WO2006089748A1 - Master cylinder having a lever-actuated valve - Google Patents

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WO2006089748A1
WO2006089748A1 PCT/EP2006/001658 EP2006001658W WO2006089748A1 WO 2006089748 A1 WO2006089748 A1 WO 2006089748A1 EP 2006001658 W EP2006001658 W EP 2006001658W WO 2006089748 A1 WO2006089748 A1 WO 2006089748A1
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Wilfried Giering
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Lucas Automotive Gmbh
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    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/232—Recuperation valves

Abstract

The invention relates to a master cylinder (10) for a hydraulic vehicle braking system, said master cylinder (10) having a housing (12) with a bore (14) formed therein, in which bore (14) at least one displaceable piston (20) delimits a pressure chamber (22) for hydraulic fluid, wherein a supply line (36) for hydraulic fluid opens out into the pressure chamber (22), said supply line (36) being open in an initial position of the piston (20) and being closed in a displaced position of the piston (20). In order to ensure fast response of the master cylinder (10) to actuation, and simultaneously to ensure a large, flow-enhancing opening cross section of the supply line (36), the piston (20) transmits a displacement movement out of its initial position and into its initial position to an end (50) of a lever (46) which is pivotably mounted at a pivot point (S). With its other end (56), the lever (46) actuates a valve member (44) which, in an open position, unblocks the supply line (36) for hydraulic fluid and, in a closed position, blocks the supply line (36) for hydraulic fluid, wherein a first lever arm (H<SUB>1</SUB>) between the pivot point (S) and one end (50) of the lever (46) is smaller than a second lever arm (H<SUB>2</SUB>) between the pivot point (S) and the other end (56) of the lever (46).

Description

Hauptzylinder mit hebelbetätigtem Ventil Master cylinder with lever-operated valve
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hauptzylinder für ein hydraulisches Fahrzeugbremssystem, mit einem Gehäuse und einer darin ausgebildeten Bohrung, in der wenigstens ein verschiebbarer Kolben eine Druckkammer für Hydraulikfluid begrenzt, wobei in die Druckkammer eine Zulaufleitung für Hydraulikfluid mündet, die in einer Ausgangsstellung des Kolbens geöffnet und in einer Verschiebestellung des Kolbens geschlossen ist. Ein solcher Hauptzylinder ist beispielsweise aus der DE 39 31 470 Al bekannt.The present invention relates to a master cylinder for a hydraulic vehicle brake system, comprising a housing and a bore formed therein in which at least one displaceable piston delimits a pressure chamber for hydraulic fluid, wherein in the pressure chamber, a supply line for hydraulic fluid opens, which opens in a starting position of the piston and is closed in a displacement position of the piston. Such a master cylinder is known for example from DE 39 31 470 Al.
Hauptzylinder dieser Art dienen dazu, durch eine Verschiebung des Kolbens aus seiner Ausgangsstellung, hervorgerufen beispielsweise durch das Niedertreten eines Bremspedals, in der Druckkammer einen Hydraulikdruck zu erzeugen, der zu Radbremsen des Fahrzeugbremssystems geleitet wird und dort zum Anlegen von Reibgliedern an abzubremsende Bauteile, wie etwa Bremsscheiben, führt.Master cylinder of this type are used to produce by a displacement of the piston from its initial position, caused for example by depressing a brake pedal in the pressure chamber, a hydraulic pressure, which is passed to the wheel brakes of the vehicle brake system and there for applying friction members to be braked components, such as Brake discs, leads.
Unter anderem aufgrund des mit der Zeit an den Reibgliedern einer Radbremse auf- tretenden Verschleißes muss die Möglichkeit gegeben sein, das Flüssigkeitsvolumen der Druckkammer oder der Druckkammern eines Hauptzylinders anzupassen, d.h. in Abhängigkeit des Verschleißzustandes der Reibglieder mehr oder weniger Fluidvolu- men in der Druckkammer oder den Druckkammern bereitzustellen. Eine Möglichkeit zur Erreichung dieses Ziels sind sogenannte Nachlaufbohrungen, die in der Wandung der Druckkammer oder der Druckkammern vorhanden sind und die in einer Ausgangsstellung des zugehörigen Kolbens eine Verbindung zwischen der Druckkammer und einem Vorratsbehälter für Hydraulikfluid schaffen (siehe hierzu in der bereits genannten DE 39 31 470 Al die Bezugszeichen 7 und 8 in Figur 5). Sobald der Kolben aus seiner Ausgangsstellung verschoben wird, wird diese Nachlaufbohrung ge- schlössen und damit die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Druckkammer und dem Vorratsbehälter für Hydraulikfluid unterbrochen, so dass in der Druckkammer Hydraulikdruck aufgebaut werden kann. Der Weg des Kolbens, den dieser in Betätigungsrichtung zurücklegen muss, bis die Nachlaufbohrung verschlossen ist, wird als Leerweg bezeichnet. Damit das Bremssystem bei einer Betätigung schnell anspricht, soll dieser Leerweg möglichst klein sein. Moderne Fahrzeugbremssysteme sind häufig mit einer elektronisch gesteuerten Bremsdruckregeleinrichtung ausgestattet, beispielsweise in Gestalt eines Antiblo- ckiersystems, einer Antriebsschlupfregelung oder auch einer Fahrdynamikregelung, die in der Regel eine eigene Druckpumpe umfasst, damit unabhängig von einer durchDue, inter alia, to the wear occurring on the friction elements of a wheel brake over time, it must be possible to adapt the liquid volume of the pressure chamber or the pressure chambers of a master cylinder, ie more or less fluid volumes in the pressure chamber or in dependence on the state of wear of the friction elements to provide the pressure chambers. One way to achieve this goal are so-called trailing holes, which are present in the wall of the pressure chamber or the pressure chambers and in a starting position of the associated piston create a connection between the pressure chamber and a reservoir for hydraulic fluid (see in the aforementioned DE 39 31 470 Al, the reference numerals 7 and 8 in Figure 5). As soon as the piston is displaced from its initial position, this follow-up bore is closed and thus the fluid connection between the pressure chamber and the reservoir for hydraulic fluid is interrupted, so that hydraulic pressure can be built up in the pressure chamber. The path of the piston, which this must cover in the direction of actuation until the lag hole is closed, is referred to as free travel. So that the brake system responds quickly when actuated, this free travel should be as small as possible. Modern vehicle brake systems are often equipped with an electronically controlled brake pressure control device, for example in the form of an anti-lock braking system, a traction control or even a vehicle dynamics control, which usually includes its own pressure pump, so regardless of a through
5 den Fahrer erfolgenden Betätigung des Hauptzylinders Bremsdruck aufgebaut und mit dem erzeugten Bremsdruck automatische Bremsenbetätigungen durchgeführt werden können, z.B. um im Rahmen einer Antriebsschlupfregelung ein durchdrehendes Antriebsrad abzubremsen oder im Rahmen einer Fahrdynamikregelung gezielt bestimmte Räder anzubremsen, um ein Ausbrechen des Fahrzeugs zu verhindern. lo Zur Durchführung solcher automatischen Bremsenbetätigungen muss der Druckpumpe ein Hydraulikfluidvolumen aus dem Hydraulikfluidvorratsbehälter, der mit dem Hauptzylinder in Fluidverbindung steht, zugeführt werden. Um eine separate, unmittelbare Flüssigkeitsverbindung zwischen diesem Hydraulikfluidvorratsbehälter und der Druckpumpe überflüssig zu machen, saugt die Druckpumpe das benötigte Fluidvolu- i5 men aus der Druckkammer des Hauptzylinders, genauer aus den von der Druckkammer zu den Radbremsen führenden Hydraulikleitungen, an. Dies ist möglich, weil sich bei einem vom Fahrer nicht betätigten Hauptzylinder der Kolben bzw. die Kolben jeweils in Ausgangsstellung befinden, in der die Nachlaufbohrung(en) offen gehalten ist/sind, so dass in diesem Zustand zwischen der Druckkammer bzw. den Druckkam-5 the driver's operation of the master cylinder brake pressure built up and with the generated brake pressure automatic brake operations can be performed, e.g. in order to decelerate a spinning drive wheel in the context of a traction control system or to selectively brak certain wheels within the framework of a vehicle dynamics control in order to prevent the vehicle from breaking out. In order to perform such automatic brake applications, the pressure pump must be supplied with a volume of hydraulic fluid from the hydraulic fluid reservoir in fluid communication with the master cylinder. In order to eliminate the need for a separate, immediate fluid connection between this hydraulic fluid reservoir and the pressure pump, the pressure pump sucks the required fluid volume from the pressure chamber of the master cylinder, more precisely from the hydraulic lines leading from the pressure chamber to the wheel brakes. This is possible because in a master cylinder not actuated by the driver, the piston or the pistons are each in the initial position in which the follower bore (s) is / are held open, so that in this state between the pressure chamber and the pressure chamber.
20 mern und dem Hydraulikfluidvorratsbehälter eine flüssigkeitsleitende Verbindung besteht. Damit die Druckpumpe insbesondere bei niedrigen Temperaturen, bei denen das Hydraulikfluid zähflüssiger wird, das benötigte Hydraulikfluidvolumen gut ansaugen kann, ist ein ausreichend großer Öffnungsquerschnitt der Nachlaufbohrung(en) wünschenswert. Diese Forderung steht aufgrund der damit einhergehenden Vergrö-20 mern and the hydraulic fluid reservoir is a liquid-conducting connection. In order for the pressure pump, especially at low temperatures, at which the hydraulic fluid becomes viscous, to be able to suck in the required volume of hydraulic fluid, a sufficiently large opening cross section of the lagging bore (s) is desirable. This requirement is due to the concomitant enlargement of
25 ßerung des Weges bis zum Schließen der Nachlaufbohrung(en) der zuvor erwähnten Forderung nach einem möglichst geringen Leerweg bis zum Schließen des Zentralventils entgegen.25 ßerung the way to close the tail hole (s) of the aforementioned requirement for the smallest possible free travel to close the central valve.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Hauptzylinder an- 3o zugeben, der sich bei seiner Betätigung durch einen geringen Leerweg bis zumThe invention has for its object to admit an improved master cylinder 3o, which in its operation by a small free travel to the
Schließen einer Verbindung zwischen seiner Druckkammer (oder seinen Druckkammern) und dem Hydraulikfluidvorratsbehälter auszeichnet und bei dem darüber hinaus die Zulaufleitung für Hydraulikfluid einen geringen Durchströmungswiderstand hat, um ein einwandfreies Ansaugen von Hydraulikfluid aus der Druckkammer heraus 35 auch bei niedrigen Temperaturen sicherzustellen. Ausgehend von dem eingangs genannten, gattungsgemäßen Hauptzylinder ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kolben eine Verschiebebewegung aus seiner Ausgangsstellung und in seine Ausgangsstellung auf ein Ende eines Hebels überträgt, der in einem Schwenkpunkt schwenkbar gelagert ist, und dass derClosing a connection between its pressure chamber (or its pressure chambers) and the hydraulic fluid reservoir characterized and in which moreover the supply line for hydraulic fluid has a low flow resistance to ensure proper suction of hydraulic fluid out of the pressure chamber 35 even at low temperatures. Based on the aforementioned generic master cylinder, this object is achieved in that the piston transmits a sliding movement from its initial position and in its initial position on one end of a lever which is pivotally mounted in a pivot point, and that of
5 Hebel mit seinem anderen Ende ein Ventilglied betätigt, das in einer Offenstellung die Zulaufleitung für Hydraulikfluid freigibt und in einer Schließstellung die Zulaufleitung für Hydraulikfluid absperrt, wobei ein erster Hebelarm zwischen dem Schwenkpunkt und dem einen Ende des Hebels kleiner ist als ein zweiter Hebelarm zwischen dem Schwenkpunkt und dem anderen Ende des Hebels. Auf diese Weise bietet der lo erfindungsgemäße Hauptzylinder bei vorteilhaft kleinem Leerweg einen ausreichend großen Öffnungshub des Ventilgliedes, wodurch der vom Ventilglied in seiner Offenstellung freigegebene Öffnungsquerschnitt groß genug ist, um ein Ansaugen von Hydraulikfluid aus der Druckkammer nicht zu behindern. Selbstverständlich muss die erfindungsgemäß erreichbare Vergrößerung des Öffnungsquerschnittes, durch den i5 Hydraulikfluid in die Druckkammer nachläuft, nicht vollständig genutzt werden, sondern es kann beispielsweise die erfindungsgemäße Anordnung auch zur Verringerung des Leerweges bei gleichzeitiger Vergrößerung des Öffnungsquerschnittes (im Vergleich zu herkömmlichen Hauptzylindern mit Nachlaufbohrungen) genutzt werden, um zusätzlich das Ansprechverhalten eines erfindungsgemäßen Hauptzylinders ge-Lever with its other end actuates a valve member which releases the supply line for hydraulic fluid in an open position and shuts off the supply line for hydraulic fluid in a closed position, wherein a first lever arm between the pivot point and the one end of the lever is smaller than a second lever arm between the Pivot point and the other end of the lever. In this way, the lo according to the invention master cylinder provides a sufficiently large free travel a sufficiently large opening stroke of the valve member, whereby the released from the valve member in its open position opening cross-section is large enough not to hinder suction of hydraulic fluid from the pressure chamber. Of course, the achievable according to the invention enlargement of the opening cross section, trailing the i5 hydraulic fluid in the pressure chamber, not fully utilized, but it can, for example, the inventive arrangement also used to reduce the free travel while increasing the opening cross-section (compared to conventional master cylinders with trailing holes) in order additionally to increase the response of a master cylinder according to the invention.
20 genüber herkömmlichen Hauptzylindern noch zu verbessern. Je nach den zur Verfügung stehenden Platzverhältnissen kann die durch den Hebel erreichte Übersetzung der Druckkolbenbewegung in weiten Grenzen variiert werden, um die gewünschte Kombination aus möglichst geringem Leerweg und großem Öffnungsquerschnitt der Zulaufleitung zu erreichen.20 compared to conventional master cylinders still improve. Depending on the available space, the translation of the pressure piston movement achieved by the lever can be varied within wide limits in order to achieve the desired combination of the smallest possible free travel and large opening cross section of the supply line.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Hauptzylinders weist das Ventilglied einen Steuerkolben auf, der verschiebbar in einer Steuerbohrung des Gehäuses aufgenommen ist. Der Steuerkolben sorgt für eine genau definierte und leichtgängige Bewegbarkeit des Ventilgliedes. Dabei kann die Anordnung so getroffenIn preferred embodiments of the master cylinder according to the invention, the valve member has a control piston which is slidably received in a control bore of the housing. The control piston ensures a well-defined and smooth movement of the valve member. The arrangement can be made this way
3o sein, dass der Steuerkolben selbst die Absperrung und die Freigabe der Zulaufleitung bewirkt, z.B. indem ein Ende des Steuerkolbens in die Zulaufleitung hinein oder aus ihr herausbewegt wird, um den Zulaufleitungsquerschnitt wahlweise zu verschließen oder freizugeben. Alternativ kann der Steuerkolben eine Durchgangsausnehmung aufweisen, die wahlweise in die Zulaufleitung hinein oder aus ihr herausbewegt wird,3o be that the control piston itself causes the shut-off and the release of the supply line, e.g. by moving one end of the control piston into or out of the supply line to selectively close or release the supply line cross-section. Alternatively, the control piston may have a passage recess which is selectively moved into or out of the supply line,
35 um die Zulaufleitung flüssigkeitsdurchgängig zu machen oder abzusperren. Bei einer abgewandelten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hauptzylinders, bei dem das Ventilglied einen Steuerkolben aufweist, ist an dem Steuerkolben ein Dichtglied befestigt, das in der Schließstellung des Ventilgliedes die Zulaufleitung für Hydraulikfluid absperrt. Das Dichtglied besteht vorzugsweise aus Elastomermaterial. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat das Dichtglied eine hohlzylindrische Gestalt und ist an einer Stirnseite des Steuerkolbens befestigt. Bei dieser Ausführungsform mündet ein Abschnitt der Zulaufleitung für Hydraulikfluid in einen Raum, in dem das Ventilglied mit dem Steuerkolben angeordnet ist, und der Steuerkolben mit dem an seiner Stirnseite befestigten Dichtglied kann durch eine translatorische Bewegung an die Mündungsöffnung der Zulaufleitung bewegt werden, so dass das Dichtglied diese Mündungsöffnung rundherum abdichtet.35 to make the supply line fluid or shut off. In a modified embodiment of a master cylinder according to the invention, in which the valve member has a control piston, a sealing member is attached to the control piston, which shuts off the supply line for hydraulic fluid in the closed position of the valve member. The sealing member is preferably made of elastomeric material. According to a preferred embodiment, the sealing member has a hollow cylindrical shape and is attached to an end face of the control piston. In this embodiment, opens a portion of the supply line for hydraulic fluid in a space in which the valve member is arranged with the control piston, and the control piston with the attached at its front side sealing member can be moved by a translational movement to the orifice of the supply line, so that the Sealing member this mouth opening seals around it.
Bei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Hauptzylinders, bei denen das Ventilglied einen Steuerkolben aufweist, erstreckt sich die Steuerbohrung vorzugsweise achsparallel zu der Bohrung, in der der wenigstens eine verschiebbare Kolben eine Druckkammer für Hydraulikfluid begrenzt. Eine achsparallele Anordnung der Steuerbohrung ist platzsparend und hat fertigungstechnische Vorteile.In embodiments of the master cylinder according to the invention, in which the valve member has a control piston, the control bore preferably extends axially parallel to the bore in which the at least one displaceable piston defines a pressure chamber for hydraulic fluid. An axis-parallel arrangement of the control bore is space-saving and has manufacturing advantages.
Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Hauptzylinders ist das Ventilglied federnd in seine Schließstellung vorgespannt. Damit ist sichergestellt, dass das Ventilglied immer dann, wenn der Kolben seine Ausgangsstellung im Rahmen einer Betätigung des Hauptzylinders verlassen hat, zwangsweise seine Schließstellung einnimmt und damit einen Druckaufbau in der Druckkammer zulässtIn preferred embodiments of the master cylinder according to the invention, the valve member is resiliently biased in its closed position. This ensures that the valve member always when the piston has left its initial position in the context of an actuation of the master cylinder, forcibly assumes its closed position and thus allows a pressure build-up in the pressure chamber
Vorzugsweise ist das eine Ende des Hebels, der das Ventilglied betätigt, als zumindest annähernd torusförmiger Anschlagbund ausgebildet, der mit einem Betätigungsvorsprung des Kolbens zusammenwirkt. Dieser Betätigungsvorsprung bewegt den Hebel derart, dass das Ventilglied sich in seiner Offenstellung befindet, wenn der Kolben seine Ausgangsstellung erreicht hat. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs- form ist der Betätigungsvorsprung des Kolbens ein radial nach außen vom Kolben vorstehender Ringflansch.Preferably, the one end of the lever that actuates the valve member is formed as at least approximately toroidal stop collar, which cooperates with an actuating projection of the piston. This actuating projection moves the lever such that the valve member is in its open position when the piston has reached its home position. According to a preferred embodiment, the actuating projection of the piston is an annular flange projecting radially outwardly from the piston.
Vorzugsweise ist ein solcher Ringflansch zumindest in dem Bereich, in dem er mit dem torusförmigen Anschlagbund in Kontakt kommt, mit einer Vertiefung versehen, deren Form einen linien- oder flächenförmigen Kontakt mit dem torusförmigen Anschlagbund sicherstellt. Beispielsweise kann diese Vertiefung kalottenförmig sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist diese Vertiefung kreisringförmig, d.h. sie erstreckt sich auf der gesamten dem torusförmigen Anschlagbund zugewandten Seite des Ringflansches, und weist einen kreissegmentförmigen Querschnitt auf. Unabhängig davon, ob die Vertiefung kreisringförmig oder lediglich in dem mit dem torusförmigen Anschlagbund in Kontakt kommenden Bereich des Ringflansches ausgebildet ist, ist vorzugsweise ein die Vertiefung charakterisierender Radius deutlich größer als der entsprechende Radius des torusförmigen Anschlagbunds. Mit anderen Worten, die Vertiefung ist in jedem Fall flacher ausgebildet als der entsprechende, stärker gekrümmte Bereich des torusförmigen Anschlagbunds, um eine Axialbewegung des das Ventilglied betätigenden Hebels zuzulassen. Die mit dem torusförmigen An- schlagbund zusammenwirkende Vertiefung des Ringflansches sorgt für eine verminderte Flächenpressung (sogenannte Hertz'sche Pressung) zwischen den beiden in Kontakt kommenden Bauteilen und ermöglicht es somit, den Hebel und/oder den Ringflansch aus Kunststoff herzustellen, was die Herstellung der gesamten Anordnung vereinfacht und deshalb verbilligt.Preferably, such an annular flange, at least in the region in which it comes into contact with the toroidal stop collar, provided with a recess whose shape ensures a linear or planar contact with the toroidal stop collar. For example, this depression may be dome-shaped. According to a preferred embodiment, this recess is annular, ie they extends over the entire torus-shaped stop collar facing side of the annular flange, and has a circular segment-shaped cross-section. Regardless of whether the recess is annular or formed only in the coming into contact with the toroidal stop collar region of the annular flange, preferably a recess characterizing the radius is significantly larger than the corresponding radius of the toroidal stop collar. In other words, the recess is flatter in any case than the corresponding, more curved portion of the toroidal stop collar to permit axial movement of the valve member actuating lever. The co-operating with the toroidal stop collar recess of the annular flange provides for a reduced surface pressure (so-called Hertzian pressure) between the two components in contact and thus makes it possible to produce the lever and / or the annular flange made of plastic, which the production of simplified arrangement and therefore cheaper.
Bei bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hauptzylinders ist das andere Ende des Hebels kugelförmig ausgebildet und in einer Ausnehmung des Ventilgliedes gelagert. Auf diese Weise ist eine Quasi-Kugelgelenkverbindung zwischen dem anderen Ende des Hebels und dem Ventilglied realisiert, die auf einfache Art und Weise eine Übertragung der Hebelbewegung auf das Ventilglied ermöglicht. Dabei muss die Ausnehmung im Ventilglied nicht kugelförmig sein, es reicht beispielsweise aus, das kugelförmig ausgebildete Ende des Hebels in einer zylindrischen Ausnehmung des Ventilgliedes zu lagern.In preferred embodiments of the master cylinder according to the invention, the other end of the lever is spherical and mounted in a recess of the valve member. In this way, a quasi-ball joint between the other end of the lever and the valve member is realized, which allows in a simple manner a transfer of the lever movement to the valve member. In this case, the recess in the valve member does not have to be spherical, it is sufficient, for example, to store the ball-shaped end of the lever in a cylindrical recess of the valve member.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Ausnehmung im Ventilglied von allgemein kreiszylindrischer Gestalt, wobei sie in ihrer Umfangswandung eine kreisringförmige Vertiefung zur Positionierung des kugelförmigen Endes des Hebels aufweist, die Letzteres zumindest teilweise aufnimmt. Eine solche Ausgestaltung hat nicht nur den Vorteil, dass das kugelförmige Ende des Hebels definiert in der zylindrischen Ausnehmung des Ventilgliedes angeordnet ist, wodurch auch die Lage der Hebellängsachse bezüglich des Ventilgliedes genau festgelegt ist, sondern führt auch zu einer verminderten Flächenpressung zwischen den miteinander in Kontakt stehenden Bereichen des kugelförmigen Hebelendes und der zylindrischen Ausnehmung des Ventilgliedes. Vorzugsweise soll das kugelförmige Hebelende in der Ausnehmung des Ventilgliedes einrasten können, weshalb das Ventilglied zumindest im Bereich seiner Ausnehmung aus Kunststoff gefertigt sein kann, der eine ausreichende elastische Nachgiebigkeit aufweist, um das Einführen und Einrasten des kugelförmigen Hebelendes zu ermöglichen. Alternativ und/oder zusätzlich kann das Ventilglied im Bereich seiner Ausnehmung mit Dehnungsschlitzen versehen sein, die auch bei einem an sich elastisch nicht besonders nachgiebigen Material ein federnd nachgiebiges Einführen des kugelförmigen Hebelendes in die Ausnehmung des Ven- tilgliedes ermöglichen. Die genaue Querschnittsform der kreisringförmigen Vertiefung in der Ausnehmung des Ventilgliedes ist nicht entscheidend und kann in Übereinstimmung mit speziellen Anforderungen gewählt werden. Die kreisringförmige Vertiefung kann beispielsweise einen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen oder auch einen V-förmigen Querschnitt, andere Querschnittsformen, die eine zumindest teilweise Aufnahme des kugelförmigen Hebelendes sicherstellen und zugleich die Flächenpressung wie beschrieben reduzieren, sind ebenfalls möglich.According to a particularly preferred embodiment, the recess in the valve member of generally circular cylindrical shape, wherein it has in its peripheral wall an annular recess for positioning the spherical end of the lever, the latter accommodates at least partially. Such a configuration not only has the advantage that the spherical end of the lever is arranged defined in the cylindrical recess of the valve member, whereby the position of the lever longitudinal axis with respect to the valve member is precisely defined, but also leads to a reduced surface pressure between them in contact standing areas of the spherical lever end and the cylindrical recess of the valve member. Preferably, the spherical lever end should be able to engage in the recess of the valve member, which is why the valve member may be made at least in the region of its recess made of plastic, which has a sufficient elastic compliance to the insertion and locking of the To enable spherical lever end. Alternatively and / or additionally, the valve member may be provided in the region of its recess with expansion slots, which allow a resilient yielding of the spherical lever end in the recess of the valve member even with a material which is not particularly resilient. The exact cross-sectional shape of the annular recess in the recess of the valve member is not critical and may be chosen in accordance with specific requirements. The annular recess may for example have a circular segment-shaped cross-section or a V-shaped cross-section, other cross-sectional shapes that ensure at least partially receiving the spherical end of the lever and at the same time reduce the surface pressure as described, are also possible.
Unabhängig von den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ist mit Vorteil der Hebel im Bereich seines Schwenkpunktes kugelförmig ausgebildet und in einem Abschnitt der Zulaufleitung gelagert. Dieser Abschnitt der Zulaufleitung kann eine zylindrische Gestalt haben und braucht nicht komplementär kugelförmig ausgebildet zu sein, um den Hebel zu lagern. Auf diese Art und Weise ist eine für den angestrebten Zweck gut funktionierende und dennoch kostengünstige Lagerung des Hebels erreicht.Regardless of the embodiments described above, the lever is advantageously spherical in the region of its pivot point and mounted in a section of the supply line. This portion of the feed line may have a cylindrical shape and need not be complementarily spherical in shape to support the lever. In this way, a well-functioning for the intended purpose and yet inexpensive storage of the lever is achieved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hauptzylinders ist der das Ventilglied betätigende Hebel innen hohl und seine Wand weist eine Vielzahl von Durchbrechungen auf. Der Hebe! kann so in der Zulaufleitung selbst angeordnet werden und gestattet es aufgrund der in seiner Wand vorhandenen Vielzahl von Durchbrechungen, dass das Hydraulikfluid nicht nur außen am Hebel vorbeifließt, sondern auch durch den Hebel fließen kann. Eine Strömungsbehinderung durch den Hebel wird dadurch minimiert.According to a preferred embodiment of the master cylinder according to the invention, the valve member actuating lever is hollow inside and its wall has a plurality of openings. The lifting! can thus be arranged in the feed line itself and allows it due to the presence in its wall plurality of openings that the hydraulic fluid not only flows past the outside of the lever, but can also flow through the lever. A flow obstruction by the lever is thereby minimized.
Bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Hauptzylinders erstreckt sich der Hebel vorzugsweise im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse derjenigen Bohrung, in der der wenigstens eine Kolben eine Druckkammer für Hydraulikfluid begrenzt. Eine solche Ausgestaltung bietet sich vor allem dann an, wenn das Ventilglied einen Steuerkolben aufweist und die Steuerbohrung, in der der Steuerkolben aufgenommen ist, sich achsparallel zur Bohrung erstreckt, in der der Kolben die Druckkammer begrenzt.In all embodiments of the master cylinder according to the invention, the lever preferably extends substantially at right angles to the longitudinal axis of that bore in which the at least one piston defines a pressure chamber for hydraulic fluid. Such a configuration is particularly useful when the valve member has a control piston and the control bore, in which the control piston is received, extends axially parallel to the bore, in which the piston delimits the pressure chamber.
Die vorbeschriebenen Anordnungen eines hebelbetätigten Ventilgliedes, welches in einer Schließstellung die Zulaufleitung für Hydraulikfluid absperrt und in einer Offen- stellung diese Zulaufleitung freigibt, können bei einem oder auch bei mehreren Kolben eines Hauptzylinders vorgesehen sein. Üblicherweise weisen moderne Hauptzylinder für hydraulische Zweikreisbremsanlagen in der Bohrung des Hauptzylindergehäuses zwei hintereinander angeordnete verschiebbare Kolben auf,The above-described arrangements of a lever-actuated valve member which shuts off the supply line for hydraulic fluid in a closed position and in an open position position releases this supply line can be provided with one or more pistons of a master cylinder. Usually modern master cylinder for hydraulic dual-circuit brake systems in the bore of the master cylinder housing two successively arranged displaceable pistons,
5 die in der Bohrung jeweils eine Druckkammer für Hydraulikfluid begrenzen. In einem solchen Fall können beide Kolben mit je einer hebelbetätigten Anordnung zum Öffnen und Absperren der zugehörigen Zulaufleitung für Hydraulikfluid ausgerüstet sein, oder es ist nur eine solche Anordnung vorhanden und es existiert eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen den beiden Druckkammern, um zu gewährleisten, dass lo bei Bedarf in beide Druckkammern Hydraulikfluid nachlaufen kann.5 each define a pressure chamber for hydraulic fluid in the bore. In such a case, both pistons may each be equipped with a lever-operated arrangement for opening and shutting off the associated supply line for hydraulic fluid, or there is only one such arrangement and there is a liquid-conducting connection between the two pressure chambers to ensure that lo at Demand in both pressure chambers can run after hydraulic fluid.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hauptzylinders wird im Folgenden anhand der beigefügten, schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of a master cylinder according to the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying schematic figures. It shows:
i5 Figur 1 eine räumliche, teilweise aufgebrochene Darstellung eines erfindungsgemäßen Hauptzylinders mit hebelbetätigtem Ventilglied zum Absperren und Öffnen einer Zulaufleitung für Hydraulikfluid von schräg vorne,FIG. 1 shows a three-dimensional, partially broken view of a master cylinder according to the invention with lever-actuated valve member for shutting off and opening an inlet line for hydraulic fluid from obliquely in front,
Figur 2 das hebel betätigte Ventilglied aus Figur 1 mit den damit funktionell zu- 2o sammenwirkenden Bauteilen des Hauptzylinders in ebenfalls räumlicher, vergrößerter Darstellung, undFIG. 2 shows the lever-actuated valve member from FIG. 1 with the components of the master cylinder functionally cooperating therewith, likewise in a spatially enlarged view, and FIG
Figur 3 den Bereich des hebel betätigten Ventilgliedes in einer Teilschnittdarstellung, die eine abgewandelte Ausführungsform des hebelbetätigten Ventil- 25 gliedes aus Fig. 1 wiedergibt.Figure 3 shows the region of the lever operated valve member in a partial sectional view, which shows a modified embodiment of the lever-operated valve member 25 of FIG.
Figur 1 zeigt das geschlossene hintere Ende eines Hauptzylinders 10 für ein nicht weiter dargestelltes hydraulisches Fahrzeugbremssystem. Ein solcher Hauptzylinder dient zur Erzeugung von Hydraulikdruck, der einzelnen Radbremsen zugeführt wird, 30 um sie zu betätigen. Häufig ist einem Hauptzylinder 10 ein sogenannter Bremskraftverstärker vorgeschaltet, der eine in ihn eingeleitete Betätigungskraft, beispielsweise die Fußkraft eines Fahrers, in verstärkter Form an den Hauptzylinder 10 abgibt.Figure 1 shows the closed rear end of a master cylinder 10 for a not shown hydraulic vehicle brake system. Such a master cylinder serves to generate hydraulic pressure supplied to individual wheel brakes to actuate them. Often a master cylinder 10 is preceded by a so-called brake booster, which emits an operating force introduced into it, for example the foot force of a driver, in reinforced form to the master cylinder 10.
Der Hauptzylinder 10 hat ein Gehäuse 12 mit einer darin ausgebildeten Bohrung 14, 35 die an der in Figur 1 nicht dargestellten Vorderseite des Hauptzylindergehäuses 12 offen ist. In der Bohrung 14 ist ein erster Kolben 16 abdichtend und gleitend verschiebbar aufgenommen. Der Kolben 16 begrenzt in der Bohrung 14 eine erste Druckkammer 18 für Hydraulikfluid. In der Bohrung 14 ist ferner ein zweiter Kolben 20 abdichtend und gleitend verschiebbar aufgenommen, der in der Bohrung 14 eine zweite Druckkammer 22 für Hydraulikfluid begrenzt. Auf dem zweiten Kolben 20 angeordnete, ringförmige Dichtelemente 24 und 26 dichten den zweiten Kolben 20 5 gegenüber der Bohrung 14 ab, wodurch zum einen die zweite Druckkammer 22 abgedichtet und zum anderen die erste Druckkammer 18 von der zweiten Druckkammer 22 druckdicht getrennt ist. Auch der erste Kolben 16 ist mit solchen Dichtelementen (nicht gezeigt) gegenüber der Bohrung 14 abgedichtet.The master cylinder 10 has a housing 12 with a bore 14, 35 formed therein which is open on the front of the master cylinder housing 12, not shown in FIG. In the bore 14, a first piston 16 is sealingly and slidably received. The piston 16 defines a first in the bore 14 Pressure chamber 18 for hydraulic fluid. In the bore 14, a second piston 20 is further sealingly and slidably received, which limits a second pressure chamber 22 in the bore 14 for hydraulic fluid. Arranged on the second piston 20, annular sealing elements 24 and 26 seal the second piston 20 5 from the bore 14, whereby on the one hand the second pressure chamber 22 sealed and on the other hand, the first pressure chamber 18 is pressure-tightly separated from the second pressure chamber 22. Also, the first piston 16 is sealed with such sealing elements (not shown) relative to the bore 14.
lo Zur Verschiebung des ersten Kolbens 16 in einer druckaufbauenden Betätigungsrich- tung, d.h. in Figur 1 nach links, steht der erste Kolben 16 in mechanischer Verbindung mit einem nicht dargestellten Eingangsglied des Hauptzylinders 10, mittels welchem eine Betätigungskraft auf den ersten Kolben 16 aufgebracht werden kann.For displacing the first piston 16 in a pressure-building actuating direction, i. in Figure 1 to the left, the first piston 16 is in mechanical communication with an input member of the master cylinder 10, not shown, by means of which an actuating force can be applied to the first piston 16.
i5 Zur Betätigung des Hauptzylinders 10 wird auf das nicht gezeigte Eingangsglied eine Betätigungskraft aufgebracht, die z.B. die Fußkraft eines Autofahrers sein kann, gegebenenfalls in einer durch einen Bremskraftverstärker verstärkten Form, die aber auch von einer Krafterzeugungseinheit stammen kann, die entsprechend einer gewünschten Bremskraft angesteuert worden ist. Diese Betätigungskraft verschiebt denIn order to operate the master cylinder 10, an actuating force is applied to the input member (not shown), e.g. may be the foot force of a motorist, possibly in a reinforced by a brake booster form, but which can also come from a force generating unit which has been driven according to a desired braking force. This actuating force shifts the
2o ersten Kolben 16 in die Bohrung 14 hinein, so dass sich in der ersten Druckkammer 18 ein Hydraulikdruck aufbaut, der über einen ersten Druckkammerauslass 28 und eine daran angeschlossene Hydraulikleitung (nicht dargestellt) einem ersten Bremskreis des hydraulischen Fahrzeugbremssystems zugeführt werden kann. Dem ersten Bremskreis sind mehrere Radbremsen (nicht gezeigt) zugeordnet.2o first piston 16 into the bore 14, so that in the first pressure chamber 18, a hydraulic pressure builds up (not shown) via a first Druckkammerauslass 28 and a hydraulic line connected thereto a first brake circuit of the hydraulic vehicle brake system can be supplied. The first brake circuit is associated with a plurality of wheel brakes (not shown).
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Jeglicher Druck in der ersten Druckkammer 18 wirkt auf den schwimmend in der Bohrung 14 angeordneten zweiten Kolben 20, so dass sich auch der zweite Kolben 20 in die Bohrung 14 hinein verschiebt und in der zweiten Druckkammer 22 ein Hydraulikdruck aufgebaut wird, der über einen zweiten Druckkammerauslass 30 und eine 30 damit verbundene Hydraulikleitung (nicht dargestellt) einem zweiten Bremskreis des Fahrzeugbremssystems zugeführt werden kann. Dem zweiten Bremskreis sind ebenfalls mehrere Radbremsen zugeordnet.Any pressure in the first pressure chamber 18 acts on the floating in the bore 14 arranged second piston 20 so that the second piston 20 shifts into the bore 14 and in the second pressure chamber 22, a hydraulic pressure is built up, via a second Druckkammerauslass 30 and a 30 associated hydraulic line (not shown) can be supplied to a second brake circuit of the vehicle brake system. The second brake circuit are also assigned a plurality of wheel brakes.
Entfällt die auf das Eingangsglied des Hauptzylinders 10 wirkende Betätigungskraft, 35 drücken Rückstellfedern 32 und 34 den zweiten Kolben 20 und den ersten Kolben 16 zurück in eine Ausgangsstellung, die die Kolben 16 und 20 in unbetätigtem Zustand des Hauptzylinders 10 einnehmen. Dieser auch als Systemruhelage bezeichnete Zustand ist in Figur 1 wiedergegeben.Does not affect the force acting on the input member of the master cylinder 10 actuating force, 35 reset return springs 32 and 34, the second piston 20 and the first piston 16 back to an initial position, the pistons 16 and 20 in the unactuated state of the master cylinder 10. This state, which is also referred to as system back-up, is reproduced in FIG.
In der zuvor genannten Ausgangsstellung der Kolben 16 und 20 müssen die Druck- 5 kammern 18 und 22 in flüssigkeitsleitender Verbindung mit einem nicht dargestellten Hydraulikfluidvorratsbehälter stehen, damit eine Mengenanpassung des Hydraulikflu- ids in den Druckkammern 18, 22 stattfinden kann, beispielsweise um einen Ausgleich für durch Verschleiß dünner gewordene Reibbeläge der mittels der beiden Bremskreise an den Hauptzylinder 10 angeschlossenen Radbremsen herbeizuführen. Hierzu lo dient eine Zulaufleitung 36 für Hydraulikfluid, die in einem Anschlussstutzen 38 für den nicht dargestellten Hydraulikfluidvorratsbehälter beginnt und bis in die zweite Druckkammer 22 reicht. In analoger Weise verbindet eine in einem weiteren Anschlussstutzen 40 beginnende weitere Zulaufleitung 42 die erste Druckkammer 18 mit dem nicht gezeigten Hydraulikfluidvorratsbehälter. Exemplarisch beschrieben i5 wird im Folgenden jedoch nur die Ausgestaltung der Zulaufleitung 36 und es versteht sich, dass eine gleich funktionierende Anordnung auch in der weiteren Zulaufleitung 42 vorhanden sein kann.In the abovementioned initial position of the pistons 16 and 20, the pressure chambers 5 and 6 must be in fluid-conducting connection with a hydraulic fluid reservoir, not shown, so that an adjustment of the hydraulic fluid in the pressure chambers 18, 22 can take place, for example to compensate for Wear layers which have become thinner due to wear of the wheel brakes connected to the main cylinder 10 by means of the two brake circuits. For this purpose, lo serves a supply line 36 for hydraulic fluid, which begins in a connecting piece 38 for the hydraulic fluid reservoir, not shown, and extends into the second pressure chamber 22. In an analogous manner, a further supply line 42 beginning in a further connecting piece 40 connects the first pressure chamber 18 to the hydraulic fluid reservoir, not shown. However, in the following, only the design of the feed line 36 will be described by way of example and it will be understood that an identically functioning arrangement can also be present in the further feed line 42.
Wie bereits erwähnt, muss die in der Ausgangsstellung des zweiten Kolbens 20 offe- 20 ne Verbindung zwischen der zweiten Druckkammer 22 und dem Hydraulikfluidvorratsbehälter verschlossen werden, um in der zweiten Druckkammer 22 einen Druckaufbau zu ermöglichen. Hierzu dient ein in der Zulaufleitung 36 angeordnetes und allgemein mit 44 bezeichnetes Ventilglied, das mittels eines schwenkbar gelagerten Hebels 46 zwischen einer Offenstellung, in der die Zulaufleitung 36 geöffnet ist, 25 und einer Schließstellung verschiebbar ist, in der es die Zulaufleitung 36 verschließt. Der Hebel 46 ist in einem Abschnitt 48 der Zulaufleitung 36 aufgenommen, der sich im Hauptzylindergehäuse 12 radial bezüglich der Bohrung 14 erstreckt und dessen eines Ende in die zweite Druckkammer 22 mündet. Zur schwenkbaren Lagerung des Hebels 46 in dem Abschnitt 48 ist die Oberfläche des Hebels 46 im Bereich eines 3o Schwenkpunktes S des Hebels 46 kugelförmig ausgebildet, so dass der Hebel 46 in dem Abschnitt 48 um den Schwenkpunkt S hin und her geschwenkt werden kann.As already mentioned, the connection open in the initial position of the second piston 20 between the second pressure chamber 22 and the hydraulic fluid reservoir must be closed in order to allow pressure to build up in the second pressure chamber 22. Serves for this purpose arranged in the supply line 36 and generally designated 44 valve member which is displaceable by means of a pivotally mounted lever 46 between an open position in which the supply line 36 is opened 25 and a closed position in which it closes the supply line 36. The lever 46 is received in a portion 48 of the supply line 36 which extends radially in the main cylinder housing 12 with respect to the bore 14 and one end of which opens into the second pressure chamber 22. For pivotally mounting the lever 46 in the portion 48, the surface of the lever 46 in the region of a 3o pivot point S of the lever 46 is spherical, so that the lever 46 can be pivoted in the portion 48 around the pivot point S back and forth.
Ein Ende 50 des Hebels 46 erstreckt sich radial nach innen aus dem Abschnitt 48 der Zulaufleitung 36 heraus in die zweite Druckkammer 22, um dort mit dem zweiten 35 Kolben 20 zusammenwirken zu können. Hierzu ist dieses radial innere Ende 50 des Hebels 46 mit einem zumindest annähernd torusförmigen Anschlagbund 52 verse- hen, der in der Ausgangsstellung des zweiten Kolbens 20 an einem Ringflansch 54 anliegt, der radial nach außen vom zweiten Kolben 20 vorsteht.One end 50 of the lever 46 extends radially inwardly out of the portion 48 of the feed line 36 out into the second pressure chamber 22 in order to be able to cooperate there with the second piston 20. For this purpose, this radially inner end 50 of the lever 46 is provided with an at least approximately toroidal stop collar 52. hen, which rests in the initial position of the second piston 20 to an annular flange 54 which projects radially outwardly from the second piston 20.
Das gegenüberliegende, andere und radial äußere Ende 56 des Hebels 46 ist zumin- dest annähernd halbkugelig ausgebildet und in einer zylindrischen Durchgangsaus- nehmung 58 (siehe Hg. 2) gelagert, die in einem Abschnitt 59 mit verringertem Durchmesser des Ventilgliedes 44 ausgebildet ist. Mit diesem Abschnitt 59 fest verbunden (hier einstückig) ist ein durchmessergrößerer, zylindrischer Steuerkolben 60.The opposite, other and radially outer end 56 of the lever 46 is formed at least approximately hemispherical and in a cylindrical Durchgangsaus- recess 58 (see Fig. 2) stored, which is formed in a portion 59 of reduced diameter of the valve member 44. Fixedly connected to this section 59 (here in one piece) is a larger diameter, cylindrical control piston 60th
Der Steuerkolben 60 ist hin und her verschiebbar in einer im Gehäuse 12 achsparallel zur Bohrung 14 angeordneten Steuerbohrung 62 aufgenommen, deren eines, in Figur 1 linkes Ende mit einem Stopfen 64 verschlossen ist und von deren anderem Ende sich ein weiterer Abschnitt 66 der Zulaufleitung 36 bis in den Anschlussstutzen 38 erstreckt. An der dem weiteren Abschnitt 66 der Zulaufleitung 36 zugewandten Stirnseite des Steuerkolbens 60 ist ein aus Elastomermaterial bestehendes, hohlzy- lindrisches Dichtglied 68 befestigt, welches durch eine entsprechende Verschiebung des Steuerkolbens 60 in Kontakt mit einem Boden 70 der Steuerbohrung 62 gebracht werden kann, in den der weitere Abschnitt 66 der Zulaufleitung 36 mündet. Eine sich mit ihrem einen Ende am Stopfen 64 und mit ihrem gegenüberliegenden anderen Ende am Steuerkolben 60 abstützende Druckfeder 72 drängt den Steuerkolben 60 in Richtung auf den Boden 70 der Steuerbohrung 62.The control piston 60 is reciprocally slidably received in a housing 12 axially parallel to the bore 14 arranged control bore 62, one of which, in Figure 1 left end is closed with a stopper 64 and from the other end, a further section 66 of the supply line 36 to extends into the connecting piece 38. On the further section 66 of the supply line 36 facing end face of the control piston 60, a hollow elastomeric existing sealing member 68 is attached, which can be brought by a corresponding displacement of the control piston 60 in contact with a bottom 70 of the control bore 62, in the the further section 66 of the feed line 36 opens. A with its one end on the plug 64 and with its opposite other end on the control piston 60 supporting compression spring 72 urges the control piston 60 in the direction of the bottom 70 of the control bore 62nd
Um den Abschnitt 48 der Zulaufleitung 36 fertigen zu können und um den Hebel 46 in diesen Abschnitt 48 einsetzen zu können, ist in radialer Verlängerung des Ab- Schnitts 48 außen eine nicht näher bezeichnete Öffnung im Hauptzylindergehäuse 12 vorgesehen, die mit einem weiteren Stopfen 74 verschlossen ist.In order to be able to produce the section 48 of the supply line 36 and to be able to insert the lever 46 into this section 48, an unspecified opening in the main cylinder housing 12 is provided in the radial extension of the section 48, which is closed by a further plug 74 is.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 und insbesondere auf Fig. 2 die Funktion der zuvor beschriebenen Anordnung erläutert. Bei unbetätigtem Hauptzylin- der 10 drückt die Rückstellfeder 32 den zweiten Kolben 20 in seine Ausgangs- oder Ruhestellung. In dieser Ausgangsstellung drückt der am zweiten Kolben 20 vorhandene Ringflansch 54 durch Kontakt mit dem torusförmigen Anschlagbund 52 des Hebels 46 letzteren in Figur 1 nach rechts, wodurch der Hebel 46 eine Stellung einnimmt, in der der Steuerkolben 60 unter Komprimierung der Druckfeder 72 nach links verschoben ist, so dass das Dichtglied 68 vom Boden 70 der Steuerbohrung 62 abgehoben ist und ein Strömen von Hydraulikfluid aus dem Anschlussstutzen 38 durch den Abschnitt 66 in die Steuerbohrung 62 hinein, am durchmesserkleineren Abschnitt 59 des Ventilgliedes 44 vorbei und weiter durch den Abschnitt 48 in die zweite Druckkammer 22 zulässt. Diese Stellung des Ventilgliedes 44 wird als Offenstellung bezeichnet.In the following, the function of the arrangement described above will be explained with reference to FIG. 1 and in particular to FIG. When Hauptzylin- 10 unoperated, the return spring 32 presses the second piston 20 in its home or rest position. In this initial position of the second piston 20 existing annular flange 54 presses by contact with the toroidal stop collar 52 of the lever 46 to the latter in Figure 1 to the right, whereby the lever 46 assumes a position in which the control piston 60 is displaced under compression of the compression spring 72 to the left is, so that the sealing member 68 is lifted from the bottom 70 of the control bore 62 and a flow of hydraulic fluid from the connecting piece 38 through the portion 66 into the control bore 62 into, on the smaller diameter Section 59 of the valve member 44 passes and further through the portion 48 in the second pressure chamber 22 permits. This position of the valve member 44 is referred to as open position.
Erfolgt eine Betätigung des Hauptzylinders 10, so verschieben sich der erste Kolben 16 und der zweite Kolben 20 in die Bohrung 14 hinein, d.h. in den Figuren nach links. Aufgrund der von der Druckfeder 72 auf den Steuerkolben 60 ausgeübten Kraft verschiebt sich der Steuerkolben 60 in der Steuerbohrung 62 nach rechts und der Hebel 46 schwenkt folglich um seinen Schwenkpunkt S ebenfalls nach rechts (d.h. bezogen auf die Figuren im Uhrzeigersinn), so dass der an dem einen Ende 50 des Hebels 46 vorhandene Anschlagbund 52 solange mit dem Ringflansch 54 des zweiten Kolbens 20 in Kontakt bleibt, bis sich das Dichtglied 68 an den Boden 70 der Steuerbohrung 62 anlegt und durch seine hohlzylindrische Gestalt die Mündung des Abschnitts 66 der Zulaufleitung 36 ringförmig umschließt und auf diese Weise absperrt. Bei einer weiteren Verschiebung des zweiten Kolbens 20 in die Bohrung 14 hinein löst sich dann der Ringflansch 54 des zweiten Kolbens 20 vom Anschlagbund 52 des Hebels 46 und die Druckfeder 72 sorgt dafür, dass das Dichtglied 68 zum Absperren der Zulaufleitung 36, genauer ihres Abschnitts 66, gegen den Boden 70 der Steuerbohrung 62 gepresst wird.If an actuation of the master cylinder 10, so the first piston 16 and the second piston 20 into the bore 14 into move, i. in the figures to the left. Due to the force exerted by the compression spring 72 on the control piston 60 force, the control piston 60 moves in the control bore 62 to the right and the lever 46 thus pivots about its pivot point S also to the right (ie with respect to the figures in a clockwise direction), so that the the one end 50 of the lever 46 existing stop collar 52 as long as the annular flange 54 of the second piston 20 remains in contact until the sealing member 68 rests against the bottom 70 of the control bore 62 and by its hollow cylindrical shape, the mouth of the portion 66 of the supply line 36 annular encloses and locks in this way. In a further displacement of the second piston 20 into the bore 14 then the annular flange 54 of the second piston 20 detaches from the stop collar 52 of the lever 46 and the compression spring 72 ensures that the sealing member 68 for shutting off the supply line 36, more precisely its portion 66th , is pressed against the bottom 70 of the control bore 62.
Entfällt die den Hauptzylinder 10 betätigende Kraft, drückt die Rücksteilfeder 32 den zweiten Kolben 20 wieder zurück in Richtung auf seine Ausgangs- bzw. Ruhestellung, wobei der Ringflansch 54 des zweiten Kolbens 20 kurz vor Erreichen der Ruhestellung in Kontakt mit dem Anschlagbund 52 des Hebels 46 gerät und den Hebel, im Verlaufe der weiteren Rückkehrbewegung des zweiten Kolbens 20, im Gegenuhrzeigersinn um den Schwenkpunkt S verschwenkt, wodurch der Steuerkolben 60 in der Steuerbohrung 62 gegen die Kraft der Druckfeder 72 nach links verschoben wird, so dass das Dichtglied 68 wieder vom Boden 70 der Steuerbohrung 62 abhebt und die Zulaufleitung 36, genauer deren Abschnitt 66, freigibt.If the force actuating the master cylinder 10 is absent, the return spring 32 pushes the second piston 20 back towards its home position, with the annular flange 54 of the second piston 20 in contact with the stop collar 52 of the lever 46 shortly before reaching the rest position device and the lever, in the course of the further return movement of the second piston 20, pivoted counterclockwise about the pivot point S, whereby the control piston 60 is displaced in the control bore 62 against the force of the compression spring 72 to the left, so that the sealing member 68 back from the ground 70 of the control bore 62 lifts and the supply line 36, more precisely their section 66, releases.
Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass ein erster, zwischen dem Schwenkpunkt S und dem einen Ende 50 des Hebels 46 wirksamer Hebelarm Hi kleiner ist als ein zweiter, zwischen dem Schwenkpunkt S und dem anderen Ende 56 des Hebels 46 wirksamer Hebelarm H2. Das bedeutet, dass eine entlang der Längsachse A der Bohrung 14 erfolgende Verschiebung des zweiten Kolbens 20 entsprechend dem Verhältnis der beiden Hebelarme Hi und H2 in eine entsprechend größere Verschiebebewegung des Ventilgliedes 44 übersetzt wird. Die gezeigte Anordnung ermöglicht es, mit einer kleinen Verschiebung des zweiten Kolbens 20 einen relativ großen Öffnungs- und Schließhub des Ventilgliedes 44 zu realisieren, was zu einem entsprechend großen Öffnungsquerschnitt führt, der einen Fluss von Hydraulikfluid durch die Zulaufleitung 36 nicht nennenswert behindert. Zugleich ist mit der nur kleinen Verschiebebewe- 5 gung des zweiten Kolbens 20, die bis zum Schließen der Zulaufleitung 36 mittels der gezeigten Anordnung erforderlich ist, ein vorteilhaft schnelles Ansprechen des Hauptzylinders 10 auf eine Betätigung erzielt.From Figure 2 it can be seen that a first, between the pivot point S and the one end 50 of the lever 46 effective lever arm Hi is smaller than a second, between the pivot point S and the other end 56 of the lever 46 effective lever arm H 2 . This means that a displacement of the second piston 20 along the longitudinal axis A of the bore 14 is translated into a correspondingly larger displacement movement of the valve member 44 in accordance with the ratio of the two lever arms Hi and H 2 . The arrangement shown makes it possible with a small displacement of the second piston 20 to realize a relatively large opening and closing stroke of the valve member 44, resulting in a correspondingly large opening cross-section, which does not obstruct a flow of hydraulic fluid through the supply line 36 appreciably. At the same time with the only small Verschiebebewe- 5 movement of the second piston 20, which is required to close the supply line 36 by means of the arrangement shown, achieved an advantageous rapid response of the master cylinder 10 to an actuator.
Um das Durchströmungsverhalten der Zulaufleitung 36 weiter zu verbessern, ist im lo dargestellten Ausführungsbeispiel der Hebel 46 innen hohl ausgebildet und mit einer Vielzahl von Durchbrechungen 76 versehen, so dass das durch den Abschnitt 66 in die Steuerbohrung 62 gelangende Hydraulikfluid (auch) durch den Hebel 46 in die zweite Druckkammer 22 fließen kann. Jedoch ist eine solche innen hohle Ausbildung des Hebels 46 für die gezeigte Anordnung nicht funktionsnotwendig. Stattdessen i5 kann das Hydraulikfluid am im Bereich des Schwenkpunktes S kugelförmigen Abschnitt des Hebels 46 beispielsweise auch durch Nuten vorbeiströmen, die im entsprechenden Bereich des Abschnitts 48 der Zulaufleitung 36 vorgesehen sind.In order to further improve the flow behavior of the supply line 36, the lever 46 is formed hollow in the embodiment shown lo and provided with a plurality of apertures 76, so that passing through the portion 66 in the control bore 62 hydraulic fluid (also) by the lever 46th can flow into the second pressure chamber 22. However, such an internal hollow configuration of the lever 46 is not necessary for the arrangement shown. Instead, the hydraulic fluid can flow past the section of the lever 46 that is spherical in the region of the pivot point S, for example, also by grooves provided in the corresponding region of the section 48 of the supply line 36.
Figur 3 zeigt in einer teilweise geschnittenen Detailansicht den Bereich des mit dem 2o zweiten Kolben 20 und dem Steuerkolben 60 zusammenwirkenden Hebels 46 in einer etwas abgewandelten Ausgestaltung. Zur Verringerung der Flächenpressung zwischen dem torusförmigen Anschlagbund 52 und dem Ringflansch 54 ist die dem torusförmigen Anschlagbund 52 zugewandte Fläche des Ringflansches 54 mit einer hier kreisringförmigen Vertiefung 78 versehen, die einen kreissegmentförmigen 25 Querschnitt hat. Der Radius rv des kreissegmentförmigen Querschnitts ist größer, sogar deutlich größer als der entsprechende Radius ry des torusförmigen Anschlagbunds (siehe die vergrößerte Detailansicht in Figur 3). Auf diese Weise kann der Kontaktbereich des torusförmigen Anschlagbunds 52 in der Vertiefung 78 in Axialrichtung des Hebels 46 wandern und sich dennoch weitestgehend an die Vertiefung 30 78 anschmiegen. Zum axialen Wandern des genannten Kontaktbereiches kommt es zwangsweise, wenn der Hebel 46 in dem Abschnitt 48 der Zulaufleitung 36 wie zuvor beschrieben um den Drehpunkt S hin und her schwenkt.FIG. 3 shows, in a partially sectioned detailed view, the region of the lever 46 cooperating with the second piston 20 and the control piston 60 in a somewhat modified embodiment. To reduce the surface pressure between the toroidal stop collar 52 and the annular flange 54, the torus-shaped stop collar 52 facing surface of the annular flange 54 is provided with an annular recess 78 here, which has a circular segment-shaped 25 cross section. The radius r v of the circular segment-shaped cross section is larger, even significantly larger than the corresponding radius ry of the toroidal stop collar (see the enlarged detail view in FIG. 3). In this way, the contact region of the toroidal stop collar 52 in the recess 78 can migrate in the axial direction of the lever 46 and still largely cling to the recess 30 78. For axial migration of said contact area, it is forcibly when the lever 46 in the portion 48 of the supply line 36 as described above pivots about the pivot point S back and forth.
Ein weiterer Unterschied zu der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform 35 besteht in einer kreisringförmigen Vertiefung 80, die in der kreiszylindrischen Ausnehmung 58 des Ventilgliedes 44 vorgesehen ist, im in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel in der Mitte der Axialerstreckung der Ausnehmung 58. Diese kreisringförmige Vertiefung 80 hat hier einen ebenfalls kreissegmentförmigen Querschnitt und dient dazu, das kugelförmige Ende 56 des Hebels 46 definiert in der Ausnehmung 58 des Ventilgliedes 44 zu positionieren und gleichzeitig die Flächenpressung der miteinander in Kontakt stehenden Bereiche des kugelförmigen Heb- elendes 56 und der Ausnehmung 58 zu reduzieren.Another difference from the embodiment 35 shown in FIGS. 1 and 2 consists in an annular recess 80, which is provided in the circular cylindrical recess 58 of the valve member 44, in the middle of the axial extension of the recess 58 in the embodiment shown in FIG annular recess 80 here has a likewise circular segment-shaped cross-section and serves to position the spherical end 56 of the lever 46 defined in the recess 58 of the valve member 44 and simultaneously the surface pressure of the mutually contacting areas of the spherical pivot end 56 and the recess 58th to reduce.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest der Abschnitt 59 des Ventilgliedes 44 aus Kunststoff gefertigt, so dass der Hebel 46 mit seinem kugelförmigen Ende 56 in die Ausnehmung 58 geschoben werden kann, bis das kugelförmige Ende 56 in der kreisringförmigen Vertiefung 80 verrastet. Alternativ und/oder zusätzlich können im Bereich des Abschnitts 59 Dehnungsschlitze (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die eine federnd elastische Aufweitung des Abschnitts 59 ermöglichen, um das Einführen und Verrasten des kugelförmigen Endes 56 in die Ausnehmung 58 zu gestatten. According to one embodiment, at least the portion 59 of the valve member 44 is made of plastic, so that the lever 46 can be pushed with its spherical end 56 into the recess 58 until the spherical end 56 is locked in the annular recess 80. Alternatively and / or additionally, expansion slots (not shown) may be provided in the area of the section 59, which allow a resilient expansion of the section 59 in order to allow the insertion and locking of the spherical end 56 into the recess 58.

Claims

Patentansprüche claims
5 1. Hauptzylinder (10) für ein hydraulisches Fahrzeugbremssystem, mit einem Gehäuse (12) und einer darin ausgebildeten Bohrung (14), in der wenigstens ein verschiebbarer Kolben (20) eine Druckkammer (22) für Hydraulikfluid begrenzt, wobei in die Druckkammer (22) eine Zulaufleitung (36) für Hydraulikfluid mündet, die in einer Ausgangsstellung des Kolbens (20) geöffnet und in einer Verschiebestellung lo des Kolbens (20) geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dassA master cylinder (10) for a hydraulic vehicle brake system comprising a housing (12) and a bore (14) formed therein in which at least one displaceable piston (20) defines a pressure chamber (22) for hydraulic fluid. 22) opens a supply line (36) for hydraulic fluid, which is open in a starting position of the piston (20) and in a displacement position lo of the piston (20) is closed, characterized in that
- der Kolben (20) eine Verschiebebewegung aus seiner Ausgangsstellung und in seine Ausgangsstellung auf ein Ende (50) eines Hebels (46) überträgt, der in einem Schwenkpunkt (S) schwenkbar gelagert ist, und i5 - der Hebel (46) mit seinem anderen Ende (56) ein Ventilglied (44) betätigt, das in einer Offenstellung die Zulaufleitung (36) für Hydraulikfluid freigibt und in einer Schließstellung die Zulaufleitung (36) für Hydraulikfluid absperrt, wobei ein erster Hebelarm (Hi) zwischen dem Schwenkpunkt (S) und dem einen Ende (50) des Hebels (46) kleiner ist als ein zweiter Hebelarm (H2) zwischen dem Schwenkpunkt (S)- The piston (20) transmits a sliding movement from its initial position and in its initial position on one end (50) of a lever (46) which is pivotally mounted in a pivot point (S), and i5 - the lever (46) with its other End (56) actuates a valve member (44) which releases the supply line (36) for hydraulic fluid in an open position and the supply line (36) shuts off in a closed position for hydraulic fluid, wherein a first lever arm (Hi) between the pivot point (S) and one end (50) of the lever (46) is smaller than a second lever arm (H 2 ) between the pivot point (S)
20 und dem anderen Ende (56) des Hebels (46).20 and the other end (56) of the lever (46).
2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (44) einen Steuerkolben (60) aufweist, der verschiebbar in einer Steuerbohrung (62) des Gehäuses (12) aufgenommen ist.2. Master cylinder according to claim 1, characterized in that the valve member (44) has a control piston (60) which is slidably received in a control bore (62) of the housing (12).
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3. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Steuerkolben (60) ein Dichtglied (68) befestigt ist, das in der Schließstellung des Ventilgliedes (44) die Zulaufleitung (36) für Hydraulikfluid absperrt.3. Master cylinder according to claim 2, characterized in that on the control piston (60) a sealing member (68) is attached, which shuts off the supply line (36) for hydraulic fluid in the closed position of the valve member (44).
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4. Hauptzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtglied (68) eine hohlzylindrische Gestalt hat und an einer Stirnseite des Steuerkolbens (60) befestigt ist.4. Master cylinder according to claim 3, characterized in that the sealing member (68) has a hollow cylindrical shape and is attached to an end face of the control piston (60).
35 5. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbohrung (62) sich achsparallel zur Bohrung (14) erstreckt. 35 5. Master cylinder according to one of claims 2 to 4, characterized in that the control bore (62) extends axially parallel to the bore (14).
6. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (44) federnd in seine Schließstellung vorgespannt ist.6. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the valve member (44) is resiliently biased in its closed position.
5 7. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (50) des Hebels (46) als zumindest annähernd torusförmiger Anschlagbund (52) ausgebildet ist, der mit einem Betätigungsvorsprung des Kolbens (20) zusammenwirkt.7. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the one end (50) of the lever (46) as at least approximately toroidal stop collar (52) is formed, which cooperates with an actuating projection of the piston (20).
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8. Hauptzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsvorsprung des Kolbens (20) ein radial nach außen vom Kolben (20) vorstehender Ringflansch (54) ist.8. Master cylinder according to claim 7, characterized in that the actuating projection of the piston (20) is a radially outwardly of the piston (20) projecting annular flange (54).
9. Hauptzylinder nach Anspruch 8, i5 dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (54) zumindest in seinem mit dem torusförmigen Anschlagbund (52) in Kontakt kommenden Bereich eine Vertiefung (78) aufweist, deren Gestalt einen linien- oder flächenförmigen Kontakt mit dem torusförmigen Anschlagbund (52) sicherstellt.9. master cylinder according to claim 8, i5 characterized in that the annular flange (54) at least in its with the toroidal stop collar (52) coming into contact region has a recess (78), the shape of a linear or planar contact with the toroidal stop collar (52).
20 10. Hauptzylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (78) kreisringförmig ist und einen kreis- segmentförmigen Querschnitt aufweist.20 10. Master cylinder according to claim 9, characterized in that the recess (78) is annular and has a circular segment-shaped cross-section.
11. Hauptzylinder nach Anspruch 10,11. Master cylinder according to claim 10,
25 dadurch gekennzeichnet, dass der den kreissegmentförmigen Querschnitt charakterisierende Radius (rv) deutlich größer ist als ein Radius (rτ) des torusförmigen Anschlagbunds (52).25 characterized in that the circular segment-shaped cross-section characterizing radius (r v ) is significantly greater than a radius (r τ ) of the toroidal stop collar (52).
12. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche,12. Master cylinder according to one of the preceding claims,
30 dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende (56) des Hebels (46) kugelförmig ausgebildet und in einer Ausnehmung (58) des Ventilgliedes (44) gelagert ist.30, characterized in that the other end (56) of the lever (46) is spherical and mounted in a recess (58) of the valve member (44).
13. Hauptzylinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (58) des Ventilgliedes (44) von all- 35 gemein kreiszylindrischer Gestalt ist und in ihrer Umfangswandung eine kreisringförmige Vertiefung (78) zur Positionierung des kugelförmigen Endes (56) des Hebels (46) aufweist. 13. A master cylinder according to claim 11, characterized in that the recess (58) of the valve member (44) is of generally circular cylindrical shape and in its peripheral wall an annular recess (78) for positioning the spherical end (56) of the lever (56) 46).
14. Hauptzylinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (44) zumindest im Bereich seiner Ausnehmung (58) aus Kunststoff besteht.14. Master cylinder according to claim 13, characterized in that the valve member (44) at least in the region of its recess (58) consists of plastic.
15. Hauptzylinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (44) im Bereich seiner Ausnehmung (58) mit Dehnungsschlitzen versehen ist, die ein federnd nachgiebiges Einführen des kugelförmigen Endes (56) des Hebels (46) in die Ausnehmung (58) ermöglichen.15. Master cylinder according to claim 13, characterized in that the valve member (44) is provided in the region of its recess (58) with expansion slots, which provide a resilient insertion of the spherical end (56) of the lever (46) in the recess (58). enable.
16. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (46) im Bereich seines Schwenkpunktes (S) kugelförmig ausgebildet und in einem Abschnitt (48) der Zulaufleitung (36) gelagert ist.16. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the lever (46) in the region of its pivot point (S) formed spherical and in a portion (48) of the feed line (36) is mounted.
17. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (46) innen hohl ist und dass seine Wand eine Vielzahl von Durchbrechungen (76) aufweist.17. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the lever (46) is hollow inside and that its wall has a plurality of openings (76).
18. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (46) sich im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse der Bohrung (14) erstreckt.18. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the lever (46) extends substantially at right angles to the longitudinal axis of the bore (14).
19. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Kolben (16) in der Bohrung (14) eine weitere Druckkammer (18) für Hydraulikfluid begrenzt, wobei in die weitere Druckkammer (18) eine weitere Zulaufleitung (42) für Hydraulikfluid mündet, die in einer Ausgangsstellung des weiteren Kolbens (16) geöffnet und in einer Verschiebestellung des weiteren Kolbens (16) geschlossen ist, und dass die weitere Zulaufleitung (42) durch eine die Verschiebebewegung des weiteren Kolbens (16) über einen Hebel auf ein Ventilglied übertragende Anordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche geöffnet oder abgesperrt wird. 19. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that a further piston (16) in the bore (14) defines a further pressure chamber (18) for hydraulic fluid, wherein in the further pressure chamber (18) has a further supply line (42) for Hydraulic fluid opens, which is open in a starting position of the other piston (16) and in a displacement position of the other piston (16) is closed, and that the further supply line (42) by a the displacement movement of the further piston (16) via a lever on a Valve member transmitting arrangement is opened or shut off according to one of the preceding claims.
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