DE10352589B4

DE10352589B4 - Hauptbremszylinder mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigenden elektrischen Signals

Info

Publication number: DE10352589B4
Application number: DE2003152589
Authority: DE
Inventors: Peter Schlüter
Original assignee: Lucas Automotive GmbH
Current assignee: ZF Active Safety GmbH
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2023-11-12
Also published as: DE10352589A1

Abstract

Hauptbremszylinder (10) für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit
– einem Gehäuse (12), in dem eine sich entlang einer Längsachse (L) des Gehäuses (12) erstreckende erste Bohrung (14) ausgebildet ist,
– einem Kolben (16, 18), der abdichtend und axial verschiebbar in der ersten Bohrung (14) geführt ist und eine in dem Gehäuse (12) ausgebildete Druckkammer (20, 32) begrenzt, und
– einer Einrichtung (46) zur Erzeugung eines eine Betätigung des Haupt bremszylinders (10) anzeigenden elektrischen Signals, die eine ortsfest an dem Gehäuse (12) befestigte Messwerterfassungseinrichtung (54) sowie ein relativ zu der Messwerterfassungseinrichtung (54) verschiebbares Messglied (50) umfasst, wobei die Messwerterfassungseinrichtung (54) in Reaktion auf die Erfassung einer Verschiebung des Messglieds (50) relativ zu der Messwerterfassungseinrichtung (54) ein eine Betätigung des Hauptbremszylinders (10) anzeigendes elektrisches Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Messglied (50) separat von dem Kolben (16, 18) ausgebildet und außerhalb der in dem Gehäuse (12) ausgebildeten ersten Bohrung...

Description

Die Erfindung betrifft einen Hauptbremszylinder für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem Gehäuse, in dem eine sich entlang einer Längsachse des Gehäuses erstreckende erste Bohrung ausgebildet ist, einem Kolben, der abdichtend und axial verschiebbar in der ersten Bohrung geführt ist und eine in dem Gehäuse ausgebildete Druckkammer begrenzt, und einer Einrichtung zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptsbremszylinders anzeigenden elektrischen Signals, die eine ortsfest an dem Gehäuse angeordnete Messwerterfassungseinrichtung sowie ein relativ zu der Messwerterfassungseinrichtung verschiebbares Messglied umfasst, wobei die Messwerterfassungseinrichtung in Reaktion auf die Erfassung einer Verschiebung des Messglieds relativ zu der Messwerterfassungseinrichtung ein eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigendes elektrisches Signal erzeugt.
Zur Ansteuerung der Bremswarnleuchten eines Kraftfahrzeugs wird derzeit üblicherweise ein elektromechanischer Schalter eingesetzt, der eine Betätigung eines Bremspedals der Fahrzeugbremsanlage durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs erfasst. Dieser elektromechanische Schalter ist als separates Bauteil ausgebildet und im Fußraum des Fahrzeugs angebracht. Um eine ordnungsgemäße Funktion des Schalters und somit auch der Bremswarnleuchten zu gewährleisten, muss der Schalter in einer festgelegten Position entweder am Bremspedal oder relativ zu dem Bremspedal montiert und in dieser Position justiert werden. Derartige nach dem Einbau der Pedalerie durchzuführende Montage- und Justierungsarbeiten sind relativ schwierig und zeitaufwändig, da der Fußraum des Kraftfahrzeugs im allgemeinen schwer zugänglich ist.

Die DE 100 53 995 A1 schlägt daher vor, ein von einer in einen Hauptbremszylinder integrierten Einrichtung erzeugtes und eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigendes Signal zur Ansteuerung der Bremswarnleuchten des Kraftfahrzeugs zu nutzen. Der in diesem Dokument beschriebene Hauptbremszylinder umfasst ein Gehäuse mit einer darin ausgebildeten Längsbohrung, in der ein erster und ein zweiter Kolben abdichtend und axial verschiebbar geführt sind, wobei in einer an dem zweiten Kolben ausgebildeten Ausnehmung ein stift- oder ringsegmentförmiges Element aus einem magnetischen Material angeordnet ist. In dem Gehäuse ist eine sich bezüglich der Längsbohrung in radialer Richtung erstreckende Sackbohrung zur Aufnahme eines Steckers ausgebildet, der auf einer der Längsbohrung zugewandten Stirnfläche einen Hallsensor trägt. Bei einer Verschiebung des zweiten Kolbens infolge einer Betätigung des Hauptbremszylinders erzeugt der Hallsensor in Reaktion auf die Erfassung einer Verschiebung des integriert mit dem zweiten Kolben ausgebildeten stift- oder ringsegmentförmigen Elements aus magnetischem Material relativ zu dem Hallsensor ein eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigendes elektrisches Signal. Zur Erzielung der erforderlichen Messgenauigkeit ist bei einer derartigen Signalerzeugungseinrichtung ein verhältnismäßig hoher Aufwand zur Justierung des mit dem Hallsensor ausgestatteten Steckers relativ zu dem integriert mit dem zweiten Kolben ausgebildeten Element aus magnetischem Material erforderlich, wobei diese Justierungsarbeiten bei einem Austausch des Steckers infolge eines Defekts wiederholt werden müssen.

Die DE-OS 2 010 073 offenbart einen Hauptbremszylinder mit einem mechanischen Schalter zur Betätigung der Bremslichtlampen eines Kraftfahrzeugs. Der Schalter umfasst einen Stößel, der bei nicht betätigter Bremse mit einem Außenumfang eines in einer Bohrung eines Gehäuses geführten Kolbens zusammenwirkt und dadurch in einer ersten niedergedrückten Stellung gehalten wird. Bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders und einer damit verbundenen Verschiebung des Kolbens in der Bohrung wird der Stößel durch die Kraft einer Druckfeder in eine zweite Stellung verschoben und ragt im Bereich einer an dem Kolben ausgebildeten Ausnehmung in die Bohrung hinein. Dadurch wird ein Schaltkontakt geschlossen, so dass die Bremslichtlampen des Kraftfahrzeugs betätigt werden.

Die US 5,016,442 beschreibt einen Hauptzylinder mit zwei Kolben, die axial verschiebbar in einer in einem Gehäuse ausgebildeten ersten Bohrung geführt sind. In einer in dem Gehäuse ausgebildeten zweiten Bohrung ist ein Ausgleichskolben axial verschiebbar geführt, wobei die zweite Bohrung fluidleitend mit in der ersten Bohrung angeordneten Druckkammern verbunden ist. Über einem in einer Sackbohrung angeordneten Reed-Schalter ist ein erster Magnet angeordnet, während der Ausgleichskolben einen zweiten Magneten trägt. Bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders wird der Ausgleichskolben normalerweise infolge des sich in den Druckkammern aufbauenden Drucks nur geringfügig entgegen der Betätigungsrichtung des Hauptbremszylinders verschoben, bis eine Schulter in Anlage an eine an dem Gehäuse ausgebildete Stufe gerät. Wenn dagegen in einem mit den Druckkammern verbundenen Bremskreis ein Leck auftritt, wird der Ausgleichskolben infolge der Druckdifferenz in den Druckkammern aus seiner Ruhestellung verschoben, bis er in Anlage an Anschlagelemente gerät. Durch die Verschiebung des mit dem Ausgleichskolben verbundenen zweiten Magneten relativ zu dem ersten Magneten wird der Reed-Schalter betätigt, woraufhin an einen Fahrer ein Warnsignal ausgegeben wird, das ein Versagen des betroffenen Bremskreises anzeigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hauptbremszylinder mit einer integrierten Signalerzeugungseinrichtung bereitzustellen, die einen verhältnismäßig geringen Justierungsaufwand erfordert und zuverlässig ein eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigendes elektrisches Signal erzeugt.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, einen Hauptbremszylinder mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigenden elektrischen Signals auszustatten, die ein separat von dem Kolben ausgebildetes und außerhalb der in dem Gehäuse ausgebildeten ersten Bohrung parallel zu dem Kolben axial verschiebbar in dem Gehäuse angeordnetes Messglied umfasst. Die ortsfest an dem Hauptbremszylindergehäuse befestigte Messwerterfassungseinrichtung erzeugt in Reaktion auf die Erfassung einer Verschiebung des Messglieds relativ zu der Messwerterfassungseinrichtung ein eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigendes elektrisches Signal. Die Signalerzeugungseinrichtung ist verhältnismäßig einfach und zeitsparend montierbar, da keine Justierung eines außerhalb der ersten Bohrung angeordneten Bauteils relativ zu einem im Inneren der ersten Bohrung angeordneten Bauteils erfolgen muss. Darüber hinaus ist die Signalerzeugungseinrichtung bei einem Defekt einfach und kostengünstig austauschbar.

Das von der Messwerterfassungseinrichtung erzeugte elektrische Signal kann an eine elektronische Steuereinheit weitergeleitet werden und beispielsweise zur Ansteuerung der Bremswarnleuchten des Fahrzeugs dienen. Dadurch kann auf die zeit- und kostenaufwändige Montage und Justierung des bisher üblichen, eine Betätigung des Bremspedals erfassenden elektromagnetischen Schalters im Fußraum des Fahrzeugs verzichtet werden. Darüber hinaus kann das von der Messwerterfassungseinrichtung erzeugte und den Betätigungszustand der Fahrzeugbremsanlage und insbesondere des Hauptbremszylinders anzeigende Signal auch für weitere von der elektronischen Steuereinheit auszuführende Steuerfunktionen genutzt werden.

Vorzugsweise ist das Messglied ein Magnetelement und die Messwerterfassungseinrichtung ein Hallsensor. Der Hallsensor ist dazu in der Lage, eine Verschiebung des Magnetelements besonders präzise und zuverlässig zu erfassen und ist darüber hinaus kostengünstig erhältlich. Ferner kann der Hallsensor nicht nur zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigenden Signals sondern auch zur Erzeugung eines wegabhängigen, für das „Ausmaß" der Betätigung der Fahrzeugbremsanlage durch den Fahrer charakteristischen Signals eingesetzt werden, das der elektronische Steuereinheit zugeführt und zur Steuerung der Fahrzeugbremsanlage genutzt werden kann.

Vorzugsweise ist das Messglied in Form eines Betätigungskolbens ausgebildet, der axial verschiebbar in einer in dem Gehäuse ausgebildeten und sich parallel zu der ersten Bohrung erstreckenden zweiten Bohrung angeordnet ist. Die Messwerterfassungseinrichtung weist beispielsweise einen im wesentlichen zylindrischen Kunststoffkörper auf, in den ein Messwertaufnehmer, Leiterbahnen sowie an die Leiterbahnen angeschlossene Steckverbindungen eingebettet sind. Der Messwertaufnehmer, beispielsweise ein Hallsensorkopf, kann beispielsweise an einer Stirnfläche der Messwerterfassungseinrichtung angeordnet sein. Eine Stirnfläche des Messglieds ist dann vorzugsweise der Stirnfläche der Messwerterfassungseinrichtung zugewandt, an der der Messwertaufnehmer der Messwerterfassungseinrichtung angeordnet ist. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Messglied auch in Form eines z.B. scheibenförmigen Elements ausgebildet sein, das an der der Messwerterfassungseinrichtung zugewandten Stirnfläche des Betätigungskolbens befestigt ist. Bei der Verwendung eines Hallsensors als Messwerterfassungseinrichtung muss dann nicht der gesamte Betätigungskolben, sondern nur das z.B. scheibenförmige Element aus einem magnetischen Material bestehen.

Auf einer von dem Messglied abgewandten Stirnseite der Messwerterfassungseinrichtung ist vorzugsweise ein Anschlussstecker zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der Messwerterfassungseinrichtung angeordnet. Der Anschlussstecker kann, ähnlich wie die Messwerterfassungseinrichtung, einen Kunststoffkörper mit darin eingebetteten Leiterbahnen umfassen, wobei die Leiterbahnen an einem Ende oder an beiden Enden des Kunststoffkörpers aus dem Kunststoffkörper herausragen können. Der Messwerterfassungseinrichtung zugewandte Enden der Leiterbahnen können dann zur Herstellung eines elektrischen Kontakts in an der Messwerterfas sungseinrichtung ausgebildete Steckverbindungen eintauchen, während von der Messwerterfassungseinrichtung abgewandte Enden der Leiterbahnen zur Verbindung mit einem Kabelstecker dienen können.

In einer Ruhestellung des Hauptbremszylinders ist zwischen der Stirnfläche der Messwerterfassungseinrichtung bzw. dem Messwertaufnehmer und dem als Betätigungskolben ausgebildeten bzw. an der Stirnfläche des Betätigungskolbens befestigten Messglied ein definierter Luftspalt vorhanden. Bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders verschiebt sich der als Messglied wirkende Betätigungskolben bzw. der Betätigungskolben mit dem daran befestigten Messglied in Betätigungsrichtung und wird auf den in der ortsfest an dem Hauptbremszylindergehäuse befestigten Messwerterfassungseinrichtung vorgesehenen Messwertaufnehmer zu bewegt. Die Messwerterfassungseinrichtung erzeugt daraufhin in Reaktion auf die Erfassung der Verschiebung des als Messglied wirkenden Betätigungskolbens bzw. des Betätigungskolbens mit dem daran befestigten Messglied relativ zu dem ortsfesten Messwertaufnehmer das gewünschte elektrische Betätigungssignal, das über den Anschlussstecker einer elektronischen Steuereinheit der Fahrzeugbremsanlage zugeführt werden kann.

Die Ausgestaltung der Signalerzeugungseinrichtung mit einem an einer Stirnfläche der Messwerterfassungseinrichtung angeordneten Messwertaufnehmer, dem eine Stirnfläche eines als Betätigungskolben ausgebildeten bzw. an einem Betätigungskolben befestigten Messglieds zugewandt ist, weist die Vorteile auf, dass sie eine besonders genaue Messwertaufnahme ermöglicht und dass das von der Messwerterfassungseinrichtung erzeugte elektrische Signal keiner elektronischen Nachbearbeitung bedarf. Aus diesem Grund kann auf die Bereitstellung einer der Messwerterfassungseinrichtung nachgeschalteten, Kosten verursachenden und Einbauraum in Anspruch nehmenden Elektronikeinheit zur Signalaufbereitung verzichtet werden. Darüber hinaus kann aufgrund der geringen Bauteil- und Funktionstoleranzen der Komponenten eines Hauptbremszylinders und insbesondere des Hauptbremszylindergehäuses mit den darin ausgebildeten Bohrungen im allgemeinen auf eine aufwändige Justierung der Messwerterfassungseinrichtung in ihrer Position relativ zu dem verschiebbaren Messglied zur Einstellung des definierten Luftspalts verzichtet werden. Schließlich erfolgt die Einstellung des definierten Luftspalts durch die Befestigung der Messwerterfassungseinrichtung am Hauptbremszylindergehäuse in der gewünschten Positionen relativ zu dem verschiebbaren Messglied, so dass ein versehentliches Verstellen das Luftspalts im Betrieb des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders zuverlässig ver mieden und somit eine ordnungsgemäße Funktion der Signalerzeugungseinrichtung gewährleistet werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders weist die zweite Bohrung einen Abschnitt mit erweitertem Durchmesser auf, in dem zumindest ein Abschnitt der Messwerterfassungseinrichtung und/oder einer Befestigungshülse zur Befestigung der Messwerterfassungseinrichtung an dem Gehäuse des Hauptbremszylinders angeordnet ist/sind. Der an der dem Messglied zugewandten Stirnfläche der Messwerterfassungseinrichtung angeordnete Messwertaufnehmer ist dann aufgrund seiner Einbaulage gut gegen äußere Einflüsse, wie z.B. Feuchtigkeit oder Verschmutzung geschützt, was die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Messwertaufnahme erhöht.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders ohne Befestigungshülse ist zur Befestigung der Messwerterfassungseinrichtung an dem Hauptbremszylindergehäuse vorzugsweise eine geeignete Befestigungsvorrichtung, beispielsweise eine Schraube vorgesehen. Alternativ dazu kann an einem Außenumfang der Messwerterfassungseinrichtung auch ein Außengewinde ausgebildet sein, das mit einem an einem Innenumfang des Abschnitts der zweiten Bohrung mit erweitertem Durchmesser vorgesehenen Innengewinde zusammenwirkt.

In einer mit einer Befestigungshülse ausgestatteten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders ist die Messwerterfassungseinrichtung beispielsweise durch eine formschlüssige Verbindung oder eine Rastverbindung mit der Befestigungshülse verbunden. Alternativ dazu kann die Messwerterfassungseinrichtung auch integriert mit der Befestigungshülse ausgebildet sein. Die Befestigungshülse kann beispielsweise mittels eines an ihrem Außenumfang ausgebildeten Außengewindes, das mit einem am Innenumfang des Abschnitts der zweiten Bohrung mit erweitertem Durchmesser vorgesehenen Innengewinde zusammenwirkt, in ihrer Position am Gehäuse des Hauptbremszylinders fixiert sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Befestigungshülse einen radial nach innen ragenden Vorsprung zur Führung des axial in der zweiten Bohrung verschiebbaren Messglieds in dem Abschnitt der zweiten Bohrung mit erweitertem Durchmesser auf. An dem Messglied kann dann ein radial nach außen ragender Führungsflansch zum Zusammenwirken mit dem radial nach innen ragenden Vorsprung der Befestigungshülse ausgebildet sein.

Zur Abdichtung der Messwerterfassungseinrichtung bzw. der Befestigungshülse gegenüber dem Gehäuse des Hauptbremszylinders kann am Außenumfang der Messwerterfassungseinrichtung bzw. der Befestigungshülse ein radial nach außen ragender Dichtvorsprung vorgesehen sein, der sich bei der Montage der Messwerterfassungseinrichtung bzw. der Befestigungshülse in dem Abschnitt der zweiten Bohrung mit erweitertem Durchmesser elastisch verformt, im eingebauten Zustand der Messwerterfassungseinrichtung bzw. der Befestigungshülse jedoch für eine zuverlässige Abdichtung gegen Umgebungseinflüsse sorgt. Die empfindlichen Komponenten der Signalerzeugungseinrichtung und insbesondere der an der dem Messglied zugewandten Stirnfläche der Messwerterfassungseinrichtung angeordnete Messwertaufnehmer sind dann besonders gut gegen Umgebungseinflüsse geschützt, so dass eine ordnungsgemäße Funktion der Signalerzeugungseinrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und Messgenauigkeit gewährleistet werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Bohrung in einer sich bezüglich der ersten Bohrung radial nach außen erstreckenden Erweiterung des Hauptbremszylindergehäuses ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders weist den Vorteil auf, dass die Komponenten der Signalerzeugungseinrichtung auch im eingebauten Zustand des Hauptbremszylinders in einem Kraftfahrzeug verhältnismäßig gut zugänglich sind, wodurch Montage- und insbesondere Wartungsarbeiten erheblich vereinfacht werden.

Vorzugsweise ist das axial verschiebbare Messglied federnd in Betätigungsrichtung vorgespannt. Zur Erzeugung der auf das Messglied wirkenden federnden Vorspannung kann ein Federelement vorgesehen sein, dessen Enden sich an einer Stirnwand der zweiten Bohrung beziehungsweise einer von der Messwerterfassungseinrichtung abgewandten Stirnfläche des Messglieds abstützen. Zur Aufnahme des Federelements kann an einem von der Messwerterfassungseinrichtung abgewandten Ende des Messglieds beispielsweise ein hohlzylindrisch ausgebildete Abschnitt vorgesehen sein. Alternativ dazu kann das Messglied an seinem von der Messwerterfassungseinrichtung abgewandten Ende auch einen zylindrischen Fortsatz mit verringertem Durchmesser aufweisen. Die Enden des Federelements stützen sich dann an der Stirnwand der zweiten Bohrung bzw. einer von der Messwerterfassungseinrichtung abgewandten Stirnfläche eines an den zylindrischen Fortsatz angrenzenden, radial nach außen ragenden Vorsprungs des Messglieds ab.

Eine Ruhestellung des axial verschiebbaren Messglieds ist vorzugsweise durch das Zusammenwirken eines mit dem Messglied verbundenen Betätigungselements mit ei nem Flanschabschnitt festgelegt, der an dem axial verschiebbar in der ersten Bohrung geführten Kolben ausgebildet ist. Bei einer Betätigung des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders verschiebt sich der in der ersten Bohrung geführte Kolben infolge einer über ein Krafteingangsglied des Hauptbremszylinders aufgebrachten Betätigungskraft in Betätigungsrichtung. Das federnd in Betätigungsrichtung vorgespannte Messglied sowie das starr an dem Messglied befestigte Betätigungselement verschieben sich daraufhin synchron mit dem in der ersten Bohrung geführten Kolben ebenfalls in Betätigungsrichtung, so dass die Messwerterfassungseinrichtung in Reaktion auf die Erfassung der Verschiebung des Messglieds relativ zu dem ortsfesten Messwertaufnehmer der Messwerterfassungseinrichtung ein eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigendes elektrisches Signal erzeugt.

Nach Beendigung des Betätigungsvorgangs wird der Kolben in der ersten Bohrung axial in Betätigungsgegenrichtung in seine Ruhestellung zurückverschoben. Das Messglied wird dabei durch das Zusammenwirken des fest mit dem Messglied verbundenen Betätigungselements mit dem an dem Kolben ausgebildeten Flanschabschnitt synchron mit dem in der ersten Bohrung geführten Kolben mitgeführt und entgegen seiner federnden Vorspannung ebenfalls in Betätigungsgegenrichtung in seine Ruhestellung zurückverschoben.

Das Betätigungselement ist vorzugsweise in Form eines Betätigungsstifts ausgebildet, der sich bezüglich der ersten und der zweiten Bohrung in radialer Richtung durch eine die erste Bohrung mit der zweiten Bohrung verbindende Verbindungsbohrung erstreckt und der durch die auf das Messglied wirkende federnde Vorspannung gegen den an dem axial verschiebbar in der ersten Bohrung geführten Kolben ausgebildeten Flanschabschnitt gedrängt wird. Bei einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders ist die Verschiebung des Messglieds in Betätigungsrichtung durch ein Zusammenwirken eines Innenumfangs der die erste Bohrung mit der zweiten Bohrung verbindenden Verbindungsbohrung mit einem Außenumfang des Betätigungsstifts begrenzt.

Um die Montage des Betätigungselements in der Verbindungsbohrung zu erleichtern, kann in dem Hauptbremszylindergehäuse ein sich in Verlängerung der Verbindungsbohrung zwischen der zweiten Bohrung und einem Außenumfang des Hauptbremszylindergehäuses erstreckender äußerer Bohrungsabschnitt ausgebildet sein. Das Betätigungselement kann dann auf einfache Art und Weise durch den äußeren Bohrungsabschnitt in das Hauptbremszylindergehäuse eingeführt und fest mit dem verschiebbar in der zweiten Bohrung geführten Messglied verbunden werden. Der äußere Boh rungsabschnitt kann im Vergleich zu der die erste Bohrung mit der zweiten Bohrung verbindenden Verbindungsbohrung einen erweiterten Durchmesser aufweisen und nach der Montage des Betätigungselements in seiner Position im Hauptbremszylindergehäuse mittels eines geeigneten, beispielsweise kugel- oder stopfenförmigen Verschlusselements abdichtend verschlossen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders ist im Bereich eines ersten Abschnitts des Messglieds, der sich zwischen der Verbindungsbohrung und der der Messwerterfassungseinrichtung zugewandten Stirnfläche des Messglieds erstreckt, ein erstes Dichtelement zur Abdichtung des Messglieds gegenüber dem Gehäuse des Hauptbremszylinders vorgesehen. Das beispielsweise als Lippendichtung ausgestaltete erste Dichtelement kann in einer am Außenumfang des Messglieds ausgebildeten Nut angeordnet sein und mit einem Innenumfang der zweiten Bohrung zusammenwirken. Durch den Einsatz eines derartigen Dichtelements kann sowohl im Betrieb des Hauptbremszylinders als auch während einer Erstbefüllung der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit einem Druck von bis zu 5 bar ein Austreten von Hydraulikfluid aus dem Hauptbremszylindergehäuse zuverlässig vermieden werden.

Vorzugsweise stellt die Verbindungsbohrung eine fluidleitende Verbindung der zweiten Bohrung mit einem Abschnitt der ersten Bohrung her, der im Betrieb des Hauptbremszylinders unter Atmosphärendruck steht. Der unter Atmosphärendruck stehende Abschnitt der ersten Bohrung kann beispielsweise eine Zwischenkammer eines Tandem-Hauptbremszylinders sein, die durch eine an einem zweiten Kolben des Tandem-Hauptbremszylinders ausgebildete Ausnehmung begrenzt und über eine Anschlussöffnung mit einem Hydraulikfluidreservoir verbunden sein kann. Der an dem in der ersten Bohrung geführten Kolben ausgebildete Flanschabschnitt zum Zusammenwirken mit dem Betätigungselement des axial verschiebbar in der zweiten Bohrung geführten Messglieds ist dann vorzugsweise im Bereich der Zwischenkammer an dem zweiten Kolben des Tandem-Hauptbremszylinders angeordnet. Eine Hauptbremszylinderanordnung, bei der die Verbindungsbohrung die zweite Bohrung mit einem unter Atmosphärendruck stehenden Abschnitt der ersten Bohrung verbindet, weist den Vorteil auf, dass das Messglied, das erste Dichtelement sowie das Betätigungselement im Betrieb unabhängig vom Betätigungszustand der Hauptbremszylinderanordnung nur dem Atmosphärendruck und somit einer verhältnismäßig geringen Belastung ausgesetzt sind. Dadurch wird der Verschleiß dieser Komponenten erniedrigt und im Gegenzug ihre Lebensdauer erhöht. Eine erhöhte Belastung des Messglieds, des ersten Dichtelements und des Betätigungselements mit einem Druck von bis zu 5 bar tritt nur bei der Erstbefüllung der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage durch den Fahrzeughersteller auf.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders, bei dem die Verbindungsbohrung die zweite Bohrung mit einem unter Atmosphärendruck stehenden Abschnitt der ersten Bohrung verbindet, ist im Bereich eines zweiten Abschnitts des Messglieds, der sich zwischen der Verbindungsbohrung und der von der Messwerterfassungseinrichtung abgewandten Stirnfläche des Messglieds erstreckt, ein zweites Dichtelement zur Abdichtung des Messglieds gegenüber dem Gehäuse des Hauptbremszylinders vorgesehen. Wie bereits erwähnt, wird bei der Erstbefüllung der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage auch der im Betrieb des Hauptbremszylinders lediglich unter Atmosphärendruck stehende Abschnitt der ersten Bohrung, beispielsweise eine Zwischenkammer eines Tandem-Hauptbremszylinders, mit einem Hydraulikdruck von bis zu 5 bar beaufschlagt. Dadurch entsteht eine auf das axial verschiebbar in der zweiten Bohrung geführte Messglied in Betätigungsrichtung wirkende Hydraulikkraft, die von dem an dem Messglied befestigten Betätigungselement aufgenommen werden muss.

Das beispielsweise als Lippendichtung ausgestaltete zweite Dichtelement kann in einer am Außenumfang des Messglieds ausgebildeten Nut angeordnet sein und mit dem Innenumfang der zweiten Bohrung zusammenwirken. Durch den Einsatz eines derartigen Dichtelements kann bei der Erstbefüllung der Hauptbremszylinders mit Hydraulikfluid das Eindringen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid in einen von der Stirnwand der zweiten Bohrung und der von der Messwerterfassungseinrichtung abgewandten Stirnfläche des Messglieds begrenzten Abschnitt der zweiten Bohrung und somit eine Verschiebung des Messglieds infolge des sich in der zweiten Bohrung aufbauenden hydraulischen Drucks in Betätigungsrichtung verhindert werden.

In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders stellt die Verbindungsbohrung eine fluidleitende Verbindung der zweiten Bohrung mit einem Abschnitt der ersten Bohrung her, der im Betrieb des Hauptbremszylinders eine Druckammer bildet. Die Druckkammer kann beispielsweise eine auch als Primärdruckkammer bezeichnete erste Druckkammer eines Tandem-Hauptbremszylinders sein.

Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Hauptbremszylinders, bei dem die Verbindungsbohrung die zweite Bohrung fluidleitend mit einer Druckammer des Hauptbremszylinders verbindet, umfasst ein axial verschiebbar in der zweiten Boh rung geführtes Messglied, das federnd in Betätigungsrichtung vorgespannt ist. Eine Ruhestellung des axial verschiebbaren Messglieds ist vorzugsweise durch das Zusammenwirken des mit dem Messglied verbundenen Betätigungselements mit dem Flanschabschnitt des axial verschiebbar in der ersten Bohrung geführten Kolbens, beispielsweise eines zweiten Kolbens eines Tandem-Hauptbremszylinders festgelegt.

Bei einer Betätigung des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders verschiebt sich der in der ersten Bohrung geführte Kolben infolge der über das Krafteingangsglied des Hauptbremszylinders aufgebrachten Betätigungskraft in Betätigungsrichtung, woraufhin sich in der Druckkammer ein Hydraulikdruck aufbaut. Das Messglied sowie das starr an dem Messglied befestigte Betätigungselement verschieben sich daraufhin sowohl infolge der federnden Vorspannung als auch infolge des sich in der Druckkammer und damit auch in der zweiten Bohrung aufbauenden Hydraulikdrucks synchron mit dem in der ersten Bohrung geführten Kolben ebenfalls in Betätigungsrichtung, so dass die Messwerterfassungseinrichtung in Reaktion auf die Erfassung der Verschiebung des Messglieds relativ zu dem ortsfesten Messwertaufnehmer der Messwerterfassungseinrichtung ein eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigendes elektrisches Signal erzeugt.

Nach Beendigung des Betätigungsvorgangs wird der Hydraulikdruck in der Druckkammer und der zweiten Bohrung wieder abgebaut. Infolgedessen wird der in der ersten Bohrung geführte Kolben axial in Betätigungsgegenrichtung in seine Ruhestellung zurückverschoben. Das Messglied wird dabei durch das Zusammenwirken des fest mit dem Messglied verbundenen Betätigungselements mit dem an dem Kolben ausgebildeten Flanschabschnitt synchron mit dem in der ersten Bohrung geführten Kolben mitgeführt und entgegen seiner federnden Vorspannung ebenfalls in Betätigungsgegenrichtung in seine Ruhestellung zurückverschoben.

Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Hauptbremszylinders, bei dem die Verbindungsbohrung die zweite Bohrung fluidleitend mit einer Druckammer des Hauptbremszylinders verbindet, umfasst ein axial verschiebbar in der zweiten Bohrung geführtes Messglied, das federnd in Betätigungsgegenrichtung in seine Ruhestellung vorgespannt ist. Zur Erzeugung der auf das Messglied wirkenden federnden Vorspannung ist beispielsweise ein Federelement vorgesehen, dessen Enden sich an einer der Messwerterfassungseinrichtung zugewandten Stirnfläche eines an dem Messglied ausgebildeten, radial nach außen ragenden Vorsprungs bzw. einer von der Messwerterfassungseinrichtung abgewandten Stirnfläche eines an dem Hauptbremszylindergehäuse oder der Befestigungshülse ausgebildeten, radial nach innen ragen den Haltevorsprungs abstützen. Bei einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders kann auf das oben beschriebene, fest mit dem Messglied verbundene Betätigungselement zur Festlegung der Ruhestellung des Messglieds verzichtet werden. Die die erste Bohrung mit der zweiten Bohrung verbindende Verbindungsbohrung muss sich dann bezüglich der ersten und der zweiten Bohrung nicht mehr in radialer Richtung erstrecken, sondern kann schräg zwischen der ersten und der zweiten Bohrung verlaufen.

Wie bereits erläutert, verschiebt sich bei einer Betätigung des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders der in der ersten Bohrung geführte Kolben infolge der über das Krafteingangsglied des Hauptbremszylinders aufgebrachten Betätigungskraft in Betätigungsrichtung, woraufhin sich in der Druckkammer sowie in der zweiten Bohrung ein Hydraulikdruck aufbaut. Das Messglied verschiebt sich daraufhin infolge des sich in der zweiten Bohrung aufbauenden Hydraulikdrucks entgegen seiner federnden Vorspannung ebenfalls in Betätigungsrichtung, so dass die Messwerterfassungseinrichtung in Reaktion auf die Erfassung der Verschiebung des Messglieds relativ zu dem ortsfesten Messwertaufnehmer der Messwerterfassungseinrichtung ein eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigendes elektrisches Signal erzeugt.

Nach Beendigung des Betätigungsvorgangs baut sich der Hydraulikdruck in der Druckkammer und der zweiten Bohrung wieder ab. Das axial verschiebbar in der zweiten Bohrung geführte Messglied wird daraufhin infolge seiner federnden Vorspannung in Betätigungsgegenrichtung in seine Ruhestellung zurückverschoben.

Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders werden im folgenden anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, von denen
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigenden elektrischen Signals im Längsschnitt zeigt,
2 eine vergrößerte Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Einrichtung zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigenden elektrischen Signals im Längsschnitt zeigt,
3 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigenden elektrischen Signals im Längsschnitt zeigt, und
4 ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigenden elektrischen Signals im Längsschnitt zeigt.
In 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichneter, hier in Tandembauweise ausgeführter Hauptbremszylinder für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage im Längsschnitt dargestellt. Der Hauptbremszylinder 10 umfasst ein Gehäuse 12 mit einer in dem Gehäuse 12 ausgebildeten und sich entlang einer Längsachse L des Gehäuses 12 erstreckenden ersten Bohrung 14. In der ersten Bohrung 14 sind ein erster und ein zweiter Kolben 16, 18 abdichtend und axial verschiebbar geführt. Ein krafteingangsseitiges Ende des ersten Kolben 16 durchsetzt eine die Bohrung 14 gegenüber der Umgebungsatmosphäre abdichtende Verschlusselementanordnung 19 und ist zur Verbindung mit einem hier nicht dargestellten und üblicherweise durch einen dem Hauptbremszylinder 10 vorgeschalteten Unterdruckbremskraftverstärker betätigten Krafteingangsglied ausgebildet.
Der erste Kolben 16 begrenzt zusammen mit dem zweiten Kolben 18 eine erste Druckkammer 20, die im Betrieb des Hauptbremszylinders 10 vollständig mit Hydraulikfluid gefüllt und über nicht dargestellten Hydraulikleitungen mit einem ersten Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage verbunden ist. In dem ersten Kolben 16 ist ein erstes Zentralventil 22 angeordnet, das in der in 1 gezeigten Ruhestellung des ersten Kolbens 16 durch das Zusammenwirken eines stiftförmigen Fortsatzes 24 mit einem Anschlagbauteil 26 in seiner Offenstellung gehalten ist, in der es eine Fluidverbindung zwischen der ersten Druckkammer 20 und einer ersten Anschlussöffnung 28 eines nicht gezeigten Hydraulikfluidreservoirs freigibt.
Der zweiten Kolben 18 begrenzt zusammen mit einer der Krafteingangsseite des Hauptbremszylinders 10 gegenüberliegenden Stirnwand 30 der Bohrung 14 eine zweite Druckkammer 32, die im Betrieb des Hauptbremszylinders 10 vollständig mit Hydraulikfluid gefüllt und über nicht dargestellten Hydraulikleitungen mit einem zweiten Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage verbunden ist. In dem zweiten Kolben 18 ist ein zweites Zentralventil 34 angeordnet, das in der in 1 gezeigten Ruhestel lung des zweiten Kolbens 18 durch das Zusammenwirken eines stiftförmigen Fortsatzes 36 mit einem Anschlagbauteil 38 in seiner Offenstellung gehalten ist, in der es eine Fluidverbindung zwischen der zweiten Druckkammer 32 und einer zweiten Anschlussöffnung 40 eines nicht gezeigten Hydraulikfluidreservoirs freigibt.
Eine an dem zweiten Kolben 18 ausgebildete Ausnehmung 41 begrenzt eine zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer 20, 32 angeordnete Zwischenkammer 42, die über die zweite Anschlussöffnung 40 fluidleitend mit dem nicht gezeigten Hydraulikfluidreservoir verbunden und im Betrieb des Hauptbremszylinders mit Atmosphärendruck beaufschlagt ist. Der erste und der zweite Kolben 16, 18 sind durch Rückstellfedern 43, 44 federnd in ihre in 1 gezeigten Ruhestellungen vorgespannt.
Der Hauptbremszylinder 10 ist mit einer Einrichtung 46 zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders anzeigenden elektrischen Signals ausgestattet. Die Einrichtung 46 umfasst ein axial verschiebbar in einer zweiten Bohrung 48 geführtes und in Form eines Betätigungskolbens aus magnetischem Material ausgebildetes Messglied 50, wobei die zweite Bohrung 48 parallel zu der ersten Bohrung 14 in einer sich bezüglich der ersten Bohrung 14 radial nach außen erstreckenden Erweiterung 52 des Hauptbremszylindergehäuses 12 ausgebildet ist. Eine als Hallsensoranordnung ausgebildete Messwerterfassungseinrichtung 54 ist mittels einer Schraube 56 in einem Abschnitt 58 der zweiten Bohrung 48 mit erweitertem Durchmesser befestigt und weist an ihrem Außenumfang einen radial nach außen ragenden und mit einem Innenumfang des Abschnitts 58 der zweiten Bohrung 48 mit erweitertem Durchmesser zusammenwirkenden Dichtvorsprung 60 auf. Bei der Montage der Messwerterfassungseinrichtung 54 in dem Abschnitt 58 der zweiten Bohrung 48 mit erweitertem Durchmesser verformt sich der Dichtvorsprung 60 elastisch in radialer Richtung und sorgt im eingebauten Zustand der Messwerterfassungseinrichtung 54 für eine zuverlässige Abdichtung der Messwerterfassungseinrichtung 54 gegenüber dem Hauptbremszylindergehäuse 12.
Die Messwerterfassungseinrichtung 54 weist einen im wesentlichen zylindrischen Kunststoffkörper auf, in den ein als Hallsensorkopf ausgebildeter Messwertaufnehmer, Leiterbahnen sowie an die Leiterbahnen angeschlossene Steckverbindungen eingebettet sind. Der in 1 nicht gezeigte Messwertaufnehmer ist an einer dem Messglied 50 zugewandten Stirnfläche 64 der Messwerterfassungseinrichtung 54 angeordnet, so dass in der gezeigten Ruhestellung des Messglieds 50 ein definierter Luftspalt S zwischen einer der Messwerterfassungseinrichtung 54 zugewandten Stirnfläche 64 des Messglieds 50 und dem an der gegenüberliegenden Stirnfläche 64 der Messwerterfassungseinrichtung 54 abgeordneten Messwertaufnehmer ausgebildet ist. Auf einer von dem Messglied 50 abgewandten Stirnseite der Messwerterfassungseinrichtung 54 ist ein Anschlussstecker 66 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der Messwerterfassungseinrichtung 54 vorgesehen.
Das in Form eines axial in der zweiten Bohrung 48 verschiebbaren Betätigungskolbens ausgebildete Messglied 50 wird durch die Kraft einer Feder 68, deren Enden sich an einer Stirnwand 70 der zweiten Bohrung 48 beziehungsweise einer von der Messwerterfassungseinrichtung 54 abgewandten Stirnfläche des Messglieds 50 abstützen, federnd in Betätigungsrichtung vorgespannt. Zur Aufnahme der Feder ist an einem von der Messwerterfassungseinrichtung 54 abgewandten Ende des Messglieds 50 ein hohlzylindrisch ausgebildeter Abschnitt 72 vorgesehen.
Zur Festlegung der in 1 gezeigten Ruhestellung des Messglieds 50 ist an dem Messglied 50 ein stiftförmiges Betätigungselement 74 befestigt, das sich bezüglich der ersten und der zweiten Bohrung 14, 48 in radialer Richtung durch eine die erste Bohrung 14 mit der zweiten Bohrung 48 fluidleitend verbindende Verbindungsbohrung 76 erstreckt und das durch die auf das Messglied 50 wirkende Kraft der Feder 68 gegen einen an dem zweiten Kolben 18 ausgebildeten Flanschabschnitt 78 gedrängt wird. Die zweite Bohrung 48 ist somit über die Verbindungsbohrung 76 mit der im Betrieb des Hauptbremszylinders 10 unter Atmosphärendruck stehenden Zwischenkammer 42 verbunden.
Um die Montage des Betätigungselements 74 in der Verbindungsbohrung 76 zu erleichtern, ist in der Erweiterung 52 des Hauptbremszylindergehäuse 12 ein sich in Verlängerung der Verbindungsbohrung 76 zwischen der zweiten Bohrung 48 und einem Außenumfang der Erweiterung 52 des Hauptbremszylindergehäuses 12 erstreckender äußerer Bohrungsabschnitt 80 ausgebildet. Das Betätigungselement 74 kann dann auf einfache Art und Weise durch den äußeren Bohrungsabschnitt 80 in das Hauptbremszylindergehäuse 12 eingeführt und fest mit dem verschiebbar in der zweiten Bohrung 48 geführten Messglied 50 verbunden werden. Der äußere Bohrungsabschnitt 80 weist im Vergleich zu der Verbindungsbohrung 76 einen erweiterten Durchmesser auf und ist mittels eines kugelförmigen Verschlusselements 82 abdichtend verschlossen.
Zur Abdichtung des Messglieds 50 gegenüber dem Hauptbremszylindergehäuse 12 ist im Bereich eines ersten Abschnitts des Messglieds 50, der sich zwischen der Verbindungsbohrung 76 und der der Messwerterfassungseinrichtung 54 zugewandten Stirn fläche 64 des Messglieds 50 erstreckt, ein erstes Dichtelement 84 vorgesehen. Das als Lippendichtung ausgebildete erste Dichtelement 84 ist in einer am Außenumfang des Messglieds 50 ausgebildeten Nut angeordnet und wirkt mit einem Innenumfang der zweiten Bohrung 48 zusammen. Durch den Einsatz eines derartigen Dichtelements 84 kann sowohl im Betrieb des Hauptbremszylinders 10 als auch während einer Erstbefüllung der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit einem Druck von bis zu 5 bar ein Austreten von Hydraulikfluid aus dem Hauptbremszylindergehäuse 12 zuverlässig vermieden werden.
Im folgenden wird die Funktionsweise des in 1 gezeigten Hauptbremszylinders sowie die Funktionsweise der Einrichtung 46 zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders 10 anzeigenden Signals erläutert.
Bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders 10 werden der erste und der zweite Kolben 16, 18 infolge einer über das nicht gezeigte Krafteingangsglied eingeleiteten Eingangskraft in üblicher und daher nicht weiter erläuterter Weise in Betätigungsrichtung, d.h. in 1 nach links verschoben. Dabei lösen sich die an den Zentralventilen 22, 34 ausgebildeten stiftförmigen Fortsätze 24, 36 von den Anschlagbauteilen 26, 38, so dass die Fluidverbindungen zwischen der ersten Druckkammer 20 und der ersten Anschlussöffnung 28 des Fluidreservoirs bzw. der zweiten Druckkammer 32 und der zweiten Anschlussöffnung 40 des Fluidreservoirs unterbrochen werden. Daraufhin baut sich in der ersten und der zweiten Druckkammer 20, 32 ein Hydraulikdruck auf.
Bei einer Verschiebung des zweiten Kolbens 18 in Betätigungsrichtung verschiebt sich auch das Messglied 50 mit seinem an dem Flanschabschnitt 78 des zweiten Kolbens 18 anliegenden Betätigungselement 74 aufgrund der von der Feder 68 erzeugten Vorspannung synchron mit dem zweiten Kolben 18 in der zweiten Bohrung 48 ebenfalls in Betätigungsrichtung, d.h. in 1 nach links und wird somit auf den an der dem Messglied 50 zugewandten Stirnfläche 62 der Messwerterfassungseinrichtung 54 angeordneten Messwertaufnehmer zu bewegt. In Reaktion auf die Erfassung der Verschiebung des Messglieds 50 relativ zu dem ortsfesten Messwertaufnehmer erzeugt die Messwerterfassungseinrichtung 54 ein elektrisches Signal, das eine Betätigung des Hauptbremszylinders 10 anzeigt. Die Verschiebung des Messglieds 50 in Betätigungsrichtung wird dabei durch das Zusammenwirken eines Innenumfangs der Verbindungsbohrung 76 mit einem Außenumfang des Betätigungselements 74 begrenzt.
Nach Beendigung des Betätigungsvorgangs werden der erste und der zweite Kolben 16, 18 in der ersten Bohrung 14 axial in Betätigungsgegenrichtung, d.h. in 1 nach rechts in ihre Ruhestellungen zurückverschoben. Das Messglied 50 wird dabei durch das Zusammenwirken des fest mit dem Messglied 50 verbundenen Betätigungselements 74 mit dem an dem zweiten Kolben 18 ausgebildeten Flanschabschnitt 78 synchron mit dem zweiten Kolben 18 mitgeführt und entgegen seiner federnden Vorspannung in der zweiten Bohrung 48 ebenfalls in Betätigungsgegenrichtung, d.h. in 1 nach rechts in seine Ruhestellung zurückverschoben.
2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Einrichtung 46 zur Erzeugung eines eine Betätigung des Hauptbremszylinders 10 anzeigenden Signals, die sich von der in 1 gezeigten Einrichtung 46 dadurch unterscheidet, dass im Bereich eines zweiten Abschnitts des Messglieds 50, der sich zwischen der Verbindungsbohrung 76 und der von der Messwerterfassungseinrichtung 54 abgewandten Stirnfläche 64 des Messglieds 50 erstreckt, ein zweites Dichtelement 86 vorgesehen ist. Das ebenfalls als Lippendichtung ausgebildete zweite Dichtelement 86 ist in einer am Außenumfang des Messglieds 50 ausgebildeten Nut angeordnet und wirkt mit einem Innenumfang der zweiten Bohrung 48 zusammen.
Wie bereits erwähnt, wird bei der Erstbefüllung der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage auch die im Betrieb des Hauptbremszylinders 10 lediglich unter Atmosphärendruck stehende Zwischenkammer 42 und somit auch die zweite Bohrung 48 mit einem Hydraulikdruck von bis zu 5 bar beaufschlagt. Dadurch entsteht bei der in 1 gezeigten Ausführungsform des Hauptbremszylinders 10 eine auf das axial verschiebbar in der zweiten Bohrung 48 geführte Messglied 50 in Betätigungsrichtung wirkende Hydraulikkraft, die von dem an dem Messglied 50 befestigten Betätigungselement 74 aufgenommen werden muss. Im Gegensatz dazu verhindert das zweite Dichtelement 86 bei der in 2 gezeigten Anordnung das Eindringen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid in einen von der Stirnwand 70 der zweiten Bohrung 48 und der von der Messwerterfassungseinrichtung 54 abgewandten Stirnfläche des Messglieds 50 begrenzten Abschnitt 88 der zweiten Bohrung 48, so dass eine Verschiebung des Messglieds 50 in Betätigungsrichtung infolge eines sich in dem Abschnitt 88 der zweiten Bohrung 48 aufbauenden hydraulischen Drucks vermieden wird.
Im übrigen entsprechen der Aufbau und die Funktionsweise der in 2 gezeigten Signalerzeugungseinrichtung 46 dem Aufbau und der Funktionsweise der in 1 gezeigten Signalerzeugungseinrichtung 46.
Die in 3 gezeigte Ausführungsform eines Hauptbremszylinders 10 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten dadurch, dass in dem Abschnitt 58 der zweiten Bohrung 48 mit erweitertem Durchmesser eine Befestigungshülse 90 zur Befestigung der Messwerterfassungseinrichtung 54 an der Erweiterung 52 des Hauptbremszylindergehäuses 10 angeordnet ist. Die Befestigungshülse 90 weist einen radial nach innen ragenden Vorsprung 92 auf, der zur Führung des Messglieds 50 in dem Abschnitt 58 der zweiten Bohrung 48 mit erweitertem Durchmesser mit einem radial nach außen ragenden Führungsflansch 94 des Messglieds 50 zusammenwirkt.
Das Messglied 50 weist an seinem von der Messwerterfassungseinrichtung 54 abgewandten Ende einen zylindrischen Fortsatz 96 mit verringertem Durchmesser auf und wird durch die Feder 68, deren Enden sich an der Stirnwand 70 der zweiten Bohrung 48 bzw. einer von der Messwerterfassungseinrichtung 54 abgewandten Stirnfläche eines an den zylindrischen Fortsatz 96 angrenzenden, radial nach außen ragenden Vorsprungs 98 des Messglieds 50 federnd in Betätigungsrichtung vorgespannt. Ähnlich wie in der in 1 gezeigten Ausführungsform wird die Ruhestellung des Messglieds 50 in der zweiten Bohrung 48 durch das Zusammenwirken des an dem Messglied 50 befestigten Betätigungselements 74 mit einem am zweiten Kolben 18 ausgebildeten Flanschabschnitt 78 festgelegt. Die Verbindungsbohrung 76 verbindet die zweite Bohrung 48 jedoch nicht mit der im Betrieb des Hauptbremszylinders unter Atmosphärendruck stehenden Zwischenkammer 42, sondern stellt eine fluidleitende Verbindung der zweiten Bohrung 48 mit der ersten Druckkammer 20 her.
Der sich zwischen der zweiten Bohrung 48 und dem Außenumfang der Erweiterung 52 des Hauptbremszylindergehäuses 12 erstreckende äußere Bohrungsabschnitt 80 weist im Bereich des Außenumfangs der Erweiterung 52 des Hauptbremszylindergehäuses 12 im Vergleich zu der Verbindungsbohrung 76 einen deutlich erweiterten Durchmesser auf und ist mittels eines stopfenförmigen Verschlusselements 82 abdichtend verschlossen.
Bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders 10 verschieben sich der erste und der zweite Kolben 16, 18, wie bereits erläutert, infolge der über das Krafteingangsglied des Hauptbremszylinders aufgebrachten Betätigungskraft in Betätigungsrichtung, d.h. in 3 nach links, so dass sich nach dem Schließen der Zentralventile 22, 34 in der ersten und der zweiten Druckkammer 20, 32 ein Hydraulikdruck aufbaut. Da die zweite Bohrung 48 über die Verbindungsbohrung 76 fluidleitend mit der ersten Druckkammer 20 verbunden ist, baut sich auch in der zweiten Bohrung 48 ein ent sprechender Hydraulikdruck auf. Das Messglied 50 verschiebt sich daher sowohl infolge der von der Feder 68 erzeugten federnden Vorspannung als auch infolge des sich in der zweiten Bohrung 48 aufbauenden Hydraulikdrucks synchron mit dem in der ersten Bohrung 14 geführten zweiten Kolben 18 ebenfalls in Betätigungsrichtung, d.h. in 1 nach links und wird somit auf den an der dem Messglied 50 zugewandten Stirnfläche 62 der Messwerterfassungseinrichtung 54 angeordneten Messwertaufnehmer zu bewegt. In Reaktion auf die Erfassung der Verschiebung des Messglieds 50 relativ zu dem ortsfesten Messwertaufnehmer erzeugt die Messwerterfassungseinrichtung 54 ein elektrisches Signal, das eine Betätigung des Hauptbremszylinders 10 anzeigt. Die Verschiebung des Messglieds 50 in Betätigungsrichtung wird dabei wiederum durch das Zusammenwirken eines Innenumfangs der Verbindungsbohrung 76 mit einem Außenumfang des Betätigungselements 74 begrenzt.
Nach Beendigung des Betätigungsvorgangs baut sich der Hydraulikdruck in der ersten und der zweiten Druckkammer 20, 32 sowie der zweiten Bohrung 48 wieder ab. Der erste und der zweite Kolben 16, 18 werden daraufhin in der ersten Bohrung 14 axial in Betätigungsgegenrichtung, d.h. in 3 nach rechts in ihre Ruhestellungen zurückverschoben. Das Messglied 50 wird dabei durch das Zusammenwirken des fest mit dem Messglied 50 verbundenen Betätigungselements 74 mit dem an dem zweiten Kolben 18 ausgebildeten Flanschabschnitt 78 synchron mit dem zweiten Kolben 18 mitgeführt und entgegen seiner federnden Vorspannung in der zweiten Bohrung 48 ebenfalls in Betätigungsgegenrichtung, d.h. in 3 nach rechts in seine Ruhestellung zurückverschoben.
In der in 4 gezeigten weiteren Ausführungsform eines Hauptbremszylinders 10 ist die zweite Bohrung 48 ebenfalls über die Verbindungsbohrung 76 fluidleitend mit der ersten Druckkammer 20 des Hauptbremszylinders 10 verbunden. Abweichend von der in 3 gezeigten Ausführungsform ist das axial verschiebbar in der zweiten Bohrung 48 geführte Messglied 50 jedoch durch eine Feder 100, deren Enden sich an einer der Messwerterfassungseinrichtung 54 zugewandten Stirnfläche eines an dem Messglied 50 ausgebildeten, radial nach außen ragenden Vorsprungs 102 bzw. einer von der Messwerterfassungseinrichtung 54 abgewandten Stirnfläche eines an der Befestigungshülse 90 ausgebildeten, radial nach innen ragenden Haltevorsprungs 104 abstützen, federnd in Betätigungsgegenrichtung in seine Ruhestellung vorgespannt.
Bei einer derartigen Ausgestaltung des Hauptbremszylinders 10 kann auf das oben beschriebene Betätigungselement 74 des Messglieds 50 zur Festlegung der Ruhestellung des Messglied 50 verzichtet werden. Die Verbindungsbohrung 76 muss sich dann bezüglich der ersten und der zweiten Bohrung 14, 48 nicht mehr in radialer Richtung erstrecken, sondern kann, wie in 4 gezeigt, schräg zwischen der ersten und der zweiten Bohrung 14, 48 verlaufen.
Zur Abdichtung des Messglieds 50 gegenüber dem Hauptzylindergehäuse 12 ist eine O-Ringdichtung 106 vorgesehen, die in einer am Außenumfang des Messglieds 50 ausgebildeten Nut angeordnet ist und mit einem Innenumfang der zweiten Bohrung 48 zusammenwirkt.
Bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders 10 und dem darauffolgenden Druckaufbau in der ersten und der zweiten Druckkammer 20, 32 baut sich, wie bereits erläutert, auch in der zweiten Bohrung 48 ein entsprechender Hydraulikdruck auf. Das Messglied 50 verschiebt sich daher entgegen seiner federnden Vorspannung in Betätigungsrichtung, d.h. in 1 nach links und wird somit auf den an der dem Messglied 50 zugewandten Stirnfläche 62 der Messwerterfassungseinrichtung 54 angeordneten Messwertaufnehmer zu bewegt. In Reaktion auf die Erfassung der Verschiebung des Messglieds 50 relativ zu dem ortsfesten Messwertaufnehmer erzeugt die Messwerterfassungseinrichtung 54 ein elektrisches Signal, das eine Betätigung des Hauptbremszylinders 10 anzeigt. Die Verschiebung des Messglieds 50 in Betätigungsrichtung wird dabei durch das Zusammenwirken der der Messwerterfassungseinrichtung 54 zugewandten Stirnfläche des an dem Messglied 50 ausgebildeten, radial nach außen ragenden Vorsprungs 102 mit einer von der Messwerterfassungseinrichtung 54 abgewandten Stirnfläche des an der Befestigungshülse 90 ausgebildeten, radial nach innen ragenden Vorsprungs 92 begrenzt.
Nach Beendigung des Betätigungsvorgangs baut sich der Hydraulikdruck in der ersten und der zweiten Druckkammer 20, 32 sowie der zweiten Bohrung 14 wieder ab. Das axial verschiebbar in der zweiten Bohrung 48 geführte Messglied 50 wird daraufhin infolge seiner federnden Vorspannung in Betätigungsgegenrichtung in seine Ruhestellung, d.h. in 4 nach rechts zurückverschoben.

Claims

Hauptbremszylinder (10) für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit – einem Gehäuse (12), in dem eine sich entlang einer Längsachse (L) des Gehäuses (12) erstreckende erste Bohrung (14) ausgebildet ist, – einem Kolben (16, 18), der abdichtend und axial verschiebbar in der ersten Bohrung (14) geführt ist und eine in dem Gehäuse (12) ausgebildete Druckkammer (20, 32) begrenzt, und – einer Einrichtung (46) zur Erzeugung eines eine Betätigung des Haupt bremszylinders (10) anzeigenden elektrischen Signals, die eine ortsfest an dem Gehäuse (12) befestigte Messwerterfassungseinrichtung (54) sowie ein relativ zu der Messwerterfassungseinrichtung (54) verschiebbares Messglied (50) umfasst, wobei die Messwerterfassungseinrichtung (54) in Reaktion auf die Erfassung einer Verschiebung des Messglieds (50) relativ zu der Messwerterfassungseinrichtung (54) ein eine Betätigung des Hauptbremszylinders (10) anzeigendes elektrisches Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Messglied (50) separat von dem Kolben (16, 18) ausgebildet und außerhalb der in dem Gehäuse (12) ausgebildeten ersten Bohrung (14) parallel zu dem Kolben (16, 18) axial verschiebbar in dem Gehäuse (12) angeordnet ist,
Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messglied (50) ein Magnetelement und die Messwerterfassungseinrichtung (54) ein Hallsensor ist.
Hauptbremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messglied (50) in Form eines Betätigungskolbens ausgebildet ist, der axial verschiebbar in einer in dem Gehäuse (12) ausgebildeten und sich parallel zu der ersten Bohrung (14) erstreckenden zweiten Bohrung (48) angeordnet ist, wobei eine Stirnfläche (64) des Messglieds (50) einer Stirnfläche (62) der Messwerterfassungseinrichtung (54) zugewandt ist, an der ein in der Messwerterfassungseinrichtung (54) vorgesehener Messwertaufnehmer angeordnet ist.
Hauptbremszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bohrung (48) einen Abschnitt (58) mit erweitertem Durchmesser aufweist, in dem zumindest ein Abschnitt der Messwerterfas sungseinrichtung (54) und/oder einer Befestigungshülse (90) zur Befestigung der Messwerterfassungseinrichtung (54) an dem Gehäuse (12) des Hauptbremszylinders (10) angeordnet ist/sind.
Hauptbremszylinder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bohrung (48) in einer sich bezüglich der ersten Bohrung (14) radial nach außen erstreckenden Erweiterung (52) des Hauptbremszylindergehäuses (12) ausgebildet ist.
Hauptbremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbare Messglied (50) federnd in Betätigungsrichtung vorgespannt ist, wobei eine Ruhestellung des axial verschiebbaren Messglieds (50) durch das Zusammenwirken eines mit dem Messglied (50) verbundenen Betätigungselements (74) mit einem Flanschabschnitt (78) festgelegt ist, der an dem axial verschiebbar in der ersten Bohrung (14) geführten Kolben (16, 18) ausgebildet ist.
Hauptbremszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Messglied (50) verbundene Betätigungselement (74) in Form eines Betätigungsstifts ausgebildet ist, der sich bezüglich der ersten und der zweiten Bohrung (14, 48) in radialer Richtung durch eine die erste Bohrung (14) mit der zweiten Bohrung (48) verbindende Verbindungsbohrung (76) erstreckt.
Hauptbremszylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich eines ersten Abschnitts des Messglieds (50), der sich zwischen der Verbindungsbohrung (76) und der der Messwerterfassungseinrichtung (54) zugewandten Stirnfläche (64) des Messglieds (50) erstreckt, ein erstes Dichtelement (84) zur Abdichtung des Messglieds (50) gegenüber dem Gehäuse (12) des Hauptbremszylinders (10) vorgesehen ist.
Hauptbremszylinder nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsbohrung (76) die zweite Bohrung (48) fluidleitend mit einem Abschnitt der ersten Bohrung (14) verbindet, der im Betrieb des Hauptbremszylinders (10) unter Atmosphärendruck steht.
Hauptbremszylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich eines zweiten Abschnitts des Messglieds (50), der sich zwischen der Verbindungsbohrung (76) und einer von der Messwerterfassungseinrichtung (54) abgewandten Stirnfläche des Messglieds (50) erstreckt, ein zweites Dichtelement (86) zur Abdichtung des Messglieds (50) gegenüber dem Gehäuse (12) des Hauptbremszylinders (10) vorgesehen ist.
Hauptbremszylinder nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsbohrung (76) die zweite Bohrung (48) fluidleitend mit einem Abschnitt der ersten Bohrung (14) verbindet, der im Betrieb des Hauptbremszylinders (10) eine Druckkammer (20, 32) bildet.
Hauptbremszylinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbare Messglied (50) federnd in Betätigungsgegenrichtung in seine Ruhestellung vorgespannt ist.