DE1555387C3 - Druckminderer für hydraulische Fahrzeug-Bremsanlagen - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß an der Abs'chlußschraube (5) des Zylinders (1) eine in die Niederdruckkammer ragende, ringförmige axiale Verlängerung (5 a) vorgesehen ist, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Kolbenkopfes (3 α) und die in der Ruhelage des Kolbens (3, 3 α) die Bewegung der Ringdichtung (13) in Richtung auf die Niederdruckkammer zu begrenzt und dadurch die Bildung eines radialen Spaltes zwischen dem Kolbenkopf (3 a) und der Ringdichtung (13; 30) bewirkt.

2. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Ringdichtung (13) um 0,03 mm größer ist als der zugeordnete Bereich der Bohrung des Zylinders

3. Druckminderer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (3 a) auf seiner der Ringdichtung (13) zugekehrten Seite eine axiale Ringdichtungslippe (3 d) aufweist, die sich in an sich bekannter Weise in Richtung auf die Ringdichtung (13) zu verjüngt.

4. Druckminderer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (13) auf einem axialen, rohrförmigen Vorsprung (14) einer in der Zylinderbohrung verschiebbaren, auf der dem Kolbcnkopf (3 a) abgewandten Seite der Ringdichtung (13) ' befindlichen Ringscheibe (15) aus starrem Material gehalten ist, welcher Vorsprung (14) sich in Richtung auf den Kolbenkopf (3 α) zu erstreckt, und zwischen dem Vorsprung (14) und dem Kolbenschaft (3) ein axialer Spalt vorgesehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckminderer für hydraulische Fahrzeug-Bremsanlagen, bei welchem

a) in einem Zylinder ein Kolben geführt ist, der aus einem einen wesentlich geringeren Durchmesser als die Zylinderbohrung aufweisenden Kolbenschaft und einem gegenüber dem Kolbenschaft im Durchmesser vergrößerten Kolbenkopf besteht;

b) der Kolbenschaft aus einer in der Stirnwand des Zylinders vorgesehenen Öffnung aus dem Zylinder herausragt;

c) der Kolben eine Ringdichtung aus federndem Material trägt, die den Innenraum des Zylinders in eine radial durch den Kolbcnschaft und die Wand der Zylinderbohrung begrenzte, mit dem Hauptzylinder verbundene Hochdruckkammer sowie eine zwischen dem Kolbenkopf und einer die Zylinderbohrung abschließende, mit den Radbremszylindern verbundene Niederdruckkammer unterteilt;

d) die Ruhelage des Kolbens von einer den Kolben in Richtung auf die Niederdruckkammer drükkenden Feder bestimmt ist;

e) der Innendurchmesser der Ringdichtung kleiner is,t als der Außendurchmesser des Kolbenkopfes, jedoch größer als der Außendurchmesser des Kolbenschaftes;

f) der Außendurchmesser der Ringdichtung vor dem Einbau in die Zylinderbohrung geringfügig größer ist als der Durchmesser der Zylinderbohrung und

g) die Ringdichtung mit dem Kolbenkopf zusammen ein Ventil bildet, welches in der Ruhelage des Kolbens zwischen der Hochdruck- und der Niederdruckkammer eine Verbindung freigibt und diese Verbindung bei einer Bewegung des Kolbens entgegen der Wirkung der Feder durch Anlage des Kolbenkopfes an die Ringdichtung sperrt.

Bei einem bekannten Druckminderer dieser Art (USA.-Patentschrift 3 088 285) ist die Ringdichtung in jedem Betriebszustand auf dem Kolbenschaft frei beweglich. Um nun einen Rückfluß des Druckmittels aus der Niederdruck- in die Hochdruckkammer beim Rücklauf des Kolbens in seine Ruhelage zu gewährleisten, sind bei diesem bekannten Druckminderer

findlichen Ringscheibe aus starrem Material gehalten ist, welcher Vorsprung sich in Richtung auf den Kolbenkopf zu erstreckt, und zwischen dem Vorsprung und dem Kolbenschaft ein axialer Spalt vorgesehen 5 ist. Diese Maßnahme ist bei einem Hauptzylinder für sich bekannt (USA.-Patentschrift 2 463 062).

Der wesentliche Vorteil der Erfindung gegenüber der bekannten Ausführungsform besteht darin, daß bei Herabsetzung des Verschleißes der Ringdichtung i idi

entweder in der Zylinderwand Bohrungen vorgesehen, die bei einer entsprechenden Stellung der Ringdichtung eine Verbindung zwischen beiden Kammern ermöglichen, oder aber ist die Zylinderwand an ihrem der Niederdruckkammer zugekehrten Ende erweitert, so daß Druckmittel über den äußeren Umfang der Rmgdichtung von der Niederdruck- in die Hochdruckkammer strömen kann. Beide Maßnah-

men führen jedoch zu einem raschen Verschleiß der g gg

Ringdichtung, da diese bei jedem Arbeitsspiel entwe- io ein einwandfreies Arbeiten des Druckminderers dader eine Bohrung oder eine Durchmesserabstufung durch gegeben ist, daß der Rückfluß des Druckmedizweimal überfahren muß. ums diese elastische Ringdichtung niemals so ver-Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, schieben kann, daß sie durch Anlage gegen die KoI-einen Druckminderer der vorstehend genannten Art benkopffläche den Ablaß verstopfen würde. Die so auszubilden, daß die Gefahr eines vorzeitigen 15 Ringdichtung kann niemals unter der Wirkung des Verschleißes am Umfang der Ringdichtung vermie- abfließenden Druckmediums verformt und gegen die den wird. Fläche des Kolbenkopfes gedrückt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

löst, daß an der Abschlußschraube des Zylinders werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher eine in die Niederdruckkammer ragende, ringförmige 20 erläutert. Es zeigt

axiale Verlängerung vorgesehen ist, deren Innen- F i g. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen er-

[) durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Kolbenkopfes und die in der Ruhelage des KoI-bens die Bewegung der Ringdichtung in Richtung auf die Niederdruckkammer zu begrenzt und dadurch die 25 Bildung eines radialen Spaltes zwischen dem Kolbenkopf und der Ringdichtung bewirkt.

Hierdurch wird sichergestellt, daß in der Ruhestel-

lung des Druckminderers das von der Ringdichtung gg g

und dem Kolben gebildete Ventil stets in der Offen- 30 ten Druckminderers, wobei dieser Druckminderer gestellung gehalten ist, so daß die bei der bekannten eignet ist, mit Einrichtungen zusammenzuwirken, die Bauart notwendigen, zum vorzeitigen Verschleiß der di
Ringdichtung beitragenden Radialbohrungen in der
Zylinderseitenwand entfallen können bzw. daß in der
Laufbahn der Ringdichtung eine ebenfalls ver- 35
schleißerhöhende Durchmesserabstufung in der Bohrung wie bei der bekannten Ausführungsform nicht
erforderlich ist.

Das Problem der Verringerung des Verschleißes g

einer an einem verschiebbaren Kolben angeordneten 40 Verbindung mit Zylinderinnerem oder Zylinderboh-Ringdichtung ist zwar auch schon bekannt (französi- rung gebohrt ist. Ein Kolben 3 ist beweglich innersche Patentschrift 1 390 254), wobei es sich um einen halb der Zylinderbohrung gelagert, wobei ein Ende Pj Druckzylinder für eine hydraulische Bremseinrich- des Kolbens so angeordnet ist, daß es aus dem Zylin-'■' tung handelt. Diese Ringdichtung aus federndem der durch eine Bohrung 4 in einer Stirnwand 1 b vorMaterial umgibt den Kolben mit einem axialen Ring- 45 steht. Das andere Zylinderende ist durch eine Abspalt und wirkt als Ventil zwischen einer Hochdruck- schlußschraube 5 geschlossen.

kammer und einer Niederdruckkammer, außerdem Der Kolben 3 weist an einem Ende einen Kolbendient sie zur Abdichtung zwischen dem Kolben und kopf 3 a auf, dessen Außendurchmesser größer als der Innenwand des Zylinders während der Betäti- der Durchmesser des übrigen Kolbenkörpers ist und gung des Kolbens. Es handelt sich hierbei jedoch um 50 der in der Ruhestellung des Druckminderers sich insogenannte schwimmende Ventile für Hauptzylinder, nerhalb einer axialen ringförmigen Verlängerung 5 a die hinsichtlich Aufbau und Arbeitsweise erheblich der Abschlußschraube 5 befindet und die Niedervon einem Ventil für Druckminderer der eingangs druckkammer begrenzt. Wie in F i g. 1 gezeigt, befinbeschriebenen Art abweichen. det sich ein axialer Spalt zwischen dem Kopf 3 α und

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- 55 der Verlängerung 5 a. Die Stirnfläche 3 b des Koldung ist vorgesehen, daß der Außendurchmesser der benkopfes 3 a, die der Abschlußschraube 5 gegen-Ringdichtung um 0,03 mm größer ist als der zu- überliegt, ist mit einer diametral verlaufenden Rippe geordnete Bereich der Bohrung des Zylinders. 3 c ausgestattet, hierdurch wird ein direkter Kontakt

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Er- zwischen der Fläche 3 b und der Oberfläche der findung besteht darin, daß der Kolbenkopf auf seiner 60 Schraube 5, die der Fläche 3 b gegenüberliegt, der Ringdichtung zugekehrten Seite eine axiale Ring- vermieden.

dichtungslippe aufweist, die sich in an sich bekannter Eine Schraubenfeder 8 ist in der ringförmigen

Weise (französische Patentschrift 925 168) in Rieh- Hochdruckkammer 6 angeordnet, die durch den tung auf die Ringdichtung zu verjüngt. Außenumfang des Kolbens 3 und die Innenwand des

Ferner ist es von Vorteil, wenn die Ringdichtung 65 Zylinders 1 gebildet ist. Die Kammer 6 steht über die auf einem axialen, rohrförmigen Vorsprung einer in Bohrung 2 mit einer Leitung in Verbindung, die zu der Zylinderbohrung verschiebbaren, auf der dem einem nichtgezeigten Hauptzylinder führt; die Fe-Kolbenkopf zugewandten Seite der Ringdichtung be- der 8 liegt an einem Ende an einer Ringscheibe 9 an.

g g

findungsgemäß ausgebildeten Druckminderer,

F i g. 2 eine Vorderansicht eines Teils des in F i g. 1 gezeigten Druckminderers,

F i g. 3 einen axialen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Druckminderers und

F i g. 4 einen axialen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebilde-Dki

g , g ,

die auf die Hinterräder eines Fahrzeuges aufgebrachte Bremskraft abhängig von der Belastung der hinteren Fahrzeugachse verändern.

In sämtlichen Ausführungsformen tragen gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen.

Der in F i g. 1 und 2 der Zeichnungen dargestellte Druckminderer umfaßt einen Zylinder 1 mit einem oben liegenden Ansatz la, in den ein Loch2 zur Vbi

5 6

Die Ringscheibe 9 wird durch die Feder gegen einen Nach einem weiteren Anstieg des durch den

Bund gedrückt, der auf dem Kolbenkörper ausgebil- Hauptzylinder übertragenen hydraulischen Druckes

det ist; das andere Ende der Feder liegt gegen eine wird ein Schub erzeugt, der versucht, den Kolben 3

Scheibe 11 an, die eine Ringdichtung 12 aus Gummi und dessen Kopf 3 α gegen die Abschlußschraube 5

od. dgl. umgibt. Diese ist vorzusehen, um einen öl- 5 zu bewegen und so die Dichtungslippe 3 d wieder

austritt aus dem Zylinder entlang des Kolbens 3 zu von der Ringdichtung 13 abzuheben, wodurch das

verhindern. Druckmittel auf die Niederdruckkammer zu zu sik-

Weiterhin ist eine Ringdichtung 13 aus federndem kern in der Lage ist, so daß sich das auf den Kolben

Material zwischen Ringscheibe 9 und Kolbenkopf 3 α wirkende Gleichgewicht der Drücke wieder einstellt,

vorgesehen. Diese Dichtung 13 ist im Querschnitt io Bei Beendigung des Bremsvorganges sinkt der Druck

rechteckig und hat einen Außendurchmesser, der vor in der Hochdruckkammer 6, der Kolben 3 wird in

dem Einbau der Ringdichtung 13 in die Zylinderboh- Richtung der Abschlußschraube 5 unter der Wirkung

rung geringfügig größer — z. B. um 0,03 mm — ist der Feder 8 bewegt, die vollständige Verbindung von

als der Durchmesser der Zylinderbohrung. Die Dich- Nieder- und Hochdruckkammer ist also so wieder-

tung 13 ist auf einem rohrförmigen Vorsprung 14 15 hergestellt.

einer Ringscheibe 15 aus steifem Material gehalten. Der in F i g. 3 dargestellte Druckminderer unter-

Die Bohrungen der ringförmigen federnden Dichtung scheidet sich von dem in den Fi g. 1 und 2 gezeigten

13 und der Ringscheibe 15 sind so gewählt, daß dadurch, daß er aus einem Zylinder 1 besteht, dessen

dauernd ein Axialspalt zwischen dem Mittelloch Bohrung drei Abschnitte unterschiedlichen Durch-

durch die Scheibe und dem Außenumfang des KoI- 20 messers aufweist. Im ersten Abschnitt 4 ist gleitend

bens3 nahe dem Kolbenkopf 3 α existiert. Darüber ein Kolben 3 gelagert, der in und durch den zweiten

hinaus sind die Ringdichtung 13 und die Ringscheibe und Zwischenabschnitt 19 der Bohrung reicht, die

15 mit ihrem Vorsprung 14 in der Größe so bemes- einen größeren Durchmesser als der Abschnitt 4 auf-

sen, daß sie unter Belassen eines geringen radialen weist und die die Feder 8 aufnimmt. Der Kopf 3«

Spaltes sowohl bezüglich des Kolbenkopfes 3 α als 25 des Kolbens wird durch den dritten Abschnitt 16, der

auch bezüglich der Ringscheibe 9 zusammengebaut einen größeren Durchmesser als der Abschnitt 19

werden können. Die Länge der der axialen Verlange- aufweist, aufgenommen.

rung 5α der Abschlußschraube 5 ist darüber hinaus Ein weiterer Unterschied zwischen dem in Fig. 3 so gewählt, daß ein Haften der Ringdichtung 13 an und den in den Fig. 1 und2 gezeigten Druckmindeder Dichtungslippe 3 d am Kolbenkopf 3 α verhindert 30 rern besteht darin, daß die Ringdichtung 13 so auswird, die in Höhe des Umfangs des letzteren an- . gestattet ist, daß, obwohl das Profil im Querschnitt geordnet ist und zum freien Ende hin sich verjüngt. im wesentlichen rechteckig ist, diejenige Seite, die

Der Dichtungslippe 3 d kommt eine besondere mit dem Innenumfang des Zylinders in Berührung

Funktion zu. Durch ihr Vorhandensein kann der In- kommt, von abgerundeter Gestalt ist. Dieses größen-

nenrand der Ringdichtung 13 der Druckwirkung 35 mäßige Abstimmen der Teile aufeinander führt zu

auch auf der dem Kolbenkopf 3 α gegenüberliegen- einer erheblichen Verminderung im Reibungswider-

den Seite ausgesetzt sein. Dies ergibt ein schnelles stand der Dichtung gegen Verschiebung innerhalb

Öffnen der gegenseitigen Verbindung von Hoch- der Zylinderbohrung.

druck- und Niederdruckkammer. Durch die Einwir- Bei dieser Ausführungsform, genau wie bei der

kungen der Verformung der Dichtung 13 würde eine 40 vorher beschriebenen, ist die Dichtung 13 so aufge-

so schnelle Öffnung nicht eintreten, wenn die gegen baut, daß ihr Außendurchmesser geringfügig über

die Dichtung gerichtete Oberseite des Kolbenkopfes dem des Zylinderbohrungsquerschnittes, in den sie

3 α plan wäre. eingebracht wird, liegt. Zweckmäßigerweise ist sie

Der in F i g. 1 dargestellte Druckminderer arbeitet um 0,03 mm größer als der Durchmesser des entspre-

wie folgt: 45 chenden Abschnittes 16 der Zylinderbohrung 1.

In der Ruhestellung wird der Kolbenkopf 3 α mit Die Bohrung der Ringdichtung 13 selbst ist größer

seiner diametral verlaufenden Rippe 3 c in Beruh- als der Außendurchmesser des Umfanges des Ab-

rung mit der Abschlußschraube 5 gehalten. Dieser schnittes des Kolbens 3 nahe dem Kopf 3 a, wobei

Kontakt wird durch die Wirkung der Feder 8 sicher- der Kolbenabschnitt durch den Hohlraum in der

gestellt. 50 Dichtung 13 reicht. Die Bohrung des letzteren und

Beginnt man mit der Bremsbetätigung, so strömt der Außendurchmesser des Kopfes 3 a sind so gedas Druckmittel vom nichtgezeigten Hauptzylinder wählt, daß die Dichtungslippe 3 d sich in Höhe des durch das Loch 2 zur Bohrung des Zylinders 1. Das mittleren Durchmessers der Dichtung 13 befindet.
Druckmittel strömt dann durch den axialen Spalt Bei der in F i g. 4 gezeigten abgeänderten Ausfühzwischen der Ringscheibe 15 und dem Umfang des 55 rungsform ist die Dichtung 30, die für den Kopf 3 a Körpers des Kolbens 3 durch den radialen Spalt zwi- des Kolbens den passenden Sitz bildet, verschiebbar sehen Ringdichtung 13 und dem Kolbenkopf 3 α und im Zwischenzylinderabschnitt 19 gelagert. Sie wird in schließlich durch den axialen Spalt 7 α zwischen dem der Ruhestellung des Druckminderers gegen den Umfang des Kopfes und der Innenwand der Verlän- Vorsprung 5 α auf der Abschlußschraube 5 durch gerung 5 α auf der Abschlußschraube. Erreicht der 60 Wirkung einer Haltefeder 17 gepreßt, wobei die En-Druck des Arbeitsmediums im Zylinder 1 einen den der Feder gegen Dichtungsscheiben 18, 118 Wert, der ausreicht, um die Gegenkraft der Feder 8 bzw. gegen die Ringdichtungen 12 und 30 anliegen, zu überwinden, so wird der Kolben 3 von der Ab- Ein Teil 3 c des Kolbens 3, der sich durch die Ringschlußschraube 5 fortbewegt, wobei sich die Dich- dichtung 30 erstreckt, hat einen verminderten Durchtungslippe 3 d an dem Kolbenkopf 3 α an die Dich- 65 messer, die Verlängerung 5 α der Abschlußschraube 5 tung 13 anlegt und dadurch die Verbindung der ring- ist mit durchgehenden radialen Öffnungen zur Verförmigen Hochdruckkammer 6 und der Niederdruck- bindung der Niederdruckkammer 21 und einer Ringkammer unterbricht. nut 22 in der Wand des Abschnittes 23 der Zylinder-

7 8

bohrung ausgestattet. Die Nut 22 steht über eine Öff- gig von der Belastung auf der hinteren Fahrzeug-

nung 24 mit einem nichtgezeigten Sackloch in einem achse herbeigeführt.

ebenfalls nichtgezeigten Ansatz auf dem Zylinder 1 In Abänderung der in F i g. 1 dargestellten Ausin Verbindung, wobei Ansatz und Loch dem Loch 2 führungsform kann die Feder 8 durch eine Feder mit und dem Ansatz 1 α in F i g. 3 entsprechen. Ein wei- 5 geringer Vorspannung ersetzt werden, die lediglich terer Unterschied zwischen der in F i g. 3 gezeigten dazu bestimmt ist, die beiden Dichtungen 12 und 13 abgeänderten Ausführungsform entsprechend F i g. 4, in ihrer Lage zu halten. Die Dichtung liegt dann dibesteht in der Art und Weise, wie die Totpunktslage rekt an der Scheibe 15 an, da auf Grund der geringen des Kolbens 3 festgelegt wird. Bei der letztgenannten Vorspannung der Feder 8 die Ringscheibe 9 und der Ausführungsform ist der Kopf 3 α ohne eine Quer- io Bund 10 an dem Kolben 3 nicht erforderlich wären; rippe ausgebildet und liegt stattdessen gegen einen letzterer ist nur solange bei einer Konstruktion mit Mittelvorsprung 25 auf der Abschlußschraube 5 an. einer stark vorgespannten Feder 8 notwendig, da sich

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ist die sonst die Ringdichtung 13 verformen würde,

nichtgezeigte Gegenfeder, der eine ähnliche Funktion Die Feder 8 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß

wie der Feder 8 in Fig. 3 zukommt, nicht innerhalb 15 Fig. 1 kann auch durch eine stark vorgespannte Fe-

des Zylinders angeordnet. Vielmehr ist sie einem an der ersetzt werden, deren Vorspannung in Abhängig-

sich bekannten System zugeordnet und wirkt über keit von der Belastung der hinteren Fahrzeugachse

einen nichtgezeigten in einem Sitz 26 schwenkbaren variiert. Hierbei ist die Feder dann außerhalb des

Hebel, der in einem Vorsprung 27 auf dem Zylin- Zylinders 1 angeordnet und wirkt entweder direkt

derl ausgebildet ist. So wird eine Änderung im 20 oder indirekt auf das Ende des Kolbens 3, der sich

Widerstand gegen die Bewegung des Kolbens abhän- über den Zylinder 1 hinaus erstreckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Druckminderer für hydraulische Fahrzeug-Bremsanlagen, bei welchem

a) in einem Zylinder ein Kolben geführt ist, der aus einem einen wesentlich geringeren Durchmesser als die Zylinderbohrung aufweisenden Kolbenschaft und einem gegenüber dem Kolbenschaft im Durchmesser vergrößerten Kolbenkopf besteht;

b) der Kolbenschaft aus einer in der Stirnwand des Zylinders vorgesehenen Öffnung aus dem Zylinder herausragt;

c) der Kolben eine Ringdichtung aus federndem Material trägt, die den Innenraum des Zylinders in eine radial durch den Kolberischaft und die Wand der Zylinderbohrung begrenzte, mit dem Hauptzylinder verbundene Hochdruckkammer sowie eine zwischen dem Kolbenkopf und einer die Zylinderbohrung abschließende, mit den Radbremszylindern verbundene Niederdruckkammer unterteilt;

d) die Ruhelage des Kolbens von einer den Kolben in Richtung auf die Niederdruckkammer drückenden Feder bestimmt ist;

e) der Innendurchmesser der Ringdichtung kleiner ist als der Außendurchmesser des Kolbcnkopfes, jedoch größer als der Außendurchmesser des Kolbenschaftes;

f) der Außendurchmesser der Ringdichtung vor dem Einbau in die Zylinderbohrung geringfügig größer ist als der Durchmesser der Zylinderbohrung und

g) die Ringdichtung mit dem Kolbenkopf zusammen ein Ventil bildet; welches in der Ruhelage des Kolbens zwischen der Hochdruck- und der Niederdruckkammer eine Verbindung freigibt und diese Verbindung bei einer Bewegung des Kolbens entgegen der Wirkung der Feder durch Anlage des Kolbenkopfes an die Ringdichtung sperrt, **⁵