DE3236393C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage für Kraftfahrzeuge, bei der zur Bremsdruckerzeugung zwei getrennt oder gemeinsam betätigbare Tandemhauptzylinder eingesetzt sind, bei der erste Druckräume der Tandemhauptzylinder jeweils eine Radbremse an einer lenkbremsbaren Fahrzeugachse versorgen und bei der zweite Druckräume der Tandemhauptzylinder hydraulisch miteinander verbunden sind.

Eine hydraulische Bremsanlage mit den vorstehenden Merkmalen, die sowohl für einen normalen Bremsbetrieb, in dem sämtliche am Fahrzeug befindliche Radbremsen gebremst werden, als auch für Lenkbremsbetrieb, in dem ausschließlich eine Radbremse der angetriebenen Fahrzeugachse gebremst wird, geeignet ist, ist in der nicht vorveröffentlichten DE-32 02 572 A1 beschrieben. Die Bremsanlage des älteren Vorschlags weist zwei Tandemhauptzylinder auf, bei denen jeweils ein pedalbetätigbarer Hauptzylinderkolben und ein sogenannter Schwimmkolben vorhanden ist, wobei der Schwimmkolben in der Bremslösestellung an einem pedalnahen Gehäuseanschlag gehalten und hydraulisch betätigbar ist. Zwischen den Hauptzylinderkolben und den Schwimmkolben werden somit erste Druckräume gebildet, die miteinander hydraulisch verbunden sind und eine gemeinsame Verbindung zu Radbremsen einer Fahrzeugachse haben, bei der kein Lenkbremsbetrieb vorgesehen ist. Die Schwimmkolben begrenzen jeweils zweite Druckräume der Tandemhauptzylinder, wobei jeder Druckraum eine Verbindung zu einer Radbremse einer Fahrzeugachse hat, bei der eine Lenkbremsung vorgenommen werden soll. Bei normalem Bremsbetrieb, bei dem sämtliche Radbremsen des Kraftfahrzeuges an der Abbremsung beteiligt sein sollen, sind die Bremspedale beider Hauptzylinder mechanisch miteinander gekoppelt. Greift an den Pedalen eine Betätigungskraft an, so werden zunächst die in mechanischem Kontakt mit den Pedalen stehenden Hauptzylinderkolben in Betätigungsrichtung verschoben, wodurch am Hauptzylinderkolben angeordnete Dichtmanschetten eine Verbindung zum Rücklauf herstellende Schnüffellocher überfahren und anschließend dafür sorgen, daß hydraulische Drücke in den ersten Druckräumen der Tandemhauptzylinder erzeugt werden. Aufgrund der hydraulischen Verbindung der ersten Druckräume der Tandemhauptzylinder sind die Drücke in den ersten Arbeitskammern gleich. Es erfolgt also zunächst eine Druckbeaufschlagung der Radbremsen an jeder jeweiligen Fahrzeugachse, an der kein Lenkbremsbetrieb vorgesehen ist.

Der in den ersten Druckräumen der Tandemhauptzylinder eingestellte Druck wirkt auch auf die Schwimmkolben, verschiebt die Schwimmkolben bis zum Überfahren weiterer Schnüffellöcher und sorgt bei weiterer Verschiebung der Schwimmkolben für einen Druckanstieg in den zweiten Druckräumen der Tandemhauptzylinder, so daß auch die Fahrzeugbremsen an der lenkbremsbaren Achse druckbeaufschlagt werden. Infolge des Druckausgleichs in den ersten Druckräumen sind auch die Drücke in den Radbremsen der lenkbremsbaren Achse gleich, so daß sich insgesamt eine gleiche Bremswirkung ergibt.

Soll eine Lenkbremsung durchgeführt werden, so werden die beiden Bremspedale mechanisch entkuppelt. Der Fahrzeugführer hat bei einer Kurvenfahrt mit Lenkbremsunterstützung daraufhin stets nur das Bremspedal zu bedienen, das der angestrebten Kurvenrichtung zugeordnet ist. Wenn nur einer der beiden Tandemhauptzylinder betätigt wird, so verschiebt sich der Hauptzylinderkolben in Betätigungsrichtung, verschließt wiederum mit seiner Dichtmanschette das zum Rücklauf führende Schnüffelloch und verdrängt anschließend das im ersten Druckraum des betätigten Tandemhauptzylinders eingeschlossene Volumen über den ersten Druckraum des anderen Tandemhauptzylinders zum drucklosen Rücklauf, bis der Hauptzylinderkolben mechanisch am Schwimmkolben anschlägt. Bei Erhöhung der Betätigungskraft wird der Schwimmkolben über den Hauptzylinderkolben mechanisch in Betätigungsrichtung verschoben, so daß nach Überfahren der dem Schwimmkolben zugeordneten Schnüffelbohrung ein Druckanstieg im zweiten Druckraum des Tandemhauptzylinders erfolgt, der sich zu einer Radbremse an der lenkbremsbaren Achse des Fahrzeuges fortpflanzt. Alle anderen Fahrzeugbremsen sind bei diesem Betrieb drucklos und daher an der Abbremsung nicht beteiligt, da die Radbremsen an der nicht lenkbremsbaren Fahrzeugachse über das Schnüffelloch des ersten Druckraumes des nicht betätigten Tandemhauptzylinders eine Verbindung zum drucklosen Rücklauf haben und andererseits der Schwimmkolben des unbetätigten Tandemhauptzylinders an seinem pedalnahen Gehäuseanschlag bleibt, so daß die unbetätigte Bremse an der lenkbremsbaren Achse über das Schnüffelloch des zweiten Druckraums des zweiten Tandemhauptzylinders druckentlastet ist. Beim Bremslösevorgang kehren sich die geschilderten Abläufe um, bis der Bremslösezustand wiederhergestellt ist.

Eine gattungsgemäße Brems- und Lenkbremsanlage ist ebenfalls aus der vorveröffentlichten EP 00 57 640 A2 bekannt. Bei dieser Anlage sind jedoch die lenkbremsbaren Räder an die ersten (Hauptzylinder-) Druckräume angeschlossen und die zweiten (Schwimmkolben-) Druckräume sind hydraulisch verbunden. Im Fall einer Lenkbremsung kann im ersten Druckraum jedoch erst Druck aufgebaut werden, wenn der Schwimmkolben am Boden anschlägt.

Bei den beschriebenen Bremsanlagen entsteht bei einer Lenkbremsung ein Verlustweg am Bremspedal, der zuerst überwunden werden muß, bevor eine Lenkbremsung einsetzt. Dieser Wegverlust wird durch den Abstand zwischen den Schwimmkolben und den Hauptzylinderkolben bzw. zwischen Schwimmkolben und Boden bestimmt. Dies bedeutet, daß der Fahrzeugführer bei einer Lenkbremsung das Bremspedal im Vergleich zu einer Normalbremsung weiter durchtreten muß, bis eine Bremswirkung einsetzt und eine Reaktionskraft am Bremspedal spürbar wird. Dieser Wegverlust am Bremspedal zeigt dem Fahrzeugführer zwar an, daß tatsächlich eine Lenkbremsung durchgeführt wird, macht aber andererseits eine Gewöhnung erforderlich.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, eine hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die bei gleicher Betätigungskraft im Normalbremsbetrieb und im Lenkbremsbetrieb annähernd den gleichen Pedalweg aufweist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Tandemhauptzylinder über eine in den ersten Druckraum fördernde Füllstufe verfügt, die bei einem Druck in den zweiten Druckräumen abschaltbar ist.

Bei einer derartigen Ausgestaltung verhält sich die erfindungsgemäße Bremsanlage bei Normalbremsungen wie die Bremsanlage gemäß der DE- 32 02 572 A1, da die Füllstufe nach einem geringen Pedalweg unwirksam wird und anschließend nur noch die kleinere Stirnfläche des Füllstufenkolbens und der Schwimmkolben an der Druckerzeugung beteiligt sind. Bei Betätigung nur eines Tandemhauptzylinders zwecks Lenkbremsung bleiben die zweiten Druckräume beider Tandemhauptzylinder bzw. die an ihnen angeschlossenen Radbremsen der nicht lenkbremsbaren Achse drucklos. Da die Füllstufe in diesem Betriebszustand voll wirksam ist, ist der Druck im ersten Druckraum des Tandemhauptzylinders, der der lenkgebremsten Radbremse zugeführt wird, der Betätigungskraft auf das Bremspedal und der größeren Wirkfläche des Füllstufenkolbens proportional. Es ergibt sich somit in vorteilhafter Weise, daß im Lenkbremsbetrieb eine größere Wirkfläche zur Druckerzeugung herangezogen wird, so daß der Wegverlust am Bremspedal durch die wirksamen Flächen des Füllstufenkolbens vorgebbar bzw. optimierbar ist.

Füllstufenhauptzylinder sind zwar grundsätzlich für hydraulische Bremsanlagen bekannt, siehe z. B. GB 20 00 235 A, aber bei den bekannten Füllstufenhauptzylindern fördert die Füllstufe in den ersten Druckraum und ist in Abhängigkeit vom Druck in diesem ersten Druckraum abschaltbar. Bei Verwendung eines solchen Füllstufenhauptzylinders würde also, je nachdem an welche Druckräume die lenkbremsbaren Räder angeschlossen sind, entweder die Füllstufe immer wirken oder die Füllstufe nur im Normalbremsfall im nicht lenkgebremsten Kreis wirken.

Beides führt nicht zu dem gewünschten Ziel gleicher Pedalwege bei Normal- und Lenkbremsung, im zweiten Fall erreicht man sogar genau den gegenteiligen Effekt einer Pedalwegverkürzung für Normalbremsungen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die pedalnahen Kolbem der Tandemhauptzylinder Füllstufenkolben mit einem wirksamen Flächenverhältnis von 1 : 2 sind. Der Vorteil einer derartigen Bemessung des Flächenverhältnisses des Füllstufenkolbens wird aus folgender Überlegung deutlich: Bei Normalbremsungen teilt sich die Betätigungskraft gleichmäßig auf beide Tandemhauptzylinder auf, wobei an der Druckerzeugung ausschließlich die kleinere Wirkfläche des Füllstufenkolbens beteiligt ist. Geht man davon aus, daß im Falle einer Lenkbremsung die gleiche Be­ tätigungskraft durch den Fahrzeugführer erzeugt wird, so steht an dem zur Lenkbremsung herangezogenen Tandemhauptbremszylinder gegenüber dem Normalbremsbetrieb die doppelte Betätigungskraft zur Verfügung. Diese doppelte Betätigungskraft wirkt jedoch auf eine gegenüber dem Normalbremsbetrieb doppelte Fläche, so daß sich an­ nähernd der gleiche Druck wie im Normalbremsfall ein­ stellt. Das "Bremsgefühl" ist bei Lenk- und Normal­ bremsung gleich. Darüberhinaus ergibt sich derselbe Pedalweg, da über die numehr um den Faktor 2 vergrößerte Wirkfläche des Füllstufenkolbens das doppelte Volumen verdrängt wird. Vorteilhaft ist es ferner, wenn die ersten Druckräume der Tandemhauptzylinder von den Füll­ stufenkolben und von vom Druck in den ersten Druckräumen hydraulisch betätigbaren Schwimmkolben begrenzt sind.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Abschaltung der Füllstufe im Falle der Normalbremsbetätigung durch schaltbare Ven­ tile, die in Verbindungen zwischen den Füllräumen der Tandemhauptzylinder und drucklosen Nachlaufbehältern an­ geordnet sind. In die Verbindungen zwischen den Füll­ räumen der Tandemhauptzylinder und den drucklosen Nach­ laufbehältern sind grundsätzlich die verschiedensten Ven­ tile einsetzbar. Vorzugsweise kommen allerdings in erster Linie solche Ventilmittel zum Einsatz, die wegabhängig und druckabhängig schaltbar sind, da ein erstes Schalt­ kriterium der vom Füllstufenkolben zurückgelegte Weg und ein zweites Schaltkriterium der in den zweiten Druckräumen herrschende Druck ist. In die Verbindungen zwischen Füllräumen der Tandemhauptzylinder und drucklosen Nachlaufbehältern sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Anmeldungsgegenstandes an sich bekannte Kippventile eingesetzt, die in Abhängigkeit vom Weg des Füllstufenkolbens schalten, wobei die Kippventile zu­ sätzlich von einem mit dem Druck der zweiten Druckräume belasteten Schaltkolben in die Offenstellung schaltbar sind. Kontruktiv besonders einfach ist es in diesem Zu­ sammenhang, wenn das Kippventil einen den zurückgelegten Weg des Füllstufenkolbens abtastenden Stößel aufweist, an dem ein vom Schaltkolben verschiebbarer Schaltstift an­ schlagbar ist. Der Stößel des Kippventils schlägt dabei in der Bremslösestellung normalerweise an einer Rampe des Füllstufenkolbens an, wodurch das Kippventil eine Ver­ bindung zwischen dem Füllraum und dem drucklosen Rück­ laufbehälter herstellt. Sobald der Füllstufenkolben eine geringe Strecke in Bremsbetätigungsrichtung zurückgelegt hat, ist der die Position des Füllstufenkolbens ab­ tastende Stößel des Kippventils durch Kraftbeaufschlagung einer Feder soweit geschwenkt, daß das Kippventil die Verbindung zum Füllraum unterbricht. Nach einem geringen weiteren Betätigungsweg ist ebenfalls in den zweiten Druckräumen der Tandemhauptzylinder der Druck soweit an­ gestiegen, daß der Schaltkolben mechanisch am Stößel des Kippventils anschlägt und dieses in die geöffnete Stellung zurückschwenkt.

Da bei Normalbremsungen der Druck in den zweiten Druck­ räumen der Tandemhauptzylinder relativ hoch werden kann, ist in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen, daß der Schaltweg des Schaltkolbens durch einen gehäusefesten An­ schlag begrenzt ist, an dem der Schaltkolben bei voller Öffnung des Kippventils zur Anlage kommt. Es ist somit ausgeschlossen, daß der Schaltkolben ständig eine solche Kraft auf den Stößel des Kippventils ausübt, die der wirksamen Fläche des Schaltkolbens und dem Druck in den Druckräumen der Tandemhauptzylinder proportional ist. Ein Druckanstieg in den Druckräumen des Tandemhauptzylinders, der größer als der Druck ist, der benötigt wird, um den Schaltkolben in seine stößelnahe Endlage zu überführen, ist daher für die Ventilbetätigung unwirksam, so daß keines falls eine mechanische Beschädigung des Kippven­ tils bei sehr hohen Drücken in den zweiten Druckräumen erfolgt. Um in der Bremslösestellung sowie bei einem Lenkbremsbetrieb eine definierte Lage des Schaltkolbens einzustellen, ist es vorteilhaft, daß der Schaltkolben durch eine Druckfeder in eine stößelferne Endstellung verschiebar ist. In bestimmten Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, wenn die Vorspannung der den Schalt­ kolben belasteten Druckfeder einstellbar ist. Auch läßt sich der Druck, der erforderlich ist, den Schaltkolben in seine stößelnahe Endposition zu überführen, dadurch ein­ stellen, daß verschiedene Druckfedern alternativ einsetz­ bar sind, so daß der Schaltpunkt des Schaltkolbens bei konstruktiver Vorgabe seiner Wirkfläche nachträglich be­ einflußbar ist.

Die Anzahl der zur Realisierung der erfindungsgemäßen Bremsanlage notwendigen Bauteile läßt sich in vorteil­ hafter Weise dadurch vermindern, daß die Verbindungen zwischen den Füllräumen und den Nachlaufbehältern ge­ meinsam druckabhängig schaltbar sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in Fig. 1 und Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Bremsanlage in teilweise prin­ zipieller Darstellung und

Fig. 2 einen Tandemhauptzylinder im Schnitt.

Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugs­ zeichen versehen.

Die in Fig. 1 dargestellte hydraulische Bremsanlage be­ steht im wesentlichen aus zwei identisch aufgebauten Tandemhauptzylindern 1, 2, die mittels zweier Bremspedale 3, 4 beim Aufbringen einer Betätigungskraft F betätigbar sind. Durch die unterbrochene Linie 5 zwischen den Brems­ pedalen 3, 4 ist angedeutet, daß die Bremspedale 3, 4 sowohl mechanisch miteinander kuppelbar als auch einzeln betätig­ bar sind. Ohne auf Einzelheiten einzugehen, die später im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert werden sollen, besteht jeder Tandemhauptzylinder 1, 2 aus einem Gehäuse 6, in dem eine Zylinderbohrung 7 mit einem Bohrungsabschnitt 8 größeren Durchmessers und einem Bohrungsabschnitt 9 geringeren Durchmessers angeordnet ist. In der Zylinder­ bohrung 7 ist ein Füllstufenkolben 10 geführt, der durch eine mit dem Bremspedal 3 verbundene Betätigungsstange 11 in der Zylinderbohrung 7 verschiebbar ist. Die in der Dar­ stellung rechte Stirnfläche des Füllstufenkolbens 10 be­ grenzt einen ersten Druckraum 12, der eine Verbindung zu einer Radbremse 13 hat, die an einer Fahrzeugachse ange­ ordnet ist, bei der ein Lenkbremsbetrieb möglich ist. Andererseits befindet sich in der Zylinderbohrung 7 im Bohrungabschnitt 9 geringeren Durchmessers ein Hauptzylinderkolben 14, der einen zweiten Druckraum 15 begrenzt, wobei am Raum 15 Radbremsen 16, 17 einer Fahrzeugachse angeschlossen sind, die nicht im Lenkbremsbetrieb betreibbar ist. Ferner besteht zwischen dem zweiten Druckraum 15 des Tandemhauptzylinders 1 und dem korrespondierenden Druckraum des zweiten Tandemhauptzylinders 2 eine hydraulische Verbindung. Die Füllstufen der Tandemhauptzylinder 1 sind jeweils durch ein Kippventil 18 in Abhängigkeit von der Position des Füllstufenkolbens 10 schaltbar. Die Schaltstellung des Kippventils 18 ist zusätzlich durch einen Schaltkolben 19 beeinflußbar, dem ebenfalls der Druck im zweiten Druck­ raum 15 des Tandemhauptzylinders 1 zugeführt wird und der bei Bremsbetätigung beim Vorhandensein von Druck im zweiten Druckraum 15 in eine Stellung gelangt, in der das Kippventil 18 geöffnet und die Füllstufe unwirksam ist. Der dem ersten Druckraum 12 des Tandemhauptzylinders 1 entsprechende erste Druckraum des Tandemhauptzylinders 2 ist mit einer Radbremse 20 verbunden, die an derselben Achse wie die Radbremse 13 angeordnet ist. Bevor die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Bremsanlage be­ schrieben wird, ist zunächst der Aufbau der Tandemhaupt­ zylinder 1, 2 mit Hilfe von Fig. 2 näher erläutert.

Aus dem in Fig. 2 dargestellten Schnittbild ist er­ sichtlich, daß der Füllstufenkolben 10 einen vorderen Kolbenkopf 21 aufweist, der am offenen Ende 22 des Ge­ häuses 6 im größeren Bohrungsabschnitt 8 der Zylinder­ bohrung 7 geführt wird, während der hintere Kolbenkopf 23 des Füllstufenkolbens 10 im kleinerem Bohrungsabshnitt 9 der Zylinderbohrung 7 geführt wird. Die beiden Kolben­ köpfe 21, 23 sind durch einen zylindrischen Schaft 24, dessen Ausdurchmesser kleiner ist als der Außendurch­ messer der Kolbenköpfe 21, 23, starr miteinander verbunden.

An beiden Kolbenköpfen 21, 23 wird je eine Dichtman­ schette 25 bzw. 26 axial und radial geführt, wobei jede Dichtmanschette 25, 26 mit der Zylinderbohrung 7 im Ein­ griff steht. Der zwischen den beiden Kolbenköpfen 21, 23 angeordnete Schaft 24 des Füllstufenkolbens 10 bildet mit dem vorderen Ende der Zylinderbohrung 7 einen Füllraum 27. Im hinteren Bohrungsabschnitt 8 der Zylinderbohrung 7 wird der Hauptzylinderkolben 14 über einen vorderen Kolbenkopf 28 und einen hinteren Kolbenkopf 29 geführt. Die beiden Kolbenköpfe 28, 29 sind durch einen zylindrischen Schaft 30, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Bohrungsabschnitt 9 mit geringerem Durch­ messer, starr miteinander verbunden. An beiden Kolben­ köpfen 28, 29 wird je eine Dichtmanschette 31, 32 axial und radial geführt, die an dem Bohrungsabschnitt geringeren Durchmessers 9 anliegen. Der zwischen den beiden Kolbenköpfen 28, 29 angeordnete zylindrische Schaft 30 bildet mit dem Bohrungsabschnitt 9 geringeren Durch­ messers einen Nachlaufraum 33.

Zwischen dem hinteren Kolbenkopf 21 des Füllstufenkolbens 10 und dem vorderen Kolbenkopf 28 des Hauptzylinder­ kolbens 14 wird mit dem Bohrungsabschnitt 9 geringeren Durchmessers ein erster Druckraum 12 gebildet. Zwischen dem hinteren Kolbenkopf 29 des Hauptzylinderkolbens 14 und dem an Ende des Bohrungsabschnitts 9 geringeren Durchmessers am Gehäuse 6 ausgebildeten Boden 34 wird mit dem Bohrungsabschnitt 9 geringeren Durchmessers der zweite Druckraum 15 gebildet. Jeweils am Ende der beiden Druckräume 12, 15 ist ein Auslaß 35, 36 vorgesehen.

Im zweiten Druckraum 15 des Tandemhauptzylinders 1 ist eine Druckfeder 37 angeordnet, die sich am Boden 34 des Gehäuses 6 abstützt und den Hauptzylinderkolben 14 über die Schulter 38 entgegen der Betätigungsrichtung, d. h. in der Zeichnung gemäß Fig. 2 nach links, gegen den Füll­ stufenkolben 10 mittels der gefesselten Feder 39 drückt. Die Druckfeder 37 drückt über den Hauptzylinderkolben 14 und das zusammenhängende Federpaket 39, 40, 41 den Füll­ stufenkolben 10 gegen den gehäusefesten Anschlag 42. Der gehäusefeste Anschlag 42 wird von einem Sicherungsring gebildet, der in eine am offenen Ende 22 des größeren Bohrungsabschnitts 8 ausgebildete Ringnut 43 eingesetzt ist.

In den ersten Druckraum 12 ragt ein am Hauptzylinder­ kolben 14 koaxial befestigter Führungsstift 41 hinein. Der Führungstift 41 ragt nit seinem freien Ende durch eine konzentrisch am Hauptzylinderkolben 14 ausgebildete Ausnehmung 44 einer am Füllstufenkolben 10 anliegenden, topfförmigen, in den ersten Druckraum 12 hineinragenden Anschlaghülse 40, wobei durch eine einen Anschlag 45 bildende Erweiterung am freien Ende des Führungsstiftes 41 die Bewegungsmöglichkeit der Anschlaghülse 40 entgegen der Richtung des Hauptzylinderkolbens 14 begrenzt ist.

Zwischen dem Hauptzylinderkolben 14 und dem am Füllstufenkolben 10 anliegenden Ende der Anschlaghülse 40 ist die Druckfeder 39 angeordnet, deren Vorspannung größer ist, als die Vorspannung der Druckfeder 37.

Am radial äußeren Ende des hinteren Kolbenkopfes 21 sind Axialbohrungen 46 vorgesehen, die den Füllraum 27 mit der Dichtmanschette 26 verbinden. Am radial äußeren Ende des hinteren Kolbenkopfes 29 sind am Hauptzylinderkolben 14 Axialbohrungen 47 ausgebildet, die den Nachlaufraum 33 mit der Dichtmanschette 32 verbinden. Die Dichtmanschette 26 ist derart ausgebildet, daß sie einen Flüssig­ keitsstrom vom ersten Druckraum 12 in Richtung des Füll­ raumes 27 verhindert, jedoch in umgekehrter Richtung Flüssigkeit durchläßt. Die Dichtmanschette 26 bildet somit mit dem Bohrungsabschnitt 8 mit größerem Durch­ messer ein Rückschlagventil. Die Dichtmanschette 32 bildet ebenfalls mit dem Bohrungsabschnitt 9 geringeren Durchmessers ein in Richtung von dem zweiten Druckraum 15 zum Nachlaufraum 33 sperrendes Rückschlagventil.

Am Gehäuse 6 des Tandemhauptzylinders 1 ist im Bereich des offenen Endes 22 ein Befestigungflansch 48 aus­ gebildet, der beispielsweise an der Spritzwand eines Kraftfahrzeuges befestigbar ist. Die am offenen Ende 22 am Füllstufenkolben 10 ausgebildete Kalotte 49 dient zur Aufnahme der Druckstange 11 die mit dem Bremspedal 3 eines Fahrzeuges verbunden ist. Die Betätigungsstange 11 überträgt die von einem Führer eines Fahrzeugs auf das Bremspedal 3 ausgeübte Kraft auf den Füllstufenkolben 10.

Am Anfang des zweiten Druckraumes 15 ist ein in der Zeichnung senkrecht nach oben gerichteter, trichter­ förmiger Ansatz am Gehäuse 6 ausgebildet. Im Ansatz 50 ist eine Stufenbohrung 51 ausgebildet, die nach oben hin offen ist und zur Aufnahme eines in Fig. 2 nicht darge­ stellten Anschlußstutzens eines mit Bremsflüssigkeit ge­ füllten Nachlaufbehälters dient. Am Boden der Stufen­ bohrung 51 sind Zwei in Längsrichtung des Tandemhauptzy­ linders 1 hintereinander angeordnete, senkrecht zur Längsachse der Zylinderbohrung 7 verlaufende Radial­ bohrungen 52, 53 ausgebildet. Die Radialbohrung 52 stellt eine Verbindung zwischen dem von der Stufenbohrung 51 ge­ bildeten Raum und dem Nachfüllraum 33 her. Die Radial­ bohrung 53 bildet das bekannte Schnüffelloch, das den von der Stufenbohrung 51 gebildeten Raum mit dem zweiten Druckraum 15 verbindet. Das Schnüffelloch mündet in Löse­ stellung des Hauptzylinderkolbens 14 in Fig. 2 kurz hinter der Dichtmanschette 32 in den zweiten Druckraum 15.

Zu Beginn des ersten Druckraums 12 ist das Gehäuse 6 mit einem weiteren Ansatz 54 versehen, der eine weitere Stufenbohrung 55 aufnimmt. Die Stufenbohrung 55 ist mit einem Einsatzstück 56 versehen. Das Einsatzstück 56 ver­ fügt seinerseits über eine zentrische Durchlaßbohrung 57, die ebenfalls eine nicht dargestellte Verbindung zu einem in Fig. 2 nicht dargestellten drucklosen Nachlaufbehälter hat. An der in der Zeichnung unteren Stirnfläche des Ein­ satzstückes 56 stützt sich ein Kippventil 58 ab, das durch die Kraft einer Druckfeder 59 gegen das Einsatzstück 56 gedrückt wird. Die Druckfeder 59 stützt sich an einer Schulter 60 der Stufenbohrung 55 ab.

Das Kippventil 58 besteht aus einem runden Teller 81, an dessen Unterseite eine runde Dichtscheibe 62 angeordnet ist. Die radial äußere Mantelfläche des runden Tellers 61 ist abgerundet, so daß das Kippventil 58 in der Stufenbohrung 55 geführt ist. Ein am Teller 61 in der Zeichnung nach unten zentrisch zur Stufenbohrung 55 verlaufender Stößel 63 durchdringt die Stufenbohrung 55 kleineren Durchmessers und ragt in den Füllraum 27 hinein. Der Durchmesser des kleineren Abschnitts der Stufenbohrung 55 ist größer als der Durchmesser des Stößel 63, damit eine Schrägstellung des Kippventils 58 zur Mittelachse der Stufenbohrung 55 ermöglicht ist. Das Ende des Stößels 63 liegt an der füllraumseitigen Stirnfläche 64 des hinteren Kolbenkopfes 21 an. Die Mittelachse der Stufenbohrung 55 ist im Gehäuse 6 so ausgebildet, daß in Lösestellung des Füllstufenkolbens 10 das Kippventil 58 derart schräg gestellt ist, daß eine Verbindung von der Durchlaßbohrung 57 über den radial äußeren Rand des runden Tellers 61 und über den kleineren Abschnitt der Stufenbohrung 55 in den Füllraum 27 besteht.

Ferner besteht von der Stufenbohrung 55 über eine Radial­ bohrung 65 eine Verbindung zwischen dem nicht darge­ stellten Nachlaufbehälter und dem ersten Druckraum 12, die als weiteres Schnüffelloch wirkt.

Von der Stufenbohrung 55 mit kleinerem Durchmesser zweigt eine radiale Stufenbohrung 68 ab, deren größerer Ab­ schnitt 67 mit einem Schraubgewinde 68 versehen ist und einen weiteren Gehäuseanschluß 69 bildet. Querbohrungen verbinden den Abschnitt 67 mit der Durchlaßbohrung 57. Der größere Abschnitt 67 der Stufenbohrung 66 nimmt eine Hilfsschraube 70 auf, an der ein Schaltkolben 71 zur Anlage gebracht ist. Der Schaltkolben 71 trägt eine radiale Umfangsdichtung 72. Ein axialer Absatz des Schaltkolbens 71 ist durch eine Druckfeder 73 belastet, die sich zum anderen am Absatz 74 der radialen Stufenbohrung 66 abstützt. Im Bohrungsabschnitt 75 kleineren Durchmessers der Stufenbohrung 66 ist ein Schaltstift 76 angeordnet, der annähernd senkrecht zum Stößel 63 des Kippventils 58 steht. Ein O-Ring dichtet den Schaltstift 76 im Bohrungsabschnitt 75 der Stufenbohrung 66 ab. Die Länge des Schaltstiftes 76, der Schaltkolben 71 sowie die Stufenbohrung 66 sind derart bemessen, daß der Schaltstift 76 das Kippventil 58 über den Stößel 83 voll geöffnet hält, wenn die kleinere axiale Stirnfläche des Schaltkolbens 71 am Absatz 74 der Stufenbohrung anschlägt.

Nachfolgend ist unter Zuhilfenahme der Fig. 1 und 2 die Wirkungsweise der beschriebenen Bremsanlage näher er­ läutert. Es ist angenommen, daß zunächst keine Be­ tätigungskräfte F auf die Bremspedale 3, 4 der Tandem­ hauptzylinder 1, 2 ausgeübt werden, so daß alle be­ weglichen Teile der Tandemhauptzylinder 1, 2 die in Fig. 2 dargestellte Position einnehmen. Nun sei angenommen, daß die Bremspedale 3, 4 mechanisch miteinander gekuppelt sind und eine Betätigungskraft F auf die Bremspedale 3, 4 aus­ geübt wird. Da sich bei einer derartigen Bremsbetätigung beide Tandemhauptzylinder 1, 2 synchron bewegen, wird der Bremsvorgang anhand des in Fig. 2 dargestellten Tandem­ hauptzylinders 1 erläutert.

Eine Betätigungskraft F auf das Bremspedal 3 wird über die Betätigungsstange 11 auf den Füllstufenkolben 10 übertragen, der sich daraufhin in Betätigungsrichtung verschiebt, mit seiner Manschettendichtung 26 das Schnüffelloch 65 überfährt und dadurch den ersten Druck­ raum 12 vom drucklosen Nachlaufbehälter abtrennt. Gleitzeitig wird das Kippventil 58 geschlossen und die Verbindung zwischen dem drucklosen Nachlaufbehälter und dem Füllraum 27 unterbrochen. Bei weiterer Verschiebung des Füllstufenkolbens 10 verdrängt der Kolbenkopf 23 in Verbindung mit der Dichtmanschette 25 Druckmittel aus dem Füllraum über die Axialbohrung 24 und die Dichtmanschette 26 am Kolbenkopf 21 in den ersten Druckraum 12 des Tandemhauptzylinders 1. Das verdrängte Druckmittel gelangt aus dem ersten Druckraum 12 über den Anschluß 25 zur Radbremse 13 und füllt zunächst das erforderliche Schluckvolumen in diesem Bremskreis aus. Die gleichen Vorgänge entstehen an der Radbremse 20 (Fig. 1) die vom zweiten Tandemhauptzylinder 2 druckversorgt wird.

Durch die Kraft der Druckfeder 39 und den Druckanstieg im ersten Druckraum 11 wird der Hauptzylinderkolben 14 nach Überwinden der Reibkräfte der Dichtmanschetten 31, 32 ebenfalls in Betätigungsrichtung verschoben, das ihm zugeordnete Schnüffelloch 53 überfahren und sodann ein hydraulischer Druck im zweiten Druckraum 15 erzeugt. Dieser hydraulische Druck gelangt einerseits zu den Radbremsen 16, 17 der nicht lenkbremsbaren Achse und wird gleichermaßen im zweiten Druckraum des Tandemhauptzylinders 2 wirksam, der dem Druckraum 15 des Tandemhauptzylinders 1 entspricht. Der Druck in den Druckräumen 15 bzw. in den Radbremsen 16, 17 gelangt darüberhinaus über den Gehäuseanschluß 69 und die Hohl­ schraube 17 zum Schaltkolben 71, der sich gegen die Kraft der Druckfeder 73 in der Stufenbohrung 66 verschiebt. Eine derartige Verschiebung hat zur Folge, daß die axiale Stirnfläche des Schaltkolbens 71 den Schaltstift 76 der­ art verschiebt, daß der Schaltstift 76 am Stößel 63 des Kippventils 58 anschlägt, wodurch das Kippventil 58 wieder geöffnet wird. Nun besteht wiederum eine Verbindung zwischen dem drucklosen Nachlaufbehälter und den Füllräumen 27, so daß die Füllstufen der Tandemhauptzylinder 1, 2 beim weiteren Druckaufbau unwirksam sind. In diesem Betriebszustand werden alle Radbremsen 13, 16, 17, 20 mit Druck versorgt, so daß das Fahrzeug bezogen auf seine Längsachse gleichmäßig abgebremst wird. Der Druck in den Radbremsen 13, 16, 17, 20 ist durch Variation der Betätigungskraft F auf die Bremspedale 3, 4 der Tandemhauptzylinder 1, 2 den Erfordernissen anpaßbar. Beim Bremslösevorgang bzw. beim Fortfall der Betätigungskraft F auf die Bremspedale 3, 4 kehren sich die beschriebenen Bewegungsvorgänge um, bis schließlich die in Fig. 2 dargestellte Ruhelage beider Tandemhauptzylinder 1, 2 wiederhergestellt ist.

Nachfolgend ist eine Bremsbetätigung betrachtet, bei der nach der Entkupplung der Bremspedale 3, 4 ausschließlich der Tandemhauptzylinder 1 betätigt wird, so daß mit Hilfe der Radbremse 13 ein Lenkbremsvorgang durchgeführt wird. Wird also ausschließlich auf das Bremspedal 3, das dem Tandemhauptzylinder 1 zugeordnet ist, eine Betätigungs­ kraft aufgebracht, so verschiebt sich wiederum über die Betätigungstange 11 der Füllstufenkolben 10 in Be­ tätigungsrichtung, wodurch das Schnüffelloch 65 zum ersten Druckraum 12 des Tandemhauptzylinders 1 ver­ schlossen wird und das Kippventil 58 durch Anlage der runden Dichtscheibe an der unteren Stirnfläche des Ein­ satzstückes 56 schließt. Infolge der größeren Stirnfläche des Kolbenkopfes 23 des Füllstufenkolbens 10 wird nach­ folgend Druckmittel aus dem Füllraum 27 über die Axial­ bohrungen 46 und die Dichtmanschette 26 in den ersten Druckraum 12 gefördert. Das zum ersten Druckraum 12 strömende Druckmittel füllt zunächst das Schluckvolumen des am Anschluß 35 angeschlossen Bremskreises aus und sorgt im weiteren für einen Druckaufbau, der an der Rad­ bremse 13 des Fahrzeuges wirksam wird. Ein hydraulischer Druck im ersten Druckraum 12 des Tandemhauptzylinders 1 bewirkt ebenfalls eine Verschiebung des Hauptzylinder­ kolbens 14 in Betätigungsrichtung. Im zweiten Druckraum 15 des Tandemhauptzylinders 1 kann sich jedoch kein Druck aufbauen, da der zweite Druckraum 15 mit dem korrespon­ dierenden Druckraum des zweiten Tandemhauptzylinders 2 in Verbindung steht und dieser Druckraum des Tandemhauptzy­ linders 2 über das ihm zugeordnete Schnüffelloch eine Verbindung zum drucklosen Nachlaufbehälter hat. Die aus dem zweiten Druckraum 15 des Tandemhauptzylinders 1 ver­ drängte Flüssigkeit gelangt also ohne nennenswerten Druckaufbau über den zweiten Druckraum des Tandemhauptzylinders 2 zum Nachlaufbehälter. Dies hat einerseits zur Folge, daß die Radbremsen 16, 17 drucklos bleiben und nicht an der Abbremsung beteiligt sind und führt andererseits dazu, daß der Schaltkolben 71 infolge eines fehlenden Drucks am Gehäuseanschluß 69 in seiner in Fig. 2 dargestellten Endposition verbleibt und das Kippventil 58 geschlossen bleibt. Dies bedeutet aber, daß keine Abschaltung der Füllstufe des ersten Tandemhauptzylinders 1 erfolgt. Folglich ist die Wirkfläche des Kolbenkopfes 23 des Füllstufenkolbens 10 während der gesamten Bremsbetätigung wirksam. Da auch der Füllstufenkolben des zweiten Tandemhauptzylinders 2 in Ruhe bleibt, bzw. der zweite Druckraum des zweiten Tandemhauptzylinders 2 ständig eine Verbindung zum drucklosen Nachlaufbehälter hat, erfolgt auch in der Radbremse 20 kein Druckaufbau, so daß bei der beschriebenen Bremsbetätigung ausschließlich die Radbremse 13 am Bremsvorgang beteiligt ist und eine Lenkbremsung durchgeführt wird.

Entfällt die Betätigungskraft F auf das Bremspedal 3 des Tandemhauptzylinders 1, so gehen alle beweglichen Teile dieses Hauptzylinders in die in Fig. 2 dargestellte Lage zurück, in der sämtliche Radbremsen 13, 16, 17, 20 drucklos sind.

Die beschriebene Bremsanlage wirkt in entsprechender Weise, wenn ausschließlich eine Betätigungskraft F auf das Bremspedal 4 des Tandemhauptzylinders 2 ausgeübt wird und eine Lenkbremsung mit Hilfe der Radbremse 20 durch­ geführt werden soll.

Claims (10)

1. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage für Kraft­ fahrzeuge, bei der zur Bremsdruckerzeugung zwei getrennt oder gemeinsam betätigbare Tandemhaupt­ zylinder eingesetzt sind, bei der erste Druckräume der Tandemhauptzylinder jeweils eine Radbremse an einer lenkbremsbaren Fahrzeugachse versorgen und bei der zweite Druckräume der Tandemhauptzylinder hy­ draulisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tandemhaupt­ zylinder (1, 2) über eine in den ersten Druckraum (12) fördernde Füllstufe verfügt, die bei einem Druck in den zweiten Druckräumen (15) abschaltbar ist.

2. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pe­ dalnahen Kolben (10) der Tandemhauptzylinder (1, 2) Füllstufenkolben nit einem wirksamen Flächenver­ hältnis von 1 : 2 sind.

3. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Druckräume (12) der Tandemhauptzylinder (1, 2) durch die Füllstufenkolben (10) und von vom Druck in den ersten Druckräumen (12) hydraulisch be­ tätigbaren Schwimmkolben (14) begrenzt sind.

4. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ver­ bindungen zwischen den Füllräumen (27) der Tandemhauptzylinder (1, 2) und den drucklosen Nachlaufbehältern durch Ventilmittel (58) schaltbar sind.

5. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel (58) wegabhängig in Schließstellung und druckabhängig in Offenstellung schaltbar sind.

6. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungen an sich bekannte Kippventile (58) eingesetzt sind, die in Abhängigkeit vom Weg des Füllstufenkolbens (10) schalten, und daß die Kipp­ ventile (58) zusätzlich von einem mit dem Druck der zweiten Druckräume (15) belasteten Schaltkolben (71) in die Offenstellung schaltbar sind.

7. Hydraulische Brems -und Lenkbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippventil (58) einen den Weg des Füllstufenkolbens (10) abtastenden Stößel (63) aufweist, an dem ein vom Schaltkolben (71) verschiebbarer Schaltstift (76) an­ schlagbar ist.

8. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (71) durch eine Druckfeder (73) in eine stößelferne Endstellung verschiebbar ist und daß der Schaltweg des Schaltkolbens (71) durch einen gehäusefesten Anschlag (74) begrenzt ist, an dem der Schaltkolben (71) bei voller Öffnung des Kippventils (58) zur Anlage kommt.

9. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ spannung der den Schaltkolben (71) belastenden Druck­ feder (73) einstellbar ist.

10. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zwischen den Füllräumen (27) und den Nachlaufbe­ hältern gemeinsam druckabhängig schaltbar sind.