DE4033577A1 - Hauptzylinder fuer eine hydraulische brems- und lenkbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder für eine hydrau­ lische Brems- und Lenkbremsanlage für Kraftfahrzeuge, mit einem Paar Hauptzylinder, die zum Abbremsen eines Fahrzeuges gleichzeitig und zur Lenkunterstützung unabhängig voneinan­ der betätigbar sind und je einen pedalbetätigten, in einer im Hauptzylindergehäuse vorgesehenen Bohrung verschiebbar geführten, einen Druckraum begrenzenden Kolben aufweisen, wobei die Druckräume mit einem drucklosen Druckmittelvor­ ratsbehälter in Verbindung stehen, mit Bremsen an Rädern auf entgegengesetzten Seiten des Fahrzeugs verbindbar sind, und über eine Ausgleichsleitung miteinander verbunden werden, wenn die Hauptzylinder gleichzeitig betätigt werden bzw. mittels einer Ventileinrichtung voneinander getrennt werden, wenn einer der Hauptzylinder allein betätigt wird, wobei die Ausgleichsleitung an einen an den Druckraum angrenzenden Ausgleichsraum angeschlossen ist und daß die Ventileinrich­ tung durch eine an einem vom Kolben betätigbaren Schaltkol­ ben angeordnete Dichtmanschette gebildet ist als schwimmen­ der Kolben mit einer Zentralbohrung ausgebildet ist und wo­ bei der Schaltkolben zwei den Ausgleichsraum begrenzende Manschettendichtungen trägt.

Ein derartiger Hauptzylinder ist aus dem Hauptpatent (Patentanmeldung 39 36 832.7) bekannt.

Bei der in dieser Anmeldung beschriebenen Lösung ist der Raum zwischen dem Boden der Zylinderbohrung und dem Schalt­ kolben drucklos. Zu diesem Zwecke ist dieser Raum auf auf­ wendige Weise an den Druckmittelvorratsbehälter angeschlos­ sen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den bekann­ ten Hauptzylinder so weiterzubilden, daß er im Aufbau weiter vereinfacht wird, kürzer baut und der Leerweg einstellbar wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaltkolben als schwimmender Kolben mit einer Zentralboh­ rung ausgebildet ist und daß der Schaltkolben zwei den Aus­ gleichsraum begrenzende Manschettendichtungen trägt.

Diese Maßnahme ermöglicht ein Verschieben des Schaltkolbens und gewährleistet eine Verbindung zwischen Druck- und Aus­ gleichsraum, sobald der Kolben betätigt wird. Durch die Zen­ tralbohrung entweicht die zwischen Schaltkolben und Gehäuse­ boden verdrängte Druckflüssigkeit in den Druckraum.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Schaltkolben mit einem Anschlag versehen ist, der bei Betätigung am Hauptzylindergehäuse anschlägt. Dieser kann von einer an einer in das Gehäuse eingedrehten Schraube zur Anlage kommenden Stufe oder durch einen axialen zylindrischen Fortsatz des Schaltkolbens, der am Boden der Bohrung anschlägt, gebildet sein.

Bei einem gattungsgemäßen Hauptzylinder, dessen Kolben mit einer Primärmanschette versehen ist, die in Ruhestellung im Abstand von der Mündung eines den Druckmittelvorratsbehälter mit dem Druckraum verbindenden Schnüffelloches angeordnet ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Stirnfläche des Fortsatzes in Ruhestellung in einem Abstand vom Boden angeordnet ist, der dem Abstand zwischen der Primärmanschet­ te und dem Schnüffelloch entspricht.

Durch diese Maßnahme wird ein druckloses Öffnen der Verbin­ dung zwischen dem Druck- und dem Ausgleichsraum gewähr­ leistet bevor das Schnüffelloch von der Primärmanschette überfahren wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor. In der beiliegenden Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Verwendung von zwei gleichen Hauptzylindern nach der Erfindung in einer hydraulischen Brems- und Lenkbremsanlage für Fahrzeuge in rein schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführung des erfin­ dungsgemäßen Hauptzylinders.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Brems- und Lenkbremsanlage aus einem ersten Hauptzylinder 10, einem zweiten Hauptzylin­ der 20, Bremsleitungen 70 und 80 sowie zwei der angetriebe­ nen Achse eines Kraftfahrzeuges zugeordneten Bremsen 90 und 100. Die mittels einer Ausgleichsleitung 60 miteinander ver­ bundenen Hauptzylinder 10 und 20 stehen in Verbindung mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter 50 und sind über Bremspedale 30, 40 einzeln bzw. gemeinsam (gestrichelt dar­ gestellt) betätigbar. Die in Fig. 1 gezeigte Brems- und Lenkbremsanlage arbeitet wie folgt: Werden die beiden Brems­ pedale 30, 40 gleichzeitig zum Zwecke der Abbremsung der an­ getriebenen Fahrzeugräder betätigt, so werden näher nicht bezeichnete Kolben der beiden Hauptzylinder 10, 20 verscho­ ben, so daß in deren Druckräumen ein hydraulischer Druck aufgebaut wird. Gleichzeitig werden an den Anschlußstellen der Ausgleichsleitung 60 sitzende nicht gezeigte Ausgleichs­ ventile geöffnet, so daß ein Druckausgleich zwischen den Druckräumen der beiden Hauptzylinder 10, 20 hergestellt wird. Der in den Druckräumen herrschende Druck pflanzt sich über die Bremsleitungen 70, 80 zu den Bremsen 90, 100 der angetrie­ benen Fahrzeugachse fort und bewirkt deren Betätigung. Der vorstehend beschriebene Bremsvorgang gewährleistet einen ab­ solut gleichmäßigen Druckaufbau in den beiden Bremsleitungen 70, 80 bzw. eine vollständig gleichmäßige Abbremsung der bei­ den Räder.

Zum Zwecke der Lenkbremsung wird nur einer der beiden Haupt­ zylinder 10, 20 betätigt. Wird beispielsweise der Kolben des Hauptzylinders 10 verschoben, dann baut sich in dessen Druckraum ein Druck auf, der über die Bremsleitung 70 auf die Bremse 90 einwirkt, gleichzeitig aber auch über das nun offene Ausgleichsventil und die Ausgleichsleitung 60 auf das geschlossene Ausgleichsventil des zweiten Hauptzylinders 20. Da jedoch dessen Kolben unbetätigt und demnach das Aus­ gleichsventil geschlossen bleibt, bleibt auch der Durchgang zur anderen Bremsleitung 80 gesperrt, so daß die andere Rad­ bremse 100 drucklos ist. Weil die Hauptzylinder 10, 20 von gleicher Konstruktion sind, wird im nachfolgenden Text nur einer der beiden erläutert.

Der in Fig. 2 gezeigte Hauptzylinder weist ein Hauptzylin­ dergehäuse 1 auf, dessen längsverlaufende Bohrung 13 an ei­ nem Ende durch einen Boden 27 verschlossen ist und einen Kolben 2 sowie einen ihm in Betätigungsrichtung nachgeschal­ teten Schaltkolben 3 aufnimmt. Das Hauptzylindergehäuse 1 verfügt über drei hydraulische Anschlüsse 16, 19 und 49, deren Aufgabe im nachfolgenden Text näher erläutert wird. Der eine Primärmanschette 9 tragende Kolben 2 stützt sich in Ruhestellung über eine metallische Anschlagscheibe 24 an ei­ ner Dichtung, beispielsweise einer Manschette 11 oder einem Dichtring, ab, die an einem Verschlußstück 12 axial anliegt. Das Verschlußstück 12 wird im Hauptzylindergehäuse 1 mittels eines Sicherungsringes 48 gehalten und weist eine näher nicht bezeichnete radiale Umfangsnut auf, die ein Ende eines elastischen Faltenbalges 14 aufnimmt, dessen anderes Ende an einer den Kolben 2 betätigenden Kolbenstange 15 befestigt ist, die mit einem Bremspedal in Verbindung steht.

Der Kolben 2 begrenzt in der Bohrung 13 einen hydraulischen Druckraum 21, der über ein darin mündendes Schnüffelloch 33 sowie einen bis an die Anschlagscheibe 24 herangeführten Druckmittelkanal 51 mit dem hydraulischen Anschluß 16 ver­ bunden ist, an den der im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Druckmittelvorratsbehälter 50 angeschlossen werden kann. An den zweiten, mit dem Druckraum 21 in Verbindung stehenden Anschluß 49 wird eine zur Radbremse führende Bremsleitung angeschlossen.

Im Druckraum 21 ist außerdem eine erste Druckfeder 5 vorge­ sehen, die zwischen dem Kolben 2 und dem Schaltkolben 3 an­ geordnet ist. Die Druckfeder 5 ist dabei am Kolben 2 mittels einer Anschlaghülse 18 sowie einer sich an der Anschlaghülse 18 abstützenden Fesselungsschraube 4 gefesselt, die an der Stirnseite des Kolbens 2 eingeschraubt ist.

An den Druckraum 21 schließt in der Betätigungsrichtung ein über den dritten hydraulischen Anschluß 19 mit der Aus­ gleichsleitung 60 (Fig. 1) verbindbarer Ausgleichsraum 22 an, der als ein in der Bohrung 13 ausgebildeter Ringraum 25 größeren Durchmessers mittels einer am Schaltkolben 3 ange­ ordneten Manschettendichtung 7 vom Druckraum 21 getrennt ist. Am Übergang zwischen dem Druckraum 21 und dem Aus­ gleichsraum 25 ist in der Bohrung 13 eine umlaufende Schräge 23 ausgebildet, die mit der am Schaltkolben 3 angeordneten Manschettendichtung 7 zusammenwirkt.

Der Ausgleichsraum 25 grenzt an einen am Ende der Bohrung 13 ausgebildeten Raum 26 an, der einerseits durch eine am Schaltkolben 3 angebrachte zweite Manschettendichtung 8 und andererseits durch den Boden 27 der Bohrung 13 begrenzt ist und über eine Zentralbohrung 58 im Schaltkolben 3 sowie Ra­ dialbohrungen 59 mit dem Druckraum 21 in Verbindung steht. Die Manschettendichtung 8 ist im dargestellten Beispiel in einer am Schaltkolben 3 ausgebildeten radialen Ringnut 29 untergebracht. Die Ringnut 29 ist auf der in der Zeich­ nung linken Seite durch einen Führungsbund 28 begrenzt, des­ sen Durchmesser dem der Bohrung 13 entspricht und der als Anlagefläche für eine Rückstellfeder 6 dient, die sich am Boden 27 abstützt. Die Federkraft der Rückstellfeder 6 ist niedriger als die der ersten Druckfeder 5. Die Bewegung des Schaltkolbens 3 in Betätigungsrichtung wird durch einen An­ schlag 31 begrenzt, der in der Fig. 2 durch einen axialen Fortsatz 32 des Schaltkolbens 3 gebildet ist. Die Stirn­ fläche des Fortsatzes 32 befindet sich in der Ruhestellung in einem Abstand vom Boden 27, der dem Abstand der Primär­ manschette 9 von Schnüffelloch 33 entspricht. Dadurch wird gewährleistet, daß bei Betätigung die Manschettendichtung 7 von der Schräge 23 abhebt, bevor im Druckraum 21 ein hydrau­ lischer Druck aufgebaut werden kann.

Bezugszeichenliste

  1 Hauptzylindergehäuse
  2 Kolben
  3 Schaltkolben
  4 Fesselungsschraube
  5 Druckfeder
  6 Rückstellfeder
  7 Manschettendichtung
  8 Manschettendichtung
  9 Primärmanschette
 10 Hauptzylinder
 11 Manschette
 12 Verschlußstück
 13 Bohrung
 14 Faltenbalg
 15 Kolbenstange
 16 Behälteranschluß
 18 Anschlaghülse
 19 Anschluß
 20 Hauptzylinder
 21 Druckraum
 22 Ausgleichsraum
 23 Schräge
 24 Anschlagscheibe
 25 Ringraum
 26 Raum
 27 Boden
 28 Führungsbund
 29 Ringnut
 30 Bremspedal
 31 Anschlag
 32 Fortsatz
 33 Schnüffelloch
 40 Bremspedal
 48 Sicherungsring
 49 Anschluß
 50 Druckmittelvorratsbehälter
 51 Druckmittelkanal
 58 Zentralbohrung
 59 Radialbohrung
 60 Ausgleichsleitung
 70 Bremsleitung
 80 Bremsleitung
 90 Bremse
100 Bremse

Claims (8)

1. Hauptzylinder für eine hydraulische Brems- und Lenkbrems­ anlage für Kraftfahrzeuge, mit einem Paar Hauptzylinder, die zum Abbremsen eines Fahrzeuges gleichzeitig und zur Lenkunterstützung unabhängig voneinander betätigbar sind und je einen pedalbetätigten, in einer im Hauptzylinder­ gehäuse vorgesehenen Bohrung verschiebbar geführten, ei­ nen Druckraum begrenzenden Kolben aufweisen, wobei die Druckräume mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehäl­ ter in Verbindung stehen, mit Bremsen an Rädern auf ent­ gegengesetzten Seiten des Fahrzeugs verbindbar sind, und über eine Ausgleichsleitung miteinander verbunden wer­ den, wenn die Hauptzylinder gleichzeitig betätigt werden bzw. mittels einer Ventileinrichtung voneinander getrennt werden, wenn einer der Hauptzylinder allein betätigt wird, wobei die Ausgleichsleitung an einen an den Druck­ raum angrenzenden Ausgleichsraum angeschlossen ist und wobei die Ventileinrichtung durch eine an einem vom Kol­ ben betätigbaren Schaltkolben angeordnete Dichtmanschette gebildet ist, nach Patentanmeldung P 39 36 832.7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (3) als schwimmender Kolben mit einer Zentralbohrung (58) ausge­ bildet ist und daß der Schaltkolben (3) zwei den Aus­ gleichsraum (22) begrenzende Manschettendichtungen (7, 8) trägt.

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (3) mit einem Anschlag (31) versehen ist, der bei Betätigung am Hauptzylindergehäuse (1) anschlägt.

3. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch ei­ nen axialen zylindrischen Fortsatz (32) des Schaltkolbens (3) gebildet ist, der am Boden (27) der Bohrung (13) an­ schlägt.

4. Hauptzylinder nach Anspruch 3, dessen Kolben mit einer Primärmanschette versehen ist, die in Ruhestellung im Ab­ stand von der Mündung eines den Druckmittelvorratsbehäl­ ter mit dem Druckraum verbindenden Schnüffelloches ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Fortsatzes (32) in Ruhestellung in einem Abstand vom Boden (27) angeordnet ist, der dem Ab­ stand zwischen der Primärmanschette (9) und dem Schnüf­ felloch (33) entspricht.

5. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (2) und dem Schaltkolben (3) eine Druckfeder (5) angeord­ net ist, die am Kolben (2) gefesselt ist.

6. Hauptzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaltkolben (3) eine Anschlaghülse (18) axial abgestützt ist, die mit ei­ ner in den Kolben (2) eingeschraubten Fesselungsschraube (4) zusammenwirkt.

7. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltkolben (3) und dem Boden (27) eine Rückstellfeder (6) angeordnet ist, deren Federkonstante kleiner ist als die der Druckfeder (5) zwischen den beiden Kolben (2, 3).

8. Hauptzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellfeder, die sich einerseits am Hauptzylindergehäuse (1) und anderer­ seits am Kolben (2) abstützt und eine kleinere Feder­ konstante als die Druckfeder (5) hat, koaxial zur Druck­ feder (5) angeordnet ist.