DE102004035509B4

DE102004035509B4 - Hauptzylinder

Info

Publication number: DE102004035509B4
Application number: DE102004035509A
Authority: DE
Inventors: Kaoru Kariya Tsubouchi; Katsuhiro Kariya Mita
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2024-07-23
Also published as: JP4269823B2; US7013643B2; US20050016173A1; DE102004035509A1; JP2005041269A

Abstract

Hauptzylinder mit:
einem Zylinderkörper (1), der eine Zentralachse, und vordere und hintere Enden mit Bezug auf die Zentralachse hat, wobei der Zylinderkörper (1) eine Öffnung an dem hinteren Ende hat,
einem Primärkolben (2), der in den Zylinderkörper (1) durch die Öffnung verschieblich eingesetzt ist, wodurch eine erste Druckkammer (3) in dem Zylinderkörper (1) definiert ist, wobei die erste Druckkammer (3) mit Bremsfluid gefüllt ist, das durch den Primärkolben (2) mit Druck beaufschlagt werden kann, wobei der Primärkolben (2) mit dem Zylinderkörper (1) direkt in Gleitkontakt ist und dadurch geführt wird, und
einer Primärmanschette (11) für den Primärkolben (2) und einer Sekundärmanschette (12), die beide zwischen der radialen Innenfläche des Zylinderkörpers (1) und dem Primärkolben (2) angeordnet sind, wobei sich die Sekundärmanschette (12) hinter der Primärmanschette (11) befindet um die Verbindung zwischen dem Inneren des Zylinderkörpers (1) und der Außenluft abzuschließen, wobei die Primärmanschette (11) einen Spalt zwischen...

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Hauptzylinder mit einem Zylinderkörper und auf einen in die Bohrung des Zylinderkörpers verschieblich eingesetzten Kolben, so dass er mit einer in der Innenwand der Bohrung gepassten Manschette in verschieblichem Kontakt ist, um den Spalt zwischen der Außenoberfläche des Kolbens und der Innenwand der Bohrung zu dichten.
Die Manschette ist zwischen an der Innenwand des Zylinderkörpers ausgebildeten Kolbenführungsabschnitten zwischengelegt, um den Kolben in verschieblichen Kontakt mit dem Kolben zu führen. Die Kolbenführungsabschnitte sind mit Nuten ausgebildet, durch die eine Bremsflüssigkeit von einem Behälter in eine in dem Zylinderkörper definierte Druckkammer zugeführt wird. Durch Ausbilden der Nuten kann Bremsflüssigkeit von hinter der Manschette, welche typischer Weise in einer in der Innenwand der Bohrung des Zylinderkörpers ausgebildeten Ringnut gepasst ist, zu der Vorderseite der Manschette durch diese Nuten zugeführt werden.

Solchen Nuten sind in dem französischen Patent 2820387 und dem US-Patent 4524585 offenbart. Die in dem französischen Patent offenbarten Nuten sind gerade und spiralförmige Nuten. Das US-Patent offenbart eine gerade Anzahl von geraden Nuten, die bei gleichen Umfangsintervallen angeordnet sind.

Insbesondere der Hauptzylinder des französischen Patents hat einen Zylinderkörper mit an dessen radialer Innenfläche ausgebildeten Kolbenführungsabschnitten und mit einem Innendurchmesser, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Kolbens ist, um den Kolben zu führen, während sie mit dem Kolben in verschieblichem Kontakt sind. Die Nuten sind in der radialen Innenfläche eines jeden Kolbenführungsabschnitts ausgebildet. Die Nuten haben Böden, die an einem gedachten Zylinder liegen, der einen Durchmesser hat, der größer als die Öffnung der Bohrung des Zylinderkörpers ist. Solche Nuten können lediglich durch spanabhebende Bearbeitung und durch kein anderes Verfahren ausgebildet werden. Somit ist die Produktivität des gesamten Hauptzylinders insbesondere dann, wenn die Nuten spiralförmige Nuten sind, niedrig.

Die in dem US-Patent offenbarten Nuten haben ebenso Böden, die an einem gedachten Zylinder liegen, der einen größeren Durchmesser als die Öffnung der Bohrung des Zylinderkörpers hat. Die Produktivität des gesamten Hauptzylinders ist somit aus dem selben Grund, wie er vorstehend erwähnt wurde, niedrig.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Hauptzylinder der vorstehend erwähnten Bauweise zu schaffen, der Nuten hat, die einfach ausgebildet werden können und für die es weniger wahrscheinlich ist, dass sie den Kolben verkratzen oder anderweitig beschädigen, selbst wenn der Kolben gegen die Kanten dieser Nuten gerieben wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Hauptzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß dieser Erfindung ist ein Hauptzylinder vorgesehen, der folgendes Aufweist: einen Zylinderkörper, der eine Zentralachse, und vordere und hintere Enden mit Bezug auf die Zentralachse hat, wobei der Zylinderkörper eine Öffnung an dem hinteren Ende hat; einen Primärkolben, der in den Zylinderkörper durch die Öffnung verschieblich eingesetzt ist, wodurch eine erste Druckkammer in dem Zylinderkörper definiert ist, wobei die erste Druckkammer mit Bremsfluid gefüllt ist, das durch den Primärkolben mit Druck beaufschlagt werden kann, wobei der Primärkolben mit dem Zylinderkörper direkt in Gleitkontakt ist und dadurch geführt ist; und eine Primärmanschette für den Primärkolben und eine Sekundärmanschette, die zwischen der radialen Innenfläche des Zylinderkörpers und dem Primärkolben angeordnet sind, wobei sich die Sekundärmanschette hinter der Primärmanschette befindet und die Verbindung zwischen dem Inneren des Zylinderkörpers und der Außenluft abschließt, wobei der Primärkolben einen Spalt zwischen dem Zylinderkörper und dem Primärkolben dichtet, wobei der Zylinderkörper mit ersten, zweiten und dritten Kolbenführungsabschnitten an dessen radialer Innenfläche versehen ist, wobei der erste Kolbenführungsabschnitt zwischen der Primärmanschette und dem Sekundärmanschette angeordnet ist, der zweite Kolbenführungsabschnitt zwischen dem Primärkolben und dem ersten Kolbenführungsabschnitt angeordnet ist, der dritte Kolbenführungsabschnitt vor der Sekundärmanschette angeordnet ist, wobei jeder der ersten, zweiten und dritten Kolbenführungsabschnitte eine radiale Innenfläche hat, die dem Primärkolben radial gegenüberliegt und mit Nuten ausgebildet ist, die sich parallel zu der Zentralachse erstrecken.

Bevorzugter Weise haben die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts Böden, die in einer zylindrischen Fläche liegen, die einen Durchmesser hat, der gleich oder kleiner als der Durchmesser der Öffnung ist. Bevorzugterweise haben die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts größere Abmessungen (Breite und Tiefe) als die Nuten der zweiten Kolbenführungsabschnitte.

Der Hauptzylinder kann ferner folgendes aufweisen: einen Sekundärkolben, der vor der Druckkammer angeordnet ist, wodurch in dem Zylinderkörper vor dem Sekundärkolben eine mit Bremsdruck gefüllte zweite Druckkammer definiert ist, wodurch der Hydraulikdruck in der ersten Druckkammer durch den Sekundärkolben zu der zweiten Druckkammer übertragen wird, wobei der Sekundärkolben den Fluiddruck der Druckkammer aufnimmt; eine Druckmanschette, die einen Spalt zwischen der radialen Innenfläche des Zylinderkörpers und dem Sekundärkolben abdichtet; und eine Primärmanschette für den Sekundärkolben, wobei die Primärmanschette für den Sekundärkolben vor der Druckmanschette angeordnet ist, wobei der Zylinderkörper mit vierten, fünften und sechsten Kolbenführungsabschnitten an dessen radialer Innenfläche versehen ist, wobei der vierte Kolbenführungsabschnitt zwischen der Primärmanschette für den Sekundärkolben und der Druckmanschette angeordnet ist, wobei der fünfte Kolbenführungsabschnitt zwischen der Primärmanschette für den Sekundärkolben und dem vierten Kolbenführungsabschnitt angeordnet ist, wobei der sechste Kolbenführungsabschnitt vor der Primärmanschette für den Sekundärkolben angeordnet ist, wobei jeder der vierten, fünften und sechsten Kolbenführungsabschnitte eine radiale Innenfläche hat, die dem Sekundärkolben radial gegenüberliegt und mit Nuten versehen ist, die sich parallel zu der Zentralachse erstrecken, wobei jede der in dem vierten, fünften und sechsten Kolbenführungsabschnitt ausgebildeten Nuten an einer der in dem ersten Kolbenführungsabschnitt ausgebildeten Nuten ausgerichtet ist und gleiche Abmessungen wie die in dem zweiten und dritten Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten aufweist.

Ferner ist zu bevorzugen:

1. Der erste Kolbenführungsabschnitt hat eine Umfangsbreite, die progressiv in Richtung des vorderen Endes des Zylinderkörpers abnimmt;
2. Die in jedem der ersten bis dritten oder ersten bis sechsten Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten sind eine herkömmliche ungerade Anzahl von Nuten, die bei gleichen Umfangsintervallen angeordnet sind;
3. Der Hauptzylinder hat ferner eine erste Ringnut, die zwischen dem ersten und zweiten Kolbenführungsabschnitt ausgebildet ist, so dass sie mit den in dem ersten und zweiten Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten in Verbindung ist, wobei die erste Ringnut einen radialen Außenabschnitt hat, der mit dem Behälter in Verbindung ist, und/oder eine zweite Ringnut zwischen den vierten und fünften Kolbenführungsabschnitten ausgebildet ist, so dass sie mit den in den vierten und fünften Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten in Verbindung ist, wobei die zweite Ringnut einen radialen Außenabschnitt hat, der mit dem Behälter in Verbindung ist;
4. Die in den Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten, die hinter der Primärmanschette für den Primärkolben angeordnet sind, und/oder jene, die in den Kolbenführungsabschnitten ausgebildet sind, die hinter der Primärmanschette für den Sekundärkolben angeordnet sind, haben eine Tiefe von 0,3 bis 0,8 mm und eine Umfangsbreite von 0,5 bis 1,2 mm; und/oder
5. Der zweite und/oder fünfte Kolbenführungsabschnitt, der unmittelbar hinter dem jeweiligen Primärkolben angeordnet ist, hat einen radialen Innendurchmesser, der geringfügig größer als die anderen Kolbenführungsabschnitte ist.

Die in den Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten erstrecken sich in der Axialrichtung des Zylinderkörpers gerade und haben eine einfache Gestalt, so dass sie einfach ausgebildet werden können. Gemäß einer Anordnung haben die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts Böden, die an einem gedachten Zylinder liegen, der einen Durchmesser hat, der gleich groß oder kleiner als die Öffnung der Bohrung des Zylinderkörpers ist. Bei dieser Anordnung können die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts ausgebildet werden, indem ein Kern verwendet wird, wenn der Zylinderkörper durch Schmieden ausgebildet wird. Die Nuten der anderen Kolbenführungsabschnitte können einfach und wirkungsvoll unter Verwendung beispielsweise eines Stecheisens ausgebildet werden. Somit ist die Produktivität hoch.

Bevorzugterweise haben die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts eine Abmessung, die größer als die Nuten des zweiten Kolbenführungsabschnitts ist. Bei dieser Anordnung kann selbst dann, wenn die Nuten durch Formgebung ausgebildet sind, ein Werkzeug, wie z.B. ein Stecheisen ohne die geringste Möglichkeit, dass das Werkzeug mit dem Zylinderkörper in störenden Eingriff gelangt, in den Zylinderkörper eingesetzt werden.

Bevorzugterweise haben die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts eine Umfangsbreite, die zu dem vorderen Ende des ersten Führungsabschnitts progressiv abnimmt. Bei dieser Anordnung nimmt die Wahrscheinlichkeit ab, dass der Primärkolben Kratzer bekommt.

Beispielsweise neigt ein Primärkolben eines Tandemhauptzylinders dazu, ungleichen Lasten ausgesetzt zu sein, wenn der Primärkolben in den Zylinderkörper gedrückt wird. Unter solchen ungleichen Lasten neigt der Primärkolben dazu, sich zu neigen, wodurch er gegen die Seitenkanten der in dem ersten Kolbenführungsabschnitt ausgebildeten Nuten reibt. Wenn die in dem ersten Kolbenführungsabschnitt ausgebildeten Nuten eine konstante Breite haben, d.h., falls sich die Seitenkanten dieser Nuten parallel zu der Achse des Zylinderkörpers erstrecken, wird der Kolben mit den Seitenkanten dieser Nuten entlang schmaler Linienbereiche davon in Kontakt kommen und dagegen reiben, wenn der Kolben in den Zylinderkörper gedrückt wird. Somit neigt der Kolben dazu, dass er entlang dieser schmalen Linienbereiche Kratzer bekommt.

Um dieses Problem zu lösen haben gemäß der vorliegenden Erfindung die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts bevorzugterweise eine in Richtung dessen vorderen Endes progressiv abnehmende Umfangsbreite. Das heißt, die Seitenkanten dieser Nuten erstrecken sich bevorzugterweise relativ zu der Zentralachse des Zylinderkörpers schräg. Wenn bei dieser Anordnung der Primärkolben in den Zylinderkörper gedrückt wird, während er unter ungleichmäßigen Lasten geneigt ist, wird der Kolben gegen die Seitenkanten der Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts entlang relativ breiten Streifenbereichen davon reiben. Da der Kolben mit den Seitenkanten dieser Nuten entlang breiter Bereiche der Oberfläche des Kolbens in Kontakt ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Kolben Kratzer bekommt. Selbst wenn Kratzer ausgebildet werden, sind sie oberflächlich.

Der Primärkolben wird praktisch lediglich durch den ersten Kolbenführungsabschnitt geführt. Wenn der Primärkolben in den Zylinderkörper gedrückt wird, während er unter einer ungleichmäßigen Last geneigt ist, halten die zweiten und dritten Kolbenführungsabschnitte die Bewegung des Kolbens kaum zurück. Somit können die in den zweiten und dritten Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten gerade Nuten sein, d.h., Nuten, deren Seitenkanten sich im wesentlichen parallel zu dem Zylinderkörper erstrecken.

Der Sekundärkolben, der sich unter der Druckdifferenz zwischen der ersten und zweiten Druckkammer bewegt, wird viel weniger ungleichmäßigen Lasten ausgesetzt, wie der Primärkolben. Dies bedeutet, dass sich der Sekundärkolben kaum neigt und somit kaum Kratzer bekommt. Somit können die in den Kolbenführungsabschnitten zum Führen des Sekundärkolbens ausgebildeten Nuten ebenso gerade Nuten sein, die ähnlich zu den Nuten der zweiten und dritten Kolbenführungsabschnitte sind.

Die Nuten jedes Kolbenführungsabschnitts bestehen bevorzugterweise aus einer ungeraden Anzahl von Nuten, die bei gleichen Umfangsintervallen angeordnet sind. Bei dieser Anordnung werden sich zwei dieser Nuten nicht in Durchmesserrichtung einander gegenüber stehen. Somit wird selbst dann, wenn der Kolben unter ungleichmäßigen Lasten geneigt ist, der Kolben nie durch sich in Durchmessrichtung gegenüberliegenden Nuten zwischen gelegt werden, so dass die auf den Kolben aufgebrachte Rückhaltkraft immer schwach ist. Dies verringert ferner die Wahrscheinlichkeit, dass der Kolben verkratzt wird.

Weitere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen
1 eine Schnittansicht eines Hauptzylinders ist, der die Erfindung veranschaulicht;
2 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie A-A aus 1 ist; und
3 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 1 ist.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 weist der die vorliegende Erfindung verkörpernde Hauptzylinder einen Zylinderkörper 1, einen in den Zylinderkörper 1 verschieblich eingesetzten Primärkolben 2, einen in den Zylinderkörper 1 vor dem Primärkolben 2 (links davon in 1) verschieblich eingesetzten Sekundärkolben 5, und einen Behälter 8 auf. Eine erste Druckkammer 3 ist in dem Zylinderkörper 1 zwischen dem Primärkolben 2 und dem Sekundärkolben 5 definiert. Die erste Druckkammer 3 ist mit Bremsfluid gefüllt, das durch den Primärkolben 2 mit Druck beaufschlagt wird, um den Bremshydraulikdruck zu erzeugen. Eine Rückstellfeder 4 für den Primärkolben 2 ist in der ersten Druckkammer 3 montiert. Eine zweite Druckkammer 6 ist in dem Zylinderkörper 1 zwischen der Endwand des Zylinderkörpers 1 und dem Sekundärkolben 5 definiert und ist mit Bremsfluid gefüllt, welches durch den Sekundärkolben 5 mit Druck beaufschlagt wird, um einen Bremshydraulikdruck zu erzeugen. Die erste Druckkammer 3 hat eine Ausgangsöffnung 9. Die zweite Druckkammer 6 hat eine Ausgangsöffnung 10.
In der Innenumfangsfläche des Zylinderkörpers 1 sind vier Manschettenelemente gepasst, d.h., eine Primärmanschette 11, die gegen den Außenumfang des Primärkolbens 2 gepresst ist, um den Außenumfang des Kolbens 2 zu dichten, eine Sekundärmanschette 12, die gegen den Außenumfang des Primärkolbens 2 gepresst ist, um die Verbindung zwischen dem Inneren des Zylinderkörpers 1 und der Außenluft zu unterbrechen, eine Primärmanschette 13, die gegen den Außenumfang des Sekundärkolbens 5 gepresst ist, um den Außenumfang des Kolbens 5 zu dichten, und eine Druckmanschette 14, die gegen den Außenumfang des Sekundärkolbens 5 gepresst ist, um die Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 3 und dem Behälter 8 abzusperren.
An seiner Innenumfangsfläche ist der Zylinderkörper 1 mit drei Kolbenführungsabschnitten I, II und III zum Führen des Primärkolbens 2 und mit drei anderen Kolbenführungsabschnitten IV, V und VI zum Führen des zweiten Kolbens 5 ausgebildet. Die Führungsabschnitte I bis VI haben Innendurchmesser, die geringfügig größer als die Außendurchmesser des Primärkolbens 2 und des Sekundärkolben 5 sind, und sie sind im Wesentlichen in verschieblichen Kontakt mit den Kolben 2 und 5, um deren Verschiebungsbewegung zu führen.
Der Kolbenführungsabschnitt I, der sich von den vorgenannten sechs Kolbenführungsabschnitten am nächsten zu der rechten (in 1) Öffnung des Zylinderkörpers 1 befindet, ist vor (links in 1) der Sekundärmanschette 12 vorgesehen. Die Kolbenführungsabschnitte II und III nehmen die Primärmanschette 11 von vorn und hinten der Manschette 11 jeweils zwischen sich.
Der Kolbenführungsabschnitt IV befindet sich vor der Druckmanschette 14. Die Kolbenführungsabschnitte V und VI nehmen die Primärmanschette 13 jeweils von hinten und vorne der Manschette 13 zwischen sich.
Die Kolbenführungsabschnitte II und V, die sich unmittelbar hinter den Primärmanschetten 11 bzw. 13 befinden, können geringfügig (beispielsweise ca. 0,1 mm) größere Innendurchmesser als die anderen Kolbenführungsabschnitte haben, so dass das Bremsfluid reibungslos in die Druckkammern gesogen werden kann. In diesem Fall müssen die Kolbenführungsabschnitte II und V praktischer Weise nicht mit den jeweiligen Kolben in Kontakt sein.
Jeder der Kolbenführungsabschnitte I bis VI ist in seiner radialen Innenfläche mit einer Vielzahl und einer ungeraden Anzahl (in diesem Ausführungsbeispiel sind es neun) von Nuten 15 bis 20 ausgebildet, die das kennzeichnende Merkmal der vorliegenden Erfindung bilden.
Wie in 2 gezeigt ist, erstrecken sich die in jedem der Kolbenführungsabschnitte ausgebildeten Nuten 15–20 parallel zu der Achse des Zylinderblocks 1 und sind bei gleichen Winkelintervallen in der Umfangsrichtung des Zylinderkörpers 1 angeordnet. Die Nuten 15 bis 20 jedes Kolbenführungsabschnitts haben die gleiche Anzahl wie die Nuten 15 bis 20 eines jeden anderen Kolbenführungsabschnitts und jede Nut eines jeden Kolbenführungsabschnitts ist in Achsrichtung an den entsprechenden Nuten der anderen Kolbenführungsabschnitte ausgerichtet.
Wie in 3 gezeigt ist, hat jede der in dem Kolbenführungsabschnitt 1, der zu der Öffnung des Zylinderkörpers 1 am nächsten vorgesehen ist, ausgebildeten Nuten 15, ihre Seitenkanten relativ zu der Achse des Zylinderkörpers in entgegengesetzten Richtungen zueinander geneigt, so dass sich die (Umfangs-) Breite der Nut nach vorne einengt. Ferner liegen die Böden der Nuten 15 in einer gedachten zylindrischen Fläche, die einen Durchmesser hat, der gleich oder kleiner als die hintere (rechte) Öffnung des Zylinderkörpers 1 ist und größer als der Durchmesser der gedachten Zylinderfläche ist, in der die Böden der Nuten 16 und 17 der Kolbenführungsabschnitte II und III liegen.
Die Nuten 16 bis 20 der Kolbenführungsabschnitte II bis VI sind alle gerade Nuten, die sich zu der Achse des Zylinderkörpers 1 parallel erstreckende Seitenkanten haben.
Die minimale Breite w der Nuten 15 (siehe 3) ist gleich oder geringfügig größer als die Breite der Nuten 16 bis 20.
Die Nuten 15 des Kolbenführungsabschnitts I und die Nuten 16 des Kolbenführungsabschnitts II sind durch eine Ringnut 22, die in der radialen Innenfläche des Zylinderkörpers 1 zwischen den Kolbenführungsabschnitten I und II ausgebildet sind, miteinander in Verbindung. An ihrem radialen Außenabschnitt ist die Ringnut 22 mit einem Durchlass 23 in Verbindung, der zu dem Behälter 8 führt. Eine ähnliche Ringnut 24 ist in der radialen Innenfläche des Zylinderkörpers 1 zwischen den Kolbenführungsabschnitten IV und V ausgebildet. Wie die Nut 22 ist die Nut 24 an ihrem radialen Außenabschnitt mit einem Durchlass 25 in Verbindung, der zu dem Behälter 8 führt.
Typischer Weise sind die Manschettenelemente der Erfindung aus einem Gummi ausgebildet, das eine Härte von 75 bis 90 Hs aufweist. Da die Primärmanschetten 11 und 13 und die Druckmanschette 14 aus einem solchen Material ausgebildet sind, um zu verhindern, dass sie zu einem solchen Ausmaß beschädigt werden, dass sie praktisch ungebrauchbar werden, sind die Tiefe und Breite der Nuten 16, 18 und 19 der Kolbenführungsabschnitte II, IV und V bevorzugter Weise bei ca. 0,3 bis 0,8 mm bzw. bei ca. 0,5 bis 1,2 mm eingestellt.
Da es einen relativ großen Unterschied zwischen der minimalen Breite (bei dem tieferen Ende) und der maximalen Breite (in der Nähe der Öffnung des Zylinderkörpers) der Nuten 15 gibt, wird der Primärkolben 2, falls er sich unter ungleichmäßigen Lasten neigt, gegen die Seitenkanten der Nuten 15 gepresst, und zwar nicht entlang seiner schmalen Linienbereiche, sondern entlang seiner relativ breiten Streifenbereiche, die eine Breite haben, die im Wesentlichen gleich zu dem Breitenunterschied der Nuten 15 sind. Von dem Zylinderkörper auf den Primärkolben 2 aufgebrachte Lasten werden somit auf diese breiten Streifenbereiche verteilt. Somit ist es für den Primärkolben 2 weniger wahrscheinlich, dass er beschädigt wird oder zumindest weniger wahrscheinlich, dass er stark beschädigt wird.
Keine zwei der vielzahligen und ungeradzahligen Nuten eines jeden Kolbenführungsabschnitts I bis VI, die sich in Umfangsrichtung bei gleichen Intervallen angeordnet befinden, sind in Durchmesserrichtung gegenüberliegend vorgesehen, wie dies beispielsweise in 2 gezeigt ist. Selbst wenn sich der Kolben 2 oder 5 unter ungleichmäßigen Lasten neigt, wird er nie durch die Seitenkanten von irgendwelchen zwei Nuten von in Durchmesserrichtung gegenüberliegenden Richtungen gedrückt werden. Die Bindekraft durch die Nuten ist somit relativ schwach, so dass es weniger wahrscheinlich ist, dass der Kolben beschädigt wird.
Der Zylinderkörper 1 kann durch Formgießen unter Verwendung eines Kerns ausgebildet sein, der den Nuten 15 entsprechende Rippen aufweist. Dann werden durch Entfernen des Kerns die Nuten ausgebildet. Die Nuten 15 werden somit nicht durch spanabhebende Bearbeitung ausgebildet. Aber anstelle den Kern zu verwenden, können die Nuten 15 durch spanabhebende Bearbeitung ausgebildet sein. Aber selbst in diesem Fall ist eine spanabhebende Bearbeitung der Nuten 15 einfach, da die Nuten 15 axial, gerade und einfach gestaltet sind.
Die anderen Nuten 16 bis 20 können sogar noch einfacher und wirkungsvoller beispielsweise unter Verwendung eines Stecheisens ausgebildet werden, da sie eine kleinere Breite als die Minimalbreite w der Nuten 15 haben, und die Nuten eines jeden Kolbenführungsabschnitts haben eine gleiche Anzahl wie die Nuten jedes anderen Kolbenführungsabschnitts und sind axial mit den entsprechenden Nuten eines jeden anderen Kolbenführungsabschnitts ausgerichtet. Während die Nuten 16 bis 20 des Ausführungsbeispiels die gleiche Breite und Tiefe aufweisen, können die Nuten 18, 19 und 20 geringfügig enger und schmäler als die Nuten 16 und 17 sein, so dass die Nuten 18 bis 20 einfacher ausgebildet werden können.
Da die Durchlässe 23 und 25, die zu dem Behälter 8 führen, mit den radialen Außenabschnitten der Ringnuten 22 und 24 verbunden sind, wie dies in 1 gezeigt ist, kann die Auslegung der Durchlässe 23 und 24 und deren Ausbildungsverfahren aus einer größeren Optionsvielfalt ausgewählt werden. Dies führt zu einer verbesserten Produktivität.
Die Nuten der ersten bis dritten Kolbenführungsabschnitte können einfach ausgebildet werden, da sie sich parallel zu der Achse des Zylinderkörpers erstrecken. Bevorzugterweise haben die Nuten des ersten Führungsabschnitts ihre Böden an einer gedachten zylindrischen Fläche angeordnet, die einen Durchmesser hat, der gleich oder kleiner als die Öffnung der Bohrung des Zylinderkörpers ist. Bei dieser Anordnung wird der Zylinderkörper durch Gussformgebung unter Verwendung eines Kerns ausgebildet, der den Nuten entsprechende Rippen aufweist. Dann werden die Nuten ausgebildet, indem der Kern einfach entfernt wird. Die Nuten der anderen Kolbenführungsabschnitte können ebenso einfach unter Verwendung beispielsweise eines Stecheisens ausgebildet werden. Die Produktivität des gesamten Hauptzylinders verbessert sich somit.
Bevorzugter Weise haben die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts eine größere Abmessung als die Nuten des zweiten Kolbenführungsabschnitts. Falls zusätzlich der Hauptzylinder ein Tandemhauptzylinder ist, sind die Nuten der Kolbenführungsabschnitte zum Führen des Sekundärkolbens bevorzugterweise gleich oder geringfügig kleiner in ihrer Abmessung als die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts. Bei dieser Anordnung kann ein Werkzeug, wie zum Beispiel ein Stecheisen in den Zylinderkörper ohne die geringste Wahrscheinlichkeit, dass die Innenwand des Zylinderkörpers damit in störenden Eingriff gerät, eingesetzt werden. Somit können die Nuten einfacher ausgebildet werden.
Bevorzugter Weise haben die Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts eine Umfangsbreite, die in Richtung des vorderen Endes des ersten Kolbenführungsabschnitts progressiv abnimmt. Mit dieser Anordnung wird der Primärkolben gegen die Seitenkanten der Nuten des ersten Kolbenführungsabschnitts entlang breiter Streifenbereiche davon reiben. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass der Kolben Kratzer bekommt und kann praktisch frei von jeglichen Kratzern gehalten werden, die die Funktion des Kolbens beeinträchtigen können.
Bevorzugterweise bestehen die Nuten eines jeden Kolbenführungsabschnitts aus einer ungeraden Anzahl von Nuten, die in Umfangsrichtung bei gleichen Intervallen angeordnet sind. Bei dieser Anordnung werden die Kolben nie durch zwei sich in Durchmesserrichtung gegenüberliegenden Nuten zwischengelegt. Dies verringert Lasten auf den Kolben und somit die Möglichkeit, dass die Kolben verkratzt werden.
Bevorzugter Weise ist zwischen dem Kolbenführungsabschnitt vor der Sekundärmanschette und dem Kolbenführungsabschnitt hinter der Primärmanschette eine Ringnut ausgebildet, so dass ihr radialer Außenabschnitt mit einem Durchlass in Verbindung ist, der zu dem Behälter führt. Bei dieser Anordnung kann der zu dem Behälter führende Durchlass mit einem größeren Freiheitsgrad unter Verwendung eines Verfahrens gestaltet werden, das aus einer großen Optionsvielfalt ausgewählt werden kann. Dies trägt zudem zu einer verbesserten Produktivität bei.
Bevorzugterweise haben die Nuten der Kolbenführungsabschnitte hinter der Primärmanschette oder den Manschetten eine Tiefe von 0,3 bis 0,8 mm und eine Breite von 0,5 bis 1,2 mm, um so die Haltbarkeit der Primärmanschette und der Druckmanschette auf ein im praktischen Gebrauch annehmbares Niveau zu verbessern.
Insgesamt ist es erfindungsgemäß möglich, die Produktivität des Hauptzylinders zu verbessern, während der Kolben oder die Kolben kratzfrei gehalten werden.
Ein Hauptzylinder hat einen Zylinderkörper und einen in den Zylinderkörper verschieblich eingesetzten Kolben, während er in Gleitkontakt mit zwei Manschettenelementen gehalten wird, die beide in die Innenfläche des Zylinderkörpers gepasst sind, um den Spalt zwischen dem Kolben und der Innenfläche des Zylinderkörpers zu dichten. An seiner radialen Innenfläche ist der Zylinderkörper mit ersten bis dritten Kolbenführungsabschnitten ausgebildet, wobei die erste Kolbenführung zwischen den zwei Manschetten vorgesehen ist, der zweite Führungsabschnitt zwischen dem ersten Führungsabschnitt und dem von der hinteren Öffnung des Zylinderkörpers entfernten Manschetten vorgesehen ist und der dritte Führungsabschnitt vor dem von der hinteren Öffnung entfernten Manschetten vorgesehen ist. Jeder Kolbenführungsabschnitt ist mit einer ungeraden Anzahl von Nuten ausgebildet, die sich parallel zu der Achse des Zylinderkörpers erstrecken und bei in Umfangsrichtung gleichen Abständen angeordnet sind. Jede Nut eines jeden Kolbenführungsabschnitt ist axial mit den entsprechenden Nuten der anderen Kolbenführungsabschnitte ausgerichtet. Der Kreis, der die Böden der Nuten des ersten Führungsabschnitts beinhaltet, hat einen Durchmesser, der gleich oder kleiner als die hintere Öffnung des Zylinderkörpers ist. Die Nuten des ersten Führungsabschnitts haben eine Breite, die allmählich in Richtung seines vorderen Endabschnitts abnimmt.

Claims

Hauptzylinder mit: einem Zylinderkörper (1), der eine Zentralachse, und vordere und hintere Enden mit Bezug auf die Zentralachse hat, wobei der Zylinderkörper (1) eine Öffnung an dem hinteren Ende hat, einem Primärkolben (2), der in den Zylinderkörper (1) durch die Öffnung verschieblich eingesetzt ist, wodurch eine erste Druckkammer (3) in dem Zylinderkörper (1) definiert ist, wobei die erste Druckkammer (3) mit Bremsfluid gefüllt ist, das durch den Primärkolben (2) mit Druck beaufschlagt werden kann, wobei der Primärkolben (2) mit dem Zylinderkörper (1) direkt in Gleitkontakt ist und dadurch geführt wird, und einer Primärmanschette (11) für den Primärkolben (2) und einer Sekundärmanschette (12), die beide zwischen der radialen Innenfläche des Zylinderkörpers (1) und dem Primärkolben (2) angeordnet sind, wobei sich die Sekundärmanschette (12) hinter der Primärmanschette (11) befindet um die Verbindung zwischen dem Inneren des Zylinderkörpers (1) und der Außenluft abzuschließen, wobei die Primärmanschette (11) einen Spalt zwischen dem Zylinderkörper (1) und dem Primärkolben (2) dichtet, wobei der Zylinderkörper (1) mit ersten, zweiten und dritten Kolbenführungsabschnitten (I, II, III) an dessen radialer Innenfläche versehen ist, wobei der erste Kolbenführungsabschnitt (I) zwischen der Primärmanschette (11) und der Sekundärmanschette (12) angeordnet ist, der zweite Kolbenführungsabschnitt (II) zwischen der Primärmanschette (11) und dem ersten Kolbenführungsabschnitt (I) angeordnet ist, der dritte Kolbenführungsabschnitt (III) vor der Sekundärmanschette (12) angeordnet ist, wobei jeder der ersten (I), zweiten (II) und dritten (III) Kolbenführungsabschnitte eine radiale Innenfläche hat, die dem Primärkolben (2) radial gegenüberliegt und mit Nuten (15–20) ausgebildet ist, die sich parallel zu der Zentralachse des Zylinderkörpers (1) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (15) des ersten Kolbenführungsabschnitts (I) Böden haben, die in einer zylindrischen Fläche liegen, die einen Durchmesser hat, der gleich oder kleiner als der Durchmesser der Öffnung ist.
Hauptzylinder gemäß Anspruch 1, wobei die Nuten (15) des ersten Kolbenführungsabschnitts (I) größere Abmessungen als die Nuten der zweiten Kolbenführungsabschnitte (II) haben.
Hauptzylinder gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem Sekundärkolben (5), der vor der ersten Druckkammer (3) angeordnet ist, wodurch in dem Zylinderkörper vor dem Sekundärkolben (5) eine mit Bremsdruck gefüllte zweite Druckkammer (6) definiert ist, wodurch der Hydraulikdruck in der ersten Druckkammer (3) durch den Sekundärkolben (5) zu der zweiten Druckkammer (6) übertragen wird, wobei der Sekundärkolben (5) den Fluiddruck der Druckkammer aufnimmt, einer Druckmanschette (14), das einen Spalt zwischen der radialen Innenfläche des Zylinderkörpers (1) und dem Sekundärkolben (5) abdichtet, und einer Primärmanschette (13) für den Sekundärkolben (5), wobei die Primärmanschette für den Sekundärkolben (5) vor der Druckmanschette (14) angeordnet ist, wobei der Zylinderkörper (1) mit vierten (IV), fünften (V) und sechsten (VI) Kolbenführungsabschnitten an dessen radialer Innenfläche versehen ist, wobei der vierte Kolbenführungsabschnitt (IV) zwischen der Primärmanschette für den Sekundärkolben (5) und der Druckmanschette (14) angeordnet ist, der fünfte Kolbenführungsabschnitt (V) zwischen der Primärmanschette für den Sekundärkolben (5) und dem vierten Kolbenführungsabschnitt (IV) angeordnet ist, der sechste Kolbenführungsabschnitt (VI) vor der Primärmanschette (13) für den Sekundärkolben (5) angeordnet ist, wobei jeder der vierten (IV), fünften (V) und sechsten (VI) Kolbenführungsabschnitte eine radiale Innenfläche hat, die dem Sekundärkolben (5) radial gegenüberliegt und mit Nuten (18–20) versehen ist, die sich parallel zu der Zentralachse erstrecken, wobei jede der in dem vierten (IV), fünften (V) und sechsten (VI) Kolbenführungsabschnitt ausgebildeten Nuten (16–19) mit einer der in dem ersten Kolbenführungsabschnitt ausgebildeten Nuten (15) ausgerichtet ist und gleiche Abmessungen wie die in dem zweiten (II) und dritten (III) Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten (16–17) aufweist oder geringfügig kleiner ist.
Hauptzylinder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Nuten (15) des ersten Kolbenführungsabschnitts (I) eine Umfangsbreite haben, die in Richtung des vorderen Endes des Zylinderkörpers (1) fortschreitend abnimmt.
Hauptzylinder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Nuten (15–17), die in jedem der ersten (I), zweiten (II) und dritten (III) Kolbenführungsabschnitten ausgebildet sind, eine ungerade Anzahl von Nuten sind, die bei gleichen Umfangsintervallen angeordnet sind.
Hauptzylinder gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, ferner mit einem Behälter (8) und einer ersten Ringnut (22), die zwischen dem ersten (I) und zweiten (II) Kolbenführungsabschnitt ausgebildet ist, so dass sie mit den in den ersten (I) und zweiten (II) Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten (15, 16) in Verbindung ist, wobei die Ringnut (22) einen radialen Außenumfangsabschnitt hat, der mit dem Behälter (8) in Verbindung ist, oder einer zweiten Ringnut (24), die zwischen dem vierten (IV) und fünften (V) Kolbenführungsabschnitt ausgebildet ist, so dass sie mit den in dem vierten (IV) und fünften (V) Kolbenführungsabschnitt ausgebildeten Nuten (18, 19) in Verbindung ist, wobei die zweite Ringnut (24) einen radialen Außenumfangsabschnitt hat, der mit dem Behälter (8) in Verbindung ist.
Hauptzylinder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die in den ersten (I) und zweiten (II) Kolbenführungsabschnitten ausgebildeten Nuten (15, 16) eine Tiefe von 0.3 bis 0.8 mm und eine Umfangsbreite von 0.5 bis 1.2 mm aufweisen.
Hauptzylinder gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der zweite Kolbenführungsabschnitt (II) und der fünfte Kolbenführungsabschnitt (V) einen radialen Innendurchmesser haben, der geringfügig größer als der der anderen Kolbenführungsabschnitte ist.