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Patent Searching and Data


Title:
PISTON-TYPE ACCUMULATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/038288
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a piston-type accumulator for motor vehicle braking systems, comprising a housing (1) provided with a pressure medium connection (13), a piston (9) which is slidingly arranged in a housing (1) and which separates a first chamber and a second chamber (14,15) from each other, in addition to an annular seal (8) between the piston (9) and the housing (1). A lubricant chamber (4) provided with lubricant is disposed in the sliding area of the piston (9) and is defined by a lubricant seal (3) arranged in said sliding area of the piston (9).

Inventors:
VOLZ PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/011666
Publication Date:
May 08, 2003
Filing Date:
October 18, 2002
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
VOLZ PETER (DE)
International Classes:
F15B1/24; (IPC1-7): F15B1/24; F16J15/18
Foreign References:
DE3824499A11990-01-25
DE2947895B11981-06-04
DE19651842A11998-06-18
EP1256728A12002-11-13
DE4442019A11996-05-30
DE4442019A11996-05-30
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 10 17 November 2000 (2000-11-17)
Attorney, Agent or Firm:
CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG (Frankfurt, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kolbenspeicher für KraftfahrzeugBremsanlagen, mit ei nem einen Druckmittelanschluss (13) aufweisenden Gehäu se (1), einem im Gehäuse (1) gleitend angeordneten, ei ne erste und zweite Kammer (14,15) voneinander tren nenden Kolben (9), sowie mit einer Ringdichtung (8) zwischen dem Kolben (9) und dem Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, daß im Gleitbereich des Kolbens (9) ei ne mit Gleitmittel versehene Schmierstoffkammer (4) vorgesehen ist, die von einer im Gleitbereich des Kol bens (9) angeordneten Schmierstoffdichtung (3) begrenzt ist.
2. Kolbenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierstoffdichtung (3) in Richtung der Schmierstoffkammer (4) mit einer Druckkraft beauf schlagt ist, die in der Schmierstoffkammer (4) einen Druck erzeugt, der größer ist als der Druck des Mediums in der ersten Kammer (14).
3. Kolbenspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schmierstoffdichtung (3) in Richtung der Schmierstoffkammer (4) von einem Federelement (10) beaufschlagt ist, dessen auf das Gleitmittel in der Schmierstoffkammer (4) ausgeübter Druck größer als der Druck des Mediums in der ersten Kammer (14) ist.
4. Kolbenspeicher nach einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierstoffkammer (4) von einer weiteren Schmierstoffdichtung (3') be grenzt ist, die entgegengesetzt zur Schmierstoffdich tung (3), die der ersten Kammer (14) zugewandt ist, zwischen dem Kolben (9) und dem Gehäuse (1) angeordnet ist.
5. Kolbenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Federelement (10) und der Schmier stoffdichtung (3) ein relativ zum Kolben (9) axial be wegliches Druckstück (2) angeordnet ist, das den Druck des Federelements (10) gleichmäßig auf die Schmier stoffdichtung (3) überträgt.
6. Kolbenspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der weiteren Schmierstoffdichtung (3') und der Schmierstoffkammer (4) ein Zwischenring (12) ange ordnet ist, der den Druck des Gleitmittels in der Schmierstoffkammer (4) gleichmäßig auf die weitere Schmierstoffdichtung (3') überträgt.
7. Kolbenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (9) und dem Gehäuse (1) ein Anschlag (6) vorgesehen ist, wel cher der Druckkraft des Federelements (10) entgegen wirkt.
8. Kolbenspeicher nach einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschlag (6) und dem Federelement (10) in Stapelbauweise das Druckstück (2), die Schmierstoffdichtung (3), die das Gleitmittel aufweisende Schmierstoffkammer (4) und die weitere, vorzugsweise von dem Zwischenring (12) und ei nem Backring (11) begrenzte Schmierstoffdichtung (3') angeordnet sind.
9. Kolbenspeicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (9) und dem Gehäuse (1) in ei nem Axialabstand zum Anschlag (6) ein weiterer Anschlag (6') vorgesehen ist, und daß beide Anschläge (6, 6') durch einen Leckageraum (5) voneinander getrennt sind.
10. Kolbenspeicher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem weiteren Anschlag (6') und dem Boden am Kolben (9) eine Ringdichtung (8) angeordnet ist, die vom Druck in der zweiten Kammer (15) beaufschlagt ist.
11. Kolbenspeicher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leckageraum (5) eine das Gehäuse (1) durch dringenden Leckagebohrung (17) einmündet, die am Außen umfang mit einem in Richtung des Leckageraums (5) schließenden Rückschlagventil (7) versehen ist.
12. Kolbenspeicher nach einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (10), die Schmierstoffdichtung (3) und die Schmierstoffkammer (4) zwischen dem Kolben (9) und dem Gehäuse (1) ange ordnet sind.
13. Kolbenspeicher nach einem der vorangegangenen Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß ein fester und ein va riabel einstellbarer Anschlag (6, 6") zwischen dem Kolben (9) und dem Gehäuse (1) vorgesehen ist, wobei sich die Einstellung des variablen Anschlags (6") nach der gewünschten Vorspannkraft des Federelements (4) richtet, an dem sich das Federelement (4) abstützt.
Description:
Kolbenspeicher Die Erfindung betrifft einen Kolbenspeicher für Kraftfahr- zeug-Bremsanlagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der DE 44 42 019 Al ist bereits ein Kolbenspeicher be- schrieben, bei dem ein Präzisionskolben zum Einsatz kommt, der mittels eines in einer Kolbennut eingesetzten Dichtungs- paket in einem Präzisionsrohr geführt ist.

Die Verwendung von entsprechend präzise gefertigten Bautei- len führt zwangsläufig zu hohen Fertigungskosten. Die ge- wählte Kolbenabdichtung ermöglicht überdies keine optimalen Kolbengleiteigenschaften, so daß ein vorzeitiger Verschleiß und eine Undichtigkeit der Kolbenabdichtung nicht ausge- schlossen werden kann.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen, funktionssicheren Kolbenspeicher zu schaffen, der vorgenannte Nachteile nicht aufweist und der auch im Lang- zeitbetrieb eine absolute Medientrennung ermöglicht, so daß eine Gasaufnahme der Bremsflüssigkeit im Kolbenspeicher aus- geschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen Kolbenspeicher der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen neu- artigen Kolbenspeicher, bei dem die Medientrennung und die Kolbenschmierung durch das Zusammenwirken einer von einem Federelement beaufschlagten Schmierstoffdichtung mit einer Schmierstoffkammer geschieht, die außen an der Kolbenwand angebracht ist. Die besondere Idee ist dabei, daß zur Ver- meidung von Gasdiffusion die Wirkung des Federelements der- art bemessen ist, daß der vom Federelement auf das Gleitmit- tel in der Schmierstoffkammer ausgeübte Druck dem an der Schmierstoffdichtung anstehenden Gasdruck entgegenwirkt. Das Federelement erzeugt deshalb einen Überdruck, der dem ober- halb des Kolbens in Richtung der Kolbenwand ausbreitenden hohen Gasdruck entgegensteht. Hierdurch lassen sich auf ein- fache Weise optimale Schmier-und Dichtbedingungen zwischen der Kolbengleitfläche und dem Gehäuse erzielen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen mit den er- findungswesentlichen Merkmalen versehenen Kolbenspeicher, der besonders für elektrohdraulische Bremsanlagen geeignet ist, um Bremsflüssigkeit unter hohem Druck bevorraten zu können.

Die Fig. 1 zeigt einen Kolbenspeicher für Kraftfahrzeug- Bremsanlagen, mit einem einen Druckmittelanschluss 13 auf- weisenden Gehäuse 1, einem im Gehäuse 1 beweglich angeordne- ten, zwei Kammern 14,15 voneinander trennenden Kolben 9 so- wie mit einem das Gehäuse 1 verschließenden Deckel 18, der beispielsweise einen Füllanschluß zur Gasbefüllung der er- sten Kammer 14 aufnehmen kann. Die Erfindung sieht vor, daß im Gleitbereich des Kolbens 9 eine mit Gleitmittel versehene Schmierstoffkammer 4 vorgesehen ist, die von einer im Gleit- bereich des Kolbens 9 angeordneten Schmierstoffdichtung 3 begrenzt ist. Die Schmierstoffdichtung 3 ist in Richtung der Schmierstoffkammer 4 mit einer Druckkraft beaufschlagt, die in der Schmierstoffkammer 4 einen hydraulischen Druck er- zeugt, der größer ist als der Druck des Hochdruckgases in der ersten Kammer 14. Die Schmierstoffdichtung 3 ist in Richtung der Schmierstoffkammer 4 von einem Federelement 10 beaufschlagt. Das Federelement 10 übt nach dem Prinzip der hydraulischen Presse auf das Gleitmittel in der Schmier- stoffkammer 4 einen Druck aus, der dem Druck des Hochdruck- gases in der ersten Kammer 14 überlagert ist, wobei der Druck des Federelements 10 vorzugsweise größer ist als der Druck des Hochdruckgases in der ersten Kammer 14. Die Schmierstoffkammer 4 ist von einer weiteren Schmierstoff- dichtung 3'begrenzt, die entgegengesetzt zur Schmierstoff- . dichtung 3, die der ersten Kammer 14 zugewandt ist, zwischen der Kolben-und der Gehäusewand angeordnet ist. Zwischen dem Federelement 10 und der Schmierstoffdichtung 3 ist ein relativ zum Kolben 9 axial bewegliches Druckstück 2 angeord- net, das den Druck des Federelements 10 gleichmäßig auf die Schmierstoffdichtung 3 überträgt. Abgewandt von dieser Schmierstoffdichtung 3 ist zwischen der weiteren Schmier- stoffdichtung 3'und der Schmierstoffkammer 4 ein Zwischen- ring 12 angeordnet, der den vom Federelement 10 auf das Gleitmittel in der Schmierstoffkammer 4 ausgeübten Druck gleichmäßig auf die weitere Schmierstoffdichtung 3'über- trägt. Es ist auch möglich, den Zwischenring 12 als fester Anschlag auszuführen und dazu mit dem Kolben 9 zu verbinden.

Zur Aufnahme und Abstützung der vom Federelement 10 auf das Gleitmittel und die Schmierstoffdichtungen 3, 3'übertrage- nen axialen Druckkraft ist zwischen dem Kolben 9 und dem Ge- häuse 1 ein Anschlag 6 vorgesehen. Zwischen dem Anschlag 6 und dem Federelement 10 sind von oben nach unten das Druck- stück 2, die Schmierstoffdichtung 3, die das Gleitmittel aufweisende Schmierstoffkammer 4 und die weitere, vorzugs- weise von dem Zwischenring 12 und einem Backring 11 begrenz- te Schmierstoffdichtung 3'gestapelt angeordnet. In einem Axialabstand zum Anschlag 6 ist zwischen dem Kolben 9 und dem Gehäuse 1 ein weiterer Anschlag 6'vorgesehen. Beide An- schläge 6, 6'sind durch einen Leckageraum 5 voneinander ge- trennt. In den Leckageraum 5 mündet eine das Gehäuse 1 durchdringende Leckagebohrung 17 ein, die am Außenumfang mit einem in Richtung des Leckageraums 5 schließenden Rück- schlagventil 7 versehen ist. Zwischen dem weiteren Anschlag 6'und dem Boden am Kolben 9 ist eine Ringdichtung 8 ange- ordnet, die vom Hydraulikdruck in der zweiten Kammer 15 be- ansprucht ist. Zwischen der Ringdichtung 8 und dem weiteren Anschlag 6'befindet sich ein Backring 11. Die Gleitflächen zwischen dem weiteren Anschlag 6'und der Ringdichtung 8 werden während des Kolbenhubs hinreichend mit der Flüssig- keit in der Kammer 15 benetzt. Hingegen besteht zu den dar- über angeordneten Gleitflächen keine Möglichkeit der Benet- zung mit der Flüssigkeit der Kammer 15, weshalb die vorge- schlagene federbelastete Gleitmittelversorgung im gasbeauf- schlagten Bereich der Kolbenwand zur Anwendung gelangt.

Ein fester und ein variabel einstellbarer Anschlag 6, 6'' sind zwischen dem Kolben 9 und dem Gehäuse 1 vorgesehen.

Mittels des variablen Anschlags 611, an dem sich das Federe- lement 10 abstützt, ist die gewünschte Druckkraft des Fede- relements 10 einstellbar.

Bei dem ausgeführten Kolbenspeicher nach Figur 1 sind das Federelement 10, die Schmierstoffdichtungen 3, 3'als auch die Schmierstoffkammer 4 ebenso wie die Ringdichtung 8 und die Anschläge 6, 6', 6''vormontiert am Kolben 9 angeordnet.

Mit Ausnahme des Anschlags 6", an dem sich das Federelement 10 abstützt, sind die übrigen Anschläge 6, 6'entweder ein- stückiges Bestandteil des Kolbens 9 oder mit dem Kolben 9 kraft-oder form-oder stoffschlüssig verbunden. Die An- schläge 6, 6', 6''bilden am Kolbenumfang Ringstege, die mit minimalem Radialspiel zur Innenwandung des Gehäuses 1 beab- standet sind. Die Schmierstoffdichtungen 3, 3'sind als ela- stomere Formringe zwischen den festen Ringstegen und dem Back-und Zwischenring 11,12 in der eingangs erläuterten Reihenfolge montiert, bevor das symbolisch gezeigte Federe- lement 10 über den Kolbenrand gestülpt und mittels des va- riablen Anschlags 6"vorgespannt wird. Dieser variable An- schlag ist dahingehend zu verstehen, daß dieser zumindest zu Montagezwecken der vorgenannten Teile montierbar und ggf. auch demontierbar ist. Der variable Anschlag 6"ist deshalb als lösbarer Haltering auf den Kolbenrand des topfförmigen Kolbens 9 aufgesetzt bzw. aufgepreßt.

Das Gehäuse 1 ist vorteilhaft durch Tiefziehen, Fließpres- sen oder Spritzgießen kostengünstig aus Stahl, Aluminium oder auch verstärktem Kunststoff hergestellt. Ebenso ist der Kolben 9 vorteilhaft in einer einfachen Formgebung aus ver- stärktem Kunststoff, aus Stahl oder Aluminium im Tiefzieh- bzw. Fließpreßverfahren hergestellt, wobei durch die be- darfsgerechte Kolbenformgebung und durch eine in Richtung der Kolbenachse veränderbaren Position des Kolbenbodens 16 die Volumenaufnahme der beiden Kammern 14,15 derart beein- flußt werden kann, daß unter Beibehaltung der Gehäuse-und Kolbenabmessung die Kennliniencharakeristik des Kolbenspei- chers in einem weiten Betriebsbereich an die Anforderung der Bremsanlage angepaßt werden kann.

Ein Trockenlauf des Kolbens 9 im Bereich der Schmierstoff- dichtungen 3, 3'ist auch im Langzeitbetrieb infolge des in der Schmierstoffkammer 4 eingebetteten Gleitmittels gänzlich ausgeschlossen. Das Gleitmittel beeinflußt überdies die Dichtwirkung und damit die Medientrennung der mit Hochdruck beaufschlagten Kammern 14,15 positiv.

Die zwischen dem Kolben 9 und dem Gehäuse 1 angeordneten Schmierstoffdichtungen 3, 3'verhindern in Verbindung mit der Schmierstoffkammer 4 der Übertritt von unter Hochdruck in der Kammer 14 stehendem Gas in Richtung der Kammer 15.

Ferner wird durch eine seitliche Druckausgleichsbohrung 17 im Gehäuse 1 ein Leckageraum 5 zwischen zwei Anschlägen 6, 6'entlüftet, der bei Bedarf gleichfalls mit einem Gleitmit- tel versehen ist. Ein als Rückschlagventil 7 wirkendes Gum- miband verhindert am Außenumfang des Gehäuses 1 das Eindrin- gen von Schmutz und Feuchtigkeit in die Druckausgleichsboh- rung 17.

Zur Erfassung der Position des Kolbens 9 sind an dessen In- nen-oder Außenwand oder in der Kolbenwand beispielhaft Ma- gnetspuren 22 angeordnet, so daß die Kolbenposition anhand der an sich bekannten elektromagnetischen Meßsensorik über- wacht werden kann.

Losgelöst von der in Figur 1 gezeigten Konstruktion des Kol- benspeichers, können die Schmierstoffdichtungen 3, 311, die Schmierkammer 4, die Anschläge 6, 6', 6", die Ringdichtung 8, der Backring 11, der Zwischenring 12 und das Federelement 10 in der zuvor erläuterten Reihenfolge anstelle an der Au- ßenwand des Kolbens 9 auch an der Innenwand des Gehäuses 1 angebracht werden, ohne dabei den Erfindungsgedanken zu ver- lassen.

Bezugszeichenliste 1 Gehäuse 2 Druckstück 3 Schmierstoffdichtung 3'Schmierstoffdichtung 4 Schmierstoffkammer 5 Leckageraum 6 Anschlag 6'Anschlag 7 Rückschlagventil 8 Ringdichtung 9 Kolben 10 Federelement 11 Backring 12 Zwischenring 13 Druckmittelanschluß 14 Kammer 15 Kammer 16 Kolbenboden 17 Druckausgleichsbohrung 18 Deckel