DE1125788B - Hydraulische Bremsbetaetigungsanlage fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge - Google Patents

Hydraulische Bremsbetaetigungsanlage fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

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DE1125788B
DE1125788B DET11440A DET0011440A DE1125788B DE 1125788 B DE1125788 B DE 1125788B DE T11440 A DET11440 A DE T11440A DE T0011440 A DET0011440 A DE T0011440A DE 1125788 B DE1125788 B DE 1125788B
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DE
Germany
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pressure
master cylinder
piston
booster
cylinder
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DET11440A
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Herbert Stein
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Continental Teves AG and Co oHG
Original Assignee
Alfred Teves GmbH
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Publication date
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    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
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    • B60T8/1837Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle weight or load, e.g. load distribution characterised by the load-detecting arrangements
    • B60T8/1856Arrangements for detecting suspension spring load
    • B60T8/1862Arrangements for detecting suspension spring load comprising sensors of the type providing a fluid output signal representing the load on the vehicle suspension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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Description

  • Hydraulische Bremsbetätigungsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Durch die dynamische Achslastverlagerung wird beim Bremsen eines Fahrzeuges die Vorderachse stärker belastet und die Hinterachse entsprechend entlastet. Es ist bekannt, dieser Tatsache dadurch Rechnung zu tragen, daß in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck im Bremssystem von einem bestimmten Schaltdruck an der auf das Vorderachsbremssystem wirkende Druck gegenüber dem auf das Hinterachsbremssystem wirkenden erhöht wird, und zwar durch Anwendung eines Stufenhauptzylinders, dessen Zylinderteil mit kleinerem Durchmesser mit dem Vorderachsbremssystem verbunden wird.
  • Eine andere Lösung der Aufgabe wurde darin erblickt, ein verzögerungsabhängiges Ventil in die Druckleitung zu der Hinterachse einzuschalten, das eine Bremsdrucksteigerung über eine festgelegte Höhe hinaus nur noch auf die Vorderachsdruckmittelleitung zuläßt.
  • Des weiteren ist es bekannt, von den Achslasten abgeleitete Kräfte zur proportionalen Steuerung des in den Vorder- und Hinterachsdruckmittelleitungen vom Hauptbremszylinder erzeugten Druckes heranzuziehen.
  • Andere bekannte Vorrichtungen benutzen die Veränderlichkeit der Größe der Achslasten durch Einschalten von geeigneten Nehmerzylindern zwischen Federung und Fahrgestell zur Vergrößerung der Bremskraft, die auf solche Weise proportional zur Durchbiegung oder Streckung der Federung verstärkt wird. Der Umstand, daß die Verstärkung schon mit der kleinsten Achslastverschiebung einsetzt, ist als ein Nachteil dieser Lösung anzusehen.
  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsbetätigungsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit automatischer, lastabhängiger Steuerung in Verbindung mit einem Bremskraftverstärker, der als Hydraulikzylinder ausgebildet ist und mit einem zusätzlichen hydraulischen Druck auf die Vorderradbremszylinder einwirkt.
  • Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Anlage mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß in den Vorderradbremszylindern von einem Schaltwert an zusätzlich zum Hauptzylinderdruck der vom Verstärker erzeugte Druck zur Wirkung kommt, so daß die Bremsdruckverteilung der Achslastverteilung angepaßt wird.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Verstärkerzylinder durch den Verstärkerkolben in zwei Kammern unterteilt ist, von denen die eine ständig mit dem Hauptzylinder in Verbindung steht, während die andere an die Leitung vom Hauptzylinder zu den Vorderradbremszylindern angeschlossen ist und durch ein druckabhängiges Schaltorgan bei einem vorbestimmten Hauptzylinderdruck vom Hauptzylinder abgesperrt wird, wonach die Verstärkung durch den Bremskraftverstärker einsetzt, dessen Gehäuse am Fahrgestellrahmen befestigt ist und dessen Kolben sich über eine Feder an der Vorderachse abstützt.
  • Eine hydraulische Bremsbetätigungsanlage mit einem als Hydraulikzylinder ausgebildeten Verstärker, dessen Druckraum an die vom Hauptzylinder zu den Vorderradbremszylindern führende Leitung angeschlossen ist, und mit einem Schaltorgan, das bei einem bestimmten Schaltwert die freie Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Vorderradbremszylindern unterbricht, ist für sich allein nicht Gegenstand der Erfindung.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine Bewegung des Verstärkerkolbens vor dem Umschalten in an sich bekannter Weise durch hydraulische Blockierung vermieden werden. Erfindungsgemäß ist bei einer Ausführungsart in dem Verstärkerkolben ein druckabhängiges Ventil angeordnet, das bei Schaltdruck die durch den Verstärkerkolben führende Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Vorderradbremszylindern unterbricht. Ebenso kann dem Verstärkerkolben ein vom Hauptzylinderdruck beaufschlagter Steuerschieber parallel geschaltet werden. In einer anderen Ausführungsart der Erfindung wird der Verstärkerkolben in einem buchsenartigen Ventilglied verschiebbar angeordnet, das in einem Gehäuse geführt ist. Dieses Ventilglied ist mit einer kegelförmigen Dichtungsfläche versehen und sein Sitz wird von einem Gehäuseabsatz gebildet. Es wird über eine sich am Gehäuse abstützende Feder an einen an der gegenüberliegenden Stirnseite angeordneten Anschlag gedrückt. Der von dem Ventilglied und dem Gehäuse gebildete Ringraum steht über eine Bohrung mit dem Zylinderraum hinter dem Verstärkerkolben in Verbindung. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Abstützung der auf den Kolbenstößel wirkenden Feder über eine Einstellschraube erfolgt.
  • Beim Bremsen wird infolge der dynamischen Achslastverlagerung die Vorderachse stärker belastet, was eine Zusammendrückung der Vorderachsfedern zur Folge hat. Dadurch wird der Abstand zwischen dem Fahrgestellrahmen und der Vorderachse geringer und die sich auf die Vorderachse abstützende, auf den Kolben wirkende Feder entsprechend zusammengedrückt. Die durch die stärkere Spannung der Feder erhaltene Kraft wirkt nach dem Überschreiten des Schaltdrukkes zusätzlich zu dem vom Hauptzylinder kommenden Flüssigkeitsdruck auf den Kolben des Bremskraftverstärkers und verstärkt somit den Druck im Vorderachsbremssystem entsprechend der Zunahme der Vorderachslast. Der Übersetzungsfaktor, d. h. das Verhältnis der Bremskraft auf die Vorderradbremszylinder mit Verstärker zu der ohne Verstärker, wird von der jeweiligen Vorderachslast abhängig. Je größer also die Vorderachslast wird, desto größer wird die Spannung der Feder und damit auch die Verstärkung.
  • In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
  • Zunächst sei die in Abb.1 dargestellte Ausführungsform beschrieben. Das Gehäuse 1 des Bremskraftverstärkers ist an dem Fahrgestellrahmen 2 befestigt. Der Verstärkerkolben 3 stützt sich über die Druckstange 4, eine Zwischenscheibe 5 und eine Feder 6 auf der Vorderachse 7 ab. Die Abstützung der Feder 6 auf' der Vorderachse kann auch über eine an der Vorderachse angeordnete Einstellschraube vorgenommen werden, mittels der die Vorspannung der Feder variiert werden kann. Die vom Hauptzylinder kommende Leitung ist an die Gehäusebohrung 8 angeschlossen und die zu den Vorderradbremszylindern führende Leitung an die Gehäusebohrung 9. Die Gehäusebohrungen 8 und 9 münden in die beiden Zylinderkammern 10 und 11. Der freie Durchgang der Flüssigkeit vom Hauptzylinder zu den Radbremszylindern erfolgt über eine ventilgesteuerte Bohrung 12. Der Kolben 3 stützt sich gegenüber dem Gehäuse 1 über eine im Zylinderraum 11 angeordnete Feder 22 ab.
  • Abb. 1 a zeigt eine vergrößerte Darstellung des Kolbens 3 mit Ventil 13. Vor der Bohrung ist eine Kugel 14 angeordnet, die unter Wirkung einer sich auf einem Teil 15 abstützenden Feder 16 steht. Die Betätigung der Kugel 14 erfolgt beispielsweise durch eine in der ; Aussparung 21 des Kolbens 3 angeordnete, einen Luftraum 20 abschließende Membran 18 über ein auf der Membran 18 angeordnetes Druckglied 17. In dem Raum 20 ist zwischen Membran 1:8 und Kolben 3 eine Feder 19 angeordnet. , Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun folgende: Bei Bremsbetätigung wird vor Erreichen des Schaltdruckes die vom Hauptzylinder kommende Druckflüssigkeit über das von dem Druckglied abgehobene Ventil zu den Vorderradbremszylindern geleitet. Es lastet daher auf der Membran 18 stets der Hauptzylinderdruck. Bei einem bestimmten Hauptzylinderdruck, dem Schaltdruck, wird der Luftraum 20 durch die Membran so stark zusammengedrückt, daß das an der Membran 18 befestigte Druckglied 17 von der Kugel 14 abgehoben wird und diese unter Wirkung der Feder 16 auf den vom Kolben 3 gebildeten Sitz gedrückt wird. Nach dem Schließen des Ventils wirkt der Hauptzylinderdruck auf die Rückseite des Kolbens 3 und verschiebt diesen in Richtung einer Druckvergrößerung in der zu den Vorderradbremszylindern führenden Leitung. Dieser auf den Kolben wirkende Hauptzylinderdruck wird durch die Kraft der zwischen Kolben und Vorderachse angeordneten Feder entsprechend der Zunahme der Vorderachslast verstärkt.
  • In Abb. 2 ist ein Bremskraftverstärker dargestellt, bei dem an Stelle des innerhalb des Verstärkerkolbens angeordneten Ventils ein Steuerschieber 25 parallel zu dem Verstärkerzylinder 23 angeordnet ist. Der Verstärkerzylinder ist hierbei ebenfalls an dem Fahrgestellrahmen, der in dieser Abbildung die Bezugsziffer 24 trägt, befestigt. Der Steuerschieber 25 ist dabei innerhalb der Bohrung 26 des Gehäuses 27 angeordnet und stützt sich über eine Feder 28 an dem Fahrgestellrahmen 24 ab. In der Führungsbohrun- des Schiebers sind Ringräume bildende Ringnuten 30, 31 und 32 angeordnet. Die Ringnut 30 ist über eine Bohrung 33 mit der vom Hauptzylinder kommenden Leitung verbunden. Von dieser Bohrung 33 zweigt eine Bohrung 34 ab. die in den Raum 35 mündet, der über einen weiteren Kanal 36 mit dem einen Zylinderraum 39 eine Verbindung herstellt. In den von der Ringnut 31 gebildeten Ringraum mündet eine Bohrung 37, an welche die zu den Vorderradbremszylindern führende Leitung angeschlossen ist. Der Steuerschieber 25 ist ebenfalls mit einer ringförmigen Nut 29 versehen, die derart bemessen ist, daß bei Mittelstellung des Schiebers 25 eine Verbindung zwischen den Bohrungen 33 und 37 hergestellt ist. Der andere Zylinderraum 40 ist über eine Bohrung 38 mit dem von der Ringnut 32 gebildeten Ringraum verbunden. Die Abstützung des Verstärkerkoibens erfolgt auf die gleiche Art wie bei der Ausführungsform gemäß Abb. 1. Die Stellung des Schiebers in der Abbildung entspricht der Stellung nach dem Umschaltpunkt, also nach Trennung der direkten Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Vorderradbremszylindern.
  • Vor Erreichen des Umschaltpunktes sind die Bohrungen 33 und 37 durch den von der Ringnut 29 gebildeten Ringraum miteinander verbunden, so daß ein freier Durchfluß des Druckmittels vom Hauptzylinder zu den Radbremszylindern gegeben ist. Wenn der Hauptzylinderdruck den Schaltdruck erreicht hat, wird der vom Hauptzylinderdruck beaufschlagte Steuerschieber 25 entgegen der Kraft der Feder 28 verschoben. Dadurch wird die Verbindung zwischen der Bohrung 33 und der Bohrung 37 unterbrochen, so daß das geförderte Druckmittel zwangläufig zu dem Zylinderraum 39 geführt wird. Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem Zylinderraum 40 und der Bohrung 37 und damit zu den Vorderradbremszylindern freigegeben. Der Hauptzylinderdruck wirkt jetzt auf den Verstärkerkolben und verschiebt diesen in der die Bremskraft auf die Vorderradbremszylinder erhöhenden Richtung. Zusätzlich zu dem Hauptzylinderdruck wirkt noch die Kraft der zwischen Fahrgestellrahmen und Kolben angeordneten Feder und verstärkt den Bremsdruck entsprechend der Zunahme der Vorderachslast bei Bremsung. Unterhalb des Schaltdruckes ist der Kolben blockiert, da kein Druckmittel aus dem Zylinderraum 40 in die zu den Radbremszylindern führende Bohrung 37 geleitet werden kann. Es wird infolge dieser Blockierung der Nachteil vermieden, daß Fahrbahnstöße in ungebremstem Zustand des Fahrzeuges oder bei Bremsungen mit einem unterhalb des Schaltdruckes gelegenen Hauptzylinderdruck eine Bewegung des Kolbens im Druckverstärker verursachen.
  • Abb. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Die Trennung der Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Vorderradbremszylindern wird auch hier durch ein druckabhängiges Absperrventil erreicht. Der Verstärkerkolben 45 ist in einem im Verstärkergehäuse 46 verschiebbar angeordneten, buchsenartigen Ventilglied 47 geführt. Das Ventilglied 47 wird mittels einer Feder 48 an einen stirnseitig am Gehäuse befindlichen Anschlag 49 gedrückt. Die Gehäusebohrung 50, an welche die zu den Vorderradbremszylindern führende Leitung angeschlossen ist, mündet in den Raum 51. Der Raum 51 ist über den Ringraum 52 mit der Gehäusebohrung 53 verbunden, an welche die vom Hauptzylinder kommende Leitung angeschlossen ist. Eine Bohrung 54 verbindet den Ringraum 52 mit dem Zylinderraum 55. Der Zylinderraum 56 weist in ungebremstem Zustand und unterhalb des Schaltpunktes keine Verbindung zu dem Bremssystem auf, da das Ventilglied an den Anschlag gedrückt ist und die Verbindung unterbricht. Das Ventilglied 47 weist eine kegelförmige Dichtungsfläche 57 auf, deren Sitz von dem Gehäuseabsatz 58 gebildet wird. Im übrigen ist das Gehäuse 46 ebenfalls am Fahrgestellrahmen 59 angeordnet und auch die Abstützung des Kolbens unterscheidet sich in nichts von der in den anderen Ausführungsbeispielen beschriebenen Form. Dadurch, daß in ungebremstem Zustand der Ventilkolben an einen Anschlag gedrückt wird, wird der Kolben des Verstärkers hydraulisch blockiert.
  • Vor Erreichen des Schaltdruckes wird das Ventilglied 47 gegen den Anschlag 49 gedrückt, wodurch ein freier Durchfluß der Bremsflüssigkeit vom Hauptzylinder zu den Vorderradbremszylindern gegeben ist. Ist der Hauptzylinderdruck gleich dem erforderlichen Schaltdruck, so wird der Ventilkolben 47 gegen die Wirkung der Feder 48 verschoben, bis sich der Ventilkolben auf seinen vom Gehäuse gebildeten Sitz 58 aufsetzt. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Vorderradbremszylindern unterbrochen und gleichzeitig der Zylinderraum 56 mit der zu den Vorderradbremszylindern führenden Leitung verbunden. Der Druck des Hauptzylinders wirkt nach dem Schaltpunkt nicht mehr unmittelbar auf die Vorderradbremszylinder, sondern über den Verstärkerkolben. Die rechte Seite des Schnittbildes zeigt die Stellung des Ventilgliedes 47 vor Erreichen des Schaltdruckes, bei der also ein freier Durchfluß vom Hauptzylinder zu den Vorderradbremszylindern gegeben ist, während die linke Seite des Schnittbildes die Stellung des Ventilgliedes nach Erreichen des Schaltdruckes zeigt, in welcher also die Druckübertragung vom Hauptzylinder zu den Radbremszylindern ausschließlich über den Verstärkerkolben 45 erfolgt. Der auf den Kolben wirkende Hauptzylinderdruck wird ebenso wie bei den schon beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung durch die Kraft der Feder, über die sich der Kolben auf der Vorderachse abstützt, entsprechend der Zunahme der Vorderachslast verstärkt.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Hydraulische Bremsbetätigungsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit automatischer, lastabhängiger Steuerung in Verbindung mit einem Bremskraftverstärker, der als Hydraulikzylinder ausgebildet ist und mit einem zusätzlichen Druck auf die Vorderradbremszylinder einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerzylinder durch den Verstärkerkolben (3, 45) in zwei Kammern unterteilt ist, von denen die eine (10, 39, 55) ständig mit dem Hauptzylinder in Verbindung steht, während die andere (11, 40, 56) an die Leitung vom Hauptzylinder zu den Vorderradbremszylindern angeschlossen ist und durch ein druckabhängiges Schaltorgan (13, 25, 47) bei einem vorbestimmten Hauptzylinderdruck vom Hauptzylinder abgesperrt wird, wonach die Verstärkung durch den Bremskraftverstärker (1) einsetzt, dessen Gehäuse (1, 23, 46) am Fahrgestellrahmen befestigt ist und dessen Kolben (3, 45) sich über eine Feder (6) an der Vorderachse (7) abstützt.
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung des Verstärkerkolbens vor dem Umschalten in an sich bekannter Weise durch hydraulische Blockierung vermieden wird.
  3. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verstärkerkolben (3) ein druckabhängiges Ventil (13) angeordnet ist, das bei Schaltdruck die durch den Verstärkerkolben führende Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Vorderradbremszylindern unterbricht.
  4. 4. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verstärkerkolben ein vom Hauptzylinderdruck beaufschlagter Steuerschieber parallel geschaltet ist.
  5. 5. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (45, Abb. 3) in einem buchsenartigen Ventilglied (47), das in dem Gehäuse (46) geführt ist, verschiebbar angeordnet ist.
  6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer kegelförmigen Dichtungsfläche versehene Ventilglied (47), dessen Sitz von einem Gehäuseabsatz (58) gebildet wird, über eine sich am Gehäuse (46) abstützende Feder (48) an einen an der gegenüberliegenden Stirnseite angeordneten Anschlag (49) gedrückt wird.
  7. 7. Anlage nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Ventilglied (47) und dem Gehäuse (46) gebildete Ringraum (52) über eine Bohrung (54) mit dem Zylinderraum (55) hinter dem Verstärkerkolben in Verbindung steht. B. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung der Feder (6) über eine Einstellschraube erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 809 029, 842 454; deutsche Patentanmeldung H931611/63c (bekanntgemacht am 12. 3. 1953); französische Patentschrift Nr. 1088 722; USA.-Patentschrift Nr. 2 657 774.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3191999A (en) * 1962-10-26 1965-06-29 Fiat Spa Hydraulic braking system for vehicles

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DE809029C (de) * 1944-02-26 1951-07-23 Andre Citroeen Sa Bremsvorrichtung fuer Fahrzeuge, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE842454C (de) * 1949-01-29 1952-06-26 Franz Hansch Hilfsbremseinrichtung fuer Fahrzeuge, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
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FR1088722A (fr) * 1954-06-05 1955-03-09 Teves Gmbh Alfred Dispositif de freinage hydraulique, notamment pour véhicules automobiles

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