DE1160744B

DE1160744B - Bremskraftregler fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1160744B
Application number: DEF21289A
Authority: DE
Inventors: Giovanni Francia
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-12-02
Filing date: 1956-09-22
Publication date: 1964-01-02

Description

Bremskraftregler für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Bremskraftregler für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zum Erhöhen der Kurvensicherheit beim Bremsen in einer Kurve.
Es ist bekannt, daß beim Bremsen darauf geachtet werden muß, daß die Räder nicht blockiert werden, weil sie dann auf der Fahrbahn gleiten, was aus Gründen der Fahrsicherheit unbedingt verhindert werden muß. Ein Rad wird immer dann blockiert, wenn die durch den Anpreßdruck zwischen Bremsbacke und Bremstrommel erzeugte, vom Rad auf die Fahrbahn in Fahrzeuglängsrichtung zu übertragende Kraft größer wird als die senkrecht zur Radachse gerichtete Komponente der von der Reibungseigenschaft zwischen Rad und Fahrbahn abhängigen und der Belastung des Rades proportionalen, größtmöglichen Haftreibungskraft.
Beim Bremsen eines Fahrzeuges auf gerader Bahn werden durch die Verzögerung des Fahrzeuges die Hinterräder entlastet. Um zu vermeiden, daß die Hinterräder blockieren, muß daher die Bremsbetätigungskraft an diesen verringert werden. Vorrichtungen, die die Bremsbetätigungskraft an den Hinterrädern in Abhängigkeit von der Verzögerung verringern, sind bekannt.
Zur Erhöhung der Kurvensicherheit beim Bremsen in einer Kurve ist ein Bremskraftregler bekannt, bei dem die Wirkung der Zentrifugalkraft auf einer senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeuges beweglichen Masse dazu verwendet wird, die Bremswirkung auf die einzelnen Räder verschieden zu verteilen, und zwar so, daß die Bremswirkung auf das linke Räderpaar anders ist als auf das rechte Räderpaar.
Der Erfinder hat nun erkannt, daß es für die Kurvensicherheit eines Fahrzeuges beim Bremsen in einer Kurve in erster Linie nicht darauf ankommt, die Bremswirkung der auf den verschiedenen Seiten des Fahrzeuges liegenden Räder verschieden zu gestalten, sondern daß eine Blockierung der Hinterräder dadurch verhindert werden kann, daß die Bremswirkung auf die Hinterräder in Abhängigkeit von der Verzögerung und der Zentrifugalkraft verringert wird.
Gemäß der Erfindung sind daher Mittel vorgesehen, die sowohl in an sich bekannter Weise bei Verzögerungen als auch bei Zentripetalbeschleunigungen in Rechts- und Linkskurven die Betätigungskräfte an den Bremsen der hinteren Räder gegenüber den Brernsbetätigungskräften an den Bremsen der vorderen Räder verringern.
Dadurch wird ein gefahrloses Bremsen in der Kurve ermöglicht, da durch das Verhindern des Blockierens auch das seitliche Rutschen der Hinterräder verhindert wird. Gleichzeitig dient der Bremskraftregler gemäß der Erfindung in bekannter Weise auch zur Erhöhung der Bremswirkung auf gerader Bahn. Die Erfindung ermöglicht es also, daß man mit ein und derselben Vorrichtung sowohl die Bremswirkung auf einer geraden Bahn als auch die Kurvensicherheit beim Bremsen in einer Kurve erhöht.
Bei einem Fahrzeug mit hydraulischer Bremsbetätigungsanlage kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum Verringern des mittels des Hauptzylinders erzeugten Druckes eine Vorrichtung vorgesehen sein, die von einer Steuermasse, die in Längs- und Querrichtung des Fahrzeuges ausschwingen kann, steuerbar ist und die in die Verbindungsleitung zwischen dem Hauptzylinder und den Bremszylindern der Hinterräder eingeschaltet ist. Sind bei einem solchen Fahrzeug die Bremsen der Vorderräder unmittelbar mit dem Hauptzylinder verbunden, dann wird dadurch erreicht, daß die Bremswirkung an den Hinterrädern durch auf die Steuermasse einwirkende Trägheits- und Zentrifugalkräfte gegenüber der Bremswirkung an den Vorderrädern in dem gewünschten Maße verringert werden kann.
Der Bremskraftregler gemäß der Erfindung kann in der Weise ausgebildet sein, daß mindestens zwei von einer bewegbaren, von der Steuermasse steuerbaren Wand begrenzten Kammern vorgesehen sind, von denen die eine mit dem Hauptzylinder und die andere mit den Bremszylindern der Hinterräder verbunden ist. Als Wand kann hierbei mindestens ein in einem mindestens eine Kammer bildenden Zylinder gleitender Kolben vorgesehen sein.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt F i g. 1 im Schnitt und perspektivisch eine Vorrichtung zur Korrektur des Verhältnisses zwischen den auf die vorderen und hinteren Räder ausgeübten Bremskräften in Abhängigkeit von der Verzögerung und der Zentripetalkraft, F i g. 2 eine zweite Ausführungsform, die wie die erste wirkt und außerdem nach Belieben regelbar ist, F i g. 3 eine dritte Ausführungsform, welche am kurveninneren Hinterrad eine stärkere Bremskraftminderung als am kurvenäußeren Hinterrad ergibt.
Die Vorrichtung nach F i g. 1 ist in die vom Hauptzylinder nach den Bremszylindern der Hinterräder führende Leitung eingeschaltet und vermindert den Bremsdruck, der die Bremsschuhe der hinteren Räder betätigt, während sie den Bremsdruck an den vorderen Rädern unverändert läßt.
Die Vorrichtung weist eine zylindrische Kammer 12 und einen Kolben 13 auf, dessen Stange 14 dem Kolben gegenüber eine Platte 15 trägt. Ein Kreuzgriff 16 wirkt über drei Füße auf die Platte 15, während ein mit dem Kreuzgriff 16 verbundener Arm 17 sich nach unten verlängert und in der Art eines Pendels eine Masse 18 aufweist. Der Stützpunkt 19 des Armes 17 wird von einem Hebel 21 getragen, der an der Stütze 3 in der Achse 20 so angeordnet ist, daß der Arm 17 Schwingungen in der Zeichenebene und in der zu dieser senkrechten Ebene ausführen kann. Ein Führungsstück 22 ist in Richtung des Pfeiles f verschiebbar angeordnet, um den Beginn des Arbeitens der Vorrichtung zu begrenzen. Durch eine Eintrittsöffnung 23 kommt die unter Druck stehende Flüssigkeit vom Hauptzylinder her. Durch eine öffnung 24 wird die Verbindung mit den Bremsen der hinteren Räder hergestellt. Der Pfeil f gibt die Bewegungsrichtung an.
Beim Bremsen verschiebt sich die Masse 18 von einem gewissen Bremswert an in geradliniger Bahn in Bewegungsrichtung, in der Ebene, in der der Arm 17 angeordnet ist. Der Kreuzgriff 16 dreht sich um die Achse 20 des Hebels 21 und stößt die Platte 15 und damit den Kolben 13 nach unten. Auf die Unterfläche des Kolbens 13 wirkt der Hauptzylinderdruck, der auch unmittelbar auf die Bremsschuhe der vorderen Räder wirkt. Dagegen wirkt auf die Bremsschuhe der hinteren Räder ein in Abhängigkeit von der Verschiebung der Masse 18, d. h. von der durch das Bremsen hervorgerufenen Verzögerung, verminderter Druck.
Im Falle des Bremsens auf ungerader Bahn, also dem allgemeinsten Fall, verschiebt sich die Masse 18 in Bewegungsrichtung in einer Ebene, die zwischen der Ebene des Armes 17 und der zu dieser Ebene senkrechten Ebene liegt, mit einer Neigung gegen die Außenseite der Kurve. Der Kreuzgriff 16 wirkt, indem er sich unter der Wirkung der Trägheit um die Achse 20 und unter der Wirkung der Zentrifugalkraft um den Stützpunkt 19 dreht, wie zuvor auf die Platte 15, entweder durch den dem Arm 17 gegenüberliegenden Fuß oder durch den auf der Innenseite der Kurve angeordneten. Die beiden kombinierten Wirkungen lösen, wie im vorhergehenden Fall, eine Wirkung auf den Kolben 13 aus, die teilweise oder vollständig die Wirkung des Hauptzylinderdruckes auf den Kolben aufhebt. Die Wirkung auf die Bremsschuhe der hinteren Räder wird daher in Abhängigkeit von der durch die Bremsung ausgelösten Verzögerung und von der Zentrifugalkraft vermindert.
Nach F i g. 2, bei der, wo dies möglich ist, dieselben Bezugszeichen für entsprechende Teile angewendet sind, weist die Vorrichtung ein Paar Zylinder 12 mit Kolben 13 mit Stangen 14 auf, deren obere Enden um die Achsen 25 und 26 an den Enden eines Hebels 27 drehbar sind. Der Hebel 27 weist eine bewegliche Stützstange 28 auf. Der die Masse 18 tragende Arm 17 ist zur Halterung an seinem oberen Ende mit einem kugelförmigen Kopf 29 versehen, der Schwingungen in allen Richtungen ermöglicht. Ein Stab 30, der die bewegliche Stützstange 28 trägt, ist mittels eines unausdehnbaren Kabels 31 mit dem Arm 17 und mittels einer Feder 32 mit der der Regelung dienenden Gewindespindel 33 in Verbindung. Die Leitung 34 steht mit dem Hauptzylinder und mit den Bremszylindern der vorderen Räder und die Leitung 35 mit den Bremszylindern der hinteren Räder in Verbindung. In eine Verbindungsleitung 41, 36 zwischen den Leitungen 34 und 35 ist ein Ventil 37 eingesetzt, das aus einem Kolben 38 und einer Feder 39 besteht und mit einem Schließstab 40 versehen ist.
Die Stellung der Stützstange 28 ist von der Regelung mittels der Schraube 33 und von der Verschiebung des Pendels (Arm 17 und Masse 18) abhängig. Wenn diese Verschiebung infolge der Verzögerung und der Zentripetalbeschleunigung vergrößert wird, verschiebt sich die Stützstange 28 gegen die Achse 25 und vermindert dadurch das Verhältnis zwischen den Armen des Hebels 27 und folglich das Verhältnis der Drücke, die auf die Bremsschuhe der vorderen Räder und der hinteren Räder wirken. Durch die Verbindungsleitung 41, 36 wird das Ingangsetzen der Vorrichtung zur Korrektur des Druckverhältnisses unterdrückt, bis der auf den Kolben 38 wirkende Bremsdruck einen vorher bestimmten Wert erreicht, jenseits dessen das Ventil 37 wirksam wird und mittels des Stabes 40 entgegen der Wirkung der Feder 39 die Leitung 41 schließt.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 verbindet die öffnung 42 den Hauptzylinder und die Bremszylinder der vorderen Räder mit den beiden unteren Kammern der Zylinder 12, während die öffnungen 43 und 44 je eine der oberen Kammern mit dem Bremszylinder des hinteren linken Rades bzw. mit dem des hinteren rechten Rades verbinden. Die Stangen 14 sind an den Achsen 25 und 26 des Hebels 15 drehbar angeordnet.
Die Wirkungsweise entspricht der Wirkungsweise der vorhergehenden Ausführungsbeispiele mit dem Unterschied, daß der verminderte Druck auf die Bremsen der hinteren Räder bei der Bremsung in Kurven verschieden ist, und zwar ist der Druck auf die Bremse des in der Kurve außenliegenden Rades größer als derjenige auf die Bremse des in der Kurve innenliegenden Rades.
Dieser Unterschied ist eine Folge davon, daß bei einem seitlichen Ausschwingen der Masse 18 infolge einer Zentripetalbeschleunigung ein seitlich liegender Fuß des Kreuzgriffes 16 auf den Hebel 15 eine nach unten gerichtete Kraft ausübt, die im Verhältnis der Abstände des Fußes von den Achsen 25 und 26 auf die beiden Kolben 13 verteilt wird. Die Mittel zur Übertragung der von den Bewegungen der Masse 18 herrührenden Wirkungen können auch durch mindestens eine Platte und mindestens eine gekrümmte Fläche gebildet werden, die durch ihre Rollbewegung auf eine Platte wirkt, an der die Stange des Kolbens angeordnet ist, der das Fassungsvermögen der Teile der erwähnten Kammern ändert und die Wirkungen der Verzögerung und der Zentripetalkraft in die Kammern überträgt.
Es ist auch möglich, einen vorher bestimmten Wert der Verzögerung und/oder der Zentrifugalkraft festzulegen und nach diesem Wert die verschiedenen Wirkungen zu regeln, die jede Bremse bei Betätigung des Bremspedals ausüben muß. Das Ventil 27 (F i g. 2) kann auf alle beliebigen Ausführungsformen angewendet werden. Man kann auch zusätzlich eine Vorrichtung anwenden, die in bekannter Weise die Bremswirkung der linken Bremsen bezüglich der rechten Bremsen ändert. Ferner kann die auf die Verzögerung und die Zentrifugalwirkung ansprechende Masse aus mehreren am Ende eines Pendels angeordneten Teilen gebildet sein, wobei jedes Pendel mit seiner Wirkung jenseits eines vorbestimmten Wertes der Beschleunigungen einsetzt und jede Masse mit der oder den Massen zusammenwirkt, die schon in Tätigkeit getreten sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Bremskraftregler für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zum Erhöhen der Kurvensicherheit beim Bremsen in einer Kurve, g e -kennzeichnet durch Mittel, die sowohl in an sich bekannter Weise bei Verzögerungen als auch bei Zentripetalbeschleunigungen in Rechts-und Linkskurven die Betätigungskräfte an den Bremsen der hinteren Räder gegenüber den Betätigungskräften an den Bremsen der vorderen Räder (A, B) verringern. z. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug mit hydraulischer Bremsbetätigungsanlage zum Verringern des mittels des Hauptzylinders erzeugten Druckes eine Vorrichtung vorgesehen ist, die von einer Steuermasse (18), die in Längs- und Querrichtung ausschwingen kann, steuerbar ist und die in an sich bekannter Weise in die Verbindungsleitung zwischen dem Hauptzylinder und den Bremszylindern der Hinterräder eingeschaltet ist. 3. Bremskraftregler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens zwei von einer bewegbaren, von der Steuermasse (18) steuerbaren Wand (13) begrenzte Kammern (12), von denen die eine mit dem Hauptzylinder und die andere mit den Bremszylindern der Hinterräder verbunden ist. 4. Bremskraftregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kammern die zu beiden Seiten mindestens eines hydraulischen Kolbens (13) liegenden Räume mindestens eines Zylinders (12) vorgesehen sind. 5. Bremskraftregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuermasse die Masse (18) eines kardanisch gelagerten Pendels (17) vorgesehen ist, das auf die Stange (14) des Kolbens (13) mit einem mindestens drei Angriffspunkte aufweisenden Griff (16) einwirkt. 6. Bremskraftregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel (17) einen Kreuzgriff (16) mit zueinander senkrechten Armen aufweist, von denen der eine in Fahrtrichtung, der andere quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges angeordnet ist, und daß das Ende jedes Armes des Kreuzgriffes einen Fuß aufweist, der auf eine Platte (15) wirkt, die an der Stange (14) des Kolbens angeordnet ist. 7. Bremskraftregler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in zwei Zylindern (12) geführte Kolben (13) vorgesehen sind, daß die auf den einen Seiten der Kolben (13) liegenden Räume der Zylinder miteinander und mit dem Hauptzylinder und die auf den anderen Seiten der Kolben liegenden Räume jeweils mit dem Bremszylinder je eines Hinterrades verbunden sind. B. Bremskraftregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kammern die auf den einen Seiten zweier hydraulischer Kolben (13) liegenden Räume zweier Zylinder (12) vorgesehen sind und daß die Stangen (14) der Kolben mit einem Hebel (27) verbunden sind, der um eine Achse (28) schwenkbar ist, die längs des Hebels (27) durch die Bewegung der Steuermasse (18) verstellbar ist (F i g. 2). 9. Bremskraftregler nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ruhestellung der Steuermasse (18) ein verstellbarer Anschlag (22) vorgesehen ist. 10. Bremskraftregler nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Kammern (12) umgehende Leitung (36, 41) vorgesehen ist, die von einem durch den mittels des Hauptzylinders erzeugten Druck steuerbaren Ventil (37) absperrbar ist. 11. Bremskraftregler nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermasse aus mehreren Teilen gebildet ist, die je am Ende eines Pendels angeordnet sind, daß die Wirkung jedes Pendels jenseits eines vorher bestimmten Beschleunigungswertes beginnt und daß jede Masse mit der oder den Massen zusammenwirkt, die schon in Tätigkeit getreten sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 408165, 546 318, 659 858; französische Patentschriften Nr. 1089 651, 1108 894; USA: Patentschriften Nr. 1874 822, 2 209149, 2 242 297; H. B u s c h m a n n, Taschenbuch für den Auto-Ingenieur, 5. Auflage, Stuttgart, 1947, S. 391 bis 397.