DE1430226A1 - Hydraulische Bremsanlage fuer Fahrzeuge - Google Patents
Hydraulische Bremsanlage fuer FahrzeugeInfo
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Description
- Hydraulische Bremsanlage für Fahrzeuge. Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsanlage für Fahrzeugel insbesondere für mit Scheibenbrermasen ausgerüstete Kraftfahrzeugep die eine Vorrichtung zur Verringerung der Bremswirkung der Hinterräder von einem vorbegebenen Druck des Hauptbreuszylinders an besitzt.
- Bei den bekannten Ausführungen dieser Art sind, um die lineare BremskraftverteiluzL dem erforderlichen parabolischen Druckverlauf anzugleichony zwischen dew Hauptbrenszylinder und den Hadbremszylindern der Hinterräder Druckregier mit einem Stufenkolben od. dgl. anLeordnet. Bij zu einen vorgeLebenen Niveau ist dei im Hauptbremszylinder erzeugte Brensdruck in simtlichen Zylindern der Brewsanlage Gleich groß. Nach brreichen des vorgewählten Druckniveaus, d.h. des sogenannten Schaltdruckes, findet bei den bekannten Ausführungen eine Druckübersetzung von einem Arbeitsraum in einen Axbeitsraum im Verhältnis der wirksamen Flächen der Stufenkolben statt. Die Verteilung der Lremshraft folGt dadurch einem geknickten Geradenzugg welcher sich der Parabel der Idealverteilung annähert, wodurch die Bremskraft an den Hinterrädern verringert wird. Der Nachteil von drucküberaetzenden oder druckverwindernden Bremskraftverteilern besteht daring daß die zwangsläufig nach dem Schaltpunkt zwisolien den Arbeitsräumen höheren und niedrigeren Druckes entstehende Druckdifferenz einen Druckabfall im Bremssystem zur Fol-.-e hat, wodurch unerwünschte wechselnde Betätigungswege am Hauptbremszylinder auftreten. Vorrichtungen dieser Axt sind dadurch für kennungsarme Bremsen, wie beispielsweise Scheibenbremsen nicht geeignety da diese gegen wechselnde Bremsped-Uvie#-e infolge ihrer geringen inneren Übersetzung empfindlich sind.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremskraftverteilung der eingangs genannten Axt für kennungsarme Fahrzeugbremsen zu schaffen, bei welcher wechselnde Breiiispedali.--jege vermieden sind. Erfindungs,#5emäß wird dies dadurch erreichtg daß zur Verringerung der Bremswirkung der Hinterradbremse mehrere Druckmittel beau-fschlaggte Arbeitsräume vorgesehen sindp von welchen zumindest einer der ArbeitsrC;'.ume proportional dem Druck des Hauptbremszylinders beaufschlagt ist und in den anderer, Arbeitsräumeh bzw. dem weiteren Arbeitsraum durch ein vorgeschaltetes Druckbe,#renz-Luigsventil der jeweilig vorgegebene Druck konstant -ehalten wird. Dadurch ergibt sich eine Bremskraftvertleilung, deren Kennung einem ein- oder mehrfach geknici-.ten Geradenzug .Lolgty wobei ein Druckabfall im Bereich der Schaltphase vermieden ist. Dies ist darauf zurückzuführeng daß infolge der,C;e#:,iählten Anordnung anstelle einer Druckübersetzung eine Kraftübersetzung im Bremssystem wirksam ist und somit keine -,#'iegänderun,-en in Kauf genommen-werden müssen._ Von besonderem Vorteil ist, wenn die Arbeiüsräume, welche dem aufgebrachten Druck des Hauptbremszylinders ausgesetzt sind, vorzugsweise eine größere wirksame Beaufschlagungsfläche iür das Druckmittel aufvieisen als die wirksamen Beaufschlagungsflächen der Arbc#itsräume, in welchen ein vorgegebener Druck konstant Gehalten wird und beide Arbeitsräume von den Bremskolben der Radbremszylinder begrenzt sind. Dadurch sind zur Bremskraftverteilung teilweise schon vorhandene Räume der Radbremszylinder nutzbar gemacht, so daß die zusätzlichen Kosten ler Vorrichtung ,-ering gehalten sind.
- Eine insbesondere für Scheibenbremsen geeignete Ausführung wird dadurch erhalteng daß der proportional dem Druck des Hauptbremszylinders beaufschlagte Arbeitsraum, in Strömungsrichtung des Druckmittels gesehen, vor dem Arbeitsraum', in welchem der vorgegebene Druck konstant, gehalten wirdv angeordnet ist und unter Vermittlung eines federbelasteten Steuerkolbens, welcher zur Druckbegrenzung dientl unmittelbar mit diesem in Verbindung steht. Die Arbeitsräume werden vorzüglich durch in den Radbremszylindern angeordnete, -mit den Bremsgliedern in Verbindung stehende Stufenkolben gebildet, in deren Achse sich der S'euerkolben der Arbeitsräume erstreckt. Dadurch können in ein» facher Weise sämtlichey der Bremskraftverteilung dienende Einzelheiten geschützt innerhalb des Radbremszylinders untergebracht werden. Dadurch, daß einer der Stufenkolben mit einem, den Steuerkolben aufnehmenden Schaft in einer Ausnehmung des gegenüberliegenden Stufenkolbens geführt istg werden außerdem die gebräuchlichen Abmessungen der Bremszylinder gewahrt.
- Eine exakte Einregelung des Kraftverlaufes der vorgewählten Schaltpunkte zur Annäherung an-die Parabolische Idealkurve wird dadurch erhalt'eng wenn der im Stuferikolben geführte Steuerkolben unter der Wirkung einer Tellerfeder stehts einen kegeligen Dichtflansch zur Trennung der Arbeitsräume besitzt und ein Rückschlagventil enthälty welches nach dem LÖsen der Bremse den Rückfluß des Druckmittels aus dem Arbeitsraum frei-
gibtp irAem ein vorgegebener Druck konstant gehalten, wird; Der - In Bremsanlageng bei welchen die Hinterräder durch vier paarweise einander gegenuberliegende.Bremskolbeng von welchen je- weils zwei benachbarte Kolben an einem gemeinsamen Bremsglied angreifen, abgebremst werdeng.wird eine vorteilhafte Ausführung dadurch erhaltend daß die durch die Hadbremszylinder gebildeten Arbeitsräume, welche dem aufgebrachten Drucli des Hauptbremszylinders ausgesetzt sind und die Arbeitsräume, in welchen ein vorgegebener Druck konstant gehalten wirdy einander diagonal -an der Bremsscheibe gegenüberliegen. Den Arbeitsräumen, in welchen ein vorgegebener Druck konstantgehalten wirdy ist hierbei ein gemeinsames DruckbEgre=nb--sventil zugeordnet. Die Anordnung kann auchg wenn es fertigungstechnische Umstände erforderlich machen, in solcher Weise gewählt werdeng daß die Arbeitsräume gleicher Abmessung und Virkung einander an der Bremsscheibe gegenüberliegen. Den Arbeitsräumenp welche proportional dem Druck des Haüptbremszylinders beaufschlagt werden und-die Arbeiteräumeg welche ein vorgegebenes Druckniveau konstant halten, sind jeweils besondere Druckleitungssysteme zugeordnet$ welche mit dem Druckmittelgeber zu verbinden sind. In den Zeichnungeng welche vier beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung zeigen, sind: F ig. 1 ein Mittellängsschnitt durch den Radbreniszylinder einer Scheibenbremse, deren Reibglieder durch Schwinghobel ge#;en die Bremsscheibe gepreßt werden und dem angedeuteten'Schema der Bremsanlage mit der erfindungsgemäßen Breiaskraftverteilung, Fit>. 2 ein 1-ilittellängsschnitt durch den Radbrei-aszylinder nach Fig. 1 in einer wirksamen Bremsstellungg Fi-. 3 ein Schaubild der Charakteristik der Bra.riskraftverteiti lun- der Scheibenbremse nach den Fig. 1 und 2, C> Fig. 4 ein Mittellängsschnitt durch den Radbreinszylinder einer Scheibenbremse, bei welcher die Brewskolben un#-littelbar auf das Reibglied einwirken, Fig- 5 ein Mittellängsschnitt durch den Radbreinszylinder einer Baclzenbremso mit der erfindungsgewäßen Bremskraftverteilung in der Bremsstellungg Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Scheibenbremsanlage für die Hinterräder eineä Kraftfahrzeuges mit jeweils zweig an einem gemeinsamen Reibglied angreifenden Bremskolben und der erfindungsgeffläßen Bremskraftverteilungg und Fig. 7 ein Schaubild der Charakteristik der Breinsl:raftverteilung gemäß der Scheibenbremse nach der Fig. 6. Die Scheibenbremse eines Kraftfelirzeughinterrades nach den Fig. 1 und 2 b.esitzt eine die Bremsscheibe 1 von innen umgreifende Bremszange 2, welche in bekannter deise von einem st-,rnförmigen Träger 3 gehalten ist. Der Träger 3 ist mit einem umlaufenden Teil des nicht gezeigten Fahrzeugrades verbunden. -1U-'eiderseit-s der Bremsscheibe 1 sind ReibbelagträGer 4 angeordnety die mit Schwinghabeln 5 in Eingriff sind. Die Schwinghebel 5 sind um Bolzen 6 drehbar Im Gehäuse 7 der Bremszange 2 gelagert und an ihren, den Reibbelagträgern 4 gegenüberliegenden Enden durch Klammern 8 mit Bremskolben 9 und 10 verbunden. Die Bremskolben 9 und 10 jeder Bremsseite sind koaxial in einer geffleinsamen Zylinderbohrung 11 angeordnety welche das Gehäuse 7 durchsetzt CD und beiderseits durch Deckel 12 abgeschlossen ist.
- Zur Verringerung der Breinswirkung von einem durch die parabolische Idealkurve B nach der Fig. 3 gegebenen Schaltpunkt a an, sind die Bremskolben 9 und 10 zur Bildung von Arbeitsräumen 13 und 14 als Stufenkolben ausgebildet. Der Stufenkolben 9 ist mit einem Schaft 15 (Fig. 2) in einer zylindrischen Ausnehmung 16 des Stufenkolbens 10 geführt und besitzt im Arbeitsraum 13 eine -Beaufschlagungsringfläche 177 welche größer ist als die den Arbeitsraum 14 begrenzende Beauf#chlagungsfläche 18. Der Stufenkolben 10 weist dem Stufenkolben 9 entsprechende Gerenflächen 19 C> und 20 auf. Der Schaft 15 des Stufenkolbens 9 ist in der Zylinderachse mit einer Bohrung 21 versehen, in welcher ein als Druckbegrenzungsventil dienender Steuerkolben 22 geführt ist. Der CD Steuerkolben 22, Welcher unter der Wirkung von geiz7eneinander gestellten Tellerfedern 23 steht# steuert den Zu- und Abfluß des Druckmittels aus dem Axbeitsraum 13 in den Arbeitsraum 14 über die Bohrungen 24 und 25 und einen Ausgleichsraum 26 im Schaft 11-,1 des 2tufenkolbens 9. De2 Arbeitsraum 13 wird über das Leitungssystem 27 der Hinterradbremse Druckmittel vom HauptbremszylLnder 23 zu"eführt. Durch eine hinter dem Hauptbreiiiszylinder 28 abgezweigte Leitung 29 gelangt das Druckmittel zu den angedeuteten Vorderradbremsen 300 Der Hquptbremszylinder 28 steht über ein GestUnge mit dem Bremspedal-31 in Verbindung.
- Beim Abbremsen des Fahrzeuges pflanzt sich der im Hauptbremszylinder 28 erzeugte Druck durch die Leitungen 27 und 29 in die Radbremszylinder der Vorder- und Hinterradbremm fort und übt zunächst einen gleichmäßigen Druck auf sämtliche Reibglieder der Bremse aus. Das der Hinterradbremse zugeführte Druckmittel gelangt dabei über-die Leitung 27 in den Arbeitsraum 13 und durch die Bohrungen 24 in den Ausgleichsraum 269 umströmt dort die Dichtfläche des Steuerkolbens 22 und strömt durch die Bohrungen 25 hindurch in den Arbeitsraum 14. Durch den ausgeübten Druck an den Beaufschlagungsflächen 179 18 bzw. 199 20 werden die Stufenkolben 9 und 10 auseinander gedrückt und jiressen über die Schwinghebel 5 die Reibbelagträger 4 gegen die Bremsscheibe 1, wodurch das Fahrzeug abgebremst wird. Die aufgebrachte Bremskraft folgt dabei, wie in Fig. 3 gezeigty einer der Idealparabel B angenäherten geraden Kennlinie 0 bis zum'vorgewählten Schaltpunkt a.
- Ist der auf den Schaltpunkt a ausgelegte Druck im Brems-#5 system erreicht so wird durch das Druckmittel der Steuerkolben 22 nach innen gedrückt und verschließt die Bohrungen 25, so daß
die Druckmittelzufuhr aus dein Arbeitsraum 13 111 den Arbeitsraum X 14 unt.erb.unden-wird. Das in dem Arbeitsraum 14-eingebrachte Druckvolumen übt danach, wie in Fig. 2 gezeigt#q nach dem Errei- chen des Schaltpt#lüctos at einen konstant gehaltenen Druck auf die.Flüchen 18 und 19 der Stufenkolben 9 und 10 und damit auf -Z# #2 die Reibbelagträger der Bremse aus. Bei einer weiteren Druck- 9 2,2 steigerung im Bremssystem werden, danach nur noch-die Beauf.schla- gungsf I lächen 1-7 und 19 der Stufenkolben b e auf-s.chl agt s o daß die. in Fig. 3 gezeigte Kennlinie der aufgebrachten Bremskraft vom J- Schaltpunkt a an eine flachere Charakteristik erhält. Die daraus resultierende Bremswirkung an der Hinterradbremse ist somit J: l' z--3- Gegenüber der Bremswirkung an der Vorderradbremse um einen Betrag vermindert, welcher die e;ewünschte Bedingung.des gleichzeiti en zi Blockierens aller Räder erfüllt. nr, Druckflüssigkeitssäule bundenen.nicht gezeigten Vorratsbehälter.'Durch den Druckabfall in der , Leitung 27 entspannen sich die Tellerfedern 23, wodurch die Steuerkolben 22 die Bohrungen 25 freiC4bt. Dadurch wird der v, DrucZ- im Arbeitsraum 14 abgebaut, wodurch die Stuf enkolben" gegen-. z, U E) einander gleiten und die Reibglieder mit einem gewünschten Tjüf- tungsspiel gegenüber der Bremsscheibe zu liegen kommen. Z r Z- ?eb 1,9#>--,#--,-#,-z-,-"#--#si#L-,u, p"E#,c# ;J- rückführ-ung#_# der Bremskolben und damit der Reibbelagträger dient t-, #,' c-) J,4 C'C eine an sich bekannte Nachstellvorricht##g #2e welche au e s ##,2 JJ# 7 2# federbelasteten Reibring besteht$ -2 r, - - r e Druck konstant geh.alten-wirdp wobei die Reibbeläge sdatt an der - Eine der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3 ähnliche Bremsanlage ist in der Fig. 5 für Backenbremsen mit kennungsarmer Charakteristik gezeigtg wobei zusätzlich ein Rückschlagventil in die Bremskraftverteilung einbezogen ist. Dieselben Teile sind mit denselbeng jedoch mit einem Index versehenen Bezugezeichen bezeichnet.
- Die im Hauptbreimszylinder 50 angeordneten Stufenkolben 91 und 101 sind in bekaFiter Weise mit Ansätzen 51 versehen# in weluhen sich die Bremsbacken 52 abstütßen. Der Stufenkolben 98 ist mit seinem zylindrischen Schaft 151 in einer Ausnehmung 16t des Kolbens 10# geführt. Die Stufenkolben 91 und 109 bilden Arbeitsräume 131 und 141. Dem Arbeiteraum 141 ist ein Steuerkolben 221 vorgeschaltet, welcher unter der Wirkung einer Tellerfeder 23' im Schaft 15# des Kolbens 91 gehalten ist. Der Steuerkolben 22t w,eist einen kegeligen Dichtflanach 53 aufg welcher mit der Bohrung 21# des Ansatzes 151 zusammenarbeitet und den Druckmitteldurchflüß durch die am Ur-äfang verteilten-Radialbohrungen 24' steuert.
Im S-L-euerl,.-ol'oeii 221 ist des weiteren ein federbelastet-es- Rück- sclila,2#ventil 54 miGeordnet, dessen Dichtkegel 55 einer Rücklauf- bo.'"i#uxig 56 Lä kiteuerkolben 221 zug-eordnet isto 9 g, oster-#Breihäe ist die 9 #YE-n P.der bei,:- 41*' Telil#,'r:r204di##i2,3ylAso##i-A0,#d,i,d Feder- R ck ah ä(,ve i ##'22t# Sie -Verbindung d-er 13!. 'uhdi-14!, 2,41 -off äh hält'-,und der D-1-chthe4eI."55-#'"--des-,R-Uck"#chlägYän#til-Ei'54 die Rücklaufbohrung' 56 verschließt*.#,--ii:tr-d #in-,diese-r- Stell'Ung iduüch Niederdrücken des Bremspedals Druckmittel in den Raum 131 gepreßtg so pflanzt sich dieses$ wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformeng über die Bohrungen 241 in den Raum 14t fort, wobei der.Steuer- k olben zunächst gegen einen als geschlitzten Klemmring- oder dgl. aus""ef üh , rteän . Anschlag 57 gepreßt wird. Ist der vorgegebene Schalt- druck erreichtg so schließt der Steuerkolben 22t entgegen der Wirkung der Tellerfeder 2319 wodurch die Druckmittelzufuhr durch 24#. #,unt-exb#unden vil#rd'. Die iianach -- er folg#te' Druck- ste#ae:#ffl s7t,--#a, t# sgQhließll-ch iÜf,.-A#rb e ies ]#aw m 13t wirk- gm az -Rüalredh-l-agv6ntil #,'#54#-# --W.Ora!Uf-, einje: dien- Arbelte-L- r un .4 JJ-er teuerkalbän -221 abge-baut#r #s:c -k ,d gelbe e e eA, 4 9 e s, 4,k# Y, en t A J »"j-. wi: derum# d:ic#iiterl# g ge ##q !;Ac li# eu:#g# erf 3% in ist das Schema, einer Schmi-"benbremsan- 5- age##-gezeigtp be2 welcher an jeder Seite der angedeuteten Brems- - Beim Niederdrücken des Bremspedals 74 wird das verdrängte Druckmittel durch die Leitungen 69, 71 und 73 zu den einzelnen Radbremszylindern gepreßty worauf die Reibbeläge 63 und 64-an der Breinsacheibe 58 zur Anlage kommen. Die im Verhältnis ihrer wirksamen Kolbenflächen aufgebrachte Bremskraft der
in einzelnen Bremszylinder ist in den/dünnen Linien eingezeichneten - Die Erfindwig ist nicht auf die ijezei--ben AusfMirungsbeispiele beschränkt. So können beispielsweise die zur Breinskraftverteilung dienenden Arbeitsräume in den einzelnen Bremszylindern über getrennte Druckleitungen unmittelbar mit dem Druckleitungssystew verbunden sein, viöbei das Druckleitungssystemy welches an die einen konstanten Druck aufrechterhaltenden Arbeitsräume ange-.schlossen ist, ein Druckbegrenzungsventil enthält. Eine derartige Bremsanlage eignet sich insbesondere zur Weiterbildung als Zweikreisbremseg wenn die Vorder- und Hinterräder mit denselben Betütigungsorganen versehen und die einzelnen Druckleitungssysteme unabhängig voneinander an den Druckmittelgeber angeschlossen sind.
Claims (2)
- F a t e n t a n a p r U c h e ._ insbesondere 1. Hydraulische Breusanla e für für mit Scheibenbremsen aus,--ertits-Lete die eine Vorrichtung zur Verringerung der Bremswirkung der Hinterräder von einem vor..egebenen Druck des Hauptbremszylinders an besitzt, dadurch gekennzeichnet. daß zur Verringerung der Dreiiiswirkiu-i- der C.) Li Hinterradbremse mehrere Druckmittel beaufsclila.#7-te Arbeitsräume vorgesehen sind, von welchen zumindest einer der Arbeitsräume proportional dem Druck des Hauptbremszylinders beaufschlagt ist und in den anderen Arbeitsräumen bzw. dem weiteren Arbeitsraum duivl. ein vor,#eschaltetes Druckbegrenzungsventil der jeweilig vorge,--eben's CD Druck konstant gehalten wird.
- 2. HYdraulische Bremsanlage niach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnete daß die Arbeitsräume, welche dein auf,lebrachten Druck des Hauptbreinszylinders ausLesetzt sindg eine größere wirkci same Beaufschlagungsfläche für das Druckmittel aufweisen als die wirksamen Beaufschlagw-igsflächen der Arbeitsräume, in welchen ein vorgegebener Druck konst-ant gehalten wird und beide ArbeitsrL**#uLie von den Bremskolben der Radbremsz inder begrenzt sind. Yl 3. Hydraulische Bremsanlage nach den Ansprüchen 1 und 29 dadurch gekennzeichnete daß der proportional dem Druck des Hauptbremszylinders beaufschlagte Arbeitsraum in.Strömungsrichtung des Druckialittels -esehen vor dem Arbeitsraum, in welchem der vorgegebene Druck konstant gehalten wird$ angeordnet ist und unter Vermittlung eines federbelasteten Steuerkolbens, welcher zur Druckbegrenzung diente unmittelbar mit diesem in Verbindung steht. 4. 111--draulische Dremsanlag-e nach Anspruch 3, dadurch uaß uiii.# Ärbeitsräufiie durch in den Radbremszylindern an-(--o,--(Iiiete .-.rÄit den 'LI>rewg- iedern in Verbindung stehende Stufen-(.> 9 . "l kolben gebildet werden, in deren Achse sich der Steuerkolben der Arbeitsräume erstreckt. 5. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 49 dadurch Gekennzeichnetg daß einer def Stufenkolben mit einem, den Steuerkolben aufnehmenden Schaft in einer Ausnehmung des gegenüberliegenden Stufenkolbens eeführt ist. 6. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 59 dadurch gekennzeichnety daß der im Stufenkolben Geführte Steuerkolben unter der Wirkung einer Tellerfeder steht, einen kegeligen Dichtflansch zur Trennung der Arbeitsräume besitzt und ein Rückschlagventil enthültj, welches nach dem Lösen der Bremse den Rückfluß des Druckmittels aus dem Arbeitsraum freigibt, in dem ein vorgegebener Druck konstant gehalten wird. 7. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekeiinzeichnetg daß der Stufenkolben mit einer Ausnehmung versehen auf einem zylindrischen Ansatz eines die Arbeitsräume abschließ enden Deckels geführt ist und in dem Ansatz zugleich der Steuerkolben enti#eLen der Wirkung einer Tellerfeder gehalten ist, 8. Hydraulische Bremsanlage nach den Ansprüchen 1 oder 29 bei welcher die Hinterräder durch vier Paarweise einander Legenüberliegende Bremskolbeny von welchen jeweils zwei benachbarten Kolben an einem gemeinsamen Reibglied angreifeng abgebremst werdäng dadurch gekennzeichnet# daß die durch die Radbremszylinder gebildeten Arbeitsräumey welche dem au%ebrachten Druck .des Hauptbremszylinders ausgesetzt sind und die Arbeitsräume, in welchen ein vorgegebener Druck konstant gehalten wirdg diagonal einander an der Bremsscheibe gegenüberliegeno_ 99 Hydraulische Bremsaalage nach Anspruch 89 dadurch gekennzeichnetg daß den Arbeitsräumenp in welchen ein vorgegebener Druck konstant gehalten wirdp ein gemeinsames Druckbegrenzungsventil zugeordnet ist.
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