DE1530940C - Druckverteilerventil fur ein hydraulisches Fahrzeugbremssystem, insbesondere ein Kraftfahrzeug bremssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckverteilerventil für ein hydraulisches Fahrzeugbremssystem, insbesondere ein. Kraftfahrzeugbremssystem, mit einem Hauptbremszylinder und Radbremszylindern an Vorder- und den Hinterrädern, welches Ventil fol-' gende Merkmale aufweist:

a) einen mit dem Hauptbremszylinder verbundenen Einlaß und einen mit den Radbremszylindern an den Hinterrädern verbundenen Auslaß,

b) einen Stufenkolben, der eine Stufe größeren und eine Stufe kleineren Durchmessers aufweist und der in zwei Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers im Ventilgehäuse verschiebbar geführt ist, Q

c) in der weiteren Bohrung eine mit dem Einlaß verbundene Einlaßkammer, welche von der größeren Kolbenstufe und dem am Übergang der beiden Bohrungen gebildeten Gehäuseabsatz begrenzt ist, sowie eine mit dem Auslaß verbundene Auslaßkammer, welche von der Stirnseite der größeren Kolbenstufe begrenzt ist,

•d) einen die Einlaßkammer mit der Auslaßkammer verbindenden Durchgang,

e) eine erste Dichtung, die bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung der inneren Bohrung den Durchgang verschließt,

f) eine Federvorrichtung, die den Kolben so vorspannt, daß die Dichtung den Durchgang normalerweise freigibt, und

g) eine den Kolben gegenüber der Atmosphäre abdichtende zweite Dichtung einer kleineren Kolbenstufe.

Bei einem bekannten Verteilerventil dieses Auf- \_t (1 baus (französische Patentschrift 1 322 232) ist zwischen einer am Ventilgehäuse angeordneten Dichtung und dem zweistufigen Kolben in Normallage ein direkter Durchgang von der Einlaß- zur Auslaßkammer, vorhanden. Die Auslaßkammer ist ferner mit einem Kanal im Inneren des Kolbens verbunden, in dem ein Rückschlagventil angeordnet ist. Ist der Auslaßdruck höher als der Einlaßdruck, öffnet das Rückschlagventil und gibt einen weiteren Kanal im Kolben zur Einlaßicammer frei. Bei diesem bekannten Verteilerventil ist daher die den Kolben gegenüber der Atmosphäre abdichtende Dichtung an der kleineren Kolbenstufe stets dem Einlaßdruck ausgesetzt, d. h. also mit dem höheren Druck beaufschlagt. Dadurch ist diese Dichtung stets sehr hoch belastet. Diese Belastung führt unter Umständen zu Leckverlusten und zur Verringerung der Lebensdauer. Auf Grund des im Kolben angeordneten Rückschlagventils ist das bekannte Verteilerventil außerdem verhältnismäßig aufwendig. Schließlich entstehen bei diesem bekannten Verteilerventil Schwierigkeiten bei der Abdichtung zwischen Einlaß- und Auslaßkammer, wenn das Druckverhältnis über einen gewissen Wert ansteigt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Druckverteilerventil der eingangs genannten Bauart so auszu-

bilden, daß die den Stufenkolben gegenüber der Atmosphäre abdichtende Dichtung von einem möglichst geringen Druck beaufschlagt wird und dadurch deren Lebensdauer erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Durchgang von einem zwischen der kleineren Kolbenstufe und der engeren Bohrung vorgesehenen Kanal und einem weiteren, sich daran anschließenden, zur Auslaßkammer führenden Durchgangskanal gebildet ist, daß die erste Dichtung zwischen den beiden Kolbenstufen auf dem Kolben angeordnet ist und bei Bewegung des Kolbens in Richtung der engeren Bohrung mit dieser in Eingriff gelangt und deren Durchgang verschließt und daß ferner die größere Kolbenstufe dichtend in der weiteren Bohrung geführt ist.

Auf diese Weise ist die Dichtung, die den Kolben gegen die Atmosphäre abdichtet und die an der kleineren Kolbenstufe angeordnet ist, lediglich dem Druck am Auslaß des Druckverteilerventils ausgesetzt. Dadurch ist die Gefahr von Leckverlusten verringert, und die Lebensdauer der Dichtung wird verlängert.

Die größere Kolbenstufe ist dichtend in der weiteren Bohrung geführt. Zur Abdichtung ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen," daß zwischen der Einlaßkammer und der Auslaßkammer eine becherförmige dritte Dichtung angeordnet ist, die lediglich einen Durchfluß von der Auslaßkammer zur Einlaßkammer gestattet. In weiterer Ausgestaltung hierzu ist vorgesehen, daß die becherförmige Dichtung auf der größeren Kolbenstufe angeordnet ist. Auf diese Weise wird mit äußerst einfachen Mitteln ein Druckausgleich erzielt, wenn der Druck der Auslaßkammer den der Einlaßkammer übersteigt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus weiteren Unteransprüchen hervor. Für die Gegenstände der Unteransprüche wird lediglich Schutz in Verbindung mit dem Gegenstand des Hauptanspruches beansprucht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt schematisch ein hydraulisches Fahrzeugbremssystem mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Druckverteilerventil;

F i g. 2 zeigt vergrößert einen Längsschnitt durch das Druckverteilerventil nach F i g. 1;

F i g. 3 dient zur Erläuterung der Druckverhältnisse in den Radbremszylindern an den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern.

Das in F i g. 1 dargestellte hydraulische Bremssystem für Kraftfahrzeuge weist einen von einem Bremspedal 11 betätigten Hauptbremszylinder 10 auf. Der Hauptbremszylinder 10 ist durch Rohrleitungen 12 J und 13 mit Vorderrad-Bremszylindern 14 verbunden. Die Hinterrad-Bremszylinder 15 sind durch Rohrleitungen 16 mit einem Druckverteilerventil 17 verbunden. Die Rohrleitungen 16 sind an den Auslaß des Druckverteilerventils 17 angeschlossen, und der Eingang des Ventils ist über Rohrleitungen 18 mit dem Hauptbremszylinder 10 verbunden.

Das Druckverteilerventil 17 dient zur Aufteilung des den Radbremszylindern eines Fahrzeuges zugeführten hydraulischen Druckes zwecks Kompensation der durch die Verzögerung während des Bremsens hervorgerufenen Gewichtsverlagerung oder des unterschiedlichen Druckbedarfs zweier Sätze von Radbremszylindern 14, 15, beispielsweise in dem Fall, in dem an den Vorderrädern Scheibenbremsen und an den Hinterrädern Trommelbremsen benutzt werden, von denen die Scheibenbremsen einen höheren Druckbedarf haben. Das Druckverteilerventil 17 beginnt zu arbeiten, wenn der Druck in den Hinterradzylindern 15 einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 20 Atmosphären erreicht hat. Vorher haben die Vorderrad-Bremszylinder 14 und die Hinterrad-Bremszylinder 15 gleiche Druckwerte. Oberhalb des vorgegebenen Druckwertes beginnt das Druckverteilerventil ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen dem Druck an den Hinterrad-Bremszylindern 15 und dem Druck an den Vorderrad-Bremszylindern 14 aufzuteilen.

Das in Fig.2 dargestellte Ventil 17 umfaßt ein Gehäuse 20 mit einem Einlaß 21, der an die vom Hauptbremszylinder 10 kommende Leitung 18 angeschlossen ist, und einen Auslaß 22, der über die Rohrleitungen 16 mit den Hinterrad-Bremszylindern 15 verbunden ist. Das Gehäuse 20 ist mit hintereinanderliegenden Bohrungen 23, 24, von denen die eine einen kleineren und die andere einen größeren Durchmesser hat. In den Bohrungen 23 und 24 ist ein Stufenkolben verschiebbar geführt. Eine größere Kolbenstufe 26 ist in der Bohrung 24 und eine kleinere Kolbenstufe 25 in der Bohrung 23 angeordnet.

Das Gehäuse 20 ist mit einer rohrförmigen Verlängerung 20 α für die Aufnahme einer Federvorrichtung versehen. Es sind eine äußere und eine innere Feder 27 und 28 vorgesehen, die konzentrisch angeordnet sind. Die Federn 27 und 28 spannen den Kolben in F i g. 2 nach rechts, so daß er mit einem Ende an einer verschiebbaren Platte 29 anliegt, die mit entsprechenden Enden der Federn 27, 28 im Eingriff steht. Die anderen Enden der Federn 27, 28 liegen an einer Scheibe 30 an. Die Scheibe wird durch eine Abstandsscheibe 31 in ihrer Lage gehalten, die ihrerseits durch einen Sprengring 32 gehalten wird, der in eine Nut in der Verlängerung 20 a des Gehäuses 20 federnd eingerastet ist.

Die Federn 27 und 28 werden beim Hersteller durch Verwendung einer Abstandsplatte 31 von geeigneter Dicke im richtigen Ausmaß gespannt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Federn 27 und 28 in einem solchen Ausmaß gespannt, daß es am Kolben eines Druckes von etwa 20 Atmosphären bedarf, um die Federn zusammenzudrücken.

Die kleinere Kolbenstufe 25 ist über die Verlängerung 20 α dem Atmosphärendruck ausgesetzt. Zu ,diesem Zweck ist die Platte 29 mit öffnungen 33 versehen, und die Scheibe 30 ist mit Öffnungen 34 versehen.

Das entgegengesetzte Ende des Gehäuses 20 ist durch einen Stopfen 35 verschlossen, der durch einen Sprengring 36, welcher in eine Nut im Gehäuse 20 eingerastet ist, an seinem Platz gehalten. Zwischen dem Stopfen 35 und dem Gehäuse 20 ist eine O-Ringdichtung 37 angeordnet.

Das Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Dichtung aus Gummi, gummiartigem Material oder einem anderen geeigneten Dichtungsmaterial. Die Dichtung ist ringförmig und sitzt in einer in der größeren Kolbenstufe 26 ausgebildeten Nut 41. Die kleinere Kolbenstufe 25 ist mit einem ringförmigen verjüngten Teil versehen, der in unmittelbarer Nähe der Dichtung 40 einen Durchgang 42 bildet.

Dieser Durchgang 42 ist an seinem einen Ende mit einer ringförmigen Einlaßkammer 43 verbunden, die

im Gehäuse 20 von der größeren Kolbenstufe 26 und vom Gehäuseabsatz am Übergang der beiden Bohrungen 23, 24 begrenzt ist. Die Einlaßkammer 43 ist über einen Kanal 44 mit dem Einlaß 21 verbunden, welcher, wie bereits gesagt, an den Hauptbremszylinder 10 angeschlossen ist. Das andere Ende des ringförmigen Durchganges 42 ist über mehrere Durchgangskanäle 45 mit einer im Kolben angeordneten, mittleren Bohrung 46 verbunden. Diese Bohrung 46 steht an ihrem rechtsseitigen Ende mit einer am Ende der weiteren Bohrung 24 angeordneten Auslaßkammer 47 in Verbindung. Die größere Kolbenstufe 26 ist mit wenigstens einem radialen Kanal 48 versehen, der die Bohrung 46 mit dem Auslaß 22 verbindet, der, wie bereits gesagt, an die Hinterrad-Bremszylinder 15 angeschlossen ist.

Wenn der Stufenkolben 25, 26 gegen die Wirkung der Federn 27 und 28 nach links bewegt wird, wird die als Ventilglied wirkende Dichtung 40 veranlaßt, mit der engeren Bohrung 23 in Eingriff zu treten und die Verbindung zwischen dem Einlaß 21 und dem Auslaß 22 abzusperren. Wenn sich die Dichtung 40 in der in F i g. 2 dargestellten Lage befindet, kann Druckmittel durch den Einlaß 21 eintreten, durch den Kanal 44 zur ringförmigen Einlaßkammer 43 und danach durch den Durchgang 42 und den Durchgangskanal 45 zu der Bohrung 46 strömen. Von der Bohrung 46 aus kann Druckmittel durch radiale Durchgänge 48 zum Auslaß 22 strömen. Wie gesagt, ist diese Verbindung abgesperrt, wenn die Dichtung 40 mit der engeren Bohrung 23 in Eingriff tritt.

Der Durchtritt von Druckmittel von der Auslaßkammer 47 zur Einlaßkammer 43 wird mit Hilfe einer ringförmigen, becherartigen Dichtung 50, die eine an der weiteren Bohrung 24 anliegende flexible Lippe 51 aufweist, verhindert. Falls der Druck in der Auslaßkammer 47 zu irgendeinem Zeitpunkt größer sein sollte als der Druck in der Einlaßkammer 43, kann das Druckmittel von rechts nach links an der flexiblen Lippe 51 vorbei in die Einlaßkammer 43 und zurück zum Hauptbremszylinder 10 strömen. Die becherförmige Dichtung verhindert jedoch eine Strömung von Druckmittel von der Einlaßkammer 43 zur Auslaßkammer 47 und wirkt somit als Rückschlagventil.

Die kleinere Kolbenstufe 25 ist mit einer ringförmigen Dichtung 55 versehen, die den Kolben gegen die Atmosphäre abdichtet. Die ringförmige Dichtung 55 ist auf ihrer einen Seite dem Atmosphärendruck und auf ihrer anderen Seite dem niedrigeren Hinterrad-Bremszylinderdruck ausgesetzt.

Im Betrieb gelangt, falls die Federn 27 und 28 so eingestellt worden sind, daß sie einem Druck von etwa 20 Atmosphären zu widerstehen vermögen, der Druck vom Hauptbremszylinder 10 in den Einlaß 21 und ,. pflanzt sich an der Dichtung 40 vorbei durch die Durchgangskanäle 45 zur Bohrung 46 und durch die radialen Kanäle 48 zu dem mit den Hinterrad-Bremszylindern 15 verbundenen Auslaß 22 fort; gleichzeitig gelangt Druck zu den Vorderrad-Bremszylindern 14. Dieser Teil des Betriebs ist in der graphischen Darstellung (F i g. 3) durch den Kurventeil A wiedergegeben, der zeigt, daß bis zum Punkt B die Vorderrad- und Hinterrad-Bremszylinder 14, 15 gleiche Drücke erhalten. Nachdem dieser Punkt erreicht ist, bewegt der in der Auslaßkammer 47 auf das rechtsseitige Ende der größeren Kolbenstufe 26 wirkende Druck den Kolben gegen die Wirkung der Federn 27 und 28 und den auf die linksseitige kleinere Kolbenstufe 25 wirkenden Druck nach links, bis die Dichtung 40 an der engeren Bohrung 23 anliegt. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 10 und den Hinterrad-Bremszylindern 15 gesperrt. Jeder weitere Anstieg des Hauptbremszylinderdruckes öffnet und schließt abwechselnd diese Verbindung in der Weise, daß sich ein unterschiedliches Verhältnis zwischen den zu den Vorderrad-Bremszylindern 14 und den Hinterrad-Bremszylindern 15 geleiteten Drücken einstellt. Dieses Verhältnis ist in der graphischen Darstellung durch den Kurventeil C wiedergegeben. In der graphischen Darstellung ist das ideale Verhältnis zwischen den Vorder- und Hinterrad-Bremszylindern 14, 15 für schwache Belastung des Fahrzeuges durch die gestrichelte Kurve D angezeigt, und das ideale Verhältnis zwischen den Vorderrad- und Hinterrad-Bremszylindern 14, 15 für stärkere Belastung des Fahrzeuges ist durch die gestrichelte Kurve £ angedeutet. Die Kurve C liegt also im wesentlichen zwischen den Kurven D und E, so daß mit dem Druckverteilerventil ein durchgehend richtiges Druckverhältnis zwischen den Vorder- und Hinterrad-Bremszylindern 14,15 erhalten wird. Wie an dem Punkt F in der graphischen Darstellung gezeigt ist, beträgt dort der Druck in den Hinterrad-Bremszylindern 15 etwa 40 Atmosphären und der Druck in den Vorderrad-Bremszylindern 14 etwa 60 Atmosphären.

Weitere Anstiege des Hauptbremszylinderdruckes wirken auf das innere Ende der größeren Kolbenstufe 26 in der Weise, daß sie die Federn 27 und 28 bei der Bewegung des Kolbens nach rechts zwecks Öffnung des Durchganges 42 unterstützen. Danach wird, wenn sich der Druck in der Auslaßkammer 47 aufbaut, der ' Kolben wieder nach links bewegt, um den Durchgang 42 zu schließen, so daß, wie oben dargelegt, das Ventil sich abwechselnd öffnet und schließt, um die Strömung von Druckmittel zu den Hinterrad-Bremszylindern 15 zu steuern und dadurch das durch die-Linie C der graphischen Darstellung, F i g. 3, angegebene richtige Verhältnis zwischen den zu den Vorderrad-Bremszylindern 14 und den Hinterrad-Bremszylindern 15 geleiteten Drücken einzustellen.

In der rohrförmigen Verlängerung 20 α ist ein Anschlag 60 vorgesehen, um die Bewegung des Kolbens nach links zu begrenzen. Dieser Anschlag 60 ist von der Platte 30 gehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckverteilerventil für ein hydraulisches Fahrzeugbremssystem, insbesondere ein Kraftfahrzeugbremssystem, mit einem Hauptbremszylinder und Radbremszylindern an den Vorder- und den Hinterrädern, welches Ventil folgende Merkmale aufweist:

a) einen mit dem Hauptbremszylinder verbundenen Einlaß und einen mit den Radbremszylindern an den Hinterrädern verbundenen Auslaß,

b) einen Stufenkolben, der eine Stufe größeren und eine Stufe kleineren Durchmessers aufweist und der in zwei Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers im Ventilgehäuse verschiebbar geführt ist,

c) in der weiteren Bohrung eine mit dem Einlaß verbundene Einlaßkammer, welche von der größeren Kolbenstufe und dem am Übergang der beiden Bohrungen gebildeten Gehäuseabsatz begrenzt ist, sowie eine mit dem Auslaß verbundene Auslaßkammer, welche von der Stirnseite der größeren Kolbenstufe begrenzt ist,

d) einen die Einlaßkammer mit der Auslaßkammer verbindenden Durchgang,

e) eine erste Dichtung, die bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung der engeren Bohrung den Durchgang verschließt,

f) eine Federvorrichtung, die den Kolben so vorspannt, daß die Dichtung den Durchgang normalerweise freigibt, und

g) eine den Kolben gegenüber der Atmosphäre abdichtende zweite Dichtung an der kleineren Kolbenstufe,

dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang von einem zwischen der kleineren Kolbenstufe (25) und der engeren Bohrung (23) vorgesehenen Kanal (42) und einem weiteren, sich daran anschließenden, zur Auslaßkammer (47) führenden Durchgangskanal (45, 46) gebildet ist, daß die erste Dichtung (40) zwischen den beiden Kolbenstufen (25, 26) auf dem Kolben angeordnet ist und bei Bewegung des Kolbens in Richtung der engeren Bohrung (23) mit dieser in Eingriff gelangt und deren Durchgang verschließt und daß ferner die größere Kolbenstufe (26) dichtend in der weiteren Bohrung (24) geführt ist.

2. Druckverteilerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Durchgangskanal von Bohrungen (45, 46) in dem.KoI-ben gebildet ist.'

3. Druckverteilerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung (24, 28) gegen die dem Atmosphärendruck ausgesetzte Stirnseite der kleineren Kolbenstufe (25) wirkt.

4. Druckverteilerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einlaßkammer (43) und der Auslaßkammer (47) eine becherförmige dritte Dichtung (51) angeordnet ist, die lediglich einen Durchfluß von der Auslaßkammer (47) zur Einlaßkammer (43) gestattet.

5. Druckverteilerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die becherförmige Dichtung (51) auf der größeren Kolbenstufe (26) angeordnet ist.