DE1580031C - Bremsdruckverteiler fur hydraulische Fahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Description

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Trommelbremsen sprechen erst an, wenn der Brems- Hat der Einlaßdruck einen vorbestimmten Wert er

druck einen Wert erreicht hat, der groß genug ist, reicht, wird der Kolben entgegen der Kraft der Feder ve:

um die Kraft der verhältnismäßig starken Rückhol- schoben, so daß der Einlaßdruck (zunächst gedrossel·

federn der Trommelbremsen zu überwinden, während zu der Auslaßöffnung gelangen kann. Dem Kolbe,

die Scheibenbremsen bereits auf kleinste Werte des 5 ist ferner ein Rückschlagventil zugeordnet, das ei

Bremsdrucks ansprechen, da bei ihnen entsprechend Rückströmen des Bremsmittels von der Auslaß

starke Rückholfedern nicht vorgesehen sind. öffnung zur Einlaßöffnung ermöglicht. Das Druck

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, verzögerungsventil gemäß dem älteren Vorschlag kam

einen Bremsdruckverteiler der eingangs angegebenen naturgemäß lediglich die Druckzufuhr zu den Vorder

Art mit einer Ventileinrichtung baulich zu kombinieren, ίο rad-Scheibenbremsen verzögern; eine Aufteilung de

welche bei einer mit Vorderrad-Scheibenbremsen und Bremsdrucks zwischen Vorderrad- und Hinterrad

Hinterrad-Trommelbremsen ausgestatteten Bremsan- bremsen ist mit diesem Druckverzögerungsventi

lage das gegenüber den Scheibenbremsen verzögerte nicht möglich.

Ansprechen der Trommelbremsen berücksichtigt. . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind i:

Diese Aufgabe wird bei einem Bremsdruckverteiler 15 den Unteransprüchen angegeben,

der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß da- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfol

durch gelöst, daß das Gehäuse eine zweite Auslaß- gend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeig

öffnung aufweist, welche mit den Vorderrad-Brems- F i g. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäl

zylindern in Verbindung steht, und eine zweite, eben- ausgebildeten Bremskraftverteiler mit angedeutete!

falls durch eine Verschiebung des Kolbens betätigbare 20 Verbindungen zu einer Fahrzeug-Bremsanlage,

Ventileinrichtung vorgesehen ist, welche die Strö- F i g. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1

mungsverbindung zwischen der Einlaßöffnung und Fig. 3 die Arbeitskennlinien, die mit dem darge

der zweiten Auslaßöffnung steuert und von dem stellten erfindungsgemäß ausgebildeten Bremskraft

Kolben in dessen Ruhestellung mittels der Feder- verteiler erzielbar sind.

vorrichtung in der Schließstellung gehalten ist und 25 Der in F i g. 1 allgemein mit 11 bezeichnete Brems

welche ferner oberhalb eines vorbestimmten zweiten kraftverteiler hat ein Gehäuse 13 mit ineinande

Einlaßdruckwertes von dem Kolben entgegen der übergehenden, abgesetzten Bohrungen 15, 17, 1

Richtung der Federvorrichtung in die die Strömungs- und 21, die eine Einlaßöffnung 23 und eine erst

verbindung zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung 27 und eine zweite Auslaßöffnung 2

zweiten Auslaßöffnung öffnende Stellung bewegbar ist. 30 miteinander verbinden. Die Einlaßöffnung 23 ist übe

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Bremsdruck- eine Leitung 31 an den Ausgang eines Hauptbrem;

verteiler wird somit von demselben Kolben, der die Zylinders 29 eines Fahrzeuges angeschlossen, währen

Strömungsverbindung zwischen dem Hauptbrems- die Auslaßöffnungen 25 und 27 durch Leitungen 3

druckzylinder und den Hinterrad-Bremszylindern bzw. 39 an Vorderrad- bzw. Hinterrad-Bremszylindt

steuert, gleichzeitig die Strömungsverbindung zwischen 35 33 bzw. 35 angeschlossen sind. Die Fahrzeug-Brem:

dem Hauptbremsdruckzylinder und den Vorderrad- anlage ist mit Vorderrad-Scheibenbremsen und m

Bremszylindern gesteuert, und zwar in der Weise, daß Hinterrad-Trommelbremsen ausgerüstet. Der Haup:

den Vorderrad-Scheibenbremsen erst dann Bremsdruck bremszylinder 29 wird durch Betätigung eines he;

zugeführt wird, wenn der Hauptbremsdruck einen kömmlichen Pedals 40 ,das entweder direkt oder übe

Wert (den zweiten vorbestimmten Einlaßdruckwert) 40 einen (nicht dargestellten) Bremskraftverstärker m

erreicht hat, bei dem die Hinterrad-Backenbremsen dem Hauptbremszylinder 29 verbunden ist, derai

ansprechen. Hierdurch wird sichergestellt, daß die betätigt, daß er Bremsflüssigkeit zur Einlaßöffnung Z

Vorderrad- und Hinterradbremsen immer gleichzeitig fördert.

ansprechen. Der erfindungsgemäß ausgebildete Brems- Innerhalb der Stufenbohrung des Bremskraf

druckverteiler übt somit eine doppelte Funktion aus: 45 Verteilers 11 ist ein Kolben 41 längsbeweglich angt

Einmal teilt er den Bremsdruck zwischen Vorderrad- ordnet. Wie in Fig. 1 dargestellt, liegt ein innen

und Hinterradbremse auf; zum anderen verzögert er Ende 43 des Kolbens 41 innerhalb der Bohrung 2"

die Druckzufuhr zu den Vorderradbremsen. Durch und ein zylindrisches äußeres Ende 45 ist gleitbar i

die Vereinigung dieser beiden Funktionen in einer einer ringförmigen Hülse 47 angeordnet, die inne;

einzigen baulichen Einheit erhält man eine konstruktiv 50 halb der Bohrung 15 angebracht ist. Das Kolber

vergleichsweise einfache Vorrichtung geringer Ab- ende 43 ist mit einer ringförmigen Nut 49 versehei

messungen, die in einfacher Weise in die Bremsleitung in welcher eine ringförmige Lippendichtung 51 einsitz

zwischen dem Hauptbremsdruckzylinder und den daß sie abdichtend an der Wand der Bohrung 2

Radbremszylindern eingebaut werden kann. anliegt und dort einen Durchtritt von Druckmitti

Gemäß einem älteren, jedoch nicht vorveröffent- 55 verhindert. In ähnlicher Weise ist in einer rin;

lichten Vorschlag (deutsche Auslegeschrift 1 505 376) förmigen Nut 55 am anderen Ende 45 des Kolbens 4

wird bei einer Bremsanlage, welche Scheibenbremsen eine ringförmige Lippendichtung 53 angeordnet, d:

an den Vorderrädern und Trommelbremsen an den abdichtend an der Wand der Hülse 47 anliegt. Die Li|

Hinterrädern umfaßt, in die Leitung zwischen dem pendichtung 53 ist dabei die einzige, ein beweglich

Hauptbremszylinder und den Vorderrad-Scheiben- 60 Teil abdichtende Dichtung, die sowohl dem Atmi

bremsen ein Druckverzögerungsventil eingebaut, das Sphärendruck als auch dem davon beträchtlich ve

erst oberhalb eines vorgegebenen Wertes die Strö- schiedenen Druck innerhalb des Systems ausgeset:

mungsverbindung zwischen Hauptbremsdruckzylinder ist; die andere Lippendichtung 51 ist nur hydraulische

und Scheibenbremsen freigibt. Das Druckverzöge- Drücken innerhalb des Systems ausgesetzt. Ei

rungsventil besteht aus einem mit einem im Gehäuse 65 Herausziehen des Kolbens 41 aus dem Gehäuse ;

gebildeten Ventilsitz zusammenwirkenden Kolben, der wird durch eine radiale Schulter 59 verhindert, die l·

in der einen Richtung mit dem Einlaßdruck und in der angeordnet ist, daß sie eine Radialfläche 57 auf d

anderen Richtung mit einer Feder beaufschlagt ist. Hülse 47 zu erfassen vermag. Die Hülse 47 wi

ihrerseits in einer erweiterten Bohrung 61 des Gehäuses 13 durch einen Sprengring 63 gehalten. Zwischen einem abgeschrägten inneren Ende 67 der Hülse 47 und einer abgeschrägten Schulter 69 zwischen der erweiterten Bohrung 61 und der Bohrung 15 ist eine O-Ring-Dichtung 65 angeordnet, um den Durchtritt von Strömungsmittel an dieser Stelle zu verhindern. Außerhalb des Gehäuses 13 liegt eine mit einem O-Ring 71 und einer flexiblen Hülse 73 versehene Staubdichtung an der Hülse 47 und dem Kolbenende 45 an, um zu verhindern, daß Staub, Fett oder andere Fremdstoffe die Gleitflächen zwischen der Hülse 47 und dem Kolbenende 45 verunreinigen.

Zwischen den Enden 43 und 45 ist der Kolben 41 mit einem radial nach außen verlaufenden Ringbund 75 versehen. Innerhalb der Bohrung 15 sind zwei verhältnismäßig starke Druckfedern 77 und 79 so angeordnet, daß jede mit einem Ende an der inneren Radialfläche 57 der Hülse 47 und mit dem anderen Ende an der Stirnfläche 81 des Ringbundes 75 anliegt. Die Kraft dieser Federn 77 und 79 drückt normalerweise den Kolben 41 nach links (in Fig. 1) und veranlaßt, daß der Ringbund 75 einen erweiterten ringförmigen Wulst 83 einer Rückschlagventil-Dichtung 85 auf eine als Ventilsitz dienende Schulter 87 drückt, so daß die Bohrungen 17 und 19 voneinander getrennt sind und normalerweise ein Durchtritt von Druckmitteln um den Ringbund 75 herum nicht möglich ist. Eine auf dem Ringbund 75 angebrachte ringförmige Schulter 89 liegt an einer die Bohrung 15 und 17 voneinander trennenden ringförmigen Schulter 91 an, um die Bewegung des Kolbens 41 nach links (in Fig. 1) zu begrenzen und eine übermäßige Zusammendrückung und Abnutzung des Dichtungswulstes 83 zu verhindern.

Auf einer zylindrischen Oberfläche 93 zwischen dem Kolbenende 43 und dem Ringbund 75 liegt eine hochempfindliche Ventileinrichtung mit einer elastomeren Ventilhülse 95 an; ein im wesentlichen radial verlaufender Flansch 97 dieser Ventilhülse 95 ist so angeordnet, daß er an einer Radialfläche 99 des Kolbenendes 43 anliegen kann. Die Hülse 95 besteht aus einem verhältnismäßig steifen, elastomeren Material. Eine verhältnismäßig schwache Druckfeder 101 liegt mit ihrem einen Ende am Dichtüngswulst 83 an, um diesen in Anlage an dem Ringbund 75 zu halten, während das andere Ende der Feder 101 an dem Radialflansch 97 anliegt und diesen in Richtung auf die Fläche 99 und eine die Bohrungen 19 und 21 voneinander trennende Radialschulter 103 vorspannt.

Das äußere Ende des Radialflansches 97 ist mit einer oder mehreren Nuten 105 ausgebildet, so daß bei der in F i g. 1 dargestellten Lage des Kolbens 41 oder sogar einer dagegen geringfügig nach rechts verschobenen Lage die vom Hauptbremszylinder 29 zur Einlaßöffnung 23 und zur Bohrung 19 geförderte Bremsflüssigkeit durch die Nuten 105 und durch eine Vielzahl von im Kolbenende 43 angeordneten axialen Durchgängen 107 in die Bohrung 21 einströmt. Die Ventilhülse 95 ist mit einer Vielzahl von Nuten 109 versehen, die einen Teil des Radialflansches 97 entlang nach außen verlaufen, so daß zwischen dem Flansch 97 und der Oberfläche 99 ein Durchtritt von Druckmittel möglich ist. Wenn jedoch der Kolben 41 weit genug nach rechts (in Fig. 1) verschoben wird, legt sich der Radialflansch 97 gegen die Fläche 99 und verhindert den Durchtritt von Druckmittel aus der Bohrung 19 zur Bohrung 21 über die Durchgänge 107.

Wenn der Flansch 97 von der Oberfläche 99 abgehoben ist, strömt die an der Hülse 95 vorbeigedrückte Flüssigkeit weiter über ein Restdruckventil 110, das in herkömmlicher Weise im Gehäuse 13 angeordnet ist und von einer verhältnismäßig schwachen Druckfeder 113 gegen eine Stirnwand 111 des Bohrungsteils 21 gedrückt wird, zur ersten Auslaßöffnung 27 und wird über die Leitung 39 den Hinterrad-Bremszylindern 35 zugeführt. Das Restdruckventil 110 dient

ίο dazu, zu allen Zeitpunkten einen Restwert an Bremsdruck in der Leitung 39 und den Hinterrad-Bremszylindern 35 aufrechtzuerhalten, jedoch beim Niedertreten des Bremspedals 40 einen Durchfluß von Bremsmittel vom Bremsdruckverteiler 11 zu den Hinterrad-Bremszylindern 35 und beim Loslassen des Bremspedals 40 den Durchfluß von den Hinterrad Bremszylindern zum Bremsdruckverteiler 11 zu gestatten. Somit wird bei Betätigung des Hauptbremszylinders 29 das in der Leitung 39 und den Hinterrad-Bremszylindern 35 eingeschlossene Druckmittel unter Druck gesetzt.

Wenn der Kolben 41 die in F i g. 1 dargestellte Lage einnimmt, liegt die Dichtung 85 dichtend am Flansch 75 und an der Schulter 87 an und verhindert in der oben beschriebenen Weise dort einen Durchtritt von Bremsmittel. Sofort nach Betätigung des Hauptbremszylinders 29 wird durch den in der Bohrung 19 auftretenden Bremsmitteldruck die Dichtung 85 gegen die Stirnfläche 115 des Ringbundes 75 gedrückt, um den Durchtritt von Bremsmittel durch eine Vielzahl von Durchgängen 117, die die Bohrung 15 und 19 miteinander verbinden, zu verhindern. Demnach wird in dieser Lage des Kolbens 41 ein Durchtritt von Flüssigkeit zur Bohrung 15 und somit zu den Vorderrad-Bremszylindern 33 verhindert.

Die Federn 77 und 79 sind so bemessen, daß sie den Kolben 41 in der in F i g. 1 dargestellten Lage mit an der Schulter 87 anliegendem Ventilwulst 83 halten, bis ein vorbestimmter Hauptbremszylinderdruck erreicht ist. Der Druck, bei welchem die Federn 77 und 79 nachgeben und einen Durchtritt von Bremsmittel zu den Vorderrad-Bremszylindern gestatten, ist dabei so ausgewählt, daß er dem Druck entspricht, der zum Zusammendrücken der verhältnismäßig starken (nicht dargestellten) Rückholfedern der Hinterrad-Trommelbremsen nötig ist. Somit bewegen sich, wenn diese Federn nachgeben, der Ringbund 75 und der Ventilwulst 83 von der Schulter 87 weg, und das Druckmittel strömt zwischen diesen Teilen hindurch und an einer gezahnten äußeren Oberfläche 119 des Ventilwulstes 83 entlang. Dieses Druckmittel strömt dann in die Bohrung 15 und wird über die zweite Auslaßöffnung 25 und die Leitung 37 den Vorderrad-Bremszylindern 33 zugeführt. Diese Anfangsbewegung des Kolbens 41 nach rechts (in F i g. 1) reicht jedoch nicht aus, um dem Ventilflansch 97 ein Anliegen an der Kolbenfläche 99 zu ermöglichen, so daß das Druckmittel weiterhin zu den Hinterrad-Bremszylindern 35 gelangt. Da es sich bei den Vorderradbremsen um Scheibenbremsen handelt, setzt die Bremswirkung sofort ein, wenn sich der Ventilwulst 83 von der Schulter 87 entfernt; gleichzeitig setzt die Wirkung der Hinterrad-Trommelbremsen ein, da bei eben diesem Druck die Kraft ihrer Rückholfedern überwunden ist.

In dem Augenblick, in dem die Kraft der Federn 77 und 79 überwunden wird, sind die am Kolben 41 angreifenden Kräfte, die den Kolben zu bewegen

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versuchen, gleich groß. Wenn Pm den Hauptbrems- rechts (in Fig. 1) und hält den Wulst 83 von der

zylinderdruck bedeutet, A₁₉ die Querschnittfläche der Schulter 87 entfernt.

Bohrung 19, A₁₃ die Querschnittfläche des Kolben- Wenn der Hauptbremszylinderdruck einen Wert

endes 43, ^₉₉ die Querschnittfläche der inneren erreicht, bei welchem er den Wulst 83 von der Schulter

Ringfläche 99 des Kolbenendes und Fs die Kraft der 5 87 entfernt hält, hat sich der Kolben 41 um einen

Federn 77 und 79, drückt die folgende Beziehung die ausreichenden Weg nach rechts (in Fig. 1) bewegt, um

am Kolben 41 wirkenden Kräfte zu dem Zeitpunkt dem Flansch 97 der Hülse 95 das Aufsitzen an der

aus, zu dem die Kraft der Federn 77 und 79 über- radialen Oberfläche 99 des Kolbenendes 43 unter der

wunden ist: Kraft der Feder 101 zu gestatten, so daß ein weiterer

ίο Durchtritt von Bremsmedium aus der Bohrung 19

PmA₁₉-(A₁₃ -A₉₉) + Pm A_i3 = Pm A₉₉ + Fs über die Leitungen 107 zu den Hinterrad-Brems-

Pm A₁₉-Pm A_i3 + Pm A₁₃ +Pm A₉₉ = Pm A₉₉ = Fs zylindern 35 verhindert wird. Eine geringe Menge des

Pm A₁₉ = Fs Bremsmittels verbleibt jedoch in den in der Hülse 95

ausgebildeten Nuten 109, nachdem sich der Flansch 97

Somit führt eine Zunahme des Hauptbremszylinder- 15 gegen die Radialfläche 99 gelegt hat. Deshalb wird bei

drucks (Pm) zu einer Störung des Kräftegleichgewichts einem weiteren Anstieg des Hauptbremszylinderdrucks

und bewirkt eine Bewegung des Kolbens 41 von der die Ventilhülse 95 gegen die Manteloberfläche 93 des

in F i g. 1 dargestellten Lage aus nach rechts. Kolbens 41 gequetscht, wobei die Nuten 109 zusammen-

Wie oben beschrieben, sind die Federn 77, 79 so gedrückt werden und das in ihnen enthaltene Bremsausgelegt, daß sie dann von der Kraft des auf den 20 medium über die Durchgänge 107 zu den Hinterrad-Kolben 41 einwirkenden Hauptbremszylinderdruckes Bremszylindern gedrückt wird. Somit steigt während zusammengedrückt werden, wenn dieser Hauptbrems- dieser Phase des Bremsvorganges der den Hinterradzylinderdruck ausreicht, um die Kraft der Rückhol- Bremszylindern zugeführte Druck etwas langsamer an federn der Hinterradbremsen zu überwinden. Von die- als der Hauptbremszylinderdruck. Auf der anderen sem Hauptbremszylinderdruck an arbeiten sowohl die 25 Seite steigt der den Vorderrad-Bremszylindern 33 Hinterradbremsen als auch die Vorderradbremsen, zugeführte Druck in gleicher Weise an wie der Hauptweil das in der Bohrung 19 befindliche Bremsmittel bremszylinderdruck, weil das von der Dichtung 85 um den Ringbund 75 herum in die Bohrung 15 und gebildete Ventil offen bleibt.

über die Leitung 37 zu den Vorderrad-Bremszylindern Nachdem die Nuten 109 in der Hülse 95 vollständig 33 gelangt. Sobald jedoch Druckmittel unter Haupt- 30 zusammengedrückt sind, läßt ein weiterer Anstieg bremszylinderdruck in die Bohrung 15 eintritt, wirkt des Hauptbremszylinderdrucks die Drücke in den es auf die Stirnfläche 81 des Ringbundes 75, und diese Bohrungen 15 und 19 und damit auch die Kräfte auf Wirkung reicht zusammen mit der Kraft der Federn 75 die diesen Drücken ausgesetzten Flächen des Kolbens und 77 aus, um den Kolben 41 zurück nach links 41 gemeinsam ansteigen. Dazu gehören sämtliche (in Fig. 1) zu bewegen und dadurch zu veranlassen, 35 Teile des Kolbens 41 mit Ausnahme des Kolbenendes daß sich der Wulst 83 wieder abdichtend an die 45, das dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist, und des Schulter 87 legt, bevor der Ventilflansch 97 an der Kolbenendes 43, das durch den an der Oberfläche 99 Oberfläche 99 aufsitzt. Ein weiterer Anstieg des aufsitzenden Ventilflansch 97 gegen den Hauptbrems-Hauptbremszylinderdrucks spiegelt sich danach durch zylinderdruck abgedichtet ist. Wie in F i g. 1 dargeentsprechende Druckanstiege in den Bohrungen 19 40 stellt, ist die Querschnittfläche des Kolbenendes 43 und 21 wider, während der Bremsmitteldruck in der größer als die Querschnittfläche des Kolbenendes 45; Bohrung 15 konstant bleibt. Daraus ergibt sich wieder- deshalb versucht, solange der Ventilflansch 97 an de: um eine Störung des Kräftegleichgewichtes am Kolben Oberfläche 99 anliegt, ein Anstieg des Hauptbrems-41, woraufhin der Kolben sich wiederum nach rechts zylinderdrucks den Kolben 41 (in Fig. 1) nach links (in Fig. 1) bewegt, zusätzliches Druckmittel zur 45 zu bewegen. Wenn Pm den Hauptbremszylinderdruck Bohrung 15 und zu den Vorderrad-Bremszylindern 33 darstellen soll, Pr den Hinterrad-Bremszylinderdruck, strömt und der Kolben 41 sich erneut nach links Fs die Kraft der Federn 77 und 79, A₁₃ die Querschnitten Fig. 1) bewegt, so daß der Wulst 83 an der fläche des Kolbenendes 43 und A_iS die Querschnitt-Schulter 87 anliegt. fläche des Kolbenendes 45, lassen sich die Kräfte, die

Dieser abwechselnde Öffnungs- und Schließvorgang 50 nach dem Anlegen des Flansches 97 des Ventils 95

des Wulstes 83 und der Schulter 87, bei dem der an der Radialfläche 99 auf den Kolben 41 ausgeübt

Ventilflansch 97 von der Oberfläche 99 entfernt bleibt, werden, wie folgt ausdrücken:
setzt sich mit ansteigendem Hauptbremszylinderdruck

fort, bis der Hauptbremszylinderdruck und damit Pr A_i3 — Pm (A_i3 — A_i&) + Fs

auch der Druck im Bremsdruckverteiler 11 einen Wert 55

erreicht, bei welchem die auf allen Seiten des Kolbens Die Kraft der Federn (Fs) kann auch durch Pm'A^,

41 einwirkenden Kräfte unausgeglichen bleiben und ausgedrückt werden, wobei Pm' den Hauptbrems

dazu führen, daß sich der Kolben 41 nach rechts zylinderdruck darstellt, bei welchem die Federn T

(in Fig. 1) bewegt und der Wulst 83 von der Schulter und 79 nachgeben und die Dichtung 83 vom Sitz 87

87 entfernt bleibt. Unter diesen Umständen wirkt der 60 abgehoben bleibt. Durch Einsetzen erhält man

Hauptbremszylinderdruck auf allen Seiten auf den Pr A = Pm (A = A ) + Pm' A

Kolben ein, mit Ausnahme des Endteils 45, und dies ^{iS 43 i5}

führt zu einer nach rechts (in F i g. 1) wirkenden (A_i3 = A_i5) , A_i5

resultierenden Kraft am Kolben 41, die gleich dem ^{Pr = Pm} ~~_A r ^Fm ~J~ ·

mit der Querschnittfläche des Kolben-Endteils 45 65 ^{43 43}

multiplizierten Hauptbremszylinderdruck ist. Somit Somit vermag ein nach dem Zusammendrücken de

bewegt sich, wenn diese resultierende Kraft die Kraft Nuten 109 erfolgender weiterer Anstieg des Haupt

der Federn 77 und 79 übrsteigt, der Kolben 41 nach bremszylinderdrucks einen Anstieg des Hinterrad

Bremszylinderdrucks zu erzeugen, und zwar durch die Bewegung des Kolbens 41 (in Fig. 1) nach links und die dadurch verursachte Abknickung oder Abschälung des Ventilflanschs 97. Bei der Bewegung des Kolbens 41 nach links (in Fig. 1) erfaßt der Flansch 97 der Hülse 95 die Schulter 103 und bewirkt, daß der Flansch 97 sich von der radialen Flasche 99 entfernt und dadurch den Zustrom zusätzlichen Druckmittels zu den Hinterrad-Bremszylindern ermöglicht. Der Hinterrad-Bremszylinderdruck wird nur so weit erhöht, daß die oben angegeene Gleichung befriedigt ist; danach wird sich der Kolben 41 (in F i g. 1) nach rechts bewegen, und der Ventilflansch 97 wird sich erneut gegen die Radialfläche 99 legen. Dieser abwechselnde Öffnungs- und Schließvorgang, Abhebe- oder Abschälvorgang des Flansches 97 an der Oberfläche 99 spielt sich ab, während der Wulst 83 von der Schulter 87 entfernt ist, weil sich während dieser Bewegungsfolge der Kolben 41 nicht weit genug (in Fig. 1) nach links bewegt. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens setzt bei weiterem Anstieg des Hauptbremszylinderdruckes fort und dient dazu, den zu den Hinterrad-Bremszylindern 35 geleiteten Druck in sehr genauer Weise zu steuern. Genauer gesagt, steigt der Hinterrad-Bremszylinderdruck bei ansteigendem Hauptbremszylinderdruck in einem Verhältnis an, das durch die Größe

^43 ~ ^45

bestimmt ist; diese Größe wird im folgenden »Hy draulikverhältnis« genannt.

Es ist zu beachten, daß die relativen Flächengrößen A_iS und A_i5 des Kolbens 41 so ausgewählt werden, daß sich für das jeweilige Fahrzeug, an welchem der Bremskraftverteiler eingesetzt werden soll, und dessen allgemeine Gewichtsverteilung ein bestgeeignetes Hydraulikverhältnis ergibt. In einem typischen Beispiel ist ein Hydraulikverhältnis von etwa 2,6:1 zufriedenstellend. Weiter ist bei diesem typisehen Beispiel ein Druck von etwa 7,5 atü erforderlich, um die Kraft der Rückholfedern der Hinterradbremsen zu überwinden, und es ist ein Hauptbrems zylinderdruck von etwa 20 atü erforderlich, um gegen die Kraft der Federn 77 und 79 den Wulst 83 der Dichtung 85 von der Schulter 87 entfernt zu halten. Somit steigt, wie durch die Linie P_a in F i g. 3 angegeben ist, der den Hinterrad-Bremszylindern 35 zugeführte Druck zusammen mit dem Hauptbremszylinderdruck bis auf etwa 20 atü an. Die Vorderrad-Bremszylinder werden nicht betätigt, bis der Hauptbremszylinderdruck einen Wert von etwa 7,5 atü erreicht hat, und danach steigt mit zunehmendem Hauptbremszylinderdruck der Vorderrad-Bremszylinderdruck in gesteuerter Weise bis auf einen Wert von etwa 20 atü an, wie durch die Linie Pd angegeben. Bei Hauptbremszylinderdrücken oberhalb von 20 atü wird der Ventilflansch 97 gegen die Radialfiäche 99 gedrückt, und der Hauptbremszylinderdruck und der Vorderradbremszylinderdruck steigen gemeinsam in der durch die Linie P_c dargestellten Weise an; der Hinterrad-Bremszylinderdruck steigt jedoch entsprechend der Linie Pa in beträchtlich geringerem Ausmaß an, während die Nuten 109 zusammengedrückt werden, und wächst danach entsprechend dem Hydraulikverhältnis proportional zum Hauptbremszylinderdruck weiter an, wie durch die Linie P_e angedeutet ist. Der ideale Hinterrad-Bremszylinderdruck wird in F i g. 3 durch die kurve Pi erläutert. Es ist zu beachten, daß oberhalb von etwa 20 atü der ideale Druck in einem Druckbereich liegen kann, je nach der veränderlichen Gewichtsverteilung des Fahrzeuges, wie sie beispielsweise von der Anordnung der Passagiere und des Gepäcks, die beide die Lage des Fahrzeugschwerpunktes verändern, abhängt.

Der im vorliegenden Fall erzielte tatsächliche Hinterrad-Bremszylinderdruck kommt dem Idealbereich sehr nahe, und zwar infolge des von der Hülse 95 beim Zusammendrücken der Nuten 109 gesteuerten Drucks Pa- Die Kurve Pa kann, falls erwünscht, durch Vergrößerung der Nuten 109 noch dichter an den Idealbereich Pi angeglichen werden. Wenn der Hauptbremszylinderdruck durch Loslassen des Pedals 40 verringert wird, folgen der Vorderrad- und der Hinterrad-Bremszylinderdruck den gleichen Kurven wie während des Anstiegs des Hauptbremszylinderdrucks mit der Ausnahme, daß sich unterhalb von etwa 20 atü das von der Dichtung 85 gebildete Rückschlagventil öffnet und dem Druckmittel der Durchfluß aus der Bohrung 15 durch die Durchgänge 117 ermöglicht. Somit folgen sowohl der Vorderrad- als auch der Hinterrad-Bremszylinderdruck der Kurve P_a.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Bremsdruckverteiler für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen, welcher aufweist:

a) ein Gehäuse, das eine mit einem Hauptbremszylinder in Verbindung stehende Einlaßöffnung und eine mit den Hinterrad-Bremszylindern in Verbindung stehende (erste) Auslaßöffnung und eine die Öffnungen verbindende Bohrung aufweist,

b) eine (erste) Ventileinrichtung, die die Strömungsverbindung zwischen der Einlaßöffnung und der (ersten) Auslaßöffnung steuert,

c) einen in der Bohrung verschiebbar geführten, vom Einlaßdruck beaufschlagten Kolben, durch dessen Verschiebung die (erste) Ventileinrichtung betätigbar ist und der mittels einer Federvorrichtung in eine Stellung vorgespannt ist, in der die (erste) Ventileinrichtung geöffnet ist, welcher Kolben ferner in einem Druckbereich oberhalb eines vorbestimmten (ersten) Einlaßdruckwertes die (erste) Ventileinrichtung in Abhängigkeit vom Einlaßdruck abwechselnd öffnet und schließt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) eine zweite Auslaßöffnung (25) aufweist, welche mit den Vorderrad-Bremszylindern (33) in Verbindung steht, und eine zweite, ebenfalls durch eine Verschiebung des Kolbens (41) betätigbare Ventileinrichtung (Dichtung 85) vorgesehen ist, welche die Strömungsverbindung zwischen der Einlaßöffnung (23) und der zweiten ■ Auslaßöffnung (25) steuert und von dem Kolben (41) in dessen Ruhestellung mittels der Federvorrichtung (Federn 77, 79) in der Schließstellung gehalten ist und welche ferner oberhalb eines vorbestimmten zweiten Einlaßdruckwertes von dem Kolben (41) entgegen der Wirkung der Federvorrichtung (Federn 77, 79) in die die Strömungsverbindung zwischen der Einlaßöffnung (23) und der zweiten Auslaßöffnung (25) öffnende Stellung bewegbar ist.

2. Bremsdruckverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventileinrichtung (Dichtung 85) in einem Druckbereich, der oberhalb des zweiten vorbestimmten Einlaßdruckwertes liegt, abwechselnd öffnet und schließt.

3. Bremsdruckverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventileinrichtung (Dichtung 85) in dem Druckbereich oberhalb des ersten vorbestimmten Einlaßdruckwertes offen bleibt.

4. Bremsdruckverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zwischendruckbereich, der zwischen dem ersten Einlaßdruckwert und einem oberhalb des zweiten Einlaßdruckwertes liegenden Einlaßdruckwert liegt, die erste Ventileinrichtung (Hülse 95) geschlossen und die zweite Ventileinrichtung (Dichtung 85) geöffnet ist.

5. Bremsdruckverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung des abwechselnden öffnens und Schließens der ersten Ventileinrichtung (Hülse 95) eine Fläche (Ende 43) des als Stufenkolben ausgebildeten Kolbens (41) entgegen der Wirkung der Federvorrichtung (77, 79) mit dem den Hinterradbremszylindern (35) zuzuführenden Druck und eine entgegengerichtete Fläche (Ende 45) des Kolbens mit einem konstanten Druck, vorzugsweise Atmosphärendruck, beaufschlagt ist.

6. Bremsdruckverteiler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung des Öffnens und Schließens der zweiten Ventileinrichtung (Dichtung 85) eine Fläche (81) des Kolbens (41) in der Wirkungsrichtung der Federvorrichtung (77, 79) mit dem den Vorderrad-Bremszylindern (33) zuzuführenden Druck beaufschlagt ist.

7. Bremsdruckverteiler nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem den Hinterrad-Bremszylindern zuzuführenden Druck beaufschlagte Fläche (Ende 43) des Kolbens (41) von der einen (inneren) Endfläche des Kolbens und . die mit dem konstanten Druck beaufschlagte Fläche die aus dem Gehäuse (13) vorstehende (äußere) Endfläche (Ende 45) des Kolbens ist, die einen kleineren Querschnitt aufweist als die innere Endfläche, und daß der Kolben (41) mit einem zwischen den beiden Endflächen anliegenden Ringbund (75) versehen ist, an dessen einer Stirnfläche (81) der den Vorderrad-Bremszylindern (33) zuzuführende Druck und die Federvorrichtung (77, 79) und an dessen entgegengerichteter Stirnfläche (115) der Einlaßdruck angreift.

8. Bremsdruckverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen (Hülse 95, Dichtung 85) auf dem Kolben (41) angeordnet sind.

9. Bremsdruckverteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventileinrichtungen jeweils ein aus elastomerem Werkstoff bestehendes Verschlußstück (Hülse 95, Dichtung 85) aufweisen, das durch Verschiebung des Kolbens mit einem im Kolben (41) oder der Bohrung (15, 17, 19, 21) im Gehäuse (13) gebildeten Ventilsitz (Durchgang 107 bzw. Schulter 87) in Anlage rückbar bzw. abhebbar ist.

10. Bremsdruckverteiler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverbindung zwischen der Einlaßöffnung (23) und der ersten Auslaßöffnung (27) einen im Kolben gebildeten Durchgang (107) aufweist und daß das Verschlußstück der ersten Ventileinrichtung aus einer Hülse (95) besteht, die auf einem Abschnitt kleineren Durchmessers des Kolbens (41) sitzt und in der Schließstellung den im Kolben gebildeten Durchgang (107) verschließt, und daß die Hülse (95) einen radial nach außen ragenden Flansch (97) aufweist, der bei Verschiebung des Kolbens mit einer Schulter (103) der Bohrung im Gehäuse (13) in Anlage rückbar ist und hierdurch die Hülse (95) von dem im Kolben gebildeten Durchgang (107) abhebt.

11. Bremsdruckverteiler nach Anspruch 10 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (95) auf ihrer am Kolben anliegenden Innenseite mehrere in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Nuten (109) zur Aufnahme von Strömungsmittel aufweist, die mit dem im Kolben gebildeten Durchgang (107) in Verbindung stehen, und daß die Nuten (109) in dem Zwischendruckbereich, in dem die Hülse (95) den im Kolben (41) gebildeten Durchgang (107) verschließt, durch den ansteigenden Einlaßdruck radial nach innen zusammengedrückt werden,

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dadurch Strömungsmittel durch den im Kolben Aus der USA.-Patentschrift 3 163 473 ist bereits

gebildeten Durchgang (107) verdrängen und somit ein Bremsdruckverteiler bekannt, der in einem Druck-

den den Hinterrad-Bremszylindern (35) zuzu- bereich oberhalb eines vorbestimmten Wertes des

führenden Druck erhöhen. Hauptbremszylinderdrucks den Bremsdruck zwischen

12. Bremsdruckverteiler nach Anspruch 11, da- 5 den Vorderradbremsen und den Hinterradbremsen durch gekennzeichnet, daß die Nuten (109) sich derart aufteilt, daß die Vorderradbremsen entsprechend axial durchgehend entlang der inneren Oberfläche der Gewichtsverlagerung des Fahrzeuges bei zunehder Hülse (95) und radial nach außen entlang des mender Verzögerung stärker als die Hinterradbremsen radialen Flansches (97) erstrecken. belastet werden. Zu diesem Zwecke sind bei dem

13. Bremsdruckverteiler nach einem der vorher- 10 dortigen Bremsdruckverteiler zwei hintereinander gegehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 9, schaltete Ventileinrichtungen vorgesehen, von denen dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsver- die erste außer auf den Hauptbremszylinderdruck auch bindung zwischen der Einlaßöffnung (23) und der auf die Fahrzeugvergrößerung anspricht und bei einer zweiten Einlaßöffnung (25) zwischen der Innen- bestimmten Verzögerung und einem bestimmten wand der Bohrung und der Oberfläche des Kolbens 15 Druck eine direkte Verbindung zwischen dem Haupt-(41) verläuft und daß das Verschlußstück der bremszylinder und den Hinterradbremsen absperrt zweiten Ventileinrichtung aus einer Dichtung (85) und dadurch gleichzeitig die zweite Ventileinrichtung

" besteht, die in der Schließstellung an einer als so beeinflußt, daß diese die direkte Verbindung Ventilsitz dienenden Schulter (87) der Bohrung zwischen dem Hauptbremszylinder und den Vorderradanliegt. 20 bremsen absperrt und damit einen Stufenkolben in

14. Bremsdruckverteiler nach einem der vorher- Tätigkeit setzt, der die gewünschte Bremsdruckvergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch teilung bewirkt. Dieser bekannte Bremsdruckverteiler 10 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die hat jedoch einen komplizierten konstruktiven Aufbau, Dichtung (85) auf dem Kolben (41) durch eine der nicht nur die Herstellung verteuert, sondern auch Feder (101) gehalten ist, die sich andererseits an 25 die Störanfälligkeit erhöht.

der Hülse (95) abstützt und die Hülse in ihre Aus der USA.-Patentschrift 3 088 285 ist eine

Schließstellung vorspannt. konstruktiv verhältnismäßig einfache Vorrichtung

15. Bremsdruckverteiler nach einem der vorher- bekannt, die als Bremsdruckverstärker oder Bremsgehenden Ansprüche, daurch gekennzeichnet, daß druckminderer arbeiten kann. Wenn auch in der der zweiten Ventileinrichtung (Dichtung 85) ein 30 betreffenden Patentschrift nicht ausdrücklich erwähnt, Rückschlagventil zugeordnet ist, das ein Rück- könnte diese Vorrichtung, die den eingangs angegeströmen von der zweiten Auslaßöffnung (25) zur benen konstruktiven Aufbau hat, zur Aufteilung des Einlaßöffnung (23) ermöglicht. Bremsdrucks zwischen Vorderrad- und Hinterrad-

16. Bremsdruckverteiler nach Anspruch 15 in bremsen verwendet werden, indem sie als Druck-Verbindung mit Anspruch 13 oder 14, dadurch 35 minderer in die zu dem Hinterrad-Bremszylindern gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil von führende Leitung eingebaut wird, während die Vordereinem radial nach innen ragenden Ansatz der rad-Bremszylinder unmittelbar mit dem Hauptbrems-Dichtung (85) gebildet ist, der in der Schließstellung zylinderdruck beaufschlagt werden. Bei dieser bekanneinen zweiten im Kolben gebildeten Durchgang ten Vorrichtung besteht die Ventileinrichtung aus (117) verchließt. 40 einem auf dem Kolben gleitend geführten elastomeren

17. Bremsdruckverteiler nach einem der vorher- Dichtungsring, der in der Ruhestellung des Kolbens gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein in einen im Gehäuse gebildeten, die Einlaßöffnung mit dem Gehäuse (13) in der Nähe der ersten Auslaß- der Auslaßöffnung verbindenden Überströmkanal öffnung (27) angeordnetes Restdruck-Ventil (110). freigibt. Somit steht die Einlaßöffnung im Bereich

45 kleinerer Werte des Einlaßdrucks unmittelbar mit der

Auslaßöffnung in Verbindung. Gleichzeitig wird eine

Die Erfindung betrifft einen Bremsdruckverteiler Fläche des Kolbens entgegen der Wirkung der

für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen, insbesondere Federvorrichtung mit dem in der Auslaßöffnung

Kraftfahrzeugbremsanlagen, welcher aufweist: herrschenden Druck beaufschlagt. Hat dieser Druck

. . _, , .. , . . _TT 50 einen Wert erreicht, der groß genug ist, um den Kolben

a) em Gehäuse das eine mit einem Hauptbrems- _{entgegen der} Wirkung der Federvorrichtung zu zylinder in Verbindung stehende Emlaßöffnung _{verschieben nimmt der Kolben den} Dichtungsring und eine mit den Hinterrad-Bremszylindern m _{mit der daraufhin den} überströmkanal verschließt.

.i Λ«^{8 stehende} (erste) Auslaßöffnung und _{Ein weiteref Ansti des Ein}i_{aßdrUcks hat zur Fo}i_ge)

eine die Offnungen verbindende Bohrung aufweist, _{55 daß der Kolben und damit der D}i_chUmgsring wieder

b) eine (erste) Ventileinrichtung, die die Strömungs- j_n jh_re Ausgangslage zurückbewegt werden, da in der verbindung zwischen der Einlaßöffnung und der Zwischenzeit der Druck in der Auslaßöffnung nicht (ersten) Auslaßöffnung steuert, weiter angestiegen ist. Die von dem Dichtungsring

c) einen in der Bohrung verschiebbar geführten, gebildete Ventileinrichtung öffnet und schließt somit vom Einlaßdruck beaufschlagten Kolben, durch 60 abwechselnd, wodurch der Auslaßdruck auf einem dessen Verschiebung die (erste) Ventileinrichtung niedrigeren Wert als der Einlaßdruck gehalten wird, betätigbar ist und der mittels einer Federvorrich- Wird ein derartiger Bremsdruckverteiler bei einer tung in eine Stellung vorgespannt ist, in der die Fahrzeugbremsanlage verwendet, deren Hinterrad-(erste) Ventileinrichtung geöffnet ist, welcher KoI- bremsen Trommelbremsen und deren Vorderradben ferner in einem Druckbereich oberhalb eines 65 bremsen Scheibenbremsen sind, so kann damit der vorbestimmten (ersten) Einlaßdruckwertes die einer solchen Bremsanlage anhaftende Nachteil nicht (erste) Ventileinrichtung in Abhängigkeit vom beseitigt werden, daß bei den beiden Bremstypen die Einlaßdruck abwechselnd öffnet und schließt. Bremswirkung nicht gleichzeitig einsetzt; denn die