DE1630537C3 - Drucksteuervorrichtung für eine hydraulische Bremsanlage, insbesondere eine Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drucksteuervorrichtung für eine hydraulische Bremsanlage, insbesondere eine Fahrzeugbremsanlage, mit einem Gehäuse mit zwei Bohrungen verschiedenen Durchmessers, von denen die Bohrung kleineren Durchmessers mit einem an eine Druckmittelquelle angeschlossenen Einlaß und die Bohrung größeren Durchmessers mit einem am Bremszylinder angeschlossenen Auslaß in Verbindung steht und in denen jeweils ein Kolben arbeitet, wobei die beiden Kolben über ein mechanisches Glied kraftschlüssig miteinander verbunden sind, das die aus der jeweiligen Druckbeaufschlagung resultierenden Schubkräfte von dem einen so auf den anderen Kolben überträgt, daß die Schubkraft des einen der Schubkraft des anderen Kolbens entgegenwirkt, ferner mit einem die Verbindung zwischen Einlaß und Auslaß steuernden Ventil, das einen gehäusefesten Ventilsitz aufweist und dessen Ventilschließkörper von einem mit dem Kolben größeren Durchmessers zusammenwirkenden Betätigungsglied gegen die Kraft einer Schließfeder in seine Offenstellung bewegbar ist.

Eine Drucksteuervorrichtung dieser Gattung ist aus der GB-PS 9 43 504 bekannt. Dort sind die beiden Kolben in zueinander parallelen Bohrungen eines Gehäuses angeordnet und wirken über Stößel auf einen Hebel, dessen Schwenkpunkt entsprechend der BeIastung der Hinterachse eines Fahrzeugs verschiebbar ist. Mit einer Verschiebung des Schwenkpunktes des Hebels ändert sich dessen Übersetzungsverhältnis und damit die Minderung des Druckes am Auslaß gegenüber dem am Einlaß wirksamen Druck. Eine Eigenart dieser

ίο bekannten Drucksteuervorrichtung liegt darin, daß das Ventil normalerweise geschlossen ist. Zu Beginn eines Bremsvorgangs muß daher, damit am Auslaß der Druck wirksam wirkt, dieses Ventil geöffnet werden, wozu eine Verschiebung der Kolben und des Hebels und damit die Überwindung von Haftreibungs- und Trägheitskräften notwendig ist, so daß die aus vielen Einzelteilen aufgebaute Drucksteuervorrichtung relativ träge arbeitet. Eine weitere Eigenart der bekannten Drucksteuervorrichtung liegt darin, daß sich die Druckminderung,

d. h. das Verhältnis zwischen Einlaßdruck und Auslaßdruck, während eines Bremsvorgangs nicht ändern kann, da während eines Bremsvorgangs beide Kolben unter hohem Druck stehen und die Stößel somit in fester Anlage am Hebel sind, wodurch eine Verschiebung des Hebels und damit eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses nicht oder zumindest kaum möglich ist. Die Druckminderung ist also durch die zu Beginn eines Bremsvorgangs vorhandene Hinterachsbelastung festgelegt. Die Gewichtsverlagerung am Fahrzeug während eines Bremsvorgangs wird nicht oder zumindest kaum berücksichtigt. Weiter besteht bei der bekannten Bremsdrucksteuervorrichtung die Gefahr, daß die Kolben bei einer Belastung des Hebels mit einer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kolben gerichteten Kraft infolge einer Änderung der Hinterachsbelastung über die Stößel schräg bzw. senkrecht zu ihrer Beweglichkeit in den zugehörigen Bohrungen belastet werden, wodurch die Gefahr des Verkantens der Kolben und damit ihrer Beschädigung oder zumindest ihres nicht einwandfreien Arbeitens besteht.

Eine weitere Drucksteuervorrichtung ist aus der GB-PS 9 94 812 bekannt. Bei dieser Drucksteuervorrichtung ist ein Gehäuse ebenfalls mit zwei Bohrungen verschiedenen Durchmessers ausgebildet, von denen die eine mit einem an eine Druckmittelquelle angeschlossenen Einlaß und die andere mit einem an den Bremszylinder angeschlossenen Auslaß in Verbindung steht. In den beiden Bohrungen arbeitet ein Stufenkolben, der ein Ventil betätigt, das die Verbindung zwischen den beiden Bohrungen steuert. Das Ventil ist in der Ruhestellung der Drucksteuervorrichtung offen und schließt bei einer Druckerhöhung in der Bohrung größeren Durchmessers. Diese bekannte Drucksteuervorrichtung arbeitet zwar zufriedenstellend, ist jedoch in ihrer Herstellung kompliziert, da ein abgestufter Kolben erforderlich ist. Dieser erfordert eine aufwendige Bearbeitung der beiden Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers und des abgestuften Kolbens, da die beiden Bohrungen und die beiden zugehörigen Ab-

^f)o schnitte des Kolbens sehr genau koaxial sein müssen, damit eine einwandfreie Funktion der Drucksteuervorrichtung erzielt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in ihrem Aufbau möglichst einfache und exakt ansprechende Drucksteuervorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit einer Drucksteuervorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bohrungen etwa koaxial

sind und daß das Ventil zwischen den beiden Kolben angeordnet ist und daß ferner das mechanische Glied als Joch ausgebildet ist, das das Gehäuse sowie die beiden voneinander abgewandten Enden der Kolben umgreift, wobei auf das Joch gleichsinnig mit der aus der Druckbeaufschlagung des Kolbens mit dem kleineren Durchmesser resultierenden Kraft die Kraft einer Feder wirkt, die so bemessen ist, daß in der Ruhestellung das Ventil vom Betätigungsglied in seiner Offenlage gehalten wird.

Die Schubkräfte des einen Kolbens auf den anderen Kolben werden somit über ein Joch übertragen, so daß beide Kolben insgesamt nur in ihrer Bewegungsrichtung mit Kraft beaufschlagt werden können und ein Verkanten der Kolben ausgeschlossen ist. Beide Kolben sind ständig leicht in ihren zugehörigen Bohrungen beweglich. Das schnelle Ansprechverhalten der Drucksteuervorrichtung wird dadurch unterstützt, daß das Ventil normalerweise offen ist, so daß bei einer Druckbeaufschlagung des Einlasses auch der Auslaß sofort mit Druck beaufschlagt ist Die erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung spricht somit nicht nur schnell an und arbeitet entsprechend genau, sondern ist zusätzlich einfach aufgebaut

Wenn die erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung derart weitergebildet ist daß auf das Joch in Öffnungsrichtung für das Ventil über ein elastisches Bauteil eine von der Belastung des Fahrzeugs abhängige Kraft einwirkt, ist die durch die Drucksteuervorrichtung bewirkte Druckminderung an die Belastung eines Fahrzeugs anpaßbar. Das dazu vorgesehene, beispielsweise als Reglerfeder ausgebildete elastische Bauteil bestimmt die jeweiligen öffnungs- und Schließdrucke des Ventils in strenger Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung, beispielsweise der Hinterachsbelastung; d. h., es ist nicht nur die Fahrzeugbelastung zu Beginn eines Bremsvorgangs für die Druckminderung maßgebend, sondern es werden auch während eines Bremsvorganges auftretende Lastverschiebungen berücksichtigt. Dies ist möglich, weil die durch die Fahrzeugbelastung gegebene Beeinflussung des elastischen Bauteils als Kraft unmittelbar auf das Joch übertragen wird, ohne daß dazu reibungsgehemmte Bewegungen notwendig wären. Mit der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung wird somit ein praxisgerechtes, an Lastverschiebungen während des Bremsens angepaßtes Regelverhalten erzielt

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäß ausgebildete Drucksteuervorrichtung im Schnitt;

F i g. 2 den Grundriß der Vorrichtung nach F i g. 1;

F i g. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform und

F i g. 4 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Drucksteuervorrichtung.

Die Drucksteuervorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 umfaßt ein Gehäuse 10 mit einem Einlaß 11 und einem Auslaß 12 und ist mit zwei im wesentlichen koaxialen Zylinderbohrungen 13 und 14 versehen, in denen ein großer Kolben 16 bzw. ein kleiner Kolben 17 angeordnet ist, wobei die Bohrung 13 mit dem Kolben 16 von größerem Durchmesser mit dem Auslaß 12 und die andere Bohrung mit dem Einlaß 11 in Verbindung stehen. Zwischen den Zylinderbohrungen 13 und 14 ist im Gehäuse ein ringförmiger Einsatz 18 befestigt, der einen Ventilsitz für eine Ventilkugel 19 bildet. Ein Stift 21, der am großen Kolben 16 befestigt ist, greift normalerweise an der Ventilkugel an und hält diese in einem Abstand vom Ventilsitz. Die Ventilkugel 19 ist von mehreren, z. B. vier, Fingern geführt, die aus der angrenzenden Stirnfläche des Einsatzes 18 axial ' herausragen. Die Kugel 19 steht unter dem Druck einer leichten Schraubenfeder 22, die am kleinen Kolben 17 anliegt und die Kugel in Richtung auf den Ventilsitz zu

ίο schieben sucht.

Die Endteile der Kolben 16 und 17, die nach außen vorragen, sind außerhalb des Gehäuses durch ein geschlossenes Joch 23 verbunden, das das Gehäuse umgibt und das axiale Auseinanderweichen der Kolben auf das aus Fig. 1 ersichtliche Maß beschränkt. Eine Schraubenfeder 24, die zwischen dem Gehäuse 10 und einem am Kolben 17 angeformten Kopf eingespannt ist, drückt die von den zwei Kolben und dem Joch 23 gebildete Baueinheit in die in F i g. 1 gezeigte linke Endlage. Beim Einbau der Drucksteuervorrichtung wird diese Baueinheit zusätzlich noch der Spannung einer nicht dargestellten äußeren Reglerfeder unterworfen, die am Joch 23 eingreift und dieses in F i g. 1 nach links drückt.

In F i g. 1 ist die Drucksteuervorrichtung in ihrer normalen Ruhestellung gezeigt Während des Betriebs, wenn der Einlaß 11 mit einem Bremshauptzylinder und der Auslaß 12 mit Radbremszylinder, z. B. den Hinterradbremsen, verbunden ist, wird ein erster Druckanstieg im Hauptzylinder bewirken, daß Flüssigkeit durch den Einlaß 11 an der Ventilkugel 19 vorbei zum Auslaß 12 fließt. Wenn der Druck im Hauptzylinder einen vorbestimmten Wert, nämlich den Grenzdruck, erreicht, überwindet die Druckkraft auf dem großen Kolben die Kräfte, die durch die nicht gezeigte äußere Reglerfeder, die Feder 24, und durch den auf den kleinen Kolben wirkenden Druck auf die bewegliche Baueinheit ausgeübt werden, so daß der große Kolben 16 nach außen (nach rechts) bewegt wird und dabei den kleinen Kolben 17 nach innen zieht. Dadurch wird die Ventilkugel 19 frei und kann den Ventilsitz 18 verschließen, wodurch der Auslaß 12 vom Einlaß 11 getrennt wird. Ein weiterer Druckanstieg im Hauptzylinder wirkt nur auf den kleinen Kolben 17, der sich deshalb nach außen (nach links) bewegt und den großen Kolben 16 zu einer Bewegung nach innen zwingt, wodurch die Ventilkugel 19 von ihrem Sitz abgehoben wird. Deshalb erhöht sich der Druck im Auslaß 12 etwas weiter, bis der erhöhte Druck auf dem großen Kolben wieder überwiegt und sich der große Kolben nach außen bewegt und die Ventilkugel zum neuerlichen Schließen freigibt. Dieses öffnen und Schließen des inneren Ventils tritt während eines Bremsvorganges wiederholt auf und ergibt einen Druckanstieg am Auslaß 12 von geringerer Höhe als dem im Einlaß 11. Der Grenzdruck ist durch die Vorspannung der äußeren Feder bestimmt, die wiederum entsprechend der relativen Stellung des Fahrzeugrahmens zur Hinterachse vorgespannt ist und dadurch die Gewichtsverlagerung berücksichtigt.

Wenn das Bremspedal losgelassen wird, fällt der Druck im Einlaß 11, und der Druck im Auslaß 12 bewirkt, daß die Ventilkugel 19 von ihrem Sitz abgehoben wird, so daß die Flüssigkeit zum Einlaß und so zum Hauptzylinder zurückfließen kann.

Die Drucksteuervorrichtung nach F i g. 3 ist in der Konstruktion und der Wirkungsweise ähnlich der nach F i g. 1 und 2, aber in diesem Fall sind die miteinander

verbundenen Kolben für eine feste Montage am Fahrzeugrahmen ausgebildet, und es ist das Gehäuse 10, das bewegt wird. Die kleinere Bohrung 14 im Gehäuse 10 ist in einem Stopfen 10a ausgebildet, der in das Gehäuse eingeschraubt ist und den ringförmigen Einsatz 18 in seiner Stellung festklemmt. Der Einlaß 11 und der Auslaß 12 sind in die Kolben 16 und 17 eingelassen, welche axiale Durchlässe 12a bzw. 11a besitzen, die mit dem Auslaß bzw. Einlaß in Verbindung stehen. Die Ventilkugel 19 arbeitet mit einem Stift 21 zusammen, der an einem Ende mit radialen Rippen 21a versehen ist, die am inneren Ende des größeren Kolbens 16 anliegen. Die Ventilkugel ist in einem geschlitzten Einsatz geführt, wobei die Schlitze Durchgangsöffnungen angemessener Größe für die Flüssigkeit ergeben.

Das Gehäuse ist außen an gegenüberliegenden Seiten mit angegossenen Nasen versehen, von denen jede eine kurvenförmige Stirnfläche hat, die mit einem Hebel in Eingriff- steht, welcher wiederum mit einer äußeren Reglerfeder in Eingriff zu bringen ist.
Abgesehen davon, daß sich hier das Gehäuse anstelle der Kolben bewegt, ist die Wirkungsweise dieser Vorrichtung die gleiche wie die in bezug auf die Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 beschriebene.

Die Drucksteuervorrichtung nach F i g. 4 ist prinzipiell ähnlich der nach F i g. 1 und 2, aber unterscheidet sich in einigen konstruktiven Einzelheiten. Der kleinere Kolben 17 arbeitet in einem Zylinder 10a, der im Gehäuse 10 durch eine eingeschraubte Buchse 106 festgehalten ist. Die Feder 22 sitzt in einer Vertiefung in einer durchlochten Platte 26. Die Kolben 16 und 17 sind mit dem Joch 23 jeweils mittels eines Splintes 27 verbunden, der in einem Langloch im Joch aufgenommen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Drucksteuervorrichtung für eine hydraulische Bremsanlage, insbesondere eine Fahrzeugbremsanlage, mit einem Gehäuse mit zwei Bohrungen verschiedenen Durchmessers, von denen die Bohrung kleineren Durchmessers mit einem an eine Druckmittelquelle angeschlossenen Einlaß und die Bohrung größeren Durchmessers mit einem am Bremszylinder angeschlossenen Auslaß in Verbindung steht und in denen jeweils ein Kolben arbeitet, wobei die beiden Kolben über ein mechanisches Glied kraftschlüssig miteinander verbunden sind, das die aus der jeweiligen Druckbeaufschlagung resultierenden Schubkräfte von dem einen so auf den anderen Kolben überträgt, daß die Schubkraft des einen der Schubkraft des anderen Kolbens entgegenwirkt, ferner mit einem die Verbindung zwischen Einlaß und Auslaß steuernden Ventil, das einen gehäusefesten Ventilsitz aufweist und dessen Ventilschließkörper von einem mit dem Kolben größeren Durchmessers zusammenwirkenden Betätigungsglied gegen die Kraft einer Schließfeder in seine Offenstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (13 und 14) etwa koaxial sind und daß das Ventil (19) zwischen den beiden Kolben angeordnet ist und daß ferner das mechanische Glied als Joch (23) ausgebildet ist, das das Gehäuse (10) sowie die beiden voneinander abgewandten Enden der Kolben umgreift, wobei auf das Joch (23) gleichsinnig mit der aus der Druckbeaufschlagung des Kolbens mit dem kleineren Durchmesser resultierenden Kraft die Kraft einer Feder (24) wirkt, die so bemessen ist, daß in der Ruhestellung das Ventil (19) vom Betätigungsglied (21) in seiner Offenlage gehalten wird.

2. Drucksteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Joch (23) in Öffnungsrichtung für das Ventil (19) über ein elastisches Bauteil eine von der Belastung des Fahrzeugs abhängige Kraft einwirkt.