DE2103511B2

DE2103511B2 - Load:dependent brake valve for vehicles - has sliding sleeve and radial brake piston acting on yoke

Info

Publication number: DE2103511B2
Application number: DE19712103511
Authority: DE
Inventors: Adolf 8060 Dachau Bablitzka
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1971-01-26
Filing date: 1971-01-26
Publication date: 1977-05-05
Also published as: DE2103511A1

Abstract

The brake control valve is for hydraulic vehicle brakes, with two pistons, working together via a balance. The first piston is charged by an inlet pressure, supplied to the control valve. The second piston actuates an outlet valve, which controls the inlet connection and is charged by the outlet pressure. The first piston is guided in the radial sleeve of a bore. The sleeve is guided on a pin, positioned at right angles to the piston axis, and may be axially displaced on it dependent upon the vehicle load. The pin has channels connected to the inlet, which opens into the bore. This accommodates the first piston within the displacement area of the sleeve.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein lastabhängig arbeitendes Bremsdrucksteuerventil für druckmittelbetätigbare, insbesondere hydraulisch betätigbare Kraftfahrzeug-Bremsen mit zwei über einen Waagebalken zusammenwirkenden Kolben, von denen der erste Kolben von einem dem Steuerventil zugeführten Eingangsdruck und der zweite, ein die Verbindung Einlaß-Auslaß steuerndes Auslaßventil betätigender Kolben vom Auslaßdruck beaufschlagt ist, wobei bei unverändert gehaltenem Abstützpunkt des Waagebaikens sowie unverändert gehaltenem Abstützpunict des zweiten Kolbens die Lage des Abstützpunktes des ersten Kolbens am Waagebalken in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung verschiebbar ist.The invention relates to a load-dependent brake pressure control valve for pressure medium-actuated, in particular hydraulically actuated motor vehicle brakes with two via a balance beam cooperating pistons, of which the first piston is supplied by one of the control valve Inlet pressure and the second, an outlet valve controlling the connection inlet-outlet actuating Piston is acted upon by the outlet pressure, with the support point of the balance beam held unchanged as well as the support point of the second piston kept unchanged, the position of the support point of the first piston is displaceable on the balance beam depending on the vehicle load.

Es ist ein Bremsdrucksteuerventil der eingangs genannten Art bekannt, bei dem der Abstützpunkt des Waagebalkens zur einen Seite und die beiden Kolben zur anderen Seite des gleichen Hebelarmes des Waagebalkens angeordnet sind. Dabei ist die über eine Rolle sich an dem Waagebalken abstützende Kolbenstange des einen Kolbens im Kolbenboden schwenkbar gelagert und entsprechend der Achsbelastung gegen die Kraft einer Feder in der Schwenkebene verstellbar.There is a brake pressure control valve of the type mentioned, in which the support point of the Balance beam to one side and the two pistons to the other side of the same lever arm of the Balance beam are arranged. The piston rod is supported by a roller on the balance beam of the one piston pivotably mounted in the piston head and according to the axle load against the Adjustable by force of a spring in the swivel plane.

Ein derartiges Bremsdrucksteuerventil weist den Nachteil auf, daß erstens das Druckverhältnis an den beiden Kolben linear zum Verstellweg am Waagebalken ist und daß zweitens die mittels der Rolle auf dem kippenden Hebelarm des Waagebalkens unter unterschiedlichen Winkeln zur Abstützung gelangende schwenkbare Kolbenstange bei Druckmittelbeaufschlagung ihres Kolbens auch mit unterschiedlichen Rückstellkräften auf letzteren wirkt. Einseitiger Verschleiß an der Zylinderwandung und eine Verfälschung der Druckkräfte sind hierbei nachteilige Erscheinungen.Such a brake pressure control valve has the disadvantage that, firstly, the pressure ratio on the two pistons is linear to the adjustment path on the balance beam and, secondly , the pivotable piston rod, which comes to support at different angles by means of the roller on the tilting lever arm of the balance beam, also with different angles when pressure medium is applied to its piston Restoring forces acts on the latter. One-sided wear on the cylinder wall and falsification of the pressure forces are disadvantageous phenomena.

Aufgabe der Erfindung ibt es, ein insbesondere für hydraulische Kraftfahrzeugbremsen geeignetes Bremsdrucksteuerventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine gelenkige Kolbenstange an dem einen Kolben nicht erforderlich ist.The object of the invention is to provide a brake pressure control valve which is particularly suitable for hydraulic motor vehicle brakes of the type mentioned in such a way that an articulated piston rod on the a piston is not required.

Die Aufgabe wird bei einem Bremsdrucksteuerventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Kolben in einer radialen Bohrung einer Hülse geführt ist, die auf einem im wesentlichen senkrecht zur Kolbenachse angeordneten Bolzen geführt ist und auf diesem in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung axial verschiebbar ist, wobei der Bolzen einen mit dem Einlaß verbundenen Kanal aufweist, der innerhalb des Verschiebungsbereiches der Hülse in die den ersten Kolben aufnehmende Bohrung mündet.The object is achieved according to the invention in a brake pressure control valve of the type mentioned at the outset solved that the first piston is guided in a radial bore of a sleeve on a substantially Is guided perpendicular to the piston axis arranged bolt and on this depending on the Vehicle loading is axially displaceable, the bolt having a channel connected to the inlet has, which is within the displacement range of the sleeve in the bore receiving the first piston flows out.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are given in the subclaims.

Die getroffene Lösung stellt ein baulich gedrängt ausgebildetes Bremsdrucksteuerventil dar, bei dem keine elastische Verformungen oder durch schräg zu den Kolbenbewegungsrichtungen auftretende Kräfte auftreten, so daß sich dieses Ventil insbesondere für die in hydraulischen Bremsanlagen auftretenden hohen Drücke eignet.The solution adopted represents a structurally compact brake pressure control valve in which no elastic deformations or forces occurring at an angle to the piston movement directions occur, so that this valve is particularly suitable for the high occurring in hydraulic brake systems Pressures suitable.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt schematisch dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically in section.

Das in der Figur dargestellte Bremsdrucksteuerventil 1 ist an einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen eines entsprechend seiner Belastung abzubremsenden Fahrzeuges angebracht. Das Gehäuse 2 des Bremsdrucksteuerventils 1 weist zwei Anschlüsse 3 und 4 auf. Der Anschluß 3 ist über eine nicht dargestellte Leitung an eine an sich bekanntes Motorwagenbremsventil angeschlossen. Der Anschluß 4 ist über eine ebenfalls nicht dargestellte Leitung an einem Bremszylinder angeschlossen. In dem Gehäuse 2 befindet sich ein Waagebalken 5, der sich seitlich auf einem Waage- oder Abstützpunkt 6 abstützt, welcher sich an einem zugespitzten Ende eines Druckstückes 7 befindet. Im oberen Endbereich des Waagebalkens 5 auf der Seite des Abstützpunktes 6 ist eine Einkerbung 11 ausgebildet, in die das zugespitzte Ende eines Kolbenteiles 12 eines zweiten Kolbens 13 eingreift. Der zweite Kolben 13 ist in einer Bohrung 14 quer zum Waagebalken im Gehäuse 2 gegen die Kraft einer Druckfeder 15 verschieblich angeordnet. Über einen Stößel 16 steht der zweite Kolben 13 mit einem Ventilkegel 17 in Verbindung, der in einer Bohrung 21 koaxial zur Bohrung 14 entgegen der Kraft einer Feder 22 verschieblich ist. Der Stößel 16 durchragt eine öffnung 18 in einer Trennwand 19, die die Bohrung 14 mit einem Kanal 20 zu dem Anschluß 4 von der Bohrung 21 mit einem Kanal 23 zu dem Anschluß 3 trennt. Der zum Ventilkegel 17 gewandte Öffnungsrand der öffnung 18 in der Trennwand 19 ist als Ventilsitz 24 ausgebildet Beim geöffneten Ventil besteht somit eine Verbindung von dem Anschluß 3 zu dem Anschluß 4, wobei der Kolben bei betätigtem Bremsventil druckbeaufschlagt wird. Bei geschlossenem Ventil 24,17 ist der Anschluß 3 vom Anschluß 4 getrennt.The brake pressure control valve 1 shown in the figure is one on a vehicle frame, not shown mounted according to its load to be braked vehicle. The housing 2 of the brake pressure control valve 1 has two connections 3 and 4. The connection 3 is on via a line not shown connected to a known motor vehicle brake valve. Terminal 4 is also not via one shown line connected to a brake cylinder. In the housing 2 there is a Balance beam 5, which is supported laterally on a balance or support point 6, which is on a pointed end of a pressure piece 7 is located. In the upper end of the balance beam 5 on the side of the support point 6, a notch 11 is formed into which the pointed end of a piston part 12 a second piston 13 engages. The second piston 13 is in a bore 14 transversely to the balance beam in the Housing 2 arranged to be displaceable against the force of a compression spring 15. A plunger 16 is available the second piston 13 with a valve cone 17 in connection, which is in a bore 21 coaxial with the Bore 14 is displaceable against the force of a spring 22. The tappet 16 protrudes through an opening 18 in a partition 19, which the bore 14 with a channel 20 to the connection 4 of the bore 21 with a channel 23 to the connection 3 separates. The opening edge of the opening 18 facing the valve cone 17 in the partition 19 is designed as a valve seat 24. When the valve is open, there is thus a connection from port 3 to port 4, the piston being pressurized when the brake valve is actuated will. When the valve 24, 17 is closed, port 3 is separated from port 4.

Auf der von dem zweiten Kolben 13 abgewandtenOn the remote from the second piston 13

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Seite des Waagebalkens 5 fcfefindet sich ein erster Kolben 25, der mit einem zugespitzten Ende in eine Längsnut 26 des Waagebalkens 5 greift und quer zum Waagebalken in einer radialen Bohrung 27 einer Hülse 28 verschieblich angeordnet ist. Die Hülse 28 ist •hrerseits auf einem Bolzen 29 entgegen der Kraft einer Druckfeder 30 senkrecht zur Achse des ersten Kolbens 25 verschieblich. Das eine Ende 31 des Bolzens greift druckdicht in eine Gehäusebohrung 32 ein, an die ein Kanal 33 zu dem Anschluß 3 führt. Der Bolzen 29 enthält eine axiale Sackbohrung 34, die etwa in der Mitte des Bolzens mit einer Anstichbohrung 35 in Verbindung steht, die innerhalb des Verschiebebereiches der Hülse 28 austritt. Nahe den beiden Enden der Hülse 28 befinden sich in radial nach innen gerichteten Ringnuten Dichtungsringe 36, 37, so daß über den Anschluß 3, den Kanal 33 und die Bohrung 34, 35 zugeführtes Strömungsmittel, das den ersten Kolben 25 in Richtung auf den Waagebalken 5 beaufschlagt, nicht über die Hülse 28 abzuströmen vermag.On the side of the balance beam 5 fcf there is a first Piston 25, which engages with a pointed end in a longitudinal groove 26 of the balance beam 5 and transversely to Balance beam is arranged displaceably in a radial bore 27 of a sleeve 28. The sleeve 28 is • on the other hand on a bolt 29 against the force of a compression spring 30 perpendicular to the axis of the first piston 25 movable. One end 31 of the bolt engages in a pressure-tight manner in a housing bore 32 to which a Channel 33 leads to connection 3. The bolt 29 contains an axial blind hole 34, which is approximately in the Center of the bolt with a piercing hole 35 is in connection, which is within the displacement range the sleeve 28 exits. Near the two ends of the sleeve 28 are located in a radially inward direction Annular grooves sealing rings 36, 37, so that over the connection 3, the channel 33 and the bore 34, 35 supplied fluid which acts on the first piston 25 in the direction of the balance beam 5, not is able to flow away via the sleeve 28.

Das Ende 38 des Bolzens 29 greift in eine Ausnehmung eines Einsatzteiles ein, das in eine Gewindebohrung des Gehäuses eingeschraubt ist. In den Verschiebeweg der Hülse 28 ragt als Festanschlag das Ende einer Einstellschraube 39, die sich in einer Gewindebohrung des Gehäuses befindet und zur Einstellung des Festanschlages der Hülse 28 verstellbar ist.The end 38 of the bolt 29 engages in a recess of an insert part which is in a Threaded hole of the housing is screwed. In the displacement path of the sleeve 28 protrudes as a fixed stop the end of an adjusting screw 39, which is located in a threaded hole in the housing and for Setting of the fixed stop of the sleeve 28 is adjustable.

Die in der oberen Endstellung gezeichnete Hülse 28 ist maximal bis zum Festanschlag an der Einstellschrau- jo be entgegen der Kraft der Feder 20 verschiebbar. Während sich der untere Dichtungsring in der oberen Endstellung der Hülse noch dicht unterhalb der Anstichbohrung 35 befindet, befindet sich der obere Dichtungsring 36 in der unteren Endstellung der Hülse 28 noch oberhalb der Anstichbohrung j5.The sleeve 28 shown in the upper end position is at most up to the fixed stop on the adjusting screw be displaceable against the force of the spring 20. While the lower sealing ring is in the upper The end position of the sleeve is still just below the piercing hole 35, the upper one is located Sealing ring 36 in the lower end position of the sleeve 28 still above the tapping hole j5.

In eine Ausnehmung 40 der Hülse 28 greift ein Stift 41, der mit einem Kolben 42 in einer Gehäusebohrung 43 parallel zum Bolzen 29 entgegen den Kräften von Druckfedern 44, 45 mittels über einen Anschluß 46 zugeführter Druckluft aus der Luftfederung verschiebbar ist. Die vom Kolben 42 abgewandten Enden der Federn 44,45 stützen sich an einem Federteller 47 ab, an dem eine Einstellschraube 48 in eine Gewindebohrung des Gehäuses 2 zur Einstellung der Federkräfte angreift.A pin 41 engages in a recess 40 of the sleeve 28 and is connected to a piston 42 in a housing bore 43 parallel to the bolt 29 against the forces of compression springs 44, 45 by means of a connection 46 supplied compressed air is displaceable from the air suspension. The ends facing away from the piston 42 Springs 44, 45 are supported on a spring plate 47 on which an adjusting screw 48 is inserted into a threaded hole of the housing 2 engages to adjust the spring forces.

Entsprechend der Fahrzeugbelastung wird der Kolben 42 entgegen den Kräften der Federn 44,45 mit dem der Fahrzeugbeladung proportionalen Luftfederungsdruck beaufschlagt Bei großer Beladung befindet sich der Kolben 42 in der gezeigten oberen Endstellung, in der die Hülse 28 über den Stift 41 gleichfalls in der oberen Stellung gehalten ist. In der Leerlaststellung mit geringem Luftfederungsdruck befindet sich der Kolben 42 durch die Kraft der Federn 44, 45 in seiner unteren Stellung. Entsprechend befindet sich die Hülse 28 in ihrer unteren Endstellung, die dabei an das Ende der Einstellschraube 39 zur Begrenzung der Leerlaststellung anschlägt.According to the vehicle load, the piston 42 counteracts the forces of the springs 44, 45 the air suspension pressure proportional to the vehicle load is applied the piston 42 is in the upper end position shown, in which the sleeve 28 via the pin 41 is also in the is held in the upper position. The piston is in the no-load position with low air suspension pressure 42 by the force of the springs 44, 45 in its lower position. Accordingly, the sleeve 28 is located in its lower end position, which is attached to the end of the adjusting screw 39 to limit the no-load position strikes.

Je nach der Fahrzeugbelastung befindet sich der Kolben 42 und somit auch die Hülse 28 in einer der Beladung entsprechenden Stellung, in der der Kolben 25 mit seinem zugespitzten Ende maximal zwischen einet oberen Endstellung gegenüber dem zugespitzten Ende des Kolbens 13 und einer unteren Endstellung gegenüber dem Abstützungspurikt 6 des Waagebalkens verschiebbar ist.Depending on the vehicle load, the piston 42 and thus also the sleeve 28 is in one of the Load corresponding position in which the piston 25 with its pointed end maximally between one upper end position opposite the pointed end of the piston 13 and a lower end position is displaceable relative to the support element 6 of the balance beam.

Die wirksamen Kolbenflächen 13 und 25 sind hier gleich groß gewählt Beim Bremsen in Vollaststellung wird über das Motorwagenbremsventil Druckmittel dem Anschluß 3 zugeführt, welches die Kolben in entgegengesetzten Richtungen beaufschlagt. Stehen sich die Kolben 13,25 gegenüber, erfolgt beim Bremsen ein Abwiegen der Drücke an den wirksamen Kolbenflächen im Verhältnis von 1:1, da die Abstände der sich an den Waagebalken abstützenden zugespitzten Enden der Kolben 13, 25 jeweils bis zum Abstützpunkt 6 des Waagebalkens gleich groß sind. Durch Lastverminderung verschiebt sich der Abstützpunkt des Kolbens 25 proportional dem verringerten Druck der Luft in der Luftfederung. Die dabei wirksam werdende kleinere Hebellänge des Waagebalkens auf der Seite zum ersten Kolben 25 zur unveränderten Hebellänge des Waagebalkens auf der Seite zum zweiten Kolben 13 führt dazu, daß der Druck am Kolben 13 gegenüber dem Druck am Kolben 25 entsprechend der Beladung überwiegt und dabei der Waagebalken in der Zeichnung nach links geschwenkt wird, so daß der Kolben 13 ebenfalls etwas nach links verschoben und demzufolge auch der Ventilkegel 17 von der Feder 22 in Schließrichtung verstellt wird. Hierdurch wird der Bremsdruck auf einen Druck gedrosselt, der dem Verstellweg der Anlagestelle des ersten Kolbens 25 auf dem Waagebalken und damit dem Beladungszustand des Fahrzeuges proportional ist.The effective piston surfaces 13 and 25 are selected to be the same size when braking in the full load position pressure medium is fed to port 3 via the truck brake valve, which pushes the pistons into applied in opposite directions. If the pistons 13, 25 are opposite each other, braking takes place weighing the pressures on the effective piston areas in a ratio of 1: 1, since the distances between the the tapered ends of the pistons 13, 25 supporting the balance beam up to the support point 6 of the Balance bars are the same size. The support point of the piston 25 is displaced by reducing the load proportional to the reduced pressure of the air in the air suspension. The smaller one that becomes effective Lever length of the balance arm on the side facing the first piston 25 to the unchanged lever length of the balance arm on the side to the second piston 13 leads to the fact that the pressure on the piston 13 compared to the pressure on Piston 25 predominates according to the load and the balance beam in the drawing to the left is pivoted so that the piston 13 is also shifted slightly to the left and consequently also the Valve cone 17 is adjusted by the spring 22 in the closing direction. As a result, the brake pressure is on a Pressure throttled, the adjustment path of the contact point of the first piston 25 on the balance beam and thus is proportional to the load condition of the vehicle.

Zur Anpassung des Bremsdrucksteuerventils an verschiedene Ansprechempfindlichkeiten wird die Druckfeder 44, 45 lediglich über die Stellschraube 48 entsprechend vorgespannt. Die Druckfeder 15 verhindert das Zurückbleiben eines Restdruckes in dem Bremszylinder bei Lösestellung.To adapt the brake pressure control valve to different response sensitivities, the The compression spring 44, 45 is pretensioned accordingly only via the adjusting screw 48. The compression spring 15 prevents the residual pressure remaining in the brake cylinder in the release position.

Anstelle der Steuerung durch den Luftfederdruck könnte auch eine mechanische Steuerung vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Hülse 28 mit einem Gelenkstift gelenkig verbunden sein, der mit einer Betätigungswelle im Gehäuse verbunden ist, an die ein Hebel angreift, der mit den ungefederten Teilen des Fahrzeuges in Verbindung steht. Der Hebel wird entsprechend der Fahrzeugbeladung geschwenkt und entsprechend wird die Welle in dem Gehäuse gedreht, die die Hülse über den Stift in einer der Beladung entsprechenden Lage entsprechend der pneumatischen Steuerung mit dem Kolben 42 verschiebt.Instead of the control by the air spring pressure, a mechanical control could also be provided be. In this case, the sleeve 28 can be articulated with a hinge pin which is connected to a Operating shaft is connected in the housing to which a lever engages, which is connected to the unsprung parts of the Vehicle is in connection. The lever is swiveled according to the vehicle load and correspondingly, the shaft is rotated in the housing, which the sleeve over the pin in one of the loading corresponding position according to the pneumatic control with the piston 42 moves.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Load-dependent brake pressure control valve for pressure medium-actuated, in particular hydraulically actuated motor vehicle brakes with two pistons interacting via a balance beam, of which the first piston is subjected to the outlet pressure by an input pressure supplied to the control valve and the second piston, which actuates the inlet-outlet connection is, with the support point of the balance beam kept unchanged and the support point of the second piston kept unchanged, the position of the support point of the first piston on the balance beam is displaceable as a function of the vehicle load, characterized in that the first piston (25) in a radial bore (27) a sleeve (28) which is guided on a pin (29) arranged essentially perpendicular to the piston axis and is axially displaceable on this depending on the vehicle load, the pin (29) having a channel connected to the inlet (3) (3 4, 35) , which opens into the first piston (25) receiving bore (27) within the displacement range of the sleeve.

2. Brake pressure control valve according to claim 1, characterized in that the two pistons (13) and (25) are arranged on opposite sides of the balance beam (5).

3. Brake pressure control valve according to claim I or 2, characterized in that a on the sleeve (28) Pin (41) engages with a load-dependent adjustable linkage or a pneumatic spring pressure of the vehicle acted upon piston (42) is connected.