DE2200348A1

DE2200348A1 - Vorrichtung zum lastabhaengigen Regeln des Bremsdruckes bei Fahrzeugen

Info

Publication number: DE2200348A1
Application number: DE19722200348
Authority: DE
Inventors: Berin Ingemar Anders Gustaf
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1971-01-08
Filing date: 1972-01-05
Publication date: 1972-07-20
Also published as: DE2200348C3; SE363775B; GB1372270A; DE2200348B2; FR2121677B1; FR2121677A1

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dr-Ing. FL König · Dipl.-ln Patentanwälte · 4ddo Düsseldorf - Cecilienallee 76 - Telefon 43373s

Unsere Akte: 27 158 - 5. Januar 1972

SAAB-SCANIA AKTIBBOLAG, S-151 87 Södertäl.je, Schweden

"Vorrichtung zum lastabhängigen Regeln des Bremsdruckes

bei Fahrzeugen"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum lastabhängigen Regeln des Bremsdruckes bei Fahrzeugen, insbesondere dreiachsigen Lastkraftwagen mit einer höhenbeweglichen Achse.

Mit Hilfe einer solchen lastabhängigen Regelung des Bremsdruckes ist es möglich, trotz unterschiedlicher Belastungen des Fahrzeugs ein gleichbleibendes Abbremsen des Fahrzeugs zu erreichen« Bekannte Einrichtungen dieser Art können grundsätzlich in zwei verschiedene Kategorien eingeteilt werden, und zwar aufgrund der Art und Weise, die Belastung des Fahrzeugs zu messen,, Bei Einrichtungen der einen Kategorie wird die lastabhängige Lage des in herkömmlicher Weise an einem Hinterrad des Fahrzeugs angebrachten Blattfederpaketes in bezug auf die hintere Achsstütze gemessen; dies Messen erfolgt mit einer besonderen Blattfeder, die an dem üblichen Blattfederpaket befestigt ist und mit einem Hebel, der an dieser besonderen Blattfeder befestigt ist«, Dieser Hebel überträgt über einen weiteren Hebel die Relativbewegungen zwischen dem Blattfederpaket und der hinteren.Achsstütze auf ein Steuerventil, das auf dieser Achsstütze montiert ist. Dieses Steuerventil ist in das Fahrzeugbremssystem eingebaut und derart ausgebildet, daß es in Abhängigkeit von den gemessenen

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Relativbewegungen entsprechende Änderungen des Bremsdruckes reguliert. Bei einem solchen bekannten System werden jedoch nicht nur Laständerungen gemessen, sondern auch Änderungen in der Form und Lageänderungen, die im Blattfederpaket auftreten, wenn das Fahrzeug eine Schräglage einnimmt oder unsymmetrisch beladen ist, so daß eine Bremsdruckregulierung erfolgt. Das führt dazu, daß der Bremsdruck unter diesen Umständen sich in unerwünschter Weise verändert, d.h_e in bezug auf die tatsächliche Beladung des Fahrzeugs ein zu hoher oder zu niedriger Bremsdruck auf die Fahrzeugräder ausgeübt wird.

Bei Einrichtungen der anderen Kategorie erfolgt das Messen aufgrund der Relativänderung der Lage der rückwärtigen Achse in bezug auf den Fahrzeugrahmen, wobei die während der Fahrt des Fahrzeugs gemessenen Relativbewegungen zu einem auf den Fahrzeugrahmen montierten Bremsdrucksteuerventil geleitet werden und dieses betätigt wird. Mögliche Schrägstellungen werden durch die Blattfederpakete zum größten Teil aufgenommen, so daß hierdurch hervorgerufene Bewegungen nur in geringem Umfang auf das Steuerventil übertragen werden. Solche bekannten Einrichtungen sprechen jedoch auf die Straßenlage an, da bei unebenem Gelände die Hinterachse auf- und abbewegt wird, wodurch über das Steuerventil der Bremsdruck in unerwünschter Weise verändert wird.

Bei Dreiachsfahrzeugen mit einer hebbaren Stützachse wird eine Lastübertragung auf die Blattfederpakete und die Lage der hinteren Antriebsachse in bezug auf den Fahrzeugrahmen dadurch bestimmt, ob die Stützräder eine Betriebs- oder Ruhelage einnehmen. Befinden sich die Räder in ihrer Ruhelage, wird eine auf die Blattfederpakete ausgeübte Last größer sein als in dem Fall, wenn die Stützräder in ihre Betriebslage abgesenkt sind. Hieraus folgt, daß ein den Bremsdruck ständig kontrollierendes Ventil unterschiedliche Bremsdruckwerte liefern würde. Um dies zu vermeiden, sind

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bekannte Einrichtungen mit einem Regelventil versehen, das auf die unterschiedlichen Stellungen der Stützachse anspricht und sofern sich diese Stützachse in ihrer angehobenen Stellung befindet, für die Bremsdruckregelung ausgeschaltet wird. Hieraus ergibt sich, daß der Bremsdruck nur dann entsprechend ist, wenn die Stützräder während der Fahrt des Fahrzeugs benutzt werden und sofern die Stützräder sich in angehobener Stellung befinden, die Gefahr eines ungenügenden Bremsdrucks in bezug auf die Last des Fahrzeugs besteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die den Bremsdruck in einem bestimmten Verhältnis zur Last des Fahrzeugs aufrechterhält und nicht durch einzelne oder gemeinsame Bewegungen der Federn während der Fahrt des Fahrzeugs beeinflußt wird. Insbesondere soll bei einem Dreiachsfahrzeug mit einer anhebbar gelagerten Stützachse der Bremsdruck unabhängig von der Lage der Stützräder sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der rückwärtigen Achsstütze oder einem ähnlichen Teil ein doppelarmiger Hebel schwenkbar gelagert ist, dessen einer Arm im wesentlichen zur Erzielung eines gleichbleibenden Abstandes von der Verbindungslinie zwischen den an zwei Längsträgern des Fahrzeugrahmens befestigten Lagerzapfen für das Federsystem mit einer gelenkig gelagerten Stange verbunden ist. Dabei ist zweckmäßig der Hebel mit einem Übertragungsgestänge verbunden, über das bei Last änderungen die Schwenkbewegung des Hebels auf ein Ventil übertragen wird, das am Fahrzeugrahmen befestigt ist und den Druck der Bremsflüssigkeit regelt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Fahrzeugs mit der erfindungsgemaßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Bremsregeleinrichtung und

Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Teil der Vorrichtung,,

Der rückwärtige Teil eines in üblicher Weise ausgebildeten Fahrzeugrahmens 1 weist unter anderem zwei längsverlaufende Rahmenträger 2 und einen Querträger 3 auf. Das hintere Federsystem 4 des Fahrzeugs besitzt zwei Blattfederpakete 5, von denen jedes um sich quer erstreckende horizontale Lagerzapfen 6 in einem vorderen Tragflansch 7 der Längsträger 2 schwenkbar gelagert ist_e Das Federsystem 4 stützt die hintere AntriebsaQh.se 8 und damit die Antriebsräder 9 ab und kann ferner, wie aus Fig. 2 hervorgeht, auf eine Stützachse 34 für die Stützräder 33 einwirken_Q In Fahrzeugen ohne Stützachse sind die Blattfederpakete 5 im hinteren Teil des Fahrzeugrahmens 1 über nicht dargestellte Lenkerarme befestigt, um eine Dämpfung der Eedereinrichtung zu ermöglichen. In Fahrzeugen mit einer Stützachse sind die Blattfederpakete mit einem Ausgleicharm 31 und einem Lenker 36 schwenkbar verbunden. Der Ausgleicharm 31 ist in bekannter Weise an einem Flansch 32 an den Seitenträgern 2 schwenkbar gelagert und unterstützt die Stützachse 34 und die Stützräder 33.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen doppelarmigen Hebel 10 auf, der in einem Lagerpunkt 10a zentrisch auf der Oberseite einer rückwärtigen Achsstütze 35 drehbar gelagert ist, die die Antriebsachse 8 aufnimmt. Die Lage des Lagerpunktes 10a ist so gewählt, daß sich sein Abstand von den Lagerzapfen 6 der Federpakete 5 in Abhängigkeit der unterschiedlichen Belastungen des Fahrzeugs verändert. Dies wird dadurch ermöglicht, daß der Mittelpunkt der sich bei unter-

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schiedlichen Belastungen verlagernden Federpakete 5 eine bogenförmige Bahn beschreibt, dessen Mittelpunkt wesentlich näher an dem Mittelpunkt des Federpaketes 5 als an den Lagerzapfen 6 liegt und ferner dadurch, daß sich die hintere Achsstütze 35 in einer parallel zum Mittelpunkt erstreckenden Bahn bewegte Am äußeren Ende des einen Armes 11 des Hebels 10 ist das eine Ende einer Stange 12 konstanter Länge angelenkt, deren anderes Ende am Fahrzeugrahmen an einem Lagerpunkt drehbar gelagert ist, der mit der Verbindungslinie zwischen den Lagerzapfen 6 zusammenfällt. Auf diese Weise wird das äußere Ende des Hebelarmes 11 immer in der gleichen Entfernung von dem Lagerzapfen 6 gehalten. Ein anderer Arm 13 des Hebels 10 ermöglicht eine Übertragung von Bewegungen des Hebels 10 über ein Übertragungsgestänge zu einem Regelventil 23, mit Hilfe dessen bei Laständerungen des Fahrzeugs der Bremsdruck regelbar ist. Bei den Hebelbewegungen erfolgt eine Drehung um die Lagerstelle der Stange 12 am Arm 11, und zwar-infolge des Umstandes, daß sich der relative Abstand zwischen dem Lagerpunkt 10a bis zu den Lagerzapfen 6 ändert, da die Bewegungsbahn des Lagerpunktes 10a von der Bewegungsbahn abweicht, deren Mittelpunkt in den Lagerzapfen 6 liegt. Die Übertragung der erwähnten Bewegungen erfolgt dadurch, daß ein Ende einer Steuerstange 14 an einem weiteren Arm 13 des Hebels 10 angelenkt ist. Die Steuerstange 14 erstreckt sich auf den Lagerzapfen 6 zu und ist in deren Nähe an ihrem anderen Ende am äußeren Ende eines Antriebslenkers 15 befestigt, der um eine parallel zu den Lagerzapfen 6 verlaufende Achse 16 drehbar gelagert ist, wobei die Achse 16 an einem Teil 17 des Fahrzeugrahmens befestigt ist₀ Auf der Achse 16 ist ein weiterer Arm 20 drehbar gelagert, der durch den Antriebslenker 15 in einer Drehrichtung betätigt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Arm 20 mit einem festen Anschlag 21 versehen und steht unter der Wirkung einer Feder 22, die am freien Ende des Arms 20 befestigt ist«, Der Ansatz 21 wird an einer Stellschraube 19 in Anlage gehal-

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ten, die in einen festen Ansatz 18 des Antriebslenkers 15 eingeschraubt ist„ An ihrem anderen Ende ist die Schraubenfeder 22 an dem äußeren Teil eines Arms eines Drucksteuergliedes 24 befestigt, das drehbar im Ventil 23 gelagert istο Das Ventil 23 ist auf einem der Längsträger 2 des Fahrzeugrahmens 1 befestigt und in herkömmlicher Weise in eine Bremsleitung 25 eingebaut, von der nur die dem Ventil 23 benachbarten ein- und ausgehenden beweglichen Teile dargestellt sind. Das durch seinen äußeren Arm verdrehbare Drucksteuerglied 24 steht unter der Wirkung einer Feder 27, die zwischen einem festen Halteteil 26 im seitlichen Rahmenträger 2 und dem Arm des Drucksteuergliedes 24 angeordnet ist. Die Feder 27 ist als Rückzugfeder ausgebildet, um das Drucksteuerglied 24 in eine Lage zu bringen, in der es keinen Einfluß auf den Druck in der Bremsleitung ausüben kann. Aufgrund der vorbeschriebenen Federanordnung sind verschiedene Winkelstellungen zwischen dem Arm 20 und dem Antriebslenker 15 leicht durchführbar. Ferner kann die Winkelbewegung für das Drucksteuerglied 24 auf das Ventil 23 bedeutend kleiner als die entsprechende Winkelbewegung auf den Hebel 10 sein_e Außerdem besteht keine Gefahr für das Drucksteuerglied 24, während der Bremsregelung deformiert zu werden. Die Rückholfeder 27 versucht das Drucksteuerglied 24 in seiner maximal geöffneten Lage zu halten, wenn das Fahrzeug voll belastet ist«, Auf den Antriebslenker 15 wird durch die Bewegung des Hebels 10 eine Drehbewegung ausgeübt, die so groß ist, daß die Stellschraube 19 des Antriebslenkers von dem Ansatz 21 des Armes 20 zurückgeht. Wenn das Fahrzeug nur leicht beladen ist, wirkt die Feder 27 dem Arm 20 entgegen, welche dem Antriebslenker 15 folgt, so daß das Drucksteuerglied 24 für eine Verringerung des Bremsdruckes entsprechend eingestellt wird. Sofern das Drucksteuerglied 24 nicht in der Lage ist, der Bewegung des Hebels zu folgen, nimmt die Feder 22 den Rest der Bewegung auf. Die Rückzugfeder 27 dient ferner dazu

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sicherzustellen, daß bei Ausfall des Übertragungsgestänges der Bremsdruck dennoch eingestellt werden kann, so daß dieser der maximal geöffneten Stellung des Ventils 23 entspricht.

Die Erfindung ist nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel des Übertragungsgestänges begrenzt. Die Übertragung der Hebelbewegung kann in ähnlicher Weise auch auf anderem Wege vorgenommen werden, Z₀B₀ infolge einer direkten Verbindung zwischen dem Hebelarm 13 und dem Drucksteuerglied 24.

Die Fig. 2 und 3 zeigen nur jene Teile der Vorrichtung, die für das Verständnis der Wirkungsweise der Vorrichtung von Bedeutung sind. Von dem Übertragungsgestänge sind daher nur die Steuerstange 14, der Antriebslenker 15 und die Drehachse 16 dargestellt, und zwar liegt letztere höher als dies in der Praxis der Fall ist. In den Fig« 2 und 3 sind mit voll ausgezogenen Linien die Gestalt und Lage der Federeinrichtung 5 bei einer bestimmten Last dargestellt. Mit den strichpunktierten Linien sind die Verhältnisse bei einer größeren Belastung des Fahrzeugs angedeutet. Im ersteren Fall nimmt der Hebel 10 eine Lage ein, die parallel zu der rückwärtigen Antriebsachse 8 ist, während er im letzteren Fall eine Winkellage in bezug auf die Hinterachse 8 einnimmt, so wie das deutlich aus Fig_e 3 hervorgeht,,

Bei der Fahrt wird durch unebenes Gelände, Schrägstellungen des Fahrzeugs u.dgl. das Federsystem 4 zeitweilig zusätzlichen Beanspruchungen ausgesetzt, wodurch die Blattfederpakete in ihrer Form und Lage eine Änderung erfahren« Die Blattfederpakete 5 werden hierbei um ihre Lagerzapfen 6 gedreht, so daß der Lagerpunkt 10a des Hebels 10 auf der Achsstütze 35 ebenfalls einer Drehbewegung um die Lagerzapfen 6 ausgesetzt ist_e Hieraus folgt, daß der Hebel 10

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nicht durch Bewegungen und Lasten beeinflußt wird, die durch unterschiedliche Lagen der Achsen erzeugt werden und somit zu keinen Bremsdruckeinstellungen führt. Sogar bei Fahrzeugen mit einer sehr großen Schrägstellung bleibt der Hebel 10 grundsätzlich in unveränderter Lage, nämlich in seiner Normallage, die mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. Dies ist deshalb möglich, weil der Hebel 10 zentrisch auf der hinteren Achsstütze 35 angeordnet ist, nämlich vorzugsweise in deren Rollzentrum.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist vorzugsweise anwendbar bei Dreiachslastkraftwagen mit höhenverstellbaren Stützrädern, da von den Stützrädern herrührende Änderungen und Winkelbewegungen der Federeinrichtungen um die Lagerzapfen keine Verstellung des Bremsdruckes bedingen,, Dies bedeutet, daß der Bremsdruck für eine bestimmte Fahrzeuglast unverändert bleibt, unabhängig von der Lage der Stützachse 34.

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Claims

SAAB-SCANIA AKTIEBOLAG, S-151 87 Södertäl.je, Schweden

Patentansprüche;

Vorrichtung zum lastabhängigen Regeln des Bremsdruckes bei Fahrzeugen, insbesondere dreiachsigen Lastkraftwagen mit einer höhenverstellbaren Achse sowie einer die hinteren Antriebsräder und eine Antriebswelle aufnehmenden hinteren Achsstütze, die über mindestens ein Federsystem, vorzugsweise in Gestalt von gebogenen Blattfederpaketen, am Fahrzeugrahmen befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der rückwärtigen Achsstütze (35) oder einem ähnlichen Teil ein doppelarmiger Hebel (10) schwenkbar gelagert ist, dessen einer Arm (11) im wesentlichen zur Erzielung eines gleichbleibenden Abstandes von der Verbindungslinie zwischen den an zwei Längsträgern (2) des Fahrzeugrahmens (1) befestigten Lagerzapfen (6) für das Federsystem (4) mit einer gelenkig gelagerten Stange (12) Verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Achsstütze (35) befindliche Lagerpunkt (10a) des Hebels (10) bei Laständerungen des Fahrzeugs eine vertikale Bewegung vollführt, die parallel zu einer vom Mittelpunkt des Blattfederpaketes (5) zurückgelegten Bewegungsbahn verläuft und von einem von der am Arm (11) des Hebels (10) schwenkbar gelagerten Stange (12) zurückgelegten Weg derart abweicht, daß sich der Abstand des Lagerpunktes (10a) zu der Verbindungslinie zwischen den Lagerzapfen (6) des Federpaketes (5) in Abhängigkeit der Last des Fahrzeugs verändert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (10) mit einem Übertra-

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gungsgestänge (14, 15, 20, 22) verbunden ist, über das bei Laständerungen die dabei auftretende horizontale Schwenkbewegung des Hebels (10) um die Lagerachse der Stange (12) am Arm (11) auf ein Ventil (23) übertragbar ist, das am Fahrzeugrahmen (1) befestigt ist und den Druck der Bremsflüssigkeit regelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß bei einer während der Fahrt des Fahrzeugs erfolgenden Belastung des Federsystems (4) die Blattfederpakete (5) in an sich bekannter Weise um ihre Lagerzapfen (6) schwenken, wobei der Lagerpunkt (10a) auf der Achsstütze (35) ebenfalls eine bogenförmige Vertikalbewegung ausführt, die mit ihrem Mittelpunkt auf der Verbindungslinie zwischen den Lagerzapfen (6) nicht von der Bewegungsbahn des Lagerpunktes der Stange (12) am Arm (11) abweicht und somit die horizontalen Winkelbewegungen des Hebels (10) zwecks übertragung auf das Regelventil (23) nicht beeinflußt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerpunkt (10a) derart auf der Achsstütze (35) angeordnet ist, daß er mit dem Rollzentrum der hinteren Antriebsachse (8) zusammenfällt,,

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsgestänge eine gelenkig gelagerte Steuerstange (14) zwischen dem äußeren Ende eines weiteren Armes (13) des Hebels (10) und einem Antriebslenker (15) aufweist, der am Fahrzeugrahmen (1) um eine Achse (16) drehbar gelagert ist, auf der ein Steuerarm (20) drehbeweglich gelagert ist, der im Zusammenwirken mit einer Feder (22) zumindest teilweise die Winkelbewegungen für den Antriebslenker (15) auf ein Drucksteuerglied (24) des Regelventils (23) überträgt.

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7ο Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerstange (14) am äußeren Ende des Antriebslenkers (15) angelenkt ist, der bei seiner Schwenkbewegung eine durch die Verbindungslinie zwischen den Lagerzapfen (6) gehende, querverlaufende Bewegungsbahn vollführt und bei seiner einer normalen Belastung des Fahrzeugs entsprechenden Stellung mit der Verbindungslinie zusammenfällt«,

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (20) in bezug auf den Antriebslenker (15) mittels einer im Arm (20) oder im Antriebslenker (15) eingesetzten Stellschraube (49) in verschiedenen Winkelstellungen einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet j daß das Drucksteuerglied (24) durch eine am Fahrzeugrahmen (1) angeordnete Rückzugfeder (27) gegen die maximale Öffnungslage des Bremsregelventils (23) betätigbar ist.

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