DE2213496A1

DE2213496A1 - Steuervorrichtung für hydraulische Bremsanlagen

Info

Publication number: DE2213496A1
Application number: DE19722213496
Authority: DE
Inventors: Hans Josef 5414 Vallendar. M Vogt
Original assignee: Girling Ltd., Birmingham, (Großbritannien)
Priority date: 1971-03-19
Filing date: 1972-03-20
Publication date: 1972-11-23
Also published as: BR7201556D0; JPS5125908B1; DE2213496B2; GB1316721A; US3770326A

Description

betreffend Steuervorrichtung für hydraulische Bremsanlagen

Die Erfindung bezieht sich auf Steuervorrichtungen für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit einem

Gehäuse, das einen Einlaß zum Anschließen an einen Hauptzylinder und einen Auslaß zum Verbinden mit mindestens einer hydraulischen Vorrichtung zum Betätigen einer Radbremse aufweist, einem in einer Bohrung des Gehäuses arbeitenden Kolben mit einem normalerweise den Einlaß und den Auslaß miteinander verbindenden Längskanal, einem durch Trägheitskräfte gesteuerten Ventilkörper, der in einer Kammer des Gehäuses zwischen dem Einlaß und einem Ende des Kolbens angeordnet ist, sowie einem in dem erwähnten Ende des Kolbens ausgebildeten, den Längskanal umgebenden Sitz, mit dem der Ventilkörper zusammenarbeiten kann, um die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß zu unterbrechen, wenn beim Bremsen die Verzögerung des Fahrzeugs, das mit der Steuervorrichtung ausgerüstet ist, einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Gemäß der Erfindung ist eine Steuervorrichtung der genannten Art für Bremsanlagen geschaffen worden, bei der der Kolben als Differentialkolben ausgebildet ist, welcher in einer dazu passenden ötuSenbohrung arbeitet, bei der der

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Sitz an dem den kleineren Querschnitt aufweisenden Ende des Kolbens angeordnet ist, und bei der in dem Gehäuse ein Anschlag vorhanden ist, um die Bewegung des Ventilkörpers zusammen mit dem Kolben in dichtung auf das die größere Querschnittsfläche aufweisende Ende der Bohrung zu begrenzen, wenn der Sitz in dieser Richtung dadurch bewegt wird, daß der Druck eines Druckfludes erhöht wird, das über den Einlaß zugefünrt wird und auf das den kleineren Querschnitt aufweisende Ende des Kolbens wirkt, so daß der Auslaß erneut durch den Län.gskanal mit dem Einlaß verbunden wird.

Bei dieser Konstruktion wird die Zufuhr des Druckfludes zu der Betätigungsvorrichtung dadurch unterbrochen, daß der Ventilkörper zur Anlage an dem Sitz kommt, wenn die Verzögerung des Fahrzeugs einen vorbestimmten Wert überschreitet, und die Bremse wird erneut automatisch betätigt, sobald sich der Druck des Fludes in dem Hauptzylinder erhöht, so daß sich der Sitz von dem dann eine Ruhestellung einnehmenden Ventilkörper entfernt.

Der Vorgang des erneuten Betätigens der Bremse setzt sich fort, bis der erhöhte Druck, der auf die Betätigungsvorrichtung aufgebracht wird und auch auf beide Enden des Differentialkolbens wirkt, den Differentialkolben wegen des Querschnittsunterschiedes zwischen seinen Beaufschlagungsflächen veranlaßt, sich in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, was zur Folge hat, daß der Sitz erneut zur Anlage an dem in Ruhe befindlichen Ventilkörper kommt, um die Zufuhr des Druckiludes zu der Betätigungsvorrichtung zu unterbrechen.

Diese Folge von Vorgängen wiederholt sich selbsttätig, während der Hauptzylinder in einem beliebigen Zeitpunkt betätigt wird, und jede der aufeinander folgenden Beaufschlagungen der Radbremse mit dem Druckilud findet jeweils bei einem etwas erhöhten Druck statt.

Der Anschlag ist vorzugsweise als nach innen vorspringende Ringschulter ausgebildet und in dem Gehäuse zwischen dem

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Ende der den kleineren Durchmesser aufweisenden Bohrung und dem benachbarten Ende der Kammer angeordnet, in der der durch Trägheitskräfte gesteuerte Ventilkörper arbeitet.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten an Hand einer schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsi'orm der Erfindung im Längsschnitt.

Gemäß der Zeichnung gehört zu der Steuervorrichtung bzw. dem Steuerventil ein Gehäuse 1, das sich aus zwei zueinander passenden Gehäuseteilen 2 und 3 zusammensetzt, die an ihren benachbarten Stirnflächen 4 und 5 miteinander verspannt sind. Das Gehäuseteil 2 weist eine sich von seinem inneren Ende aus erstreckende Längsbohrung 6 auf, die mit einer Bohrungserweiterung 7 versehen ist, von der eine ringförmige Buchse 8 aufgenonmen ist, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 6. Die Innenfläche der Buchse 8 und die Bohrung 6 bilden zusammen eine Stufenbohrung 9» in der ein Differentialkolben 10 arbeitet, welcher normalerweise gegen einen Anschlag 11 am geschlossenen äußeren Ende des Gehäuseteils 2 durch eine Druckfeder 13 vorgespannt ist, die sich an dem. den größeren Durchmesser aufweisenden Teil des Kolbens 10 und dem benachbarten Ende der Buchse 8 abstützt.

Das Gehäuseteil 3 weist eine mit der Bohrungserweiterung 7 konzentrische Längsbohrung 14 auf, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat wie die Bohrungserweiterung.

Die Buchse 3 hat eine etwas kleinere Länge als die Bohrungserweiterung 7 und ist vorzugsweise mit einer Schulter 15 in dem Gehäuseteil 2 an der Übergangsstelle zwischen der Bohrung 6 und der Bohrungserweiterung 7 durch ein Anschlagteil 16 verspannt. Dieses Anschlagteil weist einen sich längs seiner Achse erstreckenden Bundabschnitt 17 auf, an dem zwischen seinen Enden ein nach außen vorspringender radialer Plansch

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ausgebildet ist, der mit abdichtender vi/irkung zwischen den benachbarten Stirnflächen der Gehäuseteile 2 und 3 eingespannt ist; ferner ueist das Anschlagteil 16 einen nach innen gerichteten radialen Flansch 20 auf, der mit dem äußeren Ende der Buchse 8 zusammenarbeitet, um die Buchse 8 mit der Schulter 15 zu verspannen. Der Plansch 20 hat im wesentlichen den gleicηen Innendurchmesser wie die Buchse 8.

Ferner ist eine Buchse 21 vorhanden, die durch die von der Buchse 8 abgewandte Stirnfläche des Bundabschnitts 17 unterstützt oder an sie angearbeitet ist und sich axial in die Bohrung 14 aes Gehauseteils 3 hinein erstreckt. Die Innenfläche der Buchse bzw. aes Buchsenabschnitts 21 weist einen Satz von in ümx'angsabständen verteilten Rippen 22 auf, die Führungen biluen, zv-iichen denen ein durch Trägheitskräfte gesteuerter Ventilkorper in Form einer Kugel 23 geführt ist, die in der eine Kammer bildenden Bohrung 14 angeordnet ist. Die Ventilkugel 23 kann sich in der Kammer 14 entlang den Führungen 22 längs einer axialen Strecke zwischen dem Anschlagteil 16 und einem Anschlag 24 am geschlossenen Ende des Gehäuseteils 3 bewegen. Gemäß der Zeichnung ist das innerste Ende der von der Buchse 8 abgewandten Fläche des Flansches 20 als unterbrochene gekrümmte Fläche in Form einer Zone einer Kugel ausgebildet, die den gleichen Durchmesser hat wie die Ventilkugel 23, so daß an dieser Stelle eine Anschlagfläche 25 vorhanden ist, mit der die Ventilkugel zusammenarbeitet.

In der Anschlagfläche 25 vorhandene^ Lücken bilden Durchlässe für das Druckflud, wenn die Ventilkugel 23 an der Anschlagfläche anliegt.

Das geschlossene äußere Ende des Gehäuseteils 3 weist einen in Verbindung mit der Bohrung 14 stehenden radialen Kanal 26 auf,' und im geschlossenen äußeren Ende des Gehäuseteils 2 ist ein radialer Kanal 27 ausgebildet. Normalerweise stehen die Kanäle 26 und 27 über die Längs- bzw. Axialbohrung 28 dies Kolbens 10 in Verbindung miteinander, und an dem den kleineren Durchmesser aufweisenden inneren Ende des Kolbens

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- 5 ist ein die Bohrung 28 umgebender Ventilsitz 29 angeordnet.

Die Bremsensteuervorrichtung wird in das betreffende Fahrzeug in einer geneigten Lage so eingebaut, daß sich das geschlossene Ende des Gehäuseteils 2 am vorderen Ende befindet. Der Kanal 27 wird mit hydraulischen Vorrichtungen zum Betätigen von Radbremsen verbunden, bei denen es sich normalerweise um die Hinterradbremsen des Fahrzeugs handelt.

Bei der normalen Ruhestellung der Bremsen nehmen die Teile der Steuervorrichtung die in der Zeichnung dargestellte Lage ein, d_eh. die Ventilkugel 23 befindet sich in d.nem Abstand von dem Ventilsitz 29 und stützt sich unter der Wirkung der Schwerkraft an dem Anschlag 24 ab, während der Differentialkolben 10 durch die Druckfeder 13 in Anlage an dem Anschlag 11 gehalten wird.

Wird der Hauptzylinder betätigt, um die Bremsen anzuziehen, und bleibt die Verzögerung des Fahrzeugs unter einem vorbestimmten Wert, der erforderlich ist, um die Ventilkugel 23 zu veranlassen, sich an den Ventilsitz 29 anzulegen, wird das Druckflud den Vorrichtungen zum Betätigen der Radbremsen über die Kammer 14, die Längsbohrung 28 des Kolbens 10, die Bohrung 6 und den Auslaßkanal 27 zugeführt. Gleichzeitig wirkt der Hauptzylinderdruck auf das Ende des Differentialkolbens 10 mit der kleineren Querschnittsfläche, und der auf die Bremsen aufgebrachte Druck wirkt auf das Ende mit der größeren Querschnittsfläche. Solange die Kugel 23 nicht mit dem Sitz 29 in Eingriff steht, sind diese beiden Drücke gleich. Aufgrund der unterschiedlichen Flächen an den beiden Enden des Kolbens 10 wird der Kolben 10 entsprechend einer Druckzunahme'allmählich weiter zum kleineren Ende der Stufenbohrung hin entgegen der Wirkung der Feder 13 bewegt, in der i&iergie gespeichert wird,bis das kleinere Ende des Kolbens im wesentlichen mit der Anschlagfläche 25 fluchtet. Wenn dies

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eintritt, wird ein vorbestimmter Minimaldruck auf den Auslaßkanal 27 aufgebracht.

Wenn die Verzögerung des Fahrzeugs den vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Kugel 23 in Eingriff mit dem Sitz 29 bewegt, unterbricht die unmittelbare Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Bremsbetätigungsvorrichtungen und tritt gleichzeitig in Singriff mit der Anschlagfläche 25 oder gelangt in unmittelbare Nähe derselben.

Jede Druckzunahme des vom Hauptzylinder zugeführten Fluds wirkt dann auf das kleinere Jiinde des Differentialkolbens 10 und bewegt mit Hilfe der Feder 13 den Kolben 10 zum größeren Ende der Stufenbohrung 9 hin gegen den bereits in diesem größeren Ende der Bohrung 9 bestehenden Druck, bei dem es sich um den auf die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen aufgebrachten Druck handelt. Bei dieser Bewegung des Kolbens 10 steht die Kugel in Eingriff mit bzw. tritt in Eingriff mit der Anschlagfläche 25. Der Ventilsitz 29 gelangt also außer Eingriff mit der Kugel 23ι so daß der erhöhte Hauptzylinderdruck auf die Bremsbetätigungsvorrichtungen durch die Längsbohrung 28 im Kolben 10 aufgebracht wird und die Hinterradbremsen selbsttätig erneut angelegt werden.

Der die Bremsen beaufschlagende erhöhte Druck wirkt auch auf das entgegengesetzte Ende des Differentialkolbens 10 und veranlaßt diesen aufgrund der unterschiedlichen Flächen der beiden Enden des Kolbens 10 zum kleineren linde der Stufenbohrung 9 zu wandern mit dem Ergebnis, daß der Sitz 29 mit der Kugel 23 in Eingriff tritt, um wiederum die Zufuhr von Druckflud zu den Bremsbetätigungsvorrichtungen zu unterbrechen.

Die oben beschriebene Folge von Vorgängen wiederholt sich selbsttätig bei jeder nachfolgenden Druckzunahme im Hauptzyliöd6jE?druck;_; während nur eines Bremsvorganges, und jede

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der aufeinanderfolgenden Beaufschlagungen der Hinterradbremsen erfolgt mit einem zunehmend höheren Druck.

Die Kugel 23 kann auch unter der Wirkung anderer Kräfte als derjenigen Kräfte, die erzeugt werden, wenn die Verzögerung des Fahrzeugs bei einem Bremsvorgang einen vorbestimmten Wert überschreitet, zum Sitz 29 hin bewegt werden. Zum Beispiel kann sich die Kugel 23 zum Sitz 29 bewegen, wenn die Steuervorrichtung wegen starker Durchbiegungen der Federung des Fahrzeugs, in dem die Steuervorrichtung vorgesehen ist, übermäßig stark gekippt wird. Andererseits kann die Kugel 23 sich auch zum Sitz 29 bewegen, wenn auf die Kugel 23 ein unter hohem Druck stehendes Flud aufprallt, wenn der Hauptzylinder rasch betätigt wird. In diesen beiden Fällen wird die Bewegung der Kugel 23 zum Sitz 29 hin dadurch angehalten, daß die Anschlagfläche 25 vorgesehen ist, die verhindert, daß die Kugel 23 mit dem Sitz 29 in Eingriff tritt, welcher sich zu diesem Zeitpunkt durch die Kraft der Feder 13, die den Differentialkolben 10 gegen den Anschlag am geschlossenen Ende der Stufenbohrung 9 hält, in der in der Zeichnung dargestellten, zurückgezogenen Lage befindet.

Wenn die Kugel 23 unter dem Einfluß von Federungsbewegungen beim Bremsen durch die Betätigung des Hauptzylinders mit der Anschlagfläche 25 in Eingriff tritt, strömt Fluddruck durch die Längsbohrung 28 im Kolben 10 zu den Vorrichtungen zum Betätigen der Hinterradbremsen. Die Bremsen werden angezogen, bis der auf die entgegengesetzten Enden des Differentialkolbens 10 wirkende hydraulische Druck einen so großen Wert erreicht, daß auf den Kolben 10 wegen der verschieden großen Flächen der Enden des Kolbens eine Kraft in einer solchen Größe aufgebracht wird, die ausreicht, den Kolben 10 zum kleineren Ende der Stufenbohrung hin zu bewegen und den Sitz 29 in Eingriff mit der Kugel 23 zu drängen. Die Zufuhr von

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Flud zu den Bremsbetätigungsvorrichtungen wird womit unterbunden. Jeder nachfolgende Druckanstieg in dem vom Hauptzylinder zugeführten, auf das kleiner Ende des Kolbens 10 wirkenden Flud dient zum erneuten Anlegen der Bremsen in aufeinanderfolgenden Stufen, wie oben beschrieben.

Sollte sich die Kugel 23 wegen der Wirkung eines hohen Drucks im Flud vom Hauptzylinder zum Sitz 29 bewegen, so wird dieses unter hohem Druck stehende Flud den Bremsbetätigungsvorrichtungen durch die Längsbohrung 28 solange zugeführt, bis dieser Druck einen so hohen Wert erreicht, daß der Differentialkolben 10 zum kleineren Ende der Stufenbohrung 9 bewegt wird, so daß der Sitz 29 mit der Kugel 23 in Eingriff tritt, um die Zufuhr von Druckflud zu den Betätigungsvorrichtungen für die Hinterradbremsen zu unterbinden. Danach erfolgt ein erneutes Anlegen der Bremsen entsprechend einem weiteren Anstieg des Hauptzylinderdrucks, wie oben beschrieben.

Der Wert des Drucks, bei dem der Sitz 29 mit der Kugel 23 in Eingriff bringbar ist, ist so gewählt, daß er mit den Bedingungen übereinstimmt, die bei der Verzögerung des Fahrzeuges auf den vorbestimmten Wert herrschen, bei dem die Kugel 23 normalerweise unter der Wirkung von Trägheitskräften gegen den Sitz 29 gepreßt würde.

Ansprüche; 209848/0606

Claims

Ansprüche

1, \ Steuervorrichtung für eine hydraulische Bremsanlage

eines Fahrzeugs mit einem Gehäuse, das einen Einlaß zum ^Anschließen an einen Hauptzylinder und einen Auslaß zum Verbinden mit mindestens einer hydraulischen Vorrichtung zum Betätigen einer Radbremse aufweist, einem in einer Bohrung des Gehäuses arbeitenden Kolben mit einem normalerweise den Einlaß und den Auslaß miteinander verbindenden Längskanal, einem durch Trägheitskräfte gesteuerten Ventilkörper, der in einer Kammer des Gehäuses zwischen dem Einlaß und einem Ende des Kolbens angeordnet ist, sowie einem in dem "erwähnten Ende des Kolbens ausgebildeten, den Längskanal umgebenden Sitz, mit dem der Ventilkörper zusammenarbeiten kann, um die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß zu unterbrechen, wenn die Verzögerung des Fahrzeugs, das mit der Steuervorrichtung ausgerüstet ist, einen vorbestimmten Wert überschreitet, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben als Differentialkolben (10) ausgebildet ist, welcher in einer dazu passenden Stufenbohrung (9) arbeitet, daß der Sitz (29) an dem den kleineren Querschnitt aufweisenden Ende des Kolbens angeordnet ist, und daß in dem Gehäuse (1) ein Anschlag (25) vorhanden ist, um die Bewegung des Ventilkörpers (23) zusammen mit dem Kolben in Richtung auf das die größere Querschnittsfläche aufweisende Ende der Bohrung zu begrenzen, wenn der Sitz in dieser Richtung dadurch bewegt wird, daß der Druck des Druckfluds erhöht wird, das über den Einlaß (26) zugeführt wird und auf das den kleineren Querschnitt aufweisende Ende des Kolbens (10) wirkt, so daß der Auslaß (27) erneut durch den Längskanal (28) mit

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dem Einlaß verbunden wird.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (25) eine nach innen gerichtete, ringförmige schulter aufweist, die in dem Gehäuse (1) zwischen dem Ende der Bohrung (9) mit der kleineren Querschnittsfläche und dem benachbarten Ende der Kammer (14) angeordnet ist, in der sich der Ventilkörper befindet.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der durch Trägheitskräfte gesteuerte Ventilkörper (23) eine Kugel aufweist und daß der Anschlag (25) eine Fläche von gekrümmtem Umriß aufweist, die mit der Kugel konzentrisch ist und den gleichen Durchmesser aufweist wie diese.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß in der Anschlagfläche (25) vorgesehene Spalte Kanäle für Flud vom Einlaß (26) bilden, welches auf das Ende des Kolbens (10) mit dem kleineren Durchmesser wirkt, wenn der durch Trägheitskräfte gesteuerte Ventilkörper

an der Anschlagfläche anliegt.

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