DE2520324A1

DE2520324A1 - Hydraulische bremsanlage eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE2520324A1
Application number: DE19752520324
Authority: DE
Inventors: Wolfram Ing Grad Dau
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1975-05-07
Filing date: 1975-05-07
Publication date: 1976-11-18
Also published as: GB1495918A; FR2310247A1

Description

VOLKSWAGEMERK AKTIEiTGESELL SCHAFT

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Unsere Zeichen: K 1936
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Hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung "bezieht sich auf eine hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges mit einem Hauptbremszylinder, dessen Kolben über eine Kolbendruckstange mit dem Bremspedal in Verbindung steht und dessen Zylinderbohrung durch mindestens eine Ausgleichs- oder Schnüffelbohrung mit einem Ausgleichsbehälter verbunden ist.

Im allgemeinen wird der Hauptbremszylinder eines Kraftfahrzeuges mittels eines Fußhebels, des Bremspedals,über eine Drucksbango, nämlich die Ko3.ben,iruckstange, betätigt« Der notwendige Kolbenhub im Hauptbremszylinder wird dabei zwangläufig durch die Länge der geforderton Flüssigkeitssäule für den jeweiligen Bronnkreis bestimmt. Aufgrund des erforderlichen Kolbenhubs worden die Hebelübersetzung des Bremspedals sowie der zumutbare Fußweg air Bremspedal festgelegt. TTm. die für die Betätigung des BroE3-pedals erforderliche Fußkraft möglichst klein zu halten, strebt man in der Regel an, diese Hebelübersetzung groß zu wählen. Eine g"*oße Eob ;1 üb^r-i'setc-ung hat jedool·. zur Folge, daß der PuS'.7Og a~i Bremspedal, bei Einhaltung des erforderlichen Kolbenhubs im Hauptbremszylinder unangenehm groß wird, sunal sich dabei auch das in

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der Bremsanlage stets vorhandene Lüftspiel durch einen entsprechend großen Bremspedal-Leerweg bemerkbar macht. Ein zu großer Fußweg am Bremspedal ist jedoch nur bedingt zulässig, weil z. B. kleinere Fahrzeugführer ein Bremspedal mit großem Fußweg unter Umständen nicht bis zum Anschlag durchtreten könnten oder weil z. B. die vorhandenen Raumverhältnisse einen solchen großen Fußweg nicht zulassen. Da somit u. a. aus den vorerwähnten Gründen die Größe des Fußweges beschränkt ist, kann auch für die Hebelübersetzung zwangsläufig ein bestimmter Wert nicht überschritten werden, so daß die erforderliche Fußkraft für die Betätigung des Bremspedal mitunter nicht so niedrig ist, wie man sie gerne hätte. !Tun wäre es zwar grundsätzlich möglich, die gewünschte niedrige Fußkraft mittels eines bekannten Bremskraft Verstärkers zu erzielen, doch stellt das einen technischen und wirtschaftlichen Aufwand dar, der in vielen Fällen nicht zu rechtfertigen ist.

Ausgehend von einer hydraulischen Bremsanlage der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese ohne Einsatz von Bremskraftverstärkern so auszubilden und zu verbessern, daß es ohne Vergrößerung des Fußweges möglich ist, die zur Betätigung des Bremspedals erforderliche Fußkraft herabzusetzen.

In der Erkenntnis, daß ein wesentlicher Teil, nämlich 10^ und mehr, des erforderlichen Fußweges auf das im Hauptbremszylinder vorhandene Lüftspiel zurückzuführen ist, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine zwischen Aisgleichsbohrungen und Ausgleichsbehälter angeordnete an sich geschlossene Ventilanordnung, welche nur bei nichtbetätigtem Bremspedal über ein mit.dem Bremspedal in Verbindung stehendes Gestänge offengehalten isö♦ Durch diese Maßnahme wird das im Hauptbremszylinder selbst vorhandene LÜf;spiel in einfache.· IJeI-Se na,heru vollkommen au&g?- sohaltet, ireil die erfindun^svesäß vorgesehene Ventilanordnrr·^; bei Betätigung· das Ereaspedals praktisch sofort schließt un'l dadurch verhindert, daß üb ex· die Ausgleichsbohrungen Bremsflüssigkeit aus der Zylinderbohrung in den Ausgleichsbehälter

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überwechseln kann. Der Bremsdruck kann sich somit bei Betätigung des Bremspedals nahezu unverzögert aufbauen.

In einer bevorzugten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventilanordnung einen Ventilteller o.a. auf, der den mit den Ausgleichsbohrungen verbundenen Ventilausgang unter der Wirkung einer !Federvorrichtung druckmäßig von dem mit dem Ausgleichsbehälter verbundenen Ventileingang trennt, wobei das Gestänge für den Ventilteller bei nicht betätigtem Bremspedal einen der !Federvorrichtung entgegenwirkenden, den Ventilteller von seinem Ventilsitz abhebenden Anschlag bildet. Der Ventilteller und das Gestänge bilden dabei vorzugsweise eine bauliche Einheit.

Anhand eines Ausführungsbeispieles werden die Erfindung und weitere erfindungswesentliche Ausgestaltungen erläutert.

Die einzige !Figur der Zeichnung zeigt in zum Teil schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus dem vorderen unteren Bodenbereich des Kraftfahrzeug-Innenraumes. Man erkennt einen im Ausführungsbeispiel als Tandemzylind.pr ausgebildeten Hauptbremszylinder 1, welcher an der Spritzwand 17 des !Fahrzeugaufbaus befestigt ist. Die zu den beiden getrennten Bremskreisen der hydraulischen Bremsanlage führenden Ausgangsbohrungen des Hauptbremszylinders 1 sind mit 19 und 20 und die von der Zylinderbohrung 12 durch die Zylinderwandung nach außen führenden Schnüffel- oder Ausgleichsbohrungen mit 2 beziffert. Diese Ausgleichobohrungen 2 ermöglichen es der Bremsflüssigkeit, in bekannter Weise bei gelöster Bremse zum mit 8 bezifferten Ausgleichsbehälter zurückzufließen. Eine solche Rückflußmöglichkeit muß vorhanden sein, weil sich die Bremsflüssigkeit bei fehlenden oder verstopften Ausgleichsbohrungen sonst unter Wärmeeinwirkung nach den Radbrernszylindern hin ausdehnen und unter U¹Je-.·- windung der Rückzugfedern ein ständiges Schleifen der Bremse verursachen würde. Die Bewegung des um seine Drehachse 18 schwank-

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baren Bremspedals 3 wird in üblicher Weise über eine Kolbendruckstange 16 auf die Kolben 11 des Hauptbremszylinder 1 übertragen. Erfindungsgemäß ist nun zwischen den Ausgleichsbehälter 8 und die beiden Ausgleichsbohrungen 12 des Hauptbremszylinders eine Ventilanordnung 5 eingeschaltet, welche sowohl die vom Ausgleichsbehälter zum Hauptbremszylinder als auch die vom Hauptbremszylinder zum Ausgleichsbehälter fließende Bremsflüssigkeit passieren muß. Im Innern der Ventilanordnung 5 ist ein im Ausführungsbeispiel kegelförmiger Ventilteller 6 angeordnet, welcher unter der Wirkung einer als Druckfeder ausgebildeten Federvorrichtung 7 - die Ventilanordnung schließend auf den Ventilsitz der Ventilanordnung gepreßt wird, wenn er nicht durch sonstige Maßnahmen daran gehindert wird. Bei auf dem Ventilsitz anliegenden Ventilteller 6 ist der über ein Leitungssystem 21 mit den beiden Auslgeichsbohrungen 2 verbundene Ventilausgang 9 druckmäßig von dem mit dem Ausgleichsbehälter 8 verbundenen Ventileingang 10 getrennt. Es kann weder Bremsflüssigkeit vom Hauptbremszylinder zum Ausgleichsbehälter noch Bremsflüssigkeit vom Ausgleichsbehälter in den Hauptbremszylinder fließen. Durch ein Gestänge 4 ist dafür gesorgt, daß der Ventilteller 6 bei nicht betätigtem Bremspedal, d« h. bei gelöster Bremse, nicht am Ventilsitz anliegt. Die Verbindung zwischen den beiden Ausgleichsbohrungen 2 und dem Ausgleichsbehälter 8 ist daher bei nicht betätigtem Bremspedal nicht unterbrochen, so daß die Bremsflüssigkeit erforderlichenfalls ungehindert vom Hauptbremszylinder 1 in den Ausgleichsbehälter zurückfließen kann. Das als Stößel ausgebildete Gestänge 4 steht mit seinem einen Ende mit dem Ventilteller 6 und mit seinem anderen Ende mit dem Bremspedal 3 in Verbindung. Der Ventilteller besitzt einen mit einem Gewinde versehenen Schaft 15, an dem das Gestänge 4 mittels einer Schraubverbindung 14 befestigt ist. Mit dem Bremspedal 3 steht das Gestänge im Ausiührungsbeispiel lediglich kraftSchlussig in Verbindung. Es stützt 3leb mit seinem freien Ende am Bremspedal ab. Mittels der Schraubverbindung 14 kann die wirksame Gesamtlänge des Gestänges und des Schaftes I5 verändert werden, so daß in einfacher Weise

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die Ruhelage des Ventiltellers 6, d. h. seine Lage bei nicht betätigtem Bremspedal, sehr feinfühlig eingestellt werden kann. Man erkennt, daß bei Betätigung des Bremspedals 3 der Anschlag des Gestänges 4 ^am Bremspedal fortfällt, so daß der Ventilteller 6 unter der Wirkung der !Federvorrichtung 7 nach rechts, d. h. auf seinen Ventilsitz, gedrückt wird. Durch diese Maßnahmen wird der zum Betätigen der Bremsanlage notwendige Druckstangenweg im Vergleich zu üblichen hydraulischen Anlagen erheblich herabgesetzt. Üblicherweise müssen die Kolben eines Hauptbremszylinders ca. 4 J™¹ bewegt werden, ehe ihre - im Ausführungsbeispel mit 13 bezeichneten - Dichtmanschetten die Ausgleichsbohrungen überfahren haben. Das sind bei einem üblicherweise vorgegebenen Druckstangenweg von etwa 35 nun mehr als 10% des zur Verfügung stehenden Druckstangenweges. Erst nach Überfahren der Ausgleichsbohrungen wird bei den üblichen Bremsanlagen im Hauptbremszylinder ein Druck aufgebaut, weil die Bremsflüssigkeit vorher über die Ausgleichsbohrungen in den Ausgleichsbehälter entweichen kann. Da sichergestellt sein muß, daß die Ausgleichsbohrungen bei gelöster Bremse in jedem Falle offen sind, ist es ohne erhebliche herstellungstechnische Anstrengungen nicht ohne weiteres möglich, das Lüftspiel im Hauptbremszylinder, welches sich aus einer ganzen Reihe von Toleranzen - wie z. B. Spiel zwischen Kolbendruckstange und Kolben, Durchmesser der Ausgleichsbohrungen, Grundabstände zwischen Dichtmanschettenkanten und Ausgleichsbohrungen, Toleranz zwischen den beiden Kolben, Toleranz der Anschläge für die Kolbenruhestellung etc. - zusammensetzt, spürbar herabzusetzen, Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ventilanordnung 5 wir! das störende Lüftspiel im Hauptbremszylinder 1 praktisch ausgeschaltet, weil es ohne Schwierigkeiten möglich ist, in der Ventilanordnung mit einem Ventilteller - Weg von weniger als 0,5 um auszukommen, wobei dieser Weg in einfacher Weise durch die Schraubverbindung I4 regulierb werden kann. Im Aus führ ν λ-, ;--beispiel entspricht der am Gestänge 4 angreifende wirksame Hebelarm des Bremspedals 3 etwa dem an der KoIbendruckstange 16 angreifenden wirksamen Hebelarm, so daß der Ventilteiler- bsv?„

Gcsstängeweg dem Druckstangenweg entspricht. Die Funktionsweise ist folgende: Wenn sich das Bremspedal 3 - wie in der Figur gezeigt - in seiner Ruhestellung befindet, schlägt das Gestänge 4 am Bremspedal an, so daß der Tentilteller 6 gegen die Wirkung der Federvorrichtung 7 von seinem Yentilsitz gedruckt wird. Die Verbindung zwischen Hauptbremszylinder 1 und Ausgleichsbehälter ist frei. Bei Betätigung des Bremspedals 3 entfällt für das Gestänge 4 <ier ihn stützende Anschlag, wodurch der Ventilteller 6 unter der Wirkung der Federvorrichtung 7 auf den Ventilsitz gedruckt wird, so daß die Verbindung zwischen Ausgleichsgefäß 8 und Hauptbremszylinder 1 unterbrochen ist. Da die Bremsflüssigkeit dann nicht mehr aus dem Hauptbremszylinder 1 in den Ausgleichsbehälter 8 entweichen kann, baut sich im Hauptbremszylinder ein Druck auf, obgleich die Ausgleichsbohrungen 2 zu diesem Zeitpunkt noch nicht von den Dichtmanschetten 13 überfahren worden sind. Während zuvor ein Druckstangenweg von etwa 4 ¹^¹ zurückgelegt werden mußte, ehe sich ein Druck im Hauptbremszylinder aufbauen konnte, findet dies nach Einsatz der Ventilanordnung 5 und bei Zugrundelegung der zuvor erwähnten Hebelverhältnisse nunmehr bereits nach einem Druckstangemi eg von nur etwa 0,5 nm statt. Dabei ist natürlich vorausgesetzt, daß das Spiel zwischen KoIbendruckstange 16 und Kolben 11 nicht größer als der Ventiltellerweg ist. Ein Teil des zuvor benötigten Kolbendrucksfcangsaweges kann infolge der Ausschaltung des größten Teils des Lüftspieles im Hauptbremszylinder 1 eingespart werden. Bei Zugrundalegvuig der zuvor als Beispiel genannten Zahlen könnten somit etwa 3j5 nun - nämlich die Differenz zwischen dem ursprüngliche''! Lüftspiel von 4 n™ und äen jetzt noch benötigten 0,5 nim - eingespart werden, was etwa "10% des zur Verfügung stehenden 35 nun Tangen Druckstangenweges sind. Dieser gewonnene Druckstangenweg kann verwendet werden, um die Übersetzung des Bremspedals zugunsten kleinerer Pedalkräfte zu verändern.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die Ansprechempfindlichkeit äsr Anordnung durch Wahl des am Gestänge 4 wirksamen Hebelarmes des Bremspedals 3 in gewünschter Weise beeinflußt

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werden kann, weil sich dadurch das Wegverhältnis zwischen Gestänge 4 "uncL Korbendruckstange 16 verändert.

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Claims

ANSPRÜCHE

ί 1.) Hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges mit einem ^-' Hauptbremszylinder, dessen Kolben über eine Kolbendruckstange mit dem Bremspedal in Verbindung steht und dessen Zylinderbohrung durch mindestens eine Ausgleichs- oder Schnüffelbohrung mit einem Ausgleichsbehälter verbunden ist, gekennzeichnet durch eine zwischen Ausgleichsbohrungen (2) und Ausgleichsbehälter (8) angeordnete an sich geschlossene Ventilanordnung (5)» welche nur bei nichtbetätigtem Bremspedal (3) über ein mit dem Bremspedal (3) in Verbindung stehendes Gestänge (4) offengehalten ist.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (5) einen Ventilteller (6) o. ä. aufweist, der den mit den Ausgleichsbohrungen (2) verbundenen Ventilausgang (9) unter der Wirkung einer Federvorrichtung (7) druckmäßig von dem mit dem Ausgleichsbehälter (8) verbundenen Ventileingang (1O) trennt, und daß das Gestänge (4) für den Ventilteller (6) bei nicht betätigtem Bremspedal (3) einen der Federvorrichtung (7) entegegenwirkenden, den Ventilteller (6) von seinem Ventilsitz abhebenden Anschlag bildet.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ventilteller (6) und Gestänge (4) eine bauliche Einheit bilden.
4. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (6) einen durch eine Schraubverbindung (14) am

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Gestänge (4) "befestigten Schaft (I5) besitzt, und daß die Ruhelage des Ventiltellers (6) innerhalb der Ventilanordnung (5) mittels der Schraubverbindung (I4) einstellbar ist.

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