DE2521961A1

DE2521961A1 - Kombinierte betaetigungs- und hydraulische hauptzylinder-vorrichtung

Info

Publication number: DE2521961A1
Application number: DE19752521961
Authority: DE
Inventors: David Anthony Harries; Frederick James Knight
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1974-05-18
Filing date: 1975-05-16
Publication date: 1975-11-27
Also published as: IT1035755B; US3994537A; BR7503000A; FR2271083B1; GB1510632A; HU172786B; FR2271083A1; CS194224B2; JPS50160666A

Description

Girling Limited,
Kings Road, Tyseley,
Birmingham 11, Warwickshire, England

Kombinierte
Betätigungs- und hydraulische Hauptzylinder-Vorrichtung

Die Erfindung betrifft Betätigungsvorrichtungen für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen, bei denen die Zufuhr von Hydraulikfluid aus dem Druckraum eines hydraulischen Hauptzylinders zu wenigstens einem hydraulischen Folgezylinder einer Radbremse durch wenigstens eine Modulator-Baugruppe regulierbar ist, die eine mit dem Hauptzylinder in Verbindung stehende Kammer, eine an den Folgezylinder anschließbare AuslaßÖffnung, sowie einen Ausgleichskolben aufweist, der in einer mit der Kammer in Verbindung stehenden Bohrung arbeitet und zwischen einer ersten, vorgeschobenen Stellung, in der das wirksame Volumen der Kammer ein Minimum hat und ein zwischen dem Hauptzylinder und der Auslaßöffnung angeordnetes Ventil geöffnet ist, und einer zweiten, zurückgezogenen Stellung, in der das Ventil geschlossen ist und das wirksame Volumen der Kammer größer ist, verstellbar ist, sich normalerweise in der ersten Stellung befindet, jedoch in die zweite Stellung bewegbar ist, sobald die durch den Folgezylinder betätigte Verzögerung eines gebremsten Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt, wobei

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die Stellung des Ausgleichskolbens mit einem Modulator-Glied steuerbar ist, das auf ein von einer Verzögerungsabtasteinriehtung abgegebenes Signal anspricht.

Bei bekannten Betätigungsvorrichtungen dieser Art sind Hauptzylinder und Modulator-Baugruppe voneinander getrennt, die Betätigung des HauptZylinders erfolgt direkt mit einem Pedal, und die Modulator-Baugruppe ist abhängig von einer vom Hauptzylinder getrennten Fluiddruck-Quelle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungssie
Vorrichtung zu schaffen, die an/ gestellte Forderungen in

besonders vorteilhafter Weise erfüllt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Betätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung für eine hydraulische Bremsanlage, die mit einem hydraulischen Hauptzylinder kombiniert ist und bei der erfindungsgemäß der Hauptzylinder mit einer durch Fluiddruck betätigbaren Vorrichtung betätigbar ist, und das Modulator-Glied auf ein Fluiddruck-Steuersignal anspricht.

Somit erfolgen die Betätigung des Hauptzylinders und die Modulation des Bremsdruckes beide mit einem Fluiddruck-Medium, bei dem es sich vorzugsweise um ein pneumatisches Medium handelt.

Der Hauptzylinder ist mit Vorteil als hydrostatischer Zylinder ausgebildet, so daß für das Aggregat lediglich eine Quelle für, beispielsweise, pneumatischen Druck erforderlich ist. Dies erleichtert die Verwendung bzw. den Einbau in Fahrzeugen, da die Betätigung des Aggregates von einer Druckluftquelle aus erfolgen kann.

Vorzugsweise ist der Hauptzylinder mit einem pneumatisch betätigbaren Relais-Ventil kombiniert und läßt sich über eine zu diesem gehörende druckempfindliche Betätigungs-Baugruppe betätigen.

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Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sowohl die Modiilator-Baugruppe als auch das Relais-Ventil ein Paar im Abstand voneinander angeordnete Membranen aufweist, wobei beide Membranen jedes Membranpaares in derselben Richtung mit Pneumatikdruck aus getrennten Quellen beaufschlagbar sind. Dadurch ist gewährleistet, daß das Relais-Ventil und die Modulator-Baugruppe bei Ausfall einer der zugehörigen Pneumatikdruck-Quellen betätigt werden können.

Der Hauptzylinder kann mit einer einzigen Modulator-Baugruppe kombiniert sein. Bei einem solchen Aufbau können die Baueinheiten in einer Linie mit der Bohrung des Hauptzylinders angeordnet sein, die mit der Bohrung der Modulator-Baugruppe gleichachsig ist.

Ist der Hauptzylinder mit mehr als einer, beispielsweise mit zwei Modulator-Baugruppen kombiniert, sind die Achsen der Bohrungen der Modulator-Baugruppen gegenüber der Bohrung des Hauptzylinders in radialer Richtung versetzt, vorzugsweise gegenüber dieser geneigt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen mit zwei Modulator-Baugruppen kombinierten hydraulischen Hauptzylinder und

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein ähnliches kombiniertes Aggregat mit einer einzigen Modulator-Baugruppe, wobei der Hauptzylinder im Längsschnitt dargestellt ist.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Hauptzylinder 1 mit einer durch Fluiddruck betätigbaren Vorrichtung 2, beim gezeigten Beispiel eine pneumatische

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Betätigungsvorrichtung, be tätigbar. Der Modulation der Zufuhr von hydraulischem Druckfluid aus dem Hauptzylinder 1 zu Radbremsen erfolgt mit einem Paar Modulator-Baugruppen 3»4, zu denen ein gemeinsamer Verteiler 5 gehört.

Der Hauptzylinder 1 weist ein Gehäuse 6 mit einer an beiden Seiten offenen, längsgerichteten Bohrung 7 auf, in der ein Kolben 8 arbeitet. Ein Ende des Gehäuses 6 ist unter Abdichtung in eine Ausnehmung 9 im Verteiler 5 eingesetzt. Der Kolben 8 ist normalerweise von einer zwischen ihm und der Basis der Ausnehmung 9 wirksamen Rückstelldruckfeder 11 bei Anlage an einem Anschlag 10 in einer zurückgezogenen Stellung gehalten. In dieser Stellung besteht über eine Reihe gleichartiger, im Kolben 8 ausgebildeter Füllbohrungen 15, die sich in der zurückgezogenen Stellung des Kolbens 8 an der einem Behälter 12 für Fluid zugekehrten⁶Sei?e/terin§in, eine offene Verbindung zwischen diesem Behälter 12 und einem Druekraum 13, der durch die Ausnehmung 9 und eine komplementäre Ausnehmung 14 im entsprechenden Ende des Kolbens 8 gebildet ist.

Jede der Modulator-Baugruppen 3 und 4 weist ein Gehäuse 17 auf, in dem jeweils einer von einem Paar schräggestellter und vom Hautpzylinder 1 ausgehend divergierender Zapfen 18 des Verteilers 5 aufgenommen ist. Ein Modulator-Glied im Gehäuse 17 weist einen als Kolben wirkenden Block 19 auf, der von einer flexibelen Membran 20 getragen ist. Zwischen der Membran 20 und dem Gehäuse 17 befindet sich eine Kammer 21, die mit einer Einlaßöffnung 22 in Verbindung steht. Der Block 19 wirkt auf eine Druckplatte 23, die von einer zweiten Membran 24 getragen ist. Zwischen den Membranen 20 und 24 befindet sich eine Kammer 25, die mit einer Einlaßöffnung in Verbindung steht. Der als Kolben wirkende Block 19 ist von einer Druckfeder 27 normalerweise in der gezeichneten zurückgezogenen Stellung gehalten. In einer im Zapfen 18 ausgebildeten Bohrung 29 arbeitet ein Ausgleichskolben 28, der mit einem Ende in eine mit der Bohrung 29 in Verbindung stehende Kammer 30 eindringt. Am entgegengesetzten Ende des Ausgleichskolbens 28 liegt die Druckplatte 23 an.

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Ein im Verteiler 5 untergebrachtes, in an sich bekannter Weise ausgebildetes Rückschlagventil 31 steuert die Verbindung von einem vom Hauptzylinder 1 abführenden Auslaßkanal 32 über die Kammer 30 zu einer an die Bremsen anschließbaren Auslaßöffnung 33. In der gezeichneten Stellung ist das Rückschlagventil 31 geschlossen.

Die durch Fluiddruck betätigbare Vorrichtung 2 ist in ihrem Aufbau den Modulator-Baugruppen 3 und 4 ähnlich und weist ein Gehäuse 34 auf, das durch im Abstand voneinander angeordnete Membranen 35 und 36 in eine Kammer 37 zwischen der Membran 35 und dem Gehäuse 34 und in eine Kammer 38 zwischen den Membranen 35 und 36 unterteilt ist. Die Kammer 37 steht mit einer Einlaßöffnung 39, die Kammer 38 mit einer Einlaßöffnung 40 in Verbindung. Ein von der Membran 35 getragener Druckblock 41 ist von einer Rückstellfeder 42, die sich an einer von der Membran 36 getragenen Druckplatte 43 abstützt, normalerweise in der gezeichneten zurückgezogenen Stellung gehalten. Die Druckplatte 43 trägt eine axiale Verlängerung oder Betätigungsstange 44, die am Kolben 8 angreift.

Über eine normalerweise geöffnete Staierventil-Anordnung sind die Einlaßöffnungen 22 und 26 an getrennte Pneumatikdruck-Quellen angeschlossen, so daß die Kammern 21 und 25 mit Druck beaufschlagt sind, um die Ausgleichskolben 28 in vorgeschobenen Stellungen zu halten, in denen die Kammern 30 ein minimales wirksames Volumen haben und die Rückschlagventile 31 geöffnet sind.

In ähnlicher Weise sind die Einlaßöffnungen 39 und 40 über ein pedalbetätigbares Bremsventil mit getrennten Pneumatikdruck-Quellen verbunden. Bei Betätigung des Bremsventils werden die Kammern 37 und 38 mit Druck beaufschlagt, die Betätigungsstange 44 geht nach vorn und betätigt dadurch, den Kolben 8 des Hauptzylinders 1, der den Bremsen über die Auslaßöffnung 33 unter Druck gesetztes Hydraulikfluid zuführt.

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Sobald die Verzögerung eines gebremsten Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt, tritt eine Blockierschutz-Abtasteinrichtung in Tätigkeit, die die Steuerventil-Anordnung schließt, um die Zufuhr von Pneumatikdruck zu der Kammer der entsprechenden Modulator-Baugruppe 3 bzw. 4 zu unterbrechen und danach den Druck in der Kammer abzubauen oder in anderer Weise aus dieser abzuführen. Unter der Wirkung der Kraft der Feder 27 und des Hydraulikdruckes zieht sich der Ausgleichskolben 28 zurück, um zuerst das Schließen des Rückschlagventils 31 zu ermöglichen und danach durch Vergrößern des wirksamen Volumens der Kammer 30 den hydraulischen Brems spanndruck zu erniedrigen. Hört das Blockieren auf, werden die Membranen 20 und 24 erneut mit Druck beaufschlagt, mit dem Ergebnis, daß die Bremse erneut angelegt wird, zuerst durch Unterdruck Setzung des in der Kammer 30 befindlichen Fluides durch den Ausgleichskolben 28 und sodann durch das nachfolgende Öffnen des Rückschlagventils 31.

Durch die Verwendung von zwei Membranen sowohl in der durch Fluiddruck betätigbaren Vorrichtung 2 als auch in den Modulator-Baugruppen 3 und 4 ist sichergestellt, daß bei Ausfall einer der jede Einheit versorgenden Quellen die Bremsen weiterhin angelegt werden können und daß der Bremsdruck nach wie vor erniedrigt werden kann.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine der Modulator-Baugruppen weggelassen und die Bohrung 29 ist gleichachsig mit der Bohrung 7 angeordnet. Aufbau und Wirkungsweise des Aggregates sind im übrigen die gleichen wie bei dem an erster Stelle beschriebenen Beispiel.

/P at ent ansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

/ 1.J Kombinierte Betätigungs- und hydraulische Hauptzylinder- ^forrichtung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, bei der der Hauptzylinder wenigstens einen Druckraum aufweist, aus dem sich Hydraulikfluid wenigstens einem hydraulischen Folgezylinder einer Radbremse zuführen läßt, wobei die Zufuhr des Hydraulikfluides durch wenigstens eine Modulator-Baugruppe regulierbar ist, die eine mit dem Hauptzylinder in Verbindung stehende Kammer, eine an den Folgezylinder anschließbare Auslaßöffnung, sowie einen Ausgleichskolben aufweist, der in einer mit der Kammer in Verbindung stehenden Bohrung arbeitet und zwischen einer ersten, vorgeschobenen Stellung, in der das wirksame Volumen der Kammer ein Minimum hat und ein zwischen dem Hauptzylinder und der Auslaßöffnung angeordnetes Ventil geöffnet ist, und einer zweiten, zurückgezogenen Stellung, in der das Ventil geschlossen ist und das wirksame Volumen der Kammer größer ist, verstellbar ist, sich normalerweise in der ersten Stellung befindet, jedoch in die zweite Stellung bewegbar ist, sobald die durch den Folgezylinder bewirkte Verzögerung eines gebremsten Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt, wobei die Stellung des Ausgleichskolbens mit einem Modulator-Glied steuerbar ist, das auf ein von einer Verzögerungsabtasteinrichtung abgegebenes Signal anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (1) mit einer durch Fluiddruck betätigbaren Vorrichtung (2) betätigbar ist, und daß das Modulator-Glied (Block 19, Membran 20) auf ein Fluiddruck-Steuersignal anspricht.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des HauptZylinders (1) und die Steuerung des Modulator-Gliedes (Block 19, Membran 20) mit einem gemeinsamen Fluiddruck-Medium erfolgen.
3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Fluiddruek-Medium ein pneumatisches Medium ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (1) ein hydrostatischer Zylinder ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (1) mit einem pneumatisch betätigbaren Relais-Ventil (2) kombiniert ist, und daß zum Relais-Ventil (2) "eine druckempfindliche Betatigungs-Anordnung (Membranen 35 und 36, Kammern 37 und 38, Einlaßöffnungen 39 und 40, Druckblock 41, Rückstellfeder 42, Druckplatte 43» Betätigungsstange 44) zum Betätigen des Hauptzylinders (1) gehört.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Modulator-Baugruppe (3) als auch das Relais-Ventil (2) ein Paar im Abstand voneinander angeordnete Membranen (20,24 bzw. 35,36) aufweisen, wobei beide Membranen jedes Membranpaares (20,24 bzw. 35,36) in derselben Richtung mit Pneumatikdruck aus getrennten Quellen beaufschlagbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (1) mit einer einzigen Modulator-Baugruppe (3) kombiniert ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Hauptzylinder (1) und die Modulator-Baugruppe (3) in einer Linie mit der Bohrung (7) des Hauptzylinders (1) angeordnet sind, die mit der Bohrung (29) des Modulator-Baugruppe (3) gleichachsig ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (1) mit wenigstens zwei Modulator-Baugruppen (3>4) kombiniert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Bohrungen (29) der Modulator-Baugruppen (3»4) gegenüber der Bohrung (7) des Hauptzylinders (1) in radialer Richtung versetzt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die genannten Achsen gegenüber der Bohrung (7) geneigt sind.

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