DE2521968A1

DE2521968A1 - Betaetigungsvorrichtung fuer fahrzeugbremsen

Info

Publication number: DE2521968A1
Application number: DE19752521968
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: FR2271086B1; GB1499667A; FR2271086A1; IT1035754B

Description

Betätigungsvorrichtung für Fahrzeugbremsen

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für Fahrzeugbremsen, mit einem ersten Betätigungsglied zum Spannen einer Bremse, einer Einrichtung zur Beaufschlagung des ersten Betätigungsgliedes mit Fluiddruck zum Spannen der Bremse, einem zweiten Betätigungsglied, das, durch eine Feder vorgespannt, zum Spannen der Bremse am ersten Betätigungsglied angreift, einer Einrichtung zur Beaufschlagung des zweiten Betätigungsgliedes mit Fluiddruck, um es außer Eingriff mit dem ersten Betätigungsglied zu halten, einem Gehäuse mit einem Einlaß, der an eine Quelle für unter Druck stehendes Fluid zur Betätigung des ersten Betätigungsgliedes anschließbar ist, einem Einlaßventil zur Steuerung des Einlasses, einer Modulator-Baugruppe, die zwischen einer ersten Stellung, in der das Einlaßventil geöffnet ist, und einer zweiten Stellung, in der das Einlaßventil geschlossen ist, verstellbar ist, und mit einer Einrichtung zur Verstellung der Modulator-Baugruppe zwischen den beiden Stellungen zur Modulation des auf das erste Betätigungsglied wirkenden Fluiddruckes bei normaler Bremsung und bei Auftreten eines Blockierzustande s.

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Bei einer bekannten Betätigungsvorrichtung der beschriebenen Gattung sind getrennte Einrichtungen vorhanden, die die Modulator-Baugruppe mit Hydraulikdruck beaufschlagen, um sie bei normaler Bremsung in die erste Stellung bzw. bei Auftreten eines Blockierzustandes in die zweite Stellung zu drängen. Ist eine derartige Betätigungsvorrichtung in eine Bremsanlage eingebaut, liefert ein pedalbetätigtes Ventil oder ein Hauptzylinder unter Druck stehendes Fluid zum ersten Betätigungsglied für die normale oder Betriebsbremsung, und ein handbetätigtes Ventil steuert die Versorgung mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid, das normalerweise die das zweite Betätigungsglied vorspannende Feder zusammendrückt, wobei durch Betätigen des handbetätigten Ventils der Hydraulikdruck aufgehoben wird, um die Bremse zum Parken anzulegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung für Fahrzeugbremsen zu schaffen, die die gestellten Forderungen in besonders vorteilhafter Weise erfüllt.

Diese Aufgabe ist bei einer Betätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Modulator-Baugruppe normalerweise von Fluiddruck in der ersten Stellung gehalten ist, und daß sich der genannte Fluiddruck aufheben oder in anderer Weise abführen läßt, damit die Modulator-Baugruppe bei Auftreten eines Blockierzustandes in die zweite Stellung gehen kann.

Die Verstellung der Modulator-Baugruppe in die zweite Stellung wird durch eine Federvorrichtung und durch den Druck in der leitung zwischen dem Einlaßventil und einer Bremsbetätigungsvorrichtung unterstützt.

Das erste Betätigungsglied ist vorzugsweise mit Hydraulikdruck aus einemm pedalbetätigten Ventil oder einem Hauptzylinder beaufschlagbar. Die Betätigung des ersten Betätigungsgliedes mit Hydraulikdruck hat den Vorteil, daß die Abmessungen des

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Aggregates auf ein Minimum reduziert werden können. Der Einbau wird dadurch erleichtert. Da zum Betätigen des ersten Betätigungsgliedes nur ein minimales Volumen an Hydraulikfluid erforderlich ist, muß in Blockierzuständen folglich nur dieses minimale Hydraulikfluidvolumen bewegt werden. Es ergibt sich somit eine sehr feinfühlige Steuerung bei kurzer Ansprechzeit. Vorzugsweise ist das zweite Betätigungsglied mit Fluiddruck beaufschlagt, um die das zweite Betätigungsglied vorspannende Feder zusammenzudrücken, und der Fluiddruck läßt sich aufheben oder in anderer Weise abführen, damit die Feder die Bremse spannen kann.

Mit Vorteil sind das zweite Betätigungsglied und die Modulator-Baugruppe beide mit Pneumatik druck aus der gleichen Quelle beaufschlagt, so daß die zusammengedrückte Feder und das zweite Betätigungsglied als Speicher für die Modulator-Baugruppe wirken.

Durch die Verwendung von Pneumatikdruck als Arbeitsmedium sowohl für das zweite Betätigungsglied als auch für die Modulator-Baugruppe ergibt sich ein vereinfachter Aufbau, da keine komplizierten Ventilanordnungen und Abdichtungen erforderlich sind.

Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein zwischen der Modulator-Baugruppe und dem zweiten Betätigungsglied angeordnetes Ventil normalerweise geöffnet ist, sich bei Auftreten eines Blockierzustandes jedoch selbsttätig schließt, damit die Modulator-Baugruppe in die zweite Stellung gehen kann.

Die Modulator-Baugruppe weist wenigstens eine Kolben-Anordnung auf, die mit gestuftem Außendurchmesser ausgeführt ist und zu der ein druckempfindlicher Modulato_r-Kolben von größerer Fläche gehört, der auf einen Ausgleichskolben von kleinerer Fläche wirkt, welcher in einer Bohrung arbeitet, um das wirksame Volumen einer Kammer zu regulieren, die mit

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der Bohrung in Verbindung steht und in die der Ausgleichskolben eindringt, wobei die Kammer zwischen dem Einlaßventil und dem ersten Betätigungsglied angeordnet ist.

Um den Einbau zu erleichtern, kann die Modulator-Baugruppe

rechtwinklig zu den Achsen der Betätigungsglieder angeordnet sein. Weist die Modulator-Baugruppe ein Paar Modulator-Kolben-Anordnungen auf, so können diese gegenläufig in einer zu den Achsen der Betätjgingsglieder quer verlaufenden gemeinsamen Ebene und in entgegengesetzter Richtung im Abstand von diesen angeordnet sein. Die Kammern stehen beide über einen Kanal mit einer Bohrung in der Betätigungsvorrichtung in Verbindung, die zu den Bohrungen, in denen die Ausgleichskolben arbeiten, normal verläuft und der gegenüber das erste Betätigungsglied freiliegt.

Bei einer derartigen Ausbildung ist nur ein Einlaßventil vorhanden, das durch einen der Ausgleichskolben betätigt wird, und eine der Kammern kann mit einer Hilfsauslaßöffnung in Verbindung stehen, die an eine andere Bremse oder an eine komplementäre Öffnung in einer zweiten, gleich ausgeführten Betätigungsvorrichtung anschließbar ist.

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

Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeug-Bremsanlage,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Anordnungsplan einer Bremsanlage mit der Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung.

Zur Betätigungsvorrichtung gehört ein im Umriß glockenförmiges Gehäuse 1 mit einem axialen Flansch 2 und im Innern

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einem axial gerichteten Zapfen 3, an dem in Achsenrichtung ein im Querschnitt zylinderhutförmiger Kolben als zweites Betätigungsglied 4 geführt ist, das in einer Bohrung 5 des Flansches 2 arbeitet.

Das Gehäuse 1 weist eine längsgerichtete Bohrung 6 auf, in der ein Übertragungskolben 7 arbeitet. An dessen einem Ende ist das innenliegende Ende eines Bolzens 8 zur Anlage bringbar, der verstellbar durch eine Gewindebuchse 9 im zweiten Betätigungsglied 4 hindurchgeschraubt ist. Eine zwischen dem zweiten Betätigungsglied 4 und einer Abdeckung 11 für das offene Ende des Flansches 2 wirksame Feder 10, beim gezeigten Beispiel eine Druckfeder, wirkt über das zweite Betätigungsglied 4 und den Bolzen 8 auf den Übertragungskolben 7, um ein in einer Bohrungserweiterung 13 arbeitendes erstes Betätigungsglied 12, beim gezeigten Beispiel ein Betätigungskolben, in eine Betriebsstellung zu drängen, in der die Bremse angelegt ist. Das erste Betätigungsglied 12 ist an ein Betätigungsglied eines Spreizkeiles anschließbar oder vermag Fluid im Folgezylinder unter Druck zu setzen.

In einer zur Achse der Bohrung 6 quer verlaufenden Ebene ist im Gehäuse 1 ein Paar Modulator-Baugruppen 14,15 angeordnet. Diese weisen beim gezeigten Beispiel Modulator-Kolben- Anordnungen 16, hier als Differentialkolben ausgebildet, auf, die in parallelen, entgegengesetzt gerichteten Stufenbohrungen 17 arbeiten, die sich von diametral sich gegenüberliegenden Stellen an der Bohrung 6 im Abstand befinden. Jede Modulator-Kolben-Anordnung 16 weist einen Modulator-Kolben 18 auf, der in dem im Durchmesser größeren Bohrungsteil arbeitet, und auf einen Ausgleichskolben 19 wirkt, der in dem im Durchmesser kleineren Bohrungsteil arbeitet. Nahe der freien Enden der Ausgleichskolben 19 liegende ringförmige Abschnitte von kleinerem Durchmesser sind über schräge Innenkanäle 20 an eine im Durchmesser vergrößerte ringförmige Kammer 21 angeschlossen, die sich an dem Ende der Bohrung 6 befindet, wo diese sich an die

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Bohrungserweiterung 13 anschließt. Das freie Ende des Ausgleichskolbens 19 der Modulator-Baugruppe 15 betätigt ein Einlaßventil 22, das beim gezeigten Beispiel in an sich bekannter Weise als Rückschlagventil ausgeführt ist und die Zufuhr von unter Druck stehendem Hydraulikfluid steuert, das an einer an einen Hauptzylinder anschließbaren Einlaßöffnung 23 ein- und über die Stufenbohrungen 17 und die Kanäle 20 zur ringförmigen Kammer 21 hinströmt.

Das Gehäuse 1 kann ebenfalls mit einer Hilfsauslaßöffnung versehen sein, die an einen Folgezylinder einer anderen Radbremse anschließbar ist.

Ist die Betätigungsvorrichtung in eine Fahrzeug-Bremsanlage eingebaut (Fig. 3)> ist die Verbindung zwischen einer Federkammer 26 im Innern des Flansches 2 und zwei Modulationskammern 27 durch ein Ventil 25 gesteuert, beim gezeigten Beispiel ein magnetbetätigtes Steuerventil. Normalerweise hält das Ventil 25 die Verbindung zwischen den drei Kammern 26 und 27 offen.

In einer Ruhestellung ist die Bremse, wie weiter oben beschrieben, durch die Feder 10 gespannt.

Sobald den Kammern 26 und 27 über eine Einlaßöffnung 28 im Gehäuse 1 Pneumatikdruck zugeführt wird, beispielsweise von einer Pumpe oder von einer anderen Quelle für hochkomprimierte Luft her, die in Tätigkeit tritt, sobald der Motor des Fahrzeuges angelassen wird, wird die Feder 10 zusammengedrückt, um die Bremse über den auf das zweite Betätigungsglied 4 wirkenden Druck zu lösen, und die Modulator-Baugruppe η 14 und 15 werden in ihren Stufenbohrungen 17 vorgeschoben, um das Einlaßventil 22 in einer Offenstellung zu halten. Bei normaler oder Betriebsbremsung wird somit der Kammer 21 Hydraulikfluid zugeführt, das das erste Betätigungsglied 12 und über die Stufenbohrungen 17 und die Bohrung 6 die Auslaßöffnung 24 beaufschlagt.

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Sobald die Verzögerung eines gebremsten Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird der Magnet des (Steuer-) Ventils 25 durch eine Blockierfühlereinrichtung erregt, um die Kammern 27 von der Kammer 26 zu trennen und den Druck in den Modulationskammern 27 aufzuheben oder in anderer Weise an die Atmosphäre abzugeben. Dies ermöglicht das Zurückgehen der Modulator-Baugruppen 14 und 15 unter der Wirkung der Kraft von Rückstellfedern 29 und des auf die ersten Betätigungsglieder 12 einwirkenden Hydraulikdruckes. Dies bewirkt zuerst, daß sich das Einlaßventil 22 schließt und dadurch die Versorgung der Bremsen mit Hydraulikfluid unterbricht. Danach wird durch Zurückgehen der Ausgleichskolben 19 aus den im Innern der Stufenbohrungen 17 gebildeten Kammern,und indem deren wirksames Volumen vergrößert wird, der Bremsdruck abgebaut.

Hört das Blockieren auf, werden die Modulatorkolben 18 mit Pneumatikdruck beaufschlagt, dadurch werden die Modulator-Baugruppen 14 und 15 erneut in ihre vorgeschobene Stellung bewegt und das Hydraulikfluid in den Stufenbohrungen 17 wird unter Druck gesetzt: die Bremsen werden automatisch erneut angelegt.

Bei Ausfall der Druckluftversorgung wird die Bremse automatisch durch die Feder 10 gespannt. Sie kann gelöst werden, indem man den Bolzen 8 losschraubt, so daß sich das erste Betätigungsglied 12 zurückziehen kann.

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Claims

ANSPRÜCHE

1 J Betätigungsvorrichtung für Fahrzeugbremsen, mit einem ersten Betätigungsglied zum Spannen einer Bremse, einer Einrichtung zur Beaufschlagung des ersten Betätigungsgliedes mit Fluiddruck zum Spannen der Bremse, einem zweiten Betätigungsglied, das, durch eine Feder vorgespannt, zum Spannen der Bremse am ersten Betätigungsglied angreift, einer Einrichtung zur Beaufschlagung des zweiten Betätigungsgliedes mit Fluiddruck, um es außer Eingriff mit dem ersten Betätigungsglied zu halten, einem Gehäuse mit einem Einlaß, der an eine Quelle für unter Druck stehendes Fluid zur Betätigung des ersten Betätigungsgliedes anschließbar ist, einem Einlaßventil zur Steuerung des Einlasses, einer Modulator-Baugruppe, die zwischen einer ersten Stellung, in der das Einlaßventil geöffnet ist, und einer zweiten Stellung, in der das Einlaßventil geschlossen ist, verstellbar ist, und mit einer Einrichtung zur Verstellung der Modulator-Baugruppe zwischen den beiden Stellungen zur Modulation des auf das erste Betätigungsglied wirkenden Fluiddruckes bei normaler Bremsung und bei Auftreten eines Blockierzustandes, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulator-Baugruppe ( 14,15) normalerweise von Fluiddruck in der ersten Stellung gehalten ist, und daß sich der genannte Fluiddruck aufheben oder in anderer Weise abführen läßt, damit die Modulator-Baugruppe (14,15) bei Auftreten eines Blockierzustandes in die zweite Stellung gehen kann.
2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß das erste Betätigungsglied (12) mit Hydraulikdruck aus einem pedalbetätigten Ventil oder Hauptzylinder beaufschlagbar ist.

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3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gek ennzeichnet, daß das zweite Betätigungsglied (4) mit Fluiddruck beaufschlagt ist, um die das zweite Betätigungsglied (4) vorspannende Feder (10) zusammenzudrücken, und daß sich der Fluiddruck aufheben oder in anderer Weise abführen läßt, damit die Feder (10) die Bremse spannen kann.
4. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Betätigungsglied (4) und die Modulator-Baugruppe (14, 15) beide mit Pneumatikdruck aus der gleichen Quelle beaufschlagt sind, so daß die zusammengedrückte Feder (10) und das zweite Betätigungsglied (4) als Speicher für die Modulator-Baugruppe (14,15) wirken.
5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Modulator-Baugruppe (14,15) und dem zweiten Betätigungsglied (4) ein Ventil (25) angeordnet ist, welches normalerweise geöffnet ist, bei Eintreten eines Blockierzustandes sich ■ jedoch selbsttätig schließt, damit die Modulator-Baugruppe (14,15) in die zweite Stellung gehen kann.
6. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulator-Baugruppe (14,15) wenigstens eine Kolben-Anordnung (16) aufweist, die mit gestuftem Außendurchmesser ausgeführt ist und zu der ein druckempfindlicher Modulatorkolben

(18) von größerer Fläche gehört, der auf einen Ausgleichskolben (19) von kleinerer Fläche wirkt, und daß der Ausgleichskolben (19) in einer Bohrung arbeitet, um das wirksame Volumen einer Kammer (21) zu regulieren, die mit der Bohrung in Verbindung steht und in die der Ausgleichskolben (19) eindringt, wobei die Kammer (21) zwischen dem Einlaßventil (22) und dem ersten Betätigungsglied (12) angeordnet ist.

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7· Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulator-Kolben-Anordnung (16) rechtwinklig zu den Achsen der Betätigungsglieder (4,12) angeordnet ist.
8. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 j dadurch gekennzeichnet, daß die Modulator-Baugruppe (14,15) ein Paar Modulator-Kolben-Anordnungen (16) aufweist, daß jede Modulator-Kolben-Anordnung (16) im Außendurchmesser gestuft ist und einen in der Fläche größeren druckempfindlichen Modulatorkolben (18) aufweist, der auf einen Ausgleichskolben (19) von kleinerer Fläche wirkt, und daß jeder Ausgleichskolben (19) in einer Bohrung arbeitet, um das wirksame Volumen einer gemeinsamen Kammer (21) zu regulieren, die mit der Bohrung in Verbindung steht und in die der Ausgleichskolben (19) eindringt, daß dieJfcdulator-Kolben-Anordnungen (16) gegenläufig in einer zu den Achsen der Betätjgmgsglieder (4,12) quer verlaufenden gemeinsamen Ebene und in entgegengesetzter Richtung im Abstand von diesen angeordnet sind, und daß die Kammer (21) mit einer Bohrung (6) in der Betätigungsvorrichtung in Verbindung steht, die zu den Bohrungen, in denen die Ausgleichskolben (19) arbeiten, normal verläuft und der gegenüber das erste Betätigungsglied (12) freiliegt.
9. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Einlaßventil (22) vorhanden ist, und daß dieses durch einen dar Ausgleichskolben (19) betätigbar ist.
10. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (21) mit einer Hilfsauslaßöffnung (24) in Verbindung steht.

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