DE2719279A1

DE2719279A1 - Fahrzeug-bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE2719279A1
Application number: DE19772719279
Authority: DE
Inventors: Yoshiro Morimoto
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1977-04-29
Publication date: 1977-11-17
Also published as: US4165905A; FR2349479A1; DE2719279C3; GB1554508A; FR2349479B1; JPS52132276A; DE2719279B2

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

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Nissan Motor Company, Limited, Yokohama City

Japan

Fahrzeug-Bremsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Bremsvorrichtung mit einem Druckregulierventil, das in einer Druckmittelleitung zwischen einem Druckzylinder bzw. einem Hauptzylinder und wenigstens einem Bremszylinder der Hinterachse angeordnet ist.

Bekanntlich ist ein Druckregulierventil in der Druckmittelleitung einer Fahrzeug-Bremsvorrichtung zwischen einem Hauptzylinder und wenigstens einem Hinterrad-Bremszylinder angeordnet.

Ein Druckregulierventil in einer Bremsvorrichtung dient zur Kompensierung der Differenz bezüglich der Wirksamkeit der Vorder- und Hir.terradbremsen. Die Differenz hinsichtlich der

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Wirksamkeit ergibt sich infolge des dynamischen Gewichtes, das sich bei der Bremsung in Richtung der Vorderachse verschiebt. Diese Gewichtsverschiebung macht ein Druckregulierventil erforderlich.

Die Ungleichmäßigkeit der Wirkung der Vorder- und Hinterradbremsen ist insbesondere bei einem Lastfahrzeug von Bedeutung und stark von der Zuladung des Kraftfahrzeugs abhängig. Bei einem voll beladenen Lastfahrzeug ist die Belastung der Hinterachse beispielsweise derart, daß das Bremsvermögen der Hinterradbremsen mindestens genauso groß wie das der Vorderradbremsen ist. Wenn ein derartiges Lastfahrzeug unbeladen ist, sind jedoch die Hinterradbremsen nicht einmal so leistungsfähig wie die Vorderradbremsen. Der gleiche Druck an den Vorderrad- und Hinterradbremsen bei einem derartigen unbeladenen Lastfahrzeug führt zu einem Ausbrechen der Hinterräder, wenn der Druck im Hauptzylinder ausreichend hoch ist, um einen bestimmten Verzögerungswert des Fahrzeugs zu erzeugen.

Bei einem Lastfahrzeug, bei dem die relative Wirksamkeit der Vorder- und Hinterradbremsen sich stark in Abhängigkeit der Beladung des Fahrzeugs ändert, sollte ein Regulierventil mit einem Umschaltpunkt vorgesehen sein, das nach Maßgabe der Beladung und der Wirksamkeit der Bremsen steuerbar sein sollte.

Bei einem bekannten Regulierventil hierfür ist eine als Masse dienende Kugel vorgesehen, die nach Erreichen eines vorgegebenen Wertes der Verzögerung über eine geneigte Abschrägung abrollt und gegen einen Ventilsitz zu liegen kommt, so daß die Hinterradbremszylinder abgekoppelt werden, was zur Folge hat, daß ein weiterer Anstieg des Drucks im Hauptzylinder nach dem Umschaltpunkt oder nach dem Umschaltdruck nicht mehr auf die Hinterrad-ßrcmszylinder übertragen oder nur noch in geringem Maße auf diese übertragen wird. Die als Masse dienende Kugel ermöglicht eine Regelung des Umschaltdruckes nach Maß-

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gäbe der Beladung des Lastfahrzeugs, da unter der Annahme, daß das Lastfahrzeug stark beladen ist, der erforderliche Wert der Verzögerung, bei dem die als Masse dienende Kugel gegen den Ventilsitz zu liegen kommt, nur dann erreicht wird, wenn im Hauptzylinder ein relativ hoher Druck herrscht. Die Tatsache jedoch, daß der erforderliche Wert der Verzögerung, bei dem die als Masse dienende Kugel gegen den Ventilsitz zu liegen kommt, als Festwert vorgegeben ist, wirft das Problem auf, daß bei der Auslegung einer Bremsvorrichtung die notwendige Größe, bei welcher die als Masse dienende Kugel gegen den Ventilsitz anliegt, so adjustiert werden muß, daß sich das Bremsverhältnis dem idealen Bremsverhältnis annähert, wenn das Fahrzeug unbeladen ist, und der Umschaltdruck, der bei demselben Lastfahrzeug, wenn dieses vollständig beladen ist, ausreicht, so niedrig ist, daß das erreichbare Bremsverhältnis beträchtlich von dem idealen Bremsverhältnis abweicht, wenn das Fahrzeug vollständig beladen ist, wodurch sich eine Vergrößerung des Bremsweges bei der Bremsung unter diesen Voraussetzungen ergibt.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Bremsvorrichtung mit einem Druckregulierventil derart auszubilden, daß eine genauere Regelung und Steuerung des Umschaltdruckes nach Maßgabe der Beladung des Fahrzeugs möglich ist.

Vorzugsweise soll die Bremsvorrichtung mit einem Druckregulierventil derart ausgebildet sein, daß diese nicht nur zur Verwendung in einem Personenkraftwagen, sondern auch zur Verwendung als eine Bremsvorrichtung für ein Lastfahrzeug geeignet ist, das eine relativ große Zuladung im Vergleich zu einem Personenkraftwagen aufweist, wenn das Lastfahrzeug vollständig beladen ist.

Insbesondere soll die Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Druckregulierventil ausgestattet sein, welches den er-

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forderlichen Verzögerungswert, bei dem die als Masse dienende Kugel gegen den Ventilsitz anliegt, nach Maßgabe der Zunahme des Drucks im Hauptzylinder, über welchen das Ventil gespeist wird, erhöht werden kann.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Bremsvorrichtung mit einem Druckregulierventil, das in der Druckmittelleitung zwischen einem Hauptzylinder und wenigstens einem der Hinterradbremszylinder angeordnet ist, dadurch aus, daß ein Ventilsitz im Druckregulierventil zwischen einem Einlaß und einem _ L · Auslaß desselben , eine als Masse dienende Kugel, die gegen den Ventilsitz anzuliegen kommen kann, und eine Bremsverstärkungseinrichtung vorgesehen sind, welche eine Verstärkung der Fahrzeugbremsung ermöglicht, d.h. der Verzögerung, bei welcher die als Masse dienende Kugel gegen den Ventilsitz nach Maßgabe der Verstärkung des Drucks im Hauptzylinder anzuliegen kommt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein tatsächliches Bremsverhältnis in Abhängigkeit des Fahrzeuggewichtes zeigt, das bei dem zuvor beschriebenen bekannten Druckregulierventil auftritt, das verhindert, daß eine weitere Verstärkung oder Zunahme des Drucks im Hauptzylinder nach Erreichen eines Umschal tdruckes an den Hinterrad-Bremszylindern verhindert, sowie ein ideales Bremsverhältnis und ein tatsächliches Bremsverhältnis zeigt, das mit einem Druckregulierventil entsprechend Fig. 3 erzielt wird.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das ein tatsächliches Bremsverhältnis in Abhängigkeit des Fahrzeuggewichtes zeigt, das man bei

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dem zuvor beschriebenen bekannten Druckregulierventil erreicht, welches eine anteilige Übertragung einer weiteren Zunahme des Druckes im Hauptzylinder nach Erreichen des. Umschal tdruckes zu den Hinterrad-Bremszylindern ermöglicht, sowie ein ideales und ein tatsächliches Bremsverhältnis zeigt, das man mit einem Druckregulierventil gemäß Fig. 5 erhält;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Druckregulierventils in Verbindung mit einer schematisch dargestellten Fahrzeugbremsvorrichtung, wobei das Druckregulierventil derart aufgebaut ist, daß es die Übertragung jeglichen weiteren Anstiegs des Drucks im Hauptzylinder nach Erreichen des Umschaltdruckes auf die Hinterradbremszylinder verhindert;

Fig. A ist eine Schnittansicht einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform eines Druckregulierventils, das ähnlich dem in 3 gezeigten aufgebaut ist;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Druckregulierventils, das derart ausgebildet ist,daß es im gewissen Maße einen weiteren Anstieg des Drucks im Hauptzylinder nach Erreichen des Umschaltdruckes auf die Hinterrad-Bremszylinder gestattet; und

Fig. 6 ist eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform eines Druckregulierventils, das ähnlich dem in Fig. 5 aufgebaut ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 der beigefügten Zeichnung ist eine Fahrzeugbremsvorrichtung gezeigt, bei der ein Druckregulierventil gemäß der Erfindung eingebaut ist. Diese Bremsvorrichtung weist ein Bremspedal 10 auf, das an einem Teil des Fahrzeugs 12, das nicht näher dargestellt ist, hängend angeordnet ist und zur Betätigung des Hauptzylinders 14 dient. Der Haupt-

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zylinder 14 bzw. der Druckzylinder 14 umfaßt einen Doppelkolben und eine Druckkammer, wobei die zu den Vorderrädern führende Druckmittelleitung 16 durch einen Kolben unter Druck gesetzt wird, um die Vorderradbremsen zu betätigen, wobei nur eine derselben bei 18 gezeigt ist und die zu den Hinterrädern führende Druckmittelleitung 20 wird durch einen weiteren Kolben unter Druck gesetzt, um die Hinterradbremsen zu betätigen, wobei ebenfalls nur eine bei 22 gezeigt ist. Das Druckregulierventil 24 ist zwischen der zu den Hinterrädern führenden Druckmittelleitung 20 zwischen dem Hauptzylinder 4 und den Hinterradbremsen 22 angeordnet und unter einem vorgegebenen Winkel A geneigt zur Horizontalen am Fahrzeug angebracht.

Das Druckregulierventil 24 umfaßt einen Ventilkörper 26, der eine Bohrung 28 mit großem Durchmesser und eine Bohrung 30 mit kleinem Durchmesser aufweist, der an einem Ende mit der Bohrung 28 verbunden ist,sowie eine abschließende Kammer 32, die mit- dem gegenüberliegendem Ende der Bohrung 28 verbunden ist. Der Ventilkörper 26 ist an den Enden mit Hilfe einer Staubkappe 34 und einer überwurfmutter 36 verschlossen. Die Staubkappe 34 verschließt ein offenes Ende der Bohrung 30, und die Überwurfmutter 36 verschließt die Abschlußkammer 32. Die Überwurfmutter 36 kann als ein Bestandteil des Ventilkörpers 26 ausgebildet sein und weist eine zweite Bohrung 38 mit kleinem Durchmesser auf, die die Überwurfmutter durchzieht und eine Verbindung mit der Abschlußkamrner 32 herstellt. Der Mittelabschnitt der Bohrung 28 mit großem Durchmesser weist eine einlaßseitige Druckkammer 41 auf.

Ein Steuerkolben 42 ist axial gleitbar in der Bohrung 28 mit großem Durchmesser angeordnet und weist einen Kolbenabschnitt 44 sowie einen einstückig damit ausgebildeten Kolbenstangen« abschnitt 46 auf. Der Kolbenstangenabschnitt 46 erstreckt sich in die erste Bohrung 30 mit kleinem Durchmesser, so daß sein Ende 48 dem Atraosphärendruck am außen liegenden Ende der Boh«

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rung 30 mit kleinem Durchmesser ausgesetzt ist. Eine Dichtung 50 dichtet den Kolbenstangenabschnitt 46 von dem Ventilkörper derart ab, daß der Druck in der einlaßseitigen Druckkammer 41 aufrechterhalten bleibt. Der Kolbenabschnitt 44 weist ein Grundloch 52 auf, das in die Abschlußkammer 32 mündet. Die einlaßseitige Druckkammer 41 ist mit der Abschlußkammer 32 über eine Mehrzahl von in Achsrichtung liegenden Durchlässen 56 verbunden, Vielehe durch den Steuerkolben 42 verlaufen.

Ein kreisringförmiger Ventilsitz 58 ist an einem schulterförmigen Absatz 60 ausgebildet, der die Abschlußkammer 32 von der zweiten Bohrung 38 mit kleinem Durchmesser trennt. Ein Durchlaß 62 verbindet die Abschlußkammer 32 mit einer auslaßseitigen Druckkammer 64 über den Hohlraum in der Mitte des kreisringförmigen Ventilsitzes 58. Eine als Masse dienende Kugel 66, die in der Abschlukammer 32 angeordnet ist, ist vorgesehen und kann sich gegen den Ventilsitz 58 zum Verschließen des Durchlasses 62 anlegen. Da der Ventilkörper 26 in Grundstellung in einem Winkel A zur Horizontalen geneigt angeordnet ist und nach oben und in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs weist, liegt die Kugel 66 in Grundstellung gegen eine Steuerfeder 68 an und befindet sich in einem Abstand zu dem Ventilsitz 58. Die Seitenwandung 70 der Abschlußkammer 32 bildet eine Abschrägung, welche die Kugel 66 unter Einwirkung und in Abhängigkeit von der Verzögerung des Fahrzeugs überwinden kann, bis sie gegen den Ventilsitz 58 zu liegen kommt. Die Steuerfeder 68 ist zwischen dem Steuerkolben 42 und der als Masse dienenden Kugel 66 angeordnet. Ein Einlaß 72 ist mit dem Abschnitt der Druckmittelleitung 20, die vom Hauptzylinder 14 zur Hinterachse führt, verbunden und dient zur Druckmittel- und Druckübertragung zu der einlaßseitigen Druckkammer 41, die im Hauptzylinder 14 erzeugt wird. Ein Auslaß 74 ist mit der auslaßseitigen Kammer 64 verbunden und ebenfalls mit dem Abschnitt der Druckmittelleitung 20 zur Hinterachse verbunden, die die Hinterradbremsen 22 anschließt. Ein Entlüftungsventil 76 ist

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mit der Abschlußkammer 32 verbunden, so daß die Abschlußkaromer 32 entlüftet werden kann.

Ein Strömungsbegrenzungsorgan 78 ist am Einlaß 72 vorgesehen, um den Strom des Bremsmittels zu begrenzen, welches den Einlaß 72 passiert, um zu verhindern, daß die Kugel 66 unter der Einwirkung des in die einlaßseitige Druckkammer 41 einströmenden Bremsmittels sich bewegt. Aus dem gleichen Grunde sind die im Achsschnitt liegenden Durchlässe 56 derart angeordnet, daß das Bremsmittel, das diese Durchlässe passiert hat, nicht direkt auf die Kugel gerichtet wird.

Eine Hauptfeder 80 ist in der einlaßseitigen Kammer 41 um den Steuerkolben 42 eingebaut, wobei ein Ende in der Nähe des Kolbenabschnitts 44 mit großem Durchmesser liegt und das andere Ende in Eingriff mit einem schulterförmigen Abschnitt 82 kommt, der die Bohrung 28 von der Bohrung 30 trennt. Eine kreisringförmige Dichtung 84 ist am Ventilkörper 26 befestigt und greift in eine kreisringförmige Fläche 86 des Kolbenabschnitts 44 mit großen Durchmesser ein, um die Stellung des Steuerkolbens 42, wie in Fig. 3 gezeigt, zu begrenzen.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Bremsvorrichtung näher erläutert. Beim Bremsen wird Bremsmittel unter Druck von dem Hauptzylinder 14 direkt zu den Vorderbremsen 18 über die Druckmittelleitung 16 für die Vorderradbremsen gefördert. Das Bremsmittel wird ebenfalls zu dem Einlaß 72 über die Druckmittelleitung 20 zur Hinterachse gefördert und gelangt dann von dem Einlaß 72 über die einlaßseitige Kammer 41, die im Achsquerschnitt liegenden Durchlässe 56, die Abschlußkammer 32, den Durchlaß 62 der auslaßseitigen Kammer 64 und .dem Auslaß 74 zu den Hinterradbremsen 22. Aufgrund der Schwerkraft ist die Kugel 66 in der in Fig. 3 gezeigten Lage so gehalten, daß sie den Durchlaß 62 nicht verschließen kann. Zuerst kann

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somit das Bremsmittel frei zwischen dem Einlaß 72 und dem Auslaß 74 strömen. Wenn bei der Bremsung die Fahrzeugverzögerung einen vorbestimmten Wert erreicht, wird aufgrund der Trägheit bewirkt, daß die Kugel 66 nach links über die Abschrägung abrollt, die an der Seitenwandung 70 ausgebildet ist, bis die Kugel 66 auf dem Ventilsitz 58 aufsitzt und den Durchlaß 62 verschließt. Bei dieser Stellung besteht keine freie Verbindung zwischen dem Einlaß 72 und dem Auslaß 74 mehr, und jede weitere Druckzunahme an der Einlaßseite, die durch den Hauptzylinder 14 erzeugt wird, kann nach Erreichen des Uraschaltdruckes nicht mehr zu den Hinterradbremsen 22 übertragen werden.

Der Wert der Fahrzeugverzögerung, bei welchem die als Masse dienende Kugel 66 auf dem Ventilsitz 58 aufsitzt, nimmt nach Maßgabe der Bewegung des Steuerkolbens 46 nach rechts in Fig. 3 in Abhängigkeit von einer Zunahme des Drucks im Hauptzylinder innerhalb der einlaßseitigen Druckkammer 41 zu, da die nach rechts gerichtete Bewegung des Steuerkolbens 46 die von der Steuerfeder 68 ausgeübte Kraft, die die Kugel 66 in Schließrichtung, d.h. in Richtung auf den Ventilstz 58, drückt, vermindert.

Aus der nachstehenden Gleichung erhält man die erforderliche Fahrzeugverzögerung Xq, bei welcher die Kugel 66 auf dem Ventilsitz 58 aufsitzt.

θ + (K₂-k₂x) = (M-m) g sin θ

(M-m) g sin θ - (K₂ - k₂x) Daraus ct_Q= — -—

M cos θ

- m K₂ k₂

M g tan θ - _M +

_ccs

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wobei M = Gewicht der Kugel 66,

Kp = Vorspannung der Steuerfeder 68, k₂ = Federkonstante der Steuerfeder 68, χ = Verschiebung des Steuerkolbens 46 aus der

Ruhestellung (d.h. die in Fig. 3 gezeigte Stellung),
m a Gewicht des Bremsmittels, das ein Volumen

gleich dem Volumen der Kugel 66 aufweist, und g = Erdbeschleunigung.

K Durch Ersetzen von !2-Z-* g tan θ - und

d u\rch Konstante C. und Cp, da diese Werte konstant sind, in der zuvor angegebenen Gleichung ergibt

ο 1 /■ ·

Die folgende Gleichung gibt den Zusammenhang zwischen den sich ändernden Kräften an, die auf den Differentialkurven 46 einwirken: .

K₁ - K₁X = -Jd²P + (K₂ - k₂X)' ··.

wobei: d = Durchmesser der Kolbenstange 46 des Steuerkolbens

42,
ρ = Druck im Hauptzylinder 14.

Da (Kp - kpX) sehr klein und demzufolge vernachlässigbar ist, ergibt sich aus der obigen Gleichung:

TTd ^K1

Durch Ersetzen von £^— und ^- mit Konstanten e.. und erhält man folgende Gleichung:

X = e_xP - e₂ . (C)

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Nach Einsetzen dieser Gleichung in die Gleichung (1) erhält man:

^C2 ^(el^P ~ ^e2^}

- c₂e₂ + c₂e_lP .......... (D')

Der Druck im Hauptzylinder 14 beläuft sich auf P = aWt^ (wobei a konstant ist) und somit ergibt sich folgende Gleichung:

°o ^ccl -^C2^e2 ^+C2^el ^{a Wa}o

Die Gleichung (2) zeigt, daß der erforderliche Wert der Fahrzeugverzögerung Wq, bei welchem die Kugel 66 auf dem Ventilsitz 58 aufsitzt, von dem Fahrzeuggewicht W abhängig ist und quadratisch mit zunehmendem Fahrzeuggewicht W wächst.

Das tatsächliche Bremsverhältnis, das man mit einem in Fig. gezeigten Druckregulierventil in Abhängigkeit des Fahrzeuggewichts W erhält, ist in der Fig. 1 gezeigt.

In Fig. 1 ist mit Bp der Druck an den Vorderradbremsen bezeichnet, der gleich dem Druck im Hauptzylinder 14 ist, während B_D den Druck an den Hinterradbremsen bezeichnet. Die durchgezogenen Kurven b^, b₂ und b, kennzeichnen das ideale Bremsverhältnis für die Fahrzeuggewichte VL , Wp und W, (wobei W₁^CW₂ < W,). Die Linie 0-X-C₁ bezeichnet tatsächlich das Bremsverhältnis für ein Fahrzeuggewicht W^, welches man bei einem Druckregulierventil 24 oder bei dem zuvor beschriebenen bekannten Druckregulierventil erhält. Die Linie O-Y-Cp bezeichnet ein tatsächliches Bremsverliältnis für ein Fahrzeuggewicht W₂, das man bei einem an sich bekannten Druckregulierventil erhält,

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und die Linie 0-Z-C₃ ein tatsächliches Bremsverhältnis für ein Fahrzeuggewicht W,, das man beim gleichen an sich bekannten Druckregulierventil erhält. Von Bedeutung ist, daß bei der Zunahme des Fahrzeuggewichts das tatsächliche Bremsverhältnis, das man beim bekannten Druckregulierventil erhält, beträchtlich von dem entsprechenden idealen Bremsverhältnis abweicht.

Die Linie O-Y'-C^ kennzeichnet ein tatsächliches Bremsverhältnis, das man mit Hilfe eines Druckregulierventils 24 bei einem Fahrzeuggewicht W₂ erhält, und die Linie O-Z'-Cc kennzeichzeichnet ein tatsächliches Bremsverhältnis, welches man mit Hilfe eines Druckregulierventils 24 bei einem Fahrzeuggewicht W, erhält. Hierbei ist zu erkennen, daß der Umschaltdruck beim Fahrzeuggewicht W₂ auf Y¹ angestiegen ist und bein Fahrzeuggewicht W₃ auf Z«.

Fig. 4 zeigt ein ähnliches Druckregulierventil 24·, das jedoch raumsparender als das Ventil 24 ausgebildet ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist ein Ventilkörper 26 vorgesehen, der eine Bohrung 90, die ein zylindrisches Glied 92 mit einer Dichtung 94 zwischen dem Glied 92 und dem Ventilkörper 26 aufnimmt. Das zylindrische Glied 92 weist eine Bohrung 96 mit großen Durchmesser und eine Bohrung 98 mit einem kleinen Durchmesser auf. Ein Steuerkolben 100 ist axial gleitend bewegbar in der Bohrung 98 mit großem Durchmesser angeordnet und weist einen Kolbenabschnitt 102 und einen einstückig ausgebildeten Kolbenstangenabschnitt 104 auf. Der Kolbenstangenabschnitt 104 erstreckt sich in die Bohrung 96 mit kleinem Durchmesser. Eine Dichtung 106 dichtet dei Kolbenabschnitt 102 und die Wandung der Bohrung 98 mit großem Durchmesser ab,und eine weitere Dichtung 108 dichtet den Kolbenstangenabschnitt 104 und die Bohrung 96 mit kleinem Durchmesser ab, so daß sich eine Druckkammer 110 unter Atmosphärendruck zwischen dem Steuerkolben 100 und dem zylindrischen Glied 92 bildet. Mit 112

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ist ein Entlüftungsdurchlaß bezeichnet.

Der Steuerkolben 100 ist in Achsrichtung hohl ausgebildet und kann gleitbar eine als Masse dienende Kugel 66 aufnehmen, die sich gegen einen Ventilsitz 58 zum Verschließen eines Durchlasses 62 anlegen kann. Da der Ventilkörper 26 in Grundstellung in einem Winkel zu der Horizontalen geneigt angeordnet ist und nach oben und in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges zeigt, liegt die Kugel 66 in Grundstellung auf einem Kugelsitz 114 auf, der mehrere Durchlässe 116 aufweist, die diesen Sitz durchziehen, so daß die Kugel 66 in einem Abstand von dem Ventilsitz 58 mit Hilfe einer Steuerfeder 118 gehalten ist. Die Steuerfeder 118 weist ein Ende auf, das auf der Kugel 66 aufliegt, während das andere Ende in Eingriff mit einem schulterförmigen Abschnitt 120 ist, der an dem Steuerkolben 100 derart ausgebildet ist, daß bei einer Bewegung des Steuerkolbens 100 nach rechts in Fig. 4 eine Zunahme der Kraft der Steuerfeder 118 bewirkt wird, welche auf die Kugel 66 in Öffnungsrichtung in Richtung auf den Kugelsitz 114 und weg von dem Ventilsitz 58 drückt.

Eine Hauptfeder 120 ist in der Druckkammer 110 unter Atmosphärendruck um den Kolbenstangenabschnitt 104 des Steuerkolbens 100 angeordnet, wobei ein Ende dem Kolbenabschnitt 102 benachbart liegt und das andere Ende in Eingriff mit einem schulterförmigen Abschnitt 122 ist, der zwischen der Bohrung 96 mit kleinem Durchmesser und der Bohrung 98 mit großem Durchmesser ausgebildet ist.

Die Funktionsweise des Druckregulierventils 24' ist nahezu die gleiche wie die des Druckregulierventils 24.

Fig. 5 zeigt eine Bremsvorrichtung, bei welcher zusätzlich zu einem Druckregulierventil 24 ein Druckreduzierventil 130 vorgesehen ist.

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Das Reduzierventil 130 v/eist einen Ventilkörper 132 auf, der eine Bohrung 134 mit großem Durchmesser und eine Abschlußkaiamer 136 besitzt, die mit einem Ende mit der Bohrung 134 mit großem Durchmesser verbunden ist. Der Ventilkörper 132 ist mit Hilfe einer Überwurfmutter 138 verschlossen, die ein offenes Ende der Abschlukammer 137 verschließt. Die Überwurfmutter 138 weist eine Bohrung 140 mit einem kleinen Durchmesser auf, die koaxial zu der Bohrung 134 mit großem Durchmesser angeordnet und zu der Abschlukammer I36 hin offen ist.

Ein Kolben 142 mit großem Durchmesser is"t axial gleitbar in der Bohrung 134 mit großem Durchmesser angeordnet, während ein Kolben 144 mit kleinem Durchmesser axial gleitbar in der Bohrung 140 mit kleinem Durchmesser angeordnet 1st. Der Kolben 144 mit kleinem Durchmesser weist ein Ende auf, welches auf dem Kolben 142 mit großem Durchmesser aufliegt, während das andere Ende in die einlaßseitige Druckkammer 146 reicht. Eine Dichtung 148 dichtet den Kolben 144 mit kleinem Durchmesser und.die Überwurfmutter 138 derart ab, daß der Druck in der einlaßseitigen Druckkammer 146 aufrechterhalten bleibt·» Der Kolben 142 mit großem Durchmesser weist ein Ende auf, das in eine auslaßseitige Druckkammer 150 reicht, während das andere Ende auf dem Kolben 144 mit kleinem Durchmesser aufliegt«. Eine Dichtung 152 dichtet den Kolben 142 mit großem Durchmesser und den Ventilkörper 132 derart ab, daß der Druck in der auslaßseitigen Druckkammer 150 aufrechterhalten bleibt.

Ein Einlaß 152 ist mit dem Abschnitt der zur Hinterachse führenden Druckmittelleitung 22 verbunden, die von dem Hauptzylinder 14 zur Übertragung von Druckmittel und Druck vom Zylinder 14 zur einlaßseitigen Druckkammer 146 füTbrt. Die einlaßseitige Druckkammer 146 steht in Verbindung mit der einlaßseitigen Druckkammer 41 des Druckregulierventils 24 über einen Auslaß 154, eine Leitung 156 und den Einlaß 72..

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Der Ventilkörper 132 weist einen Einlaß 158 und einen Auslaß 160 auf. Der Einlaß 158 verbindet die auslaßseitige Druckkammer 64 des Druckregulierventils 24 mit der auslaßseitigon Druckkammer 150 des Reduzierventils 130, und der Auslaß verbindet die auslaßseitige Druckkammer 150 mit dem Hinterradbremszylinder 22.

Eine Stellfeder 162 ist in der Abschlußkammer 136 um den Kolben 144 mit kleinem Durchmesser angeordnet, wobei ein Ende derselben dem Kolben 42 mit großem Durchmesser über einen Federhalter 164 benachbart liegt, während das andere Ende in die Überwurfmutter 138 eingreift. Der Ventilhalter 164 liegt auf einem schulterförmigen Abschnitt 166 und dem benachbart liegenden Ende des Kolbens 142 mit großen Durchmesser derart auf, daß, wenn der Kolben 142 mit großem Durchmesser die in Fig. 5 gezeigte Stellung einnimmt, der Kolben 142 mit großem Durchmesser nicht von der Feder 162 beaufschlagt wird.

Von Bedeutung ist in diesem Zusammenhang, daß sowohl die Verbindung zwischen der einlaßseitigen Druckkammer 41 des Druckregulierventils 24 und dem Hauptzylinder 14 als auch die Verbindung zwischen der auslaßseitigen Druckkammer 64 des Druckregulierventils 24 und den Hinterradbremsen 22 nicht durch den Einbau des Druckreduzierventils 130 unterbrochen wird. Dies bedeutet, daß bis zum Anliegen der Kugel 66 gegen den Ventilsitz 58, so daß diese die Hinterradbremsen 22 von dem Hauptzylinder 14 abkoppelt, das Reduzierventil 130 keine Rolle bei der Regulierung des Druckes in den Hinterradbremsen 22 spielt. Bei jeglicher Zunahme des Drucks im Hauptzylinder über den Umschaltdruck, bei welchem die Kugel 66 auf dem Ventilsitz 58 aufsitzt, bewirkt, daß der Kolben 142 mit großem Durchmesser Druck auf die Hinterradbremsen 22 ausübt. Nach Erreichen des Umschaltdruckes nimmt somit der Druck an den Hinterradbremsen in vermindertem Maße zu, wobei dieses Maß durch das Verhältnis zwischen der Kolbenfläche des Kolbens 142 mit großem Durchmesser und der Kolbenfläche des Kolbens 144 mit kleinem Durchmes-

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ser und durch die Kraft der Feder 162 bestimmt ist, wenn der Druck im Hauptzylinder 14 an der einlaßseitigen Druckkammer 146 zunimmt.

Obwohl bei dieser Ausführungsform ein Druckreduzierventil 130 geometrisch getrennt angeordnet ist, kann dieses ein Teil des Druckregulierventiles 24 bilden, da diese bei der Funktion der Bremsvorrichtung beim Betrieb derselben zusammenwirken.

Das tatsächliche Bremsverhältnis, welches man bei einer Bremsvorrichtung gemäß Fig. 5 in Abhängigkeit von dem Fahrzeuggewicht erhält, ist in Fig. 2 gezeigt. Die durchgezogenen Linien b^, b~ und b-, in Fig. 2 bedeuten das ideale Brerasverhältnis bei Fahrzeuggewichten W₁, W₂ und W,, wobei gilt W₁ < W₂ < W,.

Die Linie 0-X-C₁ bedeutet ein tatsächliches Bremsverhältnis bei einem Fahrzeuggewicht W₁, das man mit Hilfe eines Druckregulierventils 24 in Verbindung mit einem Druckreduzierventil 130 oder bei dem zuvor beschriebenen bekannten Druckregulierventil in Verbindung mit einem Druckreduzierventil erhält, das ähnlich wie das Ventil 130 aufgebaut ist. Die Linie 0-Y-C₂ ¹ zeigt ein tatsächliches Bremsverhältnis bei einem Fahrzeuggewicht W₂, welches man mit an sich bekannten Ventilen erhält, während die Linie O-Z-C,' ein tatsächliches Bremsverhältnis bei einem Fahrzeuggewicht W, bedeutet.

Die Linie O-Y'-C^¹ zeigt ein tatsächliches Bremsverhältnis, das man bei einem Druckregulierventil 24 und einem Druckreduzierventil 130 bei einem Fahrzeuggewicht W₂ erhält, und die Linie O-Z'-C^¹ zeigt ein tatsächliches Bremsverhältnis bei einem Fahrzeuggewicht W,.

Obgleich das Druckreduzierventil 130 getrennt von dem Druckregulierventil 24 bei der in Fig. 5 gezeigten Bremsvorrichtung angeordnet ist, kann dieses auch in Schachtelbauweise, wie in

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Fig. 6 gezeigt, angeordnet sein.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist ein Ventilkörper vorgesehen, der einen Durchlaß 170 aufweist, der eine einlaßseitige Druckkammer 146 eines Druckreduzierventiles 130 und eine einlaßseitige Druckkammer 41 eines Druckregulierventiles 24 verbindet. Ein weiterer Durchlaß 172 verbindet die auslaßseitige Druckkammer 150 des Ventils 130 und die auslaßseitige Druckkammer 64 des Ventils 24. Hierbei ist von Bedeutung, daß der Durchlaß 170 den Auslaß 154, den Einlaß 72 und die Leitung 156 ersetzt, welche bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform vorgesehen sind, während der Durchlaß 172 den Einlaß 158 und den Auslaß 160 als Leitungsverbindung (siehe Fig. 5) ersetzt.

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Claims

Patentansp ?~\i ehe

Fahrzeugbremsvorrichtung mit einem Druckregulierventil, das in der Druckmittelleitung zwischen einem Hauptzylinder und wenigstens einem der Hinterradbremszylinder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, das Druckregulierventil (24,24') einen Ventilkörper (26) (26), der einen Einlaß (72), der mit dem Hauptzylinder (14) und einen Auslaß (74) besitzt, der mit den Hinterradbremszylindern (22) verbunden ist, einen Ventilsitz (58), der in dem Ventilkörper (26) zwischen dem Einlaß (72) und dem Auslaß (74) angeordnet ist, eine als Masse bzw. Trägheit dienenden Kugel (66), die bezüglich des Ventilstzes (58) im Ventilkörper (26) bewegbar ist und welche den Durchlaß zwischen dem Einlaß (72) und dem Auslaß (74) verschließt, wenn die Kugel (66) auf den Ventilsitz (58) aufsitzt, und eine Verstärkungseinrichtung für den Wert der Fahrzeugverzögerung, aufweist,bei dem die als Trägheit dienende Kugel(66) aufden Ventilsitz(58)nach Maßgabe einer Zunahme des Drucks im Hauptzylinder (14) aufsitzt.
2. Fahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung einen Steuerkolben (42,100), der im Ventilkörper (26) nach Maßgabe des Drucks im Hauptzylinder (14) im Ventilkörper (26) bewegt und eine Steuerfeder (68,118) aufweist, wobei der mit abgestuften Durchmessern ausgebildete Steuerkolben (42,100) seine Bewegung auf die als Masse dienende Kugel (66) überträgt.
3. Fahrzeugbremevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (42,100) einen Kolbenab-

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schnitt (44,102), der im Ventilkörper (26) zwischen der als Masse dienenden Kugel (66) und dem Einlaß (72) angeordnet ist und einen Kolbenstangenabschnitt (46,104) umfaßt, dessen eines Ende (48) zur Atmosphäre weist, wobei der Kolbenabschnitt (44,102) wenigstens einen Durchlaß (56) aufweist.
4. Fahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (56) derart angeordnet ist, daß kein Bremsmittel, das den Durchlaß (56) passiert hat, auf die als Masse dienende Kugel (66) gerichtet ist.
5. Fahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (42,100) sich von dem Ventilsitz (58) in Richtung der Seite des Ventilsitzes bewegt, in welchem die als Masse dienende Kugel (66) angeordnet ist, wenn der Druck im Hauptzylinder (14) zunimmt, und daß eine Feder (68,118) zwischen dem Steuerkolben (42,100) in der als Masse dienenden Kugel (66) angeordnet ist.
6. Fahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (42,100) hohlförmig ausgebildet ist und die als Masse dienende Kugel (66) aufniinmt.
7. Fahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (42,100) sich von dem Ventilsitz (58) nach der Seite des Ventilsitzes (53) hinwegbewegt, in welcher die als Masse dienende Kugel (66) angeordnet ist, wenn der Druck im Hauptzylinder (14) zunimmt, und daß die Steuerfeder (68,118) die als Masse dienende Kugel (66) diese von dem Ventilsitz (58) wegdrückt.
8. Fahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Kugelauflage (114) vorgesehen ist, auf welcher die als Masse dienende Kugel (66) aufliegt.

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Fahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eiri Druckreduzierventil (130) vorgesehen ist, welches im bestimmten Maße eine weitere Zunahme des Drucks im Hauptzylinder nach dem Umschaltdruck auf die Hinterradbremse (22) überträgt, welcher durch das Druckregulierventil (24,24·) vorgegeben ist.

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