DE2724216A1

DE2724216A1 - Sicherheitseinrichtung fuer eine fahrzeugbremse

Info

Publication number: DE2724216A1
Application number: DE19772724216
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Nogami
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1976-09-18
Filing date: 1977-05-27
Publication date: 1978-03-23
Also published as: FR2364796A1; US4050744A; DE2724216C3; FR2364796B1; JPS5337279A; GB1562834A; DE2724216B2

Description

MÜLLER-BORE · DEUFEL · SCHÖN · HERTEL PATENTANWÄLTE

DR. WOLFGANG MÜLLER-BOR^ (PATENTANWALT VON 1927- 1975) DR. PAUL DEUFEL. D1PL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

T 1385

TOYOTA JIDOSHA KOKYO KABUSHIKI KAISHA
1, Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi-ken,
Japan

Sicherheitseinrichtung für eine Fahrzeugbremse

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MÜNCHEN 86 · SIE BE RTSTR. 1 · POSTFACH 860720 ■ KABEL·: MtJEBOPAT · TEL·. (08Θ) 474003 · TELEX 0-3*283

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für eine hydraulische Fahrzeugbremse, und -insbesondere ein Ventil, das in einen hydraulischen Kreis eingesetzt ist, der einen Haupt- bzw. Steuerzylinder vom Tandemtyp mit den Zylindern für die Vorder-/ Hinterräder verbindet, um das Sicherheitsverhalten der Bremse zu verbessern.

Bei der Betätigung der Bremse tritt im allgemeinen eine Blockierung der Fahrzeugräder auf; dadurch nimmt jedoch die Reibungskraft zwischen der Straßenoberflache und dem Reifen ab, wodurch die Reibungskraft verringert und das Richtungsverhalten bzw. die Lenkmöglichkeit des Fahrzeugs geschwächt werden. Als eine Art "Antischleudereinrichtung" sind sog. "Schwerkraftventile¹¹ entwickelt worden, die · den oben erwähnten Effekt sehr wirksam verhindern können; dabei handelt es sich um eine Vorrichtung, mit der die Neigung der Hinterräder zum Blockieren verhindert werden soll; diese Blockierung wird dann verursacht, wenn bei einer Betätigung die Belastung der Hinterräder durch die Bewegung des Vorderteils des Fahrzeugs nach unten, das sog. "nose diving", verringert wird, da sich in diesem Fall aufgrund der Trägheitskräfte das Gewicht des Fahrzeugs nach vorne verlagert. Ein solches Trägheitsventil beruht auf folgendem Grundprinzip: Eine auf einer geneigten Fläche angeordnete Kugel rollt längs dieser Fläche aufgrund des Trägheitsmomentes bei der Betätigung der Bremse nach oben, um die Zuführung des Bremsfluides zu der hinteren Bremse zu unterbrechen. Es sind verschiedene Modifikationen dieser Vorrichtung bekannt, beispielsweise aus dem japanischen Patent Toku-Ko-Sho 44-17082 sowie den amerikanischen Patentschriften Nr. 3 143 125 und 3 147 045.

Wenn ein Tandemzylinder als Hauptzylinder verwendet wird, in dem zwei Kolben in Reihe angeordnet sind, um

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gleichzeitig zwei verschieden gerichtete hydraulische Kräfte zur Erzeugung der Bremswirkung zu liefern, so steigt bei einer Störung bzw. einem Defekt in einem der beiden hydraulischen Kreise der hydraulische Druck in dem anderen Kreis nicht stark genug an, bevor das Bremsfluid in dem beschädigten Kreis vollständig aus diesem abgegeben wird; in diesem Fall ist also die Zeitspanne, die für die Durchführung des gesamten Hubs des Bremspedals erforderlich ist, länger als im Normalzustand; darüberhinaus wird dieser Hub nur in seiner letzten Stufe wirksam, so daß dies eine große Gefahrenquelle darstellt.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Sicherheitseinrichtung für eine hydraulische Fahrzeugbremse geschaffen werden, bei der die oben erwähnte Gefahrenquelle beseitigt wird; diese Sicherheitseinrichtung erfüllt eine Doppelfunktion, nämlich als Schwerkraftventil und als Differenzventil mit einem Absperrventil, bei dem ein Differential- bzw. Differenz-Kolben axial bewegbar in einem Venti!gehäuse angebracht ist, wobei seine gegenüberliegenden End- bzw. Stirnflächen jeweils den hydraulischen Druck von jedem der beiden Kreise empfangen; dadurch können sie in axialer Richtung aufgrund der Druckdifferenz des Bremsfluides, die durch den Defekt eines der beiden hydraulischen Kreise verursacht wird, verschoben werden, um die Zuführung des Bremsfluides zu dem defekten Kreis zu unterbinden und dem Fahrer durch ein Warnsignal Kenntnis davon zu geben, daß das hydraulische Bremssystem des Fahrzeugs gestört oder beschädigt ist.

Mit der vorliegenden Erfindung soll der Aufbau dieser Sicherheitseinrichtung vereinfacht werden, um ihre Herstellungskosten zu verringern, indem dem Schwerkraftventil zusätzlich zu seiner ursprünglichen Funktion

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noch eine Funktion als Absperrventil gegeben wird, wie es für ein mit einem Absperrventil versehenes Differenzventil erforderlich ist.

Parallel hierzu sollen mit der vorliegenden Erfindung auch die Herstellungskosten verringert werden, indem die Zahl der Verbindungselemente minimal gemacht wird, die bei getrennter Montage des Schwerkraftventils und des Differenzventils mit einem Absperrventil erforderlich wären; außerdem ist bei Verringerung der Zahl der Verbindungselemente die Wahrscheinlichkeit gering, daß fluides Medium an diesen Verbindungsstellen austreten kann; und schließlich soll der Raum noch verringert werden, der für die Installation dieser Sicherheitseinrichtung benötigt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Sicherheitseinrichtung für eine hydraulische Fahrzeugbremse mit folgenden Teilen vorgeschlagen: : Ein Ventilgehäuse; eine die Kugel enthaltende Kammer, die in dem Ventilgehäuse ausgebildet ist und einen Teil des hydraulischen Druckkreises für den hinteren Radzylinder bildet; eine in dieser Kammer aufgenommene Kugel, die längs einer geneigten Fläche nach oben rollen kann, wenn die Bremsgeschwindigkeit bzw. Verzögerungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorherbestimmten Wert übersteigt, um dadurch in engen Kontakt mit einem Ventilsitz zu kommen, so daß die Verbindung des fluiden Bremsmediums mit dem hinteren Bremskreis unterbrochen wird; eine einen Differential kolben enthaltende Kammer, die in Verbindung mit der die Kugel enthaltenden Kammer angeordnet ist; und einen Differentialkolben , der axial verschiebbar in dieser Kammer angeordnet ist und auf jeder Stirnfläche mit dem Hydraulikdruck des hinteren Bremskreises und des vorderen Bremskreises beaufschlagt

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wird; wenn nun der zuerst erwähnte Bremskreis defekt wird, wird der Differentialkolben aufgrund der Druckdifferenz zwischen den beiden Kreisen zu der Kugel hinbewegt, um die Kugel gegen den Ventilsitz zu drücken; wenn der zuletzt erwähnte Kreis beschädigt wird, wird der Differentialkolben in umgekehrter Richtung aufgrund der Druckdifferenz in ähnlicher Weise verschoben, um die Zuführung des Bremsfluides zu dem vorderen Bremskreis zu blockieren; diese Sicherheitseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Funktion eines Schwerkraftventils und die Funktion eines Differenzventils in einem Ventil integriert werden können; auf diese Weise kann ein Schwerkraftventil neben seiner ursprünglichen Zweckbestimmung auch noch als Absperrventil eines Differentialventils eingesetzt werden; dadurch läßt sich wiederum die Zahl der Verbindungsteile verringern, die erforderlich wären, wenn das Schwerkraftventil und das Differenzventil getrennt hergestellt werden müssen; diese Verringerung der Verbindungsstellen führt wiederum zu einer Verringerung der Wahrscheinlichkeit, daß Bremsfluid an den Verbindungsstellen austreten kann; und schließlich läßt sich auch der für die Installation der Sicherheitseinrichtung benötigte Raum verkleinern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen longitudinalen, vertikalen Schnitt durch einen Hauptteil der Sicherheitseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem schematisch angedeuteten Bremssystem;

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Flg. 2 einen longitudinalen Schnitt zur Erläuterung des Weges, auf dem die Dimensionen der wesentlichen Teile der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung bestimmt werden;

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch einen wesentlichen Teil einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch einen wesentlichen Teil einer dritten Ausführungsform;

Fig. 5 ein Schaltdiagramm einer elektrischen Schaltungsanordnung für die in Fig. 4 gezeigte Einrichtung;

Fig. 6 einen vertikalen Schnitt durch einen wesentlichen Teil einer vierten Ausführungsform;

Fig. 7 einen longitudinalen, vertikalen Schnitt

durch einen wesentlichen Teil einer fünften

Ausführungsform;

und

Fig. 8 ein Schaltdiagramm einer Schaltungsanordnung für die in Fig. 7 gezeigte Einrichtung.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, sind eine Kugel 2 zur Feststellung der Abbremsgeschwindigkeit, also der Geschwindigkeit, mit der die Geschwindigkeit des Fahrzeuges verringert wird, und ein Differential- bzw. Differenz- bzw. Stufenkolben 3 in einem Ventilgehäuse aufgenommen. Die Kugel 2 ist in einer Kammer 5 mit größerem Durchmesser angeordnet, die axial von einem Ende des Ventilgehäuses 1 eingebohrt ist; diese, die Kugel aufnehmende Kammer 5 ist mit axialen Rippen 5a

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oder Kugelführungen versehen, von denen wenigstens drei in gleichen Abständen auf ihrer inneren Oberfläche ausgebildet sind. Die Kugel 2 wird durch die Rippen 5a der die Kugel enthaltenden Kammer 5 so fixiert, daß sie längs ihrer Achse rollen kann. In der Endöffnung der die Kugel enthaltenden Kammer 5 ist über ein Gewinde ein Stopfen bzw.ein Verschluß bzw. ein Bolzen 4 eingesetzt, der in seinem mittleren Bereich mit einer durchgehenden öffnung 19 versehen ist. Ein Ventilsitz 6 ist starr in einer Aussparung angebracht bzw. angepaßt, die auf der der Kugel zugewandten Seite des Bolzens 4 ausgebildet ist. Die die Kugel enthaltende Kammer 5 steht auf einer Seite mit einer öffnung 18 in Verbindung. Ein Dichtungsring 20 sorgt für die notwendige Fluid-Dichtigkeit zwischen dem Bolzen 4 und dem Ventilgehäuse 1.

Der Stufenkolben 3 wird in einer Kammer 7 aufgenommen, die axial mit Stufen durch das Ventilgehäuse 1 gebohrt ist und mit der die Kugel enthaltenden Kammer 5 in Verbindung steht. Die den Stufenkolben enthaltende Kammer 5 besteht im wesentlichen aus einer ersten Kolbenkammer 7a, einer Nocken- bzw. Steuerkammer 7b, einer zweiten Kolbenkammer 7c und einer Ventilkammer 7d; alle diese Kammern sind tandemartig in dieser Reihenfolge von der Kugelseite aus gesehen angeordnet. Der Stufenkolben 3 hat auch einen Tandemaufbau und besteht in dieser Reihenfolge von der Kugelseite aus gesehen aus einem ersten Kolbenbereich 3a, einem Flanschbereich 3b, einem Nocken- bzw. Steuerbereich 3c, einem zweiten Kolbenbereich 3d, einem Absperrventil 3e und einem Ventilstößel- bzw. Stößelstangebereich 3f.

An dem ersten Kolbenbereich 3a, der in der ersten, den Kolben enthaltenden Kammer 7a aufgenommen wird, sind ein beweglicher Ring 8 und ein Dichtungsring 9 darauf

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angebracht. Obwohl der bewegliche Ring 8 axial relativ sowohl zu dem Stufenkolben 3 als auch zu dem Ventilgehäuse 1 verschoben werden kann, wird eine Bewegung gemäß der Darstellung in Fig. 1 nach rechts relativ zu dem Stufenkolben 3 durch dessen Flanschbereich 3b begrenzt, während eine Bewegung nach rechts relativ zu dem Ventilgehäuse 1 ebenfalls durch seinen radial abgestuften Bereich 1a begrenzt wird. Der Dichtungsring 9 soll aufgebracht werden, nachdem der bewegliche Ring 8 auf den ersten Kolbenbereich 3a aufgeschoben worden ist, um die erforderliche Fluid-Dichtigkeit zwischen dem ersten Kolbenbereich 3a und dem Ventilgehäuse 1 aufrechtzuerhalten.

Der in der Nähe des Flanschbereichs 3b angeordnete und in der Steuerkammer 7d aufgenommene Steuerbereich 3c besteht aus einem mittleren Bereich mit größerem Durchmesser, zwei Bereichen mit kleinerem Durchmesser an den gegenüberliegenden Enden und zwei konisch bzw. spitz zulaufenden Bereichen, die den Bereich mit größerem Durchmesser stufenlos mit den Bereichen mit kleinerem Durchmesser verbinden. An dem Steuerbereich 3c erfolgt eine Berührung eines Kolbens 10a eines Schalters 10 für eine Alarmeinrichtung. In Abhängigkeit von einer axialen Bewegung des Stufenkolbens 3 wird der Schalter 10 EIN-AUS betätigt; dieser Schalter hat einen herkömmlichen Aufbau, so daß er nicht näher erläutert werden soll.

An dem äußeren Umfang des zweiten, in der zweiten Kolbenkammer 7c aufgenommenen Kolbenbereichs 3d ist eine Umfangsnut 3g ausgebildet; in dieser Nut 3g wird ein Dichtungsring 11 eingelegt, um die erforderliche Fluid-Dichtigkeit zwischen dem zweiten Kolbenbereich 3d und dem Ventilgehäuse 1 aufrechtzuerhalten.

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An dem äußeren Umfang des Absperrventi1bereichs 3e, der in der Nähe des zweiten Kolbenbereichs 3d angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser als dieser hat, ist eine Umfangsnut 3h ausgebildet, in die ein Dichtungsring 12 eingelegt wird. Obwohl das Absperrventil 3e sich in der zweiten Kolbenkammer 7c befindet, wenn das Bremssystem normal arbeitet, kann es bei einer Verschiebung des Stufenkolbens 3 gemäß der Darstellung in Fig. 1 nach rechts aufgrund einer Störung des Bremssystems auf der Seite der Vorderräder (des vorderen Bremskreises) in die Ventilkammer 7d eingepaßt bzw. eingeführt werden, die einen kleineren Durchmesser als die der zweiten Kolbenkammer 7c hat, wie im folgenden beschrieben werden soll, um die von einer Öffnung 14 über die Ventilkammer 7d und die zweite Kolbenkammer 7c zu einer öffnung 15 führende Strömung des Bremsfluides zu unterbrechen.

Der Ventilstangenbereich 3f, der in der Nähe des Absperrventi 1 bereiches 3e angeordnet ist, steht durch eine Stirnwand des Ventilgehäuses 1 auf der rechten Seite von Fig. 1 in eine Bolzen-Einsatz- bzw. -Anschluß-Bohrung Ic vor, die an dem Ende des Ventilgehäuses 1 ausgebildet ist. Die Fluid-Dichtigkeit zwischen dem Ventilgehäuse 1 und dem Ventilstangenbereich 3f wird durch einen Dichtungsring 13 aufrechterhalten. In die Bolzen-Anschluß-Bohrung 1c ist über ein Gewinde ein Bolzen 16 eingesetzt, in dessen Mitte ein Hohlraum 16a für die Aufnahme des Vorsprungs des Venti1 Stangenbereichs 3f ausgebildet ist. Eine Basis 16b dient als Anschlag, um die Bewegung des Stufenkolbens 3 nach rechts zu begrenzen. Außerdem ist eine Arretier- bzw. Fixierplatte 17 für den Dichtungsring 13 vorgesehen.

Der Stufenkolben 3 muß in der in Fig. 1 gezeigten Leerlauf- bzw. neutralen Stellung gehalten werden, wenn

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das Bremssystem normal arbeitet. Bei der Festlegung der in Fig. 2 gezeigten Querschnittsflächen eines jeden Bereiches sollte deshalb die folgende Formel beachtet werden, wobei die einzelnen Symbole bedeuten:

S₁ die Querschnittsfläche des ersten Ko.lbenbereichs 3a; Sp die Querschnittsfläche der ersten Kolbenkammer 7a; S₃ die Querschnittsfläche der zweiten Kolbenkammer 7c; S- die Querschnittsfläche des Ventilstangenbereichs 3f; Pj der Druck in der ersten Kolbenkammer 7a; und P₂ der Druck in der zweiten Kolbenkammer 7c. S₂ χ P₁ > (S₃ - S₄) χ P₂ S₁ χ P₁

Mit anderen Worten ist die Kraft, mit welcher der Stufenkolben 3 nach rechts verschoben wird, also S₁ χ P-, kleiner als die Kraft, mit der dieser nach links verschoben wird, also (S- - S-) χ P₂; als Folge hiervon wird der Stufenkolben 3 zu einer Bewegung nach links vorgespannt, damit der Flanschbereich 3b an dem beweglichen Ring 8 anliegt. Damit eine Bewegung nach links In Fig.2 aus der Ruhelage des Stufenkolbens 3 durchgeführt werden kann, muß dieser selbstverständlich zusammen mit dem beweglichen Ring 8 bewegt werden, der durch den Dichtungsring 9 unter dem Druck P₁ in der ersten Kolbenkammer 7a gegen den abgestuften Bereich 1a auf der rechten Seite gedruckt wird. Die Kraft, mit welcher der Stufenkolben 3 nach links gedrückt wird, d.h., (S₃ - S₄) χ P₂ 1st in diesem Beispiel kleiner als die Kraft, d.h., S₂ χ P₁, die Summe der den beweglichen Ring 8 nach rechts verschiebenden Kräfte, die für die Bewegung des Stufenkolbens 3 nach rechts erforderlich ist. Als Folge hiervon wird der Stufenkolben 3 in seiner Ruhelage gehalten, in welcher der bewegliche Ring 8 sowohl an der Schulter la als auch an dem Flanschbereich 3b anliegt, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

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Die Kolben und zwei Druckfedern 36, 37 in einem Hauptbzw. Steuerzylinder 30 haben im allgemeinen einen identischen Aufbau; der in dem hinteren Zylinder 31 erzeugte Druck des Bremsfluides ist gleich dem in dem vorderen Zylinder 32 erzeugten Druck.Als Ergebnis hiervon ist der Druck P₁ in der ersten Kolbenkammer 7a näherungsweise gleich dem Druck P₂ in der zweiten Kolbenkammer 7c, wenn das Bremssystem normal arbeitet. Zu diesem Zweck sollte die Querschnittsfläche eines jeden Bereiches so bestimmt werden, daß sie die folgende Formel erfüllt

s₂> (S₃ - s₄)7S_r

In der obigen Beschreibung werden die Gleitwiderstände der Dichtungsringe und anderer Teile vernachlässigt, um das Problem zu vereinfachen; in der Praxis besteht jedoch in gewissem Maße ein bestimmter Gleitwiderstand, der den Stufenkolben 3 in seiner Ruhestellung halten will, wenn die Bremse nicht betätigt wird.

Beim Gebrauch des gemäß der obigen Beschreibung aufgebauten Ventils in der Praxis wird der Bolzen 4 am vorderen und der Bolzen 16 am hinteren Ende des Gehäuses angeordnet; das gesamte Ventil wird an einer geeigneten Stelle eines Fahrzeugs so installiert, daß es in seinem Verlauf von vorne nach hinten nach unten geneigt ist. Die Öffnung 18 steht über eine Leitung 38 durch ein Restdruckventil (ein Druckhalteventil) 42 mit dem hinteren Zylinder 31 in dem Steuerzylinder 30 in Verbindung; die Öffnung 14 steht über eine Leitung 39 mit dem vorderen Zylinder 32 in Verbindung; die Öffnung 19 steht über eine Leitung 40 mit den Zylindern 35 für die Hinterräder in Verbindung; und die Öffnung 15 steht über eine Leitung 41 mit den Zylindern 34 für die Vorderräder in Verbindung. Das Restdruckventil 42, eine Kombination aus einem Absperr- bzw. Rückschlagventil und einer Luft-

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klappe bzw. einer Drossel bzw. einem Choke, ist mit dem Ziel eingesetzt, einen gewissen Druck des Bremsfluides in dem Bremssystem für eine kurze Zeitspanne sogar nach der Rückführung des Bremspedals 33 aufrechtzuerhalten. Wenn das gesamte Bremssystem normal arbeitet, bleibt der Stufenkolben 3 in seiner Ruhestellung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, und auch die Kugel 2 befindet sich an der untersten Stelle in Anlage an der Stirnfläche des Stufenkolbens 3.

Wenn das Bremspedal 33 heruntergedrückt wird, wird das Bremsfluid in dem hinteren Zylinder 31 des Steuerzylinders 30 unter Druck über die Leitung 38, die Öffnung 18, die die Kugel enthaltende Kammer 5, die Öffnung 19 und die Leitung 40 zu den Zylindern 35 für die Hinterräder gebracht; gleichzeitig wird das Bremsfluid in den vorderen Zylinder 32 unter Druck über Leitung 39, die öffnung 14, die Ventilkammer 7d, die zweite Kolbenkammer 7c, die Öffnung 15 und die Leitung 41 zu den Zylindern 34 für die Vorderräder gebracht. Dadurch werden wiederum die Vorderrad-/Hinterrad-Bremsen betätigt, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verringern.

Wenn die Bremsgeschwindigkeit des Fahrzeugs relativ gering ist, bleibt die Kugel 2 in ihrer in Fig. 1 gezeigten Stellung, und das Bremsfluid kann frei zu den Zylindern 35 für die Hinterräder fließen, d.h., der Druck des Bremsfluides in dem hinteren Zylinder 31 des Steuerzylinders 30 wird so, wie er ist, den Zylindern 35 für die Hinterräder zugeführt. Wenn jedoch die Bremsgeschwindigkeit des Fahrzeuges den vorherbestimmten Wert übersteigt, rollt die Kugel 2 aufgrund ihres Trägheitsmomentes längs der Neigung der Rippen 5a, die an der inneren Oberfläche der die Kugel enthaltenden

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Kammer 5 ausgebildet sind, nach oben, um in engen Kontakt mit dem Ventilsitz 6 zu kommen und dadurch die Öffnung 19 zu blockieren. Anschließend kann der Druck in den Zylindern 35 für die Hinterräder nicht mehr ansteigen, und zwar ohne jede Beeinflussung durch den Anstieg des Drucks in der die Kugel enthaltenden Kammer 5, so daß sich eine Blockierung der Hinterräder vermeiden läßt, die durch die Kopflastigkeit, also die Bewegung des Vorderteils des Fahrzeugs nach unten, verursacht wird. Sogar dann, wenn die Bremsgeschwindigkeit des Fahrzeugs den vorherbestimmten Wert übersteigt, wird die Bahn bzw. der Verlauf des Bremsfluides zu den Zylindern 34 für die Vorderräder nicht im geringsten beeinflußt, weil der Stufenkolben 3 in seiner Ruhestellung gehalten wird, so daß der Druck in dem vorderen Zylinder 32 so wie er ist, den Zylindern 34 für die Vorderräder zugeführt werden kann.

Die obige Beschreibung betrifft den Fall, bei dem das gesamte Bremssystem normal arbeitet. Im folgenden soll der Bewegungsablauf der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung für den Fall beschrieben werden, daß an der zu den Zylindern 34 für die Hinterräder führenden Leitung 40, an der zu den Zylindern 34 für die Vorderräder führenden Leitung 41 oder an anderen Stellen ein Defekt bzw. eine Störung auftritt.

Im folgenden soll zunächst der Fall I untersucht werden, bei dem eine Störung oder ein Defekt in dem hinteren Bremskreis einschließlich der Leitung 40 auftritt.

Wenn eine Störung in dem hinteren Bremskreis auftritt, wird der Druck P. in der ersten Kolbenkammer 7a niedri· ger als der Druck Pp in der zweiten Kolbenkammer 7c,

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wenn das Bremspedal heruntergedrückt wird; dies läßt sich aus folgenden Überlegungen ableiten: Trotz des Herunterdrückens des Bremspedals 33 kann der Druck in dem hinteren Zylinder 31, der mit dem defekten Kreis in Verbindung steht, nicht ansteigen, während der in dem vorderen Zylinder 32 erzeugte Bremsfluiddruck, welcher die Differenz zwischen der Rückstoßkraft der Druckfeder 36 und der Kraft der Druckfeder 37 entspricht, der zweiten Kolbenkammer 7c über die Leitung 39 zugeführt wird, da die Rückstoßkraft der Druckfeder in Abhängigkeit von der Erhöhung ihrer Kompression größer wird, wie dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist, obwohl die Kompression der Druckfeder 36 größer als die der Druckfeder 37 ist. Als Ergebnis dieses Effektes, d.h., des Anstiegs des Drucks in der zweiten Kolbenkammer 7c ohne Anstieg des Drucks in der ersten Kolbenkammer 7a, überwindet die den Stufenkolben 3 nach links vorspannende Kraft (S- - S.) χ P₂ die Präventivkraft, d.h., die Summe des Reibungswiderstandes und der axialen Komponente des Gewichtes der Kugel 2 und des Stufenkolbens 3, wodurch der Stufenkolben 3 nach links gedrückt wird, um die Kugel 2 gegen den Ventilsitz 6 zu pressen. Das Austreten oder das Ausströmen des Bremsfluides in dem hinteren Zylinder wird dadurch beendet, weil die mit dem defekten hinteren Bremskreis in Verbindung stehende öffnung 19 blockiert worden ist. Dadurch läßt sich die folgende gefährliche Lage vermeiden, die ohne die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung sicher auftreten würde, daß nämlich die Bremse erst dann wirkt, wenn das Bremsfluid in dem hinteren Zylinder 31 vollkommen abgelassen worden ist oder die Bremswirkung sich nur in der letzten Stufe des Hubs der Pedalbetätigung bemerkbar macht.

Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform ist ein Alarm oder eine Warnung für den Fahrer, um ihn von

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den Störungen des Bremssystems zu unterrichten. Ein Kolben 10a des an der Alarmeinrichtung angebrachten Schalters 10 bewegt sich nach vorne, nachdem er von dem Bereich mit größerem Durchmesser des Kurvenbereichs 3c freigegeben worden ist, um den Schalter 10 zur Betätigung der Alarmeinrichtung einzuschalten; diese Alarmeinrichtung kann den herkömmlichen Aufbau haben und eine Warnlampe, einen Warnsummer oder ein anderes Element enthalten. Wenn das Bremspedal 33 weiter tief heruntergedrückt wird, nachdem die öffnung 19 durch die Kugel 2 blockiert worden ist, steigt der Druck P. in der ersten Kolbenkammer 7a auf nahezu den gleichen Wert wie der Druck P~ in der zweiten Kolbenkammer 7b an, um den Stufenkolben 3 in die Ruhelage zurückzubringen. Die Kugel 2 wird jedoch kontinuierlich aufgrund des Drucks P. in der die Kugel enthaltenden Kammer 5 gegen den Ventilsitz 6 gedruckt, um den blockierten Zustand der öffnung aufrechtzuerhalten. Wenn die Bremse in den oben erwähnten Zustand wieder betätigt wird, nachdem das Bremspedal 33 einmal zurückgebracht worden ist, läßt sich ein ausreichender Druck des Bremsfluides in dem vorderen Zylinder 32 mit einem Hub des Pedals 33 erzeugen, der kurzer als üblich ist. Der Grund hierfür ist, daß (a) die Einführung des Restdruckventils 42 zwischen die Leitung 38 und den hinteren Zylinder 31 verhindert, daß der Druck in der die Kugel enthaltenden Kammer 5 sogar dann rasch abfallen kann, wenn das Bremspedal 33 zurückgebracht worden ist, um den blocktierten Zustand der öffnung beizubehalten, indem die Kugel 22 mit Hilfe des Restdrucks in der die Kugel enthaltenden Kammer 5 weiter gegen den Ventilsitz 6 gedrückt wird, bis die zweite Bremsbetätigung beginnt, und (b) das Bremsfluid in dem hinteren Zylinder 31 während des zweiten Hubs der Bremsbetätigung nicht ausströmen oder austreten kann,

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so daß das Bremsfluid in dem vorderen Zylinder 32 gemeinsam durch den vorderen und hinteren Kolben ausgedrückt wird, die so zusammenwirken, als wenn sie eine starr verbundene Einheit wären. Der Druck in der die Kugel enthaltenden Kammer 5 sinkt in einer bestimmten Zeitspanne nach der Freigabe des Bremspedals 33 ab, um die Kugel 2, die von dem Ventilsitz 6 getrennt wird, zu der Ausgangslage zurückzubringen.

Für einen Defekt an dem hinteren Bremskreis lassen sich also die Vorteile dieser Ausführungsform wie folgt zusammenfassen:

(1) Bei der ersten Bremsbetätigung kann der effektive Bremshub im Vergleich mit herkömmlichen Fällen verkürzt werden, bei denen diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht verwendet wird, wie oben im einzelnen beschrieben wurde;

(2) bei der folgenden zweiten sowie weiteren Bremsbetätigungen, wie sie üblicherweise durchgeführt werden, sind die Bremshübe wesentlich kürzer als im normalen Zustand, bei dem das gesamte Bremssystem in Ordnung ist.

Im folgenden soll der Fall II erläutert werden, bei dem eine Störung oder ein Defekt in dem vorderen Bremskreis einschließlich der Leitung 41 auftritt.

Bei einem Defekt in dem vorderen Bremskreis wird der Druck P₂ in der zweiten Kolbenkammer 7c aus demselben Grunde wie bei einem Defekt im hinteren Bremskreis niedriger als der Druck P₁ in der ersten Kolbenkammer 7a, um den Stufenkolben 3 nach rechts zu verschieben; diese Verschiebung bewirkt, daß das in die Ventil kammer

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7d eingepasste Absperrventil 3e die Bahn bzw. die Strömung des Bremsfluides unterbricht, die von der öffnung 14 über die Ventilkammer 7d zu der öffnung 15 führt. Damit wird die weitere Strömung des Bremsfluides zu dem defekten Bremskreis unterbrochen.

Gleichzeitig wird der Schalter 10 für die Alarmeinrichtung eingeschaltet, um die herkömmliche Alarmeinrichtung zu betätigen und damit den Fahrer über den Defekt zu unterrichten.

Obwohl bei einem weiteren Herunterdrücken des Bremspedals 33 nach der Blockierung der Strömung des Bremsfluides zu dem vorderen Bremskreis der Druck in der Ventilkammer 7d ansteigt, bleibt der Stufenkolben 3 in dem nach rechts vorgespannten Zustand, weil die druckempfangende Fläche des Stufenkolbens 3 (die Fläche des ringförmigen Zwischenraums zwischen der Ventilkammer 7d und dem Venti1 Stangenbereich 3f) in der Ventilkammer 7d viel kleiner als die Querschnittsfläche S.J des ersten Kolbenbereichs 3a ist. Selbstverständlich bleibt die Ventilstange 3f an ihrer Spitze in Anlage an der Basis 16b des Hohlraums 16a, der in dem Bolzen 16 ausgebildet ist.

Bei der ersten Bremsbetätigung nach dem Auftreten eines Defektes in dem vorderen Bremskreis läßt sich also eine extreme Ausdehnung bzw. Verlängerung des effektiven Pedalhubs vermeiden; bei den folgenden zweiten und weiteren Bremsbetätigungen kann der Hub des Bremspedals 33 kurzer als der Hub im Normalzustand gehalten werden, weil die Strömung des Bremsfluides zu dem vorderen Bremskreis vollständig unterbrochen ist und das Bremsfluid in dem vorderen Zylinder 32 nicht ausgegeben wird.

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Zwischen dem Fall, bei dem der hintere Bremskreis defekt ist, und dem Fall, bei dem der vordere Bremskreis defekt ist, ergibt sich also der einzige Unterschied, daß der Stufenkolben 3 in dem zuerst erwähnten Fall automatisch in seine Ruhelage zurückgeführt wird, während dies im letzteren Fall nicht gegeben ist. Als Folge hiervon muß der Stufenkolben 3 nicht in seine ursprüngliche neutrale Stellung zurückgebracht werden_v nachdem die Reparatur des Defektes im zuerst erwähnten Fall beendet worden ist; in dem zweiten Fall muß jedoch der Stufenkolben 3 von Hand zurück in seine Ruhelage gebracht werden, indem bei Entfernung des Bolzens 16 auf sein rechtes Ende ein Druck ausgeübt worden ist, nachdem die Reparatur des Defektes beendet worden ist. Als Alternative hierzu kann der Stufenkolben 3 in seine Ruhestellung zurückgebracht werden, indem das Bremspedal heruntergedrückt wird, während der Bolzen der Zylinder für die Hinterräder gelöst wird.

Bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsform hat der Kurvenbereich 3c eine scharf abgestufte Form, so daß die Endoberfläche des Kolbens 10a des Schalters 10 für die Alarmeinrichtung in Anlage daran kommen kann, um den Stufenkolben 3 in dem nach links verschobenen Zustand zu fixieren bzw. arretieren; dadurch wird die Kugel 2 gegen den Ventilsitz 6 gedrückt, damit der Stufenkolben nicht in seine Ruhestell-ung zurückkehren kann. Auf diese Weise läßt sich sicher verhindern, daß das Bremsfluid zu dem defekten Kreis strömen kann. Nach der Reparatur des Defektes kann der Stufenkolben 3 zu seiner Ruhestellung zurückgebracht werden, indem die Arretierung durch den Kolben 10a aufgehoben wird; zu diesem Zweck kann der Schalter 10 für die Alarmeinrichtung eine gewisse Strecke gelöst oder entfernt und das Bremspedal 33 heruntergedrückt werden. Wenn der Schalter 10 für die Alarmeinrichtung wieder

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ausgeklemmt bzw. eingespannt wird, ist die Reparatur beendet. Da bei dieser Ausführungsform die öffnung 19 vollkommen blockiert werden soll, indem die Rückführung des Stufenkolbens 3 durch den Kolben 10a verhindert wird, sollte der Ventilsitz 6 aus einem Material mit großem Elastizitätskoeffizienten bestehen; als Alternative hierzu kann ein elastisches Material an der Stirnfläche angebracht werden, die der Kugel 2 des Stufenkolbens 3 zugewandt ist; in jedem Fall wird dadurch die Kugel 2 im engen Kontakt mit dem Ventilsitz 6 sogar dann gehalten, wenn sich der Stufenkolben 3 etwas zurückzieht oder nach hinten bewegt.

Bei diesen Ausführungsformen wird also ein bewegliches Element verwendet, mit dem die Rückführung des Stufenkolbens 3 in seine Ruhestellung durch den Eingriff mit seinem abgestuften Bereich verhindert werden soll; dieses bewegliche Element ist jedoch nicht auf den Kolben 10a des Schalters 10 für die Alarmeinrichtung beschränkt, wie es in dieser Ausführungsform beschrieben wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, stattdessen ein bewegliches Element zu verwenden, das nur zu diesem Zweck dient.

Ein wesentlicher Teil einer dritten AusfUhrungsform ist in Fig. 4 dargestellt; diese Ausführungsform unterscheidet sich von den obigen Ausführungsformen dadurch, daß

(a) die Kugel 2 und der in die Endöffnung

der die Kugel enthaltenden Kammer 5 eingeschraubte Bolzen 4 aus einem magnetischen Material bestehen;

(b) der Bolzen 4 als Elektromagnet ausgestaltet wird, indem die Windung einer Spule

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um ihn gewickelt wird; und

(c) der Steuerbereich 3c eine allmählich expandierende, dreistufige Form erhält.

Ein Beispiel für eine elektrische Schaltung zur Regulierung des der Spule 50 zugeleiteten Stroms ist in Fig. 5 dargestellt. Zwei Kontakte des Schalters 10 für die Alarmeinrichtung werden durch 10b und 10c dargestellt, die durch den Steuerbereich 3c des Stufenkolbens 3 ein- und ausgeschaltet werden.

Parallel zu einer Batterie E sind ein erster Warnkreis und ein zweiter Warnkreis geschaltet; in dem ersten Warnkreis sind der Kontakt 10b, eine Relaisspule 51X und eine Warnlampe WL in Reihe geschaltet; in dem zweiten Warnkreis sind der Kontakt 10c und die Warnlampe WL in Reihe geschaltet. Eine Reihenschaltung aus dem Schlüsselschalter KS des Fahrzeugs und einem normalen, offenen Kontakt 51a des Relais liegt parallel zu dem Kontakt 10b. Mit der Warnlampe WL des ersten Warnkreises ist die Spule 50 zur Erregung des Bolzens 4 paralIeI geschaltet. Die eingefügte Diode D. dient dazu, den leitenden Zustand der Spule 50 zu verhindern, wenn der zweite Warnkreis geschlossen ist.

Die Funktionsweise dieser Ausführungsform soll im folgenden erläutert werden.

Wenn das Bremssystem normal arbeitet, befinden sich die beiden Kontakte 10b und 10c des Schalters 10 für die Alarmeinrichtung im Zustand "AUS", weil der Stufenkolben 3 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung stationär gehalten wird; als Folge hiervon leuchtet die Warnlampe WL nicht auf, und auch der Bolzen 4 wird nicht magnetisiert. Sogar dann, wenn die Bremsgeschwindigkeit des

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Fahrzeugs den vorherbestimmten Wert übersteigt, so daß die Kugel 3 in engen Kontakt mit dem Ventilsitz 6 kommt und dadurch die öffnung 19 einmal blockiert wird, wird die Kugel 2 zu ihre Ausgangslage zurückgebracht, wenn die Bremsgeschwindigkeit sinkt.

Wenn die Kugel 2 aufgrund eines Defektes des Bremskreises mittels einer Verschiebung des Stufenkolbens 3 gemäß der Darstellung in Fig. 4 nach links fest auf den Ventilsitz 6 gedrückt wird, wird die Kugel 2 sogar nach der Rückführung des Stufenkolbens 3 in seine Ausgangsstellung im engen Berührungszustand mit dem Ventilsitz 6 gehalten. Dies ergibt sich aus folgender Überlegung: Wenn der Stufenkolben 3 nach links bewegt wird, wird der Kontakt 10b des Schalters 10 für die Alarmeinrichtung durch den Steuerbereich 3c eingeschaltet, um nicht nur die Alarmlampe WL zu erregen, sondern auch den Bolzen 4 durch den Strom in der Spule 50 zu magnetisieren und dadurch ständig die Kugel anzuziehen, die durch den Stufenkolben 3 nach oben in die Nähe des Kolbens 4 gedrückt worden ist. Da der erste Warnkreis als ein sog. selbsthaltender Kreis ausgebildet ist, wird der Kontakt 10b, wenn er einmal eingeschaltet worden ist, unabhängig von der Rückführung des Kontaktes 10b in den Zustand "AUS" den Kreis geschlossen halten. Die Rückführung des Stufenkolbens 3 in die Ruhestellung beeinflußt nicht die Anziehung der Kugel 2 durch den Kolben 4. Die Strömung des Bremsfluides zu dem defekten Kreis wird dadurch vollständig unterbrochen, so daß das Bremsfluid in diesem System des Hauptzylinders 30 weiterhin auf keinen Fall ausgegeben wird, so daß der Hub des Bremspedals kürzer als normal wird. Trotz eines Defektes in einem der Bremssysteme kann also das Fahrzeug sicher gefahren werden.

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Bei dieser Ausführungsform ist kein zusätzlicher, spezieller Arbeitsgang erforderlich, um den Stufenkolben 3 oder die Kugel 2 nach der Reparatur des Defektes in die Ausgangslage zurückzuführen, weil der Stufenkolben 3 automatisch in die Ausgangslage zurückgebracht wird; die Kugel 2 wird nur dann selbsttätig von dem Ventilsitz 6 getrennt, wenn der Schlüsselschalter KS des Fahrzeugs abgeschaltet wird, um die Leitung der Spule 50 zu unterbrechen.

Wenn die Leitung des vorderen Bremssystemes defekt;ist, wodurch der Stufenkolben 3 gemäß der Darstellung in Fig. 4 nach rechts verschoben wird, so wird der Kontakt 10c des Schalters 10 für die Alarmeinrichtung durch den Steuerbereich 3c eingeschaltet, um die Warnlampe WL zu erregen, so daß der Fahrer über den Defekt unterrichtet wird. In diesem Fall kann der Stufenkolben 3 nicht automatisch in seine Ruhelage zurückkehren; er muß, ähnlich wie bei der vorigen Ausführungsform, nach der Beendigung der Reparatur des Defektes von Hand in die Ausgangsiage zurückgebracht werden. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform ist, daß der erste Warnkreis in dieser Situation offen ist und als Folge hiervon die Spule 50 nicht leitend macht; wird das Fahrzeug nur unter Verwendung des hinteren Bremssystems gefahren, so wird die Kugel sogar dann nicht durch den Bolzen 4 angezogen und eingefangen werden, sondern mit einer Verringerung der Bremsgeschwindigkeit zu der Ausgangslage zurückkehren, wenn die Bremsgeschwindigkeit den vorherbestimmten Wert übersteigt, so daß die Kugel 2 einmal in engen Kontakt mit dem Ventilsitz 6 kommt. Bei dieser Ausführungsform sollten alle Teile mit Ausnahme des Bolzens 4 und der Kugel 2, insbesondere der Stufenkolben 3 und das Ventilgehäuse 1, aus nichtmagnetischem Material gefertigt sein. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform ist, daß die Einfügung

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des Restdruckventils 42 in den Kreis, der die die Kugel enthaltende Kammer 5 und den Hauptzylinder 30 verbindet, nicht unbedingt erforderlich ist, weil die Kugel 2 durch den Elektromagneten (den Bolzen 4) zurückgehalten wird.

Ein wesentlicher Teil einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt; dabei wird ebenfalls der Stufenkolben 3 bei einem Defekt in dem vorderen Bremskreis nach rechts verschoben, um die Strömung des Bremsfluides zu unterbinden; diese Ausführungsform unterscheidet sich durch die Einrichtung von den anderen Ausführungsformen, mit welcher der Stufenkolben 3 in seine Ausgangslage zurückgebracht wird. Auch bei dieser Ausführungsform wird der Stufenkolben 3 bei einem Defekt in dem vorderen, mit der Öffnung 15 verbundenen Bremskreis nach rechts verschoben, so daß das Absperrventil 3e in die Ventilkammer 7d gepasst bzw. eingeführt wird, um die Strömung des Bremsfluides, die von der öffnung 15 über die Ventilkammer 7d und die zweite Kolbenkammer 7c zu der öffnung 15 führt, zu unterbrechen; das wesentliche Merkmal dieser Ausführungsform ist, daß sie mit einer Umgehung 53 für die oben erwähnte Strömung des Bremsfluides versehen ist, welche die öffnung 14 und die öffnung 15 sogar dann verbinden kann, wenn das Absperrventil 3e in die Ventilkammer 7d eingepasst ist. Die Umgehung 53 wird normalerweise durch ein Ventil oder einen Schraubverschluß 54 verschlossen; wenn jedoch der Schraubverschluß 54 nach der Reparatur des Defektes in der Leitung geöffnet und dann die Bremse betätigt wird, so wird der Druck des Bremsfluides nicht nur auf die Ventilkammer 7d, sondern auch durch die Umgehung 53 auf die zweite Kolbenkammer 7c übertragen, um darin zur Verschiebung des Stufenkolbens 3 nach links

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eine Kraft ( das Produkt der Querschnittsfläche S-der zweiten Kolbenkammer 7c und des Drucks P„ in der zweiten Kolbenkammer 7c) zu erzeugen, die größer als die Kraft ist, die den Stufenkolben 3 nach rechts vorspannt (das Produkt der Querschnittsfläche S. des ersten Kolbenbereichs 3a und des Drucks P₁ in der ersten Kolbenkammer 7a); dadurch wird also der Stufenkolben in seine Ruhelage zurückgebracht. Wenn der Schraubverschluß 54 dann wieder verschlossen wird, ist die Reparatur beendet.

Eine fünfte Ausführungsform ist in Fig. 7 dargestellt; die linke Seite dieser Ausführungsform, d.h., die Seite des Schwerkraftventils, hat eine ähnliche Konstruktion wie die oben erwähnte Ausführungsform, so daß sie nicht näher erläutert werden muß; nur die rechte Hälfte dieser Ausführungsform, d.h., die Seite des Differentialventils, soll im folgenden erläutert werden.

Ein Differential- bzw. Stufenkolben 56 wird in einer Kammer 57 aufgenommen, die in Verbindung mit der die Kugel enthaltenden Kammer 5 steht; der Stufenkolben besteht - in der folgenden Reihenfolge, von rechts nach links gesehen - aus einem Druckstangenbereich 56a für die Kugel, einem ersten Kolbenbereich 56b, einem Steuerbereich 56c und einem zweiten Kolbenbereich 56d, wobei die beiden Kolbenbereiche den gleichen Durchmesser haben und jeweils an ihrem äußeren Umfang mit einem Dichtungsring 64 versehen sind, um die Fluiddichtigkeit zwischen ihnen und dem Ventilgehäuse 70 aufrechtzuerhalten. In einer Bohrung, die in der Stirnoberfläche des Stufenkolbens 56 auf der rechten Seite in Fig. 7 ausgebildet ist, ist verschiebbar ein Schenkel oder ein Stift 58a eines auf- und abgehenden Ventils bzw. Tellerventils 58 eingepasst; ein Teil des äußeren Umfangs dieses

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Stiftes ist parallel in axialer Richtung weggeschnitten,so daß ein Strömungsweg für das Bremsfluid entsteht, das ein- und ausfließt, wenn der Stift 5Ga axial darin gleitet. Das Tellerventil 58 besteht aus magnetischem Material.

In der Endöffnung des Ventilgehäuses 70 auf der Seite des Differenzventils ist ein Bolzen 59 über ein Gewinde eingeschraubt,.der aus magnetischem Material besteht und eine öffnung 60 in Form einer abgestuften Bohrung aufweist, die durch seinen mittleren Teil verläuft. Zusätzlich ist auf den Umfang des Bolzens 59 eine Spule 55 gewickelt. Um den Teil mit größerem Durchmesser der öffnung 60 ist eine Druckfeder 61 angebracht, die ständig das durch den Stufenkolben 56 zurückgehaltene Tellerventil 58 zu diesem drückt.

Zwischen dem ersten Kolbenbereich 56b des Stufenkolbens 56 und einer radialen Schulter 70a des Ventilgehäuses 70 sowie zwischen dem zweiten Kolbenbereich 56d und dem Bolzen 59 sind jeweils Druckfedern 62 bzw. 63 angeordnet, die den Steuerkolben 56 in seiner Ruhelage halten.

In ähnlicher Weise wie bei der obigen Ausführungsform liegt der Kolben 10a des Schalters 10 für die Alarmeinrichtung an dem Steuerbereich 56c des Stufenkolbens an.

Eine elektrische Schaltung, die den Schalter 10 für die Alarmeinrichtung, die Spule 50, die Spule 55 usw. enthält, ist in Fig. 8 dargestellt. Der Schaltungsaufbau des ersten Wanrkreises, der den Kontakt 10b des Schalters 10 für die Alarmeinrichtung, die Relais-

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spule 51X, die Warnlampe WL usw. enthält, und die Spule 50 sind identisch zu dem Aufbau der obigen Ausführungsform. Im Vergleich mit der obigen Ausführungsform ergeben sich folgende Unterschiede: Der zweite Warnkreis, der den Kontakt 10c, die Warnlampe Wl usw. enthält, ist als selbsthaltende Schaltung ausgebildet; außerdem ist die Spule 55 parallel zu der Warnlampe WL geschaltet; und wenn der erste Warnkreis geschlossen wird, kann die Spule 55 mittels einer eingeführten Diode D₂ nicht leiten.

Wenn bei einer Einrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau der hintere, mit der öffnung 19 verbundene Bremskreis defekt ist, wird der Steuerkolben 56 aufgrund der Druckdifferenz zwischen der ersten Kolbenkammer und der zweiten Kolbenkammer nach links verschoben, um die Kugel 2 gegen den Ventilsitz 6 zu drücken, so daß die Strömung des Bremsfluides zu dem defekten hinteren Bremskreis unterbrochen wird. Der Kontakt 10b wird gleichzeitig eingeschaltet, um den ersten Warnkreis zu schließen; dadurch leuchtet die Warnlampe WL auf, und es fließt Strom zu der Spule 50, um den Bolzen 4 zu magnetisieren; dadurch wird die Kugel 2 durch den Bolzen 4 angezogen, so daß sie von ihm gehalten wird. Wenn in diesem Zustand das Bremspedal freigegeben wird, wird der Stufenkolben 56 durch die Druckfeder 62 in seine Ruhelage zurückgebracht und der Kontakt 10b wird abgeschaltet. Der erste Warnkreis soll jedoch im geschlossenen Zustand gehalten werden, und auch der Bolzen 4 wird im magnetisierten Zustand gehalten, so daß er weiter die Kugel 2 anzieht. Sobald der Schlüsselschalter KS des Fahrzeugs abgeschaltet wird, wird der erste Warnkreis geöffnet, und der Bolzen 4 wird entmagnetisiert, so daß die Kugel 2 zu ihre Ausgangslage zurückkehrt.

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Wenn der mit der öffnung 60 verbundene vordere Bremskreis defekt ist, wird bei einer Betätigung der Bremse der Stufenkolben 56 aufgrund der Druckdifferenz nach rechts verschoben, um das Tellerventil 58 gegen den Ventilsitz 59a zu drücken, der an der Endoberfläche des Bolzens 59 ausgebildet ist;dadurch wird die öffnung 60 blockiert. Der Kontakt 10c des Schalters für die Alarmeinrichtung wird gleichzeitig eingeschaltet, um den zweiten Warnkreis zu schließen. Als Ergebnis hiervon leuchtet die Warnlampe WL auf, und die Spule 55 wird erregt, um den Bolzen 59 zu magnetisieren, und dadurch das Tellerventil 58 anzuziehen, so daß dieses gehalten wird. Durch Lösen des Bremspedals in dieser Situation wird die Druckdifferenz zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Stufenkolbens 56 beseitigt, so daß dieser aufgrund der Elastizität der Druckfeder 63 in/seine neutrale Lage zurückgebracht wird. Aufgrund der selbsthaltenden Funktion des zweiten Warnkreises bleibt jedoch der Bolzen 59 magnetisiert, so daß das Tellerventil 58 in diesem Zustand gehalten wird. Sobald der Schlüsselschalter KS des Fahrzeugs abgeschaltet wird, wird das Tellerventil 58 aufgrund der Elastizität der Druckfeder 61 zurück zu dem Stufenkolben 56 gedrückt, um die öffnung 60 zu öffnen.

Bei dieser Ausführungsform kann direkt bei der ersten Betätigung des Bremspedals die Strömung des Bremsfluides zu der defekten Leitung blockiert werden, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob sich der Defekt in dem hinteren Bremssystem oder in dem vorderen Bremssystem befindet. Bei der folgenden zweiten oder späteren Betätigungen strömt das Bremsfluid in dem Abschnitt des Hauptzylinders, der mit dem defekten Kreis in Verbindung steht, nicht aus oder tritt nicht aus, so daß sich im Vergleich mit dem normalen Zustand der Bremshub verkürzen läßt; dadurch wird eine sichere Betäti-

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gung der Bremse gewährleistet.Weitere Vorteile liegen darin, daß keine speziellen Handgriffe nach der Reparatur des Defektes erforderlich sind, um den Stufenkolben 56, die Kugel 2 und das Tellerventil in die Ausgangslage zurückzuführen, weil bei der Umstellung des Schlüsselschalters KS in die Stellung "AUS" der Stufenkolben 56 automatisch in seine Ruhestellung und die Kugel 2 sowie das Tellerventil 58 automatisch in die Ausgangsstellung zurückgebracht werden.

Bei dieser Ausführungsform sollten die Teile der Einrichtung, insbesondere der Stufenkolben 56, das Ventilgehäuse 70 usw. mit Ausnahme des Bolzens 4, der Kugel 2, des Tellerventils 58 und des Bolzens 59, aus nicht-magnetischem Material hergestellt werden.

Es ist nicht nötig, daß der Bolzen 4 und der Bolzen als Ganzes magnetisiert werden können; ein kleiner, getrennter Elektromagnet kann jeweils in ihrem mittleren Teil eingebettet werden.

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Claims

MÜLLER-BORE · DEUFEL · SCHÖN - IISRTSL

PATENTANWÄLTE

DR. WOLFGANG MÜLLER-BOR* (PATENTANWALT VON 1977-1*75) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DlPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

Hl/Ma - T 1385

Patentansprüche

Sicherheitseinrichtung für eine hydraulische Bremse eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse (1,70), das in einem hydraulischen Kreis installiert ist, der den Tandem-Hauptzylinder für die hydraulische Fahrzeugbremse und die Zylinder für die Vorder-/ Hinter-Räder verbindet, durch eine eine Kugel (2) enthaltende, in dem Ventilgehäuse (1,70) ausgebildete Kammer(5), die als Teil des hydraulischen Kreises dient, der die Verbindung mit den Zylindern für die Hinterräder herstellt, durch eine in der Kammer (5) aufgenommene Kugel (2), welche die Strömung des Bremsfluides zu dem hinteren Bremskreis unterbricht, wenn die Bremsgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorherbestimmten Wert übersteigt, indem sie aufgrund ihres Trägheitsmomentes längs einer geneigten Bahn nach oben rollt, um in engen Kontakt mit einem Ventilsitz zu kommen, durch eine einen Stufenkolben (3;56) enthaltende Kammer, die in Verbindung mit der die Kugel (2) enthaltenden Kammer (5) angeordnet ist, und

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β MtTHCHEJT 8· · SISBERTSTa. 4 · POSTFACH 8607S0 · KABEL·: MDEBOPAT ■ TEL·. (08·) 474003 · TELEX 8-24 C83

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durch einen axial beweglich in dieser Kammer angeordneten Stufenkolben (3;56), der an seinen gegenüberliegenden Enden jeweils mit dem hydraulischen Druck von dem hinteren Bremskreis und dem vorderen Bremskreis beaufschlagt wird, wobei bei einem Defekt des hinteren Bremskreises der Kolben (3;56) sich in Richtung auf die Kugel (2) verschiebt, um diese aufgrund der Druckdifferenz in beiden Kreisen gegen den Ventilsitz zu drücken, und wobei bei einem Defekt im hinteren Bremskreis der Kolben (3;56) sich in ähnlicher Weise aufgrund der Druckdifferenz in der umgekehrten Richtung verschiebt, um die Strömung des Bremsfluides zu dem hinteren Bremskreis zu unterbrechen.
2.Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3;56) in seiner neutralen Stellung aufgrund der Elastizität mindestens eines Federelementes gehalten wird.
3. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse, das neben einem Strömungsweg für das Bremsfluid, der von einer mit dem Hauptzylinder verbundenen öffnung über ein Absperrventil zu einer mit den Zylindern für die Hinterräder verbundenen öffnung führt, eine Umgehung (53) aufweist, welche die beiden öffnungen ohne Passage des Absperrventils verbindet, wobei die Umgehung (53) in ihrem mittleren Bereich eine Ventileinrichtung enthält.
4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Stufenkolben (56), der an einem Teil seines äußeren Umfangs mit einem scharf abgestuften Bereich versehen ist, und. _: durch ein an dem Ventilgehäuse angeordnetes bewegliches

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Teil, das einen Druck auf den Bereich mit größerem Durchmesser des scharf abgestuften Bereichs ausübt, wobei das bewegliche Teil von dem Bereich mit grö-Berem Durchmesser freigegeben wird, wenn der Stufenkolben aus seiner neutralen Stellung verschoben wird, um mit der radialen Oberfläche des scharf abgestuften Bereichs in Eingriff zu kommen, so daß der Stufenkolben nicht aus seiner neutralen Stellung zurückkehren kann.
5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Schalter (10) für eine Alarmeinrichtung, der an dem Ventilgehäuse angeordnet ist, und durch einen an dem Stufenkolben (3;56) ausgebildeten Steuerbereich für die Betätigung des Schalters (10).
6.Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Kugel (2), durch mindestens ein in der Nähe des Ventilsitzes angeordnetes Teil, die beide aus magnetischem Material bestehen, durch mindestens eine, rund um das Teil in der Nähe des Ventilsitzes gewickelte Spule, und durch eine elektrische Schaltung, welche die Leitung zu der Spule aufrechterhält, nachdem der Stufenkolben die Kugel (2) einmal gegen den Ventilsitz gedruckt hat.

/.Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Tellerventil des Absperrventils, das abnehmbar an dem Stufenkolben angebracht ist, durch mindestens ein Teil in der Nähe des Absperrventils, das aus magnetischem Material besteht, durch mindestens eine, in der Nähe des Ventilsitzes rund um das Teil gewickelte Spule, und durch eine elektrische Schaltung, welche die Leitung zu der Spule aufrechterhält, nachdem der Stufenkolben einmal das Tellerventil gegen den Ventilsitz gedrückt hat.

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