DE2821763A1

DE2821763A1 - Hydraulische bremsbetaetigungsvorrichtung fuer fahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE2821763A1
Application number: DE19782821763
Authority: DE
Inventors: Glyn Phillip Reginald Farr
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1977-11-05
Filing date: 1978-05-18
Publication date: 1979-05-10
Also published as: AU3589378A; AU512678B2; FR2407846A1; BR7803090A; JPS5469666A; GB1585870A

Description

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1Α-50 910 18.Mai 1978

Patentanmeldung

Anmelderin:

Girling Limited, Kings Road, Y Birmingham 11, West Midlands, England

Titel:

Hydraulische Bremsbetätxgungsvorrxchtung für Fahrzeugbremsanlagen

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Hydraulische .Bremsbetätigungsvorrichtung für Fahrzeugbremsanlagen

BESCHRiIBUiIG

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Betätigungsvorrichtungen für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen zum Zuführen eines hydraulischen Druckmittels zu Bremskreisen, mittels welcher die Bremsen an den Vorderrädern bzw. den Hinterrädern betätigt werden.

Bei einer bekannten Betätigungsvorrichtung sind zwei Steuerventilanordnungen vorhanden, die dazu dienen, das Druckmittel zu dosieren, das den getrennten Vorder- und Hinterradbremskreisen von zugehörigen Druckmittelquellen aus zugeführt wird, z.B. mit Hilfe von Pumpen und Druckakkumulatoren. Hierbei werden die Steuerventilanordnungen durch ein Element betätigt, das seinerseits mit Hilfe eines Pedals betätigt wird. Eine solche Anordnung ist relativ kostspielig, da zwei getrennte Pumpen und zwei getrennte Akkumulatoren vorhanden sein müssen.

Bei einer anderen bekannten Betätigungsvorrichtung wird eine Doppelhauptzylinderanordnung verwendet, bei der getrennte Druckräume an die zugehörigen Bremskreise angeschlossen sind,

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und eine zur Kraftverstärkung dienende Servoeinrichtung, die mit Hilfe einer Druckmittelquelle betätigt wird, hat die Aufgabe, die Hauptzylinderanordnung zu betätigen. Auch die Verwendung eines solchen Servokraftverstärker führt zu relativ hohen Kosten der Herstellung der Betätigungsvorrichtung.

Weiterhin ist eine Betätigungsvorrichtung bekannt, bei der eine Doppelhauptzylinderanordnung durch eine Steuerventilanordnung betätigt wird, zu deren Betätigung eine Quelle für eine hydraulische Druckflüssigkeit dient. Auch diese Vorrichtung ist relativ teuer, und bei kaltem letter besteht die Gefahr, daß die Bremse nur ziemlich langsam anspricht.

Durch die Erfindung ist eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine hydraulische Bremsanlage geschaffen worden, bei der eine mittels eines Pedals betätigbare Hauptzylinderanordnung vorhanden ist, die einen Kolben aufweist, welcher in einer ersten Zylinderbohrung in einem Gehäuse arbeitet und dazu dient, ein Fluid in einem ersten Druckraum einem Druck auszusetzen, sowie eine Steuerventilanordnung zum Steuern der Verbindung zwischen einem Einlaß zum Anschließen an eine Quelle für ein hydraulisches Druckmittel und einem ^USlaß zum .'nschließen an einem Bremskreis; hierbei ist die Steuerventilanordnung mit Hilfe des in dem ersten Druckraum vorhandenen Druckmittels betätigbar.

Zu der Steuerventilanordnung gehört vorzugsweise ein Ventilkörper, der in einer zweiten Zylinderbohrung in einem Gehäuse gleitend geführt ist und an einem Ende in Verbindung mit dem ersten Druckraum steht.

Die erste und die zweite Zylinderbohrung sind vorzugsweise gleichachsig und in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.

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Somit ermöglicht es die Hauptzylinderanordnung, das Betätiguiigsdruckmittel für einen Teil der Bremsanlage, z.B. für die Hinterradbreinsen eines Fahrzeugs, abzugeben und gleichzeitig die .Steuerventilanordnung zu betätigen, die dazu dient, eine Dosierung eines Betätigungsdruckmittels, das einer zugehörigen Quelle, z.B. einem Akkumulator, entnommen wird, und das dem verbleibenden Teil der Bremsanlage, z.B. den Vorderradbremsen, zugeführt wird, zu bewirken.

Bei einer anderen Ausfuhrungsform kann die Steuerventilanordnung geeignet sein, ein Betätigungsdruckmittel zu dosieren, das sowohl den Vorderradbremsen als auch den Hinterradbremsen zugeführt wird, und in diesem Fall dient die Hauptzylinderanordnung dazu, das Betätigungsdruckmittel den Vorderradbremsen zugeordnetenHilfskolben zuzuführen. Diese Ausführungsform ist insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einer Blockierschutzeinrichtung geeignet, bei der der Betätigungskreis mit einer Einrichtung versehen ist, die es ermöglicht, festzustellen, ob die Verzögerung eines gebremsten Rades einen vorbestimmten Wert überschreitet, und in diesem Fall den Bremsdruck mit Hilfe eines einzigen Ventils zurückzunehmen.

Bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung ist es auch beim Versagen eines Teils der Vorrichtung immer noch möglich, die Bremsen zu betätigen. \Iemi die Quelle für das hydraulische Druckmittel versagt, können die an den ersten Druckraum angeschlossenen Bremsen immer noch über die Hauptzylinderanordnung betätigt werden, und wenn die Hauptzylinderanordnung versagt, kann der zugehörige Kolben weiter durchgeschoben werden, um die Steuerventilanordnung direkt zu betätigen. Somit ist die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung weniger kompliziert und billiger herstellbar als manche der bekannten Vorrichtungen, denn man benötigt nur eine Pumpe und nur einen Akkumulator, um ein einwandfreies Betriebsverhalten zu gewährleisten, wenn ein Teil der Anlage versagt. Ein weiterer Vor-

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teil der Erfindung besteht darin, daß es ohne Verwendung eines Kraftverstärkers möglich ist, mit einer Pedalkraft auszukommen, die gleich derjenigen ist, welche bei der vorstehend beschriebenen bekannten Betätigungsvorrichtung mit einem Kraftverstärker aufgebracht werden muß. Dies ist darauf zurückzuführen, daß nur zwei Radbremsen über das Pedal betätigt zu werden brauchen. Bei einem gegebenen Verdrängungsvolumen und gegebener Hublänge ist es daher möglich, den Durchmesser des Hauptzylinderkolbens zu verkleinern, so daß man bei einem vorbestimmten Druck mit einer kleineren Pedalkraft auskommt. Der hierdurch erzielte Vorteil entspricht dem Vorteil, der sich bei einer bekannten Bremsbetätigungsvorrichtung mit einem Kraftverstärker erzielen läßt.

Der Druck, mit dem der zv/eite Auslaß beaufschlagt wird, wenn die Steuerventilanordnung betätigt wird, wirkt vorzugsweise auch auf die Steuerventilanordnung entgegen dem Druck, mit dem der erste Druckraum beaufschlagt wird. Dies wirkt sich auf das Pedal so aus, daß der Fahrer die gesamte Bremswirkung gefühlsmäßig beurteilen kann. Außerdem wird hierbei eine zwangsläufig wirkende Schließkraft für die Steuerventilanordnung erzeugt oder vergrößert, wenn die Bremsen gelöst werden.

Schließlich arbeitet die Betätigungsvorrichtung mit einer geringen Hysterese.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Betätigungsvorrichtung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage;

Fig. 2 den Aufbau einer hydraulischen Bremsanlage mit der Betätigungsvorrichtung nach Fig. 1; und

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Fig. 3 den Aufbau einer anderen hydraulischen Bremsanlage.

Zu der Betätigungsvorrichtung nach Fig. 1 gehört ein Gehäuse 1 mit einer sich in der Längsrichtung erstreckenden abgestuften Zylinderbohrung 2, in der eine mittels eines Pedals betätigbare Hauptzylinderanordnung 3 angeordnet ist; das Gehäuse 1 ist mit einem ersten Auslaß 4 zum Anschließen an einen nicht dargestellten Behälter für ein hydraulisches Medium und einem weiteren Auslaß 5 zum Anschließen an einen ersten Bremskreis versehen. In einer zweiten, sich in der Längsrichtung erstreckenden Zylinderbohrung 6, die gleichachsig mit der ersten Bohrung 2 angeordnet ist, jedoch einen größeren Durchmesser hat als letztere, ist eine Steuerventilanordnung 7 angeordnet, und an die Zylinderbohrung 6 schließt sich ein Einlaß 8 zum Anschließen an eine Quelle für ein hydraulisches Druckmittel, z.B. einen Akkumulator, an. Ferner ist ein zweiter Auslaß 9 zum Anschließen an einen Behälter vorhanden, und ein weiterer Auslaß 10 kann mit einem zweiten Bremskreis verbunden werden. Durch eine Manschette 12 am äußeren Ende der Bohrung 2 ragt ein mittels eines Pedals betätigbares Betätigungsglied 11 zum Betätigen der Hauptzylinderanordnung 3.

Zu der Hauptzylinderanordnung 3 gehört ein Stufenkolben 13» äer in der Bohrung 2 arbeitet und durch eine Dichtung 14 in einen ersten Druckraum 15 in dem mit dem Auslaß 5 versehenen Teil der Bohrung 2 ragt. Der Kolben 13 hat an seinem inneren Ende eine Sackbohrung 16, die in Verbindung mit dem ersten Druckraum 15 steht. Von der Sackbohrung 16 aus erstreckt sich ein radialer Nachfüllkanal 17, der bei der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung des Kolbens 13 durch einen Abstand von der Dichtung 14 getrennt ist, so daß der erste Druckraum 15 mit dem Auslaß 4 über die Sackbohrung 16, den Nachfüllkanal 17 und axiale Bohrungen 18 eines ringförmigen Bauteils 19, das zwischen der Dichtung 14 und einer Schulter an der Stufe der Bohrung 2 angeordnet ist, in Verbindung steht. Der Kolben 13

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ist in Richtiong auf seine Ruhestellung nach Fig. 1 durch eine in dem ersten Druckraum 15 angeordnete Rückstellfeder

20 vorgespannt.

Zu der Steuerventilanordnung 7 gehört ein Kolbenschieber 21, der in einer in der Bohrung 6 angeordneten Buchse 22 arbeitet. Der Kolbenschieber 21 ist am einen Ende dem Druck in dem ersten Druckraum 15 und am anderen Ende dem Druck in einem zweiten Druckraum 23 am äußeren Ende der Bohrung 6 ausgesetzt; das äußere Ende der Bohrung 6 ist mittels eines Stopfens 24 verschlossen, durch den die Buchse 22 mit einer Schulter an der Stufe zwischen den Bohrungen 2 und 6 verspannt ist. Der Kolbenschieber 21 weist einen Schaftabschnitt 25 von kleinerem Durchmesser auf, der an seinen Enden mit Kopfabschnitten 26 und 27 versehen ist^ welche die Verbindungen zwischen mehreren radialen Kanälen der Buchse 22 steuern. Der Kolbenschieber weist eine axiale Bohrung bzw. einen Kanal 28 auf, der eine den Schaftabschnitt 25 umgebende Kammer 29 mit dem zweiten Druckraum 23 verbindet. Normalerweise ist der Kolbenschieber

21 durch eine Rückstellfeder 30 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung vorgespannt. Bei dieser Stellung ist die Ventilanordnung 7 geschlossen, und der in Verbindung mit radialen Kanälen 31 der Buchse 22 stehende Einlaß 8 ist durch den Kopfabschnitt 26 verschlossen, während der zweite Auslaß 10, der mit radialen Kanälen 32 der Buchse 22 verbunden ist, mit dem zweiten Auslaß 9 über die Kammer 29 und radiale Kanäle 33 der Buchse in Verbindung steht.

Wird das Bremspedal niedergedrückt, um die Vorrichtung zu betätigen, bewegt das Betätigungsglied 11 den Kolben 13 in der Bohrung 2 gemäß Fig. 1 nach links, um den Nachfüllkanal 17 gegenüber der Dichtung 14 nach innen zu bewegen. Hierdurch wird die Verbindung zwischen dem Auslaß 4 und dem ersten Druckraum 15 geschlossen. Bei einer weiteren Bewegung des Kolbens 13 in der gleichen Richtung wird dann das in dem Druckraum

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vorhandene Fluid einem Druck ausgesetzt, so daß es dem ersten Bremskreis über den ersten Auslaß 5 zugeführt wird. Die in den Druckraum 15 eingeschlossene Druckflüssigkeit wikt auch auf den Kolbenschieber 21, so daß dieser in Richtung auf den Stopfen 24 bewegt wird. Hierbei verdeckt der Kopfabschnitt 27 die radialen Kanäle 33 der Buchse 22, um die Verbindung zu dem Auslaß 9 zu unterbrechen, und der Kopfabschnitt 26 gibt die radialen Kanäle 31 frei, um den Einlaß 8 mit dem zweiten Auslaß 10 zu verbinden, so daß Druckflüssigkeit von dem Akkumulator aus dem zweiten Bremskreis zugeführt wird.

Nach dem öffnen der Ventilanordnung 7 wird die dem zweiten Auslaß 10 über die Kammer 29 zugeführte Druckflüssigkeit auch über den Längskanal 28 des Kolbenschiebers dem zweiten Druckraum 23 zugeführt, wo sie auf den Kolbenschieber 21 entgegen dem Druck der Flüssigkeit in dem Druckraum 15 wirkt. Der Druck in dem Druckraum 15 übt hierbei auf das Pedal eine zur Bremskraft proportionale Kraft aus, die für den Fahrer fühlbar ist.

Wird das Pedal wieder freigegeben, wird der Kolben 13 durch die Rückstellfeder 20 wieder in seine Stellung nach Fig. 1 zurückgeführt. Hierbei wird der erste Druckraum 15 über den Auslaß 4 zu dem nicht dargestellten Behälter entleert. Sobald der Druckraum 15 von dem Druck entlastet wird, wird der Kolbenschieber 21 durch die Rückstellfeder 30 wieder in seine Ruhestellung nach Fig. 1 zurückgeführt.

Die Betätigungsvorrichtung nach Fig. 1 kann z.B. bei einer Bremsanlage der in Fig. 2 oder in Fig. 3 dargestellten Art verwendet werden.

Bei der Bremsanlage nach Fig. 2 ist der erste Auslaß 5 an einen ersten Bremskreis 38 angeschlossen, zu dem zu den Hinterradbremsen 41 führende Rohrleitungen 39 und 40 gehören. Der zweite Auslaß 10 ist mit einem zweiten Bremskreis 42 verbunden, der zu den Vorderradbremsen. 45 führende Rohrleitungen

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43 und 44 aufweist, und zu dem ein Akkumulator 46 zum Zuführen eines Druckmittels zu dem Einlaß 8 gehört. Somit ermöglicht es bei dieser Bremsanlage die Hauptzylinderanordnung 3, die Hinterradbremsen 41 zu betätigen, während die Steuerventilanordnung 7 zur Betätigung der Vorderradbremsen 45 dient.

Bei der Bremsanlage nach Fig. 3, die insbesondere für den Fall geeignet ist, daß eine Blockierschutzeinrichtung vorhanden ist, ist der zweite Auslaß 10 an einen zweiten Bremskreis angeschlossen, zu dem Rohrleitungen 47, 48, 49 und 50 gehören, die zu den Vorderradbremsen 51 und den Hinterradbremsen 52 führen; der erste Auslaß 5 ist mit einem ersten Bremskreis 53 verbunden, zu dem Rohrleitungen 54 und 55 gehören, an die Hilfsvorderradbremsen 56 angeschlossen sind; ggf. sind zusätzliche Vorrichtungen zum Betätigen der Vorderradbremsen 51 vorhanden.

Für den Fall, daß die Hauptzylinderanordnung 3 versagt, kann der Kolben 13 durch den ersten Druckraum 15 hindurchgeschoben werden, um den Kolbenschieber 21 direkt zu betätigen. Hierbei wird die am Pedal fühlbare Kraft durch den Druck in dem Druckraum 23 erzeugt. Somit werden bei der Bremsanlage nach Fig. 2 die Vorderradbremsen 45 immer noch betätigt, und bei der Bremsanlage nach Fig. 3 werden sowohl die Vorderradbremsen als auch die Hinterradbremsen betätigt. Wenn die Zufuhr von Druckflüssigkeit durch den Akkumulator 46 ausfällt, kann der erste Bremskreis immer noch durch die Hauptzylinderanordnung 3 mit Druckflüssigkeit versorgt werden. Somit wird ein Teil der Bremsen auch dann noch betätigt, wenn ein Teil der Betätigungsvorrichtung versagt.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung ist insbesondere für die Bremsanlagen von relativ leichten Fahrzeugen geeignet, insbesondere solchen, deren Gewicht unter etwa 2000 kg liegt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(1 .j Hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einer durch ein Pedal betätigbaren Hauptzylinderanordnung, zu der ein in einer ersten Zylinderbohrung in einem Gehäuse arbeitender Kolben zum Aufbringen eines Drucks auf ein Fluid in einem ersten Druckraum gehört, sowie mit einer Steuerventilanordnung zum Steuern der Verbindung zwischen einem Einlaß zum Anschließen an eine Quelle für ein hydraulisches Druckmittel und einem Auslaß zum Anschließen an einen Bremskreis, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerventilanordnung (7) in Abhängigkeit vom Druck eines in dem ersten Druckraum (15) vorhandenen Druckmittels betätigbar ist.

2. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Steuerventilanordnung (7) ein Ventilkörper (21) gehört, der in einer zweiten Zylinderbohrung (6) in einem Gehäuse gleitend geführt und an einem Ende dem in dem ersten Druckraum (15) herrschenden Druck ausgesetzt ist.

3. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zylinderbohrung (2) und die zweite Zylinderbohrung gleichachsig und in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet sind.

4. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Ventil körper(21) ein Kolbenschieber gehört, der einen Schaftabschnitt (25) von kleinerem Durchmesser aufweist, welcher an seinen Enden mit einem ersten verdickten Kopf (27) und einem zweiten verdickten Kopf (26) versehen ist, welche in der zweiten Bohrung gleitend geführt sind, daß der erste Kopf einer durch den Druck in dem ersten

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Druckraum (15) erzeugten Kraft ausgesetzt ist, und daß auf den zweiten Kopf eine Rückstellfeder (30) entgegen der genannten Kraft wirkt, um den Kolbenschieber in Richtung auf eine zurückgezogene SteHung vorzuspannen.

5. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) an dem von dem ersten Druckraum (15) abgewandten Ende der zweiten Zylinderbohrung(6) ein zweiter Druckraum (23) vorhanden ist, daß der Kolbenschieber (21) einen axialen Kanal (28) aufweist, der den zweiten Druckraum mit einer Ringkammer (29) in der zweiten Bohrung verbindet, die durch die beiden Köpfe (26, 27) und den Schaftabschnitt (25) des Kolbenschiebers (21) abgegrenzt ist, und daß die Ringkammer in Verbindung mit dem Auslaß steht.

6. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (21) in einer Buchse (22) gleitend geführt ist, die in einer Bohrung des Gehäuses (1) angeordnet und mit einer Schulter an einer Durchmesserstufe durch eine Abschlußkappe (24) verspannt ist, welche in das offene äußere Ende der Bohrung eingebaut ist und ein Widerlager für die Rückstellfeder (30) bildet.

7. Bremsbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Auslaß (10) zum Verbinden des ersten Druckraums (15) mit einem ersten Bremskreis vorhanden ist.

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