DE2919865A1

DE2919865A1 - Belastungsgesteuerter bremsdruckregler

Info

Publication number: DE2919865A1
Application number: DE19792919865
Authority: DE
Inventors: Alastair John Young
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1979-05-17
Publication date: 1979-12-13
Also published as: JPS54156976A; US4251116A; FR2437327B1; FR2437327A1

Description

PATENTANWÄLTE Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE · Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

Automotive Products Ltd., Tachbrook Road, Leamington Warwickshire, England CV31 3ER

Belastungsgesteuerter Bremsdruckregler

Die Erfindung betrifft einen Druckregler für eine Fahrzeugbremsanlage, durch den den Radbremsen Druckmittel zu ihrer Betätigung zuführbar ist und aer einen Bremsdruckbegrenzer zur Begrenzung des Bremsdrucks auf einen Teil des angelegten Drucks in Abhängigkeit von einer mit der Fahrzeugbelastung im übersetzungsverhältnis verstellbaren Hebelanordnung enthält.

Druckregler der vorgenannten Art dienen dazu, bei einer Fahrζeugbremsanlage die maximale Bremskraft entsprechend der Fahrzeugbelastung zu variieren. Dies ist von besonderer Bedeutung für Güterfahrzeuge, bei denen sich die Achslasten und die Achslastverteilungen beträchtlich verändern können.

Es ist bei hydraulischen Bremsanlagen bekannt, den Bremsdruck in einem Teil der Anlage auf einen vorgegebenen Anlagedruck zu begrenzen. Bei anderen Bremsanlagen wird oberhalb eines vorgegebenen angelegten Drucks die Zunahme des Bremsdrucks auf einen festen Anteil des angelegten Drucks begrenzt. Der vorgegebene angelegte Druck kann dabei voreingestellt werden, es ist jedoch üblicher, diesen entsprechend den Änderungen in der Fahrzeugbelastung zu verändern. Solche Änderungen werden im

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allgemeinen durch eine auf den gegenseitigen Abstand gefederter und ungefederter Fahrzeugteile ansprechende Verbindung angezeigt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Druckregler für eine Fahrzeugbremsanlage der vorgenannten Art zu schaffen, dessen Bremscharakteristik in der gewünschten Weise von der Fahrzeugbelastung abhängig ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der von dem Druckregler gesteuerte Druckmitteldruck oberhalb eines in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung vorgegebenen angelegten Drucks derart steuerbar ist, daß die Zunahme des Bremsdrucks vom Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung abhängig ist.

Vorzugsweise ist dabei der Druckregler so ausgebildet, daß der vorgegebene angelegte Druck dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung proportional ist; dabei kann die Zunahme des Bremsdrucks oberhalb des vorgegebenen angelegten Drucks dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung proportional sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Druckregler weist die im Übersetzungsverhältnis verstellbare Hebelanordnung einen ein Bremsdruckbegrenzungsventil steuernden, schwenkbaren Träger auf, dessen Schwenkpunkt von der Fahrzeugbelastung abhängig ist, auf dessen einen Arm der Bremsdruck und auf dessen anderen Arm der angelegte Druck gemeinsam mit einer vorgespannten Feder einwirkt. Dabei können den angelegten Druck und den Bremsdruck auf den Träger übertragende Kolben vorgesehen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und wird nachfolgend anhand der Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigen

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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bremsanlage 'mit dem erfindungsgemäßen Druckregler; und

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des Bremsdrucks vom angelegten Druck bei veränderlicher Achslast.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Bremsanlage ist ein Druckmittelvorrat über ein fahrerbetätigtes Bremsventil 12 nach Art eines üblichen Hauptzylinders mit einer Lastkammer 13 und über ein Bremsdruckbegrenzungsventil 14 mit den Bremsen an einer Fahrzeugachse 15 verbunden. Die Lastkammer 13 und das Bremsdruckbegrenzungsventil 14 bilden Teile eines an der Fahrzeugkarosserie befestigten Rahmens 16, die mit geeigneten Mitteln federnd an der Achse 15 abgestützt ist.

Ein an die Achse 15 angelenktes vertikales Verbindungsglied 21 ist über einen Winkelhebel 23, der an der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, mit einem horizontalen Verbindungsglied 22 verbunden. Das horizontale Verbindungsglied 22 ist mit einem Ende einer Vertikalstrebe 24 verbunden, die etwa mittig einen Schwenkzapfen 25 trägt. Das andere Ende der Vertikalstrebe 24 trägt eine Rolle 26, die sich im Eingriff mit einem Vertikalschlitz 27 an dem Rahmen 16 befindet. Der Vertikalschlitz 27 hält die Vertikalstrebe 24 in Querrichtung fest, während er ihre Verschwenkung um die Rolle 26 gestattet.

Der Schwenkzapfen 25 trägt zwei Rollen. Eine Rolle 28 von kleinerem Durchmesser dient als Schwenkpunkt für einen horizontalen Träger 29, und die andere Rolle 31 von größerem Durchmesser liegt einem Flansch 32 an dem Rahmen 16 an.

Die Lastkammer 13 hat einen Einlaß 33, der in das blinde Ende einer Sackbohrung 34 mündet, in der ein Kolben 35 gleitbe-

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weglich ist. Der Kolben 35 wird durch eine leichte Schraubenfeder 36 in Anlage gegen ein Ende des Trägers 29 vorgespannt.

Das Bremsdruckbegrenzungsventil 14 hat einen Einlaß 41, der in das blinde Ende einer einseitig offenen Stufenbohrung 42 mündet, die etwa auf der Mitte ihrer Länge einen ringförmigen Sitz 43 trägt. Eine Kugel 44 wird durch eine leichte Schraubendruckfeder 45 in dichtende Anlage an den Sitz 43 gedrückt, die zwischen der Kugel 44 und dem blinden Ende der Stufenbohrung wirksam ist.

Ein innerhalb der Stufenbohrung 42 gleitbeweglicher Kolben 46 ist durch eine leichte Druckfeder 47 gegen das andere Ende des Trägers 29 vorgespannt. Der Kolben 46 hat eine axiale Verlängerung 48, die durch eine Öffnung in dem Sitz 43 hindurchdringen kann, um die Kugel 44 entgegen der Wirkung der Feder abzuheben. Ein Bremsanschluß 49 ist zwischen dem Sitz 43 und der inneren Stirnseite des Kolbens 46 für die Verbindung mit den Bremsen an der Achse 15 vorgesehen.

Eine vorgespannte Schraubendruckfeder 51 ist zwischen dem Rahmen 16 und dem einen Ende des horizontalen Trägers 29 zusätzlich zu der von dem Kolben 35 ausgeübten Wirkung wirksam. Die Kolben 35 und 46 haben die gleichen Wirkungsquerschnitte.

Der horizontale Träger 29 wird von Schlitzen festgehalten, die jeweils in den Kolben 35, 46 ausgebildet sind. Der Träger 29 wird in Querrichtung durch einen Lagerstift 52 festgehalten, der sich durch einen der Kolben und das benachbarte Ende des Trägers 29 erstreckt.

Fig. 1 zeigt die Teile der Bremsanlage bei beladenem Fahrzeug. Der Schwenkzapfen 25 befindet sich auf der Mitte zwischen den Achsen der Kolben 35, 46, und das Übersetzungsverhältnis .R der Hebelanordnung mit dem Träger 29 beträgt R = 1.

Wird von dem Fahrer des Fahrzeugs in dem Bremsventil 12 Druck erzeugt, so wird der volle angelegte Druck über das Bremsdruckbegrenzungsventil 14 auf die Bremsen aη deχ Achse 15 übertragen.

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Da die Wirkungsquerschnitte der Kolben 35, 46 und die Hebelarme an dem horizontalen Träger 29 gleich sind, stellt die Vorspannung der Feder 51 sicher, daß die Kugel AA von ihrem Sitz 43 abgehoben bleibt. Bei Freigabe der Bremse wird der Bremsdruck über das Bremsdruckbegrenzungsventil 14 in den Vorrat 11 abgelassen.

Nimmt die Fahrzeugbelastung ab, so bewegt sich die Achse 15 von der Fahrzeugkarosserie weg und bewirkt, daß die Vertikalstrebe 24 sich im Uhrzeigersinn um die Rolle 26 verdreht und der wirksame Schwenkpunkt des horizontalen Trägers 29 zu einem Punkt verschoben wird, der zwischen der Mitte des Trägers 29 und der Achse des Kolbens 35 liegt. Dadurch wird ein übersetzungsverhältnis von R kleiner 1 zugunsten des Bremsdruckbegrenzungsventils 14 eingestellt.

Bei Betätigung des Bremsventils 12 wird, wie bereits vorher beschrieben, den Bremsen an der Achse 15 über das Bremsdruckbegrenzungsventil 14 Druckmittel zugeführt.

Bei niedrigen angelegten Drucken steht das durch die Vorspannung der Feder 51 und durch das Druckmittel auf den Kolben 35 ausgeübte Moment dem Moment entgegen, das durch das Druckmittel an dem Kolben 46 erzeugt wird; diese Beziehung wird durch den mit a bis b bezeichneten Teil der graphischen Darstellung in Fig.2 zum Ausdruck gebracht, worin R das Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung bezeichnet.

Mit zunehmendem angelegten Druck wird das durch den Kolben 46 auf den Träger 29 ausgeübte Moment das durch die Feder 51 und den Kolben 35 ausgeübte Moment übersteigen, worauf der horizontale Träger 29 eine Verdrehung im Uhrzeigersinn um die kleinere Rolle 2S erfährt.

Der Kolben 46 des Bremsdruckbegrenzungsventils 14 bewegt sich in der Stufenbohrung 42 nach außen und gestattet dadurch, daß

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die Feder 45 die Kugel 44 gegen ihren Sitz 43 bewegt, wodurch ein weiterer Anstieg des Drucks in. den Bremsen an der Achse 15 verhindert wird.

Bei weiterem Anstieg des angelegten Drucks bewirkt das auf den Kolben 3 5 einwirkende Druckmittel, daß sich der Träger 29 entgegen dem Uhrzeigersinn um die kleinere Rolle 28 verdreht und so den Kolben 46 niederdrückt und damit die Kugel 44 von ihrem Sinn 43 abhebt.

Der Druck in den Bremsen an der Achse 15 wird dann weiter zunehmen, bis das im Uhrzeigersinn auf den Träger 29 einwirkende Moment wiederhergestellt ist und die Kugel 44 wieder an ihrem Sitz 43 zur Anlage kommen kann.

Diese Schwenkbewegung des Trägers 29 setzt sich so lange fort, wie der angelegte Druck weiter zunimmt; dabei kann der an der Achse 15 anliegende Bremsdruck nur noch im Verhältnis zum angelegten Druck ansteigen. Diese Beziehung wird durch den Teil b bis c der Darstellung in Fig.2 erläutert.

Bei Abnahme des angelegten Drucks während der Zeit, während der die Kugel 44 ihrem Sitz 43 anliegt, wird der Träger 29 im Uhrzeigersinn verdreht, der Kolben 46 bewegt sich in der Stufenbohrung 42 nach außen, und der Bremsdruck an der Achse 15 nimmt ab. Fällt der angelegte Druck unter den Bremsdruck, so wird die Kugel 44 durch die ungleich wirksamen Druckmittel abgehoben und der Druck in den Bremsen an der Achse T5 abgelassen.

Bei niedrigen angelegten Drucken wird der Träger 29 unter der Wirkung der Feder 51 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, und der Kolben 46 wird innerhalb der Stufenbohrung 42 so verschoben, daß die Kugel 44 in Ablage von ihrem Sitz 43 gehalten wird.

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Der Knickpunkt "b" in der Darstellung nach Fig. 2 ist durch die Lage des wirksamen Schwenkpunktes an dem Träger 29 und durch die Vorspannung der Feder 51 bestimmt. Die Zunahme des Bremsdrucks an der Achse 15 nach Erreichen des Knickpunktes verringert sich mit der Verringerung der Fahrzeugbelastung.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel ist im Zusammenhang mit einer hydraulischen Fahrzeugbremse beschrieben worden, es kann in entsprechender Weise jedoch auch bei einer Luftdruckbremse angewandt werden.

Die Kolben 35, 46 in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wirken als Überträger zwischen dem Träger 29 und dem Druckmittel. Anstelle der Kolben Tcönnen selbstverständlich auch andere, auf den einwirkenden Druckmitteldruck ansprechende Elemente wie Membranen zu dem gleichen Zweck verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

Druckregler für eine Fahrzeugbremsanlage, durch den den Radbremsen Druckmittel zu ihrer Betätigung zuführbar ist und der einen Bremsdruckbegrenzer zur Begrenzung des Bremsdrucks auf einen Teil des angelegten Drucks in Abhängigkeit von einer mit der Fahrzeugbelastung im Übersetzungsverhältnis verstellbaren Hebelanordnung enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmitteldruck (P₁) oberhalb eines in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis (R) der Hebelanordnung vorgegebenen angelegten Drucks derart steuerbar ist, daß die Zunahme des Bremsdrucks vom Übersetzungsverhältnis (R) der Hebelanordnung abhängig ist.

Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler so ausgebildet ist, daß der vorgegebene angelegte Druck dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis (R) der Hebelanordnung proportional ist.

Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregler so ausgebildet ist, daß die Zunahme des Bremsdrucks (P, ) oberhalb des vorgegebenen angelegten Drucks dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis (R) der Hebelanordnung proportional ist.

Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Übersetzungsverhältnis (R) verstellbare Hebelanordnung einen ein Bremsdruckbegrenzungsventil (14) steuernden, schwenkbaren Träger (29) aufweist, dessen Schwenkpunkt von der Fahrzeugbelastung abhängig ist, auf dessen einen Arm der Bremsdruck (P, ) und auf dessen anderen Arm der angelegte Druck (P ) gemeinsam mit

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einer vorgespannten Feder (51) einwirkt.

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5. Druckregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den angelegten Druck (P ) und den Bremsdruck (P, ) auf de

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Träger (29) übertragende Kolben (35,46) vorgesehen sind.

6. Druckregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (29) so angeordnet ist, daß das Bremsdruckbegrenzungsventil (14) durch den den Bremsdruck (P, ) übertragenden Kolben (46) steuerbar ist.

7. Druckregler nach Anspruch 4 und Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Feder (51) koaxial zu dem den angelegten Druck (P ) übertragenden Kolben (35)

angeordnet ist.

8. Druckregler nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den angelegten Druck (P ) und den

Bremsdruck (P, ) übertragenden Kolben (35,46) gleiche Wirkungsquerschnitte haben.

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