DE2926576A1

DE2926576A1 - Rapid response brake pressure control valve - has dual seat disc, lifting off seat in disc carrier in response to small input pressure drop

Info

Publication number: DE2926576A1
Application number: DE19792926576
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl Ing Berisch; Jochen Dipl Ing Burgdorf
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1979-06-30
Filing date: 1979-06-30
Publication date: 1981-02-12
Also published as: DE2926576C2

Abstract

The vehicle brake force control valve comprises a valve seat carrier (1) with sealing disc (2) capable of seating on an annular face (18) at the open end (3) of a duct (8) in a movable (10) piston (9). The carrier is axially movable and itself has an annular seat (14) for the other side of the disc (2), the inner diameter (d2) of this seat (14) being greater than the diameter (d1) of face (18). A central passage (16) in the disc (2) connects the duct (8) with the space (13) bounded by the seat (14) so that, when the valve is closed, the oil outlet pressure (pA) in the duct acts on the diameter (d2) whilst the inlet pressure (pE) acts on the annular surface area of the carrier olus disc minus the area of (d1). The disc can lift off the seat (14).

Description

"Ventil, insbesondere Bremskraftregelventil fUr Fahrzeuge""Valve, especially brake force control valve for vehicles"

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere in einem Fahrzeug-Bremskraftregler, das mit seinem Ventilsitz die mit einer ringförmigen Dichtkante oder Dichtfläche versehene Mündung eines Kanals verschließt oder öffnet, wobei der Ventilsitz eine von einem Ventilsitzträger getragene Dichtscheibe ist.The invention relates to a valve, in particular in a vehicle brake force regulator, that with its valve seat that with an annular sealing edge or sealing surface provided mouth of a channel closes or opens, the valve seat a is a sealing washer carried by a valve seat support.

Ein solches Ventil kann Verwendung finden in einem Brems-.Such a valve can be used in a braking system.

raftregelventil, in dem die Bremsflüssigkeit vom Betätigungs- oder Hauptzylinder, also von der Druckmittelquelle an der Dichtscheibe vorbei durch die Mündung in den mit den Bremszyl-indern verbundenen Kanal gelangt. Der Kanal kann die Axialbohrung eines Stufenkolbens sein, der auf der dem Ventilsitzkörper zugewandten Seite über eine kleinere wirksame Querschnittsfläche vom Betätigungsdruck und auf der entgegengesetzten Seite, also am bremszylinderseitigen Ende über eine größere Fläche vom Druck im Bremskreis beaufschlagt wird.raft control valve, in which the brake fluid from the actuation or Master cylinder, so from the pressure medium source past the sealing washer through the Muzzle enters the channel connected to the brake cylinder. The channel can be the axial bore of a stepped piston on the valve seat body facing Side over a smaller effective cross-sectional area from the actuation pressure and on the opposite side, i.e. at the end on the brake cylinder side, via a larger one Area is acted upon by the pressure in the brake circuit.

Das Ziel der Erfindung ist, ein Regelventil oder seine wesentlichen Teile so zu gestalten, daß ein Nachlassen des Betätigungsdruckes möglichst schnell im Sinne auch eines Nachlassens der Bremswirkung wirksam wird, mit anderen Worten, daß schon eine geringe Druckdifferenz zwischen dem größeren Bremskreisdruck und dem kleiner werdenden Betätigungsdruck zu einem Öffnen des Ventils und damit auch zu einem Abbau des Bremsdruckes führt.The aim of the invention is to provide a control valve or its essential To design parts so that a decrease in the actuation pressure as quickly as possible becomes effective in the sense of a decrease in the braking effect, in other words, that even a small pressure difference between the greater brake circuit pressure and the decreasing actuation pressure to an opening of the valve and thus also leads to a reduction in the brake pressure.

Das Ventil der eingangs beschriebenen Gattung zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß der Ventilsitzträger axial verschiebbar ist und die Abdichtfläche zwischen dem Ventilsitzträger und der Dichtscheibe auf der der Mündung abgewandten Seite der Scheibe eine Fläche ist, deren innere Begrenzung einen Raum umschließt, dessen Stirnfläche größer als die von der Ringdichtkante umschlossene Fläche ist, daß die Dichtscheibe einen Durchgang hat, der den Kanal von seiner Mündung her mit dem von der Abdichtfläche umschlossenen Raum verbindet, so daß der Druck der Flüssigkeit im Kanal bei geschlossenem Ventil auf der von der Abdichtfläche umschlossenen Fläche am Ventilsitzträger ansteht, während der Eingangsdruck bei geschlossenem Ventil auf den Träger und die Scheibe außerhalb dieses durch die Dichtkante und die Ringfläche abgeschlossenen Raumes wirkt, und daß der Scheibe Raum zum Abheben von der Ringfläche gegeben ist. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß bei einer gegebenen Feder die zur Überwindung der von dieser Feder ausgeübten Kraft erforderliche Kraft eine geringere Druckdifferenz als ohne die erfundene Maßnahme erfordert. Durch die zwischen Ventilsitzträger und Dichtscheibe geschaffene größere, druckwirksame Querschnittsfläche reicht schon eine kleinere Differenz zur Überwindung der Federkraft aus. Die Kraft erscheint als das Produkt von Fläche und Druck. Dementsprechend kann eine gegebene Kraft mit großem Druck und kleiner Fläche oder mit kleinem Druck und großer Fläche errreicht werden.The valve of the type described at the outset is characterized according to the invention in that the valve seat support is axially displaceable and the Sealing surface between the valve seat support and the sealing washer on the mouth opposite side of the disc is a surface, the inner boundary of which is a space encloses whose end face is larger than that enclosed by the ring sealing edge Area is that the sealing washer has a passage leading the channel from its mouth ago connects to the space enclosed by the sealing surface, so that the pressure of the liquid in the channel with the valve closed on that of the sealing surface enclosed area is present on the valve seat support, while the inlet pressure is at closed valve on the carrier and the disc outside this through the sealing edge and the ring surface acts as a closed space, and that the disc has room to lift off is given by the ring surface. With this measure it is achieved that in a given spring the necessary to overcome the force exerted by this spring Force requires a lower pressure difference than without the invented measure. By the larger, pressure-effective one created between the valve seat support and the sealing washer Cross-sectional area, a smaller difference is enough to overcome the spring force the end. The force appears as the product of area and pressure. Accordingly, can a given force with large pressure and small area or with small pressure and large area can be achieved.

Zur Erläuterung wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in vergrößertem Maßstab einen axialen Längsschnitt durch die erfindungsgemäß zusammenwirkenden Teile, nämlich den Ventilsitzträger -1, die Dichtscheibe 2 und die Kanalmündung 3. In den drei Darstellungen zeigt Fig. 1 die Ausgangsstellung des Ventils, Fig. 2 die Regelstellung und Fig. 3 die Stellung bei Rücknahme des Eingangsdruckes nach vollem Entspannungshub.The invention is explained below using an exemplary embodiment described in more detail with reference to the accompanying drawing. The drawing shows on an enlarged scale, an axial longitudinal section through the cooperating according to the invention Parts, namely the valve seat support -1, the sealing washer 2 and the duct opening 3. In the three representations, FIG. 1 shows the starting position of the valve, FIG. 2 shows the control position and FIG. 3 shows the position when the inlet pressure is withdrawn full relaxation stroke.

Das gezeigte, im wesentlichen rotationssymmetrische Ventil sitzt in der nicht gezeigten zylindrischen Kammer eines Gehäuses, in der es in Längsrichtung, also in Richtung seiner Achse 4 durch seinen Außenumfang 5 geführt ist.The shown, essentially rotationally symmetrical valve sits in the not shown cylindrical chamber of a housing, in which there is in the longitudinal direction, is thus guided in the direction of its axis 4 through its outer circumference 5.

Dieser Außenumfang 5 ist ebenfalls im wesentlichen zylindrisch, jedoch mit Längsnuten 6 versehen, die dafür sorgen, daß der mit PE bezeichnete Einlaß- oder Betätigungsdruck der Flüssigkeit auf beide Seiten des Ventilsitzträgers 1 gelangen kann. Dieser Ventilsitzträger wird von einer nicht gezeigten Schraubendruckfeder in Richtung der Achse 4 gegen eine bei 7 angedeutete Anschlagfläche des Gehäuses gedrückt. Die dieser Anschlagfläche 7 zugewandte Stirnfläche des Körpers 1 ist mit Einschnitten versehen, so daß die Anlage zwischen den Teilen 1 und 7 die Bewegung der Flüssigkeit nicht hindert. Das Ventil regelt durch Öffnen und Schließen den Ausgangsdruck in in einem Kanal 8, der die Längsbohrung in einem Stufenkolben 9 ist, dessen kleinere, druckwirksame Querschnittsfläche durch den gezeigten Teil gegeben sein mag und der sich in der Zeichnung weiter links mit einem größeren Durchmesser dem dort anstehenden Druck PA darbietet. Wenn also die beiden Drücke und PE gleich sind, etwa weil das Ventil 1, 2, 3 abgehoben hat, steht der Kolben 9 in seiner auslaßseitigen, d.h. der am weitesten links gelegenen Stellung.This outer circumference 5 is also essentially cylindrical, however provided with longitudinal grooves 6, which ensure that the inlet marked PE or actuation pressure of the liquid reach both sides of the valve seat support 1 can. This valve seat support is supported by a helical compression spring, not shown in the direction of the axis 4 against a stop surface indicated at 7 of the housing pressed. The face of the body 1 facing this stop surface 7 is with Incisions provided so that the contact between parts 1 and 7 the movement the liquid does not prevent. The valve regulates the by opening and closing Outlet pressure in a channel 8 which forms the longitudinal bore in a stepped piston 9 is whose smaller, pressure-effective cross-sectional area through the part shown may be given and which is shown in the drawing further left with presents a larger diameter to the pressure PA present there. So if the Both pressures and PE are the same, for example because the valve 1, 2, 3 has lifted, is the piston 9 in its outlet side, i.e. the leftmost position.

Die Dichtscheibe 2 besteht aus gummielastischem Werkstoff.The sealing washer 2 consists of a rubber-elastic material.

Sie hat die Form eines Zylinders oder Zylinderringes mit planparallelen Stirnflächen, sitzt in einer besonders gestalteten Vertiefung 12 im Körper 1 und ist durch einen auf der Stirnseite eingelassenen, hydraulisch unwirksamen Ring 11 gegen Herausgallen gesichert. Die lichte Weite des Ringes ist also kleiner als der Außendurchmesser der Scheibe 2. In axialer Richtung bleibt der Scheibe 2 gegenueber dem Ring 11 ein gewisses Spiel. Der Boden oder Grund der die Scheibe 2 aufnehmenden Vertiefung 12 des Trägers 1 hat von der Mitte ausgehend radiale Durchlässe oder Nuten 13, die sich bis zu einem Durchmesser d2 erstrecken.It has the shape of a cylinder or cylinder ring with plane-parallel End faces, sits in a specially designed recess 12 in the body 1 and is by a hydraulically ineffective ring 11 embedded on the front side secured against falling out. The clear width of the ring is therefore smaller than that Outside diameter of the disk 2. In the axial direction, the disk 2 remains opposite the ring 11 a certain game. The bottom or bottom of the disc 2 receiving Recess 12 of the carrier 1 has radial passages or starting from the center Grooves 13 which extend up to a diameter d2.

Dieser Durchmesser d2 ist kleiner als der Durchmesser der Scheibe 2. Außerhalb der radialen Durchlässe ist der Grund der Ausnehmung 12 glatt und bildet so eine ringförmige Dichtfläche 14. Anstelle der Dichtfläche 14 könnte auch eine ringförmige Dichtkante vorgesehen sein. Statt einer durchgehenden Vertiefung im Bereich d2 sind radiale Nuten vorgesehen, damit die Scheibe 2 den angreifenden Kräften nicht durch ein Durchbiegen ausweichen kann.This diameter d2 is smaller than the diameter of the disk 2. Outside the radial passages, the bottom of the recess 12 is smooth and forms such an annular sealing surface 14. Instead of the sealing surface 14, a be provided annular sealing edge. Instead of a continuous deepening in the Area d2 radial grooves are provided so that the disk 2 can withstand the forces acting on it cannot evade by bending.

Die Ausnehmung 12 umschließt die Scheibe 2 auch am Außenumfang fUhrend, jedoch nicht dicht. Die Gehäusewand hat hier axial gerichtete Nuten 15. Der axiale Durchgang in der Scheibe 2 ist mit 16 bezeichnet.The recess 12 surrounds the disk 2 also on the outer circumference leading, but not tight. The housing wall has axially directed grooves 15 here. The axial one The passage in the disk 2 is denoted by 16.

Um die Kanalmündung 3 herum ist die Stirnseite des Kolbens 9 als Dichtkante 18 ausgebildet; wenn diese zu einem Ring geschlossene Kante 18 an der Scheibe 2 anliegt, dichtet sie an der Anlagestelle ab.The face of the piston is around the channel mouth 3 9 designed as a sealing edge 18; when this edge 18 closed to form a ring the disc 2 rests, it seals at the contact point.

Die Wirkung des beschriebenen Ventils in seiner Verwendung als Bremskraftregelventil ist folgende: Es sei -angenommen, daß zunächst der Stufenkolben 9 durch eine an ihm angreifende, nicht gezeigte Feder in Richtung des Pfeiles 10 so weit weggedrückt ist, daß seine Dichtkante 18 nicht an der Scheibe 2 anliegen kann. Dies ist die in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung, in der der Ausgangsdruck PA gleich dem Eingangsdruck PE ist und unter einem Wert liegt, der multipliziert mit der Differenz der beiden Kolbenflächen kleiner als die Kraft der genannten Feder ist.The effect of the valve described in its use as a brake force control valve is as follows: It is assumed that initially the stepped piston 9 by a attacking spring, not shown, pushed so far away in the direction of arrow 10 is that its sealing edge 18 cannot rest against the disk 2. this is the The initial position shown in Fig. 1, in which the output pressure PA is equal to the input pressure Is PE and is less than a value multiplied by the difference between the two Piston area is smaller than the force of said spring.

Wenn dann der Betätigungsdruck PE gesteigert wird, strömt die Bremsflüssigkeit an der Scheibe 2 und an der Kante 18 vorbei in den Kanal 8 und baut an dessen Gegenende den Druck PA auf, der vor Erreichen des Umschaltpunktes gleich dem Druck PE bleibt. Aufgrund des Querschnittverhältnisses der wirksamen Querschnitte des Stufenkolbens 9 geht dieser nach rechts und kommt zur Anlage an der-Dichtscheibe 2, da ja der Träger 1 bereits durch die nicht gezeigte Ventilfeder gegen die Fläche 7 gedrückt ist und dort steht. Die Scheibe liegt an der Dichtringfläche 14 an. Sie nimmt somit die in Fig. 2 gezeigte Regelstellung ein.- Dabei steht der Bremsdruck PA auf dem Durchmesser d2 und selbstverständlich in dem Kanal 8 mit dem Durchmesser d1. Von außen wirkt auf die Dichtscheibe 2 und den Träger 1 der Druck PE, jedoch mit Ausnahme der dem Durchmesser d1 entsprechenden Querschnittsfläche des Kanals 8. In dieser Stellung arbeitet das Ventil in bekannter Weise als Bremskraftregelventil.Then, when the actuation pressure PE is increased, the brake fluid flows past the disc 2 and the edge 18 into the channel 8 and builds on its opposite end the pressure PA, which remains the same as the pressure PE before reaching the switchover point. Due to the cross-section ratio of the effective cross-sections of the stepped piston 9 this goes to the right and comes to rest on the sealing washer 2, because the Carrier 1 has already been pressed against surface 7 by the valve spring (not shown) is and is there. The disk rests against the sealing ring surface 14. So she takes the control position shown in Fig. 2 ein.- The brake pressure PA is on the Diameter d2 and of course in the channel 8 with the diameter d1. from on the outside, the pressure PE acts on the sealing washer 2 and the carrier 1, but with the exception the cross-sectional area of the channel 8 corresponding to the diameter d1 Position, the valve works in a known manner as a brake force control valve.

Wenn in den bekannten Anordnungen zur Verringerung der Bremswirkung der Druck PE gesenkt wird, bleibt die Dichtwirkung noch erhalten, weil ja das Volumen des Bremskreises abgeschlossen ist und die am Stufenkolben angreifenden Druckkräfte in Schließrichtung überwiegen. Erst bei einer sehr deutlichen Abnahme von PE, also bei einem hohen Druckgefälle öffnet das Ventil. Dies wird jedoch mit der Erfindung vermieden.If in the known arrangements to reduce the braking effect If the pressure PE is lowered, the sealing effect is still maintained because the volume is of the brake circuit is complete and the pressure forces acting on the stepped piston predominate in the closing direction. Only when there is a very significant decrease in PE, that is if there is a high pressure drop, the valve opens. However, this is with the invention avoided.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß ein Raum auf der der Mündung 3 abgewandten Seite der Dichtscheibe 2 mit einer hydraulischen wirksamen Querschnittsfläche, die größer als die Querschnittsfläche d1 der Mündung ist, das Abfallen des Ventils erheblich erleichtert, so daß schon eine geringere Druckdifferenz als ohne diese Maßnahme zum Lösen und Öffnen des Ventils ausreicht. Für den Abbau des Druckes ist Zeit erforderlich, woraus folgt, daß das Öffnen schneller geschieht, wenn der dafür erforderliche Druckabbau, also die Druckdifferenz klein ist. Durch diese Maßnahme wird auch vermieden, daß beim Reduzieren des Hauptzylinderdruckes (Verringerung der Kraft am Bremspedal) der Druck im Radzylinder weiterhin ansteht und möglicherweise eine Blockiergefahr für die Räder der Hinterachse hervorruft.It has been shown that a space on the mouth 3 facing away Side of the sealing washer 2 with a hydraulically effective cross-sectional area that is larger than the cross-sectional area d1 of the orifice, the drop-off of the valve is considerable relieved, so that a smaller pressure difference than without this measure sufficient to loosen and open the valve. Time is required for the pressure to decrease from which it follows that opening happens faster if the pressure reduction required for it, so the pressure difference is small. This measure also avoids that when reducing the master cylinder pressure (reducing the force on the brake pedal) the pressure in the wheel cylinder is still present and there may be a risk of locking for the wheels of the rear axle.

Der gezeigte Ventilsitzträger ist dafür geeignet und ausgebildet, mit einem Druckfühlerkolben auf seiner rUckwärtigen Seite gekoppelt zu werden, dessen Stellung bei entsprechender Anordnung vom Druck in einem anderen Bremskreis einer Zweikreisbremseinrichtung bestimmt wird. In einer praktischen Ausführung führt der Kanal 8 zum Hinterachsbremskreis, während der Ventilsitzkörper 1 so mit dem vom Druck aus einem Vorderachsbremskreis beaufschlagten Fühlerkolben gekoppelt ist, daß der Ventilsitzträger bei scharfem Druckabfall im Vorderachsbremskreis entgegen der Richtung des Pfeiles 10 bewegt wird, so daß der Hinterachskreis sofort unter vollen Betätigungsdruck gelangt.The valve seat support shown is suitable and designed for to be coupled with a pressure sensor piston on its rear side, its Position with a corresponding arrangement of the pressure in another brake circuit Dual circuit braking device is determined. In a practical implementation, the Channel 8 to the rear axle brake circuit, while the valve seat body 1 so with the from Pressure applied from a front axle brake circuit Sensor piston is coupled that the valve seat carrier in the event of a sharp pressure drop in the front axle brake circuit is moved against the direction of arrow 10, so that the rear axle circle immediately comes under full actuation pressure.

Im Zweifel sind alle hier beschriebenen und/ode-r dargestellten Merkmale für sich oder.in beliebiger sinnvoller Kombination erfindungswesentlich. Schutz wird begehrt für das, was objektiv schutzfähig ist.In case of doubt, all features described and / or shown here are essential to the invention for itself or in any meaningful combination. protection is desired for what is objectively protectable.

Bezugszeichenliste: 1 Ventilsitzträger 2 Dichtscheibe 3 Kanalmündung 4 geometrische Achse 5 Außenumfang 6 Längsnuten 7 Anschlagfläche, Anlagefläche 8 Kanal, Längsbohrung 9 Stufenkolben 10 Pfeil 11 Ring 12 Vertiefung 13 radiale Durchlässe, radiale Nuten 14 Dichtfläche, Dichtringfläche 15 axiale Nuten 16 axiale Bohrung 18 Dichtkante LIST OF REFERENCE NUMERALS: 1 valve seat carrier 2 sealing washer 3 duct opening 4 geometric axis 5 outer circumference 6 longitudinal grooves 7 stop surface, contact surface 8 Channel, longitudinal bore 9 stepped piston 10 arrow 11 ring 12 recess 13 radial passages, radial grooves 14 sealing surface, sealing ring surface 15 axial grooves 16 axial bore 18 sealing edge

Claims

Claims: rx 1st valve, especially in a vehicle braking force that with its valve seat that with an annular sealing edge or sealing surface provided mouth of a channel closes or opens, the valve seat being a Sealing washer carried by a valve seat support is characterized in that the valve seat support (1) is axially displaceable and the sealing surface (14) between the valve seat support (1) and the sealing washer (2) on the one facing away from the mouth (3) Side of the pane is a surface whose inner boundary (d2) encloses a space, whose end face is larger than the area enclosed by the annular sealing surface (18) is that the sealing disc (2) has a passage (16) that the channel (8) of his The mouth (3) connects to the space enclosed by the sealing surface (14), so that the pressure (PA) of the liquid in channel (8) when the valve is closed the area enclosed by the sealing surface (14) is in contact with the valve seat support (1), while the inlet pressure (PE) with the valve closed on the carrier (1) and the Disc (2) closed outside this by the sealing edge (18) and the annular surface (14) Space acts, and that the disc (2) is given space to lift off the annular surface (14) is.

2. Valve according to claim 1, characterized in that of the Sealing ring surface (14) enclosed space has radial grooves that extend to the inner The limitation of the sealing surface (14) is sufficient.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized by axial grooves (15) in the wall surface of the recess leading the disc (2) in the axial direction.

4. Valve according to claim 2, characterized in that the grooves in the Valve seat supports are arranged.

5. Valve according to claim 2, characterized in that the grooves in the disc are arranged.

6. Valve according to claim 1, characterized in that the valve seat support is resiliently supported.

7. Valve according to claim 1, characterized in that the valve seat support is a pressure sensor piston.

8. Valve according to claim 1, characterized in that the sealing disc is arranged in the valve seat support with radial play.

9. Valve according to claim 8 without axial grooves.

10. Valve according to claim 1, characterized in that the sealing edge (18) is arranged on the smaller end face of a stepped piston (9).