DE3016207C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsdrucksteuer­ einheit für eine hydraulische Bremsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Bremsdrucksteuereinheit ist aus der US-PS 39 69 000 bekannt. Ein Nachteil der bekannten Bremsdruck­ steuereinheit liegt darin begründet, daß sie ein Gehäuse von aufwendig zu fertigender Gestalt aufweist. Außerdem ist die Montage der Steuereinheit durch die Ver­ schraubungen an den Stirnseiten des Gehäuses unvorteil­ haft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Bremsdrucksteuereinheit zu schaffen, die sich durch eine einfache Herstellung und Montage aus­ zeichnet, wobei die Anzahl unterschiedlicher Bauteile möglichst gering sein soll.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungs­ gegenstandes wird die Offenstellung eines Ventils bei Ausfall des anderen Bremskreises dadurch erreicht, daß der maximale Verschiebeweg der Differentialkolben größer als der Ventilschließweg und kleiner als die Summe aus Ventilschließweg und Verschiebeweg des mittleren Kolbens bei Ausfall eines Bremskreises ist.

Für die Federanordnung kann eine einzige Schraubenfeder vorgesehen sein, deren Enden sich direkt oder unter Zwischenschaltung geeigneter Abstützmittel an den Differentialkolben abstützen. Zur Begrenzung des Verschiebeweges des mittleren Kolbens sind Anschläge vorgesehen, wobei diese Anschläge entweder an dem Regelkolben oder an das Gehäuse anlegbar sind.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Erfindungsgegen­ standes besteht darin, daß die Differentialkolben im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders mit einem radial nach innen gerichteten Bund aufweisen, wobei in dem dem Bund gegenüberliegenden Teil der Differentialkolben die Enden des mittleren Kolbens gleitbar dichtend angeordnet sind, jeweils durch den mittleren Kolben und die Innenseite des Differential­ kolbens der Druckeingangsraum und durch die Außenseite des Differentialkolbens und das Gehäuse der Druck­ auslaßraum begrenzt wird und die Federanordnung ko­ axial außerhalb des mittleren Kolbens angeordnet ist. Bei dieser Anordnung werden Federn mit relativ großen Durchmesser eingesetzt, die den Vorteil haben, daß sie hinsichtlich ihrer Federcharakteristik leichter beherrschbar sind.

Damit der mittlere Kolben im drucklosen Zustand der Anordnung stets in seine Normallage bewegt wird, ist es zweckmäßig, daß die Federanordnung zwei Federn umfaßt und der mittlere Kolben einen Bund aufweist, wobei die Federn jeweils an einem Differential­ kolben und dem Bund abgestützt sind. Zur Begrenzung des maximalen Verschiebeweges der Differentialkolben ist ein gehäusefester Ring angeordnet, der die ent­ sprechenden Anschläge bildet.

Damit keine separaten Rückschlagventile für den Druckabbau vorgesehen werden müssen, ist es zweckmäßig, daß die Schließglieder der Ventile an den Stirnseiten des mittleren Kolbens angeordnet und von je einer Feder, die sich an der Stirnseite des Kolbens abstützt, gegen einen Anschlag belastet sind.

Um einen definierten Schließweg der Ventile zu erreichen, der auch durch die Fertigungs­ toleranzen nicht beeinträchtigt wird, besteht vorzugs­ weise das Ventilschließglied aus einem mittels eines Stößels an der Stirnseite des Gehäuses abstützbaren Kegelventil, welches in einer am mittleren Kolben be­ festigten Hülse angeordnet ist. Radial nach innen gerichtete Vorsprünge der Hülse dienen als Anschlag.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Brems­ drucksteuereinheit werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Bremsdrucksteuereinheit, bei der die Federanordnung koaxial außerhalb des mittleren Kolbens angeordnet ist,

Fig. 2 eine Bremsdrucksteuereinheit gemäß Fig. 1 mit einer einzigen Steuerfeder.

Die in Fig. 1 dargestellte Bremsdrucksteuereinheit zeigt ein Gehäuse, das aus zwei gleichen Gehäuse­ teilen 1 und 1′ besteht. An der Trennstelle der Gehäuseteile bildet die Bremsdrucksteuereinheit eine Symmetrie­ achse, es wird daher aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Seite beschrieben und die Bezugszeichen beider Seiten eingesetzt.

In dem Gehäuse 1, 1′ befindet sich eine Bohrung 2, 2′ in der ein Differentialkolben 3, 3′ angeordnet und mittels Dichtungen 4, 4′ und 5, 5′ abgedichtet ist. Der Differentialkolben 3, 3′ weist im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders auf, an dessen der Gehäusestirnwand benachbarten Seite sich ein radial nach innen erstreckender Bund 6, 6′ befindet. In dem anderen Ende des hohlzylindrischen Differentialkolbens 3, 3′ ist ein mittlerer Kolben 7, 7′ geführt und mittels einer Dichtung 8, 8′ gegen die Innenwandung des Differentialkolbens 3, 3′ abgedichtet. Zwischen dem radialen Bund 6, 6′ des Differentialkolben 3, 3′ und der Stirnseite des mittleren Kolbens 7, 7′ wird ein Druckeingangsraum 9, 9′ gebildet, der über eine radiale Bohrung 10, 10′ im Differentialkolbens 3, 3′ mit einem Ringraum 11, 11′ an der Mantelfläche des Differential­ kolbens 3, 3′ verbunden ist, in den ein mit dem Haupt­ zylinder verbundener Druckmittelanschluß 12, 12′ mündet. Der Ringraum 11, 11′ befindet sich zwischen den Dichtungen 4, 4′ und 5, 5′. Die der Gehäusestirnwand benachbarte Seite des radial nach innen gerichteten Bundes 6, 6′ begrenzt einen Druckauslaßraum 13, 13′, in den ein mit einem Radzylinder verbundener Druckmittel­ anschluß 14, 14′ mündet.

Im Zentrum des radial nach innen gerichteten Bundes 6, 6′ befindet sich ein Druckmitteldurchlaß 15, 15′. Auf der dem Druckeingangsraum 9, 9′ zugewandten Seite ist der radiale Bund 6, 6′ als ringförmiger Ventilsitz 16, 16′ ausgebildet. An der Stirnseite des mittleren Kolbens 7, 7′ befindet sich ein in den Druckeingangs­ raum 9, 9′ ragender Zapfen 17, 17′ auf dem radial dichtend und axial verschiebbar, ein ringförmiges Ventilschließglied 18, 18′ angeordnet ist. An dem freien Ende des Zapfens 17, 17′ ist ein Ring 19, 19′ befestigt, der als Anschlag des Ventilschließgliedes 18, 18′ dient und gegen den das Ventilschließglied 18, 18′ mittels einer Feder 20, 20′ belastet wird, welche sich an der Stirnseite des Kolbens 7, 7′ abstützt. Zwischen dem Ventilschließglied 18, 18′ und dem Ventil­ sitz 16, 16′ ist ein Ventilspiel S ₁ gegeben.

An seinem außerhalb des Differentialkolbens 3, 3′ liegenden Teil weist der mittlere Kolben 7, 7′ einen Bund 21, 21′ auf, an dem die beiden Kolbenteile 7 und 7′ gegeneinander liegen und dadurch einen gemeinsamen mittleren Kolben 7, 7′ bilden. An den Stirnflächen der Differentialkolben 3, 3′ die jeweils gegeneinander gerichtet sind, befindet sich ein Ring 22, 22′, an dem sich jeweils das Ende einer Steuerfeder 23, 23′ abstützt, deren anderes Ende jeweils gegen den Bund 21, 21′ wirkt.

In einer umlaufenden Nut des Gehäuses 1, 1′ ist ein Ring 24 angeordnet, der als Anschlag für die Ringe 22, 22′ dient. Der Abstand zwischen dem Ring 24 und den Ringen 22, 22′ ist gleich dem maximalen Verschiebeweg S ₂ der Differentialkolben 3, 3′. Der mittlere Kolben 7, 7′ weist einen Absatz auf, der einen Anschlag 25, 25′ bildet, welcher gegen den Ring 22, 22′ anlegbar ist. Der Abstand S ₃ zwischen dem Anschlag 25, 25′ und dem Ring 22, 22′ definiert den Weg des zentralen Kolbens 7, 7′ bei Ausfall eines Bremskreises. Durch die Vor­ spannkraft der Steuerfeder 23 und 23′ werden die Differentialkolben 3 und 3′ im Ruhezustand der Steuer­ einheit in ihrer auslaßseitigen Endstellung gehalten, wobei sie mit Anschlägen 26, 26′ an der Gehäusestirnwand liegen. Der Bund 21, 21′ kann als Betätigungsorgan einer - in der Fig. 1 nicht dargestellten - Differenzdruck­ warnanzeige ausgebildet sein.

Die Funktionsweise des Reglers gemäß Fig. 1 wird zunächst für den Fall beschrieben, daß beide Brems­ kreise funktionsfähig sind.

Wird eingangsseitig ein Druck aufgebaut, so gelangt das Druckmittel durch die Druckmittelanschlüsse 12 und 12′ in die Ring­ räume 11 und 11′ und von dort durch die radialen Bohrungen 10 und 10′ in die Druckmitteleingangsräume 9 und 9′. Da die Druckmitteldurchlässe 15 und 15′ noch geöffnet sind, gelangt das Druckmittel in die Druck­ auslaßräume 13 und 13′ und von dort durch die Druck­ mittelanschlüsse 14 und 14′ zu den in der Zeichnung nicht dargestellten Radbremsen.

Bei einem bestimmten Druckniveau wird aufgrund der unterschiedlich großen, druckbeaufschlagten Flächen der Differentialkolben 3 und 3′ eine Kraftdifferenz wirksam, die die Differentialkolben 3 und 3′ gegen die Kraft der Steuerfeder 23 und 23′ verschiebt. Durch diese Bewegung der Differentialkolben 3 und 3′ ge­ langen die Ventilsitze 16 und 16′ an die Ventilschließ­ glieder 18 und 18′, wodurch die Druckmitteldurch­ lässe 15 und 15′ verschlossen werden. Eine weitere Druckerhöhung im - in der Zeichnunge nicht dargestellten - Geberzylinder hat eine entsprechend dem Flächenver­ hältnis der die Eingangsräume 9 und 9′ begrenzenden Stirnflächen der Differentialkolben 3 und 3′ zu den die Auslaßräume 13 und 13′ begrenzenden Flächen der Differentialkolben 3 und 3′ geminderte Drucksteigerung in den Radbremsen zur Folge.

Wird eingangsseitig der Druck soweit reduziert, daß der Eingangsdruck kleiner ist als der Ausgangsdruck, so verschieben sich die Ventilschließglieder 18 und 18′ aufgrund der durch die unterschiedlichen Drücke her­ vorgerufenen Kraftdifferenz gegen die Federn 20 und 20′ und heben vom Ventilsitz 16 und 16′ ab, so daß die Druckmitteldurchgänge 15 und 15′ wieder geöffnet sind. Damit wird der Druck zwischen den Radbremszylindern und dem Geberzylinder wieder aus­ geglichen. Sinkt der Druck in den Druckauslaßräumen 13, 13′ unter einen bestimmten Wert, so bewegen die Steuerfedern 23 und 23′ die Differentialkolben 3 und 3′ in ihre Ausgangsstellung.

Fällt der Bremskreis II infolge eines Defektes aus, so verschiebt sich bei ansteigendem Druck in dem Druckeingangsraum 9′ der mittlere Kolben 7, 7′ gegen die Steuerfeder 23 bis der Anschlag 25 an dem Ring 22 anliegt. Dieser Bewegung des mittleren Kolbens 7, 7′ folgt der Differentialkolben 3′ bis sich der Ring 22′ an den Anschlag 24 legt. Da der maximale Ver­ schiebeweg S ₂ des Differentialkolbens 3′ kleiner ist als die Summe aus Ventilschließweg S ₁ und dem Ver­ schließweg S ₃ des zentralen Kolbens 7, 7′, kann sich der Ventilsitz 16′ nicht an das Ventilschließglied 18′ anlegen. Der Druckmitteldurchlaß 15′ bleibt daher geöffnet. Fällt statt des Bremskreises II der Kreis I aus, so erfolgt die Bewegung der Kolben sinngemäß in der anderen Richtung.

Die in Fig. 2 dargestellte Bremsdrucksteuereinheit stimmt im wesentlichen mit der Ausführung gemäß Fig. 1 überein. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird nach­ folgend nur auf die Unterschiede eingegangen. Die Bezugs­ zeichen für gleiche Teile sind aus Fig. 1 übernommen. Im Gegensatz zu Fig. 1 besteht die Federanordnung aus einer einzigen Steuerfeder 27, die sich an den Ringen 22 und 22′ abstützt. Der mittlere Kolben 7, 7′ wird nicht von der Steuerfeder 27 beaufschlagt.

Als Ventilschließglieder sind Kegelventile 28, 28′ vorgesehen, die sich mittels eines Stößels 29, 29′ an der Stirnseite des Gehäuses 1, 1′ abstützen. Die Kegelventile 28, 28′ befinden sich jeweils in einer an dem mittleren Kolben 7, 7′ be­ festigten Hülse 30, 30′, welche radial nach innen gerichtete Vorsprünge 31, 31′ aufweist, die über einen Kragen 32, 32′ der Kegelventile 28, 28′ greifen. Um den Innenraum der Hülse 30, 30′ mit dem Druckeingangs­ raum 9, 9′ zu verbinden, sind Öffnungen 33, 33′ vor­ gesehen. Die Wirkungsweise der Bremsdrucksteuer­ einheit gemäß Fig. 2 entspricht derjenigen wie sie zu Fig. 1 beschrieben wurde.

Claims (9)

1. Bremsdrucksteuereinheit für eine hydraulische Bremsan­ lage, bei der die Bremsen an den Rädern einer Achse von zwei getrennten Bremskreisen beaufschlagt sind, bestehend aus einem Gehäuse mit einem darin angeordneten mittleren Kolben, der aus seiner Normallage in beiden Richtungen axial relativ zum Gehäuse beweglich ist, und zwei an den axialen Enden angeordneten in dem Gehäuse gegen die Vor­ spannkraft einer mittigen Federanordnung gegensinnig ver­ schiebbaren Differentialkolben und jeweils einer Ventil­ anordnung, durch die ein Druckeingangsraum mit einem Druckauslaßraum verbindbar ist, wobei jeweils am Differentialkolben ein Teil und am mittleren Kolben das andere Teil der Ventilanordnung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Gehäuse (1, 1′) als auch der mittlere Kolben (7, 7′) zweiteilig ausgebildet ist, wobei durch die Trennstelle zwei im wesentlichen gleiche Kolbenteile (7, 7′) und zwei im wesentlichen gleiche Gehäuseteile (1, 1′) gebildet werden und daß im Bereich der Trennstelle Mittel (Ring (22, 22′, 24) vorgesehen sind, die bei Ausfall des einen Bremskreises (I bzw. II) die Ventilanordnung des intakten Bremskreises (II bzw. I) in ihre Offenstellung bringen und sie dort zu halten.

2. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Ver­ schiebeweg (S ₂) der Differentialkolben (3, 3′) größer als der Ventilschließweg (S ₁) und kleiner als die Summe aus Ventilschließweg (S ₁) und Ver­ schiebeweg (S ₃) des mittleren Kolbens (7, 7′) bei Ausfall eines Bremskreises ist.

3. Bremsdrucksteuereinheit nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federanordnung eine einzige Schraubenfeder (27) umfaßt, deren Enden sich direkt oder unter Zwischenschaltung von Abstützmitteln (Ringe 22; 22′) an den Differentialkolben (3; 3′) abstützen.

4. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg (S ₃) des mittleren Kolbens (7, 7′) durch Anschläge (25; 25′) begrenzt ist, wobei diese Anschläge (25; 25′) entweder an den Differentialkolben (3; 3′) oder am Gehäuse (1, 1′) anlegbar sind.

5. Bremsdrucksteuereinheit nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Differentialkolben (3; 3′) im wesentlichen die Form eines Hohlzylinders mit einem radial nach innen gerichteten Bund (6; 6′) aufweisen, wobei in den dem Bund (6; 6′) gegenüber­ liegenden Teil der Differentialkolben (3; 3′) die Enden des mittleren Kolbens (7, 7′) gleitbar dichtend angeordnet sind und jeweils durch den mittleren Kolben (7, 7′) und die Innenseite des Differential­ kolbens (3; 3′ ) der Druckeingangsraum (9, 9′) und durch die Außenseite des Differentialkolbens (3; 3′) und das Gehäuse (1, 1′) der Druckauslaßraum (13, 13′) begrenzt wird und die Federanordnung (23, 23′ bzw. 27) koaxial außerhalb des mittleren Kolbens (7, 7′) angeordnet ist.

6. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung zwei Federn (23, 23′) um­ faßt und der mittlere Kolben (7, 7′) einen Bund (21, 21′) aufweist, wobei die Federn (23; 23′) jeweils an einem Differentialkolben (3; 3′) und dem Bund (21, 21′) abgestützt sind.

7. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1, 1′) ein Ring (24) angeordnet ist, der die Anschläge zur Begrenzung der maximalen Verschiebe­ wege (S ₂) der Differentialkolben (3 und 3′) bildet.

8. Bremsdrucksteuereinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Bund (6; 6′) den Ventilsitz (16; 16′) bildet und die Schließglieder (18; 18′ bzw. 28; 28′) der Ventile an der Stirnseite des Kolbens (7, 7′) angeordnet und von je einer Feder (20, 20′), die sich an der Stirnseite des Kolbens (7, 7′) abstützt, gegen einen Anschlag (19; 19′ bzw. 31, 31′) belastet sind.

9. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließ­ glied aus einem mittels eines Stößels (29; 29′) an der Stirnseite des Gehäuses (1, 1′) abstützbaren Kegelventil (28; 28′) besteht, welches in einer am mittleren Kolben (7, 7′) befestigten Hülse (30; 30′) angeordnet ist, und daß radial nach innen, gerichtete Vorsprünge (31; 31′) der Hülse (30; 30′) als Anschlag dienen.