DE3140923C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Lenkbremsvorrichtung für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Schleppern, Mähdreschern und ähnlichen schweren Fahrzeugen wird der Lenkvorgang durch einseitiges Abbremsen der auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten befindlichen Radbremsen mindestens einer Fahrzeugachse unterstützt bzw. eingeleitet, vorzugsweise deren Antriebsachse. Hier sind zwei nebeneinander angeordnete Bremspedale vorgesehen, die jeweils über einen gesonderten Bremskreis bei einer Lenkbremsung wahlweise die rechte oder linke Radbremse betätigen.

Um das gesamte Fahrzeug bei Geradeausfahrt abzubremsen, werden beide Bremskreise gleichzeitig betätigt. Bei Straßenfahrt, bei der eine Lenkbremsung unerwünscht ist, werden die beiden Bremspedale mechanisch miteinander verbunden, um eine einsei­ tige Bremsung auszuschließen.

Die nur mechanische Verbindung der beiden Bremskreise durch mechanische Koppelung der beiden Bremspedale stellt nicht sicher, daß in beiden Bremskreisen der gleiche Druckaufbau erfolgt; bei ungleichem Druckaufbau trotz gemeinsamer Betäti­ gung treten dabei ungleiche Bremskräfte auf beiden Seiten auf, was nachteilige Auswirkungen auf das Fahrverhalten des Fahr­ zeuges hat. Beispielsweise besteht die Gefahr, daß das Fahr­ zeug bei starker Bremsung nach einer Seite ausbricht.

Aus der DE-OS 24 43 975 ist eine hydraulische Lenkbremsvor­ richtung für Fahrzeuge bekannt an deren beiden Bremskreisen zur Betätigung der den Lenkvorgang unterstützenden Radbremsen über die hydraulisch ansteuerbaren Schaltventile die Bremsen zumindest einer weiteren Fahrzeugachse anschließbar sind. Dies hat den Nachteil, daß bei einer gemeinsamen Betätigung beider Bremskreise weder zwischen den zur Unterstützung des Lenkvor­ gangs vorgesehenen Radbremsen noch zwischen den Bremsen der weiteren Fahrzeugachse ein Druckausgleich möglich ist, da auch die Bremsen der weiteren Fahrzeugachse jeweils nur mit einem Bremskreis verbindbar sind. Als nachteilig ist weiterhin an­ zusehen, daß die Schaltventile aufwendig sind und ein ver­ gleichsweise großes Schluckvolumen haben, da sie einen zweiten Ventilausgang schalten, durch den die Bremsen der weiteren Fahrzeugachse mit den Nachlaufbehältern der beiden Hauptbrems­ zylinder verbindbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine hydraulische Lenk­ bremsvorrichtung für Fahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen geringen Bauaufwand auszeichnet und die bei normaler Bremsung einen vollständigen Druckaus­ gleich zwischen den beiden Bremskreisen und auch zwischen den Radbremsen der weiteren Fahrzeugachse ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 dargestellten Merkmale gelöst. Dadurch werden bei gleichzeitiger Betätigung beider Bremspedale beide Bremskreise miteinander verbunden, so daß ein Druckausgleich möglich ist und die Radbremsen, wie auch die Bremsen der weiteren Fahrzeugachse, mit gleichem Druck beaufschlagt wer­ den. Weiterhin wird durch die Rückschlagventile auf einfache Weise sichergestellt, daß auch bei einem schnellen Loslassen der beiden Bremspedale bei einer Normalbremsung ein vollstän­ diger Druckabbau an den Bremsen der weiteren Fahrzeugachse gewährleistet ist. Für den Druckabbau sind dabei keine separa­ ten Leitungen erforderlich. Ferner kann der Schaltweg der beiden Schaltventile kleiner bemessen werden, da nur ein Ventildurchgang zu schalten ist. Der Volumenbedarf zum Be­ tätigen der Schaltventile ist daher vergleichsweise gering.

Eine aus der DE-OS 29 09 279 bekannte Lenkbremsvorrichtung weist lediglich einen Bremskreis auf, auf den die beiden Bremspedale einwirken. Die Schaltventile werden nicht hydrau­ lisch angesteuert, sondern sind mechanisch mit den Bremspe­ dalen verbunden, was zu erheblichen baulichen Beschränkungen führt. Neben den beiden Schaltventilen zur Ansteuerung der den Lenkvorgang unterstützenden Radbremsen ist ein drittes Ventil vorgesehen, das ebenfalls mechanisch betätigt wird und zur Steuerung der Bremsen einer weiteren Fahrzeugachse dient. Der Bauaufwand für diese bekannte Lenkbremsvorrichtung ist daher außerordentlich hoch. Da die beiden Schaltventile außerdem nur an einen Bremskreis angeschlossen sind, ist zwangsläufig auch eine gemeinsame Eingangsleitung vorhanden und es kann bei Be­ tätigung beider Bremspedale nicht zu einem Druckunterschied an den beiden Radbremsen kommen, da beide Radbremsen aus dem gleichen Bremskreis gespeist werden.

Bei einer aus dem DE-GM 74 25 134 bekannten Lenkbremsvorrich­ tung schalten die Schaltventile bei Betätigung nicht den je­ weils anderen Bremskreis an den Ventilausgang, sondern ver­ binden statt dessen den gleichen Bremskreis mit der an den Ventilausgang angeschlossenen Verbindungsleitung. Dies hat den Nachteil, daß bei jeder Lenkbremsbetätigung die Verbindungs­ leitung und der Ausgang des nicht betätigten Schaltventils mit dem Druck des allein betätigten Bremskreises beaufschlagt werden, so daß von den Ausgängen der Schaltventile die Lei­ tungen für Bremsen einer weiteren Fahrzeugachse nicht un­ mittelbar abgezweigt werden können, da diese Bremsen dann ebenfalls bei einer Lenkbremsung betätigt und die Fortbewegung des Fahrzeugs erschweren würden.

In der AT-PS 2 93 897 schließlich ist eine Lenkbremsvorrich­ tung beschrieben, bei der die beiden Bremskreise durch einen Kanal miteinander verbunden sind, der durch mechanisch an­ steuerbare Ventile verschließbar ist, die mit Hilfe der Haupt­ zylinderkolben betätigt werden. Werden beide Hauptzylinder­ kolben gleichzeitig betätigt, so stützen sich die Ventilele­ mente über eine Stange aneinander ab und können dadurch nicht in die Schließstellung gelangen. An den Kanal ist ein weiterer Zylinder angeschlossen, dessen Kolben zur Betätigung der Bremsen einer weiteren Fahrzeugachse dient.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Rückschlag­ ventil eine mit einer umlaufenden Dichtlippe an einer zylin­ drischen Dichtfläche anliegende Dichtmanschette. Eine derar­ tige Ausgestaltung des Rückschlagventils ermöglicht eine temperaturbedingte Ausdehnung der Bremsflüssigkeit.

Bei der Ausführung als Dichtmanschette ermöglicht das Rückschlag­ ventil darüber hinaus das langsame Nachströmen von Bremsflüssig­ keit, wenn eine Volumenverminderung der Bremsflüssigkeit im angeschlossenen Bremskreis, beispielsweise bei absinkender Tem­ peratur, stattfindet, weil die Dichtmanschette gegenüber sehr geringen Druckunterschieden nicht vollständig dicht abschließt. Deshalb kann auf gesonderte Ausgleichsleitungen zwischen dem angeschlossenen Bremskreis und einem Druckausgleichsbehälter bzw. Speicherbehälter verzichtet werden.

Um bei Ausfall eines Bremskreises noch mindestens eine Fahrzeug­ achse abbremsen zu können, ist in Weiterbildung des Erfindungsge­ dankens vorgesehen, daß jeder Bremskreis mit einem Hauptzylinder mit zwei Druckräumen ausgebildet ist, wobei jeweils die ersten Druckräume über die Schaltventile mit den Vorderradbremsen und jeweils der zweite Druckraum mit einer Hinterradbremse verbunden sind. Wären nur Hauptzylinder mit nur je einem Druckraum vorhan­ den, würde bei Ausfall eines Bremskreises nur noch ein Rad abgebremst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 in stark vereinfachter Darstellungsweise zwei Brems­ kreise für die beiden Radbremsen einer Fahrzeugachse sowie daran angeschlossene Schaltventile, die mit dem Bremskreis einer weiteren Fahrzeugachse in Verbindung stehen, und

Fig. 2 eine gegenüber der Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform eines Schaltventils.

Die in Fig. 1 dargestellten Bremskreise stellen eine hydrau­ lische Lenkbremsvorrichtung dar, wie sie bei einem Ackerschlep­ per, einem Mähdrescher oder einem ähnlichen Fahrzeug Anwendung findet. Die beiden Bremszylinder 1 und 2 der linken bzw. rechten Radbremse einer (nicht dargestellten) Antriebsachse werden jeweils von einem Hauptzylinder 3 bzw. 4 über einen zugeordneten Bremskreis 5 bzw. 6 betätigt. Bei dem gezeigten Ausführungs­ beispiel sind die Hauptzylinder 3 und 4 als Tandemzylinder dargestellt, der jeweils einen schwimmenden Kolben 7 bzw. 8 aufweist. In einem hydraulischen Druckstangenkreis 9 bzw. 10 vor dem schwimmenden Kolben 7 bzw. 8 wird mittels eines Druck­ stangenkolbens 11 bzw. 12 ein Druck aufgebaut. Die Druckstangen­ kolben 11 bzw. 12 sind mechanisch jeweils mit einem Bremspe­ dal 13 bzw. 14 verbunden.

Die beiden Bremspedale 13 und 14 sind nebeneinander angeord­ net; sie können einzeln oder gemeinsam betätigt werden und können zur zwangsläufigen gemeinsamen Betätigung mechanisch miteinander gekoppelt werden (nicht dargestellt).

In einem gemeinsamen Schaltventilgehäuse 15 sind zwei Schalt­ ventile 17 und 18 angeordnet, die jeweils einen verschiebbaren Ventilkolben 19 bzw. 20 aufweisen, vor dessen Stirnseite ein Zylinderraum 21 bzw. 22 liegt, der über eine Leitung 23 bzw. 24 mit dem Druckstangenkreis 9 bzw. 10 des Hauptzylinders 3 bzw. 4 verbunden ist. Das andere Ende des Ventilkolbens 19 bzw. 20 wird jeweils durch eine sich am Schaltventilgehäuse 15 ab­ stützende Druckfeder 25 bzw. 26 beaufschlagt.

Der Ventilkolben 19 bzw. 20 ist von einem im wesentlichen zy­ lindrischen Einsatz 27 bzw. 28 der Schaltventile (17, 18) um­ geben, an den sich axial eine ebenfalls im wesentlichen zylin­ drische Muffe 29 bzw. 30 anschließt.

Die beiden Zylinderräume 21 und 22 stehen jeweils über eine Diagonalbohrung 31 bzw. 32 mit dem jeweils anderen Schaltven­ til 18 bzw. 17 in Verbindung. Durch Bohrungen 33 bzw. 34 in den Muffen 29 bzw. 30 sind die Diagonalbohrungen 32 bzw. 31 jeweils mit einem durch eine Einschnürung 35 bzw. 36 des Ven­ tilkolbens 19 bzw. 20 gebildeten Raum verbunden. Eine den Ventil­ kolben 19 bzw. 20 umgebende Dichtung 37 bzw. 38 liegt im Ruhe­ zustand des Schaltventils 17 bzw. 18 am Ventilkolben 19 bzw. 20 an und dichtet den durch die Einschnürung 35 bzw. 36 gebil­ deten Raum ab.

Wird der Ventilkolben 19 bzw. 20 jedoch über die stirnseitigen Zylinderräume 21 bzw. 22 mit Druck beaufschlagt, so wird er in die in Fig. 1 gezeigte Stellung bewegt. Die Dichtung 37 bzw. 38 gibt den Durchgang zu einem den Ventilkolben 19 bzw. 20 umge­ benden Ringraum 39 bzw. 40 frei, von dem radiale Bohrungen im Einsatz 27 bzw. 28 zu Ventilausgängen 41 bzw. 42 und zu einer die beiden Schaltventile 17, 18 verbindenden gemeinsamen Verbin­ dungsleitung 43 führen. Die Verbindungsleitung 43 ist über eine hydraulische Leitung 44 mit einem gemeinsamen Bremskreis 45 für die Bremszylinder 46 und 47 der beiden Radbremsen einer weiteren Fahrzeugachse (nicht dargestellt) verbunden, beispielsweise der Vorderachse.

Wenn nur das rechte Bremspedal 14 betätigt wird, wird über den Bremskreis 6 der Bremszylinder 2 der rechten Radbremse der Antriebsachse mit Druck beaufschlagt; das Fahrzeug wird einseitig abgebremst, um den Lenkvorgang für eine Rechtskurve zu unterstützen. Dabei wird nur der Ventilkolben 20 in seine in Fig. 1 gezeigte Betätigungsstellung gebracht, so daß die an den Vorderachs-Bremskreis 45 angeschlossene Verbindungslei­ tung 43 über die Diagonalbohrung 31 und die Leitung 23 mit dem linken Bremskreis 5 verbunden wird. Da dieser linke Brems­ kreis 5 jedoch drucklos ist, erfolgt keine Bremsung der Vorder­ achse.

Werden dagegen beide Bremspedale 13 und 14 zugleich betätigt, beispielsweise wenn sie für die Straßenfahrt mechanisch mitein­ ander verbunden sind, so steht über die Leitungen 23 und 24 in beiden Zylinderkammern 21 und 22 Druck an, der die beiden Ventilkolben 19 und 20 in die gezeigten Betätigungsstellungen bewegt. Über die beiden Diagonalbohrungen 31 und 32 und die beiden Schaltventile 17 und 18 ist dann die Verbindungsleitung 43 und damit auch der Bremskreis 45 der Vorderachse mit den Druckstangenkreisen 9 und 10 der beiden Bremskreise der Hinter­ achse 5 und 6 verbunden; die Vorderachse wird ebenfalls gebremst. Zugleich erfolgt über die Verbindungsleitung 43, die beiden Schaltventile 17, 18, die beiden Diagonalbohrungen 31, 32 und die beiden Leitungen 23, 24 ein vollständiger Druckausgleich zwischen den beiden gesonderten Bremskreisen 5 und 6 der An­ triebsachse.

Die beiden Einsätze 27, 28 der Schaltventile sind jeweils über eine Dichtmanschette 49, 50 gegenüber dem Schaltventilgehäuse 15 abgedichtet, wobei eine umlaufende Dichtlippe 51 bzw. 52 jeweils an der zylindrischen Gehäusebohrungswand anliegt. Da zwischen dem Einsatz 27 bzw. 28 und der zugeordneten Gehäusebohrung ein Spalt besteht, bildet die Dichtlippe 51 bzw. 52 der Dicht­ manschette 49 bzw. 50 eine Rückschlagventil, das bei geschlosse­ nem Schaltventil 17 bzw. 18 eine Rückströmung der Bremsflüssig­ keit aus dem Bremskreis 45 über die Verbindungsleitung 43 zu den Diagonalbohrungen 31 bzw. 32 ermöglicht, wenn im Bremskreis 45 ein Druckaufbau stattfindet, beispielsweise durch Temperatur­ einfluß.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform eines Schaltventils unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 1 im wesent­ lichen dadurch, daß der Ventilkolben 19′ unmittelbar in einer zylindrischen Bohrung des Ventilgehäuses 16 angeordnet ist. Die Abdichtung des Ventilkolben 19′ in der Gehäusebohrung er­ folgt durch am Umfang des Ventilkolbens 19′ angeordnete Dicht­ manschetten 48. Eine dieser beiden Dichtmanschetten 48 liegt im Ausgangszustand zwischen der Mündung einer Bohrung 31′, die beispielsweise der Diagonalbohrung 31 zugeordnet ist, und der Mündung einer Verbindungsleitung 43. Die Dichtlippe der einen Dichtmanschette 48 wirkt dabei ebenfalls als Rückschlag­ ventil.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Haupt­ bremszylinder 3 und 4 als Tandemzylinder dargestellt. Statt dessen können auch einfache Hauptbremszylinder verwendet werden, wobei dann die Leitung 23 bzw. 24 unmittelbar an den Bremskreis 5 bzw. 6 angeschlossen ist.

Claims (6)

1. Hydraulische Lenkbremsvorrichtung für Fahrzeuge, bei der zur Einleitung und/oder Unterstützung eines Lenkvorganges zwei an gegenüberliegenden Fahrzeugseiten befindliche Radbremsen über jeweils einen gesonderten Bremskreis betätigbar sind, der jeweils ein Bremspedal aufweist, wobei beide Bremspedale zur gemeinsamen Betätigung beider Bremskreise mechanisch koppelbar sind, mit zwei jeweils von den beiden Bremskreisen hydraulisch ansteuerbaren Schaltventilen, die bei Betätigung den jeweils anderen Bremskreis mit einer an den Ventilausgang angeschlos­ senen Bremse einer weiteren Fahrzeugachse verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilausgänge (41, 42) der beiden Schaltventile (17, 18) über eine Verbindungsleitung (43) mit­ einander verbunden sind, und daß die Verbindungsleitung (43) bzw. die beiden Ventilausgänge (41, 42) über jeweils ein in Richtung der Bremskreise (23, 24) öffnendes Rückschlagventil (51, 52) mit den beiden Bremskreisen (23, 24) verbunden sind.

2. Lenkbremsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil eine mit einer umlaufenden Dichtlippe (51 bzw. 52) an einer zylindrischen Dichtfläche anliegende Dichtmanschette (49, 50) ist.

3. Lenkbremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (48) am Umfang eines Ventilkolbens (19′) angeordnet ist.

4. Lenkbremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (49, 50) am Umfang eines einen Ventil­ kolben (19, 20) längsverschiebbar aufnehmenden, im wesentlichen zylindrischen Schaltventileinsatzes (27, 28) in einer Bohrung eines Ventilgehäuses (15) angeordnet ist.

5. Lenkbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaltventile (17, 18) in einem gemeinsamen Ventilgehäuse (15) angeordnet sind.

6. Lenkbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bremskreis (5, 6) mit einem Hauptzylinder (3, 4) mit zwei Druckräumen ausgebildet ist, wobei jeweils die ersten Druckräume (9, 10) über die Schaltventile (17, 18) mit den Vorderradbremsen (47, 46) und jeweils der zweite Druckraum mit einer Hinterradbremse (1, 2) verbunden sind.