DE3242588C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsdrucksteuerein­ richtung zur Einschaltung in die Verbindung zwischen einem Hauptzylinder und Radzylindern der Hinterachse eines Kraft­ fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

In der US-PS 22 42 297 ist eine Bremsdrucksteuereinrichtung be­ schrieben, bei der ein Stufenkolben in einer Stufen­ bohrung eines Gehäuses axial verschiebbar gegen eine Federkraft geführt ist, wobei die kleinere Stirnfläche des Stufenkolbens vom Druck eines Hauptzylinders beauf­ schlagt ist. Die durch die größere Stirnfläche des Stufenkolbens begrenzte Kammer ist hydraulisch mit Rad­ bremsen an der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges ver­ bunden. Der Stufenkolben ist mit einem axialen Druck­ mittelkanal versehen, der durch eine als Schließkörper wirkende Kugel verschließbar ist, wenn die Fahrzeugver­ zögerung einen gewissen Wert überschreitet. Zu diesem Zweck wird die bekannte Bremsdrucksteuereinrichtung mit einer gewissen Neigung am Fahrzeug montiert, wobei die Achse des Stufenkolbens entsprechend der Längsachse des Kraftfahrzeuges ausgerichtet ist.

Durch die geneigte Einbaulage der bekannten Bremsdruck­ steuereinrichtung gibt die Kugel den Ventildurchgang zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremsen bzw. zwischen den beiden Stirnflächen des Stufenkolbens frei, solange keine Beschleunigungskräfte positiv sind. Wenn die Fahrzeugverzögerung einen gewissen Wert überschreitet, bewegt sich die Ventilkugel über eine Lauffläche auf einen Ventilsitz zu und unterbricht, nachdem sie am Ventilsitz anliegt, die Verbindung zwischen den Stirn­ flächen des Stufenkolbens, so daß die hydraulische Ver­ bindung zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremsen unterbrochen ist. Bei einer weiteren Drucksteigerung im Hauptzylinder wird der Stufenkolben nun durch Druckbe­ aufschlagung seiner kleineren Stirnfläche gegen die Kraft der Druckfeder in der Stufenbohrung des Gehäuses verschoben, wobei in der von der größeren Stirnfläche des Stufenkolbens begrenzten Kammer ein Druck entsteht, der im Verhältnis der wirksamen Flächen des Stufen­ kolbens gemindert ist.

Bei der beschriebenen Bremsdrucksteuereinrichtung ist es als nachteilig anzusehen, daß der Bremsdruck ausschließlich verzögerungsabhängig gesteuert wird und der absolute Bremsdruck keinen Einfluß auf den Umschalt­ punkt hat. Dies ist insofern nachteilig, als bei einem beladenen Fahrzeug ohne weiteres ein höherer Rad­ zylinderdruck an der Hinterachse zugelassen werden kann, bevor ein Blockieren der Räder einsetzt.

Aus der DE-OS 29 25 954 ist ein Bremskraftregler mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Bei diesem Bremskraftregler wird der Umschaltpunkt des den Ventildurchgang zwischen Hauptzylinder und Hinterachs­ bremse steuernden Stufenkolbens durch Veränderung der Steuerkraft verzögerungs- und bremsdruckabhängig beeinflußt. Hierzu ist eine Steuerfederanordnung zwischen den beiden Stufenkolben vorgesehen, wodurch sich die Montage und der Einstellvorgang sehr kompliziert gestalten.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, eine baulich einfache Einrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der ein Ventildurch­ gang zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremsen der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges verzögerungsabhängig und bremdruckabhängig schaltbar ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch diese Maßnahmen ergibt sich in vorteilhafter Weise, daß der Umschaltpunkt der Brems­ drucksteuereinrichtung einerseits in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung und zusätzlich vom Druck in den Radbremsen bestimmt wird. Bei einer vorgegebenen Fahr­ zeugverzögerung verschiebt der erste Stufenkolben das Schließglied des zweiten Ventildurchgangs, der an sich durch den zweiten Stufenkolben gesteuert wird. Bei einem unbeladenen Kraftfahrzeug wird die zum Schließen des ersten Ventil­ durchgangs erforderliche Fahrzeugverzögerung bereits bei einem geringeren Bremsdruck erreicht. Daher wird der erste Stufenkolben auch nur eine relativ geringe Strecke in der ersten Stufenbohrung verschoben. Bei einem be­ ladenen Fahrzeug ist es hingegen zulässig, daß die Regelung der Radzylinderdrücke an der Hinterachse erst bei einem höheren Bremsdruck einsetzt, da die Gefahr eines Blockierens bedingt durch die höhere Achslast weniger groß ist. Der Umschaltpunkt der Bremsdruck­ steuereinrichtung läßt sich in vorteilhafter Weise zu­ sätzlich dadurch beeinflussen, daß die Vorspannung der zweiten Druckfeder einstellbar ist.

Zu einer vorteilhaften Ausgestaltung des Anmeldungs­ gegenstandes gelangt man dadurch, daß der erste Stufen­ kolben und der zweite Stufenkolben koaxial in einem Ge­ häuse angeordnet sind. Es hat sich ferner gezeigt, daß es vorteilhaft ist, dem zweiten Stufenkolben ein Ver­ hältnis der wirksamen Flächen von 2 : 1 zuzuordnen.

Zu einer konstruktiv einfachen und vorteilhaften Lösung gelangt man, wenn der zweite Stufenkolben einen Ventil­ sitz aus gummielastischem Material trägt, der mit einem in mechanischem Kontakt mit dem ersten Stufenkolben stehenden Schließkörper den zweiten Ventildurchgang bildet. Der Schließkörper des zweiten Ventildurchgangs ist durch eine dritte Druckfeder gegen den ersten Stufenkolben in Schließrichtung des zweiten Ventildurch­ gangs belastet, so daß der Schließkörper in einer definierten Ausgangslage gegenüber dem zweiten Ventil­ sitz gehalten ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Schnitt­ bildes näher erläutert.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, in dem zwei koaxiale Stufenbohrungen 2, 3 angeordnet sind. Die Stufenbohrung 2 verfügt über einen Bohrungsabschnitt 4 größeren Durchmessers und einen Bohrungsabschnitt 5 kleineren Durchmessers. Desgleichen weist die Stufen­ bohrung 3 einen Abschnitt 6 größeren Durchmessers und einen Abschnitt 7 geringeren Durchmessers auf. In der Stufenbohrung 2 ist ein Stufenkolben 8 geführt, der eine größere Wirkfläche 9 und eine kleinere Wirkfläche 10 aufweist. Der Stufenkolben 8 ist an seinen Mantelflächen mit Umfangsnuten 11, 12 versehen, in denen sich Dichtungsringe 13, 14 befinden. Der Stufenkolben 8 ist durch eine Druckfeder 15 gegen die in der Darstellung linke Begrenzungsfläche der Stufenbohrung 2 vorgespannt.

Die Wirkflächen 9, 10 des Stufenkolbens 8 stehen über Druckmittelkanäle 16, 17 und einen Raum 18 innerhalb des Stufenkolbens 2 hydraulisch miteinander in Verbindung. Innerhalb des Raumes 18 befindet sich eine Ventilkugel 19, die in der dargestellten Ruhelage der Bremsdruck­ steuereinrichtung an einer Lochscheibe 20 anliegt und durch entsprechende Kräfte an einem Ventilsitz 21 des Stufenkolbens 8 zur Anlage bringbar ist.

In der Stufenbohrung 3 ist ein zweiter Stufenkolben 22 axial verschiebbar geführt, dessen in der Darstellung rechtes Ende unter Einsatz einer Ringdichtung 23 in den Bohrungsabschnitt 7 mit geringerem Durchmesser ragt und von einer Druckfeder 25 belastet ist. Die Druckfeder 25 ist andererseits an einem Federtopf 26 abgestützt, der formschlüssig mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Ferner ist der zweite Stufenkolben 22 im Bohrungsabschnitt 6 der Stufenbohrung 3 mit größerem Durchmesser mit einer Ringnut 28 versehen, die einen Dichtungsring 29 aufnimmt. Der zweite Stufenkolben 22 begrenzt im Bohrungsabschnitt 6 der Stufenbohrung 3 zwei Ringräume 30, 31, die normalerweise durch eine Axialbohrung 32, einen Axialkanal 33 und einen Radialkanal 34 hydraulisch miteinander verbunden sind. Der Ringraum 30 der Brems­ drucksteuereinrichtung steht über einen Gehäuseanschluß 35 mit einer nicht dargestellten Bremsdruckquelle in Verbindung, während vom Ringraum 31 ein Gehäuseanschluß 36 abzweigt, der hydraulisch mit Radbremsen an der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges verbunden ist.

Innerhalb der Axialbohrung 32 des zweiten Stufenkolbens 22 ist ein Ventilschließglied (Schließkörper 37) angeordnet, das mit einem Fortsatz 38 durch eine Verbindungsbohrung 39 zwischen den Stufenbohrungen 2, 3 ragt und sich an der kleineren Wirkfläche 10 des Stufenkolbens 8 abstützt. Der Schließkörper 37 ist durch eine Druckfeder 40 in Richtung auf den ersten Stufenkolben 8 vorgespannt.

Das in der Darstellung linke Ende der Axialbohrung 32 ist mit einem Ventilsitz 41 aus gummielastischem Material versehen, der im Zusammenwirken mit dem Schließkörper 37 einen Ventildurchgang bildet. Das Ventil 37, 41 ist durch eine nach in der Dar­ stellung rechts gerichtete Bewegung des zweiten Stufen­ kolbens 22 verschließbar.

Nachfolgend ist die Wirkungsweise der beschriebenen Bremsdrucksteuereinrichtung näher erläutert:

Zunächst sei angenommen, daß die am Gehäuseanschluß 35 angeschlossene Bremsdruckquelle drucklos ist, so daß sich alle beweglichen Teile der Bremsdrucksteuerein­ richtung in der in der Zeichnung dargestellten Position befinden. Die Position des ersten Stufenkolbens 8 wird durch die Druckfeder 15 herbeigeführt. Der zweite Stufenkolben 22 wird durch die Druckfeder 25 in einer in der Darstellung linken Endlage gehalten, während die Druckfeder 40 dem Schließkörper 37 mit dem Fortsatz 38 in Anlage am ersten Stufenkolben 8 hält. In dieser Position ist der Schließkörper 37 von seinem Ventilsitz 41 abgehoben, so daß eine hydraulische Ver­ bindung zwischen den Ringräumen 30, 31 bzw. zwischen der Bremsdruckquelle und den Radbremsen hergestellt ist.

Ein dem Gehäuseanschluß 35 zugeführter Druck pflanzt sich über den Ringraum 30, den Radialkanal 34, die Axialbohrung 32, den Ringraum 31 zum Gehäuseanschluß 36 fort, so daß der Druck der Bremdruckqelle unmittelbar zu den Radbremsen gelangt. Der im Ringraum 31 herrschende Druck pflanzt sich ferner über die Ver­ bindungsbohrung zu einem von der kleineren Stirnfläche 10 des ersten Stufenkolbens 2 begrenzten Raum fort und gelangt von dort über den Druckmittelkanal 17 und die Lochscheibe 20 zum Raum 18 innerhalb des ersten Stufenkolbens 8. Vom Raum 18 gelangt Druckmittel über den Druckmittelkanal 16 zur größeren Stirnfläche 9 des ersten Stufenkolbens 2. Infolge der unter­ schiedlichen Wirkflächen 9, 10 des ersten Stufenkolbens 8 wird dieser in der Stufenbohrung 2 in der Darstellung nach rechts verschoben, wobei der Verschiebeweg über den Fortsatz 38 auf den Schließkörper 37 übertragen wird, der sich um einen entsprechenden Weg vom Ventilsitz fortbewegt. Die Druckbeaufschlagung des zweiten Stufenkolbens 22 be­ wirkt ebenfalls infolge der unterschiedlichen Wirk­ flächen eine nach rechts gerichtete Verschiebung des Stufenkolbens 22, dessen Wirkfläche im Bohrungsabschnitt 7 geringeren Durchmessers druckentlastet ist.

Die beschriebene Bremsdrucksteuereinrichtung ist derart am Fahrzeug montiert, daß bei einer Abbremsung Kräfte auf die Ventilkugel 19 einwirken, die die Ventilkugel 19 schließlich am Ventilsitz 21 zur Anlage bringen und somit die hydraulische Verbindung zwischen den Wirk­ flächen 9, 10 des ersten Stufenkolbens 8 unterbrechen. Wenn sich die Ventilkugel 19 in Anlage am Ventilsitz 21 befindet, ist eine weitere Verschiebung des ersten Stufenkolbens 8 nicht mehr möglich, so daß auch der Schließkörper 37 seine Lage beibehält. Bei weiterer Drucksteigerung am Gehäuseanschluß 35 verschiebt sich somit ausschließlich der zweite Stufenkolben 22 in der Darstellung weiter nach rechts, bis schließlich der Ventilsitz 41 am Schließkörper 37 zur Anlage kommt und die Verbindung zwischen den Gehäuseanschlüssen 35, 36 unterbricht, so daß der Druck im Ringraum 31 bzw. in den am Gehäuseanschluß 36 ange­ schlossenen Radbremsen im wesentlichen konstant gehalten wird oder zumindest mit einem geringeren Gradienten an­ steigt.

Beim Bremslösevorgang sinkt der Druck am Gehäuseanschluß 35 ab, wodurch sich die beschriebenen Bewegungsvorgänge umkehren, bis die in der Zeichnung dargestellte Ruhelage wieder hergestllt ist.

Claims (6)

1. Bremsdrucksteuereinrichtung zur Einschaltung in die Verbindung zwischen einem Hauptzylinder und Rad­ zylindern der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges, bei der ein erster Stufenkolben in einer ersten Stufenbohrung gegen eine erste Druckfeder axial verschiebbar geführt ist und ein erstes, durch eine träge Masse in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung gesteuertes Ventil auf­ weist, wobei das erste Ventil unterhalb eines vorgebbaren Verzögerungswertes geöffnet ist und eine Verbindung zwischen den Stirnflächen des ersten Stufenkolbens herstellt, bei welcher Bremsrucksteuereinrichtung in einer zweiten Stufenbohrung ein zweiter Stufenkolben mit einem zweiten Ventil zur Steuerung der Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und dem Radzylinder gegen eine zweite Druckfeder axial verschiebbar geführt ist, wobei das zweite Ventil druckabhängig schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließweg des zweiten Ventils (37, 41) durch die Axiallage des mit dem Schließkörper (37) des zweiten Ventils in mechanischem Kontakt stehenden ersten Stufenkolbens (8) einstellbar ist.

2. Bremsdrucksteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der zweiten Druckfeder (25) einstellbar ist.

3. Bremsdrucksteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stufen­ kolben (8) und der zweite Stufenkolben (22) koaxial in einem Gehäuse (1) angeordnet sind.

4. Bremdrucksteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Stufenkolben ein Verhältnis der wirksamen Flächen von 2 : 1 zugeordnet ist.

5. Bremsdrucksteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stufenkolben (22) einen Ventilsitz (41) aus gummielastischem Material trägt.

6. Bremsdrucksteuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (37) durch eine dritte Druckfeder (40) gegen den ersten Stufenkolben (8) in Schließrichtung des zweiten Ventils (37, 41) belastet ist.