DE3317636A1

DE3317636A1 - Betaetigungsvorrichtung fuer die radbremsen einer hydraulischen kraftfahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3317636A1
Application number: DE19833317636
Authority: DE
Inventors: Jochen 6050 Offenbach Burgdorf
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1983-05-14
Filing date: 1983-05-14
Publication date: 1984-11-15
Also published as: GB2139721A; GB2139721B; IT8420908A1; FR2545774B1; IT1173639B; IT8420908A0; JPS59216759A; FR2545774A1; GB8410135D0

Description

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3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chnet, daß die Druckstange (20) die Kolbenstufen (7,21) in einem definierten Abstand zueinander hält.

4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstange (20) ein integrales Bestandteil der kleineren Kolbenstufe (7) ist.

5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze ich net, daß der hydraulische Druck im Druckraum (25) des hydraulischen Kraftverstärker durch ein an sich bekanntes, pedalbetätigbares Schieberventil (29) einstellbar ist.

6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze i chne t, daß ein in der Bremslösestellung mit dem Druckraum (25) verbundener Rücklaufraum (32) hydraulisch vom Füllstufenraum (22) getrennt ist.

7. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennze i chnet, daß das Schieberventil (29) im wesentlichen parallel zum Füllstufenkolben (7,21) angeordnet und mittels eines Hebelmechanismus (34,35) betätigbar ist.

8. Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der gesamten Bremsanlage ausschließlich ein Bremsfluid eingesetzt ist.

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Betätigungsvorrichtung für die Radbremsen einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung für die Radbremsen einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem Stufenhauptzylinder, der eine mit mindestens einer Radbremse verbundene Arbeitskammer und einen Füllstufenraum begrenzt/ wobei aus dem FUllstufenraum Druckmittel über eine Hauptzylindermanschette zur Arbeitskammer verdrängbar ist und am Füllstufenraum ein Füllventil angeschlossen ist, das den Druck im Füllstufenraum auf einen Höchstwert begrenzt*

Eine Vorrichtung mit den vorstehend genannten Merkmalen ist aus der DE-OS 24 30 167 bekannt. Bei der bekannten Bremsbetätigungsvorrichtung ist in einem Gehäuse eine Stufenbohrung vorgesehen, wobei im Bohrungsabschnitt mit geringerem Durchmesser zwei Hauptzylinderkolben axial verschiebbar angeordnet sind. Durch das Gehäuse und die Hauptzylinderkolben werden zwei Arbeitskammern begrenzt, wobei an jeder Arbeitskammer ein Bremskreis mit zwei Radbremsen angeschlossen ist.

Am pedalnahen Hauptzylinderkolben ist ein Fortsatz angeformt, der einen Füllstufenraum durchragt und eine starre Verbindung zu einem Füllstufenkolben hat, der im Bohrungsabschnitt mit größerem Durchmesser geführt ist und durch ein Bremspedal axial verschiebbar ist. Zwischen dem pedalnahen Hauptzylinderkolben und dem Füllstufenkolben wird ein Füllstufenraum gebildet, der über ein Rückschlagventil eine hydraulische Verbindung zu einem drucklosen Nachlaufbehälter hat.

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Wird eine Betätigungskraft auf das Bremspedal ausgeübt, so verschiebt sich zunächst der Füllstufenkolben in Betätigungsrichtung, wobei aus dem Füllstufenraum Druckmittel über Durchlaßkanäle am pedalnahen Hauptzylinderkolben und die diesem Hauptzylinderkolben zugeordnete Dichtmanschette in die pedalnahe Arbeitskammer der Betätigungsvorrichtung verdrängt wird, so daß in der pedalnahen Arbeitskammer und an den an dieser Arbeitskammer angeschlossenen Radbremsen ein entsprechender Druckanstieg stattfindet. Der Druckanstieg wird begrenzt durch das in hydraulischer Verbindung mit dem Füllstufenraum stehende Rückschlagventil, das bei einem vorgebbaren Druck im Füllstufenraum öffnet und überschüssiges Druckmittel zum drucklosen Nachlaufbehälter abführt. Bei Erhöhung der Botätigungskraft auf das Bremspedal wird nun . der pedalnahe Hauptzylinderkolben in Betätigungsrichtung verschoben, während durch das Druckpolster in der pedalnahen Arbeitskammer ebenfalls der pedalferne Hauptzylinderkolben verschoben wird, so daß auch die pedalferne Arbeitskammer der Bremsbetätigungsvorrichtung unter Druck gesetzt wird und in dem an der pedalfernen Arbeitskammer angeschlossenen Bremskreis eine Druckerhöhung stattfindet.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei der in der DE-OS 24 30 167 beschriebenen Bremsbetätigungsvorrichtung ausschließlich eine Bremsbetätigung durch unmittelbare Einwirkung einer Betätigungskraft auf das Bremspedal vorgesehen ist; eine Unterstützung der Bremswirkung durch einen Fremddruck ist nicht vorgesehen.

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Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, eine baulich einfache Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen/ bei der die Druckerzeugung in den Bremskreisen durch eine hydraulische Fremdkraft unterstützbar ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die den Arbeitskammern abgewandte Stirnfläche des Füllstufenkolbens mit einem größeren Durchmesser den Druckraum eines hydraulischen Kraftverstärkers begrenzt, in dem ein von der Betätigungskraft abhängiger Hilfsdruck einstellbar ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich in vorteilhafter Weise, daß der Füllstufenkolben gleichzeitig der Verstärkerkolben eines hydraulischen Kraftverstärkers ist. Die Bremsbetätigungsvorrichtung ist mit ausschließlich einem Füllventil funktionsfähig. Zu einer fertigungstechnisch einfachen und darüberhinaus vorteilhaften Ausgestaltung des Anmeldungsgegenstandes gelangt man dadurch, daß der FUllstufenkolben zweiteilig ausgeführt ist und daß die größere Kolbenstufe einen Verstärkerkolben bildet, der über eine Druckstange mit der kleineren Kolbenstufe verbunden ist. Bei der zweiteiligen Ausführung des Füllstufenkolbens ergeben sich Einsparungen hinsichtlich der Fertigungs- und Montagekosten. Trotzdem sind die beiden Kolbenstufen quasi starr miteinander verbunden, da die Bewegung der größeren Kolbenstufe in Bremslöserichtung durch Gehäuseanschläge begrenzbar sein muß und auf die geringere Kolbenstufe Federkräfte zur Einstellung der Bremslösestellung einwirken. Prinzipiell kann die Druckstange sowohl an der größeren Kolbenstufe als auch an der Kolbenstufe mit geringerem Durchmesser angeformt sein. Es ist allerdings

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vorteilhaft/ die Druckstange als integrales Bestandteil der kleineren Kolbenstufe auszubilden, so daß im Idealfall die Druckstange denselben Durchmesser wie die kleinere Kolbenstufe besitzt und sich ein entsprechend einfacher Fertigungsablauf ergibt.

Zur Einstellung des hydraulischen Hilfsdrucks im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers sind die verschiedensten Bremsventile einsetzbar. Besonders zuverlässig arbeiten jedoch an sich bekannte Schieberventile. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungsvorrichtung vorgesehen, daß ein in der Bremslösestellung mit dem Druckraum verbundener Rücklaufraum hydraulisch vom Füllstufenraum getrennt ist. Das Schieberventil ist im wesentlichen parallel zum Füllstufenkolben angeordnet und wird mittels eines Hebelmechanismus betätigt.

Beim Anmeldungsgegenstand ist vorteilhafter Weise vorgesehen, daß in der gesamten Bremsanlage ausschließlich ein einziges Bremsfluid eingesetzt ist, wodurch einerseits Viskositätsveränderungen infolge von Vermischungen von verschiedenen Bremsfluiden ausgeschaltet sind und andererseits ein falsches Befüllen der Bremsanlage unmöglich wird.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes ist vorgesehen, daß koaxial zum Füllstufenkolben ein weiterer Hauptzylinderkolben angeordnet ist, der durch den Druck in der pedalnahen Arbeitskammer in eine zweite Arbeitskammer verschiebbar ist. Auf diese Weise gelangt man zu einer Bremsbetätigungsvorrichtung mit zwei Arbeitskammern, bzw. zu einem zweikreisigen Bremssystem,

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An jeder Arbeitskammer der Betätigungsvorrichtung sind dabei zwei Radbremsen angeschlossen, die entweder sich diagonal gegenüberliegend oder aber jeweils an einer Fahrzeugachse angeordnet sind. Zu einem dreikreisigen Bremssystem gelangt man bei Verwendung der beschriebenen Bremsbetätigungsvorrichtung dadurch, daß ein dritter, dynamischer Bremskreis am Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers angeschlossen ist und vorzugsweise Radbremsen an der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges versorgt, während an jeder Arbeitskammer der Bremsbetätigungsvorrichtung eine Radbremse angeschlossen ist, die sich vorzugsweise an der Vorderachse des Kraftfahrzeuges befindet.

Ein Ausführnngsboispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Schnittbildes näher erläutert.

In der Darstellung ist mit 1 das Gehäuse der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungsvorrichtung bezeichnet, in dem eine Zylinderbohrung mit im wesentlichen drei Bohrungsabschnitten 3,4,5 angeordnet ist. Gegenüber dem Bohrungsabschnitt 3 der Zylinderbohrung 2 hat der Bohrungsabschnitt 5 einen vergrößerten Durchmesser, während der Bohrungsabschnitt 4 den größten Durchmesser der Zylinderbohrung 2 besitzt.

Im Bohrungsabschnitt 3 mit dem geringsten Durchmesser sind zwei Hauptzylinderkolben 6,7 axial verschiebbar angeordnet, wobei der Hauptzylinderkolben 6 mit dem Gehäuse 1 eine Arbeitskammer 8 begrenzt, die über einen Gehäuseanschluß 9 und entsprechende Druckleitungen eine

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hydraulische Verbindung zu Radbremsen 10,11, die sich beispielsweise an der Vorderachse eines Kraftfahrzeuges befinden, hat.

Der Hauptzylinderkolben 6 verfügt über ein Zentralventil 12, das bei einer vorgebbaren, geringen Axialverschiebung des Hauptzylinderkolbens 6 in Betätigungsrichtung eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer 8 und einem Ringraum 13 unterbricht. Sobald das Zentralventil 12 geschlossen ist, ist somit zugleich eine Verbindung zwischen einem drucklosen Nachlaufbehälter. 14 und der Arbeitskammer 8 unterbrochen, so daß der an der Arbeitskammer 8 angeschlossene Bremskreis ein geschlossenes hydraulisches System darstellt.

Der Hauptzylinderkolben 7 liegt koaxial zum Hauptzylinderkolben 8 und begrenzt mit diesem eine Arbeitskammer 15, von der über einen Gehäuseanschluß 16 eine hydraulische Verbindung mit Radbremsen 17,18 hergestellt ist. Auch der Hauptzylinderkolben 7 verfügt über ein Zenträlventil 19, das dem Zentralventil 12 im Hauptzylinderkolben 6 entspricht und die gleiche Wirkungsweise hat. Darüberhinaus ist am pedalnahen Hauptzylinderkolben 7 eine Druckstange 20 angeformt, die den Bohrungsabschnitt 4 der Zylinderbohrung 2 durchragt und sich mit dem pedalnahen Ende an einem Verstärkerkolben 21 ab*- stützt. Zwischen dem Hauptzylinderkolben 7 und dem Verstärkerkolben 21 wird somit ein Ringraum 22 gebildet, der den Füllstufenraum darstellt. Vom Füllstufenraum 22 führt ein Druckmittelkanal 23 zu einem Füllventil 24, das den hydraulischen Druck im Füllstufenraum 22 auf einen vorgebbaren Höchstwert begrenzt und überflüssiges Druckmittel zum drucklosen Nachlaufbehälter 14 abführt.

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Das dem FUllstufenraum 22 abgewandte Ende des Verstärkerkolben 21 begrenzt einen Druckraum 25 eines hydraulischen Kraftverstärkers, in dem ein von der Intensität der Bremsbetätigung abhängiger Hilfsdruck einstellbar ist. Der Verstärkerkolben 21 steht mit einem Betätigungskolben

26 in Verbindung, der seinerseits über eine Pedalstange

27 mechnisch mit einem Bremspedal 28 gekoppelt ist. Weiteres Bestandteil des hydraulischen Kraftverstärkers ist ein Bremsventil 29, das über einen Steuerschieber 30 verfügt, der in Abhängigkeit von der Stellung des Bremspedals 28 eine bestimmte Relativstellung gegenüber einem den Steuerschieber 30 umgebenden Ventilgehäuse 31 einnimmt. In der Darstellung wird links des Steuerschiebers """> ein V^rr-rrirkerrücklaufraum 32 gebildet, der über einen Gehäuseanschluß 33 mit dem drucklosen Nachlaufbehälter verbunden ist.

Am Steuerschieber 30 des Bremsventils 29 greift ferner eine Hebelbetätigung an, die im wesentlichen aus zwei parallel zueinander angeordneten Hebeln 34,35 besteht. Der Hebel 35 verfügt dabei über einen kugelförmigen Kopf 36, der fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Das andere Ende des Hebels 35 greift in eine Ausnehmung des Betätigungskolbens 26 ein. Das in der Darstellung obere Ende des Hebels 34 liegt am Steuerschieber 30 des Bremsventils 29 an. Das in der Darstellung untere Ende des Hebels 34 ist am Verstärkerkolben 21 zur Anlage gebracht. Über eine Drehverbindung 37 sind die Hebel 34,35 miteinander verbunden.

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Die beschriebene Bremsanlage zeichnet sich durch folgende Wirkungsweise aus:

In der Bremslösestellung nehmen alle beweglichen Teile die aus der Darstellung ersichtliche Position ein. Wird eine Betätigungskraft auf das Pedal 28 ausgeübt, so verschiebt sich der Betätigungskolben 26 in der Darstellung nach links, wobei in Abhängigkeit von der Stellung des Bremspedals 28 ein hydraulischer Hilfsdruck über das Bremsventil 29, das an einem Druckspeicher 38 angeschlossen ist, eingestellt wird. Bei einem bestimmten Druckniveau im Druckraum 25 des hydraulischen Kraftverstärkers werden die einer Verschiebung des Verstärkerkolbens 21 entgegenwirkenden Kräfte überwunden, so daß sich der Verstärkerkolben 21 in Betätigungsrichtung in Bewegung setzt und den Füllstufenraum 22 unter Druck setzt. Das Füllventil 24 bleibt zunächst geschlossen, so daß sich das aus dem Füllstufenraura 22 verdrängte Druckmittel über Öffnungen 39 im Hauptzylinderkolben 7 zur Arbeitskammer 15 fortpflanzt. Durch den dadurch in der Arbeitskammer 15 eingestellten Druck werden die Radbremsen 17,18 an der Hinterachse des Kraftfahrzeuges druckbeaufschlagt. Darüberhinaus sorgt der hydraulische Druck in der Arbeitskammer 15 dafür, daß auch der Hauptzylinderkolben 6 in Betatigungsrichtung bewegt wird, so daß ebenfalls in der Arbeitskammer 8 ein hydraulischer Druck erzeugt wird, der über den Gehäuseanschluß 9 und entsprechende Druckleitungen den Radbremsen 10,11 zugeführt wird.

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Sobald im Füllstufenraum 22 ein bestimmter hydraulischer Druck erreicht ist, öffnet das Füllventil 24. Druckmittel, das jetzt in Folge der Verkleinerung des Füllstufenraumes 22 aus dein FUllstufenraum 22 verdrängt wird, gelangt nun über das Füllventil 24 zum drucklosen Nachlaufbehälter 14. Bei Erhöhung der Betätigungskraft auf das Bremspedal 28 steigt jeweils der Druck im Druckraum 25 des hydraulischen Kraftverstärkers und in den Radbremsen 10,11,17,18 an.

Wird die auf das Bremspedal 28 ausgeübte Betätigungskraft soweit vermindert, daß sich der Verstärkerkolben 21 in der Darstellung nach rechts bewegt, so wird infolge der Vergrößerung des Füllstufenraumes 22 über das Füllventil 21 r^riieh-i. ttol λ us Ίοπ drucklosen Nachlaufbehälter 14 in den Füllstufenraum 22 gesaugt. In dieser Strömungsrichtung des Druckmittels setzt das Füllventil 24 dem Bremsfluid keinen besonderen Widerstand entgegen. Dieser Vorgang setzt sich solange fort, bis die beschriebene Bremsbetätigungsvorrichtung wieder die aus der Darstellung ersichtliche Position eingenommen hat bzw. der Bremslösezustand erreicht ist.

Claims

ALFRED TEVES GMBH 05. Mai 1983 3317$

Frankfurt am Main ZL/Je/be

P 5334 /0736P

J. Burgdorf -

Patentansprüche

Betätigungsvorrichtung für die Radbremsen einer hydraulischen Bremsanlage mit einem Stufenhauptzylinder, der eine mit mindestens einer Radbremse verbundene Arbeitskammer und einen Füllstufenrauin begrenzt, wobei aus dem Füllstufenraum Druckmittel über eine Hauptzylindermanschette zur Arbeitskammer verdrängbar ist und am Füllstufenraum ein Füllventil angeschlossen ist, das den Druck im Füllstufenraum auf einen Höchstwert begrenzt, dadurch gekennzei chnet, daß die den Arbeitskammern (8,15) abgewandte Stirnfläche des Füllstufenkolben (7,21) mit einem größeren Durchmesser den Druckraum (25) eines hydraulischen Kraftverstärkers begrenzt, in dem ein von der Betätigungskraft abhängiger Hilfsdruck einstellbar ist.

2» Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstufen-• kolben (7,21) zweiteilig ausgeführt ist und daß die größere Kolbenstufe (21) einen Verstärkerkolben bildet, der über eine Druckstange (20) mit der kleineren Kolbenstufe (7) verbunden ist.

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Betätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ze i chne t, daß koaxial zum Füllstufenkolben (7,21) ein Hauptzylinderkolben (6) angeordnet ist, der durch den Druck in der pedalnahen Arbeitskammer (15) in eine pedalferne Arbeitskammer (8) verschiebbar ist.