DE3322702A1 - Vorrichtung zur lastabhaengigen regelung des bremsdruckes an den achsen eines doppelachsaggregates eines fahrzeuges - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur lastabhängigen Regelung des Brems-
• druckes an den Achsen eines Doppelachsaggregates eines Fahrzeugs (Zusatz zu DBP . . . . - Patentanmeldung P 31 51 431.6 ) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lastabhängigen Regelung des Bremsdruckes an den Achsen eines Doppelachsaggregates eines Fahrzeugs mittels eines fahrzeugfesten Regelventils gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Eine Bremsdruckregelvorrichtung der vorgenannten Art ist aus P 31 51 431.6 bekannt. Diese weist eine Geberstange auf, die an beiden Achsen frei drehbar und zumindest an einer Achse zusätzlich in Längsrichtung verschiebbar gehalten ist. Die Geberstange umfaßt eine zwischen den Achsen liegende Kröpfung, an der das untere Ende der Steuerstange schwenkbar angelenkt ist, wobei das obere Ende der Steuerstange mit einer Betätigungsstange des Regelventils drehgelenkig verbunden ist. Die mit einem Längslenker verbundene Führungsstange ist mit einem Querhebel der Geberstange gelenkig verbunden, so daß im Betrieb der Vorrichtung Pendelbewegungen der Geberstange um deren Hauptachse auftreten, die einen höheren Bremsdruck in das Regelventil nicht einsteuern, wenn gegensinnige Achsbe- wegungen des Doppelachsaggregats induziert werden.
• Derartige Achsbewegungen umfassen beispielsweise eine voll eingefederte Achse, während die andere Achse ohne Bodenberührung in der Aufhängung vollständig freiliegt.
• Die Auspendelungswege sind unterschiedlich groß und wesentlich größer als der Einpendelweg. Der Weg des Regelgestänges wird daher vom Auspendelvorgang vorgegeben, d.h.
• es wird ein Bremsdruck nach dem Stand der Technik eingesteuert, der an sich zu niedrig ist. Da ferner die Federwege bei Fahrzeugen mit einem Doppelachsaggregat sehr klein sind, sind auch die Steuerwege klein. Die Regelung ist sehr schwierig einzustellen und äußerst empfindlich in der Funktion (Regeldruck kann stark streuen). Auch treten bei der bekannten Lösung Verschleißprobleme in der axial verschieblichen Führung der Geberstange auf.
• Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur lastabhängigen Regelung des Bremsdrucks an den Achsen eines Doppelachsaggregates eines Fahrzeugs der eingangs genannten Art, die besonders verschleißfest und zuverlässig im Betrieb ist und bei der insbesondere mit Hilfe einfacher Mittel nicht nur bei einem normalen gleichsinnigen Einfedern der Achsen, sondern auch bei einem unsytnmetri schen Pendeln ein hinlänglich großer Bremsdruck bei zufriedenstellender Ansprechempfindlichkeit des Regelventils eingesteuert wird.
• Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß bei normalem Pendeln in verschiedenen Belastungszuständen ( Einfederweg der ersten Achse ist gleich Ausfederweg der zweiten Achse) sich keine Veränderung des Bremsdruckes ergibt. Es wird ein Bremsdruck eingesteuert, der der belasteten Achse entspricht. Bei unsymmetrischen Pendelbewegun- gen treten zwei verschiedene Pendelbewegungsarten ein: Auspendeln der ersten Achse und der zweiten Achse. Beim Auspendeln der ersten Achse wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Kugelgelenkpunkte an der Hebelplatte gewährleistet, daß der Angriffspunkt der Steuerstange an der Geberstange durch den Einpendelweg der zweiten Achse praktisch keine Relativbewegung zum Regler durchführt, in der Endstellung nur in Richtung Bremsdruckerhöhung. Beim Auspendeln der zweiten Achse wird durch das Einpendeln der ersten Achse zweite Alternative eines unsymmetrischen Pendelns) das System so bewegt, daß der Anlenkpunkt der Steuerstange an der Geberstange ebenfalls praktisch keine Vertikalbewegung durchführt, in der Endstellung nur in Richtung Bremsdruckerhöhung. Der Bremsdruck wird mithin erstmalig bei extremen Pendelstellungen der belasteten Achse entsprechend geregelt. Von Vorteil ist ferner, daß durch die Erfindung eine Kosteneinsparung gegeben ist, da alle Bedarfsfälle mit den gleichen Teilen und gleicher Verlegung abgedeckt werden können.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichne! sich dadurch aus, daß die Geberstange parallel zueinander verlaufende Enden mit einem dazwischenliegenden im wesentlichen S-förmigen Verbindungsabschnitt aufweist. Die Geberstange ist mithin einfach im Aufbau. Die kurbelförmige Ausbildung der Geberstange wird zum einen durch den S-förmigen Verbindungsabschnitt und zum anderen durch den tiefen Anlenkpunkt der Geberstange an der Hebelplatte bewirkt, so daß eine Kröpfung entsteht, durch die die Geberstange in Pendelbewegungen versetzt werden kann.
• Eine gute Einstellung des Bremsdruckes wird erreicht, wenn der im wesentlichen S-förmige Verbindungsabschnitt der Geberstange sowie die Schwenkbefestigung der Steuerstange an der Geberstange im Bereich der Pendelachse des Doppelaggregates angeordnet sind.
• Besonders genau gesteuert wird das Bremsdruckventil, wenn die Geberstange innerhalb der Verbindungslinie der Momentenzentren beider Achsen angeordnet ist.
• Die Hebelplatte braucht nicht in unmittelbarer Nähe der ersten Achse angeordnet zu sein. Es ist zweckmäßig,an der ersten Achse eine im wesentlichen horizontal angeordnete fest verbundene Platte in Richtung der zweiten Achse anzuschließen, wobei auf der Platte ein fester Vertikalzapfen sitzt, der seinerseits Teil des Kugelgelenks ist.
• Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das der Hebelplatte abgewandte Ende der Geberstange an dem freien Ende eines Federkörpers drehgelenkig befestigt ist, der seinerseits mit der zweiten Achse in fester Verbindung steht. Federkörper und zweite Achse verlaufen hierbei in der Grundstellung im wesentlichen parallel und sind durch einen stabilen Verbindungssteg miteinander verbunden. Dadurch ist an der zweiten Achse eine verschleißanfällige Gleitführung der Geberstange wie nach dem Stand der Technik vermieden. Befindet sich das Reglerventil in einer maximalen Endstellung und treten bei großer Belastung weitere Pendelbewegungen der Geberstange auf, so werden diese durch die Elastizität des Bederkörpers ausgeglichen, das Reglerventil mithin vor Uberbelastung geschützt. Gleichwohl ist die Axialverschieblichkeit der Geberstange gewährleistet, und zwar aufgrund der Elastizität des Federkörpers sowie aufgrund der Kippmöglichkeit der auf der anderen Seite gelegenen angelenkten Hebelplatte. Die Geberstange ist praktisch spiel- und erschütterungsfrei angelenkt.
• Der durch eine Achsfederung entstehende Geberweg am Anlenkpunkt der Steuerstange mit der Geberstange ist je nach Federhärte der Achsfedern normalerweise sehr klein. Um eine VergröRerung der Steuerwege am Regelventil einzurich- ten und mithin die e die Ansprechempfindlichkeit des Ventils herabzusetzen, ist bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung das der Geberstange abgewandte Ende der Steuerstange an einem am Fahrzeugrahmen schwenkbar verbundenen einseitigen Übersetzungshebel angelenkt, der über einen größeren Hebelarm mit der Betätigungsstange des Regelventils gekoppelt ist. Dadurch ergeben sich größere Reglerhebelwege.
• Sehr zweckmäßig ist es, wenn die Hebellängen des Ubersetzungshebels einstellbar sind. Dadurch kann unterschiedlichen Fahrzeugvarianten Rechnung getragen werden.
• Um den spiegelbildlichen Einbau der Bremsdruckregelanlage bei gleichen Teilen und gleicher Bremsleitungsverlegung zu ermöglichen, sind insbesondere zwei im wesentlichen gleich ausgebildete Ubersetzungshebel in einer zur Längsmittenachse des Fahrzeug spiegelbildlichen Anordnung vorgesehen, die beide an einer fahrzeugbefestigten drehbaren Achse fest verbunden sind.
• Die Übersetzungshebelwelle ermöglicht auch die Vergrößerung oder Verkleinerung des Federwegs im Hinblick auf den notwendigen Regelweg sowie den Schutz des Regelventils gegen Einwirkung zu großer Kräfte.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 in einer perspektivischen Seitenansicht in sehr vereinfachter Darstellung die Vorrichtung zur Regelung des Bremsdruckes an einem Doppelachsaggregat, und-Figuren 2 und 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 in schematischer Achsansicht bei einem unsymmetrischen Pen- deln der Achsen im Vergleich zum Stand der Technik.
• Ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Doppelachsaggregat eines (Nutz-)Fahrzeugs besteht aus den beiden Achsen 1 und 2, die über ebenfalls nicht dargestellte Pendel federn um eine quer zur Rahmenlängsachse verlaufende Pendel achse 3 am Fahrzeugrahmen aufgehängt sind. Weiterhin sind beide Achsen 1 und 2 über untere und obere Längslenker, von denen in Fig. 1 nur der an der ersten Achse 1 angeordnete obere Längslenker 4 dargestellt ist, mit dem Fahrzeugrahmen verbunden. Bei der mit 1 bezeichneten Achse handelt es sich um die innenliegende Achse des Doppelachsaggregates, an der eine horizontal liegende Platte 6 mit einem Sugelgelenk 7 befestigt ist.
• Am Kugelgelenk 7 ist eine Hebelplatte 15, die sich im wesentlichen in Vertikalrichtung erstreckt, beweglich angelenkt, und zwar in bezug auf die horizontal sich erstreckende Platte 6 in einer erhöhten Lage.
• Die Hebelplatte 15 weist in seitlicher Nachbarschaft zum Kugelgelenk 7 ein weiteres Kugelgelenk 8 auf, das mit einer im wesentlichen vertikal sich erstreckenden Führungsstange 17 in Verbindung steht, deren anderes Ende oberseitig am Längslenker 4 ktagelgelenkig angelenkt ist.
• An der Hebelplatte 15 ist unterseitig im Punkt 5 eine Geberstange 9 des Bremsdruckgeberqestänes angeschwei.t. Die Geberstange 9 erstreckt sich im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeuges, besitzt parallele Enden und weist einen integrierten im wesentlichen S-förmigen dazwischenliegenden Verbindungsabschnitt 16 auf. Bei einer Nichtpendelbewegung befindet sich die Geberstange in einer in Längsrichtung des Fahrzeugs sich erstreckenden Vertikalebene, in der auch das Kugelgelenk 7 der flebelplatte 1: gelegen ist.
• Das der Hebelplatte 15 abgewandte Ende der Geberstange 9 ist über eln weiteres Kugelgelenk 24 an einem Federkörper 1 an sich bekannter Bauart angelenkt, der sich parallel zur zweiten Achse in einem Abstand erstreckt und an letzterer befestigt ist. Das Kugelgelenk 24 befindet sich am freien Ende des Federkörpers 18.
• Im Bereich der Pendelachse 3, die parallel zur ersten sowie zur zweiten Achse 1 bzw. 2 gelegen ist, ist über eine Schwenkbefestigung 10 das untere Ende einer Steuerstange 12 befestigt, die sich im wesentlichen in Vertikalrichtung erstreckt und deren oberes Ende an einem Ubersetzungshebel 20 mit kurzem Hebelarm 22 angelenkt ist. Der Ubersetzungshebel 20 liegt in einer vertikalen Längsebene des Fahrzeugs und in einer schrägen Lage. Er ist als einseitiger Hebel ausgebildet und ist oberseitig fest mit einer drehbaren Achse 27 verbunden, die ihrerseits parallel zu den Achsen 1 und 2 verläuft und drehbar am Fahrzeugrahmen 19 gehaltert ist.
• Der Ubersetzungshebel 20 besitzt einen größeren Hebelarm 21 mit einer Anlenkung für einen Betätigungshebel 13 des eigentlichen fahrzeugfesten Regelventils 14.
• Gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist ein weiterer Ubersetzungshebel 20 am anderen Ende der drehbaren Achse 23 vorgesehen. Beide Ubersetzungshebel 20 sind identisch und bezüglich einer Längsmittenebene des Fahrzeugs spieeelbildlich angeordnet. Die Steuerstanoe 12 kann an dem einen oder dem anderen bersetzunshebel 20 angreifen.
• Mithin ist ein spiegelbildlicher Einbau der Regelanlage bei gleichen Teilen und gleicher Bremsl eitungsverlegung ermöglicht. Gleichermaßen besorgt der Übersetzungshebel einen Schutz des Reglerventils gegen Einwirkung zu großer Kräfte.
• Bei normalen gleichsinnigen Federwegen der Achsen 1 und 2 wird durch die Relativbewegung zwischen Regelventil 14 und Ubersetzungshebel 20 der Regler und damit der einzusteuernde Bremsdruck verstellt.
• Durch die gewählte Anordnung der Kugelgelenke 8, 19 ist gewährleistet, daß der Punkt der Schwenkbefestigung 10 beim Federn und bei symmetrischen kleinen Pendelbewegungen keine vertikalen Bewegungen durchführt (Totpunkt).
• Bei (unsymmetrischen) Pendelbewegungen treten zwei verschiedene Pendelarten ein; Auspendeln der ersten Achse 1 und zweiten Achse 2. Beim Auspendeln der ersten Achse 1 wird durch die gewählte Anordnung der Kugelgelenke 8, 19 gewährleistet, daß der Punkt der Schwenkbefestigung 10 durch den Einpendelweg der zweiten Achse 2 möglichst keine Relativbewegung zur Ubersetzungswelle und zum Regelventil 14 durchführt, in der Endstellung nur in Richtung Bremsdruckerhöhung.
• Beim Auspendeln der zweiten Achse 2 wird durch das Einpendeln der ersten Achse 1 das System so bewegt, daß der Punkt der Schwenkbefestigung 10 ebenfalls möglichst keine Vertikalbewegung durchführt, in der Endstellung nur in Richtung Bremsdruckerhöhung.
• Der durch die Federung entstehende Geberweg am Geberpunkt der Schwenkbefestigung 10 ist je nach Federhärte der Achsfeder so klein, daß mit (an sich bekannten) Druckregelventilen eine zufriedenstellende Regelung nur schwer erreicht werden kann. Es ist dem Regler ein Ubersetzungsgestänge vorgeschaltet, das im wesentlichen aus dem Ubersetzungshebel 20 besteht. Mithin ist die Steuerstange 12 nicht mehr direkt mit dem Betätigungshebel 13 des Regelventils 14 verbunden, sondern mit einem einarmigen Ubersetzungshebel 20, der an der Ubersetzungsachse 23 angeschlossen ist.
• Der Ubersetzungshebel 20 ist über einen größeren Hebelarm 21 mit dem Betätigungshebel 13 des Regelventils verbunden und sorgt für die notwendige Ubersetzung beim Regler, was einer Verringerung der Ansprechempfindlichkeit des Reglers entspricht.
• Zum Schutz der nicht belastbaren Endstellung des Regelventils 14 und zwecks Vermeidung von Strecklagen sind im Ubersetzungsgestänge Anschläge 25 vorgesehen. Nach Erreichen dieser Anschläge und weiterer Achsbewegungen spricht der Federkörper 18 an, der das Gebergestänge bei extremer Einfederung und bei extremen unsymmetrischen Pendelbewegungen schützt.
• Bei Querneigung aus Hochlast bzw. Kurvenfahrt oder einseitigen Hindernissen ergibt die gewählte Anordnung der Kugelgelenke 8, 19 bei kleinen Querneigungswinkeln konstanten Bremsdruck, bei großen Querneigungswinkeln eine Erhöhung des Bremsdrucks.
• Die in den Figuren 2 und 3 veranschaulichten Skizzen zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung gemaß Fig. 1 bei einem unsymmetrischen Pendel im Vergleich zum Stand der Technik (Fig. 3). Es sind in axialer Ansicht in ausgezogener Linie zwei Achsen eines Doppelachsaggregates eines Nutzfahrzeugs in einer neutralen gleich belasteten Stellung gezeigt. Beide Achsen sind im wesentlichen durch eine Geberstange 9 verbunden, die im wesentlichen horizontal verläuft.
• Bei einem unsymmetrischen Pendeln gelangen die Achsen in die gestrichelte Lage. Die eine Achse legt hierbei einen Einfederweg s1 zurück, die andere Achse einen Auspendelweg s2 (z.B. freies Durchhängen der zweiten Achse). Es zeigt sich, daß bei der erfindungsgemaßen Vorrichtung nach Fig. 2 die Geberstange 9' bei einem unsymmetrischen Pendeln eine Schräglage einnimmt, wobei der Punkt der Schwenkbefestigung 10 in senkrechter Richtung angehoben wird, was einer Ansteuerung eines erhöhten Bremsdruckes entspricht. Nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 3 gelangt die Geberstange 9' bei einer unsymmetrischen Pendelbewegung in eine Schräglage, in der der Punkt der Schwenkbefestigung 10 bezüglich der normalen Ausgangslage abgesenkt wird, Bremsdruck also nicht erhöht eingesteuert, vielmehr abgesenkt wird.

Claims (9)

1. P atentan sprüche (Zusatz zu DBP . . . - Patentanmeldunlr, P 31 51 431.6 ) 9 orrichtung zur lastabhängigen Regelung des Bremsdrukkes an den Achsen (1, 2) eines Doppelachsaggregates eines Fahrzeugs mittels eines fahrzeugfesten Regelventils (14), das über eine an beiden Achsen angelenkte Geberstange (9) eines Gebergestänges und eine daran angelenkte Steuerstange (12) steuerbar ist, wobei eine mit einem Längslenker (4) einer Achse (1) gelenkig verbundene Führungsstange (17) vorgesehen ist, die die Geberstange in eine die Steuerstange betätigende Pendelbewegung versetzen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die kurbelförmige Geberstange (9) im Bereich der ersten Achse (1) an der Stelle (5) unterseitigmit einer im wesentlichen vertikal sich erstrekkenden Hebelplatte (15) fest verbunden ist, die oberseitig über ein Kugelgelenk (7) an der ersten Achse (1) befestigt ist, wobei die Führungsstange (17) an ihrem dem Längslenker (4) abgewandten Ende im Bereich des Kugelgelenks (7) über ein seitliches Kugelgelenk (8) ebenfalls mit der Hebelplatte (15) verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberstange (9) parallel zueinander verlaufende Enden mit einem dazwischenliegenden im wesentlichen S-förmigen Verbindungsabschnitt (16) aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen S-förmige Verbindungsabschnitt (16) der Geberstange (9) und die Schwenkbefestigung (10) der Steuerstange (12) an der Geberstange (9) im Bereich der Pendelachse (3) des Doppelachsaggregates angeordnet sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberstange (9) innerhalb der Verbindungslinie der Momentenzentren beider Achsen (1, 2) angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse (1) eine im wesentlichen horizontal angeordnete Platte (6) mit einer in Richtung der zweiten Achse (2) weisenden Spitze aufweist, an der an einem festen Vertikalzapfen (11) das Kugelgelenk (7) angeordnet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das der Hebelplatte (15) abgewandte Ende der Geberstange (9) an dem freien Ende eines Federkörpers (18) drehgelenkig befestigt ist, der seinerseits mit der zweiten Achse (2) fest verbunden ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das der Geberstange (9) abgewandte Ende der Steuerstange (12) an einem am Fahrzeugrahmen (19) schwenkbar verbundenen einseitigen Ubersetzungshebel (20) ange]enkt ist, der über einen groberen Hebelarm (21) an der Betätigungsstange (13) des Regelventils (14) angekoppelt ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebellängen des Übersetzungshebels (20) einstellbar sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen gleich ausgebildete Übersetzungshebel(20) in einer zur Längsmittenachse des Fahrzeugs spiegelbildlichen Anordnung vorgesehen sind, die beide an einer fahrzeugbefestigten drehbaren Achse (23) fest verbunden sind.