DE3441128A1

DE3441128A1 - Hydraulische bremsanlage mit hilfskraftunterstuetzung

Info

Publication number: DE3441128A1
Application number: DE19843441128
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Hager (FH), 8601 Rentweinsdorf; Wilhelm Dipl.-Ing. Heubner (FH), 8621 Itzgrund; Norbert Dipl.-Ing. Spielmann (FH), 8603 Ebern
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1984-11-10
Filing date: 1984-11-10
Publication date: 1986-05-15

Description

Hydraulische Bremsanlage mit Hi lfskraftunterstutzung
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsanlage mit Hilfskraftunterstützung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der der Bremssattel in Drehrichtung der mit Raddrehzahl umiaufenden Bremsscheibe verschwenkbar gelagert ist.
Aus der DE-PS 19 24 633 ist ein gegen Federkräfte in Drehrichtung verschiebbar gelagerter Bremssattel bekannt, wodurch die ungleiche Abnutzung der Scheibenbremsbeläge verhindert werden soll. Weiterhin ist aus der DE-OS 32 34338 eine hydraulische Anlage mit einem separaten Hilfskolben bekannt, welche mittels einer von durchmesserkleineren Hauptzylindern hydraulisch angesteuerten und betätigten separaten Rutschkupplung unter Ausnutzung von Reibenergie an der Bremsscheibe das erforderliche Druckfltissigkeitsvolumen liefert. Sie soll den ueblichen Hilfskrafterzeuger ersetzen und gleichzeitig für ein fußkraftsteuerbare Totvol umenkompensation an automatischen Blockierverhinderern (ABV) sorgen.
Nachteilig an dieser Lösung ist der hierfür große Aufwand, der eine Kupplungseinheit mit Verrohrung und Ansteuerung über den Tandemhauptzylinder der Bremsanlage erfordert.
Totvolumina in Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen sind die Mengen an BremsflUssigkeit, die bei einem Bremsvorgang nach Anlage der Brembeläge an den Bremsscheiben dem geschlossenen Druckkreis noch zugeführt werden müßten, damit zum Erreichen eines bestimmten Bremsdruckes kein Hub der Kolben am Hauptzylinder erforderlich ist. Insbesondere an ABV-Anlagen müssen die entstehenden Totvolumina bis zum Erreichen des Blockierdruckes an den Rädern vermieden werden.
Diese effektiv zwar kleinen Bremsflüssigkeitsmengen benötigen aber, infolge der zeitlich schnell hintereinanderfolgenden Wechsel zwischen Bremsen und Bremsenlösen bei ABV eine hohe Druckausgleichsleistung im Fahrzeug. In bekannten ABV-Systemen wird bei Erreichen des Blockierdruckes die Hydraulikfl üssigkeit zur Drucksenkung in den Tank abgeleitet und zur Erhöhung des Druckes diese Uber eine Hydraulikpumpe in den Druckkreis eingepumpt, während in anderen Systemen zur Drucksenkung das Volumen des Druckkreises durch hydraulisches Spannen einestederbelasteten Kolbens vergrößert und zur Druckerhöhung diese gespeicherte Flüssigkeit wieder direkt in den Druckkreis eingeschoben wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zu schaffen, welche unter Ausnutzung von Bewegungsenergie hydraulischen Druck schafft und gleichzeitig Totvolumenkompensation an hydraulischen Bremsanlagen mit geringem baulichen Aufwand ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zu entnehmen. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-4 enthalten.
Dabei werden die Zuspannorgane, vorzugsweise Bremssättel, dm Fahrgestell rddial beweglich gelagert, so daß beim Anlegen des Reibbelages an die Bremsscheibe nach einer Bremsbetätigung eine Relativbewegung des Bremssattels in Bremssche ibendrehrichtung zum Fahrgestell entsteht. Das entstehende Umfångsmoment am Bremssattel wird über einen Hilfskolben, der in einer Bohrung des Bremssattels dichtend gelagert ist und mit dem Druckraum desselben kommuniziert, aufgenommen, indem er am feststehenden Fahrgestell zur Anlage gelangt und in den Druckraum geschoben wird und zusätzl ichen Bremsdruck erzeu gt. Eine zwischen Bremssattel und Fahrgestell angeordnete Feder fixiert einerseits die Grundstellung des Bremssattels und legt andererseits die Steigung des Bremsdruckverlaufes fest. Die durch entsprechende Durchmesserwahl oder den Hub des Hilfskolben wählbare Volumenkompensation reduziert gleichzeitig den Hub des Hauptzylinders bei einer Bremsbetätigung, wodurch kleinere Kolbendurchmesser anwendbar sind und sich sonstige zwischen Hauptzylinder und Bremspedal angeordnete Verstärker erübrigen.
Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung einer Hilfskraft bei feststehendem Bremssattel wird durch eine Relativbewegung des Bremsbelagträgers zum Bremssattel möglich, der einen entsprechend angeordneten Hilfskolben beaufschlagt. Die Erfindung soll anhand einiger Figuren näher erläutert werden.
Es zeigt: Figur t den schwenkbar angeordneten Scheibenbremssattel mit am Gehäuse angeordneten Hilfskolben.
Figur 2 eine Draufsicht mit Teilschnitt der Fig. 1.
Figur 3 den translatorisch verschiebbaren Pendelbremssattel, wobei der Hilfskolben im Aufhängebolzen integriert ist.
Figur 4 eine Seitenansicht im Schnitt der Fig. 3.
Figur 5 einen schwenkbaren Pendelsattel mit separatem Hilfszylinder.
Figur 6 eine Seitenansicht im Schnitt der Figur 5.
In Figur 1 und 2 ist der Bremssattel 1 dargestellt, der aus dem Bremsträger 2 und dem darin geführten Faustteil 3 besteht. Am Bremsträger 2 sind die Führungsaugen 4 mit darin angeordneten Langlöchern 5 angeformt, wobei die Langlöcher 5 als bogenförmige Segmente mit der Mittellinie auf einen Teilkreis 6 liegend, oder als gerade Segmente mit der Mittellinie einen Teilkreis 6 tangierend, ausgebildet sind. Die Langlöcher 5 und damit der Bremsträger 2 des Bremssattels 1 werden mittels Führungsbolzen 7 geführt, die mit dem Fahrgestell 8 des Kraftfahrzeuges fest verbunden sind und das Schwenken des Bremssattels 1 auf einem Teilkreis 6 ermöglichen. Im Faustteil 3 des Bremssattels 1 ist eine Zylinderbohrung als Druckraum 9 mit ihrer Längsachse tangential zur Schwenkrichtung des Bremssattels 1 angeordnet. Der darin dichtend gelagerte Hilfskolben 10 wird mittels eines oder mehrerer Federelemente 11 gegen das Fahrgestell 8 verspannt, wodurch der schwenkbare Bremssattel 1 entgegen der Drehrichtung der Bremsscheibe 12 an die Führungsbolzen 7 gedrückt wird. Der Druckraum 9 des Hilfskolben 10 ist Uber Verbindungskanale 13 mit der Zylinderbohrung 14 im Faustteil 3 des Bremssattels 1 verbunden. Wird nun Uber den Druckanschluß 15 vom Geberzylinder 16 her ein Druck aufgebaut, bringt der Kolben 17 des Bremssattels 1 die Bremsbeläge 18 unter Reibschluß mit der sich in Fahrtrichtung drehenden Bremsscheibe 12 in Eingriff. Dadurch entsteht am Bremssattel 1 ein Drehmoment, welches diesen aus seiner Ausgangsstellung entgegen der Kraft des mit einem oder mehreren Federelementen 11 verspannten Hilfskolben 10 drückt, der seinerseits in den Druckraum 9 geschoben wird und dadurch eine Erhöhung des Bremsflussigkeitsdruckes im Druckkreis und eine Krafterhöhung am Kolben 17 des Bremssattels 1 bewirkt, ohne daß am Geberzylinder 16 zusätzlicher Hub benötigt wird.
In Figur 3 und 4 ist ein Bremssattel 1' in PendelausfUhrung dargestellt, der quer zur Drehrichtung der Bremsscheibe 12 schwenkbar und parallel dazu verschiebbar an einem starr gelagerten Stufenbolzen t9 am Fahrgestell 8 des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Der mit Dichtungen 21 versehene Stufenbolzen 19 ist als Hilfskolben 20 ausgebildet und im Fußteil 22 des Pendelbremssattels 1' gelagert und schließt mit einer darin angebrachten Stufenbohrung 23 eine Druckkammer 24 ein, welche Uber eine Leitung 25 direkt mit der Zylinderbohrung 14' des Pendelbremssattels 1' verbunden ist. Dabei wird das am Stufenbolzen 19 befindliche, axial verschiebbare Fußteil 22 des Pendelbremssattels 1' durch ein oder mehrere Federelemente 11 entgegen der Drehrichtung der Bremsscheibe 12 im als Ldgerbock ausgebildeten Fahrgestell 8 axial verspannt, wobei die Druckkammer 24 in dieser Grundstellung das größte Volumen aufweist. Wird nun über die Druckleitung 25 vom Geberzylinder 16 her ein Druck aufgebaut, so wird wie vorbeschrieben am Pendelbremssattel lt ein Drehmoment wirksam, das ihn gegen die Kraft des oder der Federelemente 11 am Stufenbolzen 19 verschiebt, wodurch in der sich verkleinernden Druckkammer 24 die Bremsflüssigkeit zusätzlich komprimiert und am Kolben 17 des Pendelbremssattels 1' eine weitere Krafterhöhung bewirkt, ohne daß dm Geberzylinder 16 zusätzlicher Hub benötigt wird.
In Figur 5 und 6 ist eine weitere Anordnung zur Erzielung einer selbsttätigen Bremsdruck- und Bremskrafterhöhung dargestellt. Dabei wird ein Bremssattel 1" um die Radachse 26 drehbar angeordnet, welcher gleichfalls durch ein Federelement 11 gegen das Fahrgestell 8, entgegengesetzt zur Drehrichtung der Bremsscheibe 12 in Grundstellung verspannt wird. Das Federelement 11 wird vorteilhaft durch einen, am Fahrgestell 8 befestigten separaten Zylinder 27 zentriert, dessen Hilfskolben 28 über einen Druckbolzen 29 zum Schwenkarm 30 in Verbindung steht und sich über ein weiteres Federelement 11' an dem Zylinder 27 abstützt. Entsteht nun in bekannter Weise ein Bremsmoment am Pendelbremssattel 1", so wird zusätzlich durch die Hebelübersetzung des Schwenkarmes 30 über den im Druckraum 31 gelagerten Hilfskolben 28 des separaten Zylinders 27 eine Druckerhöhung der Bremsflüssigkeit in dem durch die Druckleitung 25 verbundenen Druckraum 14" des Pendelbremssattels 1" erreicht und am Kolben 17" des Pendelbremssattels t" wird eine weitere Krafterhöhung bewirkt.
Eine weitere nicht näher dargestellte Hilfskraftverstärkung nach dem Hauptanspruch mit dem prinzipiell gleichen Aufbau ist durch eine Relativbewegung des Reibbelagträgers 31 zum Bremssattel 1, 1', 1'' gegeben. Dabei betätigen die beweglichen entgegen der Raddrehrichtung mit Federn verspannten Reibbelagträger 31 in gleicher Weise, wie in den Figuren 1-3 gezeigt, beim Bremsvorgang wahlweise einen im Bremssattel 1, 1', 1" integrierten Hilfskolben oder einen separaten Hilfszylinder, welcher im zugeschalteten Druckraum des Bremssattels 1, 1', 1" eine Druckerhöhung und somit eine Krafterhöhung am Kolben des Bremssattels 1, 1', 11" bewirkt.

Claims

AnsprUche: 1. Hydraulische Bremsanlage mit HilfskraftunterstUtzung, bei der der Bremssattel in Drehrichtung der Bremsscheibe verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß am oder im Bremssattel (1, 0', 1") mindestens ein, mit der, durch das auftretende Bremsmoment erzeugten Krdft beaufschlagbarer Hilfskolben (10, 20, 28) in einem Druckraum (9, 24, 31) angeordnet ist.
2. Hydraulische Bremsanlage mit Hilfskruffunterstützung noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (10) in einem weiteren Druckraum (9) des Bremssattels (1) angeordnet ist und der Druckraum (9) mit dem Druckraum (14) verbunden ist.
3. Hydraulische Bremsanlage mit Hilfskrdftunterstutzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (20) als feststehender Stufenbolzen (19) ausgebildet und am Fahrgestell (8) des Kraftfahrzeuges befestigt ist und das Fußteil (22) des Pendelbremssattels (1' ) eine Stufenbohrung (23) aufweist und der Pendelbremssattel (1') im gefügten Zustand axial am Stufenkolben (19) verschiebbar ist und der Druckraum (24) mit dem Druckroum (143 verbunden ist.
4. Hydraulische Bremsanlage mit Hilfskraftunterstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (28) mit dem Zylinder (27) am Fahrgestell (8) angeordnet ist und dessen Druckraum (31) mit dem Druckraum (14") des Brentcsattels (1") verbunden ist.