DE3601833A1

DE3601833A1 - Ventileinheit zur bremsmitteldrucksteuerung

Info

Publication number: DE3601833A1
Application number: DE19863601833
Authority: DE
Inventors: Nobuyasu Nakanishi; Takumi Aichi Nishimura; Noboru Toyota Aichi Noguchi; Tadao Nagoya Aichi Saito
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 1985-01-23
Filing date: 1986-01-22
Publication date: 1986-07-24
Also published as: JPH036533Y2; US4700991A; JPS61124465U

Description

Tedtke - BuHLiNG - Kinne - Grupe SSSS¹SSSi JjI ^

Qi r* O Cip;.-Ing. H.Tiedtke M

rELLMANN - URAMS - OTRUIFg g q -j q 33 Dipl.-Chem. G. Bühling

-7- Dipl.-Ing. R. Kinne

Dipl.-Ing R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Dipl.-Ing. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Kariya-city, Japan Bavariaring4, Postfach 202403

_{u n d} 8000 München 2

Tel.: 089-53 96

Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Telex: 5-24845 tipat

Telecopier: O 89-537377 Toyota-shi, Japan cable: Germaniapatent München

22. J anua r 1986

DE 5 509 / case PA1610-85P

Ventileinheit zur Bremsraitte!drucksteuerung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventileinheit zur Bremsmitte!drucksteuerung in einem Kraftfahrzeug, genauer gesagt eine in einer Antiblockiersteuervorrichtung verwendete Bremsmitteldrucksteuerventileinheit.

Wie dies bekannt ist, funktioniert eine Antiblockiersteuervorrichtung so, daß sie die beim Einrücken einer Bremse das Blockieren eines Rades anzeigenden Symptome erfaßt, den Hydraulikdruck durch ein Absperrventil, das zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Radbremszylinder angeordnet ist, bei Erfassung von derartigen Symptomen unterbricht und das Volumen eines Hydraulikkreises auf der Radbremszylinderseite erhöht, um den Bremsmitteldruck des Radbremszylinders herabzusetzen und dadurch ein Absinken der Radbremskraft zu bewirken. Wenn die Neigung der Räder zum Blockieren auf diese Weise gemindert worden ist, setzt die Vorrichtung das Volumen des Hydraulikkreises auf der Radbremszylinderseite herab, um den Bremsmitteldruck und dadurch die Radbremskraft zu erhöhen.

Bei einer Antiblockiersteuervorrichtunci dieser Art besteht die Gefahr, daß sich das Absperrventil in unbeabsichtigter

Weise infolge eines Versagens des Ventilöffnungsmechanismus schließt, was zur Folge hat, daß kein Bremsmitteldruck mehr vom Hauptbremszylinder zum Radbremszylinder übertragen werden kann und somit der Bremsvorgang unmöglich wird. Eine Vorrichtung, mit der diese Gefahr vermieden werden kann, wurde beispielsweise in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58-199258 vorgeschlagen, gemäß der ein Bypassventil, das sich in Abhängigkeit von einem Versagen des Absperrventilöffnungsmechanismus öffnet, parallel zum Absperrventil angeordnet ist.

Die in der vorstehend genannten Veröffentlichung beschriebene Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung, die an den Hauptbremszylinder angeschlossen ist, und einer Auslaßöffnung, die an den Radbremszylinder angeschlossen ist. Das Gehäuse ist mit einer ersten und zweiten Zylinderbohrung versehen, die parallel zueinander angeordnet sind und mit der Einlaßöffnung sowie d^e^ Auslaßöffnung in Verbindung stehen. In eine der Zylinderbohrungen ist das Ab-Sperrventil und ein Druckreduzierkolben zum öffnen und Schließen desselben eingebaut, während die andere Zylinderbohrung das Bypassventil enthält. Bei dieser Vorrichtung muß somit das Gehäuse mit zwei Zylinderbohrungen und Kanälen zum Anschließen der Zylinderbohrungen versehen sein.

Es ist ferner erforderlich, die Bestandteile des Absperrventils, nämlich ein Sitzelement, Ventilelement und eine Feder, sowie den Druckreduzierkolben in eine der Zylinderbohrungen einzubauen und die Bohrung durch ein Verschlußelement zu verschließen. Darüberhinaus müssen die Bestandteile des Bypassventils, nämlich zwei Sitzelemente, ein Ventilelement und eine Feder, sowie ein Bypasskolben in die andere Zylinderbohrung eingebaut werden. Auch diese Bohrung muß durch ein Verschlußelement verschlossen werden.

Dies führt zu einem Gehäuse mit einer beträchtlichen Größe. Darüberhinaus besteht der Nachteil, daß zur Bearbeitung und Montage ein großer Aufwand erforderlich ist, so daß sich eine schlechte Produktivität ergibt. 5

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsmitteldrucksteuerventileinheit zu schaffen, die die vorstehend genannten Probleme des Standes der Technik löst, indem zwei Ventile, die dem vorstehend erwähnten Absperrventil und Bypassventil entsprechen, in nur eine einzige Zylinderbohrung eingebaut werden, die im Gehäuse ausgebildet ist.

Desweiteren soll durch die Erfindung eine Bremsmitteldrucksteüerventileinheit zur Verfügung gestellt werden, die weitaus weniger Teile als beim Stand der Technik besitzt, eine besonders einfache Montage ermöglicht und eine zuverlässige Dichtung zwischen den einzelnen Teilen sicherstellt.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsmitteldrucksteuerventileinheit gelöst, dLe die folgenden Bestandteile umfaßt:

Ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung, die an den Hauptbremszylinder angeschlossen ist, einer Auslaßöffnung, die an den

Radbremszylinder angeschlossen ist, und einer Zylinderbohrung, die die Einlaßöffnung mit der Auslaßöffnung verbindet;

ein erstes Sitzelement mit einer axial verlaufenden Bohrung und einer Sitzfläche, das in abgedichteter Beziehung zur Wandfläche der Zylinderbohrung fest in diese eingepaßt ist;

ein zweites Sitzelement mit einer axial verlaufenden Bohrung

und einer Sitzfläche, das in abgedichteter Beziehung zur Wandfläche der Zylinderbohrung benachbart zum ersten Sitzelement in diese fest eingepaßt ist;

ein drittes Sitzelement mit einer Sitzfläche, einem ersten Endabschnitt, der in die Bohrung des ersten Sitzelementes fest eingepaßt ist, und einem zweiten Endabschnitt, der in die Bohrung des zweiten Sitzelementes fest eingepaßt ist, um eine erste und zweite Ventilkammer innerhalb des ersten und zweiten Sitzelementes auszubilden;

ein erstes und zweites Ventilelement, die in der ersten und zweiten Ventilkammer aufgenommen sind;

einen ersten und zweiten Kanal, die parallel zueinander angeordnet sind und die Einlaßöffnung mit der Auslaßöffnung nacheinander über die erste und zweite Ventilkammer verbinden;

eine Feder, um das erste Ventilelement mit der Sitzfläche des ersten Sitzelementes in Kontakt zu bringen und den ersten Kanal abzusperren sowie um das zweite Ventilelement von der Sitzfläche des dritten Sitzelementes zu trennen, den zweiten Kanal zu öffnen und das zweite Ventilelement mit der Sitzfläche des zweiten Sitzelementes in Kontakt zu bringen, um den ersten Kanal abzusperren;

einen Druckreduzierkolben zum Trennen des ersten Ventilelementes von der Sitzfläche des ersten Sitzelementes gegen die Feder; und

einen Bypasskolben zum Trennen des zweiten Ventilelementes von der Sitzfläche des zweiten Sitzelementes und zum

Inkontaktbringen des zweiten Ventilelementes mit der Sitzfläche des dritten Sitzelementes gegen die Feder;

wobei das dritte Sitzelement eine erste und zweite Ringnut aufweist, die in seinem Außenumfang ausgebildet und in die Dichtungsringe eingepaßt sind, um eine Dichtung zwischen dem Außenumfang des dritten Sitzelementes und den Wandflächen der axial verlaufenden Bohrungen des ersten und zweiten Sitzelementes festzustellen;

und wobei der erste und zweite Endabschnitt des dritten Sitzelementes außerhalb der ersten und zweiten Ringnut einen Außendurchmesser aufweisen, der für Spiel zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt und den Wandflächen der axial verlaufenden Bohrungen des ersten und zweiten Sitzelementes sorgt.

Der Durchmesser des ersten und zweiten Endabschnittes außerhalb der ersten und zweiten Ringnut des dritten Sitzelementes besitzt eine solche Größe, daß der erste und zweite Endabschnitt nicht mit den Wandflächen der axial verlaufenden Bohrungen des ersten und zweiten Sitzelementes in Kontakt treten.

Somit besitzt die erfindungsgemäß ausgebildete Ventileinheit, die die vorstehend beschriebene Konstruktion besitzt, eine einzige Zylinderbohrung, die die Bestandteile von zwei Ventilen aufnimmt, nämlich das erste Sitzelement, das zweite Sitzelement, das dritte Sitzelement, das erste und zweite Ventilelement sowie die Feder, den Druckreduzierkolben und den Bypasskolben. Hierdurch entfällt die Ausbildung eines Kanales zur Verbindung der zwei Zylinderbohrungen im Gehäuse der herkömmlich ausgebildeten Ventileinheit= Ferner ist das

Gehäuse der erfindungsgemäß ausgebildeten Ventileinheit kleiner als das des Standes der Technik, und es wird nur ein einziges Verschlußelement zum Schließen der Öffnung der einzigen Zylinderbohrung benötigt, wodurch die Anzahl der Teile verringert und die Montage vereinfacht wird.

Da die Teile der beiden Ventile durch die unter Kraftaufbringung erfolgende Anpassung (Preßpassung) des dritten Sitzelementes in die axial verlaufenden Bohrungen des ersten und zweiten Sitzelementes miteinander integriert werden, wird der Montagevorgang stark vereinfacht.

Obwohl die vorstehend beschriebenen Vorteile auch erreicht werden können, indem man eine Form wählt, bei der die inneren Umfangsflachen des ersten und zweiten Sitzelementes und die äußere umfangsflache des dritten Sitzelementes über die gesamte Länge dieser Flächen einen Zylinder mit gleichmäßigem Durchmesser bilden, führt eine solche Form dazu, daß die inneren Umfangsflächen des ersten und zweiten Elementes während der Montage, bei der das dritte Sitzelement in Preßpassung im ersten und zweiten Sitzelement angeordnet wird, durch das dritte Sitze-lement zerkratzt werden. Da die in die Ringnuten des dritten Sitzelementes eingepaßten Dichtungsringe dann auf diesen zerkratzten Flächen gleiten und damit in Kontakt verbleiben würden, wenn sich die Vorrichtung im montierten Zustand befindet, würde das Endergebnis eine schlechte Dichtung zwischen der äußeren Umfangsflache des dritten Sitzelementes und den inneren Umfangsflächen des ersten und zweiten Sitzelementes sein. Erfindungsgemäß ist jedoch der Außendurchmesser des ersten und zweiten Endabschnittes des dritten Sitzelementes außerhalb der ersten und zweiten Ringnut so bemessen, daß diese Endabschnitte mit den inneren Umfangsflächen des ersten und zweiten Sitzelementes nicht in Kontakt treten können. Während des Schrittes, bei dem das dritte Sitzelement in Preßpassung (wobei sein mittlerer

Abschnitt die Preßpassung erfährt) im ersten und zweiten Sitzelement angeordnet wird, werden daher keine Kratzer auf den inneren Umfangsflächen des ersten und zweiten Sitzelementes , auf denen die Dichtungsringe gleiten und mit denen die Dichtungsringe in Kontakt treten, wenn sich die Vorrichtung im montierten Zustand befindet, ausgebildet. Dies stellt sicher, daß keine ungeeignete Dichtung erhalten wird. Man kann ferner verhindern, daß die inneren Umfangsflächen des ersten und zweiten Sitzelementes dort, wo sie mit den Dichtungsringen in Kontakt treten, beim Preßpassungsschritt zerkratzt werden, indem man ein drittes Sitzelement verwendet, das einen gleichmäßigen Außendurchmesser aufweist und das erste und zweite Sitzelement so ausbildet, daß diese innere Umfangsflächen eine abgestufte zylindrische Form aufweisen, derart, daß die Eintrittsbereiche dieses ersten und zweiten Sitzelementes einen größeren Durchmesser besitzen als der Außendurchmesser des dritten Sitzelementes. Durch einen solchen Ausweg wird jedoch ein Spalt auf der vom Hydraulikdruck freien Seite der Dichtungsringe erzeugt, wenn das Ventil montiert ist, und es ist wahrscheinlich, daß die Dichtungsringe beschädigt werden, indem sie aufgrund des beim Bremsen erzeugten hohen Hydraulikdrucks in diese Spalte ausbauchen. Erfindungsgemäß wird jedoch auf der Hydraulikdruckseite der Dichtungsringe und nicht auf der vom Hydraulikdruck freien Seite derselben ein Spalt ausgebildet, so daß keine Gefahr einer Beschädigung des Dichtungsringes durch die Wirkung des Hydraulikdrucks besteht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 die Ansicht eines Systems, das eine bevorzugte Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Bremsmitteldrucksteuerventils enthält; und

Figur 2 eine auseinandergezogene Ansicht, von der Teile im Schnitt dargestellt sind, die einen Hauptabschnitt der in Fig. dargestellten Ventileinheit zeigt; sowie Figur 3 einen Teilschnitt durch eine andere

Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt ein System, das eine erfindungsgemäß ausgebildete Bremsmitteldrucksteuerventileinheit enthält. Das System umfaßt ein Bremspedal 1 und einen damit in Verbindung stehenden Hauptbremszylinder 2. Durch Herunterdrücken des Bremspedales 1 wird der Hauptbremszylinder 2 betätigt, der in Abhängigkeit von der Größe des auf das Bremspedal 1 ausgeübten Fußdruckes einen Hydraulikkreis 3 mit Hydraulikdruck versorgt. Der im Hydraulikkreis 3 aufgebaute Hydraulikdruck wird über einen Hydraulikkreis 4 durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Bremsmitteldruck-Steuerventileinheit 10 einem Radbremszylinder 5 zugeführt.

Die Ventileinheit 10 besitzt ein Gehäuse 11, das eine Einlaßöffnung llA, eine Auslaßöffnung HB und eine zylindrische Bohrung HC enthält. Ein Druckreduzierkolben 13 ist mit becherförmigen Ringdichtungen 12 versehen, die in entsprechenden Ringnuten montiert sind, welche im Außenumfang des Kolbens ausgebildet sind. Der Druckreduzierkolben ist in den linken Endabschnitt der zylindrischen Bohrung HC eingepaßt und kann entlang der Innenwandfläche der Bohrung gleiten, wobei zwischen der inneren Wandfläche und dem

Kolben mit Hilfe der Dichtungsringe 12 eine enge Dichtung aufrechterhalten wird. Ein erstes und ein zweites Sitzelement 20, 21 sind fest in den mittleren Abschnitt der zylindrischen Bohrung HC eingepaßt und dort in engem Dichtungskontakt mit deren Innenwandfläche gehalten. Am Außenumfang dieses ersten und zweiten Sitzelementes 20, 21 sind entsprechende Ringnuten 2OF, 21E (Figur 2) ausgebildet, die jeweils mit einem Dichtungsring 14 versehen sind. Das erste und zweite Dichtungselement 20, 21 nehmen in ihrem Inneren einen ersten und zweiten Ventilkörper 15, 16, eine zwischen diesen Ventilkörpern angeordnete Feder 17 und ein drittes Sitzelement 19 auf, das mit Ringnuten 19C, 19D an seinem Außenumfang versehen ist. In den rechten Endabschnitt der zylindrischen Bohrung lic ist ein Verschlußelement 25 fest eingepaßt, das in engem Dichtungskontakt mit der Innenwandfläche der Bohrung gehalten wird. Zwei Ringnuten, die jeweils mit einem Dichtungsring 22 versehen sind, sind am Außenumfang des Verschlußelementes 25 ausgebildet. Ein mit zwei becherförmigen Dichtungsringen 23 versehener Bypasskolben 24 ist dichtend und gleitend in das Verschlußelement 25 eingepaßt.

Um die Sitzelemente 20, 21 und das Verschlußelement 25 gegen Bewegung zu sichern, ist das Gehäuse 11 mit einem Stufenabschnitt Ha versehen, und ein Ringelement 26 ist in eine Öffnung am äußersten rechten Ende der zylindrischen Bohrung 11 eingeschraubt, wodurch die Sitzelemente 20, 21 und das Verschlußelement 25 in der Bohrung 11 zwischen dem Stufenabschnitt 11 und dem Ringelement 26 befestigt werden.

Zwischen dem Stufenabschnitt Ha und dem ersten Sitzelement 20 und zwischen dem zweiten Sitzelement 21 und dem Verschlußelement 25 sind jeweils Dichtungsringe 27, 28 angeordnet.

Die die Sitzelemente 19, 20, 21, die Ventilkörper 15, 16, die Feder 17 und die Dichtungsringe 14, 18 enthaltende Einheit wird nunmehr im Detail beschrieben.

Das erste Sitzelement 20 weist eine axial verlaufende Bohrung 2OA, eine Sitzfläche 2OB, Kanäle 2OC, 2OD und eine Ringnut 2OE auf. In entsprechender Weise besitzt das zweite Sitzelement 21 eine axial verlaufende Bohrung 21A, eine Sitzfläche 21B und Kanäle 21C, 21D. Das dritte Sitzelement 19 weist einen Kanal 19A und eine Sitzfläche 19B auf. Es besitzt Endabschnitte 19a, 19b außerhalb seiner Ringnuten 19C, 19D. Diese Endabschnitte 19a, 19b weisen einen Außendurchmesser D₁ auf, der kleiner ist als der Durchmesser D_ eines Preßpassungsabschnittes, der in jeder Axialbohrung 2OA, 21A des ersten und zweiten Sitzelementes 20, 21 ausgebildet ist. Das dritte Sitzelement 19 besitzt einen mittleren Abschnitt 19c, dessen Außendurchmesser D₃ größer ist als D2. Die Längen L₁, L₃ von diesem mittleren Abschnitt zu den Endabschnitten des dritten Sitzelementes 19 sind geringer als die Längen L₃, L₄ der Preßpassungsabschnitte der Axialbohrungen 2OA, 21A. Um diese Elemente, die am besten in der auseinandergezogenen Ansicht der Figur 2 zu erkennen sind, zusammenzubauen, werden in einem ersten Schritt das erste Ventilelement 15 und die Feder 17 in die axial verlaufende Bohrung 2OA des ersten Sitzelementes 20 eingesetzt. Als nächstes wird das linke Ende des dritten Dichtungselementes 19, das mit den Dichtungsringen 18 versehen ist, mittels Preßpassung in der axial verlaufenden Bohrung 2OA angeordnet, bis die linke Endfläche des Sitzelementes gegen den Stufenabschnitt 2OA stößt. Danach folgt das Einsetzen des zweiten Ventilelementes 16 in die axial verlaufende Bohrung 21A des zweiten Sitzelementes 21. Das zweite Sitzelement 21 wird dann mittels Preßpassung im anderen Ende des

dritten Sitzelementes 19 angeordnet,bis es gegen das erste Sitzelement 20 stößt. Beim Preßpassen des zweiten Sitzelementes 21 auf das dritte Sitzelement 19 wird ein Stift (nicht gezeigt) , der als Ausrichtungsvorrichtung dient, durch die Kanäle 2OD, 21D geschoben, um sie linear zueinander auszurichten, und wird dann nach dem Preßpassungsvorgang wieder herausgezogen. Daher werden diejenigen Abschnitte der Innenwandflächen der axial verlaufenden Bohrungen 2OA, 21A, entlang denen die Dichtungsringe 18 während des Preßpassungsschrittes gleiten und die mit den Dichtungsringen 18 in Kontakt stehen, wenn sich die Vorrichtung im zusammengebauten Zustand befindet, in einem von Rissen bzw. Defekten freien Zustand gehalten, und es wird ein zuverlässiger Sitz zwischen dem Außenumfang des dritten Elementes 19 und dem Innenumfang des ersten und zweiten Sitzelementes 20, 21 erreicht.

Die Ringnut 2OE, der Kanal 2OC, eine Ventilkammer 45, die Druckreduzierkammer 46, die Kanäle 2OD, 21D, eine Kammer 47, eine Ventilkammer 48 und der Kanal 21C bilden einen ersten Kanal, der die Eingangsöffnung HA und die Ausgangsöffnung HB miteinander verbindet. Die P.ingnut 2OE, der Kanal 2OC, die Ventilkammer 45, der Kanal 19A, die Ventilkammer 48 und der Kanal 21C bilden einen zweiten Kanal.

Wie in Figur 1 gezeigt, wird eine Hydraulikpumpe 29 über einen Motor 30 betätigt, um ein Arbeitsströmungsmittel von einem Speicher 31 abzuziehen und das Strömungsmittel über ein Rückschlagventil 32 in einen Hydraulikkreis 33 einzuspeisen. Ein Druckspeicher 34 und ein druckempfindlicher Schalter 35 sind an den Hydraulikkreis 33 angeschlossen, Der druckempfindliche Schalter 35 und der Motor

30 sind an eine elektronische Steuereinheit 36 angeschlossen. Diese Steuereinheit spricht auf ein Signal vom druckempfindlichen Schalter 35 an und betätigt den Motor 30 derart, daß der Hydraulikdruck im Inneren des Druck-Speichers 34 innerhalb eines vorgegebenen Bereiches verbleibt, der für die Betätigung der Ventileinheit erforderlich ist. Hydraulikdruck vom Druckspeicher 34 wird durch den Hydraulikkreis 33 über ein Regelventil 37 einem Hydraulikkreis 38 zugeführt. Während die Bremse nicht betätigt wird, versorgt das Regelventil 37 den Hydraulikkreis 38 mit einem durch eine Feder eingestellten Hydraulikdruck. Wenn die Bremse angelegt wird, versorgt das Regelventil 37 den Hydraulikkreis 38 mit einem Hydraulikdruck, der proportional zu einem Hydraulikdruck, der vom Hauptbremszylinder 2 erzeugt wird, und größer als dieser ist. Der im Hydraulikkreis 38 anstehende Hydraulikdruck wird von einer öffnung HD im Gehäuse 11 einer Kammer 39 auf der rechten Seite des Bypasskolbens 24 über einen Kanal 25A im Verschlußelement 25 zugeführt. Dieser Hydraulikdruck bewirkt, daß der Bypasskolben 24 das zweite Ventilelement 16 von der Sitzfläche 21B trennt und das Ventilelement 16 in Kontakt mit der Sitzfläche 19B bringt. Der im Hydraulikkreis 38 anstehende Hydraulikdruck wird ferner von einer öffnung HE im Gehäuse 11 einer Kammer 42 auf der linken Seite des Druckreduzierkolbens 30 über ein normalerweise offenes Solenoidventil 40 und einen Hydraulikkreis 41 zugeführt, wodurch der Druckreduzierkolben 13 das erste Ventilelement 15 von der Sitzfläche 2OB trennt. Der Hydraulikkreis 41 ist über ein normalerweise geschlossenes Solenoidventil 43 an den Speicher 31 angeschlossen. Die beiden Solenoidventile 40, 43 sind an die elektronische Steuereinheit 36 angeschlossen, die bdm Anlegen der Bremse die Funktionsweise

der Solenoidventile 40, 43 auf der Basis eines Signales von einem Raddrehzahlsensor 44 steuert.

Figur 1 zeigt den Zustand der Ventileinheit, wenn sich das Fahrzeug in Bewegung befindet. Der Druckreduzierkolben 13 hält das erste Ventilelement 15 von der Sitzfläche 2OB des ersten Sitzelementes 20 getrennt, und der Bypasskolben 24 hält das zweite Ventilelement 16 von der Sitzfläche 21B des zweiten Sitzelementes 21 getrennt und in Kontakt mit der Sitzfläche 19B des dritten Sitzelementes 19. Wenn daher der Fahrer auf das Bremspedal 1 drückt, um das Fahrzeug anzuhalten, wird der vom Hauptbremszylinder 2 erzeugte Hydraulikdruck durch den Hydraulikkreis 3, die Einlaßöffnung HA, die Ringnut 2OE, den Kanal 2OC, die Ventilkammer 45, die Druckreduzierkammer 46, den Kanal 2OD, den Kanal 21D, die Kammer 47, die Ventilkammer 48, den Kanal 21C, die Auslaßöffnung llB und den Hydraulikkreis 4 zum Radbremszylinder 5 geführt, so daß die Bremse zum Abbremsen des Fahrzeuges an die Räder angelegt wird.

Der Drehzustand der Räder beim Bremsen wird vom Sensor 44 abgetastet, der ein entsprechendes Signal erzeugt, mit dem die elektronische Steuereinheit 36 beaufschlagt wird. Auf der Basis dieses Signals prüft die elektronische Steuereinheit 36 die ein Blockieren des Rades anzeigenden Symptome, and wenn derartige Symptome erfaßt werden, schließt das Solenoidventil 40 und öffnet das Solenoidventil 43. Folglich nimmt der Hydraulikdruck in der Kammer 42 auf der linken Seite des Druckreduzierkolbens 13 ab, so daß der Druckreduzierkolben 13 durch den Hydraulikdruck in der Druckreduzierkammer 46 in Richtung auf die Kammer 42 gleitet. Ai" Beginn des Gleithubes des Druckreduzierkolbens 13 wird das erste. Ventilelement 15 von der Feder 17 mit der Sitzfläche 2OB in Kontakt gebracht, so daß der

Hydraulikkreis an der Radzylinderseite, der sich von der Druckreduzierkairuner 46 zum Radbremszylinder 5 erstreckt, unterbrochen wird. Hiernach wird durch das Gleiten des Druckreduzierkolbens 13 das Volumen des Hydraulikkreises auf der Radbremszylinderseite erhöht, um den Bremsmitteldruck des Radbremszylinders 5 zu reduzieren und dadurch die auf die Räder einwirkende Bremskraft herabzusetzen.

Als Folge des vorstehend beschriebenen Funktionsablaufes nimmt die Drehzahl der Räder zu und wird von dem Sensor 44 erfaßt, der wiederum ein entsprechendes Signal erzeugt. Wenn die elektronische Steuereinheit 36 auf der Basis dieses Signals feststellt, daß die Gefahr eines Radblockierens nicht mehr besteht, führt die Steuereinheit die Solenoidventile 40, 43 in ihre Ausgangszustände zurück, so daß die Kammer 42 auf der linken Seite des Druckreduzierkolbens 13 wieder mit Hydraulikdruck vom Hydraulikkreis 38 versorgt wird und der Kolben 13 in seine Ausgangsposition zurückgleitet, um das Volumen des Hydraulikkreises auf der Radbremszylinderseite zu reduzieren und somit den Bremsmitteldruck im Radbremszylinder 5 zu erhöhen, wodurch die auf die Räder einwirkende Bremskraft erhöht wird. Wenn während der Zeitdauer, in der der Druckreduzierkolben 13 in seine Ausgangsposition zurückkehrt, die Symptome eines Radblockierens nicht erfaßt werden, kann der Kolben 13 in seine Ausgangsposition zurückkehren und das erste Ventileleraent 15 von der Sitzfläche 2OB trennen.

Falls ein vorgegebener Hydraulikdruck nicht langer dem Hydraulikkreis 38 zugeführt wird, was beispielsweise auf ein Versagen der Hydraulikdruckpumpe 29 zurückzuführen ist, wird das zweite Ventilelement 16 gewaltsam von der Sitzfläche 19B des dritten Sitzelementes 19 getrennt und durch

die Feder 17 mit der Sitzfläche 21B des zweiten Sitzelementes 21 in Kontakt gebracht. Wenn das Bremspedal 1 niedergedrückt wird, gleitet daher der Druckreduzierkolben 13 durch den Hydraulikdruck vom Hauptbremszylinder 2 nach links, so daß das erste Ventilelement 15 mit der Sitzfläche 2OB in Kontakt treten kann. Obwohl nunmehr Hydraulikdruck nicht länger dem Radbremszylinder 5 über die Druckreduzierkammer 46 zugeführt werden kann, kann durch die Wirkung des zweiten Ventilelementes 16 Hydraulikdruck vom Hauptbremszylinder 2 durch die Ventilkammer 45, den Kanal 19A und die Ventilkammer 48 dem Radbremszylinder 5 zugeführt werden, was ein Abbremsen der Räder zur Folge hat. Da das zweite Ventilelement 16 zu diesem Zeitpunkt mit der Sitzfläche 21 B in Kontakt steht, um die Druckreduzierkammer 46 und die Kammer 47 gegenüber dem Radbremszylinder 5 abzusperren, kann nicht das Phänomen auftreten, daß das Bremsmittel in die Druckreduzierkammer 46 und die Kammer 47 strömt, um den Bremspedalhub zu erhöhen.

Die vorliegende Erfindung kann durch viele sehr verschiedene Ausfuhrungsformen verwirklicht werden, ohne von deren Grundgedanken abzuweichen. Die Erfindung ist daher nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt. Ihr Umfang ist vielmehr durch die entsprechenden Patentansprüche festgelegt. So kann beispielsweise eine Ausführungsform verwirklicht werden, bei der getrennte Federn auf die Ventilelemente einwirken, obwohl bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beide Ventilelemente 15, 16 durch eine einzige Feder 17 beaufschlagt werden. Darüberhinaus wird bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine Verbindung zwischen den Kanälen 2OD, 21D hergestellt, indem diese Kanäle linear angeordnet werden, wenn die Sitzelemente 19, 20, 21 mittels Preßpassung angeordnet werden.

Die Kanäle 2OD, 2lD können jedoch auch so miteinander in Verbindung gebracht werden, daß eine Ringnut in einer der gegenüberliegenden Seitenflächen der Sitzelemente 20, 21 ausgebildet wird, deren Radius der Strecke von der Mittelachse der Sitzelemente bis zu den Kanälen 2OD, 21D entspricht. Hierdurch kann auf den Positionierungsschritt verzichtet werden.

Erfindungsgemäß wird somit eine Bremsmitteldrucksteuerventileinheit zur Verfügung gestellt, die im Vergleich zum Stand der Technik ein Gehäuse 11 geringerer Größe und weniger Teile aufweist und die sich leichter zusammenbauen läßt. Darüberhinaus besteht kein Risiko eines Versagens der Dichtungen.

Erfindungsgemäß wird somit eine Bremsmitteldrucksteuerventileinheit vorgeschlagen, die ein Gehäuse mit einer einzigen zylindrischen Bohrung aufweist, welche eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung miteinander verbindet, die mit einem Hauptbremszylinder und einem Radbremszylinder in Verbindung stehen, Die zylindrische Bohrung nimmt die Teile von zwei getrennten Ventilen auf, nämlich ein erstes, zweites und drittes Sitzelement sowie erste und zweite Ventilelemente, die in und außer Kontakt mit den Sitzflächen dieser Sitzelemente gebracht werden, sowie eine zwischen den beiden Ventilkörpern angeordnete Feder, einen Druckreduzierkolben und einen Bypasskolben. Ein erster und zweiter Kanal, die parallel zueinander angeordnet sind, verbinden jeweils die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung über zwei hintereinander angeordnete Ventilhohlräume in der zylindrischen Bohrung und werden von den beiden Ventilen in Zusammenwirkung mit der Feder und den Kolben in einer vorgegebenen Weise geöffnet und geschlossen. Das dritte Sitzelement ist mit

Dichtungsringen versehen, die in eine erste und zweite Ringnut eingepaßt sind, welche im Außenumfang des Sitzelementes ausgebildet sind. Auf diese Weise wird eine Dichtung zwischen dem Außenumfang des dritten Sitzelementes und den Wandflächen der axial verlaufenden Bohrungen im ersten und zweiten Sitzelement hergestellt. Der Durchmesser des ersten und zweiten Endabschnittes des dritten Sitzelementes außerhalb der ersten und zweiten Ringnut ist so groß, daß diese Endabschnitte mit den Wandflächen der axial verlaufenden Bohrungen des ersten und zweiten Sitzelementes nicht in Kontakt treten.

- Leerseite

Claims

Tedtke - BüHLiNG - Kinne - Grupe 5EEÄ& 5EEÄ& Pellmann - Grams - Struif StS' .a8 Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-(ng. R Grupe 3601833 Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München 22. Januar 1986 DE 5509 / Patentansprüche case PA-1610-85P

1. Ventileinheit zur Bremsmitteldrucksteuerung in einem System mit einem Hauptbremszylinder und einem Radbremszylinder, gekennzeichnet durch:

Ein Gehäuse (11) mit einer Einlaßöffnung (HA) , die an den Hauptbremszylinder (2) angeschlossen ist, einer Auslaßöffnung (HB) , die an den Radbremszylinder (5) angeschlossen ist, und einer zylindrischen Bohrung (HC), die die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung miteinander verbindet; *

ein erstes Sitzelement (20) mit einer axial verlaufenden Bohrung (20A) und einer Sitzfläche (20B), das in die zylindrische Bohrung (HC) in abgedichteter Beziehung zur Wandfläche der Bohrung fest eingepaßt ist;

ein zweites Sitzelement (21) mit einer axial verlaufenden Bohrung (21A) und einer Sitzfläche (21B), das in abgedichteter Beziehung zur Wandfläche der zylindrischen Bohrung (lic) benachbart zum ersten Sitzelement (20) fest in diese eingepaßt ist;

ein drittes Sitzelement (19) mit einer Sitzfläche (19B), einen ersten Endabschnitt (19a), der in die Bohrung des ersten Sitzelementes (20) fest eingepaßt ist, und einen 25

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zweiten Endabschnitt (19b), der in die Bohrung des zweiten Sitzelementes (21) fest eingepaßt ist, so daß innerhalb des ersten und zweiten Sitzelementes (20, 21) eine erste undzweite Ventilkammer gebildet werden; 5

ein erstes und zweites Ventilelement (15, 16), die in der ersten und zweiten Ventilkammer angeordnet sind;

einen ersten und zweiten Kanal, die parallel zueinander angeordnet sind und die Einlaßöffnung (HA) nacheinander über die erste und zweite Ventilkammer mit der Auslaßöffnung (llB) verbinden;

eine Feder (17) zum Inkontaktbringen des ersten Ventilelementes (15) mit der Sitzfläche des ersten Sitzelementes

(20) zum Absperren des ersten Kanales und zum Trennen des zweiten Ventilelementes (16) von der Sitzfläche des dritten Sitzelementes (19) zum öffnen des zweiten Kanales und zum Inkontaktbringen des zweiten Ventilelementes (16) mit der Sitzfläche des zweiten Sitzelementes (21) zum Absperren des ersten Kanales;

einen Druckreduzierkolben (13) zum Trennen des ersten Ventilelementes (15) von der Sitzfläche des ersten Sitzelementes (20) gegen die Feder (17); und

einen Bypasskolben (24) zum Trennen des zweiten Ventilelementes (16) von der Sitzfläche des zweiten Sitzelementes

(21) und zum Inkontaktbringen des zweiten Ventilelementes mit der Sitzfläche des dritten Sitzelementes (19) gegen die Feder (17) ,

wobei das dritte Sitzelement (19) eine erste und zweite

Ringnut (19C, 19D) aufweist, die auf seinem Außenumfang ausgebildet und mit Dichtungsringen versehen sind, um eine Dichtung zwischen dem Außenumfang des dritten Sitzelementes (19) und Wandflächen der axial verlaufenden Bohrungen des ersten und zweiten Sitzelementes (20, 21) herzustellen, und

wobei der erste und zweite Endabschnitt des dritten Sitzelementes (19) außerhalb der ersten und zweiten Ringnut (19C, 19D) einen Außendurchmesser aufweisen, der zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt und den Wandflächen der axial verlaufenden Bohrungen des ersten und zweiten Sitzelementes (20, 21) Spiel vorsieht.

2. Ventileinheit nach Anspruch !,dadurch gekennzeichne t, daß der erste und zweite Kanal in dem ersten und zweiten Sitzelement (20, 21) und in dem dritten Sitzelement (19) vorgesehen sind.

3. Ventileinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kenn zeichnet, daß das erste Sitzelement (20) einen axial verlaufenden Kanal aufweist, der den ersten Kanal bildet.

4. Ventileinheit nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß das zweite Sitzelement (21) einen axial verlaufenden Kanal aufweist, der den ersten Kanal bildet.

5. Ventileinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a durch gekennzeichnet, daß das dritte Sitzelement (19) einen axialen Kanal aufweist, der den zweiten Kanal bildet, v/elcher die beiden Enden des dritten Sitzelementes (19) miteinander verbindet.

6. Ventileinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Sitzelement (19) Endabschnitte (19a, 19b) außerhalb der Nuten (19C, 19D) aufweist, die einen Außendurchmesser besitzen, welcher geringer ist als der Durchmesser eines entsprechenden Paßabschnittes, der in jeder der Axialbohrungen (20A, 21A) des ersten und zweiten Sitzelementes (20, 21) ausgebildet ist.

7. Ventileinheit nach Anspruch 1 oder 6,dadurch gekenn ze lehne t, daß das dritte Sitzelement (19) einen mittleren Abschnitt besitzt, dessen Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser der entsprechenden Paßabschnitte des ersten und zweiten Sitzelementes (20, 21).

8. Ventileinheit nach Anspruch 5,dad urch gekenn zeichnet, daß die Feder (17) innerhalb des Axialkanales des dritten Sitzelementes (19) angeordnet ist.

9. Ventileinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal durch die erste Ventilkammer des ersten Sitzelementes (20), eine Druckreduzierkammer (46) des Druckreduzierkolbens (13), eine erste Kammer des Verschlußelementes für den Bypasskolben (24) und die zweite Ventilkammer des zweiten Sitzelementes (21) gebildet wird.

10. Ventileinheit nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kanal durch die erste Ventilkammer des ersten Sitzelementes (20), den Axialkanal des dritten Sitzelementes (19) und die zweite Ventilkammer des zweiten Sitzelement.es (21) gebildet wird.

11. Ventileinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren eine Hydraulikdruck-">uelle(29) und ein Regelventil (37) umfaßt, das den Bypasskolben (24) und den Druckreduzierkolben

(13) mit einem geregelten Hydraulikdruck versorgt.

12. Ventileinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der geregelte Hydraulikdruck vom Regelventil (37) einer zweiten Kammer des Bypasskolbens

(24) zugeführt wird, die auf der der zweiten Ventilkammer gegenüberliegenden Seite des Bypasskolbens angeordnet ist.

13. Ventileinheit nach Anspruch 12,dad ure h ge kennzeichnet, daß das Regelventil (37) einen geregelten Hydraulikdruck vorsieht, der beim Anlegen der Bremse einen Hydraulikdruck erzeugt, welcher dem vom Hauptbremszylinder (2) erzeugten Hydraulikdruck proportional großer als dieser ist.

14. Ventileinheit nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß der geregelte Hydraulikdruck über ein Solenoidventil (40) einer Kammer zugeführt wird, die sich auf der der ersten Ventilkammer gegenüberliegenden Seite des Druckreduzierkolbens (13) befindet.

15. Ventileinheit nach Anspruch 13,dadurch g e kenn ze ichnet, daß die gegenüberliegende Kammer des Druckreduzierkolbens (13) wahlweise über ein Solenoidventil (43) an eine Auslaßöffnung anschließbar ist.

16. Ventileinheit nach Anspruch 14,dad urch g e kennzeichn et, daß das Solenoidventil (40) an eine elektronische Steuereinheit (36) angeschlossen ist,

die die Funktionsweise des Solenoidventiles in Abhängigkeit von einem Signal von einem Raddrehzahlsensor (44) steuert.

17. Ventileinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a durch gekennzeichnet, daß eines des

ersten und zweiten Sitzelementes (20, 21) in den einander gegenüberliegenden Seitenflächen einen Ringkanal aufweist, der beide Axialkanäle der Sitzelemente miteinander verbindet .
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