DE69328075T2

DE69328075T2 - Steuerventil für eine hydraulische Bremsanlage

Info

Publication number: DE69328075T2
Application number: DE69328075T
Authority: DE
Inventors: Toru Oyama; Kazuo Saito; Takao Yasuda
Original assignee: Miyako Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Miyako Jidosha Kogyo KK
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2013-12-22
Also published as: JPH06191392A; ATE190572T1; DE604192T1; JP3244826B2; EP0604192B1; US5442916A; EP0604192A3; DE69328075D1; EP0604192A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung einer Steuerventilanordnung für eine Gesamtdruck-Hydraulikbremse eines Einzel- oder Dualsystems in einem Fahrzeug oder dgl.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein Gesamtdruck-Hydraulikbremssystem, bei dem ein mittels einer Hydraulikfluidquelle, wie z. B. einer Hydraulikpumpe oder dgl. in einem Sammelbehälter gespeichertes Hydraulikfluid direkt über eine Steuerventilanordnung Endbremsen zugeführt wird, ist bereits bekannt. Bei einem solchen Gesamtdruck-Hydraulikbremssystem können die Endbremsen nur durch eine Betätigung der Steuerventilanordnung betätigt werden, so daß selbst in dem Fall, in dem die in den Endbremsen erforderliche Fluidmenge groß ist, die Bremsen durch einen geringen Betätigungsbetrag und eine geringe Kraft betätigt werden können. Wegen dieses Vorteils wird das Gesamtdruck- Hydraulikbremssystem in Baufahrzeugen oder für industrielle Zwecke etc. verwendet.
Entsprechend der Struktur dieses Systemtyps kann die Ventilstange in der Steuerventilanordnung nicht nur mechanisch betätigt werden, sondern auch durch Fernsteuerung. Bei ermöglichter Fernsteuerung wird jedoch ein komplizierter Verbindungsmechanismus benötigt.
Das vorbekannte US-Patent Nr. 4 360 239 offenbart ein Bremsventilsystem, bei dem ein Fernsteuer-Eingangsanschluß mit einer Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung verbunden ist. Dieses System vermeidet das Erfordernis eines komplizierten Verbindungsmechanismus.
Da jedoch der Montageraum in einem Fahrzeug eng ist, ist ein erheblicher Zeitaufwand für die Montagearbeit erforderlich.

ABRISS DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerventilanordnung für eine Gesamtdruck-Hydraulikbremse bereitzustellen, welche keine Montagearbeit für ein Fernsteuerelement erfordert und in der Lage ist, durch einen einfachen Aufbau ferngesteuert zu werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Steuerventilanordnung, wie sie in Anspruch 1 dargelegt ist, bereitgestellt. Gemäß diesem Aufbau kann nicht nur die Montagearbeit für ein Fernsteuerelement, wie z. B. der herkömmliche Verbindungsmechanismus, weggelassen werden, sondern eine Fernsteuerung kann auch durch einen einfachen Aufbau erstellt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine Schnittansicht zur Darstellung einer Steuerventilanordnung für eine Gesamtdruck- Hydraulikbremse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In Fig. 1 ist ein Abschnitt einer Steuerventilanordnung für eine Gesamtdruck-Hydraulikbremse eines Dualsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein Primärgehäuse und die Bezugsziffer 2 ein Sekundärgehäuse. Die Steuerventilanordnung ist hauptsächlich aus diesen Gehäuseteilen zusammengesetzt. Die Bezugsziffern 3 und 4 bezeichnen erste bzw. zweite Spulenventile, die innerhalb dieser Gehäuseteile angeordnet sind. In den ersten bzw. zweiten Spulenventilen sind Löcher 3a bzw. 4a jeweils mit einem vorbestimmten Durchmesser ausgebildet. Die Bezugsziffer 5 bezeichnet einen im Loch 3a des ersten Spulenventils 3 angeordneten Ventilstößel, der zusammen mit der Innenwand des Lochs 3a eine hydraulische Reaktionsdruckkammer 6 bildet, während Bezugsziffer 7 einen im Loch 4a des zweiten Spulenventils 4 angeordneten Ventilstößel bezeichnet, welcher zusammen mit der Innenwand des Lochs 4a eine hydraulische Reaktionsdruckkammer 8 bildet. Die Bezugsziffer 9a bezeichnet ein kleines Loch zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Endbremsöffnung 10 und der hydraulischen Reaktionsdruckkammer 6, während die Bezugsziffer 9b ein kleines Loch zur Verbindung zwischen einer Endbremsöffnung 11 und der hydraulischen Reaktionsdruckkammer 8 bezeichnet.
Die Bezugsziffer 12 bezeichnet einen Kolben, der in Reaktion auf das Niederdrücken eines Bremspedals (nicht dargestellt) sich nach links und rechts (Axialrichtungen) zu bewegen vermag. Der Kolben 12 ist intern mit einem später beschriebenen Steuerkolben 37 versehen. Die Bezugsziffer 13 bezeichnet eine Feder, die bei Bewegung nach links des Kolbens 12 komprimiert wird, und die eine solche Kompressionslast auf das erste Spulenventil 3 und auch die Betätigungskraft des Steuerkolbens 37 auf das erste Spulenventil 3 überträgt. Die Bezugsziffer 14 bezeichnet eine Rückholfeder zum Zurückholen des ersten Spulenventils 3 in seine Ausgangsposition (den dargestellten Zustand); die Bezugsziffer 15 bezeichnet eine Rückholfeder zum Zurückholen des zweiten Spulenventils 4 in dessen Ausgangsposition (den dargestellten Zustand); und die Bezugsziffer 16 bezeichnet eine Feder, die durch die Betätigung des ersten Spulenventils 3 komprimiert wird und diese Kompressionslast über den Kolbenstößel 5 auf das zweite Spulenventil 4 überträgt.
Die Bezugsziffern 17 und 18 bezeichnen Sammelbehälteröffnungen, die durch Leitungen 19 und 20 mit Sammelbehältern 21 und 22 verbunden sind, welche Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtungen sind. Die Bezugsziffer 23 bezeichnet eine mit einem Öltank 25 über eine Leitung 24 verbundene Ablaßöffnung. Die Bezugsziffern 26, 27, 28 und 29 bezeichnen Endbremsen, die mit den Endbremsöffnungen 10 und 11 über Leitungen 30 und 31 verbunden sind.
Die Bezugsziffern 32, 33 und 34 bezeichnen Hydraulikdruck-Entspannungskammern. Die Kammern 32 und 33 stehen über einen in dem Sekundärgehäuse 2 ausgebildeten Durchgang 35 miteinander in Verbindung, während die Kammern 33 und 34 über einen im Primärgehäuse 1 ausgebildeten Durchgang 36 miteinander in Verbindung stehen. Die Ablaßöffnung 23 ist in der Kammer 34 vorgesehen. Während sich das zweite Spulenventil 4 in seinem dargestellten Zustand befindet, steht die Hydraulikdruck-Entspannungskammer 33 mit der Endbremsöffnung 11 über eine im zweiten Spulenventil 4 ausgebildete erste Auslaßnut 4b in Verbindung, und während sich das erste Spulenventil 3 in seinem dargestellten Zustand befindet, steht die Hydraulikdruck- Entspannungskammer 34 über eine in dem ersten Spulenventil 3 ausgebildete Auslaßnut 3b mit der Endbremsöffnung 10 in Verbindung.
Die Bezugsziffer 37 bezeichnet einen Steuerkolben, der innerhalb eines Bohrungsabschnitts 12a des Kolbens 12 angeordnet ist und durch das Hydraulikfluid betätigt wird. Die Bezugsziffer 38 bezeichnet eine Verbindungsnut, die sowohl in der Außenumfangsfläche des Kolbens 12 als auch der Zylinder-Innenfläche, entlang der die Außenumfangsfläche des Kolbens gleitet, ausgebildet ist. Die Bezugsziffer 39 bezeichnet eine Steuerkammer. Die Bezugsziffer 40 bezeichnet eine Steueröffnung, die durch eine Leitung 42 mit einer Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung 41 zur Fernsteuerung verbunden ist, und die das Hydraulikfluid von der Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung 41 der Steuerkammer 39 durch die Verbindungsnut 38 und ein im Kolben 12 ausgebildetes kleines Loch 43 zuführt.
Wenn bei dem obigen Aufbau eine Hydraulikpumpe (nicht dargestellt) durch einen Motor angetrieben wird, so wird das von dieser ausgestoßene Hydraulikfluid in den Sammelbehältern 21 und 22 gespeichert, von denen es über Leitungen 19 und 20 dann den Sammelbehälteröffnungen 17 und 18 zugeführt wird.
Zu diesem Zeitpunkt befinden sich sowohl das erste als auch das zweite Spulenventil 3 bzw. 4 in den betreffenden dargestellten Positionen, und die Zufuhr des Hydraulikfluids von den Speicherbehältern 21 und 22 zu den Endbremsöffnungen 10 bzw. 11 ist abgestellt, so daß das Hydraulikfluid nicht den Endbremsen 26, 27 und 28, 29 zugeführt wird, sondern über ein Ventil (nicht dargestellt) zum Öltank 25 zurückgeleitet wird.
Da ferner die Endbremsöffnung 10 in Verbindung mit der Hydraulikdruck-Entspannungskammer 34 über die in dem ersten Spulenventil 3 ausgebildete erste Ausgangsnut 3b in Verbindung steht, und die Endbremsöffnung 11 mit der Kammer 34 über die in dem zweiten Spulenventil 4 ausgebildete Ausgangsnut 4b und ferner über die Hydraulikdruck-Entspannungskammer 33 und den Durchgang 36 mit der Kammer 34 in Verbindung steht, werden die Endbremsen 26, 27 und 28, 29, die mit den Endbremsöffnungen 10 bzw. 11 in Verbindung stehen, von der Kammer 34 zum Öltank 25 über die Abzugsöffnung 23 und die Leitung 24 entspannt bzw. gelöst.
Im folgenden wird nun eine Beschreibung zu dem Fall gegeben, in dem das Bremspedal betätigt wird.
Bei Niederdrücken des Bremspedals wird der Kolben 12 in der Figur nach links bewegt, so daß die Feder 13 komprimiert und das erste Spulenventil 3 nach innen gedrückt wird (es wird in der Figur nach links betätigt). Die Feder 16 weist eine Federkonstante auf, die in ausreichendem Maße größer ist als die der Rückholfeder 14, so daß, wenn das erste Spulenventil 3 nach innen gedrückt wird, dessen Betätigungskraft über die Feder 16 und den Stößel 5 auf das zweite Spulenventil 4 übertragen wird, so daß das zweite Spulenventil ebenfalls nach innen gedrückt wird.
Wenn die ersten und zweiten Spulenventile 3 und 4 nach innen gedrückt werden, bewegen sich die darin ausgebildeten ersten Ausgangsnuten 3b und 4b nach links in der Figur, was darin resultiert, daß die Verbindung der Endbremsöffnungen 10 und 11 mit der Hydraulikdruck- Entspannungskammer 34, d. h. die Verbindung derselben mit dem Öltank 25, unterbrochen wird.
Wenn die ersten und zweiten Spulenventile 3 und 4 noch weiter nach innen gedrückt werden, werden die Sammelbehälteröffnungen 17 und 18 über die zweiten Ausgangsnuten 3c und 4c, die in den ersten und zweiten Spulenventilen 3 bzw. 4 ausgebildet sind, in Verbindung mit den Endbremsöffnungen 10 und 11 gebracht, so daß das Hydraulikfluid in dem Sammelbehälter 21 und das im Sammelbehälter 22 über Leitungen 19 bzw. 20, die Sammelbehälteröffnungen 17 bzw. 18, die Endbremsöffnungen 10 bzw. 11 sowie die Leitungen 30 bzw. 31 zu den Endbremsen 26, 27 bzw. 28, 29 übertragen wird.
Dabei wird das Hydraulikfluid in den Endbremsen 26, 27 und das in den Endbremsen 28, 29 über kleine Löcher 9a bzw. 9b in die hydraulischen Reaktionsdruckkammern 6 und 8 geleitet. Das Hydraulikfluid in der Kammer 6 wirkt als Rückstoßkraft für das erste Spulenventil 3, wodurch das Ventil 3 bis zu einer Position zurückgestoßen wird, in der sich die genannte Kraft mit der Vorbelastungskraft der Feder 13 ausgleicht. Damit steht die auf den Kolben 12 einwirkende Betätigungskraft im Gleichgewicht mit dem Hydraulikfluid in den Endbremsen 26, 27 und demjenigen in den Endbremsen 28, 29 über die Feder 13, so daß ein der Betätigungskraft proportionaler Hydraulikdruck erzeugt wird. Andererseits wirkt das Hydraulikfluid in der hydraulischen Reaktionsdruckkammer 8 als Rückstoßkraft für das zweite Spulenventil 4, so daß das Ventil 4 bis zu einer Position zurückgestoßen wird, bei welcher der Hydraulikdruck in der hydraulischen Reaktionsdruckkammer 6 mit der Betätigungskraft des Stößels 5 zum Ausgleich kommt. Als Ergebnis werden der Druck des Hydraulikfluids in der Kammer 6 und derjenige in der Kammer 8 einander gleich, wodurch der Druck des Hydraulikfluids in den Endbremsen 26, 27 und derjenige in den Endbremsen 27, 28 ausgeglichen wird.
Die Beschreibung richtet sich nun auf den Fall, bei dem eine Fernsteuerung vorgenommen wird.
Wenn die Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung 41 durch eine Fernsteuerung angetrieben wird und der Steueröffnung 40 über eine Leitung 42 ein Hydraulikfluid zugeführt wird, wird das Hydraulikfluid über die Verbindungsnut 38 und ein kleines Loch 43 in die Steuerkammer 39 eingeleitet und wirkt als Kraft zur Bewegung des Steuerkolbens 37 nach links in der Figur. Daher wird wie in dem Fall, bei dem der Kolben 12 bei Niederdrücken des Bremspedals nach links in der Figur bewegt wird, der Steuerkolben 37 nach links bewegt, so daß die Feder 13 komprimiert und die erste Spule 3 nach innen gedrückt wird.
Diese Betätigungskraft wird auf das zweite Spulenventil 4 über die Feder 16 und den Stößel 5 übertragen, so daß das Ventil 4 ebenfalls nach innen gedrückt wird. Infolgedessen werden auf dieselbe Weise wie oben die Sammelbehälteröffnungen 17 und 18 jeweils mit den Endbremsöffnungen 10 bzw. 11 in Verbindung gebracht, so daß das Hydraulikfluid im Sammelbehälter 21 und das im Sammelbehälter 22 über die Leitungen 19 bzw. 20, die Sammelbehälteröffnungen 17 bzw. 18, die Endbremsöffnungen 10 bzw. 11 sowie die Leitungen 30 bzw. 31 auf die Endbremsen 26, 27 bzw. 28, 29 übertragen wird.
Da gemäß dieser Ausführungsform der Steuerkolben 37 innerhalb des Kolbens 12 angeordnet und wie bei der gewöhnlichen Arbeitsweise, die auf der Betätigung des Bremspedals beruht, betätigt wird, kann eine Fernsteuerung nur durch eine Leitungsverbindung mit der Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung 41 für Fernsteuerung hergestellt werden, d. h., ohne Verwendung einer so komplizierten Struktur wie einer Gestängebewegung.
Da eine Fernsteuerung lediglich durch Hinzufügen eines Steuerkolbens 37, einer Steuerkammer 39 und einer Steueröffnung 40 zu einer herkömmliche Vorrichtung erstellt werden kann, ist es übrigens möglich, sich die Montagearbeit des Fernsteuerelements zu ersparen.
Gemäß dem obigen Aufbau kann darüber hinaus durch Verändern des Durchmessers des Steuerkolbens 37 derselbe Druck wie bei der herkömmlichen Bremspedalbetätigung in dem von der Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung 41 für Fernsteuerung zugeführten Hydraulikfluid erzeugt werden.
Da ferner der Steuerkolben 37 innerhalb des Kolbens 12 eingegliedert ist, steht keine Vergrößerung der Vorrichtungsgröße zu befürchten.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung zwar auf ein Dual-Bremssystem angewandt, die Erfindung ist jedoch auch auf ein Einzel- Bremssystem anwendbar.

Claims

1. Steuerventilanordnung für eine Gesamtdruck- Hydraulikbremse mit:

einem mit einer Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung (21) für die Bremse eingangsmäßig verbindbaren Eingangsanschluß (17),

einem mit einem Bremssystem ausgangsmäßig verbindbaren Ausgangsanschluß (10),

einem mit der Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung (21) für eine Fernsteuerung eingangsmäßig verbindbaren Fernsteuer- Eingangsanschluß (40),

einem ersten Ansprechelement, das durch einen Kolben (12) gebildet ist, der einen zur Vorderseite des ersten Ansprechelements hin geöffneten Bohrungsabschnitt hat und das bzw. der im Einsatz gemäß einer auf ein Bremspedal ausgeübten Druckkraft bewegt wird,

gekennzeichnet durch:

ein zweites Ansprechelement, das durch einen Pilotkolben (37) gebildet ist, der beweglich in dem Bohrungsabschnitt des ersten Ansprechelements angeordnet ist, das hinter dem zweiten Ansprechelement in dem Bohrungsabschnitt eine mit dem Fernsteuer-Eingangsanschluß (40) verbundene Pilotkammer (39) bildet, wobei das zweite Ansprechelement bzw. der Pilotkolben zusammen mit dem ersten Ansprechelement bewegt wird, wenn im Einsatz die Druckkraft auf das Bremspedal ausgeübt wird und durch den Hydraulikfluiddruck der Pilotkammer (39) relativ zum ersten Ansprechelement bewegt wird,

eine Spulenventileinrichtung (3), die eine Öffnungs/Schließsteuerung für das Hydraulikfluid von dem Eingangsanschluß (17) gemäß der Bewegung des ersten Ansprechelements oder sowohl des ersten als auch des zweiten Ansprechelements durchführt und dem Ausgangsanschluß (10) das Hydraulikfluid liefert, sowie

eine Federeinrichtung (13), welche die Bewegungskraft des ersten und zweiten Ansprechelements auf die Spulenventileinrichtung (3) überträgt.

2. Steuerventilanordnung nach Anspruch 1, wobei die Pilotkammer (39) mit dem Fernsteuer-Eingangsanschluß (40) über eine Kommunikationsnut (38), die sowohl in einer Außenumfangsfläche des ersten Ansprechelements (12) als auch einer Zylinder-Innenfläche, entlang der die Außenumfangsfläche des ersten Ansprechelements gleitet, ausgebildet ist, sowie über ein in dem ersten Ansprechelement ausgebildetes kleines Loch (43) in Verbindung steht.