DE890316C

DE890316C - Hilfsbetaetigungsvorrichtung, insbesondere fuer hydraulische Fahrzeugbremsen

Info

Publication number: DE890316C
Application number: DEB9072A
Authority: DE
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1941-08-16
Filing date: 1950-09-02
Publication date: 1953-09-17
Also published as: FR919495A; GB557762A; US2332340A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 17. SEPTEMBER 1953

B go¹/2 Π j 63 c

Fahrzeugbremsen

Die Erfindung betrifft eine durch einen Druckunterschied betriebene Hilfsbetätigungsvorrichtung, insbesondere für hydraulische Fahrzeugbremsen, wobei der mit dem zur Steuerung der Hilfskraftvorrichtung dienenden Ventil antriebsmäßig verbundene Hauptzylinder so angeordnet ist, daß er in der normalen Stellung durch Vermittlung eines Arbeitszylinders mit den zugehörigen Einrückzylindern (Radzylindern) verbunden ist.

Bei der üblichen hydraulischen Bremseinrichtung wird in dem Haupt- oder Druckerzeugungszylinder ein Absperrventil verwendet, um in den Bremsleitungen jederzeit einen gewissen Druck aufrechtzuerhalten, und zwar auch dann, wenn die Bremsen gelöst sind. Die Gründe für die Aufrechterhaltung eines solchen Druckes in den Bremsleitungen bestehen darin, daß einerseits das Eindringen von Luft in die Einrück- oder Radzylinder infolge der Bildung eines Unterdruckes in diesen Zylindern vermieden werden soll und daß andererseits die in den Bremsleitungen enthaltene Flüssigkeit unter dem Einfluß der Schwerkraft nicht in den Hauptzylinder zurückkehren kann, falls sich der Radzylinder zeitweise höher als der Hauptzylinder befinden sollte.

Bei den hydraulischen Bremseinrichtungen, die teilweise durch eine Hilfskraft betätigt werden, wie z. B. bei den hier in Frage kommenden Einrichtungen, ist es üblich, den durch den Hauptzylinderkolben geschaffenen Druck einerseits dazu zu verwenden, um Druckflüssigkeit zur Betätigung der Bremsen unmittelbar nach diesen zu drücken und andererseits um Flüssigkeit nach einem Steuerventil zu drücken, das die Hilfskraftvorrichtung betätigt, welche ihrerseits einen Druck auf die die Bremsen betätigende Flüssigkeit ausübt. Das

Steuerventil darf hierbei die Hilfskraftvorrichtung erst dann betätigen, wenn der Fahrer die Bremsen anziehen will. Wenn nun die hydraulische Flüssigkeit, die in der den Hauptzylinder mit dem Steuerventil verbindenden Leitung enthalten ist, selbst dann unter einem vorbestimmten Druck steht, wenn die Bremsen gelöst sind, so wird es nötig sein, eine Feder oder sonstige elastische Vorrichtung vorzusehen, die imstande ist, das Steuerventil so ίο lange in der Entlastungs- oder Ruhestellung zu halten, bis der Druck im Hauptzylinder über den vorbestimmten normalen Leitungsdruck erhöht wird. Diese Feder soll nicht nur imstande sein, das Steuerventil in der Ruhestellung zu halten, sie soll auch unter einer solchen Überspannung stehen, daß sie nach dem Anziehen der Bremsen ohne Rücksicht auf die vorherrschenden Bedingungen die Entlastung des Ventils gewährleistet.

Erfindungsgemäß ist der Arbeitsraum des Zylinders, der den gesteuerten Teil des Steuerventils betätigt, mit dem Arbeitsraum des Hauptzylinders vorder Absperrvorrichtung verbunden, durch welche ein vorbestimmter Druck auf die Arbeitsflüssigkeit aufrechterhalten wird. Dieser Arbeitsraum des Hauptzylinders steht nicht unter Druck (mit Ausnahme des atmosphärischen Druckes), solange die Bremsen gelöst sind. "Dies bedeutet, daß, obwohl jederzeit ein Druck in dem Radzylinder aufrechterhalten wird, das Steuerventil keine Feder erfordert, deren Kraft genügt, um diesen normalen Druck zu überwinden. Dies bedeutet ferner, daß das Steuerventil mit einem Druck betätigt werden kann, der geringer ist als der normalerweise in den hydraulischen Leitungen herrschende Druck, so daß selbst der geringste Druck, den der Bedienende im Hauptzylinder hinter dem üblichen, im letzteren passend angeordneten Absperrventil erzeugt, imstande sein wird, das Steuerventil zu betätigen und somit das Arbeiten der Hilf startvorrichtung einzuleiten. Das Steuerventil ist daher äußerst empfindlich, und die Hilf startvorrichtung wird sofort nach Erzeugung des Druckes im Hauptzylinder in Tätigkeit treten, so daß der Bedienende nur eine geringe Kraft auszuüben braucht, um eine nennenswerte Bremswirkung zu erzielen, und das Gefühl am Bremspedal äußerst sanft sein wird.

Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. ι eine hydraulische Bremseinrichtung mit einer Hilfskraftvorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Hauptzylinder der Fig. ι in der lotrechten Ebene und Fig- 3¹ einen Schnitt durch das Steuerventil der Fig. ι in der lotrechten Ebene.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Bremse besitzt einen üblichen Hauptzylinder 10, der imstande ist, eine Flüssigkeit unter Druck zu setzen, fio und mehrere übliche Rad- oder Einrückzylinder 12, die dazu dienen, Bremsbacken 14 unter dem Einfluß der Druckflüssigkeit gegen Bremstrommeln 15 zu drücken. Ein bei 18 drehbar gelagertes, vom Führer ' zu betätigendes Bremspedal 16 besitzt eine Stange 20, die in das Innere des Hauptzylinders 10 eindringt und mit einem Kolben 22 (Fig. 2) in Berührung kommt, wobei die genannte Stange und der genannte Kolben so angeordnet sind, daß sie die Flüssigkeit im Hauptzylinder bei Betätigung des Bremspedals 16 unter Druck setzen. Eine Flüssigkeitsleitung 24 ist am Auslaß 26 aus dem Hauptzylinder 10 mit diesem derart verbunden, daß sie ihn mit einem hydraulischen Arbeitszylinder 28 verbindet. Neben und in Verbindung mit dem Arbeitszylinder 28 ist ein pneumatischer bzw. Unterdruckhilfszylinder 30 angeordnet. Das Auslaßende des Arbeitszylinders 28, d. h. das Ende, das am weitesten vom Hilfszylinder 30 entfernt ist, ist durch eine Flüssigkeitsleitung 32 und mehrere an dieser angeschlossene Abzweigleitungen mit den Rad- oder Einrückzylindern 12 verbunden.

Eine Leitung 34 ist mit dem Hauptzylinder an der Öffnung 36 des letzteren verbunden. Diese Leitung 34 führt von diesem Auslaß 36 des Hauptzylinders nach einem allgemein mit 38 bezeichneten Steuerventil. Das Steuerventil 38 besitzt einen hydraulischen oder steuernden Teil 40 und einen pneumatischen oder gesteuerten Teil 42. Eine pneumatische Leitung bzw. Unterdruckleitung 44, die von einer Unterdruckquelle, wie z. B. dem üblichen Einlaßsammeirohr 46 ausgeht, ist mit der rechten, d. h. der am weitesten vom Steuerventil 38 entfernten Seite des Hilfszylinders 30 verbunden. Eine von der Leitung 44 ausgehende Zweigleitung 47 führt nach einer Seite des Steuerventils 38, und eine Leitung 48 verbindet die Zweigleitung 47 mit dem linken Ende dieses Steuerventils 38, wobei dieses linke Ende das vom Hilfszylinder 30 am weitesten entfernte Ende ist. Eine pneumatische Druckleitung 50 verbindet das eine Ende des Steuerventils 38 mit dem linken bzw. anderen Ende des Hilfszylinders 30.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß der Hauptzylinder io einen Behälterteil 52 und einen Zylinder- oder Druckteil 54 aufweist. Der Kolben 22 bewegt sich in dem Druck- oder Zylinderteil 54 hin und her. Dieser Kolben besitzt einen Kopf 56, einen Körperteil 58 und einen Mantel oder hinteren Flansch 60. Der Körperteil hat einen kleineren Durchmesser als der Kopf- und der Mantelteil, so daß ein ringförmiger Raum 62 zwischen dem Kopf- und dem Mantelteil des Kolbens gebildet wird. Dieser Raum ist für gewöhnlich durch eine öffnung 64 mit dem Behälter 52 verbunden. Eine Dichtungsmanschette 66 ruht gegen den Kopf des Kolbens, und mehrere im Kolbenkopf vorgesehene öffnungen 68 verbinden den ringförmigen Raum 62 mit dem hinteren Teil der Dichtungsmanschette 66. Eine Ausgleichsöffnung 70, die den Behälter 52 mit dem Zylinder 54 verbindet, befindet sich gerade vor der Dichtungsmanschette 66, wenn der Kolben und die Manschette eine Stellung einnehmen, in welcher die Bremsen gelöst sind.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Absperrventil 72 neben dem Auslaß 26 aus dem Hauptzylinder vorgesehen. Das Absperrventil 72

besteht aus einem Gehäuse 74, zweckmäßig einem Metallgehäuse, und einem biegsamen inneren Teil 76 aus Gummi oder einem ähnlichen nachgiebigen Stoff. Im Gehäuse 74 sind mehrere Öffnungen 78 vorgesehen, damit die im Zylinder 54 enthaltene Flüssigkeit gegen die Außenfläche des nachgiebigen Teils y6 fließen kann. Eine Feder 80 dient dazu, das Absperrventil 72 gegen das linke Ende des Hauptzylinders und gleichzeitig die Dichtungsmanschette 66 in ihrer Stellung auf dem Kolben 22 zu halten.

Der Hauptzylinder und das Absperrventil 72 sind von der üblichen Bauart, und deren Arbeitsweise ergibt sich ohne weiteres. Wenn der Kolben 22 nach links bewegt wird, um Flüssigkeit aus dem Hauptzylinder zu drücken, fließt die Flüssigkeit durch die Öffnungen 78 an der Außenfläche des nachgiebigen Teils 76 vorbei nach dem Hauptzylinderauslaß 26. Wenn der Kolben 22 zurückgezogen wird, um die Bremsen zu lösen, gelangt die von den Radzylindern zurückkommende Flüssigkeit in den Hauptzylinderauslaß 26 und drückt gegen die Seiten des nachgiebigen Teils γ6, so daß sie die öffnungen 78 zu schließen sucht. Die zurückkommende Flüssigkeit muß daher die Kraft der Federn 80 überwinden, bevor sie das Gehäuse 74 von seinem Sitz gegen das linke Ende des Hauptzylinders abheben und in den Zylinder 54 und den Behälter 52 zurückfließen kann. Das Absperrventil 72 und die Feder 80 dienen somit dazu, in den hydraulischen Leitungen einen geringen, von der Kraft der Feder 80 bestimmten Druck jederzeit aufrechtzuerhalten.

Wie Fig. 3 zeigt, besteht das Steuerventil 38 aus einem hydraulischen Teil 40 und einem pneumatischen oder Unterdruckteil 42. Der Teil 42 wird durch den im Teil 40 herrschenden hydraulischen Druck derart gesteuert, daß der Hilfszylinder 30 entsprechend der Betätigung des Hauptzylinders 10 betätigt wird. Eine zwischen einem Ring 84 und einer Membran 86 angeordnete Feder 82 sucht die Membran und hierdurch einen hydraulischen Kolben 88 nach links zu drücken, um die Teile des Steuerventils 38 in der Stellung zu halten, in welcher die Bremsen gelöst sind. Wenn ein hydraulischer Druck im Hauptzylinder erzeugt wird, so fließt Druckflüssigkeit durch den Einlaß 90 in den Ventilteil 40 ein und drückt gegen das linke Ende des Kolbens 88, um diesen Kolben nach rechts zu bewegen und den pneumatischen bzw. Unterdruckteil 42 des Ventils zu betätigen. Durch die Betätigung dieses pneumatischen Teils 42 wird der Hilfskraftzylinder 30 betätigt, um eine Kraft gegen einen (nicht dargestellten) im Arbeitszylinder 28 vorgesehenen, zum Anziehen der Bremsen dienenden Kolben auszuüben.

Der Einlaß 90 des Ventilteils 40' ist durch die Leitung 34 mit dem Hauptzylinder an seinem Auslaß 36 verbunden, wobei sich dieser Auslaß auf der Behälterseite des Absperrventils 72 befindet. Somit steht die hydraulische Flüssigkeit in der Leitung 34 und daher im Ventil 38 nur unter dem atmosphärischen Druck und nicht unter dem Druck, der durch das Absperrventil 72 in der mit den Radzylindern verbundenen Leitung 24 aufrechterhalten wird. Wegen der Art und Weise, in der das Ventil 38 mit dem Hauptzylinder 10 verbunden ist, braucht die Feder 82 des Ventils nur eine leichte Feder zu sein. Falls es gewünscht wird, den hydraulischen Druck beim Öffnen des Ventils 38 wirksamer zu machen, kann man den Kolben 88 größer machen, ohne daß es nötig wäre, die Kraft der Feder 82 zu vergrößern.

Die Vorrichtung arbeitet im allgemeinen wie folgt: Die im Hauptzylinder 10 enthaltene Flüssigkeit ist für gewöhnlich imstande, durch die Leitung 24, den Arbeitszylinder 28 und die Leitung 32 zu fließen, um in die Radzylinder 12 einzudringen und die Bremsen anzuziehen. Sobald jedoch im Hauptzylinder 10 ein Druck erzeugt wird, der höher ist als der im Behälter herrschende oder der atmosphärische Druck, wird dieser Druck durch die in der Leitung 34 befindliche Flüssigkeit weiter übertragen, um den Kolben des Ventils 38 und somit auch dieses Ventil zu betätigen. Durch die Betätigung des Ventils 38 entsteht ein Druckunterschied, der auf einen im Zylinder 30 angeordneten (nicht dargestellten) Kolben einwirkt, der mittels einer Stange den Flüssigkeitsdruck in der Leitung 32 erhöht und gleichzeitig die Leitung 32 von der g₀ Leitung 24 trennt. Da die in der Leitung 34 enthaltene Flüssigkeit das Ventil 38 sofort zu betätigen beginnt, sobald der Druck im Hauptzylinder über den Behälterdruck steigt, wird der Hauptzylinder schneller in Tätigkeit gesetzt als es bisher der Fall war. Hieraus ergibt sich ein sanfteres und weicheres Bremspedalgefühl.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Durch einen Druckunterschied betriebene Hilfsbetätigungsvorrichtung, insbesondere für hydraulische Fahrzeugbremsen, wobei der mit dem Steuerventil einer Hilfskraftvorrichtung antriebsmäßig verbundene Hauptzylinder so angeordnet ist, daß er in der normalen Stellung mit den Einrückzylindern über einen Arbeitszylinder in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum des Zylinders (40), der den gesteuerten Teil (42) des Steuerventils (38) betätigt, mit dem Arbeitsraum (54) des Hauptzylinders (10) vor der Absperrvorrichtung (74 bis 80) verbunden ist, durch welche ein vorbestimmter Restdruck in der Arbeitsflüssigkeit aufrechterhalten wird.

2. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (34),

die zu dem den gesteuerten Teil (42) des Steuerventils (38) betätigenden Zylinder (40) führt, mit dem .Arbeitsraum (54) des Hauptzylinders (10) vor dem in diesem Hauptzylinder angeordneten Absperrventil (74-76-78) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen