DE9302317U1 - Verzögerungsabhängiges Druckregelventil für Fahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Description

WUESTH0FF & WUEOTHOFP" -^:

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

FRANZ U. FREDA WUESTHOFF EST. 1927

- E. FREIHERR VON PECHMANN, DR. DIPL-CHEM,

DIETER BEHRENS, DR.-ING. JÜRGEN BRANDES, DR. DIPL.-CHEM.

Lucas KOP-92017 RUPERTGOETZ₁DIPL-ING-DIPL-WIRTSCKINg.

AXEL VON HELLFELD, DR. DIPL-PHYS.

IG-69 991 RECHTSANWALT

17 02 1993 GERT WÜRTENBERGER, DR.

SCHWEIGERSTRASSE 2 D-8000 MÜNCHEN 90

TELEFAX (089)6639 36 TELEX 524070 TELEFON (089)6620 51

Verzögerungsabhängiges Druckregelventil für Fahrzeugbremsanlagen

Die Erfindung betrifft ein verzögerungsabhängiges Druckregelventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Ventile sind beispielsweise aus der DE 22 13 463 C3 und aus der EP 0 111 766 Bl bekannt. Sie sind üblicherweise zwischen einem Hauptbremszylinder und einem oder mehreren Radbremszylindern, meist Hinterradbremszylindem, angeordnet, und derart eingestellt, daß sie bei einer bestimmten Fahrzeugverzögerung umschalten und danach einen Druckanstieg in den Hinterradbremszylindern nur noch in einem geringeren Maß zulassen als in den Vorderradbremszylindern. Es ist auch möglich, solche Druckregelventile derart anzuordnen, daß sie auf Querbeschleunigungen eines Fahrzeugs bei Kurvenfahrt reagieren und dafür sorgen, daß bei einer Bremsung während einer Kurvenfahrt der Bremsdruck in den kurveninneren Radbremszylindern in geringerem Maß ansteigt als in den kurvenäußeren Radbremszylindern. In all diesen Fällen soll ein Überbremsen der durch Beschleunigungs- oder Verzögerungskräfte entlasteten Räder vermieden werden.

MWSt/VAT Id-Nr. DE 129 72 9263 ■ DRESDNER BANK MÜNCHEN 3 92283200, BLZ/CODE 70080000 · POSTGIRO MÜNCHEN 88690-804, BLZ/CODE 70010080

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Es gibt jedoch Fälle, in denen es wünschenswert ist, in Radbremszylindern, die an ein Druckregelventil der genannten Gattung angeschlossen sind, einen unverminderten Druckanstieg auch dann stattfinden zu lassen, wenn eine (positive oder negative) Beschleunigung auftritt, bei der das Ventil normalerweise umschalten würde. In anderen Fällen kann es wünschenswert sein, den Druckanstieg in Radbremszylindern, die an ein Druckregelventil angeschlossen sind, schon dann zu verändern oder zu begrenzen, wenn eine vorgegebene Beschleunigung oder Verzögerung, bei der das Druckregelventil normalerweise umschalten würde, noch nicht erreicht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verzögerungsabhängiges Druckregelventil derart weiterzubilden, daß es solchen Anforderungen genügt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Druckregelventil der genannten Gattung dadurch gelöst, daß an das Ventilgehäuse ein Elektromagnet angebaut ist, durch den der Ventilkörper auch verzögerungsunabhängig steuerbar ist.

Das Druckregelventil mit seinen üblichen Bauteilen einerseits und der Elektromagnet andererseits bilden somit eine kompakte Baugruppe, die sich mit geringen Kosten herstellen sowie in gleicher Weise und an gleicher Stelle wie bekannte gattungsgemäße Druckregelventile in ein Fahrzeug einbauen läßt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand einer schematischen Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Druckregelventil in einem axialen Schnitt dargestellt.

Das dargestellte Druckregelventil hat ein rotationssymmetrisches, abgestuft zylindrisches Ventilgehäuse 10, das in ein

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Fahrzeug beispielsweise so eingebaut wird, daß seine Achse A in oder parallel zur Längsmittelebene des Fahrzeugs angeordnet ist und leicht nach vorne ansteigt. Wenn im folgenden von hinten und vorne die Rede ist, so ist eine solche Anordnung des Ventilgehäuses 10 gemeint, ohne daß damit ein anderer Einbau, beispielsweise quer zur Längsmittelebene des Fahrzeugs, ausgeschlossen sein soll.

Das Ventilgehäuse 10 hat einen hinteren Bohrungsabschnitt 12 von größerem Durchmesser und einen vorderen Bohrungsabschnitt 14 von kleinerem Durchmesser sowie eine vordere Stirnwand 16. Hinten ist das Ventilgehäuse 10 durch einen eingeschraubten Stopfen 18 abgeschlossen, der einen zentralen Fluideinlaß 20 aufweist. Durch den Stopfen 18 sind ein abgestuft zylindrischer Einsatz 22 sowie eine scheibenförmige Blende 24 im Ventilgehäuse 10 festgehalten. Die Blende 24 hat mehrere Löcher 26, von denen eines zentral angeordnet ist und die übrigen in gleichen Abständen rings um die Achse A angeordnet sind.

Innerhalb des Einsatzes 22 ist zwischen achsparallel angeordneten Rippen 28 eine Einlaßkammer 3 0 ausgebildet, die einen kugelförmigen Ventilkörper 32 aufnimmt und nach vorne durch einen ringförmigen Absatz 34 begrenzt ist. An den Absatz 34 schließt sich eine axiale Zylinderbohrung 3 6 im vorderen Teil des Einsatzes 22 an. Der Durchmesser der Zylinderbohrung 36 ist kleiner als der Durchmesser des vorderen Bohrungsabschnittes 14. In der Zylinderbohrung 36 sowie im vorderen Bohrungsabschnitt 14 sind entsprechende Abschnitte eines Stufenkolbens geführt, der mit seiner kleineren, nach hinten weisenden Stirnfläche die Einlaßkammer 30, und mit seiner größeren, nach vorne weisenden Stirnfläche innerhalb des vorderen Bohrungsabschnittes 14 eine Auslaßkammer 40 begrenzt.

Durch den Stufenkolben 38 hindurch erstreckt sich als Verbindung zwischen der Einlaßkammer 30 und der Auslaßkammer 40 ein axialer Kanal 42, dessen der Einlaßkammer 3 0 zugewandtes Ende von einem Ventilsitz 44 umgeben ist. Der Ventilsitz 44 ist

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an einem ringförmigen Elastomerkörper 46 ausgebildet, der mit einer Blechkappe 48 am hinteren Ende des Stufenkolbens 38 festgehalten ist.

Die vordere Stirnwand 16 des Ventilgehäuses 10 weist einen axialen Fluidauslaß 50 auf, über den das Druckregelventil im Einbauzustand mit einem Zylinder einer oder mehrerer Radbremsen verbunden ist. Dabei handelt es sich im allgemeinen um Hinterradbremsen; die Vorderradbremsen des Fahrzeugs werden vom Hauptzylinder meist unmittelbar mit Bremsflüssigkeit versorgt. Als Strömungshindernis zwischen dem Kanal 42 und dem mit ihm fluchtenden Fluidauslaß 50 ist in der Auslaßkammer 40 ein Drosselkörper 52 schwimmend angeordnet.

Soweit bisher beschrieben, entspricht das dargestellte Druckregel ventil dem aus der EP 0 111 766 Bl bekannnten.

Der Stopfen 18 ist einstückiger Bestandteil eines rotationssymmetrischen Magnetgehäuses 54, das eine Magnetspule 56 sowie einen Magnetanker 58 umschließt. Der so gebildete Elektromagnet 60 ist ebenso wie das Ventilgehäuse 10 und die in ihm enthaltenen Bauteile im wesentlichen rotationssymmetrisch in Bezug auf die Achse A.

Der Magnetanker 58 hat einen axialen Stößel 62 mit einem zylindrischen Zapfen 64 kleineren Durchmessers, der im zentralen Loch 2 6 radial zum Ventilkörper 32 verschiebbar geführt ist. Die Länge des Zapfens 64 begrenzt die Verschiebbarkeit des Stößels 62 aus seiner abgebildeten Ruhestellung nach vorne in eine Stellung, in der er den Ventilkörper 32 gegen den Ventilsitz 44 drängt, wodurch der axiale Kanal 42 abgesperrt wird. Zwischen dem Hauptteil des Magnetankers 58 und der Blende 24 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Rückstellfeder 66 angeordnet, die den Magnetanker 58 und somit auch den Stößel 62 in der abgebildeten Ruhestellung hält, solange die Magnetspule 56 nicht unter elektrischer Spannung steht.

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Axial durch den Elektromagneten 60 hindurch erstreckt sich ein Fluidkanal 68, der einen Leitungsanschluß 70 in einer hinteren Stirnwand 72 unabhängig von der Stellung des Magnetankers 58 mit dem Fluideinlaß 20 des Ventilgehäuses 10 verbindet.

In der abgebildeten Ruhestellung verhält sich das Druckregelventil neutral in dem Sinne, daß es einen am Leitungsanschluß 10 anstehenden, beispielsweise von einem Hauptbremszylinder erzeugten Druck unvermindert zum Fluidauslaß und somit zu angeschlossenen Hinterradbremszylindern weiterleitet. Wenn jedoch das Fahrzeug, in welches das Druckregelventil eingebaut ist, einer Beschleunigung oder Verzögerung ausgesetzt ist, die den Ventilkörper 32 nach vorne rollen oder gleiten läßt, so daß er sich an den Ventilsitz 44 anlegt und somit den axialen Kanal 42 verschließt, so wird ein am Leitungsanschluß 70 und somit auch am Fluideinlaß 20 stattfindener Druckanstieg nicht mehr im Verhältnis 1 : 1 zum Fluidauslaß übertragen, sondern in einem Verhältnis, das dem Flächenverhältnis der beiden Stirnseiten des Stufenkolbens 38 entspricht. Da im dargestellten Beispiel die vordere Stirnfläche die größere ist, hat ein bestimmter Druckanstieg am Leitungsanschluß 70 nur noch einen entsprechend geringeren Druckanstieg am Fluidauslaß 50 zur Folge. Gleiches bewirkt das dargestellte Druckregelventil unabhängig von einer am Fahrzeug wirkenden Beschleunigung oder Verzögerung auch dann, wenn der Elektromagnet 60 unter Spannung gesetzt wird, so daß der Magnetanker 58 sich gegen die Kraft der Rückstellfeder 66 nach vorne bewegt und den Ventilkörper 3 2 gegen den Ventilsitz 44 drückt.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Druckregelventils kann dadurch abgewandelt werden, daß die Rückstellfeder 66 fortgelassen wird. Bei entsprechender Schräglage des Ventilgehäuses 10 genügt die auf den Ventilkörper 32 einwirkende Schwerkraft, um den Magnetanker 58 nach jeder Betätigung in seine abgebildete Ruhestellung zurückzudrängen. Der Stößel 62 kann auch fest mit dem Ventilkörper 32 verbunden sein, beispielsweise dadurch, daß der Zapfen 64 in den Ventilkörper 32

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eingeschraubt ist. Außerdem kann der Elektromagnet 60 so gepolt sein, daß er in erregtem Zustand den Magnetanker 58 in seiner abgebildeten Ruhestellung festhält. In diesem Fall wird auch der Ventilkörper 32 festgehalten, so daß er bei erregtem Elektromagneten 60 den Ventilsitz 44 selbst dann nicht erreichen kann, wenn eine Beschleunigungs- oder Verzögerungskraft auftritt, die den Ventilkörper 32 normalerweise an den Ventilsitz 44 anpressen würde.

Claims (7)

1. Verzögerungsabhängiges Druckregelventil für Fahrzeugbremsanlagen, mit

- einem Ventilgehäuse (10), das einen Fluideinlaß (20), einen Fluidauslaß (50), sowie einen dazwischen angeordneten Stufenzylinder (14, 36) aufweist,

- einem Stufenkolben (38), der im Stufenzylinder (14, 36)
geführt ist,

- einem Kanal (42), der an je eine Stirnfläche des Stufenkolbens (38) angrenzende Zylinderkammern (30, 40) miteinander verbindet und einen Ventilsitz (44) aufweist, und

- einem verzögerungsabhängig im Ventilgehäuse (10) bewegbaren Ventilkörper (32) , der an den Ventilsitz (44) anlegbar ist, um den Kanal (42) abzusperren,

dadurch gekennzeichnet, daß

an das Ventilgehäuse (10) ein Elektromagnet (60) angebaut ist, durch den der Ventilkörper (32) auch verzögerungsunabhängig
bewegbar ist.

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2. Druckregelventil nach Anspruch 1,

dadurch gekennz eichnet, daß der Elektromagnet (60) gleichachsig mit dem Ventilgehäuse (10), dem Stufenkolben (38), dem Kanal (42) und dem Ventilkörper (32) angeordnet ist.

3 . Druckregelventil nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (60) einen axialen Fluidkanal (68) enthält, der einen Leitungsanschluß (70) mit dem Fluideinlaß (2 0) des Venilgehäuses (10) verbindet.

4. Druckregelventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (60) einen Magnetanker (58) mit einem axialen Stößel (62) zum unmittelbaren Betätigen des Ventilkörpers (32) aufweist.

5. Druckregelventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennz eichnet, daß der Stößel (62) in einer Blende (24) geführt ist, die zwischen Fluideinlaß (20) und Ventilkörper (32) im Ventilgehäuse (10) befestigt ist.

6. Druckregelventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (24) als Anschlag zur Begrenzung des Stößels (62) in Richtung Ventilkörper (32), sowie zur Begrenzung der Bewegung des Ventilkörpers (32) in Richtung Stößel (62) ausgebildet ist.

7. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (32) zugleich verzögerungsabhängig bewegbare träge Masse und Anker des Elektromagneten (60) ist.