Bremsbetätigungssystem
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Bremsbetätigungssystem, insbesondere für ein Bremssystem eines Kraftrades.
Stand der Technik
Zur Erhöhung der Verkehrssicherheit werden Krafträder wie Motorräder, Roller, Quads, Trikes, Leichtkrafträder und vergleichbare Fahrgeräte verstärkt mit Kombibremsen sowie teilweise Antiblockiersystemen ausgerüstet, welche bei beliebiger Betätigungsvariante gleichzeitig sowohl auf Vorderräder als auch auf Hinterräder wirken und mehrere Bremskreise aufweisen können.
Es sind Bremsbetätigungssysteme mit mehrfacher Betätigungs¬ möglichkeit bekannt, die eine hydraulische Aufschaltung der Fußbremse auf die Handbremse oder umgekehrt aufweisen.
Eine Implementierung derartiger Bremssysteme ist jedoch bei vielen Anwendungsgebieten wie beispielsweise Leichtkrafträdern konstruktionsbedingt nicht immer möglich, nicht sinnvoll oder nicht erwünscht. Zudem wird das Gewicht, der benötigte Bauraum, die Komplexität und Kostenintensität der bekannten Bremsbe¬ tätigungssysteme als verbesserungswürdig angesehen.
Aufgabe
Es besteht daher die Aufgabe, ein verbessertes Bremsbetäti¬ gungssystem mit mehrfacher Betätigungsmöglichkeit anzubieten, welches ohne Einschränkungen der bekannten Bremsbetätigungs¬ systeme auch an Leichtkrafträdern und Rollern eingesetzt werden kann und gleichzeitig ein einfaches Packaging sowie ein Kosten- und Gewichtsersparnis bietet.
Lösung und Vorteile
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem unabhängigen Patentanspruch 1 vorteilhaft gelöst. Unteran- sprüche und Figurenbeschreibungen geben weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen an.
Einzelheiten, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen hervor. Nachstehend zeigt:
Fig.l Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremsbetätigungssystems .
Fig.2 eine vereinfachte Skizze einer erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einer Tandem-Handbetätigungsmöglichkeit (beispielsweise für ein 2-Rad) .
Fig.3 eine Skizze einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einer Tandem-Handbetätigungsmöglichkeit für ein
2-Rad wie in der Fig.2, jedoch mit einer zwischengeschalteten hydraulischen elektronischen Steuereinheit, beispielsweise einer ABS-Einheit.
Fig.4 eine Skizze einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einer Tandem-Handbetätigungsmöglichkeit für ein
3-Rad mit einer zwischengeschalteten hydraulischen elektronischen Steuereinheit, beispielsweise einer ABS-Einheit.
Fig.5 eine Skizze einer weiteren erfindungsgemäßen Ausfüh- rungsform mit einer Tandem-Handbetätigungsmöglichkeit für ein
4-Rad (beispielsweise einen Quad) mit einer zwischengeschalteten hydraulischen elektronischen Steuereinheit, beispielsweise einer ABS-Einheit. Fig.l
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Bremsbetätigungs¬ systems 1 verfügt über ein Kombi-Handbremsmodul 5, das ein annähernd zylindrisches Gehäuse 19 mit einer darin einge¬ brachten, mit einem Druckmittel gefüllten Kolbenbohrung 8 mit
dem Boden 9 aufweist. In der Kolbenbohrung 8 ist ein durch ein Handhebel 18 manuell betätigbares Betätigungskolben 6 entlang einer Betätigungsrichtung B verschiebbar geführt angeordnet. An dem Betätigungskolben 6 ist eine in Richtung Boden 9
überströmbare Dichtmanschette 29 angebracht, womit bei einer Verschiebung des Betätigungskolbens 6 in die Betätigungs¬ richtung B in der Kolbenbohrung 8 Druck aufgebaut werden kann. Ein mittig durchbrochenes Deckel 20 dient dem verschließen des Gehäuses 19.
Zwischen dem Betätigungskolben 6 und dem Boden 9 ist in der Kolbenbohrung 8 ein Schwimmkolben 7 positioniert. Der
Schwimmkolben 7 ist entlang der Betätigungsrichtung B verschiebbar sowie zwischen dem Boden 9 und dem Betätigungskolben 6 elastisch eingespannt angeordnet, verfügt über mehrere rich- tungsabhängige Dichtmanschetten 12,13,21 und separiert in der Kolbenbohrung 8 zwei Druckkammern 10 und 11, wobei die erste Druckkammer 10 zwischen dem Boden 9 und dem Schwimmkolben 7 begrenzt und über ein Anschluss an einen Vorderachsbremskreis 2 hydraulisch angebunden ist und die zweite Druckkammer 11 zwischen dem Schwimmkolben 7 und dem Druckkolben 6 begrenzt sowie über einen anderen Anschluss an einen
Hinterachsbremskreis 3 hydraulisch angeschlossen ist. Bei Bedarf kann innerhalb der Erfindung die Zuordnung der Druckkammern zu den Bremskreisen auch vertauscht werden.
Zwei als Schraubfedern ausgebildete elastische Elemente 28 und 28 die zwischen dem Boden 9 und dem Schwimmkolben 7 beziehungsweise dem Schwimmkolben 7 und dem Betätigungskolben 6 vorgespannt angeordnet sind, dienen insbesondere der Rück¬ stellung der bewegten Kolben in ihre jeweilige unbetätigte Ausgangslage. Zusätzlich wird der Schwimmkolben 7 durch das elastische Element 28 λ gegen einen in die Kolbenbohrung 8 hineinragenden Anschlag 16 gepresst, der in der gezeigten Ausführung als ein in eine Nut eingreifender Spannring ausgebildet ist. Es versteht sich, dass innerhalb der Erfindung sowohl für die elastischen Elemente 28,28λ als auch den Anschlag 16 auch weitere Ausgestaltungsformen zur Ausübung gleicher Funktion zulässig sind.
Die Dichtmanschetten 12 und 13 sind zueinander beabstandet auf dem Schwimmkolben 7 gleichgerichtet in Richtung Druckkammer 10 überströmend und in die Gegenrichtung dichtend angeordnet vorgesehen, wogegen die Dichtmanschette 21 in Richtung
Druckkammer 11 überströmend sowie an dem der Druckkammer 11 zugewandten Ende des Schwimmkolbens 7 angebracht ist.
In einem Bereich der Kolbenbohrung 8, der zwischen den
Dichtmanschetten 12 und 13 liegt, ist ein hydraulischer An- schluss 22 zur Aufschaltung eines einfachen konventionellen Handbremsmoduls 4 vorgesehen, wobei eine Druckkammer 24 des Handbremsmoduls 4 über eine hydraulische Leitung 23 mit dem besagten Anschluss 22 verbunden ist. Das konventionelle
Handbremsmodul 4 ist mit einen einzelnen Kolben 25 ausgestattet, der ebenfalls manuell mittels eines Handhebels betätigt wird, auf die Druckkammer 24 wirkt und durch ein elastisches Federele¬ ment 28 λ λ zur Rückstellung elastisch vorgespannt ist.
Des weiteren verfügen sowohl das Kombi-Handbremsmodul 5 als auch das einfache Handbremsmodul 4 über jeweils einen integriert gestalteten Druckmittelbehälter 26,26λ zur Speisung von
Druckkammern 10,11,24 mit Druckmittel. Selbstverständlich sind innerhalb der Erfindung auch Ausführungen mit lediglich einem Druckmittelbehälter möglich, der über wenigstens eine, in der Abbildung nicht gezeigte hydraulische Anschlussleitung mit wenigstens einem der Handbremsmodule 4,5 verbunden ist.
Wird das einfache Handbremsmodul 4 betätigt, strömt das
Druckmittel aus der Druckkammer 24 durch die Leitung 23 und den Anschluss 22 in den durch die gleichgerichtete Dichtman¬ schetten 12 und 13 begrenzten Zwischenraum um den Schwimmkolben 7 in dem Kombi-Handbremsmodul 5. Dieses Druckmittel überströmt die dem Boden 9 näher liegende Dichtmanschette 12 und bewegt gleichzeitig den Schwimmkolben 7 in Richtung Betätigungskolben 6 durch die in diese Richtung dichtende Dichtmanschette 13. Dadurch wird in beiden Druckkammern 10 und 11 und den daran angebundenen Bremskreisen 2 und 3 der gleiche Druck eingestellt wie in der Druckkammer 24.
n
5
Wird zusätzlich oder ausschließlich das Kombi-Handbremsmodul 5 betätigt, bewegt sich der Betätigungskolben 6 in Richtung Boden 9. Der Schwimmkolben 7 weist an seinem dem Betätigungskolben 6 zugewandten Ende die Dichtmanschette 21 auf, welche in Richtung Boden 9 dichtet. Dadurch wird bei der
Verschiebung des Betätigungskolbens 6 der Schwimmkolben 7 um den halben Verschiebeweg des Betätigungskolbens 6 mit versetzt, so dass in den Druckkammern 10,11,24 und den Bremskreisen 2,3 gleichzeitig der Druck aufgebaut wird. Beim Ausfall des Vor- derachsbremskreises 2 geht der Schwimmkolben 7 auf Anschlag mit dem Boden 9, wodurch in der Druckkammer 11 und dem
Hinterachsbremskreis 3 weiter hin Druck aufgebaut werden kann, jedoch bei einem verlängerten Verschiebeweg des Betätigungs¬ kolbens 6: Beim Ausfall des Hinterachsbremskreises 3 geht der Betätigungskolben 6 auf Anschlag mit dem Schwimmkolben 7, so dass in der Druckkammer 10 und dem Vorderachsbremsreis 2 weiter hin Druck aufgebaut wird.
Sogar bei einem Ausfall aller 3 Dichtmanschetten 12,13 und 21 wären gleichmäßiger Druckaufbau und Druckverteilung in beiden Bremskreisen 2,3 alleine durch das Handbremsmodul 4 weiter hin möglich .
Die gezeigte Ausführungsform des Kombi-Handbremsmoduls 5 verfügt über eine hydraulische Aufschaltung für zwei Brems¬ kreise 2,3. welche jeweils mit den Druckkammern 10 bezie- hungsweise 11 hydraulisch verbunden sind. Eine Ausführung mit einem einzigen aufgeschalteten Bremskreis wäre jedoch innerhalb der Erfindung beispielsweise durch Weglassen des Schwimmkol¬ bens 7 und eines der Bremskreise ebenfalls vorstellbar. Fig.2
Das vorstehend beschriebene Bremsbetätigungssystem 1 ist in ein hydraulisches Bremssystem 100 eingebunden. In der abgebildeten erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Bremssystem 100 jeweils eine mit dem Vorderachsbremskreis 2 verbundene Vor- derradbremse 14 und eine mit dem Hinterachsbremskreis 3 ver¬ bundene Hinterradbremse 15, so dass die beiden Radbremsen 14
hydraulisch unmittelbar mit den jeweiligen Druckkammern 10 beziehungsweise 11 in dem Kombi-Handbremsmodul 5 verbunden sind.
Das erfindungsgemäße Bremsbetätigungssystem 1 kann so besonders einfach für zweirädrige Krafträder (Motorräder, Roller etc.), aber auch nicht motorisierte Fahrzeuge wie Fahrräder ohne ABS verwendet werden. Hierfür werden das Kombi-Handbremsmodul 5 und das einfache Handbremsmodul 4 durch die hydraulische Leitung 23 miteinander verbunden an einem Lenker 27 des Fahrzeugs ergonomisch günstig befestigt
Durch die Reduktion der Komponenten gegenüber den bekannten Bremsbetätigungssystemen entstehen weniger Kosten für die Komponenten selbst, die Befestigung am Fahrzeug und für die hydraulischen Verbindungselemente. Neben den bisher genannten Vorteilen würden sich zudem ein einfaches Packaging und ein Gewichtsersparnis ergeben.
Fig.3
Im Unterschied zu der Ausführung nach Fig.2 ist in der hier abgebildeten weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eine hydraulisch-elektronische Steuereinheit 17 zwischen den
Druckkammern 10,11 in dem Handbremsmodul 5 und den jeweiligen Radbremsen 14 und 15 in die beide Bremskreise 2 und 3 zwi¬ schengeschaltet, so dass die Ansteuerung der Radbremsen 14 und 15 nicht ausschließlich zwangsweise gleichmäßig durch das Handbremsmodul 4 und/oder Kombi-Handbremsmodul 5 manuell er¬ folgt, sondern zusätzlich durch die Steuereinheit 17 elekt¬ ronisch geregelt eingestellt werden kann. Dadurch kann beispielsweise an einem Zweirad besonders einfach eine ABS-Regelung implementiert werden.
Fig.4
Für dreirädrige Fahrzeuge, wie beispielsweise sogenannte Trikes kann das erfindungsgemäße Bremssystem 100 besonders einfach und sogar ohne konstruktive Veränderungen an dem Bremsbetäti¬ gungssystem 1 adaptiert werden, indem eines der Bremskreise, beispielsweise der Hinterachsbremskreis 3 in der Steuerein-
heit 17 in zwei Teilbremskreise 3a und 3b aufgeteilt wird, welche entsprechend die zwei Hinterradbremsen 15a und 15b ansprechen, wie die Ausführungsform zeigt.
Fig.5 Eine Ausführung des erfindungsgemäßen Bremssystems 100 für vierrädrige Fahrzeuge wie beispielsweise Quads ist ebenfalls einfach realisierbar, indem im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beide Bremskreise 2 und 3 in der hydraulisch-elektronischen Steuereinheit 17 in jeweilige mit den einzelnen Vorderradbremsen 14a, 14b beziehungsweise Hinterradbremsen 15a, 15b verbundene Teilbremskreise 2a, 2b be¬ ziehungsweise 3a, 3b aufgeteilt werden.
0
Bezugszeichen :
1 BremsbetätigungsSystem
2 Vorderachsbremskreis
3 Hinterachsbremskreis
4 Handbremsmodul
5 Kombi-Handbremsmodul
6 Betätigungskolben
7 Schwimmkolben
8 Kolbenbohrung
9 Boden
10 Druckkammer
11 Druckkammer
12 Dichtmanschette
13 Dichtmanschette
14 Vorderradbremse
15 Hinterradbremse
16 Anschlag
17 Hydraulisch-elektronische Steuereinheit
18 Handhebel
19 Gehäuse
20 Deckel
21 Dichtmanschette
22 Anschluss
23 Hydraulische Leitung
24 Druckkammer
25 Kolben
26,26λ Druckmittelbehälter
27 Lenker
28,2! 3λ,28λ λ Elastisches Element
100 Bremssystem
B Betätigungsrichtung