DE1655361C3 - Hydraulische Bremsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem axial verschiebbaren Bremszylinder, in dem ein durch das Bremspedal betätigbarer Steuerkolben angeordnet ist, sowie einer Kolbenanordnung, die zwischen dem Arbeitsraum des Bremszylinder und einem mit den Radbremszyündern verbundenen Druckraum vorgesehen ist, wobei ein erster Kolben dieser Kolbenanordnung bis zu einem bestimmten Druck im Arbeitsraum den Druck im Dmckraum erzeugt und oberhalb dieses bestimmten Druckes ein zweiter KoI-ben der Kolbenanordnung ein zwischen dem Druckraum und einer Hilfsdruckquelle angeordnetes Zuschaltventil öffnet, wobei ferner bei einer durch den Druck der Hilfsdruckquelle hervorgerufenen Zurückverschiebung des ersten Kolbens gegen die Kraft einer

ίο Feder eine Verschiebung des Bremszylinders erfolgt, die zu einer Vergrößerung des Arbeitsraumvolumens führt.

Eine derartige Bremsvorrichtung ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 1206323). Mit ihr ist es

möglich, bei normalem Pedalweg die Bremse im Bereich der unteren Bremsdrücke durch die Fußkraft zu betätigen und von einem bestimmten Punkt an eine Hilfskraft zuzuschalten. Der Vorteil dieser bekannten Anordnungen besteht darin, daß in den unteren

so Bremskraftbereichen bei großem Pedalweg ein feinfühliges Bremsen erfolgen kann und die bei größerem Drücken wirksam werdende Hilfskraft mit Meinen Pedalbewegungen steuerbar ist.

Um zu vermeiden, daß beim Zuschalten des Hilfsdruckes das Bremspedal zurückgedrückt wird, muß bei dieser bekannten Bremsvorrichtung der Bremszylinder axial verschiebbar ausgebildet sein, so daß durch Vergrößerung des Arbeitsraumes zum Zeitpunkt des Anlegens des Hilfsdruckes ein Druckausgleich erfolgen kann. Der Bremszylinder wird dabei gegen die Kraft einer Feder bewegt. Diese Forderung nach axialer Verschiebbarkeit des Bremszylinders wirkt sich jedoch außerordentlich nachteilig aus, wenn die Hilfsdruckquelle ausfällt. Es kann zwar auch in diesem Falle ncch gebremst werden, jedoch ist die maximale Höhe des mittels der Fußkraft zu erreichenden Bremsdruckes durch die Kraft der gegen den Bremszylinder drückenden Feder begrenzt. Erreicht nämlich der Druck im Arbeitsraum des Bremszylinders auf Grund der Pedalbetätigung einen E>ruck, der zum Zusammendrücken dieser Feder ausreicht, so verschiebt sich der Bremszylinder, wobei zwar das Pedal weiter durchgedrückt werden kann, jedoch der Bremsdruck nicht mehr ansteigt. Die dadurch bedingte verringerte Bremswirkung kann sich gerade bei gefahrlichen Situationen nachteilig auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß auch bei Ausfall der Hilfsdruckquelle ein der Pedalbetätigungskraft entsprechender Bremsdruck erzeugbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein vom Druck der Hilfsdruckquelle gesteuertes Verriegelungsorgan vorgesehen ist, das bei Ausfall der Hilfsdruckquelle mittels eines Sperrgliedes eine Verschiebung des Bremszylinders verhindert.

Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß die Bremsvorrichtung bei Ausfall der Hilfsdruckquelle wie ein üblicher Hauptzylinder arbeitet und dadurch eine große Sicherheit gewährleistet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Verriegelungsorgan als Zylinder ausgebildet, in dem ein die Bewegung des Sperrglieds steuernder Kolben angeordnet ist, dessen eine KoI-benfläche mit dem Hilfsdruck und dessen andere Kolbenfläche mit der Kraft einer Feder beaufschlagt ist. Entsprechend spezieller Ausführungsformen der Erfindung ist das Sperrglied als Stange ausgebildet

und das Regelungsorgan an das den Bremszylinder und die Kolbenanordnung umschließende Ventilgehäuse angeformt.

Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit eines Bremsensystems sind nach £iner vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Sperrglied und der Bremszylinder in der Weise ausgebildet, daß sie als Ratsche zusammenarbeiten. Dadurch wird auch bei ungünstigen Bedingungen gewährleistet, daß bei Ausfall der Hilfsdruckquelle ein Blockieren des Bremszylinders erfolgt.

Wenn der Bremszylinder an dem der Eingangsseite gegenüberliegenden Ende mit einem Bund versehen ist, kann die Stirnseite dieses Bundes dem Sperrglied im ausgelösten Zustand als Anlagefläche dienen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur eine teilweise im Schnitt dargestellte Ausführungsform der Erfindung zeigt, wobei die Hilfsdruckquelle und die Verbindungsleitungen schematisch dargestellt sind.

Das dargestellte Bremsventil ist zur Betätigung zweier Bremskreise ausgelegt. Ein Ventilgehäuse 1 weist zwei Anschlüsse 2 für die beiden Bremskreise, zwei Anschlüsse 3 für zwei Hilfsdruckquellen 20 und einen nicht dargestellten Anschluß an einen Rücklauf auf, der in einen Ringraum 4 in einem Gehäuseteil 5 mündet. Das Gehäuseteil S enthält eine Betätigungseinrichtung, die aus einem Stößel 6, einem Bremszylinder 7, einem Steuerkolben 8, einem Anschlag 9 und zwei Druckfedern 10, 11 besteht, die beide an einer Verschlußschraube 12 des Gehäuseteiles 5 abgestützt sind. Eine Stirnfläche 13 einer Stößelführung 14 in der Verschlußschraube 12 bildet den Endanschlag für die Bewegung des Sieuerkolbens 8. In der Stirnfläche 13 sind Durchbrüche 15 vorgesehen, die einen Durchtritt des Druckmittels aus dem Ringraum 4 in einen Arbeitsraum 16 des Bremszylinders 7 durch eine Ausgleichsbohrung 17 gewährleisten.

Rund um einen Zapfen 18 in der Verlange! ung des Stößels 6 liegt ein Dichtring 19. Ein Anschlagring 21 am Zapfen 18 ist durchbrochen ausgebildet, wodurch die Ausgleichsbohrung 17 auch dann nicht verschlossen wird, wenn der Kolben 8 an diesem Anschlagring 21 anliegt.

Der Bremszylinder 7 ist an dem der Eingangsseite gegenüberliegenden Ende mit einem Bund 25 versehen, der einen Dichtring 26 enthält. Entgegen der Kraft der Druckfeder 11 kann der Bremszylinder 7 um eine Strecke χ verschoben werden, bis er sich an den Anschlag 9 anlegt, der in einer Gehäusebuchse 27 geführt ist und seinerseits an der Stirnkante 28 dieser Gehäusebüchse anliegt. Die Gehäusebüchse 27 ist ferner noch mit einem zweiten Anschlag 29 versehen. Ein bundartig verdicktes Ende 30 des Anschlages 9 ist als Federteller für die Druckfeder 10 ausgebildet und wird von dieser an der Stirnkante 28 gehalten.

Der Arbeitsraum 16des Bremszylinders 7 setzt sich in einem Ringraum 31 fort, in dem sich ein Betätigungskolben 32 mit einem Kolben 33, einer Druckfeder 34, einem Haltering 35 und einer Ventilplatte 36 erstreckt. Der Betätigungskolben 32 ist in einer Zylinderbohrung 37 eines Gehäuseteiles 38 des Bremsventils geführt. Dieses Gehäuseteil 38, das von einer Gewindebuchse 39 verschlossen ist, die auch den Radbremszylinderanschluß 2 enthält, stellt das eigentliche Bremsventil dar, zu dem ein Ventilverschlußglied 40 sowie die einzelnen Teile eines Rohrbruchventils gehören.

Dieses Rohrbruchventil ragt mit einem Schaft 41 durch eine Mittelbohrung 42 des Ventilverschlußgliedes 40 und durch eine Öffnung 43 in der Stirnseite

des Betätigungskolberm 32 in dessen Arbeitsraum 44 hinein.

Der Schaft 41 trägt einen Kopf 52, mittels dessen die Anschlußleitung 2 verschlossen werden kann. In einer Außenrundnut S5 ist ein federnder Ring 56 gehalten, der im Falle der Betätigung des Schaftes 41 völlig in die Außenrundnut 55 gedrückt wird. Eine mit Bohrungen 58 versehene Scheibe 57 wird von der Druckfeder 50 gegen das Anschlußstück 2 der Radbremszylinderleitung gedrückt.

»5 Im Falle einer gebrochenen Bremsleitung wird der Schaft 41 von dem Kolben 33 in Richtung des Anschlußstückes 2 bewegt, wobei der federnde Ring 56 in die Nut 55 gedrückt und die Anlagefläche 60 gegen das Anschiußstück 2 gepreßt wird. Dabei rastet der

ao Ring 56 wieder in der Scheibe 57 ein und die gebrochene Leitung bleibt verschlossen.

Im Gehäuseteil 38 wird von der Gewindebüchse 39 ein Ringraum 45 gebildet, in dem der Anschluß 3 für die Hilfsdruckquelle mündet. Dieser Ringraum 45

»5 ist durch Querbohrungen 46 der Gewindebüchse 39 mit einer Außennut 47 des Ventilverschlußgliedes 40 verbunden. Das Druckmittel gelangt somit aus dem Ringraum 45 in die Außenrundnut 47. Der Austritt des Druckmittels in die Radbremszylinderleitung 2 wird durch einen kegeligen Teil 48 des Ventilverschlußgliedes 40 verhindert, der unter 'der Kraft einer Druckfeder 50 einen Ventilverschluß bildet.

Das Ende 51 des Ventilverschlußgliedes 40 bildet mit der Ventilplatte 36 einen weiteren Ventilver-Schluß.

Durch diese Bohrung 22 ist schematisch dargestellt, daß der Ringraum 45 mit der Hilfsdruckquelle 20 verbunden ist. In der dem Ringraum 45 mit der Hilfsdruckquelle 20 verbindenden Leitung ist ein Ventil

65 vorgesehen, das ein Ausströmen des Druckmittels aus dem Ringraum 45 im Falle einer Störung verhindert. Die Hilfsdruckquelle 20 ist ferner mittels einer Leitung 23 mit einem Verriegelungsorgan 66 verbunden.

Dieses Verriegelungsorgan 66 ist in Form eines Gehauseansatzes 24 zylinderförmig ausgebildet. In der zylindrischen Führung ist ein Kolben 59 verschiebbar angeordnet, an dem ein stangenförmig ausgebildetes Sperrglied 54 befestigt ist. Das Sperrglied 54 gleitet

in einer Bohrung 49, die senkrecht auf der Achse des Bremszylinders steht und durch das Gehäuseteil 5 sowie die Gehäusebüchse 27 führt und direkt vor dem Bund 25 des sich in Ruhestellung befindenden Zylinders 7 endet. Die Hilfsdruckquelle 20 ist über eine

Bohrung 62 mit dem Druckraum 63 verbunden. Auf diese Weise wird der Kolben 59 nach oben gedrückt und das Sperrglied 54 aus der Verriegelungsstellung gezogen. Zwischen dem Kolben 59 und dem oberen Ende des Gehäuseansatzes 24 ist eine Druckfeder 61 vorgesehen, die der von dem Druckmittel auf den Kolben 59 ausgeübten Kraft entgegenwirkt. Am oberen Ende des Gehäuseansatzes 24 ist eine Bohrung 64 vorgesehen, die einen Druckausgleich gewährleistet. Bei betriebsbereiter Hilfsdruckquelle 20 befindet sich das Sperrglied 54 in der in der Zeichnung dargestellten Stellung, d.h. es behindert die Bewegung des Bremszylinders 7 in keiner Weise.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des in der

Zeichnung dargestellten Bremsventils erläutert.

Bei Betätigung des Bremspedals wird der Dichtring 19 an die Rückseite des Steuerkolbens 8 gepreßt und der Arbeitsraum des Zylinders 7 vom Ringraum 4 getrennt. Bei weiterer Bewegung des Stößels 6 steigt der Druck in dem Arbeitsraum 16 des Bremszylinders 7 und ebenso an der Rückseite des Kolbens 33 des Betätigungskolbens 32 an, so daß sich der Kolben 33 in der Bohrung 44 des Betätigungskolbens 32 bewegt und vo . dort Druckmittel durch die öffnung 43, die Bohrung 42 und die Bohrungen 58 in die Leitungen zu den Radbremszylindern verdrängt wird.

Zunächst werden hierdurch die Bremsen an die Trommelwand angelegt, cteivt baut sich im gesamten Inneren des Gehäuseteiles 38 ein erhöhter Druck auf. Bei weiterem Ansteigen des Druckes in dem Arbeitsraum 16 wird ein Wert erreicht, der zum Anheben des Betätigungskolbens 32 ausreicht, wozu erforderlich ist, daß die Vorspannung der Druckfeder 50 überwunden wird. Der Betätigungskolben 32 öffnet dabei den Ventilverschluß 48, so daß das Innere des Gehäuseteiles 38 mit der Hilfsdruckquelle verbunden wird, die somit über die Bohrungen 46 und den Ringraum 42 mit der Randbremszylinderleitung verbunden ist.

Das Druckmittel aus dem Hilfsdruckspeicher 20 drängt den Kolben 33 bis tu Anlage an den Haltering 35 im Betätigungszylinder 32 zurück, wodurch das entsprechende Druckmittelvolumen in den Arbeitsraum 16 des Bremszylinders 7 zurückströmt. Da die Ausgleichsbohrung 17 von dem Dichtring i9 weiterhin verschlossen gehalten wird, weicht der Bremszylinder 7 unter Zusammenpressung der Druckfeder 11 um die Strecke χ bis zum Anschlag 9 zurück, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, daß das von dem Kolben 33 verdrängte Volumen in dem zusätzlich geschaffenen Raum aufgenommen wird. In dieser Phase der Bremsung entspricht der Druck im Arbeitsraum 16 des Bremszylinders 7 und auf der Ruckseite des Kolbens 33 der Kraft der Feder 11.

Durch stärkeres Betätigen des Bremspedals erfolgt eine weitere Verschiebung des Stößels 6 mit dem Kolben 8 und eine stärkere Beaufschlagung des Betätigungskolbens 32. Der Ventilverschluß 48 wird dadurch weiter ausgesteuert, so daß sich der Hilfsspeicherdruck auf die Radbremszylinder verstärkt.

Der nunmehr im Arbeitsraum 16 des Bremszylin

ders 7 herrschende höhere Druck bewirkt, daß der Bremszylinder 7, der bereits an dem Anschlag 9 anliegt , noch weiter verschoben wird und die Druckfeder 10 zusammenzudrücken beginnt. Da auch in dieser

S Phase der Bremsung zwischen dem Steuefkolben 8 und dem Kolben 33 immer noch ein unveränderliches Flüssigkeitsvolumen eingeschlossen ist, kann nur durch diese Ausweichbewegung des Bremszylinders 7 gegenüber dem Bremsweg des Stößels 6 mit dem

ίο Steuerkolben 8 der entsprechende gleichbleibende Raum für das eingeschlossene Druckventil geschaffen werden.

Zum Lösen der Bremse wird der Stößel 6 zurückgenommen, ohne daß sich die Ausgleichsbohrung 17

»5 öffnet. Entsprechend dem Rückweg des Stcuerkolbens 8bewegt sich der Bremszylinder 7 in seine Ausgangsstellung am Anschlag 29.

Unter dem infolge dieser Bewegungen des Steuerkolbens 8 und des Bremszylinders 7 verringerten

so Druck im Arbeitsraum nimmt auch der Druck an der Ringfläche des Betätigungskolbens 32 ab. Dadurch kann das Ventil 48 wieder von der Druckfeder 50 geschlossen werden, so daß die Hilfsdruckquelle von der Bremse getrennt ist.

«5 Da im Normalfall während des gesamten Funktionsablaufes der Hiifsdruck vorhanden ist, tritt das Sperrglied 54 auf Grund des im Druckraum 63 herrschenden Druckes nicht in Aktion. Wird nun der Fail betrachtet, daß die Htlfsdruckqueüe ausfällt, so läuft zwar der Bremsvorgang bis zum Abheben des Ventilverschlußgliedes 40 in entsprechender Weise wie vorstehend beschrieben ab, aber auf Grund des Fehlens des Hillsdruckes wird nunmehr der Kolben 33 nicht mehr nach unten gedrückt.

Gleichzeitig mit dem Ausfall der Hilfsdruckquciie ZO verschwindet der Druck in dem Druckraum 63 und die Feder 61 drückt den Kolben 59 T?ech unten, so daß das Sperrglied 54 pn der Stirnseite 53 des Bundes 25 zur Anlage kommt und den Bremszylinder 7 blok kiert. Somit kann bei steigendem Druck in dem Ar beitsraum 16, bewirkt durch Betätigung des Bremspedals und Verschiebung des Steuerkolbens 8, der Bremszylinder 7 nicht mehr gegen die Kraft der Federn 10,11 verschoben werden, so daß einerseits dei Pedaiweg verringert und andererseits die Möglichkeil geschaffen wird, den Bremsdruck abhängig von dei Fußkraft beliebig zu erhöhen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Pate η tanspr üche:

1. Hydraulische Bremsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem axial verschiebbaren Bremszylinder, in dem ein durch das Bremspedal betätigbarer Steuerkoiben angeordnet ist,, sowie einer Kolbenanordnung, die zwischen dem Arbeitsraum des Bremszylinders und einem mit den Radbremszylindern verbundenen Druckraum vorgesehen ist, wobei ein erster'Kolben dieser Kolbenanordnung bis zu einem bestimmten Druck im Arbeitsraum den Druck im Druckraum erzeugt und oberhalb dieses bestimmten Druckes ein zweiter Kolben der Kolbenanordnung ein zwischen dem Druckraum und einer Hilfsdruckquelle angeordnetes Zuschaltventil öffnet, wobei ferner bei einer durch den Druck der Hilfsdruckquelle hervorgerufenen Zurückverschiebung des ersten Kolbens gegen die Kraft einer Feder eine Verschiebung des Bremszylinders erfolgt, die zu einer Vergrößerung des Arbeitsraumvolumens führt, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Druck der Hilfsdruckquelle (20) gesteuertes Verriegelungsorgan (66) \ui_bl.^h>.i. L;, Jas bei Ausfall der Hilfsdruckquelle mitteis eines Sperrgliedes (54) eine Verschiebung des Bremszylinders (7) verhindert.

2. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsorgan (66) als Zylinder ausgebildet ist, in dem ein die Bewegung des Sperrgliedes (54) steuernder Kolben (59) angeordnet ist, dessen eine Kolbenfläche mit dem Hilfsdruck und dessen andere Kolbenfläche mit der Kraft einer Feder (61) beaufschlagt ist.

> 3. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (54) als Stange ausgebildet ist.

*>. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsorgan (66) an das den Bremszylinder (7) und die Kolbenanordnung umschließende Gehäuse (1) angeformt ist.

5. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (54) und der Bremszylinder (7) in der Weise ausgebildet sind, daß sie als Ratsche zusammenarbeiten.

6. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Bremszylinder an dem der Eingangsseite gegenüberliegenden Ende mit einem Bund versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (53) dieses Bundes (25) dem Sperrglied (54) im ausgelösten Zustand als Anlagefläche dient.