DE3239614A1

DE3239614A1 - Lenkbremsanlage fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3239614A1
Application number: DE19823239614
Authority: DE
Inventors: Desmond Henry James Sutton Coldfield Birmingham Reynolds
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1981-10-27
Filing date: 1982-10-26
Publication date: 1983-05-05
Also published as: US4490979A; JPS5881866A; FR2515124A1; JPS6366708B2; GB2108607B; YU237982A; SU1228782A3; GB2108607A; FR2515124B1

Description

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WUESTHOFF- ν. PECHMANN - BEHRENS-GÖETZ

EUROPEAN PATENTATTORNEYS

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1>R.-ING.»FRANZ 'SCUESTHOFF ' XK. 5(3 IL- FBElJA UUlSTHOfF (1927-I956) D1PL.-ING. GERHARD PUtS (1951-1971) DIPL.-CHEM. I)R. E. l-KEIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-INC; DIPL.-V1RTSCH.-ING. RUPERT COETZ

1A-56 479 D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE

telefon: (089) 66 zo ji

TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: 524O7O

26. Oktober 1982

Patentanmeldung

Anmelder:

Lucas Industries Limited Great King Street
Birmingham 19, West Midlands England

Titel:

Lenkbremsanlage für Fahrzeuge

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WUESTHOFF-ν.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ

EUROPEANPATENTATTORNEYS

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rit.-ιώ, fp.anz vue&thofp «»·«·"«»·«=««* «mtiktf („27-1^6) DU'L.-ING. Or.RHARl) I¹UlS (19J2-IO71) DIPI..-CIIEM. I)R, F. FHhlnr.Rn VON rrcHMANN DR.--ING, DlBTER BEHRENS DIl'L.-ING.; OII¹L.-TFIRTSCH. -ING. RU !'F RT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2 telefon: (089) 66 ία ji TELEGRAMM: PROTJECTPATENT TELEX: J 2407O

Lenkbremsanlage für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft Bremsanlagen für Fahrzeuge und bezieht sich insbesondere auf eine Lenkbremsanlage, bei der auf entgegengesetzten Seiten des Fahrzeuges angeordnete Bremsen mit zugehörigen Bremspedalen verbunden sind, welche wahlweise entweder zusammen zum normalen symmetrischen bzw. im wesentlichen spurhaltenden Bremsen oder unabhängig voneinander zur Lenkunterstützung betätigbar sind. Derartige Lenkbremsanlagen sind gewöhnlich in landwirtschaftliche Schlepper und ähnliche Fahrzeuge eingebaut.

Bei einer aus der GB-PS 1 593 652 bekannten Lenkbremsanlage dieser Art sind die beiden Bremspedale so angeordnet, daß sie die Betätigungsstange eines gemeinsamen Hauptzylinders betätigen, der den Bremsen auf entgegengesetzten Seiten des Fahrzeuges Fluid über zugehörige Ventile zuführt, die mit den Bremspedalen steuerbar sind. Durch Niederdrücken des einen oder des anderen Bremspedals wird der Hauptzylinder betätigt und die Verbindungsleitung zwischen letzterem und der entsprechenden Bremse geöffnet.

Diese bekannte Lenkbremsanlage ist nicht ohne Nachteile. Die Bremspedale sind durch eine Stange miteinander gekuppelt,

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die an ihren Enden mit den Bremspedalen und in ihrer Mitte mit der Betätigungsstange des Hauptzylinders schwenkbar verbunden ist. Folglich erzeugt eine auf ein Bremspedal ausgeübte bestimmte Pedalkraft einen Bremsdruck, der zumindest annähernd dem Bremsdruck gleich ist, welcher erzeugt wird, wenn die gleiche Kraft auf jedes Bremspedal gleichzeitig ausgeübt wird, obwohl der Bremspedalweg vergrößert ist. Es ist in einigen Fällen von Vorteil, wenn durch Betätigen eines einzelnen Bremspedals ein erhöhter Bremsdruck erzeugt wird, beispielsweise um durch Blockieren des Rades auf einer Fahrzeugseite ein sogenanntes "Auf-der-Stelle-Drehen" auszuführen, wogegen ein niedrigerer Druck erzeugt wird, wenn zur Erzielung einer allmählichen Verzögerung des Fahrzeuges alle Bremsen betätigt werden.

Ein anderer Nachteil der bekannten Lenkbremsanlage ist, daß, wenn ein Bremspedal zum Lenken niedergedrückt worden ist und dann das andere Bremspedal nur leicht betätigt wird, das geschlossene Wählventil geöffnet wird und der Bremsdruck mit einer entsprechenden Verringerung der Bremswirkung abrupt absinken kann.

Eine Lenkbremsanlage der eingangs beschriebenen Gattung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß zwei Fluiddruckquellen mit den Bremsen auf entgegengesetzten Seiten des Fahrzeuges verbunden und durch ein gemeinsames Betätigungsglied zusammen betätigbar sind, das mit einem Bremspedal allein oder mit beiden Bremspedalen zusammen betätigbar ist, und jede Fluiddruckquelle an einen Behälter über eine zugehörige Steuervorrichtung angeschlossen ist, die mit einem der Bremspedale so verbunden ist, daß durch Niederdrücken des Bremspedals die Verbindung zwischen der Fluiddruckquelle und dem Behälter unterbrochen wird.

Beim Betätigen beider Bremspedale werden die Bremsen aus den

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zugehörigen Fluiddruckquellen mit Fluid versorgt, wobei ihre Verbindungsleitungen zum Behälter geschlossen sind.

Beim Niederdrücken nur eines Bremspedals hält die mit dem anderen Bremspedal verbundene Steuervorrichtung die Verbindung zwischen der zugehörigen Fluiddruckquelle und dem Behälter aufrecht, so daß diese Fluiddruekquelle der Pedalbewegung keinerlei Widerstand entgegengesetzt und in der wirksamen Fluiddruckquelle ein erhöhter Druck erzeugt wird, ohne daß die Pedalkraft vergrößert wird.

Ein anderer Nachteil der eingangs beschriebenen bekannten Lenkbremsanlage besteht darin, daß die Wählventile die Verbindung zwischen den Bremsen und dem Behälter normalerweise unterbrechen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stehen die Fluiddruckquellen und die Bremsen normalerweise mit dem Behälter in Verbindung, so daß sich das Fluid unter Wärmeeinwirkung unbehindert ausdehnen und zusammenziehen kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Teil einer Lenkbremsanlage

gemäß der Erfindung bildenden Baugruppe, Fig. 2 den Schnitt A-A in Fig. 1,
Fig. 3 eine abgewandelte Steuervorrichtung und Fig. 4 einen Fig, 2 ähnlichen Schnitt durch eine abgewandelte Baugruppe.

Gemäß Fig. 1 und 2 sind zwei Bremspedale 1 an einer Schwenkwelle 2 angeordnet und unabhängig voneinander um die Schwenkwellenachse bewegbar. Die Bremspedale 1 tragen sich gegenüberliegende Rollen 3, die so angeordnet sind, daß sie an eimern beim gezeigten Beispiel als Stange ausgebildeten Betätigungsglied 4 eines Tandem-Hauptzylinders 5 anliegen.

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Jedes Bremspedal 1 ist an seinem oberen Ende mit einer Steuerstange 6 einer beim gezeigten Beispiel als Wählventil ausgebildeten zugehörigen Steuervorrichtung 7 schwenkbar und einstellbar verbunden und hat einen Finger 9, an dem eine Rückholfeder 8 angreift, die an ihrem anderen Ende an einer Halterung 10 befestigt ist, welche an einem tragenden Fahrzeugbauteil angeordnet ist.

Der Tandem-Hauptzylinder 5 hat ein Gehäuse 11 mit einer gestuften Bohrung und Kolben 12 und 13, die am Betätigungsglied 4 befestigt und in der Bohrung verschiebbar sind, um mit dem Gehäuse 11 zwei Druckkammern zu bilden, welche beim gezeigten Beispiel als Fluiddruckquelien 14 und 15 wirken und zugehörige Öffnungen 16 und 17 aufweisen, die mit Einlaßöffnungen bildenden Öffnungen 18 der zugehörigen Steuervorrichtungen.7 verbunden sind.

Jede der Steuervorrichtungen 7 hat ein Gehäuse 19 mit einer Bohrung, in der ein Kolben 20 verschiebbar ist. Der Kolben weist einen Mittelabschnitt von verkleinertem Durchmesser auf, der mit dem Gehäuse 19 eine Ventilkammer 21 bildet, in welche die Öffnung 18 mündet. Die Steuerstange 6 ist mit dem Kolben 20 über ein Universalgelenk gekuppelt. Jede Steuervorrichtung 7 hat eine Öffnung 22, die mit einer nicht dargestellten Bremse auf der entsprechenden Fahrzeugseite verbunden ist, und eine Öffnung 23, welche an einen nicht dargestellten Behälter der Bremsanlage angeschlossen ist.

In dem in Fig. 2 dargestellten Normalzustand mit gelösten Bremsen steht jede der Fluiddruckquelien 14 und 15 mit dem Behälter über die Ventilkammer 21 der zugehörigen Steuervorrichtung 7 in Verbindung, und in ähnlicher Weise sind die Bremsen über die Steuervorrichtungen 7 mit dem Behälter verbunden. Wenn die Bremspedale 1 gegen die Wirkung ihrer Rückholfedern 8 zusammen in die in Fig. 2 mit strichpunktierten

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Linien gezeichnete Stellung niedergedrückt werden, wirken die Rollen 3 auf das Ende des Betätigungsgliedes 4 ein und drücken letzteres einwärts, um die Kolben 12 und 13 nach vorn zu schieben. Gleichzeitig ziehen die Bremspedale 1 an den Steuerstangen 6 der Steuervorrichtungen 7, um die Kolben 20 entsprechend Fig. 2 nach rechts zu bewegen, wodurch die die Ventilkammern 21 mit dem Behälter verbindenden Öffnungen 23 geschlossen werden. Danach strömt von den Kolben 12 und 13 aus den Fluiddruckquelleen 14 und 15 des Tandem-Hauptzylinders 5 verdrängtes Fluid durch die Öffnungen 22 der Steuervorrichtungen 7 und betätigt die Bremsen auf beiden Fahrzeugseiten.

Wenn nur ein Bremspedal, z.B. das in Fig. 2 dargestellte rechte Bremspedal 1, betätigt wird, wird auch in diesem Falle das Betätigungsglied 4 des Tandem-Hauptzylinders 5 vorwärtsbewegt, jedoch wird nur die zum niedergedrückten Bremspedal 1 gehörende Steuervorrichtung 7 betätigt und unterbricht die Verbindung mit dem Behälter, wogegen die andere Steuervorrichtung 7 geöffnet bleibt, weil das ihr zugeordnete Bremspedal 1 nicht betätigt worden ist, um den Ventilkolben 20 zu verstellen. Folglich strömt das vom Kolben 12 des Tandem-Hauptzylinders 5 aus der Fluiddruckquelle 14 hinausgedrängte Fluid über die geschlossene Steuervorrichtung 7 zur Bremse auf der entsprechenden, d.h. rechten Fahrzeugseite, wogegen das vom Kolben 13 aus der Fluiddruckquelle 15 hinausgedrängte Fluid durch die zugehörige offene Steuervorrichtung 7 hindurch zum Behälter geleitet wird: es entsteht kein Druck zum Betätigen der Bremsen auf der anderen, d.h. linken Fahrzeugseite.

Da das Fluid in der Fluiddruckquelle 15 nicht unter Druck gesetzt ist, wirkt es der Bremspedalbewegung nicht entgegen; somit wird bei einer gegebenen Bremspedalwirkung bzw. -kraft in der Fluiddruckquelle 14 ein Bremsdruck erzeugt, der höher

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ist als der Bremsdruck, welcher bei gleichzeitigem Niederdrücken beider Bremspedale 1 in den Fluiddruckquellen 14 und 15 erzeugt wird. Dieser erhöhte Bremsdruck vereinfacht das Blockieren eines gebremsten Rades zu Lenkzwecken. Wenn das andere, d.h. das linke Bremspedal 1 niedergedrückt wird, bleibt die Verbindung der Fluiddruckquelle 14 mit dem Behälter erhalten, wogegen die Fluiddruckquelle 15 unter Druck gesetzt wird und die Bremsen auf der linken Fahrzeugseite betätigt. Vorzugsweise haben die Kolben 12 und 13 gleiche wirksame Flächen; in diesem Falle beträgt die durch Betätigen eines einzelnen Bremspedals 1 erzeugte Druckerhöhung etwa das Doppelte.

Zum Ausgleich von ungleicher Abnutzung und ungleichen Spielen in den Bremsen auf entgegengesetzten Fahrzeugseiten, damit bei normalem Bremsen dasselbe Bremsmoment erhalten wird, können die Steuervorrichtungen 7 mit zusätzlichen Öffnungen 25 versehen sein, die miteinander verbunden und so angeordnet sind, daß sie von den Kolben 20 erst dann geöffnet werden, wenn die entsprechenden, zum Behälter führenden Öffnungen geschlossen sind. Somit werden beim Betätigen beider Bremspedale 1 die Ventilkammern 21 der Steuervorrichtungen 7 zum Druckausgleich direkt miteinander verbunden. Dieselbe Wirkung läßt sich auf andere Weise mit einem Tandem-Hauptzylinder erzielen, bei dem die Kolben eine begrenzte Bewegung in bezug aufeinander auszuführen vermögen, um die Drücke in den beiden Kammern auszugleichen. Ein hierfür geeigneter Hauptzylinder ist in Fig. 1 der GB-PS 1 354 987 dargestellt.

Bei der in Fig. 3 dargestellten abgewandelten Steuervorrichtung in Form eines Wählventils ist der Kolben 20 so ausgebildet, daß er ein Kippventil 30 betätigt, statt die zum Behälter führende Öffnung selber zu schließen. Das Kippventil 30 ist durch eine Feder 31 gegen einen Ventilsitz 32 vorgespannt, wird aber gemäß Fig. 3 normalerweise vom Kolben 20, der am

Ventilschaft angreift, in einer Offenstellung gehalten. Wenn der Kolben 20 nach rechts verschoben wird, schließt das Kippventil 30. Diese Ventilausgestaltung hat den Vorteil, daß bei geschlossenem Kippventil 30 der Druck in der Ventilkammer die Kraft vers.tarkt, mit welcher das Kippventil 30 am Ventilsitz 32 anliegt, um die Gefahr eines Bremsdruckverlustes so gering wie möglich zu halten, die auftreten kann, wenn Fluid durch eine Undichtigkeitsstelle zum Behälter strömt.

Die in Fig. 4 dargestellte abgewandelte Baugruppe ist dieselbe, die in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, mit Ausnahme eines zwischen den Rollen 3 der Bremspedale 1 und dem Betätigungsglied 4 des Tandem-Hauptzylinders 5 angeordneten Kraftverstärkers 40. Dieser hat ein Gehäuse 41, in dem ein Kolben 42 verschieblich angeordnet ist und zwei Kammern 43 und 44 voneinander trennt, die je eine Öffnung 45 bzw. 46 aufweisen. Der Kolben 42 ist von einer Feder 47 nach hinten vorgespannt und weist eine zentrale Öffnung 48 auf, die durch ein Eingangsglied 49 verschließbar ist, mit dem ein Betätigungsglied 50 verbunden ist. Die Öffnung 48 wird von einer zwischen dem Kolben 42 und dem Eingangsglied 49 eingespannten Feder 51 normalerweise in einer Offenstellung gehalten, so daß an die Öffnung 45 herangeführtes Druckfluid aus der Kammer 43 zur Kammer 44 und zur Auslaßöffnung 46 strömen kann. Durch das Niederdrücken eines der Bremspedale 1 wird das Eingangsglied 49 fortbewegt und schließt die Öffnung 48, so daß sich in der Kammer 43 Druck aufbaut und den Kolben vorwärtstreibt, um den Tandem-Hauptzylinder 5 zu betätigen. Die übrige Arbeitsweise des Tandem-Hauptzylinders 5 und der Steuervorrichtungen 7 ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung.

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Leerseite

Claims

DIPL.-JNG. GEKIlAHD PULS (1952-1971)

lA-56 479

D-8000 MÜNCHEN

SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 ji telegramm: protectpatent telex: 524070

Patentansprüche :

Lenkbremsänlage für Fahrzeuge, bei der auf entgegengesetzten Seiten des Fahrzeuges angeordnete Bremsen mit zugehörigen Bremspedalen verbunden sind, welche wahlweise entweder zusammen zum normalen Verzögern des Fahrzeuges oder getrennt zur Unterstützung der Fahrzeuglenkung betätigbar sind, und Fluidsteuervorrichtungen zum Steuern der Fluidzuführung zu den Bremsen mit den zugehörigen Bremspedalen verbunden und durch sie betätigbar sind, dadurch ge kennzeichnet, daß zwei Fluiddruckquellen (14,15) vorhanden und mit den zugehörigen Bremsen auf entgegengesetzten Seiten des Fahrzeuges verbunden sind, ein gemeinsames Betätigungsglied (4) haben, das mit einem Bremspedal (1) allein oder mit beiden Bremspedalen (1) zusammen betätigbar ist, und je an einen Fluidbehälter über eine zugehörige Steuervorrichtung (7) angeschlossen sind, die mit dem mit ihr verbundenen Bremspedal (1) betätigbar ist, um die Verbindungsleitung zwischen der Fluiddruckquelle (14,15) und dem Fluidbehälter zu schließen.
2. Lenkbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bremsen und die Fluiddruckquellen (14,15) mit dem Fluidbehälter über die Steuervorrichtungen (7) normalerweise in Verbindung stehen und diese Verbindung beim Betätigen der Steuervorrichtungen (7) unterbrochen wird.

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3. Lenkbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Bremsen mit den zugehörigen Fluiddruckquellen (14,15) in ständiger Verbindung stehen.
4. Lenkbrernsanlage nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß jede Steuervorrichtung (7) ein Wählventil mit einer Ventilkammer (21) aufweist, die eine erste Öffnung (18) hat, welche mit der zugehörigen Fluiddruckquelle (14,15) verbunden ist, eine zweite Öffnung (23), die an den Fluidbehälter angeschlossen ist, und eine dritte Öffnung (22), welche mit der zugehörigen Bremse verbunden ist, wobei die drei Öffnungen (18,23,22) normalerweise miteinander in Verbindung stehen und die zweite Öffnung (23) geschlossen wird, wenn das mit dem Wählventil verbundene Bremspedal (1) niedergedrückt wird.
5. Lenkbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorrichtung (25) zum Ausgleichen der Fluiddrücke vorgesehen ist, die beim gemeinsamen Niederdrücken beider Bremspedale (l) den Bremsen auf entgegengesetzten Seiten des Fahrzeuges zugeführt werden.
6. Lenkbremsanlage nach Anspruch 3 und 4, dadurch ge kennzeichnet , daß die Druckausgleichsvorrichtung von einer normalerweise geschlossenen vierten Öffnung (25) in jedem Wählventil (7) und von einer Verbindungsleitung zwischen den vierten Öffnungen (25) gebildet ist, wobei jedes Wählventil (7) so ausgebildet ist, daß es seine vierte Öffnung (25) öffnet, wenn es durch Niederdrücken des mit ihm verbundenen Bremspedals (1) betätigt wird.
7. Lenkbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Fluiddruckquellen (14,15) in einem Tandem-Hauptzylinder (5) ausgebildet sind.

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8. Lenkbremsanlage nach Anspruch 7, dadurch g e k e η Λ zeichnet , daß der Tandem-Hauptzylinder (5) zwei Druckkammern (14,15) mit gleichen wirksamen Flächen aufweist.
9. Lenkbremsanlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge kennzeichnet , daß der Tandem-Hauptzylinder (5) zum Unterdrucksetzen der zugehörigen Druckkammern (14,15) zwei Kolben (12,13) aufweist, die zum Ausgleichen der Drücke in den zugehörigen Druckkammern (14,15) eine begrenzte Relativbewegung auszuführen vermögen.
10. Lenkbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Bremspedale (1) so angeordnet sind, daß sie auf das gemeinsame Betätigungsglied (4; 50) der Fluiddruckquellen (14,-15) direkt einwirken.