DE1965414A1

DE1965414A1 - Bremsensteuerungssystem

Info

Publication number: DE1965414A1
Application number: DE19691965414
Authority: DE
Inventors: Macduff Stanley Irving
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1968-12-31
Filing date: 1969-12-30
Publication date: 1970-07-02
Also published as: JPS5018660B1; DE6949139U; JPS513018B1; US3613839A; FR2027437A1; GB1272140A; GB1267558A; DE6950264U

Description

"Bremsensteuerungssystem"

Die Erfindung betrifft ein Bremsensteuerungssystem und insbesondere ein Bremsensteuerungssystem mit zwei unabhängig voneinander wirkenden Bremskreisen, welche durch voneinander getrennte Eingangssteuerungskörper steuerbar sind.

Die vorliegende Erfindung besteht in einem Bremsensteuerungssystem mit einem durch ein Bremspedal betätigbaren Betriebsaremssystem und mit einem Iiilfsbremssystem, welches wenigstens 3inen durch Federkraft beaufschlagbaren Mechanismus aufweist, 3er durch ein manuell betätigbares Ventil steuerbar ist, um di<>. [irucloaittelsteuerungskammer des Uremsmechanienms entweder tait ainer liriickmittelquelle hohen Druckes oder mit eiiiora BoMiifcer

ß geringen Druckes zu νοι·Μ:3(!ΰϋ₉ um oasspi-'ock^it ;

gekennzeichnet ist, daß das Ventil sowohl durch einen manuell steuerbaren Verbindungsmechanismus in seine Druck an den Hilfsbremsmechanisnius anlegende Position bewegbar ist als auch durch das Bremspedal, was als Übersteuerung als Folge des Versagens des Betriebsbremssystems geschieht.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

Figur 1 der Zeichnungen ist eine schematische Ansicht eines Bremsensteuerungssystems nach der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 stellt einen Teil des in Figur 1 wiedergegebenen Bremsensteuerungssystems dar, in welchem das Hilfs-Uremsen— steuerungsventil in Betriebsstellung aufgezeigt ist.

Figur 3 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Bremsmechanismus zum Anlegen des Bremsdruckes an Scheibenbremsen; und

Figur 4 ist ein Biegediagramm für unter der Bezeichnung "Bellevillä'-Federn bekannte Tellerfedern.

Das in Figur 1 der Zeichnungen dargestellte Fahrzeug kann mit Vorderradscheibenbremsen 10 passender Ausfuhrungsform und mit Hinterradseheibenbremsen 12 ausgestattet sein. Diese sind jeweils mit einem federgespamiten liremsabscimitfc einer im Verlauf der IJeSchreibung erläuterten Ausführungsform ausgestattet*

Eino Hydraulikpumpe IA zur Erzeugung eines hoho Dremsaiitfc

wird über eine Leitung 19 Druckmittel aus einem Behälter 18 zugeführt; über eine Leitung 21 gelangt das Druckmittel zu einem Speicher 21, wo es zur Betätigung der Vorderradbremsen zur Verfügung steht. Eine entsprechende Pumpe 22 weist eine V-förmige Riemenscheibe 24 auf, in welcher einer der verschiedenen V-förmigen Riemen des Fahrzeugmotors geführt ist. Diese Pumpe nimmt das Druckmittel bzw. Medium über eine Leitung 28 von einem Behälter 26 auf und führt dieses Medium unter Druck einem Hydraulikspeicher 30 über eine Leitung 32 zu. Die Leitun-r gen 21 und 32 erstrecken sich zu den Einlassen eines herkömmlichen Zweikreisbremsventile 34. Das Ventil 34 ist nicht im einzelnen dargestellt, besteht jedoch im wesentlichen aus zwei vollständig voneinander getrennten, den Dructybemessenden Ventilen, welche außer den bereits genannten Einlaßöffnungen Auslaßöffnungen aufweisen. Diese sind über die Leitungen 36 und 38 mit den Bremszylindern 40 und 42 der Vorderrad- und Hinterradbremsen 10 und 12 verbunden. Das Ventil 34 ist darüberhinaus mit zwei Öffnungen versehen, welche über Leitungen 44 und 46 an die Leitungen 19 und 28 und über diese an die Behälter 18 und 26 angeschlossen sind. Jedes der Ventilelemente des Ventils 34 wird durch einen Plunger betätigt} der Plunger für die Vorderradbremsen weist die Bezugsnummer 48 auf, während derjenige für die Hinterradbremsen die Bezugsiiuiiimer 50 trägt. Ein Bremspedal 52 steht über einen Verbindungskörper 54 mit der Mitte eines Sohwenkbügels 56 in Verbindung. Die Enden des Schwenkbügels sind so an die Plunger 48 und 50 angeschlossen, daß die durch den Fahrer auf das Bremspedal 52 ausgeübte Kraft auf die Plunger 48 und 50 tibertragen wird. Dies geschieht auf

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eine V/eise, daß gleiche Drücke in den Vorderx-ad- und Hiuterradbremsen angelegt werden.

In der in Figur 1 der ;.;eicaiiungen dargestellten Ausführungsform sind die ilinterradbremsen 12 mit gewöhnlichen Bremsscheiben 58 und mit einem in Figur 3 der Zeichnungen ausführlicher dargestellten, mit einem einzelnen Zylinder versehenen Druckkopf 60 ausgestattet. Der Druckkopf 60 weist einen äußeren. Bremsschuh 62 und einen inneren Bremsschuh 6h auf. Durch eine Einlaßöffnung 66 wird Druckmittel in die Zylinderbohrung 68 eingeleitet, in welcher sich ein schalenf örraiger Kolben 70 üblicher Ausführungsfonn befindet. Dieser Kolben ist mit der üblichen elastischen ;Jbdichtung '/2 und mit einem Staubschild b:iw. Staubschutz 7^ versehen. Die Zylinderbohrung 68 endet in einer V,and 76, in welcher sich eine mit der Bohrung 68 konzentrische Bohrung 78 kleineren Durchmessers befindet. Außerhalb der Wand 76 ist eine zweite 2'ylinderbohrung 80 mit einer zur üilfsbremsung dienen den Feder angeordnet; dieser Bohrung 80 wird Druckmittel durch eine Gewindebohrung 81 zugeführt. Innerhalb der Zylinderbohrung 80 ist ein Kolben 82 verschiebbar, der mit Hilfe einer elastischen Abdichtung 84 abgedichtet ist. Der Kolben 82 weist eine in Figur 3 nach rechts gerichtete Verlängerung bzw; einen Schaft 86 auf, welcher sich durch die Wand 76 in die zuvor genannte Bohrung 78 erstreckt. Eine weitere elastomere Abdichtung 88 in der Wand 76 dichtei iie Bohrungen 68 uiid 80 in den Schaft umgebender Lage gegeneinander ab.

Der Kolben 82 ist mit einem in Figur 3 nach links sich er-

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streckenden Schaft 90 ausgestattet, an welchem ein Außengewinde vorgesehen ist. Dieses passt in ein Innengewinde einer Federverstellbuchse 92. Die Buchse 92 ist an ihrem äußeren Ende mit Spannkerben 9²* und an ihrem inneren Ende mit einem Plansch 96 versehen. Elastische Elemente, wie z.B. Tellerfedern 98 sind zwischen dem Plansch 96 der Buchse 92 und einem Federring 100 eingespannt. Dieser befindet sich in einer passenden, ringförmig! Nut am linken Ende der Bohrung 80. Eine schalenförmige, elastomere Staubdichtung 102 ist über das Ende des Druckkopfgehäuses gezogen und bildet einen Staubschutz für die Federn 98.

Innerhalb des schalenförraigen, zum Bremsen dienenden Kolbens 70 ist ein herkömmliches Verstellelement 104 angeordnet, durch welches die Abnutzung an den Bremsschuhen bzw. Bremsbelägen und 6^lk ausgeglichen werden kann.

Das Verstellelement ist so ausgebildet, daß es sich als Ergebnis der Bremsschuhabnutzung bei der Kolbenbewegung ausdehnt und eine verhältnismässig starre Druckverbindung zwischen Kolben 70 und Schalt 86 des Kolbens 82 bildet. Die Wirkungsweise dieses Mechanismus stellt sich wie folgt dar: Wenn das Fahrzeug läuft muß Druckmittel über die Leitung 81 in die zylindrische Bohrung SO eingeführt werden, um den Kolben 82 nach links zu diacken. Auf diese Weise werden di© koraisfünnijKon Tellerscheiben flach- bzw. zusammengedrückt, bis der Außenrand des Kolbens in Anlage mit dem Außenrund der inneretun Tellerfeder gebracht ist. In dieeom Zustand beafcohfc ©in g»_:;-

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wisser Abstand zwischen den Bremsschuhen 62 und 64 und der dazwischenliegenden Bremsscheibe 58; die Fahrzeugräder können sich demnach frei drehen. Wenn Bremsdruck angelegt werden soll, muß Druckmittel durch die mit einem Gewinde versehene Öffnung in die zylindrische Bohrung 68 eingeführt werden, um den Kolben 70 nach rechts, gesehen in Figur 3, zu verlagern und um entsprechend den Ditckkopf 60 nach links zu verschieben, so daß die Bremsschuhe 62 und 64 in Berührung mit der Bz'emsscheibe gebracht werden. Dadurch wird eine Reibung skr ει ft erzeugt, v/elche auf die den Druckkopf haltenden Elemente (nicht dargestellt) übertragen wird. Das Verstellsystem bzw. das Verstellelement 104 arbeitet mit einem gewissen Leerlauf, um bei Lösen der Bremse einen bestimmten Abstand zu gewährleisten. Wenn jedoch die Beläge auf den Bremsschuhen eine Abnutzung erleiden, verlagern sich die Elemente des Verstellmechanxsmus welche primär aus ineinandergreifenden Außengewinde— und Innengewindeteilen bestehen, in einex" Relativbewegung, um die zuvor genannten Leerlaufbewegung auf einem im wesentlichen konstanten Wert zu halten.

Wenn nunmehr der zum Parken erforderliche Bremsdruck angelegt werden soll, ist es lediglich nötig, Bremsmittel aus der zylindrischen Bohrung 80 über die Öffnung 81 abzulassen, so daß der aus Tellerfedern 98 bestehende Fedei'stapel seine urfcij>rüngliche Form erlangen kann. Die Federn drücken in dieser Form den Kolben 82 nach rechts, gesehen in. Figur ">, und bewirken, «aß sich der* Schaft 8b starr au den Verstellmechanisuius J>',w, das Vorstellelement 104 anlegt.

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Ex- drückt den Verstelliaechanismus zusammen mit dem Kolben 70 nach rechts und zieht gleichzeitig den Druckkopf 60 nach links. Somit ist in der sogenannten Parkstellung die Bremsscheibe 58 fest zwischen den Belägen der Bremsschuhe 62 und 64 eingeklemmt. Durch Verdrehung eier Buchse 92 ist es möglich, die durch die Tellerfedern 98 ausgeübte Kraft in gewissem Ausmaß zu verstellen, welches ausreicht, um eine Bremskraft zu erzeugen, die das Fahrzeug mit wenigstens drei m/sek verzögert und welche das Fahrzeug auf einer Steigung mit einem Winkel von 30 % hält.

In Figur 4 äer Zeichnungen ist ein Biegediagramm für eine der Tellerfedern 98 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß ein beträchtlicher Bereich der Auslenkung besteht, in welchem sich die Belastung nicht wesentlich ändert; dieser Bereich ist durch da& Maß "A" zwischen den senkrechten, gestrichelten Linien, wiedergegeben. Wenn Federn mit diesen Eigenschaften verwendet werden, besteht eine beträchtliche Variationsbreite für das automatisch wirkende Verstellelement 104 und für andere Elemente des Bremsmechanismus bzw. Bremskopfes 60, ohne die zufriedenstellende Funktion der Bremse zu beeinflussen.

Die in Figur 1 der Zeichnungen dargestellte Leitung 38» ist an den Auslaß des Ilinterrad-Breinsventiletenentes des Zweikreis-Bremsventils 34 angeschlossen und steht als Zweigleiter mit den Gewindeöffnungen 66 der beiden Ilinterradbremsköpfe 60 in Verbindung. Die Leitung 32, welche vom Speicher-30 der Hinterradbremsen zum Einlaß der Hiiiterx'adbremselemente führt, ist abge-

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zweigt und führt durch ein Rückschlagventil 105 zu einer Leitung 108. Diese ihrerseits führt zu einem iiilfs- und Parkbremsventil 110. Dieses Ventil weist eine Auslaßöffnung 112 auf, welche an eine Leitung 114 angeschlossen ist. Die Leitung 114 verzweigt sich und steht mit den Einlaßöffnungen 81 der beiden Bretnsköpfe 60 für die Hinterradbremsen in Verbindung.

Das Hilfs- und Parkbremsventil 110 ist mit einer iiuckführüngsöffnung 116 versehen, an welche eine Zweigleitung der zuvor beschreibenen llückführungsleitung 46 angeschlossen ist; die Leitung 46 fühi~t in bereits beschriebener weise zur Leitung 28 und zum Behälter 26, Aus Gründen der* Darstellung ist das Ventil 110 als Drehhahn wiedergegeben. Dieser weist ein Gehäuse 118 auf, in welchem sich eine zylindrische Bohrung 120 befindet; in der zylindrischen Bohrung 12ü ist drehbar ein Hahnkörper 122 gelagert. Der Iiahnkörper 122 weist eine Querbohrung 124 auf, welche in. der in Figur 1 dargestellten Lage die freie Verbindung zwischen den Leitungen 1OG und 114 herstellt, Venn der Iiahnkörper in die in Figur 2 dargestellte Lage gedreht wird, besteht nunmehr die freie Verbindung zwischen den Leitungen 114 und Il6, während die Leitung 103 blockiert ist.

Obwohl dies im einzelnen nicht aufgeführt ist, weist der Iiahnkörper 122 einen Schaft bzw. eine koaxial angeordnete Verlängerung auf, welche sich durch eine passend abgedichtete Öffnung im Gehäuse 118 erstreckt. Ein Paar von liebeln 126 und 128 sind mit diesem Schaft verbunden, um den iiahnkörper innerhalb des Gehäuses zu veiclrehen. Das Gehäuse kann mit einer Strebe 130

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ausgestattet sein, welche ein Ende einer Zugfeder 132 aufnimmt. Dcis andere Ende der Feder ist/ein Auge eingehakt, welches am Kebei 12ö angeordnet ist. Die Feder hat demnach die Neigung, den Schaft des Hahnkörpers in Uhrzeigerrichtung, gesehen in Figur 2, zu verdrehen. Eine Verlängerung des Gehäuses 118 ist mit einem Zapfen 134 ausgestattet, an welchem der Hebel 120 anliegt, wenn sich der Iiahnkörper in der in Figur 1 wiedergegebenen Lage befindet. Somit dient der Zapfen 134 zur Begrenzung der in Uhrzeigerrichtung durchgeführten Drehbewegung des Hahnkörpers.

Line weitere Strebe 136 ist am Hahngehäuse 118 angeordnet und kann mit einer Klemme ausgestattet sein. Die Klemme dient zur Aufnanme und Befestigung des Endes einer flexiblen Leitung 138, durch welche ein passender Dietit 140 geführt ist. Das Ende des Drahtes 140 ist mit einem einen Längsschlitz aufweisenden Anschlußkörper 142 ausgestattet. Dieser dient zur Führung bzw. Aufnahme eines am liebol 126 angeordneten Zapfens 144. Die Leitung 136 und der in der Leitung geführte Draht 140 erstrecken sich in eine Lage nahe des Fahrersitzes. An dieser Stelle ist die Leitung 138 mit einem passenden Anschlußkörper 146 versehen, welcher am Armaturenbrett 148 des Fahrzeuges befestigt ist. Uer Draht seinerseits ist mit einem passenden Befcätigungsknopf 1550 ausgestattet. Die Teile sind so zueinander angeordnet, daß bei Zug am Knopf I50 der Hebel 126 verschv/enkt wird, um den liahnkörper .122 In die in Figur 2 dargestellte Lage zu bewegen. Die normale Reibung zwiachou Leibung 138 und Draht 140 ist groß go-

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riug und die Kraft der Feder I32 ist gering genug, daß der Hahnkörper i22 in der in Figur 2 dargesteilten Lage verbleibt, wenn er einmal in diese Lage durch Betätigung des Knopfes I50 gebracht wurde.

Das Bremspedal 52 ist mit einer Verlängerung 15- versehen, an welcher ein Zapfen 15*1 angeordnet ist. Dieser Zapfen soll am Hebel 126 anliegen und diesen nach links verschwenken, so daß der Hahnkörper 122 in die in Figur 2 dargestellte Lage bewegbar ist. Wenn der Hebel auf diese Weise bewegt wird, gleitet der Zapfen Ihk lediglich im Längsschlitz des Anschlußkörpers ±^li2_f welcher sich an den Draht 140 anschließt. Da keine lleibungswirkung dazwischen besteht, kann bei Lösen des Bremspedals die Feder ±32 den Hahnkörper 122 in die in Figur i wiedergegebene Lage zurückführen.

Der durch Bezugszahl 5^ dargestellte Verbiiiüungskörper, welcher das Bremspedal 52 mit dem Schwenkbugel 56 verbindet, besteht aus zwei teleskopisch zueinander bewegbaren Teilen und 158. Diese beiden Teile v/erden durch eine starke Druckfeder IbO in voneinander abgewandter Richtung verlagert. Ein Schlitz im Körper 158 dient zur Aufnahme eines Ziipfens 162, welcher am Körper 156 vorgesehen ist. Damit wird die Bewegung der Körper zueinander begrenzt. Demnach können sie teleskopartig zueinander vorschoben werden, wenn eine die Kraft der Feder IbO übexsteigende Kraft am Bremspedal 52 angelegt wird. Did normale Betätigung doa Bremsventils 34 mit Hilfe des PoUaId 52 erforc!«;?⁵

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eine Kraft, welche geringer ist als die durch die Feder l60 ausgeübte; die Bewegung der Ventilßunger 48 und 50 x-eicht nicht aus, daß der Zapfen 154 am Hebel 126 angreift und dadurch das Bremsventil 110 betätigt. ¥enn jedoch als Folge eines Fehlers im hydraulischen Druckmittelsystem ungenügender Bremsdruck vorhanden ist, wird der Bediener des Fahrzeuges instinktiv einen größeren Druck auf das Pedal 52 ausüben und dadurch die Feder l60 zusammendrücken. Dadurch bewegt er das Pedal auf einer etwas größeren Strecke, wodurch der Zapfen 15^ am Hebel 126 angreift und den liahnkörper 122 des Ventils 110 in die in Figur 2 dargestellte Lage dreht.

Das Ende des Hebels 128 ist an einem Verbindungskörper 164 angebracht. Dieser erstreckt sieh von einer Membran bzw. einem Kolben 166 in einem kleinen Vakuumschaltkörper 168 zum Hebel 128. Die Vakuumkammer des Schaltkörpers 168 steht über eine Leitung 170 mit einem Elektromagnetventil 172 in Verbindung. Eine Leitung 17^ ist von der Motoransaug- bzw. Einlaßleitung 176 zum Elektromagnetventil 172 gezogen. Ein Seheibenventilkörper 178 kann translatorisch durch einen Magnetkern 180 zwischen Ventilsitzen 179 und 181 im Elektromagnetventil 172 bewegt werden. Dies geschieht mit Hilfe einer Feder 182, welche am Kern angreift bzw. mittels der Wicklung 184. Die Wicklung 184 ist über Schalter und 188 an die Stromquelle des Fahrzeuges angeschlossen. Der Schalter 186 ist der Zündschalter, während der Schalter 188 mit dem Getriebewählmechanismus 190 des Fahrzeuges in Verbindung steht. Der Getriebewählmechanisnius 19O dient zur Steuerung eines auto-

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matischen (nicht dargestellten) Getriebes. Wie aus Figui- 2 der Zeiclmuiigen ersichtlich ist, weist der Verbindungskörper Ib4 einen Anschlufikb'rper 192 auf, durch welchen sich der Hebel 128 unabhängig vom Verbiiiduiigskörper 104 bewegen kann, wenn der Ualinkörper 122 dui^ch den liebel 126 betätigt wird. Aus diesem -Grund muß die Feder 132 lediglich stark genug sein, um den HaImkörper 122 zurückzuführen, nachdem eines der Elemente 150, 1.52 oder 1(58 gelöst wurde; diese Elemente wurden zuvor betätigt, um den Hahnkörpei* von seiner in Figur 1 dargestellten Kormallage in die in Figur 2 dargestellte Schaltlage zu bewegen.

Die Betätigung des Ilahnkörpeis durch den Hotor 1.68 geschieht über das Elektromagnetventil 172. Das heißt, wann immer die Spule 184 durch Öffnen des Zündschalter^ 186 und/oder durch öffnen des Schalters 188 abgeschaltet wird, wird der Ventilteller auf seinen Ventilsitz 179 gedruckt. Das Öffnen des Schalters 188 geschieht dadurch, daß der Getriebewähler in die Parkposition P bewegt wird. Wenn der genannte Ventilteller auf d-en Ventilsitz 179 gedrückt wird, besteht eine Vakuumverbindung mit der Vakuumkammer, um den Verbindungskörper 164 heranzuzieliei: und um den Hebel 128 gegen die Uhrzeigerrichtung zu verschwenken Der Ilahnkörper 122 jtellt die Verbindung der Bohrung-80 mit dem Behälter 26 her, so daß die Tellerfedern 98 die Bremsschuhe 62, 64 auf die Bremsscheibe 58 drücken.

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Claims

Dr. Ing. H. Ne-:;«,-:danii

Drpi. Ing. H.Hruck Dipt. Phys, VV. Schmitz

TeI. 5380586

Th· Bendix Corporation

Bendix Center 30. Des» 1969

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AWSFKüCilE

1J lirenisenöteuermißssya tem mit einem durch ein Bremspedal be ta tig baren i>e triebsbremssystem und mit einem Hilf sbremssys tem, v/elcheü v/ewigstens einen durch Federkraft beaufschlagljaren Hechaniamus aufweist, der durch ein manuell oetätigbares Ventil steuerbar ist, um die Druckmitbelsteuerungskammer des Bremsmeehanismus entweder mit einer Druckmittelquelle hohen Druckes oder mit einem liehalter verhältnismässig geringen Druckes zu verbinden, um entsprechend den Hilfsforemsmeohanismus anzulegen oder zu lösen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (HO) sowohl durch einen manuell steuerbaren Verbindungsmechanismus (UtO—l^O—lhh) in seine Druck an den Hilfsbremsmechanismus anlegende Position bewegbar ist als auch durch das Bremspedal (5*i> 15^)» Wiis als Übers teuerung als Folge des Vorsagens des JJe trie im brems systems geschieht.

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2. Bremseiis teueruugssys tem nach Anspi'uch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (ΙΌ) durch den Ausgangs-Steuerungskörper (i64t) eines durch eine vai'iable Eingaugs-Betrieusgröße (i90) steuerbaren aervomotors (168-172) betätigbar ist.

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