DE2461295A1

DE2461295A1 - Bremsgeraet fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2461295A1
Application number: DE19742461295
Authority: DE
Inventors: Juan Belart
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1974-12-23
Publication date: 1976-07-01
Also published as: FR2295859B1; US4028891A; IT1051178B; SE415746B; FR2295859A1; DE2461295C2; ES443749A1; SE7514168L

Description

ALFRED TEVES GMBH I5. Dezember 1975

Frankfurt am Main

P 4564 Zli/Schn/c

J. Beiart - 116

Bremsgerät für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremsgerät, bestehend aus einem mindestens einen Hauptzylinderkolben enthaltenden Hauptzylinder, einem Verstärkerkolben größeren Durchmessers als der Hauptzylinderkolben zum Verschieben des Hauptzylinderkolbens bzw. der Hauptzylinderkolben, einem Druckregelventil zum Einsteuern von Druck aus einer Fremdenergiequelle und einer Kopplung zwischen dem Verstärkerkolben und einem Bremspedal. Ein solches Bremsgerät ist durch die GB-PS 1 105 351 bekannt.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß es für eine feinfühlige Betätigung einer Kraftfahrzeugbremsanlage günstig ist, wenn zur Erzeugung einer zunehmenden Bremskraft auch ein zunehmender Weg am Bremspedal erforderlich ist. Diese geviünschte Abhängigkeit zwischen erzeugtem Bremsdruck und Pedalweg ergibt sich bei einer Bremsanlage von selbst, wenn der Bremsdruck ausschließlich vom Fahrer durch die Fußkraft in einem Hauptzylinder erzeugt wird. Wird der Bremsdruck durch Einsteuern von Druck aus einer Fremdenergiequelle erzeugt, so ist grundsätzlich nur die Überwindung eines geringen Steuerwegs erforderlich, um den vollen Bremsdruck zu erzeugen. Will man dennoch einen bremsdruckabhängigen Pedalweg erzielen, sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich.

Bei dem Bremsgerät nach der eingangs genannten GB-PS 1 I05 351 wird ein bremsdruckabhängiger Breraspedalweg dadurch erzielt, daß das Brems-

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pedal fest mit einem Verstärkerkolben gekoppelt ist. Das Druckregelventil wird über einen Hebelmechanismus betätigt. Dieses bekannte Bremsgerät bietet zwar den Vorteil eines bremsdruckabhängigen Pedalwegs, erweist sich aber bei Ausfall der Fremdenergiequelle als nachteilig. Solange die Fremdenergiequelle zur Verfugung steht, wird der Hauptzylinderkolben durch die auf dem Verstärkerkolben wirkende Kraft verschoben. Diese Kraft entsteht im wesentlichen durch den Druck aus der Fremdenergiequelle. Bei einem maximalen eingesteuerten Druck ist der Verschiebeweg des Hauptzylinderkolbens ebenfalls sehr groß, so daß das Bremspedal seinen maximal zulässigen Pedalweg zurücklegt. Fällt die Fremdenergie aus, so ist eine Verschiebung des Hauptzylinderkolbens nur noch durch die Fußkraft des Fahrers möglich. Da diese weit geringer ist als die von der Fremdenergiequelle auf den Verstärkerkolben ausübbare Kraft, kann der Hauptzylinderkolben nur um einen geringen Betrag verschoben werden. Es baut sich dadurch nur geringer Druck im Bremssystem auf. Per maximal zulässige Bremspedalweg kann nicht ausgenutzt werden, da die Kraft auf dem Bremspedal nicht ausreicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,, ein Bremsgerät zu schaffen, bei dem bei Ausfall der Fremdenergiequelle durch Ausnutzung des gesamten zulässigen Bremspedalweges ein möglichst hoher Bremsdruck aufgebaut werden kann und mit dem aJoex dennoch auch bei Betätigung bei intakter Fremdenergiequelle ein bremsdruckabhängiger Pedalweg entsteht.

Diese Aufgabe wird bei dem Bremsgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen dem Hauptzylinderkolben und dem Verstärkerkolben ein Druckraum zur hydraulischen Übertragung der Kraft des Verstärkerkolbens auf den Hauptzylinderkolben vorgesehen ist, und daß vom Druckraum über ein Einwegventil eine Verbindung su einem JJachlauf.behälter vorgesehen ist, wobei das Einwegeventil durch die Kraft einer

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Feder und den Druck von der Fremdenergiequelle in Schließstellung gehalten ist.

Durch diese Gestaltung ergibt es sich, daß bei funktionsfähiger Fremdenergiequelle der Hauptzylinderkolben vom Verstärkerkolben ■wegunabhängig wird. Dadurch, daß zwischen beiden Kolben ein Druckraum vorgesehen ist, ergibt sich zwischen Verstärkerkolben und Hauptzylinderkolben eine hydraulische Übersetzung. Der Hauptzylinderkolben legt bei funktionsfähiger Fremdenergiequelle einen größeren Hubweg zurück als der Verstärkerkolben, mit dem das Bremspedal gekoppelt ist. Fällt die Fremdenergiequelle aus, so wird die hydraulische Übersetzung zwischen dem Verstärkerkolben und dem Hauptzylinderkolben unwirksam, indem das dort vorhandene Druckmittel über das Einwegeventil in den Nachlaufbehälter zurückströmt. Der Verstärkerkolben legt sich mechanisch gegen den Hauptzylinderkolben an. Dadurch kann der Hauptzylinderkolben unmittelbar vom Bremspedal aus verschoben werden. Da bei Betätigung mit Fremdenergie der Hubweg des Hauptzylinderkolbens von dem des Verstärkerkolbens unabhängig ist, kann der Durchmesser des Hauptzylinderkolbens so gewählt werden, daß bei Betätigung ohne Frenidenergie unter Ausnutzung des maximal zulässigen Bremspedalwegs ein ausreichend hoher Bremsdruck erzielbar ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß der das Einwegeventil in Schließstellung haltende Druck der in das Bremsgerät durch das Druckregelventil eingesteuerte Druck ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß nicht nur beim Ausfall der Fremdenergiequelle, sondern auch bei einem Versagen des Druckregelventils im Bremsgerät die hydraulische Übersetzung zwischen Verstärkerkolben und Hauptzylinderkolben weggeschaltet wird und eine mechanische Betätigung des Hauptzylinderkolbens unter Ausnutzung des maximal zulässigen Bremspedalwegs möglich ist.

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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß der Druckraum zwischen dem Hauptzylinderkolben und dem Verstärkerkolben bei nicht betätigtem Bremsgerät eine Verbindung zu dem Nachlaufbehälter hat. Bas führt dazu, daß bei unbetätigtem Bremsgerät der Druck im Druckraum vollständig abgebaut wird und der Hauptzylinderkolben sich stets soweit in Sichtung des Verstärkerkolbens bewegen kann, bis daß er gegen diesen anliegt. Bei Betätigung des Bremsgerätes ohne Fremdenergiequelle tritt dadurch zwischen Verstärkerkolben und Hauptzylinderkolben kein Hubverlust auf.

Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn zwischen Verstärkerkolben und Hauptzylinderkolben ein mit dem Hauptzylinderkolben starr verbundener Zwischenkolben vorgesehen ist. Bei einer solchen Anordnung kann das Bremsgerät mit geringem Druck arbeiten. Als FreiLdenergiequelle genügt beispielsweise für diese Ausführungsform die Lenkungspumpe von Kraftfahrzeugen. Der Zwischenkolben und der Verstärkerkolben können unabhängig vom Durchmesser des Hauptzylinderkalbens dimensioniert werden, so daß sowohl bei Betätigung mit Fremdenergie als auch bei Betätigung allein durch die Fußkraft des Fahrers genügend großer Bremsdruck aufgebaut werden kann. Weiterhin ist es bei dieser Ausführungsform vorteilhaft, daß die Druckflüssigkeiten, mit denen das Bremssystem betrieben wild, und die seitens der Fremdenergiequelle, in diesem Falle also der Lenkungspumpe, voneinander getrennt sind, so daß unterschiedliche Medien verwendet werden können.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremsgerätes}

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Figur 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erf indungBgeinäßen Bremsgerätes.

In der Figur 1 ist mit 1 ein Bremsgerät bezeichnet, welches mittels eines Bremspedals 2 betätigbar iBt, Das Bremsgerät 1 dient zur Versorgung von Bremsen 3,4,5*6 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Zur Erzeugung des erforderlichen Bremsdruckes dient eine Fremdenergiequelle 7· Bei Druckabbau kann Druckmittel aus dem Bremßgerät 1 in einen drucklosen Behälter 8 strömen.

Nunmehr sei das erfindungsgemäße Bremsgerät 1 im einzelnen erläutert. Es besteht im wesentlichen aus einem Hauptzylinder 9» einem Verstärkerkolben 10 und einem Druckregelventil 11. Der Hauptzylinder 9 enthält in üblicher Weise in einer Längsbohrung 12 zwei Hauptzylinderkolben und 14· Die Hauptzylinderkolben 13 und 14 verschieben in üblicher ¥eise aus Arbeitsräumen 15 und 16 Druckmittel zu den Bremsen 3,4»5 und 6. Der bremspedalseitige Hauptzylinderkolben 14 hat einen Fortsatz 17» mit dem er bei nicht betätigtem Bremsgerät gegen den Verstärkerkolben 10 anliegt.

Nunmehr sei das Druckregelventil 11 beschrieben. Da.s Druckregelventil 11 hat in üblicher Weise einen Steuerschieber 18, der fest mit dem Bremspedal 2 verbunden ist. Dieser Steuerschieber 18 ist in einem Steuergehäuse 19 verschiebbar. Dabei ist das Steuergehäuse 19 im Verstärkerkolben 10 ausgebildet. Der Verstärkerkolben 10 hat zu diesem Zweck einen äußeren Eingraum 20, der über eine Bohrung 21 ständig Verbindung mit einem Hachlaufbehälter 22 hat. Dieser Nachlaufbehälter hat wiederum Verbindung mit dem drucklosen Behälter 8* Weiterhin enthält dor Verstärkerkolben 10 einen zweiten Ringraum 23, der über eine Bohrung 24 ständig Verbindung mit der Fremdenergiequelle 7 hat. Die beiden Ringräume 20 und 24 haben eine solche Länge, daß unabhängig von der Stellung des Verstärkerkolbens 10 die Verbindung zu dom Kachlaufbehälter 22 bzw. der Fremdenergiequelle 7 ständig gegeben ist.

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Der Versfcärkerkolben 10 begrenzt bremspedalseitig mit einer Beaufschlagungsi'läche 25 einen YerStärkerraum 26. Der Steuerschieber 18 ist so ausgestaltet, daß in Ruhestellung des Bremsgerätes der Verstärkerraum

26 über den Ringraum 20 Verbindung mit dem Nachlaufbehälter 22 hat. Bei Betätigung des Bremsgeräts, das heißt, beim Niedertreten dee Bremspedals 2, wird diese Verbindung zunächst versperrt. Es öffnet sich dann bei weiterer Betätigung eine Verbindung zwischen dem Hingraum 23 und dem Verstärkerraum 26. Dadurch verschiebt sich der Verstärkerkolben 10 in der Zeichnung gesehen nach links und kann über den Fortsatz 17 die beiden Hauptzylinderkolben 13 und 14 in Betätigungsrichtung bewegen. Die Bremsen 3»4»5 und 6 werden dadurch mit Druckmittel beaufschlagt.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Druckraum

27 zwischen dem Verstärkerkolben 10 und dem Haupczylinderkolben I4. Da der Yerstärkorkolben 10 einen größeren Durchmesser hat als der Hauptzylinderkolben 14» wirkt dieser Druckraum 27 als hydraulische Übersetzung der Verschiebebewegung des Verstärkerkolbens 10 auf den Hauptzylinderkolben 14. Der kleine Durchmesser des Hauptzylinderkolbens I4 bewirkt, daß dieser bei einem Verschieben des Verstärkerkolbens 10 einen größeren Hubweg zurücklegt als der "Verstärkerkolben 10. Hervorzuheben ist, daß bei nicht betätigtem Bremsgerät der Druckraum 27 über eine Auogleio.hsbohrung 28 Verbindung zu dem Nachlaufbehälter 22 hat.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in der Anordnung eines Einwege vent ils 29. Dieses Einwegevent.il befindet sich in einem Zylinderraum 30 des Verstärkerkolbens 10. Das Einwegeventil 29 hat ein Schließglied 3I> welches durch eine Feder 32 in Richtung des Druckraumes 27 vorgespannt wird. Dadurch werden zwei Kanäle 33 und 34 vom Druckrama 27 zum Zylinderraum 30 verschlossen. Aus dem Zylinderraum 30 führt eine Verbindung 35 in einen Raum 36 vor dem Steuerschieber 18. Dieser Raum 36 hat über eine Bohrung 37 Verbindung mit dem Ringraum 20 und damit mit dem Nachlaufbehälter 22.

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Das beschriebene Bremsgerät wirkt wie folgt. Zunächst wird dabei von dem Fall ausgegangen, daß die Fremdenergiequelle zur Verfügung steht. Durch Niedertreten des Bremspedals 2 wird zunächst die Verbindung des Verstärkerraums 26 über den Ringraum 20 zum Nachlaufbehälter 22 unterbrochen. Bei weiterem Niedertreten des Bremspedals 2 wird Druck von der Fremdenergiequelle 7 über den Ringraum 23 in den Verstärkerraum 26 eingesteuert. Der Verstärkerkolben 10 bewegt sich dadurch in der Zeichnung gesehen nach links. Dadurch überfährt der Verstärkerkolben nach kurzem Hub die AusgleichBbohrung 28 zum Nachlaufbehälter 22. Ebenfalls überfahren bei dieser anfänglichen Bewegung die Hauptzylinderkolben 13 und 14 entsprechende Ausgleichsbohrungen im Hauptzylinder 9· Bei einem weiteren Verschieben des Verstärkerkolbens 10 in der Zeichnung gesehen nach links wird im Druckraum 27 Druckmittel verdrängt. Dieses führt dazu, daß der Hauptzylinderkolben I4 sich im stärkeren Maße in der Zeichnung gesehen nach links bewegt als der Verstärkerkolben 10. Zwischen dem Verstärkerkolben 10 und dem Hauptzylinderkolben 14 ist damit eine hydraulische Übersetzung geschaltet. Wie bei Tandemhauptzylindern üblich, überträgt der Hauptzylinderkolben I4 die Druckkraft auf den schwimmenden Hauptzylinderkolben I3, so daß aus beiden Arbeitßräumen 15 und 16 Druckmittel verdrängt wird und in die Bremsen 3,4,5 und 6 gelangt.

Nunmehr sei angenommen, daß bei Betätigung des Bremsgeräts 1 die Fremdenergiequelle 7 nicht zur Verfügung steht. Durch Niedertreten des Bremspedals 2 legt sich der Steuerschieber 18 nach kurzem Pedalweg gegen den Verstärkerkolben 10. Bei weiterem Niedertreten des Bremspedals 2 wird der Verstärkerkolben 10 unmittelbar vom Bremspedal 2 verschoben. Der Verstärkerkolben 10 verschiebt über den Fortsatz 17 den Hauptzylinderkolbcn 14· Uni bei Betätigung ohne Fremdenergie den maximal zulässigen Bremspedalweg ausnutzen zu können, ist es erforderlich, daß die hydrauliche Übersetzung durch den Druckraum 27 fortfällt. Dies geschieht da-

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durch, daß durch den Außfall der Fremdenergie im Zylinderraum 30 kein Druckmittel ansteht. Dadurch kann durch einen geringen Druck im Druckraum 27 das Schließglied 31 sich gegen die Kraft der Feder 32 bewegen, so daß über die Kanäle 33 und 34 dem Zylinderraum 30 der Verbindung und dem Raum 36 sowie der Bohrung 37 über den Ringraum 20 und der Bohrung 21 eine Verbindung zum ITachlaufbehälter 22 besteht. Das im Druckraum 27 durch den Verstärkerkolben 10 verdrängte Druckmittel verschiebt deshalb nicht den Eauptzylinderkolben I4» sondern strömt über die beschriebene Verbindung in den Nachlaufbehälter.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich von dem nach Figur 1 nur dadurch, daß zwischen dem Hauptzylinderkolben I4 und dem Verstärkerkolben 10 ein Zwischenkolben 38 vorgesehen ist. Dieser Zwi-Bchenkolben 38 ist mit einer Druckstange 39 fest mit dem Hauptzylinderkolben 14 verbunden. Der Druckraum 27 befindet sich zwischen dem Verstärkerkolben 10 und dem Zwischenkolben 38. Alle übrigen Merkmale des erfindungsgemäßen Bremsgerätes stimmen mit dem nach Figur 1 überein. Bei Betätigung des Bremspedals 2 und intakter Fremdenergiequelle 7 wird Druckmittel aus dem Druckraum 27 verdrängt, so daß der Zwischenkolben 38 sich in der Zeichnung gesehen nach linke bewegt. Da der Zwischenkolben 38 kleineren Durchmesser als der Verstärkerkolben 10 hat, bewegt er sich im stärkeren Maße in der Zeichnung gesehen nach links als der Verstärkerkolben 10. Wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur öffnet bei Ausfall der Fremdenergiequelle 7 das Einwegeventil 29, so daß die durch den Druckraum 27 gebildete hydraulische Übersetzung in Fortfall kommt. Der Verstärkerkolben 10 legt sich dann gegen den Zwi~ schenkolben 38, so daß der Hauptzylinderkolben I4 mechanisch verschiebbar ist. Vie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 kann der Durchmesser des Hauptzylinderkolbens I4 derart gewählt werden, daß bei Betätigung ohne Fremdenergiequelle mit normaler Fußkraft ein ausreichend hoher Bremsdruckjerzeugt werden kann.

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Claims

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ALFRED TEVES GMBH 1?. Dezember 1975

Frankfurt am Main

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Ansprüche

1. Bremsgerät, bestehend aus einem mindestens einen Hauptzylinderkolben enthaltenden Hauptzylinder, einem Verstärkerkolben größeren Durchmessers als der Hauptzylinderkolben zum Verschieben des Hauptzylinderkolbens bzw. der Hauptzylinderkolben, einem Druckregelventil zum Einsteuern von Druck aus einer Fremdenergiequelle und einer Kopplung zwischen dem Verstärkerkolben und einem Bremspedal, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hauptsylinderkoiben (14) und dem Verstärkerkolben (1O) ein Druckraum (27) zur hydraulischen übertragung der Kraft des Verstärkerkolbens (1O) auf den Hauptzylinderkolben (14) vorgesehen ist,

und daß vom Druckraunt (27)

über ein Einwegeventil (29) eine Verbindung zu einem nachlaufbehälter (22) vorgesehen ist, wobei das Einwegeventil (29) durch die Kraft einer Feder (32) und dem Druck von der Fremdenergiequelle (7) in Schließstellung gehalten ist.

2. Bremsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der das Einwegeventil (29) in Schließstellung haltende Druck der in das Bremsgerät (1) durch das Druckregelventil ("11) eingesteuerte Druck ist.

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5. Bremsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (1O) ein Steuergehäuse (19) für das Druckregelventil (11) bildet, in das ein mit einem Bremspedal (2) fest gekoppelter Steuerschieber (18) verschiebbar angeordnet ist. ^f

4. Bremsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e kennze ichnet, daß das Einwegeventil (29) im Steuergehäuse (19) des Bremsgerätes (1) vorgesehen ist und ein federbelastetes Schließglied (51) hat, welches einerseits vom Druck im Druckraum (27), andererseits vom über den Steuerschieber (18) eingesteuerten Druck beaufschlagt wird.

5. Bremsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (31) eine Dichtmanschette ist.

6. Bremsgerät nach Anspruch 1 odor einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (27) zwischen dem Hauptzylinderkolben (14) und dem Verstärkerkolben (1O) bei nicht betätigtem Breiasgerät (1) über eine Ausgleichsbohrung (28) eine Verbindung zu dem ITachlauf behälter (23) ha;.

7. Bremsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Hanptzylinderkolben (I4) bei nicht betätigtem Bremsgerät (1) mit einem Fortsatz (17) gegen den Verstärkerkolbon (1O) anliegt.

8. Bremsgsrät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Verstärkerkolben (1O) und Hauptzylinderkolben (14) ein mit dem Hauptzylinderkolben (I4) starr verbundener Zwischenkolben (38) vorgesehen ist.

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