DE2656815A1

DE2656815A1 - Bremsdrucksteuerventil

Info

Publication number: DE2656815A1
Application number: DE19762656815
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Nishiwaki; Tomoyuki Nogami
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1976-05-08
Filing date: 1976-12-15
Publication date: 1977-11-17
Also published as: JPS5632141B2; US4080006A; DE2656815B2; GB1545091A; DE2656815C3; FR2350232A1; FR2350232B1; JPS52135972A

Description

BLUMBACH · WESER . BERGEN KRAMER

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089) 683603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger StraBe 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex04-186237

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha 76/876O 1, Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi-ken,

Bremsdrucksteuerventil

Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsmittel-Drucksteuervorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem,und spezieller ausgedrückt, ein Arbeitsmittel-Drucksteuerventil der Art, bei welcher eine trägheitsgesteuerte Ventilanordnung den Bremsdruck zu steuern vermag, der den Hinterradbremszylindern von einem Hauptzylinder entsprechend der Verzögerungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs zugeführt wird.

Im Rahmen dieser Beschreibung umfaßt der Ausdruck Arbeitsmittel hydraulische Flüssigkeiten und pneumatische Gase«

Die trägheitsgesteuerte Ventilanordnung dieser Art umfaßt eine bewegliche Kugel, die innerhalb einer Ventilkamraer angeordnet

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München: Kramer'Dr-WeSSr-HIrSCh — Wiesbaden: Blumbach-Or. Bergen· Zwirner

ist, mit einem Ventilsitz zusammenarbeitet und auf dem geneigten Boden der Kammer in Richtung Ventilsitz rollt. Die Ventilanordnung ist normalerweise unter einem geneigten Winkel an einem von einer Aufhängung getragenen Fahrzeugrahmen montiert, so daß die Kugel unter dem Einfluß der Schwerkraft in einer Normalposition bleibt und das Ventil öffnet, jedoch in Richtung Ventilsitz rollt und das Ventil schließt, wenn sie' einer Verzögerung ausgesetzt wird, die einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wenn im praktischen Einsatz der Ventilanordnung der Hauptzylinder durch eine Notbremsbetätigung des Bremspedals rasch betätigt wird, bewirkt der Notbremsvorgang eine Vorwärtsverschiebung des Fahrzeugrahmens gegenüber den an Federn aufgehängten Radachsen, und zwar aufgrund des Trägheitsmomentes. Dies führt dazu, daß die auf die Kugel wirkende Verzögerungsrate kleiner wird als die auf die Radachsen wirkende Verzögerungsrate und folglich verzögert sich der Rollvorgang der Kugel, so daß ein Fehlverhalten der Arbeitsmittel-Drucksteuervorriqiitung auftritt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte trägheitsgesteuerte Ventilanordnung verfügbar zu machen, bei der die Kugel zwangsläufig zum Ventilsitz hin bewegt wird, um das Ventil bei einer schnellen Betätigung des Hauptzylinders wirksam zu schließen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die

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Unteransprüohe zeigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Lösung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Pahrzeugbremssystems mit einer erfindungsgemäßen trägheitsgesteuerten Ventileinheit;

Fig. 2 eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen dem Hauptzylinderdruck und der Verzögerung, die auf die innerhalb der Ventileinheit angeordnete Kugel wirkt;

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Drucksteuerungseigensehaften der in Fig. 1 gezeigten Ventileinheit;

Fig. 4 eine grafische Darstellung einer Druckdifferenz, die bei einer schnellen Betätigung des Hauptzylinders innerhalb der in Fig. 1 gezeigten Ventileinheit erzeugt wird;

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform;

Fig. 6 eine Vorderansicht einer Kugelaufnahmevorrichtung, die innerhalb der in Fig. 5 gezeigten Ventileinheit untergebracht ist; 709846/0652

Pig. 7 eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen dem Hauptzylinderdruck und der Verzögerung, die auf die Kugel wirkt, die innerhalb der in Pig. 5 gezeigten Ventileinheit untergebracht ist;

Pig, 8 eine grafische Darstellung der Drucksteuerungseigensehaften der in Pig. 5 gezeigten Ventileinheit;

Pig. 9 eine grafische Darstellung einer Druckdifferenz, die bei einer schnellen Betätigung des Hauptzylinders innerhalb der in Fig. 5 gezeigten Ventileinheit erzeugt wird; und

Fig. 10 eine Vertikalschnittansicht einer Modifikation der in Pig. 5 gezeigten Kugelaufnahmevorrichtung.

Gemäß Fig. 1 befindet sich eine trägheitsgesteuerte Ventileinheit 10 nach der vorliegenden Erfindung zwischen einer Rohrleitung P., die mit einer hinteren Druckkammer RR eines Tandemhauptzylinders MC in Verbindung steht, und einem Leitungsrohr Pp, das mit den Hinterradbremszylindern RC der Bremsen an den Hinterrädern des Fahrzeugs in Verbindung steht.· Eine vordere Druckkammer FR des Hauptzylinders MC ist direkt mit den Vorderradbremszylindern FC der Bremsen an den Vorderrädern des Fahrzeugs verbunden, und zwar über ein ,Leitungsrohr P-,.

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Die trägheitsgesteuerte Ventileinheit 10 ist unter einem Neigungswinkel θ gegenüber der Horizontalen fest an einem Fahr zeugrahmen B angebracht. Die Ventileinheit 10 umfaßt ein Gehäuse 11, in dem sich ein abgestufter Kolben 12, eine trägheitsgesteuerte Metallkugel 13 und eine bewegliche Spule 14 befinden. Im Inneren des Gehäuses 11 ist eine abgestufte zylinderförmige Bohrung 11b vorgesehen. Am oberen Teil des Gehäuses befindet sich ein Flansch 11a, an dem das Gehäuse am Fahrzeugrahmen B befestigt ist. Am hinteren Ende eines Teils lic kleinen Durchmessers der abgestuften Bohrung lib ist ein Einlaßteil He vorgesehen, während ein Auslaßteil Hf in einem Stöpsel Hg vorgesehen ist, der arbeitsmitteldicht in das Vorderende eines einen großen Durchmesser aufweisenden Teils lld der abgestuften Bohrung Hb geschraubt ist.

Der abgestufte Kolben 12 ist mittels ringförmiger Dichtungsteile S₁ und S₂ innerhalb der abgestuften Bohrung Hb verschiebbar angeordnet und bildet eine erste Druckkammer R₁, die mit dem Einlaßteil He verbunden ist und eine zweite Druckkammer. Rp, die mit dem Auslaßteil Hf in Verbindung steht. Die beiden Druckkammern R₁ und R₂ stehen miteinander über eine axiale Passage 12a des abgestuften Kolbens 12 in Verbindung. Innerhalb des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Teils Hc der abgestuften Bohrung Hb ist eine hülsenförmige Buchse 15 fest eingesetzt, die an ihrem rückseitigen Ende eine ringförmige Schulter 15a zur Aufnahme der Spule 14 aufweist. Die

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Buchse 15 ist an ihrer oberen Wand mit einem axialen Schlitz 15b versehen, der einen Arbeitsmittelfluß zwischen der Kugel 15 und einem Ventilsitz 16 erlaubt, wenn die Kugel I^ in Vorwärtsrichtung rollt.

Die in der Buchse I5 befindliche Kugel 13 kann auf dem geneigten Boden des Gehäuses 15 frei nach vorne rollen. Diese Kugel 15 arbeitet mit dem am hinteren Ende des abgestuften Kolbens 12 befestigten ringförmigen Ventilsitz l6 zusammen, um ein Absperrventil V zu bilden, das zur Unterbrechung einer Arbeit smittelverbindung zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer R, bzw. Rp dient. Die Kugel 1J> ruht normalerweise infolge der Schwerkraft in der in der Figur gezeigten Position, in der das Absperrventil V geöffnet ist. Wenn die durch Betätigung der Bremsen verursachte Verzögerungsgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert g, übersteigt, bewegt sich die Kugel 15 aufgrund der auf sie wirkenden Trägheitskräfte zur Anlage an den Ventilsitz 16, um das Absperrventil V zu sehließen.

Die Spule 14 ist verschiebbar innerhalb der Buchse 15 angeordnet und unterteilt die erste Druckkammer R₁ in eine vordere Kammer R, und eine hintere Kammer R^. Die Spule 14 ist in ihrer Mitte mit einer öffnung 14a versehen, um einen Arbeitsmittelfluß von der hinteren Kammer R^, zur vorderen Kammer R^, zu erlauben.

Im folgenden wird die Punktion der trägheitsgesteuerten Ventileinheit 10 ausführlich beschriebenj Befindet sich das Fahrzeug

in unbelastetem Zustand, erzeugt ein normales Drücken des Bremspedals BP einen Bremsdruck in der vorderen und der hinteren Druckkamer FR und RR des Hauptzylinders MC. Der in der Vorderkammer PR ausgeübte Hauptzylinderdruck wird über die Rohrleitung P^ direkt an die Vorderradzylinder PC weitergegeben. Andererseits wird der in der hinteren Kammer RR ausgeübte Hauptzylinderdruck über das Leitungsrohr P, auf den Einlaßteil lie der Ventileinheit 10 gegeben. Innerhalb der Ventileinheit 10 fließt das unter Druck gesetzte Arbeitsmittel in die zweite Druckkammer Rp, und zwar der Reihe nach über die hintere Kammer Rn, die Öffnung l4a der Spule 14, die vordere Kammer R.,, das Absperrventil V und die axiale Passage 12a des Kolbens 12, und anschließend wird es durch den Auslaßteil Hf und das Leitungsrohr Pp an die Hinterradbremszylinder RC geliefert. Somit werden die Vorder- und die Hinterradzylinder PC bzw. RC dazu gebracht, die Bremsen in Abhängigkeit von dem Wert des Hauptzylinderdrucks Pm zu betätigen. In diesem Stadium erhöht sich der Wert der auf die Kugel 13 wirkenden Verzögerung g in Abhängigkeit von der Vergrößerung des Hauptzylinderdrucks Pm, wie es in Fig. 2 durch eine durchgehende Linie I gezeigt ist, da der Fahrzeugrahmen B gegenüber den an Federn aufgehängten Achsen eine geringe Vorwärtsbewegung durchführt _% und die Spule 14 bleibt in ihrer Position.

Wenn der Hauptzylinderdruck Pm einen Wert Pm₁ erreicht und die auf die Kugel 13 wirkende Verzögerung g auf den vorbestimmten Wert g, erhöht wird, rollt die Kugel 13 vorwärts und bewegt

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sich, bis sie am Ventilsitz 16 anliegt, um das Absperrventil V zu schließen und die Arbeitsmittelverbindung zwischen erster und zweiter Kammer R. bzw. Rp zu unterbrechen. Wenn der Hauptzylinderdruck: Pm durch anhaltendes Drücken des Bremspedals BP weiter erhöht wird, bewegt sich der abgestufte Kolben 12 vorwärts, so daß sich der auf die Hinterradzylinder RC ausgeübte Druck Pw erhöht, wie es in Fig. 3 durch eine durchgehende Linie TV gezeigt ist. In diesem Fall sitzt die Kugel 13 auf den Ventilsitz 16, und zwar durch ihre Trägheit und die Druckdifferenz zwischen erster und zweiter Druckkammer R, und Rp, und die Spule Ik bleibt infolge der Schwerkraft in ihrer Position.

Wenn im unbelasteten Zustand des Fahrzeugs der Hauptzylinderdruck Pm durch eine Notbetätigung des Bremspedals BP schnell erhöht wird, wird durch den Bremsvorgang ein Teil des Fahrzeuggewichtes auf der hinteren Achse aufgrund des Trägheitsmomentes zur vorderen Achse verschoben. Dies bewirkt eine Vorwärtsverschiebung des Fahrzeugrahmens B, und die auf die Kugel 13 wirkende Verzögerung g verringert sich, wie es in Fig. 2 durch eine Strichpunktlinie II gezeigt ist.

Während der schnellen Erhöhung des Hauptzylinderdrucks wird vorübergehend eine Druckdifferenz ΔΡ-, zwischen der hinteren und der vorderen Druckkammer R₁, bzw. R-, erzeugt, wie es Fig. 4 zeigt. Deshalb wird die Spule 14 durch die Druckdifferenz Δ P. vorwärtsbewegt und sie schiebt die Kugel 13 vorwärts. In-

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folgedessen wird die auf die Kugel IJ wirkende Verzögerung g kompensiert, wie es in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie III gezeigt ist. Wenn in diesem Fall der Hauptzylinderdruck Pm den Wert Pm, erreicht, sitzt die Kugel Ij5 auf dem Ventilsitz l6 und schließt das Absperrventil V. Weitere Vorgänge sind, die gleichen wie beim normalen Bremsvorgang und werden hier nicht wiederholt.

Die Funktion der trägheitsgesteuerten Ventileinheit 10 unter belastetem Zustand des Fahrzeugs ist im wesentlichen die gleiche wie in dem Fall, daß sich das Fahrzeug in unbelastetem Zustand befindet, und man kann sie leicht erkennen, wenn man eine durchgezogene Linie I', eine strichpunktierte Linie II' und eine gestrichelte Linie III' in Fig. 2 und außerdem eine durchgezogene Linie IV' in Fig. 3 betrachtet. In den Fig. 2 und 3 bezeichnet Pm₂ einen Hauptzylinderdruck, wenn die auf die Kugel 13 wirkende Verzögerung g den vorbestimmten Wert g. erreicht, während sich das Fahrzeug im belasteten Zustand befindet.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere erfindungsgemäße Ausftihrungsform. Eine tragheitsgesteuerte Ventileinheit 20 kann unter einem Neigungswinkel θ gegenüber der Horizontalen fest am Fahrzeugrahmen B angebracht werden. Die Ventileinheit 20 umfaßt ein Gehäuse 21, in dem ein abgestufter Kolben 22, eine trägheitsgesteuerte Kugel 23 und eine verschiebbare Aufnahmevorrichtung 2k untergebracht sind. Am Gehäuse 21 ist ein Ein-

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laßteil 21a, der über die Rohrleitung P. mit der hinteren Druckkammer RR des HauptZylinders MC in Verbindung steht, und ein Auslaßteil 21b, der über die Rohrleitung P₂ mit den Hinterradzylindern RC in Verbindung steht, vorgesehen. Im Gehäuse 21 befindet sich ferner eine abgestufte zylindrische Bohrung 21c, die mit dem Einlaß- und dem Auslaßteil 21a bzw. 21b in Verbindung steht.

Der abgestufte Kolben 22 ist im hinteren Teil der stufenförmigen Bohrung 21c verschiebbar angeordnet, wo er eine axiale Hin- und Herbewegung durchführen kann, und er wird von einer Buchse 31 aufgenommen, die über ein ringförmiges Dichtungsteil fest innerhalb der abgestuften Bohrung 21c angeordnet ist. Der abgestufte Kolben 22 weist Kolbenoberflächen auf, die eine erste und eine zweite effektive Kolbenfläche bilden, wodurch durch den auf die Kolbenoberflächen wirkenden hydraulischen oder pneumatischen Druck entgegengesetzte Verschiebungskräfte auf den Kolben ausgeübt werden können, und zwar in Richtung zum Auslaßteil 21a bzw. weg vom Auslaßteil. Die erste effektive Kolbenflache ist kleiner als die zweite effektive Kolbenfläche, so daß die auf den Kolben 22 wirkende resultierende Kraft aufgrund allein des hydraulischen oder pneumatischen Druckes in der Ventileinheit 20 vorwärts gerichtet ist.

Der abgestufte Kolben 22 ist mit einem ringförmigen Ventilteil 22a versehen, das mit einem ringförmigen Ventilsitz J>k zusammenwirken kann, der an einer Innenschulter 21d der Bohrung 21

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befestigt ist. Durch den Ventilteil 22a und den Ventilsitz 34 ist somit ein Steuerventil Va geschaffen zur Steuerung der Arbeitsmittelverbindung zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer Ra bzw. Rb entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens 22 innerhalb der abgestuften Bohrung 21c, die erzeugt wird durch den auf die effektive Oberflächengrößenaifferenz des Kolbens 22 wirkenden hydraulischen oder pneumatischen Druck und entgegen einer Federkraft einer Druckfeder 32. Die Druckfeder 3² steht einen Endes über einen Halter 33 mit dem vorderen Ende des Kolbens 22 und anderen Endes mit einem Hilfskolben 35 in Eingriff, um den Kolben 22 in eine Normalposition vorzuspannen, in der der Ventilteil 22a und der Ventilsitz 34 eine volle Verbindung zwischen den Kammern Ra und Rb herstellen. Der Hilfskolben 35 ist mittels eines ringförmigen Dichtungsbechers S^ verschiebbar innerhalb des Vorwärtsteils der abgestuften Bohrung 21c angeordnet, um eine dritte Druckkammer Rc zu bilden, und er ist durch die Druckfeder 32 in Vorwärtsrichtung vorgespannt.

Die bewegliche Aufnahmevorrichtung 24 ist innerhalb einer vierten Druckkammer angeordnet, die in einer Verbindungspassage 21e vorgesehen ist, welche die erste Druckkammer Ra mit der dritten Druckkammer Rc verbindet. Die vierte Kammer Rd ist durch die Aufnahmevorrichtung 24 in eine vordere Druckkammer Re und eine hintere Druckkammer Rf unterteilt. Die Aufnahmevorrichtung 24 ist an ihrem oberen Teil mit einer öffnung 24a versehen, um einen Arbeitsmittelfluß zwischen der vorderen

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lind der hinteren Kammer Re bzw. Rf zu erlauben, und sie ist durch eine Druckfeder 37, die einen Endes durch einen ringförmigen Halter 36 am Gehäuse 21 befestigt ist, in Rückwärtsrichtung vorgespannt. Wie Fig. 6 zeigt, weist die Aufnahmevorrichtung 24 drei Führungsarme 24b zur Aufnahme der Kugel 23 auf.

Die Kugel 23 kann auf den geneigten Führungsarmen 24b frei in Vorwärtsrichtung rollen und einen Öffnungs- und Schließvorgang gegenüber einem ringförmigen Ventilsitz 26 durchführen, der innerhalb einer abgestuften Bohrung 26a, die sich in der Verbindungspasse 21e befindet, angeordnetj^iSomit bilden die Kugel 23 und der Ventilsitz 26 ein Absperrventil Vb, das eine Unterbrechung der Arbeitsmittelverbindung zwischen der dritten und der vierten Kammer Rc bzw. Rd bildet. Die Kugel 23 bübt normalerweise infolge der Schwerkraft in der in Fig. 5 gezeigten Position, um das Absperrventil Vb zu öffnen, und sie bewegt sich aufgrund der auf sie wirkenden Trägheitskraft bis zu einem Eingriff mit dem Ventilsitz 26, um das Absperrventil Vb zu schließen.

Wenn die trägheitsgesteuerte Ventileinheit 20 in Betrieb ist und das Bremspedal BP im unbelaststen Zustand des Fahrzeugs normal gedrückt wird, um den Hauptzylinder MC zu betätigen, wird der in der Vorderkammer FR des Hauptzylinders MC ausgeübte hydraulische oder pneumatische Druck über die Rohrleitung P, direkt auf die Vorderradzylinder FC ausgeübt, während der in der hinteren Kammer RR ausgeübte hydraulische oder pneumatische Druck über die Rohrleitung P₁ auf den Einlaßteil 21a

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der Ventileinheit 20 ausgeübt wird. Innerhalb der Ventileinheit 20 fließt das unter Druck gesetzte Arbeitsmittel über die erste und die zweite Druckkammer Ra bzw. Rb, den Auslaßteil 21b und die Rohrleitung Pp in die Hinterradzylinder RC und außerdem über die Verbindungspassage 21e und die vierte Kammer Rd in die dritte Druckkammer Rc. Folglich werden die Vorder- und Hinterradzylinder FC bzw. RC dazu gebracht, die Bremsen in Abhängigkeit vom Wert des Hauptzylinderdruckes Pm zu betätigen. In diesem Stadium erhöht sich der Wert der auf die Kugel 23 wirkenden Verzögerung g in Abhängigkeit von der Erhöhung des Hauptzylinderdrucks Pm, wie es in Fig. 7 durch eine durchgezogene Linie V gezeigt ist, da der Fahrzeugrahmen B gegenüber den an Federn aufgehängten Achsen eine geringe Vorwärtsbewegung durchführt, und die Kugelaufnahmevorrichtung 24 bleibt in ihrer Position. Ferner wird in diesem Stadium der Hilfskolben 35 im Gehäuse 21 durch den Druck in der dritten Kammer Rc entgegen der Federkraft der Feder 3² i*¹ Rückwärtsrichtung verschoben, und der abgestufte Kolben 22 wird durch den Druck in der zweiten Druckkammer Rb in Vorwärtsrichtung gedrängt. Der Hilfskolben 35 bleibt stehen, wenn der Druck in der dritten Kammer Rc mit der Federkraft der Feder 32 im Gleichgewicht ist.

Wenn der Hauptzylinderdruck Pm einen Wert Pnu erreicht, um die auf die Kugel 23 wirkende Verzögerung g auf den vorbestimmten Wert g₂ zu erhöhen, rollt die Kugel 23 vorwärts und bewegt sich bis zum Eingriff mit dem Ventilsitz 26, um das Absperrventil

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TB zu schließen und die Arbeitsmittelverbindung zwischen erster und zweiter Kammer Ra bzw. Rc zu unterbrechen. Damit wird der Druck in der dritten Kammer Rc auf einem konstanten Wert gehalten, und die Federkraft der durch die Rückwärtsbewegung des Hilfskolbens 35 zusammengedrückten Feder 32 wird auf einem konstanten Wert gehalten. Wenn der Hauptzylinderdruck Pm durch weiteres Drücken des Bremspedals BP weiter erhöht wird, bewegt sich der abgestufte Kolben 22 durch den auf die effektive Oberflächengrößendifferenz des Kolbens 22 wirkenden hydraulischen oder pneumatischen Druck und entgegen der Federkraft der Feder 32 nach vorwärts, um das Steuerventil Va zu schließen. Danach wird der öffnungs- und Schließvorgang des Steuerventils Va entsprechend der Hin- und Herbewegung des Kolbens 22 durchgeführt, so daß sich der auf die Hinterradzylinder RC ausgeübte Druck Pw erhöht, wie es in Fig. 8 durch eine durchgehende Linie VIII gezeigt ist. In diesem Fall sitzt die Kugel 23 aufgrund ihrer Trägheit und der Druckdifferenz zwischen erster und zweiter Kammer Ra bzw. Rc auf dem Ventilsitz 26, und die Kugelaufnahmevorrichtung 24 bleibt aufgrund der Vorspannungskraft der Feder 37 in ihrer Position.

Wenn im unbelasteten Zustand des Fahrzeugs der Hauptzylinderdruck Pm durch eine Motbetätigung des Bremspedals BP rasch erhöht wird, verschiebt der Bremsvorgang aufgrund des Trägheitsmomentes einen Teil des Fahrzeuggewichtes auf der hinteren Achse zur vorderen Achse. Dies bewirkt eine Vorwärtsbewegung

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des Fahrzeugrahmens B, und die auf die Kugel 23 wirkende Verzögerung g verringert sich, wie es in Fig. 7 durch eine strichpunktierte Linie VI gezeigt ist. In diesem Fall wird vorübergehend eine Druckdifferenz ΔΡ₂ zwischen der hinteren und der vorderen Kammer Rf und Re erzeugt, wie es Fig. 9 zeigt. Somit wird die Kugelaufnahmevorrichtung 2.K entgegen der Feder 37 durch die Druckdifferenz ^ P₂ vorwärts bewegt, und sie bewegt die Kugel 23 vorwärts, so daß die auf die Kugel 23 wirkende Verzögerung g kompensiert wird, wie es in Fig. 7 durch eine gestrichelte Linie VII gezeigt ist; wenn der Hauptzylinderdruck Pm den Wert Pnu, erreicht, wird die Kugel 23 infolgedessen zum Sitzen auf dem Ventilsitz 26 gebracht, um das Absperrventil V zu schließen. Weitere Vorgänge sind die gleichen wie beim normalen Bremsvorgang und werden hier nioht wiederholt.

Die Funktion der trägheitsgesteuerten Ventileinheit 20 ist im belasteten Zustand des Fahrzeugs im wesentlichen die gleiche wie im Fall des unbelasteten Zustands und kann ohne weiteres einer durchgehenden Linie V' und einer strichpunktierten Linie VII' in Fig. 7 und außerdem einer durchgehenden Linie VIII' in Fig. 8 entnommen werden. In den Fig. 7 und 8 bezeichnet Pm^, einen Hauptzylinderdruck, wenn die Verzögerung g der Kugel 23 den vorbestimmten Wert go erreicht, während sich das Fahrzeug im belasteten Zustand befindet.

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Pig. 10 zeigt eine Modifikation einer Kugelaufnähmevorrichtung 24, die für die vorausgehende Ausführungsform geeignet ist. In dieser Figur ist eine Kugelauf naiimevorri chtung 240 an ihrer rückseitigen Oberfläche mit einem ringförmigen Dichtungsteil 240c versehen, das mit der Innenwand der hinteren Kammer RP der vorausgehenden Ausführungsform in Eingriff kommen kann. Für den Fall, daß die Kugelaufnahmevorrichtung 240 an die vorausgehende Ausführungsform angepaßt ist, wird insbesondere bei einem Notbremsvorgang eine große Druckdifferenz zwischen der hinteren und der vorderen Kammer RF bzw. RE erzeugt, die miteinander über eine öffnung 240a in Verbindung stehen, die im Zentrum der Aufnahmevorrichtung 240 vorgesehen ist. Dies erzeugt eine empfindliche Bewegung der Aufnahmevorrichtung 240, um die Kugel 2J> sicher zu betätigen.

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Claims

BLUMBACH · WESER . BERGEN · KRAMER PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UNDWiESBADEN Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestra6e 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger StraBe 43 Teltfon (06121)562943/561998 Telex 04-186237 76/8760 Patentansprüche

1.) Arbeitsmittel-Drucksteuervorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem, die sich zwischen einem Hauptzylinder und Hinterradbremszylindern befindet und. ein Gehäuse aufweist, das unter einem Neigungswinkel fest an einem Fahrzeugrahmen anbringbar ist, wobei das Gehäuse mit einem Einlaßteil zur Verbindung mit dem Hauptzylinder und einem Auslaßteil sur Verbindung mit den Hinterradbremszylindern versehen ist und eine Ventilkammer aufweist, die mit dem Einlaß- und mit dem Auslaßteil in Verbindung steht, sowie einen Ventilsitz, der innerhalb der Ventilkammer vorgesehen und für das Arbeitsmittel durchlässig ist, ferner eine innerhalb der Ventilkammer angeordnete, trägheitsgesteuerte Kugel, die normalerweise eine Arbeitsmittelverbindung zwischen Einlaß- und Auslaßteil durch die Ventilkammer zuläßt, jedoch mit dem Ventilsitz derart zusammenwirken kann, daß die Arbeitsmittelverbindung gesperrt wird, wenn die Kugel

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München: Kramer · Dr. Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · Zwirnet

einer Verzögerung ausgesetzt wird, die einen vorbestimmten Wert übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerhalb der Ventilkammer (R,) verschiebbar angeordnetes bewegliches Element (14) diese in eine die Kugel (13) enthaltende erste Kammer (R^,) und eine mit dem Einlaßteil (lie) in Verbindung stehende zweite Kammer (R^) unterteilt und daß das bewegliche Element (14) eine öffnung (14a) aufweist, durch welche eine Arbeitsmittelverbindung zwischen erster und zweiter Kammer möglich ist, so daß bei einer schnellen Betätigung des Hauptzylinders (MC) aufgrund der öffnung eine Druckdifferenz zwischen erster und zweiter Kammer erzeugt und das Element (14) in Richtung Ventilsitz (16) bewegt wird, wodurch die Kugel am Ventilsitz zur Anlage kommt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Innerhalb des Gehäuses (H) ein abgestufter Kolben (12) verschiebbar angeordnet ist, der an seinem schmaleren Ende die Ventilkammer (R.) und an seinem breiteren Ende eine mit dem Auslaßteil (Hf) in Verbindung steh ede Druckkammer (Rp) festlegt und mit einer axialen Passage (12a) versehen ist, welche die Ventilkammer und die Druckkammer verbindet, und daß der Ventilsitz (16) atr schmaleren Ende des Kolbens (12) vorgesehen ist, um mit der Kugel (13) innerhalb der ersten Kammer (R-,) zusammenzuwirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Ventilkamraer (R₁) eine Buchse (15) zur Auf-

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nähme der Kugel (13) und des beweglichen Elementes (l4) angeordnet ist, so daß die erste und die zweite Kammer (R,, R^) durch das Element innerhalb dieser Buchse gebildet werden.

4. Arbeitsmitteldrucksteuervorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem, die sich zwischen einem Hauptzylinder und Hinterradbremszylindern befindet und ein Gehäuse aufweist, das unter einem Neigungswinkel fest an einem von einer Aufhängung gehaltenen Pahrzeugrahmenteil anbringbar ist, wobei das Gehäuse mit einem Einlaßteil zur Verbindung mit dem Hauptzylinder und einem Auslaßteil zur Verbindung mit den Hinterradbremszylindern versehen ist und eine mit dem Einlaßteil in Verbindung stehende Ventilkammer aufweist, die eine trägheitsgesteuerte Ventilanordnung aufweist, mit einem innerhalb der Ventilkammer vorgesehenen Ventilsitz und einer innerhalb der Ventilkammer angeordneten Kugel, die mit dem Ventilsitz zusammenwirkt und auf der geneigten Bodenoberfläche der Kammer, deren Neigung entsprechend der Verzögerung des Fahrzeugs variiert wird, zum Ventilsitz rollt, und die eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Arbeitsmittelverbindung zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßteil in Abhängigkeit von der öffnung und Schließung der Ventilanordnung aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß ein verschiebbares Element innerhalb der Ventilkammer verschiebbar angeordnet ist, um diese Ventilkammer in eine die Kugel aufnehmende erste Kammer und eine mit dem Ein-

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laßteil in Verbindung stehende zweite Kammer zu unterteilen, daß das bewegliche Element mit einer öffnung versehen ist, durch welche eine Druckmittelverbindung zwischen erster und zweiter Kammer besteht, und daß das bewegliche Element bei einer schnellen Betätigung des Hauptzylinders durch eine zwischen erster und zweiter Kammer aufgrund der öffnung erzeugte Druckdiffereiz in Richtung Ventilsitz bewegt wird, so daß die Kugel zwangsläufig gegen den Ventilsitz bewegt wird, um die trägHeitsgesteuerte Ventilanordnung zu schließen.

5. Arbeitsmitteldrucksteuervorrichtung für ein Fahrzeugbrerassystem, die sich zwischen einem Hauptzylinder und Hinterradbremszylindern befindet und ein Gehäuse aufweist, das unter einem Neigungswinkel fest an einem Fahrzeugrahmen anbringbar ist, wobei das Gehäuse mit einem Einlaßteil zur Verbindung mit dem Hauptzylinder und einem Auslaßteil zur Verbindung mifc den Hinterradbremszylindern versehen ist und eine mit dem Einlaß- und dem Auslaßteil in Verbindung stehende abgestufte Bohrung aufweist, sowie einen abgestuften Kolben, der verschiebbar innerhalb der abgestuften Bohrung angeordnet ist und eine erste und eine zweite Kammer bildet, die. mit dem Einlaßteil bzw. dem Auslaßteil in konstanter Verbindung steht, und der Kolbenoberflachen aufweist, die einen ersten bzw. einen zweiten effektiven Kolbenbereich bilden, wodurch entgegengesetzte Verschiebungskräfte in

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Richtung zum bzw. weg vom Auslaßteil auf den Kolben ausgeübt werden können, wobei die erste effektive Kolbenfläche kleiner als die zweite ist, einen ersten Ventilteil des Kolbens, der mit einem zweiten Ventilteil der abgestuften Bohrungswand zusammenarbeitet, um die Verbindung zwischen erster und zweiter Kammer in Abhängigkeit von der Position des Kolbens in der abgestuften Bohrung zu steuern; einen Hilfskolben, der innerhalb der abgestuften Bohrung verschiebbar angeordnet ist, um an seinem einen Ende eine dritte Kammer zu bilden; eine zwischen dem abgestuften Kolben und dem Hilfskolben angeordnete Feder zum Vorspannen des Kolbens in Richtung zu einer Normalposition, in welcher der erste und der zweite Ventilteil eine volle Verbindung zwischen erster und zweiter Kammer bilden; eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Ventilkamraer, die einen Endes mit der ersten Kammer und anderen Endes mit der dritten Kammer verbunden ist; einen Ventilsitz, der innerhalb der Ventilkammer vorgesehen ist und für einen Arbeitsmittelfluß durchlässig ist; und eine innerhalb der Ventilkammer angeordnete trägheitsgesteuerte Kugel, die normalerweise durch den Ventilsitz eine Druckmittelverbindung zwischen erster und zweiter Kammer zuläßt, jedoch mit dem Ventilsitz derart zusammenzuwirken vermag, daß die Druckmittelverbindung gesperrt wird, wenn die Kugel einer Verzögerung ausgesetzt wird, die einen vorbestimmten Wert übersteigt;

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dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Ventilkammer (Rd) eine Kugelaufnahmevorrichtung (24) verschiebbar angeordnet ist, welche die Ventilkammer in eine die Kugel (23) enthaltende vierte Kammer (Re) und eine mit der ersten Kammer (Ra) in Verbindung stehende fünfte Kammer (Rf) unterteilt, und daß die Kugelaufnahmevorrichtung eine öffnung (24a) aufweist, die eine Druckmittelverbindung zwischen vierter und fünfter Kammer zuläßt, so daß bei einer schnellen Betätigung des Hauptzylinders (MC) aufgrund der öffnung eine Druckdifferenz zwischen vierter und fünfter Kammer erzeugt wird, wodurch die Kugelaufnahmevorrichtung zum Ventilsitz (26) hin bewegt wird, so daß die Kugel am Ventilsitz zur Anlage kommt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelaufnahmevorrichtung (24) mit mehreren Führungsarmen (24b) zur Aufnahme der Kugel (23) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Teil der Kugelaufnahmevorrichtung (24) und der Innenwand der Ventilkammer (Re) eine Feder (37) angeordnet ist, um die Kuge!aufnahmevorrichtung in eine Normalposition vorzuspannen, in der die Kugel (23) vom Ventilsitz (26) getrennt ist.

709846/0652