DE2811005C2 - Regelventil für Fahrzeug-Bremssysteme - Google Patents

Description

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigerügten Zeichnung Bäher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil.

Das Fluid-Bremssystem umfaßt einen Tandemhauptzylinder It beliebiger herkömmlicher Bauart, der durch Niederdrücken eines Bremspedals 12 beaufschlagt wird. Die beiden nicht näher bezeichneten Fluid-Auslässe sind direkt mit den Bremszylindern 14, 16 der nicht gezeigten rechten und linken Vorderräder verbunden. Weiterhin steht der Tandemhaaptzyüiider mit den hinteren Bremszylindern 18 und 20 der nicht gezeigten rechten und linken Hinterräder über eine erfindungsgemäße Regelventilanordnung in Verbindung, die anschließend erläutert werden soll. Zwischen dem Tandemhaupizylinder und den hinteren Bremszylindern 18, 20 befindet sich ein Ventilgehäuse 30 mit zwei parallelen Ventilbohrungen 32, 33. Die Ventilbohrung 32 steht mit einem Auslaß des Tandemhauptzylinders über einen Einlaß 34 und mit dem linken hinteren Bremszylinder 20 über einen Auslaß 35 in Verbindung, so daß eine erste Fluidübertragungsleitung gebildet wird. Iu gleicher Weise wird eine zweite Fluidübertragungsleitung durch den anderen Auslaß der, Tandemhauptzylinders, einen Einlaß 36, die Ventilbohrung 33, einen Auslaß 37 und den hinteren rechten Bremszylinder 18 gebildet. Es handelt sich also um ein Diagonal-Bremssystem zur Absicherung gegen Bremsversagen. Es könnte jedoch auch jedes andere Mehrkreisbremssystem verwendet werden.

Zwei Regelventile 38 und 39 in den Ventilbohrungen 32, 33 sind gleich aufgebaut, so daß nur das Regelventil 38 erläutert werden soll. Ein Stößelkolben 40 liegt gleitend in der Ventilbohrung 32 und nimmt nahezu die gesamte Länge der Ventilbohrung ein. Der Stößelkolben weist einen Abschnitt 40a großen Durchmessers auf, der in die Ventilbohrung 32 eingepaßt ist, sowie einen Abschnitt 40 b kleineren Durchmessers auf, der am Übergang zu dem Abschnitt größeaj Durchmessers eine Schulter 40 c bildet. Der Stößelkolben 40 ist mit einer Sackbohrung 41 versehen, die sich im wesentlichen vber die gesamte Länge des Abschnitts größeren Durchmessers erstreckt. Ein ringförmiger Ventilsitz 43 ist an dem Stößelkolben 40 am offenen Ende der Sackbohrung41 befestigt. Die Sackbohruog nimmt ein Tellerventil 42 mit einem Schaft 45 auf, der sich durch eine kleine, nicht näher bezeichnete öffnung in dem Ventilsitz 43 erstreckt und gegen die innere Wandfläche des Ventilgehäuses 30 anschlägt. Der Kopf 42 ist durch eine Feder 44 in Richtung des Ventilsitzes 42- vorgespannt. Wenn der Stößelkolben nach rechts in der Zeichnung verschoben wird, gelangt der Kopf 42 gegen den Ventilsitz 43 aufgrund der Federwirkung der Feder 44, und der Schaft 45 tritt aus der Bohrung in dem Ventilsitz aus.

Der Ventilsitz 43 ist mit einer Radialbohrung 46 zur Verbindung der Sackbohrung 41 mit der Ventilbohrung 32 versehen. Eine Hülse 48 liegt in der Ventilbohrung 32 um den Abschnitt 40 b verringerten Durchmessers hemm und bildet mit diesem einen Ringraum 50. Die Hülse 48 weist ebenfalls eine Radialbohrung 49 auf. Eine weitere Radialbohrung 47 des Stößelkolbens 40 verbindet die Sackbohrung 41 mit dem Ringraum 50. Auf diese Weise wird die Fluidbahn von dem TandemhauptzyUnder 10 zu dem Bremszylinder 2$ durch den Einlaß 34, die Radialbohrung 49, den Ringraum 56, die Rsdislfeabruag 47, die Sackbohrung 41, die RadusUx&rmsg 46 und den Auslaß 35 gebildet

s fräs Ende 4%d des Stößeikolbens, das dem Ventilsitz <?'i gegenüberliegt, ragt aus dem offenen Ende de; Ventilbohrung 32 heraus und wird durch einen Ventildeckel Sl fluiddicht geführt.
Die beiden Stößelkolben 40, 40' werden durch

ίο eine gemeinsame Feder beaufschlagt, die nunmehr erläutert werden soll. Eine Führungsachse 63 ist in das Gehäuse zwischen den iseidan Ventilbohrungcn 32 und 33 eingesetzt und trägt gleitend einen Federsitz 62. Der Federteller 62 besteht im wesentlichen

is aus einem hohlen zylindrischen Abschnitt 64 und einem ringförmigen Flansch 66. Der ringförmige Flansch 66 stützt sich auf einer Seite an den Stößelkolben 40, 40' ab, Eine Ventilfeder 67 Hegt zwischen der gegenüberliegenden Seite des Flansches 66 und einem Federteller 65, der am anderen Ende der Führungsachse 63 befestigt ist. Zwischen der inneren Bohrung des zylindrischen Abschnif.. 64 und der Führungsachse 621 befindet sich eine Buchse 68 aus Harzmaterial, die die Gleitbewegung des Federtellers 62 auf der Führungsachse erleichtert. Auf diese Weise übt die Ventilfeder 67 eine Kraft nach links in der Zeichnung auf den Federteller 62 aus, durch die die Tellerventile 42, 42' von den Ventilsitzen 43, 43' in einer in der Zeichnung gezeigten Ruheposition gehalten werden.

Erfindungsgemäß weist die Buchse £8 einen geringen Abstand oder ringförmigen Zwischenraum 69 zu der äußeren Oberfläche der Führungsachse 63 auf. Die Buchse 68 verläuft kegelförmig in Richtung des Endes der Führungsachse 63 auf der Seite der Steuerventile. Der ringförmige Zwischenraum 69 nimmt nach und nach im Durchmesser in Richtung des Flansches 66 ab. Wenn keine Buchse verwendet wird, ist die Bohrung des zylindrischen Abschnitts 64

in der gleichen Weise ausgebildet.

Es kann nun ein Unterschied zwischen den Abständen h und h' von der Endfläche des Ventilgehäuses 30 zu den Enden der Stößelkolben 40, 40' bestehen. Dieser Unterschied kann auf unvermeidbare Herstellungs- und Montagetoleranzen bei der Herstellung der Kolbenstößel, der Montage des Ventilkopfes, Schaftes und Sitzes in den Kolbenstößel etc. zurückgehen. In diesem Falle ist der Federteller 62 leicht in bezug auf die Mittelachse

so der Führungsachs« in der gezeigten Ruheposition der Ventile gekippt.

Der Kegelwinkel im Inneren der Buchse oder des zylindrischen Abschnitts ist so bemessen, daß die folgenden Anforderungen erfüllt werden:

1. Bei dem maximalen zulässigen Unterschied zwischen den Abständen h und h' sollte die innere Oberfläche der Buchse oder des zylindrischen Abschnitts den Hauptteil des äußeren Umfangs der Führungsachse nicht berühren.

2. Beim Ausfallen einer Bremsleitung und bei Ruhesteliung eines Regalventils sollte die innere Oberfläche der Buchse oder des zylindrischen Abschnitts mit der Führungsachse in Berührung kommen, bevor das andere Sichc.rheits-Regehentil ge-

schlossen ist, so daß die KraVi der Ventilfeder 67 nur auf den Stößelkolben des intakten Regelventil einwirkt, während der StJ3eikolben des ausgefallen V₁ Kreis von dem ringförmigen Flansch getrennt wird.

Das oben beschriebene Bremssystem arbeitet in folgender Weise.

Jeder Stößelkolben 40,40' weist eine größere, druckbeaufschlagte Fläche />, und eine kleinere, druckbeaufschlagte Fläche A₂ auf. Wenn das Bremspedal 12 niedergetreten wird und den Tandemhauptzylinder 10 betätigt, wird das Fluid unter dem Druck P_MI und P_M1 direkt an die vorderen Bremszylinder 14,16 der rechten und linken Vorderräder weitergeleitet. Zur gleichen Zeit erreicht der Druck P_M , den Einlaß 34 des Regelventil 38, und der Druck P_M2 gelangt an den Einlaß 36 des anderen Regelventils 39. Da die Ventile noch offen sind, gelangt das Fluid durch die Ventilbohrungen 32,33 zu den jeweiligen hinteren Bremszylindern 18,20 durch die Auslässe 35 und 37. Wenn ein Fluiddruck P_u und eine Federkraft ^entgegengesetzt auf die Kolbenstößel einwirken, ergibt sich die folgende Gleichung

/>.„ χ A₂ = (1/2) F.
Wenn /*„, = r_U2 = r_u ist. so gilt

P - ^F

Daher befindet sich das Fluid unter dem Druck P_Ri, P_R2. <^/n =*Ίΐ2 = Λι>· der gleich den Drücken />_M1, P_M1 ist, und das Fluid wird jeweils an die hinteren Bremszylinder durch die Auslässe 35,37 abgegeben.

Wenn der Fahrer das Bremspedal weiter niedertritt, bis die Beziehung gilt

bewegen sich die Slößelkolben nach rechts in der Zeichnung. Die Ventilsitze 43,43' treffen sodann mit den Köpfen der Tellerveiiiile 42,42' zusammen und unterbrechen die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Ventilbohrungen 32,33. Daher wird kein Fluid mehr an die hinteren Bremszylinder 18,20 übertragen. Der Fluiddruck P_y gelangt an die ringförmige Schulter 40c, d.h. die größere druckbeaufschlagte Fläche A₁. Es gilt daher

(D Bremszylinder 18.20 gelangt, langsam um --' 'in bezug auf einen plötzlichen Anstieg des Drucks P_M erhöht werden, so daß das Bremsverhalten wirksam kontrolliert wird.

Der zuvor erwähnte Unterschied zwischen den Abständen h und It' kann wirksam kompensiert werden durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen der Buchse 68 und der Führungsachse 63. Wenn die

ίο Buchse oder der zylindrische Abschnitt die Führungsachse über ihre gesamte Länge ohne Abstand umgeben würden, würde die Ventilfeder auf den Kolbenstößel mit dem größeren Abstand Ix oder H stärker einwirken als auf den anderen Kolbenstößel, so daß ein unterschiedlicher Ausgang.sdruck P_n an die entsprechenden Bremszylinder gelangen würde. Erfindungsgemäß kann der Federsitz leicht kippen, ohne die Führungsachse zu berühren, da der kegelförmige Zwischennraum zwischen der Buchse oder dein 'vlirtHrtcfHpn AHcr*hnitt ripr Foitiriinacsirhcp vor gesehen ist. Daher ist die Wirkung der Feder auf beide Stößelkolben gleichmäßig.

Wenn eine der Bremsleitungen, beispielsweise diejenige des vorderen Bremszylinders 16 ausfällt, bleibt das Regelventil 39 in seiner Ruheposition, die in der Zeichnung gezeigt ist. Wenn der Fluiddruck in der anderen Bremsleitung ansteigt, bewegt sich der Stößelkolben 40 nach rechts in der Zeichnung entgegen i'x Wirkung der Ventilfeder 67, wie bereits beschrieben wurde. Der Federsitz 62 wird dabei gekippt, bis die innere Oberfläche der Buchse 68 in Berührung mit der äußeren Oberfläche der Führungsachse 63 angebracht wirti. Der Federteller 62 mit dem ringförmigen Flansch gibt das vordere Ende des Stößelkolbens 40' frei und wird weiter auf der Führungsachse verschoben, bis das TfJlenr.^ti! -12 geschlossen wird Es ist erkennbar, daß dann die Federkraft nur auf den Stößelkolben 40 einwirkt. Es gilt daher die Gleichung

A₁-A, „ F

daraus ergibt sich

2 b,

Daher entwickelt nur ein Regelventil einen starken 45 Bremsdruck, der ausreicht, um den Druckverlust im anderen Bremssystem a'-szugleichen. Beim weiteren Niederdrücken des Bremspedals zur Erhöhung des Brems-Wenn der Fluiddruck P weiter durch Niedertreten _dpjckes ^ _{der D;uck um} V^ _{an wjg es}
des Bremspedals erhöht wird, nimmt der Stoßelkolben ·" ^K A₁

wieder die Ausgangsposition ein und öffnet die Ventile 50 der üblichen Arbeitsweise mit zwei Regelventilen der Fall 42,42'. Folglich kann der Druck P_R, der an die hinteren ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

FR-PS 2074 521 bekannt. Gemäß dieser FR-PS ist Patentansprüche: an der den Kolbenstößeln zugewandten Seite einer kippbaren Platte eine Tellerfeder befestigt, deren

1. Drucksteuerventilanordnung für eine hy- federnder Randbereich gegen die freien Enden der draulisthe Fahrzeug-Zweikreisbremsanlage, in ⁵ Kolbenstoße] anliegt. Eine exakte Begrenzung des der jeder der beiden Bremskreise wenigstens Kippwinkels der Anordnung aus Platte und Tellereinen der Vorderrad-Bremszylinder und wenig- feder ist nicht vorgesehen und könnte darüber hinaus stens einen der Hinterrad-Bremszylinder umfaßt, auch nicht erreicht werden, da die Anlagefläche für welche Drucksteuerventilanordnung zwei in die Kolbesistößel nicht durch die starre Platte, soneinem Gehäuse parallel nebeneinander liegende ^|0 dem die u.U. unterschiedlich stark einftdemde Steuerventile aufweist, wobei das eine Steuer- Tellerfeder bestimmt wird. Wenn daher einer der ventil in einen Bremskreis und das andere Steuer- Bremskreise ausfällt, erscheint nicht in jedem Falle ventil im anderen Bremskreis dem jeweiligen gewährleistet, daß der Kolbenstößel des anderen Hinterrad-Bremszylinder vorgeschaltet ist und Bremskreises weiterhin durch die Anordnung aus wobei jedes Steuerventil einen die Ventilstellung ^ Tellerfeder und Platte in der Offenstellung gehalten bestimmenden Kolbenstößel aufweist und beide rörd.

Kolbenstößel durch eine gemeinsame Ventilfeder Eine in gewisser Beziehung ähnliche Konstruktion

in Ehre der Yentiloffenstellung zugeordnete Posi- zeigt die GB-PS 1 444 397, bei der eine außerhalb tion vorgespannt sind, dadurch gekenn- der Ventilanordnung befindliche Zugfeder über eine zeichnet, daß die Ventilfeder (67) über einen » schwenkbare Platte gleichzeitig auf beide Kolben-Federteller (62) auf die beiden Stößelkolben (40 stößel einwirkt. Diese Ausführung bietet nicht die und 48*) einwirkt, der in Richtung des einen oder Möglichkeit, konstruktion- und montagebedingte anderen Stößelkolbens über einen vorbestimmten Längen unterschiede zwischen den beiden Ventifen Winkel kippbar ist. und Ventilstößeln auszugleichen, so daß ggf. nur ein

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, da- 25 Ventilstößel mit der Federkraft beaufschlagt wird, durch gekennzeichnet, daß der Federteller (62) Aus der DE-OS 2614 080 ist eine Ventilanordmit einem zylindrischen Abschnitt (64) auf einer nung mit zwei nebeneinander liegenden Ventilstößeln im Ventilgehäuse (30) befestigten Führungsachse bekannt, bei der sica die Ventilstößel an der ebenen (63) gleitend geführt ist und einen ringförmigen Seite eines halbkugelförmigen Steuerkörpers abFlansch (66) aufweist, an dem die Ventilfeder 30 stützen, der in einer entsprechend geformten starren (67) abgestützt ist, und daß zwischen der inneren Schale über einen begrenzten Winkel schwenkbar ist. Oberfläche .ies zylindrischen Abschnitts (64) des Die Schale ist mit einem Hebel verbunden, auf den Federtellers (62) und der äußeren Oberfläche der eine außerhalb der Ventilanordnung liegende Zug-Führungsachse (63) ein ringförmiger Zwischen- feder einwirkt. Es handelt sich also um eine verhältraum (69) gebildet ist, der mit einem vorgegebe- 35 nismäßig aufwendige Lösung, bei der im übrigen als nen Winkel kegelförmig in Richtung der Kolben- zweifelhaft erscheint, ob der aus Gummi bestehende stößel (40 und 4(T) zusammenläuft. Rotationskörper aufgrund der zu erwartenden Rei-

3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch bungen selbsttätig in die erforderliche Kippstellung gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel so gewählt eingestellt werden kann.

ist, daß die Kippbewegung des Federtellers (62) 40 Aus der US-PS 3 969 000 ist ein^ Ventilanordnung auf das zum Ausgleich der maximal möglichen mit zwei axial hintereinander in einem Gehäuse Abmessungstoleranzen in den beiden Ventilen liegenden Ventilen bekannt, deren Ventilstößel durch notwendige Maß beschränkt ist. eine gemeinsame, zwischen den Ventilstößeln

4. Ventilanordnung nach Anspruch 2 oder 3, liegende Druckfeder beaufschlagt werden. Dieses dadurch gekennzeichnet, daß im zylindrischen 45 System dient zum Druckausgleich zwischen den Abschnitt (64) des Federtellers (62) eine Buchse beiden Bremskreisen, enthält jedoch keine gesonderte) angeordnet ist, die ihrerseits einen ringförmi- ten Vorkehrungen zur Aufrechterhaltung und dargen Zwischenraum (69) mit der äußeren Ober- über hinaus Steigerung des Bremsdruckes in einem fläche der Führungsachse (63) einschließt. Bremskreis, wenn der andere Bremskreis ausfällt.

so Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, bei

einem Zweikreisbremssystem gemäß dem Gattungsbegriff die Drucksteuerventilanordnung in einfacher

Die Erfindung betrifft eine Drucksteuerventilan- und zuverlässiger Weise so auszubilden, daß trotz

Ordnung für eine hydraulische Fahrzeug-Zweikreis- bestehender Herstellungs- und Montageungenauig-

bremsanlage, in der jeder der beiden Bremskreise 55 keiten in den beiden Ventilen in den Hinterrad-

wenigstens einen der Vorderrad-Bremszylinder und Bremszylinder derselbe Bremsdruck zur Wirkung

wenigstens einen der Hinterrad-Bremszylinder um- kommt und beim Ausfallen eines Bremskreises im

faßt, welche Drucksteuerventilanordnung zwei in anderen Bremskreis ein Ausgleich der Bremskraft

einem Gehäuse parallel nebeneinander liegende erreicht wird.

Steuerventile aufweist, wobei das eine Steuerventil 60 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer im einen Bremskreis und das andere Steuerventil im Drucksteuerventilanordnung gemäß dem Oberbegriff anderen Bremskreis dem jeweiligen Hinterrad-Brems- des Hauptanspruchs dadurch gelöst, daß die Ventilzylinder vorgeschaltet ist, wobei jedes Steuerventil feder über einen Federteller auf die beiden Kolbeneinen die Ventilstellung bestimmenden Kolbenstößel stößel einwirkt, der in Richtung des einen oder aufweist und beide Kolbenstößel durch eine gemein- 65 anderen Kolbenstößels um einen vorbestimmten same Ventilfeder in ihre der Ventiloffenstellung Winkel kippbar ist. zugeordnete Position vorgespannt sind. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben

Eine vergleichbare Ventilanordnung ist aus der sich aus den Unteransprüchen.