DE3235032A1

DE3235032A1 - Bremsverzoegerungsabhaengiger bremsdruckminderer

Info

Publication number: DE3235032A1
Application number: DE19823235032
Authority: DE
Inventors: Volker 8000 München Berisch; Alfred 6234 Hattersheim Birkenbach
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1982-09-22
Filing date: 1982-09-22
Publication date: 1984-03-22
Also published as: FR2533184B1; FR2533184A1; GB8321764D0; GB2127506B; GB2127506A

Description

A',FRED TEVES GMBH 20. Sept. 1982

F ^ankfurt am Main

K: J

ATE

P 5204

V. Berisch

A. Birkenbach

Bremsverzögerungsabhängiger Bremsdruckminderer

Die Erfindung bezieht sich auf einen bremsverzögerungsabhängigen Bremsdruckminderer für eine Fahrzeugbremseinrichtung, mit einem Ventil, das einen in einer Gehäusebohrung gegen Federkraft verschiebbaren Stufenkolben mit einer Bohrung für den Durchgang des Druckflulds und ein mit dem Stufenkolben zusammenwirkendes Ventilschließglied aufweist, und mit einer aufgrund ihrer Massenträgheit beim Bremsen längs einer entgegen

IC' der Fahrtrichtung geneigten Bahn bewegbaren Kugel, deren Lage den Öffnungszustand des Ventils bestimmt, wobei die größere Druckfläche des Stufenkolbens durch den Ausgangsdruck beaufschlagt und die kleinere Druckfläche durch den Eingangs-

Ib druck beaufschlagt und der Kugel zugewandt ist.

Bei einem bekannten Bremsdruckminderer dieser Art (FR-OS 2 431 401) ist die Kugel in einer zur Gehäusebohrung quer verlaufenden zweiten

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Bohrung mit einer leicht zur Horizontalen geneigten Achse gelagert, wobei sich die Kugel in ihrer Ruhelage an der tiefsten Stelle der zweiten Bohrung in der senkrecht hierzu verlaufenden Bewegungsbahn des Stufenkolbens befindet und diesen in der geöffneten Ventilstellung hält. Beim Bremsen rollt die Kugel aus der Bewegungsbahn des Stufenkolbens, so daß dieser zusammen mit einem ortsfest gehaltenen, den Stufenkolben umgebenden Ventilschließglied den Durchfluß ■ des Druckfluids drosselt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsdruckminderer dieser Art anzugeben, dessen Aufbau einfacher und kompakter ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gehäusebohrung etwa in Richtung der Bewegungsbahn der Kugel verläuft, daß die Kugel das Ventilschließglied bildet und der zugehörige Ventilsitz an der ihr zugewandten dem Eingangsdruck ausgesetzten Stirnfläche des Kolbens ausgebildet ist und daß zwischen Stirnfläche und Kugel ein durch den Kolben in größerem Maß als dieser verschiebbares, einen Fluiddurchgang freilassendes Widerlager für die Kugel angeordnet' ist.

Bei dieser Ausbildung hat die Kugel eine Doppelfunktion, so daß ein getrenntes Ventilschließglied entfällt. Sodann entfällt eine zweite Bohrung. Der Aufbau ist daher entsprechend einfach und kompakt. Die Verschiebbarkeit des Widerlagers für die Kugel durch den Kolben stellt sicher, daß in Abhängigkeit vom Bremsdruck der durch die Belastung des Fahrzeugs bestimmt ist, die Kugel aufgrund i irer Massenträgheit entweder bis in die VentiLschließstellung, in der eine

Druckminderung durch das Ventil bewirkt wird, oder noch nicht in die Venti!schließstellung bewegt wird, so daß das Ventil unwirksam ist und der volle Bremsdruck auf die Bremse übertragen ¹I wird.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß das Widerlager durch den Innenrand eines an seinem Außenrand biegungsbeweglich festgehaltenen, radialen

IC- Flansches gebildet ist, der den Umfangsrand der Kolbenstirnfläche überlappt. Diese Ausbildung ergibt eine einfache Art der Wegübersetzung zwischen Kolben- und Widerlagergeschwindigkeit, wenn der Kolben gegen das Widerlager gedrückt wird.

Der Flansch kann durch radiale Schlitze in. Segmente unterteilt sein, die einerseits einen Fluiddurchgang sicherstellen und andererseits das Verschieben der radial inneren Kante des Flansches durch den Kolben erleichtern.

Günstig ist es, wenn der Flansch am freien Ende eines die Kugel umgebenden Topfes mit

2ϋ wenigstens einer Durchtrittsöffnung für das Druckfluid angebracht ist. Durch eine entsprechende Auswahl von Anzahl, Größe und Lage der Durchtrittsöffnung oder -öffnungen läßt sich wenigstens eine das Strömungsverhalten kennzeichnende

3<'. Größe, wie der Staudruck und/oder eine Verwirbelung, und damit gezielt das Bewegungsverhalten der Kugel beeinflussen.

Zwischen der Kugel und der Topfwand kann ein 3^l: axialer Fluiddurchgang gebildet sein. Die

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Kugel wird daher in dem Topf axial geführt. Dennoch kann das Fluid an der Kugel vorbeiströme :.

Sodann kann der Topf durch eine Feder, deren Federkraft geringer als die am Kolben angreifenc .-Federkraft ist, in Richtung auf die kleinere Kolbenstirnfläche gedrückt werden. Diese schwac'ie Feder stellt sicher, daß der Kolben unter dem ausgangsseitigen Druck bei Wegnahme des eingangs seitigen Bremsdrucks den Topf mitsamt der Kugel verschiebt, so. daß das Ventil zur Entspannung des ausgangsseitigen Drucks schon bei geringem Differenzdruck geöffnet wird.

Die Feder kann eine den Topf umgebende Schrauber feder sein, die an einem radial nach außen vorstehenden, durch eine Biegung des Flansches gebildeten Wulst anliegt. Dies ergibt einen axial kurzen und kompakten Aufbau von Topf und Feder.

Die Erfindung und ihre Weiterbndungen v/erden nachstehend anhand der Zeichnung eines bevorzug⁴ en Ausgeführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßfη Bremsdruckminderers und

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig.l.

Der dargestellte Bremsdruckminderer liegt zwisc? en dem Hauptbremszylinder und'dem Hinterradbremszylinder einer hydraulischen Kraftfahrzeug-Brem: anlage. Er hat ein Gehäuse 1 mit einer abgestuften,

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durchgehenden "Bohrung 2. Die MIttel achse der Bohrung 2 ist gegenüber der Horizontalen, entgegen der Fahrtrichtung geneigt, so daß sie rechts in Fig. 1 etwas tiefer als links liegt. In der Bohrung 2 ist ein Stufenkolben 3 mit einer größeren Stirnfläche 4 und einer kleineren Stirnfläche 5 axial verschiebbar gelagert. Der den größeren Durchmesser aufweisende Kolbenabschnitt 6 ist mittels eines Dichtrings 7 gegen

LO die Bohrung 2 und der den kleineren Durchmesser aufweisende Kolbenabschnitt 8 mittels eines Dichtrings 9 gegen einen Ring 10 abgedichtet. Der Ring 10 ist seinerseits mittels eines Dichtrings 11 gegen die Bohrung 2 abgedichtet und liegt an einer Schulter 12 der Bohrung 2 an.

Den Kolbenabschnitt 8 umgibt eine Schraubenfeder 13, die einerseits gegen den Ring 10 und andererseits gegen die Schulter des Kolbenabschnitts 6 drückt.

Eine die Feder 13 mit Spiel umgebende Hülse 14 liegt gegen Axialverschiebung gesichert, vorzugsweise durch Verstemmung, an der Innenseite der Bohrung 2 zwischen dem Ring 10 und der Schulter des Kolbenabschnitts 6 an und wirkt als Anschlag für die Schulter des Kolbenabschnitts 6.

Der Kolben 3 hat ferner eine axial durchgehende Bohrung 15, deren in der kleineren Stirnfläche 5 liegende Öffnung einen Ventilsitz 16 aufweist.

In der Bohrung 2 ist auf Seiten der kleineren Stirnfläche 5 ferner ein Topf 17 aus elastischem Material axial verschiebbar angeordnet. An seinem freien Rand ist ein Flansch 18 angeformt,

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der zunächst radial nach außen und dann radial nach innen verläuft, so daß sich ein Wulst 19 ergibt. Eine den Topf 17 umgebende Schrauber feder 20 stützt sich mit ihrem einen Ende an dem Wulst 19 ab und liegt mit ihrem anderen Ende an einer Schulter 21 der Bohrung 2 an.

Der Boden des Topfes 17 hat Öffnungen 22, 23. An der Innenseite der Wand 24 ist der Topf 17 mit axialen Rippen 25 versehen, die einen axialen Fluiddurchgang zwischen der Topfwand 24 und einer im Topf 17 angeordneten Kugel

26 bilden. Der Außendurchmesser des Wulstes 19 ist größer als der der Stirnfläche 5, so daß der Flansch 18 den ümfangsrand der 3tirnfläc \e 5 radial überlappt. Der Flansch 18 ist ferner durch nicht dargestellte radiale Schlitze in Segmente unterteilt, die einen Fluiddurchgang bilden. An dem dem Topf 17 zunächst liegenden Ende bildet die Bohrung 2 eine Gewindeöffnung

27 für den Anschluß einer zur Druckseite des Hauptbremszylinders führenden Verbindungslei, tuni .

An dem dem Kolbenabschnitt 6 zunächst liegenden Ende bildet die Bohrung 2 ebenfalls eine GewincU öffnung 28, in die ein Deckel 29 bis gegen eine Schulter 30 der Bohrung 2 eingeschraubt ist. Der Deckel 29 hat ferner ein Innengewinde 31 für den Anschluß einer zum Hincerrad-Bremszylinder führenden Verbindungsleitung.

Die Ruhelage der Kugel 26 vor dem Bremsen ist in Fig. 1 dargestellt. In dieser Lage wird der Kolben 3 durch die Feder 13 gegen den Decke. 29 und der Tcpf 17 durch die Feder 20 mit seinei Flansch 18 gegen den Ring 10 gedrückt. Zwischei

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-10-dern Topf 17 und der Schulter 21 verbleibt in dieser Lage ein erster Spalt und zwischen der Hülse 14 und der Schulter des Kolbenabschnitts 6 ein zweiter Spalt, wobei der erste Spalt ΰ etwas größer als der zweite ist. Zwischen der Stirnfläche 5 und dem Flansch 18 verbleibt in der Ruhelage ein dritter Spalt, der etwas kleiner als der zweite Spalt ist.

i.O Das beim 3remsen aus dem Hauptbremszylinder in Richtung des Pfeils, der gleichzeitig etwa die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angibt, unter einem zunächst nur schwachen Druck P₁, wie er zum Abbremsen eines leeren oder nur zu einem Bruchteil von x% beladenen Kraftfahrzeugs erforderlich ist, zugeführte Druckfluid strömt daher zunächst durch den Topf 17 an der Kugel 26 vorbei in die stirnseitige Öffnung der Bohrung 15 des Kolbens 3 und von dort durch die Bohrung 15 und den Deckel 29 zum Hinterrad-Bremszylinder, wobei auf der Ausgangsseite des Bremsdruckminderers der Bremsdruck P_p im selben Maße ansteigt wie der Bremsdruck P₁ auf der Eingangsseite. Die dabei einsetzende Bremswirkung hat zur Folge, daß die Kugel 26 in dem Topf 17 aufgrund ihrer Massenträgheit, aber auch durch den Strömungsdruck, in Fahrtrichtung bis gegen die radial innere Kante des Flansches 18 rollt oder gleitet, ohne jedoch den Durchfluß des Druckfluids durch den Bremsdruckminderer zu unterbrechen. Eine weitere Steigerung des Drucks P und damit des Drucks P bewirkt schließlich, daß auf die Stirnfläche 4 des Kolbens 3 eine Kraft ausgeübt v/ird, die größer als die Summe der durch den Druck P₁ auf die Stirnfläche 5 und

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der durch die Feder 13 auf den Kolben 3 ausgeübten Kraft ist. Der Kolben 3 verschiebt sich daher in Richtung auf die Kugel 26, bis der Durchfluß zwischen dieser und dem Ventilsitz so weit gedrosselt ist, daß auf beiden Seiten des Kolbens 3 ein Kräftegleichgewicht herrscht. Bei einer weiteren Steigerung des Drucks P₁ steigt der Druck P₀ daher nicht mehr im selben Maße wie der Druck P , sondern vermindert an, und zwar mit dem Steigungsmaß

^A2 - ^A3 m =

wobei A der Flächeninhalt der Fläche mit dem Durchmesser D₁, A_p der Flächeninhalt der Fläche mit dem Durchmesser D₀ und A₀ der Flächeninhalt der Fläche mit dem Durchmesser D„ ist.

Wenn nun das Kraftfahrzeug um mehr als x% belade ι ist, muß von Anfang an ein sehr viel höherer Druck P₁ aufgebracht werden, um das Kraftfahrzeug in gleicher Weise abzubremsen. Die Folge ist, daß auch der Druck P„ sehr rasch ansteigt und noch bevor die Kugel 26 aus ihrer Ruhelage heraus den Flansch 18 erreichen und in die Nähe des Ventilsitzes 16 gelangen kann, der Kolben 3 bereits unter dem Druck Pp so weit (nach rechts in der Zeichnung) verschoben worden ist, daß er den Flansch 18 aus der Ruhelage A in die Lage B nach Fig. 2 geschwenkt hat, in der die Kugel 26 in einem größeren Abstand vom Ventilsitz 16 als er zur Ausübung einer Drosselwirkung erforderlich ist, gehalten wird.

Der Druck P₁ wird daher weiterhin unvermindert auf die Ausgt.ngsseite des Bremsdruckminderers

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übertragen und das Hinterrad ständig mit maximalem Druck gebremst, wie es bei einem mit mehr als x% beladenen Fahrzeug ohne die Gefahr einer Blockierung des Hinterrades oder der Hinterräder zulässig sein soll.

Wenn der Druck P- weggenommen wird, schiebt der Kolben 3 den Topf 1.7 mitsamt der Kugel 26 gegen die Kraft der Feder 20 solange nach rechts, bis der Kolbenabschnitt 6 mit seiner Schulter an der Hülse 14 anschlägt. Die Feder 20 ist so schwach bemessen, daß ein Öffnen des aus Kugel 26 und Ventilsitz 16 gebildeten Ventils bereits erreicht wird, wenn der Druck P nur geringfügig geringer als der Druck P_? ist.

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Claims

ALFRED TEVES GMBH

20. Sept. 1 Frankfurt am Main

K:J ATE 35

P 5204

V. Berisch

A. Birkenbach

Patentansprüche

für eine Fahrzeugbremseinrichtung, mit einem Ventil, das einen in einer Gehäusebohrung gegen Federkraft verschiebbaren Stufenkolben mit einer Bohrung für den Durchgang des Druckfluids und ein mit dem Stufenkolben zusammenwirkendes Ventilschließglied aufweist, und mit einer aufgrund ihrer Massenträgheit beim Bremsen längs einer entgegen der Fahrtrichtung geneigten Bahn bewegbaren Kugel, deren Lage den Öffnungszustand des Ventils bestimmt, wobei die größere Druckfläche des Stufenkolbens durch den Ausgangsdruck beaufschlagt und die kleinere Druckfläche durch den Eingangsdruck beaufschlagt und der Kugel zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusebohrung (2) etwa in Richtung der Bewegungsbahn der Kugel (26) verläuft, daß die Kugel (26) das Ventilschließglied bildet und der zugehörige Ventilsitz (16) an der ihr zugewandten dem Eingangsdruck (P' ) ausgesetzten Stirnfläche (5) des Kolbens (3) ausgebildet ist und daß zwischen Stirnfläche (5) und Kugel (26)

ein durch den Kolben (3) in größerem Maß als dieser verschiebbares, einen-Fluiddurchgang freilassendes Widerlager für die Kugel (26) angeordnet ist.
2. Brernsdruckminderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager durch den Innenrand eines an seinem Außenrand biegungsbeweglich festgehaltenen, radialen

V Flansches (18) gebildet ist, der den Umfangsrand Kolbenstirnfläche (5) überlappt.
3. Bremsdruckminderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (18) durch

1^: radiale Schlitze in Segmente unterteilt ist.
4. Bremsdruckminderer nach Anspruch 2 oder

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch 2ί (18) am freien Ende eines die Kugel (26) umgebenden Topfes (17) mit wenigstens einer Durchtrittsöffnung (22, 23) für das Druckfluid angebracht ist.

2'
5. Bremsdruckminderer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kugel (26) und der Topfwand (24) ein axialer Fluiddurchgang (25) gebildet ist.

3'
6. Bremsdruckminderer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf (17) durch eine Feder (17), deren Federkraft wesentlich geringer als die am Kolben angreifende Federkraft ist, in Richtung auf den Stufen-

i- kolben (3) gedruckt wird.

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7. Bremdruckminderer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) eine den Topf (17) umgebende Schraubenfeder ist, die an einem radial nach außen vorstehenden, durch eine Biegung des Flansches (18) gebildeten Wulst-(19) anliegt.

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