DE69200058T2 - Bremskraftregler. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung von Bremskraftreglern für Kraftfahrzeuge und insbesondere Regler vom Typ mit einem mit einer Bohrung versehenen Gehäuse, einem einfachen oder einem Ausgleichskolben, der in der Bohrung gleitet und dort eine erste und eine zweite Druckkammer abgrenzt, die mit einer Quelle mit unter Druck stehendem Fluid bzw. mit einem der Bremskreise des Fahrzeugs verbunden werden können, wobei die Kammern über einen in dem Kolben vorgesehenen Durchgang miteinander in Verbindung stehen, einem in dem Durchgang angebrachten Ventil, das elastisch in dichte Anlage gegen einen an dem Kolben ausgebildeten Sitz vorgespannt ist, sowie einer Rückstellfeder, die zwischen ein bewegliches Element, dessen Position in Abhängigkeit von der Ladung des Fahrzugs variiert, und den Kolben eingesetzt ist, so daß dieser in einer Ruhestellung, bei der das Ventil durch einen Anschlag von seinem Sitz entfernt ist, zum Boden der zweiten Kammer hin vorgespannt ist.
• Ein solcher, genauer als "Kompensator" entworfener Bremskraftregler ist insbesondere in der FR-A-2 383 048 oder der EP-A-0 156 666 beschrieben, bzw. seine Rolle und seine Funktionsweise sind dort erklärt.
• Bei einem Regler der obengenannten Art ist es zum Erhalten eines richtigen Funktionierens der Bremsen beim Unterdrucksetzen des Betätigungsfluids wünschenswert, daß eine genügend große Ventilöffnung verfügbar ist, d.h. ein ausreichender Abstand dieses Ventils (das meist durch eine Kugel gebildet ist) bezüglich seines Sitzes in der Ruheposition des Kolbens.
• Im übrigen ist es erforderlich, den Hub des Kolbens zwischen seiner Ruheposition und seiner Position zu vermindern, die dem Interventionspunkt des Kompensators entspricht, d.h. der Position, in der die Kugel auf ihrem Sitz zu ruhen kommt, und dies um zu vermeiden, daß die zu diesem Kolben in Form einer die Ladung des Fahrzeugs wiedergebenden Kraft übertragene Information gestört wird.
• Da diese beiden Forderungen im Prinzip nicht miteinander vereinbar sind, stellt sich die vorliegende Erfindung das Ziel, diesen Mangel zu korrigieren und schlägt zu diesem Zweck einen Bremskraftregler des oben in Erinnerung gebrachten Typs vor, bei dem die Relativbewegung der Kugel und des Kolbens in bezug auf diejenige des Kolbens und des Körpers verstärkt ist.
• Nach der in Anspruch 1 definierten Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß der Anschlag bezüglich des Bodens der zweiten Kammer beweglich gelagert ist, wobei der Anschlag auf einem einen Hebel bildenden Mittel ruht, das an dem Boden sowie an einem Ende des Kolbens in der zweiten Kammer anliegt. Nach einer Ausführungsform nimmt der Boden der zweiten Kammer eine wieder einspringende Form an, und der Kolben weist einen Teil auf, der gegenüber dem im wesentlichen tiefsten Teil des Bodens hervorragt, wobei der Anschlag im wesentlichen im Zentrum einer vorgeformten Scheibe ruht, die einen Hebel bildet, wenn der hervorragende Teil auf ihr in Anlage gelangt.
• Die Charakteristika und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlicher bei der Lektüre der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in der Anwendung auf den Fall eines Bremskompensators, die einfach als veranschaulichendes Beispiel gegeben ist und dabei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; darin zeigen
• - Fig. 1 einen mit der Vorrichtung der Erfindung ausgestatteten Bremskompensator in Vorderansicht und im teilweisen Schnitt, der in der Betätigungsposition der Bremsen gezeigt ist; und
• - Fig. 2 in einem Schnitt in größerem Maßstab und schematisch das in dem Bremskompensator von Fig. 1 verwendete Mittel in der Ruhestellung.
• - Fig. 3 und 4 stellen schematisch zwei weitere Ausführungsformen eines den Hebel bildenden Mittels nach der Erfindung dar.
• Der in den Zeichnungen dargestellte Bremskompensator 10 weist auf bekannte Weise ein mit einer abgesetzten Bohrung 14 versehenes Gehäuse 12 auf, in dem dicht gleitend ein Differenzkolben 16 aufgenommen ist. Dieser unterteilt den inneren Hohlraum der Bohrung in eine erste, sogenannte Eingangsdruckkammer 18, die an die Seite des Kolbens 16 mit kleinem Querschnitt angrenzt und mit einer Quelle mit unter Druck stehendem Fluid wie einem (nicht dargestellten) hydraulischen Hauptbremszylinder des Tandem-Typs verbunden sein kann, sowie in eine zweite, sogenannte Ausgangsdruckkammer 20, die an die Seite des Kolbens 16 mit großem Querschnitt angrenzt und mit einem der Bremskreise des Fahrzeugs verbunden sein kann, in diesem Fall dem (nicht dargestellten) Kreis, der die Bremsen der Hinterräder bedient. Die Kammern 18 und 20 stehen über einen in dem Kolben 16 vorgesehenen Durchgang 22 miteinander in Verbindung, wobei diese Verbindung durch ein von einer Kugel 24 gebildetes Ventil kontrolliert wird, das durch eine schwache, in dem Durchgang 22 zusammengedrückte Feder 28 gegen einen mit dem Kolben fest verbundenen Sitz 26 in dichte Anlage vorgespannt ist. Wie dies unten erklärt wird, ist der Kolben 16 in der Ruhestellung elastisch in Richtung des Boden 15 der Bohrung 14 vorgespannt, und die Kugel 24 befindet sich dann durch einen Anchlag in Form einer Nadel 30 des Gehäuses von ihrem Sitz 26 entfernt, wobei nun die Verbindung zwischen den Kammern 18 und 20 geöffnet ist.
• Das freie Ende 17 des Kolbens 16, das dem den Sitz des Ventils 26 tragenden entgegengesetzt ist, ist einem Hebel 34 zugewandt, der mit dem Stößel 32 fest verbunden ist, schwenkbar an dem Gehäuse 12 angebracht ist und dessen Winkelstellung von der von der Hinterachse des Fahrzeugs getragenen Ladung abhängt; je höher diese Ladung ist, desto weiter senkt sich der über ein nicht dargestelltes, elastisches System mit der Aufhängung fest verbundene Hebel 34 und nähert so den Stößel 32 dem freien Ende 17 des Kolbens 16 an. Schließlich ist zwischen den Stößel und den Kolben eine Druckfeder 36 eingesetzt, die die Rolle einer Rückstellfeder spielt und bei Abwesenheit einer anderen Vorspannung dazu neigt, den Kolben 16 gegen den Boden 15 der Bohrung zurückzudrücken, wobei die Kraft dieser Feder auf wohlbekannte Weise die Position des Interventionspunktes des Kompensators auf die Bremscharakteristik des Fahrzeugs bestimmt.
• Der Boden 15 der Bohrung nimmt eine wieder einspringende Form an wie diejenige bestimmter Flaschenhälse. Mit anderen Worten, der Umfang 13 des Bodens 15 liegt tiefer als die zentrale Zone des Bodens 15. Eine Scheibe 40, die einen flachen Umfangsteil und eine zentrale Zone in Form einer Kuppel aufweist, ist am Boden 15 der Bohrung angeordnet, und der Anschlag in Form einer Nadel 30 ruht auf dem Scheitelpunkt der Kuppel dieser Scheibe. Das Ende 42 des Kolbens, das durch diesen Anschlag in Form einer Nadel 30 durchquert wird, ist mit einer Klammer 44 versehen, die gegenüber dem niedrigsten oder dem Umfangsteil 13 des Bodens hervorragt.
• Diese Klammer 44 gelangt in der Ruhestellung in Anlage an dem Umfangsteil der Scheibe 40. Diese kippt dann, bildet einen sich an dem Boden 15 der Bohrung abstützenden Hebel und hebt den Anschlag in Form einer Nadel 30 an.
• In der Ruhestellung, d.h. wenn das Hydraulikfluid nicht unter Druck gesetzt ist, ist, wie gerade oben gesagt, der Kolben 16 durch die Rückstellfeder 36 zu dem Boden 15 der Bohrung 14 zurückgedrückt, die Klammer 44 läßt die Scheibe 40 kippen, die die Nadel 30 anhebt, und die Kugel 24 ist dann von dem Ventilsitz 26 um einen weiteren Abstand als die Länge der Effektivverschiebung des Kolbens 16 bezüglich des Körpers 12 entfernt. Der in den Kammern 18 und 20 herrschende Druck ist dann gleich, also praktisch Null, und die Bremsen des Fahrzeugs sind nicht betätigt. Wünscht der Fahrer des Fahrzeugs, die Bremsen anzuziehen, dann steigt der Druck des Fluids gleichzeitig in den beiden Kammern bis zu dem Moment an, in dem die Resultierende der ungleichen, auf den Ausgleichskolben ausgeübten Schübe ausreicht, um die Kraft der Rückstellfeder 36 und möglicherweise die elastische Kraft zu überwinden, die den Schwenkhebel 34 gesenkt hält, wodurch das Anheben des Kolbens 16 (und möglicherweise des Hebels 34) bewirkt wird.
• Dabei liegt die Klammer 44 nicht mehr auf der Scheibe an, die am Boden 15 der Bohrung wieder eine im wesentlichen horizontale Position einnimmt, wie dies in Fig. 2 punktiert dargestellt ist. Deshalb sinkt die Nadel 30. Die Bewegung des Kolbens setzt sich fort, bis der Ventilsitz 26 wieder mit der Kugel 24 in Kontakt gelangt. Ab diesem Augenblick zieht der weitere Druckanstieg des in der Eingangskammer 18 enthaltenen Fluids eine Folge von Öffnungs-/Verschlußoperationen des Ventils 24, 26 nach sich, so daß der Druckanstieg des in der Ausgangskammer 20 enthaltenen Fluids und damit in dem Bremskreis für die Hinterräder des Fahrzeugs mit verringerter Anstiegssteilheit stattfindet. Wenn der Fahrer das Bremspedal wieder löst, dann fällt der Druck in der Kammer 18 wieder ab, und der auf die Kugel 24 ausgeübte Differenzdruck ändert die Richtung, wodurch die Öffnung des Ventils und der Ausgleich der Drücke in den beiden Kammern sowie die Rückkehr des Kolbens in seine Ruhestellung hervorgerufen wird. Der Wert des Eingangsdrucks, der den ersten Verschlußvorgang des Ventils beim Anziehen der Bremsen hervorruft, oder der "Interventionspunkt" des Kompensators, der die Biegung der Steigung der Ausgangsdruckkurve markiert, hängt selbstverständlich von den konstruktiven Charakteristika des Kolbens 16 sowie von der Kraft der Rückstellfeder 36 ab, die ihrerseits von der Position des Schwenkhebels 34, d.h. von der Ladung des Fahrzeugs beeinflußt ist, was den Spezialisten auf dem Gebiet der Automobilbremsen wohlbekannt ist.
• So erhält man ein rasches Ansprechen der Bremsen, indem man über eine deutliche Öffnung des Ventils in der Ruhestellung verfügt, d.h. einen merklichen Abstand zwischen der Kugel 24 und dem Sitz 26, wobei gleichzeitig ein minimaler Hub des Kolbens 16 aufrechterhalten wird, der mit dem Erhalt der Information über die Ladung des Fahrzeugs kompatibel ist.
• Zahlreiche Varianten können an der Erfindung vorgenommen werden, wie dies Fig. 3 und Fig. 4 zeigen, die schematisch zwei weitere Ausführungsformen veranschaulichen.
• In Fig. 3 nimmt der Boden 15 der Bohrung ebenfalls eine wieder einspringende Form an. Das Ende 42 des Kolbens weist einen Teil 46 auf, der radial hervorragt und in Anlage an einen Arm 48 einer vorgeformten Scheibe 40 gelangen kann, der gegenüber dem tiefsten Teil oder dem Umfangsteil 13 des Bodens 15 vorgesehen ist.
• In Fig. 4 ist der Boden der Bohrung flach, und die Scheibe 40 weist einen angehobenen Umfangsteil 50 auf, um einen Hebel zu bilden, wenn die von dem Kolben hervorragende Klammer 44 daran in Anlage gelangt.
• Obwohl die Erfindung oben für den speziellen Fall der Anwendung auf einem Bremskompensator beschrieben ist, versteht sich, daß sie unter Bereitstellung der gleichen Vorteile ebenso auf den Fall eines mit einem einfachen Kolben ausgestatteten Druckbegrenzers angewendet werden kann, so daß ihr Verwendungsgebiet die Bremskraftregler im weitesten Sinne des Wortes abdeckt.

Claims (4)

1. Zwischen eine Hydraulikdruckquelle und den Bremskreis eines Kraftfahrzeugs einsetzbarer Bremskraftregler, vom Typ mit einem mit einer Bohrung (14) versehenen Gehäuse (12), einem einfachen oder einem Ausgleichskolben (16), der in der Bohrung gleitet und dort eine erste (18) und eine zweite Druckkammer (20) abgrenzt, die mit der Druckquelle bzw. dem Bremskreis verbunden werden können, wobei die Kammern (18, 20) über einen in dem Kolben (16) vorgesehenen Durchgang (22) miteinander in Verbindung stehen, einem in dem Durchgang angebrachten Ventil (24), das elastisch in dichte Anlage gegen einen an dem Kolben (16) ausgebildeten Sitz vorgespannt ist, sowie einer Rückstellfeder (36), die zwischen ein bewegliches Element (32), dessen Position in Abhängigkeit von der Ladung des Fahrzeugs variiert, und den Kolben (16) eingesetzt ist, so daß dieser in einer Ruhestellung, bei der das Ventil (24) durch einen Anschlag (30) von seinem Sitz entfernt ist, zum Boden der zweiten Kammer (20) hin vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (30) bezüglich des Bodens (15) der zweiten Kammer (20) beweglich gelagert ist und auf einem einen Hebel bildenden Mittel (40) ruht, das an dem Boden (15) sowie an einem Ende (42) des Kolbens (16) in der zweiten Kammer anliegt, und das den Anschlag dazu zwingt, sich in einer der Bewegung des Kolbens (16) entgegengesetzten Richtung zu verschieben, wenn der Kolben (16) an diesem einen Hebel bildenden Mittel in Anlage gelangt.

2. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (15) der zweiten Kammer (20) einen wieder einspringende Form annimmt, daß das Ende (42) des Kolbens (16) einen Teil (44, 48) aufweist, der gegenüber dem im wesentlichen tiefsten Teil (13) des Bodens (15) hervorragt, und daß der Anschlag (30) im wesentlichen im Zentrum einer vorgeformten Scheibe (40) ruht, die einen Hebel bildet, wenn der hervorragende Teil (44) auf ihr in Anlage gelangt.

3. Bremskraftregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (40) einen flachen Umfangsteil und eine zentrale Zone in Form einer Kuppel aufweist, an deren Spitze der Anschlag (30) ruht.

4. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (30) im wesentlichen im Zentrum einer Scheibe (40) ruht, deren Umfangsteil (50) angehoben ist, um einen Hebel zu bilden, und an der ein von dem Ende (42) des Kolbens (16) hervorragender Teil (44) in Anlage gelangen kann.