DE1941990C3 - Vorderrad-Bremsbetätigungseinrichtung für ein mit einer hydraulischen Zweikreisbremsanlage ausgestattetes Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorderrad-

Bremsbetätigungseinrichtung für ein mit einer hydraulischen Zweikreisbremsanlage ausgestattetes Fahrzeug, welche Betätigungseinrichtung einen in einer Gehüuscbohrung verschiebbar .--inae* 'dneten und auf ein Reibteil einwirkenden Einzelkolben mit

ao zwei getrennt mit Druck beaufschlagbaren, jeweils einer Druckkammer zugeordneten Druckangriffsflächcn unterschiedlicher Größe enthält, wobei die größere Angriffsfläche ringförmig die kleinere, kreislörmig ausgebildete Angriffsfläche umgibt und die grö-

ßere Angriffsfläche vom Druck des ersten, nur an die Vorderradbremsen angeschlossenen Bremskreises und die kleinere Angriffsfläche vom Druck des zweiten, sowohl an die Vorder- als auch an die Hinterradbremsen angeschlossenen Bremskreists beaufschlagbar ist.

Es ist eine Vorderrad-Bremshetätigungseinrichtung dieser Art bekannt (französische Patentschrift 1 531 S31). hei der in einer Stufenbohrung ein zylindrischer Stufenkolben gelagert ist. Die eine Druckkammer wird von der größeren Ringfläche des Stufenkolbens und der Stufe der Bohrung begrenzt, während die andere Druckkammer von dem in den Bohrungsabschnitt kleinerer, Durchmessers hineinragenden Kolbenabschnitt und der Bohrung begrenzt ist. Das Quersehnittsverhältnis der beiden Abschnitte des Stufenkolben ist durch das Quersehnittsverhältnis der beiden Abschnitte der Stufenbohrung bestimmt. Soll diese bekannte Betätigungseinrichtung auf ein anderes Quersehnittsverhältnis der beiden Kolbenabschnitte umgeiüsiet werden, so muß nicht nur der Stufenkolben, sondern auch das Gehäuse ausgetauscht werden. Damit wird jedoch die Anpassung dieser Vorderrad-Bremsbetätigungseinrichtung an einen weiten Bereich von Bremskraftverhältnisscn zwischen Vorder- und Hinterrad-Bremsen und ein Anpassen au die verschiedensten Fahrzeugtypen sehr aufwendig.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Bremsbetätigungseinrichtung der obengenannten Art so auszubilden, daß sie im Hinblick auf die Bedingung, daß auch bei Ausfall eines der beiden Bremskreise eine möglichst hohe Gesamtbremswirkung erhalten bleiben muß, an verschiedene Fahrzciigtypen angepaßt werden kann, ohne daß dabei das Gehäuse verändert werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) der Einzelkolben becherförmig ausgebildet und über einen in der Gehäusebohrung axial verlauiemlen, bezüglich des Gehäuses ortsfesten, jedoch ein eigenes Bauteil bildenden Stopfen gestülpt ist, und daß die der kleineren Angriffsfläche zugeordnete Druckkammer zwischen dem

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I 941 990

Stopfen und dem Becherboden und die der größeren Angriffsfläche zugeordnete Druckkammer zwischen dem Gehäuse und der ringförmigen Stirnfläche des Einzelkolbens ausgebildet ist,
b) die Größe der Druckangriffsfläehen so bemessen ist, daß an den Vorderrädern bei normalem Betrieb der Bremsanlage durch den ersten Bremskreis etwa 50" u und durch den zweiten Brcmslreis etwa 20"n ;ler Gesamtbremswirkung erzielbar ist.

Es ist zwar ein für eine Zweikreisbremsanlage bestimmter Radbremszylinder bekannt (britische Patentschrift 951 90ή), bei dem der Kolben becherförmig ausgebildet und über ein im Gehäuse ortsfestes Teil gestülpt ist, wobei ebenfalls die eine Druckkammer zwischen dem ortsfesten Teil und dein Becherboden und die andere Druckkammer zwischen dem Gehäuse und der ringförmigen Stirnfläche des Einzelkolbens gebildet ist. Das im Gehäuse ortsfeste Teil ist aber nicht ein Stopfen, sondern ein fester Bestandteil des Gehäuses, so daß dieser Teil rieht zusammen mit dem Einzelkolben aus ('em Gehäuse ausgebaut werden kann.

Beim Erfindungsgegenstand hingegen können der Stopfen und der Einzelkolben zusammen ausgebaut werden und durch einen neuen Stopfen und einen neuen Einzelkolben ersetzt werden, die ein anderes Verhältnis zwischen größerer und kleinerer Angriffsfläche aufweisen als die zuvor ausgebauten Teile. Auf diese Weise kann bei einem vorgegebenen Querschnitt der Gehäusebohrung die Bremshetuiiguigseinricr.fung an verschiedene Fahrzeugtypen angepaßt werden. Weiternin ist auch ein nachträglicher Einbau in solche Betäligungseinrichtungen möglich, die eine zylindrische Bohrung aufweisen.

Da die Größe der Druckangriffsflächen so bemessen sein soll, daß an den Vorderrädern bei normalem Betrieb der Bremsanlage durch den ersten Bremskreis etwa 50 % und durch den zweiten Bremskreis etwa 20 "Ό der Gesamtbremswirkung erzielbar ist. ist sichergestellt, daß auch bei Ausfall eines der beiden Bremskreise eine möglichst hohe Gesamtbremswirkung erhalten bleibt. Für das Merkmal b) wird kein Elcmentenschutz beansprucht.

Um das Einbauen des Stopfens bei aufgestülptem Einzclkolben in die Gehäusebohrung zu erleichtern und um etwaige Toleranzen auszugleichen, sind nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung für den Stopfen Befestigungsmittel vorgesehen, die den Stopfen in der üehäusebohrung haltern und eine wahlweise Radialverstellung des Stopfens gestatten, wodurch der Stopfen mit der Gehäusebohrung und der Ausnehmung des Kolbens ausrichtbar ist.

Die Unteransprüche 3 bis S, die nur im Zusammenhang mit Anspruch I und 'oder 2 gelten sollen, betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorder rad-Bre msbctätigungseinfichtung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. I eine schematische Darstellung einer hydraulischen Zweikreisbremsanlage.

Fig. 2 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorclcrrad-Bremsbeläligungseinrichuing mit einem schwimmend gelagerten Brcmssattel,

F i g. 3 den Sch.litt längs der Linie 3-3 in F i g. 2,
F i g. 4 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorderrad-Bremsbetätigungseinrichtung mit gehäusefestem Bremssattel,
F i g, 5 den Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 4,
F i g. 6 eine schematische Darstellung des Hydrau-

likkreisey für die Betätigungseinrichtung gemäß F- i g. 4.

Gemäß F i g. 1 enthält eine Zweikreisbremsanlage einen Tandem-Hauptbremszylinder 10. Der Hauptbremszylinder 10 ist von bekannter Bauart und steht

to mit einem ersten Bremskreis 12, der die Bremsen der Vorderräder 14 mit Druckmittel versorgt, und einem zweiten Bremskreis 16 in Verbindung, der sowohl die Bremsen der Vorderräder 14 als auch die Bremsen der Hinterräder 18 mit Druckmittel versorgt. Bei der in F i g. 1 gezeigten Bremsanlage können die Bremsen der Vorderräder 14 als Scheibenbremsen und die der Hinterräder Ia als Trommelbremsen ausgebildet sein. Es können aber auch Scheibenbremsen sowohl an den Vorderrädern 14 als auch an den Hinterrädern 18 verwendet werden. Vom Bremskreis 12 wird der Strömungsir Ueldruck über die Leitungen 20 und 22 den V'ordenadbremsen zugeführt. Der zweite Bremskreis 16 versorgt die Vorderräder 14 über die Leitungen 24, 26 und 28 ur.d die Bremsen der Hinterräder 18 über die Leitungen 24. 30 und 32 mit Strömungsmitteldruck. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Vorderradbremse,1 eines betrachteten Fahrzeuges 70" ο der Bremswirkung des Fahrzeuges und die Hinterräder die restlichen 30 "t< aufbringen; bei Ausfall irgendeines der beiden Bremskreise 12 oder 16 soll sichergestellt werden, daß über den verbleibenden Bremskreis 50 ° 0 der Bremswirkung erzielt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die über die Leitungen 22 und 28 betätigten Einrichtungen derart abgeglichen werden, daß die durch die Leitung 28 betätigte Einrichtung an den Vorderrädern 20" u der Gesamtbremswirkung und die durch die Leitung 22 betätigte Einrichtung an den Vorderrädern 50" « der Gesamtbremswirkung

λο aufbringt. Auf diese Weise sorgt der Bremskreis 16 hei Ausfall des Bremskreises 12 infolge der 30"nigen Bremswirkung an den Hinterrädern und der 20" ..igen Bremswirkung an den Vorderrädern immer noch für 50" 0 der Gesamtbremswirkung. Bei Ausfall des Breniskreises 16 ist andererseits mittels der über die Leitung 22 betätigten Vorderrad-Bremscinrichtung ebenfalls 50 "n der Gesamtbremswirkung erreichbar. In keinem Fall tritt der höchst unerwünschte Betriebszustand auf, bei dem die Bremswirkung allein durch die Hinterradbremse erzeugt wird.

In F i g. 2 und 3 ist die erfindungsgemäß ausgebildete Brcmsbetüligungscinrichtunu in Verbindung mit einer Scheibenbremse gezeigt, die einen schwimmend gelagerten Bremssattel aufweist. Scheibenbremsen dieser Art sind bekannt. Die Schenkel 36 und 38 eines im wesentlichen C-förmigcn Bremssattels 34 sind an sich gegenüberliegenden Seiten einer Bremsscheibe 21 angeordnet. Die Bremsbetätigungseinrich-Hing 40 ist im Schenkel 38 untergebracht. Am Schenkel 36 ist ein erster Bremsbacken 42 und an der Bremsbetätigungseinrichtung 40 ein zweiter Bremsbacken 44 befestigt. Der Brcmssattel 34 ist schwimmend gelagert. Er wird bei einer Betätigung der Bctätigungscinrichtung 40 verschoben, wenn die Bremsscheibe 21 an sich gegenüberliegenden Seitenflächen von den Bremsbacken 42 und 44 erfaßt wird. Die Bremsbetätigungseinrichtung 40 enthält einen be-

chcrförmigcn Einzclkolbcn 46, der hin- und hcrbcwcgbar in einer im Schenkel 38 ausgebildeten Bohrung 48 untergebracht ist. Der Einzclkolbcn wirkt mit dem Bremsbacken 44 zusammen, so daLl eine Verschiebung des Kolbens 46 zu einer Verschiebung des Hrcmsbackcns 44 führt. Mit der Bohrung 48 ist koaxial eine Bohrung 50 verbunden, die durch die Wandung des Schenkels 38 verläuft. In den Bohrungen 48 und 50 ist ein lösbarer Stopfen 52 angeordnet, der mit seinem nach hinten verlaufenden rohrförmigen Abschnitt 54 in der Bohrung 50 und mit seinem vorderen Abschnitt 66 in der Bohrung 48 angeordnet ist. Der rohrförmige Abschnitt 54 ragt über den Schenkel 38 hinaus und ist mit einem Außengewinde verschen, auf das eine Mutter 56 aufgeschraubt ist, so daß der Stopfen 52 an der Stirnwand des Schenkels 38 mittels eines Flansches 58, der zwischen den Stopfenabschnitten 54 und 66 angeordnet und an eine Tragfläche 60 am hinteren Ende der Bohrung 48 anlegbar ist, festgespannt werden kann. Zwischen der Fläche 60 und dem Flansch 58 ist eine Ringdichtung 62 angeordnet, die die Bohrung 48 gegenüber der Bohrung 50 abdichtet. Der becherförmige Kolben 46 ist mit einer Mittelbohrung 64 versehen, durch die der Kolben 46 auf den nach vorne verlaufenden zylindrischen Abschnitt 66 des Stopfens 52 hin- und herbewegbar geführt wird. In einer Nut, die im Außenumfang des zylindrischen Abschnittes 66 ausgebildet ist, ist eine Ringdichtung 68 angeordnet, die dichtend mit der Seitenwand der Bohrung 64 zusammenwirkt, und in einer Ringnut der Bohrung 48 ist eine weitere Ringdichtung angeordnet, die dichtend mit der Außenfläche des Kolbens 46 zusammenwirkt. Am Schenkel 38 und am Kolben 46 ist eine flexible Manschette 47 befestigt, die eine Verschmutzung des Kolbens und der Flächen der Zylinderbohrungen verhindert. Durch die Bohrung 64 im Kolben 46 und den zylindrischen Abschnitt 66 wird eine erste innere Kammer 72 begrenzt. Die Kammer 72 ist über einen durch den Stopfen 52 verlaufenden Kanal 74 mit Strömungsmitteldruck beaufschlagbar. Gemäß F i g. 1 wäre der Kanal 74 mit der Leitung 20 verbunden. Infolgedessen wird der durch den Bremskreis 16 in der Leitung 28 erzeugte Strömungsmitteldruck zu einer Verschiebung des Kolbens 46 axial nach außen führen, wodurch die Bremsbacken 42 und 44 in Anlage an die Bremsscheibe 21 gebracht werden. Die Dichtung 68 ist so angeordnet, daß sie über den gesamten Stellbereich des Kolbens 46 ein Entweichen von Strömungsmittel aus der Kammer 72 Verhindert. Bei dem in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel sorgt die dem Strömungsmitteldruck aus der Leitung 28 ausgesetzte Druckangriffsfläche des Kolbens 46 für etwa 2O«/o der Gesamtbremswirkung, d.h., durch den Bremskreis 16 würden zusammen mit den 30 °/o Bremswirkung der Hinterräder 18 5O°/o der Gesamtbremswirkung aufgebracht.

Eine zweite Kammer 76 wird durch die Rückwand und die Seitenwände der Bohrung 48 sowie durch die ringförmige Stirnfläche 78 des Kolbens 46 eingeschlossen. Die Kammer 76 ist mit dem durch den Schenkel 38 verlaufenden Kanal 80 verbunden und steht bei der in F i g. 1 gezeigten Bremsanlage mit der Leitung 22 des Bremskreises 12 iri Verbindung. Der vom Bremskreis 12 gelieferte Strömungsmitteldruck wird daher über die Leitungen 20 und 22 der Kammer 76 zugeführt, wodurch der Kolben 46 axial nach außen verschoben, der Bremsbacken 42 mit der Bremsscheibe 21 in Anlage gebracht, der Brcmssattel axial in die entgegengesetzte Richtung verstellt und somit der Bremsbacken 44 in Anlage an die Bremsscheibe 21 gebracht wird. Der wirksame Querschnitt der Druckangriffsflächc 78 wird bei der in F i g. I gezeigten Bremsanlage so gewählt, daß er für etwa

ίο 50" ο der Gesamtbremswirkung des Fahrzeuges sorgt; bei einem Ausfall des Bremskreises 16 und somit bei einem Druckvcrlust in der Kammer 72 würde daher der Druck in der Kammer 76 noch für etwa 50 "o der Gesamtbremswirkung des Fahrzeuges sorgen. Zu diesem Zweck müßte das Verhältnis der Druckangriffsflächen des Kolbens 46 in den Kammern 72 und 76 etwa 2 : 5 sein.

Die beschriebene Betätigungseinrichtung 40 hat einen verhältnismäßig einfachen Aufbau und läßt sich ohne Schwierigkeiten an bereits vorhandene herkömmliche Scheibenbremsen, die mit Bremssätteln ausgerüstet sind, anpassen. Bei der gezeigten Einrichtung ist lediglich ein einzelner Kolben erforderlich, um die Bremsbacken 42 und 44 in Abhängigkeit von

»5 den beiden Bremskreisen 12 und 16 in zweifacher Weise zu beaufschlagen. Außerdem läßt sich allein durch Änderung des Größenverhältnisses des zylindrischen Abschnittes 66 des Stopfens 52 und der Bohrung 44 des Kolbens 46 das Bremskraftverhältnis über einen weiten Bereich verändern und an unterschiedliche Fahrzeugtypen anpassen. Dies ist möglich, ohne die Größe der mittleren Bohrung 48 zu verändern. Der zylindrische Abschnitt 54 am hinteren Ende des Stopfens 52 sitzt mit Spiel in der Bohrung 50 ein; dadurch wird eine, wenn auch geringfügige Radialverschiebung des Stopfens 52 ermöglicht, so daß der Kolben 46 gegenüber der Bohrung 48 und die Ausnehmung 64 gegenüber dem Stopfen 52 ausgerichtet werden können.

In F i g. 4 und 5 ist die in F i g. 2 und 3 gezeigte Betätigungseinrichtung 40 zur Verwendung für eine Scheibenbremse mit einem gehäusefesten Bremssatte! gezeigt. Bei der in F i g. 4 und 5 gezeigten Einrich tung sind die dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig./ und 3 entsprechenden Bauteile durch das gleiche, je doch mit dem Zusatz »α« versehene Bezugszeicher gekennzeichnet. Der gehäusefeste Bremssattcl 341 enthält zwei Schenkel 36 a und 38 β, die ^:nsgesam vier, nämlich an jedem Schenkel 36 a und 38 a zwe Betätigungseinrichtungen 40 a aufweisen, die iden tisch zu der Kolben-Zylindereinrichtung 40 gemäi F i g. 2 und 3 ausgebildet sind. Der Bremsbacken 421 ist an den beiden Kolben 46 α der am Schenkel 361 angeordneten Betätigungseinrichtungen 40 a und de Bremsbacken 44 a ist an dem Kolben 46 a der an Schenkel 38 a angeordneten Bremsbetätigungsein richtungen 4θα befestigt. Wie Fig.6 schematise! zeigt, sind sämtliche Kammern 72 a des Bremssattel 34 a über Leitungen 90 miteinander verbunden un< an die Leitung 28 angeschlossen, und sämtlich' Kammern 76 a sind über Leitungen 92 miteinande und mit der Leitung 22 verbunden. Die Betätigungs einrichtung 40 a des feststehenden Bremssattels 341 hat im wesentlichen die gleichen Vorteile, die in Ver bindung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß dei F i g. 2 und 3 aufgeführt wurden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorderrad-Bremsbetätigungseinrichtung für ein mit einer hydraulischen Zweikreisbremsanlage ausgestattetes Fahrzeug, welche Betätigungseinrichtung einen in einer Gehäusebuhrung verschiebbar angeordneten und auf ein Reibteil einwirkenden Einzclkolben mit zwei getrennt mit Druck beaufschlagbaren, jeweils einer Druckkammer zugeordneten Druckangriffsflächen unterschiedlicher Größe enthält, wobei die größere Angriffsfläche ringförmig die kleinere, kreisförmig ausgebildete Angriffsfläche umgibt und die größere Angriffsfläche vom Druck des ersten, nur an die Vorderradbremsen angeschlossenen Bremskreises und die kleinere Angriffsfläche vom Druck des zweiten, sowohl an die Vorder- als auch an die Jliuterradbremsen angeschlossenen Bremskreises beaufschlagbar ist. dadurch gekenn/eic h net,

a) daß der Einzelkolben (46; 46a) becherförmig ausgebildet und über einen in der Gehäusebohriing (48; 48 a) axial verlaufenden, bezüglich des Gehäuses (34; 34 a) ortsfesten, jedoch ein eigenes Bauteil bildenden Stopfen (52; 52 a) gestülpt ist. und daß die der kleineren Angriffsfläche zugeordnete Druckkammer (72, 72«) zwischen dem Stopfen (52; 52a) und dem Becherboden und die der grölVren Angriffsfläche (78; 78«) zugeordnete Druckkammer (76; 76 n) /wischen dem Gehäuse (3-t; 3Aa) und der ringförmigen Stirnfläche des Ein/elkolbens (46; 46«) ausgebildet ist,

b) daß die Größe der Druckangriffsflächen so bemessen ist. daß an den Vorderrädern (14) bei normalem Beirieb der Bremsanlage durch den ersten Bremskreis (12) etv.j 50" ο und durch den zweiten Bremskreis (16) etwa 20" ο der Gesamtbremswirkung erzielbar ist.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Stopfen (52) Befestigungsmittel (56) vorgesehen sind, die den Stopfen (52) in der Gehäusebohrung (4H) haltern und eine wahlweise Radialversteliüng des Stopfens gestatten, wodurch der Stopfen (52) mit der Gehäuscbohrung (48) und der Ausnehmung (64) des Kolbens (46) ausrichtbar ist.

3. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche I und 2. gekennzeichnet durch einen ersten Strömungsmittclkanal (74), der durch ilen Stopfen (52) zu der dnen Druckkammer (72) verläuft.

4. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen /wiilni Strömungsmittclkanal (80), tier durch das Gehäuse zur anderen Druckkammer (76) verläuft.

5. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzelkolben (46) mit einer Bremsbacke (44) verbunden ist.

(i. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn/eidinet, daß das Gehäuse an dem Bremssiittel (34; 34</) einer Scheibenbremse angeordnet ist.

7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch ft.

dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (34) schwimmend gelagert ist.

8. Betätigungseinrichtung nach Anspruch fi, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (34 ο) stationär angeurdnet ist und zwei Schenkel (36 <i, 38«) aufweist, von denen jeder mindestens eine Gehausebohrung (48«), einen Einzelkolben (46 ο) und die beiden Strömungsmittelkammern (72rt, 76 a) enthält.