DE4002730C2 - Bremsdruckgeber, insbesondere für schlupfgeregelte Bremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsdruckgeber, insbe­ sondere für schlupfgeregelte Bremsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der FR 2 303 185 ist bereits ein Bremsdruckgeber bekannt, der in einem Bremsdruckgebergehäuse einen ersten und zweiten Hilfsdruckkolben aufnimmt und diese beiden über ein im Bremsdruckgebergehäuse angeordnetes Bremsdrucksteuerventil vom Druck einer Hilfsdruckquelle beaufschlagt, sobald in Abhängigkeit von der am ersten Hilfsdruckkolben anlegbaren Druckstange eine Pedalbewegung ausgeführt wird, die über einen Hebelmechanismus das Bremsdrucksteuerventil zur Freigabe der Hilfsdruckquelle veranlaßt. Über den ersten Hilfsdruckkolben wirkt der Hilfsdruck auf den die Radbremsen beaufschlagenden Arbeitskolben, während der als hülsenförmiges Teil über den ersten Hilfsdruckkolben übergestülpte zweite Hilfsdruckkolben in Abhängigkeit von der statischen Druckbeaufschlagung und infolge der Hilfsdruckbeaufschlagung der unterschiedlichen Stirnflächen zwischen dem ersten und zweiten Hilfsdruckkolben im Sinne einer Druckübersetzungsvorrichtung auf die angeschlossenen Radbremsen wirkt.

Dabei ist es bei der beschriebenen Bremsdruckgeberausführung als nachteilig anzusehen, daß durch die Hintereinanderschaltung der Hilfsdruckkolben, sowie bei Ausführung in Twinbauweise zwecks Realisierung getrennter Bremskreise ein erhebliches Bauvolumen, insbesondere eine relativ große Baulänge und Baubreite zustande kommt.

Als weiterer Nachteil ist der zwischen dem Hilfsdruckkolben angeordnete Verriegelungsmechanismus anzusehen, der zur Rea­ lisierung einer synchronen Hubbewegung der von der Hilfs­ druckquelle beaufschlagten, unterschiedlich dimensionierten Hilfsdruckkolben beitragen soll. Der Sperr- bzw. Verriege­ lungsmechanismus ist aus zwei federbelasteten Kugeln gebildet, die in Querlage im ersten Hilfsdruckkolben zwischen der Mantelfläche des ersten Hilfsdruckkolbens und zwei gegen­ überliegenden Ausnehmungen im hülsenförmigen zweiten Hilfs­ druckkolben zur Kontaktierung gelangt. Durch den federkraft­ gesteuerten Sperrmechanismus und den kugelschalenförmigen Formschluß zwischen den Begrenzungsflächen der Hilfsdruckkolben ist eine funktionssichere Verriegelung kaum zu realisieren, da bereits geringe Fertigungstoleranzen der betreffenden Teile den Verriegelungsmechanismus außer Kraft setzen können.

Ferner geht aus der gattungsbildenden DE 30 40 602 A1 ein Bremsdruckgeber hervor, der über einen ersten und zweiten Hilfsdruckkolben verfügt, die über ein Hebelsegment starr gekoppelt sind, sobald bei betätigtem Druckstangenkolben über ein im ersten Hilfsdruckkolben geöffnetes Bremsdrucksteuerventil beide Hilfsdruckkolben vom Druck der Hilfsdruckquelle beaufschlagt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsdruckgeber der vorbeschriebenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß bei reduziertem Bauvolumen des Bremsgerätes ein funktionssicherer Verriegelungsmechanismus zwischen den Hilfsdruckkolben realisiert werden kann, um eine synchrone Hubbewegung beider Hilfsdruckkolben zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch einen Bremsdruckgeber mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Durch die starre Koppelung des ersten Hilfsdruckkolbens mit dem zweiten Hilfsdruckkolben ist eine synchrone Hubbewegung der beiden Hilfsdruckkolben und somit des mit dem am Hebelsegment angebrachten Druckstößels sowie mit dem Kolbenfortsatz des zweiten Hilfsdruckkolbens gewährleistet, so daß eine schlagartige hydraulische Rückwirkung auf das Bremspedal unterbleibt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Beispiele in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Schaltschema des Bremsdruckgebers mit den wesentlichen Bauteilen

Fig. 2 zeigt einen konstruktiven Vorschlag zur Gestaltung des Bremsdruckgebers.

Fig. 1 veranschaulicht die prinzipelle Schaltungsanordnung der relevanten Teile des Bremsdruckgebers, wonach in Abhän­ gigkeit von der Stellung des symbolisch als 3/2-Wegeventil dargestellten Bremsdrucksteuerventils 14, die Hilfsdruck­ quelle 3 für die Druckmittelbeaufschlagung der Hilfsdruck­ kolben 1, 2 sorgt. In der gezeigten Darstellung sind die den Hilfsdruckkolben 1, 2 vorgelagerten Druckräume 15, 16 über das im ersten Hilfsdruckkolben 1 integrierte Bremsdrucksteuer­ ventil 14 mit dem Vorratsbehälter 17 drucklos verbunden. Als einstückig an den ersten Hilfsdruckkolben 1 angeformtes Be­ tätigungsglied ragt das Hebelsegment 4 in den zweiten Hilfs­ druckkolben 2 und ist dort mit dem integrierten Verriege­ lungsmechanismus 5 verrastbar. Der in den zweiten Hilfs­ druckkolben 2 integrierte Verriegelungsmechanismus 5 ist beispielhaft als von der Hilfsdruckquelle 3 beaufschlagte Stufenkolben 6 ausgeführt, dessen Kolbenschaft mit dem He­ belsegment 4 verrastet. Über einen dem zweiten Hilfsdruck­ kolben 2 vorgelagerten Kolbenfortsatz 11 sind die in Tandem­ bauweise ausgeführten beiden Arbeitskolben 12, 18, die mit der Hinterachs- bzw. der Vorderachsbremse HA, VA in Verbin­ dung stehen, zu betätigen. Das im zweiten Hilfsdruckkolben 2 geführte Hebelsegment 4 durchdringt mit seinem Druckstößel 10 den an die Vorderachsbremse VA angeschlossenen Arbeits­ kolben 12 derart, daß in Abhängigkeit von der Hubbewegung des am zweiten Hilfsdruckkolbens 2 angeformten, ringförmigen Kolbenfortsatzes 11 und/oder der Hubbewegung des Druck­ stößels 10 am Hebelsegment 4 ein das hydraulische Überset­ zungsverhältnis veränderndes Stirnflächenverhältnis wirksam ist.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist infolge der akti­ vierten Hilfsdruckquelle 3 über den Verriegelungsmechanismus 5 das Hebelsegment 4 starr mit dem zweiten Hilfsdruckkolben 2 gekoppelt, so daß synchron zur Bewegung des ersten Hilfs­ druckkolbens 1, der zweite Hilfsdruckkolben 2 unter der Sum­ menwirkung der großen Kolbenringfläche des Kolbenfortsatzes 11 mit der kleinen Stirnfläche des Druckstößels 10 die Druckeinspeisung zur Vorderachsbremse VA erfolgt. Bei Aus­ fall der Hilfsdruckquelle 3 löst der Verriegelungsmechanis­ mus 5 die starre Verbindung zwischen dem zweiten Hilfsdruck­ kolben 2 und dem Hebelsegment 4, so daß lediglich der kleine am Hebelsegment 4 angeformte Druckstößel 10 zur Bremsdruck­ erzeugung in den Radbremsen VA, HA beiträgt.

Durch die unlösbare Verbindung des Hebelsegmentes 4 mit dem ersten Hilfsdruckkolben 1 und durch die Verriegelung des zweiten Hilfsdruckkolbens 2 mit dem Hebelsegment 4 ist bei intakter Hilfsdruckenergieversorgung 3 die synchrone Bewe­ gung beider Hilfsdruckkolben 1, 2 gewährleistet.

Bei fehlender mechanischer Zwangskoppelung zwischen den bei­ den Hilfsdruckkolben 1, 2 würde beim schnellen Betätigen des Pedals der zunächst nacheilende zweite Hilfsdruckkolben 2 beim Einholen des ersten Hilfsdruckkolbens 1 eine schlagar­ tige hydraulische Pedalrückwirkung über die Zwischenkammer 19 erzeugen, weshalb beide Hilfskolben 1, 2 starr miteinander zu koppeln sind.

Fig. 2 zeigt eine konstruktive Ausführungsform zur Anordnung und Verknüpfung der beiden Hilfsdruckkolben 1, 2 im Brems­ druckgeber. Der erste Hilfsdruckkolben 1 ist einstückig mit dem Hebelsegment 4 verbunden, der über seitliche Führungs­ bolzen 20, 21 im Bremsdruckgebergehäuse 22 axial verschieb­ lich gelagert ist. In einer den Hilfsdruckkolben 1, 2 gegen­ überliegende Gehäusebohrung 23 stützt sich eine Druckfeder 24 am Führungsbolzen 20 ab, die in der Bremslösestellung für die Rückstellung des Hebelsegmentes 4 sorgt. Der zweite Hilfsdruckkolben 2 ist in paralleler Lage zum ersten Hilfs­ druckkolben 1 im Bremsdruckgebergehäuse 22 angeordnet und mittels des Verriegelungsmechanismusses 5 mit dem Hebelsegment 4 starr verbunden. Gelangt der Druck von der Hilfsdruckquelle 3 über das Bremsdrucksteuerventil 14 und dem im Hebelsegment vorgesehenen Druckkanal 13 zum zweiten Hilfsdruckkolben 2, so wird der koaxial in den zweiten Hilfsdruckkolben 2 eingesetzte Konus 8 hydraulisch in Axialrichtung angetrieben, und spreizt den wechselseitig geschlitzten Spanndorn 7 auf, der somit die reibschlüssige Verriegelung zwischen dem Hebelsegment 4 und dem zweiten Hilfsdruckkolben 2 erzeugt. Damit vollziehen beide Hilfsdruckkolben 1, 2 über das Hebelsegment 4 und den Verriegelungsmechanismus 5 zwangsgekoppelt eine synchrone Hubbewegung, so daß Druckmittel von den die Hinterachs- und Vorderachsbremsen HA, VA beaufschlagenden Arbeitskolben 12, 18 verdrängt werden kann.

Während bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle 3 lediglich der im Kolbenfortsatz 11 des zweiten Hilfsdruckkolbens 2 dichtend geführte Druckstößel 10 zum Druckaufbau in den Radbremsen beiträgt, so sorgt der Verriegelungsmechanismus 5 bei intakter Hilfsdruckquelle 3 für die Wirksamkeit eines aus der Stirnfläche des Druckstößels 10 und der ringförmigen Stirnfläche des Kolbenfortsatzes 11 gebildeten Arbeitskolbens 12.

Durch die Ausführung des beschriebenen Bremsdruckgebers ist ein verbessertes Übersetzungskonzept, sowie eine hinreichende Bremswirkung bei Vorderachs- und Verstärkerausfall realisiert, ohne das Bauvolumen, insbesondere die Baulänge und Baubreite, mehr als erforderlich anwachsen zu lassen.

Claims (8)

1. Bremsdruckgeber, insbesondere für schlupfgeregelte Brems­ anlagen, mit in einem Bremsdruckgebergehäuse angeordneten ersten und zweiten Hilfsdruckkolben, die beide über ein im Bremsdruckgebergehäuse angeordnetes Bremsdrucksteuerventil vom Druck einer Hilfsdruckquelle beaufschlagbar sind, wobei in Abhängigkeit von einem am ersten Hilfsdruckkolben anliegenden Druckstangenkolben das Bremsdrucksteuerventil zwischen der Hilfsdruckquelle und den Hilfsdruckkolben eine hydraulische Verbindung herzustellen vermag, so daß die den Hilfsdruckkolben nachgeschalteten Arbeitskolben Druckmittel den Radbremsen zuführen, wobei der erste Hilfsdruckkolben mit dem zweiten Hilfsdruckkolben abhängig vom Druck der Hilfsdruckquelle starr gekoppelt ist, und wobei der erste Hilfsdruckkolben mit einem Hebelsegment einstückig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Hebelsegment (4) ein Verriegelungsmechanismus (5) vorgesehen ist, der aus einem hilfsdruckbeaufschlagten Stufenkolben (6) gebildet ist, der in der Nähe des zweiten Hilfsdruckkolbens (2) im Hebelsegment (4) eingesetzt ist, daß der Stufenkolben (6) bei aktivierter Hilfsdruckquelle (3) das einstückig mit dem ersten Hilfsdruckkolben (1) verbundene Hebelsegment (4) mit dem relativ zum Hebelsegment (4) bewegbaren zweiten Hilfsdruckkolben (2) starr verbindet.

2. Bremsdruckgeber, insbesondere für schlupfgeregelte Brems­ anlagen, mit in einem Bremsdruckgebergehäuse angeordneten ersten und zweiten Hilfsdruckkolben, die beide über ein im Bremsdruckgebergehäuse angeordnetes Bremsdrucksteuerventil vom Druck einer Hilfsdruckquelle beaufschlagbar sind, wobei in Abhängigkeit von einem am ersten Hilfsdruckkolben anliegenden Druckstangenkolben das Bremsdrucksteuerventil zwischen der Hilfsdruckquelle und den Hilfsdruckkolben eine hydraulische Verbindung herzustellen vermag, so daß die den Hilfsdruckkolben nachgeschalteten Arbeitskolben Druckmittel den Radbremsen zuführen, wobei der erste Hilfsdruckkolben mit dem zweiten Hilfsdruckkolben abhängig vom Druck der Hilfsdruckquelle starr gekoppelt ist, und wobei der erste Hilfsdruckkolben mit einem Hebelsegment einstückig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Hebelsegment (4) ein Verriegelungsmechanismus (5) vorgesehen ist, der bei aktivierter Hilfsdruckquelle (3) das einstückig mit dem ersten Hilfsdruckkolben (1) verbundene Hebelsegment (4) mit dem relativ zum Hebelsegment (4) bewegbaren zweiten Hilfsdruckkolben (2) starr verbindet, und daß der Verriegelungsmechanismus (5) aus dem unmittelbaren Zusammenwirken eines Spanndorns (7) mit einem Konus (8) gebildet ist, wobei der am Konus (8) anlegbare Druck der Hilfsdruckquelle (3) den wechselseitig geschlitzten Spanndorn (7) aufspreizt, um den Kraftschluß zwischen dem Hebelsegment (4) und dem zweiten Hilfsdruckkolben (2) herzustellen.

3. Bremsdruckgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (8) axial be­ weglich das in den zweiten Hilfsdruckkolben (2) hineinragende Hebelsegment (4) umgreift.

4. Bremsdruckgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Verriegelungsmechanismus (5) eine Rückstellfeder (9) vorgesehen ist, die bei Unterbrechung der Druckmittelversorgung zur Hilfsdruckquelle (3) die Verriegelung zwischen dem zweiten Hilfsdruckkolben (2) und dem Hebelsegment (4) löst.

5. Bremsdruckgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich abgewandt zum zweiten Hilfsdruckkolben (2) am Hebelsegment (4) ein Druckstößel (10) erstreckt, der in einem Kolbenfortsatz (11) des zweiten Hilfsdruckkolbens (2) koaxial sowie abdichtend geführt ist.

6. Bremsdruckgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) zur Druckbeaufschlagung der Vorderachsradbremsen (VA) aus dem Kolbenfortsatz (11) und dem Druckstößel (10) gebildet ist, wobei bei Aktivierung des Verriegelungsmechanismus (5) der Kolbenfortsatz (11) mit dem Druckstößel (10) eine synchrone Hubbewegung vollzieht.

7. Bremsdruckgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmechanismus (5) ein integrales Bestandteil des zweiten Hilfsdruckkolbens (2) ist.

8. Bremsdruckgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorzugsweise S-förmig stilisierten Hebelsegment (4) ein Druckmittelkanal (13) angeordnet ist, der die in einem parallelen Abstand am Hebelsegment (4) angeordneten beiden Hilfsdruckkolben (1, 2) mit der Hilfsdruckquelle (3) hydraulisch verbindet.