DE10113292A1 - Bremskraftübertragungseinrichtung für einen Bremskraftverstärker - Google Patents
Bremskraftübertragungseinrichtung für einen BremskraftverstärkerInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bremskraftübertragunseinrichtung (1) für einen Bremskraftverstärker mit einem elastischen Reaktionselement (7), einem Eingangselement (4) mit einer zugeordneten Wirkfläche (d1), einem Ausgangselement (6) mit einer zugeordneten Wirkfläche (d2) und mit einem ersten Übersetzungsverhältnis, welches durch ein, in Wirkverbindung mit dem Reaktionselement (7) stehendes Verhältnis der Wirkflächen definiert ist. DOLLAR A Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einfach aufgebaute, möglichst in Form einer Baugruppe angeordnete Mittel anzugeben, den Führer eines Kraftfahrzeuges stärker zu unterstützen, wenn hohe Bremsleistungen nachgefragt werden. DOLLAR A Der Kern der Erfindung liegt darin begründet, daß Mittel (10) vorgesehen sind, welche ab einem bestimmten, in dem Reaktionselement (7) vorliegenden Druck die in das Eingangselement (4) eingeleitete Reaktionskraft um einen bestimmten Anteil reduzieren. Folglich wird der Fahrer zusätzlich unterstützt und erhält dennoch als Rückwirkung einen Reaktionskraftanteil, um den weiteren Bremsprozeß zu dosieren.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremskraftübertragungs-einrichtung
für einen Bremskraftverstärker mit einem elastischen
Reaktionselement, einem Eingangselement mit einer zugeordneten
Wirkfläche, einem Ausgangselement mit einer zugeordneten
Wirkfläche und mit einem ersten Übersetzungsverhältnis, welches
durch ein, in Wirkverbindung mit dem Reaktionselement stehendes
Verhältnis der Wirkflächen definiert ist.
Eine derartige Übertragungseinrichtung ist beispielsweise aus der
EP 705 190 B1 bekannt. Die Übertragungseinrichtung besitzt ein
auf einer Eingangsseite oder auf einer Ausgangsseite angeordnetes
federnd vorgespanntes bewegbares Druckstück, welches durch
Flächenverhältnisänderung auf der Eingangsseite oder auf der
Ausgangsseite eine Steigerung des Verstärkungsverhältnis bewirkt.
Um die Feder mit der Vorspannkraft zu beaufschlagen, ist ein das
Druckstück Käfig mit Widerlagern vorgesehen. Wenn das Druckstück
mit Feder auf der Ausgangsseite angeordnet wird, mit anderen
Worten in die pneumatischen Kammern des Bremskraftverstärkers
hineinragt, reduziert dies nicht nur die für die Kraftverstärkung
verantwortliche wirksame Fläche, sondern auch den Bauraum,
welcher für den Einschub eines hydraulischen
Bremskraftverstärkers genutzt werden
kann. Anders ausgedrückt würde die Verwendung eines nicht
hinsichtlich seiner Baulänge reduzierten Hauptbremszylinders zu
einer Baulängenvergrößerung des Gesamtsystems aus
Hauptbremszylinder und Bremskraftverstärker führen. Andererseits
scheint eine zusätzliche Baulängenreduktion bei
Hauptbremzylindern nicht mit vertretbarem Aufwand darstellbar.
Folglich ist diese beschriebene Variante mit dem Nachteil
verknüpft, daß die Baulänge des Gesamtsystems anwächst, obwohl
der Trend infolge immer kleiner Einbauräume klar in Richtung
Baugrößenminimierung (bei erweiterter Funktionalität) weist.
Gemäß einer anderen in der EP 705 190 B1 beschriebenen Anordnung
ist die Druckstück-Federanordnung auf der Eingangsseite
(Ventilkolbenseitig) vorgesehen. Diese Maßnahme führt zu einer
Baulängenvergrößerung des Bremskraftverstärkers auf seiner dem
Fahrzeugführer zugewandten Seite. Ein wesentlicher Nachteil aller
Lösungen ist, daß ein Käfig zur Kapselung der Feder eine Vielzahl
gesonderter Bauteile erfordert, welche nicht nur bevorratet
sondern selbstverständlich auch hergestellt und montiert werden
müssen. Dies verursacht einen hohen Bau- und Kostenaufwand.
Eine zumindest in weiten Teilen mit der EP 705 190 B1
übereinstimmende, jedoch einfachere Übertragungseinrichtung ist
ferner der JP-Sho-61-205858 entnehmbar.
Die Erfindung geht daher aus von einer Übertragungseinrichtung
der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Übertragungseinrichtung bereitzustellen, welche mit einer
besonders geringen Baugröße einfach in einen Bremskraftverstärker
vom Standardtyp integrierbar ist. Es soll folglich ermöglicht
werden, die Übertragungseinrichtung nach Wunsch auch in bereits
bestehende Bremskraftverstärker einsetzen zu können, ohne teure
Neu- oder Änderungskonstruktionen vornehmen zu müssen.
Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil der
Ansprüche 1, 3 und 5 ergebende Merkmalskombination gelöst. Bei der
Lösung nach Anspruch 1 besteht die Erfindung im Prinzip darin,
daß durch die Verformung des Reaktionselementes der Schaltring
entgegen der Kraft der Feder zum Ausgangsglied hin solange
verschoben wird, bis die Ausgangswirkfläche des Ausgangsgliedes
um die Ringfläche des Schaltringes vermehrt ist. Hierdurch ergibt
sich eine größere Ausgangswirkfläche und damit auch eine
Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses der Kräfte. Anders
ausgedrückt bedeutet das, daß nach dem Anschlag des Schaltringes
an dem Ausgangsglied die auf das Eingangsglied einwirkende
Rückwirkung des Ausgangsgliedes vermindert wird. Der Fahrer kann
somit bei verminderter Fußkraft den gleichen Bremseffekt
erreichen.
Ein besonders einfacher Aufbau für die Übertragungseinrichtung
ergibt sich in Weiterbildung der Erfindung durch die
Merkmalskombination nach Anspruch 2. Dabei nimmt der Topf sowohl
das Reaktionselement als auch den Schaltring und die Feder auf.
Die genannten Bauelemente können somit als Baueinheit in das
Gehäuse des Bremskraftverstärkers eingesetzt werden. Dabei kann
der Topf zusätzlich noch mit dem Steuergehäuse zu einer Einheit
vereint werden, die in das Verstärkergehäuse sich einfügen läßt.
Eine weitere vorteilhafte Lösung der Erfindung besteht in der
sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 ergebenden
Merkmalskombination. Die Erfindung besteht im Prinzip hier darin
im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Anspruch 1 die
Eingangswirkfläche zu verkleinern anstatt die Ausgangswirkfläche
zu vergrößern. Dabei nimmt der Schaltring, sobald er an dem
Anschlag an dem Steuergehäuse anliegt einen Teil der rückwärts
gerichteten Kräfte des Ausgangsgliedes auf und leitet diese in
das Steuergehäuse ein. Als Folge davon wird nur noch ein
verminderter Anteil der rückwärts gerichteten Kräfte auf das
Eingangsglied übertragen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird zu der zuletzt
beschriebenen Ausführungsform gemäß Anspruch 4 vorgeschlagen die
zu dem Änderungsmittel gehörenden Bauelemente in einer Baueinheit
zu vereinen, so daß sie als Baugruppe einfach verbaut werden
können.
Eine weitere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe läßt sich der
Merkmalskombination nach Anspruch 5 entnehmen. Bei dieser
Merkmalskombination wird darauf verzichtet zwischen dem
Schaltring und dem Anschlag eine Feder vorzusehen, die den
Schaltring im Eingriff mit dem Redaktionselement hält. Die
Flächenänderung der Eingangswirkfläche geschieht vielmehr
dadurch, daß durch die Deformationen des Reaktionselementes der
Schaltring in den Freiraum hinein verschoben wird, wo er dann
anschlägt. Auf diese Weise wird der Umschalteffekt verzögert bzw.
verschliffen, so daß sich ein gleitender Übergang in die steilere
Verstärkungskurve ergibt.
Will man auch bei der Ausführungsform nach Anspruch 5 in den
Schaltring entgegen der Kraft einer Feder in den Anschlag fahren,
so empfiehlt sich in Weiterbildung die Merkmalskombination nach
Anspruch 6. Eine weitere Vereinfachung hierzu ergibt sich nach
den Merkmalen gemäß Anspruch 7.
Eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung, die ohne
spezielle Federn auskommt ist durch die in Anspruch 8 aufgeführte
Merkmalskombination in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung
gegeben. Hierbei wird zur Änderung der Wirkfläche gegenüber dem
Eingangsglied oder Ausgangsglied die elastische Wirkung des
Redaktionselementes selbst ausgenutzt. Durch den auf das
Redaktionselement ausgeübten Druck wird dieses verformt und
erfüllt die Hohlräume zumindest teilweise aus, wodurch sich die
Wirkfläche verändert. Eine besonders raumsparende und einfache
Anordnung in Weiterbildung der Erfindung ergibt sich durch die
Merkmalskombination nach Anspruch 9. Dabei werden in die
Hohlräume ausgangsseitig angeordnet, so daß die Wirkfläche des
Ausgangsgliedes bei wachsender Kraft durch das den Hohlraum
auffüllende Reaktionselement schrittweise vergrößert wird. Um die
erwünschte Federwirkung zu erzielen, empfiehlt sich in
Weiterbildung der Erfindung dabei Einlegeteile in das
Reaktionselement einzufügen. Hierdurch läßt sich in die
Federkonstante in geeigneter Weise an die erwünschte Abhängigkeit
zwischen Eingangskraft auf das Eingangsglied und Ausgangskraft
von dem Ausgangsglied beeinflussen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus Unteransprüchen im
Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeichnung hervor. In
der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Übertragungseinrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform in Bremsbereitschaftsstellung im Schnitt
und in herausgebrochener Darstellung
Fig. 2 die Abhängigkeit der Ausgangskraft von der Eingangskraft
für das Ausführungsbeispiele nach Fig. 1
Fig. 3 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in einer etwas
geänderte in Ausführungsform
Fig. 4 die Abhängigkeit der Ausgangskraft von der Eingangskraft
für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem
Schaltring
Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei
hintereinander geschalteten elastischen Elementen in
Ausgangsstellung
Fig. 7 die Ausführungsform des dritten Ausführungsbeispiel nach
Fig. 6 bei umgeschalteten Zustand
Fig. 8 einen viertes Ausführungsbeispiel, welches ohne ein
gesondertes Federelement auskommt.
Nachstehend wird auf den Aufbau und die Funktion der
Übertragungseinrichtung 1 detailliert eingegangen, wobei die
grundsätzliche Funktion eines Bremskraftverstärkers wie sie
beispielhaft der PCT/EP98/07314 zu entnehmen ist, als bekannt
vorausgesetzt wird.
Grundsätzlich bekannte Bremskraftverstärker verfügen idealisiert
betrachtet über den gesamten Betriebsbereich bis hin zu dem
sogenannten Aussteuerungspunkt über ein konstantes
Übersetzungsverhältnis, wobei die hervorgerufene Ausgangskraft
(Fußkraft und Verstärkungskraft) linear über der Eingangskraft
(Fußkraft) ansteigt. Ganz grundsätzlich ist die Übersetzung,
welche das Pedalgefühl des Fahrers im wesentlichen beeinflusst,
durch das Verhältnis der dem Ausgangsglied zugeordneten
Wirkfläche (d3) zu der dem Eingangsglied zugeordneten Wirkfläche
(d1)definiert. Für höhere Bremsleistungen, das heißt bei höherem
Bremskraftniveau wird es als positiv angesehen, den Fahrer
stärker zu unterstützen. Es wird mit anderen Worten ein größeres
Übersetzungsverhältnis hervorgerufen, wie es beispielsweise der
JP-Sho-61-205858 zu entnehmen ist.
Eine Übertragungseinrichtung 1 nach der Erfindung umfaßt neben
anderen, dem Bremskraftverstärker zuzurechnende Teile, welche
hier keinen entscheidenden Einfluß haben und deshalb nachstehend
nicht beschrieben werden, ein in einem Steuergehäuse 2 mit einem
ersten Dichtsitz 3 bewegbar angeordnetes Eingangsglied 4 mit
einem Ventilkolben 5 sowie ein Ausgangsglied 6 zur Betätigung
eines nicht gezeichneten Hauptbremszylinders. Zwischen dem
Eingangsglied 4 und dem Ausgangselement 6 befindet sich ein
vorzugsweise scheibenförmiges und aus Kunststoffwerkstoff oder
Gummiwerkstoff bestehendes elastisches Reaktionselement 7,
welches allseitig durch Flächen von Teilen der
Übertragungseinrichtung 1 umgeben, mit anderen Worten
gewissermaßen zwischen beweglichen Wänden gekapselt ist. Das
elastische Reaktionselement 7 verhält sich unter
Druckbeanspruchung wie ein inkompressibles Fluid nach den
Gesetzen der Volumenkonstanz und fungiert gewissermaßen als
Mittler zwischen den über das Eingangsglied 4 eingeleiteten
Fußkräften und den Bremsreaktionskräften, welche aus dem
Fahrzeugbremssystem auf den Fahrzeugführer zurückwirken. Folglich
herrscht bei jeder Bremsbetätigungsstellung ein
Kraftgleichgewicht an dem Reaktionselement 7.
Das Reaktionselement sitzt in einem Topf 8, der sich an dem
Steuergehäuse 2 abstützt. Der Topf besitzt eine Eingangsöffnung
9, in der das in der Zeichnung vordere Ende des Eingangsgliedes 4
geführt ist. Die Fläche d3 stützt sich an dem Ausgangsglied 6 ab.
Seitlich der Fläche d3, besitzt das Reaktionselement 7 eine
Ringfläche d2-d3, die auf einen ersten Teller 10 einer
vorgespannten Feder 11 einwirkt, die mit ihrem anderen Ende an
einem zweiten Teller 12 anliegt, welcher gegenüber dem
Streuerkolben 2 fixiert ist. Damit kann der erste Teller 10 gegen
die Kraft der vorgespannten Feder 11 in der Zeichnung nach links
verschoben werden. Eine derartige Verschiebung findet statt, wenn
die von dem Ausgangsglied 6 in der Zeichnung nach rechts
ausgeübte Kraft so groß wird, daß das Reaktionselement 7
hinreichend deformiert wird, so daß dessen im Bereich des
ringförmigen ersten Tellers liegender Abschnitt den ersten Teller
in der Zeichnung nach links verschiebt. Diese Kraft wird mit von
dem Eingangsglied 4 ausgeübter wachsender Kraft immer größer, so
daß auch der auf das Reaktionselement 7 ausgeübte Druck immer
größer wird und somit die Deformation des Reaktionselementes sich
vergrößert. Das Ausgangsglied 6 wird daher um einen gewissen
Betrag in das Reaktionselement 7 eingedrückt und damit der erste
Teller 10 gegenüber dem Ausgangsglied 6 weiter verschoben.
Durch diese Verschiebung wird der Spalt s aufgebraucht, so daß
der erste Teller 10 an einem Flansch 13 des Ausgangsgliedes 6
anschlägt. Ein Ausweichen des Reaktionselementes 7 ist nun nicht
mehr möglich, so daß die Ausgangswirkfläche sich von d3 auf d2
vergrößert. Damit steht der Eingangswirkfläche d1 eine
vergrößerte Ausgangswirkfläche gegenüber, was zu einer
Vergrößerung hinsichtlich dem Übersetzungsverhältnis der Kräfte
führen muß.
In Fig. 2 ist die Abhängigkeit der Ausgangskraft P von der
Eingangskraft F skizziert. In dem Bereich 11 ergibt sich eine im
wesentlichen linearer Abhängigkeit der Eingangskraft F gegenüber
der Ausgangskraft P, wobei die Springerfunktion in Fig. 2 nicht
dargestellt ist. Ein Teil der von dem Ausgangsglied ausgeübten
Kraft wird über die vorgespannten Feder 11 auf den Ventil Kolben
5 übertragen. Sobald der Spalt s aufgebraucht ist mit dieser Teil
der Ausgangskraft nicht mehr auf den Ventil Kolben fünf sondern
über das Reaktionselement 7 auf die beiden konzentrisch liegenden
Flächen d1 und d2-d1 zum Eingang hin übertragen. Damit wird
aber die Ausgangskraft mit einer sehr viel größeren Fläche der
Eingangskraft entgegen, was zu einem größeren
Übersetzungsverhältnis der Eingangskraft gegenüber der
Ausgangskraft führt. Dieses Verhältnis entspricht dem Bereich 12
der Kurve in Fig. 2. Wenn schließlich der Bremskraftverstärker
aus gesteuert ist, so ist eine Änderung der Ausgangskraft nur mit
Hilfe einer entsprechenden Änderung der Eingangskraft zu
erreichen. Praktisch bedeutet das, daß zur Erhöhung der
Ausgangskraft die mit dem Bremskraftverstärker verstärkte
Eingangskraft nach der aus Steuerung des Verstärkers um einen
entsprechenden Betrag vergrößert werden muß der zu der
Ausgangskraft addiert wird.
In Fig. 3 ist das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in etwas
abgewandelter Form aufgebaut, wobei der Topf 8, das
Reaktionselemente 7, der erste Teller 10, die vorgespannten Feder
11 der zweite Teller 12 in Form einer Baueinheit einstückig
zusammengefügt sind. Dadurch ergibt sich eine einfach zu
montierende Baugruppe. Die einzelnen Teile werden durch eine
Einscherung 15 gegeneinander gesichert und die komplette
Baugruppe 16 in entsprechende Ausnehmungen des Ventilkolbens 5
eingefügt. In der Kurve nach Fig. 4 ist die Springerfunktion
berücksichtigt. Man erkennt ferner den fließenden Übergang von
der Springerfunktion 10 in den Bereich 11 und von dort in den
Bereich 12. Als vorgespannten Feder wird vorzugsweise eine aus
einem oder mehreren Elementen bestehende Tellerfeder verwendet.
Bei dem Aufbau nach Fig. 3 kann 11 etwa einen Wert von 5 und 12
etwa einen Wert von 10 haben. Der wesentliche Vorteil der in Fig.
3 dargestellten Baueinheit besteht darin, daß die normal Funktion
des Bremskraftverstärkers erhalten bleibt. Die Baueinheit kann
somit wahlweise in den Bremskraftverstärker eingefügt werden um
dessen Wirkungsweise zu verbessern. Die Baueinheit ist sowohl für
Tandem-Bremskraftverstärker als auch für Single-
Bremskraftverstärker geeignet. Die in Fig. 3 dargestellte
Baueinheit ist kostengünstig herstellbar. Die Baugruppe läßt sich
während der Montage einfach (auf Kraft) einstellen, das heißt,
die Umschaltpunkte sind relativ exakt anzufahren. Weiterhin sind
die Verstärkungen, d. h. die Steigungen in Fig. 4 gut
einstellbar, da die Definition auf der Ausgangsseite (große
Flächen) stattfindet. Der Topf 8 bildet einen stabilen Metall-
Käfig der das Reaktionselement und einen oder mehrere Außenringe
umfaßt, der/die in Lösestellung mittels einer oder mehrerer
starker Tellerfedern formschlüssig am Metallekäfig abgestützt
ist/sind. Das Ausgangsglied 6 (Druckstange) wirkt in diesem
Zustand auf eine kleine Fläche d3. Nach bereits extrem kleinen
Verfahrwegen kommt die äußere Ringfläche an der Druckstange zur
Anlage. In diesem Augenblick wirkt die Druckstange auf die Fläche
d2.
In Fig. 5 sind die Änderungsmittel auf die Eingangsseite verlegt.
Der Topf 8 stützt sich wiederum an dem Ventilkolben 5 ab. Das
Ausgangsglied 6 wirkt auf die große Fläche d2 ein. An dem Topf 8
ist ein Führungseinsatz 20 abgestützt der für die von dem
Ausgangsglied 6 über die Fläche d2 abgegebene Kraft eine
Gegenfläche d2-d4 bildet, de von dem Ventil Kolben fünf
aufgenommen wird. Der verbleibende Teil der vom Ausgang her zum
Eingang gerichteten Kraft wird von dem Eingangsglied 4 über den
Kolben 21 sowie einen Schaltring 22 aufgenommen. Der Schaltring
22 arbeitet gegen einen vorgespannten Feder 23 die zwischen zwei
Tellern 24, 25 sitzt. Dabei ist der Teller 24 ortsfest gegenüber
dem Ventil Kolben 5 während der Teller 25 in Richtung zu dem
Reaktionselement 7 hin vorgespannt ist. Das der vorgespannten
Feder 23 abgewandte Ende des Tellers 25 sieht den Schaltring 22
in Richtung gegen das Reaktionselement 7. bei niedriger
Bremskraft und damit vergleichsweise niedriger von dem
Ausgangsglied 6 auf das Reaktionselement 7 ausgeübte Kraft, wird
diese im Verhältnis der Flächen (d2-d4) und d4 aufgeteilt. Dabei
ist die von dem Ventilkolben 5 aufgenommene Kraft vergleichsweise
gering und die auf das Eingangsglied 4 ausgeübte Kraft
dementsprechend groß. Durch in die Kraft verschiebt sich der
Schaltring 22 in Fig. 5 nach rechts zum Eingang hin entgegen den
Anschlag 26, der starr mit dem Topf 8 und damit dem Ventil-
Kolben 5 verbunden ist. Wenn der Spalt s aufgebraucht ist, wird
weiterhin auch der Flächen (d4-d1) entsprechender Anteil der
Kraft von dem Steuergehäuse 2 aufgenommen. Die auf das
Eingangsglied 4 dann vom Ausgang her zurückgeführte Kraft ist
entsprechend geringer. Man erhält somit wieder bei einer
bestimmten Eingangskraft bzw. Ausgangskraft ein geändertes
Verstärkungsverhältnis, wie es schon im Zusammenhang mit Fig. 2
und 4 beschrieben wurde.
Durch die Wahl einer unterschiedlichen Dicke für den Kolben 21
lässt sich die Funktion der Änderungsmittel und auch die
Springerfunktion sicher einstellen. Hierfür muß während des
Montagevorganges für das Bremsgerät (Bremskraftverstärker) eine
Kraft/Weg-Messung erfolgen mit anschließender Kolbenauswahl.
Weiterhin muß eine Anzahl verschiedener Kolben vorrätig gehalten
werden. Es läßt sich daher in Verbesserung der Erfindung
erreichen, daß der Längenausgleich über eine radiale Verdrehung
des Topfes 8 ermöglicht wird, der einer oder mehrere schräge
Ebenen 27, 28 aufweist, die entsprechenden Schrägen an dem
Steuergehäuse 2 zugeordnet sind, an dem der Topf 8 sich abstützt.
Die Fixierung nach dem ein Stemmvorgang erfolgt mittels des
Führungstellers 29, der nach dem ein Stemmvorgang eine
formschlüssige Verbindung zwischen Topf und Steuergehäuse
sicherstellt. Der ein Stemmvorgang wird somit stark erleichtert
wodurch Montagekosten gespart werden.
Man erkennt wiederum, daß mehrere Bauelemente in dem Topf 8 als
Baueinheit vereinigt sind. Das trifft für alle in diesem
Ausführungsbeispiel neu genannten Teile zu also sowohl
Einwärtsbewegung das Ausgangsglied 6, die Reaktionsschreibe 7, den
Führungseinsatz 20, in den Schaltring 22, die vorgespannten Feder
23 und die Teller 24, 25 nebst Anschlag 26.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, 7 ist gegenüber dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 stark vereinfacht. Fig. 6 zeigt
den Ausgangszustand während in Fig. 7 der Zustand bei
vergleichsweise großer Bremskraft gezeigt ist. Der Schaltring
22 arbeitet nicht mehr gegen eine vorgespannte Spiralfeder oder
Tellerfeder sondern gegen ein Federelement 32, welches sich an
dem Eingangsglied 4 mittelbar abstützt. Das Filterelemente 32
kann aus ähnlichem Material wie das Reaktionselemente 7 bestehen.
Wie aus Fig. 6. zu erkennen, wirkt auch bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 anfänglich eine kleine
Übersetzung, die durch eine vergleichsweise große eingangsseitige
Flächen d4 weitgehend bestimmt ist. Wenn der Schaltring 22 nach
Verbrauch des Spaltes s auf Anschlag gegenüber dem Steuergehäuse
2 geht, wird, wie weiter oben schon beschrieben, daß
Übersetzungsverhältnis durch die Verkleinerung der auf den
Eingang zurückwirkenden Fläche vergrößert. Die vom Ausgang her
kommende Kraft wirkt nunmehr nur noch auf die relativ kleine
Fläche des Kolbens 21, also auf die Fläche d1. Durch Variation
unterschiedlicher elastomerer Materialien sowie unterschiedlicher
Materialhärten läßt sich das Schaltverhalten weiterhin
beeinflussen. Die Abhängigkeit zwischen Eingangskraft und
Ausgangskraft ist wieder ähnlich dem Verhalten, wie sie im
Zusammenhang mit Fig. 2 und 4 beschrieben wurde.
In Fig. 8 ist eine weitere vereinfachte Ausführungsform der
Erfindung dargestellt. Die Änderungsmittel bestehen hier nur aus
Hohlräumen 40 oder einem ringförmigen umlaufenden Hohlraum 40, in
der durch eine Abstufung in der Druckstange 6 gebildet wird. Das
Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 zeigt ein ähnliches Verhalten wie
im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 3
beschrieben. Der Unterschied besteht im wesentlichen darin, daß
das Reaktionselement 7 nicht gegen die Kraft einer Feder arbeitet
und einen Schaltring gegen einen Anschlag fährt sondern das
Reaktionselement mit seinem an die Hohlräume angrenzenden
Flächenabschnitt durch den Druck der auf dem Reaktionselement
lastenden Kraft in die Hohlräume bzw. den Hohlraum fließt und
somit auch gegen eine elastische Kraft schließlich am Boden der
Hohlräume einen Anschlag findet. Die elastische Kraft der weiter
oben beschriebenen Federn wird somit quasi durch elastische
Spannungen innerhalb des Reaktionselementes nachgebildet. Das
Reaktionselement fließt dabei beulenförmig in den entsprechenden
Hohlraum hinein, so daß sich die Anlagefläche am Boden des
Hohlraumes allmählich vergrößert. Die Verstärkung beschreibende
Kurve erhält somit weniger einen geknickten sondern vielmehr
einen gekrümmten Verlauf mit allmählich steigender
Kraftverstärkung in Abhängigkeit von der wachsenden
Eingangskraft. Um dies zu erreichen muß man, wie in Fig. 8
gezeigt, die Druckstange des Bremskraftverstärkers entsprechend
abstufen, so daß sich die gewünschten Hohlräumen 40 bilden. Bei
beginnender Betätigung der Bremse ist nur die Fläche d3 wirksam,
es ergibt sich eine Verstärkung 11, die durch das Verhältnis der
Flächen d3/d1 gebildet ist. Bei Erhöhung der Eingangskraft legt
sich die Reaktionsschreibe bzw. das Reaktionselement aufgrund der
Verformung an den abgestuften Rand der Druckstange 6 an. Nun
wirkt die gesamte Fläche d2 und es ist die Kraftverstärkung 12
durch das Flächenverhältnis d2/d1 bestimmt. Die Höhe des
Umschaltpunktes an der Stoßstelle von 11 und 12 ist abhängig von
der Tiefe s der Abstufung der Druckstange 6 und der Steifigkeit
des Reaktionselementes. Das elastische Verhalten des
Reaktionselementes 7 läßt sich durch Einlegeteile 44
beeinflussen. Eine erhöhte Steifigkeit und Verschleißreduzierung
des Reaktionselementes 7 läßt sich durch Einfügen von
Einlegeteilen aus unterschiedlichen Materialien wie Metall oder
Kunststoff oder Gummi mit einer größeren Shore-Härte erreichen.
Dabei können die Teile 44 auf dem Reaktionselemente 7 selbst oder
innerhalb dieses Reaktionselementes eingebracht sein. Wesentlich
ist auch ein welcher Stelle des Reaktionselementes die Teile
angefügt sind.
Claims (10)
1. Übertragungseinrichtung für die Bremskraft eines
Bremskraftverstärkers mit einem elastischen Reaktionselement
(7), einem Eingangsglied (4), welches über eine
Eingangswirkfläche (d1) auf das Reaktionselement einwirkt und
mit einem Ausgangsglied, welches über eine Ausgangswirkfläche
auf das Reaktionselement (7) einwirkt, wobei zumindest ein
Teil (d2-d1) der von der Ausgangswirkfläche ausgeübten Kraft
von dem Steuergehäuse (2) des Bremskraftverstärkers
aufgenommen wird und wobei Änderungsmittel (10,11, 12)
vorgesehen sind, durch welche das durch das Verhältnis der
Wirkflächen (d3 bzw. d2, d1) bestimmte
Kraftübersetzungsverhältnis (11, 12) zwischen Eingangsglied
(4) und Ausgangsglied (6) in Abhängigkeit von den auf das
Reaktionselement (7) über die Wirkflächen ausgeübten Kräften
bzw. die hierdurch bedingte Deformation des Reaktionselementes
geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ausgangsseitig ein
Teil (d2-d3) der Fläche des Reaktionselementes (7) über
einen Schaltring (10) und über eine Feder (11) an dem
Steuergehäuse (2) abgestützt ist wobei bei wachsender auf das
Reaktionselement (7) ausgeübte Kraft der Schaltring (10) gegen
die Kraft der Feder (11) zu dem Ausgangsglied (6) hin
verschoben wird und an diesem angreift und damit die
Ausgangswirkfläche vergrößert (Fig. 1, Fig. 3).
2. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch
gekennzeichnet, daß ein eingangsseitig an dem Reaktionselement
(7) angreifender Topf (8) vorgesehen ist, welcher seitlich das
Reaktionselement (7) umfaßt und den Schaltring (10) in
Längsrichtung des Ausgangsgliedes (6) führt, wobei
vorzugsweise eingangsseitig der Topf (8) eine Öffnung (9)
besitzt, welche der Führung des Eingangsgliedes (4, 5) dient
(Fig. 1, Fig. 3)
3. Übertragungseinrichtung für die Bremskraft eines
Bremskraftverstärkers mit einem elastischen Reaktionselement
(7), einem Eingangsglied (4), welches über eine
Eingangswirkfläche auf das Reaktionselement (7) einwirkt und
mit einem Ausgangsglied (6), kann welches über eine
Ausgangswirkfläche (d2) auf das Reaktionselement (7) einwirkt,
wobei zumindest ein Teil (d2-d4) der von der
Ausgangswirkfläche (d2) ausgeübten Kraft von dem Steuergehäuse
(2) des Bremskraftverstärkers aufgenommen wird und wobei
Änderungsmittel (22, 23, 25) vorgesehen sind, durch welche das
durch das Verhältnis der Wirkflächen (d2, d4 bzw. d1) bestimmte
Kraftübersetzungsverhältnis zwischen Eingangsglied (4) und
Ausgangsglied (6) in Abhängigkeit von den auf das
Reaktionselement (7) über die Wirkflächen ausgeübten Kräften
bzw. die hierdurch bedingte Deformation des Reaktionselementes
(7) geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig
ein Teil (d2-d1) der Fläche des Reaktionselementes (7) über
einen Schaltring (22) und über eine Feder (23) an dem
Eingansglied (2) abgestürzt ist, wobei bei wachsender auf das
Reaktionselement (7) ausgeübter Kraft der Schaltring (22)
gegen die Kraft der Feder (23) zu einem Anschlag (26) an dem
Steuergehäuse (2) hin verschoben wird und an diesem angreift
und damit die Eingangswirkfläche verkleinert. (Fig. 5)
4. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein eingangsseitig an dem Reaktionselement
(7) angreifender Topf (8) vorgesehen ist, welcher seitlich das
Reaktionselement (7) umfaßt, daß der Schaltring (22) mit
seiner inneren Mantelfläche durch die äußeren Mantelfläche des
Eingangsgliedes (21, 5, 4) geführt ist und daß die Feder (23)
mit dem Schaltring (22) und dem Reaktionselement (7) sowie
einer Führung für den Schaltring (42) in dem Topf (8) zu einer
Baueinheit zusammengefügt sind. Fig. 5
5. Übertragungseinrichtung für die Bremskraft eines
Bremskraftverstärkers mit einem elastischen Reaktionselement
(7), einem Eingangsglied (4), welches über eine
Eingangswirkfläche (d1) auf das Reaktionselement (7) einwirkt
und mit einem Ausgangsglied (6), welches über eine
Ausgangswirkfläche (d2) auf das Reaktionselement (7) einwirkt,
wobei zumindest ein Teil (d2-d4) der von der
Ausgangswirkfläche (d2) ausgeübten Kraft von dem Steuergehäuse
(2) des Bremskraftverstärkers aufgenommen wird und wobei
Änderungsmittel (22, 32) vorgesehen sind, durch welche das
durch das Verhältnis der Wirkflächen (d2, d1 bzw. d4) bestimmte
Kraftübersetzungsverhältnis zwischen Eingangsglied (4, 21) und
Ausgangsglied (6) in Abhängigkeit von den auf das
Reaktionselement (7) über die Wirkflächen ausgeübten Kräften
bzw. die hierdurch bedingte Deformation des Reaktionselementes
(7) geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Änderungsmittel einen eingangsseitig zwischen einem
Schaltkolben (2) und einem Anschlag (26) für den Anschlagring
(22) liegenden Freiraum aufweisen, den der Schaltring (42)
aufgrund der Deformation des Reaktionselementes (7) ausfüllt,
wodurch sich die Eingangswirkfläche (d4 nach d1) verkleinert.
(Fig. 6, Fig. 7)
6. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 5 dadurch
gekennzeichnet, daß das Eingangsglied (4) über eine Feder (32)
und einen Kolben (21) auf die Eingangswirkfläche einwirkt
wobei die Feder (32) vorzugsweise durch ein weiteres
elastisches Reaktionselement gebildet ist. (Fig. 6, Fig. 7)
7. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 6 dadurch
gekennzeichnet, daß die Wirkflächen des Eingangsgliedes (4, 5)
auf das weitere Reaktionselement (32) größer ist als die
Wirkflächen des Kolbens (21) auf das weitere Reaktionselement
(32). Fig. 6, Fig. 7
8. Übertragungseinrichtung für die Bremskraft eines
Bremskraftverstärkers mit einem elastischen Reaktionselement
(7), einem Eingangsglied (4), welches über eine
Eingangswirkfläche (d1) auf das Reaktionselement einwirkt und
mit einem Ausgangsglied, welches über eine Ausgangswirkfläche
auf das Reaktionselement (7) einwirkt, wobei zumindest ein
Teil (d2-d1) der von der Ausgangswirkfläche ausgeübten Kraft
von dem Steuergehäuse (2) des Bremskraftverstärkers
aufgenommen wird und wobei Änderungsmittel (40) vorgesehen
sind, durch welche das durch das Verhältnis der Wirkflächen
(d3 bzw. d2, d1) bestimmte Kraftübersetzungsverhältnis (11, 12)
zwischen Eingangsglied (4) und Ausgangsglied (6) in
Abhängigkeit von den auf das Reaktionselement (7) über die
Wirkflächen ausgeübten Kräften bzw. die hierdurch bedingte
Deformation des Reaktionselementes geändert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Änderungsmittel durch Hohlräume (40)
gebildet sind, welche im unbelasteten Zustand des
Reaktionselementes (7) zwischen den das Reaktionselement (7)
umgebenden Wänden und der Außenfläche des Reaktionselementes
gebildet sind. Fig. 8)
9. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Hohlräume (40) zwischen dem
Reaktionselement (7) und einer mit dem Ausgangsglied (6)
unmittelbar gekoppelten Wand gebildet sind. (Fig. 8)
10. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 9 in dadurch
gekennzeichnet, daß in das Reaktionselement (7) ein oder
mehrere Einlegeteile (44) eingefügt sind, welche die
elastische Wirkung des Reaktionselementes (7) beeinflussen.
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DE2001113292 DE10113292A1 (de) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | Bremskraftübertragungseinrichtung für einen Bremskraftverstärker |
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DE2001113292 Withdrawn DE10113292A1 (de) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | Bremskraftübertragungseinrichtung für einen Bremskraftverstärker |
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