DE1113375B - Mit pneumatischer Hilfskraft arbeitende Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckes in einem hydraulischen System, insbesondere in einer hydraulischen Bremsbetaetigungsanlagefuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mit pneumatischer Hilfskraft arbeitende Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckes in einem hydraulischen System, insbesondere in einer hydraulischen Bremsbetätigungsanlage für Kraftfahrzeuge.

Mit pneumatischer Hilfskraft arbeitende hydraulische Bremsbetätigungsanlagen für Kraftfahrzeuge, in welchen eine dem Bremsdruck entsprechende Rückwirkungskraft auf das durch den Fahrer betätigte Steuerglied übertragen wird, wobei die Rück-Wirkungsmittel aus einem Primärrückwirkungsteil und einem Sekundärrückwirkungsteil bestehen, sind bekannt. In diesen Bremsbetätigungsanlagen besteht die Aufgabe der Rückwirkungsmittel darin, dem Fahrer das Gefühl, das er von früheren, ohne Hilfskraft arbeitenden Bremsbetätigungsanlagen her gewöhnt ist, zu vermitteln. In den ohne Hilfskraft arbeitenden Bremsbetätigungsanlagen wird während des Bremsvorgangs auf den Bremshebel im allgemeinen eine zweistufige Rückwirkung ausgeübt, nämlich eine kleinere Rückwirkung, während die Bremsschuhe durch einen Spielraum gegen die Bremstrommeln bewegt werden, und anschließend eine größere Rückwirkung, während die Bremsschuhe gegen die Bremstrommel gedrückt werden. Dabei ermöglicht diese Rückwirkung eine Abschätzung des wirksamen Bremsdruckes.

Demgemäß sind hilfskraftbetriebene Bremsbetätigungsanlagen bekanntgeworden, die mit entsprechend den eben erwähnten zweistufigen Rückwirkungen arbeitenden Rückwirkungsmitteln versehen sind. In einer bekannten Ausführungsform wird die Hilfskraft durch Anlegen eines Druckunterschiedes an einen in einem Zylinder beweglichen Kolben ausgeübt. Der Kolben bewirkt in einem zweiten Zylinder durch Zusammendrücken eines dort vorhandenen Strömungsmittels den wirksamen Bremsdruck. Sowohl die erste wie die zweite Rückwirkungsstufe werden durch eine in dem Kolben eingeschlossene, dem gleichen Druckunterschied wie der Kolben, jedoch in entgegengesetzter Richtung, ausgesetzte Membran bewirkt

Der Nachteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß die Rückwirkung auf den Bremshebel während der Bremsbetätigung unabhängig von den Verhältnissen im eigentlichen Bremssystem ist, so daß der Fahrer keine wirklichkeitsgetreue Wiedergabe des Bremsdruckes zu spüren bekommt. Insbesondere ändert sich an der Stärke der Rückwirkung auch jdann nichts, wenn im Hydraulikteil der Anlage irgendein Fehler auftritt und eine andere Bremsbetätigung erforderlich wird.

Mit pneumatischer Hilfskraft arbeitende
Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckes

in einem hydraulischen System,

insbesondere in einer hydraulischen

Bremsbetätigungsanlage für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

The Bendix Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H.Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. Oktober 1954

Edward Erhardt Hupp, South Bend, Ind. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

In einer anderen hilfskraftbetriebenen Bremsbetätigungsanlage werden auf den Bremshebel Rückwirkungskräfte durch einen Kolben ausgeübt, der unmittelbar mit der Druckkammer des hydraulischen Bremsströmungsmittels in Verbindung steht, so daß der Fahrer eine dem wahren Bremsdruck entsprechende Rückwirkung spürt. Der den Bremsdruck erzeugende Hilfskraftkolben wird auch hier durch Druckluft betrieben. .

Diese Bauart hat jedoch den Nachteil, daß sie keine zweistufige Rückwirkung hat, so daß die von früheren Bremssystemen her gewohnte zweistufige Bremsrückwirkung nicht wiedergegeben wird. Darüber hinaus erfährt der Fahrer während des Bremsvorgangs keine Rückwirkung, die ihm etwas über die Tätigkeit der pneumatischen Hilfskraftvorrichtung mitteilt. Einen eventuellen Ausfall der pneumatischen Hilfskraft kann er somit nicht wahrnehmen. Überdies wird er in einem solchen Fall noch bezüglich des Druckes in der Bremsdruckkammer durch die Feder getäuscht, die den Hilfskraftkolben in seiner Ausgangslage hält und normalerweise durch die pneumatische Hilfskraft überwunden wird.

Es besteht daher die Aufgabe, eine mit pneumatischer Hilfskraft betriebene Bremsbetätigungsanlage mit einer zweistufigen Rückwirkung auf das

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Bremspedal zu schaffen, wobei der Fahrer während der Bremsbetätigung sowohl von der pneumatischen Hilfskraft als auch von dem hydraulischen Bremsströmungsmittel eine Rückwirkung erfährt und so erstens das von früheren Bremssystemen her gewohnte Rückwirkungsgefühl bekommt und zweitens feststellen kann, ob die gesamte Bremsanlage fehlerlos arbeitet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß einer der Rückwirkungsteile aus einer Rückwirkungsmembran, die dem auf die Hilfskraftvorrichtung wirkenden pneumatischen Druck ausgesetzt ist und zumindest mit einer Teilfläche in einem vorbestimmten Bremsdruckbereich wirksam wird, und ein anderer Rückwirkungsteil aus einem Rückwirkungskolben besteht, dessen Ende dem hydraulischen Druck im Hauptzylinder unterworfen ist und der in einem anderen vorbestimmten Bremsdruckbereich wirksam wird.

Dadurch wird erreicht, daß der Fahrer während des Bremsvorganges sowohl eine von der pneumatischen Hilfskraft als auch eine von dem hydraulischen Bremsdruck gesteuerte Rückwirkung erfährt. Infolgedessen kann er zum einen die fehlerlose Arbeitsweise der Anlage feststellen und zum anderen eine während des ganzen Bremsvorganges der jeweiligen Bremswirkung entsprechende Rückwirkung spüren, was eine Abschätzung des wirksamen Bremsdruckes ermöglicht und eine sichere und richtige Bremsbetätigung gewährleistet.

Eine zweckmäßige und förderliche Ausgestaltung der Erfindung liegt noch in der Verwendung geräuschdämpfender Mittel, die zwischen die zusammenarbeitenden Teile der Rückwirkungsmittel geschaltet werden. Durch sie werden störende und möglicherweise ablenkende Arbeitsgeräusche, die gegebenenfalls zu Beginn der Tätigkeit der durch das hydraulische Bremsströmungsmittel beaufschlagten sekundären Rückwirkungsteile auftreten, beseitigt.

Einen besonderen Vorteil bietet noch die Ausführung des Bremshebels als Tretkurbel, ähnlich dem Gashebel. So braucht der Fahrer beim Übergang vom Gashebel zum Bremshebel nur den Fuß um den Absatz als Drehpunkt zu schwenken, ohne ihn vom Boden abheben zu müssen, wodurch eine Ermüdungsursache ausgeschaltet ist.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung gehen aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Es zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Ausführung der Hilfskraftvorrichtung mit angeflanschtem Hauptzylinder, wie sie in einer Fahrzeugbremsbetätigungsanlage verwendet wird,

Fig. 2 einen Schnitt durch Hilfskraftvorrichtung und Hauptzylinder gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Vergrößerung eines Teiles der Fig. 2 und

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der Dichtungsausführung am Ende des hydraulischen Rückwirkungskolbens.

Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß eine aus Hilfskraftvorrichtung und Hauptzylinder bestehende Einheit 12 unmittelbar an der dem Motor zugekehrten Seite der Fußwand 14 befestigt ist. Die Fußwand ist der schräg verlaufende untere Teil der feuerfesten Wand, die den Raum 16 für den Fahrer von dem Raum 18 für den Motor trennt. Zur Einheit 12 gehören der Hilfskraftzylinder 20 und der Hydraulik-Hauptzylinder 22, der an der Vorderseite des Hilfskraftzylinders angeordnet ist. Das Hilfskraftzylindergehäuse ist mit einem aus einem Stück bestehenden Montageflansch 24 versehen, der durch Befestigungsglieder 26 an der Fußwand des Fahrzeuges befestigt ist.
Die Hilfskraftvorrichtung wird mittels einer Tretkurbel 28 gesteuert, die bei 30 an der Wand 32 verschwenkbar angebracht ist. Die Tretkurbel kann aber auch mit ihrem unteren Ende ähnlich wie eine übliche Beschleunigungstretkurbel verschwenkbar befestigt werden. Ein Steuerstab 34 ist bei 36 verschwenkbar mit der Tretkurbel 28 verbunden und erstreckt sich in die Hilfskraftvorrichtung, um deren Wirkung auszulösen.
Das in Fig. 2 rechte Ende des Stabes 34 steht mit einem als Ventilsteuerglied ausgebildeten Kolben 38 im Eingriff. Der Stab ist an dem Kolben 38 mittels einer C-förmigen Greif- und Haltevorrichtung 40 befestigt, die über das abgerundete Ende 41 des Stabes 34 greift und mit nach außen abgebogenen Enden 42 versehen ist, die in Reibungseingriff mit der Wand der Bohrung 44 des Kolbens kommen, um ein Herausziehen des Stabes aus dem Kolben zu verhindern. Der Kolben 38 kann als Ventilschieber bezeichnet werden, der mit einer Hülse 46 zur Steuerung des Druckunterschiedes in der Hilfskraftvorrichtung zusammenarbeitet.

Im Zylinder 20 ist hin- und herschiebbar eine auf Druck ansprechende bewegliche Wand oder ein Kolben 48 angeordnet, die bzw. der in ihm zwei Kammern 50 und 52 mit veränderlichem Rauminhalt abgrenzt. Dieser Kolben 48 ist mit einer inneren Aushöhlung versehen, die mittels einer auf einen Druckunterschied ansprechenden Membran 58 in zwei Räume 54 und 56 unterteilt ist. Diese Aushöhlung wird von zwei Platten 60 und 62 eingeschlossen, die am Umfang mittels mehrerer um den Umfang mit Abstand verteilter Schrauben 63 miteinander verbunden sind. Die Mittel zur Befestigung der zwei Platten aneinander bieten ein bequemes Verfahren zur Befestigung der Membran 58 und zur Abdichtung gegen eine Strömungsmittelverbindung zwischen den beiden Räumen 54 und 56. Eine Dichtung 64 ist an dem äußeren Umfang des Kolbens 48 befestigt, um eine luftdichte Abdichtung an diesem Kolben zwisehen den Hilfskraftkammern 50 und 52 zu schaffen. Zwischen der Kammer 50 und dem Raum 56 ist eine Verbindung mittels eines Kanals 68 vorgesehen, während die Verbindung zwischen der rückwärtigen Kammer 52 und dem vorderen Raum 54 durch einen Kanal 69 in der Platte 60 hergestellt wird.

Obwohl eine beliebige pneumatisch arbeitende Hilfskraftvorrichtung verwendet werden kann, wird eine mit Vakuum (Saugluft) arbeitende Hilfskraftvorrichtung bevorzugt, deren Kolben auf beiden Seiten unter Atmosphärendruck steht, wenn sie nicht in Tätigkeit ist. Demgemäß sind die Kammer 52 und der Raum 54 fortwährend mit der Atmosphäre in Verbindung, vorzugsweise über einen Luftreiniger 72. Der hintere Teil des Hilfskraftzylinders könnte offengelassen werden, aber die Abdeckplatte 76 und der Balg 78 werden verwendet, um das Eindringen von Staub und Schmutz in das Innere des Hilfskraftzylinders zu verhindern.

Der Kolben 38 steuert wahlweise die Verbindung des Raumes 56 (daher auch der Kammer 50) entweder mit der Kammer 52 oder der Vakuumquelle, z. B. der üblichen Saugleitung 80. In der gezeichneten Stellung ist der Raum 56 durch die Öffnung 82 in der

Hülse 46 (die fest an einem Ansatz 84, welcher an dem hinteren Ende der Kolbenplatte 60 vorgesehen ist, angebracht wird) mit einer ringförmigen Ausnehmung 86 verbunden, die sich zwischen Ansätzen 88 und 90 des Kolbens 38 befindet. Die Ausnehmung 86 steht fortwährend mit dem Luftdruck, der in dem hohlen Mittelteil 92 des Kolbens 38 herrscht, durch die Öffnungen 94 in Verbindung. Das Vakuum wird dem Kolben 38 durch ein gewundenes Gummirohr 96 od. dgl. zugeführt, welches durch die Hülse 46 in eine ringförmige Kammer 98 mündet, die zwischen Ansätzen 88 und 100 am Kolben 38 gebildet ist. Wenn der Stab 34 weit genug nach rechts (in Fig. 2 und 3) bewegt wird, um den Anschlag 88 des Kolbens 38 hinter die Öffnung 82 zu verrücken, wird die Verbindung zwischen dem Vakuum in der ringförmigen Kammer 98 und dem Raum 56 hergestellt.

Die Membran 58 hat zwei konzentrisch angeordnete starre Teile 102 und 104, die miteinander mittels eines beweglichen Teiles 106 verbunden sind. Der Teil 102, welcher im nachfolgenden als primärer Rückwirkungsteil oder -glied bezeichnet wird, ist aus einem Paar flacher Platten 107 und 108 zusammengesetzt, welche zwischen sich den mittleren Teil der Membran 58 einklemmen. Der Teil 104, der im nachfolgenden als sekundärer Membran-Rückwirkungsteil oder -glied bezeichnet wird, besteht aus einer ringförmigen festen Platte 110 und dem äußeren Umfangsteil 111 einer dem Flattern entgegenwirkenden Platte 112, zwischen denen der äußere Umfangsteil der Membran 58 eingeklemmt ist. Die Platte 112 ist im wesentlichen flach und hat einen mittleren Abschnitt 113, der abgesetzt ist und als Anschlag für einen noch zu erläuternden Zweck ausgebildet ist. Eine einzelne enge öffnung 115 ist in dieser Platte 112 vorgesehen, durch die eine Verbindung für die Luft zu einer Kammer 115' hergestellt wird, welche zwischen der Platte 112 und der Membran 58 gebildet ist.

Ein federndes oder dämpfendes Mittel 116 wird von dem mittleren Abschnitt des Membranteiles 102 getragen. Dieses dämpfende Mittel umfaßt einen Grundteil 117 in der Platte 107 und einen Stabteil 118, der durch die Platte 108 ragt. An diesem Stab ist ein federnder Knopfteil 119 aus Gummi oder ähnlichem Material angeordnet. Dieser Knopf ragt über das Ende des Stabes 118 hinaus für einen Zweck, der später beschrieben werden wird. Das dämpfende Mittel 116 wird mit dem rechten Ende des Kolbens 38 mittels einer Schraubenfeder 120 im Eingriff gehalten, die an dem Knopf 119 anliegt und in den abgesetzten Plattenteil 113 eingepaßt ist.

Eine kegelstumpfförmige Feder 121 ist zwischen der Platte 104 und der hinteren Wand des Kolbens 48 angeordnet. Diese Feder 121 schafft eine Gegenrückwirkungskraft, welche verhindert, daß die vereinigten sekundären Membran- und hydraulischen Rückwirkungsteile in einem ersten Bremsdruckbereich eine Rückwirkungskraft gegenüber der bedienenden Person ausüben.

Ein als Kraftübertragungsglied dienender hohler Stab 122 ragt durch eine öffnung 123 im vorderen Ende 124 des Zylinders 20 in die Druckkammer 125 des Hauptzylinders 22. Das linke Ende des Stabes 122 paßt in eine Ausnehmung 126, die zentral in der Platte 62 des Kolbens 48 vorgesehen ist. Um den Kolben 48 in seiner gezeichneten freigegebenen (zurückgezogenen) Stellung zu halten, ist eine Schraubenfeder 128 zwischen dem Ende 124 des Hilfskraftzylinders 20 und einem Haltering 130 angeordnet, der am linken Ende des Stabes 122 befestigt ist. So wird die Kraft der Feder 128 auf den Kolben 48 durch die Vermittlung des linken Endes des Stabes 122 übertragen. Dichtungsmittel 131 sind zwischen dem Stab und der Ausnehmung 126 vorgesehen, um einen Abfluß zwischen der Kammer 54 und der Kammer 50 zu verhindern, wenn ein Druckunterschied am Kolben 48 herrscht.

ίο Der Hauptzylinder 22 ist mit einer Auslaßöffnung 132 versehen, die mit einem Satz von (nicht dargestellten) Fahrzeugbremsen in Verbindung steht. Ein Strömungsmittelbehälter 134 wird mit dem Zylinder 22 über bekannte Ventilmittel 136 verbunden.

Der Stab 122 wirkt als Plungerkolben, der, wenn er nach rechts (Fig. 2) bewegt wird, den Rauminhalt der Druckkammer des Zylinders 22 vermindert und die Flüssigkeit in der Kammer 125 unter Druck setzt.

Der Stab 122 hat eine Bohrung 140 mit einem diametral eingeschnürten Bohrungsteil 141, der eine Schulter 142 bildet. Der Teil der Platte 62, der die Ausnehmung 126 enthält, schließt einen Teil 144 ein, der in die Kammer 54 hineinragt. Dieser Teil 144 weist die mittlere Öffnung 146 in axialer Ausrichtung mit der Bohrung 140 des Stabes 122 auf. In der Bohrung 140 ist ein hydraulischer Rückwirkungskolben 148 hin- und herverschiebbar angeordnet, dessen eines Ende mit der Platte 112 in Berührung steht, wobei zwischen dem Ende 150 des Kolbens 148 und der Platte 112 ein geräuschdämpfendes Glied 152 angeordnet ist, das an dem Kolben 148 befestigt ist. Das geräuschdämpfende Mittel kann aus Gummi oder einem ähnlichen Material bestehen.
Der Rückwirkungskolben 148 hat einen abgestuften Teil 154. Dieser Teil bildet eine Schulter, die mit der Schulter 142 des Stabes 122 zusammenarbeitet und verhindert, daß der Kolben 148 versehentlich aus der Bohrung 140 herauskommt, sowie das am Ende 150 des hydraulischen Rückwirkungskolbens 148 befestigte Dämpfungsglied 152 in unmittelbarer Nähe der Platte 112 hält.

Das Ende 158 des hydraulischen Rückwirkungskolbens 148 ist dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzt, der in der Kammer 125 herrscht, und wird während der Bremsbetätigung nach links bewegt, um die Rückwirkung zu der bedienenden Person über das dämpfende Glied 119 zu übertragen.

Ein Abfluß der Druckflüssigkeit aus der Kammer 125 in die Kammer 50 wird durch die Dichtungsanordnung 160 verhindert. Die Dichtungsanordnung 160 bildet auch die Lagereinrichtung für den Stab 122. Ein Abfluß der Druckflüssigkeit hinter das Ende 158 des Rückwirkungskolbens 148 wird durch ein doppeltes Lippendichtungsglied 162 verhindert, das auf einem abgesetzten Endteil 164 des Kolbens 148 angeordnet ist. Um das Eindringen von Luft aus der Kammer 54 in die Kammer 125 durch die Öffnung 146 in der Platte 62 und die Bohrung 140 zu verhindern, ist eine Dichtung 166 auf dem Kolben 148 in einer Ausnehmung 168, anliegend an den ringförmigen Teil 169, angeordnet, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist. Das Dichtungsglied hat einen auswärts gerichteten Rand 170, der die Wand der Bohrung 141 berührt. Wenn ein Druck auf diesen Rand 170 von der Kammer 54 her wirkt, wird der Druck den Rand der Dichtung 166 luftdicht an die Wand der Bohrung pressen. Er verursacht aber keinen übermäßigen Reibungswiderstand, wenn der Rückwirkungskolben

148 sich hin- und herbewegt, um eine Rückwirkung zu übertragen. Die Dichtung 166 ist ähnlich wie ein Kegelstumpf geformt, wobei das Ende mit kleinerem Durchmesser am Kolben 148 anschließend an die Doppellippendichtung 162 angeordnet ist und der Rand 170 des größten Querschnittes der kegelstumpfförmigen Dichtung an die Wand des Bohrungsteiles 141 gedrückt wird.

Die Platte 102, die sich im Anfang des Bremsvorganges in Anlage am Kolben 38 befindet, übt eine bestimmte Rückwirkung gegen die bedienende Person während eines ersten Abschnittes des Bremsenanlegungsvorganges aus. Diese Rückwirkung ist proportional dem Druckunterschied, der an der Membran 58 herrscht. Nachdem sich ein vorbestimmter Druckunterschied entwickelt hat, veranlassen die folgende Entwicklung des Druckunterschiedes an dem mit der Platte 104 verbundenen Membranteil und die Entwicklung eines Flüssigkeitsdruckes in der Kammer 125 infolge der Bewegung des Stabes 122 in diese hinein den Teil 104 und den hydraulischen Rückwirkungskolben 148, sich nach links zu bewegen, die Kraft der Feder 121 zu überwinden und eine Rückwirkung auf die bedienende Person zu übertragen. Wenn der Teil 104 sich nach links bewegt, legt er sich an den Teil 102 an, und die gesamte Rückwirkung, die von der bedienenden Person gefühlt wird, ist die Summe der Kräfte, die am Membranteil 102, am Membranteil 104 und am hydraulischen Rückwirkungskolben 148 angreifen. So kann der Teil 102, der im Anfang wirkt, als ein primäres Rückwirkungsmittel bezeichnet werden. Da der Teil 104 und der Kolben 148 darauffolgend wirken, können sie zusammen als ein sekundärer Rückwirkungsteil betrachtet werden. Die bedienende Person kann somit den Druckunterschied, der an der Membran 58 herrscht, und den Druck des hydraulischen Strömungsmittels, der sich in der Kammer 125 entwickelt^ abschätzen. Da anfangs nur der primäre Rückwirkungsteil 102 gegen die bedienende Person zurückwirkt, da die Gegenrückwirkungsfeder 121 die sekundären Rückwirkungsglieder 104 und 148 von einem Verlassen der dargestellten Stellung abhält, ist eine »Zweistufen«-Rückwirkung geschaffen, die ein bestimmtes Verhältnis zu dem Druckunterschied, der auf die Membran 58 wirkt, und zu dem hydraulischen Druck, der in der Kammer 125 entwickelt wird, einnimmt. Diese Rückwirkung wird als zweistufig bezeichnet, da die anfängliche Rückwirkungskraft, die durch das primäre Rückwirkungsglied erzeugt wird, klein ist im Vergleich zu der folgenden Rückwirkungskraft, die durch die vereinigte Wirkung der sekundären Rückwirkungsglieder erzeugt wird.

Wenn die bedienende Person die Bremsen anzulegen wünscht, drückt sie auf die Tretkurbel 28 und verschiebt dadurch über den Stab 34 den Kolben 38. Die Bewegung des Kolbens nach rechts verursacht, daß die Luft aus. der Kammer 50 entfernt wird. Dadurch entwickelt sich ein Druckunterschied an den Flächen des Hilfskraftkolbens 48. Die Kraft am Hilfskraftkolben wirkt auf den Stab 122 zur Entwicklung eines Druckes im Hauptzylinder 22 und in den Fahrzeugbremszylindern. Der gleiche Druckunterschied, der auf den Kolben 48 wirkt, wirkt auch auf die Membran 58, und der Flüssigkeitsdruck, der auf die Fahrzeugbremszylinder übertragen wird, wirkt auf den hydraulischen Rückwirkungskolben 148. Sowohl der Druckunterschied an der Membran 58 als auch der Druck auf den hydraulischen Rückwirkungskolben 148 wirken in einer Richtung entgegengesetzt zu der Kraft, die durch den Kolben 48 ausgeübt wird. Der Druckunterschied an der Membran 58 wird auf das primäre Rückwirkungsglied 102 mit einer Kraft wirken, die dessen wirksamer Fläche entspricht. So erfährt die bedienende Person ein »Gefühl« oder eine Rückwirkung von dem ersten Augenblick, in welchem sie die Tretkurbel 28 bewegt. Das

ίο Ventilflattern wird in bekannter Weise durch die kleine Öffnung 115 und die Kammer 115' verhindert. Um eine den Anforderungen entsprechende Rückwirkung zu erhalten, wirkt das primäre Rückwirkungsglied 102 vorzugsweise während des Zeitraumes der Krafteinwirkung, der erforderlich ist, um die Bremsschuhe in Reibungseingriff mit den Bremstrommeln zu bringen. Es ist ferner erwünscht, daß während der Anfangsrückwirkungsstufe die Rückwirkungskraft relativ gering ist, entsprechend der Rückwirkungskraft, die eine ein normales, nicht mit Hilfskraft arbeitendes Bremssystem bedienende Person erfährt. Bei dem üblichen Bremssystem nimmt der anfängliche Pedalhub das übliche Spiel zwischen dem Schuh und der Trommel ohne Aufwendung großer Kräfte auf. So wird durch die bekannte Verwendung des Membranteiles mit geringerem Durchmesser das Anfangsrückwirkungsgefühl geschaffen, und es ist ersichtlich, daß eine natürliche und getreue Anfangsrückwirkung der Bremsen erhalten werden kann. Nachdem die Bremsschuhe (in einem üblichen, nicht mit Hilfskraftunterstützung arbeitenden Bremssystem) mit der Trommel in Eingriff gekommen sind, muß mehr Kraft auf das Pedal ausgeübt werden, um das gewünschte Maß der Verlangsamung durch das Bremsen zu erreichen. In Ausführung der Erfindung wirken für diese Kraftsteigerung am Ende der anfänglichen Betätigungsstufe der Tretkurbel mit geringerem Druck der Druckunterschied auf den Teil 104 und der Druck der Bremsflüssigkeit auf den hydraulischen Kolben 148, die eine genügende Zusammenpressung der Feder 121 erreichen, um eine stärkere sekundäre Rückwirkungskraft zu schaffen, die zusammen mit der primären Rückwirkungskraft auf den Teil 102 wirkt. Dieser Vorgang steigert die wirksame Rückwirkung, die von der bedienenden Person an der Tretkurbel 28 empfunden wird, wobei diese Rückwirkung im Verhältnis größer ist als die primäre Rückwirkung und die zweite Stufe der »zweistufigen« Rückwirkung bildet, die eingangs erwähnt worden ist. Weitere Steigerungen des Druckunterschiedes im Hilfskraftzylinder werden von entsprechenden Steigerungen der Rückwirkungskraft begleitet, die durch die bedienende Person überwunden werden müssen, um den Druck zur Anlegung der Bremsen zu verstärken. Während der Bremsbetätigung wird die Kraft, die durch die bedienende Person als Widerstand gegen die Kräfte der Rückwirkungsmebran und des Rückwirkungskolbens 148 ausgeübt wird, zu der Kraft des Hilfskraftkolbens hinzugefügt. Diese Kräfte werden zum Erzeugen des Flüssigkeitsdruckes in der Kammer 125 des Zylinders 22 vereinigt.

Das Steuerventil weist die übliche Rückführung auf, da der Kolben 38 in der Hülse 46 gleitet, welche sich mit dem Hilfskraftkolben 48 bewegt. Wenn sich der Hilfskraftkolben in seinem Druckhub bewegt, wird er das Ventilsteuerglied überholen und die Ventilöfmung verschließen, wenn nicht die die Brem-

sen anlegende Bewegung der Tretkurbel fortgesetzt wird. Wenn die bedienende Person ihre Kraft auf die Tretkurbel verringert, wird der Kolben 38 relativ zu dem Kolben 48 in die Stellung zurückgestoßen, in welcher die Kammer 50 mit der Außenluft in Verbindung steht, und zwar durch die Wirkung der Kraft, die durch die Feder 120 über den Knopf 119 ausgeübt wird. Der Kolben 48 wird in die freigegebene Stellung mittels der Feder 128 zurückgeführt.

Wenn die bedienende Person den Bremsdruck zu vergrößern wünscht, nachdem die gesamte Kraft der Hilfskrafteinheit entwickelt worden ist, oder wenn ein Schaden an der Hilfskraftvorrichtung vorliegt, kann über den Kolben 38 und den dämpfenden Knopf 119 unmittelbar Kraft gegen den mittleren abgesetzten Teil 113 der Platte 112 und den Teil der Platte 62 ausgeübt werden, welcher am Stab 122 anliegt.

Der Dämpfungsknopf 119 ragt, wie oben beschrieben, über den Stab 118 hinaus, um eine gesteuerte Dämpfungswirkung zu schaffen, wenn sich die sekundären Rückwirkungsglieder 104 und 148 nach links bewegen, um mit dem Dämpfungsknopf zwecks Übertragung der Rückwirkung zu der bedienenden Person in Berührung zu kommen. So dampft der Dämpfungsknopf 119 die Wirkung der Platte 112, indem er gegen diese gedrückt wird, bis er um das Maß zusammengepreßt ist, um welches er über den Stab 118 hinausragt. Die folgende Kraft, die gegen den Knopf 119 ausgeübt wird, wird durch den Stab 118 geleitet, und der sekundäre Rückwirkungsteil 104 der Membran wird von einer Berührung der inneren linken Seite der Kammer 56 abgehalten. So wird der sekundäre Rückwirkungsteil 104 für alle Betriebszustände wirksam gehalten.

Das geräuschdämpfende Glied 152, das zwischen dem Ende 150 des Kolbens 148 und der Platte 112 angeordnet ist, gleicht das Spiel zwischen dem Ende des hydraulischen Rückwirkungskolbens 148 und der Platte 112 aus und dient zur Verhinderung eines übermäßig hörbaren metallischen Knackgeräusches, wenn die Rückwirkung durch den hydraulischen Rückwirkungskolben 148 übertragen wird.

Die Bezeichnung »Hilfskraftzylinder« umfaßt irgendein Gehäuse oder eine Kammer mit einem auf einen Druck ansprechenden beweglichen Glied darinnen, wobei solch bewegliches Glied ein Kolben sein kann. Ferner haben die Worte »Membran« und »Kolben« keine begrenzende Bedeutung; an Stelle eines starren Kolbens kann eine bewegliche Membran oder eine andere, auf einen Druck ansprechende bewegbare Wand verwendet werden und umgekehrt an Stelle einer Membran ein Kolben vorgesehen sein. Die Ausdrücke »vorn« und »hinten« und andere Ausdrücke, die eine Richtung bezeichnen, sind nur , gewählt worden, um zur Vereinfachung in der Beschreibung einen relativen Hinweis zu erhalten. Sie sind nicht so auszulegen, als ob sie irgendeine bestimmte Richtung im Hinblick auf äußere Elemente erfordern.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Mit pneumatischer Hilfskraft arbeitende Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckes in einem hydraulischen System, insbesondere in einer hydraulischen Bremsbetätigungsanlage für Kraftfahrzeuge, in welcher eine dem Bremsdruck entsprechende Rückwirkungskraft auf das durch den Fahrer betätigte Steuerglied übertragen wird, wobei die Rückwirkungsmittel aus einem Primärrückwirkungsteil und einem Sekundärrückwirkungsteil bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Rückwirkungsteile aus einer Rückwirkungsmembran (58), die dem auf die Hilfskraftvorrichtung wirkenden pneumatischen Druck ausgesetzt ist und zumindest mit einer TeMäche in einem vorbestimmten Bremsdruckbereich wirksam wird, und ein anderer Rückwirkungsteil aus einem Rückwirkungskolben (148) besteht, dessen Ende (158) dem hydraulischen Druck im Hauptzylinder unterworfen ist und der in einem anderen vorbestimmten Bremsdruckbereich wirksam ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Membran (58) zwei konzentrisch angeordnete starre Platten (102 und 104) derart verbunden sind, daß sich zwischen ihnen ein ringförmiger flexibler Teil (106) der Membran befindet, daß die erste Platte (102) so angeordnet ist, daß sie zu Beginnn des Bremsvorganges mit dem Steuerglied in Berührung kommen kann, und daß die zweite Platte (104) durch eine Feder (121) derart belastet ist, daß sie das Steuerglied nur nach Erreichen eines vorbestimmten Druckunterschiedes in der Hilfskraftvorrichtung berühren kann und ferner einen Anschlag für den hydraulischen Rückwirkungskolben (148) bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwischen der zweiten Platte (104) und dem Steuerglied bzw. zwischen dem hydraulischen Rückwirkungskolben (148) und der zweiten Platte (104) angeordnete Federdämpfungsmittel (116, 152), die den Stoß dämpfen, wenn eine Berührung erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte (102) einen Stabteil (118) aufweist, der zentral angeordnet ist und einen über den Stab herausragenden federnden Teil (119) trägt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 685 339;
USA.-Patentschrift Nr. 2 690 740.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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