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Vorrichtung zum Betätigen der Bremse und der Motorregeleinrichtung
eines Kraftfahrzeuges Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen der
Bremse und der Motorregeleinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit einem mit einem Antriebsstößel
und einem Bremsstößel versehenen Pedal, wobei der Antriebsstößel Primärkolben eines
hydraulischen Übertragungszylinders ist, dessen Sekundärkolben mit der Motorregeleinrichtung
verbunden ist, und wobei der Bremsstößel mit einem den übertragungszylinder beim
Bremsen aussetzenden Hilfskolben verbunden ist.
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Es ist bekannt, bei Vorrichtungen dieser Art das Brems- und das Gaspedal
zu einem Pedal zu vereinigen, wobei dieses Pedal einen Antriebsstößel und einen
Bremsstößel besitzt. Der Antriebsstößel ist Primärkolben eines hydraulischen Übertragungszylinders.
Der an den Übertragungszylinder angeschlossene Sekundärkolben ist mit der Motorregeleinrichtung
verbunden. An dem Bremsstößel ist ein den übertragungszylinder beim Bremsen aussetzender
Hilfskolben angeschlossen. Bei der bekannten Vorrichtung sind alle Zylinder räumlich
getrennt voneinander angeordnet, d. h., sie sind durch hydraulische Leitungen od.
dgl. miteinander verbunden. Überdies ist die bekannte Vorrichtung insofern recht
umständlich, als das Pedal immer noch zwei Betätigungshebel besitzt, wenn auch der
eine der beiden Betätigungshebel an einem Punkt des anderen Betätigungshebels angelenkt
ist, und damit beide ohne Fußwechsel betätigt werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
bezeichneten Art zu schaffen, die eine gedrängte, sichere und billige Blockbauart
aufweist, wobei das Pedal in an sich bei einer rein mechanisch arbeitenden Vorrichtung
bekannter Weise nur einen einzigen Betätigungshebel besitzt. Eine besondere Lagerung
des Pedals soll weiterhin entbehrlich sein.
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Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bremsstößel
als durchgehende Kolbenstange eines Hilfskolbens dient, auf den ein eine Rückstellkraft
ausübendes Mittel wirkt. Ferner ist ein dem Pedal zugewandter, durch den Hilfskolben
abgetrennter Hilfszylinderraum mit dem Übertragungszylinder verbunden, während ein
dem Pedal abgewandter Hilfszylinderraum mit dem den Übertragungszylinder fortsetzenden
Zylinderraum, der den Sekundärkolben enthält, verbunden ist. Die letztgenannten
Zylinderräume sind mit einer von derjenigen der erstgenannten Zylinderräume getrennten
Hydraulikflüssigkeit gefüllt.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann der dem Pedal abgewandte
Hilfszylinderraum durch einen auf dem Bremsstößel gegen eine am Hilfskolben abgestützte
Feder verschiebbaren Schwimmkolben abgetrennt sein, und es kann die auf der Seite
des dem Pedal zugewandten Hilfszylinderraumes liegende Kolbenfläche des Hilfskolbens
gleich der Fläche des Primärkolbens sein.
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In den Zeichnungen ist die Vorrichtung nach der Erfindung in einem
Ausführungsbeispiel dargestellt, das in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert
ist. Es zeigt Fig. 1 im Längsschnitt eine Vorrichtung zum Betätigen der Bremse und
der Motorregeleinrichtung eines Kraftfahrzeuges, Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig.
1 im Querschnitt nach Linie II-11.
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An einem abgebogenen Flacheisen 1 oder gleichbedeutend am Blech einer
Fahrzeugkarosserie ist mit zwei Schrauben 2 ein aus Eisen oder einem Nichteisenmetall
gegossener Block 3 befestigt. Durch Durchbrüche 4 und 5 des Flacheisens 1 hindurch
treten ein Bremsstößel 6 und ein Antriebsstößel? in das Fahrzeuginnere ein. Der
Bremsstößel 6 geht ununterbrochen durch den Block 3 hindurch und ist am unteren
Ende in nicht gezeichneter Weise mit dem Bremsgestänge oder einem hydraulischen
Betätigungszylinder oder einem hydraulischen Brems-Steuer-Zylinder verbunden. Der
Antriebsstößel ? endet im Block 3 in einem Primärkolben 8, der in einem Übertragungszylinder
9 beweglich ist. In axialer Verlängerung schließt sich ein den Übertragungszylinder
fortsetzender Zylinder 10 gleichen Durchmessers an, in dem ein Sekundärkolben 11
beweglich ist. Am Sekundärkolben 11 sitzt ein Stößel 12, der als Fortsetzung
des
Antriebsstößels 7 zu einem Vergaser, zu einer Einspritzpumpe, zu einem hydraulischen
Wandler oder zu einem elektrischen Regelgerät des Antriebsmotors des jeweiligen
Fahrzeuges führt.
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Das in der Zeichnung obere Ende des Bremsstößels 6 ist ein Gelenkauge
13, dessen Gelenkbolzen 14 in einem an einem Pedal 15 befestigten Auge gelagert
ist. Der Antriebsstößel ? endet ebenfalls in ein Gelenkauge 16, dessen Bolzen in
einem nicht gezeichneten, in der Verbindungslinie der beiden Gelenkaugen 13 und
16 verlaufenden Langloch geführt ist.
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Die Neigung des Pedals 15 entspricht in etwa der wirklichen Neigung
in der Bereitschaftsstellung. Mit 17 ist eine Absatzraste für den Fuß des Fahrers
bezeichnet. Das Maß a ist so groß, daß die Wirkungslinie 18 des Bremsstößels 6 etwa
in der Wirkungslinie des Beines liegt, d. h., der Fuß soll bei der Betätigung der
Bremse nur »durchtreten« und dabei möglichst kein Moment auf das Pedal 15 ausüben.
Die ausführungstechnische Form des Pedals, die berücksichtigt, daß ein Schuh auf
ihm einen festen Halt hat und beim »Gasgebers« nicht abrutschen kann, gehört nicht
zur Erfindung. Die gestrichelt eingezeichnete Stellung 15' des Pedals 15 entspricht
der Stellung bei Vollgas.
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Der Block 3 besteht aus zwei zylindrischen Teilen 1.9 und 20, die
durch zwei Riegel 21 und 22 und durch ein Befestigungsjoch 23 miteinander verbunden
sind. Der zylindrische Teil 19 enthält den übertragungszylinder 9 und den
ihn fortsetzenden Zylinder 10. Das Zylinderauge 24 dient zur Führung des Antriebsstößels
7. Mit 25 ist eine Belüftungsbohrung für den beim Eintauchen des Primärkolbens 8
hinter ihm. entstehenden Luftraum bezeichnet. 26 sind zwei Verschlußschrauben von
Einfüllöffnungen. 27 ist ein als Führung des Stößels 12 dienender, dichtender Schraubstopfen,
und mit 28 ist ein durch einen Stift befestigter Anschlagring bezeichnet. Der zylindrische
Teil 20 enthält einen auf dem Bremsstößel 6 befestigten Hilfskolben 30 und einen
auf dem Bremsstößel verschiebbaren und abgedichteten Schwimmkolben 31. Zwischen
dem Hilfskolben 30 und dem Schwimmkolben 31 liegt eine Feder 32. Der Hilfskolben
30 teilt einen dem Pedal zugewandten Hilfszylinderraum 29 a von einem dem Pedal
abgewandten Hilfszylinderraum 29 b. ab. Das Zylinderauge 33 dient zur Führung und
Abdichtung des Bremsstößels 6. 34 ist eine Belüftungsbohrung des Raumes zwischen
dem Hilfskolben 30 und dem Schwimmkolben 31. Mit 35 ist ein zur Führung des dort
austretenden Bremsstößels dienender, dichtender Schraubstopfen bezeichnet. Die Riegel
21 und 22 enthalten Bohrungen 36 und 37. Die Bohrung 37 ist abgewinkelt und führt
zum Hüfszylinderraum 29 a, während die Bohrung 36 vom Zylinder 10
zum Hilfszylinderraum
29 b führt. Der Zylinder 10 und der Hilfszylinderraum 29 b sind mit einer Flüssigkeit
41 gefüllt, die von der dem übertragungszylinder 9 und dem Hilfszylinderraum 29
a füllenden Flüssigkeit 40 getrennt ist. Wirkungsweise Gezeichnet ist die
Bereitschaftsstellung. Darin befinden sich der Primärkolben 8, der Sekundärkolben
11, der Hilfskolben 30 und der Schwimmkolben 31 in Anschlagstellung. Auf dem Stößel
12 lastet eine Rückstellkraft 38 beispielsweise eines Vergasergestänges bzw. Hebelzuges.
Auf dem Bremsstößel 6 lastet eine Rück stellkraft 39 beispielsweise der Feder eines
Bremsbetätigungszylnders. Die Feder 32 kann gegebenenfalls so bemessen sein, daß
sie allein die Rückstellung des Kolbens bewirkt. In der Zeichnung ist aber angenommen,
daß sie additiv wirkt. Der Primärkolben 8 wird mittelbar durch die Flüssigkeit 40
in der gezeichneten Stellung gehalten.
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a) Beim Gasgebers schwenkt der Fuß des Fahrers das Pedal 15 um den
Gelenkbolzen 14. Die Kraft 39 ist zusammen mit der Vorspannkraft der Feder 32 so
groß, daß der Bremsstößel 6 nicht schon bei der Anfangsschubkraft, die ein ungeschickterFahrer
beiSenken der Fußspitze auf den Bremsstöße16 ausübt, nachgibt. Beim Schwenken des
Pedals, das heißt beim Senken der Fußspitze, taucht der Antriebsstößel 7 in den
Übertragungszylinder 9 ein. Dadurch wird der Sekundärkolben 11 im Zylinder 10 zurückgeschoben.
Die Bewegungen sind bei den Maßverhältnissen der Zeichnung genau so, als ob der
Primärkolben 8 und der Sekundärkolben 11 starr miteinander verbunden wären. Die
Vollgasstellungen 8' und 11' sind gestrichelt angedeutet. Da dabei die Flüssigkeit
41 vom Sekundärkolben 11 über die Bohrung 36 teilweise verdrängt ist, nimmt der
Schwimmkolben 31 unter Zusammendrücken der Feder 32 die gestrichelt angedeutete
Stellung 31' ein. Der hydraulische Druck der Flüssigkeit 40; der auf der dem Hilfszylinderraum
29a zugeordneten Fläche des Hilfskolbens 30 lastet, wird durch den auf ihn entgegengesetzt
gerichteten Druck der Flüssigkeit 41 ausreichend ausgeglichen, daß der Hilfskolben
30 beim Eintauchen des Primärkolbens 8 keine Bewegungskraft erhält.
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b) Beim Bremsen aus der Bereitschaftsstellung (ausgezogen gezeichnetes
Pedal 15) tritt der Fahrer durch, ohne mit dem Fuß ein nennenswertes Moment
auszuüben. Das Pedal 15 erfährt dadurch eine Parallelverschiebung und schiebt
den Bremsstößel 6 in den Block 3 hinein. Der Hilfskolben 30 saugt dabei über die
Bohrung 37 einen Teil der Flüssigkeit 40 in den Hilfszylinderraum 29a an,
so daß der Antriebsstößel ? der Bewegung des Bremsstößels 6 nachfolgt. Da die wirksame,
dem Hilfszylinderraum 29 a zugeordnete Fläche des Hilfskolbens 30 gleich groß der
Fläche des Primärkolbens 8 ist, führt der Antriebsstößel 7 die gleiche Bewegung
wie der -Bremsstößel 6 aus. Damit wird die Parallelverschiebung des Pedals hydraulisch
vorbestimmt. Der Fahrer braucht den Fuß nicht steif zu halten. Versucht der Fahrer
(gewollt oder ungewollt) beim Bremsen Gas zu geben, so eilt der Antriebsstößel ?
dem Bremsstößel 6 vor. Der Sekundärkolben 11 reagiert darauf aber nur wenig. Die
Feder 32 spannt sich nämlich beim Bremsen und übt damit über den Schwimmkolben 31
auf die Flüssigkeit 41 einen erhöhten Verdrängungswiderstand aus, wenn der Sekundärkolben
11 sich entgegen :der Rückstellkraft 38 bewegt. Der erhöhte Verdrängungswiderstand
teilt sich über den Primärkolben 8 der Fußspitze mit, der es damit erschwert ist,
den Primärkolben 8 dem Hilfskolben 30 weiter voreilen zu lassen. Tritt der Fahrer
den Bremsstößel 6 ganz durch, was in der Schrecksekunde immer der Fall ist, so ist
ein mit dem Bremsen gleichzeitiges Gasgebers ganz unterbunden. Der Sekundärkolben
11 geht
dann zwangläufig in die gezeichnete Leerlaufstellung, weil
sich das Pedal 15 dann durch einen Anschlag wieder parallel zur ausgezogen gezeichneten
Lage legt und das Verdrängungsvolumen des Primärkolbens 8 genau dem Aufnahmevolumen
des Hilfszylinderraumes 29 a entspricht.
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c) Beim Bremsen unmittelbar aus der Vollgasstellung 15', 8',11' heraus
wird der Sekundärkolben 11 bei stillstehendem Primärkolben 8 in die Leerlaufstellung
gedrängt. Die Saugwirkung des Hilfszylinderraumes 29 a wirkt sich nämlich dann ausschließlich
auf den Sekundärkolben 11 aus. Ferner erhält der Sekundärkolben 11 über die Flüssigkeit
41 einen Schub dadurch, daß der Schwimmkolben 31 sich aus der Stellung 31' heraus
abwärts bewegt. Die Feder 32 unterstützt dann die Rückstellkraft 38.
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d) Beim Anfahren aus einem gebremsten Stillstand des Fahrzeuges am
Berg wird der Bremsstößel 6 langsam zurückgeholt, während der Antriebsstößel 7 in
der vorgeschobenen Stellung verbleibt, d. h., der Fahrer zieht den Absatz des Fußes
an. Dadurch verdrängt die hintere Fläche des Hilfskolbens 30 Flüssigkeit in den
Zylinder 10, so daß der Sekundärkolben 11 allmählich in die Vollgasstellung übergeht.
Bei getrenntem Gas- und Bremspedal ist eine solche Betätigung überhaupt nicht möglich;
man behilft sich bekanntlich in diesem Fall mit der Handbremse.