DE1186343B - Actuating arrangement with power amplifier, in particular on motor vehicles - Google Patents
Actuating arrangement with power amplifier, in particular on motor vehiclesInfo
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Description
Betätigungsanordnung mit Kraftverstärker, insbesondere an Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung mit Kraftverstärker, insbesondere an Kraftfahrzeugen, mit einem Betätigungsglied, z. B. Lenkhebel, Brems- oder Kupplungspedal oder Handbremshebel eines Kraftfahrzeuges, und einem von diesem her über den Kraftverstärker steuerbaren Kraftübertragungsglied, z. B. Lenkstange, Kolbenstange, Umlenkhebel der Bremse od. dgl., wobei der aus einem Servozylinder mit darin geführtem Kolben nebst Kolbenstange bestehende Kraftverstärker einerseits gelenkig mit dem Kraftübertragungsglied verbunden und außerdem mit seiner einen Angriffsstelle an einer gegenüber dem Betätigungsschalter dichter an der Schwenkachse des Betätigungsgliedes liegenden Stelle angeordnet ist und das Betätigungsglied mit dem Kraftübertragungsglied außerdem über einen auf Relativbewegungen beider Glieder ansprechenden und das Druckmittel für den Kraftverstärker steuernden Betätigungsschalter gekuppelt ist.Actuating arrangement with power booster, in particular on motor vehicles The invention relates to an actuating arrangement with a force booster, in particular on motor vehicles, with an actuator, e.g. B. steering lever, brake or clutch pedal or handbrake lever of a motor vehicle, and one of this via the booster controllable power transmission member, e.g. B. handlebar, piston rod, lever the brake od. The like., The one consisting of a servo cylinder with a piston guided therein In addition to the piston rod, the existing power amplifier is on the one hand articulated with the power transmission member connected and also with its one point of attack on one opposite the operating switch is arranged closer to the pivot axis of the actuator located point and the actuating member with the power transmission member also has a Relative movements of both members appealing and the pressure medium for the booster controlling operating switch is coupled.
Bei einer solchen bekannten Betätigungsanordnung greift der Kraftverstärker mit dem freien Ende seiner Kolbenstange am kürzeren Hebelarm eines Winkelhebels an, an dessen anderem Arm einerseits das Kraftübertragungsglied und anderseits - über den Betätigungsschalter - das Betätigungsglied, d. h. gemäß der bekannten Anordnung, ein Bremspedal angreift. Da das Bremspedal um die Lagerstelle des Winkelhebels schwenkbar ist und sich zwischen den beiden Armen des Winkelhebels hindurch erstreckt, befindet sich die genannte Angriffsstelle des freien Kolbenstangenendes des Kraftverstärkers zugleich in der Nähe der Schwenkachse des Betätigungsgliedes. Wird das Bremspedal betätigt, so wird dadurch der Betätigungsschalter im Sinne der Einschaltung des Kraftverstärkers bestätigt, der dann seinerseits über den Winkelhebel das Kraftübertragungsglied betätigt. Mit der geschilderten konstruktiven Anordnung ist bezweckt, eine hinreichende Kraftverstärkung der Bremsbetätigung auf einem möglichst kleinen Raum unterzubringen. Nachteilig ist dabei jedoch, daß zu jeder Bewegung des Kraftübertragungsgliedes zunächst eine bestimmte Bewegung des Betätigungsgliedes vorausgesetzt werden muß, die erst nach Zurücklegung des Einschaltweges des Betätigungsschalters eine Arbeit des Kraftverstärkers und damit eine Bewegung des Kraftübertragungsgliedes herbeiführen kann. Ein solcher notwendiger Leerlauf stört den zügigen Verlauf der Betätigung, was sich nicht nur bei Bremsbetätigungen sondern auch bei anderen und insbesondere bei Lenkradbetätigungen störend bemerkbar machen kann. Bei den bekannten Hilfskraftlenkungen ergibt sich z. B. leicht ein ruckartiges Arbeiten der Lenkung, die in der Mittellage Spiel hat und dann plötzlich einsetzt. Dies trifft ganz besonders dann zu, wenn der Kraftverstärker, wie üblich, von einem -Druckmittelspeicher her beaufschlagt wird.In such a known actuation arrangement, the booster engages with the free end of its piston rod on the shorter lever arm of an angle lever on whose other arm on the one hand the power transmission link and on the other hand - via the operating switch - the operating member, d. H. according to the known arrangement, a brake pedal engages. Since the brake pedal can be pivoted about the bearing point of the angle lever is and extends between the two arms of the bell crank the mentioned point of attack of the free piston rod end of the booster at the same time in the vicinity of the pivot axis of the actuator. Will the brake pedal actuated, the actuation switch is thereby activated in the sense of switching on the Force amplifier confirmed, which then in turn over the angle lever the power transmission link actuated. The purpose of the structural arrangement described is to provide a sufficient one To accommodate the power amplification of the brake actuation in the smallest possible space. The disadvantage here, however, is that for every movement of the force transmission member a certain movement of the actuator must first be assumed, which only does a job after the switch-on path has been covered of the power amplifier and thus bring about a movement of the power transmission member can. Such a necessary idling disturbs the rapid course of the operation, which not only applies to brake applications but also to others and in particular can make noticeable when operating the steering wheel. With the known power steering results z. B. easily a jerky working of the steering, which is in the central position Game and then suddenly kicks in. This is especially true when the booster, as usual, acted upon by a pressure medium accumulator will.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwischen dem Betätigungsglied und dem Kraftübertragungsglied trotz der Kraftverstärkung eine ständig spielfreie Verbindung herzustellen und dadurch jegliches ruckartiges Arbeiten der Anordnung zu vermeiden.The invention is based on the object between the actuator and the power transmission member is constantly backlash-free despite the power amplification Establish connection and thereby any jerky work of the arrangement to avoid.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kraftverstärker mit der einen, dem Kraftübertragungsglied (Lenkstange bzw. Kolbenstange bzw. Umlenkhebel) abgelegenen Angriffsstelle unmittelbar im Betätigungsglied (Lenkhebel bzw. Bremspedal bzw. Handbremshebel) angelenkt ist und ein Durchtrittsquerschnitt des Betätigungsschalters und damit die Arbeitsgeschwindigkeit des Kraftverstärkers über ein Drosselventil einstellbar ist.The object is achieved according to the invention in that the Power amplifier with one, the power transmission link (handlebar or piston rod or reversing lever) remote point of attack directly in the actuating element (steering lever or brake pedal or handbrake lever) is articulated and a passage cross-section of the operating switch and thus the working speed of the booster is adjustable via a throttle valve.
Bei einer solchen Anordnung des Kraftverstärkers besteht zwischen dem Betätigungsglied und dem Kraftübertragungsglied nicht nur über den Betätigungsschalter, sondern auch über den Kraftverstärker selbst eine Verbindung, wobei die letztere von vornherein spielfrei ist, da das Druckmittel des Kraftverstärkers vor dessen Betätigung im Kraftverstärker eingeschlossen ist und diesen Teil zunächst zu einem starren Verbindungsglied macht. Leerläufe und anschließende ruckartige Betätigungen beim Einsetzen der Kraftverstärkung sind also ausgeschlossen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil einer solchen Betätigungsanordnung liegt darin, daß der Lenker des Fahrzeuges beim ersten Anbeginn der Betätigung, d. h. noch vor dem Wirksamwerden der Kraftverstärkung einen stärkeren, dem vollen Betätigungswiderstand proportionalen Widerstand spürt und so noch vor der gewünschten Entlastung eine Rückmeldung über die tatsächlich aufzuwendende Betätigungskraft erhält.With such an arrangement of the booster there is between the actuating element and the power transmission element not only via the actuating switch, but also via the booster itself a connection, the latter being the there is no play from the outset, since the pressure medium of the booster is in front of it Actuation in the booster is included and this part initially to one rigid link makes. Idle runs and subsequent jerky actuations at the onset of the force amplification are therefore excluded. Another essential one The advantage of such an actuation arrangement is that the driver of the vehicle at the first start of operation, d. H. even before the force amplification takes effect a stronger one, the full one Actuation resistance proportional Resistance feels and so a feedback before the desired relief receives the actuating force actually to be used.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der als Lenkkraftverstärker ausgebildete Kraftverstärker einen doppeltwirkenden Kolben mit einer Kolbenstange auf, deren Querschnitt der halben Kolbenquerschnittsfläche entspricht, wobei der kolbenstangenseitige Raum des Servozylinders unter Umgehung des Betätigungsschalters ständig vom Druckmittel beaufschlagt und der andere Raum des Servozylinders über den Betätigungsschalter an das Druckmittel anschließbar ist. Je nach der Zuführung oder Ableitung des Druckmittels aus dem einen, nicht von der Kolbenstange durchsetzten Raum des Servozylinders ergibt sich dann ein Ausschlag der Vorderräder nach der einen oder nach der anderen Seite.According to one embodiment of the invention, the has as a steering booster trained booster a double-acting piston with a piston rod whose cross-section corresponds to half the piston cross-sectional area, the Piston rod-side space of the servo cylinder bypassing the actuation switch constantly acted upon by the pressure medium and the other space of the servo cylinder via the actuating switch can be connected to the pressure medium. Depending on the feed or derivation of the pressure medium from the one, not penetrated by the piston rod Space of the servo cylinder then results in a deflection of the front wheels after the one side or the other.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der genannten Ausführungsform der Erfindung ist der mit dem Servozylinder verbundene Raum des Betätigungsschalters über je ein über einen Schaltarm des Schalters betätigbares und nachgiebig. in seine Abschlußstellung vorgespanntes Abschlußventil mit dem Druckmittelzulauf und mit einem Druckmittelablauf verbunden, wobei es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders zweckmäßig ist, wenn der Querschnitt der zum Servozylinder führenden Austrittsöffnung des Betätigungsschalters über das Drosselventil einstellbar ist. Dadurch kann dann sowohl der Zulauf zum als auch der Rücklauf vom Servozylinder gedrosselt werden. Auch das Drosseln des Zu- und Rücklaufes getrennt ist möglich. ..According to a preferred embodiment of the embodiment mentioned of the invention is the space of the actuating switch connected to the servo cylinder via one actuatable and flexible via a switching arm of the switch. in his Final position preloaded shut-off valve with the pressure medium inlet and with connected to a pressure medium drain, according to a further embodiment of the Invention is particularly useful when the cross section of the leading to the servo cylinder The outlet opening of the actuating switch is adjustable via the throttle valve. This allows both the inlet to and the return from the servo cylinder be throttled. It is also possible to throttle the supply and return separately. ..
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung verläuft der als Bremskraftverstärker einer hydraulisch betätigbaren Fußbremsanlage ausgebildete und einerseits am etwa lotrecht verlaufenden Bremspedal in der Nähe von dessen Lagerstelle angelenkte Kraftverstärker von dieser Anlenkstelle aus entgegen der etwa waagerechten Betätigungsrichtung des Bremspedals schräg nach dem freien Pedalende hin und ist an seinem freien Ende mit dem freien Ende der das Bremspedal in Betätigungsrichtung etwa waagerecht kreuzenden Kolbenstange des Betätigungskolbens der hydraulischen Kraftübertragungsvorrichtung gelenkig verbunden, wobei der Schaltarm des am Bremspedal festgelegten Betätigungsschalters mit einer Stelle der Kolbenstange gekuppelt und diese Kolbenstange außerdem an einer Abstützrolle des Bremspedals vorbeigeführt ist, die die bei einer Kraftverstärkung an der Kolbenstange nach der Lagerstelle des Bremspedals hin wirkenden Seitenkräfte im Sinne einer radialen Abstützung an der Lagerstelle des Bremspedals aufnimmt. Auch bei einer solchen Kraftverstärkung, die hier zugleich als hydraulische Übersetzung wirkt, besteht eine ständige spielfreie Verbindung zwischen dem Bremspedal und der Kolbenstange der hydraulischen Kraftübertragungsvorrichtung.According to another embodiment of the invention, the runs as Brake booster trained a hydraulically operated foot brake system and on the one hand on the approximately perpendicular brake pedal near its bearing point articulated power amplifier from this articulation point against the approximately horizontal Direction of actuation of the brake pedal obliquely towards the free end of the pedal and is at its free end with the free end of the brake pedal in the direction of actuation approximately horizontally crossing piston rod of the actuating piston of the hydraulic Power transmission device articulated, the switching arm of the brake pedal fixed operating switch coupled to one point of the piston rod and this piston rod also passed a support roller of the brake pedal is that which is the case of a force amplification on the piston rod after the bearing point of the brake pedal acting side forces in the sense of a radial support the bearing point of the brake pedal. Even with such a force amplification, which here also acts as a hydraulic transmission, there is a constant backlash-free Connection between the brake pedal and the piston rod of the hydraulic power transmission device.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verläuft der als Bremskraftverstärker einer Handbremseinrichtung ausgebildete und einerseits am etwa lotrecht verlaufenden Umlenkhebel mit Abstand oberhalb dessen Lagerstelle angelenkte Kraftverstärker von dieser Anlenkstelle aus entgegen der etwa waagerechten Betätigungsrichtung des Umlenkhebels schräg nach dessen Lagerstelle hin und ist an seinem freien Ende sowohl mit einer etwa lotrecht verlaufenden und anderseits vor der Lagerstelle des Umlenkhebels ortsfest gelagerten Führungsstange als auch mit einer Verbindungsstange gelenkig verbunden, die anderseits an dem um die Lagerstelle des Umlenkhebels schwenkbaren Handbremshebel an einer nache der Lagerstelle gelegenen Stelle angelenkt ist, wobei der Betätigungsschalter am oberen Ende des Umlenkhebels angeordnet und dessen Schaltarm mit einer im Bereich seines oberen Endes gelegenen Stelle des Handbremshebels verbunden ist.According to a further embodiment of the invention, the runs as Brake booster of a handbrake device trained and on the one hand at about vertically extending reversing lever articulated at a distance above its bearing point Power amplifier from this articulation point against the approximately horizontal direction of actuation of the reversing lever obliquely towards its bearing point and is at its free end both with an approximately perpendicular and on the other hand in front of the bearing point of the Deflection lever fixedly mounted guide rod as well as with a connecting rod articulated, the other hand on the pivotable about the bearing point of the reversing lever Hand brake lever is articulated at a location after the bearing point, wherein the actuating switch is arranged at the upper end of the reversing lever and its switching arm connected to a point of the handbrake lever located in the region of its upper end is.
Auch bei einer solchen Bremskraftverstärkung durch den vorgenannten Kraftverstärker besteht beim Einleiten der Bremsung sofort eine spielfreie Verbindung zwischen dem Handbetätigungsglied und dem eigentlichen Bremsgestänge, während schon nach einer geringfügigen Betätigung die Kraftverstärkung einsetzt, die gegenüber der bisherigen Bremsbetätigung eine entsprechende übersetzungsänderung möglich macht und so für den die Handbremse Bedienenden eine willkommene Verkürzung des Arbeitsweges mit sich bringt.Even with such a brake booster by the aforementioned When braking is initiated, the power booster immediately has a backlash-free connection between the manual actuator and the actual brake linkage, while already after a slight actuation, the force amplification begins, the opposite the previous brake actuation makes it possible to change the gear ratio accordingly and thus a welcome shortening of the commute for those who operate the handbrake brings with it.
In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele der Betätigungsanordnung nach der Erfindung dargestellt; es zeigt F i g. 1 eine Betätigungsanordnung nach der Erfindung für eine Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeuges in einer Draufsicht (die Lenkung befindet sich in ihrer Mittelstellung), F i g. 2 dieselbe Hilfskraftlenkung in einer gleichen ausschnittweisen Darstellung ihrer einen Endstellung, F i g. 3 einen Betätigungsschalter der Hilfskraftlenkung gemäß den F i g. 1 und 2 in einem Längsschnitt nach der Linie 11I-111 der F i g. 4 (in gegenüber den F i g. 1 und 2 stark vergrößertem Maßstab), F i g. 4 denselben Betätigungsschalter in einem Querschnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3, F i g. 5 einen die Anordnung des Betätigungsschalters an einem Lenkhebel veranschaulichenden Teilschnitt der Hilfskraftlenkung nach der Linie V-V der F i g. 1 (in gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstab), F i g. 6 einen der F i g. 5 entsprechenden Teilschnitt einer abgewandtelten Anordnung des Betätigungsschalters am Lenkhebel, F i g. 7 eine Betätigungsanordnung nach der Erfindung einer hydraulischen Fußbremsanlage in einer Seitenansicht, F i g. 8 in gleicher Ansicht eine Betätigungsanordnung gemäß der Erfindung einer Handbremseinrichtung.In the drawings are explained in more detail in the following description Embodiments of the actuator assembly according to the invention shown; it shows Fig. 1 shows an actuation arrangement according to the invention for a power steering system a motor vehicle in a top view (the steering is in its middle position), F i g. 2 the same power steering system in the same detail representation its one end position, F i g. 3 an actuation switch of the power steering according to FIGS. 1 and 2 in a longitudinal section along the line 11I-111 of FIG. 4 (on a scale greatly enlarged compared to FIGS. 1 and 2), FIG. 4 the same Actuating switch in a cross section along the line IV-IV of FIG. 3, F i G. 5 shows the arrangement of the actuation switch on a steering lever Partial section of the power steering along the line V-V in FIG. 1 (in opposite F i g. 1 enlarged scale), F i g. 6 one of the F i g. 5 corresponding partial section a modified arrangement of the control switch on the steering lever, F i g. 7 a Actuating arrangement according to the invention of a hydraulic foot brake system in one Side view, FIG. 8 shows, in the same view, an actuating arrangement according to FIG Invention of a handbrake device.
Bei der in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Hilfskraftlenkung kann ein Lenkhebel l in üblicher, nicht besonders dargestellter Weise von einem Lenkrad her über eine Lenkspindel um eine am Fahrzeugaufbau angeordnete Lagerstelle 2 innerhalb einer etwa waagerecht verlaufenden Ebene hin- und hergeschwenkt werden. An seinem freien, in Fahrtrichtung nach vorn ragenden Ende ist der Lenkhebel 1 über einen Betätigungsschalter 3 in nachstehend noch näher beschriebener Weise mit dem einen Ende einer quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Lenkstange 4 gekuppelt, die anderseits über einen weiteren, in seiner Länge und Anordnung dem Lenkhebel 1 gleichenden Hebel 5 am Fahrzeugaufbau gelagert ist. Von beiden Enden der Lenkstange 4 führen weitere Lenkgestänge 6 a und 6 b zu in nicht besonders dargestellter Weise mit Radträgern verbundenen Hebeln 7 a und 7 b, über die je ein Rad 8 a und 8 b tragende Radträger um je einen an der Vorderachse 9 gelagerten Lenkzapfen 10 a bzw. 10 b im Sinne eines entsprechenden Radausschlages geschwenkt werden können.In the case of the FIGS. 1 to 5, a steering lever l can be pivoted back and forth from a steering wheel via a steering spindle around a bearing 2 located on the vehicle body within an approximately horizontal plane in the usual, not specifically shown manner. At its free end protruding forward in the direction of travel, the steering lever 1 is coupled to one end of a handlebar 4 extending transversely to the direction of travel via an actuation switch 3 in the manner described in more detail below, and the other via another, in its length and arrangement, the steering lever 1 equal lever 5 is mounted on the vehicle body. From both ends of the handlebar 4 , more steering linkages 6 a and 6 b lead to levers 7 a and 7 b connected to wheel carriers in a manner not shown, via which one wheel 8 a and 8 b supporting wheel carriers are each supported by one on the front axle 9 Steering pin 10 a and 10 b can be pivoted in the sense of a corresponding wheel deflection.
Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist an der Lenkstange 4 die Kolbenstange 11 eines Kolbens 12 angelenkt, der in einem Servozylinder 13 verschiebbar geführt ist. Das der Kolbenstange 11 abgelegene Ende des Servozylinders 13 ist seinerseits an einer im Mittelbereich des Lenkhebels 1 befindlichen Stelle angelenkt. Der lenkhebelseitige Raum 14 des Servozylinders 13 ist über eine Leitung 15, den Betätigungsschalter 3 und eine Druckleitung 16 an einen üblichen, nicht dargestellten Druckmittelspeicher angeschlossen, von dem ein Druckmittel, z. B. Drucköl, mit im wesentlichen konstantem Arbeitsdruck geliefert werden kann. Noch vor dem Betätigungsschalter 3 ist von der Druckleitung 16 eine in den kolbenstangenseitigen Ringraum 18 des Servozylinders 13 führende Zweigleitung 17 abgezweigt. Da der Querschnitt der Kolbenstange 11 halb so groß wie der Querschnitt des Kolbens 12 bemessen ist, ist auch der Ringquerschnitt des Ringraumes 18 halb so groß wie der Querschnitt des anderen Raumes 14 des Servozylinders 13. Schließlich führt aus dem nachstehend näher beschriebenen Betätigungsschalter 3 noch eine Ableitung 19 zu einem nicht dargestellten Vorratsbehälter des Druckmittelkreislaufes zurück.As shown in FIG. 1, the piston rod 11 of a piston 12 is articulated on the handlebar 4 and is guided in a servo cylinder 13 so as to be displaceable. The end of the servo cylinder 13 remote from the piston rod 11 is in turn articulated to a point located in the central region of the steering lever 1. The steering lever-side space 14 of the servo cylinder 13 is connected via a line 15, the actuating switch 3 and a pressure line 16 to a conventional, not shown pressure medium accumulator, from which a pressure medium, for. B. pressure oil, can be supplied with a substantially constant working pressure. Before the actuating switch 3, a branch line 17 leading into the piston rod-side annular space 18 of the servo cylinder 13 is branched off from the pressure line 16. Since the cross section of the piston rod 11 is half the size of the cross section of the piston 12 , the ring cross section of the annular space 18 is also half the size of the cross section of the other space 14 of the servo cylinder 13 Discharge 19 back to a reservoir, not shown, of the pressure medium circuit.
Wie aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, mündet die Druckleitung 16 in eine Kammer 20 des Betätigungsschalters 3 ein, die über ein Abschlußventil 21 mit einem Raum 22 in Verbindung steht, von dem die Leitung 15 zum Servozylinder 13 ausgeht. Der Raum 22 steht über ein weiteres Abschlußventil 23 noch mit einer Kammer 24 in Verbindung, von der die Ableitung 19 ausgeht. Die beiden, parallel zueinander verlaufenden Abschlußventile 21 und 23 sind durch je eine Rückstellfeder 25 bzw. 26 in ihre in F i g. 3 dargestellte Abschlußstellungen vorgespannt und können über einen auf dem Betätigungsschalter 3 schwenkbar gelagerten Schaltarm 27 wahlweise - je nach der Schwenkrichtung des Schaltarmes 27 - geöffnet werden. Schließlich ist der Raum 22 noch von einem Drosselventil 28 durchsetzt, das mit seinem nadelförmigen Ventilkörper in die Eintrittsöffnung der Leitung 15 hineinragt und durch seine axiale Verstellung ein Einstellen des Querschnittes zuläßt, durch den der Raum 22 mit dem Innern der Leitung 15 in Verbindung steht. Im übrigen sind die Kammern 20 und 24 und der Raum 22 entsprechend der Darstellung nach außen dicht abgeschlossen.As shown in FIGS. 3 and 4, the pressure line 16 opens into a chamber 20 of the actuating switch 3, which is connected via a shut-off valve 21 to a space 22 from which the line 15 to the servo cylinder 13 extends. The space 22 is connected via a further shut-off valve 23 to a chamber 24 from which the discharge line 19 emanates. The two shutoff valves 21 and 23 , which run parallel to one another, are in each case a return spring 25 and 26 in their in F i g. 3 final positions shown are biased and can be opened via a switch arm 27 pivotably mounted on the actuating switch 3 - depending on the pivoting direction of the switch arm 27. Finally, the space 22 is traversed by a throttle valve 28 , which protrudes with its needle-shaped valve body into the inlet opening of the line 15 and, through its axial adjustment, allows the cross-section through which the space 22 is connected to the interior of the line 15 to be adjusted. In addition, the chambers 20 and 24 and the space 22 are sealed off from the outside as shown.
Gemäß F i g. 5 ist der Betätigungsschalter 3 in dem ein Hohlprofil aufweisenden Lenkhebel l festgelegt, und der am Betätigungsschalter 3 gelagerte Schaltarm 27 mit seinem freien Ende an einem Zapfen 29 der Lenkstange 4 angelenkt, der sich quer zu der Lenkstange und zugleich parallel zur Schwenkachse des Lenkhebels 1 erstreckt und mit der Lenkstange 4 starr verbunden ist. Der Lenkhebel weist an der Stelle des Zapfens 29 eine gegenüber dem Zapfen größere ovale Ausnehmung 1 a auf, so daß der Zapfen 29 und damit auch die Lenkstange 4 gegenüber dem Lenkhebel l eine bestimmte Relativbewegung in Längsrichtung der Lenkstange 4 durchführen kann. Am Zapfen 29 greifen jedoch in Längsrichtung der Lenkstange 4 zwei gegenüberliegende Druckfedern 30 an, die bestrebt sind, den Zapfen 29 in seiner in F i g. 5 dargestellten Mittelstellung zu halten, bei der sich auch der Schaltarm 27 in seiner Mittelstellung befindet und der Betätigungsschalter 3 geschlossen ist. Als Schließstellung des Betätigungsschalters 3 wird in diesem Zusammenhang dessen in F i g. 3 dargestellte Stellung bezeichnet, bei der die beiden Abschlußventile 21 und 23 geschlossen sind und somit weder Druckflüssigkeit in den Raum 14 des Servozylinders 13 gelangen noch Druckflüssigkeit aus diesem Raum in den Vorratsbehälter des Druckmittelkreislaufes abfließen kann.According to FIG. 5, the actuating switch 3 is fixed in the steering lever l, which has a hollow profile, and the switching arm 27 mounted on the actuating switch 3 is articulated with its free end to a pin 29 of the steering rod 4, which extends transversely to the steering rod and at the same time parallel to the pivot axis of the steering lever 1 and is rigidly connected to the handlebar 4. At the location of the pin 29, the steering lever has an oval recess 1 a larger than the pin, so that the pin 29 and thus also the steering rod 4 can perform a certain relative movement in the longitudinal direction of the steering rod 4 with respect to the steering lever 1. In the longitudinal direction of the handlebar 4, however, two opposing compression springs 30 act on the pin 29, which strive to keep the pin 29 in its position in FIG. 5 to hold the middle position shown, in which the switching arm 27 is in its middle position and the actuating switch 3 is closed. In this context, the closed position of the actuating switch 3 is shown in FIG. 3 denotes the position shown in which the two shut-off valves 21 and 23 are closed and thus neither pressurized fluid can get into the space 14 of the servo cylinder 13 nor pressurized fluid can flow out of this space into the reservoir of the pressure medium circuit.
Die beschriebene Hilfskraftlenkung arbeitet folgendermaßen: Es sei zunächst angenommen, daß sich die Lenkung in der in F i g. 1 dargestellten Mittelstellung befindet und am Lenkrad keine Kraft ausgeübt wird. Diesem Zustand entspricht die vorgenannte Schließstellung des Betätigungsschalters 3. bei der das im Raum 14 des Servozylinders 13 eingeschlossene Druckmittel abgeriegelt ist und der in seinem Ringraum 18 ständig beaufschlagte Servozylinder 13 in Verbindung mit dem Kolben 12 und der Kolbenstange 11 einen praktisch starren Verbindungskörper zwischen dem Lenkhebel l und der Lenkstange 4 bildet. Diese starre Verbindung entspricht der einfachen, rein mechanischen Lenkung und ist besonders vorteilhaft, weil der Fahrer auch ohne Betätigung des Lenkrades einen ständigen guten Kontakt zu den gelenkten Vorderrädern spürt.The power steering system described works as follows: It is initially assumed that the steering is in the position shown in FIG. 1 is in the middle position shown and no force is exerted on the steering wheel. This state corresponds to the aforementioned closed position of the actuating switch 3, in which the pressure medium enclosed in the space 14 of the servo cylinder 13 is sealed off and the servo cylinder 13, which is constantly acted upon in its annular space 18, forms a practically rigid connecting body between the steering lever in connection with the piston 12 and the piston rod 11 l and the handlebar 4 forms. This rigid connection corresponds to the simple, purely mechanical steering and is particularly advantageous because the driver feels constant good contact with the steered front wheels even without operating the steering wheel.
Wird nunmehr das Lenkrad beispielsweise im Sinne einer Einfahrt in eine Linkskurve und dementsprechend im Sinne einer Schwenkung des Lenkhebels 1 im Uhrzeigersinn gedreht, so hat dies zunächst eine Mitnahme der Lenkstange 4 über die Einheit Servozylinder 13 und Kolbenstange 11 zur Folge, wobei der tatsächlich auftretende Lenkwiderstand noch auf das Lenkrad zurückwirkt und der Fahrer somit über das Lenkrad immer noch einen guten Kontakt zu den gelenkten Rädern verspürt. Die sich ändernde Winkelstellung des Lenkhebels 1 hat nun zugleich eine Relativbewegung des Zapfens 29 der Lenkstange 4 gegenüber dem Lenkhebel 1 zur Folge, und zwar gemäß F i g. 5 eine Bewegung nach links, bei der die linke Druckfeder 30 etwas zusammengedrückt und die rechte Druckfeder entsprechend entspannt wird. Dies bedeutet für den Schaltarm 27 eine entsprechende Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn, die gemäß F i g. 3 eine Öffnung des Abschlußventils 21 zur Folge hat. Infolgedessen strömt nunmehr das Druckmittel aus der Druckleitung 16 durch die Kammer 20 und den Raum 22 des Betätigungsschalters 3 in die Leitung 15, die in den Raum 14 des Servozylinders 13 einmündet. Entsprechend dem größeren Querschnitt des Raumes 14 gegenüber dem Querschnitt des Ringraumes 18, der über die Zweigleitung 17 ebenfalls vom Druckmittel beaufschlagt ist, wird deshalb der Kolben 12 aus dem Servozylinder 13 hinausbewegt, was einer kraftverstärkten weiteren Bewegung der Lenkstange 4 (gemäß F i g. 1) nach rechts und zugleich einer entsprechenden Vergrößerung des zwischen dem Lenkhebel 1 und der Lenkstange 4 eingeschlossenen Winkels entspricht. Die über den Kraftverstärker bewirkte Verschiebung der Lenkstange 4 führt aber gleichzeitig zu einer Zurückverschiebung des Zapfens 29 - gemäß F i g. 5 nach rechts - in seine in F i g. 5 dargestellte Mittelstellung, bei der der Betätigungsschalter 3 wieder geschlossen ist. Die beschriebene Kraftverstärkung hört also wieder auf, sobald der vom Lenkrad her eingeleitete Lenkausschlag über den Kraftverstärker genau ausgeführt ist.If the steering wheel is now turned, for example, in the sense of entering a left turn and accordingly in the sense of pivoting the steering lever 1 clockwise, this initially entails driving the steering rod 4 via the servo cylinder 13 and piston rod 11 unit, with the steering resistance actually occurring still has an effect on the steering wheel and the driver thus still feels good contact with the steered wheels via the steering wheel. The changing angular position of the steering lever 1 now simultaneously results in a relative movement of the pin 29 of the steering rod 4 with respect to the steering lever 1, namely according to FIG. 5 a movement to the left, in which the left compression spring 30 is compressed somewhat and the right compression spring is correspondingly relaxed. For the switching arm 27, this means a corresponding pivoting movement in the counterclockwise direction, which according to FIG. 3 an opening of the shut-off valve 21 has the consequence. As a result, the pressure medium now flows from the pressure line 16 through the chamber 20 and the space 22 of the actuating switch 3 into the line 15, which opens into the space 14 of the servo cylinder 13. Corresponding to the larger cross section of the space 14 compared to the cross section of the annular space 18, which is also acted upon by the pressure medium via the branch line 17, the piston 12 is therefore moved out of the servo cylinder 13 , which results in a further force-amplified movement of the steering rod 4 (according to FIG. 1) to the right and at the same time corresponds to a corresponding increase in the angle enclosed between the steering lever 1 and the steering rod 4. The displacement of the handlebar 4 brought about by the power amplifier leads, however, at the same time to a backward displacement of the pin 29 - according to FIG. 5 to the right - in its in F i g. 5 shown middle position, in which the actuating switch 3 is closed again. The force amplification described thus stops again as soon as the steering angle initiated by the steering wheel has been carried out precisely via the force amplifier.
Will der Fahrer in der vorstehend angenommenen Weise in die Kurve einfahren und dementsprechend einen größeren Radeinschlag herbeiführen, so dreht er das Lenkrad auch nach dem Einsetzen der beschriebenen Kraftverstärkung noch weiter, wodurch der Betätigungsschalter 3 im Sinne einer Nachlaufsteuerung wirkt, die erst dann aufhört, wenn auch der Lenkausschlag des Lenkrades aufgehört hat und der Zapfen 29 wieder in seine aus F i g. 5 ersichtliche Mittelstellung zurückgekehrt ist. F i g. 2 zeigt die Stellung der beschriebenen Teile der Lenkvorrichtung bei voll eingeschlagenen Vorderrädern.If the driver wants to enter the curve in the manner assumed above and accordingly bring about a larger wheel lock, he continues to turn the steering wheel even after the onset of the force amplification described, whereby the operating switch 3 acts in the sense of a follow-up control, which only stops when the steering angle of the steering wheel has also stopped and the pin 29 returns to its position shown in FIG. 5 apparent middle position has returned. F i g. 2 shows the position of the parts of the steering device described with the front wheels fully turned.
Zu beachten ist, daß der Servozylinder 13 am Lenkhebel l in dessen Mittelbereich angelenkt ist, wobei zwischen dem Hebelarm a, mit dem beim Einleiten einer Lenkbewegung zunächst über den eine starre Einheit bildenden Kraftverstärker auf die Lenkstange 4 eingewirkt wird, und dem vollen Hebelarm b, mit dem der Lenkhebel 1 über den Betätigungsschalter 3 an der Lenkstange 4 angreift, ein Hebelarmverhältnis a : b besteht. Infolgedessen wirkt dem ersten Lenkradausschlag, bei dem der Kraftverstärker noch nicht wirksam ist, nur ein entsprechend kleinerer Widerstand entgegen als es der Fall ist, wenn z. B. das Druckmittel ausfallen sollte. In einem solchen Falle ist nur noch eine rein mechanische Lenkarbeit möglich, bei der die Lenkstange 4 allein über den vollen Hebelarm b des Lenkhebels 1 von Hand betätigbar ist. Aus dieser Wirkungsweise geht zugleich hervor, daß die zu Beginn eines Lenkausschlages erforderliche Lenkkraft am Lenkrad ,rotz der beschriebenen Rückmeldung nur etwa halb so groß wie ohne kraftverstärkte Lenkbetätigung zu sein braucht.It should be noted that the servo cylinder 13 is articulated on the steering lever l in its central area, whereby between the lever arm a, with which, when a steering movement is initiated, the steering rod 4 is initially acted on via the force booster, which forms a rigid unit, and the full lever arm b, with which the steering lever 1 engages the steering rod 4 via the actuating switch 3 , there is a lever arm ratio a: b . As a result, the first steering wheel deflection, at which the booster is not yet effective, counteracts only a correspondingly smaller resistance than is the case when, for. B. the pressure medium should fail. In such a case, only a purely mechanical steering work is possible, in which the handlebar 4 can be operated by hand solely via the full lever arm b of the steering lever 1. This mode of operation also shows that the steering force required at the steering wheel at the beginning of a steering angle, in spite of the feedback described, only needs to be about half as large as without power-assisted steering actuation.
Sollen die Räder 8 a, 8 b nach rechts eingeschlagen werden, so erfordert dies eine Schwenkung des Lenkhebels 1 im Gegenuhrzeigersinn. Dies bringt eine Relativbewegung des Zapfens 29 gegenüber dem Lenkhebel 1 nach rechts (vgl. F i g. 5) mit sich, woraus nunmehr eine Öffnung des Abschlußventils 23 (vgl. F i g. 3) folgt. Eine solche Öffnung hat eine Verbindung der Leitung 15 über den Raum 22 und die Kammer 24 des Betätigungsschalters 3 mit der Ableitung 19 zur Folge. Das Druckmittel kann also aus dem Raum 14 des Servozylinders 13 drucklos abströmen, wodurch sich nunmehr der im Ringraum 18 wirksame volle Druck des Druckmittels im Sinne einer Einwärtsverschiebung des Kolbens 12 in den Servozylinder 13 hinein auswirkt. Auf diese Weise erfolgt also auch eine kraftverstärkte Lenkbetätigung beim Einschlagen der Räder nach rechts.If the wheels 8 a, 8 b are to be turned to the right, this requires pivoting the steering lever 1 in a counterclockwise direction. This brings about a relative movement of the pin 29 with respect to the steering lever 1 to the right (cf. FIG. 5), which now results in an opening of the shut-off valve 23 (cf. FIG. 3). Such an opening results in a connection of the line 15 via the space 22 and the chamber 24 of the actuating switch 3 to the discharge line 19 . The pressure medium can therefore flow out of the space 14 of the servo cylinder 13 without pressure, as a result of which the full pressure of the pressure medium effective in the annular space 18 now acts in the sense of an inward displacement of the piston 12 into the servo cylinder 13 . In this way, there is also a power-assisted steering actuation when the wheels are turned to the right.
Damit der Einsatz der Kraftverstärkung nicht zu plötzlich erfolgt, ist im Betätigungsschalter 3 an der Stelle der Austrittsöffnung des Raumes 22 durch das Drosselventil 28 eine Drosselstelle geschaffen, die in ihrem Querschnitt durch entsprechendes Drehen des Ventilkörpers von außen her in ihrem Querschnitt beliebig eingestellt werden kann. Infolgedessen kann dadurch auch die Zu- und Ablaufgeschwindigkeit des Druckmittels zum bzw. vom Servozylinder 13 beliebig geregelt werden.So that the power amplification is not applied too suddenly, a throttle point is created in the actuating switch 3 at the point of the outlet opening of the space 22 through the throttle valve 28 , the cross-section of which can be set as desired in its cross-section by rotating the valve body from the outside. As a result, the inflow and outflow speed of the pressure medium to and from the servo cylinder 13 can be regulated as desired.
In F i g. 6 ist eine etwas abgewandelte Verbindung des im Lenkhebel l festgelegten Betätigungsschalters 3 mit der Lenkstange 4 dargestellt. Hier ist das freie Ende des Schaltarmes 27 mit dem einen Ende eines am Lenkhebel 1 an der Stelle 31 gelagerten Doppelhebels 32 gekuppelt, an dessen anderem Ende die Lenkstange 4 angelenkt ist. Beiderseits des einen Armes des Doppelhebels 32 greifen den Druckfedern 30 entsprechende Druckfedern 30 a an, die anderseits am Lenkhebel l abgestützt sind und den Doppelhebel 32 nachgiebig in seine aus F i g. 6 ersichtliche Mittelstellung vorspannen. Die Wirkungsweise der Kraftverstärkung ist bei dieser Verbindung des Lenkhebels 1 mit der Lenkstange 4 grundsätzlich die gleiche wie bei der in F i g. 5 dargestellten Verbindung. Da die Ausschläge des Schaltarmes 27 hier jedoch spiegelbildlich zu den Ausschlägen gemäß F i g. 5 erfolgen, muß der Betätigungsschalter 3 lediglich gegenüber der Ausführung gemäß F i g. 5 um 180° gedreht in den Lenkhebel 1 eingebaut werden.In Fig. 6 shows a somewhat modified connection between the actuation switch 3 fixed in the steering lever 1 and the handlebar 4. Here the free end of the switching arm 27 is coupled to one end of a double lever 32 mounted on the steering lever 1 at the point 31 , at the other end of which the steering rod 4 is articulated. On both sides of one arm of the double lever 32 engage the compression springs 30 corresponding compression springs 30a, which are on the other hand supported l on the steering lever and the double lever 32 resiliently into its off F i g. 6 Preload the apparent center position. In this connection of the steering lever 1 with the steering rod 4 , the mode of operation of the force amplification is basically the same as in the case of the one in FIG. 5 connection shown. Since the deflections of the switching arm 27 here are a mirror image of the deflections according to FIG. 5 take place, the actuating switch 3 only has to be compared to the embodiment according to FIG. 5 rotated by 180 ° can be installed in the steering lever 1.
Bei der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform der Betätigungsanordnung handelt es sich um eine solche für eine Fußbremsanlage, die auf den Betätigungskolben 33 einer im übrigen nicht näher dargestellten Kraftübertragungsvorrichtung zu den Fahrzeugbremsen einwirkt. Die Fußbremsanlage besteht aus einem an einer oberen Lagerstelle 34 des Fahrzeugaufbaus angelenkten Bremspeda135, einem aus dem Servozylinder 13 nebst Kolben 12 und Kolbenstange 11 a bestehenden Kraftverstärker und einer am freien Ende der Kolbenstange 11 a angelenkten, an ihrem anderen Ende auf den Betätigungskolben 33 einwirkenden Kolbenstange 36. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Servozylinder 13 mit seinem geschlossenen Ende an einer in der Nähe der Lagerstelle 34 befindlichen Stelle 37 am Bremspedal 35 angelenkt ist und der Kraftverstärker von dieser Stelle aus entgegen der etwa waagerechten Betätigungsrichtung des Bremspedals schräg nach dem freien Pedalende hin verläuft, während die am freien Ende der Kolbenstange 11 a angelenkte weitere Kolbenstange 36 des Bremspedals in seiner Betätigungsrichtung etwa waagerecht kreuzt. Außerdem ist am Bremspedal 35 an der der Lagerstelle 34 zugekehrten Seite der Kreuzungsstelle eine Abstützrolle 38 für die Kolbenstange 36 gelagert. Mit dieser Abstützrolle 38 kann ein auf der Kolbenstange 36 festgelegter Anschlag 39 insbesondere im Falle eines Ausfalls der Kraftverstärkung in nachstehend noch näher beschriebener Weise zusammenwirken.In the case of the in FIG. The embodiment of the actuation arrangement shown in FIG. 7 is one for a foot brake system which acts on the actuation piston 33 of a force transmission device to the vehicle brakes, which is otherwise not shown in detail. The Fußbremsanlage consists of an upper at a bearing point 34 of the vehicle body hinged Bremspeda135, one of the servo cylinder 13 together with piston 12 and piston rod 11 a existing power amplifier and at the free end of the piston rod 11a articulated, at its other end on the actuating piston 33 acting piston rod 36. The arrangement is such that the closed end of the servo cylinder 13 is articulated to a point 37 on the brake pedal 35 located near the bearing point 34 and the booster from this point diagonally afterwards counter to the approximately horizontal direction of actuation of the brake pedal runs towards the free end of the pedal, while the articulated at the free end of the piston rod 11 a further piston rod 36 of the brake pedal crosses approximately horizontally in its direction of actuation. In addition, a support roller 38 for the piston rod 36 is mounted on the brake pedal 35 on the side of the intersection facing the bearing point 34. A stop 39 fixed on the piston rod 36 can interact with this support roller 38 , in particular in the event of a failure of the force amplification, in a manner which will be described in more detail below.
Während der Anschlag 39 an der Kolbenstange 36 zwischen der Abstützrolle 38 und dem Betätigungskolben 33 angeordnet ist, ist an dem zwischen der Abstützrolle 38 und der Anlenkstelle der Kolbenstange 11 a gelegenen Teil der Kolbenstange 36 der Schaltarm 27 des Betätigungsschalters 3 angeienkt, der seinerseits am Bremspedal 35 festgelegt und hier über seine Leitung 15 mit dem Ringraum 18 des Servozylinders 13 verbunden ist. Der andere Raum 14 des Servozylinders 13 ist bei dieser einfach wirkenden Ausbildung des Kraftverstärkers nicht an den Druckmittelkreislauf angeschlossen und statt dessen lediglich (in nicht besonders dargestellter Weise) entlüftet. Im übrigen ist der Betätigungsschalter 3 in der bereits beschriebenen Weise einerseits an die Druckleitung 16 und andererseits an die Ableitung 19 des Druckmittelkreislaufes angeschlossen, wobei in diesem Falle von der Druckleitung 16 her keine Zweigleitung zum Kraftverstärker führt.While the stop 39 is arranged on the piston rod 36 between the support roller 38 and the actuating piston 33, the switching arm 27 of the actuating switch 3 is articulated on the part of the piston rod 36 located between the support roller 38 and the articulation point of the piston rod 11 a, which in turn is hinged to the brake pedal 35 and is connected here via its line 15 to the annular space 18 of the servo cylinder 13. The other space 14 of the servo cylinder 13 is not connected to the pressure medium circuit in this single-acting design of the force booster and instead is only vented (in a manner not specifically shown). Otherwise, the actuating switch 3 is connected in the manner already described to the pressure line 16 on the one hand and to the discharge line 19 of the pressure medium circuit on the other hand, in which case no branch line leads from the pressure line 16 to the booster.
Wird das Bremspedal 35 aus der in F i g. 7 dargestellten Ausgangsstellung betätigt und damit im Uhrzeigersinn geschwenkt, so besteht von vornherein eine spielfreie Verbindung über den zunächst als starres Verbindungsglied wirkenden Kraftverstärker und die Kolbenstange 36 zum Betätigungskolben 33 der Kraftübertragungsvorrichtung. Der Fahrer spürt somit von vornherein einen der ersten aufzuwendenden Bremskraft proportionalen Rückdruck. Durch die Betätigung des Bremspedals 35 entsteht jedoch zugleich eine gewisse Relativbewegung des Bremspedals 35 gegenüber der Kolbenstange 36, die schon nach einem ersten kleinen Betätigungsweg über den Schaltarm 27 zu einer Betätigung des Betätigungsschalters 3 führt, durch den nunmehr das Druckmittel von der Druckleitung 16 her über die Leitung 15 in den Ringraum 18 des Servozylinders 13 geleitet wird. Die Folge ist eine Einwärtsbewegung des Kolbens 12 in den Servozylinder 13 hinein, was zwangläufig zu einer entsprechenden weiteren Betätigung des Betätigungskolbens 33 über die Kolbenstange 36 führt. Würde die Kolbenstange 36 nicht über den Betätigungsschalter 3 mit dem Bremspedal 35 verbunden und an der Abstützrolle 38 abgestützt sein, so würde die Arbeit des Kraftverstärkers lediglich im Sinne einer hydraulischen Übersetzung wirken und zugleich zu einer Schwenkbewegung der Kolbenstange 36 um ihre Lagerstelle am Betätigungskolben 33 im Gegenuhrzeigersinn führen, wobei am Bremspedal 35 nach wie vor der gleiche Anteil der Bremskraft wie zu Beginn der Bremsbetätigung spürbar wäre. Der einzige Unterschied gegenüber einer rein mechanischen Betätigung des Betätigungskolbens 33 würde darin liegen, daß einem bestimmten Bremspedalausschlag ein gegenüber der mechanischen Betätigung größerer Weg des Betätigungskolbens 33 zugeordnet ist. Demgegenüber verhindert bei der dargestellten Betätigungsanordnung einerseits die Kupplung der Kolbenstange 36 mit dem am Bremspedal 35 festgelegten Betätigungsschalter 3 und anderseits die Abstützrolle 38 jegliche nennenswerte Schwenkbewegung der Kolbenstange 36, woraus eine Kraftverstärkung der Bremspedalbetätigung folgt, die der an der Abstützrolle 38 wirksamen Abstützkraft der Kolbenstange 36 radial zum Bremspedal 35 entspricht. Dementsprechend wird das Bremspedal 35 bei der weiteren kraftverstärkten Betätigung zugleich entlastet.If the brake pedal 35 from the in F i g. 7 is actuated and thus pivoted clockwise, there is a backlash-free connection from the outset via the force booster, which initially acts as a rigid connecting member, and the piston rod 36 to the actuating piston 33 of the force transmission device. The driver thus feels from the outset a back pressure proportional to the first braking force to be applied. By actuating the brake pedal 35, however, a certain relative movement of the brake pedal 35 with respect to the piston rod 36 arises at the same time, which already leads to an actuation of the actuating switch 3 after a first small actuation path via the switching arm 27, through which the pressure medium from the pressure line 16 is now over the line 15 is passed into the annular space 18 of the servo cylinder 13. The result is an inward movement of the piston 12 into the servo cylinder 13, which inevitably leads to a corresponding further actuation of the actuating piston 33 via the piston rod 36. If the piston rod 36 were not connected to the brake pedal 35 via the actuating switch 3 and supported on the support roller 38, the work of the booster would only act in the sense of a hydraulic translation and at the same time to a pivoting movement of the piston rod 36 about its bearing on the actuating piston 33 in the Run counterclockwise, with the same proportion of the braking force still being felt on the brake pedal 35 as at the beginning of the brake actuation. The only difference compared to a purely mechanical actuation of the actuating piston 33 would be that a certain brake pedal stroke is associated with a travel of the actuating piston 33 which is greater than that of the mechanical actuation. In contrast, in the illustrated actuation arrangement, the coupling of the piston rod 36 with the actuation switch 3 fixed on the brake pedal 35 and the support roller 38 prevent any significant pivoting movement of the piston rod 36, which results in a force amplification of the brake pedal actuation that corresponds to the support force of the piston rod 36 acting on the support roller 38 corresponds radially to the brake pedal 35. Correspondingly, the brake pedal 35 is relieved at the same time during the further force-intensified actuation.
Der Anschlag 39 auf der Kolbenstange 36 bezweckt im Falle eines Ausfalles des Druckmittels den empfindlichen Betätigungsschalter 3 vor stärkeren mechanischen Beanspruchungen zu bewahren. Die Anordnung des Anschlages 39 ist in nicht besonders dargestellter Weise so getroffen, daß die Abstützrolle 38 bei einem Ausfall der Druckerzeugung schon bei einer Relativbewegung des Bremspedals 35 gegenüber der Kolbenstange 36, die den möglichen Schwenkweg des Schaltarmes 27 noch nicht ganz ausnutzt, gegen den Anschlag 39 anschlägt und damit die mechanische Mitnahme der Kolbenstange 36 vom Bremspedal 35 her bewirkt. Zu beachten ist, _daß bei dieser mechanischen Bremsbettäigung die hydraulische Übersetzung wegfällt und am Bremspedal auch eine wesentlich größere, d. h. etwa dem Hebelarmverhältnis bi : a1 entsprechend größere Kraft als bei der kraftverstärkten Bremsbetätigung angewendet werden muß.The purpose of the stop 39 on the piston rod 36 is to protect the sensitive actuating switch 3 from greater mechanical stress in the event of a failure of the pressure medium. The arrangement of the stop 39 is made in a manner not particularly shown that the support roller 38 in the event of failure of the pressure generation already with a relative movement of the brake pedal 35 with respect to the piston rod 36, which does not yet fully utilize the possible pivoting of the switching arm 27, against the stop 39 strikes and thus causes the mechanical entrainment of the piston rod 36 from the brake pedal 35. It should be noted that with this mechanical brake application, the hydraulic transmission is omitted and a much greater force, ie corresponding to the lever arm ratio bi: a1, has to be applied to the brake pedal than with the power-assisted brake application.
Das Bremspedal 35 ist durch eine übliche, nicht dargestellte Feder in seine aus F i g. 7 ersichtliche Ausgangsstellung vorgespannt. Wird das Bremspedal also nach einer Bremsbetätigung wieder freigegeben, so bewirkt diese Feder sogleich eine erste Schwenkbewegung des Bremspedals im Gegenuhrzeigersinn, bei der sich der Betätigungsschalter 3 relativ zur Kolbenstange 36 nach rechts bewegt, was einer Schwenkung des Schaltarmes 27 im Gegenuhrzeigersinn entspricht. Diese Schwenkung hat eine Verbindung des Ringraumes 18 über die Leitung 15 und den Betätigungsschalter 3 mit der Ableitung 19 und eine praktisch widerstandsfreie Auswärtsbewegung des Kolbens 12 aus dem Servozylinder 13 zur Folge, deren Ausmaß einerseits durch den Rücklauf der Kolbenstange 36 und anderseits durch die Rückbewegung des Bremspedals 35 bestimmt wird.The brake pedal 35 is by a conventional, not shown spring in its from F i g. 7 apparent starting position biased. If the brake pedal is released again after a brake actuation, this spring immediately causes a first pivoting movement of the brake pedal in the counterclockwise direction, during which the actuating switch 3 moves to the right relative to the piston rod 36, which corresponds to a pivoting of the switching arm 27 in the counterclockwise direction. This pivoting results in a connection of the annular space 18 via the line 15 and the actuating switch 3 with the discharge line 19 and a practically resistance-free outward movement of the piston 12 from the servo cylinder 13, the extent of which on the one hand by the return of the piston rod 36 and on the other hand by the return movement of the Brake pedal 35 is determined.
Bei der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform der Betätigungsanordnung handelt es sich um eine solche für eine sogenannte Stockhandbremse, die auf ein Bremsseil 40 der im übrigen nicht näher dargestellten Handbremseinrichtung einwirkt. Das Bremsseil 40 ist mit dem Stockhebel 41 über einen Umlenkhebe142 verbunden, der am Fahrzeugaufbau an der Lagerstelle 43 angelenkt ist. Hier ist der Kraftverstärker mit dem freien Ende einer Kolbenstange 11b am etwa lotrecht verlaufenden Umlenkhebel 42 mit Abstand oberhalb der Lagerstelle 43 angelenkt und verläuft von seiner Anlenkstelle 44 aus entgegen der etwa waagerechten Betätigungsrichtung des Umlenkhebels 42 schräg nach der Lagerstelle 43 hin. Am geschlossenen Ende des Servozylinders 13 ist der Kraftverstärker sowohl mit einer etwa lotrecht verlaufenden und anderseits am Fahrzeugaufbau vor der Lagerstelle 43 gelagerten Führungsstange 45 als auch mit einer Verbindungsstange 46 gelenkig verbunden, die anderseits an einer oberhalb der Lagerstelle 43 befindlichen Lagerstelle 47 eines Handbremshebels 48 gelagert ist, der ebenfalls an der Lagerstelle 43 des Fahrzeugaufbaues artgelenkt ist und sich etwa parallel zum Umlenkhebel 42 bis zu dessen oberem Ende erstreckt.In the case of the in FIG. The embodiment of the actuating arrangement shown in FIG. 8 is one for a so-called stick handbrake, which acts on a brake cable 40 of the handbrake device, which is otherwise not shown in detail. The brake cable 40 is connected to the stick lever 41 via a deflection lever 142, which is hinged to the vehicle body at the bearing point 43. Here the booster is articulated with the free end of a piston rod 11b on the approximately vertically extending reversing lever 42 at a distance above the bearing point 43 and runs from its articulation point 44 against the approximately horizontal actuation direction of the reversing lever 42 diagonally towards the bearing point 43 . At the closed end of the servo cylinder 13 , the booster is articulated both to a guide rod 45, which runs approximately vertically and is mounted on the other hand on the vehicle body in front of the bearing point 43, as well as to a connecting rod 46 which, on the other hand, is mounted on a bearing point 47 of a handbrake lever 48 located above the bearing point 43 is, which is also articulated at the bearing point 43 of the vehicle body and extends approximately parallel to the reversing lever 42 up to its upper end.
Wie aus F i g. 8 ersichtlich ist, ist der Stockhebel 41 mit dem Umlenkhebel 42 nur mittelbar über den Betätigungsschalter 3, dessen Schaltarm 27 und ein Verbindungsglied 49 verbunden, das seinerseits an der Verbindungsstelle zum Stockhebel 41 zugleich mit dem oberen Ende des Handbremshebels 48 gelenkig verbunden ist. Im übrigen ist hier die vom Betätigungsschalter 3 ausgehende Leitung 15 mit dem einzigen, vor dem Kolben 12 befindlichen Raum 14 des Servozylinders 13 verbunden, der also über den Betätigungsschalter 3 je nach der Stellung des Schaltarmes 27 entweder mit dem Druckmittel über die Druckleitung 16 versorgt oder an die Ableitung 19 angeschlossen werden kann. Schließlich ist am Umlenkhebel 42 dicht neben der der Verbindungsstange 46 abgelegenen Seite des Handbremshebels 48 noch ein Anschlag 50 angeordnet, der in nachstehend noch näher beschriebener Weise bei einem Ausfall der Kraftverstärkung zur Wirkung kommt.As shown in FIG. 8, the stick lever 41 is only indirectly connected to the reversing lever 42 via the actuating switch 3, its switching arm 27 and a connecting member 49, which in turn is articulated at the connection point to the stick lever 41 at the same time with the upper end of the handbrake lever 48. Otherwise, the line 15 emanating from the actuating switch 3 is connected to the only space 14 of the servo cylinder 13 located in front of the piston 12, which is thus either supplied with the pressure medium via the pressure line 16 via the actuating switch 3, depending on the position of the switching arm 27, or can be connected to the derivation 19. Finally, a stop 50 is arranged on the reversing lever 42, close to the side of the handbrake lever 48 remote from the connecting rod 46, which comes into effect in the manner described in more detail below if the force amplification fails.
Wird der Stockhebel 41 im Sinne einer Bremsbetätigung gezogen, so hat dies zunächst über den Handbremshebel 48, die Verbindungsstange 46 und den zunächst noch nicht betätigten Kraftverstärker eine praktisch starre Mitnahme des Umlenkhebels 42 zur Folge, über den das Bremssei140 entsprechend betätigt wird. Der Fahrer des Fahrzeuges erhält deshalb bei der ersten Handbremsung eine Art Rückmeldung über den zu überwindenden Widerstand zur Betätigung des Bremsseiles 40. Im Verlaufe der ersten Schwenkbewegung des Handbremshebels 48 erfolgt aber auch eine kleine Relativbewegung des Handbremshebels gegenüber dem Umlenkhebe142, die einerseits aus den Relativbewegungen der Verbindungsstange 46 und des Kraftverstärkers gegenüber dem Umlenkhebe142 und anderseits auch aus einer geringfügigen Einwärtsbewegung des Kolbens 12 in den Servozylinder 13 resultieren kann, wenn der Kraftverstärker durch die an ihm wirksamen Betätigungskräfte zusammengedrückt wird und die Möglichkeit eines kleinen Leckverlustes an Druckmittel entlang dem Kolben 12 bestehen sollte. Die Relativschwenkung des Handbremshebels 48 gegenüber dem Umlenkhebe142 führt zu einer Schwenkung des Schaltarmes 27 des Betätigungsschalters 3 im Uhrzeigersinn, wodurch nunmehr Druckmittel über die Druckleitung 16 und die Leitung 15 in den Raum 14 des Servozylinders 13 geleitet werden. Die nunmehr einsetzende Kraftverstärkung bewirkt eine Auswärtsbewegung der Kolbenstange 11 aus dem Servozylinder 13 und einen entsprechenden Nachlauf des Umlenkhebels 42 gegenüber dem Handbremshebel 48, bis der Schaltarm 47 wieder in seine dargestellte Mittelstellung zurückgeführt ist. Für den Fahrer bedeutet das Einsetzen des Kraftverstärkers eine entsprechende Entlastung der am Stockhebel 41 anzuwendenden Betätigungskraft, die solange anhält, wie der Stockhebel 41 gezogen wird. Wird der Stockhebel 41 etwa bei einer mittleren Bremsstellung in üblicher Weise eingerastet und daraufhin erneut betätigt, so erhält der Fahrer auch nunmehr zunächst eine Rückmeldung über die aufzuwendende weitere Bremskraft, weil sich der Schaltarm 27 zunächst wieder in seiner Mittelstellung befand und der Kraftverstärker demgemäß lediglich ein starres Verbindungsglied des Bremsgestänges bildete. Aber schon nach einer ersten kleinen Betätigung des Stockhebels 41 setzt die Kraftverstärkung erneut ein und erleichtert die weitere Betätigung des Stockhebels 41. If the stick lever 41 is pulled in the sense of a brake actuation, this initially results in a practically rigid entrainment of the reversing lever 42 via the handbrake lever 48, the connecting rod 46 and the initially not yet actuated booster, via which the brake cable 140 is actuated accordingly. Therefore, the driver of the vehicle obtained when the first hand braking a kind of feedback about to be overcome resistance to actuation of the brake cable 40. In the course of the first pivoting movement but the hand brake lever 48 is also a small relative movement of the handbrake lever relative to the Umlenkhebe142, which on the one hand from the relative movements The connecting rod 46 and the power amplifier opposite the Umlenkhebe142 and on the other hand also from a slight inward movement of the piston 12 into the servo cylinder 13 can result if the power amplifier is compressed by the operating forces acting on it and there should be the possibility of a small leakage of pressure medium along the piston 12 . The relative pivoting of the handbrake lever 48 with respect to the Umlenkhebe142 leads to a pivoting of the switching arm 27 of the actuating switch 3 in a clockwise direction, whereby pressure medium is now conducted via the pressure line 16 and the line 15 into the space 14 of the servo cylinder 13. The force amplification that now begins causes the piston rod 11 to move outward from the servo cylinder 13 and a corresponding lag of the reversing lever 42 relative to the handbrake lever 48 until the switching arm 47 is returned to its center position shown. For the driver, the use of the booster means a corresponding relief of the actuating force to be applied on the stick lever 41, which lasts as long as the stick lever 41 is pulled. If the stick lever 41 is locked in the usual way, for example in a middle braking position, and then actuated again, the driver first receives feedback about the additional braking force to be applied, because the switching arm 27 was initially again in its middle position and the booster accordingly only switched on rigid link of the brake linkage formed. But already after the first small actuation of the stick lever 41 , the force amplification starts again and facilitates the further actuation of the stick lever 41.
Wird der vorher angezogene Stockhebel 41 im Sinne einer Lösung der Bremse ausgerastet, so führt dies über die übliche, nicht besonders dargestellte Vorspannung des Handbremshebels 48 in seine dargestellte Ausgangslage zu einer Schwenkbewegung des Schaltarmes 27 im Gegenuhrzeigersinn, wodurch nunmehr das im Raum 14 des Servozylinders 13 befindliche Druckmittel über die Leitung 15 und die Ableitung 19 abfließen und auch der Umlenkhebel 42 der am Bremsseil 40 wirkenden Kraft nachgeben und in seine dargestellte Ausgangslage zurückkehren kann.If the previously tightened stick lever 41 is disengaged in the sense of releasing the brake, this leads to a pivoting movement of the switching arm 27 in the counterclockwise direction via the usual, not specifically shown bias of the handbrake lever 48 into its starting position, which now causes the in space 14 of the servo cylinder 13 Any pressure medium located can flow off via the line 15 and the discharge line 19 and the deflection lever 42 can also yield to the force acting on the brake cable 40 and return to its initial position shown.
Bei dem in F i g. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die am Stockhebel 41 aufzuwendende Kraft im Augenblick des Einsetzens des Kraftvertärkers um das Hebelarmverhältnis a2: b2 herabgesetzt. Sollte das Druckmittel ausfallen, so kommt der Handbremshebel 48 noch vor Erreichen der Endstellung des Schaltarmes 27 zum Anschlag am Anschlag 50 und bewirkt so eine vom Kraftverstärker unabhängige unmittelbare mechanische Mitnahme des Umlenkhebels 42. Die Bremse wirkt in diesem Falle also rein mechanisch, etwa wie wenn der Stockhebel 41 unmittelbar am Umlenkhebel42 angreifen würde, wobei die aufzuwendende Kraft größer als die zur Rückmeldung dienende Kraft ist, die zu Beginn jeder kraftverstärkten Bremsbetätigung zu überwinden ist.In the case of the one shown in FIG. 8, the force to be applied on the stick lever 41 is reduced by the lever arm ratio a2: b2 at the moment the power amplifier is inserted. If the pressure medium should fail, the handbrake lever 48 comes to the stop 50 before reaching the end position of the switching arm 27 and thus causes a direct mechanical entrainment of the reversing lever 42 independent of the power amplifier the stick lever 41 would act directly on the reversing lever 42, the force to be applied being greater than the force used for feedback that has to be overcome at the beginning of each force-boosted brake actuation.
Zu allen beschriebenen Ausführungsbeispielen der Betätigungsanordnung ist noch zu bemerken, daß der Servozylinder 13 der Bewegung des Betätigungsgliedes stets um einen bestimmten Betrag nachläuft, woraus sich zur entsprechenden Kraftverstärkerbetätigung kleinere Druckmittelmengen ergeben, als sie bei solchen üblichen Kraftverstärkern nötig sind, die einerseits an einer festen Stelle des Fahrzeugaufbaus angelenkt sind.For all described exemplary embodiments of the actuating arrangement it should also be noted that the servo cylinder 13 of the movement of the actuator always lags behind by a certain amount, which results in the corresponding power amplifier actuation result in smaller amounts of pressure medium than they are with such conventional force amplifiers are necessary, which are hinged on the one hand to a fixed point in the vehicle body are.
Die Erfindung ist nicht an die Einzelheiten der' beschriebenen Ausführungsbeispiele gebunden. So könnte z. B. das Drosselventil 28 des ersten Ausführungsbeispieles so abgeändert sein, daß der Zu-und Rücklauf zum Servozylinder 13 getrennt voneinander gedrosselt werden kann. Die in F i g. 7 dargestellte und in Verbindung mit einer Fußbremse erläuterte Betätigungsanordnung könnte in praktisch gleicher Ausführung auch für eine Kupplungsbetätigung vorgesehen sein.The invention is not restricted to the details of the exemplary embodiments described. So could z. B. the throttle valve 28 of the first embodiment can be modified so that the supply and return to the servo cylinder 13 can be throttled separately from one another. The in F i g. The actuation arrangement shown in FIG. 7 and explained in connection with a foot brake could also be provided in practically the same embodiment for a clutch actuation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED39482A DE1186343B (en) | 1962-07-28 | 1962-07-28 | Actuating arrangement with power amplifier, in particular on motor vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED39482A DE1186343B (en) | 1962-07-28 | 1962-07-28 | Actuating arrangement with power amplifier, in particular on motor vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1186343B true DE1186343B (en) | 1965-01-28 |
Family
ID=7044774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED39482A Pending DE1186343B (en) | 1962-07-28 | 1962-07-28 | Actuating arrangement with power amplifier, in particular on motor vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1186343B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3716110A (en) * | 1970-07-22 | 1973-02-13 | A Fonda | Steering and directing mechanism |
US3994362A (en) * | 1976-01-12 | 1976-11-30 | Allis-Chalmers Corporation | Hydraulically operated steer axle linkage |
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US1911425A (en) * | 1930-06-10 | 1933-05-30 | Bragg Kliesrath Corp | Brake system for automotive vehicles |
DE1088371B (en) * | 1954-09-30 | 1960-09-01 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Handbrake system for motor vehicles |
-
1962
- 1962-07-28 DE DED39482A patent/DE1186343B/en active Pending
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