DE1630174A1

DE1630174A1 - Servobremspedalmechanismus

Info

Publication number: DE1630174A1
Application number: DE19671630174
Authority: DE
Inventors: Hager Robert Russell
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1966-09-26
Filing date: 1967-09-23
Publication date: 1971-04-15
Also published as: US3371486A

Description

DIPL-ING. HANS BEGRICH - DIPL-ING. ALFONS WASMEIER

REGENSBURG 3 · LESSINGSTRASSE 10

Patentanwälte Begrich · Wasmeier, 8400 Regensburg 3, Postfach 11

An das

Deutsche Patentamt 8 München

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B/p 6077

Tag

22.Sept.1967 W/T

The Bendix Corporation, Fisher Building, Detroit, Michigan,

Servobremspedalmechanismus

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Befestigung eines vom Fahrer betätigten Steuerbauteiles, das einen Strömungsmitteldruckantrieb steuert, der automatisch den begrenzten und maximalen Weg des Bauteiles ergibt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Servobremspedalmechanismus zur normalen Begrenzung der gelösten Stellung des Pedales auf eine verhältnismäßig geringe Höhe und zum automatischen Anheben der Stellung in eine größere Höhe im Falle eines Leistungsauialleflf, damit ein genügend großer Pedalhub erzielt wird, der ea dem Fahrer ermöglicht, eine Bremsung von Hand vorzunehmen.

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Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für Fahrzeughersteller, bei denen Leistungsbremsservomotoren Verwendung finden, sie ist aber auch von wesentlicher Bedeutung für Strömungsmitteldruckantriebe im allgemeinen. Die Aufgabe, die sich die Erfindung gestellt hat, besteht darin, einen Strömungsmitteldruckservoantrieb mit einem vom Fahrer betätigten Steuerbauteil zu schaffen, damit der Fahrer in der Lage ist, den Servomotor mit einem begrenzten Weg zu betätigen und ferner eine Handbetätigung der Vorrichtung in Verbindung mit dem Servoantrieb bei einem wesentlich größeren Weg des Bauteiles durchzuführen.

Dies ist von besonderer Bedeutung bei Strömungsmitteldruckservoantrieben, die eine Leistungsbremsung für Fahrzeuge ergeben, insofern, als ein kurzer Pedalweg wesentlich bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen ist, da weniger Fußraum im Fahrerteil des Wagens notwendig ist und die Bremsen auf einfache Weise dadurch eingelegt werden können, daß der Fuß um den Absatz zwischen dem Beschleuniger- und dem Bremspedal versOhwenkt wird, was bedeutet, daß die Bremspedalhöhe und die Beschleunigerpedalhöhe etwa gleich sind. Es gibt Zeiten, zu denen aufgrund eines nicht ausreichenden Servomotordruckes oder nicht ausreichender Energie, oder aber in anderen Fällen eine volle Handbetätigung notwendig wird, z.B., wenn der Motor eines Fahrzeuges angelassen wird

er und der Wagen auf einer Steigung steht ohne daß/sich um die Verwendung der Notbremse kümmert, vorausgesetzt daß letztere in Betrieb ist, oder im Falle eines Leistungsausfalles. Zu solchen Zelten soll der Fahrer des Kraftwagens in der Lage sein, die Bremsen durch das gleiche Pedal oder ein anderes

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Handbauteil einzulegen, ohne daß der !Fahrer dem Vorgang mehr Aufmerksamkeit schenken muß, als daß die zusätzliche für eine Handbremsung erforderliche Kraft ausgeübt wird.

Die Erfindung hat sich auch zur Aufgabe gestellt, eine automatische Vorrichtung zur Veränderung der Wegbegrenzungen als vom !Fahrer betätigten Steuerbauteiles vorzusehen,,

weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine automatische Vorrichtung der oben angegebenen Art zu verwenden, die nur wirksam ist, nachdem das Ende des begrenzten Weges, das zur Erzeugung der Arbeit durch den Strömungsmitteldruckservoantrieb zur Verfügung steht, nahezu erreicht ist, ohne daß ein resultierender, vorgegebener Arbeitsbetrag durchgeführt werden muß, so daß der Fahrer nicht nach dem Bauteil tasten muß, wenn er von einem anderen Bauteil auf das fahrerbetätigte Steuerbauteil für den Strömungsmitteldruckservoantrieb übergeht.

^Δίη anderes Ziel der Erfindung wird darin gesehen, daß eine automatische Vorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe eine Änderung von einem begrenzten Weg zu einem maximalen Weg für ein fahrerbetätigtes Steuerbauteil übergegangen werden kann, ein Merkmal, das die Arbeitsentwicklung des Strömungsmitteldruckservomotors ermöglicht, während der zur Verfügung stehende Weg für das Bauteil geändert wird.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine starre Welle vorgesehen ist, die sich quer zur Stoßstange erstreckt und den Servomotor des Servobremssystems steuert,

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lind die mit dem Ende der Stoßstange über einen Drehhebel verbunden ist, daß ein Nockenhebel ebenfalls φ. drehbar auf der Welle befestigt ist und zwei Nockenflachen aufweist, deren eine in einem kürzeren Abstand zur Wellenachse verläuft als die andere, daß ein Pedalhebel drehbar mit der Stoßstange und mit dem Drehhebel befestigt ist und eine Verlängerung aufweist, die mit den Nockenflächen des Nockenhebels zusammen wirkt, daß der Zylinder und der federvorgespannte Kolben einer hydraulischen Vorrichtung mit den ausgerichteten Enden der Pedalhebelverlängerung und des Nockenhebels in solcher weise verbunden sind, daß die Verlängerung in Anlageingriff mit der ersten Nockenfläche des Hebels kommt, -nenn ein Strömungsmittelunterdruck dem Zylinder aufgeben wird, und ferner mit der zweiten Nockenfläche des Hebels, wenn das Strömungsmittel entweichen kann, und daß eine Vorrichtung automatisch bewirkt, daß das Strömungsmittel bei Beendigung des Hubes des Bremspedales entweicht.

Nachstehend wir-d die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes aus einem Strömungsmitteldruckservoantrieb in einem Servo bremssystem mit einer Vorrichtung zur Veränderung des Weges eines Bremspedales gemäß der Erfindung,

2 eine Seitenansicht der Bremspedalbefestigungsvorrichtung mit einer Querschnittsansicht einer Betätigungsvorrichtung zur Steuerung des Weges des Bremspedales gemäß der Erfindung, und

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•^ig. 3 eine ähnliche Seitenansicht einer Bremspedalbefestigungsvorrichtung mit der Betätigungsvorrichtung im Querschnitt in einer Stellung, in der das Bremspedal seine maximale Wegstellung im Gegensatz zu der minimalen Wegstellung nach Pig. 2 eingenommen hat·

In ^¹Ig. 1 ist ein Strömungsmitteldruckservoantrieb 10 dargestellt, der von einer Stoßstange 12 gesteuert wird, die antriebsmäßig mit einem Bremspedal 14, z.B. an einer Drehverbindung 16 zur Bereitstellung des Druckes innerhalb eines geteilten HauptZylinders 18 verbunden ist. Der Servomotor ist so ausgebildet, daß er einen Unterdruck von einer Motoransaugleitung 20 über eine Leitung 22 aufnimmt, die mit einem Unterdruckrückschlagventil 24 auf einer Seite des Servoantriebes 10 verbunden ist, wobei der Druck einen Kontrast zum Atmosphärendruck darstellt, der über einen Gummiflansch 26 auf der anderen Seite des Servoantriebes aufgegeben wird, und zwar aufgrund eines Innensteuerventiles, das von der Stoßstange 12 beaufschlagt wird. Wie dem Durchschnittsfachmann bekannt, ist der innere Aufbau des Servoantriebes 10 so beschaffen, daß das Durchziehen von Hand für die Druckbeaufschlagung des strömenden Mediums innerhalb des Hauptzylinder 18 im Falle eines Leistungsausfalles , z.B. Verlust des Unterdruckes in der

au
Motorans^gleitung 20 oder Unterbrechung der Leitung 22 möglich ist. Der geteilte Hauptzylinder bezieht sich auf einen Hauptzylinder, welcher in der Lage ist, getrennt Drücke zu erzeugen, die den vorderen und hinteren Bremsen des Motorfahrzeuges über die getrennten Leitungen 28 und aufgegeben werden. 109816/0405

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Innerhalb der Leitung 30 ist ein T-Stück 32 vorgesehen, mit welchem eine weitere Leitung 34 verbunden ist, die zu einem hydraulischen Rückschlagventil 36 führt. Das Rückschlagventil ist von einfachem Aufbau und verwendet ein Kugelventil 38 das mit dem hydraulischen Druckeinlaß zusammenwirkt und durch eine Feder 40 vorgespannt ist, so daß normalerweise der Einlaß blockiert ist. Eine Leitung 42 führt von der Kammer unmittelbar hinter der Kugelarretierung im •Durchschlagventil 36 zu einer Einlaßöffnung 44 für einen hydraulischen Antrieb 46. Die Kugelarretierung 38 ist mit einer Ventilsteuerstange 48 zusammengebaut, die am geschlitzten Ende 50 vorgesehen ist. Das Bremspedal 14 ist mit einem oberen Arm 52 versehen, der ein Gelenk 54 aufweist, das über einen Stift 56 mit dem oberen Ende verbunden ist. Das Gelenk 54 ist mit einem hakenförmigen Ende 58 versehen, welches über das geschlitzte Ende 50 des Ventilsteuerstabes 48 eingesetzt ist, so daß in der niedrigen oder begrenzten Wegstellung des Bremspedales 14, wie in Fig. 1 zu ersehen ist, ein Raum zwischen dem hakenförmigen •Ende 58 und der hinteren Fläche 60 des geschlitzten Endes 50 für den Steuerventilstab 48 vorhanden ist. Das Gehäuse für den Antrieb 46 ist mit einem Befestigungsansatz 62 versehen, der auch über den Stift 56 mit dem oberen A_rm 52 für das Bremspedal 14 verbunden ist.

Die Drehverbindung 16 des Bremspedales 14 nimmt auch einen Hebel 64 auf, der mit einer rohrförmigen Welle 66 befestigt ist, welche ihrerseits mit dem Rahmen des Fahrzeuges ver-

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bunden ist. Diese Welle 66 nimmt auch drehbar einen Hebel oder Winkelhebel 68 auf, der an seinem unteren Ende mit einer Nocken- oder Anschlagfläche 70 versehen und über einen Stift 72 mit einer Stoßstange 74 des Antriebes 46 an dem oberen Ende versehen ist. Die ablaufende Fläche 76 des oberen Armes 52 fürji das Bremspedal 14 ist so geformt, daß es mit einer vorderen Stirnfläche 78 des Winkelhebels 68

und
zusammenpasst,/daß in der Stellung mit begrenztem Weg nach ■ii'ig. 1 die ablaufende Fläche 76 oder Nockenfläche an der vorderen Stirnfläche 78 des Winkelhebels 68 anliegt, wodurch das Bremspedal 14 in einem begrenzten -ßogen um die Welle bewegt wird.

46 In Verbindung mit Figo 2 weist der Antrieb/eine Gehäuse

, in welchem ein Kolben 82 mit einer Abdichtung 84 hin und her verschiebbar angeordnet und mit der Stoßstange 74 verbunden ist. Zwischen dem Gehäuse 80 und dem Kolben 82 ist ein Paar von geschichteten Federn 86 und 88 so angeordnet, daß diese. Federn normalerweise den Kolben 82 gegen die Rückseite des Gehäuses 80 vorspannen. Diese Federn sind so gewählt, daß ihre Federkraft im Falle eines bsonderen A-usführungsbeispieles durch einen hydraulischen Druck von etwa 21 kg/cm ( 300 psi)überwunden wird ,, damit sie die in Fig. 2 gezeigte Stellung einnehmen.

Bei Fehlen dieses hydraulischen Druckes oder bei Verminderung des Druckes auf einen wesentlich geringeren Pegel als den, der die Wirkung der geschichteten Federn 86 und 88 überwindet, beginnt der Kolben 82 das Gehäuse nach abwärts zu bewegen

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und kommt auf der .Rückseite 90 des Gehäuses in der Nähe des Einlasses 44 ( Fig. 3) zur Anlage. In dieser Stellung hat sich der Nocken 70 durch den Winkelhebel 68 gedreht, so daß er in Biijriff mit der Nockenfläche 76 des oberen Armes 52 steht und das Bremspedal 14in die maximale Wegstellung anhebt O

Wenn der geschlitzte Hauptzylinder nicht in der Lage ist, den Druck von 21 kg/cm (300 psi ) im Falle eines bevorzugten Ausführungsbeispieles aufzubringen,und das Bremspedal 14 das k'nde des begrenzten Weges nahezu erreicht hat, so daß der Haken 58 mit der Fläche 60 der geschlitzten Ventilstoßstange 48 in -Eingriff kommt, wird das Kugelventil von dem Einlaß des üückschlagventiles 36 entfernt und der Druck innerhalb des Antriebes 46 wird auf das Bremssystem über die Leitung 30 übertragen. Während des Zusammenbaues des Bremssystemes gemäß der Erfindung muß der Druck innerhalb des Antriebes 46 so aufgepumpt werden, daß das Pedal zu Beginn seine niedrige oder begrenzte Wegstellung nach Fig. 1 und 2 einnimmt. Daraus folgt, daß das Bremspedal 14 nach dem Einbau erst die maximale Wegstellung nach Fig. 3 einnimmt, wenn die Kugel 38 angehoben ist. In dieser Hinsicht bewegt sich das Bremspedal 14 nicht von selbst nach abwärts, nachdem es einmal angehoben worden ist, bis der Fahrzeugführer erneut den Antrieb auf einen genügend hohen Druckwert am Kolben 82 aufpuiqfc, damit die geschichteten Federn 86 und 88 in ihrer Federkraft überwunden werden.

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Claims

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Pat entansprüche:

1«, Servo iDremspedalmechani smus zur normalen Begrenzung der gelösten Stellung des Pedales auf eine verhältnismäßig geringe Höhe und zum automatischen Anheben der Stellung in eine größere Höhe im Falle eines Leistungsausfalles, damit ein genügend großer Pedalhub hergestellt wird, der es ermöglicht, daß der Fahrer eine Bremsung von Hand durchführen kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine starre Welle (66) vorgesehen ist, die sich quer zur Stoßstange (12) erstreckt und den Servomotor (10) des Servobremssystemes steuert, und die mit dem Ende der Stoßstange über einen Drehhebel (64) verbunden ist, daß ein Nockenhebel (68) ebenfalls drehbar auf der Welle (66) befestigt ist und zwei Nockenflachen aufweist, deren eine (78) in einem kürzeren Abstand zur Wellenachse verläuft als die andere (70), daß ein Pedalhebel (H) drehbar mit dem Ende der Stoßstange (12) und mit dem Drehhebel (64) befestigt ist xx und eine Verlängerung (52) aufweist, die mit den Nockenflachen des Nockenhebels (68) zusammenwirkt, daß der Zylinder (80) und der federvorgespannte Kolben (82) einer hydraulischen Vorrichtung (46) mit den ausgerichteten Enden der Pedalhebelverlängerung (52) und des Nockenhebels (68) in solcher Weise verbunden sind, daß die Verlängerung in Anlageeingriff mit der ersten Nockenfläche (78) des Hebels kommt, wenn ein Strömungsmittelunterdruck dem Zylinder aufgegeben wird, und ferner mit der zweiten Nockenfläche (70) des Hebels, wenn das Strömungsmittel entweichen kann, und daß eine Vorrichtung automatisch bewirkt, daß das Strömungsmittel bei Beendigung des Hubes des Bremspedales entweicht. 109816/0405 ORIGINAL INSPECTlD

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2. Servobremspedalmeclianismus nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenhebel (68) als Winkelhebel ausgebildet ist und dass der Pedalhebelansatz (52) die Form eines Ellbogens besitzt, die dem Profil des Winkelhebels entpsricht.
3. Servobremspedalmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, die die Einspeisung des Strömungsmittels unter Druck in den Zylinder und das Entweichen aus dem Zylinder der hydraulischen Vorrichtung (4-6) steuert, aus einem federvorgespannten Rückschlagventil (36, 38, 40) besteht, dessen Einlaß- und Aualaßöffnungen mit einer Einlaßöffnung des Hauptzylinders (18) des Servobremssyätemes und mit dem Zylinder (80) der hydraulischen Vorrichtung (46) verbunden sind, und dass das Steuerbauteil (38) des Ventiles über eine Leergangvorrichtung ( 48, 50, 54, 58) mit dem ^nde des Pedalhebelansatzes (52) verbunden ist, sO daß es nur bei Vervollständigung des Hubes des Bremspedales betätigt wird.
4. Servobremspedalmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leergangvorrichtung aus einem verschiebbaren Stab (48) besteht, der mit dem Ventilsteuerbauteil (38) befestigt und mit einem geschlitzten Ende (50) versehen ist, sowie aus einem Gelenk (54), das s-ohwenkbar am einen i^bade mit dem Pedalhebelansatz (52^ befestigt und am entgegengesetzten Ende mit einem Haken (58) versehen ist, welcher in das geschlitzte Ende mit

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Spiel dazwischen eingreift.
5. Servobremspedalmechanismus nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (86, 88), die den Kolben (82.) innerhalb des Zylinders (80) der hydraulischen Vorrichtung (46) vorspannen, so ausgelegt sind, daß ihre Federkraft von einem Flüssigkeitsdruck von etwa 20 kg/cm überwunden wird.

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