DE2015684A1 - Bremseimichtung insbesondere fur Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Bremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremspedal, einer an diesem angelenkten Kolbenstange zur Verschiebung des oder der Kolben des Hauptbremszylinders und m£t einem Bremskraftverstärker.
• Durch einen Bremskraftverstärker kann die aufzuwendende Pedalkraft verringert und so der Bedienungskomfort für den Fahrer wesentlich verbessert werden. Durch Vergrößerung der Hilfsenergie kann infolge der Reduzierung der Pedalkraft durch Änderung des Ubersetzungsverhält nisses auch der Pedalweg entsprechend verktirzt werden.
• Diesem Weg zur Erhöhung des Bedienungskomforts sind jedoch Grenzen gesetzt.
• Fällt nämlich die Hilfsenergie aus, die zur Reduzierung der Fußkraft beiträgt, so muß, um eine bestimmte Verzögerung zu erreichen, die Pedalkraft sehr groß sein.
• Die Sicherheitsbestimmungen vieler Länder fordern jedoch, daß bei Ausfall der Hilfsenergie bei gegebener Pedalkraft eine bestimmte Yerzdgerung erreicht wird0 Dasselbe wird auch gefordert, wenn bei einer Zweikreis-Bremsanlage einer der Bremskreise ausfällt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, die bei einer der geschilderten Störungen in Tätigkeit tritt und dem Fahrer das Bremsen erleichtert, d.h. eine gewünschte Verzögerung bei einer dem Fahrer zumutbaren Pedalkraft erreichen hilft. Die erfindungsgemäße Anordnung läßt es also zu, den Bedienungskomfort durch Vergrößerung der Hilfsenergie entscheidend zu verbessern, ohne daß bei Ausfall der Hilfsenergie das Fahrzeug nicht oder nicht rechtzeitig zum Stillstand gebracht werden kann.
• Gemäß der Erfindung wird dies auf eine vorteilhafte 'weise dadurch erreicht, daß ein auf die Kolbenstange einwirkendes Stellglied vorgesehen ist, das bei Ausfall der llilfsenergie für den Bremskraftverstärker und/oder bei Ausfall eines Bremskreises den Angriffspunkt der Kolbenstange am Bremspedal in seiner Lage verändert.
• ZweckmäBig besteht das Stellglied aus einem von der Hilfsenergie gesteuerten Zylinder mit einem Kolben, dessen Kolbenstange mit der Kolbenstange für den Hauptbremszylinder verbunden ist'und der bei Ausfall oder Abschaltung der Hilfsenergie unter Federwirkung den Angriffspunkt der Kolbenetange am Bremspedal verstellt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird auf einfache Weise der auf die Kolbenstange wirkende Hebelarm des Bremepedals verändert, um dem Fahrer auch ohne Wirkung des Bremskraftwerstärkers einen zu großen Kraftaufwand beim Bremsen zu ersparen. Dasselbe ergibt sich, wenn bei einer Zweikreie-Bremsanlage einer der Bremskreise ausfällt. In diesem Fall mEssen jedoch Mittel vorgesehen werden, die bei Ausfall eines Bremskreises die Hilfsenergie fAr das Stellglied abschalten. Da bei Ausfall eines Bremskreises sich der Pedalweg vergrößert und durch die erfindungagemäße Maßnahme, d.h. durch die Änderung des tbersetzungsverhältnisses, eine nochmalige Vergrößerung des Pedalweges eintritt, ist natürlich ein entsprechend großer Raum für den sich ergebenden Gesamtpedalweg notwendig.
• Für das Stellglied, das den Bewegungen des Fußpedals folgen muß, ergeben sich verschiedene Möglichkeiten der Lagerung. Es kann entweder drehbar auf dem Drehzapfen des Bremspedale oder auf einem gesonderten Zapfen am Bremspedal oder gar an einem an der den Bremskraftvertärker tragenden Stirnwand angebrachten Zapfen gelagert sein. Zur Ermöglichung der Verstellung des Angriffspunktes der Kolbenstange kann das Bremapedal mit einem Langloch zur Führung eines Lagerzapfens versehen sein. An dem Lagerzapfen kann sowohl die Kolbenstange des Hauptzylinders bzw. des Bremskraftverstärkers als auch die Kolbenstange des Stellzylinders angelenkt sein. Das Langloch kann mit Schrägflächen versehen sein, die ein Einrasten des Zapfens in den Endstellungen bewirken. Durch diese Schrägflächen wird erreicht, daß beim Betätigen des Bremspedals nur zwei eindeutige Stellungen der Kolbenatange möglich sind.
• Bei Verwendung von Unterdruck als Hilfsenergie für den Bremskraftverstärker wird der Kolben des Stellgliedes auf der einen Seite vom atmosphärischen Druck und auf der anderen Seite vom Unterdruck und einer sich am Zylinderboden des Stellgliedes abstützenden Schraubenfeder beaufschlagt. Die Verstellkräfte des Stellgliedes werden mit ltilfe-des Durchmessers und der Charakteristik der Schraubenfeder so abgestimmt, daß die Eindeutitkeit der Stellung der Kolbenstange -stets gewährleistet ist. Der unter Unterdruck stehende Zylinderraum ist über eine Unterdruckleitung mit dem Bremskraftverstärker verbunden.
• Im Falle des Ausfalls eines Bremskreises kann die Abschaltung der Hilfsenergie für den Kolben des Stellgliedes abhängig gesteuert werden vom Differentialdruck der beiden Kreise, vom Kolbenweg= von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Vorratsbehälter oder dergleichen.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt, an denen die Erfindung näher erläutert wird. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht eines Motors, eines Bremskraftverstärkere mit Hauptbremszylinder und des Bremspedals mit der erfindungsgemäßen Anordnung, Fig. 2 das Bremspedal mit der erfindungsgemäßen Anordnung und dem Bremskraftverstärker in größerem Maßstab in Ausgangsstellung und Fig. 3 die erfindungsgemäße Anordnung versehen mit Mitteln, die bei Ausfall eines Bremskreises wirksam werden.
• Die Bremseinrichtung nach der Zeichnung besteht aus dem an der vorderen Stirnwand 1 befestigten Bremskraftverstärker 2 mit der Kolbenstange 3 und dem Bremspedal 4. Der Hauptbremszylinder ist mit 6 bezeichnet. An dem dem Bremspedal 4 zugekehrten Ende ist der Bremskrartverstärker 2 mit einem Gummibaig 46 versehen, durch den die Kolbenstange 3 hindurchgerEhrt ist und der die Schwenkbewegungen der Kolbenstange 3 mitmacht. An dem Bremskraftverstärker 2 ist eine zur Ansaugleitung des Motors lo des Kraftfahrzeuges führende Unterdruckleitung 7 angeschlossen. Mit 11 ist der Ansaugluftfilter bezeichnet. Eine weitere Unterdruckleitung 8 fuhrt vom Bremskraftverstärker 2 zu dem Stellglied 5.
• Im Zylinder 12 (Fig. 2) des Stellgliedes 5 befindet sich ein Kolben 13, auf den die Schraubenfeder 14 einwirkt, Der Zylinder 12 ist mit seinem oberen Ende am Zapfen 15 drehbar gelagert, der am Bremspedal 4 angebracht ist0 Das Bremspedal 4 ist seinerseits an dem Zapfen 35 gelagert. Damit der atmosphärische Druck auf die Oberseite des Kolbens 13 einwirken kann, hat der Zylinder 12 eine Öffnung 16. Die Kolbenstange 17 des Kolbens 13 ragt in den die Feder 14 aufnehmenden Unterdruckraum 18 des Zylinders 12 und ist durch den Zylinderboden 23 mittels einer Stopfbuchee geführt.
• Das Ende der Kolbenstange 3 weist einen den flachen Hebel des Bremspedals 4 umgreifenden Gabelkopf 24 auf, der einen Lagerzapfen 25 hält. Der Zapfen 25 ist in einem im flachen Hebel des Bremspedals 4 ausgesparten Langloch 26 geführt. Das Langloch 26 ist so mit Schrägflächen 40 und 41 versehen, daß nur zwei eindeutige Stellungen des Zapfens 26 möglich sind und Zwischenstellungen veri:iieden werden. Die Kolbenstange 17 trägt an ihrem unteren Ende ein Blechstück 27, das schwenkbar auf dem Zapfen 25 sitzt, Das abgesetzte Ende der Kolbenstange 3, an das eine Kugel 32 angeformt ist, ragt in eine Ausnehmung 31 des Ventilkörpers 30 des Bremskraftverstärkers 2 hinein.
• Die Kolbenstange 3 kann nach allen Richtungen um die Achse des flremskraftverstärkers 2 geschwenkt werden0 Mit 43 ist ein an dem nicht sichtbaren Kolben des Bremskraftverstärkers 2 angeformter Hals bezeichnet, innerhalb dessen sich ein Luftfilter 44 befindet und an den sich ein der Luftberuhigung dienendes Teil 45 anlegt.
• Wird durch eine Störung kein Unterdruck mehr im Bremskraftverstärker 2 erzeugt, dann gelangt atmosphärischer Druck durch die Leitung 8 in den Zylinderraum 18, so daß ein Druckausgleich zwischen dem unteren Zylinderraum 18 und dem oberen Zylinderraum stattfindet. Jetzt kann die Feder 14 in Tätigkeit treten und den Kolben 13 nach oben drucken. Die Verstellkräfte sind dabei mit Hilfe des IArchmessers und der Charakteristik der Schraubenfeder 14 eo gewählt, daß die Eindeutigkeit der Stellung der Kolbenstange 17 stets gewährleistet ist. Die Kolbenstange 17 zieht bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 13 den Lagerzapfen 25 nach oben, so daß er bis an das obere Ende des Langloches 26 gelangt. Dadurch verkürzt sich der Hebelarm zwischen den beiden Zapfen 35 und 25, während der Ilebelarm zwischen der Fußraste 9 und dem Zapfen 25 länger wird, wie dies Fig. 2 erkennen läßt, in der die obere Lage des Zapfens 25 strichpunktiert angedeutet ist, Der kürzere Hebelarm zwischen Zapfen 35 und Zapfen 25 erleichtert dem Fahrer das Bremsen, so daß er den Ausfall des Bremskraftverstärkers nicht durch allzu große-Xraftaufwendung mit seinem Fuß auszugleichen braucht.
• In Fig. 3 ist die gleiche Bremseinrichtung dargestellt, jedoch mit einer zusätzlichen Einrichtung, die das Stellglied 5 dann wirksam werden läßt, wenn bei einer Zweikreis-Bremsanlage liner aber Bremskreise ausfällt.
• Soweit die Teile in Fig. 3 mit denen der Fig. 2 übereinstimmen, tragen sie gleiche Bezugazahlen. Bei Auefall eines Bremskreises führt die Kolbenstange 3 und damit das Bremspedal 4 einen größeren Weg beim Bremsvorgang aus, da der Kolben bzw. die Kolbenstange sich im Hauptbremszylinder um den Betrag mehr verschiebt, dem die Länge des Zylinderraums entspricht, in dem sich ein Bremsdruck nicht aufbauen läßt. Um eine bestimmte Verzögerung des Fahrzeugs zu erreichen, muß eine erhöhte Pedalkraft aufgewendet werden. Um diese herabzusetzen, wird ebenfalls das bersetzungsverhält-' nis zwischen dem Lagerzapfen 35 des Bremspedals 4 und dem Zapfen.25 und zwischen Lagerzapfen 35 und Fußraste 9 entsprechend dem Ausführungsbeiapiel nach Fig. 2 verändert, Dies kann auf folgende einfache Weise geschehen. Am Gabelkopf 24 der Kolbenstange 3 ist ein Anschlag So angeordnet, der bei intakter Bremseinrichtung soweit von einem Schalter 52 entfernt ist, daß der Anschlag 5o auf den Schalter 52 nicht einwirken kann. Erst bei Ausfall eines J3remskreises und entsprechend verlängertem Pedalweg wirkt der Anschlag So auf den Schalter 52 derart ein, daß dieser geschlossen wird. Damit wird ein Stromkreis zwischen einer Batterie 53, einem elektromagnetisch betätigten Ventil 54 und der Masse des Kraftfahrzeuges geschlossen. Das Ventil 54 befindet sich in der Leitung 8, durch die im Raum 18 des Steligliedes 5 Unterdruck erzeugt wird und die mit dem Bremskraftverstärker 2 in Verbindung steht.
• Bei Schließung des Schalters 52 wird das Ventil 54 betätigt, das jetzt den Raum 18 mit der atmosphärischen Luft verbindet und die vom 3remskraftverstärker 2 kommende Leitung 8 abschließt. Wenn im Raum 18 atmosphärischer Druck herrscht, drückt die Feder 14 den Kolben 13 nach oben, der huber die Kolbenstange 17, den Zapfen 25 der Kolbenstange 3 an das obere Ende des langlochs 26 bringt. Dadurch ist das Hebelverhältnis zugunsten eines niedrigeren Pedaldrucks am Bremspedal 4 verändert. Die Steuerung des Stellgliedes 5 und damit die änderung der Lage des Zapfens 25 am Bremspedal 4 kann auch durch eine Differenzdruc0ceinrichtung erfolgen oder abhängig vom Flüssigkeitsspiegel in dem betreffenden Nachfüllbehälter sein. Diese Steuerung kann also auf verschiedene Weise erfolgen, ohne daß vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.
• Die Ausführungsbeispiele nach der Zeichnung und der obigen Beschreibung können sowohl im Ilinblick auf die Gestaltung der Einzelteile als auch im Hinblick auf die Anordnung derselben abgewandelt werden, ohne daß dabei der durch die Erfindung abgesteckte Rahmenverlassen wird. Die Erfindung ist also keineswegs auf diese Ausfblirungsbeispiele beschränkt. Statt des Unterdrucks kann beispielsweise auch Uberdruck angewendet werden oder an die Stelle von Luft kann Öl oder eine andere Flüssigkeit treten.

Claims (11)

Patentansprüche

1. Bremseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremspedal, einer an diesem angelenkten Kolbenstange zur Verschiebung des oder der Kolben des Hauptbremszylinders und mit einem Bremskraftverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Kolbenstange (3) einwirkendes Stellglied (5) vorgesehen ist, das bei Ausfall der Hilfsenergie fUr den Bremskraftverstärker (2) und/oder bei Ausfall eines Bremskreises den Angriffspunkt (Zapfen 25) der Kolbenstange (3) am Bremspedal (4) in seiner Lage verändert.

2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (5) aus einem von der Hilfsenergie gesteuerten Zylinder (12) mit einem Kolben (13) besteht, dessen Kolbenstange (17) mit der Kolbenstange (3) für den ilauptbremszylinder verbunden ist und der bei Ausfall oder Abschaltung der Hilfsenergie unter Federwirkung den Angriffspunkt (Zapfen 25) der Kolbenatange (3) am Bremspedal (4) verstellt,

3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 und ?, d a d u r c h g evk e n n z e i c h n e t , daß das Stellglied (5) drehbar auf einem Drehzapfen (15) des Bremspedals (4) gelagert ist.

4. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der den Bremskraftverstärker (2) tragenden Stirnwand (1) ein gesonderter Zapfen zur Lagerung des Stellgliedes (5) vorgesehen ist.

5. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremspedal (4) mit einem Langloch (26) zur Führung eines Lagerzapfens (25) versehen ist.

6. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lagerzapfen (25) sowohl die Betätigungsstange (3) des Bremskraftverstärkers (2) als auch die Kolbenstange (17),angelenkt ist.

7. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß ds Langloch (26) Schrägflächen (40, 41) besitzt, die ein Einrasten des Zapfens (25) in den Endstellungen bewirken.

8. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Unterdruck als Hilfsenergie für den Bremskraftverstärker (2) der Kolben (13) des Stellgliedes (5) auf der einen Seite vom atmosphäre schen Luftdruck und auf der anderen Seite vom Unterdruck und einer sich am Zylinderboden (23) des Stellgliedes (5) abstützenden Schraubenfeder (14) beaufachlagt ist.

9. Bremseinrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der unter Unterdruck stehende Zylinderraum (18) über eine Unterdruckleitung (8) mit dem Bremskraft verstärker (2) verbunden ist.

lo. Brenseinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß bei Ausfall eines Bremskreises die Hilfsenergie für den Kolben (13) des Stellgliedes (5) abgeschaltet wird.

11. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 und lo, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Abschaltung der Hilfsenergie für den Kolben (13) abhängig vom Differenzdruck in beiden Kreisen, vom Kolbenweg, von der flbhe des Flüssigkeitsspiegels im Vorratsbehälter oder dergleichen, gesteuert wird.