DE2452240C2

DE2452240C2 - Kraftübertragungseinrichtung mit 2 Übertragungsverhältnissen

Info

Publication number: DE2452240C2
Application number: DE2452240A
Authority: DE
Inventors: Jerrie Keith Byran Ohio Ramage
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1973-11-12
Filing date: 1974-11-04
Publication date: 1984-03-22
Also published as: JPS5235418B2; BR7409429A; CA1008758A; US3861236A; JPS5078761A; DE2452240A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftübertragungseinrichtung mit zwei Übertragungsverhältnissen, insbesondere zur Übertragung der auf ein Bremspedal ausgeübten Kraft auf eine Ventilbetätigungsstange t>o eines Kraftverstärkers einer Fahrzeugbremsanlage entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Viele Kraftfahrzeuge werden heutzutage mit einem Servomotor für die Bremsen ausgerüstet. Bei Servomotoren, die durch eine mit Hilfe eines Vakuums und der hi Luft aufgebauten Druckdifferenz an einer beweglichen Wandung betätigt werden, muß der Fahrer die Eingangskraft für eine Bremsbetätigung manuell aufbringen, wenn das Vakuum in vermindertem Umfang zur Verfügung steht oder gar ausfällt

Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt, mit Hilfe der die Wirksamkeit der Eingangskraft bei Ausfall der Bremsunterstützung vergrößert wird, wie z. B. die im englischen Sprachgebrauch als »pop-up pedal« bezeichneten Einrichtungen. Bei den meisten dieser Einrichtungen wird die Stelle, über die die Ein^angskraft übertragen wird, verschoben, so daß ein Bremspedal mit einem unterschiedlichen Hebelübertragungspunkt geschaffen wird. Einrichtungen dieser Art sind aus der US-PS 3142 199 bekannt, wonach mittels eines Kniehebelgestänges der Hebelpunkt geändert wird, der US-PS 32 75 891, wonach vakuumgesteuerte Hebel den Angriffspunkt ändern, und aus der US-PS 30 63 427. wonach ein Einstellschiitz am Pedalann vorgesehen ist. Zusätzlich zu den zahlreichen Teilen, dip benötigt werden, um das Pedal bei Ausfall der Bremsunterstützung im Fahrbetrieb in die andere Stellung zu bringen, verschiebt sich das Pedal nach oben, so daß der Fahrer einige Zeit braucht, um sich auf diese neue Pedalhöhe einzustellen.

Aus der US-PS 36 33 366 ist nun eine Einrichtung mit zwei Hebelübertragungsverhältnissen bekannt, bei der das Bremspedal mit und ohne Bremsunterstützung immer in derselbe* physikalischen Höhe bleibt In dieser Einrichtung ist ein erstes Kraftübertragungsglied durch einen Spalt von dem Ventil zur Betätigung des Servomotors getrennt bis die zur Betätigung des Servomotors nötige Kraft, die über einen ersten elastischen Körper eines zweiten Kraftübertragungsglieds übertragen wird, ausreicht, den elastischen Körper zusammenzudrücken und den Spalt zu schließen. Bei geschlossenem Spalt wird dann eine weitere Eingangskraft über das erste Kraftübertragungsglied übertragen. Der Fahrer erhält jedoch während der Zeit zum Schließen des Spaltes das Gefühl, daß es an Eingangskraft zur Beaufschlagurg der Ventilstange fehlt, mit der der Servomotor betätigt wird.

Aus der US-PS 37 33 822 ist tine Einrichtung mit einem mehrfachen Kraftübertragungsverhältnis bekannt, wonach die Eingangskraft abhängig von einer von einer druckgesteuerten Kraftvorrichtung benötigten Betriebskraft in eine Ausgangskraft umgewandelt wird. In dieser Einrichtung trennt ein deformierbares eingeschlossenes Medium ein Eingangsglied von dem Ausgangsglied. Anfangs wirkt das eingeschlossene Medium als ein fester Körper und überträgt die Eingangskraft direkt zum Ausgangsglied. Wenn eine bestimmte Betriebskraft aufgebaut worden ist, wird durch die Opposition zwischen der Betriebskraft und der Eingangskraft die festkörperähnliche Eigenschaft des Mediums in eine flüssigkeitsähnliche Eigenschaft umgewandelt. Ein weitere Kraft vom Eingangsglied wird zur Schaffung eines Strömungsmitteldrucks auf den flüssigkeitsähnlichen Körper gerichtet. Dieser auf eine Ausgangsfläche wirkende Strömungsmitteldruck ruft die zur Betätigung der druckgesteuerten Kraftvorrichtung nötige Betriebskraft hervor. In einigen Fällen jedoch kann diese Transformation stattfinden, bevor das Ausgangsglied für eine wirksame Bremsbetätigung einen hinreichenden Wegzurückgelegt hat.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftübertragungseinrichtung mit zwei Übertragungsverhältnissen zu schaffen, die kraftempfindüch und verstellbar ist und deren Kraftübertragung über einen langen Zeitraum hinweg zur Beaufschlagung einer Schubstangenvorrichtung mit einer verhältnisvariablen

Aiisgangskraft für sich ändernde Betriebsbedingungen gut wiederholbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Eine Ausführungsfonn der Erfindung wird nun anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Kraftübertragungseinrichtung und

Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1. '

Die in F i g. 1 gezeigte Kraftübertragungseinrichtung 12 weist eine Hebelvorrichtung 14 auf, die über ein elastisches Gestänge 16 und ein starres Gestänge 20 mit einer Verbindungsvorrichtung 18 verbunden ist Ein eingeschlossenes deformierbares Medium 23 in der Verbindungsvorrichtung 18 spricht auf die betriebsmäßig erforderliche Ausgangskraft an und verriegelt das starre Gestänge 20 mit der Verbindungsvorrichtung 18, wodurch die Übertragung der Eingangskraft der Hebeleinrichtung 14 von dem elastischen Gestänge 16 auf das feste Gestänge 20 wechselt. Wird die Eingangskraft durch das starre Gestänge 20 übertragen, so liegt ein größerer Kraftgewinn als bei Übertragung durch das elastische Gestänge 16 vor, um der Zunahme der erforderlichen Kraft für das Ausgangsglied zu begegnen.

Im einzelnen weist die Hebelvorrichtung 14 einen Hebel 22 mit einem ersten, an einem fest stehenden Stift 26 befestigten Ende 24 und einem zweiten Ende 28 auf, an das das Pedal 30 befestigt ist Ein als Bügel ausgebildetes Teil 36 ist am Hebel 22 in einem ersten Abstand vom Stift 26 mittels eines Bolzens 38 befestigt Der Bolzen 38 weist eine glatte Schulter auf (nicht gezeigt), an der das Teil 36 anliegt, so daß eine Drehung möglich ist, sowie der Hebel 22 in Abhängigkeit einer auf das Pedal 30 ausgeübten Eingangskraft um den Stift 26 verschwenkt wird.

Das Teil 36 weist einen seitlichen Vorsprung 40 auf, an dem das eine Ende 42 des elastischen Gestänges 16 angeordnet ist Der seitliche Vorsprung 40 weist eine axiale öffnung 44 auf, durch die sich ein Abschnitt 46 kleineren Durchmessers eines Schafts 48 erstreckt. Der Schaft 48 weist einen Abschnitt 50 größeren Durchmessers auf, der im wesentlichen das elastische Gestänge 16 über seine gesamte Länge abstützt. Der Abschnitt 50 größeren Durchmessers weist eine Schulter 52 auf, an der das andere Ende 54 des elastischen Gestänges 16 anliegt Eine Mutter 56 ist auf ein Gewinde 59 arn Abschnitt 46 des Schafts 48 aufgeschraubt, mit Hüte der die Vorspannung des elastischen Gestänges 16 zwischen dem Schaft 48 und dem Hebel 22 eingestellt wird.

Der Abschnitt 50 größeren Durchmessers ist mit einem Kolben 58 verbunden. Der Kolben 58 ist in einer Bohrung 60 des Gehäuses 62 der Verbindungsvorrichtung 18 angeordnet in der sich aus das deformierbare Medium 23 befindet. Das Gehäuse 62 weist mehrere radiale Öffnungen 64 auf. die sich von der Bohrung 60 zum Umfang 66 erstrecken. Eine en;sprechende Anzahl von Reibklötzen 68 ist in den Öffnungen 6-4 angeordnet.

Eine das Gehäuse 62 umgebende Hülse 70 weist einen sich von der Oberseite der Hülse vertikal erstreckenden Vorsprung 72 auf. Der vertikale Vorsprung 72 weist eine uxiale Öffnung 74 auf. siehe Fig. 2. durch die sich ein Stift 76 erstreckt, der das Gestänge 20 vom Hebel 22 mit der Hülse 70 verbindet

Das Gestänge 20 ist mit dem Hebel 22 mittels eines Stifts 86 verbunden, der zwischen dem Stift 26 und dem Bolzen 38 angeordnet ist Das Gestänge 20 weist mehrere Löcher 88 auf, womit die Hülse 70 je nach Kompression des elastischen Gestänges 16 auf Grund einer über die Verbindungsvorrichtung übertragenen Widerstandskraft auf der Verbindungsvorrichtung 18

ι ο eingestellt werden kann.

Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungsform:
Bei Ausübung einer Eingangskraft auf das Pedai 30 schwenkt der Hebel 22 um den Stift 26. Diese Eingangskraft wird über das elastische Gestänge 16 auf die Schulter 52 übertragen und bewegt den Kolben 58 gegen das deformierte Medium 23. Das deformierbare Medium 23 überträgt direkt die Eingangskraft auf das Gehäuse 62, wodurch das Ausgangsglied 78 betätigt wird. Sowie sich der Hebel 22 um den Stift 26 dreht, bewegt proportional dazu das Gestänge 20 die Hülse 70 relativ zum Gehäuse 62.

Wenn die betriebsmäßig erforderiieiie Ausgangskraft einen vorgegebenen Wert erreicht, dehnt sich das deformierbare Medium 23 aus, wodurch die Reibklötze 68 in Eingriff mit der Hülse 70 gebracht werden. Sowie die Hülse 70 mit dem Gehäuse 62 befestigt ist, wird jede weitere auf das Pedal 30 ausgeübte Eingangskraft über den Stift 86 auf das feste Gestänge 20 übertragen, wodurch ein größerer Kraftgewinn als bei Übertragung

jo durch das elastische Gestänge 16 erzieh wird.

Da der Bolzen 38 in einem größeren Abstand vom Stifi 26 als der Stift 86 angeordnet ist, ist es notwendig, daß die Öffnung 44 im Teil 36 so groß ist, daß bei Blockierung der Hülse 70 durch die Reibklötze 68 der

j-, Abschnitt 46 kleineren Durchmessers ohne Bindung durch die Öffnung 44 laufen kann. Das Ausgangsglied 8 der Verbindungsvorrichtung 18 ist normalerweise an einer Ventiistange befestigt. Da der Teil 36 sich frei um den Bolzen 38 bewegen kann, kann man auci. sagtn.daß

Jd die Kraftübertragungseinrichtung 12 sich um das kugelförmige Ausgangsglied 78 dreht, solange die Anlüge zwischen den Reibklötzen 68 und der Hülse 70 ausreicht, so daß sie als ein starres Glied wirken. Diese Starrheit hält die Kraftübertragungseinrichtung auf

4-. einer geraden Linie zwischen dem Ausgangsgüed 78 und dem Bolzen 38. Ein zweites Verbindungsglied könnte an der Hülse 70 befestigt werden, falls ihr Drehpunkt an einem Punkt gleich dem Abstand zwischen den Punkten 26 und 38 liegt Dieses zweite

mi Glied wird nicht benötigt, könnte aber die Einhaltung einer kleinen Toleranz zwischen den Reibklötzen 68 und der Hülse 70 weniger erforderlich machen.

Bei Aufhebung der Eingangskraft wird sich das defon "li-irbare Medium 23 zusammenziehen, wodurch

;■> die Haltekraft zwischen den Reibklötzen 68 und der Hülse 70 aufgehoben wird. Bei gegenüber der Verbindungsvorrichtung 62 frei beweglicher Hülse 70 wird das elastische Gestänge 16 wieder die Eingangskraft zwischen dem Hebel 22 und dem Gehäuse 62

bo übertragen.

Bei Aufhebung der Eingangskraft auf das Pedal 30 kehrt die Kraftübertragungseinrich'.ung in die ic F i g. I gezeigte Stellung zurück.

Hierzu 1 Blaft Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftübertragungseinrichtung mit zwei Übertragungsverhältnissen zur Übertragung einer Eingangskraft auf ein Ausgangsglied, insbesondere zur Übertragung der auf ein Bremspedal ausgeübten Kraft auf eine Ventilbetätigungsstange eines Kraftverstärkers einer Fahrzeugbremsanlage, wobei ein Hebel vorgesehen ist dessen eines Ende drehbar mit einer Abstützung verbunden ist und dessen anderes Ende mit dem die Eingangskraft empfangenden Glied verbunden ist ferner ein elastisch nachgiebiges Gestänge, dessen eines Ende betriebsmäßig mit einem ersten Hebelpunkt verbunden ist, ein im wesentlichen starres Gestänge, dessen eines Ende näher am Drehpunkt des Hebels mit einem zweiten Hebelpunkt verbunden ist, und eine zwischen starrem und elastischem Gestänge befindliche Verbindungsvorrichtung, die die anderen Enden beider Gestänge mit dem Ausgangsglied derart verbindet, daß die Eingangskraft auf das Ausgangsglied über das nachgiebige Gestänge übertragen wird, solange die Eingangskraft unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt, und erst dann über das starre Gestänge, wenn der vorgegebene Wert überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung Reibklötze (68) aufweist, welche in radialen Offnungen (64) eines am anderen Ende des elastischen Gestänges (16) angeordneten Druckzylinders verschieblich angeordnet sind und bei entsprechendem Druck eines Kolbens (58) auf da>, im Druckzylinder befindliche deformierbare Medium (23) in Eingriff mit einer Hülse (70) bringbar sind, weic e das Gehäuse (62) des Druckzylinders umgibt und mit dem anderen Ende des starren Gestänges (20) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische nachgiebige Gestänge (16) eine Feder aufweist, die zwischen dem Hebel (22) und der Schulter (52) eines Schaftes (48) eingespannt ist und daß das eine Ende des Schaftes am Kolben angrenzt, während das andere Ende des Schaftes einen Abschnitt (46) kleineren Durchmessers aufweist, der sich durch eine axiale öffnung (44) eines am Hebel befestigten Teils (36) erstreckt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Teil (36) als Bügel ausgebildet ist, der Abschnitt (46) kleineren Durchmessers ein Gewinde (59) aufweist und daß eine Mutter (56) auf dem Abschnitt kleineren Durchmessers zur Einstellung der Feder (16) zwischen dem Bügel und der Schulter (52) des Schaftes (48) vorgesehen ist.