DE2549194A1 - Kraftunterstuetzte pedal-baugruppe fuer hauptzylinder von fahrzeug-bremsbetaetigungsvorrichtungen - Google Patents

Kraftunterstuetzte pedal-baugruppe fuer hauptzylinder von fahrzeug-bremsbetaetigungsvorrichtungen

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DE2549194A1 DE19752549194 DE2549194A DE2549194A1 DE 2549194 A1 DE2549194 A1 DE 2549194A1 DE 19752549194 DE19752549194 DE 19752549194 DE 2549194 A DE2549194 A DE 2549194A DE 2549194 A1 DE2549194 A1 DE 2549194A1
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Description

für Hauptzylinder
von Fahrzeug-Bremsbetätigungsvorrichtungen
Das Pedalverhältnis, das für normales kraftunterstütztes Betätigen des Hauptzylinders geeignet ist, kann bei Ausfall der Kraftunterstützung ungeeignet sein, da der Fahrer nicht imstande sein könnte, die zum Betätigen des HauptZylinders ohne die Kraftunterstützung erforderliche Kraft aufzubringen. Aus diesem Grunde ist es bekannt, dafür zu sorgen, daß das Pedalverhältnis im gestörten Zustand der Kraftunterstützung verschieden ist, so daß der Fahrer die angestrebte Betätigungskraft am Hauptzylinder auftragen kann, wozu jedoch ein größerer Pedalweg erforderlich ist.
In Betätigungsvorrichtungen gemäß älteren Vorschlägen ist das Bremspedal an seinem oberen Ende schwenkbar an einen um einen festen Schwenkpunkt schwenkbaren Hebel angeschlossen und hat an einer zwischen seinen Enden liegenden Stelle eine Verbindung mit einem Betätigungsglied eines Hauptzylinders. Das Pedal ist während der anfänglichen Betätigung um einen kleinen Betrag relativ zum Hebel bewegbar, und diese Bewegung reicht aus, eine mit dem Hebel verbundene kraftbetätigte
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Bremshelfeinrichtung oder "Bremskraftverstärker" zu betätigen, die an den Hebel angeschlossen ist. Die Kraft der Bremshelfeinrichtung wird zur Unterstützung der aufgetragenen Muskelkraft über den Hebel auf das Bremspedal übertragen. Bei weiterer Bewegung schwenkt das Bremspedal um den festen Schwenkpunkt, dessen Lage das Pedalverhältnis bestimmt. Bei Ausfall der Bremshelfeinrichtung schwenkt das Bremspedal um einen Eingriffspunkt zwischen dem Hebel und dem Bremspedal, der vom festen Schwenkpunkt Abstand hat, um ein anderes Pedalverhältnis herzustellen, welches das Anlegen der Bremse mit Muskelkraft gestattet, jedoch mit einem größeren Pedalweg als bei normal arbeitender Bremshelfeinrichtung.
Bei der früher vorgeschlagenen Vorrichtung ist die Bremshelfeinrichtung zusammen mit dem Hauptzylinder an der Motorseite einer Trennwand angeordnet, die den Motorraum gegen den Fahrgastraum abtrennt, so daß entweder der Hebel oder eine Betätigungsstange der Bremshelfeinrichtung durch die Trennwand hindurchdringt. Zur Aufnahme des Hebels oder der Betätigungsstange muß daher in die Trennwand ein gesondertes Loch eingearbeitet werden. Außerdem hat die Verbindung zwischen der Bremshelfe inrichtung und dem Hebel einen beträchtlichen Abstand von der Verbindung zwischen dem Hebel und dem Betätigungsglied des Hauptzylinders, so daß das mit der Bremshelfeinrichtung verbundene Hebelende einen beträchtlichen Bewegungsbogen beschreibt. Das Loch in der Trennwand muß zur Aufnahme dieser Bewegung groß sein und muß mit einer entsprechenden Dichtmanschette abgedichtet seinr
Gegenstand der Erfindung ist eine kraftunterstützte Pedal-Baugruppe mit einem Bremspedal, das an einem Ende mit einem um einen Pestpunkt schwenkbaren Hebel schwenkbar verbunden und an einer zwischen seinen Enden gelegenen Stelle an ein Betätigungsglied eines HauptZylinders angeschlossen ist, um am Betätigungsglied eine Betätigungskraft aufzutragen, und mit einer kraftbetätigten Bremshelfeinrichtung, die bei Bewegung des Bremspedals an diesem eine Hilfskraft aufzutragen
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vermag und ein vom Betätigungsglied getrenntes Kraftübertragungsglied aufweist, das an oder nahe der Wirkungslinie der vom Bremspedal am Betatigungsglied aufgetragenen Kraft in kraftübertragendem Eingriff mit dem Hebel steht, wobei im Betrieb der Bremshelfeinrichtung das Bremspedal und der Hebel um den Pestpunkt schwenken, und nach Ausfall der Bremshelfeinrichtung das Bremspedal um einen zwischen dem Festpunkt und der Verbindungsstelle zwischen dem Hebel und dem Betätigungsglied liegenden Punkt schwenkt.
Vorzugsweise liegt der Angriffspunkt des Kraftübertragungsgliedes am Bremspedal hinter dem Bremspedal an dessen dem Hauptzylinder abgewandten Seite.
Der Eingriffspunkt zwischen der Bremshelfeinrichtung und dem Bremspedal kann mit der Wirkungslinie der am Betätigungsglied aufgetragenen Kraft fluchten. In diesem Falle kann die Bremshelfeinrichtung so angeordnet sein, daß die Wirkungslinie der von ihr am Bremspedal aufgetragenen Kraft mit der Wirkungslinie der am Betatigungsglied aufgetragenen Kraft zusammenfällt .
Die Bremshelfeinrichtung kann entweder vor oder hinter dem Bremspedal angeordnet sein, so daß entweder eine "drückend" oder eine "ziehend" wirkende Hilfskraft geliefert wird.
Im Normalbetrieb schwenken das Bremspedal und der Hebel um den festen Schwenkpunkt. Nach Ausfall des Kraftunterstützers jedoch schwenkt das Bremspedal um einen zwischen dem festen Schwenkpunkt und der Verbindungsstelle zwischen dem Hebel und dem Betätigungsglied liegenden Punkt, so daß sich das Pedalwegverhältnis ändert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen zweier Ausführungsformen einer Bremsbetätigungsvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen kraftunterstützten Bremspedal-Baugruppe zum Betätigen eines Hauptzylinders mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:
fei U y ö 2 U / U 7 7 i /4
ORIGINAL INSPECTED
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Fig. 1 eine Ansicht im Querschnitt einer Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 einen Fig. 1 ähnlichen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform.
Beide Ausführungsformen weisen ein Bremspedal 1 auf, das an einer zwischen seinen Enden liegenden Stelle durch einen Stift 2A mit einer Achse D schwenkbar mit einem Betätigungsglied 2 verbunden ist, welches zum Betätigen eines Hauptzylinders 3 verstellbar ist. Das Bremspedal 1 ist an seinem oberen Ende durch einen Schwenkstift 4 an ein Ende eines Zwischenverbindungsgliedes 5 angelenkt, welches seinerseits am anderen Ende über einen Stift 6 schwenkbar an das untere Ende eines nach unten ragenden Hebels 7 angeschlossen ist, der an einem feststehenden Stift 8 schwenkbar gelagert ist. Der das Bremspedal 1 mit dem Zwischenverbindungsglied 5 verbindende Schwenkstift 4 dringt durch einen Schlitz 9 im herabhängenden Hebel 7, damit das Zwischenverbindungsglied 5 um eine Achse A des Stiftes 6 eine kleine Relativbewegung gegenüber dem Hebel 7 ausführen kann. Wie deutlicher in Fig. 2 zu erkennen, haben das Zwischenverbindungsglied 5 und der Hebel 7 U-förmigen Querschnitt.
Zur Unterstützung der während der Bremsbetätigung auf das untere Ende des Bremspedals 1 aufgetragenen Muskelkraft ist eine kraftbetätigte Bremshelfeinrichtung vorhanden. Diese weist einen fluiddruck-betätigten Unterstützer 11 auf, dessen Betätigung durch ein Ventil 12 gesteuert wird. Das Ventil ist bei Bewegung des Bremspedals 1 durch einen Ventilbetätigungshebel 13 betätigbar, der an den herabhängenden Hebel 7 schwenkbar angeschlossen ist und an seinem oberen Ende an einer Ventilstange 14 und an seinem unteren Ende am Zwischenverbindungsglied 5 angreift.
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ORIGINAL INSPECTED
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? ^ 4 9 I 9
Der Schwenkstift 4 und der Stift 6 sind von einer Torsionsfeder 15 bzw. 16 umschlungen. Die Torsionsfeder 15 drängt das Zwischenverbindungsglied 5 und das Bremspedal 1 aufeinander zu, so daß der Stift 6 in der gezeichneten Ruhestellung am Bremspedal 1 angreift. Die Torsionsfeder 16 drängt das
7 Zwischenverbindungsglied 5 und den Hebel voneinander weg, so daß der Schwenkstift 4 in der Ruhestellung gegenüber dem Schlitz 9 die gezeichnete Stellung eimimmt.
Bei der Ausführungsform entsprechend Pig. 1 und 2 weist der Kraftunterstützer 11 einen Kolben 18 auf, der in einem Zylinder 19 arbeitet und eine aus dem Zylinder 19 herausragende Kolbenstange 21 hat. Das außenliegende Ende der Kolbenstange 21 weist einen gegabelten Abschnitt 22 auf, durch den der Stift 6 hindurchgeht. Das Ventil 12 ist ein Bundkolben-Ventil mit einem nicht gezeichneten, an eine Hochdruckquelle angeschlossenen Einlaß und einem mit dem Zylinder 19 verbundenen Auslaß 23· Der Ventil-Bundkolben bildet die weiter oben erwähnte Ventilstange 14.
Die Arbeitsweise der Betätigungsvorrichtung ist wie folgt: Sobald am Bremspedal 1, beispielsweise an einem Punkt B, mit dem Fuß Druck aufgetragen wird, schwenkt das Bremspedal 1 anfänglich um die Achse A des Stiftes 6, da die Torsionsfedern 15 und 16 so gewählt sind, daß die letztere zuerst überwunden wird, damit sich das Zwischenverbindungsglied 5 und der Hebel 7 aufeinander zu bewegen können und um dadurch Verstellung des Schwenkstiftes 4 entlang des Schlitzes 9 zu ermöglichen. Diese Bewegung des Zwischenverbindungsgliedes nach hinten schwenkt den Ventilbetätigungshebel 13 zum Betätigen des Bundkolben-Ventils 12, um den Zylinder 19 unter Druck zu setzen, wobei auf diese Weise eine Kraft erzeugt wird, die über die Kolbenstange 21 auf das Bremspedal 1 wirkt, um die aufgetragene Muskelkraft zu verstärken. Während weiterer Bewegung schwenken das Bremspedal 1 und der Hebel 7 um eine Achse C des Stiftes 8. Die Unterstützungs- bzw. Hilfskraft und die aufgetragene Muskelkraft wirken beide über das Betätigungsglied 2, um den Hauptzylinder 3 zu betätigen.
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ORIGINAL
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Verstellung des Hebels 7 unter der Wirkung des Kraftunterstützers 11 neigt dazu, das ZwischenverMndungsglied 5 im Schlitz 9 nach vorn zu "bewegen, wobei Schwenken des Ventilbetätigungshebels 13 zum Schließen des Ventils 12 ermöglicht wird. Auf diese Weise wird zwischen der Betätigung des Kraftunters tutζers 11 zum Verstellen des Hebels 7 und des Bremspedals 1 um die Achse C und dem Bestreben einer solchen Bewegung, den Kraftunterstützer 11 abzuschalten, ein Gleichgewicht herbeigeführt, so daß die Stellung des Bremspedals 1 von der an ihm aufgetragenen Muskelkraft abhängig ist und die am Betätigungsglied 2 aufgetragene Kraft der vom Fahrer aufgetragenen Kraft proportional ist, jedoch durch die Bremshelfeinrichtung verstärkt wird. Im Normalbetrieb sind zwei Verhältnisse wirksam, nämlich das Pedallastverhältnis als das Verhältnis BD:DA und das Pedalwegverhältnis als das Verhältnis BD:DC.
Bei Ausfall der Bremshelfeinrichtung wird auf das Bremspedal 1 über die Kolbenstange 21 keine Kraft ausgeübt. Anfänglich bewegt sich das Bremspedal 1 wie im Normalbetrieb und schwenkt um die Achse A, während sich der Schwenkstift 4 entlang des Schlitzes 9 verstellt, wonach das Bremspedal 1 um eine Achse E des Schwenkstiftes 4 schwenkt, wobei nur die aufgetragene Muskelkraft durch das Betätigungsglied 2 übertragen wird. Der herabhängende Hebel 7 ist durch die Reaktion auf den Schwenkstift 4 in seiner gezeichneten Stellung gehalten. In diesem Falle sind das Pedalwegverhältnis und das Pedallastverhältnis gleich und entsprechen dem Verhältnis BD:DE.
Die Ausführungsform entsprechend Fig. 3 ist im wesentlichen ähnlich der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform und unterscheidet sich von dieser hauptsächlich dadurch, daß der Kraftunterstützer 11 zwischen dem Bremspedal 1 und dem Hauptzylinder 3 angeordnet ist, so daß die Unterstützungskraft "ziehend" auf das Bremspedal 1 wirkt. Der Kraftunterstützer 11 weist eine Membran 24 auf, die zwei Kammern 25 und 26 voneinander trennt. Die linke Kammer 25 ist über einen
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Einlaß 27 mit einer Vakuumquelle verbunden, die am Ansaugsystem des Pahrzeugmotors angeordnet sein kann. Die rechte Kammer 26 ist über eine Leitung 28 an den Auslaß des Ventils 12 angeschlossen. Das Ventil 12 ist über einen Einlaß 29 mit der Vakuumquelle verbunden. Normalerweise steht die Kammer 26 unter Unterdruck, nach Schwenken des Ventilbetätigungshebels 13 jedoch wird die Ventilstange 14 verstellt, um über das Ventil 12 Umgebungsluft in die Kammer 26 einzuleiten, wobei über der Membran 24 ein Druckunterschied erzeugt wird. Die Membran 24 bewegt sich nach links. Mit der Membran 24 sind über einen zentralen Ansatz 30 zwei im Abstand voneinander angeordnete Verbindungsglieder 31 verbunden, die mit einem Schwenkstift 33 an das untere Ende des herabhängenden Hebels 7 schwenkbar angeschlossen sind. Bei dieser Ausführungsform ist das Betätigungsglied 2 relativ zu den Verbindungsgliedern 31 verschiebbar und zwischen diesen angeordnet und mit einem Bauteil 32 verbunden, welches durch den zentralen Ansatz 30 hindurch verschiebbar ist.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Fig. 3 die Torsionsfedern 15 und 16 nicht gezeichnet, obwohl sie in der Praxis vorhanden sind.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist im wesentlichen die gleiche wie bei der Ausführungsform entsprechend Pig. 1, mit Ausnahme daß die Unterstützungskraft über die Verbindungsglieder 31 und den Schwenkstift 33 auf das Bremspedal 1 übertragen wird.
Bei beiden weiter oben beschriebenen Ausführungsformen erstreckt sich der herabhängende Hebel 7 im wesentlichen parallel zum Bremspedal 1 und bildet wirkungsmäßig eine Verlängerung desselben, so daß zur Unterbringung des Hebelsystems in seitlicher Richtung ein Minimum an Raum erforderlich ist. Weiterhin ist der Hebel 7 mit dem Kraftunterstützer 11 nahe oder an der Wirkungslinie der am Betätigungsglied aufgetragenen Kraft verbunden.
b Ü y ii J 11 / υ ν ν j
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Die Ausführungsform entsprechend Fig. 3 hat den weiteren Vorteil, daß die Verbindungsstelle zwischen dem Hebel 7 und dem Kraftunterstützer 11 in einer Linie mit dem Betätigungsglied 2 liegt, so daß der Kraftunterstützer 11 und der Hauptzylinder 3 miteinander fluchtend angeordnet sein können und vorhandene Bremstetätigungsvorrichtungen zur Unterbringung der BetatigungsBaugruppe ohne Schwierigkeit geändert werden können.
/Patentansprüche
b u a b 2 ü / 0.7 7 i

Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    ( 1/ Kraftunterstützte Pedal-Baugruppe mit einem Bremspedal, das mit einem um einen Festpunkt schwenkbaren Hebel schwenkbar verbunden und an einer zwischen seinen Enden gelegenen Stelle an ein Betätigungsglied eines Hauptzylinders angeschlossen ist, um am Betatigungsglied eine Betätigungskraft aufzutragen, und mit einer kraftbetätigten Unterstützungsvorrichtung, die bei Bewegung des Bremspedals an diesem eine Hilfskraft aufzutragen vermag und eine vom Betätigungsglied getrennte Kraftübertragungsvorrichtung aufweist, wobei im Betrieb der Bremshelfeinrichtung das Bremspedal und der Hebel um den Festpunkt schwenken, und nach Ausfall der Bremshelfeinrichtung das Bremspedal um einen zwischen dem Pestpunkt und der Verbindungsstelle zwischen dem Hebel und dem Betätigungsglied liegenden Punkt schwenkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung (Kolbenstange 21; Verbindungsglieder 31, Schwenkstift 33) an oder nahe der Wirkungslinie der vom Bremspedal (1) am Betätigungsglied (2) aufgetragenen Kraft in kraftübertragendem Eingriff mit dem Hebel (7) steht.
  2. 2. Pedal-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß ein Verbindungsglied (5) eine Schwenkverbindung (Schwenkstift 4) mit dem Bremspedal (1) und eine Schwenkverbindung (Stift 6) mit dem Hebel (7) hat.
  3. 3. Pedal-Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Verbindungsglied (5) und das Bremspedal (1) im Bereich ihrer Verbindungsstelle (Schwenkstift 4) aufeinander zu und das Verbindungsglied (5) und der Hebel (7) im Bereich ihrer Verbindungsstelle (Stift 6) voneinander weg vorgespannt sind.
    ÖÜS82Q/Ü7 7 2 /2
    - -e-- 47 251
    JLO 2549Ί94
  4. 4. Pe dal-Baugruppe nach Anspruch 2 oder 3, "bei der die Unterstützungsvorrichtung durch ein Betätigungsglied betätigt wird, dadurch gek ennze i chne t, daß der Hebel (7) am Betätigungsglied (Ventilbetätigungshebel 13) angreift, und daß das Betätigungsglied (Ventilbetätigungshebel 13) bei Bewegung des Verbindungsgliedes (5) relativ zum Hebel (7) betätigt wird.
  5. 5. Pedal-Baugruppe nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß im Normalbetrieb das Bremspedal (1) und das Verbindungsglied (5) eine kleine Anfangsbewegung relativ zum Hebel (7) auszuführen vermögen, wobei solche Anfangsbewegung des Verbindungsgliedes (5) die Unterstützungsvorrichtung (11) betätigt.
  6. 6. Pedal-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung (Kolbenstange 21; Verbindungsglieder 31» Schwenkstift 33) am Bremspedal (1) an dessen Rückseite angreift.
  7. 7. Pedal-Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungsvorrichtung (11) an den Hebel (7) an der Verbindungsstelle (Stift 6) zwischen dem Verbindungsglied (5) und dem Hebel (7) angeschlossen ist und auf das Bremspedal (1) im Bereich dieser Verbindungsstelle (Stift 6) wirkt.
  8. 8. Pedal-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungsvorrichtung (11) hinter dem Bremspedal (1) angeordnet ist.
  9. 9. Pedal-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung (Kolbenstange 21; Verbindungsglieder 31» Schwenkstift 33) mit dem unteren Ende des Hebels (7) verbunden ist.
    0/077/ /3
    - -Τ- 47 251
    M 7549194
  10. 10. Pe dal-Baugruppe nach, einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungsvorrichtung (11) mit dem Hauptzylinder (3) fluchtend an der gleichen Seite des Bremspedals (1) wie der Hauptzylinder (3) angeordnet ist.
    b υ y a ί ü / ü ν 7
DE19752549194 1974-11-08 1975-11-03 Kraftunterstuetzte pedal-baugruppe fuer hauptzylinder von fahrzeug-bremsbetaetigungsvorrichtungen Pending DE2549194A1 (de)

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