DE694752C - Vorrichtung zum Erzeugen hydraulischen Druckes fuer den Betrieb von Bremsen oder Kupplungen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

■AUSGEGEBEN AM-8. AUGUST 1840-

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 63 c GRUPPE 54 oe

G98296 III63C

Olaf Rasmussen in Dayton, OMo, V. St. Α.,

ist als Erfinder genannt worden.

General Motors Corporation in Detroit, Mich., V. St. A.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Juli 1938 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 11. Juli 1940

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Vorrichtungen, wie sie z. B. bei Kräftwagen verwendet werden, um Bremsen zu betätigen und Kupplungen zu lösen. Derartige Vorrichtungen besitzen einen Hauptzylinder, von dem das Druckmittel an andere Teile des Wagens übertragen wird, beispielsweise bei Bremsen an die Radzylinder. Die Erfindung betrifft insbesondere den Mechanismus, -durch den der Kolben dieses Hauptzylinders bewegt wird.

Die bisher bekannten Vorrichtungen, durch die der Kolben des Hauptzylinders unter Einwirkung von Federn nach dem Niederdrücken in seine Normallage zurückgeführt wird, weisen den Nachteil auf, daß beim Niederdrücken des Kolbens nicht nur der zunehmende Druck im Zylinder, sondern auch die zunehmende Spannung der Rückführfeder überwunden werden muß. Das Gefühl für den Bremszustand wird also· dadurch beeinträchtigt, daß 'der zusätzliche, immer größer werdende Gegendruck der Feder nicht ausgeglichen wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß zwischen dem- Angriffspunkt der den Kolben verschiebenden Kraft und der Rückführfeder Übertragungsteile in der Weise angeordnet werden, 'daß der beim Vorschreiten des Kolbens wachsende Widerstand der Rückführfeder durch das wachsende Moment der verschiebenden Kraft ausgeglichen wird, so daß in allen Kolbenlagen die Rückwirkung des Widerstandes der Rückführfeder entgegen

der verschiebenden Kraft gleichbleibt. Da die Übertragungsteile aus Hebeln bestehen, sind auch gleichzeitig Mittel vorgesehen, die diese Hebelteile verhindern, während der Bremslösestellung in eine ausgestreckte Lage zu geraten, bei der der Kolben nicht mehr niedergedrückt werden könnte.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt, ίο Fig. ι ist ein Längsschnitt durch den Hauptzylinder einer hydraulischen Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen Teil des Zylinders in vergrößertem Maßstabe. Fig. 3 ist eine Ansicht von der Linie 3-3 in Fig. ι ausgesehen.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3.

Fig. 5 zeigt schaubildlich zwei zusammenwirkende Teile der neuen Vorrichtung. Diese . Teile sind hier auseinandergenommen dar- _* gestellt.

Fig. 6 zeigt in ähnlicher Weise wie Fig. 1 eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Fig. 7 ist ein Schnitt in vergrößertem Maßstabe durch einen Teil des in Fig. 6 dargestellten Zylinders.

Fig. 8 ist eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 6 von der Linie 8-8 aus in Fig. 6 gesehen. . . "

In Fig. ι bis 5 bezeichnet 11 einen Teil des Fußbrettes in dem Führerraum eines Kraftwagens. In diesem Fußbrett ist eine Öffnung 13 vorhanden, die teilweise durch eine Platte 15 bedeckt ist, welche mittels Schrauben 17 am Fußbrett befestigt ist. Auf der Platte 15 ist in beKebiger geeigneter Weise ein Zylinder 19 befestigt, der sich durch die Öffnung 13 erstreckt. Im Innern des Zylinders 19 in einigem Abstand von seinem oberen Ende ist eine Führung 21 für einen Kolben 23 angeordnet. Ferner ist im Zylinder 19 am einen Ende desselben eine Gummidichtung 27 vorgesehen, die einen ringformigen Flansch 29 besitzt, welcher gegen das Ende des Zylinders anliegt und von einer Kappe 31 umgeben ist, die von einem Halter 33 in der richtigen Lage festgehalten wird. Das über das Fußbrett hinausragende Ende des Zylinders 19 ist von einer nachgiebigen Hülse 3 5 umgeben, die auch den Kolben 23 umschließt. Am äußersten Ende des Kolbens 23 ist ein Pedal 37 befestigt. Auf der Platte 15 ist eine Lasche 41 befestigt, mit welcher ein Glied oder Hebel 43 drehbar verbunden ist. Der Drehzapfen des Hebels ist bei 45' angedeutet. Ein zweites Glied 49 ist durch "einen Zapfen 47 drehbar mit einer Haltelasche 45 am Pedal 37 verbunden. Die einander benachbarten Enden der Glieder 43 und 49 sind in der in Fig. 3 bis 5 dargestellten Weise drehbar miteinander verbunden. In dem einen Ende des Hebels 43 ist eine Hülse 51 befestigt, und das benachbarte Ende des Hebels 49 trägt einen Zapfen 53, der sich durch die Hülse 51 erstreckt. Die Teile 5 5. und 57 der Hülse bzw. des Zapfens sind derart geformt, daß sie miteinander in Eingriff kommen, wenn die Hebel 43 und 49 aus der in Fig. ι gestrichelt gezeichneten Lage in die mit voll ausgezeichneten Linien dargestellte Lage bewegt werden. Hierdurch wird verhindert, daß die Hebel in eine ausgestreckte Lage gebracht werden, bei welcher der Kolben nicht mehr aus seiner Außenlage herausbewegt werden könnte. Die Hülse 51 ist von einer Feder 59 umgeben, deren Enden 61 und 63 unter die Glieder 43 und 49 greifen. Die Feder ist derart gespannt, daß sie dauernd bestrebt ist, die Glieder in ausgestreckte Lage zu bringen. Durch einen Druck auf das Pedal 37 werden die Glieder aus der voll ausgezeichneten Lage in die gestrichelt dargestellte Lage gebracht. Hierdurch wird die Spannung der Feder erhöht, so· daß dieselbe genügend Energie erhält, um die Glieder in die voll ausgezeichnete Lage zurückzubringen. Wenn der Fußtritt niedergedrückt wird, ändert sich die Lage des Drehpunktes der Hebel, indem die Feder die Hebel in gerade Linie zu strecken sucht, in der Weise, daß der Hebelarm der bewegenden Kraft in bezug auf den Hebeldrehpunkt sich mehr und mehr ^vergrößert. Die Verhältnisse werden erfindungsgemäß so gewählt, daß dem Zuwachs an Widerstand infolge stärkerer Spannung der Rückführfeder eine annähernd gleiche Erhöhung des Drehmomentes der verschiebenden Kraft entspricht. Der Widerstand der Rückstellfeder bleibt dann in seiner iop Rückwirkung auf die verschiebende Kraft während der verschiedenen Kolbenstellungen gleich, und die jeweils erforderliche Schiebekraft wächst nur entsprechend der Druckerhöhung im Zylinder. Dies ist von Wichtigkeit, insbesondere wenn der Hauptzylinder in einer Vorrichtung zum Lösen der Kupplung verwendet wird. ^

Im entgegengesetzten Ende des Zylinders 19 ist eine ringförmige Aussparung65 vor- im gesehen. In diesem Ende des Zylinders 19 ist eine Führung 67 untergebracht, die einen Kanal 69 besitzt, welcher mit der Aussparung 65 <und dem Raum im Zylinder 19 zwischen den beiden Führungen in Verbindung steht. Die Führung 67 besitzt ferner Öffnungen 71, " welche mit der Aussparung 65 in Verbindung stehen. Das Ende des Zylinders 19 ist durch einen zweckmäßigen Anschlagkörper 73 abgeschlossen, der gegen die Innenwand eines zweiten Zylinders 75 anliegt, der den eigentlichen Hauptzylinder bildet und dessen eines

Ende das untere Ende, des Zylinders 19 umschließt. Eine Gummidichtung 77 liegt gegen die Wand des Zylinders 75, den Anschlag 73 und den Kolben 23 an· In einer Aussparung in der Gummidichtung ist eine Büchse 79 untergebracht, welche mit einer Fläche gegen den Anschlag und mit einer anderen Fläche gegen den Kolben anliegt und somit die Berührungsfläche zwischen dem Gummi und dem Kolben verringert. Die in Fig·. 1 dargestellte Büchse kann aus Hartgummi, Metall oder einem anderen zweckmäßigen Werkstoff bestehen. Wie ersichtlich, ist die Reibung zwischen der Gummidichtung und dem Kolben veränderlich, indem sie am Ende der Lippe der Dichtung am geringsten ist und in Richtung gegen die Grundfläche der Dichtung zunimmt. Durch Verwendung der beschriebenen Büchse wird der Bereich, innerhalb dessen die Reibung am stärksten sein würde, von der Büchse eingenommen.

In dieser Weise wird der Reibungswiderstand gegen die Rückbewegung des Kolbens verringert, so daß es möglich wird, eine weit leichtere Rückstellfeder 59 zu verwenden als bei den bisher bekannten Vorrichtungen ähnlicher Art. Aus diesem Grunde genügt auch ein verhältnismäßig geringer Pedaldruck, um die Vorrichtung zu betätigen, da nur der Widerstand einer verhältnismäßig schwachen Feder zu überwinden ist. Die Büchse 79 liegt so dicht gegen den Kolben an, daß keine beträchtlichen Mengen des Druckmittels heraustreten können, selbst wenn_v der Gummi verletzt ist. Die Hülse verhindert jedoch nicht den Aufbau des erforderlichen Druckes im Zylinder 75.

Wie üblich, ist dem Hauptzylinder ein Druckmittelbehälter 81 angeschlossen, der mittels Abstandsstücken 83 und 85 auf den beiden Zylindern befestigt ist. Durch den Tragkörper 83 erstreckt sich ein mit Innengewinde versehener Stutzen 87, der genau in den Zylinder 75 eingepaßt ist. Der Stutzen 87 besitzt einen Ansatz 89, der gegen die Innenwand des Behälters .anliegt. Ein als Mutter ausgebildeter Ventilkörper 91 ist in den Stutzen 87 eingeschraubt, und ein Ventil 93, welches einen mit einem Gummiring 97 versehenen Kopf 95 besitzt, kann sich innerhalb des Ventilkörpers auf und ab bewegen, wobei der Gummiring sich gegen das Ende des Ventilkörpers legt und den Ventilkanal verschließt.

Im Innern der Mutter ist eine Aussparung vorgesehen, die eine Feder 99 aufnimmt,, welche gegen einen Anschlag 101 des Ventils anliegt und das Ventil normalerweise geschlossen hält. Ein hohler Stutzen 103 hat

So einen Flansch, der eine zweite Öffnung im Behälter umgibt. Durch diesen Stutzen steht das Innere des Behälters dauernd in Verbindung mit dem Abschnitt des Zylinders 19, der zwischen den Führungen liegt. Das Ende des Kolbens hat eine axiale Öffnung 105 und mit derselben in Verbindung stehende radiale Kanäle 107. Dias Innere des Zylinders 75 steht mit dem Behälter in Verbindung, wenn der Kolben so weit zurückgezogen ist, daß die Kanäle 105 und 107 sich mit den Öffnungen 71 decken.

Am unteren Ende des Zylinders 7 5 kann ein mit Gewinde versehener Stutzen 107 an-* geordnet sein, der zur Befestigung einer Leitung 109 dient, welche mit zweckmäßigen Arbeitseinrichtungen in Verbindung steht, beispielsweise mit den Radzylindern, wenn der Hauptzylinder zur Betätigung der Bremsen verwendet wird. Falls erwünscht, kann auch in der Nähe dieses Stutzens ein Ventil angeordnet werden, dessen Hauptzweck es ist, in der Leitung einen Druck von im voraus festgelegter Stärke aufrechtzuerhalten. Ein derartiges Ventil ist bei 111 angedeutet. Um die Gummidichtung 77 gegen. den Anschlag zu pressen, wenn der Kolben sich hin und her bewegt, ist eine leichte Feder 113 vorgesehen.

Die vorhergehenden fünf Absätze der Beschreibung dienen nur zur Erläuterung und sind nicht Gegenstand der Erfindung.

Fig. 6, 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Zylinder 191 ist hier in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 5 mit inneren Führungen 611 und 671, durch welche die Kolbenstange 231 sich bewegt, versehen. Das eine Ende des Zylinders 191 ist mit einer Aussparung versehen, welche den Anschlag 731 für die Dichtung 771 aufnimmt. In die-. sem Fall kann die Büchse 791 aus Messing bestehen. Der Teil 131 entspricht dem Teil 103 gemäß Fig. 1, und die Ventilanordnung 201 stimmt auch mit den entsprechenden Teilen der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 5 überein. Bei 203 ist das Glied 205 drehbar mit einem Körper 207 verbunden, der sich unterhalb des Fußbrettes 151 befindet. Das Glied 209 ist durch einen Zapfen 211 drehbar mit dem Pedal 371 verbunden. Die Glieder 205 und 209 sind durch den Zapfen 213 und die Büchse 215 drehbar miteinander verbunden, und die Büchse ist von einer Feder 217, von derselben Art wie die Feder 59 in Fig. 1, umgeben. An Stelle der die gegenseitige Bewegung der Glieder verhindernden Vorrichrung gemäß Fig. 1 ist der Zapfen mit einer Verlängerung 219 versehen, .welche von einer Gummibüchse 221 umgeben ist, die mit der Kolbenstange 231 in Anlage gebracht werden kann. Hierdurch wird verhindert, daß die Glieder in ausgestreckte Lage gelangen

und die Kolbenstange in ihrer eigenen Außenlage festgehalten wird. Diese Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich sonst nur unwesentlich von der in Fig. ι bis 5 gezeigten Ausführungsform.

Wenn das Pedal niedergedrückt wird, wird das Druckmittel aus dem Hauptzylinder verdrängt, weil es nicht durch den Kanal am Ende des Kolbens in den Behälter gelangen kann, da dieser Kanal geschlossen ist, und weil das Ventil zwischen dem Hauptzylinder und dem Behälter durch den Druck im Innern des Zylinders geschlossen gehalten wird. Während dieser Bewegung erhöht sich der mechanische Vorteil des Pedaldruckes gegenüber der Rückstellfeder fortschreitend, so daß ein starker Pedaldruck nicht erforderlich ist. Die Reibung zwischen der Gummidichtung und der Stange wird durch die Mitwirkung

ao der kleinen, in Verbindung mit der Dichtung angeordneten Büchse verringert, und es ist deshalb möglich, eine verhältnismäßig schwache Rückstellfeder zu verwenden. Der Unterdruck, der bei Zurückbewegungen des Kolbens entstehen kann, wird durch das Ventil aufgehoben. Am Ende des Kolbenhubes kann Druckflüssigkeit aus dem Behälter durch die Kanäle am Ende des Kolbens in den Zylinder hineinströmen. Nach Betätigung der

3<> Bremsen wird die Druckflüssigkeit durch die Federn wieder in den Hauptzylinder zurückgetrieben. Überschüssige Flüssigkeit kann durch dieselben Kanäle in den Behälter zurückfließen, durch welche sie in den Hauptzylinder hineinströmte. Die Grenzlage des Kolbens wird durch das von den beiden Hebeln oder Gliedern gebildete Gelenk derart geregelt, daß der Kolben niemals gänzlich die Gummidichtung durchdringen kann.

Es besteht deshalb nicht die Gefahr, daß Flüssigkeit zwischen den Kolben und die Dichtung hineindringt.

Das Gelenk verhindert Drehungen des Kolbens, die sonst stattfinden könnten, wenn der Fuß des Fahrers von dem Pedal abgleitet. Das Gelenk bildet auch eine sehr günstige Stellung für die Anbringung der Rückkehrfeder. Dadurch, daß die Feder an der dargestellten Stelle untergebracht ist, kann der erforderliche zusätzliche Federdruck erzeugt werden, wenn das Pedal niedergedrückt wird, ohne daß deshalb erforderlich ist, den Druck auf das Pedal wesentlich zu erhöhen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzeugen hydraulischen Druckes für den Betrieb von Bremsen oder Kupplungen von Kraftfahrzeugen mit einem Druckzylinder, in den ein Kolben durch eine äußere Kraft entgegen dem Widerstand einer Rückstellfeder gedruckt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Anordnung von ■ Übertragungsteilen zwischen dem Angriffspunkt der den Kolben verschiebenden Kraft und der Rückstellfeder der beim Vorschreiten des Kolbens wachsende Widerstand der Rückstellfeder durch das wachsende Moment der verschiebenden Kraft ausgeglichen wird, derart, daß in allen Kolbenlagen die Rückwirkung des Widerstandes der Rückstellfeder in Richtung der verschiebenden Kraft gleichbleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (59) in dem Gelenk zweier Hebel (43,49) angeordnet ist, von denen das äußere Ende des Hebels (43) an einem feststehenden Zapfen (45') und das äußere Ende (47) des Hebels (49) an einem Tritt (37) drehbar befestigt ist, der zum Bewegen des Kolbens (23) in dem Zylinder (75) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die aus einer mit dem einen Hebel (43) verbundenen Hülse (51, Fig. 5) und einem mit dem anderen Hebel (49) verbundenen, von der Hülse (51) aufgenommenen Stift (53, Fig. 5) bestehen, wobei die Hülse und der Stift Teile (S5j57) aufweisen, die in der Bremslösestellung verhindern, daß die beiden Hebel (43,49) in einer Geraden liegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Enden der Hebel einen Drehzapfen (213) aufweisen, der eine Verlängerung (219) besitzt, welche sich gegen den Kolben legen kann-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen