DE8003120U1

DE8003120U1 - Bremseinrichtung mit bremskraftverstaerkung

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Publication number: DE8003120U1
Application number: DE19808003120U
Authority: DE
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1979-02-06
Filing date: 1980-02-06
Publication date: 1980-05-14
Also published as: ES488275A1; FR2448463B1; IT1209768B; US4305251A; DE3004349A1; GB2046856B; IT8012435A0; FR2448463A1; GB2046856A; JPS55106850A

Description

PATENTANWÄLTE

dr.-ing. H. fincke ''..¹K.'' ^:.eco_? München^.· b . Februar 19Ö0

DIPL.-ING. H. BOHR M0l!e_rstroße

DIPL.-ING. S. STAEGER ® (089,·266060

T Claims München Telex: 5 239 03 claim d

B387 Moppe No.

Potentanwälte Dr. Fincke · Bohr ■ Staeger · Müllerstr. 31 · 80O0 München 5 Bitte in der Antwort angeben

SOCIETE ANONYME FRANCAISE DU FERODO 64 Avenue de la Grande Armee

75017 Paris / FRANKREICH

Bremseinrichtung mit Bremskraftverstärkung

PRIORITÄT: 6. Februar 1979 -Nr. 79 030 30 - FRANKREICH

ßonkvorbindung. Bayer. V«reinibank MOnWiW₁-KOnIoiiOj4oV|6tZ 7θδ20£70); ;' Pfslicheckkontoi MOnchon 27044-802 (BlZ 700100BO)

i"· · · · · , ; ; .· ; ; (nur PA Dipl.-Ing.S.Stoofler)

Bremseinrichtung mit Bremskraftverstärkung

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung mit Bremskraftverstärkung, umfassend einen in einem Hauptzylinder verschiebbaren Hauptkolben, einen durch Verbindungsmittel mit dem Hauptkolben verbundenen Kolben eines Arbeitszylinders, eine hydraulische Hilfsdruckquelle und einen Verteiler zur Versorgung des Arbeitszylinders mit hydraulischem Hilfsdruck aus der Hilfsdruckquelle, wobei der Verteiler entsprechend einer Betätigung von Steuerorganen gesteuert wird, welche ein Pedal und zwei Hebel aufweisen, die gelenkig aneinander gelagert sind und die gemeinsam mit einem festen Schwenkpunkt und an drei Arbeitspunkten zusammenarbeiten, von denen der erste mit dem Pedal, der zweite mit dem Verteiler und der dritte mit dem Hauptkolben zusammenwirkt. Derartige Vorrichtungen mit zwei Hebeln haben im Vergleich zu Vorrichtungen mit nur einem Hebel den Vorteil, daß eine optimale Untersetzung gewählt werden kann, insbesondere für den Fall einer Störung der Bremskraftverstärkung, wobei gleichzeitig die anderen, erwünschten Bedingungen für Konstruktion und Betrieb erfüllt werden und insbesondere die wichtige Bedingung eines verringerten Platzbedarfes.

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Im allgemeinen sind bei diesen Vorrichtungen mit zwei Hebeln der mit dem Pedal zusammenwirkende Arbeitspunk-c und der feste Schwenkpunkt auf einem der beiden Hebel angeordnet, während der mit dem Verteiler zusammenwirkende Arbeitspunkt und der mit dem Hauptkolben zusammenwirkende Arbeitspunkt auf dem anderen Hebel liegen. Das bedeutet, daß eine große Anzahl von Gelenken vorgesehen werden muß, die zur Betätigung des Verteilers durch das Pedal notwendig sind.

Es ist deshalb die Aufgabe zu lösen, einen Bremskraftverstärker der eingangs erläuterten Gattung zu schaffen, der frei von diesen Nachteilen ist und bei dem die Betätigung des Verteilers durch das Pedal direkt und damit sehr genau ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der mit dem Pedal zusammenwirkende, erste Arbeitspunkt und der mit dem Verteiler zusammenwirkende, zweite Arbeitspunkt auf einem der beiden Hebel, dem sogenannten Primärhebel liegen, während der mit dem Hauptkolben zusammenwirkende, dritte Arbeitspunkt und der feste Schwenkpunkt auf dem zweiten Hebel, dem Sekundärhebel, liegen.

Aufgrund dieser Anordnung wird der Verteilerschieber, dessen Hub verringert ist, direkt und mit großer Präzision von dem Pedal beaufschlagt und schafft dadurch ausgezeichnete Bedingungen für die Betätigung des Hauptkolbens durch den Verstärker.

Vorzugsweise ist jeder der beiden genannten Hebel deckeiförmig ausgebildet und hat zwei durch ein Querstück miteinander verbundene, seitliche Wangen, in die Bohrungen zur Aufnahme von Schwenkachsen eingearbeitet sind.

In weiterer Ausgestaltung hat der Primärhebel zwei übereinanderliegende, seitliche Wangenpaare, wobei der Abstand der Wangen des einen Paares unterschiedlich von dem des anderen Paares ist, und ist das Wangenpaar des Sekundärhebels, deren Abstand zwischen den beiden soeben genannten Abständen liegt, zwischen die beiden Wangenpaare des Primärhebels eingeschoben.

Aufgrund dieser Lösung ergibt sich eine besonders einfache und robuste Konstruktion.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Bremskraftverstärkers in Ruhestellung,

Figur 2 eine der Figur 1 ähnliche Darstellung, bei der jedoch das Pedal bereits etwas eingedrückt ist und den Verteilerschieber in eine Stellung bringt, in der der Verstärkerzylinder hydraulisch beaufschlagt ist,

Figur 3 eine den Figuren 1 und 2 ähnliche Darstellung, bei der der hydraulische Arbeitszylinder betätigt ist und den Hauptkolben beaufschlagt,

Figur 4 einen vergrößerten Längsschnitt in der Ebene IV - IV der Figur 5,

Figur 5 eine horizontale Schnittdarstellung in der Ebene V V der Figur 4,

Figur 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI - VI der Figur 4,

Figur 7 eine Ansicht der aus Primärhebel und Sekundärhebel bestehenden Einheit in zusammengebautem Zustand,

Figur 8 eine der Figur 7 entsprechende Explosionsdarstellung,

Figur 9 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels und

Figur 10 eine vergrößerte Ansicht des Primärhebels der in Figur 9 gezeigten Variante.

In den Figuren 1 bis 8 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bremskraftverstärkers für Kraftfahrzeuge dargestellt.

Wie Figur 1 zeigt, hat dieser Bremskraftverstärker einen Hauptkolben 10, der in einem Hauptzylinder 11 verschiebbar gelagert ist.

Ein Arbeitszylinder 12 ist axial fluchtend mit dem Hauptzylinder 11 angeordnet und besitzt einen Kolben 13, der eine Kammer 14 begrenzt. Der Kolben 13 ist mit dem Hauptkolben 10 über koaxiale Verbindungsorgane 15, im dargestellten Fall durch eine Verbindungsstange, verbunden.

Die vorgesehenen Steuer- und Betätigungsorgane umfassen ein Pedal 16, das im Schwenkpunkt 18 gelenkig aufgehängt ist, eine Schubstange 17, die am Anlenkpunkt 19 mit dem Pedal 16 verbunden ist, sowie eine Hebelanordnung P, S.

Die Hydraulikkammer 14 des Arbeitszylinders 12 ist über eine Leitung 20 mit einer Kammer 21 eines Verteilers 22 verbunden, von dem der Schieber 23 dargestellt ist. Die Kammer 21 wird durch ein Ende des Schiebers 23 begrenzt und steht über einem Kanal 24 mit einer mittleren Ringnut 25 des Schiebers 23 in Verbindung.

Der Schieber 23 wird von zwei einander entgegenwirkenden Kräften beaufschlagt, von denen die eine durch das Ende B des Hebels P erzeugt wird und die den Schieber 23 nach rechts (Figur 1) beaufschlagt, während die andere Kraft durch den hydraulischen Druck in der Kammer 21 erzeugt wird und den Schieber nach links beaufschlagt. Eine mit 27 bezeichnete Rückholfeder geringer Steifigkeit dient zum Zurückführen des Schiebers 23 nach links (Figur 1).

Der Arbeitszylinder 12 und der Verteiler 22 haben ein gemeinsames Gehäuse 28, wie die Figuren 1 bis 6 zeigen, das an einem Flansch 29 des Hauptzylinders 11 befestigt ist (vgl. Figuren 4 und 5). Das gemeinsame Gehäuse 2 8 hat die allgemeine Form eines parallelepipedischen Körpers, in dem vor dem Kolben 13 und dem Schieber 23, die übereinander angeordnet sind, ein freier Raum 30 ausgebildet ist, der die Verbindungsstange 15 und die Hebelanordnung P, S aufnimmt.

Je nach der Stellung des Schiebers 23 wird die Ringnut 25 in dem Schieber 23 mit einem Behälter 31 (Figur 1), einer hydraulischen Hilfsdruckquelle 32 (Figur 2), beispielsweise einem mit einer Pumpe verbundenen Druckspeicher, verbunden oder vollständig abgeschlossen (Figur 3).

Die Hebelanordnung P, S hat drei Arbeitspunkte: einen ersten Arbeitspunkt A, der über die Schubstange 17 mit dem Pedal 16 zusammenwirkt, einen zweiten Arbeitspunkt B, der mit dem Schieber 23 des Verteilers 22 zusammenwirkt, und einen dritten Arbeitspunkt C, der mit der Verbindungsstange 15 zusammenwirkt.

Die Hebelanordnung besteht vor allem aus einem Primärhebel P und einem Sekundärhebel S. Diese beiden Hebel P und S sind durch einen Gelenkpunkt D miteinander schwenkbar verbunden. Der Primärhebel P weist an seinen Enden den ersten Arbeitspunkt A bzw. den zweiten Arbeitspunkt B auf, während der Sekundärhebel S an einem Ende einen festen Schwenkpunkt E und

am anderen Ende den dritten Arbeitspunkt C hat.

Wie sich vor allem aus den Figuren 7 und 8 ergibt, hat der Primärhebel P die Form eines Deckels mit zwei seitlichen Wangenpaaren 40 und 41, die mit paarweise unterschiedlichem Abstand übereinander angeordnet und durch eine Querwand 42 miteinander verbunden sind. In jede der beiden Wangen 40 sind zwei Bohrungen 43 und 44 eingearbeitet, während jede Wange 41 eine Bohrung 4 5 besitzt.

Auch der Sekundärhebel S hat die Form eines Deckels, der jedoch nur ein Paar seitlicher Wangen 46 besitzt, die durch ein Querstück 4 7 miteinander verbunden sind. Die Wangen 4 6 des Sekundärhebels S haben einen Abstand voneinander, der zwischen dem Abstand der Wangen 40 und dem Abstand der Wangen 41 des Primärhebels P liegt, so daß die Wangen 4 6 in den Zwischenraum zwischen den Wangen 40 und 41 des Primärhebels P geschoben werden können (vgl. Figur 7).

Jede Wange 46 des Sekundärhebels S hat zwei Bohrungen 48 und 49. Außerdem besitzen die Wangen 46 des Sekundärhebels S Nasen 50.

Die Vorrichtung ist in der folgenden Weise zusammengebaut.

Die Bohrungen 4 3 des Primärhebels P sind, wie die Figuren 7 und 8 zeigen, durch Zapfen 51 mit den Bohrungen 52 der Schubstange 17 gelenkig verbunden. Diese hat die Form einer Gabel, welche den Arbeitszylinder 12 mit Abstand umfaßt. Die Gelenkverbindung durch die Zapfen 51 bildet den ersten Arbeitspunkt A.

Die Bohrungen 4 5 des Primärhebels P nehmen -aine Achse 53 auf, die eine Rolle 54 trägt, welche ihrerseits mit dem Ende des Schiebers 23 zusammenwirkt. Die Rolle 54 stellt den zweiten Arbeitspunkt B dar.

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Die Nasen 50 stützen sich an einer Schulter 55 der Verbindungsstange 15 ab, die eine weitere Schulter 55A größeren Durchmessers aufweist. Bei normalem Betrieb ist das Ende 17A der Schubstange 17 durch ein Spiel J von dieser Schulter 55A getrennt. Die Nasen 50 bilden den dritten Arbeitspunkt C.

Die Bohrungen 44 des Primärhebels P sowie die Bohrungen 4 8 des Sekundärhebels S sind miteinander durch eine Achse 56 gelenkig verbunden, die den Arbeitspunkt D zwischen den Hebeln P und S bildet.

Die Bohrungen 4 9 des Sekundärhebels S nehmen Zapfen 57 für die schwenkbare Lagerung an dem feststehenden Gehäuse 28 auf und bilden den festen Schwenkpunkt E.

Man arkennt, daß die Ausbildung besonders kompakt und wirkungsvoll ist, insbesondere aufgrund der Form des Gehäuses 28, das im rechten Teil der Figur 4 den Arbeitszylinder 12 und den Verteiler 22 übereinander aufnimmt und das im linken Teil dieser Figur einen freien Raum 30 hat, in dem der Primärhebel P, der Sekundärhebel S sowie die Verbindungsstange 15 untergebracht sind.

Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise:

Solange man nicht auf das Bremspedal 16 drückt (Figur 1), übt die gabelförmige Schubstange 17 keine Wirkung auf den Arbeitspunkt A am Primärhebel P aus, so daß im Arbeitspunkt B am Schieber 23 des Verteilers 22 keine Betätigungskraft wirkt. Die Kammer 14 des Arbeitszylinders 12 ist dabei mit dem Behälter 31 verbunden. Die Verbindungsstange 15 ist nicht beauf schlagt, so daß der Hauptkolben 10 in seiner Ruhestellung ver bleibt. Nach allem ergibt sich keine Bremswirkung.

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Bei einem Druck auf das Pedal 16 zum Bremsen drückt die Schubstange 17 den Arbeitspunkt A nach links, wodurch aufgrund der Verschiebung der Hebel P und S über den Arbeitspunkt B der Schieber 23 des Verteilers 22 nach rechts eingedrückt wird und sich der Druck der Druckquelle 32 in der Kammer 14 des Arbeitszylinders 12 aufbaut (Figur 2). Dabei wird die Verbindungsstange 15 durch den Kolben 13 des Arbeitszylinders 12 nach links verschoben und betätigt so den Hauptkolben 10, der eine Bremsung herbeiführt. Gleichzeitig baut sich der von dem Verteiler 22 zugeführte Druck in der Kammer 21 auf, die die Rolle einer Reaktionskammer spielt. Der Druck in der Kammer 21 hat die Wirkung, daß ein Widerstand erzeugt wird, der dem Eindrücken des Schiebers 23 entgegenwirkt, und daß über die Hebel P und S am Pedal 16 eine Gegenkraft spürbar wird, die für die Bremsbetätigung die gewünschte Empfindlichkeit schafft.

Durch die aus den beiden Hebeln P und S, die im Arbeitspunkt D gelenkig miteinander verbunden sind, gebildete Hebelanordnung, bei der der Primärhebel P die Arbeitspunkte A und B und der Sekundärhebel S die Punkte E und C aufweist, wird der Vorrichtung eine optimale Untersetzung gegeben, wobei gleichzeitig alle anderen, erwünschten Konstruktions- und Betriebsbedingungen erfüllt werden.

Bei Ausfall des hydraulischen Druckes wird die Bremswirkung durch die Betätigung des Pedales 16 gesichert, nachdem das Ende 17A der Schubstange 17 zum Anschlag an der Schulter 55A der Verbindungsstange 15 gekommen ist, wobei die Hebelanordnung P, S als ein einziger, im Schwenkpunkt E gelagerter Hebel wirkt. Während dieser Ersatzbremsung wird der Kolben 13 des Arbeitszylinders 12 nicht mitgenommen, so daß keine Gefahr besteht, daß die Kraft erhöht wird, wodurch die Verbindungsstange 15 nur durch eine in einer Richtung wirkende Abstützung 58 mit dem Kolben 13 verbunden ist, wie die Figuren 1 und 4 zeigen.

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Bei der in den Figuren 1 bis 8 gezeigten Ausführungsform arbeitet der Primärhebel P mit dem Pedal 16 indirekt zusammen, weil zwischen beiden die Schubstange 17 vorgesehen ist.

In den Figuren 9 und 10 ist eine Variante dargestellt, bei der der Primärhebel unmittelbar mit dem Pedal 16 zusammenwirkt und am Ende dieses Pedal 16 trägt. Der mit P¹ bezeichnete Primärhebel hat einen ähnlichen Aufbau wie der in Figur 8 gezeigte und hat die mit denselben Bezugsziffern, die einen Strich tragen, versehenen Einzelteile.

Aus Figur 10 geht hervor, daß die Wangen 40' nach unten so verlängert sind, daß das Gehäuse 28 kein Hindernis für die Verschiebung des Primärhebels P¹ bildet; anschließend sind die Wangen 40' zu einem gemeinsamen Abschnitt 4OA vereinigt, der am Ende das Pedal 16 trägt. Bei dieser Ausführungsform haben die Wangen 40 Ansätze 4OB, die die Rolle der Enden 17A übernehmen und an der Schulter 55A anliegen, wenn die Verstärkung ausfällt.

Im übrigen ist der allgemeine Aufbau, der in Figur 9 gezeigt ist, ananlog mit dem bereits anhand der Figuren 1 bis S beschriebenen Aufbau, wobei dieselben Bezugsziffern verwendet sind. Ebenso ist die Betriebsweise analog zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Claims

Ansprüche

Bremseinrichtung mit Bremskraftverstärkung, umfassend einen in einem Hauptzylinder verschiebbaren Hauptkolben, einen durch Verbindungsmittel mit dem Hauptkolben verbundenen Kolben eines Arbeitszylinders, eine hydraulische Hilfsdruckquelle und einen Verteiler zur Versorgung des Arbeitszylinders mit hydraulischem Hilfsdruck aus der Hilfsdruckquelle, wobei der Verteiler entsprechend einer Betätigung von Steuerorganen gesteuert wird, welche ein Pedal und zwei Hebel aufweisen, die gelenkig aneinander gelagert sind und die gemeinsam mit einem festen Schwenkpunkt und an drei Arbeitspunkten zusammenarbeiten, von denen der erste mit dem

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Pedal, der zweite mit dem Verteiler und der dritte mit dem Hauptkolben zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Pedal (16) zusammenwirkende, erste Arbeitspunkt (A) und der mit dem Verteiler (22, 23) zusammenwirkende, zweite Arbeitspunkt (B) auf einem der beiden Hebel, dem sogenannten Primärhebel (P), liegen, während der mit dem Hauptkolben (10) zusammenwirkende, dritte Arbeitspunkt (C) und der feste Schwenkpunkt (E) auf dem zweiten Hebel, dem Sekundärhebel (S), liegen.
2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Hebel (P, S) deckeiförmig ausgebildet ist und zwei durch ein Querstück (42 bzw. 47) miteinander verbundene, seitliche Wangen (40 bzw. 46) hat, in die Bohrungen (44 bzw. 48) zur Aufnahme von Schwenkachsen (56) eingearbeitet sind.
3. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärhebel (P) zwei übereinanderliegende, seitliche Wangenpaare (40, 41) hat, wobei der Abstand der Wangen des einen Paares unterschiedlich von dem des anderen Paares ist, und daß das Wangenpaar (46) des Sekundärhebels (S), deren Abstand zwischen den beiden soeben genannten Abständen liegt, zwischen die beiden Wangenpaare (40, 41) des Primärhebels (P) eingeschoben ist.
4. Bremseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wangenpaar (40) des Primärhebels (P) mit dem größeren Abstand zwei Bohrungen (44) für eine Schwenkachse (D) am Sekundärhebel (S) hat, während das Wangenpaar (41) des Primärhebels (P) mit dem kleineren Abstand zwei Bohrungen (45) für eine zentrale Achse (53) hat, die mit dem Verteilerschieber (23) zusammenarbeitet, und daß das Wangenpaar (46) des Sekundärhebels (S) zwei Bohrungen (48) für die Schwenkachse (D) des Primärhebais (P) sowie zwei weitere

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Bohrungen (49) für die seitlichen, den festen Schwenkpunkt (E) bildenden Achsen hat, wobei das Wangenpaar (46) des Sekundärhebels (S) Nasen (50) aufweist, die mit dem Hauptkolben (10) zusammenarbeiten.
5. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein parallelepipedisches Gehäuse (28), das am Hauptzylinder (11) befestigt ist und im hinteren Teil den Verteiler (22, 23) sowie den Arbeitszylinder (12) aufnimmt, welche übereinander angeordnet sind, während es im vorderen Teil einen freien Raum (30) hat, in dem der Primärhebel (P) und der Sekundärhebel (S) sowie die Verbindungsorgane (15) untergebracht sind.
6. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsorgane (15) eine Anschlagschulter (55A) aufweisen, die bei Ausfall der Bremskraftunterstützung eine mechanische Ersatzbetätigung erlaubt.
7. Bremseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsorgane (15) mit dem Arbeitszylinder (12) eine in einer Richtung wirkende Abstützung (58) haben.
8. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärhebel (P) mit dem Pedal (16) über eine rahmenförmige Schubstange (17) verbunden ist.
9. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedal (16) unmittelbar von dem Primärhebel (P¹) getragen ist.
10. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hebel (P, S) in an

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sich bekannter Weise über einen mittleren Gelenkpunkt (D) aneinander gelagert sind und an ihren Enden die Arbeitspunkte (A, B, C) sowie den festen Schwenkpunkt (E) aufweisen.
11. Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Hauptkolben (10) zusammenwirkende, dritte Arbeitspunkt (C) in an sich bekannter Weise mit den Verbindungsorganen (15) zusammenwirkt.