DE1233288B - Hilfskraftvorrichtung, insbesondere zum Betaetigen der Bremsen von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Hilfskraftvorrichtung, insbesondere zum Betaetigen der Bremsen von KraftfahrzeugenInfo
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Description
DEUTSCHES
mTVWS
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 63 c - 53/01
Nummer: 1233 288
Aktenzeichen: B 5971311/63 c
1 233 288 Anmeldetag: 11.Oktober 1960
Auslegetag: 26. Januar 1967
Die Erfindung betrifft Hilfskraftvorrichtungen, insbesondere zum Betätigen der Bremsen von Kraftfahrzeugen,
bei denen eine vom Kraftfahrer mittels eines Steuergliedes betätigbare Ventileinrichtung die
Bewegung eines Kraftgliedes steuert, bei denen ferner das Kraftglied und ein Kraftübertragungsglied gegeneinander
beweglich sind und zwischen das Kraftglied und das Kraftübertragungsglied ein halbstarrer Körper
eingeschaltet ist, der die Kraft des Kraftgliedes auf das Kraftübertragungsglied und eine Reaktionskraft
auf den Fahrer durch das Steuerglied der Ventileinrichtung überträgt, nach Patent 1192 532.
Bei Hilfskraftvorrichtungen nach dem Hauptpatent 1 192 532 sind die einander gegenüberliegenden
Oberflächen des die Reaktion übertragenden Gliedes und des halbstarren Körpers im allgemeinen flach, so
daß ein bestimmter Bruchteil an Kraft des Kraftgliedes auf das Steuerglied als Reaktionskraft übertragen
wird, solange das die Reaktion übertragende Glied mit dem halbstarren Körper im Eingriff steht.
In manchen Anwendungsformen, vor allem bei Bremssystemen, ist es wünschenswert, daß das Reaktionsverhältnis
zu Beginn der Betätigung der Hilfskraftvorrichtung sehr klein ist und dann allmählich
auf einen konstanten Wert anwächst, um die Betriebs-Verhältnisse von durch Muskelkraft betätigten Bremssystemen ohne Servogerät nachzubilden, bei welchen
eine kleine Kraft erforderlich ist, um die Backen in Berührung mit der gegenüberliegenden Reibfläche zu
bringen, woraufhin dann erst eine größere Kraft notwendig ist. Zu diesem Zweck ist in dem Übertragungsweg
der Reaktionskraft ein Spiel vorgesehen, so daß der halbstarre Körper mit dem die Reaktion
übertragenden Glied erst dann in Eingriff kommt, nachdem sich das Kraftglied zur Verformung des
halbstarren Körpers etwas bewegt hat, wobei eine anfängliche Gegenkraft am Steuerglied beispielsweise
durch eine Rückstellfeder ausgeübt wird. Ein weiterer Grund für das Erfordernis des Spieles bei den früheren
Ausführungsformen besteht darin, daß infolge der Toleranz, welche bei einer Massenproduktion derartiger
Teile erforderlich ist, der Fall eintreten könnte, daß bei einem Gerät mit einer Ventilvorrichtung,
deren Steuerglied sich in der überlappten Stellung gegen den halbstarren Körper abstützt, sich das
die Reaktion übertragende Glied in den halbstarren Körper in einem solchen Maß erstreckt, daß eine
übermäßig große Betätigungskraft auf das Steuerglied erforderlich würde, um das Arbeiten der Hilfskraftvorrichtung
einzuleiten.
Die ein Spiel in dem Übertragungsweg der Reaktionskraft enthaltenden Ausführungsformen haben
Hilfskraftvorrichtung, insbesondere zum
Betätigen der Bremsen von Kraftfahrzeugen
Betätigen der Bremsen von Kraftfahrzeugen
Zusatz zum Patent: 1192 532
Anmelder:
The Bendix Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Begrich, Patentanwalt,
Regensburg, Lessingstr. 10
Regensburg, Lessingstr. 10
Als Erfinder benannt:
Edwin Eugene Prather,
Southbend, Ind. (V. St. A.)
Edwin Eugene Prather,
Southbend, Ind. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. Oktober 1959 (847 955)
V. St. v. Amerika vom 22. Oktober 1959 (847 955)
den Nachteil, daß ein erheblicher Betrag an Kraft auf das Betätigungsglied ausgeübt werden muß, bevor eine
genügende Verformung des halbstarren Körpers eintritt, um das Spiel aufzunehmen und eine Reaktion
auf das Steuerglied auszuüben, und daß zu dieser Zeit eine erhebliche Reaktionskraft plötzlich auf den Fahrer
übertragen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Hilfskraftvorrichtung der eingangs genannten
Art eine die Reaktionskraft übertragende Vorrichtung vorzusehen, die nicht ein plötzliches Ansteigen
der auf den Fahrer übertragenen Reaktionskraft erzeugt und allmählich und weich in Tätigkeit tritt, um
eine Reaktionskraft auch während der anfänglichen Betätigung zu übertragen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Anlageflächen des die Reaktionskraft übertragenden
Teiles und des in eine Kammer eingeschlossenen halbstarren Körpers so geformt sind, daß die Berührungsfläche
zwischen ihnen beiden anfänglich klein ist und dann auf einen Höchstwert anwächst, wenn
die durch den halbstarren Körper übertragene Kraft ansteigt.
609 759/250
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Vorsprung an dem halbstarren Körper
oder an dem die Reaktionskraft übertragenden Glied vorgesehen, um die anfängliche kleine Berührungsfläche
zu bilden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine pneumatisch arbeitende Vorrichtung gemäß der Erfindung;
F i g. 2 ist ein Schnitt durch die bisher verwendete die Reaktion erzeugende Vorrichtung;
F i g. 3 zeigt im Schnitt in einer der F i g. 2 ähnlichen Weise eine Ausführungsform gemäß der Erfindung;
F i g. 4 zeigt in einem der F i g. 2 ähnlichen Schnitt eine weitere Ausführungsform;
F i g. 5 zeigt in graphischer Darstellung die abgegebene Kraft in Abhängigkeit von der Reaktionskraft, die durch die in F i g. 2, 3 und 4 dargestellten
Anordnungen übertragen wird;
F i g. 6 und 7 zeigen in einer der F i g. 3 entsprechenden Weise weitere Ausführungsformen;
F i g. 8 zeigt in einer graphischen Darstellung die abgegebene Kraft in Abhängigkeit von der Reaktionskraft, die von den in F i g. 6 und 7 dargestellten Anordnungen
übertragen wird.
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung, welche zum Antrieb der hydraulisch betätigten Bremsen von
Kraftfahrzeugen verwendet wird, besteht im wesentlichen aus dem Servomotor A und dem hydraulischen
Hauptzylinder E. Das aus Blech gepreßte becherförmige Gehäuse 10 bildet eine innere Kammer,
welche durch einen Kolben B in eine vordere (rechte Seite bei der Zeichnung) und eine hintere Antriebskammer 12 bzw. 14 unterteilt ist. Der Druck in der
Kammer 12 wird mittels einer Steuerventilanordnung C gesteuert, welche im Kolben B angeordnet ist
und von diesem getragen wird. Bei Betätigung des Steuerventils drückt der Kolben B einen Verdrängerkolben
D in den hydraulischen Hauptzylinder E, welcher am vorderen Ende des Servomotors A angebracht
ist. Dadurch wird Bremsflüssigkeit unter Druck durch eine Auslaßverbindung 16 verdrängt, welche mit
einem nicht dargestellten hydraulischen Bremssystem eines Kraftfahrzeuges verbunden ist.
Beide Kammern 12 und 14 des Servomotors A stehen gewöhnlich unter atmosphärischem Druck.
Der Servomotor wird durch Einführen von Vakuum von der Antriebsmaschine des Fahrzeuges in die vordere
Antriebskammer 12 des Servomotors betätigt.
Der KoIbenB wird von vorderen und hinteren Spritzgußteilen 18 und 20 gebildet, die mit verschiedenen
Höhlungen und Kanälen versehen sind. Diese bilden bei einem Zusammenschrauben beider Abschnitte
18 und 20 verschiedene Kammern und Kanäle der Steuerventilanordnung C. Ein axial liegendes
verschiebbares Steuerglied 22 ist in den mittleren Höhlungen des Kolbens angeordnet. Ein Paar
konzentrischer und nach vorn zeigender Ventilsitze 24 und 26 wird von einer Trennwand 27 in dem
rückwärtigen Kolbenabschnitt 20 und einem Flansch an dem Steuerglied 22 gebildet. Ein spulenförmiger
Ventilkörper 28 mit einer großen Mittelöffnung 30, durch welche der vordere, im Durchmesser verkleinerte
Abschnitt des Steuergliedes 22 geführt ist, ist auf der Vorderseite der Ventilsitze 24 und 26 zum
Abschließen der von den Ventilsitzen gebildeten Öffnungen angeordnet. Der rückwärtige Flansch 32 des
Ventilkörpers 28 ist mit Gummi zur abdichtenden Anlage mit den Ventilsitzen 24 und 26 ausgekleidet.
Der vordere Flansch 34 ist vermittels einer Gummimembran gebildet, deren radiale äußere Umfangskanten
zwischen die vorderen und rückwärtigen Abschnitte 18 und 20 des Kolbens B eingeklemmt sind.
Der Raum vor der Membran 34 rundherum einschließlich der Mittelöffnung 30 des Ventilkörpers 28
bildet die atmosphärische Kammer 36 des Ventils.
ίο Der Raum rückwärts von der Membran 34 und radial nach außen von der Trennwand 27 bildet die
Vakuumkammer 38 des Ventils. Der ringförmige Raum zwischen der Vakuumventilsitztrennwand 27
und dem beweglichen Steuerglied 22 bildet die Steuerkammer 40 des Ventils. Der rückwärtigen Antriebskammer 14 wird durch das Luftfilter 42 und eine
Öffnung 44 ständig atmosphärischer Druck zugeführt, der von dort durch eine Öffnung im Kolben B zu der
atmosphärischen Kammer 36 fließt. Vakuum von der Antriebsmaschine des Fahrzeuges wird ständig der
Vakuumkammer 38 durch ein biegsames Gummirohr 46 mitgeteilt. Die Steuerkammer 40 des Ventils steht
dauernd mit der vorderen Antriebskammer 12 durch einen Steuerkanal 48 in Verbindung, der im Kolben B
gebildet ist. Der spulenförmige Ventilkörper 28 wird normalerweise im Eingriff mit dem Vakuumventilsitz
24 durch eine Schraubenfeder 50 gehalten. Der atmosphärische Ventilsitz 26 wird normalerweise außer
Eingriff mit dem spulenförmigen Ventilkörper 28 mittels einer Ventilrückstellfeder 52 gehalten, die zwischen
dem Steuerglied 22 und dem Vorderabschnitt 18 des KolbensS angeordnet ist. In der normalen
Lage der Steuerventilanordnung C befindet sich infolgedessen der atmosphärische Ventilsitz 26 außer
Eingriff mit dem Ventilkörper 28, so daß atmosphärischer Druck von der rückwärtigen Antriebskammer
14 durch die atmosphärische Ventilkammer 36 in die Steuerkammer 40 fließt und dadurch atmosphärischen
Druck in beiden Antriebskammern 12 und 14 des Servomotors aufbaut. Wenn der Servomotor betätigt
werden soll, wird das Steuerglied 22 nach vorn mittels der Stoßstange 54 bewegt und der atmosphärische
Ventilsitz 26 in Eingriff mit dem Ventilkörper 28 gebracht, um eine weitere Verbindung der Atmo-Sphäre
mit der vorderen Antriebskammer 12 abzusperren. Durch eine weitere Vorwärtsbewegung des
Steuergliedes 22 wird der Ventilkörper 28 weiterhin nach vorn außer Eingriff mit dem Vakuumventilsitz
24 gebracht, und es kann Luft aus der vorderen Antriebskammer 12 in die Vakuumventilkammer 38 und
von dort zu der Ansaugleitung der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges fließen.
Infolge des am KolbenS wirksamen Druckunterschiedes kann der Kolben die Kraft der Rückstellfeder
56 überwinden. Er drückt daraufhin den Verdrängerkolben D in den hydraulischen Hauptzylinder
£ zur Betätigung der Bremsen des Fahrzeuges. Das rückwärtige Ende des Verdrängergliedes D liegt
in einer becherförmigen Reaktionskammer 58 in der vorderen Fläche des Kolbens B. Eine Reaktionsgummischeibe
60 ist zwischen dem Boden der becherförmigen Reaktionskammer 58 und dem rückwärtigen
Ende des Verdrängergliedes D angeordnet, so daß sie druckaufgeladen wird, jedesmal wenn eine
Kraft vom Kolben B auf das Verdrängerglied D übertragen wird. Damit eine für die vom Kolben B auf das
Verdrängerglied D übertragene Kraft kennzeichnende Reaktionskraft gegen die Betätigungswirkung des
Claims (5)
1. Hilfskraftvorrichtung, insbesondere zum Betätigen der Bremsen von Kraftfahrzeugen, bei der
eine vom Kraftfahrer mittels eines Steuergliedes betätigbare Ventileinrichtung die Bewegung eines
Kraftgliedes steuert, bei der ferner das Kraftglied und ein Kraftübertragungsglied gegeneinander
beweglich sind und zwischen das Kraftglied und das Kraftübertragungsglied ein halbstarrer Körper
eingeschaltet ist, der die Kraft des Kraftgliedes auf das Kraftübertragungsglied und eine Reaktionskraft
auf den Fahrer durch das Steuerglied der Ventileinrichtung überträgt, nach Patent
1 192 532, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen des die Reaktionskraft übertragenden Teiles (64) und des in eine Kammer
eingeschlossenen halbstarren Körpers (60) so geformt sind, daß die Berührungsfläche zwischen
ihnen beiden anfänglich klein ist und dann auf einen Höchstwert anwächst, wenn die durch den
halbstarren Körper übertragene Kraft ansteigt.
2. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorsprung (766)
an dem halbstarren Körper (60) vorgesehen ist.
3. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorsprung (66,
666) an dem Reaktionsglied vorgesehen ist.
4. Hilfskraftvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung von
einer konisch geformten Fläche (66) des Reaktionsgliedes gebildet wird.
5. Hilfskraftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in
an sich bekannter Weise in der Bremslösestellung ein Spielraum zwischen dem Vorsprung und dem
die Reaktionskraft übertragenden Teil oder dem halbstarren Körper vorgesehen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 759/250 1.67 © Bundesdiuckerei Berlin
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