DE1262799B - Servobremsgeraet fuer Fahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 60t

Deutsche Kl.: 63 c - 53/01

Nummer: 1262799

Aktenzeichen: B 7612111/63 c

Anmeldetag: 28. März 1964

Auslegetag: 7. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf Servobremsgeräte für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, das durch ein erstes mit dem die Servokraft auf die Bremsen übertragenden Bauteil verbundenes Kolbenglied in eine erste und eine zweite Kammer veränderlichen Volumens geteilt ist, während ein zweites Kolbenglied eine dritte Kammer veränderlichen Volumens von der zweiten Kammer trennt, wobei das zweite Kolbenglied mit einem Ventilgehäuse verbunden ist, in welchem das Steuerventil angeordnet ist, das durch eine vom Fahrzeugführer ζ. B. mittels eines Pedals verschiebbare Steuerstange einstellbar ist und beim Bremsen in die zweite (mittlere) Kammer einen höheren Druck einsteuert als in die erste (vordere) Kammer, falls Druckmittel vorhanden ist, während beim Fehlen des Druckmittels das Ventilgehäuse an einem die vom Fahrzeugführer aufgebrachte Kraft auf die Bremsen übertragenden Bauteil zur Anlage kommt.

Da bei derartigen Servobremsgeräten die für das so Bremspedal erforderliche Hubbewegung gering ist, wenn Druckmittel zur Verfügung steht, weiß der Bedienende jedoch in keinem Fall, ein wie weiter Bremspedalweg erforderlich ist, um die Bremsbacken an die Bremstrommeln anzulegen, wenn das Druckmittel ausfällt. In Fällen, in denen das Druckmittel ausgefallen ist, haben sich sehr ernste Folgen ergeben, weil abgenutzte Bremsbacken verwendet wurden.

Es ist bereits bekannt, einen den Hub des Arbeitskolben des Servobremsgerätes anzeigenden Stift vor- zusehen. Bei einem derartigen Gerät ist jedoch eine zweite Person erforderlich, um den Weg dieses Stiftes zu beobachten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Servobremsgerät der eingangs genannten Art Mittel vorzusehen, die den Fahrer eines Fahrzeuges auf abgenutzte Bremsbacken u. dgl. aufmerksam machen, welche einen zu großen Weg für die Bremsbetätigung ergeben würden. Dabei soll der Hub des Bremspedals so vergrößert werden, daß der Weg des Teiles des Servoantriebes, der den Bremsdruck hervorruft, festgestellt wird.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine rohrförmige Vorrichtung verschiebbar in der die erste (vordere) Kammer begrenzenden vorderen Endwand des Gehäuses angeordnet ist, die bei einem normalen Hub des ersten Kolbengliedes nicht verschoben wird und eine Verbindung zwischen der ersten (vorderen) Kammer und der dritten (hinteren) Kammer herstellt, während sie bei einem infolge starker Belagabnutzung eintretenden großen Hub des ersten Kolbengliedes verschoben wird und dabei Servobremsgerät für Fahrzeuge

Anmelder:

The Bendix Corporation, South Bend, Ind.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Begrich

und Dipl.-Ing. A. Wasmeier, Patentanwälte,

8400 Regensburg 3, Lessingstr. 10

Als Erfinder benannt:

Robert Rüssel Hager, South Bend, Ind. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 1. April 1963 (269 240)

mittels einer Ventilanordnung die genannte Verbindung unterbricht und die zweite Kammer mit der dritten Kammer verbindet.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird die rohrförmige Vorrichtung durch eine Auslösevorrichtung gesteuert, die mit einem Anschlagteil des ersten Kolbengliedes zusammenwirkt; sie ist gegen dieses Kolbenglied mit Hilfe einer Feder vorgespannt und mit einer Hebelanordnung versehen, die mit der rohrförmigen Vorrichtung zusammenwirkt. Dabei weist die Auslösevorrichtung zweckmäßigerweise einen verengten Teil auf, der mit der Hebelanordnung zusammenwirkt.

Mit Hilfe eines derartigen Servobremsgerätes wird der Fahrzeugführer durch den plötzlich vergrößerten Bremspedalhub darauf aufmerksam, daß die Bremsbacken abgenutzt sind, so daß im Gegensatz zur bekannten Anordnung eine zweite Person nicht erforderlich ist, um den Weg eines den Hub des Arbeitskolbens des Servobremsgerätes anzeigenden Stiftes zu beobachten.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine seitliche Schnittansicht durch einen Servoantrieb gemäß der Erfindung in der nicht betätigten Stellung,

F i g. 2 eine weitere seitliche Schnittansicht des Servoantriebes, wobei die Steuerstange in den Servoantrieb hineingeschoben ist, weil ein zu großer Weg

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des Servokolbens die rohrförmige Vorrichtung verschoben hat,

F i g. 3 eine teilweise durchbrochene Seitenansicht des Servoantriebes, der Einzelheiten einer Ventilbetätigungsvorrichtung zu entnehmen sind, die das Anhalten und das Verschieben des durch Muskelkraft verschiebbaren Bauteiles steuert, und

F i g. 4 eine Endansicht des Servomotors mit der Lage der Bohrungen im Gehäuse.

In F i g. 1 der Zeichnung ist ein Servoantrieb 10 mit einem Gehäuse dargestellt, das aus einer vorderen Wand 12, einer hinteren Wand 14 und einem Zwischenabschnitt 16 besteht, die alle durch Schrauben -18 und 20 und einen Abstandshalter 22 miteinander verbunden sind. Der Abstandshalter 22 hält zwei Membranen 24 und 26 abdichtend gegen den Zwischenabschnitt und die hintere Wandung 14.

Die Membranen 24 und 26 sind mit Schlitzen versehen, die so tief ausgebildet sind und einen solchen Querschnitt aufweisen, daß sie einen Festsitz mit nach innen gerichteten Flanschen 28 und 30 zweier beweglicher Wandungen 32 und 34- bilden. Diese beweglichen Wandungen sind mit einem Ventilgehäuse 36 dicht verbunden, wie weiter unten noch im einzelnen ausgeführt wird.

Nach Fig. 1 ist das Ventilgehäuse aus zwei rohrförmigen Teilen 38 und 40 aufgebaut, die miteinander verschweißt sind und in der Beschreibung als vordere und hintere Teile bezeichnet werden. Der hintere Teil 40 weist eine seitliche Öffnung 42 und eine Schlauchverbindungsöffnung 44 auf, und ein Ventil- körper-46 ist gegen eine vordere Endwandüng 48 des hinteren Teiles 40 mit einer dazwischengesetzten Gummischeibe 50 abgestützt. In der Nähe der Scheibe weist-der Ventilkörper eine Öffnung 52 auf, deren Durchmesser in Abhängigkeit vom Reaktionsbedarf des Servobremssystems gewählt wird. Die Endwandung 48 weist eine Öffnung 54 auf, die das Innere des Teiles 40 mit dem Inneren des Teiles 38 verbindet. Ferner ist der hintere Teil 40 an der der Endwandung 48 gegenüberliegenden Seite mit einem radial gerichteten Teil versehen, der in den nach innen gerichteten Flansch 30 endet, der abdichtend von der Membran 26 erfaßt wird. ___

Der Teil 38 ist vorn in einer Hülse 56 verschiebbar gelagert, die mit dem Teil 38 über einen nachgiebigen Bund 58 und einen Haltering 60 verbunden ist Eine Abdichtung 62 hat eine rohrförmige Verlängerung 64, die fest auf der Hülse 56 sitzt und beim Verr schieben der Hülse über die Vorderwand 12 hinaus von der Hülse abrollen kann. Die rohrförmige Verlängerung 64 kann auch einen ringförmigen Flansch 66 der beweglichen Wand 32 aufnehmen, die den Servoantrieb in eine vordere Kammer 68 und eine mittlere Kammer 70 unterteilt. Die Hülse 56 weist radiale Bohrungen 74 auf, die das Innere des Teiles 38 mit einer Unterdruckquelle oder mit der Atmosphäre, je nach der Anwendung der Erfindung, verbinden.

setzten Ende in bezug auf den Körper 46 über eine Membran 92 befestigt. Dieser Steuerbauteil nimmt eine Steuerstange 94 über eine Kugelgelenkverbindung auf. Die Steuerstange ist dabei antriebsmäßig mit einem Bremspedal (nicht dargestellt) eines Fahrzeuges verbunden. Der Ventilkörper 46 weist einen nach hinen gerichteten Ventilsitz 96 und ein Ventilanschlagteil 98 zur Begrenzung der Rückwärtsbewegung der Ventilhülse 80 auf.

In der nicht betätigten Stellung nach Fig. 1 ergibt die Ventilhülse 80 eine Verbindung der Kammer 70 mit den Kammern 68 und 72 über Bohrungen 100 und 102 (vgl. Fig. 2 und 3) im Zwischenabschnitt 16 und im Abstandshalter 22, wobei die Kammern über einem rohrförmigen Bauteil 104 und einem Raum 106 in der vorderen Endwandung 12 sowie eine Schlauchverbindung 107 in Strömungsverbindung stehen. Der Zwischenabschnitt und der Abstandshalter weisen eine weitere Bohrung 108 (F i g. 1) auf,, die über eine Leitung 110 an eine Hochdruckquelle angeschlossen ist, welche die Atmosphäre oder komprimierte Luft sein kann, je nachdem, die die Verbindung zu den Öffnungen 74 gewählt ist. Die Bohrung 108 führt in die Kammer 70 am einen Ende und in eine Öffnung 112 durch die Endwandung 12 am anderen Ende; die Öffnung 112 führt in eine Steuerkammer 114, die außerhalb der vorderen Wandung 12 durch eine Abdeckung 116 über dem Raum 106 vorgesehen ist. Eine Ventiplatte 118 ist über eine Felder 120 vorgespannt und sitzt auf eine Platte 122 auf. Durch dieses Ventil wird die Verbindung der Kammer 114 mit dem Raum 106 gesteuert. Der rohrförmige Bauteil 104 ist gleitend in der· Wandung 12 be<festigt und so angeordnet, daß es mit der Ventilplatte 118 in der Weise zusammenwirkt, daß die Ventilplatte von der Platte 122 unter bestimmten Umständen abgehoben wird,- wie weiter unten erläutert wird. Bevor die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung beschrieben wird, sei darauf hingewiesen, daß eine Feder 124 zwischen der · Endwandung 12 und der verschiebbaren Wandung 32 vorgesehen ist, um letztere nach hinten vorzuspannen. Durch die Verwendung der Membranen 78 und 92 werden verschiedene Dichtungen und eine kräftige Rückführfeder überflüssig, d. h., es wird eine Strömungsdruckvorrichtung zum Vorspannen des Ventilmechanismus in die normale, nicht betätigte Stellung nach Fig. 1 vorgesehen. Insbesondere ist die Fläche der Membran 78, die dem Hochdruckmedium ausgesetzt wird, plus der Frontfläche der Ventilfläche 82, die dem gleichen Druckmittel ausgesetzt ist, Meiner als die Fläche der Membran 92, auf die der gleiche Druck einwirkt Diese Beziehung des die Ventilanordnung nach nin.7 ten vorspannenden Druckes wird während des ganzen Ventilbetriebes aufrechterhalten. Die Verwendung von Membranen verringert die Reibung und die Hysterese der Ventilbetätigung, die normalerweise Gleitdichtungen zugeschrieben wird. Es kann auch eine innere Feder 126 zwischen den Ventilkörper 46 und

Der Ventilkörper 46 nimmt gleitend ein Ventilsitz- 60 das Ventilsitzglied 76 eingebaut werden, glied76 in der Öffnung 52 auf, und eine Ventilhülse In Fig. 3 ist der Mechanismus zur Betätigung des

die eine vordere Ventilfläche 82 und eine hintere Ventilfläche 84 trägt, ist über eine Membran 78 mit dem Ventilkörper 46 verbunden. Die Ringscheiben und 88 werden auf der Hülse durch Vernieten, Preßsitz usw. gehalten. Ein Steuerbauteil 90 ist mit dem Bauteil 76 durch Verschrauben, Verstiften od. dgl. verbunden und verschiebbar am entgegengerohrförmigen Bauteiles 104 mit einer Auslösevorrichtung 128 versehen, die mit einem Anschlagteil der verschiebbaren Wandung 32 zusammenwirkt Die Auslösevorrichtung ist in der Wandung 12 gleitend befestigt und durch eine Feder 131 so vorgespannt, daß sie in die Kammer 68 hineinragt. Die Endwandung 12 ist mit einem Ansatz 132 versehen,

der drehbar eine Achse 134 aufnimmt, mit der ein Hebel 136 drehbar und ein Hebel 138 starr befestigt ist. Die Hebel sind normalerweise so angeordnet, daß ihre Anschlußenden von der Welle projiziert in der gleichen Ebene liegen und eine Feder 140 diese Anschlußenden verbindet. Die Wandung 12 ist mit Anschlägen 142 und 144 versehen, um eine Bewegung des Hebels 136 zu begrenzen. Die Auslösevorrichtung 128 ist bei 146 mit abgeschrägten Flächen versehen, die mit einer Lagerfläche am Hebel 136 zusammenwirken.

Im Betrieb wird Druckluft direkt in die Bohrung 108 eingespeist, die zu den Kammern 70 und 114 (Fig. 1) führt. Von der Kammer 70 gelangt das Druckmedium in das Ventilgehäuse 36 über eine Öffnung42 und zwischen dem Ventilsitz 96 und der Ventilfläche 84 hindurch zur Öffnung 44 und damit durch die Schlauchverbindung 107 (F i g. 3) zur Bohrung 100 und zur Kammer. 68. Von der Kammer 68 strömt das Druckmedium durch das Rohr 104 zum Raum 106 und durch die Bohrung 102 (F i g. 2) zur Kammer 72.

Eine Abdichtung 148 für die Rückwand 14 und die Abdichtung 58 auf dem Rohrabschnitt 38 sind von unterschiedlicher Größe, so daß der Nutzeffekt gleieher Drücke, die dort wirksam werden, das Ventilgehäuse und die Wandung 34 so vorspannt, daß sie an der Wand 14 anliegen, wie F i g. 1 zeigt.

Eine der Steuerstange 94 zugeführte Kraft schließt das Ventil 84, 96 und öffnet das Ventil 76, 82, so daß Druckmittel aus den Kammern 68 und 72 über die öffnungen 74 austritt. Dadurch wird ein Druckunterschied an den Wandungen 32 und 34 aufgebaut, so daß die Wandung 32 nach vorn verschoben und die Wandung 34 nach hinten gehalten wird, während die die Kraft übertragende Stange 150 aus dem Servoantrieb herausgeschoben wird. Die Stange 150 kann z. B. auf einen Hauptzylinderkolben wirken.

Der Druckunterschied an der Wandung 32 ergibt die Kraft, die das Druckmedium aus dem Hauptzylinder verdrängt, während der Druckunterschied an der Wandung 34 bewirkt, daß der Teil 40 die Scheibe 50 zusammendrückt und sie in die Öffnung 52 hineinpreßt, so daß sie auf den Bauteil 76 wirkt und ein »Gefühl« auf die Stange 94 überträgt. Diese Reaktionskraft wird jedoch zum Teil auch über den Körper 46 auf die Rückwand 14 übertragen, damit nicht die gesamte Kraft der Wandung 34 das »Gefühl« ergibt. Eine Einstellbarkeit nach oben und unten ist möglich, indem der Durchmesser der öffnung 52 vergrößert oder verkleinert wird.

Wenn bei einer Bremsung die Wandung 32 mit der Auslösevorrichtung 128 (Fig. 3) in Berührung kommt und diese Auslösevorrichtung gegen die Feder 131 drückt, wird der Hebel 136 gedreht und die Feder 140 gespannt. Damit wird eine maximale Zugbelastung auf die Feder aufgebracht, die durch den Schnapphebel 138 freigegeben wird und das Rohr 104 nach innen drückt, wodurch das Absperrglied 118 von der Platte 122 abgehoben wird. Der Anschlag 144 begrenzt den Hub der Auslösevorrichtung 128 und hindert die Feder 140 daran, daß sie der Feder 131 entgegenwirkt, wodurch eine Rückführung der Auslösevorrichtung 128 verhindert würde, wenn die Bremsen freigegeben werden. Wenn das Absperr- ⁵S glied 118 sich von der Platte 122 abhebt, stehen der Raum 106 und die Kammer 114 in Verbindung, und die Kammern 70 und 72 werden in gleicher Weise unter Druck gesetzt, so daß kein Druckunterschied an der Wandung 34 erzeugt wird. Bei fehlendem Druckunterschied folgt das Ventilgehäuse der vorderen Wand 32, und der die Bremse Betätigende fühlt diese Wirkung als Hubbewegung des Pedals, das mit der Stange 94 verbunden ist. Die Feder 131 bringt die Auslösevorrichtung 128 wieder zurück, wenn die Stange 94 freigegeben und die Wandung 32 durch die Feder 124 zurückgeführt ist. Anstatt einer Feder 131 für eine automatische Rückführung kann lediglich eine freie Auslösevorrichtung vorgesehen werden, die eine Rückstellung von Hand erfordert.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Servobremsgerät für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, das durch ein erstes mit dem die Servokraft auf die Bremsen übertragenden Bauteil verbundenes Kolbenglied in eine erste und eine zweite Kammer veränderlichen Volumens geteilt ist, während ein zweites Kolbenglied eine dritte Kammer veränderlichen Volumens von der zweiten Kammer trennt, wobei das zweite Kolbenglied mit einem Ventilgehäuse verbunden ist, in welchem das Steuerventil angeordnet ist, das durch eine vom Fahrzeugführer z. B. mittels eines Pedals verschiebbare Steuerstange einstellbar ist und beim Bremsen in die zweite (mittlere) Kammer einen höheren Druck einsteuert als in die erste (vordere) Kammer, falls Druckmittel vorhanden ist, während beim Fehlen des Druckmittels das Ventilgehäuse an einem die vom Fahrzeugführer aufgebrachte Kraft auf die Bremsen übertragenden Bauteil zu Anlage kommt, dadurch gekennzeichnet, daß eine rohrförmige Vorrichtung (104) verschiebbar in der die erste (vordere) Kammer (68) begrenzenden vorderen Endwand (12) des Gehäuses angeordnet ist, die bei einem normalen Hub des ersten Kolbengliedes (24, 32) nicht verschoben wird und eine Verbindung zwischen der ersten (vorderen) Kammer (68) und der dritten (hinteren) Kammer (72) herstellt, während sie bei einem infolge starker Belagabnutzung eintretenden großen Hub des ersten Kolbengliedes verschoben wird und dabei mittels einer Ventilanordnung (118, 122) die genannte Verbindung unterbricht und die zweite Kammer (70) mit der dritten Kammer (72) verbindet.

2. Servobremsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Vorrichtung (104) durch eine Auslösevorrichtung (128) gesteuert wird, die mit einem Anschlagteil (130) des ersten Kolbengliedes (24, 32) zusammenwirkt, gegen dieses Kolbenglied mit Hilfe einer Feder (131) vorgespannt ist und mit einer Hebelanordnung (136, 138) versehen ist, die mit der rohrförmigen Vorrichtung (104) zusammenwirkt.

3. Servobremsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung (128) einen verengten Teil (146) aufweist, der mit der Hebelanordnung (136, 138) zusammenwirkt, welche einen ersten Hebel (136), welcher auf einer Achse (134) drehbar gelagert ist, die ihrerseits drehbar durch einen an der Endwand (12) ausgebildeten Ansatz (132) aufgenommen wird, und einen zweiten Hebel (138), der starr auf der Achse (134) befestigt ist, aufweist, wobei die Hebel so angeordnet sind, daß ihre Anschluß-

enden von der Achse vorstehend in einer Ebene liegen und miteinander über eine Feder (140) verbunden sind, wobei der zweite Hebel mit seinem freien Ende in die rohrförmige Vorrichtung (104) eingreift.

4. Servobremsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil eine Verbindung zwischen einer radialen Öffnung (42), welche die zweite Kammer (70) mit dem Inneren des Ventilgehäuses verbindet, und einer Auslaßöffnung (44) im Ventilgehäuse steuert, die über

eine biegsame Leitung (107) und eine erste in der Zylinderwand des Servogerätes vorgesehene Bohrung (100) mit der ersten Kammer (68) verbunden ist, während eine zweite Bohrung (102) die dritte Kammer (72) mit der Ventileinrichtung (118, 122) und eine dritte Bohrung (108) die zweite Kammer (70) mit einer Hochdruckquelle (110) verbindet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 3 075 499, 3 076 441.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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