DE1455528C - Bremsverstärker fur Kraftwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsverstärker für Kraftwagen mit einem von der Bedienungsperson zu betätigenden Steuerventil, einem Verstärkerkolben, der sich aus einem starren Mittelteil und einem diesem gegenüber verschiebbaren bzw. in eine Winkelstellung schwenkbaren Ringteil zusammensetzt, und mit einer Gegendruckvorrichtung, die der Betätigung des Bremspedals einen der am Verstärkerkolben wirkenden Kraft proportionalen Widerstand entgegensetzt.

Es ist eine ganze Anzahl von Konstruktionen entwickelt worden, bei denen dieser Pedalgegendruck mit Hilfe einer Mehrzahl von Gegendruckhebeln übertragen wird, die im allgemeinen rund um den Umfang des Verstärkerkolbens verteilt und Differentialdrücken ausgesetzt sind, welche den Kolben beeinflussen, so daß er dem Bremspedal einen Gegendruck entgegensetzt. Derartige Konstruktionen haben jedoch eine Anzahl Nachteile. Sie sind kompliziert und teuer in der Herstellung, und es entsteht beim Verschwenken der Hebel Reibung. Außerdem sind die Gegendruckhebel bei diesen Konstruktionen notwendigerweise sehr kurz, und die Schwenkstelle der Hebel befindet sich nahe dem radial außenliegenden Hebelende. Hierbei haben die Hebel die Neigung, an ihrer Schwenkstelle zu reiben, und ihr Armlängenverhältnis ist einer dauernden Änderung unterworfen. Schließlich erschweren die ungeeigneten Abmessungen der Hebel die Einstellung des Verhältnisses der Gegendruckkraft zu der Kraft des Verstärkerkolbens.

Erfindungsgemäß wird diesen Mängeln nun dadurch abgeholfen, daß der Ringteil auf" einer Seite der Mittelachse am starren Mittelteil fest abgestützt und auf der entgegengesetzten Seite der Mittelachse ein Gegendruckhebel vorhanden ist, der mit dem starren Mittelteil des Verstärkerkolbens, mit einem Teil des Steuerventils und mit dem Ringteil kraftschlüssig verbunden ist und die proportionale Reaktionskraft auf das Ventilbetätigungsglied überträgt.

Der einzige Gegendruckhebel, der nach der Erfindung vorhanden ist, kann länger gemacht werden als die mehrfachen Gegendruckhebel der bekannten Konstruktionen, und dadurch wird die Einhaltung eines günstigen Verhältnisses der Hebelarmlängen erleichtert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung, und zwar ist

Fig. 1 ein Axialschnitt durch den Bremsverstärker und die Verbindung desselben mit dem Bremspedal und .... .

Fig. 2 eine Stirnansicht in der Blickrichtung in F i g. 1 von links des Verstärkerkolbens.

In der Zeichnung ist mit 10 der Verstärkermechariismus als Ganzes bezeichnet. Er besteht aus zwei Gehäuseabteilungen 11 und 12 mit einer darin angeordneten, auf Druck ansprechenden Einheit, die weiter unten im einzelnen beschrieben werden wird. Die auf Druck ansprechende Einheit, nachfolgend auch als Kolben bezeichnet, hat eine Rollmembran 14, die an ihrem äußeren Umfang eine ringförmige Wulst 15 aufweist, welche zwischen die beiden Gehäuseabteilungen eingeklemmt ist. Die Membran trennt eine Kammer 16 mit konstantem Druck von einer Kammer 17 mit veränderlichem Druck. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen Vakuummotor, und die Gehäuseabteilung 11 ist mit einem Anschluß 18 versehen, durch den die Kammer 16 mit einer geeigneten Unterdruckquclle, z. B. der Ansaugleitung des Fahr/.eugmotors, verbunden ist.

Der allgemein mit 13 bezeichnete Verstärkerkolben hat einen zweckmäßig als Gußstück gefertigten Körper 20, der aus Kunststoff bestehen kann, und dieser Körper 20 ist mit einem oberen Ansatz 21 und zwei unteren Ansätzen 22 (F i g. 2) versehen, an welchen eine starre Platte 23 anliegt, deren obere und untere Kanten einwärts gebogen sind, so daß parallele Schwenkkanten 24 und 25 gebildet werden (F i g. 2), deren Zweck weiter unten erläutert werden

ίο wird. Die Platte 23 ist an dem Körper 20 durch Schrauben 26 befestigt, die in die drei Ansätze 21 und 22 eingeschraubt sind.

An ihrem rechten Ende (Fig. 1) ist eine Kraftübertragungsstange 28 mit der Platte 23 verbunden, und zwar zweckmäßig bei 29 verschweißt. Die Kraftübertragungsstange 28 ist bei 30 mit einem Kolben 31 einstellbar verbunden. Der Kolben 31 arbeitet in der Bohrung 33 eines hydraulischen Zylinders 34, welcher mit dem üblichen Reservoir 35 versehen ist. Der Kolben 31 ist in der Bohrung 33 bei 36 abgedichtet, um in der üblichen nicht dargestellten Druckkammer einen hydraulischen Druck zu erzeugen, wenn der Kolben 31 betätigt wird. Die Druckkammer steht mit den nicht dargestellten Zylindern der Fahrzeugräder in der üblichen Weise in Verbindung.

Der Körper 20 ist mit einer Ringnut 40 versehen, welche die ringförmige innere Wulst 41 der Membran 14 aufnimmt. An der Membran liegt ein Ringteil 42 an, der einen äußeren Flansch 43 hat, über welchen die Membran herüberrollen kann. Außerdem hat der Ringteil 42 einen inneren ringförmigen zylindrischen Flansch 44, der in einen radial nach innen gerichteten Flansch 45 endet, gegen den die Schwenkkante 24 im oberen Teil desselben anliegt, wie dies aus F i g. 1 ersichtlich ist.

Die Schwenkkante 25 liegt an einem in der Durchmesserrichtung angeordneten Gegendruckhebel 48 an, dessen oberes Ende in der in F i g. 1 gezeigten Außerbetriebsstellung der Teile mit der Innenseite der Platte 23 in Berührung steht. Das untere Ende des Gegendruckhebels 48 liegt an der Außenseite des Flansches 45 an. Eine Gegenfeder 49 sucht den Gegendruckhebel 48 in seine Außerbetriebsstellung, die dargestellt ist, zu drücken.

Der Körper 20 ist auf der der Stange 28 abgekehrten Seite mit einer rohrförmigen Verlängerung 50 versehen, die in einer von dem Gehäuseabschnitt 12 getragenen Dichtung 51 gleitet. Die Dichtung erstreckt sich von dem angrenzenden Teil der Abteilung 12 nach innen und wirkt als Puffer, der die Bewegung des Kolbens 13 in die Außerbetriebsstcllung begrenzt. Der Kolben wird durch eine Rückzugsfeder 52 in diese Stellung gedrückt.

Der Körper 20 enthält einen axial verschiebbaren Teil 55 des Steuerventils, der mit der Druckstange 56 in Verbindung steht, die bei 57 an das herunterhängende Bremspedal 58 angeschlossen ist, welches an seinem oberen Ende bei 59 eine Schwenklagerung hat und an seinem unteren Ende die übliche Fußplatte 60 trägt. Der Teil 55 ist an seinem inneren Ende mit einer axialen Ausnehmung 61 versehen, in welcher sich ein federnder Puffer 62 befindet, dessen axialer Vorsprung 63 normalerweise mit dem Hebe 48 außer Berührung steht, jedoch mit dem Hebe oberhalb der Schwenkstelle 25 in Eingriff kommer kann.

Die Druckstange 56 ist von einer Ventilanordnung 65 mit einem federnden Ventil 66 umgeben, welche

durch eine leichte Feder 67 in Fig. 1 nach links ge- den Anschluß 18 und eine davon ausgehende Leitung drückt wird und so normalerweise auf einem Luft- mit einer Vakuumquelle verbunden ist. Das Ventil 66 ventilsitz 68 ruht, der von dem Teil 55 getragen ist. befindet sich normalerweise auf dem Luftventilsitz

Das Innere des rohrförmigen Teiles 50 bildet eine 68. Dadurch wird der Zustrom von Luft in die Luftkammer 70, die durch ein paar Luftfilter 71 und 5 Kammer 83 abgesperrt, während der Vakuumventil-72 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Das sitz 84 unbedeckt ist. Der Vorsprung 63 des Puffers Filter 71 ist in dem rohrförmigen Teil 50 verschieb- 62 ist frei von dem Hebel 48. Das obere Ende des bar. Der Luftreiniger 72 ist dagegen in einer zy- Hebels wird durch die Gegendruckfeder 49 in Anlage lindrischen Hülse 73 verschiebbar, die mit einem an an der Platte 23 gehalten. Das untere Ende des dem Gehäuseteil 12 befestigten Ausleger 74 in Ver- io Gegendruckhebels 48 befindet sich noch in Anlage bindung steht. Im übrigen wird der Luftreiniger 72 am Flansch 45.

auf der Druckstange 56 durch einen Bund 76 in In F i g. 1 ist der Teil des Ringteils 42 und der Teil

Stellung gehalten. Außerdem trägt die Stange 56 der Membran 14, die daran anliegt, in einem Verlauf einen zweiten Bund 77, der mit dem linken Ende rechtwinkelig zu der Antriebsachse dargestellt. Es sei eines Federsitzes 78 im Eingriff steht, wodurch die 15 jedoch bemerkt, daß in den Außerbetricbsstcllungen Bewegung des Federsitzes 78 nach rechts begrenzt der Teile der Ringteil 42 sich etwas außerhalb dieser wird. Das rechte Ende des Federsitzes 78 ist von Ebene befindet. Dies beruht auf der Wirkung der einem Ende einer Feder 79 beaufschlagt, deren Feder 49 auf den Gegendruckhebel 48, wenn in der anderes Ende an einem Dichtungselement 80 anliegt, Kammer 17 kein Druck vorhanden ist. in welchem die Ventilanordnung 65 verschiebbar ist. 20 Soll der Bremsverstärker in Betrieb gesetzt werden,

Das Ventil 66 schließt normalerweise die Verbin- so wird das Pedal 58 betätigt, wodurch die Druckdung zwischen der Kammer 70 und einer Kammer 82 stange 56 (F i g. 1) den Teil 55 des Steuerventils nach links von dem Ventil 66 ab. Die Kammer 82 steht mit links bewegt. Die Feder 67 bewirkt, daß die Ventileiner kleinen Ringkammer 83 rund um einen Vaku- einheit 65 dem Ventilsitz 68 folgt, und wenn das umventilsitz 84 in Verbindung, der in dem Körper 20 25 Ventil 66 den Sitz 84 berührt, so wird die Kammer gebildet ist. Die Kammer 83 ist mit der Kammer 17 83 nach dem Durchlaß 86 hin abgeschlossen. Dadurch ein oder mehrere radiale Schlitze 85 ver- durch werden die Kammern 16 und 17 voneinander bunden, die sich in dem benachbarten Ende des getrennt. Zu dieser Zeit trifft der Puffervorsprung 63 Körpers 20 befinden, während eine Verbindung mit auf den Gegendruckhebel 48, und die Nachgiebigkeit der Kammer 16 durch einen Durchlaß 86 besteht. 30 des Vorsprunges 63 erlaubt eine Verformung des-

Der Gegendruckhebel 48 bildet, wie schon oben selben ohne wesentliche Pedalkraft, gesagt, das Mittel; durch welches die Gegenkräfte auf Eine geringere Weiterbewegung des Pedals 58 hebt

das Bremspedal übertragen werden, und diese Gegen- den Ventilsitz 68 vom Ventil 66 ab, während das kräfte werden gemäß der Erfindung durch eine Kipp- Ventil 66 mit dem Sitz 84 in Anlage bleibt. Nun bewegung eines Teiles des Kolbens 13 geliefert. Die 35 fließt Luft durch die Luftreiniger 71 und 72 in die Kippbewegung findet an der Membran 14 und dem Kammer 70 und dann rund um den Ventilsitz 68 in Ringteil 42 unabhängig von dem Körper 20 statt, die Kammer 17, und der Differentialdruck bewegt welcher starr und zum Zwecke einer Axialbewegung den Verstärkerkolben 13 nach links, relativ zu dem Antrieb aufgehängt ist. Zur Unter- Die Bewegung des Kolbens 13 bewirkt, daß der

Stützung der kippbaren Teile des Kolbens 13 ist der 40 Kolben des hydraulischen Zylinders Druckmittel zu Umfang des Körpers 20 mit einer unteren radialen den Radzylindern befördert. Da zur Bewegung der Verstärkung 90 und oberen radialen Verstärkungen Bremsbacken an die Trommeln nur wenig Kraft er-92 (F i g. 2) versehen. Wie man sieht, befinden sich forderlich ist, geht die ursprüngliche Antriebsbetätidie Verstärkungen 92 annähernd in der horizontalen gung unter geringen Differcntialdrücken an gegen-Ebene der Schwenkkante 24, und dies ist in der 45 überliegenden Seiten des Verstärkerkolbens 13 ganz Praxis für die Verminderung der Reibung wesentlich. leicht vonstatten. Sobald jedoch die Bremsbacken Der Gegendruckhebel 48 ist mit seitlich entgegen- auf die Trommeln treffen, wird die Bewegung des gesetzt gerichteten Zapfen 93 (F i g. 2) versehen, und Kolbens des hydraulischen Zylinders verzögert, und diese Zapfen befinden sich in Ausnehmungen 94 in in der Kammer 17 findet ein schnellerer Druckanstieg sich abwärts erstreckenden Teilen 95 der Verstär- 5° statt. Nachdem ein gewisser vorherbestimmter Druck kungen 22. Die Zapfen 93 und die Ausnehmungen 94 in der Kammer 17 erreicht ist, der nach links gegen sind ebenfalls im wesentlichen in einer gemeinsamen die Membran und den Ringteil 42 wirkt, wird das horizontalen Ebene angeordnet, um auf diese Weise untere Ende des Gegendruckhebels 48 nach links geeine relative Gleitbewegung der Teile zu vermeiden schwenkt, wobei die Feder 49 nachgibt. Darauf wirkt und die Reibung auf ein Mindestmaß herabzusetzen. 55 jeder zusätzliche Druck, der von dem Ringteil 42 auf Die wesentliche Herabsetzung der Reibung längs_der das untere Ende des Hebels übertragen wird, auf den beiden Schwenkkanten ist von sehr beträchtlicher Teil 55 des Steuerventils, die Druckstange 56 und das praktischer Bedeutung. Pedal 58 zurück, wodurch die Bewegung des Pedals

erschwert und ein gewisses »Gefühl« hervorgerufen 60 wird, das den Diffcrentialdrücken in den Kammern Arbeitsweise 16 und 17 proportional ist.

Wie ohne weiteres ersichtlich, kann der Ringteil

Es handelt sich hier, wie schon gesagt, um einen bei der Übertragung von Kräften der Bcdienungs-Vakuumantrieb, und der Kolben 13 wird von dem person über den Teil 55 des Steuerventils auf das Vakuum in der normalen Stellung der Teile gehalten. 65 obere Ende des Gegendruckhebels 48 frei um die Zu diesem Zweck steht die Kammer 17 durch den Schwenkachse 24 schwenken. Der Puffer 62 und die radialen Schlitz 85, die Kammer 83 und den Durch- Ausnehmung 61 sind so bemessen, daß die Ausnehlaß 86 mit der Kammer 16 in Verbindung, die durch mung bei einem vorherbestimmten Druck des Hebels

gegen den Puffer vollständig ausgefüllt ist, wonach das obere Ende des Hebels, obwohl in der Bewegung gedämpft, an dem benachbarten Ende des Teils 55 des Steuerventils anliegt. Unter Verwendung der Schwenkbewegung des Ringteils 42 und des anliegenden Teils der Membran ist es möglich, über den Gegendruckhcbel 48 in einer sehr vereinfachten, feinfühligen und genauen Weise Gegenkräfte zu übertragen. Die Platte 23 wird auf der Stange 28 und gegen den Körper 20 starr in Stellung gehalten, und die beiden letztgenannten Elemente sind für eine genaue axiale Bewegung geführt. Die Platte 23 nimmt daher an dieser genauen Bewegung teil, und die Scliwenkkante 24 ist starr und dient somit als effektives Schwcnklager für den benachbarten Teil des Flansches 45. In ähnlicher Weise ist die Schwenkkante 25 bezüglich der Stange 28 und des Körpers 20 starr, und sie dient als effektives Schwenklagcr für den Gegendruckhcbel 48 bei seiner Schwenkbewegung unter dem Einfluß von Drücken in der Kammer 17 und von seitens der Bedienungsperson ausgeübten Kräften, die auf das obere Ende des Hebels übertragen werden.

Wird das Pedal losgelassen, so führt die Feder 79, welche über den Federsitz 78 zur Wirkung kommt, die Druckstange 56 in die Normalstellung zurück, wobei auch das Ventil und die Ventilsitze in die Außerbetriebsstellungcn zurückgeführt werden. Die Luft wird von der Kammer 17 abgeschnitten, und diese Kammer tritt wieder mit der Kammer 16 in Verbindung, während der Kolben durch'Vakuum gehalten wird.

Sollte die Hilfskraft ausfallen, so bewirkt die Betätigung des Pedals 58, daß der Teil 55 des Steuer

ventils sich an den Gegendruckhebel 48 anlegt, der mit dem Mittelteil 23 in Berührung steht. Die durch das Pedal übertragenen Kräfte können somit unmittelbar auf die Stange 28 weitergeleitet 5 werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Bremsverstärker für Kraftwagen mit einem von der Bedienungsperson zu betätigenden Steuerventil, einem Verstärkerkolben, der sich aus einem starren Mittelteil und einem diesem gegenüber verschiebbaren bzw. in eine Winkelstellung schwenkbaren Ringteil zusammensetzt, und mit einer Gegendruckvorrichtung, die der Betätigung des Bremspedals einen der am Verstärkerkolben wirkenden Kraft proportionalen Widerstand entgegensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringteil (42) auf einer Seite der Mittelachse am starren Mittelteil (20, 23) fest abgestützt und auf der entgegengesetzten Seite der Mittelachse ein Gegendruckhebel (48) vorhanden ist, der mit dem starren Mittelteil des Verstärkerkolbens, mit einem Teil (55) des Steuerventils und mit dem Ringteil kraftschlüssig verbunden ist und die proportionale Reaktionskraft auf das Ventilbetätigungsglied überträgt.

2. Bremsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Mittelteil (20, 23) eine daran ansitzende Schwenkkante (24) für den Ringteil (42) und eine Schwenkkante (25) für den Gegendruckhebel (48) hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen