DE900656C - Handbremse mit mechanischer Servowirkung fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die im allgemeinen auf sämtliche Räder eines Kraftfahrzeuges gleichzeitig einwirkende Fußbremse mit einer mechanischen Vorrichtung zum Erzielen einer sogenannten Servowirkung, d. h. einer Kraftverstärkung, zu versehen. Eine solche Vorrichtung besteht z. B. aus einer auf der Antriebswelle des Fahrzeuges angeordneten Reibungskupplung, die durch Heruntertreten des Bremsfußhebels eingerückt werden kann und dann das ihr von der Antriebswelle erteilte Drehmoment auf die Bremswelle überträgt.

Man hatte es bisher nicht für lohnend erachtet, auch die im allgemeinen nur auf zwei Fahrzeugräder wirkende Handbremse mit einer derartigen Vorrichtung zu versehen, weil diese in der Regel nur als Standbremse benutzt wird und die behördlicherseits an die Ausbildung ihres Gestänges gestellten Forderungen den Einbau einer maschinengetriebenen Vorrichtung zur Kraftverstärkung schwierig machen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es bei schwereren Fahrzeugen mit entsprechend groß bemessenen Bremsen, z. B. bei Omnibussen, wenn deren Fußbremse versagte, häufig nicht möglich war, das Fahrezug allein mit der Handbremse in ausreichend kurzer Zeit zum Stillstand zu bringen, weil die Körperkräfte des Fahrers nicht ausreichten, um bei unmittelbarer Kraftübertragung vom Handbremshebel auf die Bremswelle an dieser ein der vollen Leistungsfähigkeit der Bremsen entsprechendes Moment zu erzeugen.

Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, auch die Handbremse eines Kraftfahrzeuges mit einer aus Sicherheitsgründen vorzugsweise mechanischen Vorrichtung zur Kraftver

Stärkung zu versehen, wobei jedoch der gesetzlichen Forderung auf Unabhängigkeit der Bedienungsvorrichtungen und Übertragungsmittel voll Genüge getan werden soll.

Die Erfindung besteht in der Vereinigung folgender Merkmale: a) Der Handbremshebel ist mit den Bremsen einmal unmittelbar durch eine ununterbrochene Reihe von mechanischen Kraftübertragungsmitteln verbunden, von denen mindestens ίο eines mit einer eine anderweitige Betätigung der Bremsen zulassenden Freigangvorrichtung versehen ist; b) der Handbremshebel ist mit der Vorrichtung zum Einrücken des Kraftverstärkers (Servomotors) durch vorzugsweise mechanische Kraftübertragungsmittel verbunden, von denen mindestens eines gegen die Wirkung einer durch einen Anschlag vorgespannten Feder nachgiebig ausgebildet ist; c) der abtreibende Teil des Kraftverstärkers ist mit den Bremsen durch vorzugsweise mechanische. Kraftübertragungsmittel verbunden, von denen mindestens eines mit einer eine unmittelbare Betätigung - der Bremsen durch den Handbremshebel zulassenden Freigangvorrichtung versehen ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Abb. ι die Seitenansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Bremsanlage in vereinfachter Darstellung,

Abb. 2 die Anordnung des Kraftverstärkers und der zugehörigen Kraftübertragungsmittel, von oben gesehen, in größerem Maßstabe, Abb. 3 eine Seitenansicht des Kraftverstärkers mit einem teilweisen Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2,

Abb. 4 eine Rückansicht in Richtung des Pfeiles 4 der Abb. 2 und

Abb. 5 bis 10 drei weitere Ausführungsformen einer Bremsanlage gemäß der Erfindung, jeweils in der Seitenansicht und in der Ansicht von oben bzw. in Abb. 8 von unten in Richtung des Pfeiles 8 der Abb. 7 gesehen.

Die Handbremse wirkt in den gezeigten Ausführungsbeispielen ausschließlich auf die beiden Hinterräder des Fahrzeuges, von denen jedes in bekannter Weise mit einer Bremstrommel 10 versehen ist, an deren Innenfläche zwei Bremsbacken 11 mit ihren Reibbelägen 12 angepreßt werden, wenn das Fahrzeug gebremst werden soll. Zu diesem Zweck werden die um einen Zapfen 13 schwenkbaren Backen mittels des nockenartigen Bremsschlüssels 14 auseinandergespreizt. Die Bremsschlüssel beider Hinterräder sitzen auf einer gemeinsamen Bremswelle 15, auf der auch zwei Übertragungshebel 16, 17 in einigem Abstand voneinander fest angeordnet sind. An dem Hebel 16 greift eine Zugstange 18 an, die, mit ihrem vorderen Ende mittels einer Freigangschleife 19 an das untere Ende des doppelarmigen Handbremshebels 20 angelenkt ist. Dieser ist bei 21 am'Getriebekasten 22 schwenkbar gelagert. Durch Schwenken des oberen Hebelendes· in Richtung des Pfeiles 23 können die Bremsen -beider Hinterräder angezogenwerden, wobei der Handbremshebel in bekannter, hier nicht dargestellter Weise durch ein Zahngesperre in jeder Lage feststellbar ist. Durch die Freigangschleife 19 ist dafür gesorgt, daß die Bremsen unabhängig von der Stellung des Handbremshebels auch von anderer Stelle aus betätigt werden können.

Diese anderweitige Betätigung kann im vorliegenden Fall sowohl von der hier nicht dargestellten, auf sämtliche Fahrzeugräder wirkenden Fußbrems-. anlage als auch durch den Kraftverstärker 25 erfolgen. Dieser ist unmittelbar hinter dem Getriebekasten 22 auf der Getriebehauptwelle 26 angeordnet und stellt im wesentlichen eine Reibkupplung dar, die vom Handbremshebel 20 aus auf noch näher zu erläuternde Weise ein- und ausgerückt werden kann. Der Kraftverstärker besteht aus einer auf der Getriebewelle 26 aufgekeilten Antriebsscheibe 27 und aus zwei los© auf ihr angeordneten, mit Reibbelägen 28 versehenen Abtriebsscheiben 29, 30, die mit ihren zylindrischen Außenrändern 31, 32 ineinandergleiten und durch radial angeordnete Fingerhebel 33 axial gegeneinander und gegen die Antriebsscheibe bewegt werden können. Die Fingerhebel 33 greifen mit ihrem äußeren Ende in sich deckende Schlitze der Ränder 31, 32 und stützen sich mit ihrem inneren Ende gegen einen axial auf der Nabe der Abtriebsscheibe 29 verschiebbaren Druckring 34. Das innere Ende eines jeden Hebels ist außerdem durch einen Stift 35 nochmals an der Abtriebsscheibe 29 geführt und wird durch eine Schraubenfeder 36 von der Scheibe abgedrückt, wenn keine äußeren Kräfte auf die Hebel ausgeübt werden.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die wirksame Länge des Hebelarms, mit der die Fingerhebel an den Rändern 31, 32 der Abtriebsscheiben - angreifen, sehr klein gegenüber derjenigen, mit welcher der Druckring 34 auf die inneren Hebelenden einwirkt. Erstere Länge entspricht ungefähr nur der Summe der Wandstärken beider Ränder.. Infolgedessen genügt bereits ein mäßiger Druck auf den Ring 34 in Richtung des Pfeiles 37, um die beiden Scheiben 29, 30 mit ihren Reibbelägen mit großer Kraft gegen die Antriebsscheibe 27 zu pressen, so daß diese bestrebt ist, die Scheiben 29, 30 mit einem entsprechenden Drehmoment mitzunehmen. Es findet also in dem Kraftverstärker eine Vervielfachung der auf den Druckring 34 ausgeübten Steuerkraft statt, wobei durch die beschriebene Ausbildung des Verstärkers für einen weitgehenden inneren Ausgleich der Anpreßdrücke gesorgt ist, so daß als einzige axiale Reaktionskraft nach außen hin nur die am Druckring ausgeübte Steuerkraft in Erscheinung tritt, die durch einen selbstschmierenden Graphitring 38 verhältnismäßig leicht aufgenommen werden kann.

Das auf die Scheiben 29, 30 ausgeübte Drehmoment wird, um es als Bremsbetätigungsmoment auszunutzen, in jeder Drehrichtung durch eines der an der Scheibe 30 angeordneten Augen 39, 40 auf

einen der beiden Hebel 41, 42 übertragen, die auf einer gemeinsamen, durch den Getriebekasten 22 hindurchgehenden und in diesem drehbar gelagerten Welle 43 befestigt sind. Hiervon ist der eine Hebel 42 als Winkelhebel ausgebildet, an dessen kürzerem Schenkel 44 eine an dem Hebel 17 der Bremswelle 15 angreifende Zugstange 45 mittels einer Freigangschleife 46 angelenkt ist. Die Freigangschleife hat auch hier den Zweck, eine anderweitige Betäti gung der Bremse zu ermöglichen, wenn der Kraftverstärker nicht in Funktion ist.

Zur Ausübung der axialen Steuerkraft auf den Druckring 34 ist dieser in folgender Weise mit dem Handbremshebel 20 verbunden: Auf dem Druckring ist ein zweiter Ring 48 von ebenfalls winkelförmigem Querschnitt gelagert. In zwei Augen 49, 50 dieses Ringes sind die rechtwinklig nach innen abgebogenen Enden 51, 52 eines Doppelgestänges 53 befestigt, das bei 54 an dem Getriebekasten längs verschieblich geführt ist und dessen andere Enden 55, 56 an dem Handbremshebel 20 bzw. an einem mit dem Handbremshebel auf einer gemeinsamen Rohrwelle 57 befestigten Steuerhebel 58 angelenkt sind. Auf beiden Seiten des Getriebekastens ist in das Steuergestänge je ein Kraftbegrenzer 59 eingebaut, der aus einem Zylinder 60 besteht, in welchem ein Kolben 61 durch eine vorgespannte Schraubenfeder 62 ständig gegen den Zylinderdeckel 63 gedruckt wird, solange keine über die Federkraft hinausgehenden äußeren Kräfte auf ihn einwirken.

Beim Schwenken des Handbremshebels 20 und damit auch des Steuerhebels 58 in Richtung des Pfeiles 23 wird durch das Steuergestänge eine der Vorspannung der Federn 62 entsprechende Kraft auf den Druckring 34 ausgeübt, die durch axiales Verschieben des letzteren den Kraftverstärker 25 einschaltet und die infolge der verhältnismäßig großen Länge der Federn 62 ihre Größe auch beim Weiterschwenken der Hebel 20, 58 nur unwesentlich ändert. Die Hand des Fahrers erfährt also beim Anziehen der Bremse nur einen verhältnismäßig geringen, über die ganze Weglänge des Handbremshebels fast gleichbleibenden Gegendruck, der durch den Kraftverstärker und durch die langen Hebel 41, 42 in eine Bremsbetätigungskraft von ganz erheblicher Größe umgewandelt wird, andererseits aber auch das unmittelbare Anziehen der Bremsen über das untere Ende des Handbremshebeis 20 und die Zugstange 18 ohne großen zusätzlichen Widerstand ermöglicht, wenn aus irgendeinem Grunde der Kraftverstärker nicht arbeitet. In der Zeichnung ist die Bremsanlage in den Abb. 1 und 2 in der Ruhelage dargestellt, während die Abb. 3 und 4 den Kraftverstärker in der Bremsstellung bei einer Drehrichtung der Antriebswelle 26 entsprechend dem Pfeil 64 zeigen.

Bei der Ausführungsform gemäß den Abb. 5 und 6 ist der Kraftverstärker mit quer zur Antriebswelle 26 liegender Achse seitlich am Getriebekasten 22 angeordnet. Er erhält in diesem Fall seinen Antrieb durch ein staubsicher in dem entsprechend verlängerten Getriebekasten untergebrachtes Kegelradpaar 66, 67. Der hierdurch bedingte Mehraufwand wird bei weitem wettgemacht durch eine wesentliche Vereinfachung der für die Zuleitung der Steuerkraft und für die Abnahme des Bremsbetätigungsmomentes am Kraftverstärker benötigten Übertragungsmittel. In einem am Getriebekasten 22 angegossenen Lagerarm 68 ist die aufrecht stehende Steuerwelle 69 gelagert, auf der ein den äußeren Druckring 48 gabelförmig umfassendes und mit diesem gelenkig verbundenes Hebelpaar 70, 71 sowie quer dazu ein weiterer Hebel 72 befestigt sind. Das freie Ende dieses Hebels ist mit dem unteren Ende des Handbremshebels 20 durch ein Gestänge 73 gelenkig verbunden, in das wieder ein Kraftbegrenzer 59 eingefügt ist. Der Handbremshebel 20 ist wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel am Getriebekasten schwenkbar gelagert und an seinem unteren Ende mit dem Übertragungshebel 16 durch eine Zugstange 18 mit Freigangschleife gelenkig verbunden. Durch Schwenken des unteren Handbremshebelendes in Richtung des Pfeiles 74 können die Radbremsen 10, 11, 12 unmittelbar von Hand über die Zugstange 18 angezogen werden, wenn der Kraftverstärker 25, z. B. beim Stillstand des Fahrzeuges, nicht wirksam ist. Im anderen Fall wird beim Schwenken des Handbremshebels in der angegebenen Richtung durch die Übertragungsglieder 70 bis 73 der Kraftverstärker eingeschaltet. Das an diesem, erzeugte Bremsbetätigungsmoment wird in beiden Drehrichtungen durch die Zugstange 45 und den Hebel 17 auf die Bremswelle 15 übertragen. Die Hebel 16 und 17 sind nebeneinander auf der Br ems welle 15 befestigt, so daß sie in der Seitenansicht der Abb. 5 zur Deckung gelangen und daher dort nicht gesondert dargestellt sind. Die Zugstange 45 ist durch eine Freigangschleife 46 mit einem an dein Kraftverstärker angeordneten Zapfen 77 verbunden, wodurch auch an dieser Stelle die Möglichkeit zur unbehinderten anderweitigen Betätigung der Bremsen beim Ausfall des Kraftverstärkers gegeben ist.

Die in 'den Abb. 7 und 8 gezeigte Ausführung^- form ist vor allem dann besonders vorteilhaft, wenn eine möglichst große Kraftverstärkung zwischen dem Handbremshebel und der Bremswelle erzielt werden soll, ohne daß irgendwelche Teile des Kraftverstärkers nach oben über den Getriebekasten hinaus in den Fußboden des Wagenkastens hineinragen dürfen. Aus diesem Grunde ist der Kraftverstärker 25 mit aufrecht stehender Antriebswelle 80 flach liegend hinter dem Getriebekasten 22 angeordnet und erhält seinen. Antrieb von der Getriebehauptwelle 26 aus über ein in dem Gehäuse 81 eingeschlossenes Kegelradpaar 82, 83. Die abtreibende Welle 84 des Kraftverstärkers ist in einem am Getriebekasten befestigten Arm 85 drehbar gelagert und trägt an ihrem unteren Ende ein kleines Zahnrad 86, das mit einem ebenfalls am Getriebekasten drehbar gelagerten ,großen Zahnsegment 87 im Eingriff steht. An der Unterseite dieses Segmentes ist ein Kugelzapfen 88 angeordnet, an dem die zu dem Übertragungshebel 17 führende Zugstange 45 airgelenkt ist. Sowohl die Zugstange 45 alsi auch die

zwischen dem zweiten Übertragungshebel 16 und dem Handbremshebel 20 angeordnete Zugstange. 18 sind wieder mit einer Freigangschleife 46 bzw. 19

■ versehen. Das Ein- und Ausschalten des Kraftver-

" 5 stärkers erfolgt auch hier in der oben beschriebenen Weise vom Handbremshebel aus über ein mit einem Kraftbegrenzer 59 versehenes Gestänge 73 und die auf der Steuerwelle 69 befestigten Hebel· 70 bis 72. Durch jeweils zwischen der Bremswelle 15 und der Zugstange 45 angeordnete Zugfedern 89 ist in allen Ausiführungsbeispielen dafür -gesorgt, daß die Zugstangen 18, 45 und der abtreibende Teil des Kraftverstärkers: 25 nach dem Lösen der Bremsen wieder die in der Zeichnung dargestellte Ruhelage einnehmen.

Die Abb. 9 und 10 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, die hinsichtlich der Anordnung und Betätigung des Kraftverstärkers 25 in allen Einzelheiten derjenigen, in den Abb. 5 und 6 entspricht, bei der jedoch davon abweichend weitere Maßnahmen getroffen sind, um eine besonders große Kraft- und Wegübersetzung bei der Übertragung des Bremsibetätigungsmomenteis vom Verstärker 25 auf die Bremswelle 15 zu erzielen. Zu diesem: Zweck ist an der abtreibenden Welle 84 des. Kraftverstär»- kers eine Aufwickelvorrichtung 90 für ein Drahtseil 91 angeordnet, das» an seinem einem Ende bei 92 mit einem Flansch 93 der Vorrichtung, an seinem anderen -Ende bei 94 mit dem freien Ende eines verhältnismäßig langen Zwi'schenhebelsi 95 gelenkig verbunden ist Dieser ist auf einer Querwelle 96 angeordnet, die in am Fahrzeugrahmen 9.7 befestigten Lagerböcken 98 drehbar gelagert ist. An den Hebel 95 ist außerdem bei 99 in verhältnismäßig' Meinem Abstände vom Schwenkpunkt des Hebels die zu dem Bremsbetätigungshebel 17 führende und dort aus den früher genannten Gründen mit einer Freigangschleife 46 versehene Zugstange 45 angelenkt. Wird beim Anziehen des Handbremshe'bels 20 " der Kraftverstärker 25 über den Kraftbegrenzer 59 und die Hebel 70 bis 72 eingerückt, so wird das Seil 91 auf die Vorrichtung 90 aufgewickelt, ganz gleich, in welchem Sinne sich die abtreibende Welle 84 des Kraftverstärkens dreht (Doppelpfeil 100).

Dabei bewegen' sich die Anlenkumgspunkte 94, 99 des Seiles und der Zugstange am Hebel95 im Sinne der Pfeile 101, 102. Hierzu sind mehrere Umdrehungen der abtreibenden Welle 84 des Kraftverstärkers erforderlich, während andererseits der Bremsbetätigungshebel 17 duch die Zugstange 45 nur um einen verhältnismäßig kleinen Winkel geschwenkt zu werden braucht, um die Bremsbacken 11 an die Radbremstrommel 10 anzupressen. Infolgedesseni wird in diesem Falle durch den Kraftverstärker 25 ein besonders großes Bremsbetätigungsmoment auf die Welle 15 ausgeübt. Zur besseren Aufnahme der dabei auf die abtreibende Welle 84 des Kraftverstärkers wirkenden Ouerkraft ist die Welle an ihrem äußeren Ende bei 103 nochmals gelagert. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsibeispielen ist natürlich auch· hier der Handbremshebel 20 mit der Bremswelle 15 noch einmal unmittelbar durch einen zweiten Bremsbetätigungshebel 16 und eine an beiden Hebeln angreifende, mit einer Freigangschleife 19 versehene Zugstange 18 verbunden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Mit einer mechanischen Vorrichtung zur Kraftverstärkung versehene Handbremse für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender, teilweise für sich bekannter Merkmale: a) Der Handbremshebel (20) ist mit den Bremsen (10, 11, 12) einmal unmittelbar durch eine ununterbrochene Reihe von mechanisehen Kraftübertragungsmitteln (15, 16, 18) verbunden, von, denen mindestens eines (18) mit einer eine anderweitige Betätigung der Bremsen zulassenden "Freigangvorrichtung (19) versehen , ist; b) der Handbremshebel (20) ist mit der Vorrichtung (33, 34, 48) zum Ein- -und Ausischalten des Kraftverstärkers (Servomotors, 25) durch vorzugsweise mechanische Kraftübertragungsmittel (53 bzw. 70 bis 73) verbunden, von denen mindestens eines (53 bzw. 73) gegen die Wirkung einer durch einen Anschlag (63) vorgespannten Feder (62) nachgiebig ausgebildet ist; c) der abtreibende Teil (29, 30) des Kraftverstärkers ist mit den Bremsen (10, 11, 12) durch vorzugsweise mechanische Kraftübertragungsmittel (15, 17, 41 bis 46) verbunden, von denen mindestens eines (45) mit einer eine unmittelbare Betätigung der Bremsen durch den Handbremshebel (20) zulassenden Freigangvorrichtung (46) versehen ist.
2. 2. Handbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Antriebswelle (26) des Fahrzeuges angeordnete, nach Art einer Reibkupplung ausgebildete Kraftverstärker (25) an seinem abtreibenden Teil (29, 30) auf jeder Seite mit einem Ansatz (39, 40) versehen ist und jeder dieser Ansätze sich gegen einen parallel zur Antriebswelle (26) angeordneten Hebel (41, 42) legt, wobei zweckmäßig beide Hebel auf einer quer zur Antriebswelle (26) anr geordneten Welle (43) befestigt sind und mindestens einer von ihnen als Winkelhebel ausgebildet ist, dessen zweiter Arm (44) durch eine mit einer Freigangschleife (46) versehene Zugstange (45) mit dem Bremsbetätigung'shebel (17) verbunden ist.
3. 3. Handbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftverstärker (25) mit quer z,ur Antriebswelle (26) liegender Achse seitlich am Getriebekasten (22) bzw. hinter diesem angeordnet ist und seinen Antrieb von der Getriebehauptwelile (26) über ein Kegelradpaar od. dgl. (66, 6y) erhält, während an den abtreibenden Teil: (29, 30 bzw. 87) des Kraftverstärkers, zweckmäßig mittels eines an diesem angeordneten Zapfens (γγ bzw. 88), eine mit einer Freigangschleife (46) versehene, zum Bremsbetätigungshebel (17) führende Zugstange (45) angelenkt ist.
4. 4. Handbremse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem abtreibenden

   Teil des Kraftverstärkers (25) ein Untersetzungsgetriebe (86, 87) angeordnet ist.
5. 5. Handbremse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftverstärker (25) als Reibscheibenkupplung mit innerem Ausgleich der AnpreßdrucMcräfte ausgebildet ist.
6. 6. Handbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der treibende Teil des Kraftverstärker (25) aus einer auf der Antriebswelle (26) aufgekeilten Antriebsscheibe (27) und aus zwei lose auf ihr angeordneten, mit Reibbelägen (28) versehenen Abtriebsscheiben (29, 30) besteht, die mit ihren zylindrischen Außenrändern (31, 32) ineinandergleiten und durch an diesen Rändern angreifende, radial angeordnete Fingerhebel (33) mit großer Kraftübersetzung axial gegeneinander und gegen die Antriebsscheibe (27) gepreßt werden.
7. 7. Handbremse nach den Ansprüchen 1 bis- 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der abtreibenden Welle (84) des Kraftverstärkers (25) eine Aufwickelvorrichtung (90) für ein Drahtseil od. dgl. (91) angeordnet ist, das an seinem einen Ende (92) mit der Aufwickelvorrichtung, an seinem anderen Ende (94) mit dem freien Ende eines an einem festen Fahrzeugteil (97) schwenkbar gelagerten Hebels (95) gelenkig verbunden, ist, an den außerdem in verhältnismäßig kleinem Abstande von seiner Schwenkachse (96) eine zu dem Bremsbetätigungshebel (17) führende, mit einer Freigangschleife (46) versehene Zugstange (45) angelenkt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   5Ö9513 5.53