DE2220051A1

DE2220051A1 - MECHANICAL-HYDRAULIC BRAKE ACTUATION DEVICE

Info

Publication number: DE2220051A1
Application number: DE19722220051
Authority: DE
Inventors: Hans O Schroeter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-04-24
Filing date: 1972-04-24
Publication date: 1973-11-08
Also published as: DE2220051B2

Description

LIechanisch-hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung. Mechanical-hydraulic brake actuation device.

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanisch-hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung mit einem Hauptzylinder, dessen Kolben durch eine Kolbenstange verschiebbar ist, deren freies Ende mit einem einarmigen gestellfest gelagerten Führungshebel gelenkig verbunden is't, der seinerseits über ein gelenkiges Übertragungsorgan für die Betätigungskraft mit einem gestellfest gelagerten ßetLt'tigungs-(Fuß-)Hebel zusammenwirkt und wobei während der Betätigung in Bremsrichtung die Längsachse der Kolbenstange mit der 'vicntung der vom Betätigungshebel auf den iührungshebel übertragenen Betätigungskraft aus einer Winkellage in Strecklage überführbar ist und hat die Aufgabe, die Bremsbetätigungsvorrichtung in ihrer Yiirkung zu verbessern und die Konstruktion bei geringstern Raumbedarf zu vereinfachen.The invention relates to a mechanical-hydraulic brake actuation device with a master cylinder, the piston of which can be displaced by a piston rod, the free end of which is articulated with a one-armed guide lever fixed to the frame connected is't, which in turn has an articulated transmission element for the actuating force interacts with an actuating (foot) lever mounted on the frame and wherein during actuation in the braking direction, the longitudinal axis of the piston rod with the Determination of the actuating force transmitted from the actuating lever to the control lever can be converted from an angular position into the extended position and has the task of the brake actuation device to improve their effectiveness and the construction with the smallest space requirement to simplify.

Durch eingehende Versuche wurde gefunden, daß mit einer mechanischhydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtung nur dann die getvüns cht e mechanische Verstärkung der Fußkraft ohne Verlust an Kolbenweg im Hauptzylinder erzielbar ist und die Bremswirkung feinfühlig dosierbar bleibt, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: Die Übersetzung, d.h. das Verhältnis zwischen dem Gestängeweg des gelenkigen Übertragungsorganes, am Betätigungshebel gemessen, zu dem Verschiebeweg der Kolbenstange im Hauptzylinder muß in Lösestellung etwa 0,4, nach Überwindung aller Büftspiele in der mechanisch-hydraulischen Übertragung, d.h. also bei dem Anlegen der Bremsbacken an die Bremsscheiben oder -trommeln, etwa 1 und wenn der für die gewünschte maximale Bremswirkung erforderliche Druck in der hydraulischen Übertragung erreicht ist, 1,4 bis 1,6 betragen. Mit den bekannten mechanisch-hydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtungen lassen sich diese Übersetzungsfaktoren nicht erzielen.Das hängt damit zusammen, daß bei einer guten Einstellung der Bremsen der Lüftweg zusammen mit dem Weg bis zum DIaximal-Hydraulik-Druck, dem sogenannten Spannweg, ein Drittel bis die Hälfte des Gesamt-Kolbenweges beträgt, die Übersetzung also bis zum vierfachen Anfangswert auf diesem pfeil des Kolbenweges ansteigen muß. Außerdem sind diese bekannten Vorrichtungen kompliziert im Aufbau und haben einen nicht ausreichenden mechanischen Wirkungsgrad um die durch die Einsparung von Betätigungsweg in der Anfangsphase der Betätigung mögliche größere Übersetzung, in der darauffolgenden Blase praktiscii nutzbar zu machen.Thorough tests have shown that with a mechanical-hydraulic Brake actuation device only then has the waned mechanical reinforcement of the Foot force can be achieved without loss of piston travel in the master cylinder and the braking effect remains sensitive if the following conditions are met: The translation, i.e. the relationship between the linkage path of the articulated transmission organ, measured on the operating lever, to the displacement path of the piston rod in the master cylinder must be about 0.4 in the release position, after overcoming all the buffing games in the mechanical-hydraulic Transmission, i.e. when the brake shoes are applied to the brake discs or -drums, about 1 and if the one required for the desired maximum braking effect The pressure reached in the hydraulic transmission is 1.4 to 1.6. With the known mechanical-hydraulic brake actuation devices, these Not achieve translation factors. This is due to the fact that with a good Adjustment of the brakes and the air travel together with the travel up to the maximum hydraulic pressure, the so-called clamping path, a third to half of the total piston path, the translation up to four times the initial value on this arrow the piston travel must increase. In addition, these known devices are complicated under construction and have an insufficient mechanical efficiency to the through the saving of actuation travel in the initial phase of actuation is greater possible Translation, to be made practicable in the subsequent bubble.

Nach der Erfindung ist bei einer mechanisch-hydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtung der eingangs erwähnten Gattung der Abstand des hnlenkpunktes der Kolbenstange am Puhrungshebel von dessen Schwenkachse etwa so groß wie der größtmögliche Verschiebeweg des Kolbens im Hauptzylinder und in Lösestellung schließt die Verbindungslinie zwischen den Angriffspunkten der Betätigungskraft am Betätigungs- und Führungshebel mit der Verbindungslinie zwischen dem Angriffspunkt der Betätigungskra-ft am Führungshebel und dessen Schwenkachse einen bei Betätigung in Bremsrichtung abnehmenden Winkel von etwa 165 Grad ein und die Längsachse der Kolbenstange schließt mit der Verbindungslinie ihres Anlenkpunktes am Führungshebel und dessen Schwenkachse einen 'i1inkel von ca 45 Grad ein, der bei Betätigung in Bremsrichtung bis auf ca;iOo Grad anwächst. Durch diese Maßnahmen können die oben beschriebenen Übersetzungswerte in den genannten Betätigungsphasen erreicht werden, wele che für eine optimale mechanische Verstärkung erforderlich sind und die maximale Übersetzung bleibt auf dem restlichen Betätigungsweg annähernd konstant. Außerdem ist ein so hoher 'itrkungsgrad in der mechanischen Übertragung der Betätigungskraft auf die Kolbenstange des Hauptzylinders gewanrleistet, daß der mit der sehr niedrigen Anfangsübersetzung eingesparte Betätigungsweg fast restlos für die mechanische Verstärkung nutzbar wird. Dabei sind die Kosten für die Herstellung der Vorrichtung infolge der einfachen Bauart niedrig.According to the invention is in a mechanical-hydraulic brake actuation device of the type mentioned above, the distance between the hnlenkpunktes of the piston rod on Puhrungshebel from its pivot axis about as large as the greatest possible displacement of the piston in the master cylinder and in the release position closes the connecting line between the points of application of the actuating force on the actuating and guide lever with the Connection line between the point of application of the actuating force on the guide lever and its pivot axis has a decreasing angle when actuated in the braking direction of about 165 degrees and the longitudinal axis of the piston rod closes with the connecting line their point of articulation on the guide lever and its pivot axis have an angle of approx. 45 degrees, which increases when actuated in the braking direction up to approx. With these measures, the translation values described above can be converted into the above-mentioned Actuation phases can be achieved, wele che for optimal mechanical reinforcement are required and the maximum translation remains on the remaining actuation path almost constant. In addition, there is such a high degree of improvement in the mechanical Transmission of the actuating force to the piston rod of the main cylinder guaranteed, that the actuation travel saved with the very low initial gear ratio is almost can be used completely for mechanical reinforcement. Here are the costs for the manufacture of the device is low due to the simple design.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung greifen die Kolbenstange und die vom Betätigungshebel übertragene Betätigungskraft am Puhrungshebel an einem Punkt an. Diese Anordnung läßt eine besonders einfache und raumsparende Bauart zu.In one embodiment of the invention, the piston rods grip and the operating force transmitted from the operating lever to the control lever on one Point at. This arrangement leaves a particularly simple and space-saving Type to.

Bei einem Ausführ'ungsbeispiel der Erfindung ist die Kolbenstange an ihrem dem Hauptzylinder abgewendeten Ende gabelförmig ausgebildet, mit einer Querbohrung versehen, die vön einem, Bolzen durchsetzt wird, der eine zwischen den Gabelschenkeln angeordnete Rolle trägt, und Bohrungen durchsetzt, welche an den freien Enden des gestellfest gelagerten zweiteiligen odr gab-elförmigen Führungshebels angebracht sind, wobei die Rolle unmittelbar von der Außenkontur des Betätigungshebels beaufschlagt wird Eine solche Bauart dürfte an Einfachheit und gutem mechanischen Wirkungsgrad kaum zu übertreffen sein.In one embodiment of the invention, the piston rod is at its end facing away from the master cylinder, fork-shaped, with a Provided cross hole, which is penetrated by a bolt, the one between the Fork legs arranged role carries, and holes penetrated, which on the free ends of the frame-mounted two-part or fork-shaped guide lever are attached, the role directly from the outer contour of the operating lever Such a design is likely to be simplicity and good mechanical Efficiency can hardly be surpassed.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.Two embodiments of the invention are shown in the drawings.

Fig.1 zeigt eine Ausführung der mechanisch-hydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtung mit einem Fußhebel, welcher unmittelbar eine an dem gabelförmigen freien Ende der Kolbenstange gelagerte Rolle beaufschlagt Fig.2 zeigt eine Stirnansicht zu Fig.1.1 shows an embodiment of the mechanical-hydraulic brake actuation device with a foot lever, which is directly attached to the fork-shaped free end of the Piston rod acted upon roller Fig.2 shows an end view of Fig.1.

Fig.3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Betätigungskraft vom Fußhebel auf die Kolbenstange durch einen L'-enk hebel uebertragen wird.3 shows another embodiment in which the actuating force is transferred from the foot lever to the piston rod by an L'-enk lever.

Fig .4 zeigt eine Stirnansicht zu Der nur schematisch dargestellte Hauptzylinder 1 mit Kolben 2 ist gestellfest angeordnet. Eine Kolbenstange 3 stützt sich mit ihrem linken Ende gegen den Kolben 2 ab und ist mit ihrem rechten Ende bei 7 gelenkig verbunden mit einem einarmigen Führungshebel 4, der bei 8 auf einem Gestell schwenkbar gelagert ist, auf dem bei 11 ein Betätigungsfußhebel 6 gleichfalls schwenkbar gelagert ist. Der Führungshebel 4 ist zweiteilig und greift mit seinen beiden Schenkeln außen am gabelförmigen Ende der Kolbenstange 3 an. Ein Bolzen 7 durchsetzt eine Querbohrung des gabelförmigen Endes, trägt zwischen den Gabelschenkeln eine Rolle 1o und durchsetzt außen die Bohrung an den unteren Enden der beiden Schenkel des Führungshebels 4. Die Rolle 1o wird von einer konvex geformten Außenkontur 6' des Betätigungsfußhebels 6 unmittelbar beaufschlagt. Die Kontur ist so ausgebildet, daß in der gezeichneten Lösestellung die Verbindungslinie zwischen den Angriffspunkten der Betätigungskraft am Betätigungshebel 6 und Führungshebel 4 mit der Verbindungslinie zwischen dem Angriffspunkt 7 der Betätigungskraft am Führungshebel 4 und dessen Schwenkachse 8 einen Winkel von etwa 165 Grad einschließt, der bei Betätigung in Bremsrichtung kleiner wird. Die genannte Verbindungslinie zwischen den Angriffspunkten der Betätigungskraft verbindet den Berührungspunkt 9 der Rolle 10 auf der Außenkontur 6' des Betätigungshebels mit dem Mittelpunkt 7 der Rolle 10. Der Winkel von etwa 165 Grad nimmt bei der Betätigung in Bremsrichtung sehr schnell ab, so daß die Übersetzung zwischen dem Betätigungsweg am Berührungspunkt 9 der Rolle 1o zu dem Verschiebeweg der Kolbenstange 3 von einem Anfangswert ca.O,4 auf dem Lüftweg anwächst bis auf den Wert caÆ1 i und nach Überwindung des Lüft- und Spannweges, d.h. sobald die maximale Bremswirkung erreicht ist, den Maximalwert von etwa 1,6 erreicht hat und danach annähernd auf dem restlichen Betätigungsweg beibehält. Wenn der Führungshebel 4 etwa so lang ist, wie der größtmögliche Verschiebeweg des Kolbens 2 im Hauptzylinder 1 und die Längsachse der Kolbenstange mit der Verbindungslinie ihres Anlenkpunktes 7 am Pührungshebel 4 und dessen Schwenkachse 8 einen Winkel von ca.45 Grad einschließt, der bei Betätigung in Bremsrichtung bis auf ca.leo Grad anwächst, dann sind die oben angegebenen Übersetzungswerte durch das Zusammenwirken der gegebenen Hebellänge und Winkelgrößen zwangsläufig gegeben.Fig. 4 shows an end view of the only shown schematically Master cylinder 1 with piston 2 is fixed to the frame. A piston rod 3 supports with its left end against the piston 2 and is with its right end at 7 articulated with a one-armed guide lever 4, which at 8 on a Frame is pivotably mounted, on which at 11 an actuating foot lever 6 also is pivotably mounted. The guide lever 4 is in two parts and engages with its two legs on the outside of the fork-shaped end of the piston rod 3. A bolt 7 penetrates a transverse bore of the fork-shaped end, carries between the fork legs a roller 1o and penetrates the outside of the hole at the lower ends of the two legs of the guide lever 4. The roller 1o is supported by a convex outer contour 6 ' of the operating foot lever 6 is applied directly. The contour is designed so that in the drawn release position the connecting line between the points of application the operating force on the operating lever 6 and guide lever 4 with the connecting line between the point of application 7 of the actuating force on the guide lever 4 and its Pivot axis 8 encloses an angle of about 165 degrees, which when actuated in Braking direction becomes smaller. The said connecting line between the points of attack the actuating force connects the point of contact 9 of the roller 10 on the outer contour 6 'of the operating lever with the center 7 of the roller 10. The angle of about 165 degrees decreases very quickly when actuated in the braking direction, so that the translation between the actuation path at the point of contact 9 of the roller 1o to the displacement path the piston rod 3 increases from an initial value of about 0.4 on the airway to the value caÆ1 i and after overcoming the release and tensioning path, i.e. as soon as the maximum Braking effect is reached, has reached the maximum value of about 1.6 and then approximately maintained on the remaining actuation path. When the guide lever 4 is about as long as the greatest possible displacement of the piston 2 in the master cylinder 1 and the longitudinal axis of the piston rod with the line connecting its articulation point 7 on the guide lever 4 and its pivot axis 8 encloses an angle of about 45 degrees, which increases to about leo degrees when actuated in the braking direction, then the translation values given above due to the interaction of the given lever length and angle sizes inevitably given.

Die Rolle 10 kann, wie sich aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ergibt, durch einen einarmigen Lenkhebel 5 ersetzt werden. Auch dann sind die oben beschriebenen Übersetzungswerte bei Beachtung der gegebenen Dimensionsvorschriften für den Lenkhebel 4 und die Winkel erzielbar.The roller 10 can, as can be seen from the exemplary embodiment according to FIG. 3 and 4 results from a one-armed steering lever 5 be replaced. Even then, the translation values described above are valid if the given Dimensional regulations for the steering lever 4 and the angle achievable.

Claims

Patent Claims.

-1.) Mechanical-hydraulic brake actuation device with a Master cylinder, the piston of which is displaceable by a piston rod, the free one The end is articulated to a single-armed guide lever that is fixed to the frame is, which has an articulated transmission element for the actuating force with a Frame-mounted actuating (foot) lever interacts and when actuated in the braking direction the longitudinal axis of the piston rod with the direction of the operating lever Actuating force transmitted to the guide lever from an angular position in the longwall face position can be transferred, characterized in that the distance between the articulation point (7) the piston rod (3) on the guide lever (4) from its pivot axis (8) roughly as follows is large as the greatest possible displacement of the piston in the main cylinder and in the release position, the connecting line between the points of application (9 and 7) of the Actuating force on the actuating and guide lever (6, 4) with the connecting line between the point of application (7) of the actuating force on the guide lever (4) and its Swivel axis (8) has an angle that becomes smaller when actuated in the braking direction of about 165 degrees and the longitudinal axis of the piston rod (3) with the connecting line its articulation point (7) on the guide lever (4) and its pivot axis (8) an angle of about 45 degrees, that when actuated in the braking direction up to about 100 degrees grows.

2.) Brake actuation device according to claim 1, characterized in that that the piston rod (3) and the actuating force transmitted by the actuating lever (6) grip the guide lever (4) at one point (17).

3.) Brake operating device according to claim 2, characterized in that that the piston rod (3) is fork-shaped at its end facing away from the main cylinder (1) is formed and provided with a transverse bore through which a bolt passes which carries a roller (1o) arranged between the Gahelschenkeln and bores interspersed, which at the free ends of the frame-mounted two-armed or fork-shaped contact lever (4) are attached, and that the roller (lo) of the The outer contour of the actuating lever (6) is acted upon directly.