DE2456355C3

DE2456355C3 - Brake pedal arrangement

Info

Publication number: DE2456355C3
Application number: DE19742456355
Authority: DE
Inventors: Patrick Frank Birmingham Warwickshire Sawyer (Großbritannien)
Original assignee: Girling Ltd, Birmingham, West Midlands (Großbritannien)
Priority date: 1973-12-03
Filing date: 1974-11-28
Publication date: 1977-11-03

Description

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Die Erfindung betrifft eine Bremspedal-Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a brake pedal arrangement according to the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (GB-PS 41324) ist der Drehpunkt verlagerbar bzw. das Pedalhebelverhältnis veränderbar, damit die Bedienungsperson den Hauptzylinder auch bei gestörter Hilfskraftvorrichtung immer noch mit der erforderlichen Betätigungskraft beaufschlagen kann, wobei allerdings ein größerer Pedalweg erforderlich ist. Es ist jedoch hierzu eine spezielle Anordnung der Hilfskraft-Vorrichtung und der Pedal-Anordnung erforderlich, so daß für die Anwendung der bekannten Anordnung in der laufenden Produktion an der Kahrzeugkonstruktion und an den Fertigungseinrichtungen beträchtliche Änderungen vorgenommen werden müssen. Außerdem ⁶S kann es bei der bekannten Anordnung vorkommen, daß das Tätigwerden der Hilfskraft-Vorrichtung gegenüber der Pedalbewegung verzögert eintritt, so daß der Betätigungswiderstand am Bremspedal unterbrochen wird, wenn die Hilfskraft-Vorrichtung das Bremspedal einholt.In a known arrangement of this type (GB-PS 41324) the pivot point can be shifted or the pedal lever ratio can be changed so that the operator can still apply the required actuating force to the master cylinder even when the auxiliary power device is disturbed, although a larger pedal travel is required. However, this requires a special arrangement of the auxiliary power device and the pedal arrangement, so that considerable changes must be made to the vehicle construction and to the production facilities for the use of the known arrangement in ongoing production. In addition, ⁶ S, it may happen that the action of the power assist device enters delayed from the pedal movement so that the operation resistance is interrupted at the brake pedal, when the power-assist device catches up with the brake pedal in the known arrangement.

Es ist auch schon eine Bremspedal-Anordnung bekannt (DT-AS 12 26 895), bei der bei Ausfall der Hilfskraft-Vorrichtung nicht die Lage des Drehpunktes des Bremspedals, sondern der Angriffspunkt des Betätägungsgliedes zum Betätigen des Hauptzylinders verlagert wird.There is also a brake pedal arrangement known (DT-AS 12 26 895), in which if the Auxiliary device not the position of the fulcrum of the brake pedal, but the point of application of the Actuating member is displaced for actuating the master cylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremspedal-Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art so auszubilden, daß die beschriebenen Nachteile vermieden sind.The invention is based on the object of providing a brake pedal arrangement as described in the preamble of the claim 1 described type so that the disadvantages described are avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1.The features of the characterizing part of claim 1 serve to solve this problem.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous refinements of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is illustrated below with the aid of schematic drawings of several exemplary embodiments explained. In the drawing shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Bremsbetätigungsvorrichtung mit einer Bremspedal-Anordnung in einer Ausbildungsform nach der Erfindung zum Betätigen eines eine Hilfskraft-Vorrichtung aufweisenden Hauptzylinders,F i g. 1 shows a longitudinal section through a brake actuation device with a brake pedal assembly in an embodiment according to the invention for Actuation of a master cylinder having an auxiliary power device,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Bremsbetätigungsvorrichtung in einer anderen Ausbildungsform nach der Erfindung und2 shows a longitudinal section through a brake actuation device in another embodiment according to the invention and

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie Il I -111 in F i g. 2.F i g. 3 shows a section along the line II I -111 in FIG. 2.

Zur Betätigungsvorrichtung gehört ein Pedal 1, das an seinem unteren Ende eine Trittplatte 2 aulweist und an einer zwischen seinen Enden liegenden Stelle mit einem Drehstift 5 gelenkig mit einem Betätigungsglied 3 verbunden ist. Dieses ist über eine Hilfskraft-Vorrichtung oder »Bremsverstärker« 4 betriebsmäßig mit einem Hauptzylinder 4a verbunden. Die Drehachse des Drehstiftes 5 ist mit A bezeichnet. Zwischen dem Drehstift 5 und einem feststehenden Rahmen 7, der der Fahrzeugrahmen sein kann, ist eine Bremspedal-Rückholfeder 6 wirksam, die das Pedal gegen ein Kippauflager D am Rahmen 7 drängt.The actuating device includes a pedal 1 which has a step plate 2 at its lower end and is articulated to an actuating member 3 by a pivot pin 5 at a point between its ends. This is operationally connected to a master cylinder 4a via an auxiliary power device or “brake booster” 4. The axis of rotation of the pivot pin 5 is denoted by A. A brake pedal return spring 6 acts between the pivot pin 5 and a stationary frame 7, which can be the vehicle frame, and urges the pedal against a tilting support D on the frame 7.

Am oberen Ende ist das Pedal 1 durch einen Drehstift 8 mit einer Drehachse B an einem Verbindungsglied 9 angelenkt, das schwenkbar mit einem druckmittelbetätigten Motor verbunden ist. Der Motor weist einen Kolben 11 auf, der in einem Zylinder 12 arbeitet. Dieser ist an einem die Hilfskraft-Vorrichtung 4 tragenden Gehäuse 13 angebracht, das mit dem Rahmen 7 verbunden sein kann.At the upper end, the pedal 1 is articulated by a pivot pin 8 with an axis of rotation B on a connecting member 9 which is pivotably connected to a motor operated by pressure medium. The engine has a piston 11 which works in a cylinder 12. This is attached to a housing 13 which carries the auxiliary power device 4 and which can be connected to the frame 7.

Das obere Ende des Pedals 1 ist durch eine Zugfeder 14 in Richtung auf den Zylinder 12 gedrängt.The upper end of the pedal 1 is urged in the direction of the cylinder 12 by a tension spring 14.

Das Pedal 1 nimmt normalerweise in der Ruhestellung die mit durchgezogenen Linien gezeichnete rechte Stellung ein, wobei die Feder 14 den Drehstift 8 in seiner gezeichneten Stellung festhält. Wird auf das Pedal mit dem Fuß Druck ausgeübt, beispielsweise an einem Punkt C, schwenkt das Pedal um die obere Drehachse B und bewegt das Betätigungsglied 3 zum Betätigen des Bremsverstärkers nach links. Die Federkraft der Feder 14 ist ausreichend groß, um Verlagerung des Drehstiftes 8 vor Betätigen des Bremsverstärkers zu widerstehen. Der vom Bremsverstärker erzeugte Druck wird dann über eine Druckleitung 15 in den Zylinder 12 eingeleitet, um den Kolben 11 nach links zu drängen und den Drehstift 8, und damit die Drehachse B, während des restlichen Teils der Bremspedalverstellung in die mit strichpunktierten Linien gezeichnete andere, linke Endstellung in der gleichen Stellung festzuhalten. DieIn the rest position, the pedal 1 normally assumes the right-hand position shown in solid lines, the spring 14 holding the pivot pin 8 in its position shown. If pressure is exerted on the pedal with the foot, for example at a point C, the pedal pivots about the upper axis of rotation B and moves the actuating member 3 to the left to actuate the brake booster. The spring force of the spring 14 is sufficient to withstand displacement of the pivot pin 8 prior to actuation of the brake booster. The pressure generated by the brake booster is then introduced into the cylinder 12 via a pressure line 15 in order to urge the piston 11 to the left and the pivot pin 8, and thus the axis of rotation B, during the remaining part of the brake pedal adjustment to the other, shown with dash-dotted lines, to hold the left end position in the same position. the

mit dem Fuß oder mechanisch aufgebrachte Kraft wird dabei in bekannter Weise durch den Bremsverstärker unterstützt. Unter diesen normalen Betriebsbedingungen ist das Pedalhebelverhältnis das Verhältnis zwischen den Abständen ACund AB. Force applied by foot or mechanically is supported in a known manner by the brake booster. Under these normal operating conditions, the pedal lever ratio is the ratio between the distances AC and AB.

Die Vorspannkraft der Feder 14 ist so gewählt, daß sie überwunden wird, kurz nachdem der Bremsverstärker normalerweise betätigt werden würde, um den Hauptzylinder zu unterstützen und den Drehstift 8 festzuhalten. Fällt daher der vom Bremsverstärker erzeugte Druck aus, schwenkt das Pedal 1 um die obere Drehachse B bis kurz nach der Stelle, an der der Bremsverstärker normalerweise in Tätigkeit treten würde. Danach wird die Feder 14 aufgrund der Reaktion am Drehpunkt A gedehnt, um die Drehachse B nach hinten zu verlagern, bis das Pedal 1 sich erneut am Kippauflager D abstützt. Während dieses letzteren Teils der Pedalverstellung nach Überwindung der Kraft der Feder 14 erfährt der Bremsdruck keine Erhöhung, da die Achse A fest bleibt und das Pedal um diese Achse schwenkt. Während des restlichen Teils des Pedalweges schwenkt das Pedal um das Kippauflager D und das Pedalhebelverhältnis wird zum Verhältnis zwischen den Abständen AC und AD, so daß die Auswirkung der Störung des Bremsverstärkers durch die Nachstellung des Pedalhebelverhältnisses gemildert wird.The biasing force of the spring 14 is chosen to be overcome shortly after the brake booster would normally be actuated to support the master cylinder and to hold the pivot pin 8 in place. Therefore, if the pressure generated by the brake booster fails, the pedal 1 pivots about the upper axis of rotation B until shortly after the point at which the brake booster would normally come into operation. The spring 14 is then stretched due to the reaction at the pivot point A in order to displace the axis of rotation B backwards until the pedal 1 is supported on the tilting support D again. During this latter part of the pedal adjustment after the force of the spring 14 has been overcome, the brake pressure does not experience any increase, since the axis A remains fixed and the pedal pivots about this axis. During the remaining part of the pedal travel, the pedal pivots about the tilting support D and the pedal lever ratio becomes the ratio between the distances AC and AD, so that the effect of the disturbance of the brake booster is alleviated by the readjustment of the pedal lever ratio.

Die in Fig. 2 und 3 dargestellte Betätigungsvorrichtung ist im wesentlichen ähnlich der in F i g. 1 gezeigten Betätigungsvorrichtung. Einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Hauptunterschiede bestehen darin, daß das Verbindungsglied 9 mit dem Pedal 1 über einen Winkelhebel 16 verbünde!/ ist, die um eine feste Drehachse schwenkbar ist, welche durch eine das Kippauflager D bildende Hülse 17 dargestellt ist, daß die Feder 14 im Zylinder 12 des Motors angeordnet ist, wobei der Kolben 11 aus dem Zylinder 12 nach außen gedrängt ist, und daß die Pedalrückholfeder 6 als Torsionsfeder ausgebildet ist und zwischen dem Winkelhebel 16 und dem Pedal 1 wirkt.The actuator shown in Figs. 2 and 3 is essentially similar to that in Fig. 1 actuator shown. Components that correspond to one another are denoted by the same reference symbols. The main differences are that the connecting member 9 is connected to the pedal 1 via an angle lever 16! / Is pivotable about a fixed axis of rotation, which is represented by a sleeve 17 forming the tilting support D , that the spring 14 is in the cylinder 12 of the Motor is arranged, wherein the piston 11 is pushed out of the cylinder 12, and that the pedal return spring 6 is designed as a torsion spring and acts between the angle lever 16 and the pedal 1.

Das obere Ende des Pedals 1 ist schwenkbar am Drehstift 8 aufgenommen, der an einem Arm der von einem Paar paralleler Platten 18 gebildeten Winkelhebel-Baugruppe 16 angeordnet ist. Der andere Arm des Winkelhebels ist an ein Ende Verbindungsgliedes 9 angelenkt, das mit seinem anderen Ende am Kolben Ί1 angreift, der in einem am feststehenden Rahmen 7 angebrachten Zylinder 12 arbeitet. Der Zylinder steht über die Druckleitung 15 in Fluid-Strömungsverbindung mit dem Bremsverstärker. Die als Schraubendruckfeder ausgebildete Feder 14 drängt den Kolben 11 zur Anlage am Ve"¹ ndungsglied 9 und den Winkelhebel 16 zur Anlage an einem verstellbaren Anschlag 20.The upper end of the pedal 1 is pivotally received on the pivot pin 8, which is arranged on an arm of the angle lever assembly 16 formed by a pair of parallel plates 18. The other arm of the angle lever is articulated to one end of the connecting link 9, the other end of which engages the piston Ί1, which works in a cylinder 12 attached to the stationary frame 7. The cylinder is in fluid flow connection with the brake booster via the pressure line 15. The form of a helical compression spring spring 14 urges the piston 11 to rest on the Ve ^"1 ndungsglied 9 and the crank lever 16 to rest against an adjustable stop twentieth

Die Platten 18 sind durch Schweißen oder in anderer Weise fest mit der zylindrischen Hülse 17 verbunden. Diese ist drehbar an einem feststehenden Drehstift 17' aufgenommen, dessen Achse mit E bezeichnet ist und der sich zwischen Teilen des feststehenden Rahmens 7 erstreckt und relativ zu diesem fixiert ist. Das Pedal 1 ist winklig gebogen und ist durch die den Drehstift 8 umschlingende Torsionsfeder 6 so beaufschlagt, daß der Winkeheil des Pedals am Kippauflager D an der Hülse 17 anliegt.The plates 18 are firmly connected to the cylindrical sleeve 17 by welding or in some other way. This is rotatably received on a stationary pivot pin 17 ', the axis of which is denoted by E and which extends between parts of the stationary frame 7 and is fixed relative to this. The pedal 1 is bent at an angle and is acted upon by the torsion spring 6 wrapping around the pivot pin 8 in such a way that the angle portion of the pedal on the tilting support D rests on the sleeve 17.

Das Pedal nimmt normalerweise die mit durchgezogenen Linien gezeichnete Ruhestellung ein. Wird mit dem Fuß auf das Pedal im Punkt C Druck ausgeübt, schwenkt das Pedal um die obere Drehachse B, aufgrund der Tatsache, daß die Wirkung der Feder 14 auf den Winkelhebel 16 größer ist als die Wirkung der Torsionsfeder 6, und das Betätigungsglied 3 wird zum Betätigen des Bremsverstärkers nach links verstellt. Der vom Bremsverstärker erzeugte Druck wird dann in den Zylinder 12 eingeleitet und der Kolben U wird in Richtung auf das offene Zylinderende, d. h. in die gezeichnete Stellung gedrängt, um den Winkelhebel 16 bei fest bleibender Drehachse B in seiner gezeichneten Stellung festzuhalten. Der restliche Teil der Pedalverstellung beim Spannen der Bremse erfolgt um die Drehachse B. Unter diesen normalen Betriebsbedingungen ist das Pedalhebelverhältnis das Verhältnis zwischen den Abständen ACund AB. The pedal normally assumes the rest position shown in solid lines. If pressure is exerted on the pedal at point C with the foot, the pedal pivots about the upper axis of rotation B, due to the fact that the effect of the spring 14 on the angle lever 16 is greater than the effect of the torsion spring 6, and the actuator 3 becomes Adjusted to the left to operate the brake booster. The pressure generated by the brake booster is then introduced into the cylinder 12 and the piston U is pushed towards the open end of the cylinder, ie into the position shown, in order to hold the angle lever 16 in its position shown while the axis of rotation B remains fixed. The remaining part of the pedal adjustment when the brake is applied takes place around the axis of rotation B. Under these normal operating conditions, the pedal lever ratio is the ratio between the distances AC and AB.

Bei Ausfall des vom Bremsverstärker erzeugten Druckes schwenkt das Pedal bei Druckauftrag im Punkt C anfänglich um die Drehachse B und löst sich vom Kippaufiager D, bis die Reaktion vom Hauptzylinder 4a ausreicht, um die Kraft der Feder 14 zu überwinden. Wie bei der an erster Stelle beschriebenen Betätigungsvorrichtung wird die Feder 14 überwunden, kurz nachdem der Bremsverstärker normalerweise in Tätigkeit treten würde. Der Winkelhebel 16 schwenkt dann um die Achse E, da im Zylinder 12 kein Druck vorhanden ist, der ein Schwenken des Winkelhebels verhindern würde, und das Pedal schwenkt um die Drehachse A, bis der Winkelteil des Pedals 1 am Kippauflager D zur Anlage kommt. Das Pedal und der Winkelhebel schwenken dann um die Achse E weiter, während der Druck am Pedal aufgetragen wird, bis der Winkelhebel die in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien gezeichnete Stellung erreicht. In diesem Betriebszustand ist das Pedalhebelverhältnis das Verhältnis zwischen den Abständen ACund AE. If the pressure generated by the brake booster fails, the pedal initially pivots around the axis of rotation B when the pressure is applied at point C and detaches from the tilting bearing D until the reaction from the master cylinder 4a is sufficient to overcome the force of the spring 14. As in the case of the actuation device described in the first place, the spring 14 is overcome shortly after the brake booster would normally come into operation. The angle lever 16 then pivots about the axis E, since there is no pressure in the cylinder 12 that would prevent the angle lever from pivoting, and the pedal pivots about the axis of rotation A until the angle part of the pedal 1 comes to rest on the tilting support D. The pedal and the angle lever then continue to pivot about the axis E, while the pressure is applied to the pedal, until the angle lever reaches the position shown in FIG. 2 with dot-dash lines. In this operating state, the pedal lever ratio is the ratio between the distances AC and AE.

Bei jeder der vorbeschriebenen Vorrichtungen wird der Bremsverstärker von einer über eine Leitung 21 angeschlossenen Hochdruckquelle betätigt, wobei der am Kolben 11 aufgetragene Betriebsdruck normalerweise abhängig ist vom Bremspedalweg. Es können jedoch auch Hilfskraft-Vorrichtungen in anderen Ausbildungsformen benutzt werden, beispielsweise eine bekannte durch Unterdruck betätigte Vorrichtung, wobei der aus dem Kolben 11 und dem Zylinder 12 bestehende Motor in entsprechender Weise abgewandelt ist, um sicherzustellen, daß der Drehstift 8 bei betätigtem Bremsverstärker normalerweise festgehalten ist.In each of the above-described devices, the brake booster is controlled by one via a line 21 connected high pressure source operated, the applied pressure on the piston 11 normally depends on the brake pedal travel. However, there can also be auxiliary devices in other Forms of training are used, for example a known vacuum operated device, the engine consisting of the piston 11 and the cylinder 12 modified in a corresponding manner is to ensure that the pivot pin 8 is normally held when the brake booster is actuated is.

Die vorbeschriebenen Pedal-Anordnungen haben den Vorteil, daß sie zusammen mit einem Hauptzylinder 4a und einem Bremsverstärker oder einer Hilfskraftvorrichtung 4 in herkömmlicher Ausbildung verwendet werden können, so daß vorhandene Fertigungseinrichtungen nicht in großem Umfange geändert zu werden brauchen. Da die Hilfskraft am Pedal 1 am Drehstift 5 angreift, gilt außerdem für jede Vorrichtung, daß das Pedalwegverhältnis und das Lastverhältnis gleich sind. Weiterhin tritt zwischen der Betätigung des Bremsverstärkers mit dem Pedal und dem Angriff der Hilfskraft am Pedal keine merkliche Zeitverzögerung ein, so daß der Betätigungswiderstand am Pedal nicht unterbrochen wird.The above-described pedal arrangements have the advantage that they, together with a master cylinder 4a and a brake booster or an auxiliary power device 4 of conventional design is used can be so that existing manufacturing facilities do not have to be changed to a large extent to need. Since the auxiliary force on the pedal 1 acts on the pivot pin 5, it also applies to every device that the The pedal travel ratio and the load ratio are the same. Furthermore occurs between the actuation of the brake booster with the pedal and the attack of the auxiliary force on the pedal there is no noticeable time delay, so that the actuation resistance on the pedal is not interrupted.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

I. Brake pedal arrangement for actuating a master cylinder having an auxiliary power device, with a pedal which can be pivoted about a fulcrum and which is connected at a point between its ends to an actuating member which is adjustable for actuating the master cylinder by actuating the pedal , the auxiliary power device engaging the pedal at a connection point located between its ends and the pivot point being displaceable in the event of a malfunction of the auxiliary power device, characterized in that a retaining device (11; 12, '5 14) in normal operation the pivot point (B) holds and if the auxiliary power device (4) is disturbed it allows its displacement and that the pedal (1) can be supported on a fixed tilting support (D) when the auxiliary power device (4) is disturbed, which is between * ° the pivot point (B) and the connection point (pivot pin 5) is arranged between the pedal (1) and the actuating member (3).

2. Brake pedal arrangement according to claim 1, characterized in that the retaining device (11, 12, 14) has a spring (14) which urges the pivot point (B) m its fixed normal position.

3. Brake pedal assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the retaining device (U, 12, 14) has a cylinder (12) working in a cylinder (12) and connected to the pedal (1) piston (11) which is used to hold the The pivot point (B) is acted upon by the operating pressure of the auxiliary power device (4).

Brake pedal arrangement according to claim 3, characterized in that the piston (11) with the Pedal (1) is connected by an angle lever (16) which rotates around a fixed axis of rotation (sleeve 17) is pivotable.

5. Brake pedal arrangement according to claim 4, characterized in that the fixed axis of rotation (17) the fixed tilting support (D) bMei

6. Brake pedal arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that the Spring (14) is arranged in the cylinder (12) and the piston (11) urges in a direction in which he the Fulcrum (S,).