DE3027174A1

DE3027174A1 - Pneumatischer servo-zusatzantrieb

Info

Publication number: DE3027174A1
Application number: DE19803027174
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Hayashida; Kiyoshi Tateoka
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1981-01-22
Also published as: DE3027174C2; JPS5618256U; US4418611A; JPS5923653Y2

Description

HOFFMAPiN · JEITLK & PAItTiVER 3027174

PAT E N TAN WÄLT1S

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-197C) · DIPL-ING. W. EITLE · D R. RER. NAT. K. HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSEMSTERNHAUS) · D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (OE?) 911087 . TELEX 05-29619 (PATH E)

33 740 p/hl

Tokico Ltd. ,

Kawasaki-shi, Kanagawa-ken / Japan

Pneumatischer Servo-Zusatzantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Servo-Zusatzantrieb mit einem aus einem Vordermantel und einem Hintermantel bestehenden Mantelgehäuse, mit einem darin befindlichen, einen Ventilmechanismus aufweisenden Ventilkörper, welcher verschiebbar durch den Hintermantel abgestützt wird, mit einem mit dem Ventilkörper zusammenwirkenden Trennglied zum Trennen des Inneren des Mantelgehäuses in eine vordere und eine hintere Kammer.

Pneumatische Servo-Zusatzantriebe dieser Art v/erden in weitem Umfang im Zusammenhang mit Fahrzeug-Hydraulik-Bremssystemen und üblicherweise mit einem Hauptzylinder verwendet, welcher mit dem Vordermantel verbunden ist. Der Hauptzylinder und der Zusatzantrieb sind an der Fußwand des Fahrzeuges befestigt, die den Fahrgastraum des Fahrzeuges vom Motorraum des Fahrzeuges trennt. Die Verbindung erfolgt über eine Viel-

030064/0924

-A-

zahl von Schraubenbolzen, die am Hintermantel des Zusatzantriebes befestigt sind. In solch einem Fall wird die auf den Hauptzylinder wirkende Kraft, um den Hydraulikdruck im Hauptzylinder zu erzeugen, beispielsweise durch Niederdrücken eines Bremspedals durch den Vorder- und Hintermantel auf die Fußwand übertragen. Wenn die Festigkeit des Mantelgehäuses nicht groß genug ist, um die auf den Hauptzylinder wirkende Kraft abzufangen, wird das Mantelgehäuse deformiert. Dadurch nimmt der wirksame Hub des Servo-Zusatzantriebes ab.

Das vorgenannte Problem kann dadurch gelöst werden, daß die Dicke des Vorder- und Hintermantels vergrößert oder daß das Material des Mantelgehäuses verbessert wird. Die erstgenannte Möglichkeit führt zu einer Erhöhung des Gewichtes und des Materials. Die zweite Möglichkeit führt zu einer Erhöhung 'der Herstellungskosten.

Es wurde bereits vorgeschlagen, zumindest eine, vorzugsweise zwei oder drei Verbindungsstangen im Mantelgehäuse vorzusehen, die durch die vordere und hintere Kammer und durch die Trennwand verlaufen, wobei die gegenüberliegenden Enden dieser Stangen jeweils mit dem Vorder- und Hintermantel verbunden sind. Die Verbindungsstange kann wirksam die Kraft übertragen, die vom Hauptzylinder auf den Hintermantel· einwirkt. Dementsprechend wird die auf die Fußwand einwirkende Kraft herabgesetzt. Durch diese Maßnahmen wird eine Herabsetzung der Deformation des Mantelgehäuses erreicht.

Die Verbindungsstange verläuft durch die Trennwand und ist hierzu relativ verschiebbar. Jedoch wurde dabei ein anderes Problem beobachtet. Es ist nämlich schwierig, zwischen der Verbindungsstange und der Trennwand eine wirksame Dichtung zu schaffen.

030064/0924

3Q27174

Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Servo-Zusatzantrieb der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, daß die vorgenannten Probleme beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Dehnungsrohr zumindest einen Teil der Verbindungsstange umgibt und ein Ende des Dehnungsrohres mit einer Bohrung verbunden ist, welches in der Trennwand ausgebildet ist, so daß die Verbindungsstange diese Bohrung durchlaufen kann. Das; andere Ende des Rohres ist mit dem Vorder- oder Hinter-

i
mantel und der umgebenen Verbindungsstange verbunden.

Vorzugsweise ist das Dehnungsrohr vom sogenannten Balgtyp und besteht aus elastischem Material. Ein Ende des Rohres ist abgedichtet mit der Bohrung der Trennwand verbunden, durch die die Verbindungsstange lose verläuft. Das andere Ende des Rohres ist abgedichtet mit dem Vordermantel und der Verbindungsstange verbunden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt:

Die einzige Figur eine Schnittansicht eines pneumatischen Servo-Zusatzantriebs entsprechend der Erfindung, wobei die obere Hälfte einen vertikalen Querschnitt und die untere Hälfte den horizontalen Querschnitt zeigt.

Der pneumatische Servo-Zusatzantrieb, so wie er in der Zeichnung dargestellt ist, umfaßt ein ManLelgehäuse 1 mit einem Vordermantel 2 und einem Hintermantel 3. Weiterhin zeigt der Zusatzantrieb einen Ventilkörpsr 4 mit einem zylindrischen Abschnitt und einem radial verlaufenden Flansch 4a. Der Ventilkörper 4 wird verschiebbar durch den Hintermantel 3 abgestützt und hat eine auf dem äußeren Umfang dessel-

030064/0924

ben befestigte Kolbenplatte 5. Eine flexible Membran 6 ist auf die Kolbenplatte 5 geklebt und umgibt den Ventilkörper 4 und verläuft vom äußeren Umfang des Ventilkörpers 4 zur inneren Umfangswand des Mantelgehäuses 1. Der Flansch 4a des Ventilkörpers 4, die Kolbenplatte 5 und die Membran 6 bilden ein Trennglied 7, welches das Innere des Mantelgehäuses 1 in eine vordere Kammer A und eine hintere Kammer B unterteilt. Der Flansch 4a des Ventilkörpers 4 kann weggelassen werden, wenn die Kolbenplatte 5 und die Membran 6 mit dem äußeren Umfang des zylindrisch geformten Ventilkörpers verbunden wird. In solch einem Fall bilden die Kolbenplatte und die Membran das Trennglied.

Die innere Umfangskante 5a der Kolbenplatte 5 und die innere Umfangskante 6a der Membran 6 sind auf den Ventilkörper 4 aufgesetzt. Die äußere Umfangskante 6b der Membran 6 ist zwischen den jeweiligen Endabschnitten 2a und 3a des Vordermantels 2 und des Hintermantels 3 eingeklemmt. Der Ventilkörper 4 umfaßt einen Ventilmechanismus 9. Der Ventilmechanismus 9 wird durch den Ventilkörper 4 abgestützt und wird von einer Eingangsstange 10 betätigt, die beispielsweise mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Bremspedal verbunden ist. Diese Stange bewegt sich nach vorne (in der Zeichnung nach links), wenn das Bremspedal niedergedrückt wird. Eine Ausgangsstange 11 ist in der vorderen Kammer A ausgebildet. Das vordere Ende dieser Ausgangsstange 11 verläuft durch die Endwand oder die Seitenwand des Vordermantels 2 und ist mit einem Kolben eines Hauptzylinders verbunden, welche in der Zeichnung nicht dargestellt ist und auf dem Vordermantel 2 befestigt ist. Das hintere Ende der Ausgangsstange 11 ist verschiebbar in eine ringförmige Ausnehmung eingesetzt, die im vorderen Ende des Ventilkörpers 4 ausgebildet ist und nimmt die Ausgangskraft über eine Reaktionsscheibe 12 auf. Ein pneumatischer Servo-Zusatzantrieb der zuvor genannten Konstruktion ist bekannt.

030064/0924

Es sind zwei horizontal im Abstand liegende Verbindungsstangen 13 vorgesehen (in der Zeichnung ist nur eine dargestellt), die in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen durch die vordere Kammer A, den Ventilkörper 4 und die hintere Kammer B verlaufen. Die vorderen Enden sind mit dem Vordermantel 2 und die hinteren Enden mit dem Hintermantel 3 verbunden. Jede Verbindungsstange 13 umfaßt einen Gewindeabschnitt 13a, welcher aus dem Vordermantel 2 an dessen vorderem Ende herausragt. Zwischen dem Gewindeabschnitt 13a und dem Hauptkörperabschnitt 13b ist eine Schulter 13c ausgebildet. Zwischen dem Hauptkörper 13b und einem Gewindeabschnitt 13e ist eine Schulter 13d ausgebildet. Eine Beilagscheibe 17 liegt an der Schulter 13d an und ist mit der Innenwand des Hintermantels 3 verschweißt und umgibt eine Bohrung 3b, die in dem Hintermantel 3 ausgebildet ist, um den Gewindeabschnitt 13e durchzulassen. Der Gewindeabschnitt 13e verläuft durch die Fußwand des Fahrzeugs (nicht dargestellt) und ist mittels einer Mutter fest mit dieser verbunden, um den Hintermantel 3 fest mit der Verbindungsstange 13 zu verbinden.

Entsprechend der Erfindung ist ein ringförmig ausdehnbares Rohr 14 vorgesehen, welches einen Teil des Hauptkörperabschnitts 13b umgibt, wobei ein Ende 14a desselben mit dem Vordermantel 2 verbunden ist. Das Rohr 14 umgibt die Stange 13. Das andere Ende 14b des Rohres ist mit einer Bohrung 20 verbunden, die im Ventilkörper 4 ausgebildet ist, so daß durch diese Bohrung die Verbindungsstange 13 lose hindurchgeführt werden kann. Das Rohr 14 besteht aus einem elastisch nachgiebigen Material und ist vom sogenannten Balg-Typ. Das eine Ende 14a der Verbindungsstange 14 liegt an der Schulter 13c der Verbindungsstange 13 an und ebenso an der Beilagscheibe 15, die an der Innenwand des Vordermantels 2 in einem Bereich anliegt, der eine Durchgangsbohrung 2b des Vordermantels umgibt. Der Gewindeabschnitt 13a verläuft durch die Bohrung 2b und steht gewindemäßig mit einer Mutter 16 im Eingriff. Die Mutter 16 wirkt klemmend auf

030064/0924

das Ende 14a des Rohres 14 zwischen der Schulter 13c der Verbindungsstange 13 und der Beilagscheibe 15, um die Beilagscheibe 15 starr mit der Innenwand des Vordermantels 2 zu verbinden. Das vordere Ende 14a des Rohres wirkt als Abdichtung des Verbindungsabschnitts zwischen der Verbindungsstange 14 und dem Vordermantel 2.

Das andere Ende 14b des Rohres 14 ist abdichtend in die Bohrung 20 des Ventilkörpers 4 eingesetzt und wird von einem Haltering 21 zurückgehalten. Das Rohr 14 dichtet die Kammer A gegenüber der Kammer B ab. Der balgförmige Teil sichert eine gleichmäßige und glatte Ausdehnung und ein glattes, gleichmäßiges Zusammenziehen des Rohres 14. Der balgförmige Abschnitt muß nicht unbedingt über die gesamte Länge vorgesehen sein, er kann auch über einen Teil der gesamten Länge vorgesehen sein.

Die Dichtigkeit zwischen der Verbindungsstange 14 und dem Hintermantel 3 wird durch die Beilagscheibe 17 und die Schulter 13d der Verbindungsstange 13 bewirkt, so daß ein kleiner Freiraum zwischen der Verbindungsstange 13 und dem Hintermantel 3 ausgebildet werden kann. Jedoch wirkt der pneumatische Servo-Zusatzantrieb, so wie er in der Zeichnung dargestellt ist, zwischen einem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck, wobei die Kammer A permanent mit einer Vakuumdruckquelle verbunden ist (in der Zeichnung nicht dargestellt). Die Kammer B ist wahlweise mit der Kammer A und dem atmosphärischen Druck verbunden. So verursacht eine geringe Leckage durch den Verbin- - dungsabschnitt zwischen der Verbindungsstange 13 und dem Hintermantel 3 keine ernsthaften Probleme. Die Gewindeabschnitte 13a der Verbindungsstangen 13 werden dazu verwendet, den Hauptzylinder (nicht dargestellt) fest mit dem Servo-Zusatzantrieb zu verbinden. Die Gewindeabschnitte 13e der Verbindungsstangen 13 werden dazu verwendet, den Servo-Zusatzantrieb fest an der Fußwand des Fahrzeuges zu befestigen.

030064/0924

Bei der dargestellten Ausführungsform verlaufen die Verbindungsstangen durch den Flansch 4a des Ventilkörpers 4, welche das Trennglied bilden. Alternativ können jedoch die Verbindungsstangen 13 auch durch die Kolbenplatte 5 und die Membran 6 verlaufen. Es sind zwei Verbindungstangen 13 vorgesehen. Es können jedoch auch drei oder mehr Verbindungsstangen vorgesehen sein, die im Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Das eine Ende 14a des Rohres 14 ist abgedichtet mit dem Vordermantel 2 und der Verbindungsstange verbunden. Jedoch ein Ende des Rohres 14 kann abgedichtet mit dem Hintermantel 3 und der Verbindungsstange 13 verbunden sein. In solch einem Fall wird das vordere Ende der Verbindungsstange vorzugsweise mit dem Vordermantel 2 verschweißt, um die Dichtigkeit zwischen diesen Teilen sicherzustellen.

Bei der Verwendung wird der pneumatische Servo-Zusatzantrieb der vorgenannten Konstruktion am Fahrzeugkörper befestigt. Der Ventilkörper wird durch Niederdrücken des Bremspedales verschoben. Der Ventilkörper verschiebt sich in Richtung der Achse der Verbindungsstange. Zwischen dem Trennglied und den jeweiligen Verbindungsstangen befinden sich dehnbare Rohrglieder, um die dazwischen befindlichen Spalte abzudichten. So ist es verglichen mit dem Fall, der Gleitdichtkontakte verwendet, möglich, die Abnützung der Dichtung und dementsprechend eine Leckage zu verhindern. Das eine Ende des Rohres wird dazu verwendet, den Spalt zwischen einer der Mantel und der Verbindungsstange abzudichten. Die Anzahl der verwendeten Dichtungen kann somit reduziert v/erden.

Der Vorder- und Hintermantel sind durch starre Verbindungsstangen miteinander verbunden. So ist es möjlich, die Deformierung der Mantel zu verhindern und die Lebensdauer dan Zusatzantriebs zu erhöhen. Die nuE dio Mantel wirkende Kraft kann wesentlich reduziert werden. Dadurch Ist es- nv'/.q!. l--h, dio Dicke der MäntoL zu reduzieren un;l somit vii<: hantel au~ Kunststoff herauf; te-11 oii. Dadurch -.-; i -.-;1 .-mm Hannen die stoi Luiiijf::-V' "i.-itü-n ?l··-, i'ui.at/.antrii'bij w;ri.iin:if:-i. t wurden.

0 3 0 (J ti A / 0 9 2 A

eerse

ite

Claims

PAT E NTAN WALTM

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · D I FL-I N G. W. EITLE · D R. RER. ΝΛΤ. K. H O F FMAN N · D I PL.-1 N G. W. LEH N

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MO N CH E N 81 · TELEFON (089) 911087 · TE LEX 05-29619 (PATH E)

33 740 p/hl

Tokico Ltd.,

Kawasaki-shi, Kanagawa-ken / Japan

Pneumatischer Servo-Zusatzantrieb

Patentansprüche

Pneumatischer Servo-Zusatzantrieb mit einem aus einem Vordermantel und einem Hintermantel bestehenden Mantelgehäuse, mit einem darin befindlichen, einen Ventilmechanismus aufweisenden Ventilkörper, welcher verschiebbar durch den Hintermantel abgestützt wird, mit einer mit dem Ventilkörper zusammenwirkenden Trennglied zum Trennen des Inneren des Mantelgehäuses in eine vordere und eine hintere Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß nach vorne und nach hinten durch die vordere und hintere Kammer (A und B) und durch das Trennglied (5, 6) mindestens eine Verbindungsstange (13) verläuft, deren gegenüberliegende Enden (13a, 13e) mit jeweils einem Mantel (2, 3) verbunden ist, das einen Teil der Verbindungsstange (13) von einem ringförmigen Dehnungsrohr (14) umgeben ist, daß ein Ende des Dehnungsrohres (14) mit einer Bohrung (20) verbunden ist, die in dem Trennglied ausgebildet ist, und durch die die Verbindungs-

030064/0 9 24

stange (13) geführt ist und daß das andere Ende des Dehnungsroh,res (14) entweder mit dem Vordermantel (2) oder dem Hintermantel (3) verbunden ist und die Verbindungsstange (13) umgibt.

Pneumatischer Servo-Zusatzantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnungsrohr (14) vom Balgtyp ist, dessen eines Ende abgedichtet mit der Bohrung (20) des Trenngliedes verbunden ist, durch die die Verbindungsstange (13) lose geführt ist, und dessen anderes Ende abgedichtet mit dem Vordermantel (2) und der Verbindungsstange (13) verbunden ist.

030064/092