DE3101795C2 - Pneumatic servo amplifier - Google Patents
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- DE3101795C2 DE3101795C2 DE19813101795 DE3101795A DE3101795C2 DE 3101795 C2 DE3101795 C2 DE 3101795C2 DE 19813101795 DE19813101795 DE 19813101795 DE 3101795 A DE3101795 A DE 3101795A DE 3101795 C2 DE3101795 C2 DE 3101795C2
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Abstract
Ein pneumatischer Servo-Booster umfaßt ein schalenförmiges Gehäuse, bestehend aus einer vorderen und einer hinteren Schale. Weiterhin umfaßt der Servo-Booster ein verschiebbar durch eine in der hinteren Schale ausgebildete Öffnung verlaufenden Ventilkörper, eine mit dem Ventilkörper und mit dem inneren Umfangsrand des Schalengehäuses verbundene flexible Membran zum Unterteilen des Gehäuses in eine vordere und eine hintere Kammer. Ein im Ventilkörper eingebauter Ventilmechanismus umfaßt einen verschiebbaren Kolben. Auf einer Verstärkungsstange ist ein die Rückkehrbewegung begrenzendes Teil verschiebbar angeordnet und beschränkt bzw. begrenzt die Rückkehrbewegung des Kolbens zur Einstellung der hintersten Stellung des Kolbens. Durch diese Maßnahme werden die Ansprechbarkeit und das Pedalgefühl verbessert, insbesondere, wenn dieser Servo-Booster im Zusammenhang mit einem Bremspedal eingesetzt wird.A pneumatic servo booster comprises a shell-shaped housing consisting of a front and a rear shell. The servo booster further comprises a valve body slidably extending through an opening formed in the rear shell, a flexible membrane connected to the valve body and to the inner peripheral edge of the shell housing for dividing the housing into a front and a rear chamber. A valve mechanism built into the valve body includes a slidable piston. A part limiting the return movement is arranged displaceably on a reinforcing rod and restricts or limits the return movement of the piston for setting the rearmost position of the piston. This measure improves the responsiveness and the pedal feel, especially when this servo booster is used in conjunction with a brake pedal.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Servo-Verstärker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pneumatic servo amplifier according to the preamble of the patent claim 1.
Ein derartiger Stand der Technik wird in der älteren Anmeldung 30 27 174 vorgeschlagen. Dort ist der Kolben im mit dem Kraftkolben verbundenen Ventilkörper geführt, wobei im Ventilkörper eine Nut vorhanden ist, in die lose ein die Rütkkehrbewegung des Kolbens begrenzendes Teil so eingreift, daß es am Ventilkörper anschlägt. In diesem Zustand, dem Ausgangszustand vor der Betätigung, besteht ein Spalt zwischen dem Ventilkörper und dem Kegelventil, welcher bei Betätigung erst einmal überwunden werden muß, was die Ansprechempfindlichkeit beeinträchtigt.Such prior art is proposed in the earlier application 30 27 174. There is the piston guided in the valve body connected to the power piston, with a groove in the valve body, in which loosely a part limiting the return movement of the piston engages so that it is on the valve body strikes. In this state, the initial state before actuation, there is a gap between the valve body and the cone valve, which must first be overcome when actuated, which increases the sensitivity impaired.
Ein anderer bekannter pneumatischer Servo-Verstärker ist in F i g. 1 der Zeichnungen dargestellt. Bei dieser Ausführungsform werden die beiden Kammern des Schalengehäuses miteinander verbunden und es wird ein erster Bezugsdruck als Unterdruck in der Kammer A aufrechterhalten, wenn das Kegelventil sich im Abstand vom Ventilsitz des Ventilkörpers befindet und auf dem Ventilsitz des Kolbens sitzt. Wenn das Kegelventil den Ventilsitz des Ventilkörpers berührt und vom Ventilsitz des Kolbens abhebt, wird die Verbindung zwischen den beiden Kammern unterbrochen und es wird ein zweiter Bezugsdruck, wie beispielsweise der atmosphärische Druck, beispielsweise in die andere Kammer B eingeführt, wodurch zwischen den beiden Kammern ein Differenzdruck erzeugt wird. Dabei steht die erstgenannte Kammer permanent mit dem ersten Bezugsdruck in Verbindung. Another known pneumatic servo amplifier is shown in FIG. 1 of the drawings. In this embodiment, the two chambers of the shell housing are connected to one another and a first reference pressure is maintained as negative pressure in chamber A when the cone valve is at a distance from the valve seat of the valve body and sits on the valve seat of the piston. When the cone valve touches the valve seat of the valve body and lifts off the valve seat of the piston, the connection between the two chambers is interrupted and a second reference pressure, such as atmospheric pressure, is introduced into the other chamber B , for example, whereby a Differential pressure is generated. The first-mentioned chamber is permanently connected to the first reference pressure.
Die genannte Verstärkungsstange ist wirksam hinsichtlich der Erhöhung der mechanischen Festigk ^iI des Schalengehäuses und ist teilweise vorteilhaft, wenn das hintere Ende des Servo-Verstärkers an einem Fahrzeugkörper befestigt ist und wenn ein Teil eines hydraulischen Bremssystems des Fahrzeugs, beispielsweise ein Hauptzylinder, mit dem vorderen Ende des Servo-Verstärkers verbunden und dadurch auslegerartig abgestützt ist.Said reinforcing rod is effective in increasing the mechanical strength of the Shell housing and is partially advantageous when the rear end of the servo amplifier on a vehicle body is attached and if part of a hydraulic braking system of the vehicle, for example a Master cylinder, with the front end of the servo amplifier is connected and thereby supported like a cantilever.
Ein ähnlicher Stand der Technik wie in der genannten älteren Anmeldung ist in der FR-PS 21 18 925 beschrieben. Auch hier kommt das begrenzte Teil am Ventilkörper selbst zur Anlage, so daß im nicht betätigten Zustand ein Abstand zwischen dem Ventilsitz des Ventilkörpers und dem Kugelventil verbleibt.A similar prior art as in the earlier application mentioned is described in FR-PS 21 18 925. Here, too, the limited part comes to rest on the valve body itself, so that in the non-actuated state a distance remains between the valve seat of the valve body and the ball valve.
Bei dem Stand der Technik gemäß F i g. 1 kehrt im nichtbetätigten Zustand dieses Servo-Verstärkers der Ventilkörper infolge der Rückkehrfeder in die hinterste Lage zurück und der Kolben wird ebenfalls in die hinterste Lage zurückgezogen, welche durch einen Anschlag am Ventilkörper bestimmt ist. In diesem Zustand ist zwischen dem Ventilsitz des Ventilkörpers und dem Kegelventil ein Freiraum, d. h. ein freier Abstand, ausgebildet Dieser freie Abstand bildet den maximalen Leerhub des Kegelventils relativ zum Ventilsitz des Ventilkörpers beim Rückkehrhub des Servo-Verstärkers. Beim Betätigen des Servo-Verstärkers wird der Differenzdruck zwischen den beiden Kammern nicht erzeugt, bis der freie Abstand überwunden wurde und das Kegelventil vom Ventilsitz des Kolbens abhebt. Dies führt zu einem schlechten Pedalgefühl.In the prior art according to FIG. 1 returns in the non-actuated state of this servo amplifier The valve body returns to the rearmost position as a result of the return spring and the piston is also in the rearmost position Position withdrawn, which is determined by a stop on the valve body. In this condition there is a free space between the valve seat of the valve body and the cone valve, i. H. a free space formed This free distance forms the maximum idle stroke of the cone valve relative to the valve seat of the valve body on the return stroke of the servo amplifier. When the servo amplifier is operated, the differential pressure is between the two chambers is not created until the free space has been overcome and that The cone valve lifts off the valve seat of the piston. This leads to a poor pedal feel.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Servo-Verstärker mit einer verbesserten Ansprechbarkeit sowohl bei der Betätigung als auch bei der Rückbewegung zur Beendigung der Betätigung zu schaffen, und dies mit einfachen konstruktiven Mitteln.It is therefore an object of the invention to provide a servo amplifier with both improved responsiveness when actuating as well as when moving back to To create termination of the actuation, and this with simple structural means.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentan-Spruchs 1 im Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of the characterizing part of the patent claim 1 solved in connection with the features of the preamble.
Dabei ist es wesentlich, daß im normal nichtbetätigten Zustand des Servo-Verstärkers das Kegelventil den Ventilsitz des Ventilkörpers und den Ventilsitz des KoI-bens berühren kann und somit beim Betätigen des Servo-Verstärkers das Pedalgefühl verbessert wird. Erzielt wird dies im wesentlichen durch eine Entkopplung des die Rückbewegung des Kolbens begrenzenden Teils vom Ventilkörper und dessen Anschlag am Gehäuse bzw. an der Verstärkungsstange.It is essential that in the normal non-actuated state of the servo amplifier, the cone valve Can touch the valve seat of the valve body and the valve seat of the piston and thus when the servo amplifier is operated the pedal feel is improved. This is achieved essentially by decoupling the the return movement of the piston limiting part of the valve body and its stop on the housing or on the reinforcement rod.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt das begrenzte Teil unter Zwischenschaltung eines elastischen Teils an der Schulter der Verstärkungsstange an, so daß dieses elastische Teil den eigentlichen An-According to an advantageous embodiment, the limited part is with the interposition of an elastic Partly on the shoulder of the reinforcement rod, so that this elastic part does the actual
eo schlag bildet.eo blow forms.
Wie bei der älteren Anmeldung ist das radial innere Ende des begrenzten Teils von einer im Kolben ausgebildeten Ringnut des Kolbens aufgenommen. Dabei kann das begrenzte Teil diese Ringnut gabelförmig erfassen. As in the earlier application, the radially inner end of the restricted portion is of one formed in the piston Annular groove of the piston added. The limited part can capture this annular groove in the shape of a fork.
Schließlich ragt das begrenzte Teil lose durch eine im Ventilkörper befindliche radiale Nut, die als Teil des Verbindungskanals zwischen den beiden KammernFinally, the limited part loosely protrudes through an im The radial groove located in the valve body forms part of the connecting channel between the two chambers
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wirkt. Der maximale Leerhub des Kegelventils vom Ventilsitz des Ventilkörpers wird im wesentlichen durch die Tiefe dieser Nut abzüglich der Dicke des begrenzenden Teils bestimmt. Daher ist es möglich, die Ansprechbarkeit des Servo-Verstärkers beim Rückkehrhub wunschgemäß zu verstärken. Dabei kann der maximale Leerhub wunschgemäß unabhängig von dem unwirksamen Hub des bekannten Servo-Verstärkers beim Betätigungshub bestimmt werden.works. The maximum idle stroke of the cone valve from The valve seat of the valve body is essentially determined by the depth of this groove minus the thickness of the limiting Partly determined. Therefore, it is possible to improve the servo amplifier responsiveness on the return stroke to reinforce as desired. The maximum idle stroke can be used independently of the ineffective one Stroke of the known servo amplifier can be determined during the actuation stroke.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is described in the following description explained in more detail using the exemplary embodiments shown purely schematically in the drawings. It shows
F i g. 1 einen Längsschnitt eines pneumatischen Servo-Verstärkers gemäß dem Stand der Technik, dessen untere Hälfte im Vertikalquerschnitt und dessen obere Hälfte im horizontalen Querschnitt dargestellt ist,F i g. 1 shows a longitudinal section of a pneumatic servo amplifier according to the prior art, its lower half in vertical cross section and its upper half Half is shown in horizontal cross-section,
Fig.2 einen Längsschnitt ähnlich in Fig. 1, jedoch mit der Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung,FIG. 2 shows a longitudinal section similar to FIG. 1, however showing a first embodiment of the invention,
F i g. 3 bis 5 Schnittansichten mit der Darstellung des wesentlichen Teiles des Servo-VerstärKers gemäß F i g. 2 und mit der Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Kolben dem die Rückkehrbewegung begrenzenden Teil und dem Ventilkörper in den jeweiligen Beiätigungsstadien,F i g. 3 to 5 sectional views showing the essential part of the servo amplifier according to FIG F i g. 2 and with the illustration of the relationship between the piston and the one limiting the return movement Part and the valve body in the respective actuation stages,
Fig.6 eine perspektivische Ansicht des die Rückkehrbewegung begrenzenden Teils und des Kolbens des Servo-Verstärkers gemäß F i g. 2,Fig. 6 is a perspective view of the return movement limiting part and the piston of the servo amplifier according to FIG. 2,
F i g. 7 bis 9 erläuternde Darstellungen der im Servo-Verstärker ausgebildeten Kanäle,F i g. 7 to 9 explanatory representations of the in the servo amplifier trained channels,
Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9,Fig. 10 shows a cross section along the line X-X in Fig. 9,
F i g. 11 einen Längsschnitt ähnlich F i g. 2, jedoch mit der Darstellung einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung,F i g. 11 shows a longitudinal section similar to FIG. 2, but with the representation of a second embodiment according to the invention,
Fig. 12 bis 14 Ansichten ähnlich F ig. 3 bis 5,12 to 14 views similar to FIG. 3 to 5,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht ähnlich der F i g. 6, und15 is a perspective view similar to FIG F i g. 6, and
Fig. 16 eine Teilschnittansicht mit der Darstellung einer modifizierten Form des elastisch nachgiebigen Teils der F ig. 12.16 is a partial sectional view showing the illustration a modified form of the resilient part of the Fig. 12th
Fig. 1 zeigt einen typischen pneumatischen Servo-Verstärker entsprechend dem Stand der Technik mit einem Schalengehäuse 1, bestehend aus einer vorderen und einer hinteren Schale 2 bzw. 3, einer flexiblen Membran 4, die das Innere des Gehäuses in zwei Kammern (A und öj aufteilt und einem an der Membran 4 befestigten Kraftkolben 5. Ein Kegelventilmechanismus 10 stellt her oder unterbricht die Verbindung zwischen den beiden Kammern A und B und die Verbindung zwischen der Kanmer B und der Atmosphäre. Es ist festzustellen, daß die Kammer A permanent mit einer Vakuumdruckqucllc, wie beispielsweise mit einer Einlaßleitung eines Fahrzeugmotors verbunden ist. Der Kegelventilmechanismus 10 umfaßt ein Kegelventil 11, einen ringförmigen Ventilsitz 12c, ausgebildet an einem Ventilkörper 12, und einen an einem Kolben 13 ausgebildeten ringförmigen Ventilsitz 136. Der Ventilkörper 12 verläuft verschiebbar durch die hintere Schale 3 und hat am inneren Ende einen Abschnitt 12a großen Durchmesser. An diesem Abschnitt 12a ist der innere Umfangsrand 4a der Membran 4 angeschlossen. Der Kolben 13 ist verschiebbar in den Ventilkörper 12 eingesetzt und an einer Eingangsstange 18 befestigt. Die axiale Relativbewegung des Kolbens 13 hinsichtlich des Ventilkörpers 12 wird durch das radial innere Ende 5a des Kraftkolbens 5 begrenzt, weicher lose in einer Ringnut 13a eingesetzt ist. Diese Ringnut 13a befindet sich im äußeren Umfang des Kolbens 13. Es ist festzustellen, daß der Kraftkoiben 5 zur Ausbildung des radial inneren Endes 5a eine nicht kreisförmige öffnung hat. Eine Ringdichtung 14 befindet sich zwischen der hinteren Schale 3 und einem Abschnitt 126 kleinen Durchmessers des Ventilkörpers 12, um so abgedichtet verschiebbar den Ventilkörper 12 abzustützen. Der Abschnitt 126 kleinen Durchmessers des Vsntilkörpers 12 ist mit einer Bohrung 15 versehen.Fig. 1 shows a typical pneumatic servo amplifier according to the prior art with a shell housing 1, consisting of a front and a rear shell 2 or 3, a flexible membrane 4 which divides the interior of the housing into two chambers (A and öj divides and attached to the diaphragm 4 power piston 5. a plug valve mechanism 10 makes or breaks the connection between the two chambers a and B and the connection between the Kanmer B and the atmosphere. It is noted that the chamber a permanent at a Vakuumdruckqucllc The cone valve mechanism 10 includes a cone valve 11, an annular valve seat 12c formed on a valve body 12, and an annular valve seat 136 formed on a piston 13. The valve body 12 slidably extends through the rear shell 3 and has a large diameter section 12a at the inner end The inner peripheral edge 4a of the membrane 4 is connected to this section 12a. The piston 13 is slidably inserted into the valve body 12 and attached to an input rod 18. The axial relative movement of the piston 13 with respect to the valve body 12 is limited by the radially inner end 5a of the power piston 5, which is inserted loosely in an annular groove 13a. This annular groove 13a is located in the outer circumference of the piston 13. It should be noted that the power piston 5 has a non-circular opening to form the radially inner end 5a. An annular seal 14 is located between the rear shell 3 and a section 126 of small diameter of the valve body 12 in order to support the valve body 12 in a sealed manner. The small diameter section 126 of valve body 12 is provided with a bore 15.
In diese Bohrung 15 ist eine Federhalterung 16 eingesetzt und wird durch eine in der Bohrung 15 ausgebildete Schulter 15a zurückgehalten. Die Federhalterung 16 stützt ein Ende 116 des Kegelventils 11 und drückt abdichtend das eine Ende gegen die Bohrung 15. Das andere Ende 11a des Kegelventils 11 wirkt mit den Ventilsitzen 12c und 136 zusammen. Die Eingangsstange 18 wird durch eine Schraubenspiralfeder 19 nach hinten vorgespannt Diese Schraubenspiralfeder 59 stützt sich an der Federhakerung 16 ab.A spring holder 16 is inserted into this bore 15 and is formed by one formed in the bore 15 Shoulder 15a restrained. The spring retainer 16 supports one end 116 of the cone valve 11 and presses in a sealing manner one end against the bore 15. The other end 11a of the cone valve 11 acts with the valve seats 12c and 136 together. The input rod 18 is pretensioned to the rear by a helical coil spring 19 This helical coil spring 59 is supported on the spring hooking 16.
In nicht betätigten Zustand des ;*. der Zeichnung dargestellten Servo-Verstärkers wird die Äückwärtsbewegung des Kolbens 13 durch das innere Ende 5a des Kraftkolbens 5 begrenzt Zwischen dem Kegelventil 11 und dem Ventilsitz 12c des Ventilkörpers 12 ist ein freier Abst,^id δ ausgebildet, während das Kegelventil 11 den Ventilsitz 136 des Kolbens 13 berührt Die Kammer B ist mit der Kammer A durch einen Axialkanal 20 verbunden, welcher im Abschnitt \2a großen Durchmessers des Ventilkörpers 12, einem Ringraum 21 des Ventilkörpers 12 und einem Radialkanal 22 des Ventilkörpers 12 gebildet ist.When the; *. The servo amplifier shown in the drawing, the backward movement of the piston 13 is limited by the inner end 5a of the power piston 5 Between the cone valve 11 and the valve seat 12c of the valve body 12 is a free distance, ^ id δ , while the cone valve 11 the valve seat 136 of the Piston 13 is in contact. Chamber B is connected to chamber A by an axial channel 20 which is formed in the large diameter section 2a of valve body 12, an annular space 21 of valve body 12 and a radial channel 22 of valve body 12.
Bei der Betätigung des Servo-Verstärkers wird die Eingangsstange 18 in die Zeichnungen nach links verschoben, so daß das Kegelventil 11 nach Überwindung des freien Abstandes δ den Ventilsitz 12c berührt, wodurch die Verbindung zwischen den Kammern A und B unterbrochen wird. Danach löst sich das Kegelventil 11 vom Ventilsitz 136 des Kolbens 13, so daß die Kammer B durch den Radialkanal 22, den Ringraum 21, einen zwischen der Bohrung 15 des Ventilkörpers 12 und um die Eingangsstange 18 gebildeten Raum, einen Luftreiniger und eine im hinteren Ende des Abschnittes 126 kleinen Durchmessers des Ventilkörpers 12 ausgebildete Öffnung mit der Atmosphäre verbunden wird. Ein Differenzdruck zwischen den Kammern A und B verursacht eine Verschiebung des Kraftkolbens 5 und der Membran 4 zusammen mit dem Ventilkörper 12 nach links (in der Zeichnung). Eine Ausgangskraft wird über eine Ausgangsstange 26 beispielsweise auf einem KoI-ben eines Hauptzylinders (nicht dargestellt) eines hydraulischen Bremssystems des Fahrzeuges übertragen. Es ist eine Reaktionsscueibe 25 vorgesehen, um die Ausgangskraft vom Kraftkolben 5 auf die Ausgangsstar.ge 26 zu übertragen und um ebenso eine Reaktioa-ikraft über den Kolben 13 auf die Eingangsstange 18 zu übertragen. When the servo amplifier is actuated, the input rod 18 is shifted to the left in the drawings, so that the cone valve 11 touches the valve seat 12c after overcoming the free distance δ , whereby the connection between the chambers A and B is interrupted. Then the cone valve 11 is released from the valve seat 136 of the piston 13, so that the chamber B through the radial channel 22, the annular space 21, a space formed between the bore 15 of the valve body 12 and around the input rod 18, an air cleaner and one in the rear end of the small diameter portion 126 of the valve body 12 is connected to the atmosphere. A differential pressure between the chambers A and B causes a displacement of the power piston 5 and the diaphragm 4 together with the valve body 12 to the left (in the drawing). An output force is transmitted via an output rod 26, for example to a piston of a master cylinder (not shown) of a hydraulic brake system of the vehicle. A reaction disk 25 is provided in order to transmit the output force from the power piston 5 to the output star 26 and also to transmit a reaction force via the piston 13 to the input rod 18.
Es ist verständlich, daß die Ansprechbarkeit des Servo-Boosters beil" Betätigungshub hauptsächlich durch den maximalen Leerhub oder dem freien Abstand zwi-It is understandable that the responsiveness of the servo booster with "actuation stroke mainly through the maximum idle stroke or the free distance between
GO sehen dem Ventilsitz 136 des Kolbens 13 und dem Kegelventil 11 beim Betätigungshub bestimmt wird. Die Ansprechbarkeit beim Rückkehrhub wird hauptsächlich durch den maximalen Leerhub oder dem freien Abstand zwischen dem Ver »ilsitz 12c des Ventilkörpers 12 und dem Kegelventil 11 beim Rückkehrhub bestimmt. Beim in der Zeichnung dargestellten bekannten Servo-Verstärker ist der maximale freie Abstand zwischen dem Ventilsitz 12cund dem Kegelventil 11 gleich dem freiemGO see the valve seat 136 of the piston 13 and the cone valve 11 when the actuation stroke is determined. the Responsibility on the return stroke is mainly determined by the maximum idle stroke or the free distance between the valve seat 12c of the valve body 12 and the cone valve 11 during the return stroke. At the Known servo amplifier shown in the drawing is the maximum free distance between the Valve seat 12c and the cone valve 11 are the same as the free one
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Abstand ό im nicht betätigten Zustand. Dieser freie Abstand ö stellt jedoch beim Betätigungshub einen unwirksamen Hub dar, wodurch das Pedalgefühl beeinträchtigt wird.Distance ό in the non-actuated state. However, this free distance δ represents an ineffective stroke during the actuation stroke, as a result of which the pedal feel is impaired.
Weiterhin sind zwei Verstärkungsstangen 28 vorgesehen, welche jeweils zwischen der vorderen und hinteren Schale 2 und 3 und durch die Kammern A und B verlaufen. Bei der dargestellten Ausführungsform durchstoßen die Stangen 28 den Abschnitt 12a großen Durchmesser des Ventilkörpers 12, den Kraftkolben 5 und eine öffnung der flexiblen Membran 4. Ein balgähnliches Dichtungsteil umgibt die Stange 8 und verläuft entlang ihrem Umfang, um die Verbindung zwischen den Kammern A und B zu verhindern.Furthermore, two reinforcing rods 28 are provided, which run between the front and rear shells 2 and 3 and through the chambers A and B , respectively. In the embodiment shown, the rods pierce the large diameter section 12a of the valve body 12, the power piston 5 and an opening in the flexible membrane 4. A bellows-like sealing part surrounds the rod 8 and runs along its circumference around the connection between the chambers A and B. to prevent.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieses in Fig. 1 dargestellten bekannten pneumatischen Servo-Verstärkers, in dem der freie Abstand if zwischen dem KeCTc!vcnti! W und d^rn VpntiUit7 12/* HpQ Ventilkörpers 12 im nicht betätigten Zustand des Servo-Verstärkers auf einen möglichst kleinen Wert vermindert wird, wodurch das Pedalgefühl verbessert wird. Der freie Abstand beim Rückkehrhub des Servo-Verstärkers wird so groß wie möglich gemacht, um dadurch die Ansprechbarkeit zu verbessern.The present invention relates to an improvement of the known pneumatic servo amplifier shown in FIG. 1, in which the free distance if between the Ke CT c! Vcnti! W and d ^ rn VpntiUit7 12 / * HpQ valve body 12 is reduced to the smallest possible value in the non-actuated state of the servo amplifier, whereby the pedal feel is improved. The clearance at the return stroke of the servo amplifier is made as large as possible to thereby improve the responsiveness.
F i g. 2 bis 7 zeigen einen pneumatischen Servo-Verstärker entsprechend der Erfindung. Da die Konstruktion des Servo-Verstärkers im wesentlichen gleich dem in F ä g. 1 dargestellten Servo-Verstärker ist, werden für übereinstimmende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet und die diesbezügliche Beschreibung weggelassen. F i g. 2 to 7 show a pneumatic servo amplifier according to the invention. Since the construction of the servo amplifier is essentially the same as that in F ä g. 1 is the servo amplifier shown, the same reference numerals are used for corresponding parts and the related description is omitted.
Entsprechend der Erfindung ist ein die Rückkehrbewegung begrenzendes Teil 35 vorgesehen, um die Rückkehrbewegung des Kolbens 13 relativ zum Gehäuse 1 zu begrenzen. Das die Rückkehrbewegung begrenzende Teil 1 ist entsprechend der Darstellung in F i g. 6 als eine im wesentlichen rechtwinklige starre Platte ausgebildet, die in einem Endabschnitt einer Bohrung 36, im Mittelabschnitt einer Bohrung 37 und im anderen Endabschnitt eine schlitzartige Ausnehmung 38 aufweist. Das begrenzende Teil 35 wird lose von einer radial verlaufenden Nut 41 des Abschnitts 12a großen Durchmessers des Ventilkörpers 12 aufgenommen. Dabei nimmt die Bohrung 36 lose eine der Verstärkungsstangen 28 auf. Die schlitzartige Ausnehmung 38 nimmt den Abschnitt kleinen Durchmessers des Kolbens 13 auf, welcher durch die Ringnut 13a bestimmt ist. Die Bohrung 37 wirkt dahingehend, lose eine der Feststellschrauben 40 aufzunehmen, die den Kraftkolben 5 und eine Scheibenhalterung 39 mit dem Abschnitt 12a großen Durchmessers des Ventilkörpers 12 verbindet Das begrenzende Teil 35 kann sich in der Nut 41 in Richtung der Achse des Servo-Verstärkers bewegen. Die mit der Bohrung 36 des begrenzenden Teils 35 im Eingriff stehende Verstärkungsstange 28 ist im Bereich ihres hinteren Endabschnittes mit einer Schulter 28c versehen, so daß, wenn der Ventilkörper 12 entsprechend der Darstellung in F i g. 2 in seiner hintersten Stellung zurückgezogen wird, das begrenzende Teil 35 an der Schulter 28c und den Kraftkolben 5 anliegt um dadurch die Rückwärtsbewegung des Ventilkörpers 12 zu verhindern bzw. zu begrenzen. In diesem Zustand bewegen sich die Eingangsstange 18 und der Kolben 13 ebenso infolge der Feder 19 nach hinten und die Rückwärtsbewegung wird durch das begrenzende Teil 35 begrenzt welches an der Wand 13</der Ringnut 13a des Kolbens 13 anliegt Ein kleiner freier Abstand ό\ befindet sich zwischen dem Kegelventil 11 und dem Ventilsitz 136 des Kolbens 13.According to the invention, a return movement limiting part 35 is provided in order to limit the return movement of the piston 13 relative to the housing 1. The part 1 limiting the return movement is shown in FIG. 6 is designed as a substantially right-angled rigid plate which has a slot-like recess 38 in one end section of a bore 36, in the central section of a bore 37 and in the other end section. The delimiting part 35 is loosely received by a radially extending groove 41 of the large diameter section 12a of the valve body 12. The bore 36 loosely receives one of the reinforcement rods 28. The slot-like recess 38 receives the section of small diameter of the piston 13, which is determined by the annular groove 13a. The bore 37 acts to loosely receive one of the locking screws 40 which connects the power piston 5 and a disc holder 39 to the large diameter portion 12a of the valve body 12. The limiting part 35 can move in the groove 41 in the direction of the axis of the servo amplifier . The reinforcing rod 28 which is in engagement with the bore 36 of the limiting part 35 is provided with a shoulder 28c in the region of its rear end section, so that when the valve body 12 as shown in FIG. 2 is withdrawn in its rearmost position, the limiting part 35 rests against the shoulder 28c and the power piston 5 in order to prevent or limit the backward movement of the valve body 12. In this state, the input rod 18 and the piston 13 also move backwards as a result of the spring 19 and the backward movement is limited by the limiting part 35 which rests on the wall 13 </ the annular groove 13a of the piston 13. A small free distance ό \ is located between the cone valve 11 and the valve seat 136 of the piston 13.
Dieser freie Abstand ό\ ist vorzugsweise so klein wie möglich, jedoch ist es wesentlich, daß das Kegelventil U fest und dicht am Ventilsitz 12c des Ventilkörpers 12 anliegt. Da die Rückkehr- oder Rückziehbewegung des Kolbens 13 durch das begrenzende Teil 35 begrenzt wird, berührt das radial innere Ende 5;» des Kraftkolbens 5 nicht die Ringnut 13,vdes Kolbens 13.This free distance ό \ is preferably as small as possible, but it is essential that the cone valve U rests firmly and tightly on the valve seat 12c of the valve body 12. Since the return or retraction movement of the piston 13 is limited by the limiting part 35, the radially inner end 5 touches; of the power piston 5 not the annular groove 13, v of the piston 13.
Der vom Ventilsitz 12c1 des Ventilkörpers 12, den Ventilsitz 136 des Kolbens 13 und dem Kegelventil 11 gebildete Ringraum 21 wird über einen im Veniilkörpcr 12 und der Nut 41 gebildeten Kanal 42 mit der Kammer B und durch den freien Abstand tfu das Innere des Kegelventils 11 und eine im hinteren Ende des Ventilkörpers 12 ausgebildeten öffnung mit der Atmosphäre verbunden. So verschiebt sich im normal nicht betätigten Zustand des Servo-Boosters der Ventilkörper 12 leicht aus der in F i g. 2 dargestellten Lage nach vorne, um den freien Abstand <fi zu überwinden. Ein derartiger Zustand ist in F i g. 3 dargestellt.The annular space 21 formed by the valve seat 12c 1 of the valve body 12, the valve seat 136 of the piston 13 and the cone valve 11 is connected to the chamber B via a channel 42 formed in the valve body 12 and the groove 41 and through the free distance tf u the interior of the cone valve 11 and an opening formed in the rear end of the valve body 12 are connected to the atmosphere. Thus, when the servo booster is not normally actuated, the valve body 12 shifts slightly out of the position shown in FIG. 2 to the front in order to overcome the free distance <fi. Such a condition is shown in FIG. 3 shown.
Es ist festzustellen, daß der Servo-Verstärker nur den Zustand gemäß Fig.2 einnimmt, wenn der Booster erstmals zusammengesetzt wurde. Wenn die Kammer A mit einer Vakuumdruckquelle verbunden wird, bewegt sich der Ventilkörper 12 nach links, so daß das Kegelventil 11 zuerst den Ventilsitz 136 des Kolbens 13 berührt und sich dann vom Ventilsitz 12c des Ventilkörpers 12 'Sst, um dadurch die in der Kammer B befindliche Luft durch die Kammer A zur Vakuumdruckquclle auszustoßen. Danach kehrt der Ventilkörper 12 in den Zustand gemäß F i g. 3 zurück.It should be noted that the servo amplifier only assumes the state shown in FIG. 2 when the booster has been assembled for the first time. When the chamber A is connected to a vacuum pressure source, the valve body 12 moves to the left so that the poppet valve 11 first contacts the valve seat 136 of the piston 13 and then from the valve seat 12c of the valve body 12 'Sst, thereby releasing the pressure in the chamber B. to expel any air through chamber A to the vacuum pressure source. Thereafter, the valve body 12 returns to the state shown in FIG. 3 back.
Jm normal nicht betätigten Zustand gemäß Fig.3 berührt das Kegelventil 11 die Ventilsitze 12c und 136, so daß die Kammer ßsowohl gegenüber der Kammer A als auch gegenüber der Atmosphäre isoliert ist. Wenn ein nicht dargestelltes Bremspedal des Fahrzeuges gedrückt wird, bewegt sich der Kolben 13 nach links, wodurch der Ventilsitz 136 des Kolbens 13 sich sofort vom Kegelventil 11 trennt, um atmosphärische Luft in die Kammer B einzuführen. Ein Differenzdruck wird zwischen den Kammern B und A erzeugt und der Servo-Verstärker wird betätigt. Es ergibt sich keine unwirksame Bewegung der Eingangsstange 18, so daß das Pedalgefühl verbessert wird. Ein derartiger Zustand ist in F i g. 4 dargestelltIn the normally not actuated state according to FIG. 3, the cone valve 11 touches the valve seats 12c and 136, so that the chamber is isolated from both the chamber A and the atmosphere. When an unillustrated brake pedal of the vehicle is depressed, the piston 13 moves to the left, whereby the valve seat 136 of the piston 13 immediately separates from the poppet valve 11 to introduce atmospheric air into the B chamber. A differential pressure is created between chambers B and A and the servo amplifier is actuated. There is no ineffective movement of the input rod 18, so that the pedal feel is improved. Such a condition is shown in FIG. 4 shown
Beim Rückkehrhub des in F i g. 5 dargestellten Servo-Boosters wird das begrenzende Teil 35 infolge der Rückkehrbewegung des Kolbens 13 nach hinten versetzt und der maximale Leerhub O2 des Kegelventils 11 vom Ventilsitz 12c wird im wesentlichen durch die Tiefe der Nut 41 des Ventilkörpers 12 abzüglich der Die! ϊ des begrenzenden Teils 35 bestimmt Daher ist es möglich, die Ansprechbarkeit des Servo-Boosters beim Rückkehrhub wunschgemäß zu verstärken. Es ist festzustellen, daß der maximale Leerhub des freien Abstandes άι wunschgemäß unabhängig von dem unwirksamen Hub des bekannten Servo-Boosters beim Belätigungshub bestimmt werden kann.When the return stroke of the in F i g. 5 illustrated servo booster, the limiting part 35 is displaced backwards as a result of the return movement of the piston 13 and the maximum idle stroke O 2 of the cone valve 11 from the valve seat 12c is essentially determined by the depth of the groove 41 of the valve body 12 minus the die! ϊ of the restricting part 35 is determined. Therefore, it is possible to increase the responsiveness of the servo booster in the return stroke as desired. It should be noted that the maximum idle stroke of the free distance can be determined as desired independently of the ineffective stroke of the known servo booster during the actuation stroke.
Fig.7 bis 10 zeigen verschiedene Anordnungen des Kanals 42, der den Ringraum 21 über die Nut 41 mit der Kammer B verbindet In F i g. 7 sind zwei axial verlaufende Kanäle 42 im Ventilkörper 12 ausgebildet und werden teilweise durch den Außenumfang des Kolbens 13 bestimmt In F i g. 8 werden Kanäle 42' durch axial verlaufende Nuten gebildet, die im Kolben 13 ausgebildet sind. In Fig.9 und 10 sind im Ventükörper 12 gekrümmt verlaufende Kanäle 42" ausgebildet welche von der Bohrung getrennt sind, die verschiebbar den Kolben 13 aufnehmen.7 to 10 show different arrangements of the channel 42, which connects the annular space 21 via the groove 41 with the chamber B. In FIG. 7, two axially extending channels 42 are formed in the valve body 12 and are partly determined by the outer circumference of the piston 13. In FIG. 8 channels 42 'are formed by axially extending grooves which are formed in the piston 13. In FIGS. 9 and 10, curved channels 42 ″ are formed in the valve body 12 which are separated from the bore and which receive the piston 13 in a displaceable manner.
31 Ol 79531 Ol 795
Die Ausführungsform gemäß Fig. Il bis 15 ist im wesentlichen gleich der in Fig. 2 bis 7 dargestellten Ausführungsform. Daher bezeichnen gleiche Teile die gleichen Bezugs/eichen und die Beschreibung übereinstimmender Teile kann weggelassen werden.The embodiment according to FIGS. II to 15 is essentially the same as that shown in FIGS Embodiment. Therefore, the same parts are given the same reference numbers and the description is more consistent Parts can be left out.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 11 und 12, die im !"(.'sentlichen Fig. 2 und 3 entsprechen, wird die Rückwärtsbewegung des begrenzenden Teils 35 durch eine elastisch nachgiebige Hülse 45 angehalten. Die Hülse 45 ist auf den hinteren Endabschn'U der Verstär- to kungsstange 28 aufgesetzt und besteht vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff. Beim Rückkehrhub des Servo-Verstärkers berührt das begrenzende Teil 35 die elastisch nachgiebige Hülse 45, wodurch die Rückkehrbewegung des Kolbens 13 an der Eingangsstange 18 angehalten wird. Die Eingangsstange 18 und der Kolben 13 kehren weich in den nicht betätigten Zustand zurück, so daß die Geräuscherzeugung unterdrückt werden kann.Corresponding to the illustration in FIGS. 11 and 12, the im! " Backward movement of the restricting member 35 is stopped by a resilient sleeve 45. the Sleeve 45 is on the rear end portion of the reinforcement Kungsstange 28 placed and is preferably made of rubber or plastic. On the return stroke of the Servo amplifier touches the limiting part 35 of the resilient sleeve 45, causing the return movement of the piston 13 is stopped on the input rod 18. The input rod 18 and the piston 13 smoothly return to the non-operated state, so that the generation of noise is suppressed can.
Der Betrieb des Servo-Verstärkers gemäß F i g. 11 bis 15 ist anders als bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 bis 7.The operation of the servo amplifier according to FIG. 11 to 15 is different from the embodiment according to FIG. 2 to 7.
F i g. 16 zeigt eine abgeänderte Form, bei der ein elastisch nachgiebiger Ring 46 auf die Verftärkungsstange 28 aufgesetzt ist. Wenn das zu begrenzende Teil 35 in die hinterste Lage zurückkehrt, wird der Ring 46 zwischen dem begrenzenden Teil 35 und einer Schulter 28d eingeklemmt, die am hinteren Endabschnitt der Verstärkungsstange 28 ausgebildet ist. Der Ring 46 wird vorzug-weise aus Gummi oder Kunststoff hergestellt. Alternativ kann der Ring 46 aus einem oder mehreren wellenförmigen Beilagsscheiben gebildet sein.F i g. 16 shows a modified form in which an elastically resilient ring 46 is fitted onto the reinforcement rod 28. When the part to be restricted 35 returns to the rearmost position, the ring 46 is clamped between the restricting part 35 and a shoulder 28d formed on the rear end portion of the reinforcing rod 28. The ring 46 is preferably made of rubber or plastic. Alternatively, the ring 46 can be formed from one or more wave-shaped washers.
Bei den Ausführungsformen werden zwei Verstärkungsstangen 28 in vertikaler Ebene vorgesehen. Allerdings können die Verstärkungsstangen auch in einer horizontalen Ebene angeordnet sein. Weiterhin können je nach Wunsch drei oder vier Verstärkungsstangen vorgesehen werden. Das begrenzende Teil 35 kann verschiebbar auf einem Ende der Verstärkungsstangen angebracht sein.In the embodiments, two reinforcing rods 28 are provided in the vertical plane. However the reinforcing rods can also be arranged in a horizontal plane. Furthermore you can three or four reinforcement bars can be provided as required. The limiting part 35 can be displaced be attached to one end of the reinforcement rods.
Hierzu 8 Blatt ZeichnungenIn addition 8 sheets of drawings
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