DE2716147A1

DE2716147A1 - Pneumatischer kraftverstaerker

Info

Publication number: DE2716147A1
Application number: DE19772716147
Authority: DE
Inventors: Hiromi Ando
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-04-13
Filing date: 1977-04-12
Publication date: 1977-10-20
Also published as: JPS52137288U; FR2348383A1; US4100839A; JPS5736525Y2

Description

Lied!, Nöth, Zeitler

0 0 München 22 Steinsdu.f^tiaße Π 22 T ί I e f u η 089 / 29 84 82

B 8276

TOKICO LTD.

6-3, Fujimi 1-chome, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken,

JAPAN

Pneumatischer Kraftverstärker

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Kraftverstärker, der überall dort Anwendung finden kann, wo unter Anwendung einer Vakuumquelle eine Kraftverstärkung erzielt werden soll. Insbesondere betrifft daher die Erfindung einen pneumatischen Kraftverstärker zur Anwendung als Bremskraftverstärker für Fahrzeuge, d.h. bei einem Fahrzeugbremssystem.

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Bekannte pneumatische Kraftverstärker dieser Art sind versehen mit einer beweglichen Membran, die das Innere eines Gehäuses oder eines Hauptkörpers des Kraftverstärkers in zwei Kammern unterteilt, einer Vielzahl von Reaktionshebeln zur Aufnahme einer auf die Membran wirkenden Differenzdruckkraft und zum Übertragen dieser Kraft auf eine an einer Seitenfläche der Membran vorgesehene Ausgangsstange, und mit einem Betätigungsglied, das von den Reaktionshebeln die sich aus der Differenzdruckkraft ergebende Reaktionskraft an der anderen Fläche der Membran aufnimmt.

Üblicherweise ist jeder Reaktionshebel derart angeordnet, daß er sich um einen Schwenkpunkt bewegt, der als stangenförmiges Glied ausgebildet und zwischen dem Reaktionshebel und einer Kolbenplatte angeordnet ist. Das stangenförmige Glied ist üblicherweise an einer Metallplatte gehalten, die zwischen der Kolbenplatte und den Reaktionshebeln angeordnet ist.

Weiterhin sind üblicherweise die stangenförmigen Glieder, die eine der Anzahl der Reaktionshebel entsprechende Anzahl aufweisen, an der Metallplatte vorgesehen und dort gehalten, und zwar mittels einer Vielzahl von Klinken, die an der Metallplatte einstückig mit dieser dadurch gebildet sind, daß die Klinken durch Stanzen oder dgl. aus der Metallplatte ausgeschnitten und ausgebogen sind, so daß jedes der stangenförmigen Glieder zwischen den Klinken angeordnet und gehalten ist.

Bei der Herstellung der Klinken ist es bisher üblich gewesen, ein bestimmtes Spiel in radialer Richtung der Metallplatte oder des pneumatischen Kraftverstärkers zwischen den Klinken und dem jeweiligen stangenförmigen Glied zu belassen, und zwar im Hinblick auf die beim Stanzen oder dgl. erforderlichen Arbeitstoleranzen und

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die Handhabungs- oder Arbeitsfähigkeit bei der Durchführung des Montagevorgangs. Ein derartiges Spiel bedingt jedoch die Gefahr, daß die feste Verbindung des stangenförmigen Gliedes mit der Klinke gelockert wird und das stangenfürmige Glied bei der Montage oder beim Betrieb des Kraftverstärkers herausfällt. Wenn sich weiterhin das stangenförmige Glied in radialer Richtung bewegt, ändert sich das Verhältnis zwischen der Eingangskraft und der Ausgangskraft, was auch zur Folge hai, daß die Hystereseverluste, d.h. die Rückstellungs- bzw. Reaktionskraftverluste ansteigen. Schließlich unterliegt auch die Metallplatte einem Verschleiß, da sich das stangenförmige Glied beim Betrieb des pneumatischen Kraftverstärkers während eines langen Zeitraums im Ausmaß des vorhandenen Spiels bewegt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den pneumatischen Kraftverstärker der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung der erwähnten Nachteile derart auszugestalten, daß die stangenförmigen Glieder nicht nur zur Verhinderung einer Lageänderung der Schwenkpunkte der Reaktionshebel und einer Veränderung der Kraftverstärkungscharakteristiken des Kraftverstärkers fest an der Metallplatte gehalten sind, sondern auch zur Vermeidung einer Fehlmontage unter gleichzeitiger Beseitigung eines radialen Spiels der stangenförmigen Glieder leicht und zuverlässig an der Metallplatte montiert werden können, um dadurch auch einen vorzeitigen Verschleiß der Metallplatte auszuschließen.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltunger. hiervon sind in den weiteren Ansprüchen enthalten.

DU· Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

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Fig. 1 in Seitenansicht teilweise geschnitten den pneumatischen Kraftverstärker;

Fig. 2 in Vorderansicht eine im Kraftverstärker vorgesehene Metallplatte mit stangenförmigen Gliedern;

Fig. 3 vergrößert einen Querschnitt gemäß Linie III-III nach Fig. 2 und

Fig. 4 vergrößert einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV nach Fig. 2.

Bei dem pneumatischen Kraftverstärker gemäß Figur 1 ist ein Gehäuse 1 vorgesehen, das aus zwei tassenförmigen Teilen, d.h. einer vorderen Schale 2 und einer hinteren Schale 3, gebildet ist, die unter Zwischenschaltung des Außenumfangs einer elastischen Membran 4 miteinander verbunden sind. Die Membran 4 und ein hiermit verbundener Ventilmechanismus wirken derart miteinander

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zusammen, daß sie das Innere des Gehäuses l/eiit* vordere Kammer 5 und eine hintere Kammer 6 unterteilen. Mit dem Gehäuse ist eine Anschlußleitung 7 verbunden, welche die vordere Kammer mit einer Vakuumquelle, beispielsweise dem Ansaugstutzen eines Fahrzeugmotors, verbindet.

Das aus dem Gehäuse 1 herausragende rechte Ende eines Betätigungsgliedes 8 gemäß Fig. 1 ist mit einem nicht dargestellten Bremspedal verbunden, während das andere Ende des Betätigungsgliedes 8 mit einem Kolben 10 verbunden ist, der verschieblich in ein zylindrisches Teil 9a eines Ventilkörpers 9 eingepaßt ist.

An dem rechten Ende des Kolbens 10 sowie des Zylinderteils 9a

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des Ventilkörpers 9 ist jeweils ein Ventilsitz 10a bzw. 9b gebildet. Weiterhin ist ein aus elastischem Material bestehendes Tellerventil 12 vorgesehen, das unter der Wirkung einer Feder 11 steht und derart wirkt, daß es wahlweise mit den Ventilsitzen 10a, 9b in Berührung gebracht oder hiervon gelöst werden kann.

Li der in Fig. 1 dargestellten unbetätigten Stellung des pneumatischen Kraftverstärkers schlägt das Tellerventil 12 an den Ventilsitz 10a an, ist jedoch vom Ventilsitz 9b gelöst. Die vordere Kammer 5 stdit mit der hinteren Kammer 6 in Verbindung, und zwar über einen axialen Durchlaß 9c sowie einem radialen Durchlaß 9d, die jeweils im Ventilkörper 9 vorgesehen sind. In der dargestellten Stellung sind die Kammern 5, 6 gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen, wobei das Innere des Ventilkörpers 9 am rechten Ende des Tellerventils 12 ständig mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Der Innenumfang der Membran 4 und der Innenumfang einer Kolbenplatte 13 sind auf den Außenumfang des Ventilkörpers 9 aufgepaßt und hieran befestigt. Die Kolbenplatte 13 kann sich zusammen mit der Membran 4 bewegen und nimmt die auf die Membran 4 einwirkende Differentialilruckkraft auf.

An der linken Seite der Kolbenplatte 13 gemäß Fig. 1 ist eine Metallplatte 14 angeordnet, deren Innenumfang 14a ebenfalls auf den Ventilkörper 9 aufgepaßt ist. Die im einzelnen aus Fig. 2 ersichtliche Metallplatte 14 weist ganz allgemein rechtwinklige bzw. rechteckige vorspringende Teile 14b sowie ganz allgemein dreieckförmige vorspringende Teile 14c auf, die jeweils aus der Zeichenebene der Fig. 2 nach oben ragen.

In jedem der Bereiche, die zwischen benachbarten Vorsprüngen 14c, 14c begrenzt sind, sind jeweils zwei Klinken 14d, 14d von allgemein

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umgekehrt C-Form (_! -Form) gebildet, indem in der Metallplatte ein entsprechender Ausschnitt gebildet und das Ausschnitteil derart ausgebogen ist, daß es aus der Zeichenebene der Fig. 2 nach oben ragt, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Weiterhin sind in jedem der Bereiche, die zwischen jeweils zwei benachbarten dreieckförmigen Vorsprüngen 14c, 14c und jeweils einem rechtwinkligen Vorsprung 14b begrenzt sind, durch einen entsprechenden Schneid- und Biegevorgang zwei Klinken 14e, 14e sowie eine Klinke 14f gebildet. Die Klinken 14e, 14f wirken derart miteinander zusammen, daß sie stangenförmige Glieder 15 positionieren, während die Klinken 14d die stangenförmigen Glieder 15 halten.

Da die Klinken 14d die stangenförmigen Glieder 15 halten, ragen sie in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise im spitzen Winkel α aus der Ebene der Metallplatte 14 heraus. Die stangenförmigen Glieder 15 stehen elastisch federnd in Eingriff mit den Klinken 14d, wie noch näher zu erläutern.

Die stangenförmigen Glieder 15 weisen die aus Fig. 2 ersichtliche Ausbildung auf und sind vorzugsweise aus Federstahl gefertigt. Beim Montieren der stangenförmigen Glieder 15 an der Metallplatte werden die einander entgegengesetzten Endteile der stangenförmigen Glieder 15 elastisch federnd derart verformt, daß sie in Eingriff mit den Klinken 14d, 14d kommen, wodurch aufgrund der dadurch ausgeübten Federungskraft die stangenförmigen Glieder 15 fest in ihrer Lage gehalten sind. Das Mittelteil jedes der stangenförmigen Glieder ist zwischen den Klinken 14e, 14e und 14f positioniert und in der richtigen Lage angeordnet.

Die derart an der Metallplatte 14 montierten stangenförmigen Glieder 15 wirken als Schwenkstellen für Reaktionshebel 16. Diese sind

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von ganz allgemein rechtwinkliger bzw. rechteckiger Form und in größerer Anzahl (beim beschriebenen Ausführungsbeispiel: 3) vorgesehen, wobei die Reaktionshebel 16 radial in bezug auf den Kolben derart angeordnet sind, daß ihr eines Ende in Eingriff mit dem Mit telteil eines der stangenförmigen Glieder 15 steht, während ihr anderes Ende mit dem Kolben 10 in Eingriff steht.

Eine tassenförmige Deckplatte 17, die durch eine zwischen dem Außenumfangsteil der Deckplatte 17 und der nicht dargestellten Seitenwand der vorderen Gehäuseschale 2 wirkende Rückholfeder 18 nach rechts gemäß Fig. 1 gedrückt wird, überträgt eine nach rechts wirkende Kraft, d.h. die Reaktionskraft,auf die Kolbenplatte 13, die Membran 4 und den Ventilkörper 9.

Weiterhin ist eine Schwenkpunktsplatte 19 von ganz allgemein U-förmigem Querschnitt vorgesehen, deren vorderes Endteil 19a mit den Reaktionshebeln 16 in Eingriff steht und deren Mittelteil auf eine Ausgangsstange 20 aufgepaßt ist.

Wenn bei dem beschriebenen pneumatischen Kraftverstärker dem Betätigungsglied 8 eine Axialdruckkraft nach links gemäß Fig. 1 erteilt wird, werden der Kolben 10 und das Tellerventil 12, die unter der Wirkung der Feder 11 stehen, nach links im Ventilkörper bewegt, der zu diesem Zeitpunkt stationär ist. Hierdurch kommt das Tellerventil 12 mit dem am Ventilkörper 9 vorgesehenen Ventil sitz 9b in Berührung bzw. Eingriff, so daß dadurch die Verbindung zwischen der vorderen Kammer 5 und der hinteren Kammer 6 unterbrochen wird.

Wenn das Betätigungsglied 8 weiter nach links gemäß Fig. 1 bewegt wird, löst sich der Ventilsitz 10a des Kolbens 10 vom Tellerventil 12, so daß dadurch unter Atmosphärendruck stehende Luft durch die ge-

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•.si. ,aiii

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bildete Ventilöffnung und den radialen Durchlaß 9d hindurch in die hintere Kammer 6 eingeleitet wird. Dadurch wird zu beiden Seiten der Membran 4 ein Differenzdruck erzeugt, so daß die dadurch gebildete Differenzdruckkraft über die Kolbenplatte 13, die Metallplatte 14 und die an der Metallplatte 14 festgehaltenen stangenförmigen Glieder 15 auf die Reaktionshebel 16 übertragen wird. Von der einen Seite, d.h. der linken Seite der Reaktionshebel 16 wird dann diese Kraft über die Schwenkpunktsplatte 19 auf die Ausgangsstange übertragen, während die Reaktionskraft von der anderen Seite der Reaktionshebel 16 über den Kolben 10 auf das Betätigungsglied 8 übertragen wird. Der Ventilkörper 9 bewegt sich sodann nach links, so daß das Tellerventil 12 in Eingriff mit dem Ventilsitz 10a des Kolbens 10 kommt und sich ein Gleichgewichtszustand ergibt. Wenn dann das Betätigungsglied noch weiter bewegt wird, wirkt der Bremskraftverstärker in ähnlicher Weise.

Da bei dem beschriebenen Bremskraftverstärker die Metallplatte zwischen der Kolbenplatte und den Reaktionshebeln angeordnet ist und die stangenförmigen Glieder, die als Schwenkstellen wirken, um welche sich die Reaktionshebel hin- und herbewegen, fest an der Metallplatte montiert sind, ist es möglich, eine unerwünschte Lageänderung der Schwenkstellen zu verhindern, so daß dadurch auch eine Änderung in den Kraftverstärkungscharakteristiken des Kraftverstärkers verhindert und die Hysterese verringert werden kann.

Weiterhin können auch die stangenförmigen Glieder leicht und zuverlässig an der Metallplatte installiert werden, so daß dadurch eine Fehlmontage verhindert und ein radiales Spiel der stangenförmigen Glieder beseitigt wird; hierdurch wird gleichzeitig auch ein unerwünschter Verschleiß der Metallplatte unterbunden.

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Patentansprüche

\ 1. / Pneumatischer Kraftverstärker mit einem Gehäuse, einer nierin angeordneten Membran, die das Gehäuseinnere in zwei Kammern unterteilt, einer zusammen mit der Membran bewegbaren Kolbenplatte zum Übertragen einer beidseits der Membran erzeugten Differenzdruckkraft auf eine Ausgangsstange, wenigstens einem zwischen der Kolbenplatte und der Ausgangsstange angeordneten Reaktionshebel, der an seiner einen Seitenfläche mit der Ausgangsstange verbunden ist, und einem Betätigungsglied, das die Reaktionskraft von der anderen Seitenfläche des Reaktionshebels aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kolbenplatte (13) und den Reaktionshebeln (16) eine Metallplatte (14) angeordnet ist und die Metallplatte (14) wenigstens eine Positionierklinke (14e, 14f) zum Positionieren wenigstens eines als Schwenkstelle für den Reaktionshebel (16) dienenden stangenförmigen Gliedes (15) sowie wenigstens zwei Halteklinken (14d) zum Halten der entgegengesetzten Enden des stangenförmigen Gliedes (15) aufweist.
2. Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klinke (14d, e, f) durch Ausschneiden der Metallplatte (14) entlang einer umgekehrt C-förmigen Linie sowie durch Ausbiegen des ausgeschnittenen Teils gebildet ist derart, daß das Ausschnitteil aus der Ebene der Metallplatte (14) wegragt.
3. Kraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierklinke (14e, f) senkrecht zur Ebene der Metallplatte (14) ausgebogen ist.

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4. Kraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Halteklinke (14d) derart aus der Ebene der Metallplatte (14) ausgebogen ist, daß sie mit der Ebene der Metallplatte (14) einen spitzen Winkel (α) bildet.

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