DE1275383B - Servogeraet, insbesondere Servobremsgeraet fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B60t

Deutsche Kl.: 63 c - 53/01

Nummer: 1275 383

Aktenzeichen: P 12 75 383.2-21 (B 65691)

Anmeldetag: 29. Januar 1962

Auslegetag: 14. August 1968

Die Erfindung betrifft ein Servogerät, insbesondere ein Servobremsgerät für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse aus einem vorderen und einem hinteren Gehäuseteil, die mit ihren offenen Enden zusammengefügt sind, einer festen Trennwand im Innenraum, die an ihrem Außenrand einen Zylinderansatz aufweist, einem Paar beweglicher Zwischenwände, die auf entgegengesetzten Seiten der Trennwand angeordnet sind, so daß vier Druckkammern gebildet werden, einer Schubstange, die mit inneren Umfangen der beweglichen Zwischenwände fest und dicht verbunden und unter Abdichtung verschiebbar durch die Trennwand hindurchgeführt ist, dichtenden Verbindungen zwischen dem Gehäuse und den äußeren Umfangen der beweglichen Zwischenwände und zwischen Gehäuse und Trennwand, und einer Steuervorrichtung, durch deren Wirkung die beweglichen Wände zwecks Antriebs der Schubstange mit gleichen Druckdifferenzen beaufschlagt werden.

Bei solchen Servogeräten bereitet die Abdichtung ao der Druckkammern, insbesondere die Dichtung zwischen den beweglichen Zwischenwänden und dem Gehäuse, große Schwierigkeiten. Es ist bekannt, die beweglichen Zwischenwände verschiebbar in ein zylindrisch ausgedrehtes Gehäuse einzupassen. Solche Gleitdichtungen sind jedoch in verschiedener Hinsicht unbefriedigend, so sind sie z. B. verhältnismäßig teuer und empfindlich (USA.-Patentschrift 2642165).

Bei anderen bekannten Servogeräten geschieht die Abdichtung der Druckkammern durch Rollmembranen, die einerseits an den beweglichen Zwischenwänden und andererseits am Gehäuse befestigt sind. Damit sind die Nachteile des oben beschriebenen bekannten Servogeräts weitgehend vermieden, aber die Befestigung der Rollmembranen am Gehäuse bringt neue Probleme mit sich.

Es ist bekannt, die Rollmembranen mit einem Spannring am Gehäuse festzuklemmen. Bei dieser Art der Befestigung besteht jedoch die Gefahr, daß die Rollmembranen bei einer ruckartigen Druckbeaufschlagung der beweglichen Seitenwände ausreißen. Überdies ist für die feste Trennwand eine eigene Befestigung notwendig, so daß der Zusammenbau des Servogeräts verhältnismäßig umständlich ist (USA.-Patentschrift 2 587 403).

Bei einem weiteren Servogerät, das ebenfalls abdichtende Rollmembranen aufweist, besteht das Gehäuse aus drei Teilen und die feste Trennwand aus zwei mit axialem Abstand zueinander angeordneten Wandabschnitten. Zwischen jeweils einem Gehäuseteil und einem Wandabschnitt ist eine Rollmembran mittels Schrauben eingespannt. Auch diese Art der Servogerät, insbesondere Servobremsgerät für
Kraftfahrzeuge

Anmelder:

The Bendix Corporation, Detroit, Mich.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

2000 Hamburg, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Oswald Oscar Kytta, South Bend, Ind. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 30. Januar 1961 (85 521)

Befestigung schließt ein Ausreißen der Rollmembranen nicht aus. Weitere Schwierigkeiten rühren daher, daß der dritte Gehäuseteil zusätzlich abgedichtet und befestigt werden muß (USA.-Patentschrift 2 672 015).

Bei einem Servogerät etwas anderer Bauart, das nur zwei durch eine bewegliche Zwischenwand getrennte Druckkammern besitzt, ist die Rollmembran zwischen dem vorderen und hinteren Gehäuseteil eingespannt. In diesem Fall ist dies ohne weiteres möglich, da nur eine Rollmembran vorhanden ist und eine feste Trennwand fehlt. Im übrigen hat diese Befestigung den Nachteil, daß eine etwas komplizierte Formgebung für die Gehäuseteile erforderlich ist (USA.-Patentschrift 2 969 046).

Gegenstand eines älteren Patents ist ein Servogerät, bei dem die Trennwand an ihrem Außenrand einen vorderen und einen hinteren Zylinderansatz besitzt. Die hintere Rollmembran ist zwischen einem ringförmigen Flansch des hinteren Gehäuseteils und dem einen Ende des hinteren Zylinderansatzes eingeklemmt. Mit dem anderen Ende liegt der hintere Zylinderansatz, dessen Durchmesser größer ist als der des vorderen Zylinderansatzes, an einer umlaufenden Einbuchtung des vorderen Gehäuseteils an. Die vordere Rollmembran ist zwischen der Außenfläche des vorderen Zylinderansatzes und der zylindrischen Innenfläche des vorderen Gehäuseteils eingeklemmt. Die Befestigung der hinteren Rollmembran stellt eine Verbesserung gegenüber den anderen bekannten Servogeräten dar, während das Einklemmen der vorderen Rollmembran zwischen zwei zylindrischen Oberflächen unbefriedigend ist, weil bei

809 590/234

einer stoßartigen Druckbeanspruchung die Rollmembran herausrutschen kann. Außerdem sind bei dieser Lösung die feste Trennwand und das vordere Gehäuseteil verhältnismäßig kompliziert (deutsches Patent 1193 372).

Mit der Erfindung soll ein Servogerät der oben beschriebenen Bauart geschaffen werden, bei dem die Dichtungen zwischen dem Gehäuse und den beweglichen Zwischenwänden und zwischen dem Gehäuse

gen Stanzteils 42 ist mit einem Flansch 50 versehen, an dem eine nach hinten verlaufende Nabenverlängerung 52 mit Bolzen befestigt ist, um den mittleren Durchgang des Nabenkörpers 28 abzuschließen. Die Nabenverlängerung 52 erstreckt sich durch die hintere Endwand des Servogeräts und bildet eine rohrförmige Leitung, durch welche unter atmosphärischem Druck stehende Luft hindurchgeführt werden kann. Zwischen dem Flansch 50 und der Naben- und der Trennwand die obigen Nachteile nicht auf- io Verlängerung 52 ist eine Membranstützplatte 54 anweisen und gleichzeitig für eine axiale Fixierung der geordnet, wobei die Membran 40 zwischen der Stützfesten Trennwand sorgen. platte 54 und der Nabenverlängerung 52 festgeklemmt Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der ist und eine Dichtung bildet. Zur Steuerung des Zylinderansatz der Trennwand sich zwischen zwei Servogeräts ist in der Nabenverlängerung 52 ein sich gegenüberliegenden ringförmigen Anschlag- 15 Steuerventil A vorgesehen. Bei dem in der Zeichnung flächen, die am zugehörigen vorderen bzw. hinteren dargestellten Servogerät ist bei gelösten Bremsen ein Gehäuseteil gebildet sind, erstreckt und daß die die Unterdruck gleicher Intensität in allen Druckkammern beweglichen Zwischenwände abdichtenden Rollmem- 30, 32, 36 und 38 vorhanden. Wenn das Servogerät branen mit ihrem äußeren Umfang zwischen je einer betätigt wird, tritt atmosphärischer Druck in das hinder Anschlagflächen und dem zugehörigen Ende des ao tere Ende der rohrförmigen Nebenverlängerung 52 Zylinderansatzes dichtend festgeklemmt sind. zum Steuerventil A ein, das diesen Druck in die Kam-

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß die feste Trennwand auf den elastischen Rändern der Rollmembranen gelagert ist, so daß sie Schwingungen und Stöße, die auf das Gehäuse ausgeübt werden, nicht oder nur geringfügig auf die Trennwand übertragen.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, näher erläutert. Die Figur zeigt

einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes 30 der Membranstützplatte 54 unter Zwischenlegung Servogerät zum Betätigen einer hydraulischen Brems- einer Dichtung festgeklemmt ist. Das vordere Ende anlage bei Kraftfahrzeugen. der Buchse 58 ist mit einer Reaktionskammer 62 ver-

Das Gehäuse des in der Zeichnung dargestellten sehen, in welche sich das mit einem Kopf versehene Servogeräts ist aus zwei im wesentlichen becherförmi- Ende einer angetriebenen Stange 64 hinein erstreckt, gen Gehäuseabschnitten 10 und 12 gebildet. Der hin- 35 Zwischen dem Kopf der Stange 64 und der Rückseite tere Gehäuseabschnitt 12 ist mit einer Schulter 14 ver- der Reaktionskammer 62 ist ein Block 66 aus gummisehen, die dem geöffneten Ende zugewendet ist, und
weist einen zylindrischen Seitenwandabschnitt 16 zwischen der Schulter 14 und dem offenen Ende des Gehäuseabschnitts 12 auf. Der vordere becherförmige 40
Gehäuseabschnitt 10 ist an seinem offenen Ende mit

mern 32 und 38 leitet, um die Membranen 34 und 40 in Vorwärtsrichtung zu bewegen.

Die Nabenverlängerung 52 ist im wesentlichen rohrförmiger Bauart, und ihr inneres Ende ist durch einen eine Gegenwirkung hervorrufenden Teil 56 abgeschlossen. Dieser Teil 56 besteht aus einer im wesentlichen zylindrischen Buchse 58 mit einer Schulter 60, die zwischen der Nabenverlängerung 52 und

einem radial nach außen gebogenen Flanschabschnitt 18 versehen, dessen Umfang in dem Seitenwandabschnitt 16 gleitend aufgenommen wird, wobei der Flansch an seinem Platz festgeklemmt wird.

Das Gehäuse des Servogeräts ist durch eine Trennwand 20 mit einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 22, der zwischen der Schulter 14 und dem Abschnitt 18 angeordnet ist, und einem radial nach innen verlaufenden .Flanschabschnitt 24 in zwei Arbeitszylinder unterteilt. Der radial nach innen verlaufende Flanschabschnitt 24 ist mit einer mittleren Öffnung 26 versehen, durch welche sich ein Nabenkörper 28 hindurch erstreckt. Der Teil des Servo-

artigem Material angeordnet, um einen Innendruck zu entwickeln, welcher im allgemeinen der Kraft entspricht, die auf die Stange 64 übertragen wird.

Die mittlere Öffnung 68 in der Nabenverlängerung 52 erstreckt sich von dem eine Gegenwirkung hervorrufenden Teil 56 durch die Rückseite des Gehäuses nach außen und enthält eine radial nach innen verlaufende Schulter als Unterdruckventilsitz 70. In der mittleren Öffnung 68 ist durch einen biegsamen Membranventilkegel 74 mit einem versteiften Flanschabschnitt 76, der so angeordnet ist, daß er mit dem Ventilsitz 70 einen Anschlag bildet, eine Unterdruckventilkammer abgeteilt. Der Ventilkegel 74 besitzt außerdem einen ringförmigen, sich rückwärts erstreckenden Membranabschnitt 78, welcher an einer kleinen Schulter 80 befestigt ist und eine Dichtung mit Bezug auf die Innenwand der mittleren Öffnung 68 bildet. Der Membranabschnitt 78 wird durch einen

geräts, der vor der Trennwand 20 liegt, wird durch 55 Haltering 82 von im wesentlichen Z-förmigem Querdie Membran oder bewegliche Wand 34 in die Druck- schnitt mit Bezug auf die Innenwand im Dichteingriff

kammern 30 und 32 unterteilt; und der Abschnitt, welcher hinter der Trennwand 20 liegt, wird durch die Membran 40 in die Druckkammern 36 und 38 unterteilt.

Der Nabenkörper 28 ist im wesentlichen rohrförmiger Bauart. Dieser Körper kann auch in anderen Formen hergestellt werden. Gemäß der Zeichnung wird der Nabenkörper 28 durch einen Stahlstanzteil 42 gebildet, der eine Schulter 44 aufweist, gegen die die Membran 34 mittels einer Membranstützplatte 46 und einer mit einem Gewinde versehenen Mutter 48 festgeklemmt wird. Das hintere Ende des rohrförmi-

gehalten, und der Unterdruck wird durch einen Kanal 72 der Unterdruckventilkammer zugeführt.

Das Steuerventil A umfaßt ferner einen Steuerkörper 84, der vor dem Ventilsitz 70 angeordnet ist und einen rückwärtig verlaufenden rohrförmigen, zur Atmosphäre führenden Ventilsitz 86 aufweist, der zur Anlage an den biegsamen Ventilkegel 74 radial innerhalb des Unterdruckventilsitzes 70 angeordnet ist.

Das vordere Ende des Steuerkörpers 84 erstreckt sich in eine Öffnung 88 hinein, die mit der Reaktionskammer 62 in Verbindung steht, so daß der gummiartige Block 66 auf den Steuerkörper 84 eine rück-

wärts gerichtete Reaktionskraft ausüben kann. Der Zwischenraum zwischen dem Unterdruckventilsitz 70 und dem Ventilsitz 86 bildet den als Steuerkammer 90 des Ventils bezeichneten Raum. Die Steuerkammer 90 steht durch einen Steuerkanal 92 mit der Kammer 38 in Verbindung.

Der Steuerkörper 84 wird normalerweise durch die Ventilrückzugsfeder 94 in Rückwärtsrichtung vorgespannt, so daß er einen Dichteingriff mit dem biegsamen Ventilkegel 74 bildet, um den Ventilkegel von dem Ventilsitz 70 abzuheben, wodurch dem Unterdruck normalerweise ein Zutritt in die Kammer 38 gestattet wird. Das Steuerventil A wird durch eine Schubstange 96 gesteuert, die sich durch die mittlere öffnung 68 der Nabenverlängerung 52 hindurch erstreckt und an dem Steuerkörper 84 befestigt ist. Der biegsame Ventilkegel 74 wird durch einen spulenförmigen Körper 98 versteift und mittels der Vorspannfeder 100, die zwischen dem hinteren Flansch des Körpers 98 und einer Schulter auf der Schubstange 96 angeordnet ist, in Richtung auf die Ventilsitze 70 und 86 vorgespannt.

Die Bewegung der Schubstange 96 nach innen bewegt den Ventilsitz 86 nach vorn, wobei der biegsame Ventilkegel 74 einen Dichteingriff mit ihm bildet, bis der biegsame Ventilkegel 74 mit dem Ventilsitz 70 zur Zusammenwirkung kommt, woraufhin der Ventilsitz 86 sich aus dem Eingriff mit dem biegsamen Ventilkegel 74 herausbewegt, um den Durchfluß von Außenluft zur Steuerventilkammer 90 zu gestatten. Dadurch wird atmosphärischer Druck in der Kammer 38 und damit ein Druckunterschied zwischen den Kammern 38 und 36 aufgebaut.

Um die angetriebene Stange 64 herum ist eine Dichtung 102 vorgesehen, und es wird durch das Rückschlagventil 104 eine Unterdruckquelle mit der am weitesten nach vorn gelegenen Kammer 30 verbunden. Der Unterdruck der vorderen Kammer 30 wird durch den rohrförmigen Stanzteil 42 und durch eine gestanzte Ausnehmung 106 in dem Flansch 50 des rohrförmigen Stanzteils 42 zu der Kammer 36 und dem Unterdruckventilkanal 72 übertragen.

Zwischen den Kammern 32 und 38 wird um die Außenseite des Trennwandabschnitts 22 eine Strömungsmitteldurchflußverbindung hergestellt. Zwisehen dem Trennwandabschnitt 22 und der zylindrischen Seitenwand 16 ist ein lichter Raum 108 vorgesehen, um einen Strömungsdurchfluß dort vorbei zu ermöglichen. Das radial nach außen gelegene Ende der Membran 40 ist entsprechend der allgemeinen Form des hinteren Endes des Trennwandabschnitts 22 gegossen und besitzt einen verdickten Teil 110, der in eine in der Außenseite der Trennwand gebildete Ausnehmung einschnappt. In dem gegossenen Teil der Membran 40 ist eine ausreichende Elastizität vorhanden, um eine Anfangsdichtung zwischen der Trennwand und der Membran zu erwirken. Um die Rückseite der Membran herum sind Kanäle 112 vorgesehen, die die Kammer 38 mit dem ringförmigen lichten Raum 108 in Verbindung bringen. Der Kanal 112 kann entweder durch Bildung einer Ausnehmung 114 in der Schulter 14 oder durch Bildung von Vorsprüngen 116 auf der Membran 40 zum Anschlag gegen die Schulter 14 oder durch beide gebildet werden. Die Vorsprünge 116 stoßen gegen die Schulter 14 an, um die Trennwand 20 entsprechend zu befestigen, und bilden die Abdichtungskraft, die zwischen der Trennwand 20 und der vorderen Membran nötig ist. Die vordere Membran 34 weist einen verdickten Umfangsteil 118 auf, der zwischen der Schulter 18 und dem Trennwandabschnitt 22 festgeklemmt ist, um eine Dichtung zu bilden. Der Trennwandabschnitt 22 ist bei 120 abgeschrägt, so daß auch der verdickte Umfangsteil nach außen zur Bildung eines Dichteingriffs mit der Seitenwand 16 des Gehäuses verteilt und ein Durchtritt von Luft dort vorbei verhindert wird. Durch den Trennwandabschnitt führt vor seinem radialen Flanschabschnitt 24 eine Öffnung 122 hindurch, so daß die Kammer 38 um die Außenseite der Membran 40 herum durch den Ringraum 108 und die Öffnung 122 mit der Kammer 32 verbunden ist. Die hintere Membran 40 kann außerdem mit Gummistoßfängern 124 versehen werden, welche gegen das hintere Ende des Gehäuseabschnitts anstoßen und dadurch die Rückwärtsbewegung der verschiebbaren Teile des Servogeräts begrenzen. Obwohl die Erfindung als in einem unter einem Unterdruck stehenden Strömungsmitteldrackmotor verkörpert beschrieben worden ist, ist doch ersichtlich, daß sie auch bei anderen Strömungsmitteldruckmotoren Verwendung finden kann, indem entsprechende geringfügige Abwandlungen bei den Ventil- und Druckverbindungen vorgenommen werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Servogerät, insbesondere Servobremsgerät für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse aus einem vorderen und einem hinteren Gehäuseteil, die mit ihren offenen Enden zusammengefügt sind, einer festen Trennwand im Innenraum, die an ihrem Außenrand einen Zylinderansatz aufweist, einem Paar beweglicher Zwischenwände, die auf entgegengesetzten Seiten der Trennwand angeordnet sind, so daß vier Druckkammern gebildet werden, einer Schubstange, die mit inneren Umfangen der beweglichen Zwischenwände fest und dicht verbunden und unter Abdichtung verschiebbar durch die Trennwand hindurchgeführt ist, dichtenden Verbindungen zwischen dem Gehäuse und den äußeren Umfangen der beweglichen Zwischenwände und zwischen Gehäuse und Trennwand, und einer Steuervorrichtung, durch deren Wirkung die beweglichen Wände zwecks Antriebs der Schubstange mit gleichen Druckdifferenzen beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderansatz (22) der Trennwand (20) sich zwischen zwei sich gegenüberliegenden ringförmigen Anschlagflächen (18, 14), die am zugehörigen vorderen bzw. hinteren Gehäuseteil (10,12) gebildet sind, erstreckt und daß die die beweglichen Zwischenwände abdichtenden Rollmembranen (34, 40) mit ihrem äußeren Umfang zwischen je einer der Anschlagflächen und dem zugehörigen Ende des Zylinderansatzes (22) dichtend festgeklemmt sind.

2. Servogerät nach Anspruch 1, bei dem die Anschlagflächen durch eine Schulter, die einen zylindrischen Endabschnitt des hinteren Gehäuseteils begrenzt, und durch einen Flansch am offenen Umfang des vorderen Gehäuseteils dargestellt werden und der vordere Gehäuseteil gleitend in den zylindrischen Endabschnitt des hinteren Gehäuseteils eingepaßt und gegen die Dichtkräfte der Membranen dort festgehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (120) des Zylinderansatzes (22) der Trennwand (20) die

vordere Membran (34) auch dichtend gegen den zylindrischen Abschnitt (16) des hinteren Gehäuseteils (12) preßt.

3. Servogerät nach Anspruch 2, bei dem der Zylinderansatz der Trennwand in den zylindrisehen Gehäuseabschnitt mit Spielraum eingesetzt ist und der gebildete Spielraum in an sich bekannter Weise zur Verbindung des einen Paares der Druckkammern dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (14) axiale örtliche Vertiefungen (114) aufweist und der Zylinderansatz (22) der Trennwand (20) nach vorn verlängert ist und dort eine Öffnung (122) aufweist.

4. Servogerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Durchgangsvorrichtungen (106), die in an sich bekannter Weise in der Schubstange (28) gebildet sind und eine dauernde Verbindung zwischen den Kammern eines Druckkammerpaares (30, 36) herstellen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 587 403, 2 642 165,
672015,2 969 046.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1193 372.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 590/234 8.68 © Bundesdruckerei Berlin