DE1780063A1

DE1780063A1 - Ventil fuer einen Druckmittel-Servomotor

Info

Publication number: DE1780063A1
Application number: DE19681780063
Authority: DE
Inventors: Oscar Kytta
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1967-08-03
Filing date: 1968-07-27
Publication date: 1971-11-25
Also published as: GB1232067A; FR1575173A; US3410178A; ES356876A1

Description

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The Bendix Corporation, Fisher Building, Detroit, Michigan, USA

Ventil für einen Druckmittel-Servomotor

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil für einen Druckmittel-Servomotor mit einer in einem Kolbenglied vorgesehenen Ventilkammer, mit zwei im allgemeinen achsgleichen Ventilsitzen, nämlich einem festen, von einer Schulter in der Ventilkammer gebildeten Ventilsitz und einem beweglichen, von einem hin- und herbeweglichen, mit einer Antriebestoßstange verbundenen Steuerglied getragenen Ventilsitz, und mit einem federnden Ventilkegel, welcher in der Ventilkammer gehalten wird und durch Pedermittel in Eingriff mit einem der Ventilsitze zur Verbindung einer Steuerkammer des Servomotors mit einer Quelle von entweder niedrigem oder hohen Strömungsdruck vorgespannt wird.

Bei den bekannten Servomotoren dieser Art, insbesondere bei

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solchen, welche in Verbindung mit Servobremsen für Kraftfahrzeuge verwendet und durch eine hin- und hergehende Stoßstange betätigt werden, welche mit einem schwenkbar angeordneten Bremspedal verbunden ist, hat es sich bei der Betätigung dieser Servomotoren herausgestellt, daß sich eine winklige Mißausrichtung zwischen den Teilen der Ventilvorrichtung ergeben kann, so daß die Ventilaufsitzkraft ungleich um den Umfang des * Ventiles herum ist. Dies hat ein Problem eines überlappten Leckverlustes bei gewissen Arten von Servomotoren ergeben, was Beanstandungen von Seiten der Fahrer aus, wie beispielsweise harte Leerlaufmotoren während des Haltens des Bremspedales usw. zur Folge hatte.

Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die verschiedenen Bewegungen beim Betätigen des Servomotors dadurch anzupassen, daß die Ventilteile mit Bezug auffc einander schwimmen können, wodurch ein Überlappungsleckverlust unabhängig von jeder Mißausrichtung zwischen den Ventilteilen ausgeschaltet wird. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß Mittel für ein festes und schwenkbares Verbinden des beweglichen Ventilsitzes und bzw· oder der zusammenarbeitende Teil' des zugeordneten Ventilkegels mit ihren entsprechenden tragenden Teilen vorgesehen sind, so daß eine mögliche winklige MiBausrichtung zwischen diesen Teilen ausgeglichen wird.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt·

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Figur 1 ist ein Querschnitt durch eine Servobremse mit einem Ventil nach der Erfindung, welche schematisch mit einem Bremssystem für ein Kraftfahrzeug verbunden ist.

Figur 2 zeigt in einem vergrößerten Querschnitt einen Teil des Kolbengliedes, welches das Ventil enthält und mit Teilen versehen ist, welcher eine Mißausrichtung zwischen dem beweglichen Sitzglied und dem schwimmenden Ventilkegel nach der Erfindung gestatten.

Figur 3 ist ein anderer vergrößerter Querschnitt durch den Kolben des Servomotors, welcher die Ventilteile mit zusätzlichen Teilen enthält, um die wichtige Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Hauptbremszylinder nach Figur 1 vorzusehen und mit einer Abänderung der schwenkbaren Mittel zwischen dem beweglichen Ventilsitz und dem biegsamen Ventilkegel gegenüber der Darstellung nach Figur 2.

Figur 4 zeigt eine weiterhin abgeänderte Ausführungsform im Schnitt,

Nach iigur 1 dient ein Servomotor 10 zum Betätigen eines HauptbremsZylinders 12, welcher einen hydraulischen Druck für Bremsvorrichtungen 14 und 16 eines Kraftfahrzeuges über Leitungen 18 und 20 von dem Hauptbremszylinder vorsieht. Der Servomotor 10 wird mittels eines Bremspedales 22 betätigt, welches bei 24 an dem Kraftfahrzeugaufbau schwenkbar angeordnet und mittels einer Stoßstange 26 mit dem Ventil innerhalb einer

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beweglichen Wand oder eines Kolbens 28 des Servomotors verbunden ist.

Der Kolben 28 enthält eine rollbare Membran 30, welche abgedichtet in Nuten 32 an einer plastischen Wand 34 befestigt und zwischen Schultern 36 und 38 von Gehäuseteilen 40 und 42 des Gehäuses für den Servomotor 10 festgeklemmt ist. Der Kolben W 28 ist mit einer Kraftübertragungsstange 44 verbunden, welche sich über den Gehäuseteil 40 des Gehäuses für den Servomotor 10 zur Betätigung von nicht dargestellten Kolbenmitteln innerhalb des Hauptbremszylinders 12 erstrecken. Um die öffnung durch den Gehäuseteil 40 und die Kraftübertragungsstange 44 ist eine Abdichtung vorgesehen. Eine Rückstellfeder 46 hält die Wand 28 in ihrer in Figur 1 dargestellten hintersten Stellung während einer Nichtbetätigung der Ventilmittel, wodurch Unterdruck von einer Motoransaugleitung 48 über eine Leitung 50 durch ein.Unterdruckabsperrventil 52 zu einer Kammer 54 mittels eines Kanales 56 zu einer Ventilkaraaer 58 innerhalb des Kolbens 28 und von dort um die Ventilteile über einen Kanal 60 des Kolbens zu einer Steuerkammer 62 verläuft. Dies bedeutet, daß in dem freigegebenen Zustand der Kolben 28 unter Unterdruck steht. Die Kanäle in dem Kolben sind in den Figuren 2, 3 oder 4 dargestellt.

Mit besonderen Bezug auf die Ventileinzelteile zeigen die Figuren 2, 3 und 4, daß der Kolben 28 und insbesondere ein plastischer Nabenabschnitt 34 mit einer Ventilkamaer 58 versehen

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ist und hängende Schultern 64 und 66 hat, welche in einem Ansatz 68 rückwärts zeigen, welcher nach rückwärts von dem Gehäuseteil 42 über eine Dichtung durch eine Öffnung in dem Gehäuse um den Ansatz 68 herum vorspringt. Um Verunreinigungen am Eintritt in den Servomotor zu verhindern, ist eine Gummimanschette 70 (Figur 1) an dem Gehäuseteil 42 und der Stoßstange 26 über den nach rückwärts vorspringenden Ansatz 68 befestigt.

Die innerste Schulter 66 bildet einen festen Ventilsitz zwischen den Kanälen 56 und 60· Ein beweglicher Ventilteil oder ein Steuerglied 72 ist innerhalb der Ventilkammer verschiebbar angeordnet und ist mit einem durch die plastische Nabe (34) geführten Reaktionskopf 74 versehen. Dieser bewegliche Ventilteil ist hinterbohrt und bildet eine Aufnahme für den Kopf 76 der Antriebsstoßstange 26, welche bei einer Aufnahme darin bei 78 festgeklemmt ist und die Verbindung des beweglichen Ventilteiles 72 und der Stoßstange 26 aufrechterhält. Er kann auch λ mit einer geriffelten Oberfläche 80 für die Aufnahme eines federnden Ventilsitzes 82 versehen oder als ein nach rückwärts gerichteter Ventilsitz aus Metall ausgebildet sein.

Der Ventilkegel enthält ein Gummi- oder gleichelastisches Glied mit einem Abstützflansch 84, welcher mittels eines Membranteiles 86 mit einem Ventilflansch 88 verbunden ist, welcher mit einem damit verbundenen oder daran vorgesehenen Verstärkungsglied 90 zur Bildung einer Ventilfläche versehen ist.

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In Figur 2 ist dieses Verstärkungsglied 90 mit einer Gummifläche 92 außerhalb einer Umdrehungsoberfläche 94 und mit einer hängenden Schulter 96 hinter der Umdrehungsoberfläche versehen. Innerhalb der Umdrehungsoberfläche ist ein ringförmiges Glied 98 mit einer äußeren Umdrehungsoberfläche mit dem Verstärkungsglied 90 zusammengebaut. Das ringförmige Glied 98 kann oder kann nicht von federnder Ausführung sein. Das ringförmige Glied 98 kann so zusammengebaut sein, daß es eine keibberührung mit der Umdrehungsoberfläche 94 des Verstärkungsgliedes 90 von bestimmter Länge hat, um einen Leckverlust zwischen dem Ring 98 und dem Glied 90 zu verhindern, oder in der bevorzugten Ausführungsform ist es mit einer Abstreifdichtung 99 versehen. Dieses Glied liegt kurz vor der Schulter 96 und gestattet somit ein Schwenken des ringförmigen Gliedes 98 in jeder dichtung. Die Zusammenstellung der Ausführungsform nach Figur 2 wird durch Anordnen einer Ventilvorspannungsfeder 100 und einer Ventilrückführungsfeder 102 zwischen dem Glied 90 und einer Platte 104, welche unter dem Abstützflansch 84 liegen»und einem Sprengring 106 vervollständigt, welcher an der Stoßstange 26 befestigt ist.

Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Figur 3 ist ein schwenkbarer Hing 180 an dem beweglichen Ventilglied oder Steuerglied 7 2 nahe seinem hinteren Rand im Abstand von einer Schulter 110 vorgesehen, um ein freies Schwenken in jeder Richtung oder in jeder kombinierten Richtung zu ermöglichen . Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Ventilflansch 112 von einheitlicher

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Ausführung von dem biegsamen Ventilkegel durch eine Platte 114 verstärkt, welche mit dem Ventilkegel geformt ist. Abgesehen von der Tatsache, daß die Ventilrückstellfeder 116 zwischen der Nabe 34 und dem Steuerglied 72 angeordnet ist, besteht die einzige weitere Abänderung zwischen diesem Ventil und dem nach Figur 2 in den Mitteln der Verbindung des Endes 76 der Stoßstange 26 mit dem Steuerglied 72. Dieses schließt die Verwendung eines Dichtgummis 118 und einer Verschluß- Paßplatte 120 ein.

An dieser Stelle muß auf die Reaktionsvorrichtung nach Figur 3 hingewiesen werden, welche eine Gummischeibe 121 zwischen dem Kopf 122 der kraftübertragenden Stange 44 und der Nabe der plastischen Wand 34 enthält. Die Ventilkammer 58 ist nach der Rückseite der Scheibe ο ffen, und die Scheibe dient nicht nur dazu, einen Teil des Widerstandes gegenüber einer Bewegung der kraftübertragenden Stange 44 auf den Kopf 74 der Steuerkammer 72 zu übertragen, sondern auch, die Ventilkammer 58 gegenüber ä der Kammer 54 des Servomotors 10 abzudichten·

Figur 4 zeigt eine weitere Abänderung der Mittel, um einen schwenkbaren Ring 124 auf dem beweglichen Ventilteil oder dem Steuerglied 72 mittels einer Abdichtung 126 vorzusehen, welche zwischen einer Nut 128 und der inneren Oberfläche der Umdrehung

wird
130 des Ringes 124 zusammengedrückt/. Bei diesem Aueführungsbeispiel ist ferner das Steuerglied bei 132 genutet und gestattet eine universelle Wirkung des Ringes I24_t und der Hing 124 ist

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von einer solchen Dimension, daß er nach rückwärts über das Steuerglied 72 vorspringt und mit der Ventilfläche 134 des biegsamen Ventilkegels in Eingriff kommt.

Bei jeder der in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen mit der schwenkbaren Wirkung des Bremspedales 22, welches auf die hin- und hergehende Stoßstange 26 so ein- f wirkt, daß sich eine winklige Verschiebung des dem beweglichen Ventilsitz tragenden Steuergliedes 72 ergeben kann, können sich die schwenkbaren Glieder 98, 108 oder 124 sich selbst mit der Fläche des biegsamen, ringförmigen Ventilkegels ausrichten, ao saß sich eine gleiche Abdichtungekraft um den Umfang des Ringes oder des ringförmigen !Teiles des beweglichen Ventilsitzes ergibt, wie aus Figur 2 zu ersehen ist.

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Claims

-9-B/p 6400 25. Juli 1968 Β/·β Patentansprüche

1. Ventil für einen Druckmittel- Servomotor mit einer in einem Kolbenglied vorgesehenen Ventilkammer, mit zwei im allgemeinen achsgleichen Ventilsitzen, nämlich einem festen, von einer Schulter in der Ventilkammer gebildeten Ventilsitz und einem beweglichen, von einem hin- und herbeweglichen, mit einer Antriebsstoßstange verbundenen Steuerglied getragenen Ventilsitz, und mit einem federnden Ventilkegel, welcher in der Ventilkammer gehalten wird und durch Federmittel in Eingriff mit einem der Ventilsitze zur Verbindung einer Steuerkammer des Servomotors mit einer Quelle von entweder niedrigem oder hohen Strömungsdrucfc, gekennzeichnet durch Mittel, welche den beweglichen Vensitz (108, 124) und bzw. oder den mitwirkenden ringförmigen Teil (98) des Ventilkegels mit ihren entsprechenden tragenden Teilen so dicht und schwenkbar verbinden, daß eine mögliche, winklige MiBausrichtung zwischen den Teilen ausgeglichen wird»

2· Ventil nach Anspruch 1, wobei der bewegliche Ventilsitz fest von dem Steuerglied getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mitwirkende Teil des Ventilkegels einen universell an einem tragenden Glied (90) gehalterten Ring (98) enthält, welches einen Teil des Ventilkegele bildet und weiter mit einer ringförmigen Fläche (92) versehen ist, welche axial zu dem Ring vorgesehen ist und mit dem festen Ventilsitz (66) des Ventiles zusammenwirkt·

♦vorgespannt wird

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3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das tragende Glied (90) mit einer ringförmigen Ausnehmung mit einer im allgemeinen kugelförmigen Seitenwand (94) versehen ist, welche mit einer entsprechenden Außenfläche des Ringes (98) zusammenpasst und dessen Schwenken in jeder Richtung ermöglicht, und ferner eine ringförmige Schulter (96) nahe einem Ende der Ausnehmung zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Ringes enthält.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (98) einen solchen Außendurchmesser hat, daß er in leichter Fressung innerhalb der ringförmigen Ausnehmung gehalten wird und dadurch einen Reibeingriff mit der Seitenwand (94) gewährt.

5e Ventil nach Anspruch 3 oder 4_t dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Ringes (98) mit einer Abstreifdichtung (99) am Umfang versehen ist, welche mit der Seitenwand (94) der ring förmigen Ausnehmung in Eingriff steht.

6. Ventil nach Anspruch 1, bei welchem der Ventilkegel mit einem Ventilflansch von einheitlicher Ausführung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Ventilsitz an einem Ende des schwenkbaren Ringes (108, 124) universal an dem Ventil steuerglied (72) angeordnet ist, so daß er frei in jeder Richtung schwenken und in seiner Schwenkbewegung durch den Eingriff des anderen Endes mit einer Schulter (110) begrenzt ist, welche an dem Steuerglied (62) nahe daran vorgesehen ist*

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7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (72) mit einer ringförmigen Ausnehmung mit einer im allgemeinen kugelförmigen Seitenwand versehen ist, welche mit einer entsprechenden Außenfläche des schwenkbaren Ringes (108) zusammenpasst.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Ring (108) einen solchen Außendurchmesser hat, daß er in " leichter Pressung innerhalb der ringförmigen Ausnehmung gehalten wird und somit einen Reibeingriff mit seiner Seitenwand gewährleistet.

9. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Ring (124) mit einer inneren Oberfläche (130) von allgemein kugelförmiger Gestalt versehen ist, welche mit einer entsprechenden Außenfläche des Steuergliedes (72) zusammenpasst.

10. Ventil nach Anspruch 9_f gekennzeichnet durch ein Abdichtungsglied (126), welches zwischen einer Nut (128), welche in der Außenfläche des Steuergliedes vorgesehen ist, und der Innenfläche (130) des schwenkbaren Ringes (124) zusammengedrückt wird.

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