DE2444622A1

DE2444622A1 - Mit druckunterschied betriebener servogeber

Info

Publication number: DE2444622A1
Application number: DE19742444622
Authority: DE
Inventors: Christopher John Tombs
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1973-09-18
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1975-04-17
Also published as: DE2444622B2; DE2444622C3; JPS52189B2; GB1464867A; JPS5058471A; AU7299874A; IN139861B

Description

Die Erfindung betrifft einen mit Druckunterschied betriebenen Servogeber für eine Fahrzeugbremsanlage mit einem von einer als elastische Membran ausgebildeten beweglichen Wand in wenigstens zwei Kammern unterteilten Gehäuse, wobei die elastische Membran von einer Biegeplatte abgestützt ist, die als radial geschlitzte Eingplatte aus einer Mehrzahl sich radial erstreckender und an winkelig regelmäßig voneinander entfernten, radial festgelegten Stellen gehaltener Pinger gebildet ist, und mit einer ringförmigen Auflagerplatte, die koaxial an einer Abgabestange des Servogebers angebracht ist und ein kreisförmiges Auflager bildet, um das die Biegeplatte konisch verformbar ist.

Bei einem solchen Servogeber wird durch die Beaufschlagung der beiden Seiten der beweglichen Wand mit unterschiedlichem Druck ein Kraftabgabeglied verschoben. Der Druck-

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unterschied wird von einem Ventil, beispielsweise einem Tellerventil, gesteuert, das innerhalb einer zentralen Bohrung in einem innerhalb des Gehäuses angeordneten Ventil-Körper ausgebildet ist. Die einzelnen, steifen radial gerichteten Finger, die die Biegeplatte bilden, werden von einer Abstützvorrichtung gegenseitig beweglich abgestützt, die die Finger in regelmäßigen, winkelig bzw. in Umfangsrichtung voneinander entfernten und radial festgelegten Stellen hält um . so die radial geschlitzte Ringplatte zu bilden.

Normalerweise weist die Abstützvorrichtung, die die die Biegeplatte formenden Finger an Ort und Stelle hält, eine hüllenartige Baugruppe auf, in der die Finger in zugehörigen Taschen aufgenommen sind, die zwischen einem Paar Kunststofflachteilen- ausgebildet sind. In einigen Anwendungsfällen aber muß der Servogeber bei relativ hohen Temperaturen einwandfrei arbeiten und unter diesen Umständen hat sich herausgestellt, daß eine solche Umhüllungsbaugruppe aufgrund der Schwächung des Kunststoffes der Flachteile unbefriedigende Eigenschaften hat. Wenn die Umhüllungsbaugruppe fehlt und die Finger nur an ihren inneren Enden gehalten werden, ■ hat sich herausgestellt, daß ihre äußeren Enden dazu neigen, sich im nicht betätigten Zustand des Servogebers zu überlappen, wodurch das gesamte Betriebsverhalten des Servogebers nachteilig beeinflußt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Servogeber zu schaffen, der die geschilderten Nachteile vermeidet und auch bei hohen Temperaturen einwandfrei arbeitet.

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Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Servorgeber der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch, daß die Auflagerplatte mechanisch mit den Fingern, die die Biegeplatte bilden, gekuppelt ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a einen Querschnitt durch eine Ausführungsform • eines Servogebers;

Fig. 1b eine teilweise Rückansicht eines Fingers zur Darstellung eines daran ausgebildeten Ansatzes;

Fig. 2a einen Querschnitt durch Teile des Servogebers gemäß der Fig. 1 mit einer anderen Verbindungsart zwischen den Fingern und der Auflagerplatte;

Fig. 2b eine vordere Teilansicht zur Darstellung eines Rings der Ausführung gemäß der Fig. 2a;

. Fig. 3a. einen Querschnitt durch Teile des Servogebers gemäß der Fig. 1 mit einer nochmals abgeänderten Verbindung zwischen den Fingern und der Auflagerplatte ; und

Fig. 3b eine Teilaufsicht zur Darstellung des'Rings der Ausführungsform gemäß der Fig. 3a.

Der in Fig. 1a dargestellte Servogeber ist nur als Beispiel eines Servogebers beschrieben', für den die Erfindung verwendbar ist.

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Der Servogeber weist ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Gehäuse auf, das aus zwei zylindrischen, becherförmigen Teilen 12 und 14- zusammengesetzt ist, dessen Umfangsränder mit/einander entsprechend geformten, radial auswärts gerichteten Flanschen 16, 18 ausgebildet sind, die einander entsprechende Bördelungen 20 und 22 aufweisen, zwischen denen ein verdickter, äußerer Umfangsrand 23 einer elastischen Membran 24· festgeklemmt ist. Die Membran 24 dient dazu, das Innere des Gehäuses 10 in zwei Fluidkammern 26 und 28 zu teilen.

Der Servogeber weist ein insgesamt mit 31 bezeichnetes Tellerventilaggregat auf, das einen insgesamt zylindrischen Ventilkörper 32 mit einer inneren Bohrung 34 aufweist, die sich axial zum Gehäuse des Servogebers erstreckt. Die Innenbohrung 34 des "Ventilkörpers 32 ist mit drei Bereichen 36, 38, 40 verschiedener Durchmesser ausgebildet, wobei der hintere Durchmesser 36 (rechte Seite in Fig. 1) den größten Durehmesser und der vordere Bereich 40 den kleinsten Durchmesser aufweist. Die Bohrungsbereiche 38 und 40 sind voneinander durch eine Schulter 42 getrennt, während die Bohrungsbe-r reiche 36 und 38 über eine kegelstumpfförmige Fläche 44 verbunden sind, die einwärts zur Vorderseite des Servogebers (d.h. nach links gemäß Fig. 1a) abgeschrägt ist. In dem Bohrungsbereich 40 ist beweglich ein zylindrisches Druckglied 46 aufgenommen, dessen rückwärtiges Ende mit einem Kugelsitz ausgebildet ist, der eine entsprechende, am vorderen Ende einer Ventilbetätigungsstange 48 ausgebildete Kugel aufnimmt. Das vordere Ende des Druckgliedes 46 ragt bis über den Bohrungsbereich 40 hinaus und ißt mit den radialen inneren Enden einer Vielzahl von steifen, sich radial erstreckenden, nach außen divergierenden Fingern 51 in Eingriff, die . zusammen eine Biegeplatte 52 bilden.

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Die nach hinten zeigende Fläche der die Biegeplatte 52 bildenden Finger 51 dient als Abstützung für einen sich radial erstreckenden Bereich der elastischen Membran 24 und die Enden der äußeren Bereiche der Pinger 51 werden von einem zu einem Flansch gebogenen Hing 54 abgestützt, der in einen axial gerichteten Bereich 56 der elastischen Membran 24 eingepaßt ist, über den der äußere JJmfangsrand 23 der Membran mit ihrem sich radial erstreckenden Bereich verbunden ist.

Innerhalb des mittleren Bohrungsbereichs 38 des Ventilkörpers 32 ist ein axial nachgiebiges -Ventilverschlußglied 60 angeordnet, dessen rückwärtiges, verdicktes Ende starr an dem vorderen, abgeschrägten, kegelstumpfförmigen Bereich 44 der Bohrung mittels eines Haltegliedes 62 in Form eines mit Außengewinde versehenen zylindrischen Rohrs festgeklemmt ist. Zwischen dem Halteglied 62 und einem an der Ventilbetätigungsstange 48 angebrachten Bund wirkt eine Schraubenfeder 66, um die Stange 48 in rückwärtige Richtung des Gehäuses des Servorgebers in Richtung auf ihre nicht betätigte Lage zu drücken. Das vordere Ende des Ventilverschlußgliedes 60 ist ebenfalls verdickt und bildet eine flache, sich radial erstreckende Fläche 70, die sowohl mit einem äußeren zylindrischen Ventilsitz 72* der durch die Schulter 42 gebildet ist, als auch mit einem inneren, zylindrischen Ventilsitz 74, der am rückwärtigen Ende des Druckgliedes 46 gebildet ist, zusammenwirken kann. Das Innere des vorne verdickten Bereiches des Ventilverschlußgliedes 60 ist mit einem insgesamt ringförmigen Versteifungsring 76«versehen. Zwischen dem vorderen, verdickten Bereich des Ventilverschlußgliedes 60 und einem einwärts gerichteten Flanschbereich 70 am Halteglied 62, wirkt eine sich axial erstreckende Schraubenfeder 78 derart, daß sie den vorderen, verdickten Bereich des Verschlußgliedes

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in Richtung auf die Ventilsitze 72 und 74 drückt.

Das rückwärtige Ende der Bohrung 34 des Ventilkörpers steht mit der Atmosphäre in Verbindung, während der Ventilsitz 72 über einen Durchlaß 82 in einem vorderen, verdickten Bereich 84 des Ventilkörpers 32 und über Zwischenräume zwischen den die Biegeplatte 52 bildenden Fingern mit der vorderen Kammer 28 des Servogebers in Verbindung steht. Die rückwärtige Kammer 26 des Servogebergehäuses steht mit einer Kammer 86 in Verbindung, die in dem verdickten Bereich 84 des Ventilkörpers 32 vor dem Ventilsitz 72 angeordnet ist.

Zwischen ihren Enden liegen die die Biegeplatte 52 bildenden Finger 51 an einem kreisförmigen Auflager 88 an, das neben dem Umfang einer kreisförmigen Auflagerplatte 90 ausgebildet ist, die zentral an einer Abgabestange 92 des Servogebers angebracht ist. Das vordere Ende der Abgabestange 92 tritt in einer fluiddichten Stopfbüchse 98 durch die vordere Abschlußwand des becherförmigen Gehäuseteils· 12 hindurch. Die Auflagerplatte 90 ist gegen die Biegeplatte 52 mittels einer Schraubenfeder 100 vorgespannt, die zwischen der Auflagerplatte 90 und der sich radial erstreckenden Innenfläche des Gehäuseteil 12 wirkt.

Um die inneren Enden der Pinger 51 anzuordnen, ist ein insgesamt becherförmiger Anordnungsring 102 koaxial an der Abgabestange 92 angebracht, wobei seine Grundfläche auf der Auflagerplatte 90 aufruht. Das hintere Ende des Anordnungrings 102 ist mit einem radial auswärts gerichteten Flansch 108 ausgebildet, der starr am rückwärtigen Ende des Ventilkörpers 32 angeordnet ist 5 der Anordnungsring 102 ist dabei mit dem Ventilkörper 32 durch zusammenwirkende Innen- und

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Außengewinde am Anordnungsring 102 und dem Ventilkörper 32 verbunden. Die die Biegeplatte 52 bildenden Finger 51 erstrecken sich frei durch entsprechende längs des Umfangs des becherförmigen Anordnungsring 102 angeordnete Öffnungen 101. Wenn die Finger 51 einmal durch die schlitzartigen öffnungen 101 hindurchgeschoben sind, werden sie von einem Haltering 114 an Ort und Stelle gehalten, der innerhalb des Anordnungsrings 102 unter festem Sitz aufgenommen ist. Der Haltering weist passende Schlitze auf, durch die die Finger hindurchtreten können und ist mit ausgeschnittenen Bereichen 115 (vgl. Fig. 2b) in den Fingern 51 in Eingriff, um die Finger 51 gegen radiales Wegziehen zu sichern.

Der Anordnungsring 102 wird auch verwendet, um das radiale innere Ende der Membran 24 relativ zum Ventilkörper 32 festzulegen, indem ein einwärts gerichteter Bördelbereich 117 der Membran zwischen ihm und den Ventilkörpers 32 eingeklemmt bzw. festgesetzt wird.

Um eine mögliche Bewegung der Finger 51 in. zur Achse des Servogebers paralleler Richtung einzuschränken, ist aus jedem Finger 51 (vgl. Fig. 1a und 1b) ein entsprechender Ansatz 120 ausgestanzt bzw. ausgepreßt, der hinter die radiale, äußere Kante der Auflagerplatte 90 greift, um eine mechanische Verbindung zwischen den Fingern 51 und der Auflagerplatte 90 zu schaffen. Der beschriebene Servogeber arbeitet wie folgt: Im nicht betätigten Zustand ist, wie in Fig. 1 gesehen, das Druckglied 46 mittels der von der Feder 100 über die Biegeplatte 51 ausgeübten Kraft nach rechts gedrängt, so daß der Ventilsitz 74 am Druckglied 46 mit der Fläche 70 am Ventilverschlußglied 76 in Eingriff ist und das letztere nach rechts drückt. Unter diesen Bedingungen sind beide inneren Kammern 26 und 28 des Gehäuses

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durch das erste Tellerventil, das von den Teilen 70, 74 gebildet ist, von der Atmosphäre getrennt, aber untereinander über den Durchlaß 82 und ein offenes, zweites Tellerventil, das von dem anderen Ventilsitz 72 und der Fläche 70 des Ventilverschlußgliedes 76 gebildet ist, miteinander verbunden. Beide Kammern 26 und 28 sind in diesem Zustand des Servogebers über einen Unterdruckanschluß 119 an Unterdruck angeschlossen; der Servogeber ist in seinem "Unterdruck-Zustand".

Eine Bewegung der Betätigungsstange 48 nach links, beispielsweise durch Betätigung eines Fußpedals, nimmt das Druckglied 46 mit. Während dieser Bewegung bleibt das erste Tellerventil aufgrund der Wirkung der Feder 78 geschlossen. Allmählich kommt die Fläche 70 des Ventilverschlußgliedes 76 mit dem Ventilsitz 72 in Eingriff, so daß das zweite Tellerventil schließt und die Kammern 26, 28 voneinander trennt. Eine weitere Bewegung des Druckgliedes 46 nach links bewirkt, daß sich der Ventilsitz 74- von der Fläche 70 trennt und das erste Tellerventil somit öffnet und die rückwärtige Kammer 26 mit der Atmosphäre verbindet. Der so an der Membran entwickelte Druckunterschied wirkt in die Sichtung, daß er die Membran und die Biegeplatte 51 nach links gegen die Kraft der Feder 100 verschiebt, wobei diese Bewegung über die Auflagerplatte 90 auf die Abgabestange 92 übertragen wird.

Die auf die Biegeplatte 51 als Wirkung des Druckunterschiedes wirkenden Kräfte bewirken, daß sich die Biegeplatte 51 konisch um das Auflager 88 verformt und dadurch eine nach rückwärts gerichtete Reaktionskraft ausübt, die auf das Druckglied und dann auf die Betätigungsstange 48 übertragen wird, um einem Benutzer der Bremse ein "Gefühl" zu vermitteln.

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In den Pig. 2a und 2b ist eine andere Möglichkeit dargestellt, die Finger 51 mit der Auflagerplatte 90 mechanisch zu verbinden. In dieser Ausführungsform ist ein Ring 122 vorgesehen, der auf der rückwärtigen (rechten) Fläche der Biegeplatte 52 aufruht und eine Mehrzahl Ansätze 124-aufweist, die durch die radialen Zwischenräume 126 zwischen benachbarten Fingern 51, die die Biegeplatte 52 bilden, hindurchragen. Wie in Fig. 2b dargestellt, können diese Zwischenräume 126 durch die Ausbildung von Aussparungen 128 in den Seiten der Finger etwas erweitert sein, damit die Ansätze 124- frei hindurchtreten können. Die Ansätze 124-greifen über den äußeren Umfangsrand der Auflagerplatte 90, so daß die mechanische Verbindung gebildet ist.

Eine weitere Möglichkeit, die Finger 51 und die Auflagerplatte 90 mechanisch zu verbinden, ist in den Fig. 3a und 3b dargestellt. In dieser Ausführungsform ist ein Ring 130 vorgesehen, der auf der rückwärtigen (rechten) Seite der Biegeplatte 52 ruht und eine Mehrzahl von Paaren von Ansätzen 132a, 132b aufweist, die sich durch entsprechende Paare von Öffnungen 134-a, 134-b in den Fingern 51 hindurch erstrecken. Wie in Fig. 3a dargestellt, sind die äußeren Ansätze 132b langer als die Ansätze 132a und greifen über den äußeren umfangsrand der Auflagerplatte 90, um die mechanische Verbindung zu bilden. Die inneren Ansätze 132a ragen deshalb durch die öffnungen 134-a der Finger 51, um den Ring I30 in Lage zu halten. Um eine Drehung der Auflagerplatte 90 relativ zu dem kreisförmigen Ring I30 zu verhindern, kann der Umfang der Auflagerplatte 90 mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitzen oder Ausnehmungen 131 versehen sein, die entsprechende Ansätze 132b aufnehmen.

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Claims

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1.1 Mit Druckunterschied betriebener Servogeber für eine """"HFahrzeugbr ems anlage mit einem von einer als elastische Membran ausgebildeten beweglichen Wand in wenigstens zwei Kammern unterteilten Gehäuse, wobei die elastische Membran von einer Biegeplatte abgestützt ist, die als radial geschlitzte Ringplatte aus einer Mehrzahl sich radial er- - streckender und an winkelig regelmäßig voneinander entfernten, radial festgelegten Stellen gehaltener Finger gebildet ist, und mit einer ringförmigen Auflagerplatte, die koaxial an einer Abgabestange des Servogebers angebracht ist und ein kreisförmiges Auflager bildet, um das die Biegeplatte konisch verformbare ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Auflagerplatte (90) mechanisch mit den Fingern (51), die die Biegeplatte (52) bilden, gekuppelt ist.

2. Servogeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Auflagerplatte (90) mittels einer Mehrzahl von an den Fingern (51) ausgebildeten Ansätzen (120), die über den Umfangsrand der Auflagerplatte (90) greifen, mit den Fingern (51) mechanisch¹gekuppelt ist.

3. Servogeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ansätze (120) aus den Fingern (51) an Stellen zwischen den radial inneren und äußeren Enden der Finger (51) gestanzt sind.

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4. Servogeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Auflagerplatte (90) mit den Fingern (51) mittels eines Eings (122; I30) gekuppelt ist, der an der von der Auflagerplatte (90) abgewandten Seite der Biegeplatte (52) anliegt.

5. Servogeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Ring (122) eine Mehrzahl Ansätze (124) aufweist, die sich durch die radial erstrekkenden Zwischenräume (126) zwischen benachbarten Fingern (51) hindurcherstrecken und über den Umfangsrand der Auflagerplatte (90) greifen.

6. Servogeber nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Seitenkanten der Finger (5Ό Schlitze (128) aufweisen, mit denen die Breite der sich radial erstreckenden Zwischenräume (126), durch die sich die Ansätze (124) erstrecken, vergrößert wird.

7. Servogeber nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Ring (130) eine Mehrzahl von paarweise angeordneten Ansätzen (132a, 132b) aufweist, wobei ein erster Ansatz (*132a) jedes Paares durch eine erste Öffnung (13^a) in einem zugehörigen Finger (5Ό hindurchragt und der zweite Ansatz (132b) des Paares durch eine zweite öffnung (134-b) in dem Finger (5Ό hindurchragt und über den Umfangsrand der Auflagerplatte (90) greift.

8. Servogeber nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß der Umfangsrand der Auflagerplat te (90) eine Mehrzahl von sich in Ümfangsrxchtung erstreckenden Schlitzen (131) aufweist, die entsprechende zweite Ansätze (132b), die von dem Eing (131) vorstehen,

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aufnehmen, um eine relative Drehung zwischen Auflagerplatte (90) und Abbiegeplatte (52) zu verhindern.

9. Servogeber nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Ansatz (132a) jedes Paares relativ zur Achse des Servogebers radial innerhalb des zweiten Ansatzes (132b) dieses Paares angeordnet ist.

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