DE2808622A1 - PNEUMATIC POWER AMPLIFIER - Google Patents
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TOKICO LTD. 6-3, Fujimi 1-chome, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken, JapanTOKICO LTD. 6-3, Fujimi 1-chome, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken, Japan
Pneumatischer KraftverstärkerPneumatic booster
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Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Kraftverstärker, der überall dort zur Anwendung gelangen kann, wo eine Kraft verstärkt werden soll. Der pneumatische Kraftverstärker gelangt beispielsweise bei einem hydraulischen Fahrzeugbremssystem oder dgl. zur Anwendung.The invention relates to a pneumatic booster that can be used anywhere can be used where a force is to be amplified. The pneumatic booster works for example at one hydraulic vehicle braking system or the like. For use.
Bekannte pneumatische Kraftverstärker dieser Art sind versehen mit einem Hauptkörper, einer Kolbenplatte zur Aufnahme einer Differentialdruckkraft, die zwischen zwei im Hauptkörper gebildeten Kammern erzeugt wird, einem zylindrischen Ventilkörper mit einer Ventileinrichtung zur Steuerung der Strömungsverbindung zwischen den beiden Kammern und zwischen der einen Kammer und der Atmosphäre und einer Bajonettverbindung zwischen der Kolbenplatte und dem Ventilkörper.Known pneumatic power amplifiers of this type are provided with a Main body, a piston plate for absorbing a differential compressive force that is generated between two chambers formed in the main body, a cylindrical valve body with a valve device for controlling the flow connection between the two chambers and between the one chamber and the atmosphere and a bayonet connection between the piston plate and the valve body.
Bei pneumatischen Kraftverstärkern dieser Art, bei denen der Kraftkolben der Verstärkervorrichtung aus einem etwa in einem mittigen Teil eines Hauptkörpers des Kraftverstärkers angeordneten Ventilkörper sowie aus einer Kolbenplatte besteht, die den Ventilkörper umgibt und die beidseits einer Membran wirkende Differentialdruckkraft aufnimmt, ist es üblich, die Kolbenplatte am Ventilkörper mittels einer Vielzahl von Bolzen festzulegen, wobei der Innenumfang der Membran dazwischen angeordnet ist. Zu diesem Zweck sind die Bolzen üblicherweise durch entsprechende Durchgangsöffnungen der Kolbenplatte hindurchgeführt und in Gewindebohrungen des Ventilkörpers eingeschraubt. Da jedoch im Ventilkörper ein Luftdurchlaß gebildet ist, um im unbetätigten Zustand des Kraftverstärkers die beiden gegenüberliegenden Seiten der Membran miteinander zu verbinden, ist es erforderlich, die Gewindebohrungen außerhalb des Luftdurchlasses anzuordnen, so daß dadurch der Durch-With pneumatic power amplifiers of this type, in which the power piston the booster device from a valve body arranged approximately in a central part of a main body of the booster and consists of a piston plate that surrounds the valve body and absorbs the differential pressure force acting on both sides of a membrane, it is It is common practice to fix the piston plate to the valve body by means of a plurality of bolts, with the inner circumference of the diaphragm in between is arranged. For this purpose, the bolts are usually passed through corresponding through openings in the piston plate and screwed into threaded holes in the valve body. However, since an air passage is formed in the valve body to in the inactivated state of the To connect the two opposite sides of the diaphragm together, it is necessary to use the threaded holes to be arranged outside the air outlet, so that the passage
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messer des Ventilkörpers zwangsläufig vergrößert wird. Weiterhin muß die Tiefe oder Länge der Gewindebohrungen ausreichend groß sein, um eine vorbestimmte Schraubenanziehkraft zu gewährleisten, was aber ebenfalls die Dicke des Ventilkörpers vergrößert. Da die Gewindebohrungen weiterhin beim Anziehen der Schraubbolzen Spannkräfte aufnehmen und auch thermischen Belastungen unterworfen sind, wenn der Ventilkörper aus Kunstharz geformt ist, ergeben sich hinsichtlich der Festigkeit bzw. Belastbarkeit Probleme. Da schließlich der Kopf der jeweiligen Bolzen aus der Oberseite der Kolbenplatte herausragt, treten auch aus diesem Grund Probleme auf, wenn die Größe des Kraftverstärkers verringert werden soll.diameter of the valve body is inevitably enlarged. Furthermore must the depth or length of the threaded holes be sufficiently large to ensure a predetermined screw tightening force, but what also increases the thickness of the valve body. Since the threaded holes continue to absorb clamping forces when the screw bolts are tightened and are also subjected to thermal loads when the valve body is molded from synthetic resin, there are problems in terms of strength or resilience. Since finally the head of the respective For this reason, too, when the booster is reduced in size, when the booster is reduced in size, when the bolt protrudes from the top of the piston plate, problems arise shall be.
Zur Beseitigung dieser Probleme ist schon ein pneumatischer Kraftverstärker vorgeschlagen worden (japanische Gebrauchsmusteranmeldung 17 87 94/75), der versehen ist mit einer Kolbenplatte zur Aufnahme einer Differenzdruckkraft, die zwischen zwei in einem Hauptkörper des Kraftverstärkers gebildeten Kammern wirken, einem zylindrischen Ventilkörper mit einer Ventileinrichtung zur Steuerung der Verbindung zwischen den beiden Kammern und zwischen der einen Kammer sowie der Atmosphäre, einer Öffnung spezieller Ausbildung im Mittelteil der Kolbenplatte und einem an einem Ende des Ventilkörpers angeordneten Kopfteil von entsprechender spezieller Ausbildung derart, daß das Kopfteil lediglich in einer speziellen Relativstellung zur öffnung in diese eingepaßt werden kann und mit einem an das Kopfteil angrenzenden Halsteil, das drehbar in der Öffnung der Kolbenplatte aufgenommen ist. Bei diesem Kraftverstärker werden die Kolbenplatte, die Membran und der Ventilkörper dadurch aneinander festgelegt, daß das Kopfteil des Ventilkörpers bei zwischen dem Ventilkörper und der Kolbenplatte angeordneter Membran durch die öffnung der Kolbenplatte hindurchgeführt und sodann die Kolbenplatte über einen vorbestimmten Winkel gegenüber dem Halsteil des Ventilkörpers um dieses herumverdreht wird. Hierbei wird jedoch eine Relatiwerdrehung zwischen dem Ventilkörper und der KolbenplatteA pneumatic power amplifier is already available to eliminate these problems has been proposed (Japanese utility model application 17 87 94/75), which is provided with a piston plate for receiving a Differential pressure force acting between two in a main body of the booster formed chambers act, a cylindrical valve body with a valve device for controlling the connection between the two chambers and between the one chamber and the atmosphere, an opening of special design in the central part of the piston plate and a head part arranged at one end of the valve body of a corresponding special design in such a way that the head part only fits into the opening in a special position relative to the opening can be and with a neck part adjoining the head part, which is rotatably received in the opening of the piston plate. With this one For power amplifiers, the piston plate, the diaphragm and the valve body are fixed to one another in that the head part of the valve body with the membrane arranged between the valve body and the piston plate passed through the opening of the piston plate and then the Piston plate is rotated about a predetermined angle with respect to the neck part of the valve body around this. Here, however a relative rotation between the valve body and the piston plate
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2 R η ρ· & 22 R η ρ & 2
nach der Durchführung des Festklemmvorganges lediglich aufgrund der Membran, die sich einer solchen Relatiwerdrehung in Richtung ihrer Dickenerstreckung widersetzt, verhindert, weswegen bei längerem Gebrauch des Kraftverstärkers Probleme dahingehend auftreten, daß sich der Ventilkörper und die Kolbenplatte relativ zueinander verdrehen, und zwar in Abhängigkeit von sowie aufgrund der Schwingungen und des Umstandes, daß die Membran aufgrund der ständig auf sie ausgeübten Belastung denjenigen Widerstand, den sie ursprünglich der Relatiwerdrehung entgegensetzte, verringert. Es kann sich daher im schlimmsten Fall ergeben, daß sich die Kolbenplatte vom Ventilkörper löst.after carrying out the clamping process only due to the Membrane, which is such a relative rotation in the direction of their Resists thickness stretching, which is why when the booster is used for a long time, problems arise that arise the valve body and the piston plate rotate relative to each other, depending on and due to the vibrations and the fact that the membrane, due to the stress constantly exerted on it, has the same resistance that it originally had to the relative rotation opposed, diminished. In the worst case, it can therefore happen that the piston plate becomes detached from the valve body.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem pneumatischen Kraftverstärker der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung der geschilderten Nachteile derart auszugestalten, daß die Relatiwerdrehung zwischen der Kolbenplatte und dem Ventilkörper wirksam gesteuert bzw. begrenzt wird, um dadurch ein Lösen der bajonettartigen Verbindung zwischen diesen Teilen nach längerer Betriebs zeit, beispielsweise aufgrund des Einflusses von Schwingungen oder dgl., zu verhindern.The invention is based on the object of the pneumatic power amplifier of the generic type to eliminate the disadvantages described in such a way that the relative rotation between the Piston plate and the valve body is effectively controlled or limited, thereby releasing the bayonet-like connection between them To prevent parts after a long period of operation, for example due to the influence of vibrations or the like.
Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch i. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen enthalten.The features of the invention created to solve this problem emerge from claim i. Advantageous embodiments thereof are contained in the further claims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, an der Kolbenplatte ein Drehsteuerglied vorzusehen, um die Relatiwerdrehung zwischen der Kolbenplatte und dem Ventilkörper derart zu steuern, daß dann, wenn das Kopfteil des Ventilkörpers durch die Öffnung der Kolbenplatte hindurchgeführt und die Kolbenplatte über einen vorbestimmten Winkel hinweg gegenüber dem Ventilkörper verdreht worden ist, das Drehsteuerglied mit der Außenumfangsf lache des Kopf teils des Ventilkörpers in Eingriff kommen kann, um zwischen diesen Teilen die Relatiwerdrehung innerhalb des vorbestimmten Winkels zu steuern.The invention is based on the idea of a rotary control member on the piston plate to be provided to control the relative rotation between the piston plate and the valve body such that when the head part of the valve body is passed through the opening of the piston plate and the piston plate has been rotated through a predetermined angle with respect to the valve body, the rotation control member with the outer circumference f Pool of the head part of the valve body can come into engagement to between these parts the relative rotation within the predetermined Control angle.
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Auf diese Weise wird durch das an der Kolbenplatte festgelegte Drehsteuerglied, das mit einem bestimmten Teil in Eingriff mit dem Ventilkörper kommt, die Relatiwerdrehung zwischen dem Ventilkörper und der Kolbenplatte begrenzt und ein Lösen der Bajonettverbindung verhindert. In this way, the rotary control member fixed on the piston plate, that comes with a certain part in engagement with the valve body, the relative rotation between the valve body and the piston plate and prevents loosening of the bayonet connection.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in:
Fig. 1 im Längsschnitt einen pneumatischen Kraftverstärker;1 shows a pneumatic force amplifier in longitudinal section;
Fig. 2 vergrößert das wesentliche Teil der Erfindung in Seitenansicht undFig. 2 enlarges the essential part of the invention in side view and
Fig. 3 im Querschnitt gemäß Linie ΠΙ-ΙΠ nach Fig. 2;3 in cross section along line ΠΙ-ΙΠ according to FIG. 2;
Fig. 4 vergrößert eine abgewandelte Ausführungsform in Seitenansicht und4 shows an enlarged side view of a modified embodiment and
Fig. 5 im Querschnitt sowieFig. 5 in cross section as well
Fig. 6 eine weitere abgewandelte Ausführungsform.6 shows a further modified embodiment.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt der dargestellte pneumatische Kraftverstärker einen Hauptkörper 1, einen Ventilkörper 2, der verschieblich in einem am Hauptkörper 1 befestigten Dichtglied 2' gelagert ist, eine Kolbenplatte 3 und eine Membran 4, die das Innere des Hauptkörpers 1 in zwei Kammern A, B unterteilt und bei der Aufnahme einer Differenzdruckkraft mit der Kolbenplatte 3 zusammenwirkt. Am inneren Ende des Ventilkörpers 2 ist ein Kopfteil 2 a vorgesehen, das in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise einen'«tchtkreisförmigen, d. h. unrunden Querschnitt besitzt. Im Mittelteil der Kolbenplatte 3 ist eine öffnung 3a mit einer dem Kopfteil 2a entsprechenden Ausbildung gebildet, so daß das Kopfteil 2aAs can be seen from Fig. 1, the illustrated pneumatic booster comprises a main body 1, a valve body 2 which is slidably supported in a sealing member 2 'attached to the main body 1, a Piston plate 3 and a diaphragm 4, which divides the interior of the main body 1 into two chambers A, B and when receiving a differential pressure force cooperates with the piston plate 3. At the inner end of the Valve body 2, a head part 2a is provided, which in the manner shown in FIG. H. non-circular cross-section owns. In the middle part of the piston plate 3 is an opening 3a with one of the Head part 2a formed corresponding training, so that the head part 2a
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des Ventilkörpers 2 in einer bestimmten speziellen Stellung in bezug auf die öffnung 3a der Kolbenplatte 3 in diese öffnung 3a eingeführt werden kann. Die Gestalt des Kopfteils 2a des Ventilkörpers 2 und der Öffnung 3a der Kolbenplatte 3 kann durch jede gewünschte unrunde Form, die einen eingeschriebenen Kreis geeigneter Abmessung aufweist, gebildet sein, wie beispielsweise durch ein Quadrat, ein Sechseck, ein Achteck oder auch durch einen Kreis mit einem Ausschnitt oder vorspringenden Teil an einem Teil seines Umfangs, so daß die genannten Teile in einer speziellen Lagebeziehung zueinander aneinander festgelegt werden können. An das Kopfteil 2a des Ventilkörpers 2 grenzt ein Halsteil 2b an, so daß sich auf diesem die Kolbenplatte 3 verdrehen kann, wenn das Kopfteil 2a des Ventilkörpers 2 durch die Öffnung 3a der Kolben-of the valve body 2 in a certain special position with respect to can be introduced into this opening 3a on the opening 3a of the piston plate 3 can. The shape of the head part 2a of the valve body 2 and the opening 3a of the piston plate 3 can be any desired non-round shape, which has an inscribed circle of suitable size, such as a square, a hexagon, a Octagon or by a circle with a cutout or protruding part on part of its circumference, so that the named Parts can be fixed to one another in a special positional relationship to one another. The head part 2a of the valve body 2 borders Neck part 2b, so that the piston plate 3 can rotate on this when the head part 2a of the valve body 2 through the opening 3a of the piston
/3
platte hindurchgeführt ist. Die querschnittliche Ausbildung des Halsteiles 2b kann von jeder geeigneten Form sein, um die Relatiwerdrehung der
Kolbenplatte 3 zu ermöglichen, wenn das Halsteil 2b in der öffnung 3a
angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist jedoch die querschnittliche Ausgestaltung
des Halsteiles 2b im Hinblick auf die Belastbarkeit derart bestimmt, daß sie den eingeschriebenen Kreis des Kopfteiles 2a darstellt.
An das Halsteil 2b grenzt ein Ringvorsprung oder eine Schulter 2c an, die mit der Kolbenplatte 3 zusammenwirkt, wenn der Innenumfang der Membran
4 zwischen der Kolbenplatte 3 und der Schulter 2c festgeklemmt wird. Am Innenumfang der Membran 4 ist ein Ringvorsprung 4a gebildet,
der in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise in Richtung der Dickenerstrekkung der Membran 4 ragt, wenn auf diese keine Druckkraft aufgebracht
ist./ 3
plate is passed through. The cross-sectional configuration of the neck part 2b can be of any suitable shape in order to enable the relative rotation of the piston plate 3 when the neck part 2b is arranged in the opening 3a. Advantageously, however, the cross-sectional configuration of the neck part 2b with regard to the load-bearing capacity is determined in such a way that it represents the inscribed circle of the head part 2a. An annular projection or shoulder 2c adjoins the neck part 2b and cooperates with the piston plate 3 when the inner circumference of the diaphragm 4 is clamped between the piston plate 3 and the shoulder 2c. On the inner circumference of the diaphragm 4, an annular projection 4a is formed, which protrudes in the manner shown in FIG. 3 in the direction of the thickness of the diaphragm 4 when no compressive force is applied to it.
Demgemäß wird der beschriebene Kraftkolben dadurch gebildet, daß der Innenumfang der Membran 4 am Ringvorsprung 2c des Ventilkörpers 2 angeordnet wird, das Kopfteil 2a des Ventilkörpers 2 in die Öffnung 3a der Kolbenplatte 3 eingepaßt wird, wobei zwischen diesen Teilen eine spezielle Winkellagebeziehung aufrechterhalten wird, die KolbenplatteAccordingly, the power piston described is formed in that the Inner circumference of the membrane 4 is arranged on the annular projection 2c of the valve body 2, the head part 2a of the valve body 2 into the opening 3a the piston plate 3 is fitted, a special angular positional relationship being maintained between these parts, the piston plate
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gegen die Federkraft des Innenumf angsteils der Membran 4 in Richtung der Achse des Ventilkörpers 2 gedrückt wird, so daß das Kopfteil 2a des Ventilkörpers 2 vollständig durch die Öffnung 3a der Kolbenplatte hindurchgeführt wird, und daß schließlich die Kolbenplatte 3 über einen vorbestimmten Winkel um das Halsteil 2b relativ zu diesem verdreht wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist es möglich, wie aus Fig. 2 ersichtlich, durch Verdrehen der Kolbenplatte 3 um einen geeigneten Winkel, der kleiner ist als 90° (und vorzugsweise 45° beträgt),die Membran 4 aufgrund der Federkraft des Innenumf angsteils der Membran 4, insbesondere deren Ringvorsprungs 4a, sicher zwischen der Kolbenplatte 3 und dem Ventilkörper 2 festzuklemmen. Der Ringvorsprung 4a der Membran 4 kann auch weggelassen und statt dessen an dem der Membran 4 zugekehrten Innenumfang der Kolbenplatte 3 ein Ringvorsprung vorgesehen werden. Es weist daher der beschriebene Kraftkolben den Ventilkörper 2, die Membran 4 und die Kolbenplatte 3 auf, die ohne Verwendung von Bolzen oder dgl. gleichsam einstückig fest miteinander verbunden sind, indem die Kolbenplatte 3 über den vorbestimmten Winkel gegenüber dem Ventilkörper 2 verdreht worden ist (sogenannte Bajonettverbindung) . Danach wird dann das Außenumfangsteil der Membran 4 zwischen den Gehäuseteilen la, Ib des Hauptkörpers 1 festgeklemmt.against the spring force of the inner circumference part of the membrane 4 in the direction the axis of the valve body 2 is pressed so that the head part 2a of the valve body 2 completely through the opening 3a of the piston plate is passed through, and that finally the piston plate 3 rotates through a predetermined angle about the neck part 2b relative to this will. In the embodiment shown, it is possible, as can be seen from FIG. 2, by rotating the piston plate 3 by a suitable one Angle that is less than 90 ° (and preferably 45 °), the The diaphragm 4 is securely clamped between the piston plate 3 and the valve body 2 due to the spring force of the inner circumference part of the diaphragm 4, in particular its annular projection 4a. The ring projection 4a the diaphragm 4 can also be omitted and instead an annular projection on the inner circumference of the piston plate 3 facing the diaphragm 4 are provided. The power piston described therefore has the valve body 2, the membrane 4 and the piston plate 3, which are not used by bolts or the like. Are as it were in one piece firmly connected to each other by the piston plate 3 over the predetermined angle has been rotated in relation to the valve body 2 (so-called bayonet connection) . Thereafter, the outer peripheral part of the membrane 4 is then clamped between the housing parts 1 a, 1 b of the main body 1.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, ist weiterhin ein Ring 4' vorgesehen, der in eine -Ringnut der Membran 4 eingepaßt ist, um zu verhindern, daß sich das Innenumfangsteil der Membran 4 radial nach außen bewegt, was sich ansonsten aufgrund der von der Kolbenplatte 3 und dem Ventilkörper 2 erzeugten Druckbelastung und einer Zugbelastung ergeben könnte, die während des Gebrauchs des Kraftverstärkers auf das radial äußere Teil der Membran 4 wirkt.As can be seen in particular from Fig. 3, a ring 4 'is also provided, which is fitted into a ring groove of the diaphragm 4 to prevent the inner peripheral part of the diaphragm 4 from moving radially moves outside, which is otherwise due to the pressure load generated by the piston plate 3 and the valve body 2 and a tensile load which acts on the radially outer part of the diaphragm 4 during use of the force amplifier.
Der pneumatische Kraftverstärker weist weiterhin Reaktionshebel 7 und Zapfen 8 auf, die zwischen einer Deckelplatte 9 und einer PlatteThe pneumatic power amplifier also has reaction lever 7 and pin 8, which is between a cover plate 9 and a plate
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angeordnet sind. An der Deckelplatte 9 sind Klinken 9a gebildet, die in öffnungen 10a der Platte 10 eingeführt sind, um die Deckelplatte 9 mit der Platte 10 zu verbinden. Die Platte 10 weist weiterhin einen Flansch 10b, der in einer Ringnut 2d des Ventilkörpers 2 eingeführt ist, sowie ein Klinkenteil 1Od auf, das an das Außenumfangsteil 2e des Kopfteils 2a des Ventilkörpers 2 anschlagen kann und dadurch die Relativdrehung zwischen dem Ventilkörper 2 und der Kolbenplatte 3 steuert. Das heißt, die Platte wird dann, wenn der Kraftkolben in der zuvor beschriebenen Weise zusammengebaut worden, ist, an der linken Seite des Ventilkörpers 2 und der Kolbenplatte 3 gedrückt bzw. gepreßt, so daß der Flansch 10b der Platte in die Nut 2d des Ventilkörpers 2 eingepaßt wird, um die Relativlagebeziehung zwischen der Kolbenplatte 3 und der Platte 10 in radialer Richtung zu steuern, und daß das Klinkenteil 1Od der Platte 10 in einen der zwischen der Kolbenplatte 3 und dem Ventilkörper 2 gebildeten Zwischenräumen 11 eingeführt wird, um diese Teile derart miteinander zu verbinden, daß das Klinkenteil 1Od der Platte 10 nahe einem ganz allgemein ebenen Außenumfangsteil 2e des Kopf teils 2a des Ventilkörpers 2 angeordnet ist. In diesem Zustand erstreckt sich das Klinkenteil 1Od, wie deutlich aus Fig. 3 ersichtlich, bis zu einer Stelle nahe dem Innenumfang der öffnung 3a der Kolbenplatte 3, wodurch sich die Platte 10 gegenüber der Kolbenplatte 3 nicht verdrehen kann, wenn das Klinkenteil 1Od in Eingriff mit dem Innenumfang der öffnung 3a steht. Wenn daher die Kolbenplatte 3 relativ zum Ventilkörper 2 verdreht wird, kommt das Klinkenteil 1Od in Eingriff mit dem Innenumfang der Öffnung 3a der Kolbenplatte 3 und außerdem auch in Eingriff mit dem Außenumfang 2e des Kopfteiles 2a des Ventilkörpers 2, wodurch die Relativdrehung auf ein Ausmaß begrenzt wird, das kleiner ist als der zuvor in Verbindung mit dem Zusammenbau- bzw. Montagevorgang erwähnte vorbestimmte Winkel.are arranged. On the cover plate 9 pawls 9a are formed, which in Openings 10a of the plate 10 are introduced to the cover plate 9 with the plate 10 to connect. The plate 10 also has a flange 10b, which is inserted in an annular groove 2d of the valve body 2, as well as a latch part 1Od, which is attached to the outer peripheral part 2e of the head part 2a of the Valve body 2 can strike and thereby controls the relative rotation between the valve body 2 and the piston plate 3. That is, the record is then, when the power piston has been assembled in the manner described above, on the left side of the valve body 2 and the Piston plate 3 pressed so that the flange 10b of the plate is fitted into the groove 2d of the valve body 2 in order to establish the relative positional relationship to control between the piston plate 3 and the plate 10 in the radial direction, and that the pawl part 1Od of the plate 10 in one of the interstices 11 formed between the piston plate 3 and the valve body 2 are inserted in order to connect these parts to one another in such a way that that the pawl part 1Od of the plate 10 near a generally flat outer peripheral part 2e of the head part 2a of the valve body 2 is arranged is. In this state, the pawl part 10d extends, as can be clearly seen from FIG. 3, up to a point near the inner circumference the opening 3a of the piston plate 3, whereby the plate 10 is opposite the piston plate 3 cannot rotate when the pawl part 10d is in engagement with the inner circumference of the opening 3a. Therefore, if the Piston plate 3 is rotated relative to the valve body 2, the pawl part 1Od comes into engagement with the inner circumference of the opening 3a of the piston plate 3 and also in engagement with the outer circumference 2e of the head part 2a of the valve body 2, whereby the relative rotation on a Extent is limited which is smaller than the predetermined angle mentioned above in connection with the assembling process.
Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 ist an der Kolbenplatte 3 ein Klinkenteil 3b vorgesehen, das mit einer entsprechenden Öffnung 10c der Platte 10 in Eingriff kommen kann, umdie Relativ-In the modified embodiment according to FIGS. 4 and 5 is at the Piston plate 3 a pawl part 3b is provided with a corresponding Opening 10c of the plate 10 can come into engagement to the relative-
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drehung zwischen der Kolbenplatte 3 und der Platte 10 zu steuern. Bei der dargestellten Ausführungsform kann das Klinkenteil 1Od der Platte lediglich derart wirken, daß es die Relativdrehung zwischen der Platte und dem Ventilkörper 2 begrenzt. Da die Relativdrehung zwischen der Platte 10 und der Kolbenplatte 3 innerhalb eines äußerst kleinen Größen bereiches (der durch die Abmessungstoleranzen bestimmt ist) gesteuert werden kann, kann auch die Relativdrehung zwischen der Kolbenplatte 3 und dem Ventilkörper 2 auf einen kleinen Bereich begrenzt werden. Selbstverständlich kann auch, um den Zusammenbauvorgang zu vereinfachen, eine Vielzahl von in gleichem Abstand zueinander angeordneter Klinkenteile 3b vorgesehen sein, die, wie aus Fig. 6 ersichtlich, jeweils mit entsprechend geformten Öffnungen 10c der Platte 10 in Eingriff kommen können. Bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 6 schlägt das Klinkenteil 1Od der Platte 10 normalerweise an die ganz allgemein ebenverlaufende Außenumfangsfläche 2e des Kopfteiles 2a des Ventilkörpers an, während demgegenüber bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 2 und 4 zwischen der radial inneren Fläche des Klinkenteils 1Od und der Außenumfangsfläche 2e des Kopfteiles 2a des Ventilkörpers 2 ein Zwischenraum vorliegt.Rotation between the piston plate 3 and the plate 10 to control. at In the embodiment shown, the pawl part 10d of the plate can only act in such a way that there is the relative rotation between the plate and the valve body 2 limited. Since the relative rotation between the plate 10 and the piston plate 3 is within an extremely small size range (which is determined by the dimensional tolerances) can be controlled, the relative rotation between the piston plate 3 can also be controlled and the valve body 2 can be limited to a small area. Of course, in order to simplify the assembly process, a plurality of equally spaced pawl parts 3b can be provided which, as can be seen from FIG. 6, each with correspondingly shaped openings 10c of the plate 10 in engagement can come. In this embodiment according to FIG. 6, the pawl part 10d of the plate 10 normally strikes the generally flat one Outer circumferential surface 2e of the head part 2a of the valve body, while in contrast in the embodiments according to FIG and 4 between the radially inner surface of the pawl part 10d and the outer circumferential surface 2e of the head part 2a of the valve body 2, a space is present.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen dient die Platte 10 zur Lagerung der Reaktionshebel 7 und weist Zapfen 8 auf, die als Schwenkstellen bezüglich der Hin- und Herbewegung der Reaktionshebel 7 wirken, weshalb auch die Relativdrehung zwischen dem Ventilkörper 2 und der Kolbenplatte 3 innerhalb eines gewünschten Größenbereichs wirksam gesteuert ist, ohne die Anzahl der Einzelteile vergrößern zu müssen. Es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, ein zu den wesentlichen Bauteilen des Kraftverstärkers gesondertes Teil vorzusehen, das unverdrehbar an der Kolbenplatte 3 festgelegt und mit der Außenumfangsfläche 2e des Kopfteils 2a des Ventilkörpers 2 in Eingriff bringbar ist.In the embodiments described, the plate 10 is used for storage the reaction lever 7 and has pins 8, which act as pivot points with respect to the reciprocating movement of the reaction lever 7, which is why the relative rotation between the valve body 2 and the piston plate 3 is effectively controlled within a desired size range without to have to increase the number of items. It goes without saying, however It is also possible to provide a part that is separate from the essential components of the power amplifier and that cannot rotate on the piston plate 3 and can be brought into engagement with the outer circumferential surface 2e of the head part 2a of the valve body 2.
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Im folgenden seien kurz Ausbildung und Wirkungsweise des pneumatischen Kraftverstärkers gemäß Fig. 1 erläutert.The following briefly describes the training and mode of operation of the pneumatic Power amplifier according to FIG. 1 explained.
Wenn eine einem nicht dargestellten Bremspedal oder dgl. zugeordnete Betätigungsstange 5 nicht betätigt, d. h. nicht gedrückt ist, sind der Ventilkörper 2 und die Kolbenplatte 3 durch eine Rückholfeder 6 nach rechts gemäß Fig. 1 gedrückt, so daß an der Membran 4 vorgesehene Anschläge 4tr mit der Seitenwand des Hauptkörperteiles Ib in Eingriff stehen. In diesem Zustand steht die Kammer A, die ständig an eine Vakuumquelle, beispielsweise an nicht dargestellten Ansaugstutzen eines Motors, angeschlossen ist, mit der Kammer B in Verbindung, und zwar über einen Zwischenraum zwiscLen einer Schwenkplatte 23 und der Deckelplatte 9, Zwischenräume zwischen den Reaktionshebeln 7, einen im Ventilkörper 2 vorgesehen Durchlaß 2f, einem Zwischenraum zwischen einem Ventilsitz 12 und einem Tellerventil 13, einen Ringraum im Ventilkörper 2 und schließlich über einen radialen Durchlaß 15. Die Betätigungsstange 5 wird durch eine Rückholfeder 16 in der zurückgezogenen Stellung gemäß Fig. 1 gehalten. Wenn dann die Betätigungsstange 5, beispielsweise durch Niederdrücken des Bremspedals, gegen die Kraft der Rückholfeder 16 nach links bewegt wird, bewegt sich auch das Tellerventil 13 gegenüber dem Ventilkörper 2 nach links, der seinerseits zu diesem Zeitpunkt stationär verbleibt, so daß dadurch das Tellerventil 13 mit dem Ventilsitz 12 in Eingriff kommt und auf diese Weise die Strömungsverbindung zwischen den Kamme rn A, B unterbricht. Wenn die Betätigungsstange 5 sich weiter nach links bewegt, löst sich ein Ventilsitz 17', der an einem verschieblich im Ventilkörper 2 angeordneten und der Betätigungsstange 5 zugeordneten Kolben 17 vorgesehen ist, vom Tellerventil 13, wodurch eine Kammer 18, die über einen Filter 20 und eine Lüfteinlaßöffnung 19', einer Staubschutzkappe 19 ständig mit der Atmosphäre in Verbindung steht, über den Zwischenraum 14 und den Durchlaß 15 mit der Kammer B verbunden wird. Dadurch steigt der Druck in der Kammer B in Richtung des Atmosphärendruckes, so daß zwischenIf an actuating rod 5 assigned to a brake pedal or the like, not shown, is not actuated, ie not pressed, the valve body 2 and the piston plate 3 are pressed by a return spring 6 to the right as shown in FIG. 1, so that stops 4 tr provided on the diaphragm 4 engage with the side wall of the main body part Ib. In this state, the chamber A, which is constantly connected to a vacuum source, for example to an intake port of an engine (not shown), is in communication with the chamber B via a space between a pivot plate 23 and the cover plate 9, spaces between the reaction levers 7, a passage 2f provided in the valve body 2, an intermediate space between a valve seat 12 and a poppet valve 13, an annular space in the valve body 2 and finally via a radial passage 15. The actuating rod 5 is in the retracted position according to FIG. 1 by a return spring 16 held. If the actuating rod 5 is then moved to the left against the force of the return spring 16, for example by depressing the brake pedal, the poppet valve 13 also moves to the left with respect to the valve body 2, which in turn remains stationary at this point in time, so that the poppet valve 13 comes into engagement with the valve seat 12 and in this way the flow connection between the chambers A, B is interrupted. When the actuating rod 5 moves further to the left, a valve seat 17 ', which is provided on a piston 17 arranged displaceably in the valve body 2 and assigned to the actuating rod 5, detaches from the poppet valve 13, creating a chamber 18, which is via a filter 20 and a ventilation inlet opening 19 ', a dust cap 19 is constantly in communication with the atmosphere, is connected to the chamber B via the intermediate space 14 and the passage 15. This increases the pressure in the chamber B in the direction of atmospheric pressure, so that between
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den Kammer A, B ein Differenzdruck erzeugt wird und aus diesem Grund die Membran 4, die Kolbenplatte 3 und der Ventilkörper 2 sich nach links gemäß Fig. 1 bewegen. Die Differenzdruckkraft wird über die Kolbenplatten 3, die Reaktionshebel 7, die Schwenkplatte 23 und eine Ausgangsstange 21 auf den Kolben eines nicht dargestellten Hauptzylinders oder dgl. übertragen.A differential pressure is generated in chambers A, B and for this reason the membrane 4, the piston plate 3 and the valve body 2 move to the left as shown in FIG. The differential pressure force is across the piston plates 3, the reaction lever 7, the pivot plate 23 and an output rod 21 on the piston of a master cylinder, not shown or the like. Transferred.
Auf die Betätigungsstange 5 wirkt auch eine Reaktionskraft. Da nämlich das jeweilige äußere Endteil der Reaktionshebel 7 zwischen der Kolbenplatte 3 und einem Ringvorsprung 23a der Schwenkplatte 23 eingeschlossen ist und die inneren Enden der Reaktionshebel 7 durch eine am Kolben 17 vorgesehene Schulter 17a gelagert sind sowie hiermit in Eingriff stehen, wird die Reaktionskraft, die sich als Reaktion zu der auf die Ausgangsstange 21 wirkenden Kraft ergibt, über die Schwenkplatte 23 und die Reaktionshebel 7 auf den Kolben 17 und die Betätigungsstange 5 übertragen.A reaction force also acts on the actuating rod 5. Namely there the respective outer end part of the reaction lever 7 is enclosed between the piston plate 3 and an annular projection 23 a of the pivot plate 23 and the inner ends of the reaction levers 7 are supported by a shoulder 17a provided on the piston 17 and are in engagement therewith, will be the reaction force that will develop in response to that on the output rod 21 acting force is transmitted via the pivot plate 23 and the reaction lever 7 to the piston 17 and the actuating rod 5.
Aufgrund dieser Reaktionskraft, die der auf die Betätigungsstange 5 aufgebrachten Drückkraft und der nach links erfolgenden Bewegung des Ventilkörpers 2 entgegenwirkt, kommt das Tellerventil 13 erneut in Eingriff mit dem Ventilsitz 17', so daß die Strömungsverbindung zwischen der Kammer B und der Atmosphäre unterbrochen und dadurch ein Gleichgewichtszustand des pneumatischen Kraftverstärkers aufrechterhalten wird.Because of this reaction force that is applied to the actuating rod 5 Pressing force and counteracts the movement of the valve body 2 to the left, the poppet valve 13 comes into engagement again with the valve seat 17 ', so that the flow connection between the chamber B and the atmosphere is interrupted and thereby a state of equilibrium of the pneumatic booster is maintained.
Wenn die auf die Betätigungsstange 5 aufgebrachte Drückkraft in ihrer Wirkung verringert wird, wird zwischen dem Ventilsitz 12 und dem Tellerventil 13 ein Zwischenraum gebildet, so daß dadurch der Druck in der Kammer B abnimmt. Der Kraftverstärker nimmt nunmehr einen neuen Gleichgewichtszustand ein, der durch die Lage der Betätigungsstange 5, die Ausgangskraft oder deren Reaktionskraft in der Ausgangs stange 21, die Kraft jeder der Federn, die beidseits der Membran 4 wirkendeWhen the pressing force applied to the actuating rod 5 is in its Effect is reduced, a gap is formed between the valve seat 12 and the poppet valve 13, so that thereby the pressure in the Chamber B decreases. The booster now assumes a new state of equilibrium, which is determined by the position of the actuating rod 5, the output force or its reaction force in the output rod 21, the force of each of the springs acting on both sides of the membrane 4
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Differenzdruckkraft und durch die Drückkraft in der Betätigungsstange 5 bestimmt ist. Wenn die auf die Betätigungsstange 5 aufgebrachte Drückkraft auf Null reduziert wird, kehrt der pneumatische Kraftverstärker in die Stellung gemäß Fig. 1 zurück.Differential pressure force and by the pushing force in the operating rod 5 is determined. When the applied to the operating rod 5 Pushing force is reduced to zero, the pneumatic booster reverses back to the position shown in FIG.
Es ist selbstverständlich möglich, die beschriebene Erfindung auch bei Kraftkolben von pneumatischen Kraftverstärkern jeder anderen Art anzuwenden, vorausgesetzt, daß der Kraftkolben aus einem Ventilkörper und einer Kolbenplatte gebildet ist und diese Teile durch Verwendung einer sogenannten Bajonettverbindung miteinander verbunden sind.It is of course possible, the described invention as well to apply to power pistons of pneumatic power amplifiers of any other type, provided that the power piston consists of a valve body and a piston plate is formed and these parts are connected to each other by using a so-called bayonet connection.
Wie erläutert, weist der beschriebene pneumatische Kraftverstärker ein Drehsteuerglied auf, das grundsätzlich unverdrehbar an einer Kolbenplatte gehalten und mit einem Ende hiervon nahe einem Kopfteil eines Ventilkörpers angeordnet ist, um die Drehung des Ventilkörpers gegenüber der Kolbenplatte innerhalb eines vorbestimmten Ausmaßes zu steuern, so daß daher die Relativ Verdrehung zwischen dem Ventilkörper und der Kolbenplatte auch unter dem Einfluß von Schwingungen oder dgl. während eines langen Betriebszeitraumes wirksam verhindert und außerdem vermieden werden kann, daßtlerVentilkörper außer Eingriff mit der Kolbenplatte kommt. Weiterhin ist es aufgrund der unverdrehbaren Festlegung des Drehsteuergliedes an der Kolbenplatte möglich, das Ausmaß der Relativverdrehung zwischen der Kolbenplatte und dem Ventilkörper einzuschränken, d. h. so klein wie möglich zu halten, so daß dadurch auch ein Außereingriffkommen zwischen diesen genannten Teilen zuverlässig verhindert werden kann.As explained, the pneumatic power booster described a rotary control member which is basically non-rotatably held on a piston plate and with one end thereof close to a head part a valve body is arranged to rotate the valve body relative to the piston plate within a predetermined amount to control, so that therefore the relative rotation between the valve body and the piston plate is effectively prevented even under the influence of vibrations or the like during a long period of operation and further, the valve body can be prevented from being disengaged comes with the piston plate. Furthermore, due to the non-rotatable fixing of the rotary control element on the piston plate, it is possible limit the amount of relative rotation between the piston plate and the valve body; d. H. to keep it as small as possible, like that that thereby a disengagement between these parts mentioned can be reliably prevented.
Wie vorstehend erläutert, ist es möglich, den Kraftkolben dadurch zusammenzubauen, daß die Kolbenplatte, die Membran und der Ventilkörper unter Anwendung einer sogenannten Bajonettverbindung miteinander verbunden werden, bei der die Kolbenplatte und der Ventilkörper relativ zueinander über einen kleinen Winkel verdreht werden, so daßAs explained above, it is possible to assemble the power piston by that the piston plate, the diaphragm and the valve body with one another using a so-called bayonet connection are connected, in which the piston plate and the valve body are rotated relative to each other through a small angle, so that
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der Montage Vorgang im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen, bei denen eine Vielzahl von Klemmbolzen oder Spannschrauben zur Anwendung gelangt, außerordentlich leicht und wirksam ist. Weiterhin ist es nicht erforderlich, irgendeine spezielle Einrichtung vorzusehen, um die Dichtheit zwischen der Membran und dem Ventilkörper zu erreichen. Auch ist es möglich, den Außendurchmesser und die Dicke des Ventilkörpers zu verkleinern, da die bei den bekannten Vorrichtungen erforderlichen Gewindebohrungen weggelassen werden können, so daß daher auch die Gesamtabmessungen des pneumatischen Kraftverstärkers insgesamt verkleinert werden können. Schließlich ist es möglich, auch die Belastungskonzentrationen zu vermeiden, die bei den bekannten Vorrichtungen im Umkreis der Gewindebohrungen auftreten. Die Erfindung eignet sich besonders zur Anwendung bei pneumatischen Kraftverstärkern desjenigen Typs, bei denen Reaktionshebel zur Anwendung gelangen,da hierbei im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen keine Bolzenköpfevor der Seitenfläche des Ventilkörpers wegragen, so daß dadurch auch im Hauptkörper des pneumatischen Kraftverstärkers ausreichend großer Raum zur Verfugung steht.the assembly process compared to known devices where a large number of clamping bolts or tensioning screws are used, is extremely light and effective. Farther it is not necessary to provide any special means to achieve the tightness between the membrane and the valve body. It is also possible to reduce the outer diameter and the thickness of the valve body, since the known devices required threaded holes can be omitted, so that therefore the overall dimensions of the pneumatic power amplifier can be reduced overall. Finally, it is possible to avoid the stress concentrations that occur at the known devices occur in the vicinity of the threaded holes. The invention is particularly suitable for use in pneumatic Power amplifiers of the type in which reaction levers are used, as this is compared to the known ones Devices do not have bolt heads in front of the side face of the valve body so that there is sufficient space available in the main body of the pneumatic power amplifier stands.
Claims (3)
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