SE445196B - Vakuumbromskraftforsterkare for motorfordon - Google Patents

Description

8003361-6 och fotkrafterna samt överför dem till kraftavgivningselementet.

Detta kraftavgivningselement utgörs av en stegad kolvstång, vars sektion med mindre diameter glider i loppet hos ventilkolven i ventilarrangemanget. Ventilkolven är försedd med en seegerring som bringas i ingrepp med den ände hos manövernavet som är vänd mot vakuumkammaren, varvid nämnda ring axiellt säkrar kolven mot kraftavgivningsriktningen. Den radiellt i segment uppdelade skilje- väggen anligger mot ventilkolven och verkar på kraftavgivnings- organet via en svagt välvd anslagsplatta. Nämnda anslagsplatta anligger formanslutande mot steget mot den mindre sektionen hos kraftavgivningselementet och hålls i ett bestämt läge i förhållan- de till manövernavet och i förhållande till skiljeväggen medelst distansorgan som sträcker sig genom skiljeväggen. Anslagsplattan ansluter sig endast med sin yttre omkrets till skiljeväggenr Medelst gummimembranet, som är påknäppt ett anslag på manöver- navet och som är fixerat i lågtryckshusets vägg, bildas skilje- väggen mellan arbetskammaren och vakuumkammaren. Då en pedal som är mekaniskt förbunden med ventilkolven nedtrampas kommer vakuum- krafterna som verkar párskiljeväggen att påverka kraftöverförings- elementet via anslagsplattan. Skiljeväggen kommer därvid att de- formeras koniskt och att föra ventilkolven mot pedalens kraft- verkan axiellt mot kraftavgivningsriktningen för att därvid över- föra en manöverkraft i förhållande till utgångskraften till g pedalen. å I denna utforming är manövernavet i stor omfattning av- lastat från manöverkrafter, eftersom skiljeväggen är anordnad så- som ett reaktionsorgan, men genom en konstruktion med många ele- ment måste man erhålla den funktionsbetingade förbindelsen mellan manövernav, skiljevägg och kraftöverföringselement.

Föreliggande uppfinning har således till ändamål att åstadkoma en vakuumbromskraftförstärkare som med enkel utform- ning håller manövernavet fritt från krafterna som till följd av den alstrade tryckskillnaden verkar på skiljeväggen, som vidare tillåter en enkel och följaktligen en fördelaktig hopmontering vad_beiräffar kostnaderna och som kan överföra manöverkraften till kraftavgivningselementet utan att därvid belasta manöver- navet. . _ Det uppställda målet nås i enlighet med uppfinningen pà 3 8003361-6 så sätt att hylsans avsnitt med mindre diameter är försett med minst ett anslag anordnat för ventilkolven, att tâtningsmembranet är axiellt anbragt mellan skiljevåggen och manövernavet och axiellt hopklämt av den införda hylsan som håller den fasta skiljeväggen vid navet, att radiella öppningar för luftgenomslâppning är anord- nade på ventílkolven, vilka öppningar är så stora att ett verktyg för anslagen kan införas däri samt att ett upsprång hos manöver- organet ingriper med ett spår i hylsan eller att ett utspràng på hylsan ingriper med ett spår i manöverorganet.

Tack vare att hylsan består av en metall kan anslag an- slutas medelst kalldeformation, varigenom alla med varandra in- gripande element kan bli axiellt fixerade. När manövernavet är framställt av ett syntetmaterial som kan sprutas, t.ex. termoplast, kan billigare material utnyttjas för tillverkning av manövernavet, varjämte kortare produktionstider kan uppnås.

Bortsett från detta gäller att när manövernaven fram- ställs av ett termoplastmaterial kan alla underskärningar och ölåsprofiler gjutas integralt, varjämte stödskivor kan pressas in i nämda underskärningar för att öka stabiliteten och form- precisionen. Dessutom kan en viktbesparing uppnås genom ett lämpligt materialval.

Om hylsan och skiljeväggen bildar en enda konstruktiv enhet blir det möjligt att stansa ut hylsan ur skiljeväggens mitt.

Manövernavet kan i så fall anslutas genom limning eller krympning.

När manövernavet hos en ventilbromskraftförstärkare inne- håller ett ventilarrangemang bestående av en tallriksventil och en ventilkolv som skall manövreras av en kolvstång kan ventil- kolven med fördel vara tätad i hylsan. Alla radiella krafter som alstræ av kolvstången överförs direkt till hylsan, och de inverkar inte på manövernavet.

När hylsan har stegad utformning och ventilkolven glider i avsnittet med mindre diameter samt kraftöverföringselementet är styrt i avsnittet med större diameter och med sin ände vänd mot hylsan kommer kraftöverföringselementet att via reaktionsenheten taga stödnmdt ' steget som är bildat medelst nämnda avsnitt, varvid kolvstången och ventilkolven kan inställas väsentligen koaxiellt med kraftöverföringselementet.

Ventilkolven fixeras axiellt genom att ett anslag är an- ordnat 1 avsnittet med mindre diameter. Samtidigt är det möjligt att noggrant dimensionera tomgångsspelet för vakuumbromskraft- 8003361-6 förstärkaren medelst ett noggrant, axiellt arrangemang av an- slaget, vilket endast utförs under hopmonteringen och inte kräver några ytterligare element. Tack vare det förhållandet att tätnings- membranet är anordnat axiellt mellan skiljeväggen och manövernavet, vilka är tvångsmässigt hopklämda av den införda hylsan, blir det lätt att sätta fast membranet. Membranet tjänstgör också såsom en tätning mellan manövernavet och skiljeväggen.

För att luft skall kunna oirkulera utförs förbindelsen mellan vakuumkammaren och ventilarrangemanget i manövernavet genom att ett hål upptas i skiljeväggens yta intill manövernavet.

Genom att den på ventilkolvens axiella höjd anordnade radiella öppningen för luftcirkulation är så stor, att ett verk- tyg kan föras in i densamma för utplacering av anslagen, förenklas montering av anordningen i hög grad. Ett monteringsförlopp och dessutom ytterligare konstruktmonselement kan undvaras.

Genom att navet och hylsan utformas på så sätt att ett utsprång på manövernavet bringas att ingripa tvångsmässigt med ett spår i hylsan eller genom att ett utsprång på hylsan bringas att tvångsmässigt ingripa med ett spår i manövernavet kommer ordentlig fasthållning av hylsan att garanteras utan att några ytterligare organ erfordras. Genom att hylsan fastlimmas i manövernavet tillförsäkrar man sig också en fast vidhäftning.

Genom moderna svetsningsförfaranden, såsom ultralüudsvetsning, kan vidare hylsan fixeras atmosfärstätt i manövernavet.

Enligt uppfinningen angivna utföringsformer av ventil- bromskraftförstärkaren kommer nu att beskrivas mera i detalj under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar en sektionerad vy av en vakuumbromskraftförstärkare med en in- skruvad hylsa och med ett manövernav bestående av oelastiskt material, t.ex. härdplast, medan fig. 2 visar en sektdonerad vy av en vakuumbromskraftförstärkare med ett manövernav bestående av elastiskt material, t.ex. termoplast, och med förhållandevis stora öppningar för införing av anslagen för ventilkolven under monteringen.

Enligt fig. 1 består ventilbromskraftförstärkarens låg- tryckshus av en botten l och ett lock 2. En med manövernavet 5 axiellt rörligt skiljevägg 4 uppdelar lågtryckshuset i en arbets- 8003361-6 kammare 5 och en vakuumkammare 6, Ett gummimembran 7, vars yttre del 8 är tätande fastklämd mellan bromskraftförstärkarens botten och lock i lågtryckshuset och vars inre del 9 är tätande_fastklämd i manövernavet, gränsar till skiljeväggen på den sida av skilje- väggen som är vänd mot arbetskammaren och tätar således vakuum- kammaren gentemot arbetskammaren. Skiljeväggen 4 hålls tvångs- mässigt vid manövernavets bort från kraftriktningen 33 belägna ände medelst flänsen 10 hos en hylsa ll som är inskruvad i manövernavet 3. Härvid anpressar skiljeväggen fast gummimembranets 7 inre del 9, som ligger i ett spår 12 som är anordnad vid den främre änden och som omsluter och är öppen mot kraftavgivnings- riktningen 35, mot manövernavet 3. Den införda hylsan ll är för- sedd med steg och skjuter med sitt avsnitt 14 med mindre diameter in i manövernavets inre. Kraftöverföringselementet 16 glider i avsnittet 13 med större diameter, och nämnda element är uppburet av steget 15 mot det mindre avsnittet 14 i hylsan via en reak- tionsskiva 17; Kraftöverföringselementet sträcker sig genom bottnen mot utsidan och är tätat vid botten medelst en packning 18 som hålls i friktionsingrepp med den stegade delen i broms- krafthusets botten. På den andra sidan skjuter manövernavet genom locket 2, varvid det mynnar axiellt mot atmosfären. Medelst en packning 15, vilken är formanslutande införd i locket, är arbetskammaren 5 tätad mot omgivningen.

Manövernavets inre är ihåligt och har väsentligen bara ett enda steg 20 som bildar övergången till luftkammaren 21 som har den största diametern och som är öppen mot atmosfären. Steget 20 täänstgör såsom tätningskant för ventilarrangemanget som är infört i luftkammaren 21 och som är placerat på höger och vänster sida om steget. På stegets 20 vänstra sida är ventilkolven 22 anordnad i avsnittet 14 med mindre diameter hos hylsan ll, var- vid ventilkolven är begränsad i sin axiella rörlighet medelst ut- språng 23. Ventilkolven 22 är rörligt men utan något axiellt spel fastklämd vid kulhuvudet hos en stegad kolvstång 24. Denna kolvstång skjuter in genom luftkammaren 21 och är ansluten till en icke visad manöverpedal. En skivventil 25 är införd i luft- kammaren 21, och kolvstángen skjuter in genom nämnda ventil med ett spel. soossm-sg Via ett steg 26 halls skivan 27, som i sektion har formen av bokstaven "z" och som är försedd med hål, i sitt läge i manövernavet, varjämte nämnda skiva anpressas under tätning mot luftkammarens 21 inre vägg. I tallriksventilen 25 införs en hylsa som medelst en fjäder 29, som är uppburen av ett första steg 30 hos kolvstàngen 24, anpressas mot ventilskivan 32 som är uppstyvad medelst en insats 31. Kolvstàngen 24 kraftpàverkas av en annan fjäder 46 som verkar mellan ett annat steg 34 hos kolvstàngen och skivan 27 mot kraftavgivningsriktningen 33, varvid den med nämnda fjäder mekaniskt anslutna ventilkolven kommer med sin vulstformiga ytterkant 35 i tätande ingrepp med ventilskivan 32 och således avskiljer luftkammaren 21 från förstärkarens inre. Denna avskilda kammare 36 står i förbindelse med arbetskammaren 5 till vänster om steget 20 via två öppningar 37 som är anordnade i manövernavet, medan till höger om nämnda steg och radiellt anordnad på utsidan över steget är kamaren 36 ansluten till vakuumkammaren via tvâ kanaler 38 i manövernavet, två öppningar 39 i gummimembranet 7 och två lopp 40 i skiljeväggen 4. Det i fig. l visade viloläget hos vaknumbromskraftförstärkaren är bestämt av fjädern 41 som förskjuter skiljeväggen mot kraftavgivningsriktningen tills nabben 42 på gummimembranet ansluter sig till lågtryckshusets lock 2.

Då pedalen befinner sig i viloläget hålls lufttillförseln till arbetskammaren innesluten genom att ventilkolven 22 bringas i in- grepp med ventilskivan 32. Följaktligen finns ett vakuum i arbets- kammaren då denna på det på ritningen visade sättet är ansluten till vakuumkammaren 6 via öppningarna 37, kammaren 36, steget 20, kanalerna 38 och loppen 39, 40, varvid nämnda vakuumkammare är ansluten till en icke visad, kontinuerligt arbetande vakuumkälla via förbindelsen 43.

I denna utföringsform består manövernavet av en härd- plast, metall e.dyl., varför hylsan kan vara försedd med en gänga och skruvas in i manövernavet. Under hopmonteringen av ventil- bromskraftförstärkaren-skjuter man ventilarrangemanget på kolv- stången, varefter ventilkolven 22 fastlâses vid kolvstångens kul- huvud. Manövernavet 3 är iordningställt så långt att hylsan redan är inskruvad och att tätning mot atmosfären är tillförsäkrad genom att packningen 44 har införts i manövernavet samt genom att gummimembranet 7 har fastklämts mellan skiljeväggen 4 och manöver- * 8003361-6 navet 3. Därefter införs den förberedda kolvstången i manöver- navet, varvid ventilhuvudet är axiellt rörligt i det mindre av- snittet l4. Kblvstången förskjuts in 1 hylsan tills ventilkolven 22 slår an mot utsprången 23 så att en skiva 45 med en diameter svarande mot avsnittets l4 diameter nitas fast vid kolvstångens 3 ände. Härigenom kommer kölvstângens axiella rörelse i manöver- navet att bli begränsad. Med utgångspunkt från den på ritningen visade vakuumbromskraftförstärkarens viloläge ser man att sträckan Y mellan den vid ventilkolven fixeradeskivan 45 och reaktions- skivan 17 vid kraftöverföringselementet 16 utmärker förstärkarens tomgångsspel. När pedalen nedtrampas och således kolvstången och ventilkolven förskjuts kommer tallriksventilen att följa med i rörelsen tills ventilskivan eller ventiltallriken 32 anligger mot steget 20. Därvid blir kanalerna 38 åtskilda från den åter- stående kanalen 36, varigenom vakuumkammaren och arbetskammaren inte längre står i förbindelse med varandra. Vakuumbromskraft- förstärkaren befinner sig då i beredskapsläge.

När pedalen nedtrampas ytterligare kommer en del av kraften att överföras direkt till kraftöverföringselementet 16 via reaktionsskivan 17, och samtidigt kommer den kulformade yttre delen 55 nos venfiilxolven 22 att lyftas upp från ventil- skivan eller ventiltallriken 32 och att ansluta kammaren 36 till luftkammaren 21 och således till atmosfären. Luft inträder i arbetskammaren 5, och tryckskillnaden som bildas mellan arbets- kammaren 5 och vakuumkammaren 6 försöker då förskjuta skilje- väggen 4 i kraftens 33 riktning. Alla de uppträdande krafterna häller emellertid på att överföras direkt från skiljeväggen 4 via hylsan ll till kraftöverföringselementet l6. Manövernavet 3 förblir helt fritt från dessa påverkningskrafter.

Då det gäller tillverkning av manövernavet är det så- ledes möjligt att utnyttja material som uppfyller låga krav.

Detta medför fördelar såväl då det gäller tillverkningen som prismässigt. Vidare kan en viktminskning uppnås på ett sätt som är önskvärt vid moderna bromskraftförstärkare.

En utföringsform av denna typ är visad i fig. 2. Efter- som denna konstruktion endast skiljer sig i ringa grad från ut- föringsformen i fig. 1 har identiska delar försetts med identiska hänvisningsbeteckningar medan ändrade delar har försetts med 8003361-6 8 hänvisningsbeteckningar med ett primtecken. Den största skillna- den ligger i utformingen av hylsan 1l', vidare i fastsättningen av hylsan i manövernavet 3' och i utformningen och begränsningen av den axiella rörelsesträckan hos ventilkolven 22'.

Manövernavet 5' kan t.ex. vara gjutet i termoplast, varvid öppningarna 57' till arbetskammaren 5 avsiktligt har valts stora. Ytterligare underskärningar26' finns, och ett utspràng 48 är anordnat i delen i vilken hylsan ll' införs. Fördelarna med denna utföringsform kan bäst förklaras om monteringsmomenten be- skrivs. g Pâ samma sätt som har angivits ovan skjuts ventilarrange- manget pà kolvstången, varjämte ventilkolven 22' fastkläms.

Under det efterföljande monteringsmomentet pressas hylsan inii manövernavet. Då manövernavet består av termoplast som kan ut- föra tätning kan den i fig. 1 visade packnings- eller tätnings- ringen 44 utelämnas. Det finns flera möjligheter då det gäller säker fastsättning av hylsan. Såsom framgår av fig. 2 medelst spåret 47 och utsprânget 48 kan hylsan och manövernavet bringas satt tvångsmässigt ingripa med varandra, eller annars kan båda dessa delar vara hoplimmade. Det vore vidare möjligt att ansluta manövernavet till hylsan genom krympning eller att sammankoppla de båda konstruktionsenheterna medelst moderna svetsningsför- faranden, t.ex. ultraljudsvetsning.

Kblvstången med det enligt ovan på förhand hopsatta ventilarrangemanget införs nu i manövernavet, varvid ventil- kolven placeras i avsnittet 14 hos hylsan ll' och den z-formade stela skivan 27' pressas in i en underskärning 26' för att form- stabilisera manövernavet och för att hålla fast ventilarrange- manget; Ytterligare formstabiliseringsskivor 49 kan pressas in i andra underskärningar 26'.

Man kan nu föra ett verktyg genom öppningarna 37', och efter inställning till den erforderliga eller tillåtna tolerans- sträckan Y anordnas anslaget 23' som gör ingrepp med ventil- kolvens spår och begränsar Lventilkolvens axiella förskjutnings- bana i hylsan. I jämförelse med utföringsformen i fig. l kan man spara in ett monteringsmoment i och med att både tätnings- ringen 44 och den vid ventilkolven fastsatta skivan 45 utelämnas.

Det torde vara uppenbart att de mekaniska elementen som skulle 8003361-6 erfordras föríframställning av ett anslag som skulle förhindra uttagning av ventilkolven ur dennas styrning i hylsan (làsele- ment, låsringar, skivor) kan utelämnas och att ett monterings- moment (nitning av skivan) inbesparas.

Uppfinníngen omfattar också bromskraftförstärkare som drivs medelst tryckluft eller tryckfluidum samt bromskraftför- stärkare för påverkan av andra organ, t.ex. kopplingar.

Claims (1)

1. IO 8005361-6 PATENTKRÅV l. Vakuumbromskraftförstärkare för motorfordon, vilken innefattar ett lágtryckshus uppdelat i en vakuumkammare och en arbetskammare medelst en rörlig, stel skiljevägg, som är förbunden med ett axiellt rörligt manövernav, varvid förstärkaren innehåller ett ventilarrangemang, bestående av en tallriksventil och en ventilkolv medan skiljeväggen är uppburen av kraftöverföringselement medelst en med manövernavet förbunden hylsa innehållande ventilkolven, vilken hylsa är utformad i steg' där ventilkolven glider i avsnittet med mindre diameter, medan kraftöverföringsele- mentet är styrt i avsnittet med större diameter, k ä n n e - t e c k n a d därav, att i avsnittet (14) med mindre dia- meter är minst ett anslag (23, 23') anordnat för ventilkol- ven (22, 22'), att tätningsmembranet (7) är axiellt anbragt 'mellan skiljeväggen (4) och manövernavet (3, 3') och axiellt hopklämt av den införda hylsan (ll, ll') som håller den fasta skiljeväggen vid manövernavet, att radiella öppningar (37') för luftgenomsläppning är anordnade på ventilkolven (22'), vilka öppningar är så stora att ett verktyg för anslagen (23') kan införas däri samt att ett utspràng (48) hos manöverorganet (3') ingriper med ett spår (47) i hylsan (ll) eller att ett utsprång på hylsan (ll') ingri- per med ett spår i manövernavet.