DE3319899A1

DE3319899A1 - Pneumatic clutch amplifier

Info

Publication number: DE3319899A1
Application number: DE19833319899
Authority: DE
Inventors: Eckhart 8603 Ebern Rüdiger
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1983-06-01
Filing date: 1983-06-01
Publication date: 1984-12-06
Also published as: IT8421095A1; SE8402919D0; FR2546982A1; SE8402919L; IT8421095A0; IT1176211B

Abstract

In order to save components in a hydraulically activated, pneumatic amplifier device, preferably used as a clutch amplifier for disengaging commercial-vehicle clutches, while keeping the construction simple and reducing the overall size, the hydraulically operable control slide (5), the valve body (6) controlling the external energy, and the elastomeric reaction device (12) acting on the control slide (5) are arranged coaxially. <IMAGE>

Description

PAG OTGEEFISCHER GEORG SCHAFEB & CO. H-ItS-1-745-a<l-;)iPAG OTGEEFISCHER GEORG SCHAFEB & CO. H-ItS-1-745-a <l -;) i

8720 Sehweinfurt 18. Mai 19838720 Sehweinfurt May 18, 1983

Pneumatic clutch booster

Die Erfindung "betrifft eine hydraulisch angesteuerte, pneumatische Verstärkereinrichtung nach dem Oberhegriff des Anspruchs 1.The invention "relates to a hydraulically controlled, pneumatic Amplifier device according to the preamble of claim 1.

Derartige Kupplungsyerstärker mit pneumatisch beaufschlagbaren Axbeitskolben die von einem Kupplungsgeber hydraulisch gesteuert werden, sind bekannt (s. Wabcodruck 820 000 001 3/38/9.79} 470 051). Diese hydraulisch angesteuerten, pneumatischen Verstärker veisen zwei meist parallel nebeneinander liegende Hauptbohrungen im Verstärkergehäuseboden auf. Eine Bohrung dient zur Führung des Arbeitskolbens, während in der anderen Bohrung das hydraulisch angesteuerte 3/2-Wegeventil für die Steuerung der Druckluft angeordnet ist. Die getrennte Anordnung von Arbeite- und Steuerelementen erfodert komplizierte Gußteile, zeitlich aufwendige Bearbeitung (Stufenbohrungen mit hierzu nötigen Verbinduaga- bzw. Steuerkanälen) und großen Einbauraum.Such clutch boosters with pneumatically actuated Axbeitskolben which are hydraulically controlled by a clutch master are known (see Wabcodruck 820 000 001 3/38 / 9.79} 470 051). This hydraulically The controlled pneumatic amplifiers have two main bores, usually parallel to each other, in the base of the amplifier housing on. One hole is used to guide the working piston, while in the other hole the hydraulically controlled 3/2-way valve for the control of the compressed air is arranged. The separate arrangement of working and control elements requires complicated cast parts, in terms of time complex processing (stepped bores with the necessary connection or control channels) and large installation space.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verstärkereinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche bei einfacher Konstruktion Bauteile einspart und die Außenabmessungen verringert.It is the object of the invention to provide an amplifier device of the initially mentioned described type, which with simple construction components saves and reduces the external dimensions.

§0 Me Lösuag der Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichenteil des Anspruchs 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Ansprüche 2 bis .5.§0 Me solution of the task results from the characterizing part of the claim 1 . Advantageous configurations are contained in claims 2 to .5.

Durch die axiale aentrische Anordnung der für die Steuerung des Verstärkere nötigen Elemente in Form des Steuerschiebers der im Schaft des Arbeitskolbens angeordnet ist, enteteht eine vorteilhaft einfache Konstruktion mit rotationssymetrischer Geometrie, die raumsparend ist und kostengünstig hergestellt werden kann.Due to the axial aentric arrangement of the controls for the amplifier necessary elements in the form of the control slide which is arranged in the shaft of the working piston enteteht an advantageously simple one Construction with rotationally symmetrical geometry, which is space-saving and can be manufactured inexpensively.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel dargestellt werden. Figo 1 zeigt eine erfindungsgemäße Verstärkereinrichtung im Schnitt. Fig. 2 zeigt eine Variante der Verstärkereinrichtung zu Fig. 1.The invention is to be illustrated using an exemplary embodiment. Fig. 1 shows an amplifier device according to the invention in section. FIG. 2 shows a variant of the amplifier device of FIG. 1.

In Gehäuse 1 befindet sich ein Arbeitskolben 2 der formschlüssig mit einem Drackbolzen 3 verbunden ist. Der Druckbolzen 3 betätigt z. B. den Ausrückhebel einer Kupplung (nicht gezeigt). Außer seiner Arbeitsflaehe weist der Arbeitskolben 2 noch einen Schaft 2a auf, der von einem Führungsring 4 gegenüber dem Gehäuse 1 abgedichtet und geführt wird. Der Führungsring 4 stützt sich dabei in der Gehäusebohrung ab. Der Schaft 2a des Arbeitskolbens 2 ist mit einer Bohrung versehen, in der ein Steuerschieber 3 angeordnet ist. Der Steuerschieber 5 hat die Funktion eines Bruckkolbens 5a und eines Eeaktionskolbens 5b und trägt auch den Ventilkörper 6 der auf ihm geführt wird sowie die Druckfeder 7, die den Yentilkorper 6 gegen die Dichtfläche 8 drückt. Der Steuerschieber 5 besitzt ebenfalls eine Bohrung, in der eine mit dem Gehäuse befestigte Hülse 9 angeordnet ist, durch die über den Anschluß 10 Druckluft eingeleitet wird. Über einen weiteren Anschluß 11 im Gehäuse 1 ist die Verstärkereinrichtung mit dem Eydraulikkreis des Geberzylinders verbunden. Im Bereich der Arbeitsfläche des Arbeitskolbens 2 ist in einer Bohrung eine Eeaktionsscheibe 12 aus elastischem Material angeordnet. Sie wird von dem Anschlußstück 13 des Druckbolzens 3 gegen den BeaktionskoTben 5b des Steuerschiebers 5 gepreßt, der von Anschlag 23 gesichert wird und leitet die Reaktionskraft über den Drackkolben 5a in den Hydraulikkreis. Durch die unterschiedlichen Flächen des Anschlußstückes 13 tmd des Eeaktionskolbens 5b wird eine der Betätigungskraft an dem Druckbolzen 3 proportionale jedoch untersetzte Eeaktionskraft auf den Hydraulikkreis und den Geberzylinder ausübt, so daß die Bedienungsperson trotz Verstärkung ein Gefühl dafür hat, welche Kraft an der Kupplung gerade wirkt. Das elastische Material der Eeaktionsscheibe 12 wirkt nämlich, wenn es sich in einem abgeschlossenen Eaum befindet, unter Druck ähnlich wie eine Flüssig-In the housing 1 there is a working piston 2 which is positively connected to a pressure bolt 3. The push pin 3 actuates z. B. the release lever of a clutch (not shown). In addition to its working surface, the working piston 2 also has a shaft 2a, which is sealed and guided by a guide ring 4 with respect to the housing 1. The guide ring 4 is supported in the housing bore. The shaft 2a of the working piston 2 is provided with a bore in which a control slide 3 is arranged. The control slide 5 has the function of a pressure piston 5a and an action piston 5b and also carries the valve body 6, which is guided on it, as well as the compression spring 7, which presses the valve body 6 against the sealing surface 8. The control slide 5 also has a bore in which a sleeve 9 fastened to the housing is arranged, through which compressed air is introduced via the connection 10. The amplifier device is connected to the hydraulic circuit of the master cylinder via a further connection 11 in the housing 1. In the area of the working surface of the working piston 2, a reaction disk 12 made of elastic material is arranged in a bore. It is pressed by the connecting piece 13 of the pressure bolt 3 against the BeaktionskoTben 5b of the control slide 5, which is secured by the stop 23 and directs the reaction force via the pressure piston 5a into the hydraulic circuit. Due to the different surfaces of the connecting piece 13 and the reaction piston 5b, a reaction force proportional to the actuating force on the pressure bolt 3 but reduced in force is exerted on the hydraulic circuit and the master cylinder, so that the operator has a feeling of which force is currently acting on the clutch despite the reinforcement. The elastic material of the reaction disk 12 acts when it is in a closed space under pressure similar to a liquid

JO keit.JO ability.

Am kupplungsseitigen Ende des Gehäuses ist ein Gummibalg 14 befestigt, der mit dem Druckbolzen 3 verbunden ist und das Gehäuse 1 abdichtet. Weiterhin ist im Gehäuse 1 noch eine Druckfeder 15 angeordnet, die auf den Arbeitskolben 2 wirkt und sicherstellt, daß in Ausgangsstellung die Dichtfläche 16 des Arbeitskolbens 2 vom Ventilkörper 6 abgehoben ist. Zu bemerken ist noch, daß die Verstärkereinrichtung von mehreren Dichtungen 17 in drei Druckbereiche unterteilt ist, nämlichA rubber bellows 14 is attached to the coupling-side end of the housing, which is connected to the pressure pin 3 and seals the housing 1. Furthermore, a compression spring 15 is arranged in the housing 1, which acts on the working piston 2 and ensures that the sealing surface 16 of the working piston 2 is lifted from the valve body 6 in the starting position is. It should also be noted that the amplifier device is divided into three pressure areas by a plurality of seals 17, namely

in den Hydraulikbereich 18, den Druckluftbereich 19 und den Atmosphärenbereich 20, der sich über eine öffnung 21 in Ausgangsstellung auch auf den Arbeitsraum 22 erstreckt.into the hydraulic area 18, the compressed air area 19 and the atmospheric area 20, which is also in the starting position via an opening 21 extends to the working space 22.

. Die Wirkungsweise der Verstärkereinrichtung ist nun folgende:. The mode of operation of the amplifier device is now as follows:

Bei Betätigung des Kupplungspedals baut sich im Geberzylinder ein hydraulischer Druck auf, der über Leitungen zum Anschluß 11 gelangt und sich in den Hydraulikbereich 18 fortsetzt. Dadurch wird die Fläche des DruckkolbenB 5 mit Druck beaufschlagt, so daß sich der Steuerschieber 5 nach links bewegt. Infolge dessen kommt nach Oberwinden des Spiels "a" der Ventilkörper 6 an der Dichtfläche 16 zur Anlage und trennt die Verbindung des Atmosphärenbereichs 20 vom Arbeitsraum 22. Bei weiterer Verschiebung des Steuerschiebers nach links hebt die Dichtfläche 8 vom Ventilkörper 6 ab und öffnet der Druckluft den Weg vom Druckluftbereioh 19 in den Arbeitsraum 22. Der sich darin aufbauende Druck wirkt auf die Arbeitsfläche des Arbeitskolbens 2, der sich ebenfalls nach links bewegt und über den Druckbolzen 3 auf den Aasrückhebel der Kupplung wirkt. Die von den Kupplungsfedern herrührende Reaktionskraft überträgt sich in dem Druckbolzen 3 über das Anscblußstück 13 auf die Reaktionsscheibe 12, wird dort entsprechend dem Flächenverhältnis des Anschlußstücks 13 zum Reaktionskolben Jb reduziert und über den Druckkolben 5a und den Hydraulikbereich zum Kupplungspedal geleitet. Dadurch ist trotz Verstärkung eine feinfühlige Betätigung der Kupplung möglich, da der Fahrer immer am Kupplungspedal eine Reaktionskraft spürt, die der an der Kupplung wirkenden Betätigungekraft proportional ist.When the clutch pedal is actuated, hydraulic pressure builds up in the master cylinder, which reaches connection 11 via lines and continues into hydraulic area 18. As a result, the surface of the pressure piston B 5 is pressurized, so that the control slide 5 moves to the left. As a result, after overcoming the play "a", the valve body 6 comes to rest on the sealing surface 16 and separates the connection of the atmospheric area 20 from the working chamber 22. When the control slide is further shifted to the left, the sealing surface 8 lifts off the valve body 6 and opens the compressed air Away from the compressed air preparation 19 into the work space 22. The pressure that builds up in it acts on the work surface of the work piston 2, which also moves to the left and acts via the pressure pin 3 on the return lever of the clutch. The reaction force originating from the clutch springs is transmitted in the pressure bolt 3 via the connecting piece 13 to the reaction disk 12, there is reduced according to the area ratio of the connecting piece 13 to the reaction piston Jb and passed via the pressure piston 5a and the hydraulic area to the clutch pedal. This enables sensitive actuation of the clutch despite the amplification, since the driver always feels a reaction force on the clutch pedal which is proportional to the actuation force acting on the clutch.

Wenn der Kupplungsvorgang beendet ist, also das Kupplungspedal entlastet wird, fällt im Hydraulikbereioh 18 der Druck ab. Die Reaktionskraft der Kupplungsfedern verschiebt über den Druckbolzen 3 den Steuerschieber 5 nach rechts an den Anschlag 23, so daß die Dichtfläche 8 am Doppelsitzventil 6 zur Anlage kommt und den Arbeitsraum 22 von dem Druckluftbereich 19 trennt. Bei weiterer Verschiebung nach rechts hebt der Ventilkörper 6 von der Dichtfläche 16 ab, so daß der Arbeitsraum 22 über die öffnung 21 mit dem Atmosphärenbereich 20 verbunden ist und die Restdruckluft über Bohrungen 14a des Balges 14 entweichen kann. Der Arbeitskolben 2 fährt in Grundstellung;When the clutch process has ended, i.e. the clutch pedal is relieved is, the pressure drops in the hydraulic unit 18. The reaction force of the clutch springs moves the control slide via the pressure pin 3 5 to the right to the stop 23 so that the sealing surface 8 comes to rest on the double seat valve 6 and the working space 22 from the Compressed air area 19 separates. With a further shift to the right, the valve body 6 lifts off the sealing surface 16, so that the working space 22 is connected to the atmosphere region 20 via the opening 21 and the residual compressed air can escape via bores 14a of the bellows 14. The working piston 2 moves into the basic position;

Pig. 2 zeigt eine Variante zu Fig. 1. Hierbei wird durch die Aufstoßfeder 124 einfacher als in Fig. 1 ein Drucksprung möglich, welcher durch einen geringen Ansteuerdruck das öffnen des VentileB "bewirkt, was mit sofortigem Ansteigen der vollen Ausgangskraft charakterisiert ist. las bedeutet, daß die zur Kupplungsbetätigung benötigte Kraft, die eine durch den Bediener mit geringster Energie eingeleitete Vorlast ist, welche der Verstärkungskraft des Arbeitskolbens 2 entspricht, sofort gegen die Kuppelelemente drückt und mit der am Pedal über den Geberzylinder aufzubringenden Eestkraft die Kupplung mit "Gefühl" ausgerückt werden kann. Grundsätzlich ist ein Drucksprung auch in Fig. 1 mit der elastomeren Reaktionsscheibe möglich, jedoch erfordert dies einen aufwendigeren und zeitraubenden Spielanpassungsvorgang bei der Montage. Die zentrale Lage der Belüftungsbohrung 126 im Anschlußstuck 13 bedingt eine ringförmige Reaktions scheibe 112 und einen ringförmigen Reaktionskolben 105b, der erfindungsgemäß im Arbeitskolben 2 geführt wird, jedoch seinerseits das Anschlußstück 113 führt. Diese Anordnung erübrigt den langen Schaft 2a des Arbeitskolben 2 und ermöglichst die direkte Führung des Steuerschieber 105 im Gehäuse 1.Pig. 2 shows a variant of FIG. 1. Here, the impact spring 124 easier than in Fig. 1 a pressure jump possible, which causes valve B "to open through a low control pressure, which is characterized by an immediate increase in the full output force is. read means that the force required to operate the clutch, which is a preload introduced by the operator with the lowest possible energy, which corresponds to the boosting force of the working piston 2, immediately presses against the coupling elements and with the on the pedal over the Master cylinder to be applied Eestkraft disengaged the clutch with "feeling" can be. In principle, a pressure jump is also possible in FIG. 1 with the elastomeric reaction disk, but this requires it a more complex and time-consuming clearance adjustment process during assembly. The central position of the ventilation hole 126 in the connection piece 13 requires an annular reaction disc 112 and an annular Reaction piston 105b, which according to the invention is guided in working piston 2, but in turn guides connection piece 113. This arrangement dispenses with the long shaft 2a of the working piston 2 and enables the control slide 105 to be guided directly in the housing 1.

Die an der Stirnfläche des Anschlußstückschaftes 113b angefonnte Dichtkante 128 bedingt ein im Steuerschieber 113a angeordnetes Zentralventil mit dem Ventilkörper 6, das eine Umkehr der Ventilfunktion im Gegensatz zu Fig. 1 bringt - nämlich bei Betätigung trennt die innenliegende Dichtkante 128 des Abschlußstückes 113 den Arbeitsraum 22 vom Atmosphärenbereich 20 und der äußere Ringdicht sitz 108, angeordnet im Steuerschieber 105i gibt das Druckfluid zum Arbeitsraum 22 frei.The sealing edge formed on the end face of the connecting piece shaft 113b 128 requires a central valve with the valve body 6 arranged in the control slide 113a, which in contrast is a reversal of the valve function brings to Fig. 1 - namely, when actuated, the inner sealing edge 128 of the end piece 113 separates the working space 22 from the atmosphere 20 and the outer ring seal seat 108, arranged in the control slide 105i releases the pressure fluid to the working space 22.

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Claims

PAG HJGELFISCHER GEOBG SCHAEFER & CO. E-BS-1-745-ad-ji Schweinfurt May 18, 1985 claims

1. Hydraulically controlled, pneumatic booster device, preferably used as a clutch booster for disengaging commercial vehicle engine clutches, "consisting of a housing with a working piston moved by pressure fluid", one via a clutch transmitter, hydraulically operated control slide, a valve controlling the pressure fluid and a reaction device acting on the control slide , characterized in that the hydraulically actuated control slide (5, 105), the valve body (6) controlling the external energy and the elastomeric reaction device (12) acting on the control slide (5) are arranged coaxially.

2. Hydrauliach controlled, pneumatic amplifier device according to claim. 1, characterized in that the control slide (5) is made in one piece and is arranged without protrusion in the shaft (2a) of the working piston (2), the end sides of the control slide (5) having the pressure piston (5a) and the actuation piston (5b) and in the region of Beaktionskolbens (5b) as a Bingventil formed valve body (6) is seated and that associated with a Bruck air connection (1O) sleeve (9) is arranged in .One coaxial bore of the control slide (5) "

3. Hydraulically controlled, pneumatic booster device according to spoke 1, characterized in that the hydraulically operated control slide (105) is made in one piece, is guided in the housing (1) and has an annular cross-section Eeaktionskolben (i05b), which the working piston (2) centered and the coaxially arranged connecting piece (Hi) leads.

4. Hydraulically controlled, pneumatic amplifier device according to spoke 3 » characterized in that the connecting piece (113) has a shaft part (I13a) guided in the reaction piston (i05b) and which has a coaxial ventilation bore (126), the opening of which at the end face of the shaft part ( 113a) together with the sealing surface (128) formed on it, part of the

ten central valve is.

5. Hydraulically controlled »pneumatic booster device according to claim 1, characterized in that the control slide (5) is acted upon by a reaction force reduced by the elastomeric reaction disk (12), which acts on the hydraulic fluid via the pressure piston (5a).