DE3005127A1

DE3005127A1 - Clutch booster for vehicles - has hydraulic and pneumatic piston next to each other in booster system

Info

Publication number: DE3005127A1
Application number: DE19803005127
Authority: DE
Inventors: Georg 8939 Wiedergeltingen Bestler; Christian 8042 Oberschleissheim Fuchs; Helmut Dipl.-Ing. 8000 München Mrosek
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1980-02-12
Filing date: 1980-02-12
Publication date: 1981-08-27

Abstract

The booster system has a hydraulic actuating valve, controlled by a pedal, a pneumatic actuating section, and a switch valve. The hydraulic piston (37) of the hydraulic section, and the pneumatic piston (39) of the pneumatic section, are located next to each other in the booster system, and each has its own piston rod (19,21). The two piston rods extend parallel to each other out of the booster system, and engage on a common coupling lever. The switch valve is located separate from the booster housing.

Description

Kraftverstärker, insbesondere Kupplungskraftverstärker für Kraft-Booster, especially clutch booster for power

fahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Kraftverstärker nach dem Gattungsbegriff des Patentanpruches 1. vehicles The invention relates to a power amplifier according to the generic term of claim 1.

Bekannt sind Kraftverstärker, so Kupplungskraftverstärker, von Tandembauweise, welche aus einem hydraulischen und aus einem pneumatischen Betätigungsteil bestehen. Bei derartigen Kraftverstärkern ist ein Hydraulikkolben vorgesehen, welcher bei Betätigung eines Pedals hydraulisch beaufschlagbar ist, um eine Kolbenstange auszufahren. Bei Verschiebungen des Hydraulikkolbens wird gleichzeitig unter Verwendung eines Schaltventils ein Pneumatikkolben beaufschlagt, welcher in Reihenschaltung mit dem Hydraulikkolben auf die gleiche Kolbenstange einwirkt. Auf diese Weise vollzieht sich eine gekoppelte und verstärkte Betätigung der Kolbenstange, um z.B. eine Kupplung entsprechend Betätigung eines Kupplungspedals zu lösen.Known are power boosters, such as clutch boosters, of tandem design, which consist of a hydraulic and a pneumatic actuation part. In such power amplifiers, a hydraulic piston is provided, which at Actuation of a pedal can be acted upon hydraulically in order to extend a piston rod. When the hydraulic piston is displaced, a Switching valve acts on a pneumatic piston, which is connected in series with the Hydraulic piston acts on the same piston rod. Perform this way a coupled and reinforced actuation of the piston rod, e.g. a clutch to solve according to actuation of a clutch pedal.

Tandem-Kraftverstärker der vorgenannten Art sind verhältnismäßig lang ausgebildet, was die Verwendung /beengten Bauverhältnissen stark beschränkt bzw. beeinflußt. Darüber hinaus sind Probleme dadurch zu gewärtigen, daß das Schaltventil im allgemeinen im Gehäuse des Kraftverstärkers integriert und nur sehr schwer zugängig ist, wenn Wartungs- oder Reparaturarbeiten auszuführen sind.Tandem booster of the aforementioned type are relatively long formed, which severely restricts the use / cramped building conditions or influenced. In addition, problems are to be expected in that the switching valve generally integrated in the housing of the power amplifier and only very difficult to access is when maintenance or repair work has to be carried out.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Kraftverstärker der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß dieser bei zumindest gleicher Kraftabgabe undbnaulich beengten Verhaltnissen eingesetzt werden kann. Es soll insbesondere dafür Sorge getragen werden, daß die Baulänge beträchtlich reduziert werden kann.On this basis, the object of the invention is to provide a power booster to train the type in question so that this at at least same power output and blueish cramped conditions can be used. In particular, care should be taken to ensure that the overall length is considerable can be reduced.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Patentanspruches 1.The solution to this problem consists of the features of the marking part of claim 1.

Der Kraftverstärker ist infolge der nebeneinander liegenden Betätigungsteile von äußerst kurzer Baulänge und kann bevorzugt unter baulich beengten Verhältinssen eingesetzt werden. Das Schaltventil kann am Gehäuse des Kraftverstärkers so angeordnet werden, daß nahezu keine zusätzliche bauliche Breite des KraftverstaYkers benötigt ist. Gegebenenfalls kann das Schaltventil vom Gehäuse des Kraftverstärkers gelöst und in beliebiger Position - je nach Einbauverhältnissen - angebracht werden.The power booster is due to the adjacent actuation parts of extremely short overall length and can preferably be used in structurally cramped conditions can be used. The switching valve can be arranged on the housing of the booster that almost no additional structural width of the power amplifier is required is. If necessary, the switching valve can be detached from the housing of the force amplifier and in any position - depending on the installation conditions.

Die Kolbenstangen der hydraulischen und pneumatischen Betätigungsteile sind vorzugsweise parallel zueinander sich erstreckend angeordnet und können auf einen gemeinsamen Kupplungshebel einer Kupplung einwirken. Sollte der pneumatische Teil des Kraftverstärkers ausfallen, so verbleibt die Betätigung durch den hydraulischen Teil, die Sicherheitsfunktion bekannter Kraftverstärker von Tandembauweise bleibt somit voll erhalten.The piston rods of the hydraulic and pneumatic actuation parts are preferably arranged extending parallel to each other and can on a common clutch lever of a clutch act. Should the pneumatic If part of the booster fails, actuation by the hydraulic one remains Part that remains the safety function of known force amplifiers of tandem construction thus fully preserved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentanspriichen aufgefUhrt.Advantageous refinements and developments are in further Claims listed.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von AusführungsbeispjE en unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.The invention is described below with reference to exemplary embodiments Explained with reference to the accompanying drawing.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Kraftverstärkers als Kupplungskraftverstärker unter Darstellung seiner Zuordnung zu einer mit einem Schaltgetriebe verbindbaren Kupplung; Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht des Kupplungskraftverstärkers nach Fig. 1; Fig. 3 ist eine nach Fig. 2 von links gesehene Stirnansicht des Kupplungskraftverstärkers; Fig. 4 ist eineteilweise geschnittene Seitenansicht des Kupplungskraftverstärkers unter Darstellung eines Teils des Schaltventils. Fig. 1 is a schematic view of a booster as a clutch booster showing its assignment to a connectable with a manual transmission Coupling; Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the clutch booster according to Fig. 1; Fig. 3 is an end view of the clutch booster seen from the left of Fig. 2; Figure 4 is a partially sectioned side view of the clutch booster showing part of the switching valve.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Schaltung dargestellt, in welcher der Kraftverstärker als Kupplungskraftverstärker, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wie Nutzfahrzeuge, als auch für Arbeitsmaschinen ect.In Fig. 1 of the drawing, a circuit is shown in which the booster as a clutch booster, especially for motor vehicles, such as commercial vehicles, as well as for work machines ect.

Verwendung findet. Die in Fig. 1 dargestellte Kupplung 1 vermag eine mit einem motorischen Antrieb verbundene Welle 3 mit einer Welle 5 zu kuppeln; die Welle 5 kann z.B. mit einem Getriebe 7 in Verbindung stehen,dessen Ausgangswelle 9 mit den Antriebsrädern eines Kraftfahrzeugs oder mit anderen, anzutreibenden Organen verbunden ist. Das Getriebe 7 kann in beliebiger Weise als Schaltgetriebe mit mehreren Obersetzungsgruppen ausgebildet sein und wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Schaltgestänge 11 betätigt. Der der Kupplung zugeordnete Kupplungskraftverstärker 13 wirkt auf einen Kupplungshebel 15 ein, welcher um einen Zapfen 17 drehbar ist, derart, daß bei einer gemäß Darstellung im Uhrzeigersinn gerichteten Verschwenkung des Kupplungshebels 15 die Kupplung 1 ausgerückt wird.Is used. The clutch 1 shown in Fig. 1 is capable of a to couple a shaft 3 connected to a motor drive with a shaft 5; the Shaft 5 can, for example, be connected to a gear 7, the output shaft of which 9 with the drive wheels of a motor vehicle or with other organs to be driven connected is. The transmission 7 can be used in any way as a manual transmission with several Be formed translation groups and is in the illustrated embodiment actuated by a shift linkage 11. The clutch booster assigned to the clutch 13 acts on a clutch lever 15 which can be rotated about a pin 17, such that in a clockwise pivoting as shown of the clutch lever 15, the clutch 1 is disengaged.

Wird der Kupplungskraftverstärker 13 nicht beaufschlagt, dann rücken (nicht dargestellte) Federn die Kupplung 1 ein, d.h., daß der Kupplungshebel 15 aus der in Fig. 1 dargestellten Lage gegen den Uhrzeigersinn gerichtet verschwenkt wird. Aus dem Kupplungskraftverstärker 13 erstrecken sich eine nach den Fig. 1 und 2 obere Kolbenstange 19 und eine untere Kolbenstange 21. Die Kolbenstange 19 ist hydraulisch beaufschlagbar, während die Kolbenstange 21 pneumatisch beaufschlagt wird, wie nachfolgend im einzelnen erläutert ist. In den Kupplungskraftversärker 13 mündet ein Anschluß 23, welcher über eine Leitung 25 an einen durch ein Kupplungspedal 27 betätigbaren Geberzylinder 29 angeschlossen ist. Ein weiterer, am Kupplungskraftverstärker 13 vorgesehener Anschluß 31 ist mittels einer Leitung 33 an einen Druckluftvorrat 35 angeschlossen.If the clutch booster 13 is not acted upon, then move (not shown) springs in the clutch 1, that is, the clutch lever 15 pivoted counterclockwise from the position shown in FIG. 1 will. From the clutch booster 13 extend according to FIGS. 1 and 2 upper piston rod 19 and a lower piston rod 21. The piston rod 19 is can be acted upon hydraulically, while the piston rod 21 acts pneumatically as is explained in detail below. In the clutch booster 13 opens a connection 23, which via a line 25 to one by a clutch pedal 27 actuatable master cylinder 29 is connected. Another, on the clutch booster 13th provided connection 31 is by means of a line 33 to a Compressed air supply 35 connected.

Erfindungsgemäß ist der Kupplungskraftverstärker 13 in Parallel-Bauart ausgelegt, wie dies insbesondere aus Fig. 2 der Zeichnung ersichtlich ist. Der Kupplungskraftverstärker 13 weist einen mit der Kolbenstange 19 verbundenen Hydraulikkolben 37 und einen parallel dazu verschiebbaren Pneumatikkolben 39 auf. Am Gehäuse des Kupplungskraftverstärkers 13 ist fernerhin ein Schaltventil 41 (Fig. 4) von an sich bekannter Wirkungsweise vorgesehen. Das Schaltventil 41 ist in der Darstellung nach Fig. 3 und 4 parallel zum Pneumatikkolben und zum Hydraulikolben sich erstreckend dargestellt, d.h. nach Fig.3 oberhalb des Entlüftungsanschlusses 43 für den Pneumatikkolben39.According to the invention, the clutch booster 13 is of a parallel design designed, as can be seen in particular from Fig. 2 of the drawing. The clutch booster 13 has a hydraulic piston 37 connected to the piston rod 19 and a Pneumatic piston 39 displaceable parallel thereto. On the clutch booster housing 13 is also a switching valve 41 (FIG. 4) of a known mode of operation intended. The switching valve 41 is parallel in the illustration according to FIGS. 3 and 4 shown extending to the pneumatic piston and the hydraulic piston, i.e. after Fig. 3 above the vent connection 43 for the pneumatic piston 39.

Das Schaltventil kann jedoch auch jede andere beliebige Position am Gehäuse des Kupplungskraftverstärkers einnehmen. Es kann auch gelöst vom Kupplungskraftverstärker außerhalb dessen Gehäuse vorgesehen und beispielsweise am Gehäuse angeschraubt sein.However, the switching valve can also be any other desired position on the Take the housing of the clutch booster. It can also be released from the clutch booster provided outside its housing and screwed, for example, to the housing.

Wie Fig. 2 veranschaulicht, weisen der Hydraulikkolben 3q und der Pneumatikkolben 39 zusätzlich zu ihren Dichtungen Führungsringe 45 bzw. 47 auf. Diese Führungsringe sind insbesondere zur Aufnahme des seitlichen Kraftkomponenten der Kolben vorgesehen. Fernerhin veranschaulicht Fig. 2 die Verwendung von Schutzbälgen 49 und 51, welche die Kolbenstange 19 bzw. 21 umgeben. Die Kolbenstangen 19 und 21 sind in beliebiger Weise am Kupplungshebel 15 anschließbar, d.h. sie können entweder in geeignete Lagerpfannen drücken oder sie können, wie dies für die Kolbenstange 21 veranschaulicht ist, mit Hilfe von Bolzen- und Augenverbindungen angebracht sein. Die beschriebene Ausführungsform des Kupplungskraftverstärkers ist auch nicht auf die aus Fig. 1 ersichtliche Zuordnung der beiden Kolbenstangen begrenzt, d. h. die pneumatisch betätigbare Kolbenstange 21 kann bezüglich des Zapfens 17 die Oberposition einnehmen, während die Kolbenstange 19 am äußeren Ende des Kupplungshebels 15 einwirkt.As FIG. 2 illustrates, the hydraulic piston 3q and the Pneumatic piston 39, in addition to their seals, have guide rings 45 and 47, respectively. These guide rings are especially designed to accommodate the lateral force components the piston provided. Furthermore, Fig. 2 illustrates the use of protective bellows 49 and 51 which surround the piston rod 19 and 21, respectively. The piston rods 19 and 21 can be connected to the clutch lever 15 in any way, i.e. they can either Press into suitable bearing cups or they can, like this for the piston rod 21 may be attached by means of bolt and eye connections. The embodiment of the clutch booster described is also not available the association of the two piston rods shown in FIG. 1 is limited, d. H. the pneumatically actuated piston rod 21 can be in the upper position with respect to the pin 17 take while the piston rod 19 acts on the outer end of the clutch lever 15.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Anordnung des Kupp- lungskraftverstärkers ist wie folgt: Bei Betätigung des Kupplungspedals 27 wird der Geberzylinder 29 wirksam, derart, daß ein hydraulischer Druck über die Leitung 25 und den Anschluß 23 in dem Raum 53 (Fig. 2) ansteht. Dieser hydraulische Druck wirkt über eine (nicht dargestellte) Verbindung auf das Schaltventil 41 ein. so daß dieses eine Verbindung zwischen dem Anschluß 31 und demlFneumatikkolben 39 aufnehmenden Raum 55 freigibt. Auf diese Weise werden die Kolbenstange 19 hydraulisch und die Kolbenstange 21 pneumatisch beaufscUlagt, um parallel wirkend so auf den Kupplungshebel 15 einzuwirken, daß dieser nach Fig. 1 im Uhrzeigersinn gerichtet gedreht wird. Trotz sehr kurzer Baulänge des Kupplungskraftverstärkers 13 wird demnach zumindest die selbe Kraft am Kupplungshebel 15 wirksam, wie dies mit herkömmlichen Kraftverstärkern von Tandembauweise möglich ist.The mode of operation of the arrangement of the coupling described above lung booster is as follows: When the clutch pedal 27 is actuated, the master cylinder 29 becomes effective, such that a hydraulic pressure via line 25 and port 23 in the Room 53 (Fig. 2) is pending. This hydraulic pressure acts via a (not shown) Connection to the switching valve 41 a. so that this is a link between that Port 31 and the space 55 receiving the pneumatic piston 39 releases. To this The piston rod 19 is hydraulic and the piston rod 21 is pneumatic beaufscUlagt to act in parallel so on the clutch lever 15 that this is rotated directed clockwise according to Fig. 1. Despite the very short overall length of the clutch booster 13 is therefore at least the same force on the clutch lever 15 effective, as possible with conventional force amplifiers of tandem design is.

Wird die Betätigung des Kupplungspedals 27 aufgehoben, d.h. nimmt -der Fahrer seinen Fuß vom Kupplungspedal, dann wird entsprechend der hydraulische Druck in der Leitung 25 reduziert und die Kolbenstange 19 kann nach Fig. 2 eine nach rechts gerichtete Rückführungsbewegung vollführen, wenn die (nicht dargestellten3 Rückstellmittel die Kupplung 1 einrücken und dadurch der Kupplungshebel 17 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Bei dieser Rückführungsbewegung wird die (nicht dargestellte) Verbindung zwischen dem Schaltventil 41 und dem Anschluß 31 unterbrochen, während gleichzeitig der Raum 55 mit dem Entlüftungsanschluß 43 (Fig. 3) in Verbindung gebracht wird, derart, daß der Raum 55 entlüftet und die Kolbenstange 21 in entsprechender Weise bei Drehung des Kupplungshebels 15 zurückverschoben wird.If the operation of the clutch pedal 27 is released, i.e. takes -the driver puts his foot off the clutch pedal, then according to the hydraulic Pressure in the line 25 is reduced and the piston rod 19 can according to FIG. 2 a perform rightward return movement when the (not shown 3 Resetting means engage the clutch 1 and thereby the clutch lever 17 against is pivoted clockwise. During this return movement, the (not the connection between the switching valve 41 and the connection 31 is interrupted, while at the same time the space 55 with the ventilation connection 43 (Fig. 3) in connection is brought, such that the space 55 is vented and the piston rod 21 in a corresponding Way is shifted back when the clutch lever 15 is rotated.

Der Kupplungskraftverstärker nach der Erfindung ist demnach trotz kurzer und sehr kompakter Bauweise geeignet, starke Kräfte abzugeben, welche z.B. bei der Anordnung nach Fig. 1 erforderlich sein können.The clutch booster according to the invention is therefore despite short and very compact design suitable for delivering strong forces, which e.g. in the arrangement of FIG. 1 may be required.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform nach Fig. 2 beschränkt, d.h. die beiden Kolbenstangen 19 und 21 können gegebenenfalls auch eine gewisse Winkel lage zueinander einnehmen; es ist auch möglich, daß die Kolbenstange 21 entgegengesetzt gerichtet zur Kolbenstange 19 wirksam wird, also z.B. ziehend mit Hilfe eines Umlenkgestänges arbeitet. Schließlich ist es auch möglich, die Anlenkpunkte der beiden Kolbenstangen auf einem gemeinsamen Auge am Kupplungshebel einwirken zu lassen, derart, daß die Kräfte der beiden Kolbenstangen zusammenlaufen. Es wurde vorstehend bereits darauf hingewiesen, daß das Schaltventil getrennt vom übrigen Gehäuse des Kupplungskraftverstärkers angeordnet werden kann. In diesem Sinne ist es auch mögich, den hydraulischen Teil des Kupplungskraftverstärkers vom pneumatischen zu trennen, um z.B. bei gegebener Kolbenstange 21 verschiedenartige Kolbenstangen 19 mit Hydraulikkolben 37 unterschiedlichen Durchmessers verwenden können.The invention is not based on the illustrated embodiment Fig. 2 limited, i.e. the two piston rods 19 and 21 can optionally also assume a certain angular position to each other; It is also possible that the piston rod 21 is directed opposite to the piston rod 19 effective e.g. works pulling with the help of a deflection rod. Finally is it is also possible to have the articulation points of the two piston rods on a common one Eye on the clutch lever to act in such a way that the forces of the two piston rods converge. It has already been pointed out above that the switching valve can be arranged separately from the rest of the housing of the clutch booster. In this sense it is also possible to use the hydraulic part of the clutch booster to be separated from the pneumatic, e.g. in order to have different piston rods 21 for a given piston rod Use piston rods 19 with hydraulic pistons 37 of different diameters can.

Bezugszeichenliste 1 Kupplung 3 Welle 5 Welle 7 Getriebe 9 Ausgangswelle 11 Schaltgestänge 13 Kupplungskraftverstärker 15 Kupplungshebel 17 Zapfen 19 Kolbenstange 21 Kolbenstange 23 Anschluß 25 Leitung 27 Kupplungspedal 29 Geberzylinder 31 Anschluß 33 Leitung 35 Druckluftvorrat 37 Hydraulikkolben 39 Pneumatikkolben 41 Schaltventil 43 Entiüftungsanschluß 45 Führungsring 47 Führungsring 49 Schutzbalg 51 Schutzbalg 53 Raum 55 Raum LeerseiteLIST OF REFERENCE NUMERALS 1 clutch 3 shaft 5 shaft 7 gear 9 output shaft 11 Shift linkage 13 Clutch booster 15 Clutch lever 17 Pin 19 Piston rod 21 piston rod 23 connection 25 line 27 clutch pedal 29 master cylinder 31 connection 33 Line 35 Compressed air supply 37 Hydraulic piston 39 Pneumatic piston 41 Switching valve 43 Vent connection 45 Guide ring 47 Guide ring 49 Protective bellows 51 Protective bellows 53 room 55 room Blank page

Claims

Claims 1. Power booster, in particular clutch booster for motor vehicles, with a hydraulic, acting on actuation of a pedal Actuating part, a pneumatic actuating part and a switching valve, which in the case of hydraulic actuation, the pneumatic actuation triggers, characterized in that that the hydraulic piston (37) of the hydraulic actuation part and the pneumatic piston (39) of the pneumatic actuation part arranged side by side in the power amplifier are and are each connected to its own piston rod (19; 21).

2. Booster according to claim 1, characterized in that the with the hydraulic piston (37) in connection, from the booster itself extending piston rod (19) parallel to the one connected to the pneumatic piston (39), also arranged from the booster extending piston rod (21) is.

3. Booster according to claim 2, characterized in that the Piston rods (19, 21) parallel to one another »on a common coupling lever (15) attacking, are arranged.

4. Booster according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the switching valve (41) of the booster is separated from the housing the same is arranged on this.

5. Booster according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the switching valve (41) is separated from the housing of the Booster is arranged.

6. Power amplifier according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the hydraulic and pneumatic actuation parts structurally are arranged separately and attached to a common carrier.