DE3106241A1

DE3106241A1 - Servomotor leichter bauart fuer einen bremsverstaerker

Info

Publication number: DE3106241A1
Application number: DE19813106241
Authority: DE
Inventors: Jean-Jacques 93100 Montreuil Carrè
Original assignee: DBA SA
Current assignee: Bendix France SA
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1982-01-07
Also published as: FR2476574A1; FR2476574B1; JPS56135365A; GB2118655B; GB8312470D0; GB2070170B; GB2118655A; GB2070170A; DE3106241C2; JPS6215389B2; US4672812A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in erster Linie einen
Servomotor leichter Bauart für einen Bremsverstärker und
ist speziell auf eine neuartige Anordnung des Gehäuses
des Servomotors gerichtet, die es möglich macht, daß dieser aus einem leichteren Material, insbesondere Kunststoff, hergestellt sein kann, ohne daß hierdurch sein Gesamtbetriebsverhalten im Hinblick auf die von dem Fahrer des Fahrzeuges im Moment des Bremsens weitergegebenen beträchtlichen Kräfte verschlechtert wird.

Die entsprechenden Herstellerfirmen befassen sich schon seit geraumer Zeit mit einer Reduzierung des Gewichtes der einzelnen Bauteile von Kraftfahrzeugen. Was die unterschied·¹·
liehen Teile des Bremskreises anbetrifft, so wird nun schon seit vielen Jahren ein Verstärkerservomotor vom Vakuumtyp
dem Hauptzylinder zugeordnet, wobei die Schubstange mit dem Bremspedal über ein geeignetes Gestänge verbunden wird.
Das Gehäuse des Servomotors wird mittels einer seiner Seiten an einem festen Wandelement des Fahrzeuges und über die
andere Seite am Hauptzylinder befestigt, so daß das Gehäuse sowohl die Lagerung für den Hauptzylinder bildet als auch
ausreichend fest sein muß, um ohne wesentliche Verformung den axialen Schubkräften widerstehen zu können, die auf den Eingang des Hauptzylinders übertragen werden, wenn der

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Fahrzeugführer das Bremspedal betätigt. Aus diesen Gründen sind die Gehäuse von derartigen Servomotoren vom Vakuumtyp über eine geraume Zeit aus relativ dickem Metallblech hergestellt worden, das um vieles dicker ist als diejenige Dicke, die normalerweise erforderlich ist, um ganz simpel den sich aus dem Vorhandensein der im Gehäuse des Servomotors befindlichen Vertiefung ergebenden Druckkräften zu widerstehen, wenn der Servomotor nicht betätigt worden ist. Zur Reduzierung des Gewichtes des Servomotors durch Reduzierung der Metallblechdicke und somit zur Herstellung des Gehäuses aus einem anderen leichteren Material ist bereits vorgeschlagen worden, die Einheit aus dem Servomotor und dem Hauptzylinder an einem festen Teil des Fahrzeuges zu montieren, und zwar nicht an der Verbindungsstelle zwischen dem Servomotor und dem Bremspedal, sondern im Gegensatz dazu an der Verbindungsstelle zwischen dem Servomotor und dem Hauptzylinder. In diesem Falle muß der Servomotor im Ffer.soneninnenraum des Fahrzeuges untergebracht werden, oder die Einheit muß unter Verwendung einer Vielzahl von Bügelelementen montiert werden, die die Befestigung zwischen einem festen Wandelement des Fahrzeuges und dem Hauptzylinder bilden und sich um den Servomotor herum erstrecken. Die Erfindung nähert sich der zuletzt genannten Lösung an, obwohl eine Einheit mit geringerer Größe und niedrigeren Kosten vorgeschlagen wird.

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Die Erfindung betrifft folglich einen Bremsverstärkerservomotor, der zwischen einem Betätigungselement und einem Hauptzylinder anordbar ist und zwei Schalen umfaßt, die ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse bilden, in dem eine Einheit verschiebbar ist, die einen Antriebskolben bildet, der das Gehäuse in zwei Druckkammern unterteilt. Der Servomotor ist dadurch gekennzeichnet, daß er ein starres kraftübertragendes Bügelelement aufweist, das an einem Ende mit Befestigungseinrichtungen versehen und mittels Preßpassung um die Schalen herum montiert ist, um zum Verschließen des Gehäuses beizutragen. Das Gehäuse umfaßt vorzugsweise mindestens eine Vertiefung, die sich im wesentlichen radial vom Umfang des Gehäuses aus erstreckt und ein Gehäuse für das starre Bügslelement bildet.

Dieses zuletzt genannte spezielle Merkmal macht es möglich, einen Servomotor vorzuschlagen, dessen Radialmasse infolge des Vorhandenseins der vorstehend erwähnten Bügelelemente zur Befestigung nicht erhöht wird. Desweiteren trägt das Bügelelement zum Verschließen des Gehäuses bei und macht es in den meisten Fällen möglich, einen Rändelvorgang am Umfang der beiden Gehäuseschalen zu vermeiden, was einen beträchtlichen Kostenvorteil sowie Zeitvorteil bei der Produktion darstellt. Hinzu kommt, daß der Servomotor demontierbar ist.

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Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß ausgebildeten Servomotor;

Figur 2 einen Schnitt entlang Linie II-II in Figur 1; und

Figur 3 eine Teilansicht im Schnitt entlang Linie IH-III in Figur 1.

Wie man insbesondere Figur 2 entnehmen kann, umfaßt der gezeigte pneumatische Vakuumverstärkerservomotor ein Gehäuse 10, das aus zwei Schalen 12 und 14 gebildet wird, die an ihrem Umfang aneinander befestigt sind und zwischen sich den Außenrandabschnitt einer flexiblen Membran 16 ergreifen, der einen vergrößerten Wulst 15 bildet, welche Membran zusammen mit einer starren Platte 18 eine Antriebskolbeneinheit 20 darstellt. Der Antriebskolben 20 unterteilt das Gehäuse 10 in zwei Kammern, eine Niederdruckkammer 22, die über ein Rückschlagventil 24 dauerhaft mit einer Vakuumquelle in Verbindung steht, und eine Hochdruckkammer 26, die in der Lage·! ist, über einen Luftfilter 27 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht zu werden. Der Platte 18 ist ein mittleres Nabenelement 28 zugeordnet, das vom

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Gehäuse in Richtung der Betätigungselemente des Servomotors nach außen vorsteht. Im Nabenelement 28 ist eine Dreiwege-Steuerventilvorrichtung 30 engeordnet. Das Steuerventil umfaßt ein ringförmiges Ventilelement 32, das in der Lage ist, sich abwechselnd gegen einen beweglichen Sitz 34, der relativ zu einer Eingangsbetatigungsstange 36 fixiert ist, welche zur Betätigung der Bremsen mit dem Pedal (nicht gezeigt) verbunden und der eine aus einer Gummischeibe gebildete Reaktionsvorrichtung 38 zugeordnet ist, und gegen einen Sitz 40 zu lagern, der relativ zu dem Antriebskolben 20 fixiert ist. Die Stirnseite der Reaktionsscheibe 38 ist entfernt von der Stirnseite angeordnet, die mit der Stange zusammenwirkt,und befindet sich in Kontakt mit einem Ende einer Schubstange 42, die in der Lage ist, eine äußere Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) zu betreiben, wie beispielsweise einen Hauptbremszylinder. Eine Feder 44, die gegen das Gehäuse gelagert ist, drückt den Antriebskolben 20 in seine Ruhelage, in der er sich gegen die Schale lagert. Wenn sich der Servomotor in der dargestellten Ruhelage befindet, ist das Ventilelement 32 vom Sitz 40 abgehoben, so daß die beiden Kammern 22 und 26 mit Hilfe von bei 46 und 48 gezeigten Kanälen durch das Nabenelement in Verbindung treten können. Im Gegensatz hierzu ist die Verbindung zwischen der Atmosphäre und der Hochdruckkammer 26 unterbrochen, wenn sich das Ventilelement 32 dichtend gegen den Sitz 34 lagert.

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Der vorstehend beschriebene Teil des Servomotors ist von herkömmlicher Bauart und funktioniert in der folgenden Weis»*

Wenn der Fahrzeugführer das Bremspedal betätigt, wird die Stange 36 in Figur 2 nach links verschoben, so daß sich das ringförmige Vöntilülömnnt 32 gugen dim ü.Ltz AU lcijjorn und die Verbindung zwischen der Niederdruckkammer 22 und der Hochdruckkammer 26 unterbrechen kann, während sich das Ventilelement 32 vom Sitz 34 abhebt, um dadurch das Eindringen von atmosphärischer Luft durch den Filter 27 und den mittleren Toil dec Ventil alRinuntee 32 suwin über den Kanal AB in tilt' Hochdruckkammer 26 zu ermöglichen. Folglich wird eine Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 22 und 26 erzeugt, die eine Bewegung des Antriebskolbens 20 nach links bewirkt, wodurch die Schubstange 42 verschoben und der Hauptzylinder (nicht gezeigt) betätigt wird. Mittels der Scheibe 38, die auf einen Verlängerungsabschnitt 50 des Sitzes 34 einwirkt, wird eine Reaktionskraft von der Schubstange 42 auf die Eingangsstange 36 übertragen. Im Falle eines Versagens des Servomotors, beispielsweise dann, wenn kein Vakuum aufgebaut wird, kann der Fahrzeugführer weiterhin den Hauptzylinder betätigen, wobei jedoch eine größere Kraft auf das Bremspedal aufgebracht werden muß. Die Eingangsstange 36 wird nach innen gedruckt, wodurch der Verlängerungsabschnitt 50 gegen die Transmissionsscheibe 38 gepreßt wird, die die Kraft auf die Schubstange 42 überträgt, die mit dem Hauptzylinder zusammenwirkt.

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Das Gehäusn igt in nrf indungsgernäßer Weise mit zwei diametral gegenüberliegenden Vertiefungen 52 (Figur 1) versehen, die sich im wesentlichen radial vom Umfang aus erstrecken, so daß jede ein Gehäuse zur Aufnahme eines starren, kraftübertragenden Arm- oder Bügelelementes 54 bildet, das an jedem Ende Befestigungseinrichtungen in Form von Schrauben 56 und 58 aufweist. Die mit Gewinde versehenen Teile der Schrauben 56 und 58 stehen jeweils von den zwei Hauptseiten des Gehäuses 10 nach außenhin vor. Die Schrauben 56 ermöglichen eine Befestigung der Elemente 54 an einem festen Wandelement des Fahrzeuges, während die Schrauben 58 eine Montage des Hauptzylinders (nicht gezeigt) ermöglichen. Jedes Dugnleleunent 54 ist aus einer leichten Legierung gegussen und umfaßt seitliche Rippen 60 zur Erhöhung seiner Festigkeit. Seine allgemeine Form ist die Binas U, von dem die beiden parallelen Schenkel 62 jawnila diu bcidun Schrauben IjG und 58 tragen. Zu diesem Zwecke sind die beiden Schenkel 62 an ihren gegenüberliegenden Innenseiten mit rechteckförmigen Ausnehmungen 64 (sh. Figur 3) versehen, die ein Drehen der Schrauben 56 und 58 verhindern. Die Schrauben f3ind zu dicifinm Zwiickn mit qundrati.-ichon oder rnchtaokförmignn Köpfen 66 ausgestattet.Zusätzlich dazu umfassen dit! Außnriöuitcm dar Schälen 12 und 14 (j] uitfuhrunijon fiU, die einstückig mit den Schalen ausgebildet sind und sich in den mittlorßn Abschnitten der Hauptsnitßn der Schal on w&trcrkiin r-.nwin miinJtint.cit« /U iii-n Mnfllufunyun !">;.' .?ur Aufnahme der parallelen Schenkel 62 der Elemente 54 aus-

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gerichtet sind. Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist der Abstand zwischen den parallelen Schenkeln 62 eines jeden : Elementes 54 geringfügig kleiner als die natürliche Dicke des Gehäuses 10, so daß die Elemente 54 in Preßpassung um die Schalen 12 und 14 herum montiert sind, um zum Verschließen des Gehäuses beizutragen. Der Ausdruck "natürliche Dicke" soll die axiale Entfernung zwischen den gegenüberliegenden Hauptaußenseiten der Schalen 12 und 14, genauer gesagt zwischen deren Bereichen, gegen die die Bügelelemente 54 gelagert sind, bezeichnen, wenn die Schalen 12 und 14 nicht elastisch verformt und der Umfangswulst 15 der Membran 16 nicht zusammengedrückt ist. Es ist offensichtlich, daß bei einer Montage unter Spannung der beiden Elemente 54 um die Schalen 12 und 14 herum diese in Zusammenwirkung zum Festklemmen der Membran 16 zwischen den Rändern 70 und 72 der Schalen 12 und 14 beitragen und dadurch den Wulst 15 elastisch zusammenpressen. Zu diesem Zwecke ist der Rand 72 der Schale 14 so gekrümmt, daß er ein Gehäuse zur Aufnahme des Wulstes bildet.

Es ist offensichtlich, daß die simple Preßpassung der beiden Bügelelemente am Gehäuse selbst ausreicht, um die Montage der unterschiedlichen Teile des Servomotors zu vervollständigen. Diese Preßpassung, die auch eine Abdichtung der Membran an ihrem Umfang durch Kompression des Wulstes 15 bewirkt, wird darüber hinaus in den meisten Fällen von einer gering—

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fügigen elastischen Verformung der Schalen 12 und 14 begleitet. Obgleich eine Umfangsrändelung der Ränder 70 und 72 nicht unbedingt erforderlich ist, ist es möglich, zwischen den Rändern 70 und 72 über einen Teil ihres Umfanges zusammenwirkende Rändemittel (sh. Figur 1, Krümmung 74) vorzusehen. Insbesondere aus Figur 1 kann entnommen werden, daß sich die zusammenwirkenden Rändelmittel nur über zwei diametral gegenüberliegende Randabschnitte erstrecken, die vorzugsweise eine im wesentlichen gleiche Entfernung von den Vertiefungen 52 aufweisen. .Diese spezielle Teilrändelung ist bei Servomotoren mit großem Durchmesser von Vorteil.

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Claims

Patentansprüche

1.) Servomotor für einen Bremsverstärker, der zwischen einem Betätigungselement und einem Hauptzylinder anordbar ist und zwei Schalen umfaßt, die ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse bilden, in dem eine Einheit verschiebbar ist, die einen Antriebskolben bildet, der das Gehäuse in zwei Druckkammern unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß er ein starres, kraftübertragendes Bügelelement (54) aufweist, das an jedem Ende mit Befestigungseinrichtungen (56, 58) versehen und mittels Preßpassung um die Schalen (12, 14) herum montiert ist, um zum Verschließen des Gehäuses beizutragen.

2. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mindestens eine Vertiefung (52) umfaßt, die sich im wesentlichen radial vom Umfang des Gehäuses aus erstreckt und ein Gehäuse für das starre Bügelelement (54) bildet.

3. Servomotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Antriebskolben bildende Einheit eine flexible Membran (16) umfaßt, deren Außenrand (15) zwischen die beiden Montageränder (72, 74) der Schalen eingeklemmt ist, und daß das Bügelelement (54) mit den Schalen zusammenwirkt und zum Festklemmen der Membran zwischen den Montagerändern beiträgt.

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4. Servomotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand der Membran als vergrößerter Wulst (15) geformt und einstückig mit der Membran ausgebildet ist und daß der Wulst elastisch zwischen den Montagerändern (72, 74) zusammengepreßt wird, wenn das Bügelelement mittels Preßpassung angebracht ist.

5. Servomotor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Bügelelemente (54) aufweist, die in diametral gegenüberliegenden Vertiefungen (52) angeordnet sind.

6. Servomotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

er Gleitführungen (6B) zur Positionierung der Bügelelemente aufweist, die einstückig mit den Schalen auf jeder Außenfläche derselben ausgebildet sind und sich im wesentlichen in einer Linie mit den Vertiefungen erstrecken.

7. Servomotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageränder der beiden Schalen mit Rändelmitteln (74) versehen sind, die sich über mindestens einen Teil des Umfangs derselben erstrecken.

8. Servomotor nach einem der Ansprüche 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rändelmittel (74) über zwei im wesentlichen diametral gegenüberliegende Randabschnitte erstrecken, die eine im wesentlichen gleiche Entfernung von den Vertiefungen (52) aufweisen.

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