DE69401215T2 - Servomotor mit einem als filter fungierenden porösen schutzbalg - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Brems-Servomotor, der eine erste und eine zweite Unterdruckquelle verwendet, die einen ersten bzw. einen zweiten, sich unterscheidenden Druck liefern, wobei dieser Servomotor ein starres Gehäuse aufweist, das durch wenigstens eine dichte bewegbare Trennwand in wenigstens zwei Kammern unterteilt ist, von denen die erste mit der ersten Quelle verbunden ist und von denen die zweite über ein Ventil selektiv mit einer beliebigen der beiden Quellen verbunden werden kann, wobei die bewegbare Trennwand durch die Differenz zwischen den in den Kammern ausgebildeten Drücken beaufschlagt werden kann, um einen im wesentlichen zylindrischen Pneumatikkolben anzutreiben, der in dichter Weise in dem Gehäuse gleitet und außerhalb dieses Gehäuses in einem rohrförmigen Schutzbalg untergebracht ist, dessen erstes Ende mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei dieser Kolben zum einen das Ventil und zum anderen einen Reinigungsfilter aufweist, der zwischen der zweiten Quelle und diesem Ventil angeordnet ist.
• Vorrichtungen dieses Typs, die im Stand der Technik gut bekannt sind, werden heute in einer sehr großen Anzahl von Kraftfahrzeugen verwendet.
• Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung ist in dem Dokument DE-A-3 924 672 gegeben.
• Trotz des herkömmlichen Charakters der betroffenen Techniken sind die Servomotoren weiterhin der Gegenstand von erheblichen Untersuchungen, die insbesondere dahin zielen, deren Kosten, die Ansprechzeit beim Beaufschlagen sowie das Geräuschniveau beim Betrieb zu vermindern.
• Die Erfindung befindet sich in diesem Kontext und bietet sich an, zur Verminderung von wenigstens einem dieser drei Parameter beizutragen.
• Zu diesem Zweck ist der Servomotor gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der den Kolben schützende Balg wenigstens teilweise aus einem porösen und verformbaren Material besteht, um selbst den Reinigungsfilter zu bilden.
• Aufgrund dieser Anordnung kann auf den herkömmlichen Filter verzichtet werden, was zu einer Kostenverminderung führt.
• Außerdem ist die Oberfläche des Balgs, die mit der zweiten Druckquelle (im allgemeinen der Atmosphäre) in Kontakt steht, aufgrund ihrer Form und Anordnung leicht sehr viel größer als die Oberfläche, die ein herkömmlicher Filter bietet, so daß das Füllen der zweiten Kammer sehr viel schneller und geräuschloser erfolgt.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Balg wenigstens teilweise aus einem porösen Elastomermaterial, und sein zweites Ende umschließt fest die Steuerstange, die zum Kontrollieren des Ventils dient.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlich aus der nachfolgenden, beispielhaften und nicht einschränkenden Beschreibung, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht. In dieser zeigen:
• - Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Bremssystems mit pneumatischer Unterstützung, das einen herkömmlichen Servomotor verwendet; und
• - Figur 2 eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Servomotors.
• Soweit die Erfindung nur eine Verbesserung an Bremssystemen mit pneumatischer Unterstützung betrifft und soweit der allgemeine Aufbau und die Funktionsweise dieser Systeme dem Fachmann gut bekannt sind, werden diese Systeme hier nur kurz dargestellt, um ein Gesamtverständnis der Verbesserung zu ermöglichen, welche die Erfindung darstellt.
• Ein System dieses Typs enthält schematisch einen Servomotor 1 und einen Hauptzylinder 2.
• Der Servomotor weist seinerseits ein starres Gehäuse 3 auf, das in dichter Weise in zwei Kammern 3a und 3b mittels einer beweglichen Trennwand 4 unterteilt ist, die einen im Inneren des Gehäuses 3 beweglichen Pneumatikkolben 5 mitnehmen kann.
• Die vordere Kammer 3a, deren vordere Seite in dichter Weise durch den Hauptzylinder 2 verschlossen ist, ist über ein Rückschlagventil 6 permanent mit einer Niederdruckquelle D verbunden.
• Die hintere Kammer 3b kann dagegen selektiv entweder mit der Niederdruckquelle D oder einer Hochdruckquelle verbunden werden, beispielsweise der Atmosphäre A.
• Zu diesem Zweck wird der Zugang zur hinteren Kammer 3b durch ein Ventil 7 und einen Tauchkolben 8 kontrolliert, wobei der Tauchkolben über eine Steuerstange 10 mit einem Bremspedal 9 verbunden ist.
• Wenn die Steuerstange 10 sich in der Ruhestellung befindet, im vorliegenden Fall nach rechts gezogen, bildet das Ventil 7 normalerweise eine Verbindung zwischen den beiden Kammern 3a und 3b des Servomotors.
• Da die hintere Kammer 3b nun demselben Unterdruck wie die vordere Kammer 3a ausgesetzt ist, wird der Kolben 5 durch eine Rückstellfeder 11 nach rechts in die Ruhestellung zurückgedrückt.
• Die Betätigung des Tauchkolbens 8 durch eine Bewegung der Steuerstange 10 nach links bewirkt in einem ersten Abschnitt, daß das Ventil 7 so verstellt wird, daß es die beiden Kammern 3a und 3b voneinander isoliert, und in einem zweiten Abschnitt, daß das Ventil so verstellt wird, daß es die hintere Kammer 3b zum Atmosphärendruck A öffnet.
• Die nun von der beweglichen Trennwand 4 erfahrene Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern übt auf die Trennwand einen Schub aus, der diese nach links zu verstellen sucht und ihr ermöglicht, den Kolben 5 anzutreiben, der seinerseits verstellt wird, wobei die Feder 11 zusammengedrückt wird.
• Die mittels der Steuerstange 10 auf den Tauchkolben 8 ausgeübte Bremswirkung oder "Eingangskraft" und die aus dem Schub der beweglichen Trennwand 4 resultierende Bremsunterstützungswirkung oder "Unterstützungskraft" wirken gemeinsam auf eine Reaktionsscheibe 12 ein, um eine Unterstützungskraft zu bilden, die über eine Schubstange 13 auf den Hauptzylinder übertragen wird.
• Wie in Figur 1 dargestellt ist, enthält der Pneumatikkolben 5 üblicherweise einen Reinigungsfilter 14, der dafür vorgesehen ist, jegliche Verschmutzung der hinteren Kammer 3b durch die Atmosphäre A zu verhindern.
• Außerdem, selbst wenn dies in dem Prinzipschema von Figur 1 nicht sichtbar ist, umgibt ein rohrförmiger Schutzbalg, der durch ein erstes seiner beiden Enden mit dem Gehäuse verbunden ist, den sich außerhalb des Gehäuses 3 befindenden Abschnitt des Kolbens 5 vollständig.
• Gemäß der Erfindung, wie dies in Figur 2 dargestellt ist, besteht der Balg 15 wenigstens teilweise aus einem porösen und verformbaren Material, so daß er selbst den Reinigungsfilter bildet.
• Der Balg kann tatsächlich ein Verbundteil oder ein homogenes Teil sein.
• Im ersten Fall besteht er beispielsweise aus einem Mantel aus einem beliebigen Faser- oder Gewebematerial, das von einer Spiralfeder gestützt wird, mit dem Gehäuse 3 durch sein erstes Ende verbunden ist und die Steuerstange 10 auf der Höhe seines zweiten Endes umschließt.
• Im zweiten Fall, welcher der einfachsten und in Figur 2 dargestellten Ausführungsform entspricht, ist der Balg 15 mit der Gestalt eines Rohres ausgeführt, das wenigstens teilweise aus einem porösen Elastomermaterial besteht und dessen erstes Ende 15a an dem Gehäuse 3 befestigt ist und dessen zweites Ende 15b die Steuerstange 10 fest umschließt.

Claims (3)

1. Pneumatischer Brems-Servomotor, der eine erste und eine zweite Unterdruckquelle (D, A) verwendet, die einen ersten bzw. einen zweiten, sich unterscheidenden Druck liefern, wobei dieser Servomotor ein starres Gehäuse (3) aufweist, das durch wenigstens eine dichte bewegbare Trennwand (4) in wenigstens zwei Kammern (3a, 3b) unterteilt ist, von denen die erste (3a) mit der ersten Quelle (D) verbunden ist und von denen die zweite (3b) über ein Ventil (7) selektiv mit einer beliebigen der beiden Quellen (D, A) verbunden werden kann, wobei die bewegbare Trennwand durch die Differenz zwischen den in den Kammern ausgebildeten Drücken beaufschlagt werden kann, um einen im wesentlichen zylindrischen Pneumatikkolben (5) anzutreiben, der in dichter Weise in dem Gehäuse gleitet und außerhalb dieses Gehäuses in einem rohrförmigen Schutzbalg (15) untergebracht ist, dessen erstes Ende (15a) mit dem Gehäuse (3) verbunden ist, wobei dieser Kolben zum einen das Ventil (7) und zum anderen einen Reinigungsfilter (14) aufweist, der zwischen der zweiten Quelle und diesem Ventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (15) wenigstens teilweise aus einem porösen und verformbaren Material besteht, um selbst den Reinigungsfilter zu bilden.

2. Pneumatischer Servomotor nach Anspruch 1, bei dem das Ventil von einer Steuerstange (10) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (15b) des Balgs die Steuerstange fest umschließt.

3. Pneumatischer Servomotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (15) wenigstens teilweise aus einem porösen Elastomermaterial besteht.