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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf ein elektromechanisches Bremsunterstützungssystem, das von einem Elektromotor, der mit einem Hauptzylinder zusammenwirkt und entlang der Betätigungsachse aufweist:
- - einen Unterstützungskolben in Form einer axialen Hülse, die einteilig mit einem Verdrehsicherungsbügel zu ihrer translatorischen Führung ist, wobei die Hülse eine mit einem Gewinde versehene Außenfläche aufweist, zusammenwirkend mit
- - einer translatorisch feststehenden, aber drehbeweglichen Mutter, die innen ein Gewinde aufweist, das komplementär zu dem des Unterstützungskolbens ist, den sie aufnimmt, und außen ein Zahnrad trägt, das mit dem Antriebselektromotor verbunden ist,
- - einen Tauchkolben, der an seinem vorderen Ende eine Antriebsbasis trägt, um von dem Unterstützungskolben geschoben zu werden, und über sein hinteres Ende mit der Steuerstange verbunden ist,
- - wobei die Steuerstange aus einem Körper gebildet ist, dessen eines Ende mit dem Tauchkolben und dessen anderes Ende mit dem Kopf der Steuerstange verbunden ist.
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Stand der Technik
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Bereits bekannt sind derartige Bremsunterstützungssysteme mit Elektromotor, die eine mit dem Tauchkolben verbundene Steuerstange aufweisen, die aus zwei Teilen gebildet ist, einem Stangenkörper, wobei das nicht mit dem Tauchkolben verbundene Ende einen Kopf mit einem Kugelzapfen zu seiner Verbindung mit der vom Bremspedal kommenden Stange trägt. Der Kopf der Steuerstange ist ein Teil, das in Abhängigkeit von den Erfordernissen jeder Einbauart entsprechend den Fahrzeugmodellen an den Kunden/Hersteller angepasst wird.
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Der Kugelzapfen hat die Funktion, sich von einem etwaigen Fluchtfehler der Stange des Bremspedals zu befreien, wobei dieser Fluchtfehler entweder mit der Anordnung oder mit der veränderlichen Ausrichtung zusammenhängt, die der Stange durch die Bewegung des Bremspedals auferlegt wird. Die Kugelzapfenverbindung ermöglicht es, nur die Komponente des Schubs in die Achse des Unterstützungssystems zu übertragen und nicht die Querkräfte.
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Aufgrund dieses Kugelzapfens ist die Steuerstange notwendigerweise zweiteilig, um die Montage des Tauchkolbens und der Steuerstange durch den Unterstützungskolben hindurch zu ermöglichen; der Steuerstangenkopf wird auf das entsprechende Ende des Körpers geschraubt und weist dazu ein Teil in Form einer Mutter auf. Erst nach erfolgter Montage wird der Steuerstangenkopf auf das Gewindeende des Körpers der Steuerstange geschraubt.
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Diese Lösung ist sowohl wegen der Ausführung der Gewinde als auch wegen der Montagezeit vergleichsweise teuer.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe dieser Erfindung ist es, das Bremsunterstützungssystem der oben genannten Art zu vereinfachen, indem der Aufbau der Steuerstange vereinfacht wird, um deren Einbau zu erleichtern und ihn gleichzeitig schneller und wirtschaftlicher zu gestalten.
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Darlegung und Vorteile der Erfindung
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Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Bremsunterstützungssystem der oben genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Körper der Steuerstange an seinem hinteren Ende einen Quetschbereich umfasst, wobei der Kopf der Steuerstange an ihrem vorderen, dem Bremspedal nicht zugewandten Ende eine Quetschhülse aufweist, um auf den Quetschbereich des Körpers gequetscht zu werden.
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Mit der Erfindung wird somit auf einfache Weise ein Unterstützungssystem ausgeführt, dessen Steuerstange ausgehend von einer gemeinsamen Basis, die eine Großserienfertigung ermöglicht, fallweise an jeden Fahrzeugtyp angepasst wird und das nur die Anpassung des Steuerstangenkopfes in Abhängigkeit von jedem Fahrzeugtyp erfordert, wodurch die Montage des Kopfes am Körper der Stange beträchtlich vereinfacht wird und gleichzeitig die Effizienz dieser zweiteiligen Ausführung und die Zuverlässigkeit der Montage der beiden Teile der Steuerstange beibehalten wird.
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Die Montage der Steuerstange nach deren Zusammenbau zur Befestigung des Stangenkopfes ist besonders einfach. Gemäß einem besonders vorteilhaften Merkmal ist der Quetschbereich des Körpers eine geriefte oder gerillte Fläche, die insbesondere quer zur Richtung der Betätigungsachse xx des Unterstützungssystems ausgerichtet ist, so dass die Schub- oder Zugkräfte, die zwischen dem Körper und dem Kopf, die die Steuerstange bilden, ausgeübt werden, aufgenommen werden.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal wird das Ende des Körpers der Steuerstange jenseits des Quetschbereichs mit einem glatten Ende fortgesetzt und hat die Hülse des Kopfes einen Quetschansatz mit verminderter Stärke, wobei die Geometrie der Hülse und ihr Quetschansatz dem glatten Ende und dem Quetschbereich des Körpers entsprechen. Der Kopf der Steuerstange wird somit in der Betätigungsachse in Bezug auf den Körper der Stange durch das glatte Ende der Stange gehalten, das in der Hülse des Kopfes aufgenommen ist, und die Verbindung in Richtung der Betätigungsachse, sowohl bei Schub als auch bei Zug, wird durch das Quetschen des Quetschansatzes im Quetschbereich gewährleistet.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Ausführung einer Tauchkolben-Steuerstangen-Anordnung eines oben genannten elektromechanischen Bremsunterstützungssystems, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass
- - ein Quetschbereich an dem Ende der Steuerstange ausgeführt wird, das den Kopf aufnimmt, wobei ein Teil glatt gelassen wird,
- - der Kopf mit einer Hülse ausgeführt wird, die entgegengesetzt zum Kugelzapfen mit einem Quetschansatz versehen ist,
- - nach der Montage des Tauchkolbens an der Steuerstange diese in den Unterstützungskolben gesteckt werden und der Kopf auf den Körper der Steuerstange gesetzt wird und der Quetschansatz auf den Quetschbereich des Körpers gequetscht wird.
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Dieses Ausführungs- und Montageverfahren ist extrem einfach und ermöglicht eine hohe Material- und Zeitersparnis bei der Fertigung des Bremsunterstützungssystems.
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Figurenliste
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Diese Erfindung wird nachstehend ausführlicher mithilfe eines Beispiels des Bremsunterstützungssystems mit Elektromotor beschrieben, das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
- - 1 eine Explosionsansicht des Teils des Bremsunterstützungssystems, der aus dem Tauchkolben, der Steuerstange und dem Unterstützungskolben besteht, die entlang der Achse xx des Systems ausgerichtet sind,
- - 2 eine Axialschnittansicht des Tauchkolbens und der Steuerstange mit der Montage des Anschlags der Trennfeder und des Steuerstangenkopfes,
- - die 3A-3C Montageschritte des Tauchkolbens und der Steuerstange mit ihrem Steuerstangenkopf,
- - 4 eine perspektivische Ansicht nach beendeter Montage.
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Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung
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Zur Vereinfachung der Beschreibung ist konventionshalber die Vorderseite (AV) die linke Seite entlang der Achse xx von 1 und die Rückseite (AR) die rechte Seite.
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Das erfindungsgemäße Bremsunterstützungssystem, von dem in der Explosionsansicht der 1 nur einige für die Beschreibung wesentliche Teile dargestellt sind, besteht aus einem Hauptzylinder (beispielsweise einem Tandem-Hauptzylinder), der den oder die beiden Bremskreise mit Bremsflüssigkeit unter Druck versorgt. Der Hauptzylinder wird vom Bremspedal aus über eine kinematische Kette gesteuert, die einen Steller in Form eines Elektromotors umfasst, der allein oder ergänzend zum Schub des Pedals die auf den Primärkolben des Hauptzylinders ausgeübte Kraft sicherstellt.
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Ausgehend vom Bremspedal besteht die auf die Wirklinie xx ausgerichtete kinematische Kette aus einer Stange, die mit dem Pedal verbunden ist und seine Bewegung auf die Steuerstange 1 überträgt, die wiederum mit dem Tauchkolben 2 verbunden ist, um den ergänzenden Unterstützungsschub aufzunehmen, um direkt oder über das Unterstützungssystem auf den Hauptzylinder zu wirken.
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Der Schub wird auf den Tandem-Hauptzylinder von einer Schubstange übertragen, die eine Reaktionsscheibe trägt, gegen die sich ein Zwischenkolben abstützt, der direkt vom Unterstützungskolben geschoben wird (die Teile sind nicht dargestellt), wobei der Tauchkolben ebenfalls an dieser Reaktionsscheibe anliegen kann.
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Der Tauchkolben 2 wirkt dazu mit dem Unterstützungskolben 3 zusammen und ist gleichzeitig direkt mit der Steuerstange 1 verbunden. Der Unterstützungskolben 3 umfasst einen translatorisch geführten und verdrehgesicherten Bügel 31. Der Bügel 31 trägt eine Schraubhülse 32, die eine Translationsmutter 33 aufnimmt. Er wird von dem Tauchkolben 2 und der Steuerstange 1 durchquert. Der Unterstützungskolben 3 wird in der Achse xx von seinem Bügel 31 getragen, der mit zwei Lagern 311 versehen ist, um auf zwei nicht dargestellten, parallel zur Achse xx verlaufenden Führungsstangen zu gleiten. Der Unterstützungskolben 3 wird in die Unterstützungsrichtung (Pfeil A) durch das Zusammenwirken seiner Gewindehülse 32 und des Gewindes der Translationsmutter 33 geschoben. Letztere, die in Richtung der Achse xx gegen Verschieben gesichert ist, hat ein Innengewinde, um sich auf das Gewinde 321 der Hülse 32 des Unterstützungskolbens 3 zu schrauben. Außen hat die Mutter 33 eine der Kannelierungen 331, um ein Zahnrad aufzunehmen, das zur drehfesten Montage mit komplementär geformten Kannelierungen versehen ist. Dieses nicht dargestellte Zahnrad wirkt mit einem Antriebszahnrad des zur Bremsunterstützung gesteuerten Elektromotors zusammen. Der Unterstützungskolben 3 stützt sich auf der mit dem Tauchkolben 2 einteiligen Antriebsbasis 21 ab, um diesen zu schieben, während er sich gleichzeitig an einem Zwischenkolben abstützt, um über eine Schubstange (die Teile sind nicht dargestellt) den Hauptzylinder zu schieben (Pfeil A). Die Antriebsbasis 21 besteht aus einem Kreuzstück, dessen beide Schenkel 210 mit Führungsanschlägen 211 in Richtung der Achse xx versehen sind. Die Anschläge gleiten in Lagern 312 des Bügels 31. Einer der Schenkel trägt ferner einen Lappen 212, der parallel zur Achse xx verläuft und mit dem Auslösesensor zusammenwirkt, um den Unterstützungsmotor nach dem Leerhub dieser Steuerungsart zu Beginn eines Bremsenunterstützungsvorgangs zu betätigen.
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Der Tauchkolben 2 ist mit der Steuerstange 1 verbunden, die aus einem Körper 11 und einem Kopf 12 gebildet ist. Der Körper 11 ist über sein vorderes Ende am hinteren Ende, der dem Hauptzylinder nicht zugewandten Seite, des Tauchkolbens 2 befestigt; sein hinteres Ende nimmt den Kopf 12 der Steuerstange auf. Der Kopf 12, der aus einer Hülse 121 mit einem Quetschansatz 122 gebildet ist, wird hinten durch einen Kugelzapfen 123 abgeschlossen, um mit der vom Bremspedal kommenden Stange verbunden zu werden. Der Quetschansatz 122 ist ein Teil der Hülse 121 mit verminderter Stärke, um durch Quetschen auf den Quetschbereich 111 verformbar zu sein. Der Körper 11 der Steuerstange weist einen Quetschbereich 111 auf, der durch eine geriefte ringförmige Fläche gebildet wird, beispielsweise in Form von Umfangsrillen oder Nuten. Diese umfänglichen Verformungen sind hauptsächlich in die Richtung quer zur Betätigungsachse ausgerichtet, die auch die Achse der Betätigungsstange oder des Körpers derselben ist, so dass sie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen das Quetschen in Richtung der Zug- und Druckkräfte bieten. Der Quetschbereich 111 liegt in der Nähe des zweiten Endes, wobei jedoch eine Aufschiebelänge 112 gelassen wird. Die Hülse 121 des Kopfes 12 wird auf das Ende 112, 111 des Körpers 11 der Stange gesteckt und dann gequetscht.
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2 ist eine Ansicht im Axialschnitt, die den Körper 11 mit seinem vorderen, am Tauchkolben 2 befestigten Ende und seinem hinteren, an die Hülse 121 des Kopfes 12 gequetschten Ende zeigt, wobei diese axiale Anordnung in die Hülse 32 des Unterstützungskolbens 3 gesteckt wird, der wiederum in die Translationsmutter 33 gesteckt wird.
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Gemäß den 3A-3C erfolgt der Einbau durch die Montage entlang der Achse xx des Tauchkolbens 2 am Körper 11 der Steuerstange 1, dann das Einbauen des Tauchkolbens in den Unterstützungskolben 3 und anschließend der Translationsmutter 33 und der Trennfeder 5 und dann das Anbringen des Kopfes 12 und sein Quetschen. Die Hülse 121 dient zum Halten des Kopfes 12 am Körper 11 in der Richtung quer zur Betätigungsachse, um die Anordnung auszusteifen und die Quetschverbindung zu entlasten, die den Einbau sichert, um den Kräften in Richtung der Achse xx, d. h. den Druck- und Zugkräften, zu widerstehen.
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Gemäß 3A wird der mit dem Körper 11 der Steuerstange 1 verbundene Tauchkolben 2 in den Unterstützungskolben 3 mit seinem Bügel 31 und seiner durch die Translationsmutter 33 verborgenen Hülse gesteckt.
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Der Körper 11 steht über das Ende der Hülse 32 und die Mutter 33 über und lässt den Quetschbereich 111 und das glatte Ende 112 erkennen.
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Die Trennfeder 4 wird in der Achse xx angesetzt, um auf den Körper 11 aufgeschoben zu werden und am Ende der Hülse 32 des Unterstützungskolbens 3 zur Anlage zu kommen; das andere Ende der Trennfeder liegt an einer auf die Steuerstange 1 gesteckten Sicherungsscheibe an. 3B zeigt einen folgenden Schritt mit dem Anbringen der elastischen Manschette 5, die den Körper 11 und die Feder 4 bedeckt und den Quetschbereich 111 und das glatte Ende 112 überstehen lässt, um die Hülse 121 mit ihrem Quetschansatz 123 aufzunehmen.
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Die Hülse 121 gewährleistet das Halten des Kopfes 12 auf dem glatten Teil 112 in der Achse xx, und der Quetschansatz 123 mit verminderter Stärke ermöglicht die Quetschverformung im Quetschbereich 111.
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3C zeigt die endgültige Anordnung des Kopfes 12 nach dem Quetschen und lässt die Quetschverformungen am Quetschansatz 123 erkennen. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die den beendeten Einbau zeigt und das Gehäuse 6 des Unterstützungsmoduls und den aus der Faltenbalgmanschette 5 herausragenden Kopf 12 der Steuerstange hervorhebt. Die Faltenbalgmanschette 5 schützt den Teil der Steuerstange jenseits der Translationsmutter mit der Trennfeder.
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Das teilweise dargestellte Getriebe des Motors 7 wird durch das Gehäuse 6 verborgen.
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Bezugszeichenliste
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| 1 |
Steuerstange |
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11 |
Körper der Steuerstange |
| |
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111 |
Quetschbereich |
| |
|
112 |
Glattes Ende |
| |
12 |
Kopf der Steuerstange |
| |
|
121 |
Hülse |
| |
|
122 |
Quetschansatz |
| |
|
123 |
Kugelzapfen |
| 2 |
Tauchkolben |
| |
21 |
Antriebsbasis |
| |
|
210 |
Schenkel |
| |
|
211 |
Führungsanschlag |
| |
|
212 |
Lappen für den Auslösesensor |
| 3 |
Unterstützungskolben |
| |
31 |
Bügel |
|
| |
|
311 |
Gleitlager |
| |
|
312 |
Gleitöffnung |
| |
32 |
Gewindehülse |
| |
|
321 |
Außengewinde |
| |
33 |
Mutter |
| |
|
331 |
Kannelierung |
| 4 |
Trennfeder |
| 5 |
Faltenbalgmanschette |
| 6 |
Gehäuse des Moduls |
| 7 |
Elektromotor |
