DE3141773A1

DE3141773A1 - Vakuumservomotor

Info

Publication number: DE3141773A1
Application number: DE19813141773
Authority: DE
Inventors: Kenichi Katsuta Chonan; Kiyoshi Hitachi Horibe; Tosikazu Naka Ibaraki Ito; Kiyomi Higashiibaraki Ibaraki Komathuzaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-10-22
Filing date: 1981-10-21
Publication date: 1982-09-30
Also published as: JPS6218363B2; US4669361A; JPS5770727A; US4515066A

Description

3U1773

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Vakuumservomotor, insbesondere einen solchen mit einem das Vakuum steuernden Magnetventil, das einstückig an der Wandfläche eines Gehäuses des Servomotors befestigt ist.

Die einstückige Befestigung eines das Vakuum steuernden Magnetventils an der Wandfläche eines Servomotors gibt es bereits. Bei den bisherigen Vakuumservomotoren sind jedoch eine Steuerdruckkammer zur Aufnahme eines Ventilglieds und eine Elektromagnetvorrichtung zum Steuern des Magnetventils in der axialen Richtung der Servomotorstange an der Oberseite des Gehäuses übereinander angeordnet. Da die ein beträchtliches Gewicht aufweisende Elektromagnetvorrichtung am Oberteil des Servomotors angeordnet ist, befindet sich die Gewichtsmitte oder der Schwerpunkt des Vakuumservomotors in einem beträchtlichen Abstand von der Befestigungsfläche des Servomotors, d. h. von dessen Unterseite. Wenn daher der Vakuumservomotor an einem Schwingungen ausgesetzten Teil befestigt ist, macht die Elektromagnetvorrichtung auf Grund der Schwingung eine · hin- und hergehende Bewegung und übt auf den Befestigungsteil des Vakuumservomotors eine grosse wiederholt auftretende Kraft auf Grund der Trägheit aus, verursacht durch die schwingende hin- und hergehende Bewegung, was häufig ein Abbrechen oder Lösen des Befestigungsteils ergibt.

Die durch die Schwingbewegung erzeugte Schwingkraft der Elektromagnetvorrichtung wird auch auf die Verbindung zwischen dem Gehäuse des Servomotors und dem Gehäuse des Ventils ausgeübt und auch auf die Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und der Elektromagnetvorrichtung. Dies erzeugt eine Trennung an diesen Verbindungen oder eine Rissbildung im Kunststoffteil um diese Verbindungen. Dies ergibt zahlreiche Schwierigkeiten, etwa Leckverluste an Vakuum aus dem Ventilgehäuse, ein Abfallen der Elektromagnetvorrichtung usw.

Diese Probleme sind besonders ernst bei an Kraftfahrzeugmotoren befestigten Vakuumservomotoren auf Grund der diesen Motoren. eigenen kräftigen Schwingungen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Vakuumservomotors, bei dem der Schwerpunkt der Elektromagnetvorrichtung möglichst nahe an der Aussenwandflache des Vakuumservomotors liegt zur Vermeidung der oben angegebenen Probleme des Standes der Technik. ■ .

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch den Gegenstand des Anspruchs 1 .

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäss das Magnetventil an der Aussenfläche der Oberwand des oberen Gehäuses des Vakuumservomotors derart befestigt, dass die Achse eines einen Teil des Magnetventils bildenden ringförmigen Elektromagnets sich im wesentlichen im rechten Winkel zur Achse der Betätigungsstange erstreckt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Vakuumservomotors nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht des Vakuumservomotors von Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt III-III von Fig. 2;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Vakuumservomotors nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

• - 3U1773

- 7 Fig". 5 eine Draufsicht des Vakuumservomotors von Fig. 4;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene vergrösserte Ansicht einer Elektromagnetventileinheit von Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt VII-VII von Fig. 6;

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Wirkungsprinzips des Vakuumservomotors von Fig. 7;

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Ansicht eines weiteren Beispiels der Elektromagnetventileinheit von Fig. und 7;

Fig.10 einen Schnitt X-X von Fig. 9 .

Ein Vakuumservomotor nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung hat ein Gehäuse 1 aus Kunststoff, bestehend aus einem schalenförmigen oberen Gehäuse 1a und einem unteren Gehäuse 1b, die an ihren Flanschen 1c, 1d durch Schmelzschweissen miteinander verbunden und vereinigt sind.

Eine Membran 2 hat einen ümfangsflansch 2a, der. zwischen den Flanschen 1c, 1d der oberen und unteren Gehäuse 1a, 1b luftdicht geklemmt ist. Folglich ist der Raum im Gehäuse 1 unterteilt in eine erste Kammer 3 zwischen dem oberen Gehäuse 1a und der Membran 2 und einer zweiten Kammer 4 zwischen der Membran 2 und dem unteren Gehäuse 1b.

An der an das obere Gehäuse 1a angrenzenden Fläche der Membran 2 ist eine Halteplatte 5 befestigt. Die Halteplatte 5 hat an ihrer Mitte einen Vorsprung 6, der durch die Mitte der Membran 2 in die zweite Kammer 4 ragt. Die Halteplatte ist mit der Membran 2 luftdicht verbunden.

·- - ■ ■■■ ■■■' ·■ 3H1773-

Eine Stange 7 ist an ihrem einen Ende in den Vorsprung 6 geschraubt. Die Stange erstreckt sich im rechten Winkel zur Ebene der Membran 2 nach unten zur Aussenseite des Gehäuses 1 durch den Boden' des unteren Gehäuses 1b. ■

Eine Feder 8 wirkt zwischen der Halteplatte 5 und der Innenfläche des oberen Gehäuses 1a und spannt hierdurch die Membran 2 zum unteren Gehäuse hin vor.

In der oberen Wand des oberen Gehäuses 1a ist eine Durchgangsbohrung 9 gebildet. Die Durchgangsbohrung ist von einem ringförmigen Vorsprung 9a umgeben, der am oberen Gehäuse 1a ausgebildet ist und hiervon nach aussen ragt.

Ein Magnetventil 10 besteht aus einem Elektromagnet 11 und einem Ventilgehäuse 12 aus Kunststoff. Mit dem Ventilgehäuse einstückig ausgebildet sind ein Vakuumeinlassnippel 12a und ein Vakuumauslassnippel 12b, die hiervon im rechten Winkel zueinander abstehen. Der Vakuumeinlassnippel 12a erstreckt sich parallel zur oberen Wand des oberen Gehäuses 1a, während sich der Auslassnippel 12b im rechten Winkel zur oberen Wand des oberen Gehäuses 1a erstreckt. Ein Ende des Auslassnippels 12b wird von der Durchgangsbohrung 9 aufgenommen.

Das oberen Ende des ringförmigen VorSprungs 9a wird durch die untere Fläche des Ventilgehäuses geschlossen. Ein Dichtring befindet sich zwischen dem ringförmigen Vorsprung 9a und ■ dem Auslassnippel 12b und verhindert eine Verbindung der ersten Kammer 3 mit der Atmosphäre über die Durchgangsbohrung

Fig. 2 ist eine Draufsicht des Vakuumservomotors von Fig. 1. Das Ventilgehäuse 12 ist mit einem hiermit einstückig ausgebildeten Flansch 12c versehen und durch Schrauben am Flansch 12c mit dem oberen Gehäuse 1a befestigt. Das Magnetventil 10 ist am oberen Gehäuse 1a befestigt, wenn der Flansch 12c durch die Schrauben 12d befestigt ist.

3H1773

Pig. 3 zeigt das Magnetventil 1O im Schnitt und in vergrössertem Masstab. Die Aussenform des Elektromagnets 11 wird durch ein mit einem Boden versehenes zylindrisches Gehäuse 11a aus magnetischem Material gebildet. Das Gehäuse 11a nimmt eine Elektro'-magnetwicklung 11c mit einem zylindrischen Spulenkern 11b aus Kunststoff und einem auf dem Spulenkern 11b gewickelten Draht auf. ·

Ein Poljoch 11d, dessen eines Ende am Boden des Gehäuses 11a befestigt ist und dessen anderes Ende kegelförmig ist, ist an der Mitte des Spulenkerns 11b befestigt. Ein Tauchkolben 14, der aus magnetischem Material besteht und lose in die Mitte · des Spulenkerns 11b eingepasst ist, hat eine dem kegelförmigen Ende des PoIjochs 11d entsprechende kegelförmige Ausnehmung. Das an den. Tauchkolben 14 angrenzende Ende des Spulenkerns 11b hat eine ringförmige Jochplatte 15 aus magnetischem Material. Die Jochplatte 15 berührt an ihrem Umfangsrand eine Stufe 11e längs der Innenumfangsfläche des Gehäuses 11a. Ein schalenförmiger und mit einem Boden versehener Deckel 16 aus Kunststoff berührt an seinem offenen Ende des Rands des Endes der Joch-platte 15 gegenüber dem Spulenkern 11d.

Die Anordnung ist so getroffen, dass die Jochplatte gegen die Stufe 11e gedrückt wird, während der Spulenkern 11b auf die innere Bodenfläche des Gehäuses 11a gedrückt wird, wenn der Umfangsrand des Endes des Deckels 16 gegenüber der Jochplatte 15 mit dem Öffnungsrand 11f des Gehäuses 11a verstemmt wird.

Eine ringförmige bewegliche Jochplatte 17 aus Kunststoff ist am Tauchkolben 14 befestigt und befindet sich-im Raum zwischen dem Deckel 16 und der Jochplatte 15. Eine Feder 18 zum Vorspannen der Jochplatte 17 weg vom Spulenkern wirkt zwischen der an den Spulenkern 11b angrenzenden Endfläche der Jochplatte und einer Stufe 11g an der Innenumfangsflache des Spulenkerns 11b. Ein Zapfen 19, der einen kleinen Durchmesser aufweist und an dem vom Spulenkern entfernten Ende des Tauchkolbens 14 befe-

- ίο -

stigt ist, erstreckt sich durch, die bewegliche Jochplatte Der Zapfen 19 erstreckt sich ferner durch eine an der Mitte des Deckels 16 ausgebildete Durchgangsöffnung 20 zur Aussenseite des Deckels 16. Eine am Ende des'Ventilgehäuses 12. ausgebildete ringförmige Rippe 12 ist so an den Deckel 16 geschweisst, dass sie die Durchgangsöffnung 20 konzentrisch umgibt.

Eine öffnung im Aussenumfangsteil des an den Deckel 16 geschweissten Ventilgehäuses 12 steht durch den Deckel 16 in Verbindung mit dem Raum zwischen dem Deckel 16 und der Jochplatte 15. Somit bildet die Öffnung 22 eine Verbindung zwischen der Steuerdruckkammer 23 im Ventilgehäuse 12 und der Atmosphäre durch den Raum zwischen dem Deckel 16 und der Jochplatte und dann durch die Durchgangsöffnung 20. Ein Ende des einstückig mit dem Ventilgehäuse 12 ausgebildeten Vakuumeinlassnippels 12a mündet an einer der Durchgangsöffnung 20 zugewandten Stelle in die Steuerdruckkammer 23.

An dem der Steuerdruckkammer 23 zugewandten offenen Ende des Vakuumeinlassnippels 12a und am offenen Ende der Durchgangsöffnung -20 sind Ventilsitze ausgebildet. Ein Ventilglied 24 aus Gummit befindet sich zwischen diesen Ventilsitzen und bewegt sich dazwischen, um eine wahlweise Berührung mit diesen Ventilsitzen herzustellen.

Das Ventilglied 24 wird durch die Kraft einer Feder 25 normalerweise zur Durchgangsöffnung 20 vorgespannt. Wenn jedoch die Elektromagnetwicklung 11c aberregt ist, wird das Ventilglied durch den Zapfen 19 am Ende des Tauchkolbens 14 zum Vakuumeinlassnippel auf Grund der Kraft der Feder 18 gedrückt, die den Tauchkolben 14 zum Vakuumeinlassnippel drückt.

Wie oben angegeben, steht ein Ende" des Auslassnippels 12b über die Durchgangsöffnung 9 mit der ersten Kammer im oberen Gehäuse 1a in Verbindung, während das andere Ende in die Steuerdruck-

kammer 23 mündet. Solange daher die Elektromagnetwicklung 1.1c aberregt gehalten wird, wird der Atmosphärendruck durch die Steuerdruckkammer 23 und dann durch den Auslassnippel 12b zur ersten Kammer 3 des Vakuumservomotors übertragen. Wenn somit der Druck in der ersten Kammer sich dem Atmosphärendruck nähert, wird die Membran 2 durch die Feder 8 zur zweiten Kammer 4 so vorgespannt, dass die Stange 7 des Servomotors kräftig nach'unten bewegt wird.

Wenn dagegen die Elektromagnetwicklung 11c erregt ist, wird der Tauchkolben 14 unter Überwindung der Kraft der Feder durch das Poljoch 11d magnetisch angezogen, so dass das Ventilglied 24 die Durchgangsöffnung 20 schliesst und das offene Ende des Vakuumeinlassnippels 12a öffnet zur Einführung des Vakuums in die Steuerdruckkammer. Folglich wird das Vakuum durch den Auslassnippel 12b zur ersten Kammer 3 übertragen und wirkt auf die Membran 2, um diese unter Überwindung der Kraft der Feder 8 zur ersten Kammer 3 zurückzuziehen, wodurch die Betätigungsstange 7 nach oben angehoben wird.

Ein Vakuumservomotor nach einer zweiten Ausführungsform wird in Verbindung mit Fig. 4 bis 7 beschrieben. Der Vakuumservomotor dieser Ausführungsform hat zwei Magnetventile 34, mit voneinander unabhängigen Elektromagneten 34a, 35a und einem gemeinsamen Ventilgehäuse 120. Jeder Elektromagnet ist identisch mit dem Elektromagnet von Fig. 3 aufgebaut. Das Ventilgehäuse 120 und die Elektromagnete 34a, 35a sind zusammengebaut und bilden eine Einheit. Das Ventilgehäuse 120 ist durch Schrauben 48 an der Oberseite des Gehäuses 53 des Vakuumservomotors derart befestigt, dass ein Auslassnippel 122 des Magnetventils 35 über einen O-Ring 47 mit einer ersten Kammer 54 im Gehäuse 53 in Verbindung steht. Der Vakuumservomotor 50 hat eine Membran 52, die eine Vakuumkammer (erste Kammer) 54 von einer Atmosphärenkammer (zweite·Kammer) 55

"trennt. Eine Feder 51 drückt die Membran 52 zur Atmosphärenkammer 55 und befindet sich in der Vakuumkammer 54. Eine Betätigungsstange 56 ist an ihrem oberen Ende an der Unterseite des Mittelteils der Membran 52 befestigt. Das Ventilgehäuse 120 hat einen mit einer Vakuumquelle'in Verbindung stehenden Vakuumeinlassnippel 121 und einen einen Signalkanal 33 bildenden Auslassnippel 122. Die Nippel 121 und 122 stehen über eine Steuerdruckkammer 26, einen Verbindungskanal 27 und eine Steuerdruckkammer 28 miteinander in Verbindung. Die Steuerdruckkammer 26 nimmt ein Ventilglied 29 aus Gummi und eine Schraubenfeder 31 auf, während die Steuerdruckkammer 28 ein Ventilglied 30 und eine Feder 32 aufnimmt. Die Steuerdruckkammern 26 und 28 stehen über DurchtrittsÖffnungen in den ■Enden von Tauckolben 4 0a, 40b und dann über den Raum in einem •Deckel 44 mit Atmosphärenöffnungen 45a, 45b in Verbindung.

Die Elektromagnete 34a und 35a sind identisch aufgebaut. Gemäss Fig. 7 hat jeder Elektromagnet ein PoIjoch 37 mit einem zu dessen Mitte ragenden Ende und einen Tauchkolben 40a (40b) mit einer dem überstehenden Ende des PoIjochs zugewandten kegelförmigen Ausnehmung. Der Umfangsteil des Poljochs ist von einer Elektromagnetwicklung 38 umgeben, die ihrerseits von einer Jochplatte 39 und einem Gehäuse 42 aus magnetischem Material umgeben ist. Eine Jochplatte 51 aus magnetischem Material ist am linken Teil des Tauchkolbens 40b (40a) so befestigt, dass sie der Jochplatte 39 gegenüberliegt. Eine um einen Tauchkolben 40b (40a) gewickelte Feder 43 befindet sich zwischen der beweglichen Jochplatte 41 und der linken-Endflache der Elektromagnetwicklung 38.

Die Elektromagnete 34a, 35a sind so angeordnet, dass sich die Enden der Tauchkolben 40a, 40b durch Deckel 44 in die Steuerdruckkammern 26, 28 des Ventilgehäuses 120 erstrecken. Die Deckel 44 sind an das Ventilgehäuse 120 geschweisst und verbinden die Elektromagnete 34a, 35a mit dem Ventilgehäuse 120.

' - - ■■■■" ■ ' - 3H1773.

Fig. 7 zeigt den Zustand, in dem die Elektromagnetwicklung 38 des Elektromagnets 35a nicht mit elektrischem Strom beliefert wird. In diesem Zustand drückt das Ende des von der Feder 43 beaufschlagten Tauchkolbens 40 auf das Ventilglied 30 und lässt dieses den Signalkanal 33 schliessen, so dass der Atmosphärendruck in der Steuerdruckkammer 28 aufrechterhalten wird. Wenn dann elektrischer Strom .über Leitungen 36b zur Elektromagnetwicklung 38 geliefert wird, wird der Tauchkolben 40 durch den Polkern 37 angezogen, und öffnet den Signalkanal 33 zur übertragung des Vakuums oder des Atmosphärendrucks im Kanal 27 durch den Signalkanal 33 als Auslass. Das Ventilgehäuse 120 hat mit Gewinde versehene Befestigungsbohrungen 46a, 46b zur Befestigung der Magnetventile 34, 35 am Vakuumservomotor 50.

Fig. 8 zeigt schematisch einen wesentlichen Teil des Magnetventils von Fig. 4 bis 7. Während die Elektromagnetwicklung 38 des Elektromagnets 34a, 35a nicht erregt ist, sind die Vakuumeinlassnippel 121 durch die jeweiligen Ventilglieder 29, 30 von den Auslassnippeln 122 getrennt, so dass die Auslassnippel 122 kein Auslassignal liefern. Wenn lediglich der Elektromagnet 35a erregt ist, wird das Ventilglied 30 zum Öffnen des Auslassnippels 122 bewegt, so dass der von der Atmosphärenöffnung 45a der Steuerdruckkammer 26 eingeführte Atmosphärendruck zur ersten Kammer 54 des Vakuumservomotors übertragen wird. Wenn beide Elektromagnete 34a, 35a erregt sind, wird das durch den Vakuumnippel 121 eingeführte Vakuum vom Auslassnippel 122 übertragen. Dieser Vorgang ergibt sich Tabelle 1, die darstellt, wie sich der Zustand des Auslasses aus dem Auslassnippel entsprechend der Änderung der Wicklungszustände ändert.

■-· ■ -■- 3Η1773

- 14 Tabelle 1

aberregt	aberregt	erregt
aberregt	erregt	erregt
kein	Atmo s phären	Vakuum
Ausgang	druck

Wicklungszustände

Elektromagnet 34a
Elektromagnet 35a

Ausgangssignal
aus dem Auslassnippel 122·

omit kann gemäss dieser Ausführungsform das Vakuumsignal zur ersten Kammer 54 des Vakuumservomotors in gewünschter und gesteuerter Weise übertragen werden durch geeignetes· Steuern des Betriebs zweier Elektromagnete 34a, 35a. Im Vakuumservomotor dieser Ausführungsform kann nämlich der Druck in der Vakuumkammer (erste Kammer) 54 gesteuert werden durch wahlweises Erregen der Elektromagnetwicklungen einer Kombination zweier Elektromagnete, wodurch sich die Betätigungsstange des Vakuumservomotors wahlweise vor und zurück bewegt.

Fig. 9 und 10 zeigen einen Vakuumservomotor nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Der Vakuumservomotor und die Elektromagnete 34a, 35a dieser dritten Ausführungsform sind identisch mit denjenigen der zweiten Ausführungsform und daher nicht im einzelnen beschrieben.

Dieser Vakuumservomotor hat einen Mechanismus zum Abschalten des Auslassnippels, wenn sich das Niveau des durch den Vakuumeinlassnippel eingeführten Vakuums dem Atmosphärendruck näher kommt als bei dem durch den Auslassnippel· übertragenen Vakuum, wodurch jeglicher fehlerhafte Betrieb des Vakuumservomotors auf Grund einer Verringerung des Vakuums der Vakuumquelle vermieden wird.

■ ■-■ 3U1773

Ein Vakuumeinlassnippel 131 ist so an einem Ventildeckel ausgebildet, dass er mit der Verlängerung der Mittelachse des Tauchkolbens des Elektromagnets 35a fluchtet, und steht über einen Kanal 157 im Ventildeckel 57 mit der Steuerdruckkammer 26 in Verbindung. Ein Ventilglied 30 und eine Feder 32 sind von der Steuerdruckkammer 28 aufgenommen, die über einen Kanal 6.4 mit einer weiteren Steuerdruckkammer 62 in Verbindung steht. Die Steuerdruckkammer 62 nimmt ein Ventilglied 60 und eine Feder 61 auf und steht mit einem Signalkanal eines Auslassnippels 132 in Verbindung. Eine kleine Membran 59 befindet sich zwischen der Steuerdruckkammer 62 und der Vakuumkammer 63, die eine Feder 58 zum Einstellen des Arbeitsdrucks der Membran 59 aufnimmt.

Das zweite Ventilglied 28, der Kanal 64, das dritte Ventilglied 60 und die Druckeinstellfeder 58 sind längs der Mittelachse des Tauchkolbens 40b in der angegebenen Reihenfolge hintereinander angeordnet.

Bei dem Vakuumservomotor der beschriebenen Konstruktion wird das Ventilglied 6 0 zusammen mit der Membran 59 zum Öffnen des Kanals 64 nach links bewegt, wenn das Vakuum durch den Vakuumeinlassnippel 131 in die Vakuumkammer 63 eingeführt wird. Wenn die Elektromagnetwicklungen 38 der Elektromagnete 34a, 35a in diesem Zustand erregt sind, wird das durch den Vakuumeinlassnippel 131 eingeführte Vakuum durch die Steuerdruckkammer 26, den Kanal 27 und die Steuerdruckkammer 28 zum Auslassnippel 132 geliefert und von letzterem als Vakuumsignal übertragen. Die Druckeinstellfeder 58 lenkt dann die membran 59 nach rechts aus, um das Ventilglied 6 0 in der Richtung zum Absperren des Kanals 64 zu beaufschlagen. Die das Ventilglied 60 berührende Feder beaufschlagt das Ventilglied 60 gemeinsam mit der Membran. Wenn daher das Ventilglied 6 0 an der Membran 59 befestigt ist, kann die Feder 61 weggelassen werden.

Der Vakuumservomotor 50 nach der dritten Ausführungsform verhindert einen fehlerhaften Betrieb seiner Membran 52. Wenn nämlich in der Vakuumkammer 54 des Vakuumservomotors ein gegebenes Vakuum- erreicht ist," d. h. wenn der Druck in der Vakuumkammer 54 niedriger als der Druck in der Vakuumkammer 63 ist, beaufschlagt die kleine Membran 59 das Ventilglied 60 zum Absperren des Kanals 64, wodurch eine weitere Einführung des Vakuums unterbrochen ist. Wenn folglich das Niveau des Vakuums der Vakuumquelle niedriger als das vom Magnetventil angeforderte Vakuum ist, wird die Verbindung zwischen der Vakuumquelle und der Vakuumkammer des Vakuumservomotors unterbrochen und eine Rückwärtsübertragung des Vakuums aus der Vakuumkammer zur Vakuumquelle verhindert, wodurch eine Auslenkung der Membran des Vakuumservomotors entgegengesetzt zur gewünschten Auslenkrichtung vermieden wird. "

Erfindungsgemäss ist die ringförmige Elektromagnetwicklung des Magnetventils an der Aussensexte der oberen Wand des oberen Gehäuses derart befestigt, dass sich die Achse der Elektromagnetwicklung im wesentlichen im rechten Winkel zur Achse der Betätigungsstange erstreckt. Es ist demnach möglich, den Schwerpunkt des Magnetventils ausreichend nahe an der oberen Wand des Vakuumservomotors zu positionieren, um jegliches zufälliges Trennen der Verbindungen zwischen dem Magnetventil und dem Vakuumservomotor und zwischen dem Elektromagnet des Magnetventils und dem Ventilgehäuse und auch ein Reissen des Kunststoffs um diese Verbindungen zu vermeiden, was oft bei herkömmlichen Vakuumservomotoren auf Grund der trägheitsbedingten Schwingungskräfte auftritt, wenn der Vakuumservomotor Schwingungen ausgesetzt ist. Folglich sind die unerwünschten Vakuumleckverluste und ein Herabfallen des Magnetventils vom Vakuumservomotor beseitigt und eine längere Lebensdauer sowie ein sicherer Betrieb des Vakuumservomotors gewährleistet. Da der Schwerpunkt des ge-

3H1773

samten Vakuumservomotors näher als bei herkömmlichen Vakuumservomotoren an der unteren Wand des unteren Gehäuses, an der er befestigt ist, angeordnet werden kann, wird in vorteilhafter Weise das Lösen des Befestigungsteils des Vakuumservomotors und dessen Herabfallen vermieden.

.rt-

Leerseite

Claims

Patentanw

iOOO München 22 - Steinsclorfstr.ia

81-32.942P(32.943H)

21 . Oktober 1981

HITACHI, LTD.

5-1, Marunouchi 1-chome, Chiyoda-ku,

Tokyo (Japan)

Vakuumservomotor

Ansprüche

Vakuumservomotor
gekennzeichnet

- durch ein Gehäuse, bestehend aus einem schalenförmigen oberen Gehäuse (1a) und einem schalenförmigen unteren Gehäuse (1b), die an ihren Umfangsrändern (1c, 1d) miteinander verbunden sind,

- durch eine Membran (2) mit einem zwischen die Umfangsränder (1c, 1d) der oberen und unteren Gehäuse (1a, 1b) luftdicht geklemmten ümfangsrand (2a),

- durch eine geschlossene Druckkammer (3) zwischen der Membran (2) und dem oberen Gehäuse (1a),

- durch eine Atmosphärenkammer (4) zwischen der Membran

(2) und dem unteren Gehäuse (1b),

- durch eine Uetätlijuiujüy tunge (7), dLo an Ihrem einen Ende mit der Membran (2) verbunden ist und sich durch die Atmosphärenkammer (4) und die untere Wand des Gehäuses (1) wesentlichen rechtwinkelig hierzu nach unten.aus dem Gehäuse (1) erstreckt,

- durch eine Feder (8), die in der Druckkammer (3) angeordnet ist und die Membran (2) zur unteren Wand des

81-A 6089-02

3H1773

unteren Gehäuses (1b) vorspannt,

- durch eine erste ringförmige Elektromagnetwicklung (11c), die an der Aussenfläche der oberen Wand des oberen Gehäuses (1a) derart befestigt ist, dass sich ihre Achse im wesentlichen senkrecht zur Betätigungsstange (7) erstreckt,

- durch einen ersten Tauchkolben (14), der längs der Achse der Elektromagnetwicklung (11c) hin- und herbewegbar ist,

- durch ein erstes Ventilglied (24), das durch den Tauchkolben (14) zwischen einer öffnungs- und einer Schliessstellung bewegbar ist,

- durch ein Ventilgehäuse (12) mit einer das Ventilglied

(24) aufnehmenden ersten Steuerdruckkammer (23),

- durch einen ersten Kanal (12b), der eine Verbindung zwischen der ersten Steuerdruckkammer (23) im Ventilgehäuse (12) und der geschlossenen Druckkammer (3) im Gehäuse (1) herstellt, und

- durch einen Vakuumkanal (12a) und einen Atmosphärenkanal (22), die durch das Ventilglied (24) wahlweise geöffnet und geschlossen werden können zur Einführung

. von Vakuum oder Atmosphärendruck in die erste Steuerdruckkammer . (23) (Fig. 1-3).
2. Vakuumservomotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass der erste Kanal, der die Verbindung zwischen der ersten Steuerdruckkammer und der geschlossenen Druckkammer herstellt, als Nippel gebildet ist, der mit dem Ventilgehäuse als Einheit geformt ist und sich durch die obere Wand des oberen Gehäuses in. die geschlossene Druckkammer erstreckt, wobei zwischen dem Nippel und dem oberen Gehäuse ein Abdichtungsglied angeordnet ist.

■ 3H1773
3. Vakuumservomotor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet

- durch eine zweite Steuerdruckkarnmer/ die an einem Zwischenteil des Vakuumkanals angeordnet ist und von einer Vakuumquelle Vakuum zur ersten Steuerdruckkammer liefert,

- durch eine Vakuumeinführungsöffnung, durch die das Vakuum von der Vakuumquelle aus in die zweite Steuerdruckkammer eingeführt wird,

- durch eine zweite ringförmige Elektromagnetwicklung, die an der Aussenfläche der oberen Wand des oberen Gehäuses derart befestigt ist, dass sich ihre Achse im wesentlichen im rechten Winkel zur Betätigungsstange erstreckt,

- durch einen zweiten Tauchkolben, der längs der Achse der zweiten Elektromagnetwicklung hin- und herbewegbar ist, und

- durch ein zweites Ventilglied, das in der zweiten Steuerdruckkammer angeordnet ist und zum öffnen und Schliessen der Vakuumeinlassöffnung durch den zweiten Tauckolben bewegbar ist.
4. Vakuumservomotor nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, .

- dass die zweite Steuerdruckkammer im Ventilgehäuse zusammen mit der ersten Steuerdruckkammer ausgebildet ist, und

- dass die Steuerdruckkammern über einen im Ventilgehäuse ausgebildeten Verbindungskanal miteinander in Verbindung stehen.
5. Vakuumservomotor nach Anspruch 3,
gekennzeichnet

- durch eine dritte Steuerdruckkammer im ersten Kanal, der die Verbindung zwischen der Steuerdruckkammer und der geschlossenen Druckkammer herstellt, und

- ;■■ · ■ - - 3H 1773

-A-

- durch ein drittes Ventilglied in der dritten Steuerdruckkammer, wobei das dritte Ventilglied entsprechend der Druckdifferenz zwischen dem Vakuum im Vaküumkanal und dem Vakuum in der dritten Steuerdruckkammer verschiebbar ist zum Schliessen des ersten Kanals, wenn das Vakuum im Vakuumkanal dem Atmosphärendruck näher als

.das Vakuum in der dritten Steuerdruckkammer ist.
6. Vakuumservomotor nach Anspruch 3,
gekennzeichnet

- durch ein drittes Ventilglied, das entsprechend der Druckdifferenz zwischen dem Vakuum der Vakuumquelle und dem Vakuum in der Vakuumeinlassöffnung verschiebbar ist zum öffnen und Schliessen des ersten Kanals, der eine Verbindung zwischen der ersten Steuerdruckkammer und der geschlossenen Druckkammer herstellt.