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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Fahrzeugservomotor
zur Bremsunterstützung,
der mit einer Führungsvorrichtung
ausgestattet ist, und das Verfahren zum Anbringen eines derartigen
erfindungsgemäßen Servomotors
an einem Hauptzylinder. Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen
vorzeitigen Verschleiß eines
derartigen Servomotors, der in einem Motorraum des Fahrzeugs am
Hauptzylinder angebracht ist, zu verringern. Die Erfindung betrifft
insbesondere den Kraftfahrzeugbereich, kann jedoch auch auf anderen
Gebieten angewendet werden.
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Ein
pneumatischer Fahrzeugservomotor zur Bremsunterstützung ist
gewöhnlich
zwischen einem Bremspedal des Fahrzeugs und einem Hauptzylinder angeordnet.
Der pneumatische Servomotor zur Bremsunterstützung ermöglicht es, eine Druckbewegung
mit dem Fuß eines
Fahrers auf ein Bremspedal in einen pneumatisch verstärkten Druck
umzuwandeln. Dieser pneumatisch verstärkte Druck soll das Fahrzeug
bremsen. Dadurch ist es mit dem Servomotor möglich, eine vom Fahrer erzeugte
Kraft, wenn er auf das Bremspedal drückt, deutlich zu vermindern.
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Es
gibt mehrere Typen von pneumatischen Servomotoren zur Bremsunterstützung. Es
gibt insbesondere einfache pneumatische Servomotoren zur Bremsunterstützung. Diese
einfachen pneumatischen Servomotoren zur Bremsunterstützung weisen ausgehend
von einem Bremspedal bis zu mindestens einem Fahrzeugrad im Wesentlichen
eine hintere Kammer und eine vordere Kammer auf. Die
US 5 716 110 A zeigt einen
Servomotor nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Es gibt jedoch auch
pneumatische Tandem-Servomotoren zur Bremsunterstützung, die
in ihrem Prinzip eine erste vordere Kammer und eine erste hintere
Kammer aufweisen, welche mit einer zweiten vorderen Kammer und einer
zweiten hinteren Kammer in Reihe angebracht sind. Die erste vordere
Kammer und die zweite vordere Kammer sind so zur ersten hinteren
Kammer bzw. zur zweiten hinteren Kammer angeordnet, dass die erste vordere
Kammer und die zweite vordere Kammer nahe dem Hauptzylinder angeordnet
sind, während die
erste hintere Kammer und die zweite hintere Kammer vom Hauptzylinder
beabstandet sind.
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Bei
den pneumatischen Tandem-Servomotoren zur Bremsunterstützung hat
jede der vorderen Kammern ein variables Volumen und ist durch eine Trennwand,
die durch eine dichte und nachgiebige Membran und durch eine starre
Schürzenplatte
gebildet ist, von jeder der hinteren Kammern getrennt, die auch
ein variables Volumen haben. Die starre Schürze treibt einen pneumatischen
Kolben an, der mittels einer Schubstange an einem Primärkolben
eines Hauptzylinders eines hydraulischen Bremskreises, üblicherweise
an einem Tandem-Hauptzylinder,
anliegt. Jede der vorderen Kammern ist pneumatisch mit einer Vakuumquelle
verbunden. Jede der hinteren Kammern ist pneumatisch, in einer durch
ein Fluideinlassventil gesteuerten Weise mit einer Treibfluidquelle, üblicherweise
Luft unter atmosphärischem Druck,
verbunden.
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Mindestens
eine Rückstellfeder
kann in der zweiten vorderen Kammer des Servomotors angeordnet sein,
um ein Zurückstellen
des pneumatischen Kolbens in die ursprüngliche Ruhestellung zu erleichtern
und somit ein Zurückstellen
des Bremspedals in die ursprüngliche
Ruhestellung zu erleichtern. Dazu wird diese Rückstellfeder zuvor in der Ruhestellung
geringfügig
zwischen dem pneumatischen Kolben und einer Wand komprimiert, die
die zweite vordere Kammer des Servomotors begrenzt. Insbesondere
liegt die Rückstellfeder
an einem Ende des pneumatischen Kolbens an, das nahe dem Hauptzylinder
angeordnet sein soll, und an einer Stelle der Wand der zweiten vorderen
Kammer des Servomotors, ausgehend von der der Hauptzylinder gemäß einer
Achse des Servomotors eingesetzt wird. Die Rückstellfeder kann auch zwischen
dem pneumatischen Kolben und einem zylindrischen erweiterten Abschnitt
des Hauptzylinders angeordnet sein. Der zylindrische erweiterte
Abschnitt des Hauptzylinders ist ein Ende des Hauptzylinders, über das
sich der Hauptzylinder gemäß der Achse
des Servomotors in die zweite vordere Kammer des Servomotors einfügen soll.
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Wenn
der Fahrer auf das Bremspedal drückt, dringt
die Bremssteuerstange in den Servomotor ein und bewirkt dabei das
Eintauchen der Schubstange und anschließend des pneumatischen Kolbens
in Richtung Hauptzylinder. Durch das Eindrücken des pneumatischen Kolbens
in Richtung Hauptzylinder wird die Rückstellfeder weiter komprimiert.
Wenn der Fahrer das Bremspedal loslässt, neigt die Rückstellfeder
dazu, den pneumatischen Kolben bezüglich der Achse des Servomotors
in Längsrichtung
und in Richtung Bremspedal rasch zurückzudrücken. Dieses schnelle Zurückstellen
des pneumatischen Kolbens in Richtung Bremspedal begünstigt ein
für eine nachfolgende
Bremsung wirksameres Pumpen einer größeren Fluidmenge in jede der
hinteren Kammern.
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Bei
den aufeinanderfolgenden Verlagerungen der Schubstange und des pneumatischen
Kolbens in Längsrichtung
und in Richtung Fahrzeugrad bzw. in Richtung Bremspedal bei einer
Bremsung oder einem Lösen
der Bremse (oder einem Loslassen des Bremspedals) kann sich ein
Durchmesser der Schubstange verengen. Diese Verengung kann der Ursprung
für das
Auftreten eines Verlusts von Hydraulikfluid aus dem Hauptzylinder
und/oder eines pneumatischen Verlusts aus dem Servomotor sein. Jede
dieser Leckagen kann dann der Ursprung für eine Verringerung der Wirksamkeit
der Bremsverstärkung
sein. Darüber
hinaus kann diese Verengung bewirken, dass die Schubstange gegen
den zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders stößt, statt
in diesen einzudringen und darin zu gleiten. Diese Verengung kann
dann der Ursprung für
einen möglichen
Bruch der Schubstange bei einer abrupten Bremsung des Fahrzeugs
sein, was nicht zulässig
ist, um die Sicherheit des Fahrers zu gewährleisten.
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Man
hat festgestellt, dass die Verringerung des Durchmessers der Schubstange
auf eine Reibung der Schubstange gegen einen an einem Eingang des
Hauptzylinders vorhandenen Führungsring zurückzuführen ist.
Mit diesem Führungsring
ist es möglich,
wie sein Name schon sagt, die Schubstange im Hauptzylinder zu führen. Die
Reibungen gegen diesen Führungsring,
die aufgrund eines frühzeitigen Verschleißes der
Schubstange zu einer hydraulischen und/oder pneumatischen Leckage
führen, werden
jedoch durch eine radiale Verlagerung dieser Schubstange in Bezug
auf eine Achse des Servomotors gleichzeitig mit der Verlagerung
dieser Schubstange in Längsrichtung
gemäß der Achse
des Servomotors verursacht.
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Um
einen zu frühzeitigen
Verschleiß der Schubstange
zu verhindern, wäre
es möglich,
einen Durchmesser der Schubstange zu vergrößern, damit sie sich in Bezug
auf die Achse des Servomotors radial weniger bewegen kann. Eine
derartige Erhöhung der
Größe der Schubstange
könnte
zu einer Erhöhung
des Volumens und des Gewichts des Servomotors führen.
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Um
einen frühzeitigen
Verschleiß der
Schubstange des Servomotors zu verringern und sogar zu verhindern,
sieht die Erfindung vor, die Verlagerung in Längsrichtung der Rückstellfeder
in Bezug auf die Achse des Servomotors mittels einer Vorrichtung
zur Führung
dieser Rückstellfeder
zu führen.
Diese Führungsvorrichtung
ist so ausgebildet, dass sie zwischen dem pneumatischen Kolben und
der zweiten vorderen Kammer des Servomotors entlang der Achse des
Servomotors angeordnet ist. Diese Führungsvorrichtung ist so ausgebildet,
dass sie die Rückstellfeder
daran hindert, sich in Bezug auf die Achse des Servomotors radial
zu verlagern. Indem verhindert wird, dass sich die Rückstellfeder
in Bezug auf die Achse des Servomotors radial verlagert, wird dann die
Schubstange auch indirekt entlang der Achse des Servomotors geführt und
kann sich nicht mehr radial weg von der Achse des Servomotors bewegen.
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Die
Rückstellfeder
ist über
ein erstes Verbindungsteil und über
ein zweites Verbindungsteil geführt,
die zum einen zwischen dem pneumatischen Kolben und der Rückstellfeder
bzw. zum anderen zwischen der Rückstellfeder
und der zweiten vorderen Kammer des Servomotors angeordnet sind.
Das erste Verbindungsteil führt
die Rückstellfeder über einen
Halter, der die Rückstellfeder
teilweise bedeckt. Das erste Verbindungsteil bedeckt teilweise die Rückstellfeder
und zumindest von einer Anlagestelle der Rückstellfeder am pneumatischen
Kolben bis zu einem Ende des zylindrischen Abschnitts des Hauptzylinders.
Unter dem Ende des zylindrischen erweiterten Abschnitts des Hauptzylinders
ist ein Abschnitt dieses erweiterten Abschnitts zu verstehen, der
dazu vorgesehen ist, als Erster in die zweite vordere Kammer des
Servomotors einzudringen. Das zweite Verbindungsteil führt die
Rückstellfeder über eine
Gleitfläche,
die sich parallel zur Achse des Servomotors erstreckt, wobei die
Gleitfläche
als Stütze
und als Führung
für die
Rückstellfeder
dient.
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Die
Erfindung sieht auch bei einer bevorzugten Ausführungsform vor, eine erste
Rückstellfeder und
eine zweiten Rückstellfeder
zwischen dem pneumatischen Kolben und dem Hauptzylinder anzuordnen,
wobei die beiden Rückstellfedern
mit zueinander gegenläufigen
Windungen ausgebildet sind.
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Die
Vorteile der Erfindung bestehen zum einen darin, dass es möglich ist,
die Rückstellfeder
in Bezug auf die Achse des Servomotors in Längsrichtung zu führen und
zum anderen einen Platzgewinn im Servomotor in Längsrichtung in Bezug auf die Achse
dieses Servomotors zu erhalten und schließlich den pneumatischen Kolben
entlang der Achse des Servomotors in Längsrichtung in Bezug auf die Achse
des Servomotors führen
zu können,
um eine pneumatische Leckage zwischen den vorderen Kammern und den
hinteren Kammern auf Höhe
der Trennwanddichtung zu verhindern.
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Gegenstand
der Erfindung ist somit ein pneumatischer Fahrzeugservomotor zur
Bremsunterstützung
mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 1.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Anbringen eines pneumatischen
Servomotors zur Bremsunterstützung
an einem Hauptzylinder eines Fahrzeugs, das dadurch gekennzeichnet ist,
dass es die folgenden Schritte umfasst:
- – mindestens
eine Rückstellfeder
wird in mindestens einen Haken eines ersten Verbindungsteils eingesetzt,
- – die
Rückstellfeder
wird mit dem ersten Verbindungsteil in mindestens einen entsprechenden Haken
eines zweiten Verbindungsteils eingesetzt,
- – das
erste Verbindungsteil wird in einen Schacht des pneumatischen Kolbens
eingesetzt, und
- – das
erste Verbindungsteil wird in der vorderen Kammer des Servomotors
angeordnet.
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Die
Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung und bei
Betrachtung der sie begleitenden Figuren besser verstanden. Diese
sind lediglich beispielhaft und keineswegs erfindungseinschränkend angegeben.
In den Figuren zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen pneumatischen Fahrzeugservomotors
zur Bremsunterstützung,
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2a und 2b dreidimensionale
Darstellungen eines ersten Verbindungsteils bzw. eines zweiten Verbindungsteils
gemäß der Erfindung;
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3 eine
dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen elastischen Rückstellmittels,
das mit dem ersten Verbindungsteil und dem zweiten Verbindungsteil
versehen ist,
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4 eine
dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen elastischen Rückstellmittels,
das mit dem ersten Verbindungsteil und dem zweiten Verbindungsteil,
das in einem Servomotor integriert ist, versehen ist, und
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5a und 5b Querschnitte
eines pneumatischen Kolbens und eines ersten Verbindungsteils gemäß der Erfindung.
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1 zeigt
einen pneumatischen Fahrzeugservomotor 1 zur Bremsunterstützung, der
ausgehend von einem (nicht dargestellten) Bremspedal bis zu einem
Hauptzylinder 2 des Fahrzeugs mindestens eine hintere Kammer 11, 12,
mindestens eine vordere Kammer 13, 14, einen pneumatischen
Kolben 5 und mindestens ein elastisches Rückstellmittel 4 gemäß der Erfindung
aufweist. Bei dem Beispiel aus 1 ist der
pneumatische Servomotor zur Bremsunterstützung 1 ein Tandem-Servomotor.
Es könnte sich
jedoch auch um einen einfachen pneumatischen Unterstützungsservomotor
handeln.
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Der
pneumatische Kolben ist Teil eines Fluideinlassventils 3,
wobei das Ventil dazu vorgesehen ist, zu öffnen, damit ein Fluid in den
Servomotor eindringen kann. Ein Fluideinlassventil eines derartigen Tandem-Servomotors
weist einen pneumatischen Kolben 5 und einen Tauchkolben 6 auf,
wobei der Tauchkolben dazu vorgesehen ist, eine Bremssteuerungsstange 7 aufzunehmen.
Die Bremssteuerungsstange ist im Übrigen dazu vorgesehen, bei
einer Bremsung eine Schubstange 23 in Bezug auf eine Achse 17 des
Servomotors in Längsrichtung
zum Hauptzylinder hin anzutreiben. Die Baugruppe bestehend aus pneumatischem
Kolben und Tauchkolben bildet das Fluideinlassventil 3,
indem diese relativ zueinander und zur Achse 17 des Servomotors
in Längsrichtung
gleiten. Genauer gesagt bilden eine erste Aufnahme 9, die
durch einen Vorsprung des pneumatischen Kolbens gebildet ist, und
eine zweite Aufnahme 10, die durch den Tauchkolben gebildet ist,
das Fluideinlassventil. Die erste und die zweite Aufnahme sind dazu
vorgesehen, gegen einen elastischen Ring 8 gepresst zu
werden, der an einem Innenumfang des pneumatischen Kolbens eingesetzt ist.
In der Ruhestellung liegen der pneumatische Kolben und der Tauchkolben über die
erste Aufnahme 9 bzw. über
die zweite Aufnahme 10 an diesem elastischen Ring an. Bei
der Verlagerung der Bremssteuerstange zum Hauptzylinder 2 hin
löst sich
die durch den Tauchkolben 6 gebildete zweite Aufnahme 10 vom
elastischen Ring 8 und bewirkt ein Strömen eines Treibfluids zu einer
ersten hinteren Kammer 11 und zu einer zweiten hinteren
Kammer 12 des Servomotors. Wie oben erwähnt, kann das Fluid unter Atmosphärendruck
stehende Luft sein.
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Der
Tandem-Servomotor weist ausgehend vom Bremspedal bis zum Hauptzylinder
eine erste hintere Kammer 11 und eine erste vordere Kammer 13 auf,
die mit einer zweiten hinteren Kammer 12 und einer zweiten
vorderen Kammer 14 in Reihe angeordnet sind. Die erste
vordere Kammer und die erste hintere Kammer sind über eine
Trennwanddichtung 100 von der zweiten vorderen Kammer und
der zweiten hinteren Kammer getrennt. Wie oben erwähnt, sind
die erste vordere Kammer 13 und die zweite vordere Kammer 14 in
Bezug auf die erste hintere Kammer 11 bzw. die zweite hintere
Kammer 12 so angeordnet, dass die erste vordere Kammer 13 und
die zweite vordere Kammer 14 nahe dem Hauptzylinder liegen,
während
die erste hintere Kammer 11 und die zweite hintere Kammer 12 vom
Hauptzylinder beabstandet sind. Jede der vorderen Kammern 13 und 14 ist
luftleer und hat ein variables Volumen. Jede der hinteren Kammern 11 und 12 ist
in der Ruhestellung luftleer und hat auch ein variables Volumen.
Jede der vorderen Kammern ist durch eine Trennwand 15 bzw. 16,
die durch eine dichte und nachgiebige Membran und durch eine starre
Schürzenplatte
gebildet ist, von jeder der hinteren Kammern getrennt. Die starre Schürzenplatte
ist von einer Wand des Servomotors bis zum pneumatischen Kolben
senkrecht mit der Achse 17 dieses Servomotors verbunden.
Unter der Wand des Servomotors ist die äußere Wandung zu verstehen,
die den Servomotor räumlich
begrenzt.
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Der
Servomotor kann über
einen zylindrischen erweiterten Abschnitt 22 mit dem Hauptzylinder
verbunden sein, wobei der zylindrische erweiterte Abschnitt gemäß der Achse 17 des
Servomotors in die zweite vordere Kammer des Servomotors eindringen
soll. Der zylindrische erweiterte Abschnitt weist einen Führungsring 47 auf,
der die Schubstange 23 aufnehmen soll.
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Wenn
der Fahrer auf das Bremspedal drückt, wird
durch die Verlagerung der durch den Tauchkolben 6 des elastischen
Rings 8 gebildeten zweiten Aufnahme 10 der geschlossene
Zustand der Verbindung 9 jeder der hinteren Kammern 11 und 12 mit
jeder der vorderen Kammern 13 und 14 beibehalten.
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Es
bildet sich dann eine Druckdifferenz zwischen jeder der hinteren
Kammern und der vorderen Kammern, was dann zu einer Verlagerung
der starren Schürzenplatte
in eine zur Achse 17 des Servomotors parallele Richtung
und in Richtung Hauptzylinder 2 führt. Die Verlagerung dieser
starren Schürzenplatte führt auch
zur Verlagerung des pneumatischen Kolbens 5 in die gleiche
Richtung. Die erste Aufnahme 9 des pneumatischen Kolbens
bleibt mit dem elastischen Ring 8 in Kontakt, da dieser
durch eine (nicht dargestellte) Feder relativ in seiner Position
gehalten ist. Ein längeres
Halten des Bremspedals führt
zur Rückstellung
der zweiten Aufnahme 10 in Anlage am elastischen Ring.
Diese Rückstellung
in Anlage versperrt dann die Verbindung zwischen jeder der hinteren
Kammer mit dem Hochdruckfluid. Bei einem Lösen des Bremspedals nehmen
der pneumatische Kolben und der Tauchkolben dann allmählich wieder
ihre ursprüngliche
Ruhestellung in Richtung Bremspedal ein, werden dabei über die
erste Aufnahme und die zweite Aufnahme gegen den elastischen Ring
gedrückt
und gestatten erneut das Verbinden jeder der hinteren Kammern mit
jeder der vorderen Kammern. Die hinteren Kammern erreichen mittels
einer in der Nähe
der vorderen Kammern angeordneten Vakuumpumpe progressiv erneut
einen Vakuumzustand.
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Das
Fluideinlassventil des Servomotors nimmt im Wesentlichen über mindestens
ein elastisches Rückstellmittel 4 erneut
seine ursprüngliche Ruhestellung
ein. Dieses elastische Rückstellmittel stützt sich
an einer Stelle, die in der zweiten vorderen Kammer liegt. Das elastische
Rückstellmittel 4 kann sich
insbesondere an einer Wand abstützen,
die die zweite vordere Kammer 14 nahe der Stelle, an der sich
der zylindrische erweiterte Abschnitt 22 des Hauptzylinders
einfügt,
begrenzt und dabei den zylindrischen erweiterten Abschnitt umschließt. Das
elastische Rückstellmittel
kann sich auch an einem Ende 48 des zylindrischen erweiterten
Abschnitts abstützen,
wobei das Ende 48 ein Teil des Hauptzylinders ist, der
als Erster in die zweite vordere Kammer des Servomotors eindringt
und dem pneumatischen Kolben am nächsten liegt, s. 1.
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In
der Ruhestellung, oder wenn der Fahrer nicht auf das Bremspedal
drückt,
sind alle vorderen und hinteren Kammern miteinander verbunden, und die
hinteren Kammern sind gegenüber
dem atmosphärischem
Druck isoliert. Bei einer Bremsung wird die Bremssteuerstange in
Richtung Hauptzylinder eingedrückt.
Durch das Eindrücken
in Richtung Hauptzylinder bewirkt die Bremssteuerstange die Verlagerung
des Tauchkolbens in die gleiche Richtung. Durch die Verlagerung
des Tauchkolbens in Richtung Hauptzylinder ist es möglich, jede
der hinteren Kammern gegenüber
den vorderen Kammern zu isolieren. Die Verlagerung des Tauchkolbens
in Richtung Hauptzylinder ermöglicht
auch den Eintritt von Fluid in jede der hinteren Kammern. Dieser
Fluideintritt führt
dazu, dass jede der Trennwände
angetrieben und die pneumatische Bremsunterstützung eingesetzt wird. Jede
Trennwand bewirkt dann die Verlagerung des pneumatischen Kolbens
in Richtung Hauptzylinder. Die Verlagerung des pneumatischen Kolbens
in Richtung Hauptzylinder bewirkt das Zusammendrücken des elastischen Rückstellmittels 4.
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Erfindungsgemäß weist
der Servomotor Mittel 45 zur Führung des elastischen Rückstellmittels 4 auf.
Wie oben erwähnt,
liegen somit die Vorteile der Erfindung darin, dass einerseits das
elastische Rückstellmittel 4 bezüglich der
Servomotorachse in Längsrichtung
geführt
werden kann, dass andererseits im Servomotor in Längsrichtung
in Bezug auf die Achse dieses Servomotors ein Platzgewinn erzielt
wird und schließlich
dass der pneumatischen Kolben entlang der Achse 17 des
Servomotors in Längsrichtung
bezüglich
der Achse des Servomotors geführt
werden kann, um eine pneumatische Leckage zwischen den vorderen
Kammern 13, 14 und den hinteren Kammern 11, 12 auf
Höhe der
Trennwanddichtung 100 zu verhindern.
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Die
erfindungsgemäßen Mittel 45 bilden
eine Führungsvorrichtung 45,
wobei die Führungsvorrichtung 45 zwischen
dem pneumatischen Kolben und der zweiten vorderen Kammer des Servomotors
angeordnet ist. Die Führungsvorrichtung 45 ermöglicht, dass
sich das elastische Rückstellmittel 4 gemäß der Achse 17 des
Servomotors zusammendrückt
und dabei von dieser Führungsvorrichtung 45 in
Längsrichtung
bezogen auf diese Achse des Servomotors geführt wird.
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Um
das erfindungsgemäße elastische
Rückstellmittel
zu führen,
weist die Führungsvorrichtung ausgehend
von einem Bremspedal bis zum Hauptzylinder ein erstes Verbindungsteil 20 und
ein zweites Verbindungsteil 21 auf. Das erste Verbindungsteil
ist dazu vorgesehen, sich zwischen dem pneumatischen Kolben 5 und
dem elastischen Rückstellmittel 4 zu
klemmen. Das zweite Verbindungsteil 21 ist dazu vorgesehen,
sich zwischen dem elastischen Rückstellmittel 4 und
der zweiten vorderen Kammer des Servomotors zu klemmen. Die Verwendung
eines derartigen elastischen Rückstellmittels
für einen einfachen
Servomotor geht nicht über
den Umfang der vorliegenden Erfindung hinaus. Die 2a und 2b stellen
das erste Verbindungsteil 20 bzw. das zweite Verbindungsteil 21 perspektivisch
dar.
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Dieses
elastische Rückstellmittel
ist indirekt über
das erste Verbindungsteil 20 teilweise im Einlassventil 3 integriert.
Dieses so integrierte, erfindungsgemäße elastische Mittel 4 ermöglicht einen Platzgewinn
im Servomotor. Das elastische Rückstellmittel
ist insbesondere im pneumatischen Kolben 5 des Einlassventils
integriert. Dazu ist der pneumatische Kolben gegenüber dem
Hauptzylinder mit einem Hohlraum 19 vertieft. Dieser Hohlraum
bildet einen Schacht, in dem sich das elastische Rückstellmittel
einfügt.
Das elastische Rückstellmittel
fügt sich über dieses
erste Verbindungsteil 20 in den Schacht des pneumatischen
Kolbens ein.
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Das
erste Verbindungsteil 20 hat eine Halterform, die sich
durch Komplementarität
an die Form der Wand anpasst, die durch den Schacht des pneumatischen
Kolbens begrenzt ist. Das erste Verbindungsteil weist eine erste
Scheibe 24 auf, die dem pneumatischen Kolben gegenüberliegen
soll, und eine zweite Scheibe 25, die vom pneumatischen
Kolben beabstandet sein soll. Die erste und die zweite Scheibe sind
mit einer Mittelöffnung 27 bzw. 21.7 durchsetzt.
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Wenn
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung das elastische Rückstellmittel
am Ende des zylindrischen erweiterten Abschnitts des Hauptzylinders
anliegt, ist ein Durchmesser der Mittelöffnung 27.1 der zweiten
Scheibe zumindest größer als
ein Durchmesser, der durch den zylindrischen erweiterten Abschnitt
des Hauptzylinders begrenzt ist. Der Durchmesser der Mittelöffnung 27.1 ist dann
so ausgebildet, dass das erste Verbindungsteil entlang einer Wand
gleiten kann, die durch den zylindrischen erweiterten Abschnitt
des Hauptzylinders begrenzt ist.
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Wenn
das elastische Rückstellmittel
an der Wand der zweiten vorderen Kammer des Servomotors anliegt
und dabei den zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders
umschließt,
ist in diesem Fall ein Durchmesser der Öffnung 27.1 zumindest
größer als
ein Durchmesser, der durch das elastische Rückstellmittel begrenzt ist,
das um den zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders herum
angeordnet ist.
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Bei
dem Beispiel aus 2a hat dieses erste Verbindungsteil
eine konische Form, könnte
jedoch eine andere Form, beispielsweise eine rechteckige Form haben.
Bei diesem Beispiel aus 2a ist
dieses erste Verbindungsteil mit vier Laschen versehen, diese Laschen
könnten
jedoch so ausgeführt
sein, dass sie nacheinander durchgehend sind, um eine durchgehende
Wand zu bilden. Die erste Scheibe 24 weist eine (in 2a nicht
dargestellte aber in 4 dargestellte) Fläche 28 auf,
die dem pneumatischen Kolben gegenüberliegen soll, und eine Fläche 29,
die vom pneumatischen Kolben beabstandet sein soll. Die Fläche 28 ist
gegen einen Boden dieses Schachts gedrückt. Ein Boden des Schachts
ist eine Stelle des durch den Schacht gebildeten Hohlraums, die
den größten Abstand
zum Hauptzylinder hat. An der Fläche 29 der
ersten Scheibe kann mindestens ein Haken 30 angeordnet
sein. Bei dem Beispiel aus 2a weist
diese erste Scheibe vier Haken auf, die bezüglich der Achse 17 des
Servomotors kreisförmig in
einer Reihe angeordnet sind. Diese vier Haken sind bezüglich der
Achse 17 des Servomotors winkelmäßig in einer kreisförmigen Reihe
verteilt. Diese erste Scheibe kann jedoch vier weitere Haken aufweisen,
die bezüglich
der gleichen Achse des Servomotors kreisförmig in einer weiteren Reihe
angeordnet sind, so dass die Scheibe eine erste Hakenreihe und eine
zweite Hakenreihe aufweist, wobei ein durch die erste Hakenreihe
begrenzter Durchmesser größer ist
als ein anderer Durchmesser, der durch die zweite Hakenreihe begrenzt
ist. Bei dem Beispiel aus 2a ist
die erste Reihe von der Achse 17 des Servomotors beabstandet,
und die zweite Reihe liegt nahe der Achse 17 des Servomotors.
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Die
erste und die zweite Scheibe sind über mindestens eine Lasche 26 verbunden.
Bei dem Beispiel aus 3 sind die erste und die zweite
Scheibe über
vier Laschen verbunden. Die Laschen sind auf einem durch die Öffnung 27.1 begrenzten
Kreis an der zweiten Scheibe befestigt, so dass die zweite Scheibe
senkrecht zu einer durch die Laschen gebildeten Ebene an ein Ende
des pneumatischen Kolbens, das dem Hauptzylinder am nächsten liegt,
in Anlage gelangen kann.
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Jede
der Laschen hat in einer zur Achse des Servomotors parallelen Richtung
eine Länge 50,
die zumindest einem Abstand zwischen einer Anlagestelle des elastischen
Rückstellmittels
am pneumatischen Kolben und dem Ende 48 des zylindrischen
erweiterten Abschnitts entspricht, wobei die Länge 50 die Schubstange
nicht daran hindert, bei einer Bremsung und bei einem Lösen der
Bremse des Fahrzeugs im zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders
in Längsrichtung
in Bezug auf die Achse des Servomotors zu gleiten. Die Länge jeder Lasche
entspricht auch einer Länge,
die derart ist, dass die zweite Scheibe bei einer Verlagerung des pneumatischen
Kolbens in Längsrichtung
zum Hauptzylinder hin nicht mit einem Hindernis in Kontakt gelangt.
Ein Hindernis kann beispielsweise die durch die zweite vordere Kammer
des Servomotors begrenzte Wand sein, wodurch dann die Schubstange
daran gehindert wird, bei einer Bremsung des Fahrzeugs vollständig und
frei in den zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders
eingedrückt
zu werden.
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Bei
der Komprimierung des elastischen Rückstellmittels in Längsrichtung
bezüglich
einer Achse des Servomotors und zum Hauptzylinder hin können somit
die Laschen des ersten Verbindungsteils direkt gegenüber der
durch den zylindrischen erweiterten Abschnitt 22 des Hauptzylinders
begrenzten Wand liegen, wodurch verhindert wird, dass sich das elastische
Rückstellmittel
radial von der Achse des Servomotors entfernt. Bei der Komprimierung des
elastischen Rückstellmittels
in Längsrichtung
bezüglich
einer Achse des Servomotors und zum Hauptzylinder hin können die
Laschen auch gegenüber
dem elastischen Rückstellmittel
und dem zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders liegen,
wenn das elastische Rückstellmittel
an der Wand des Servomotors eingesetzt ist.
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Die
Laschen sind auch so ausgebildet, dass an einer Stelle, die auf
diesen Laschen liegt, mindestens ein Knick 31 gebildet
ist, der dazu neigt, bezüglich
der Achse 17 des Servomotors schräg und sogar senkrecht zu sein,
s. 2a und 4. Dieser Knick liegt vorzugsweise
an einer Stelle nahe der Anlagestelle des elastischen Rückstellmittels
am pneumatischen Kolben, d. h. nahe der ersten Scheibe und von der
zweiten Scheibe dieses ersten Verbindungsteils entfernt. Sie sind
auch vorzugsweise bezüglich
der Achse des Servomotors, die einer Achse der Vorrichtung zur Führung des
Rückstellmittels
entspricht, gemäß einem
gleichen Kreis verteilt. Die Laschen könnten mehrere Knicke aufweisen.
Diese Knicke sind so ausgebildet, dass auf der einen und auf der
anderen Seite dieser Knicke ein durch die Laschen nahe der ersten
Scheibe 24 begrenzter Durchmesser kleiner ist als ein Durchmesser,
der durch diese Laschen nahe der zweiten Scheibe 25 begrenzt
ist.
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Um
dieses erste Verbindungsteil 20 in den pneumatischen Kolben
einzusetzen, ist der Hohlraum 19 des pneumatischen Kolbens,
der dem zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders gegenüberliegen
soll, mit in Bezug auf die Achse des Servomotors längsverlaufenden
Einschnitten 32 vertieft, deren Form derjenigen der Laschen
mit ihrem jeweiligen Knick entspricht, s. 5a und 5b. Die 5a und 5b stellen
einen Querschnitt des Hohlraums des pneumatischen Kolbens und der
Laschen des ersten Verbindungsteils 20 gemäß einem Schnitt
A aus 4 dar. Der Hohlraum des pneumatischen Kolbens
ist auch so vertieft, dass der Hohlraum Mittel aufweist, die es
ermöglichen,
das erste Verbindungsteil 20 im Hohlraum des pneumatischen Kolbens
zu halten. Die Mittel zum Halten des ersten Verbindungsteils können Spalte 33 sein,
die ausgehend von den Einschnitten gebildet sind und sich ausgehend
von einer Seite der Einschnitte kreisförmig und in Längsrichtung
in Bezug auf die Achse des Servomotors über die gesamte Länge der
Einschnitte erstrecken, s. 5a und 5b.
Diese Spalte haben auch eine Form, die derjenigen der Laschen mit ihrem
jeweiligen Knick entspricht. Diese Spalte können sich über die Einschnitte vereinigen,
wie in den 5a und 5b gestrichelt
dargestellt ist. Diese Spalte vereinigen sich vorzugsweise nicht
und sind von einem Einschnitt zum anderen in ein und derselben Richtung
ausgebildet. Bei diesem Beispiel aus den 5a und 5b ist
der Hohlraum des pneumatischen Kolbens mit vier Einschnitten und
vier Spalten vertieft. Dieser Hohlraum könnte mit mehr oder weniger
als vier Einschnitten und mit mehr oder weniger als vier entsprechenden
Spalten vertieft sein.
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Sobald
die Laschen in die Einschnitte aus 5a eingesetzt
sind, müssen
lediglich die Laschen des ersten Verbindungsteils 20 in
eine Richtung um die Achse 17 des Servomotors gedreht werden,
um alle Laschen in die entsprechende Spalte einzusetzen. Die Drehrichtung
des ersten Verbindungsteils 20 ist in den 5a und 5b durch
einen Pfeil dargestellt. Auf diese Weise ermöglichen es die Knicke, das
erste Verbindungsteil durch Drücken dieser
Knicke gegen den pneumatischen Kolben in diesen Spalten zu halten,
wenn der pneumatische Kolben dazu neigt, wieder die ursprüngliche
Ruhestellung zum Bremspedal einzunehmen. Durch das Halten des ersten
Verbindungsteils 20 ist es möglich, das elastische Rückstellmittel
zu halten, wobei das elastische Rückstellmittel über die
Haken 30 an diesem ersten Verbindungsteil befestigt werden
soll.
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Wenn
die Laschen eine gleichförmige
Wand bilden, könnten
(nicht dargestellte) kleine hakenförmige Nasen vorgesehen sein,
die an dieser Wand befestigt sind. Diese kleinen Nasen könnten an
einer Fläche
der Wand befestigt sein, die durch die Laschen gebildet ist, wobei
die Fläche
direkt gegenüber dem
Hohlraum des pneumatischen Kolbens liegen müsste. Diese Nasen könnten sich
dann über
kleine Löcher
mit entsprechender Form, die in diesem Hohlraum vertieft sind, in
den Hohlraum des pneumatischen Kolbens einfügen. Diese Löcher wären auch mit
einem Spalt versehen, um das erste Verbindungsteil durch Drehung
um die Achse des Servomotors in diesen Spalten gleiten zu lassen.
Diese Nasen würden
es somit ermöglichen,
das erste Verbindungsteil und somit das elastische Rückstellmittel
zu halten.
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Das
zweite Verbindungsteil 21 hat die Form einer kleinen Scheibe
mit einer Mittelöffnung 34,
s. 2b. Dieses zweite Verbindungsteil ist zwischen dem
elastischen Rückstellmittel
und der zweiten vorderen Kammer des Servomotors angeordnet. Dieses zweite
Verbindungsteil kann insbesondere zwischen dem elastischen Rückstellmittel
und der Wand der zweiten vorderen Kammer angeordnet sein und dabei
den zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders umschließen. Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung kann dieses zweite Verbindungsteil auch zwischen dem
elastischen Rückstellmittel
und dem Ende 48 des zylindrischen erweiterten Abschnitts 22 des
Hauptzylinders angeordnet sein.
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Wie
bei dem ersten Verbindungsteil weist dieses zweite Verbindungsteil,
wenn das zweite Teil an der Wand der zweiten vorderen Kammer des
Servomotors angeordnet ist, eine Mittelöffnung 34 mit einem
Durchmesser auf, der größer ist
als ein Durchmesser, der durch das elastische Mittel, das den zylindrischen
erweiterten Abschnitt umschließt,
begrenzt ist. Alternativ hat die Öffnung 34 bei der
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, in der das zweite Teil zwischen dem elastischen Rückstellmittel und
dem Ende 48 des zylindrischen erweiterten Abschnitts angeordnet
ist, einen Durchmesser, der dem durch den zylindrischen erweiterten
Abschnitt begrenzten Durchmesser entspricht.
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Dieses
zweite Verbindungsteil 21 weist eine erste Fläche 35 auf
(in 2b nicht zu sehen, aber in den 3 und 4 zu
sehen), die dem pneumatischen Kolben nicht gegenüberliegen soll, und eine zweite
Fläche 36,
die dem pneumatischen Kolben gegenüberliegen soll. Bei dem Beispiel
aus 1 liegt die erste Fläche 35 gegenüber dem
Ende 48 des zylindrischen erweiterten Abschnitts des Hauptzylinders.
Diese erste Fläche
könnte
jedoch der Wand der zweiten vorderen Wand des Servomotors und um den
zylindrischen erweiterten Abschnitt liegen. Dieses zweite Verbindungsteil
ist so angeordnet, dass eine durch dieses zweite Verbindungsteil
gebildete Ebene senkrecht zur Achse 17 des Servomotors
verläuft.
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Wie
bei dem ersten Verbindungsteil ist dieses zweite Verbindungsteil
kreisförmige,
wobei es jedoch eine völlig
andere Form haben und beispielsweise rechteckig oder elliptisch
sein könnte.
Dieses zweite Teil hat einen Außenumfang 37,
der einer Stelle dieses zweiten Verbindungsteils entspricht, die
von der Achse 17 des Servomotors beabstandet ist, und einen
Innenumfang 38, der einer Stelle dieses zweiten Verbindungsteils
entspricht, die nahe der Achse des Servomotors liegt.
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Die
zweite Fläche 36 des
zweiten Verbindungsteils, die dem pneumatischen Kolben gegenüberliegen
soll, kann auch mindestens einen Haken 39 aufweisen, um
das elastische Rückstellmittel
zu befestigen. Bei einem bevorzugten Beispiel weist dieses zweite
Verbindungsteil mindestens vier Haken auf, die bezüglich der
Achse des Servomotors kreisförmig
nacheinander in einer Reihe angeordnet sind, wie bei den Haken 30 des
ersten Verbindungsteils. Diese vier Haken sind bezüglich der
Achse 17 des Servomotors winkelmäßig in einer kreisförmigen Reihe
verteilt. Diese zweite Scheibe kann jedoch vier weitere Haken aufweisen,
die bezüglich
der gleichen Achse des Servomotors kreisförmig in einer weiteren Reihe
so angeordnet sind, dass die zweite Scheibe eine erste Hakenreihe
und eine zweite Hakenreihe aufweist, wobei ein durch die erste Hakenreihe
begrenzter Durchmesser größer ist
als ein weiterer Durchmesser, der durch die zweite Hakenreihe begrenzt
ist. In 4 sind eine erste und eine zweite Hakenreihe
dargestellt, in 2b ist jedoch eine einzige Hakenreihe
dargestellt. Bei dem Beispiel aus 4 ist die
erste Reihe von der Achse 17 des Servomotors beabstandet,
und die zweite Reihe ist nahe der Achse 17 des Servomotors
angeordnet.
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Die
zweite Fläche 36 dieses
zweiten Verbindungsteils kann auch eine Gleitfläche 40 bilden, die zumindest
teilweise ringförmig
ist. Die Gleitfläche
erstreckt sich senkrecht zur Ebene dieses zweiten Verbindungsteils
und in Längsrichtung
in Bezug auf die Achse 17 des Servomotors. Diese Gleitfläche kann eine durchgehende
Wand bilden. Diese Gleitfläche kann
auch durch eine Folge von Materialen gebildet und durch Zwischenräume 41 unterbrochen
sein, s. 2b. Diese Gleitfläche kann
bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zwischen der ersten Hakenreihe und der zweiten Hakenreihe,
die oben genannt sind, angeordnet sein, s. 4. Diese Gleitfläche ermöglicht das
Führen
des elastischen Rückstellmittels
gemäß einer
Längsrichtung
in Bezug auf die Achse des Servomotors, wenn es vom pneumatischen
Kolben zusammengedrückt
wird.
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Die
erste Fläche 35,
die dem pneumatischen Kolben nicht gegenüberliegen soll, weist einen
Vorsprung 42 auf, der zumindest teilweise ringförmig ist. Wenn
sich dieses zweite Teil am Ende des zylindrischen erweiterten Abschnitts
einfügen
soll, fügt
sich dieser Vorsprung frei in eine Öffnung 49 ein, die durch
den zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders begrenzt
ist. Ein durch diesen ringförmigen
Vorsprung begrenzter Durchmesser ist geringfügig kleiner als ein durch den
zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders begrenzter
Durchmesser. Dieser Vorsprung ist so ausgebildet, dass das zweite
Verbindungsteil 21 sich bezüglich der Achse 17 des
Servomotors nicht radial verlagern kann, wenn die Schubstange bewegt
wird.
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Dieser
Vorsprung kann auch durch (nicht dargestellte) Zwischenräume unterbrochen
sein, so dass er mindestens zwei kleine Vorsprünge oder sogar eine Reihe von
Vorsprüngen
bildet, die bezüglich der
Achse des Servomotors kreisförmig
angeordnet sind. Diese Vorsprünge
könnten
so kreisförmig
angeordnet sein, dass sie auch einen Kreis mit einem Durchmesser
begrenzen, der geringfügig
kleiner ist als ein durch den zylindrischen erweiterten Abschnitt des
Hauptzylinders begrenzter Durchmesser.
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Wenn
sich das zweite Verbindungsteil um den zylindrischen erweiterten
Abschnitt an der Wand der zweiten vorderen Kammer des Servomotors
einfügt
(nicht dargestellt), kann sich der ringförmige Vorsprung in einen (nicht
dargestellten) entsprechenden Hohlraum einfügen, der dann in der Wand dieser
vorderen Kammer des Servomotors vertieft wäre.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der pneumatische Kolben über eine erste Rückstellfeder 43 und über eine
zweite Rückstellfeder 44 mit
dem Hauptzylinder verbunden, wobei die erste Rückstellfeder 43 und
die zweite Rückstellfeder 44 das
elastische Rückstellmittel 4 bilden,
s. 3 und 4. Der pneumatische Kolben könnte jedoch auch über drei
Federn und sogar mehr verbunden sein. Um diese beiden Rückstellfedern
einzufügen, können das
erste Verbindungsteil und das zweite Verbindungsteil jeweils zwei
Reihen Haken aufweisen, die bezüglich
der Achse des Servomotors kreisförmig
angeordnet sind. Die beiden Hakenreihen können auf der einen und auf
der anderen Seite der Gleitfläche 40 am
zweiten Verbindungsteil 21 angeordnet sein. Somit kann
die erste Hakenreihe nahe dem Außenumfang 37 des zweiten
Verbindungsteils 21 angeordnet sein und dazu dienen, die
erste Rückstellfeder 43 einzuhängen. Die
zweite Hakenreihe könnte
nahe dem Innenumfang 38 dieses zweiten Verbindungsteils 21 liegen
und dazu dienen, die zweite Rückstellfeder 44 einzuhängen. Dazu
hat die erste Rückstellfeder 43 einen
größeren Durchmesser als
die zweite Rückstellfeder 44.
Die beiden Hakenreihen sind am ersten Verbindungsteil 20 in Übereinstimmung
mit zwei Hakenreihen des zweiten Verbindungsteils 21 angeordnet.
Die beiden Rückstellfedern
sind vorzugsweise Federn mit umgekehrten Windungen, um zu verhindern,
dass sich die Windungen der Federn miteinander vermischen.
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Die
Montage eines derartigen Tandem-Servomotors mit einem Hauptzylinder
wird wie folgt ausgeführt.
Zunächst
wird das elastische Rückstellmittel 4 über mindestens
einen Haken 30 am ersten Verbindungsteil 20 angebracht.
Anschließend
wird das elastische Rückstellmittel 4 in
die entsprechenden Haken 39 eingesetzt, die am zweiten
Verbindungsteil vorhanden sind. Das Mittel 4, das mit dem
ersten Verbindungsteil und mit dem zweiten Verbindungsteil versehen
ist, wird dann mit dem ersten Verbindungsteil 20 in den
Hohlraum 19 des pneumatischen Kolbens eingesetzt. Dieses
erste Verbindungsteil wird in die Einschnitte 32 eingesetzt,
die den Laschen 26 entsprechen. Anschließend wird
das erste Verbindungsteil um die Achse des Servomotors gedreht,
indem die zweite Scheibe 25 des ersten Verbindungsteils 20 beispielweise
mit den Fingern der Hand ergriffen wird. Durch diese Drehung um
die Achse des Servomotors dringen die Laschen in die zu diesem Zweck
vorgesehenen Schlitze 33 des Hohlraums 19 ein.
Der Hauptzylinder wird dann so im Servomotor angeordnet, dass das
Ende des zylindrischen erweiterten Abschnitts des Hauptzylinders
gegen das zweite Verbindungsteil angebracht wird. Das zweite Verbindungsteil
wird dann auf das Ende des zylindrischen erweiterten Abschnitts
des Hauptzylinders so aufgesetzt, dass der Vorsprung 42 korrekt
in die Öffnung 49 eindringt,
die durch den zylindrischen erweiterten Abschnitt des Hauptzylinders
begrenzt ist.
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Das
Vorhandensein von zwei Rückstellfedern 43, 44 gemäß der Erfindungsvariante
ermöglicht
eine Erhöhung
der von diesen beiden Federn bereitgestellten Kraft, um den pneumatischen
Kolben in Richtung Bremspedal zurückzudrücken. Und schließlich haben
der pneumatische Kolben und die Schubstange durch das Vorhandensein
der ringförmigen
Gleitfläche 40,
die die Rückstellfeder
führt,
und durch das Vorhandensein des Vorsprungs 42, der das
zweite Verbindungsteil an dem zylindrischen erweiterten Abschnitt
des Hauptzylinders in Position hält,
eine bessere Stabilität,
wenn sie bezüglich
der Achse des Servomotors in Längsrichtung
verlagert werden.