ES2262694T3 - Disposicion de sensor para un servofreno por depresion. - Google Patents

Abstract

Disposición (10) de sensor para un servofreno por depresión que presenta una carcasa de servofreno con al menos una cámara (54) de depresión y una cámara (24) de trabajo separada de ésta por una pared móvil (20), que se puede unir opcionalmente con depresión o al menos presión atmosférica, así como un taladro (18) dispuesto en la carcasa del servofreno, presentando la disposición (10) de sensor: - una primera pared divisora (38) que en estado montado de la disposición (10) de sensor hermetiza la carcasa del servofreno respecto a la atmósfera ambiente, - una carcasa (12) con una primera sección (13) de la carcasa, que se extiende hacia el interior de la carcasa del servofreno, que se subdivide mediante una segunda pared divisora (40) en una primera cámara (44) y una segunda cámara (46), extendiéndose de tal modo la primera sección (13) de la carcasa en estado montado de la disposición (10) de sensor hacia la carcasa del servofreno que la primera cámara (44) está unida a través de un primerorificio (52) de entrada de presión directamente con la cámara (54) de depresión del servofreno y la segunda cámara (46), a través de un segundo orificio (56) de entrada de presión, directamente con la cámara (26) de trabajo del servofreno, y - al menos un sensor (48, 50, 70) de presión, dispuesto en la primera sección (13) de la carcasa.

Description

Disposición de sensor para un servofreno por depresión.

La invención se refiere a una disposición de sensor para un servofreno por depresión para determinar las relaciones de presión, imperantes en un servofreno, y a un servofreno por depresión, equipado con una disposición de sensor de este tipo.

Las informaciones sobre las relaciones de presión, imperantes en un servofreno por depresión, se pueden usar de distinto modo. El registro de los estados de presión en el servofreno posibilita, por ejemplo, la detección del estado de selección del servofreno, es decir, del estado, a partir del que el servofreno ya no es capaz de soportar otro aumento de presión. Además, la detección del nivel de la depresión en una cámara de depresión del servofreno puede servir para controlar una bomba de vacío que produce la depresión.

Es especialmente ventajoso el registro de los estados de presión en caso de un servofreno provisto de una unidad electromagnética de accionamiento. Este tipo de unidad electromagnética de accionamiento posibilita, de forma adicional o alternativa al accionamiento proporcional a la fuerza del pie por parte del conductor, accionar el sistema de frenos del vehículo mediante la activación del servofreno. La unidad electromagnética de accionamiento mencionada ofrece, por ejemplo, en una situación crítica de la marcha, por ejemplo, en caso de una frenada de emergencia, la posibilidad de seleccionar por completo el servofreno, independientemente de la fuerza de accionamiento del pie por parte del conductor, y poner a disposición así el mayor apoyo posible a la fuerza de frenado (la llamada función de asistencia de frenado). La velocidad de establecimiento de la presión en la cámara de trabajo de un servofreno se puede usar para determinar cuándo una frenada es una frenada de emergencia. Incluso, en la ejecución de frenadas completamente automáticas, por ejemplo, en interacción con un sistema regulador de distancia, es de interés conocer las relaciones de presión imperantes en el servofreno.

Para medir la presión en un servofreno por depresión se instalan normalmente sensores de presión, cuyas señales se procesan mediante una unidad de mando, por lo general, electrónica para controlar de forma deseada la unidad electromagnética de accionamiento.

En caso de un servofreno por depresión, conocido del documento DE4436297A1, que representa el estado más cercano de la técnica, un sensor de presión para el registro de la presión, imperante en una cámara de trabajo, está unido rígidamente con una pared móvil, dispuesta entre una cámara de depresión y una cámara de trabajo. Una medición de la presión existente en la cámara de depresión se realiza mediante un segundo sensor de presión que está dispuesto por fuera de una carcasa del servofreno o dentro de la cámara de depresión.

Del documento US4633757 se conoce un servofreno por depresión con un sensor de presión dispuesto en una cámara de trabajo y un sensor de presión dispuesto en una cámara de depresión, estando fijados los sensores de presión respectivamente a una pared interior de la carcasa del servofreno. Estas disposiciones conocidas tienen la desventaja de que el montaje y la comprobación, así como la sustitución necesaria, dado el caso, del sensor de presión resultan muy
difíciles e implican un gasto considerable.

En el documento DE19729158C1 se describe un servofreno por depresión con un sensor de presión que está dispuesto en una carcasa, sujetada externamente mediante brida a una carcasa del servofreno. El sensor de presión está unido mediante canales conductores de aire, que se extienden desde la carcasa de la disposición de sensor hasta la carcasa del servofreno, con al menos una cámara de trabajo y al menos una cámara de depresión. Mediante la disposición del sensor de presión por fuera de la carcasa del servofreno se origina, sin embargo, una elevada demanda de espacio.

La invención tiene el objetivo de crear una disposición de sensor para el registro de las relaciones de presión imperantes en un servofreno por depresión cuya estructura constructiva sea lo más simple posible y económica desde el punto de vista del espacio y permita a la vez, sin embargo, un montaje y mantenimiento sencillos.

Este objetivo se consigue, según la invención, con una disposición de sensor que presenta las características indicadas en la reivindicación 1. La disposición de sensor, según la invención, se caracteriza porque al menos un sensor de presión está dispuesto, de manera que ocupa poco espacio, en una primera sección de la carcasa que en estado montado de la disposición de sensor se extiende a través de un taladro, configurado en una carcasa del servofreno, hacia el interior de la carcasa del servofreno. Una primera pared divisora hermetiza la carcasa del servofreno en estado montado de la disposición de sensor respecto a la atmósfera ambiente. La primera sección de la carcasa está subdividida mediante una segunda pared divisora en una primera cámara y una segunda cámara y se extiende de tal modo hacia el interior de la carcasa del servofreno, que la primera cámara está unida a través de un primer orificio de entrada de presión directamente con la cámara de depresión del servofreno y la segunda cámara, a través de un segundo orificio de entrada de presión directamente con la cámara de trabajo del servofreno. No es necesaria la colocación de soportes especiales para el al menos un sensor de presión o una configuración especial de la carcasa del servofreno, de modo que resulta posible una fabricación racional en serie de diferentes servofrenos con el mismo tipo de carcasa. No se necesitan tampoco modificaciones en la geometría del amplificador. Además, la solución, según la invención, tiene la ventaja de que el al menos un sensor de presión está dispuesto en el interior de la carcasa del servofreno y está unido a través de orificios de entrada de presión directamente con la cámara de trabajo y la cámara de depresión del servofreno, a partir de lo que se obtiene una alta precisión de la medición, así como una menor sensibilidad a fallos.

En una forma preferida de realización de la disposición de sensor, según la invención, está dispuesto en cada una de las dos cámaras de la primera sección de la carcasa un sensor de presión. Uno de estos registra la presión en la cámara de depresión y el otro, la presión en la cámara de trabajo.

Los sensores de presión son preferentemente sensores de presión absoluta que captan la presión absoluta, imperante en la cámara de depresión y la cámara de trabajo.

Conforme a una forma de realización de la disposición de sensor, según la invención, la primera pared divisora y la segunda pared divisora son parte de un insertado en la carcasa, dispuesto en la primera sección de la carcasa y configurado en forma de una pieza. Una configuración de este tipo posibilita una fabricación económica de la disposición de sensor, ya que la carcasa insertada se puede fabricar de forma económica, por ejemplo, como pieza de plástico moldeada por inyección.

La primera sección de la carcasa está configurada preferentemente en forma de cilindro hueco. La primera pared divisora y la segunda pared divisora tienen ventajosamente un diámetro menor que el diámetro interior de la primera sección de la carcasa y entre cada pared divisora y una pared interior de la primera sección de la carcasa está dispuesto un elemento de obturación, especialmente una junta tórica. La hermetización de la primera sección de la carcasa respecto a la atmósfera ambiente, así como la división estanca de ambas cámaras se realiza, por tanto, de forma económica, ya que se pueden usar juntas tóricas convencionales.

Conforme a otra forma de realización de la disposición de sensor, según la invención, un sensor de presión, configurado como sensor de presión diferencial, está dispuesto sólo en una de las dos cámaras de la primera sección de la carcasa. Este sensor de presión diferencial, que es el único sensor de presión con esta forma de realización, está unido a través de un tercer orificio de entrada de presión con la primera cámara y a través de un cuarto orificio de entrada de presión, con la segunda cámara de la primera sección de la carcasa. Una disposición de sensor configurada de esta forma es capaz, al estar conectada a una unidad de mando, de detectar mediante el sensor de presión diferencial la diferencia de presión, existente respectivamente en la pared móvil del servofreno, y a partir de esto determinar la amplificación de la fuerza de frenado, efectiva actualmente.

Conforme a una configuración preferida de la disposición de sensor, según la invención, la segunda pared divisora se crea mediante una sección exterior del sensor de presión diferencial que está unido de forma estanca con una pared interior de la primera sección de la carcasa. Una configuración de este tipo es especialmente simple y económica, ya que la segunda pared divisora no se tiene que realizar como elemento constructivo por separado.

La primera pared divisora está unida preferentemente de forma estanca con una pared interior de una segunda sección de la carcasa, dispuesta por fuera de la carcasa del servofreno. Esta disposición permite montar previamente la disposición de sensor en la carcasa y ajustarla a continuación en un paso de trabajo al taladro configurado en el servofreno.

Conforme a una configuración ventajosa de la disposición de sensor, según la invención, la conexión eléctrica de al menos un sensor de presión se realiza mediante al menos una línea de unión, guiada de forma estanca a través de la primera pared divisora o las paredes divisoras. Al menos esta línea de unión se puede guiar por fuera de la carcasa del servofreno hacia un punto cualquiera de conexión, por ejemplo, hacia una unidad de mando electrónica.

Conforme a otra forma de realización de la disposición de sensor, según la invención, al menos un elemento de soporte para el al menos un sensor de presión está compuesto de material eléctricamente conductor y está guiado de forma estanca a través de la primera pared divisora o las paredes divisoras. En esta disposición se puede suprimir la línea eléctrica de unión, mencionada antes.

La al menos una línea de unión está guiada preferentemente hacia un conector, que está dispuesto por fuera de la carcasa del servofreno. El conector, dispuesto por fuera de la carcasa del servofreno, puede estar unido también directamente con el elemento de soporte, compuesto de material eléctricamente conductor. Mediante una configuración de este tipo, el sensor de presión puede montarse previamente en la carcasa del servofreno, mientras que su unión eléctrica, por ejemplo, con una unidad de mando electrónica, se puede establecer al montar el servofreno mediante una simple conexión del conector.

Conforme a otra forma de realización de la disposición de sensor, según la invención, la primera pared divisora es parte de una carcasa de una unidad de mando electrónica, en la que está dispuesta una platina electrónica, unida de forma electroconductora con al menos un sensor de presión. La unión eléctrica de la platina electrónica con el al menos un sensor de presión se puede realizar mediante la al menos una línea de unión o mediante el al menos un elemento de soporte compuesto de material eléctricamente conductor. Estas formas de realización de la presente invención se caracterizan porque el al menos un sensor de presión se puede montar previamente con la unidad de mando electrónica para formar un grupo constructivo. La sujeción directa por brida de la unidad de mando en la carcasa del servofreno es fácil de montar y ahorra espacio. Además, posibilita vías de unión, cortas y, por tanto, menos sensibles a fallos, de las líneas eléctricas.

Un servofreno, provisto de la disposición de sensor según la invención, se puede fabricar de forma económica, ya que es posible colocar la disposición de sensor mediante un montaje sencillo en el interior de la carcasa del servofreno sin modificaciones especiales de la carcasa del servofreno o de la geometría del servofreno. La disposición del al menos un sensor de presión en el interior de la carcasa del servofreno no sólo permite ahorrar espacio, sino que también posibilita un registro especialmente fiable de las relaciones de presión imperantes en el servofreno.

A continuación se explican detalladamente varios ejemplos de realización de una disposición de sensor, según la invención, con ayuda de las figuras esquemáticas adjuntas. Muestra:

Fig. 1 una vista lateral reproducida en corte de un primer ejemplo de realización de la disposición de sensor según la invención en estado montado y

Fig. 2 una vista lateral reproducida en corte de otro ejemplo de realización de la disposición de sensor según la invención en estado montado.

La disposición 10 de sensor representada en la figura 1 presenta una carcasa monobloque 12 con una primera sección 13 de la carcasa en forma de cilindro hueco y una segunda sección 14 de la carcasa, que se conecta a ésta. En estado montado de la disposición 10 de sensor, la segunda sección 14 de la carcasa está dispuesta por fuera de una carcasa de servofreno, no representada completamente aquí, mientras que la primera sección 13 de la carcasa se extiende hacia el interior de la carcasa del servofreno a través de un primer taladro 18 configurado en una pared 16 de la carcasa de un servofreno por depresión, un segundo taladro 22 configurado en una pared móvil 20, y un tercer taladro 28 configurado en una pared limitadora 24 de una cámara 26 de trabajo. Para la hermetización resistente a la presión están instalados en la zona de los taladros 18, 22, 28 respectivamente elementos 30, 32, 34 de obturación, a través de los que está guiada la primera sección 13 de la carcasa.

En el interior de la primera sección 13 de la carcasa está dispuesto un insertado 36 en la carcasa que está realizado como elemento constructivo en forma de una sola pieza con una primera pared divisora 38 y una segunda pared divisora 40, por ejemplo, como pieza de plástico moldeada por inyección. Para la hermetización respecto a la atmósfera ambiente, la primera pared divisora 38 está unida de forma estanca en la zona del primer taladro 18 con una pared interior 42 de la primera sección 13 de la carcasa. La otra pared divisora 40 está unida, asimismo, de forma estanca con la pared interior 42 de la primera sección 13 de la carcasa y divide la primera sección 13 de la carcasa en una primera cámara 44 y una segunda cámara 46. La primera pared divisora 38 y la segunda pared divisora 40 presentan un diámetro menor que el diámetro interior de la primera sección 13 de la carcasa en forma de cilindro hueco, de modo que para la unión estanca entre cada pared divisora 38, 40 y la pared interior 42 de la primera sección 13 de la carcasa están dispuestos elementos 47a y 47b de obturación. Las medidas de las paredes divisoras 38, 40 y de la primera sección 13 de la carcasa están seleccionadas de modo que se pueden usar juntas tóricas convencionales como elementos 47a y 47b de obturación.

En cada una de las dos cámaras 44, 46 está dispuesto un sensor 48, 50 de presión, realizado como sensor de presión absoluta. La primera cámara 44 está unida a través de un primer orificio 52 de entrada de presión con una cámara 54 de depresión del servofreno por depresión, de modo que el sensor 48 de presión, colocado en la primera cámara 44, registra la presión imperante en la cámara 54 de depresión. La segunda cámara 46 está unida a través de un segundo orificio 56 de entrada de presión con la cámara 26 de trabajo del servofreno por depresión, de modo que el sensor 50 de presión, colocado en la segunda cámara 46, registra la presión imperante en la cámara 26 de trabajo.

El sensor 48 de presión, colocado en la primera cámara 44, está dispuesto en un elemento 58 de soporte que se compone de un material eléctricamente conductor y está guiado de forma estanca a través de la primera pared divisora 38 hacia la segunda sección 14 de la carcasa 12. El sensor 50 de presión, colocado en la segunda cámara 46, está dispuesto en un elemento 60 de soporte que se compone, asimismo, de un material eléctricamente conductor. El elemento 60 de soporte está guiado de forma estanca a través de la segunda pared divisora 40 y la primera pared divisora 38 hacia la segunda sección 14 de la carcasa 12. En la segunda sección 14 de la carcasa 12, los elementos 58, 60 de soporte están unidos con un conector eléctrico 62.

Los sensores 48, 50 de presión presentan conexiones eléctricas 64 en dos lados opuestos. Las conexiones eléctricas 64 de los sensores 48, 50 de presión están soldadas con el respectivo elemento 58, 60 de soporte, de modo que los sensores 48, 50 de presión están anclados mecánicamente en el respectivo
elemento 58, 60 de soporte.

En la figura 2 está reproducido otro ejemplo de realización de la disposición 10 de sensor según la invención en estado montado. Para la hermetización respecto a la atmósfera ambiente, la primera pared divisora 38 está unida de forma estanca con una pared interior 66 de la segunda sección 14 de la carcasa. La primera pared divisora 38 presenta un diámetro menor que el diámetro interior de la segunda sección 14 de la carcasa, configurada en forma de cilindro hueco, por lo que para la hermetización está dispuesto el elemento 47a de obturación entre la pared divisora 38 y la pared interior 66 de la segunda sección 14 de la carcasa.

En la primera cámara 44 está dispuesto un sensor 70 de presión, configurado como sensor de presión diferencial. El sensor 70 de presión presenta una sección central cilíndrica 72, a cuyos dos lados frontales se conectan respectivamente secciones exteriores 74a, 74b. El diámetro de las secciones exteriores 74a, 74b es en una zona, contigua a la sección central 72, mayor que el diámetro de la sección central 72. La sección exterior 74b, dirigida hacia el interior de la carcasa del servofreno, del sensor 70 de presión crea en interacción con el elemento 47b de obturación la segunda pared divisora 40. El elemento 47b de obturación está dispuesto en una zona, contigua a la sección exterior central 74b, de la sección central 72 del sensor 70 de presión, entre esta última y la pared interior 42 de la primera sección 13 de la carcasa, de modo que el diámetro ampliado de la sección exterior 74b delimita en interacción con el elemento 47b de obturación la movilidad axial del sensor 70 de presión a lo largo de un eje longitudinal L.

Un tercer orificio 76 de entrada de presión, configurado en el sensor 70 de presión, une el sensor 70 de presión con la primera cámara 44, en la que impera una presión que corresponde a la presión en la cámara 54 de depresión. Un cuarto orificio de entrada de presión, no representado en la figura y configurado en el lado opuesto del sensor 70 de presión, une el sensor 70 de presión con la segunda cámara 46, en la que impera una presión que corresponde a la presión en la cámara 26 de trabajo. De este modo, el sensor 70 de presión diferencial puede registrar la diferencia de presión existente entre la cámara 54 de depresión y la cámara 26 de trabajo.

La conexión eléctrica del sensor 70 de presión se realiza mediante líneas 78 de unión que están guiadas de forma estanca a través de la primera pared divisora 38 y unidas con el conector eléctrico 62.

Según otro ejemplo de realización, no representado aquí, una unidad de mando electrónica está embridada de forma estanca mediante un elemento de obturación directamente a la pared 16 de la carcasa del servofreno. La primera pared divisora 38, que separa el espacio interior de la carcasa del servofreno de la atmósfera ambiente, se crea mediante una zona de una carcasa de la unidad de mando. La unidad de mando presenta una platina electrónica que está unida de forma electroconductora directamente con las conexiones eléctricas 64 de los sensores 48, 50 de presión absoluta o del sensor 70 de presión diferencial mediante las líneas 78 de unión o los elementos 58, 60 de soporte eléctricamente conductores.

Claims (15)

1. Disposición (10) de sensor para un servofreno por depresión que presenta una carcasa de servofreno con al menos una cámara (54) de depresión y una cámara (24) de trabajo separada de ésta por una pared móvil (20), que se puede unir opcionalmente con depresión o al menos presión atmosférica, así como un taladro (18) dispuesto en la carcasa del servofreno, presentando la disposición (10) de sensor:

- una primera pared divisora (38) que en estado montado de la disposición (10) de sensor hermetiza la carcasa del servofreno respecto a la atmósfera ambiente,

- una carcasa (12) con una primera sección (13) de la carcasa, que se extiende hacia el interior de la carcasa del servofreno, que se subdivide mediante una segunda pared divisora (40) en una primera cámara (44) y una segunda cámara (46), extendiéndose de tal modo la primera sección (13) de la carcasa en estado montado de la disposición (10) de sensor hacia la carcasa del servofreno que la primera cámara (44) está unida a través de un primer orificio (52) de entrada de presión directamente con la cámara (54) de depresión del servofreno y la segunda cámara (46), a través de un segundo orificio (56) de entrada de presión, directamente con la cámara (26) de trabajo del servofreno, y

- al menos un sensor (48, 50, 70) de presión, dispuesto en la primera sección (13) de la carcasa.

2. Disposición de sensor según la reivindicación 1, caracterizada porque en cada una de las dos cámaras (44, 46) de la primera sección (13) de la carcasa está dispuesto un sensor (48, 50) de presión.

3. Disposición de sensor según la reivindicación 2, caracterizada porque los sensores (48, 50) de presión son sensores de presión absoluta.

4. Disposición de sensor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la primera pared divisora (38) y la segunda pared divisora (40) son parte de un insertado (36) en la carcasa dispuesto en la primera sección (13) de la carcasa, configurado en forma de una sola pieza.

5. Disposición de sensor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la primera sección (13) de la carcasa está configurada en forma de cilindro hueco.

6. Disposición de sensor según la reivindicación 5, caracterizada porque la primera pared divisora (38) y la segunda pared divisora (40) presentan un diámetro menor que el diámetro interior de la primera sección (13) de la carcasa y entre cada pared divisora (38, 40) y una pared interior (42) de la primera sección (13) de la carcasa está dispuesto un elemento (47a, 47b) de obturación, especialmente una junta tórica.

7. Disposición de sensor según la reivindicación 1, caracterizada porque sólo en una de las dos cámaras (44, 46) de la primera sección (13) de la carcasa está dispuesto un sensor (70) de presión configurado como sensor de presión diferencial, que está unido a través de un tercer orificio (76) de entrada de presión con la primera cámara (44) de la primera sección (13) de la carcasa y a través de un cuarto orificio (78) de entrada de presión, con la segunda cámara (46) de la primera sección (13) de la carcasa.

8. Disposición de sensor según la reivindicación 7, caracterizada porque la segunda pared divisora (40) se crea mediante una sección exterior (74b) del sensor (70) de presión diferencial que está unida de forma estanca con una pared interior (42) de la primera sección (13) de la carcasa.

9. Disposición de sensor según una de las reivindicaciones 1 a 3 ó 5 a 8, caracterizada porque la primera pared divisora (38) está unida de forma estanca con una pared interior (66) de una segunda sección (14) de la carcasa dispuesta por fuera de la carcasa del servofreno.

10. Disposición de sensor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la conexión eléctrica del al menos un sensor (48, 50, 70) de presión se realiza mediante al menos una línea (78) de unión, guiada de forma estanca a través de la primera pared divisora (38) o las paredes divisoras (38, 40).

11. Disposición de sensor según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque al menos un elemento (58, 60) de soporte para el al menos un sensor (48, 50, 70) de presión se compone de un material eléctricamente conductor y está guiado de forma estanca a través de la primera pared divisora (38) o las paredes divisoras (38, 40).

12. Disposición de sensor según la reivindicación 10, caracterizada porque la al menos una línea (78) de unión está guiada hacia un conector (62), que está dispuesto por fuera de la carcasa del servofreno.

13. Disposición de sensor según la reivindicación 11, caracterizada porque el al menos un elemento (58, 60) de soporte está guiado hacia un conector (62), que está dispuesto por fuera de la carcasa del servofreno.

14. Disposición de sensor según una de las reivindicaciones 1 a 3, 5, 7 ó 9 a 13, caracterizada porque la primera pared divisora (38) es parte de una carcasa de una unidad de mando electrónica, en la que está dispuesta una platina electrónica, que está unida de forma electroconductora con el al menos un sensor (48, 50, 70) de presión.

15. Servofreno por depresión con una carcasa de servofreno, en el que está dispuesta al menos una cámara (54) de depresión y una cámara (26) de trabajo separada de ésta mediante una pared móvil (20), que se puede unir opcionalmente con depresión o al menos presión atmosférica, caracterizado por una disposición (10) de sensor según una de las reivindicaciones 1 a 14.