JP2004527409A - 真空ブレーキブースタ用のセンサ装置及び該センサ装置が設けられた真空ブレーキブースタ - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの真空チャンバ５４と、可動壁２０により該少なくとも１つの真空チャンバ５４から分離され、真空圧又は少なくとも大気圧力の何れかに接続可能である１つの作用チャンバ２６とを有するブレーキブースタハウジングであって、該ブレーキブースタハウジング内に配置されたボア１８を有する上記ブレーキブースタハウジングを備える真空ブレーキブースタ用のセンサ装置１０に関する。該センサ装置１０は、該センサ装置１０が組み立てられたとき、ブレーキブースタハウジングを周囲大気から封止する第一の仕切り３８を有している。センサ装置１０は、ブレーキブースタハウジング内に突き出す第一のハウジング部分１３を有するハウジング１２も備えている。第一のハウジング部分１３は、第二の仕切り４０により第一のチャンバ４４及び第二のチャンバ４６に分割されている。該センサ装置１０が組み立てられたとき、第一のハウジング部分１３がブレーキブースタハウジング内に伸び、その伸びる程度は、第一のチャンバ４４が第一の圧力入口開口部５２を介してブレーキブースタの真空チャンバ５４に直結され、第二のチャンバ４６が第二の圧力入口開口部５６を介してブレーキブースタの作用チャンバ２６に直結されるような程度である。少なくとも１つの圧力センサ４８、５０、７０が第一のハウジング部分１３内に配置されている。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ブレーキブースタ内に存在する圧力状態を決定するためのブレーキブースタ用のセンサ装置及びこの型式のセンサ装置が設けられた真空ブレーキブースタに関する。
【背景技術】
【０００２】
真空ブレーキブースタ内の力状態に関する情報は、色々な仕方で使用することができる。例えば、ブレーキブースタの最大出力の作動状態、すなわちブレーキブースタが最早、更なる圧力上昇を支援し得ない状態は、ブレーキブースタ内の圧力状態を感知することにより検出することができる。更に、ブレーキブースタの真空チャンバ内の真空程度を感知することは、例えば、その真空圧を発生させるポンプを制御する作用を果たすことができる。
【０００３】
電磁作動装置が設けられたブレーキブースタ内の圧力状態を感知することは、特に有益である。この型式の電磁作動装置は、運転者によるペダル力に比例する作動に加えて又はその代替物としてブレーキブースタを作動させることにより乗物ブレーキ装置を作動させることを可能にする。例えば、上述した電磁作動装置は、臨界的な運転状態時、例えば、非常ブレーキ時、運転者によって付与されるペダルの作動力と独立的に、ブレーキブースタを最大出力にて作動させる可能性を提供し、これにより、最大の可能なブレーキ力支援（いわゆるブレーキ支援機能）を提供する。ブレーキ作用が非常ブレーキ作用であることを認識するため、ブレーキブースタの作用チャンバ内の圧力の積速度を使用することができる。ブレーキブースタ内の圧力状態を知ることは、例えば、距離制御装置と協働してブレーキ作用が全自動で行われるときにも有益なことである。
【０００４】
真空ブレーキブースタ内の圧力を測定する目的のため、電磁作動装置を所望に応じて制御すべくその信号をコントローラにより、原則として電子的に、処理する圧力センサを使用することが通常のことである。
【０００５】
ドイツ国特許第４４ ３６ ２９７ Ａ１号には、作用チャンバ内の圧力を感知する圧力センサが真空チャンバと作用チャンバとの間にて可動壁に剛性に接続された真空ブレーキチャンバが開示されている。真空チャンバ内の圧力は、ブレーキブースタハウジングの外部に又は真空チャンバの内部の何れかに配置された第二の圧力センサによって測定される。
【０００６】
米国特許第４ ６３３ ７５７号には、作用チャンバ内に配置された圧力センサと、真空チャンバ内に配置された圧力センサとを備え、圧力センサの各々が、ブレーキブースタハウジングの内壁に固着された、真空ブレーキブースタが開示されている。これら既知の装置の不利益な点は、圧力センサの組み立て及び検査、また、必要な全ての交換を極めて難しくし且つ著しい費用を伴うことである。
【０００７】
ドイツ国特許第１９７ ２９ １５８ Ｃ１号には、ブレーキブースタハウジングの上に外部からフランジで取り付けられたハウジング内に配置された圧力センサが設けられた真空ブレーキブースタが記載されている。該圧力センサは、センサ装置のハウジングからブレーキブースタハウジング内まで伸びる空気案内ダクトを介して少なくとも１つの作用チャンバ及び少なくとも１つの真空チャンバに接続されている。しかし、圧力センサをブレーキブースタハウジングの外部に配置する結果、所要スペースは増大する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、組み立て及び保守が容易であると同時に、可能な限り最も簡単で且つ最もスペースを節約する仕方にて構成された、真空ブレーキブースタ内の圧力状態を感知するセンサ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、本発明に従って、請求項１に記載された特徴を有するセンサ装置によって実現される。本発明によるセンサ装置は、センサ装置が組み立てられたときにブレーキブースタハウジングに形成されたボアを貫通してブレーキブースタハウジングの内部に突き出す第一のハウジング部分内に、スペースを節約する仕方にて少なくとも１つの圧力センサが配置されることを特徴としている。センサ装置が組み立てられたとき、第一の仕切りがブレーキブースタハウジングを周囲大気から封止する。第一のハウジング部分は、第二の仕切りによって第一のチャンバ及び第二のチャンバに分割され、且つ、ブレーキブースタハウジング内に伸び、その伸びる程度は、第一のチャンバが第一の圧力入口開口部を介してブレーキブースタの真空チャンバに接続され、第二のチャンバが第二の圧力入口開口部を介してブレーキブースタの作用チャンバに接続される程度である。少なくとも１つの圧力センサ用の特殊なホルダを取り付けることや、ブレーキブースタハウジングを特殊な仕方にて形態を設定することも必要なく、このことは、同一型式のハウジングを有する異なるブレーキブースタをシリーズ製造することが可能であることを意味する。また、ブースタの幾何学的形態を改変する必要もない。本発明による解決策は、少なくとも１つの圧力センサがブレーキブースタハウジングの内部に配置され且つ圧力入口開口部を介してブレーキブースタの作用チャンバ及び真空チャンバに直結され、このことは、測定精度を向上させ且つ誤差が生じ難くするという有利な点も有する。
【００１０】
本発明によるセンサ装置の１つの好ましい実施の形態において、圧力センサは、第一のハウジング部分の２つのチャンバの各々内に配置され、該圧力センサの１つは、真空チャンバ内の圧力を感知し、他方の圧力センサは、作用チャンバ内の圧力を感知する。
【００１１】
圧力センサは、真空チャンバ及び作用チャンバ内の絶対圧力を感知する絶対圧力センサであることが好ましい。
本発明によるセンサ装置の１つの実施の形態によれば、第一の仕切り及び第二の仕切りは、第一のハウジング部分内に配置された単一物のハウジング挿入体の一部を構成する。この型式の形態は、ハウジング挿入体を例えば、プラスチック射出成形部品のように低コストで製造することができるため、センサ装置を経済的に製造することを可能にする。
【００１２】
第一のハウジング部分は、中空の円筒状の形態であることが好ましい。第一の仕切り及び第二の仕切りは、第一のハウジング部分の内径よりも小さい直径を有することが好ましく、また、封止要素、特に、Ｏリングが第一のハウジング部分の各仕切りと内壁との間に配置されるようにする。このように、第一のハウジング部分は、周囲大気から封止され、２つのチャンバは、商業的に利用可能なＯリングを使用することができるため、低コストにて封止状態で分離される。
【００１３】
本発明によるセンサ装置の更なる実施の形態によれば、圧力差センサとして形成された圧力センサは、第一のハウジング部分の２つのチャンバの１つの内部のみに配置されている。この実施の形態の唯一のセンサであるこの圧力差センサは、第三の圧力入口開口部を介して第一のチャンバに、及び第四の圧力入口開口部を介して第一のハウジング部分の第二のチャンバに接続される。コントローラに接続された、このような形態とされたセンサ装置は、圧力差センサによって各場合にてブレーキブースタの可動壁にて作用する圧力差を検出し、この圧力差から、実際に作用可能である動力支援のブレーキ作用を決定することができる。
【００１４】
本発明によるセンサ装置の１つの好ましい形態によれば、第二の仕切りは、第一のハウジング部分の内壁に封止可能に接続された圧力差センサの外側部分によって形成される。第二の仕切りを別個の構成要素の構造とする必要はないから、この型式の形態は特に簡単で且つ経済的である。
【００１５】
第一の仕切りは、ブレーキブースタハウジングの外部に配置された第二のハウジング部分の内壁に封止可能に接続されることが好ましい。この構成は、センサ装置をハウジング内で予め組み立て、次に、１回の操作にてブレーキブースタハウジングに形成されたボア内に装着することを可能にする。
【００１６】
本発明によるセンサ装置の１つの有利な形態によれば、少なくとも１つの圧力センサは、第一の仕切り又は複数の仕切りを封止状態に貫通する少なくとも１つの接続線を介して電気的に接続される。すなわち、少なくとも１つの接続線をブレーキブースタハウジングの外部にて、例えば、電子コントローラのような任意の所望の接続箇所に達するようにすることができる。
【００１７】
本発明によるセンサ装置の更なる実施の形態によれば、少なくとも１つの圧力センサ用の少なくとも１つの担体要素は、導電性材料から成っており、また、第一の仕切り又は１つ以上の仕切りを封止状態に貫通する。この構成において、上述した電気接続線を提供する必要はない。
【００１８】
該少なくとも１つの接続線は、ブレーキブースタハウジングの外部に配置されたコネクタに達することが好ましい。ブレーキブースタハウジングの外部に配置されたコネクタは、また、導電性材料から成る担体要素に直接、接続することもできる。この型式の形態は、圧力センサをブレーキブースタハウジング内で予め組み立てることを可能にする一方、例えば、電子式コントローラに対するその電気的接続は、ブレーキブースタを取り付けるとき、コネクタを簡単に接続することで確立することができる。
【００１９】
本発明によるセンサ装置の更なる実施の形態によれば、第一の仕切りは、圧力センサに導電可能な仕方にて接続された電子プリント回路板が内部に配置される電子式コントローラのハウジングの一部である。該電子プリント回路板は、導電性材料から成る少なくとも１つの接続線又は担体要素を介して圧力センサに電気的に接続することができる。本発明のこの実施の形態は、圧力センサを電子式コントローラと共に予め組み立てて副組立体を形成することを特徴としている。コントローラをブレーキブースタハウジング上に直接、フランジで取り付けることは、組み立てを容易にし且つスペースを節約することになる。このことは、また、電気線の接続経路を短くし且つ干渉を受け難くすることも可能にする。
【００２０】
本発明によるセンサ装置が設けられたブレーキブースタは、ブレーキブースタハウジング又はブレーキブースタの幾何学的形態を特別な仕方にて改変することを必要とせずに、ブレーキブースタハウジング内にセンサ装置を簡単な組み立て工程にて配置することができるため、低コストにて製造することが可能である。少なくとも１つの圧力センサをブレーキブースタハウジングの内部に配置することは、特にスペースを節約する措置であるのみならず、ブレーキブースタ内の圧力状態を特に、信頼し得る程度に感知することをも可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明によるセンサ装置の幾つかの実施の形態について、概略添付図面を基に以下に詳細に説明する。
図１に図示したセンサ装置１０は、中空の円筒状の第一のハウジング部分１３と、該第一のハウジング部分に隣接する第二のハウジング部分１４とを有する単一物から成るハウジング１２を備えている。センサ装置１０が組み立てられたとき、第二のハウジング部分１４は、その全体を図示しないブレーキブースタハウジングの外部に配置される一方、第一のハウジング部分１３は、真空ブレーキブースタのハウジング壁１６に形成された第一のボア１８、可動壁２０に形成された第二のボア２２、作用チャンバ２６の境界壁２４に形成された第三のボア２８を通ってブレーキブースタハウジングの内部に突き出している。圧密封止作用は、ボア１８、２２、２８の領域内に挿入されて、第一のハウジング部分１３が通るそれぞれの封止要素３０、３２、３４によって行われる。
【００２２】
例えば、プラスチック射出成形部品のような、第一の仕切り３８及び第二の仕切り４０を有する単一物の構成要素の構造とされたハウジング挿入体３６が、第一のハウジング部分１３の内部に配置されている。第一の仕切り３８は、第一のハウジング部分１３の内壁４２に封止可能に接続されて、周囲大気に対するシールを提供する。外側仕切り４０は、同様に、第一のハウジング部分１３の内壁４２に封止可能に接続され且つ第一のハウジング部分１３を第一のチャンバ４４及び第二のチャンバ４６に分割する。第一の仕切り３８及び第二の仕切り４０は、中空の円筒状の第一のハウジング部分１３の内径よりも小さい直径であり、このため、封止要素４７ａ、４７ｂは、仕切り３８、４０の各々と第一のハウジング部分１３の内壁４２との間に配置され、封止接続部を提供する。仕切り３８、４０及び第一のハウジング部分１３の寸法は、商業的に利用可能なＯリングを封止要素４７ａ、４７ｂとして使用することができるように選ばれる。
【００２３】
絶対圧力センサの構造とされた圧力センサ４８、５０は、２つのチャンバ４４、４６の各々内に配置されている。第一のチャンバ４４は、第一の圧力入口開口部を介して真空ブレーキブースタの真空チャンバに接続され、このため、第一のチャンバ４４内に配置された圧力センサ４８は、真空チャンバ５４内の圧力を感知する。第二のチャンバ４６は、第二の圧力入口開口部５６を介して真空ブレーキブースタの作用チャンバ２６に接続され、このため、第二のチャンバ４６内に配置された圧力センサ５０が作用チャンバ２６内の圧力を感知する。
【００２４】
第一のチャンバ４４内に配置された圧力センサ４８は、導電性材料から成る担体要素５８上に配置され、該担体要素は、第一の仕切り３８を通じてハウジング１２の第二の仕切り１４内に封止状態に達している。第二のチャンバ４６内に配置された圧力センサ５０は、同様に、導電性材料から成る担体要素６０上に配置されている。担体要素６０は、第二の仕切り４０及び第一の仕切り３８を通ってハウジング１２の第二の部分１４内に封止状態に達している。担体要素５８、６０は、ハウジング１２の第二の部分１４内で電気コネクタ６２に接続されている。
【００２５】
圧力センサ４８、５０は、両側部に電気接続部６４を備えている。圧力センサ４８、５０の電気接続部６４は、それぞれの担体要素５８、６０にはんだ付けされ又は溶接され、このため、圧力センサ４８、５０は、それぞれの担体要素５８、６０に機械的に固定されている。
【００２６】
組み立てた状態にあるセンサ装置１０の別の実施の形態は、図２に図示されている。第一の仕切り３８は、第二のハウジング部分１４の内壁６６に封止可能に接続されて、周囲大気に対するシールを提供する。第一の仕切り３８は、中空の円筒状の第二のハウジング部分１４の内径よりも小さい直径であり、このため、封止要素４７ａは、仕切り３８と第二のハウジング部分１４の内壁６６との間に配置されて封止手段を提供する。
【００２７】
圧力差センサとして形成された圧力センサ７０は、第一のチャンバ４４内に配置されている。圧力センサ７０は、その両端側部にてそれぞれの外側部分７４ａ、７４ｂに隣接する円筒状の中央部分７２を備えている。外側部分７４ａ、７４ｂの直径は、中央部分７２に隣接する領域内で中央部分７２の直径よりも大きい。ブレーキブースタハウジングの内部に向けられた圧力センサ７０の外側部分７４ｂは、封止要素４７ｂと協働して、第二の仕切り４０を形成する。第一のハウジング部分１３の部分７２と内壁４２との間で外側部分７４ｂに隣接する圧力センサ７０の中央部分７２の領域内に封止要素４７ｂが配置されており、このため、外側部分７４ｂの幅広の直径は、封止要素４７ｂと協働して、圧力センサ７０が長手方向軸Ｌに沿って軸方向に変位する可能性を制限する。
【００２８】
圧力センサ７０に形成された第三の圧力入口開口部７６は、圧力センサ７０を真空チャンバ５４内の圧力に相応する圧力の第一のチャンバ４４に接続する。圧力センサ７０の反対側部に形成され、図面に図示しない第四の圧力入口開口部は、圧力センサ７０を作用チャンバ２６内の圧力に相応する圧力の第二のチャンバ４６に接続する。このように、圧力差センサ７０は、真空チャンバ５４と作用チャンバ２６との間の圧力差を感知することができる。
【００２９】
圧力センサ７０は、接続線７８により電気的に接続され、該接続線は第一の仕切り３８を密封状態に貫通し且つ電気コネクタ６２に接続されている。
図面に図示しない更なる実施の形態によれば、電子式コントローラは、封止要素により封止状態にブレーキブースタのハウジング壁１６上に直接フランジで接続されている。ブレーキブースタハウジングの内部空間を周囲大気から分離する第一の仕切り３８は、コントローラハウジングの領域によって形成されている。該コントローラは、接続線７８又は導電性担体要素５８、６０を介して絶対圧力センサ４８、５０又は圧力差センサ７０の電気接続部６４に導電可能に直結された電子プリント回路板を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】組み立てた状態にある本発明によるセンサ装置の第一の実施の形態の断面側面図である。
【図２】組み立てた状態にある本発明によるセンサ装置の別の実施の形態の断面図である。

Claims (15)

1. 内部に配置されたボア（１８）を有するブレーキブースタハウジングであって、少なくとも１つの真空チャンバ（５４）と、可動壁（２０）により該少なくとも１つの真空チャンバ（５４）から分離され、真空圧又は少なくとも大気圧力の何れかに接続可能である１つの作用チャンバ（２６）とを有するブレーキブースタハウジングを備える真空ブレーキブースタ用のセンサ装置（１０）において、
   該センサ装置（１０）が組み立てられたときに、ブレーキブースタハウジングを周囲大気から封止するようになされている第一の仕切り（３８）と、
   ブレーキブースタハウジング内に突き出した第一のハウジング部分（１３）にして、第二の仕切り（４０）により第一のチャンバ（４４）及び第二のチャンバ（４６）に分割された第一のハウジング部分（１３）を有するハウジング（１２）と、を備え、
   センサ装置（１０）が組み立てられたとき、第一のチャンバ（４４）が第一の圧力入口開口部（５２）を介してブレーキブースタの真空チャンバ（５４）に直結され且つ第二のチャンバ（４６）が第二の圧力入口開口部（５６）を介してブレーキブースタの作用チャンバ（２６）に直結される状態となるように、第一のハウジング部分（１３）がブレーキブースタハウジング内に伸びた状態となり、
   少なくとも１つの圧力センサ（４８、５０、７０）が第一のハウジング部分（１３）内に配置されている、
   真空ブレーキブースタ用のセンサ装置。
2. 請求項１に記載のセンサ装置において、
   圧力センサ（４８、５０）が、第一のハウジング部分（１３）の２つのチャンバ（４４，４６）の各々内に配置されていることを特徴とする、センサ装置。
3. 請求項２に記載のセンサ装置において、
   圧力センサ（４８、５０）が絶対圧力センサであることを特徴とする、センサ装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載のセンサ装置において、
   第一の仕切り（３８）及び第二の仕切り（４０）が、第一のハウジング部分（１３）内に配置された単一物のハウジング挿入体（３６）の一部を構成することを特徴とする、センサ装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つに記載のセンサ装置において、
   第一のハウジング部分（１３）が中空の円筒状の形態であることを特徴とする、センサ装置。
6. 請求項５に記載のセンサ装置において、
   第一の仕切り（３８）及び第二の仕切り（４０）が、第一のハウジング部分（１３）の内径よりも小さい直径を有しており、また、封止要素（４７ａ、４７ｂ）、特に、Ｏリングが第一のハウジング部分（１３）の各仕切り（３８、４０）と内壁（４２）との間に配置されていることを特徴とする、センサ装置。
7. 請求項１に記載のセンサ装置において、
   圧力差センサとして形成された圧力センサ（７０）が、第一のハウジング部分（１３）の２つのチャンバ（４４、４６）の１つの内部のみに配置され、第三の圧力入口開口部（７６）を介して第一のハウジング部分（１３）の第一のチャンバ（４４）に、及び第四の圧力入口開口部（７８）を介して第一のハウジング部分（１３）の第二のチャンバ（４６）に接続されていることを特徴とする、センサ装置。
8. 請求項７に記載のセンサ装置において、
   第二の仕切り（４０）が、第一のハウジング部分（１３）の内壁（４２）に封止可能に接続された圧力差センサ（７０）の外側部分（７４ｂ）によって形成されていることを特徴とする、センサ装置。
9. 請求項１乃至３又は５乃至８の何れか１つに記載のセンサ装置において、
   第一の仕切り（３８）が、ブレーキブースタハウジングの外部に配置された第二のハウジング部分（１４）の内壁（６６）に封止可能に接続されていることを特徴とする、センサ装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１つに記載のセンサ装置において、
    少なくとも１つの圧力センサ（４８、５０、７０）が、第一の仕切り（３８）又は第一及び第二の仕切り（３８、４０）を封止状態で貫通する少なくとも１つの接続線（７８）を介して電気的に接続されていることを特徴とする、センサ装置。
11. 請求項１乃至９の何れか１つに記載のセンサ装置において、
    導電性材料から成る、少なくとも１つの圧力センサ（４８、５０、７０）用の少なくとも１つの担体要素（５８、６０）が、第一の仕切り（３８）又は第一及び第二の仕切り（３８、４０）を封止状態で貫通していることを特徴とする、センサ装置。
12. 請求項１０に記載のセンサ装置において、
    少なくとも１つの接続線（７８）が、ブレーキブースタハウジングの外部に配置されたコネクタ（６２）に達していることを特徴とする、センサ装置。
13. 請求項１１に記載のセンサ装置において、
    少なくとも１つの担体要素（５８、６０）がブレーキブースタハウジングの外側に配置されたコネクタ（６２）に達していることを特徴とする、センサ装置。
14. 請求項１乃至３、５、７又は９乃至１３の何れか１つに記載のセンサ装置において、
    第一の仕切り（３８）が、少なくとも１つの圧力センサ（４８、５０、７０）に導電可能な仕方にて接続された電子プリント回路板が内部に配置される電子式コントローラのハウジングの一部であることを特徴とする、センサ装置。
15. 少なくとも１つの真空チャンバ（５４）と、可動壁（２０）により該１つの真空チャンバ（２６）から分離され、真空圧又は少なくとも大気圧力の何れかに接続可能である少なくとも１つの作用チャンバとを備えるブレーキブースタハウジングにおいて、
    請求項１乃至１４の何れか１つに記載のセンサ装置（１０）が設けられたことを特徴とする、真空ブレーキスースタ。