DE19644555A1 - Booster mit einem eine Trägerplatte im Booster-Innenraum tragenden Anschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mit einem durch die äußere Ge­ häusewand des Verstärkers hindurchtretenden Anschluß verse­ henen Verstärker für eine hydraulische Bremsanlage.

Aus dem von dem Autohausverlag GmbH, Ottobrunn, herausge­ gebenen Bremsenhandbuch (1. Auflage 1995) ist aus den Seiten 172, 173 ein durch die Außenwand des pneumatischen Verstär­ kers hindurchtretender Anschluß bekannt. Dabei kann es sich z. B. einen um den Anschluß eines Pedalwegsensors oder aber um den Anschluß zur Herbeiführung des Unterdrucks im Vaku­ umbremskraftverstärker handeln. Auch kann der Anschluß ein elektrischer Anschluß sein, mit dem ein den Booster fremdbe­ tätigender Elektromagnet mit Strom versorgbar ist. Wichtig ist, daß der Anschluß durch das Gehäuse hindurchtritt und fest in dem Gehäuse gehalten ist. Weiterhin soll die Durch­ trittsstelle des Anschlusses drucksicher abgedichtet sein, so daß über die Anschlußstelle keine Druckverluste zwischen dem Innenraum des Vakuumverstärkers und der Umgebung auf­ treten können. Aus der EP-OS 306 721 ist es bekannt, ein durch die Außenwand des Vakuumverstärkers hindurchtretendes Gehäuse in den pneumatischen Verstärker einzusetzen, welches in den Innenraum des Verstärkers ragt und zur Aufnahme für einen Rechner dient. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist es, daß das Gehäuse gesondert mit einem Deckel abgedichtet werden muß und daß die Befestigungen für das Gehäuse an der Außenwand des pneumatischen Verstärkers eine größere Wand­ stärke erfordern. Das Verstärkergehäuse ist somit nur schwer aus Blech fertigbar. Außerdem ist bei dieser Konstruktion das Herausführen der elektrischen Leitungen aus dem pneuma­ tischen Verstärker vergleichsweise kompliziert, indem hier­ für ein gesonderter, den Verstärker durchdringender Zylinder vorgesehen sein muß, welcher gegenüber dem Verstärkerinnen­ raum abgedichtet ist.

Aus der DE-OS 40 06 096 ist weiterhin ein pneumatischer Ver­ stärker bekannt, in dessen Innenraum eine Kammer abgetrennt ist, wobei in der Kammer eine elektrische Schaltung angeord­ net ist, die mit einem gesonderten elektrischen Anschluß­ stecker verbunden sein kann. Nachteilig hierbei ist, daß in dem Innenraum des Verstärkers eine gesonderte Kammer vor­ gesehen werden muß, wobei die Kammerwände mit der Gehäuse­ wand des Verstärkers speziell verbunden werden müssen.

Die vorliegende Erfindung geht daher aus von einem Verstär­ ker der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung. Aufgabe der Erfindung ist es, den Verstärker derart abzuwandeln, daß in einfacher Weise elektrische Bauelemente in dem Innenraum des Verstärkers angeordnet werden können. Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, an dem in den In­ nenraum des Verstärkers ragenden Aufnahmegehäuse einen die elektrischen und/oder mechanischen Bauteile tragenden Träger zu befestigen. Somit wird der ohnehin benötigte Anschluß mehrfach ausgenutzt. Zum einen kann der Anschluß selber zur Befestigung des Trägers dienen, zum anderen können aber elektrische oder mechanische Verbindungselemente durch die für den Anschluß benötigte Öffnung in dem Verstärkergehäuse hindurchgeführt werden, so daß keine speziellen Bohrungen in dem Verstärkergehäuse vorgesehen werden müssen. Bei dem An­ schluß kann es sich beispielsweise um einen den Zutritt des Vakuums in den Verstärkerinnenraum ermöglichenden Anschluß oder aber auch um einen elektrischen Anschluß handeln, durch welchen elektrische Leitungen oder elektrische Anschlüsse aus dem Innenraum des Verstärkers in dessen äußere Umgebung geführt werden.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung er­ gibt sich durch die Merkmalskombination nach Anspruch 2. Danach ist das Aufnahmegehäuse das Unterteil eines Steck­ verbinders, durch welchen im Inneren des Verstärkers befind­ liche Verbindungsleitungen durch die Außenwand des Verstär­ kers geführt werden. Der Anschlußstecker kann dabei die im Inneren des Verstärkers befindlichen Verbindungsleitungen mit außerhalb des Verstärkers verlaufenden Anschlußleitungen durch die Gehäusewand verbinden. Damit das Aufnahmegehäuse auch abgedichtet von der Verstärkerwand gehalten werden kann, muß eine Kraft vorgesehen sein, welche das mit den entsprechenden Dichtungen versehene Aufnahmegehäuse gegen die Verstärkerwand zieht. Das Aufnahmegehäuse muß somit ge­ genüber der Verstärkerwand von beiden Seiten entsprechende Widerlager besitzen, die beispielsweise durch einen Rast- oder Bajonettverschluß gewährleistet sein können. Eine der­ artige lösbare Erfindung besitzt eine Reihe von Vorteilen, indem das Steckergehäuse direkt mit den Anschlußleitungen innerhalb des Verstärkers verbunden sein kann, ohne daß von dem Verstärkerinnenraum her eine zusätzliche Steckverbindung vorgesehen sein muß. Die Erfindung ist aber nicht auflös­ bare Aufnahmegehäuse beschränkt. Eine andere Weiterbildung der Erfindung geht dahin, die Merkmale gemäß Anspruch 3 an­ zuwenden. Danach ist der Träger eine Leiterplatte, auf der die benötigten elektrischen und mechanischen Bauelemente angeordnet sind, die über die Leiterplatte in geeigneter Weise elektrisch miteinander verbunden sind.

Gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 4 kann der Trä­ ger einstückig mit dem Aufnahmegehäuse verbunden sein, was beispielsweise durch Vergießen des Trägers mit dem Aufnahme­ gehäuse geschehen kann. Der Träger kann aber auch in anderer Form mit dem Aufnahmegehäuse lösbar oder unlösbar verbunden sein. Wichtig ist, daß das Aufnahmegehäuse gleichzeitig Soc­ kel für den Leiterplattenträger ist. Dabei wird die Leiter­ platte in der Regel in ihrer Fläche die Durchtrittsöffnung des Aufnahmegehäuses durch das Verstärkergehäuse überragen. Der Träger bzw. die Leiterplatte müssen also von der Ver­ stärkerinnenseite her montiert werden. Bilden der Träger und das Aufnahmegehäuse ein einziges unlösbares Teil, so muß somit auch die Montage des Aufnahmegehäuses von der Innen­ seite des Verstärkers her erfolgen. Es wird somit erst das Aufnahmegehäuse montiert, bevor die Gehäuseteile des Ver­ stärkers druckdicht und unlösbar zusammengeführt werden. Das zum Verspannen des Aufnahmegehäuses dienende Sicherungsteil besteht aus einem geeigneten Bauelement, wie es beispiels­ weise in der Merkmalskombination nach Anspruch 6 dargelegt ist, wobei dieses gleichzeitig zum Einklemmen der Dichtung verwendet werden kann. Das Sicherungsteil kann aber auch durch eine gesicherte Schraubverbindung oder eine unlösbare Verbindung wie einen Verguß, eine Vernietung, eine Bördelung oder ähnliches gebildet sein. Für Verstärker, die mit einem Wegsensor ausgerüstet sind, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 7. Der Wegsensor ist also auf dem Träger befestigt. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, wenn das Aufnahmegehäuse gemäß der Erfindung primär zur Halterung des Wegsensors dient und wenn zusätzlich noch der an das Sensorgehäuse angebrachte Träger elektrische und/oder mechanische Bauelemente auf­ nimmt. Auch in diesem Falle wird das Ziel erreicht, die auf dem Träger befindlichen Bauelemente innerhalb des Verstär­ kers anzuordnen und keine zusätzliche Anschlußbohrung zum Anschluß dieser Bauelemente in dem Verstärkergehäuse vor­ zusehen. Regelmäßig werden aber elektrische Anschlüsse durch das Aufnahmegehäuse geführt unabhängig davon, ob es ein Sen­ sorgehäuse oder ein elektrisches Steckergehäuse ist. Soweit der Wegsensor mechanisch arbeitet und somit der Meßweg mit­ tels eines mechanischen Abtasters festgestellt wird, emp­ fiehlt sich in Weiterbildung die Merkmalskombination nach Anspruch 8. Hier wird zweckmäßig ausgenutzt, daß das An­ schlußgehäuse wegen der Gasdichtheit ohnedies fest in dem Verstärkergehäuse verankert sein muß.

Will man spezielle Abstützstellen des Trägers gegenüber dem Gehäuse vermeiden, empfiehlt sich die Verwendung der Merkma­ le nach Anspruch 9, da hierdurch die von dem Wegsensor auf die Befestigungsstelle des Trägers ausgeübten Kraftmomente sehr klein sind bzw. gegen Null gehen. Hinsichtlich der Merkmalskombination nach Anspruch 10 kann dafür gesorgt wer­ den, daß die Stütze unter Vorspannung sich an dem Verstär­ kergehäuse abstützt, so daß die Stütze immer sicher an dem Verstärkergehäuse anliegt.

Vielfach ist es so, daß zur vereinfachten Montage oder um in der Bestückung der innerhalb des Verstärkers angeordneten Baugruppen variabel zu sein, Stecker vorgesehen sind, über welche wahlweise elektrische Verbindungen eingerichtet wer­ den können. In diesem Falle empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 11. Die Erfindung eignet sich insbesondere für pneumatische Unter­ druckverstärker, da hier ein Gehäuse mit beträchtlichen Ab­ messungen vorgesehen ist, und gleichzeitig Vakuum oder Luft schlechte elektrische Leiter sind. Es können somit die elek­ trischen Bauelemente auf dem Träger ohne gesonderten Schutz (Vergießen) angeordnet werden, wobei sie gleichwohl gegen­ über mechanischen Einflüssen und Feuchtigkeit weitgehend geschützt sind. Um noch zusätzlich Raum zu sparen, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 13. Danach kann die Kontur der Leiterplatte an die Kontur des Verstärkergehäuses angepaßt sein, so daß die­ se weitgehend parallel verlaufen können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine von innen gesehene Halbschale eines pneumati­ schen Verstärkers mit Aufnahmegehäuse und

Fig. 2 in ausschnittsweiser seitlicher Darstellung einen auf dem Träger befestigten Wegsensor.

In Fig. 1 ist eine Halbschale eines pneumatischen Verstär­ kers (Boosters) gezeigt. Die Halbschale 1 besitzt ein An­ schlußgehäuse, welches in nicht dargestellter Form durch die äußere Gehäusewand 2 der Halbschale 1 ragt, wie dies bei­ spielsweise an der oben genannten Stelle in dem Bremsenhand­ buch hinsichtlich eines Wegsensors oder eines Unterdruck­ anschlusses gezeigt ist. Bei dem vorliegenden Beispiel han­ delt es sich allerdings um einen elektrischen Anschlußstec­ ker zum Anschließen eines elektrischen Magneten, welcher fremdangesteuert den Ventilkolben (nicht dargestellt) des Boosters betätigt, wie dies beispielsweise für die vom Fah­ rer unabhängige Betätigung des Verstärkers benötigt wird. Das Aufnahmegehäuse für den elektrischen Stecker (Mutter­ teil) kann in der im Bremsenhandbuch gezeigten Form im Ver­ stärkergehäuse befestigt sein. Er kann aber vorzugsweise auch mit einem Bajonettring oder mit anderen Sicherungsmit­ teln abgedichtet in das Gehäuse eingesetzt sein. Wichtig ist, daß ein Teil des Aufnahmegehäuses in das Innere, also die dem Betrachter zugewandte Seite der Halbschale 1 ragt, so daß an diesem Ende des Aufnahmegehäuses eine Leiterplatte befestigt sein kann. Die Leiterplatte 3 schließt sich an das nicht dargestellte innere Ende des Aufnahmegehäuses an und kann ggf. einstückig mit diesem vereint sein, indem Aufnah­ megehäuse und Leiterplatte ein einziges gegossenes Stück bilden. Soweit die Leiterplatte sich über einen von der Auf­ nahmebohrung in der äußeren Gehäusewand 2 entfernteren Be­ reich erstreckt, kann sie durch Pfosten 4 gegenüber der Ge­ häusewand 2 abgestützt sein, eine derartige Abstützung ist aber durchaus nicht zwingend. Auf der Leiterplatte 3 können weiterhin Anschlußstecker vorgesehen sein, die mit den An­ schlußkontakten oder auch untereinander im aus der Halbscha­ le herausragenden Ende des Aufnahmegehäuses verbunden sein können. Durch diese Anschlußstecker ist es möglich, unter­ schiedliche elektrische Baugruppen wahlweise in das Verstär­ kergehäuse einzubauen oder diese Baugruppen erst später durch eine Steckverbindung mit der Leiterplatte zu verbin­ den. Dabei können die Steckkontakte als Stecksockel 5, 6 zum Anschluß eines Magneten, eines Löseschalters oder anderer elektrischer Einrichtungen innerhalb des Verstärkers angese­ hen werden.

Für die Erfindung wichtig ist, daß auf der Leiterplatte 2 auch noch ein an sich bekannter Wegsensor befestigt werden kann, wie er im Prinzip an der o.g. Stelle in dem Bremsen­ handbuch geschildert ist. Auf diese Weise mißt der Wegsensor den tatsächlich zwischen Rollmembran und Gehäuse zurückge­ legten Weg. Es ist insofern wichtig, als mit der äußeren Gehäusewand sich auch der nachgeschaltete Hauptzylinder in Bewegungsrichtung der Wand entfernt. Um die Abmessungen des Wegsensors zu verkleinern, ist dieser mit einem Drehpoten­ tiometer versehen. Der von dem Sensorfühler 7 durch Kraft­ einwirkung des Membrantellers 8 zurückgelegte Winkel ist somit abhängig von dem gemessenen Hub, wobei hier die Abhän­ gigkeit durch eine Sinusfunktion nachgebildet werden kann.

Auf der Trägerplatte können aber auch noch andere Elemente wie beispielsweise die Steuerelektronik für eine Bremsrege­ lung (ABS, ASR) oder andere elektrische Einheiten aufgenom­ men werden. Die Leiterplatte sorgt gleichzeitig für eine feste Verbindung der miteinander zu verbindenden elektri­ schen Bauelemente, so daß deren lose Verkabelung entfällt. Die Leiterplatte ist damit also auch als Komplettsystem ein­ baubar. Es können somit auch alle elektrischen Anschlüsse über einen einzigen Anschlußstecker von dem Verstärkerinne­ ren nach außen geführt werden.

Claims (13)

1. Mit einem durch seine äußere Gehäusewand hindurchtreten­ den Anschluß insbesondere Steckeraufnahme versehener, vorzugsweise pneumatischer Verstärker für eine hydrau­ lische Bremsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf­ nahmegehäuse starr mit einem innerhalb des Verstärker­ gehäuses (1) befindlichen Träger verbunden ist, welcher elektrische und/oder mechanische Baugruppen trägt.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegehäuse zur Aufnahme eines von außen ein­ steckbaren elektrischen Anschlußsteckers dient.

3. Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Träger (3) in Form einer Leiterplatte aus­ gestaltet ist, auf der Leiterbahnen aufgebracht sind.

4. Verstärker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) einstückig mit dem Aufnahmegehäuse verbunden bzw. mit diesem ver­ gossen ist.

5. Verstärker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegehäuse mit ei­ nem Anschlußabschnitt aus dem Verstärkerinnenraum durch das Verstärkergehäuse (1) ragt und daß ein an dem An­ schlußabschnitt angreifendes Sicherungsteil das Aufnah­ megehäuse gegenüber dem Verstärkergehäuse sichert.

6. Verstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsteil eine Rastverbindung, ein Keil oder bevorzugt ein Bajonettring ist, wobei das Sicherungsteil in seiner Sicherungslage vorzugsweise eine am Gehäuse anliegende Dichtung zwischen Aufnahme und Gehäuse ein­ spannt.

7. Verstärker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) einen Wegsen­ sor (4) trägt, wobei der Wegsensor vorzugsweise mit ei­ nem Drehpotentiometer (9) versehen ist, der über eine an dem Membranteller des Verstärkers angreifenden Sensor­ fühler (7) betätigt wird.

8. Verstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegsensor an einer Stelle auf dem Träger befestigt ist, welcher weitgehend starr gegenüber dem Verstärker­ gehäuse (1) abgestützt ist.

9. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstelle im Bereich der Durchtrittsstelle des Aufnahmegehäuses durch das Verstärkergehäuse ange­ ordnet ist.

10. Verstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstelle in einem Bereich des Trägers (3) angeordnet ist, welcher durch eine gesonderte Stütze (4) gegenüber dem Verstärkergehäuse (1) abgestützt ist.

11. Verstärker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger mindestens ein Anschlußstecker (5, 6) zum Anschluß von innerhalb des Verstärkers verlaufenden Anschlußleitungen vorgesehen ist, die zu elektrisch betätigten Einrichtungen inner­ halb des Verstärkergehäuses (1) führen.

12. Verstärker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein pneumatischer Unter­ druckverstärker ist und daß das Aufnahmegehäuse an der der Druckstange zugewandten Gehäuseseite des Verstärker­ gehäuses befestigt ist.

13. Verstärker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Trägers der Kontur des Verstärkergehäuses angepaßt ist.