Titel

Drucksensor für einen Bremskraftverstärker

Die Erfindung geht aus von einem Drucksensor für einen Bremskraftverstärker nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik sind Niederdrucksensoren bekannt, welche einen Unterdrück in einem zugehörigen Bremskraftverstärker messen und ein korres pondierendes Signal an ein Steuergerät weitergeben. Um im Bremskraftverstär ker ein Vakuum zu erzeugen wird in Regel über eine Vakuumpumpe und ein Durchflussventil ein Unterdrück erzeugt. Das Durchflussventil hat die Aufgabe einmal das Saugen der Luft aus dem Bremskraftverstärker zuzulassen und wei terhin beim abgeschlossenen Vorgang des Saugens möglichst lange das Vaku um im Bremskraftverstärker zu halten. Aus dem Stand der Technik sind Lösun gen bekannt, bei welchen der Drucksensor und das Durchflussventil jeweils mit tels eines Adapters an den Bremskraftverstärker angeschlossen sind. Bei diesen Lösungen kann eine Dichtgeometrie des Durchflussventils optimiert und aus un verstärktem Kunststoff hergestellt werden, so dass eine relativ gute Oberflächen beschaffenheit erreicht werden kann, welche zu guten Langzeitdichteigenschaf ten führt.

Offenbarung der Erfindung

Der Drucksensor für einen Bremskraftverstärker mit den Merkmalen des unab hängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass das Durchflussventil in den Drucksensor integriert ist, ohne die Dichteigenschaften des Durchflussventils zu verschlechtern. Durch das als Membraneinsatz ausgeführte Durchflussventil, welches aus unverstärktem Kunststoff gefertigt und in den Drucksensor integriert ist, können bei geringerem Platzbedarf und Montageaufwand ähnliche Langzeit- dichtheitseigenschaften wie bei der aus dem Stand der Technik bekannten Lö sung erzielt werden, bei welcher der Drucksensor und das Durchflussventil je weils mittels eines Adapters an den Bremskraftverstärker angeschlossen sind.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Drucksensor für ei nen Bremskraftverstärker, mit einem Gehäuse zur Verfügung, welches ein Drucksensorelement aufnimmt und einen ersten Fluidanschluss aufweist, über welchen der Drucksensor mit dem Bremskraftverstärker verbindbar ist. Hierbei weist das Gehäuse einen zweiten Fluidanschluss mit einer Aufnahmeöffnung auf, welche ein Durchflussventil und einen Anschlussstutzen für eine Vakuumpumpe zumindest teilweise aufnimmt, wobei das Durchflussventil einen Fluidfluss in Richtung Vakuumpumpe freigibt und einen Fluidfluss in entgegengesetzter Rich tung sperrt. Das Durchflussventil ist als Membraneinsatz ausgeführt und in die Aufnahmeöffnung eingeführt.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiter bildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentan spruch 1 angegebenen Drucksensors für einen Bremskraftverstärker möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass der Membraneinsatz eine Membran mit einem scheibenförmigen Grundkörper und eine Membranaufnahme mit einer Dichtgeo metrie umfassen kann. Hierbei kann der scheibenförmige Grundkörper der Membran eine mittige Öffnung aufweisen, über welche die Membran auf einen Aufnahmezapfen der Membranaufnahme aufgesteckt werden und auf der Dicht geometrie aufliegen kann. Zudem kann mindestens eine Durchgangsöffnung in die Dichtgeometrie eingebracht werden, wobei die Membran die mindestens eine Durchgangsöffnung im sperrenden Zustand vollständig abdecken und im freige gebenen Zustand zumindest teilweise freigeben kann. Über das als Membran einsatz ausgeführte Durchlassventil kann die Vakuumpumpe einen Unterdrück im Bremskraftverstärker erzeugen, welcher durch das Drucksensorelement ge messen werden kann. Das Durchflussventil erlaubt somit über die mindestens eine Durchgangsöffnung das Absaugen von Luft aus dem Bremskraftverstärker und erhält das erzeugte Vakuum im Bremskraftverstärker möglichst lange. In vorteilhafter Ausgestaltung des Drucksensors kann der Membraneinsatz axial und/oder radial gegen eine Wandung der Aufnahmeöffnung abgedichtet werden. Das bedeutet, dass die Aufnahmeöffnung so geformt ist, dass es möglich ist, den Membraneinsatz fluiddicht zu montieren.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Drucksensors kann der Membranein satz mittels einer fluiddichten Verbindungstechnik mit der Wandung der Aufnah meöffnung verbunden werden. So kann der Membraneinsatz beispielsweise über Dichtschweißen, Dichtkleben usw. dauerhaft fluiddicht mit der Wandung der Auf nahmeöffnung im Gehäuse verbunden werden. Zusätzlich oder alternativ kann am Membraneinsatz eine Dichtlippe angeordnet werden, welche den Membran einsatz gegen die Wandung der Aufnahmeöffnung abdichten kann. Die Dichtlip pe kann beispielsweise an den Membraneinsatz angespritzt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Drucksensors kann zwischen dem Membraneinsatz und der Wandung der Aufnahmeöffnung zusätzlich oder alter nativ ein Dichtelement in einer Aufnahmenut angeordnet werden, welches den Membraneinsatz gegen die Wandung der Aufnahmeöffnung abdichten kann. Das Dichtelement kann beispielsweise als O-Ring ausgeführt werden, welcher in der Aufnahmenut geführt ist. Hierbei kann die Aufnahmenut vollständig in den Memb raneinsatz eingebracht werden. Alternativ kann die Aufnahmenut teilweise durch den Membraneinsatz und teilweise durch die Wandung der Aufnahmeöffnung ausgebildet werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Drucksensors kann der Anschluss stutzen für die Vakuumpumpe die Aufnahmeöffnung fluiddicht abschließen. Das bedeutet, dass der Anschlussstutzen für die Vakuumpumpe stromabwärts des Durchlassventils in der Aufnahmeöffnung angeordnet ist und diese verschließt und gleichzeitig eine Fluidverbindung zur Vakuumpumpe herstellt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und wer den in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung be zeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausfüh rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drucksensors für einen Bremskraftver stärker.

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung des erfin dungsgemäßen Drucksensors für einen Bremskraftverstärker aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Drucksensors für ei nen Bremskraftverstärker aus Fig. 1 und 2.

Fig. 4 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung eines ers ten Ausführungsbeispiels eines Membraneinsatzes des erfindungsgemäßen Drucksensors für einen Bremskraftverstärker aus Fig. 1 bis 3.

Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung eines zweiten Fluidanschlusses des erfin dungsgemäßen Drucksensors für einen Bremskraftverstärker aus Fig. 1 bis 3 mit dem Membraneinsatz aus Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung eines zweiten Fluidanschlusses eines erfin dungsgemäßen Drucksensors für einen Bremskraftverstärker mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Membraneinsatzes.

Ausführungsformen der Erfindung

Wie aus Fig. 1 bis 6 ersichtlich ist, umfasst die dargestellten Ausführungsbeispie le des erfindungsgemäßen Drucksensors 1 für einen Bremskraftverstärker je weils ein Gehäuse 3, 3A, welches ein Drucksensorelement 9.1 aufnimmt und ei nen ersten Fluidanschluss 7 aufweist. Über den ersten Fluidanschluss kann der Drucksensor 1 fluidisch mit dem Bremskraftverstärker verbunden werden. Hierbei weist das Gehäuse 3, 3A einen zweiten Fluidanschluss 10, 10A mit einer Auf nahmeöffnung 10.1, 10.1A auf, welche ein Durchflussventil 12 und einen An schlussstutzen 11 für eine Vakuumpumpe zumindest teilweise aufnimmt. Das Durchflussventil 12 gibt einen Fluidfluss in Richtung Vakuumpumpe frei und sperrt einen Fluidfluss in entgegengesetzter Richtung. Zudem ist das Durchfluss ventil 12 als Membraneinsatz 13, 13A ausgeführt und in die Aufnahmeöffnung 10.1, 10.1A eingeführt.

Wie aus Fig. 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, der erste Fluidanschluss 7 als An schlussstutzen ausgeführt, welcher direkt in das Gehäuse 3, 3A des Druck sensors 1 integriert ist. Über den als Anschlussstutzen ausgeführten ersten Flu idanschluss 7 kann der Drucksensor 1 in eine korrespondierende nicht darge stellte Aufnahmeöffnung am Bremskraftverstärker eingepresst oder mit dieser verstemmt werden. Wie aus Fig. 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, weist das Gehäuse 3, 3A des Drucksensors an einem dem ersten Fluidanschluss 7 gegenüberlie genden Ende eine Sensoraufnahme 8 auf, welche einen Sensorhalter 9 mit dem Drucksensorelement 9.1 aufnimmt. Ein Deckel 5 schließt die Sensoraufnahme 8 und dieses Ende des Gehäuses 3, 3A ab. Zudem weist der Drucksensor 1 einen elektrischen Anschluss 4 auf, welcher als Steckeraufnahme 4.1 an das Gehäuse 3, 3A angeformt ist. Innerhalb der Steckeraufnahme 4.1 sind nicht sichtbare Kon taktpins angeordnet, welche elektrisch mit dem Drucksensorelement 9.1 verbun den sind und über einen in die Steckeraufnahme 4.1 eingeführten Stecker kon taktierbar sind. Über den Stecker kann ein Ausgabesignal des Drucksensorele ments 9.1 abgegriffen und an ein Steuergerät weitergeleitet werden.

Wie aus Fig. 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, ist die Aufnahmeöffnung 10.1, 10.1A des zweiten Fluidanschlusses 10, 10A senkrecht zum ersten Fluidanschluss 7 angeordnet. Zudem schließt der Anschlussstutzen 11 die Aufnahmeöffnung 10.1, 10.1A fluiddicht ab. Der Anschlussstutzen 11 des zweiten Fluidanschlusses 10, 10A kann beispielsweise in die Aufnahmeöffnung 10.1, 10.1A eingepresst oder mit der Aufnahmeöffnung 10.1, 10.1A verstemmt werden.

Wie aus Fig. 3 bis 6 weiter ersichtlich ist, umfasst der Membraneinsatz 13, 13A bei den dargestellten Ausführungsbeispielen eine Membran 14 mit einem schei benförmigen Grundkörper und eine Membranaufnahme 16, 16A mit einer Dicht geometrie 16.1. Der scheibenförmige Grundkörper der Membran 14 weist eine mittige Öffnung auf, über welche die Membran auf einen Aufnahmezapfen 16.2 der Membranaufnahme 16, 16A aufgesteckt ist. Die Dichtgeometrie 16.1 ist nach innen gewölbt ausgeführt und weist mehrere Durchgangsöffnungen 16.3 auf. Im sperrenden Zustand liegt die Membran 14 vorgespannt an der gewölbten Dicht geometrie 16.1 an und deckt die Durchgangsöffnungen 16.3 vollständig ab. Im freigegebenen Zustand ist zumindest der Randbereich 15 der Membran 14 von der Dichtgeometrie 16.1 abgehoben, so dass die Durchgangsöffnungen 16.3 zumindest teilweise freigeben sind und Fluid bzw. Luft aus dem Bremskraftver stärker über das Durchflussventil 12 in Richtung Vakuumpumpe abgesaugt wer den kann. Nach dem Abschalten der Vakuumpumpe saugt der im Bremskraftver stärkter erzeugte Unterdrück die Membran 14 an, so dass diese dichtend an der Dichtgeometrie 16.1 anliegt.

Der Membraneinsatz 13, 13A kann axial und/oder radial gegen eine Wandung der Aufnahmeöffnung 10.1, 10.1A abgedichtet werden. So kann der Membran einsatz 13, 13A beispielsweise mittels einer fluiddichten Verbindungstechnik mit der Wandung der Aufnahmeöffnung 10.1, 10.1A verbunden werden. Zusätzlich oder alternativ kann am Membraneinsatz 13, 13A eine Dichtlippe angeordnet werden, welche den Membraneinsatz 13, 13A gegen die Wandung der Aufnah meöffnung 10.1, 10.1A abdichtet.

Wie aus Fig. 3 bis 6 weiter ersichtlich ist, ist bei den dargestellten Ausführungs beispielen zwischen dem Membraneinsatz 13, 13A und einer Wandung der Auf nahmeöffnung 10.1, 10.1A ein Dichtelement 19 in einer Aufnahmenut 18, 18A angeordnet, welches den Membraneinsatz 13, 13A gegen die Wandung der Auf nahmeöffnung 10.1, 10.1A abdichtet. Bei den dargestellten Ausführungsbeispie len wird der Membraneinsatz 13, 14A beispielsweise mit einem O-Ring als Dich telement zu dem Gehäuse 3, 3A abgedichtet. Weiterhin kann neben der radialen Abdichtung durch das als O-Ring ausgeführte Dichtelement 19 auch eine axiale Abdichtung vorgesehen werden.

Wie aus Fig. 3 bis 5 weiter ersichtlich ist, ist die Aufnahmenut 18 im dargestellten Ausführungsbeispiel vollständig in den Membraneinsatz 13 eingebracht.

Wie aus Fig. 6 weiter ersichtlich ist, ist die Aufnahmenut 18A im dargestellten Ausführungsbeispiel teilweise durch den Membraneinsatz 13A und teilweise durch die Wandung der Aufnahmeöffnung 10.1A ausgebildet. Das Gehäuse 3, 3A und der Deckel 5 des Drucksensors 1 sind vorzugsweise als Kunststoffspritzteile mit umspritzten Kontaktpins ausgeführt. Das Drucksensorel ement 9.1 ist fluidisch mit einem innerhalb des Gehäuses 3, 3A ausgebildeten Druckraum verbunden, welcher nach unten in den ersten Fluidanschluss 7 und seitlich in den zweiten Fluidanschluss 10, 10A übergeht. Das Gehäuse 3, 3A ist so geformt, dass es möglich ist, den Membraneinsatz 13, 13A fluiddicht zu mon tieren.