DE10004693A1 - Hydraulischer Betätigungszylinder für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Betätigungszylinder für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei relativ zu einer Gehäusebohrung 3, 4 bewegbaren Kolben 5, 6, welche zusammen mit einem Gehäuse 2 wenigstens zwei Druckkammern 7, 8 begrenzen. DOLLAR A Der Kern der Erfindung liegt darin begründet, daß der Betätigungszylinder zwei aneinander befestigbare und vormontierte Baugruppen aufweist, von denen jede Baugruppe jeweils ein Gehäuseteil 9, 17 sowie jeweils mindestens ein an dem Gehäuseteil 9, 17 montiertes Dichtungsmittel 10, 19 aufweist, welches mit wenigstens einer Dichtlippe 12, 18 an dem zugeordneten Kolben 5, 6 mit einer definierten Kraft derart elastisch anliegt, daß der Kolben 5, 6 vor dem Zusammenfügen und Befestigen der Baugruppe zwar relativ zu dem Dichtungsmittel 10, 19 verschiebbar ist, aber nicht unbeabsichtigt aus diesem und dem zugeordneten Gehäuseteil 9, 17 herausrutschen kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulischen Betätigungszy­ linder für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Ober­ begriff des Patentanspruch 1. Derartige Betätigungszylin­ der sind insbesondere zum Einsatz bei Kraftfahrzeugbrems­ vorrichtungen grundsätzlich bekannt.

Es besteht die Aufgabe, den Logistik- und Montageaufwand bei der Herstellung der Zylinderaggregate zu verringern. Die Herstellung der grundsätzlich bekannten Aggregate zeichnet sich primär dadurch aus, daß ein im wesentlichen einstückiges Gehäuse mit einer Gehäusebohrung vorgesehen ist, in die die erforderlichen Kolben mit Dichtungsmit­ teln von einer offenen Seite aus eingeschoben werden, und die offene Seite sodann mittels einem Stopfen, Deckel oder ähnlichem verschlossen wird. Diese Bauweise erfor­ dert eine zeitlich sehr streng gegliederte Montage, wobei die einzelnen Schritte unmittelbar voneinander abhängen.

Diese Bauweise und die davon abhängige unflexible Montage werden als nachteilig angesehen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Betätigungszylinder bereitzustel­ len, dessen Montage wesentlich flexibler hinsichtlich der Abfolge einzelner Montageschritte gestaltet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruch 1 gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, daß jeweils eine erste Baugruppe und eine zweite Baugruppe mit den entsprechenden Gehäuseteilen unabhängig voneinander vor­ gefertigt werden kann bevor eine Endmontage, also die Be­ festigung der beiden Baugruppen aneinander, erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Einzelheiten der Erfindung sind Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: Einen Betätigungszylinder im Längsschnitt

Fig. 2 und 3: Einzelheiten im Montageprozeß eines Betäti­ gungszylinder nach Fig. 1 in größerem Maßstab;

Fig. 4 und 5: Eine weitere Ausführungsform der Erfindung in zeichnerischer Darstellung wie in den Fig. 2 und 3;

Fig. 6 und 7: Eine dritte Variante der Erfindung in zeichnerischer Darstellung wie in den Fig. 4 und 5.

Die Fig. 1 zeigt einen hydraulischen Betätigungszylinder 1 vom sogenannten Plunger-Typ, welcher zwei relativ zu einem Gehäuse 2 mit Gehäusebohrungen 3, 4 verschiebbare Kolben 5, 6 zur Bildung von Druckkammern 7, 8 aufweist. Es ist ein erstes Gehäuseteil 9 mit einer stufenförmigen Ge­ häusebohrung 3 vorgesehen, in die wenigstens ein Dich­ tungsmittel 10 zusammen mit einem Träger 11 eingesetzt ist. Das Dichtungsmittel 10 liegt mit einer Dichtlippe 12 an dem zugeordneten Kolben 5 dichtend an, so daß bei ei­ ner Verschiebung der Kolben 5, 6 in eine Betätigungsrichtung ein Druck in den Druckkammern 7, 8 aufgebaut werden kann. Weiterhin wird für den Nachfluß von Bremsflüssig­ keit eine Nachlauffunktion aus einem nicht gezeichneten Reservoir gewährleistet, sofern beispielsweise im Rahmen einer Fahrstabilitätsregelfunktion Bremsflüssigkeit von einem nachgeschalteten ABS- oder ESP-Druckregelkreis an­ gesaugt werden sollte. Entsprechende Anschlüsse 13, 14 für das Reservoir und Nachlaufkanäle 15, 16 zu den Druckkam­ mern sind vorgesehen. Das Dichtungsmittel 10 oder diesem benachbarte separate Bauteile sorgen ferner für eine Füh­ rung des Kolbens 5. Ein anderes Rohr- oder hülsenförmiges Gehäuseteil 17 ist an dem ersten Gehäuseteil 9 befestigt. In dieses Gehäuseteil 17 ist ebenfalls ein mit einer Dichtlippe an dem Kolben 6 anliegendes Dichtungsmittel 19 sowie eine Führungsbuchse 20 für den Kolben 6 eingescho­ ben. Das Dichtungsmittel 19 gewährleistet ebenfalls eine Dichtungsfunktion für den Betätigungsfall und erlaubt auch eine Nachlauffunktion für den Fall, daß mittels Un­ terdruck in dem Bremssystem Bremsflüssigkeit aus dem Re­ servoir angesaugt wird. Beide Gehäuseteile 9, 17 sind als vormontierte Bauteile vorgesehen, das heißt alle dem Ge­ häuseteil 9, 17 zugeordneten Bauteile befinden sich unver­ lierbar an diesem, mit Ausnahme von Federn 21, 22, welche separat eingelegt werden müssen. Dabei umgreift das Dich­ tungsmittel 10, 19 mit seiner Dichtlippe 12, 18 den Kolben 5, 6 mit einer definierten Kraft derart elastisch, daß der Kolben 5, 6 vor dem zusammenfügen und Befestigen der Bau­ gruppen zwar relativ zu dem Dichtungsmittel 10, 19 ver­ schiebbar ist, aber nicht unbeabsichtigt aus diesem her­ ausrutschen kann.

Die übrigen Figuren verdeutlichen in vereinfachter Art Alternativen für die Befestigung der Gehäuseteile 9, 17 (Baugruppen) aneinander, wobei lediglich die diesbezügli­ che Anschlußstelle zwischen den Bauteilen 9, 17 ggf. zu­ sammen mit einem Werkzeugstempel 23 dargestellt ist.

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist in dem ersten Gehäuseteil 9 in Verlängerung der Gehäusebohrung 3 eine Stufenbohrung 24 vorgesehen, und das zweite Gehäuseteil 17 weist einen Radialflansch 25 auf, welcher gegen einen Boden 26 der Stufenbohrung 24 anlegbar ist. In einem Montageprozeß verformt ein ringförmiger Werkzeugschneidstempel 23 einen gestrichelt skizzierten Bereich 27 des Gehäuseteil 9 nach radial innen, so daß dieser Bereich 27 den Radialflansch 25 übergreift. Weil der überlappende Bereich 27 auch eine axiale Kraftkomponente auf das zweite Gehäuseteil 17 aus­ übt, kann grundsätzlich auf eine Dichtung verzichtet wer­ den, insbesondere wenn die beiden Gehäusewerkstoffe un­ terschiedliche Werkstoffkennwerte (Härte, Zugfestigkeit, Dehnung) aufweist. Unter dieser Voraussetzung kommt es in Abhängigkeit von der Verformungskraft nämlich zu einer plastischen Verformung zumindest im Mikrobereich, so daß sich durch eine entsprechende Deformation des weicheren Werkstoffes eine Dichtwirkung ergibt. Diese Dichtfunktion kommt dabei nicht nur der glatten Flanschanlagefläche am Boden 26, sondern insbesondere auch einer radial äußeren Anlagekante 28 des Radialflansch 25 zu, an die sich der Bereich 27 im Rahmen des Pressvorgangs anpaßt. Dies än­ dert jedoch nichts daran, daß bei dieser Ausführungsform ein Abschnitt eines Gehäuseteiles 9 quer zu einer gedach­ ten Längsachse 29 derart deformierbar angeordnet ist, daß er einen zugeordneten Abschnitt des anderen Gehäuseteiles 17 für eine formschlüssige Befestigung übergreift.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 4 und 5 beru­ hen grundsätzlich auf demselben Aufbau, so daß insoweit auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird und für gleiche Merkmale gleiche Bezugsziffern verwendet werden. Allerdings ist hier axial vor dem Radialflansch 25 gewis­ sermaßen als feste Schneidmatrize ein Ring 30 mit größe­ rer Härte als der Werkstoff (beispielsweise Leichtmetall insbesondere Aluminium) des ersten Gehäuseteils 9 vorge­ sehen. Es bietet sich dabei an, auch den Werkstoff des zweiten Gehäuseteils 17 aus weichem Material wie bei­ spielsweise Leichtmetall oder sogar Kunststoff auszufüh­ ren. Mit dem Ring 30 eröffnet sich die Möglichkeit, an einer radial äußeren Anlagekante 31 des Rings 30 eine Ab­ dichtung durch den Anpreßvorgang vorzusehen, weil sich der deformierte Bereich 27 des ersten Gehäuseteils 9 ge­ wissermaßen in dichter Anlage im Bereich der radial äuße­ ren Anlagekante 31 an den Ring 30 anschmiegt.

Eine Ausführungsform gemäß den Fig. 6 und 7 löst sich insoweit von der vorstehenden Verfahrensweise, als der deformierte und haltende Bereich (Werkstoff der gemäß Fig. 1 bis 5 von dem ersten Gehäuseteil stammt) als sepa­ rates Bauteil 32 vorgesehen ist, welches derart in eine Nut 33 des ersten Gehäuseteil 9 eingepreßt wird, daß ein Teilabschnitt noch einen Radialflansch 25 an dem zweiten Gehäuseteil 17 in radialer Richtung übergreift. Mit ande­ ren Worten sind an den Gehäuseteilen 9, 17 Radialflansche 25 und/oder Nuten 33 oder eine Kombination von Radial­ flansch und Nut vorgesehen, und ein verformbares separa­ tes Befestigungsmittel 32 dient der Befestigung der Baugruppen aneinander auf formschlüssigem Wege, indem es ra­ dial den jeweiligen Radialflansch 25 hintergreift und in die Nut 33 eingreift.

Alle Ausführungsformen der Erfindung zeichnen sich da­ durch aus, daß die beiden Baugruppen nur unter Beschädi­ gung wenigstens eines Bauteiles 9, 17, 32 lösbar und mit formschlüssigen Mitteln 27, 32 aneinander befestigt sind.

Der Fig. 1 ist schließlich zu entnehmen, daß der Betäti­ gungszylinder aufgrund seiner besonderen Gestaltung des Kanal 16 mit zwei hülsenförmigen Gehäuseteilen 17, 34 be­ sonders weit in einen nicht gezeigten pneumatischen Bremskraftverstärker einschiebbar ist, so daß dadurch auch Bauraum in einem Fahrzeugmotorraum eingespart werden kann. Dies liegt insbesondere auch darin begründet, daß der Kanal 16 seitlich neben einer Radialebene liegt, wel­ che durch einen Befestigungsflansch 35 (zur Befestigung des Zylinders an einem Bremskraftverstärker) definiert ist.

Claims (5)

1. Hydraulischer Betätigungszylinder für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei relativ zu einer Gehäusebohrung (3, 4) bewegbaren Kolben (5, 6), welche zusammen mit ei­ nem Gehäuse (2) wenigstens zwei Druckkammern ((7, 8) be­ grenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungszy­ linder zwei aneinander befestigbare und vormontierte Baugruppen aufweist, von denen jede Baugruppe jeweils ein Gehäuseteil (9, 17), sowie jeweils mindestens ein an dem Gehäuseteil (9, 17) montiertes Dichtungsmittel (10, 19) aufweist, welches mit wenigstens einer Dicht­ lippe (12, 18) an dem zugeordneten Kolben (5, 6) ela­ stisch anliegt.

2. Betätigungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtlippe an dem Kolben mit einer definierten Kraft derart elastisch anliegt, daß der Kolben (5, 6) vor dem Zusammenfügen und Befestigen der Baugruppen zwar relativ zu dem Dichtungsmittel (10, 19) verschiebbar ist, aber nicht unbeabsichtigt aus diesem und dem zugeordneten Gehäuseteil (9, 17) herausrutschen kann.

3. Betätigungszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Baugruppen nur unter Be­ schädigung wenigstens eines Bauteiles (9, 17, 32) lösbar und mit formschlüssigen Mitteln aneinander befestigt sind.

4. Betätigungszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Bereich (27) eines Gehäu­ seteiles (9) quer zu einer gedachten Längsachse (29) derart deformierbar angeordnet ist, daß er einen zuge­ ordneten Abschnitt (25) des anderen Gehäuseteiles (17) für eine formschlüssige Befestigung übergreift.

5. Betätigungszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Gehäuseteilen (9, 17) Radialflan­ sche (25) und/oder Nuten (33) oder eine Kombination von Radialflansch (25) und Nut (33) vorgesehen ist, und daß ein verformbares Befestigungsmittel (32) vorgesehen ist, welches im unverformten Zustand hinterschneidungs­ frei an einer Anschlußstelle der Gehäuseteile (9, 17) im Bereich eines Boden (26) plazierbar ist, und im ver­ formten Zustand für die Befestigung der Baugruppen an­ einander formschlüssig über den jeweiligen Radial­ flansch (25) greift und/oder in die jeweilige Nut (33) eingreift.