DE10157264B4

DE10157264B4 - Druckmittelzylinder und seine Befestigung in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE10157264B4
Application number: DE10157264A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing.(FH) Rieß; Fabrice Dipl.-Ing.(FH) Mirault; Stefan Rumpel
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2021-11-23
Also published as: GB0221061D0; FR2832381A1; DE10157264A1; GB2382389B; GB2382389A

Abstract

Druckmittelzylinder zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung oder einer Bremse eines Fahrzeugs mit einem Zylindergehäuse und einem darin durch einen Stößel betätigbaren Kolben, wobei der Druckmittelzylinder eine Befestigungseinrichtung zu seiner Befestigung an einer Spritzwand des Fahrzeugs oder einer entsprechenden Vormontage-Baugruppe aufweist, die es ermöglicht, den Druckmittelzylinder im Wesentlichen ohne Werkzeuge an der Spritzwand zu montieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung aus einem Bajonettverschluss an der Spritzwand (4) oder einer entsprechenden Vormontage-Baugruppe besteht, der im Einbauzustand auf der einen Seite der Spritzwand (4) mindestens einen Bajonettsockel (5) mit einer Schräge (7) und auf der anderen Seite der Spritzwand (4) mindestens ein Gegenhalterelement (8) aufweist, wobei die Spritzwand (4) mindestens eine dazu passende Bajonettöffnung (6) in der Größe des Bajonettsockels (5) aufweist, und die Gegenhalteelemente (8) Teile eines umlaufenden Flansches am Zylindergehäuse (1) und hakenförmig ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung oder einer Bremse eines Fahrzeugs mit einem Zylindergehäuse und einem darin durch einen Stößel betätigbaren Kolben, wobei der Druckmittelzylinder eine Befestigungseinrichtung zu seiner Befestigung an einer Spritzwand des Fahrzeugs oder einer entsprechenden Vormontage-Baugruppe aufweist, die es ermöglicht, den Druckmittelzylinder im Wesentlichen ohne Werkzeuge an der Spritzwand zu montieren.

Mit der deutschen Patentanmeldung DE 197 10 631.5 ist ein Schnellverschluss zur Montage eines Druckmittelzylinders an einem Gehäuse bekannt geworden, wobei der Druckmittelzylinder eine Befestigungseinrichtung und eine Gehäusewand Montagestrukturen aufweisen, die derart miteinander zusammenwirken, dass der Druckmittelzylinder ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen an der Gehäusewand montiert werden kann. Die Befestigungseinrichtung besteht in erster Linie aus einer Befestigungsnase und einer Schnappfeder mit einer Schnappnase sowie aus einem Anschlagbund. Die Montagestrukturen weisen mindestens eine Öffnung in der Gehäusewand auf, die Konturen aufweist, in welche die Befestigungsnase wie auch die Schnappfeder mit der Schnappnase einfügbar sind. Der Vorteil dieses Schnellverschlusses liegt in der einfachen Abdichtbarkeit der Räume diesseits und jenseits der Gehäusewand, in der einfachen Montage durch Einschieben in Achsrichtung des Druckmittelzylinders und wahlweise Einschwenken desselben in die Montageposition, sowie in der ebenfalls ohne Werkzeuge bewerkstelligbaren Sicherung des Schnellverschlusses durch Abstützung der Schnappfeder durch geeignete Sicherungsmittel.

Ferner ist aus der US Patentschrift 4,488,701 ein Druckmittelzylinder bekannt, der an einem Spritzblech eines Fahrzeuges durch eine einfache Schiebe- und Drehoperationen befestigt werden kann. Zu diesem Zweck ist das Spritzblech mit einer Durchgangsöffnung versehen, durch die der Druckmittelzylinder eingeführt werden kann und zwar so weit, bis ein Flansch um ein Zylindergehäuse des Druckmittelzylinders gegen das Spritzblech anstößt. Die Durchgangsöffnung weist vier Bajonettöffnungen in symmetrischer Anordnung auf, durch welche entsprechend auf dem Außendurchmesser des Druckmittelzylinders angeordnete Bajonettsockel hindurch geschoben werden können, die ebenfalls symmetrisch umlaufend angeordnet sind und in einem bestimmten Abstand vor dem Flansch liegen. Vor der Montage des Druckmittelzylinders wird auf diesen eine Dichtung aus Elastomer bis vor den Flansch aufgezogen, also an eine Stelle zwischen den Flansch und die Bajonettsockel, wobei sich die Dicke der Dichtung beim Eindrehen des Bajonettverschlusses verringert und eine Haltekraft für die Befestigung des Druckmittelzylinders erzeugt. Bei der Betätigung eines Pedals wird die Kraft auf einen Stößel des Druckmittelzylinders und von diesem über die Bajonettsockel auf die Spritzwand abgeleitet. Die Dichtung aus Elastomer wird von der Betätigungskraft also nicht tangiert.

Eine hydraulische Anlage mit einem Federelement als Energiespeicher zur Einleitung und Rückgewinnung von Energie beim Betätigen des Druckmittelzylinders durch das Pedal ist durch hohe Kräfte am Stößel zur Bewegung eines Kolbens im Zylindergehäuse gekennzeichnet, um die hydraulische Bedienung der Kupplung über eine Ausrückvorrichtung in Gang zu setzen, wobei die Kraftrichtung nicht immer in der Richtung der Bewegung des Pedals, sondern auch entgegengesetzt zu ihr verlaufen kann. Eine solche Kraftrichtungsumkehr findet speziell dann statt, wenn das Federelement des Energiespeichers als Übertotpunktfeder seinen Totpunkt überschritten hat und seine Energie wieder in den Bewegungsablauf des Pedals zurück überträgt. Es hat sich dabei gezeigt, dass es nicht ausreicht, Kräfte, deren Richtung vom Pedal zum Stößel wirken, über die Bajonettsockel an der Spritzwand abzufangen, sondern auch Zugkräfte am Stößel durch geeignete Maßnahmen an der den Bajonettsockeln gegenüberliegenden Seite der Spritzwand als Druckkräfte auf die Spritzwand abzuleiten.

Es stellt sich somit als Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Druckmittelzylinder zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung oder einer Bremse eines Fahrzeugs mit seinem Zylindergehäuse an einer Spritzwand des Fahrzeugs im Wesentlichen ohne Werkzeuge so zu montieren, dass es möglich ist, bei einer Kraftrichtungsumkehr durch die Verwendung von als Energiespeicher wirkenden Übertotpunktfedern einen stabilen Sitz des Druckmittelzylinders an der Spritzwand zu gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den Druckmittelzylinder mittels einer Befestigungseinrichtung aus einem Bajonettverschluss an der Spritzwand zu fixieren, wobei in einer Ebene zu einer Mittelachse des Zylindergehäuses im Einbauzustand auf der einen Seite der Spritzwand oder einer entsprechenden Vormontage-Baugruppe mindestens ein Bajonettsockel mit einer Schräge und auf der anderen Seite der Spritzwand mindestens ein Gegenhalterelement angeordnet ist, wobei die Spritzwand mindestens eine zu den Bajonettsockeln passende Bajonettöffnung in der Größe des Bajonettsockels aufweist, und die Gegenhalteelemente Teile eines umlaufenden Flansches am Zylindergehäuse und hakenförmig ausgebildet sind. Hilfreich ist die Anordnung eines am Zylindergehäuse in der Ebene des Bajonettverschlusses umlaufenden Flansches, an dem die Gegenhalterelemente angeordnet sind. Durch die hakenförmige Ausbildung der Gegenhalterelemente und durch ihre begrenzte Breite weisen diese eine Elastizität auf, die im Einbauzustand des Druckmittelzylinders in Zusammenwirkung mit den Bajonettsockeln eine bestimmte erste Haltekraft zu Befestigung des Druckmittelzylinders an der Spritzwand erzeugen. Der Vollständigkeit sei erwähnt, dass die Gegenhalterelemente auf der dem Stößel abgekehrten Seite der Spritzwand angeordnet sind.

Da es erforderlich werden könnte, dass der in Rede stehende Druckmittelzylinder gleichermaßen in Fahrzeugen mit niedrigen Betätigungskräften vom Pedal auf den Stößel und umgekehrt, wie auch in Fahrzeugen mit hohen Betätigungskräften vom Pedal auf den Stößel und umgekehrt Verwendung findet, ist es zweckmäßig, zwischen dem Flansch mit den Gegenhalterelementen und der Spritzwand ein Vor spannelement anzuordnen, das ringförmig ausgebildet ist und im Wesentlichen die Form des Flansches aufweist. Dieses Vorspannelement kann aus einem elastischen Material mit Federeigenschaften, beispielsweise aus Elastomer bestehen und liegt im Einbauzustand unter Vorspannung zwischen dem Flansch und der Spritzwand nach dem Einrasten des Bajonettverschlusses fest. Auf diese Weise wird der ersten Haltekraft von den Gegenhalterelementen eine zweite zusätzliche Haltekraft überlagert, wodurch ein dauerhafter Sitz des Zylindergehäuses auch bei einer Kraftrichtungsumkehr gewährleistet ist.

In bestimmten Fällen, beispielsweise bei hohen Umgebungstemperaturen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Vorspannelement als Wellfeder auszubilden, um die erste Haltekraft von den Gegenhalterelementen durch eine über die gesamte Lebensdauer konstant bleibende zweite Haltekraft zu unterstützen.

Anhand zweier Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel einer Befestigung eines Druckmittelzylinders an einer Spritzwand eines Fahrzeuges erläutert. Es zeigen
1 einen Druckmittelzylinder mit Gegenhalterelementen, Bajonettsockeln und einem Vorspannelement zur Bildung eines Bajonettverschlusses und zur Befestigung des Druckmittelzylinders an einer Spritzwand eines Fahrzeuges;
2 Den Bajonettverschluss des Druckmittelzylinders mit Bajonettöffnungen an der Spritzwand in perspektivischer Darstellung.
Gemäß 1 und 2 ist ein Druckmittelzylinder einer hydraulischen Anlage zur Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges mit einem Zylindergehäuse 1 darge stellt, das einen hier nicht darstellbaren Kolben 2 und zu dessen Betätigung einen Stößel 3 aufweist. Mit Hilfe eines Pedals im Fahrzeug lässt sich der Stößel 3 mechanisch betätigen, wodurch Kräfte auf das Zylindergehäuse 1 übertragen werden, die auf ein Spritzblech 4 oder einer entsprechenden Vormontage-Baugruppe abgeleitet werden, wenn der Druckmittelzylinder dort befestigt ist.
Um das Zylindergehäuse 1 des Druckmittelzylinders an der Spritzwand 4 zu befestigen, ist ein Bajonettverschluss vorgesehen, wobei in einer Ebene des Zylindergehäuses 1 im Einbauzustand auf der einen Seite der Spritzwand 4 mindestens ein Bajonettsockel 5 mit einer Schräge 7 und auf der anderen Seite der Spritzwand 4 mindestens ein Gegenhalterelement 8 angeordnet ist und wobei die Spritzwand 4 mindestens eine zu den Bajonettsockeln 5 passende Bajonettöffnung 6 in der Größe des Bajonettsockels 5 aufweist, wie aus der 2 hervorgeht.
Die Anordnung eines am Zylindergehäuse 1 in der Ebene des Bajonettverschlusses umlaufenden Flansches, an dem die Gegenhalterelemente 8 angeordnet sind, erleichtert die Montage eines Vorspannelementes 9, welches ringförmig ausgebildet und zwischen dem Flansch mit den Gegenhalterelementen 8 und der Spritzwand 4 positioniert ist, also im Wesentlichen die Form des Flansches aufweist. Dieses Vorspannelement 9 kann aus einem elastischen Material mit Federeigenschaften bestehen, wie beispielsweise aus Elastomer.
Der Vorteil des Einsatzes des Vorspannelementes 9 besteht darin, dass eine erste Haltekraft von den Gegenhalterelementen 8 durch eine zweite Haltekraft vom Vorspannelement 9 überlagert und ein dauerhafter Sitz des Zylindergehäuses 1 auch bei einer Kraftrichtungsumkehr beim Betätigen des Druckmittelzylinders gewährleistet ist.

1: Zylindergehäuse
2: Kolben
3: Stößel
4: Spritzwand
5: Bajonettsockel
6: Bajonettöffnung
7: Schräge
8: Gegenhalterelement
9: Vorspannelement

Claims

Druckmittelzylinder zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung oder einer Bremse eines Fahrzeugs mit einem Zylindergehäuse und einem darin durch einen Stößel betätigbaren Kolben, wobei der Druckmittelzylinder eine Befestigungseinrichtung zu seiner Befestigung an einer Spritzwand des Fahrzeugs oder einer entsprechenden Vormontage-Baugruppe aufweist, die es ermöglicht, den Druckmittelzylinder im Wesentlichen ohne Werkzeuge an der Spritzwand zu montieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung aus einem Bajonettverschluss an der Spritzwand (4) oder einer entsprechenden Vormontage-Baugruppe besteht, der im Einbauzustand auf der einen Seite der Spritzwand (4) mindestens einen Bajonettsockel (5) mit einer Schräge (7) und auf der anderen Seite der Spritzwand (4) mindestens ein Gegenhalterelement (8) aufweist, wobei die Spritzwand (4) mindestens eine dazu passende Bajonettöffnung (6) in der Größe des Bajonettsockels (5) aufweist, und die Gegenhalteelemente (8) Teile eines umlaufenden Flansches am Zylindergehäuse (1) und hakenförmig ausgebildet sind.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenhalterelemente (8) vorzugsweise in der Ebene des Bajonettverschlusses angeordnet sind.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenhalterelemente (8) durch ihre begrenzte Breite eine Elastizität aufweisen, die im Einbauzustand des Druckmittelzylinders zusammen mit den Bajonettsockeln (5) eine bestimmte erste Haltekraft zu Befestigung des Druckmittelzylinders an der Spritzwand (4) erzeugen.
Druckmittelzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Flansch mit den Gegenhalterelementen (8) und der Spritzwand (4) ein Vorspannelement (9) angeordnet ist, das ringförmig ausgebildet ist und im Wesentlichen die Form des Flansches aufweist.
Druckmittelzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (9) aus einem elastischen Material mit Federeigenschaften besteht und im Einbauzustand eine zusätzliche zweite Haltekraft der ersten Haltekraft überlagert.
Druckmittelzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (9) und die Gegenhalterelemente (8) auf der dem Stößel (3) abgekehrten Seite der Spritzwand (4) angeordnet sind.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (9) als Wellfeder ausgebildet ist.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (9) aus Elastomer besteht.