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Die
Erfindung betrifft einen Ausgleichsbehälter für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit
einem Gehäuse
umfassend ein Gehäuseoberteil und
ein Gehäuseunterteil
und mit einer Vorrichtung zum Überwachen
des Behälterfüllstandes
des Ausgleichsbehälters
umfassend eine mit dem Gehäuse verschweißte Schalteinheit
mit einem Steckverbinder sowie ein Sensor- oder Schaltelement, welches
mittels eines Gebers in einem Schaltpunkt, an welchem die Schalteinheit
ein Signal für
eine elektronische Steuereinheit generiert, schaltbar ist, wobei
das Gehäuse
eine Vertiefung zur Aufnahme der Schalteinheit aufweist.
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In
einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage befindet sich die benötigte Bremsflüssigkeit
in dem Ausgleichsbehälter,
wobei die Vorrichtung zum Überwachen
des Behälterfüllstandes
als Schaltelement beispielsweise einen Reedschalter und als Geber
beispielsweise einen magnetischen Geber aufweist. Senkt sich der
Bremsflüssigkeitsstand
und passiert der magnetische Geber den Schaltpunkt, so schließen sich
die Schaltkontakte des Reedschalters. Dieses Signal wird in einem
Steuergerät
ausgewertet und der Fahrer des Kraftfahrzeuges kann durch eine optische
und/oder akustische Anzeige gewarnt werden. Dabei muss sichergestellt
sein, dass der Ausgleichsbehälter
immer mit einem Minimum an Bremsflüssigkeit gefüllt ist,
um die Funktion der Bremsanlage nicht in Frage zu stellen. In der
Regel werden Vorrichtungen zum Überwachen
des Behälterfüllstandes
verwendet, bei denen ein mit einem Magneten versehener Schwimmer
den auf einer Platine angeordneten Reedkontakt schaltet, sobald
der Schwimmer eine Lage (Schaltpunkt) einnimmt, in der der Behälterfüllstand
ein definiertes Minimum unterschreitet. Durch den Reedkontakt wird
ein für
den Fahrer erkennbares Warnsignal ausgelöst, wobei dann geeignete Gegenmaßnahmen
einzuleiten sind.
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Aus
der
DE 37 16 135 A1 ist
beispielsweise ein Ausgleichsbehälter
bekannt, dessen Steckverbinder der Schalteinheit in einem Steckverbindergehäuse vorgesehen
ist, welches mit einer von dem Gehäuseoberteil hervorstehenden
Seitenwand verschweißt
ist. Als nachteilig in Hinblick auf das Packaging und den Transport
wird bei dem bekannten Ausgleichsbehälter angesehen, dass die Schalteinheit
von der Oberseite des Ausgleichsbehälters hervorsteht.
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Ein
gattungsgemäßer Ausgleichsbehälter ist aus
der
WO 2006/027505
A1 bekannt. Das Gehäuse dieses
bekannten Ausgleichsbehälters
weist eine Vertiefung zur Aufnahme der Schalteinheit auf.
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Aufgrund
der hohen Fülldrücke, welche
bei der Befüllung
der Kraftfahrzeugbremsanlage mit Bremsflüssigkeit am Band der Automobilhersteller auftreten,
werden außerdem
die Anforderungen an die Verschweißungen von Oberteil und Schalteinheit immer
höher.
Die bekannten Ausgleichsbehälter
werden diesen Anforderungen nicht mehr gerecht und es kommt aufgrund
mangelnder Verschweißungen
zu Undichtigkeiten und Verschiebung des Schaltpunktes.
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Daher
ist es Aufgabe der Erfindung, einen dahingehend verbesserten Ausgleichsbehälter bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Schalteinheit einen Grundkörper aus Kunststoff aufweist,
welcher mit dem Gehäuse
in der Vertiefung verschweißt
ist, und wobei die Vertiefung derart vorgesehen ist, dass der Grundkörper der
Schalteinheit mit dem Gehäuse
eine ebene Fläche
bildet. Damit steht der Grundkörper
nicht von einer Oberseite des Gehäuses hervor und kann dadurch
weder bei Transport noch bei der Montage des Ausgleichsbehälters hinderlich
wirken. Die Aufnahme der Schalteinheit in der Vertiefung ermöglicht eine Vorpositionierung,
so dass die Verschweißung
der Schalteinheit mit dem Gehäuseoberteil
verbessert werden kann.
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Die
Vertiefung ist bei Ausgleichsbehältern
für eine
hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage vorzugsweise im Gehäuseoberteil
vorgesehen, da die Vorrichtung zum Überwachen des Behälterfüllstandes
in der Regel auf einer Oberseite des Ausgleichsbehälters angeordnet
ist. Die Vorrichtung kann jedoch auch auf einer Unterseite des Ausgleichsbehälters vorgesehen
sein, wobei die Vertiefung zur Aufnahme der Schalteinheit dann im
Gehäuseunterteil angeordnet
ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform sind
Mittel zum positionierten Verschweißen der Schalteinheit in der
Vertiefung des Gehäuses
vorgesehen, wobei die Mittel dazu geeignet sind, eine in Bezug auf
eine Längsachse
des Ausgleichsbehälters axiale
Position des Schaltpunktes festzulegen und sicherzustellen. Dadurch
kann eine exakte Verschweißung
ohne einen aufwendigen Werkzeugaufbau erreicht werden, indem die
jeweiligen Schweißzugaben von
Schalteinheit und Gehäuse
korrekt übereinander stehen.
Eine mangelhafte Verschweißung
infolge von seitlich versetzten Schweißzugaben kann vermieden werden.
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Vorzugsweise
sind die Mittel an einer Unterseite des Grundkörpers und in der Vertiefung
vorgesehen.
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Eine
einfache Herstellung des Ausgleichsbehälters wird erreicht, indem
als Mittel zum positionierten Verschweißen wenigstens eine Vorsprung-Ausnehmung-Anordnung
vorgesehen ist, wobei der Vorsprung an der Unterseite des Grundkörpers der Schalteinheit
vorgesehen ist und die Ausnehmung im Bereich der Vertiefung angeordnet
ist.
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Sind
Schweißzugaben
an dem Gehäuse
und einer Unterseite des Grundkörpers
an die Vorsprung-Ausnehmung-Anordnung angepasst, kann die vorgegebene
Position des Schaltpunktes sichergestellt werden.
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Einen
besonders kompakten Ausgleichsbehälter erhält man, wenn ein Steckverbindergehäuse des
Steckverbinders in Bezug auf eine Längsachse des Grundkörpers radial
in Richtung Gehäuse
versetzt vorgesehen ist.
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Vorzugsweise
weist die Schalteinheit ein in Bezug auf den Grundkörper senkrecht
angeordnetes, mit dem Grundkörper
verbundenes Trägerelement
auf, an welchem das Sensor- oder Schaltelement angeordnet ist und
das in einen Behälterinnenraum
hineinragt.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen
aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand
der Zeichnung hervor, welche eine Ausführungsform zeigt. Dabei zeigt
jeweils stark schematisiert sowie teilweise im Schnitt:
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1 einen
bekannter Ausgleichsbehälter im
Längsschnitt;
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2 ein
Gehäuseoberteil
eines erfindungsgemäßen Ausgleichsbehälters mit
verschweißter Schalteinheit
in räumlicher
Darstellung;
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3 das
Gehäuseoberteil
gemäß 2 im Schnitt
und
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4 und 5 das
Gehäuseoberteil
gemäß 2 vor
dem Verschweißen
der Schalteinheit in räumlicher
Darstellung.
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1 zeigt
einen bekannten Ausgleichsbehälter
1 für Bremsflüssigkeit
gemäß der
DE 37 16 135 A1 mit
einer Vorrichtung zur Überwachung
des Behälterfüllstandes.
Der Ausgleichsbehälter
1 ist
beispielsweise an einem nicht dargestellten Hauptzylinder einer
Fahrzeugbremsanlage befestigt und weist ein in sein Inneres ragendes
Führungsrohr
2 auf,
das an seinem, dem Behälterinneren
zugewandten Ende verschlossen ist. Längs des Führungsrohres
2, das beispielsweise
einen kreisförmigen
Querschnitt hat, ist ein Schwimmer
3 verschiebbar angeordnet,
der z. B. als Ring ausgebildet ist und einen Bestandteil einer Vorrichtung
zum Überwachen
des Behälterfüllstandes
darstellt. Der Schwimmer
3 trägt einen ringförmigen Magneten
4 als
magnetischen Geber. Ein vom Boden
5 des Ausgleichsbehälters
1 emporragender,
das Führungsrohr
2 teilweise
konzentrisch umgebender Rohrstutzen
6 ist als Anschlag
für den Schwimmer
3 vorgesehen.
Dieser Anschlag legt die tiefste Stellung des Schwimmers
3 im
Ausgleichsbehälter
1 fest
und verhindert, dass der Schwimmer
3 das Führungsrohr
2 verlassen
kann. Bekannte Maßnahmen
zur Schwimmersicherung sind auch am Ende des Führungsrohres
2 angeordnete
Spreizelemente.
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Die
Vorrichtung zum Überwachen
des Behälterfüllstandes
umfasst eine Schalteinheit mit einem Deckel 23 sowie einem
Träger 7,
welcher im Inneren des Führungsrohrs 2 vorgesehen
ist und an dem ein Reed-Schalter 8 als Schaltelement befestigt
ist. Sobald der Magnet 4 durch Absinken des Behälterfüllstandes
einen Schaltpunkt S des Schaltelementes passiert, schließt bzw. öffnet der
Reedkontakt und es wird ein Signal für eine elektronische Schalteinheit der
Kraftfahrzeugbremsanlage generiert. Am Träger 7 ist eine Fahne 21 befestigt,
die sich parallel zur Längsachse
des Führungsrohrs 2 erstreckt
und in einen inneren Schlitz 13 eines Radialvorsprunges 14 des
Führungsrohres 2 hineinragt.
Das Führungsrohr 2 ist
mit mehreren an seiner Oberfläche
symmetrisch gegeneinander versetzt angeordneten Rippen 15 versehen,
die den oberen Anschlag für
den Schwimmer 3 bilden.
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An
seinem oberen Ende geht das Führungsrohr 2 in
einen Boden 16 eines flachen Hohlraumes 17 über, dessen
Seitenwände 18 mit
Wänden 19 und 20 des
Ausgleichsbehälters 1 verbunden
sind. Die Seitenwände 18 überragen
die Wände 19, 20 des Ausgleichsbehälters 1 um
ein geringes Stück
und bilden mit ihren oberen Rändern 22 Anschlagflächen für den Deckel 23,
der eine ebene Grundplatte 24 enthält, von der ein Steckverbindergehäuse 25 empor ragt,
das mit den Seitenwänden 18 verschweißt vorgesehen
ist. Das Steckverbindergehäuse 25 ist
mit einer Ausnehmung 26 versehen, in die zwei Kontaktstifte 27 oder
Messerkontakte eines Steckverbinders hineinragen, der mit einem
Ende in das Steckerverbindergehäuse 25 gas-
bzw. flüssigkeitsdicht
eingesetzt ist. Das der Ausnehmung 26 entgegengesetzte Ende 28 eines
jeden Kontaktstiftes 27 ist mit dem Ende einer elektrischen
Leitung 29 verbunden. Die anderen Enden der elektrischen
Leitungen 29 sind an dem Reed-Schalter 8 angeschlossen.
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In
den Hohlraum 17 ragen zwei, die Wände auf einander gegenüberliegenden
Seiten des Schlitzes 13 ein Stück fortsetzende Vorsprünge 30,
die beispielsweise nicht höher
sind als die Seitenwände 18. Die
Fahne 21 erstreckt sich in dem Raum zwischen den Vorsprüngen 30.
Im Steckverbindergehäuse 25 ist
in dem über
den Vorsprüngen 30 liegenden
Teil eine Ausnehmung 31 vorgesehen, in die das Ende der
Fahne 21 und ggf. die Vorsprünge 30 hineinragen können, wenn
der Deckel 23 den Hohlraum 17 verschließt. Der
Ausgleichsbehälter 1 besteht
aus einem Gehäuse
umfassend einen Gehäuseoberteil 32 und einen
Gehäuseunterteil 33,
welche an ihren Rändern 9 miteinander
verschweißt
sind.
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Der
Schwimmer 3 der Vorrichtung zur Überwachung des Behälterfüllstandes
ist einstückig
vorgesehen und weist eine radiale Aussparung auf, in welche der
ringförmige
Magnet 4 geschoben wird. Seitenwände der Aussparung sind dabei
mit Haltemitteln versehen, welche den Magneten 4 in seiner Einbaulage
sichern.
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2 bis 5 zeigen
ein Gehäuseoberteil 41 eines
erfindungsgemäßen Ausgleichsbehälters 40 in
räumlicher
Darstellung und teilweise geschnitten. Da sich der erfindungsgemäße Ausgleichsbehälter 40 lediglich
durch seine Schalteinheit 43 und deren Anordnung am Gehäuse zum
bekannten Ausgleichsbehälter
gemäß 1 unterscheidet,
sind lediglich die erfindungswesentlichen Bestandteile des Ausgleichsbehälters 40 dargestellt,
welche im Folgenden beschrieben werden. Gleiche Bauteile werden
mit gleichen Bezugszeichen versehen und auf eine wiederholte Beschreibung
wird verzichtet.
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2 und 3 zeigen
das schematisch dargestellte Gehäuseoberteil 41 des
erfindungsgemäßen Ausgleichsbehälters 40 mit
seiner verschweißten
Schalteinheit 43 einer Vorrichtung 42 zum Überwachen
des Behälterfüllstandes
in räumlicher
Darstellung, wobei 3 als Schnitt im Bereich der
Schalteinheit 43 dargestellt ist.
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Wie
zu erkennen ist, weist das Gehäuseoberteil 41 eine
Vertiefung 44 auf, in welcher die Schalteinheit 43 nach
der Montage und dem Verschweißen
mit dem Gehäuseoberteil 41 aufgenommen
ist.
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Im
Unterschied zur Schalteinheit des bekannten Ausgleichsbehälters weist
die erfindungsgemäße Schalteinheit 43 einen
Grundkörper 45 aus Kunststoff
mit einem angeformten Steckverbindergehäuse 53 eines Steckverbinders
auf, wobei ein in 4 gezeigtes Trägerelement 46 für das nicht
dargestellte Sensor- oder Schaltelement 8 senkrecht bezogen
auf eine Längsachse
des Grundkörpers 45 an dem
Grundkörper 45 angeordnet
ist und mit diesem verbunden ist. Das Trägerelement 46, an
welchem das Sensor- oder Schaltelement 8 angeordnet ist, kann
beispielsweise als Platine ausgebildet werden. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
kann das Trägerelement 46 auch
an dem Grundkörper 45 angespritzt
sein, wobei hierbei die Leitungen in das Trägerelement 46 eingespritzt
vorgesehen sind. Hierzu ist es denkbar, das Trägerelement 46 derart
auszugestalten, dass es eine Aufnahme für das Sensor- oder Schalterelement 8 aufweist,
wodurch dieses insbesondere beim Transport geschützt wird. Das Trägerelement 46 ist
somit entweder einstückig
mit dem Grundkörper 45 vorgesehen
oder wird vor der Montage der Schalteinheit 43 am Grundkörper 45 befestigt.
Eine zusätzliche
Befestigung des Trägerelementes 46 bei
der Montage des Ausgleichsbehälters 40 kann
entfallen.
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Nach
der Montage ragt das Trägerelement 46 umgeben
von einem am Gehäuseoberteil 41 angeformten
Führungsrohr 47 in
einen Behälterinnenraum
hinein. Wie bereits zu 1 beschrieben, ist längs des
Führungsrohres 47,
das einen kreisförmigen
oder rechteckigen Querschnitt hat, ein Schwimmer 3 mit
einem magnetischen Geber 4 verschiebbar angeordnet, der
z. B. als Ring ausgebildet ist und einen Bestandteil der Vorrichtung 42 zum Überwachen des
Behälterfüllstandes
darstellt.
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Wie
insbesondere aus 3 ersichtlich ist, bilden der
Grundkörper 45 und
das Gehäuseoberteil 41,
d. h. deren Oberseiten 48, 49, eine ebene Fläche. Damit
steht der Grundkörper 45 nicht
von der Oberseite 48 des Gehäuseoberteiles 46 hervor
und kann dadurch weder bei Transport noch bei der Montage des Ausgleichsbehälters 40 hinderlich
wirken. Außerdem
ermöglicht
die Aufnahme der Schalteinheit 43 in der Vertiefung 44 eine
Vorpositionierung, so dass die Verschweißung der Schalteinheit 43 mit
dem Gehäuseoberteil 41 verbessert
werden kann.
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Zur
exakten Positionierung der Schalteinheit 43 sind Mittel
zum positionierten Verschweißen
der Schalteinheit 43 in der Vertiefung 44 des
Gehäuseoberteiles 41 vorgesehen.
Diese Mittel sind dazu geeignet, eine in Bezug auf eine Längsachse
des Ausgleichsbehälters 40 axiale
Position des Schaltpunktes S festzulegen und sicherzustellen. Hierdurch kann
eine exakte Verschweißung
erreicht werden, da Schweißzugaben
von Schalteinheit 43 und Gehäuseoberteil 41 während des
Schweißvorganges
genau übereinander
stehen und eine seitliche Versetzung der Schweißzugaben bei der Verschweißung ausgeschlossen
ist.
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Daher
können
Undichtheiten oder Vorschädigungen
beim Verschweißen
des Ausgleichsbehälters 40,
die äußerlich
nicht sofort sichtbar sind, vermieden werden.
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Wie
insbesondere den 4 und 5 zu entnehmen
ist, ist als Mittel zum positionierten Verschweißen wenigstens eine Vorsprung-Ausnehmung-Anordnung 50, 51 vorgesehen,
wobei die Mittel an einer Unterseite 52 des Grundkörpers 45 und in
der Vertiefung 44 vorgesehen sind.
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Vorzugsweise
sind zwei zueinander versetzte Vorsprünge 50 an der Unterseite 52 des
Grundkörpers 46 vorgesehen
und entsprechende Ausnehmungen 51 sind im Bereich der Vertiefung 44 angeordnet.
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Nicht
dargestellte Schweißzugaben
an dem Gehäuseoberteil 41 im
Bereich der Vertiefung 44 und einer Unterseite 52 des
Grundkörpers 45 sind
derart angepasst und auf die Vorsprung-Ausnehmung-Anordnungen 50, 51 abgestimmt,
dass eine vorgegebene Position des Schaltpunktes S sichergestellt
werden kann.
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Weiter
ist aus 2 ersichtlich, dass das Steckverbindergehäuse 53 in
Bezug auf die Längsachse
des Grundkörpers 45 radial
in Richtung Gehäuseoberteil 41 versetzt
vorgesehen ist. Vorteilhaft an dieser Anordnung ist, dass man einen
besonders kompakten Ausgleichsbehälter 40 erhält.
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Durch
die beschriebene Ausgestaltung des Ausgleichsbehälters 40 kommt es
zu einer optimalen Verschweißung
von Gehäuseoberteil 41 und
Schalteinheit 43 unter Beibehaltung des vorgeschriebenen Schaltpunktes
S und die 100% Druckprüfung
beim Hersteller sowie die Bandbefüllung werden problemlos überstanden.
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Wie
bereits oben erwähnt,
kann die Vorrichtung 42 zum Überwachen des Behälterfüllstandes auch
im Gehäuseunterteil
des Ausgleichsbehälters 40 angeordnet
sein, wobei die Erfindung nicht auf einen Ausgleichsbehälter für eine Kraftfahrzeugbremsanlage
begrenzt ist, sondern auf jegliche Ausgleichsbehälter anwendbar ist, welche
eine Überwachung des
Füllstandes
benötigen.
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- 1
- Ausgleichsbehälter
- 2
- Führungsrohr
- 3
- Schwimmer
- 4
- Magnet
- 5
- Boden
- 6
- Rohrstutzen
- 7
- Träger
- 8
- Reed-Schalter
- 9
- Rand
- 13
- Schlitz
- 14
- Radialvorsprung
- 15
- Rippe
- 16
- Boden
- 17
- Hohlraum
- 18
- Seitenwand
- 19
- Wand
- 20
- Wand
- 21
- Fahne
- 22
- Rand
- 23
- Deckel
- 24
- Grundplatte
- 25
- Steckverbindergehäuse
- 26
- Ausnehmung
- 27
- Kontaktstift
- 28
- Ende
- 29
- Leitung
- 30
- Vorsprung
- 31
- Ausnehmung
- 32
- Gehäuseoberteil
- 33
- Gehäuseunterteil
- 40
- Ausgleichsbehälter
- 41
- Gehäuseoberteil
- 42
- Vorrichtung
- 43
- Schalteinheit
- 44
- Vertiefung
- 45
- Grundkörper
- 46
- Trägerelement
- 47
- Führungsrohr
- 48
- Oberseite
- 49
- Oberseite
- 50
- Vorsprung
- 51
- Ausnehmung
- 52
- Unterseite
- 53
- Steckverbindergehäuse
- S
- Schaltpunkt