DE19520684A1 - Hauptzylinder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Hauptzylinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE- 690 03 536 ist ein Hauptzylinder mit zwei miteinander verbundenen Gehäuseteilen bekannt, der mit durch in den Gehäuseteilen abgedichtet geführte Kolben begrenzten Druckräumen versehen ist, welche mit Druckanschlüssen verbunden und über Ventileinrichtungen mit drucklosen Nachlaufräumen verbindbar sind, wobei zwischen den Gehäuseteilen Zwischenbauteile eingesetzt sind, die mit an ihnen angepaßten Dichtungen versehen sind und somit Strömungsmittelwege zwischen einem Reservoir und dem Nachlaufraum bzw. zwischen dem Druckraum und Fluidauslässen ermöglichen.

Als nachteilig an diesem bekannten Hauptzylinder ist anzusehen, daß alle Anschlüsse, die druckführenden und die drucklosen, in der Ebene der Verbindung der beiden Gehäuseteile angeordnet sind, wodurch ein hoher Dichtungsaufwand, insbesondere an den druckführenden Verbindungen erforderlich ist. Dazu sind kompliziert gestaltete Zwischenscheiben und Dichtelemente erforderlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hauptzylinder der aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannten Art so weiterzubilden, daß eine funktionssichere Verbindung der beiden Gehäuseteile mit relativ geringem Abdichtungsaufwand erfolgen kann. Weiterhin wird angestrebt, ein kostengünstiges und leichtes Bauteil zu erzielen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Maßnahmen. Die Abdichtung der beiden Gehäuseteile kann hier beispielsweise durch einen einfachen O-Ring erfolgen, so daß die Verbindung der beiden Gehäuseteile im Bereich des Nachlaufraums, d. h. in einem drucklosen Bereich erfolgt. Die Anordnung der Druckanschlüsse jeweils in den Gehäuseteilen ermöglicht es, diese stabil mit dem Gehäuse zu verbinden, ggf. an entsprechend massiv ausgeführten Stellen bzw. Bereichen des jeweiligen Gehäuseteils.

Weisen die beiden Gehäuseteile an ihren Verbindungsflächen einander entsprechende Aus- bzw. Einbuchtungen auf, so ermöglicht dies ein genaues Ausrichten und Zentrieren der Gehäusehälften bei der Montage. Zudem werden die Gehäuseteile in Richtung ihrer Verbindungsebene unverschieblich angeordnet. Dabei können mehrere einander entsprechende Aus- und Einbuchtungen, umlaufende Absätze oder andere geeignete Profile vorgesehen sein.

Eine besonders einfache Möglichkeit, die Gehäusehälften miteinander zu verbinden, besteht darin, eine Verschraubung vorzusehen. Vorzugsweise werden hier drei um jeweils 120 Grad versetzte Schrauben angeordnet, um eine gleichmäßige Kraftverteilung bei geringstmöglichem Aufwand zu sichern.

Eine weitere günstige Möglichkeit, die Gehäusehälften miteinander zu verbinden, besteht darin, einen Metallring beispielsweise einen Stahlspannring vorzusehen, der an beiden Gehäuseteilen angreift. Dies kann beispielsweise durch Umgreifen entsprechender, an den Gehäuseteilen angebrachter Flansche erfolgen, wobei der Metallring eingerollt bzw. anderweitig befestigt sein kann. Auch hierbei handelt es sich um ein kostengünstiges Verfahren.

Besteht zumindest eines der Gehäuseteile aus Kunststoff, so kann der Metallring in das Gehäuse eingelagert sein. Dies kann beispielsweise bei der Herstellung des Gehäuseteils durch Einspritzen des Metallrings erfolgen. Vorzugsweise weist der Metallring dazu geeignete, sich axial und radial erstreckende Elemente auf, die einen sicheren Kraftfluß und einen sicheren Halt im Gehäuseteil gewährleisten. Zum Einlagern des Metallrings bieten sich beide Gehäuseteile an, sinnvollerweise wird er in das nachlaufraumseitige Gehäuseteil eingelagert, da das entsprechend andere Gehäuseteil besonders leicht mit einem ununterbrochenen umlaufenden Flansch zum Befestigen des anderen Teils des Metallrings versehen werden kann. Dabei ist es durchaus möglich, beide Gehäuseteile aus Kunststoff zu fertigen.

Weiterhin ist vorgesehen, den Metallring auf der Höhe der Verbindungsfläche des Gehäuseteils in das er eingespritzt ist, mit einer umlaufenden Stufe zu versehen. Zum einen wird somit eine zusätzliche Zentrierung des anderen Gehäuseteils durch Außenumgreifung des Metallrings erreicht und zum anderen wird ein axial vorstehender Spritzgrat am Metallring vermieden. Ein derartiger Grat kann beim Spritzvorgang durch einen Spalt zwischen Spritzwerkzeug und an diesem anliegenden Metallring hervorgerufen werden. Durch die erfindungsgemäße Stufe am Metallring wird erreicht, daß eine Abdichtkante für das Spritzwerkzeug entsteht. An diese Kante kann das Spritzwerkzeug beim Heranfahren metallisch abdichten, wodurch eine Gratbildung vermieden wird. Durch diese Maßnahme wird weiter erreicht, daß ein eventuell auftretender Spalt radial ausgedehnt ist, d. h. ein eventuell auftretender Grat erstreckt sich radial, so daß keine Paßprobleme bezüglich der Innen/Außendurchmesser der Gehäuseteile auftreten. Dies wäre der Fall bei einem axial vorstehenden Grat.

Ist das aus Kunststoff bestehende Gehäuseteil mit einem Befestigungsflansch zur Befestigung des Hauptzylinders beispielsweise an einer Spritzwand eines Kraftfahrzeugs oder einem Booster versehen, so wird dieser erfindungsgemäß aus Metall ausgeführt und in das Gehäuseteil eingespritzt. Dadurch wird eine sichere und preiswerte Befestigung des Hauptzylinders durch Schrauben ermöglicht, die aufgrund des konventionellen Metall/Metallkontakts ohne spezielle Anpassungsmaßnahmen an den Kunststoff ausgeführt sein können. Der eingespritzte Befestigungsflansch kann beispielsweise aus tiefgezogenem Stahlblech bestehen.

Soll der Befestigungsflansch zur Gewichtseinsparung aus Kunststoff bestehen, so wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein Verstärkungselement in diesen einzuspritzen, welches die erforderliche Stabilität bereits bei geringer Dicke des Befestigungsflanschs ermöglicht. Das Verstärkungselement kann beispielsweise als Blechteil mit geeigneten Kraftübertragungs- und Halteelementen im Kunststoff (z. B. Nasen) sein. Zum sicheren Halt der Schraubbefestigung ist vorgesehen, das Verstärkungselement so auszuführen, daß es im Bereich der Schraubbefestigung mit der Schraube/Mutter direkt bin Kontakt kommt, um somit einen Kunststoff/Metall-Kontakt zu vermeiden, der zu Verformungen am bzw. Zerstörungen des Kunststoffs führen könnte.

Befindet sich ein Ringelement zwischen einem der Gehäuseteile und einem aus diesem hervorragenden Kolben, so wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dieses Ringelement mittels eines Bajonetts in dem entsprechenden Gehäuseteil zu befestigen. Eine derartige Verbindung ist leicht zu montieren und hält der ggf. auf das Ringelement wirkenden Kraft Stand. Diese Kraft wird durch den Druck der auf die Ringfläche des Ringelementes wirkt, hervorgerufen, wobei die Ringfläche entsprechend klein gewählt ist. Das Ringelement dient dazu, Dichtungen und andere Bauteile im Gehäuseteil zu befestigen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Abbildungen.

Dabei zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Hauptzylinder im Längsschnitt,

Fig. 2 den Bereich des Befestigungsflanschs einer alternativen Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Hauptzylinder dargestellt, der aus zwei Gehäuseteilen 1, 2 besteht. In den Gehäuseteilen 1, 2 sind Kolben 3, 4 geführt, die Druckräume 5, 6 begrenzen. Die Druckräume 5, 6 sind mit Druckanschlüssen 53, 54 versehen und über Ventileinrichtungen 7, 8 mit drucklosen Nachlaufräumen 9, 10 verbindbar. Die Druckanschlüsse 53 bzw. 54 sind im Gehäuseteil 1 bzw. 2 angeordnet.

Die Ventileinrichtungen 7, 8 bestehen aus einer ersten Dichtmanschette 11 bzw. 12, die zwischen dem Gehäuseteil 1 bzw. 2 und dem Kolben 3 bzw. 4 angeordnet sind und somit den Druckraum 5 bzw. 6 abdichten. In den Kolben 3, 4 sind eine oder mehrere Radialbohrungen 13, 14 angeordnet, die im unbetätigten, zurückgestellten Zustand der Kolben 3, 4 eine Verbindung zwischen Druckraum 5 bzw. 6 und dem drucklosen Nachlaufraum 9 bzw. 10 herstellen. Bei Betätigung der Kolben 3, 4 - entsprechend einer Verschiebung nach rechts in Fig. 1 - überfahren die Radialbohrung 13, 14 die Dichtmanschetten 11 bzw. 12 und trennen somit die Druckräume 5 bzw. 6 von den Nachlaufräumen 9 bzw. 10. Die Nachlaufräume 9 bzw. 10 sind als radiale Bohrungen in ringförmigen Buchsen 15, 16 ausgebildet, die über in den Gehäuseteilen 1 bzw. 2 ausgebildete Nachlaufkanäle 17, 18 mit einem nicht dargestellten Nachlaufbehälter verbunden sind.

Der Nachlaufraum 9 ist einerseits durch die Dichtmanschette 11 gegenüber dem Druckraum 5 abgedichtet und andererseits über eine Dichtmanschette 19 gegenüber dem Druckraum 6. Der Nachlaufraum 10 ist einerseits über die Dichtmanschette 12 gegenüber dem Druckraum 6 abgedichtet und andererseits über eine Dichtmanschette 20 gegenüber dem Außenraum.

Die Gehäuseteile 1 und 2 sind im Bereich des Nachlaufraums 9 miteinander verbunden. Die Verbindungsfläche 21 des Gehäuseteils 1 liegt an der Verbindungsfläche 22 des Gehäuseteils 2 an, wobei in Einbuchtungen 23 des einen Gehäuseteils 1 Ausbuchtungen 24 des anderen Gehäuseteils 2 eingreifen und somit eine Fixierung der beiden Gehäuseteile 1, 2 sicherstellen. Dabei können mehrere über den Umfang verteilte, beispielsweise noppenförmige Ausbuchtungen 24 und entsprechende Einbuchten 23 vorgesehen sein. Eine Abdichtung der beiden Gehäuseteile 1, 2 erfolgt über einen O-Ring 25.

Die beiden Gehäuseteile 1, 2 sind mittels eines Metallrings 26 miteinander verbunden. Dabei ist vorgesehen, einen radialen Endbereich 27 des Metallrings 26 an einer Stufe 28 des Gehäuseteils 1 umzubördeln bzw. einzurollen. Im oberen Teil der Fig. 1 ist Abschnitt 27 vor, im unteren Teil von Fig. 1 nach dem Umbördeln abgebildet. Eine entsprechende Befestigung kann auch an dem anderen Gehäuseteil 2 vorgesehen sein. Als Metallring ist ein Stahlspannring vorgesehen.

Im Ausführungsbeispiel ist das Gehäuseteil 2 aus Kunststoff hergestellt und der Metallring 26 in das Gehäuseteil 2 eingespritzt. Dabei sind Ausnehmungen 29 bzw. radiale Vorsprünge 30 im Metallring 26 vorgesehen, die eine optimale Befestigung im Gehäuseteil 2 gewährleisten. Im Bereich der Verbindungsflächen 21, 22 ist eine umlaufende Stufe 31 des Metallrings 26 vorgesehen, die bei der Herstellung des Gehäuseteils 2 eine Abdichtung des Herstellungswerkzeugs zum Spannring ermöglicht.

Auch das Gehäuseteil 1 ist im Ausführungsbeispiel aus Kunststoff hergestellt und weist bodenseitig einen Vorsprung 32 auf, der zum Zentrieren eines Federpakets dient, welches aus Feder 33, Spannstift 34 sowie Haltehülsen 35, 36 besteht. Ein entsprechendes Federpaket ist im Druckraum 6 angeordnet. Es wird an einem am Kolben 3 ausgebildeten Vorsprung 37 sowie in einer axialen Ausnehmung 38 des Kolbens 4 zentriert.

Auf der dem Gehäuseteil 1 abgewandten Seite des Gehäuseteils 2 ist ein aus Metall bestehender Befestigungsflansch 39 in das Gehäuseteil 2 eingespritzt. Der Befestigungsflansch 39 dient zur Befestigung des Hauptzylinders an einer nicht dargestellten Spritzwand bzw. einem ebenfalls nicht dargestellten Bremskraftverstärker. Der Befestigungsflansch 39 besteht aus Stahl, insbesondere aus tiefgezogenem Stahlblech.

Die Buchse 16 wird mittels eines Ringelements 40 axial im Gehäuseteil 2 fixiert. Der vordere Teil des Ringelements 14 ist als Bajonett 41 ausgebildet und weist radiale Vorsprünge 42 auf, die hinter radialen Vorsprüngen 43, des Gehäuseteils 2 eingreifen und zur Montage durch radial versetzte, in den Vorsprüngen 43 ausgebildete, nicht dargestellte Nuten eingeschoben werden können. Im Ringelement 40 sind die Dichtmanschette 20 und ein O-Ring 44 angeordnet, die den Nachlaufraum 10 gegenüber dem Außenraum abdichten.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform des Bereichs des Befestigungsflanschs 39. Der Befestigungsflansch besteht hier ebenfalls aus Kunststoff und ist einstückig mit Gehäuseteil 2 ausgebildet. Dabei ist ein aus Metall bestehendes Verstärkungselement 45 in den Befestigungsflansch 39 eingespritzt, welches aus Blech besteht und eine oder mehrere Stufen 46 und einen radialen Vorsprung 47 aufweist, um eine einwandfreie Kraftübertragung vom Gehäuseteil 2 auf den Befestigungsflansch 39 zu gewährleisten. Das Verstärkungselement 45 weist im Bereich von im Befestigungs­ flansch 39 ausgebildeten Befestigungsbohrungen 48 einen bis an die Oberfläche des Befestigungsflanschs 39 ragenden Bereich 49 auf, an den eine Befestigungsmutter 50 direkt zur Anlage kommen kann.

Alternativ zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Buchse 16 mittels eines Bajonetts 51 im Gehäuseteil 2 befestigt. O-Ring 44 und Dichtmanschette 20 sind in der Buchse 16 angeordnet, ein Ringelement 52 fixiert die Dichtmanschette 20 axial.

Erfindungsgemäß wird ein Hauptzylinder vorgeschlagen, der aus zwei Gehäuseteilen 1, 2 besteht, die im drucklosen Bereich eines Nachlaufraums 9 verbunden sind. Eine Abdichtung der Gehäusehälften 1, 2 durch einen einfachen O-Ring 25 ist somit möglich, da hier nur ein geringer hydraulischer Druck anliegt. Die Gehäuseteile 1, 2 können aus Metall, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen. Sie sind vorteilhafterweise so gestaltet, daß die Aufnahme der Führungs- und Dichtringe ohne mechanische Nacharbeit ausformbar sind.

Claims (10)

1. Hauptzylinder mit zwei miteinander verbundenen Gehäuseteilen (1, 2) durch in den Gehäuseteilen (1, 2) abgedichtet geführte Kolben (3, 4) begrenzte Druckräume (5, 6), die mit Druckanschlüsse (53, 54) versehen sind und über Ventileinrichtungen (7, 8) mit drucklosen Nachlaufräumen (9, 10) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (1, 2) im Bereich eines Nachlaufraums (9 bzw. 10) verbunden sind und die Druckanschlüsse (53, 54) jeweils in den Gehäuseteilen (1, 2) angeordnet sind.

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (1, 2) an ihren Verbindungsflächen (21, 22) einander entsprechende Aus­ bzw. Einbuchtungen (24, 23) aufweisen.

3. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1, 2) mittels Schrauben miteinander verbunden sind.

4. Hauptzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1, 2) mittels eines Metallrings (26) miteinander verbunden sind.

5. Hauptzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Gehäuseteile (1, 2) aus Kunststoff besteht, in dem der Metallring (26) eingelagert ist.

6. Hauptzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der Metallring (26) auf der Höhe der Verbindungsfläche (22) das Gehäuseteils (2), in das er eingespritzt ist, mit einer umlaufenden Stufe (31) versehen ist.

7. Hauptzylinder nach Anspruch 5 oder 6, wobei das aus Kunststoff bestehende Gehäuseteil (2) mit einem Befestigungsflansch (39) zur Befestigung des Hauptzylinders versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (39) aus Metall besteht und in das Gehäuseteil (2) eingespritzt ist.

8. Hauptzylinder nach Anspruch 5 oder 6, wobei das aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteil (2) mit einem Befestigungsflansch (39) zur Befestigung des Hauptzylinders versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (39) aus Kunststoff besteht, in den ein Verstärkungselement (45) eingespritzt ist.

9. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen einem der Gehäuseteile (2) und einem aus diesem herausragenden Kolben (4) ein Ringelement (40) angeordnet ist, welches mittels eines Bajonetts (41) mit dem Gehäuseteil (2) verbunden ist.

10. Hauptzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1, 2) so gestaltet sind, daß die Aufnahme der Führungs- und Dichtringe ohne mechanische Nacharbeit ausformbar sind.