DE102012222547A1

DE102012222547A1 - Vorrichtung zur Überwachung von Position und Bewegung eines Kolbens

Info

Publication number: DE102012222547A1
Application number: DE201210222547
Authority: DE
Inventors: Harald König; Peter Drott; Andreas Bischoff; Horst Krämer; Andreas Macher; Martina Breitkopf; Udo Jungmann
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2013-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder (1’) umfassend ein Gehäuse (6, 6`) mit Sensorelement (36) zur Überwachung von Position und/oder Bewegung von einem Kolben (2, 3, 3`), der in einer Kolbenbohrung (108) entlang einer Achse (S) bewegbar angeordnet ist, und wobei in der Kolbenbohrung (108) ein bewegbarer Magnet(35, 51, 51‘, 51‘‘) angeordnet ist, der mit dem Sensorelement (36) kooperiert. Um eine effektive wirtschaftliche Problemlösung anzubieten, welche eine Adaption und Anpassung an das Anforderungsprofile für möglichst viele unterschiedliche Bremsanlagen und Einbausituationen ermöglicht, zudem kostengünstig ist eine zuverlässige Überwachung von Kolbenpositionen sicherstellt wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Magnet (35, 51, 51‘, 51‘‘) in einem begrenzten kreisumfänglichen Teilbereich der Kolbenbohrung (108) wirksam ist, sowie entlang der Achse (S) und um diese unverdrehbar geführt ist, und dass zur Positionierung des Magneten (35, 51, 51‘, 51‘‘) in Relation zum Sensorelement (36) Verdrehsicherungsmittel vorgesehen sind, welche über eine Umfangskontur des Kolbens (2, 3, 3`) hinausragen und sich an einer Innenwandung des Gehäuses (6‘) abstützen.

Description

Stand der Technik:
Hydraulische Zylinder für Bremsanlagen mit Stellungsgeber zur Überwachung von Position oder Bewegung von einem Kolben sind bekannt. Im Kraftfahrzeugsektor sind insbesondere Tandem-Hauptzylinder mit berührungsloser Sensorik verbreitet. Dabei kooperiert ein Ringmagnet mit einem Schalter oder Sensor, welcher ortsfest an einem Gehäuse von einem Tandem-Hauptzylinder (THz) befestigt ist. Die Anordnung kann als berührungsloser Bremslichtschalter oder zur Bewegungssensierung für übergeordnete Aufgaben (Bremsassistentenfunktion) herangezogen werden. Der verfügbare Einbauraum in einem Kraftfahrzeug ist bekanntlich beschränkt und wird durch eine wachsende Anzahl von Zusatzaggregaten (bspw. Hybrid-Technik) zunehmend weiter eingeschränkt. Die große Kraftfahrzeug-Variantenvielfalt definiert eine weitere Problematik, weil beispielsweise Rechts- und Linkslenkervarianten, Modellvariationen (Motor, Chassis) zum Teil völlig unterschiedliche Anforderungen an die beteiligten Aggregate und Baugruppen stellen und führen unter Anderem zu vielen Varianten von Bremshauptzylindern, welche sich lediglich marginal durch unterschiedliche Positionierungen von Anschlüssen und Sensorik, jedoch nicht technisch unterscheiden. Zulieferaggregate insbesondere für Großserienanwendungen erfordern jedoch besonders wirtschaftliche Lösungen und sollen dennoch einfach austauschbar und verwendbar sein.
Aufgabe:
Ausgehend von dem Stand der Technik beruht die Erfindung auf der Aufgabe, für das oben genannte Anforderungsprofil eine effektive wirtschaftliche Problemlösung anzubieten, welche eine Adaption und Anpassung an Anforderungsprofile für möglichst viele unterschiedliche Bremsanlagen und Einbausituationen ermöglicht, zudem kostengünstig ist und eine zuverlässige Überwachung von Kolbenpositionen sicherstellt.
Lösung und Vorteile:
Zur Lösung wird prinzipiell ein Hauptzylinder vorgeschlagen, bei dem als Signalgeber ein Magnet vorgesehen ist, welcher lediglich in einem begrenzten kreisumfänglichen Teilbereich der Kolbenbohrung wirksam ist sowie entlang der Bewegungsachse des Kolbens und um diese unverdrehbar geführt wird, und dass eine Positionierung des Magneten in Relation zum Sensorelement durch Verdrehsicherungsmittel sichergestellt ist, welche über eine Umfangskontur des Kolbens hinausragen und sich an einer Innenwandung des Gehäuses abstützen. Hierdurch wird es auf einfachem Weg ermöglicht, eine Positionszuordnung (Winkellage) zwischen Signalgeber und Signalempfänger vorzusehen ohne einen Ringmagneten verwenden zu müssen. Dabei ermöglicht die Erfindung insbesondere ein Baukastensystem unter Verwendung von einem kleinen, annähernd Segment- oder T-förmigen Magneten, welcher lediglich mit einem kleinen Umfangsabschnitt eines hydraulischen Kolbens korreliert und somit in einem begrenzten kreisumfänglichen Teilbereich der Kolbenbohrung wirksam ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Verdrehsicherungsmittel als wenigstens eine Wulst gestaltet sein, welche sich an der Innenwandung einer Druckkammer in dem Gehäuse abstützt. Dadurch werden für die gattungsgemäße Hauptzylinder bereits vorhandene typische Formelemente effektiv ausgenutzt, auf gesonderte Gehäusemodifikationen kann verzichtet werden, bereits vorhandene Gehäuse können direkt in ein Baukastensystem integriert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die Verdrehsicherungsmittel zur Montage des Magneten in das Gehäuse in einen Bereich innerhalb der Umfangskontur des Kolbens versetzbar gestaltet sein. Dadurch wird eine besonders einfache Montage durch die Kolbenbohrung und Integration in bereits vorhandenen Gehäuse-Konstruktionen ermöglicht.
Weiterbildung betreffen konkretisierte Sicherungsmaßnahmen gegen Relativverdrehung zwischen Signalgeber und Signalempfänger und einen Magnetträger mit Magnetbefestigung. Die Verdrehsicherung kann formschlüssig, insbesondere durch Formgebung des Magneten und entsprechende Ausformung im Magnetträger gelöst sein. Beispielsweise ist eine trapezförmige Ausprägung der Seitenflanken des Magneten vorgesehen.
Zur Variation der Positionierung von der Sensorik ist der Signalempfänger in verschiedenen (Winkel-)Positionen relativ zu einem beliebigen gemeinsamen Bezugspunkt sowie ortsfest am Gehäuse vom Hauptzylinder befestigbar. Weil konventionelle, zylindrische Kolben in Relation zum Gehäuse frei verdrehbar aufgenommen sind, ist eine Verdrehsicherung unerlässlich, die eine eindeutige Zuordnung zwischen Signalgeber und Signalempfänger ermöglicht.
Innerhalb eines Baukastensystems kann es mit einfachen Mitteln ermöglicht werden, für nahezu jede gewünschte Position eines Sensors am Gehäuse des Hauptzylinders oder eine andere Länge des Gehäuses des Hauptzylinders eine passende Lösung mit einem kleinen kostengünstigen Magneten durch Austausch von einzelnen Komponenten anzubieten, indem beispielsweise lediglich ein Magnetträger mit einer gewünschten Winkellage oder Zapfen mit einer gewünschten Länge genommen wird.
Hierbei kann eine den Magneten beinhaltende Baueinheit zur Standardisierung beispielsweise als Modul vormontiert werden. Die Ortseinstellung oder Platzierung vom Magnetsegment einschließlich Verdrehsicherung erfolgt beim Einbau. Beispielsweise kann der Magnet zusammen mit dem Magnetträger als Bestandteil einer Baugruppe vorgesehen werden, welche separat von dem oder den Kolben handhabbar und von diesen unabhängig in den Hauptzylinder bei dem Montagevorgang eingesetzt werden kann. Besonders vorteilhaft ist, dass Mittel zur Verdrehsicherung ebenso in eine solche Baugruppe integriert werden können, vorzugsweise als ein elastisch federndes Element am Magnetträger oder als wenigstens eine Wulst an einer quer verschiebbaren und in ihrer Endstellung verrastbaren Rastscheibe, welche ebenfalls ein Bestandteil der Baugruppe ist und durch eine elastische Vorspannkraft an den Magnetträger angepresst wird.
Die Baugruppe kann somit zweckmäßig eine Vormontagestellung aufweisen, welche zum Einführen der Baugruppe in den Hauptzylinder gedacht ist und bei der die Mittel zur Verdrehsicherung nicht aktiv sind, und eine Endmontagestellung, welche nach dem der Baugruppe in den Hauptzylinder eingenommen werden kann, indem die Mittel zur Verdrehsicherung nach der Montage der Baugruppe und korrekter Ausrichtung des Magneten aktiviert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine Baugruppe realisiert werden, bei der ohne einen Komponententausch vorzunehmen, mehrere unterschiedliche Positionen des Magneten abgebildet und verdrehgesichert im Hauptzylinder geführt werden können. Dabei kann es ermöglicht werden, den Magnetträger wahlweise in mehreren vordefinierten Montagepositionen verdrehgesichert gegen die Rastscheibe zu pressen. Hierdurch kann mit Vorteil mit einer einzigen Baugruppe durch Anwahl von unterschiedlichen Montagepositionen jeweils unterschiedliche Positionen für ein Sensorelement am Gehäuse des Hauptzylinders sicher angesprochen werden, eine unerwünschte Proliferation bzw. Vielzahl an Variantenkonstruktionen wird vermieden, weil derselbe Baugruppentyp gleichzeitig für mehrere Hauptzylindervarianten mit unterschiedlichen Sensorpositionen verwendet werden kann.
Figurenbeschreibung:
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus Unteransprüchen zusammen mit der Beschreibung anhand der Zeichnungen hervor. Übereinstimmende Komponenten und Konstruktionselemente werden nach Möglichkeit mit gleichen Bezugszeichen versehen. Nachstehend zeigt:
1a einen bekannten Tandem-Hauptzylinder vom Plunger-Typ im Schnitt, und 1b eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tandem-Hauptzylinders,
2 eine Explosionsdarstellung der Baugruppe mit dem Magneten als Stellungsgeber,
3a–b zeigt verschiedene Ausführungsformen der Baugruppe in unterschiedlichen Montagestellungen,
4a–c anhand einer Explosions- und Schnittdarstellung das Prinzip einer lösbaren Fixierung,
5a–c das Prinzip einer definierten, gegen Verdrehung gesicherten, Positionierung des Magneten im Gehäuse am Beispiel einer Ausführungsform des Magnetträgers,
6 Explosionsdarstellung einer weiteren Abwandlung einer erfindungsgemäßen Baugruppe.
7 Skizze einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform im Querschnitt.
8 eine bekannte Bremsanlage 70 mit Fahrdynamikregelung (ESP), bei der die Erfindung vorzugsweise einsetzbar ist.
Fig. 1
Zur Erläuterung eines prinzipiellen Aufbaus und Funktionsweise wird zunächst ein bekannter gattungsgleicher (Tandem-)Hauptzylinder gemäß 1a beschrieben. Der Hauptzylinder 1 umfasst einen ersten und einen zweiten Kolben 2, 3 für erste und zweite Druckräume 4, 5, wobei die Kolben 2, 3 zur Druckmittelversorgung von paarweise in Bremskreisen zusammengefassten Radbremsen verschiebbar entlang einer Achse (S) innerhalb von einem Gehäuse 6 in einer Kolbenbohrung 108 angeordnet sind. Es versteht sich, dass dem Hauptzylinder 1 ein Bremskraftverstärker zur Erzeugung einer Servokraft vorgeschaltet sein kann, auch wenn diese Aufgabe grundsätzlich durch eine andere Druckerhöhungsquelle – wie beispielsweise eine Pumpe – erfüllt werden kann.
Der Hauptzylinder 1, 1’ ist vom sogenannten Plunger-Typ mit ortsfest in einer Gehäusewandung 7 angeordneten, und an einer Kolbenwandung 8, 9 mit einer Dichtlippe 10, 11 anliegenden Dichtmanschetten 12, 13 zur Abdichtung der Druckräume 4, 5. Die Dichtlippen 10, 11 können in Richtung Radbremse überströmt werden, falls ein Druckgefälle zwischen nicht gezeichnetem Druckmittelvorratsbehälter und Radbremse eingestellt wird. Für den unbetätigten Betriebszustand wird ferner zwischen den beiden Druckräumen 4, 5 eine druckausgleichende Verbindung ermöglicht, so dass für diesen unbetätigten Betriebszustand auch zwischen den beiden Bremskreisen ein genereller Druckausgleich besteht.
Jedem der Kolben 2, 3 ist eine Rückstellfeder 14, 15 zugeordnet, welche mit einem Ende 16, 17 an einem Kolbenboden 18, 19 und mit einem anderen Ende über einen Kragen 20, 21 einer Hülse 22, 23 mittelbar am Gehäuse 6 abgestützt ist. Die Hülse 23 mit dem Kragen 21 entfallen bei der Ausführung des Hauptzylinders nach 1’ und die Rückstellfeder 15‘ des Kolbens 3’ stützt sich direkt am Gehäuse 6‘ ab. Die Rückstellfeder 14, 15 wird bei Kolbenverschiebung in eine Betätigungsrichtung A komprimiert, und zwecks Kolbenrückstellung expandiert.
Ausgehend von dem Kolbenboden 18, 19 verfügen die Kolben 2, 3 über eine topfförmige Wandung 24, 25, innerhalb derer die Rückstellfeder 14, 15 zumindest teilweise angeordnet ist. Die Wandung 24, 25 wird mittig von einem zentrischen Zapfen 26, 27 durchragt, der vor seinem axialen Austritt aus der Wandung 24, 25 endet. Dieses Ende 28, 29 ist mit einem Anschlag 30, 31 für die Hülse 22, 23 versehen, der mit einem Kragen 32, 33 derart zusammenwirkt, dass die Hülse 22, 23 relativ zu dem Zapfen 26, 27 begrenzt teleskopierbar ist. Mit anderen Worten wird die Hülse 22, 23 mit Rückstellfeder 14, 15 bei Betätigung in das Kolbeninnere gedrängt. Wie zu ersehen ist, handelt es sich bei dem Anschlag 30, 31 vorzugsweise um eine, an den Zapfen 26, 27 angenietete – insbesondere Taumelvernietete – Ringscheibe. Das andersseitige Ende der Hülse 22, 23 verfügt über den tellerartigen Kragen 20, 21 zur Anlage der Rückstellfeder 14, 15.
Der zweite Kolben 3 verfügt zusätzlich über einen, dem Zapfen 27 entgegen gerichteten, zapfenförmigen Kolbenabschnitt 34, welcher als Mittel zur Führung eines Permanent-Magneten 35 dient.
Der Magnet 35 dient als Signalgeber für einen Stellungsgeber und sendet ein Magnetfeld radial in Richtung eines Sensorelementes 36 – vorzugsweise in Gestalt eines Hall-Sensors oder Reed-Kontaktes – aus, das ortsfest am Gehäuse 6 vorgesehen ist, und mit einer nicht gezeichneten elektronischen Steuereinheit verbindbar ist, um eine Lageerfassung des Signalgebers zu ermöglichen. Das Sensorelement 36 kann zum Zweck einer besseren Vernetzung innerhalb eines Bus-Systems auch über lokale Intelligenz in Form eines sogenannten ASIC (Application Specific Integrated Circuit) verfügen.
Der Magnet 35 ist ringförmig ausgebildet und zwischen Scheiben 37, 38 aus magnetischem Werkstoff auf einem zylindrischen Träger 39 aus nichtmagnetischem Werkstoff angeordnet. Der Träger 39 verfügt über einen Bund 40 zur axialen Anlage des Magneten 35 und ist auf dem zapfenförmigen Kolbenabschnitt 34 begrenzt verschiebbar gelagert. Zur Verschiebewegbegrenzung des Magneten 35 ist der Träger 39 mit einem endseitigen Anschlag 41 versehen, der wie der vorstehend beschriebene Anschlag 30, 31 ausgebildet sein kann. Es ist ersichtlich, dass der Träger 39 mit dem Magneten 35 einerseits von der Rückstellfeder 14 des ersten Kolbens 2 und andererseits von einem weiteren Federmittel 42, welches an dem zweiten Kolben 3 abgestützt ist, beaufschlagt ist, so dass der Magnet 35 gewissermaßen zwischen den Kolben 2, 3 sowie relativ zu diesen verschiebbar eingespannt ist. Die Federkraft der Rückstellfeder 14 ist jedoch größer als die Federkraft des weiteren Federmittels 42. Dadurch wird eine betätigungsbedingte Verschiebung des Magnets 35 ermöglicht, selbst wenn der zweite Kolben 3 infolge einer Fahrdynamikregelung unverschiebbar fest gelegt ist.
Zu Fig. 1b:
Nachfolgend wird auf besondere und spezielle Merkmale des erfindungsgemäßen Hauptzylinders 1‘ eingegangen. 1b zeigt dabei eine erfindungsgemäße Ausführungsform.
Ein gesonderter Magnetträger 44 ist aus einem nichtmagnetischen Werkstoff, der auf einem Zapfen 43 drehbar und begrenzt verschiebbar angeordnet ist. Der Magnetträger 44 befindet sich im Eingriff mit einem weiteren gesondert ausgeformten Teil, das nachfolgend Rastscheibe 45 genannt wird. Auf einer Seite stützt sich die Rastscheibe 45 über den Kragen 20‘ gegen die Rückstellfeder 14‘. Auf der anderen Seite wird der Magnetträger 44 vom Federmittel 46 über eine weitere Scheibe 47 mit Kraft beaufschlagt. Dadurch ist ein der Magnetträger 44 im Verbund mit Rastscheibe 45 zusammengehalten und gleichzeitig innerhalb des Druckraums 4‘ elastisch axial verschiebbar angeordnet. Zur Verschiebewegbegrenzung des Magnetträgers 44 im Verbund mit Rastscheibe 45 ist der Zapfen 43 mit einem endseitigen Anschlag 41‘ versehen, der wie der vorstehend beschriebene Anschlag 30, 31 ausgebildet sein kann.
Es ist möglich für Ausgestaltungen der Erfindung weitere Bauelemente neben der Rastscheibe 45 und Magnetträger 46 in den Verbund aufzunehmen.
In einer dem Magnetträger entgegen gesetzten Richtung stützt sich das Federmittel 46 gegen einen zylindrischen Sockel 48, welcher an den Zapfen 43 angebunden ist. Der Sockel 48 ist derart mit dem Kolben 3‘ verbunden, dass im Betriebszustand eine Kraftübertragung vom Sockel 48 auf den Kolben 3‘ und vice versa ermöglicht und eine Verschiebung quer zu Kolbenachse unterbunden wird. Wie aus 1‘ ersichtlich, wird dies erreicht, indem der Kolben 3‘ mit der Stirnfläche auf dem Boden des Sockels 48 aufliegt und über einen kleinen zentrischen Zapfen 49 verfügt, der in eine Ausnehmung 50 am Sockel 48 eingreift. Es sind jedoch auch weitere Ausformungen möglich.
Magnet 51 dient als Signalgeber für den Sensor 36. Auf einige erfindungsgemäße Ausgestaltungen des Magneten und seine Positionierung innerhalb des Gehäuses 6‘ wird nachfolgend gesondert eingegangen
Bemerkenswert ist, dass der Magnet 51 als Teil einer selbständig handhabbaren Baugruppe (Moduls) vorgesehen ist, deren Bauteile aneinander vormontiert und zueinander fixiert sind. Folglich ist es möglich, ein Baukastensystem zu realisieren, welches beispielsweise für eine Variation von Gehäusen 6‘ mit unterschiedlichen Positionen von Sensoren 36 oder unterschiedlichen Baulängen oder weitern Variationskriterien jeweils eine passende oder eine adaptive Baugruppe vorhält. Jedoch sind auch weitere Ausgestaltungen möglich, beispielsweise kann der Zapfen 43 als ein integraler Bestandteil des Kolbens 3‘ ausgeführt oder der Sockel 48 untrennbar mit dem Kolben 3‘ verbunden sein.
Fig. 2
In der 2 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Baugruppe in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Auf einem zylindrischen Sockel 48 ist ein Zapfen 43 aufgeformt. Der Zapfen 43 ist mit einem endseitigen Anschlag 41‘ versehen, der wie ein in der 1 beschriebene Anschlag 30, 31 ausgebildet sein kann. Es sind jedoch auch weitere Ausführungsformen des Anschlags und seiner Fixierung innerhalb der Erfindung möglich.
Auf dem Zapfen 43 ist ein im Wesentlichen zylindrischer Magnetträger 44‘ derart aufgebracht, dass er auf diesem geführt und entlang der Zapfenachse begrenzt verschiebbar ist.
Der Magnetträger 44‘ verfügt am Umfang über eine gesondert geformte und zur Umfangfläche des Magnetträgers offene Tasche 55, in die ein Magnet 51 eingefügt ist. Der Magnet 51 weist im Querschnitt zur Zapfenachse annähernd eine Trapezform mit einer verrundeten oberen Grundseite bzw. eine Segmentform mit einer an der Kreissehne mit seiner schmalen Grundseite anliegenden symmetrischen Trapez. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Baugruppe weist die Tasche 55 symmetrische Flanken 56, 57 auf, die zueinander geneigt sind und auf den korrespondierenden Flächen eines Magneten 51 aufliegen. Dadurch wird der Magnet 51 im Magnetträger 44‘ in radiale Richtung verliersicher gehalten. Es sind jedoch auch weitere Ausformungen mit beispielsweise asymmetrischer Gestalt möglich. Dadurch wäre beispielsweise eine verwechselungssichere Ausrichtung der Magnetpole ermöglicht.
Es ist ersichtlich, dass der Magnet 51 zwischen zwei Polscheiben aus Eisenwerkstoff 52, 53 angeordnet ist. Die Polscheiben 52, 53 ermöglichen eine Bündelung des magnetischen Feldes, so dass auch bei Gehäusewandung mit für die erforderliche Druckfestigkeit ausreichenden Wandstärke, eine ausreichende Signalqualität bei geringem Magnetwerkstoffbedarf ermöglicht ist.
An einer Seite des Magnetträgers 44‘ liegt eine Rastscheibe 45‘ an. Die Rastscheibe 45‘ verfügt über ein Langloch 54, mit dem sie auf einen Zapfen 43 aufgeschoben und auf diesem geführt ist. Das Langloch 54 ermöglicht sowohl eine Verschiebemöglichkeit entlang der Achse des Zapfens 43, als auch quer zu dieser. Auf der anderen Seite des Magnetträgers 44‘ liegt eine Scheibe 47 an. Zwischen der Scheibe 47 und dem Sockel 48 ist ein Federmittel 46 vorgespannt eingefügt, so dass die Unterkomponente der Baugruppe, insb. Magnetträger 44‘ und Rastscheibe 54, zwischen einem Anschlag 41‘ und einem Sockel 48 gewissermaßen eingespannt und zusammen gehalten werden. Wird im Betrieb das Federmittel 46 durch die Krafteinwirkung über den Kragen 1, 20‘ komprimiert, löst sich die Unterbaugruppe vom Anschlag 41‘. Dennoch verbleiben die Unterkomponenten der Baugruppe zusammen gehalten, da ein Kragen (1, 20‘) in diesem Fall die Funktion des Anschlags 41‘ übernimmt.
Fig. 3
In der 3 sind zwei Ausführungsbeispiele der Baugruppe in unterschiedlichen Montagezuständen und das Prinzip einer Verdrehsicherung der Baugruppe in einem Gehäuse dargestellt.
Wie bereits vorstehend erwähnt, kann innerhalb der Erfindung eine von den Kolben und dem Gehäuse des Hauptzylinders selbstständig handhabbare Baugruppe ausgeführt werden. Prinzipiell kann die Montage wie folgt erfolgen: Zunächst wird ein Magnetträger mit einem Magneten versehen (vormontiert). Der Sockel 48 mit dem aufgeformten Zapfen 43 kann in einen geeigneten Träger fixiert, mit restlichen Einzelkomponenten der Baugruppe versehen werden. Nachfolgend wird die Baugruppe mit einer geeigneten Vorrichtung am Ende des Zapfens gegen Lösen gesichert. Nach dieser Phase muss sichergestellt werden, dass die Außenkontur der Rastscheibe sich vollständig innerhalb der Außenkontur eines Magnetträgers bzw. der äußeren Umfangskontur eines Kolbens befindet. Ist dies nicht der Fall, so kann durch eine Verschiebung der Rastscheibe am Langloch quer zum Zapfen die Baugruppe in den gewünschten Zustand versetzt werden. Diese Stellung der Einzelkomponenten zueinander wird fortan als Vormontagestellung bezeichnet. Ein Beispiel einer Ausführung der Baugruppe in Vormontagestellung 58 ist in der 3 dargestellt.
Beim Komplettieren eines Hauptzylinders kann eine selbstständig handhabbare Baugruppe in Vormontagestellung in das Gehäuse eingefügt oder einer anderen Baukomponente zuvor zugefügt werden. Nachdem sich die Baugruppe innerhalb eines Gehäuses befindet, kann insbesondere die Rastscheibe quer zur Kolbenachse bis zur Verrastung bewegt werden. Auf Funktionsweise der Verrastung einer Rastscheibe wird nachfolgend eingegangen. In der genannten Stellung befindet sich eine Rastscheibe mit ihrer Außenkontur teilweise außerhalb der Außenkontur eines Magnetträgers. Räumlicher Zustand der Baugruppe mit einer Rastscheibe in der letztgenannten Stellung wird fortan als Endmontagestellung bezeichnet. Ein Beispiel zweier Ausführungsformen der Baugruppe in Endmontagestellung 59 ist in der 3 ebenfalls ersichtlich.
Um weitere Beschreibungen zu vereinfachen, wird ein Hilfskoordinatensystem XUZg eingeführt, wobei die Xg-Achse auf der Kolbenbewegungsachse liegt und in die Kompressionsrichtung zeigt und die Zg-Achse senkrecht nach oben gerichtet ist. Nullpunkt liegt dabei in der Mitte der zur Rastscheibe zugewandten Seite des Anschlags 41‘ (siehe 1‘). Durch die YZg-Ebene verläuft der Schnitt C-C.
Wie bereits erwähnt wird die Baugruppe in ihrer Vormontagestellung 58 in das Gehäuse 6‘ eingefügt und anschließend durch Verschieben der Rastscheibe 45‘ in eine Endmontagestellung 59 versetzt.
Bemerkenswert an den gezeigten Rastscheiben 45, 45‘ sind jeweils zwei gesonderte Ausformungen an der Außenkontur der Rastscheibe – die Wulste 60, 61 bzw. 60‘, 61‘. Im nebenstehenden Schnittbild ist die Baugruppe in einer Endmontagestellung 59 innerhalb des Gehäuses 6‘ gezeigt. Aus dem Schnittbild ist ersichtlich, dass die Wulste 60‘, 61‘ dabei an der Innenwandung eines Druckraums 4‘ aufliegen und sich außerhalb des äußerlichen radialen Umfangskontur des Kolben 2, 3, 3‘ befinden. Bei einem Versuch, die Baugruppe um die Xg-Achse zu verdrehen, stützen sich die Wülste 60‘, 61‘ an der Innenwandung eines Druckraums 4‘ und verhindern eine Drehung der Rastscheibe 45‘. Weil die Rastscheibe 45‘ in der Endmontagestellung 59 mit einem Magnetträger 44‘ verrastet im permanenten Eingriff befindet, wird eine Verdrehung eines Magnetträgers 44‘ um die Xc-Achse ebenfalls verhindert.
Dadurch erfolgt die Bewegung eines Magneten im Betrieb immer achsparallel zur Xg-Achse und in einem definierten Winkel zur Zg- oder Yg-Achse.
Zwischen den beiden Wulsten ist eine Aussparung 62, 62‘ vorgesehen, welche verhindert, dass der Druckraum 4‘ am ganzen Querschnitt weitgehend verschlossen wird. Dadurch ist beispielsweise der Durchfluss einer Bremsflüssigkeit quer zur Rastscheibe 45‘ möglich. Es sind auch weitere Ausgestaltungen einer Aussparung in der Rastscheibe möglich, beispielsweise ein von der Außenkontur der Rastscheibe umschlossener Durchbruch.
In der oben beschriebenen gezeigten Ausführungsform wird die Innenwandung eines Druckraums 4‘ zur Verdrehsicherung der Baugruppe ausgenutzt. Es sind jedoch auch weitere Ausführungsformen, beispielsweise mit gesonderten Nuten oder anderen im Gehäuse bzw. Druckraum eingeformten Führungselementen möglich.
Fig. 4
In der 4a–d werden anhand verschiedener Ausführungsformen Prozesse der Verrastung mit Rastscheibe erklärt.
In 4a verfügt die Rastscheibe 45‘ an einer dem Magnetträger 44‘ zugewandten Fläche über zwei Ausformungen 63, 64 und ein Magnetträger 44‘ über Ausnehmungen 63‘, 64‘ in welche die Ausformungen 63, 64 eingreifen können. Lage und Außenform der Ausformungen bzw. Ausnehmungen sind derart festgelegt, dass die Rastscheibe 45‘ in der Vormontagestellung (3, 58) mit den Auflageflächen 65, 65‘ auf der Stirnfläche des Magnetträgers 44‘ aufliegt. Eine über die Auflagefläche 65‘ hinausragende aufgeformte Nase 70 befindet sich dabei bereits in Ausnehmung 64‘ und verhindert dadurch eine Verdrehung der Rastscheibe relativ zum Magnetträger.
Hierbei sind die Rastscheibe und Magnetträger mithilfe eines Federmittels 46 und eines Anschlags 41‘ aneinander gepresst. Bei einer Versetzung der Baugruppe in eine Endmontagestellung (3, 59) wird die Rastscheibe 45‘ quer zur Zapfenachse verschoben bis die Ausformung 63 in die Ausnehmung 63‘ und die Ausformung 64 in die Ausnehmung 64‘ eingeführt werden. Hierbei gleitet die Nase 70 an den Innenflanken der Ausnehmung 64‘ entlang und erfüllt damit eine Führungsfunktion. Weil Rastscheibe und Magnetträger in der Vormontagestellung bei allen Betriebszuständen der Bremsanlage aneinander gepresst bleiben, wird durch das Ineinandereinführen der Ausformungen und Ausnehmungen eine permanente Verdrehsicherung zwischen Rastscheibe und Magnetträger geschaffen – Rastscheibe ist verrastet.
In 4b verfügt der Magnetträger 44 über mehrere strahlenförmig aus der Mitte verlaufende nutenförmige Ausnehmungen 66‘, 66‘‘, 66‘‘‘. Darüber hinaus verfügt der magnetträger 44 über eine weitgehend zylindrisch gestaltete radial umlaufende Ausnehmung 67‘. Die Rastscheibe 45 verfügt ebenfalls über gesondert geformten Ausformungen 66 und 67. Analog zu der oben beschriebenen Ausführungsform sind Rastscheibe 45 und Magnetträger 44 mittels Federmittels 46 und eines Anschlags 41‘ permanent aneinander gepresst. In einer Vormontagestellung liegt die Rastscheibe 45 mit den Auflageflächen 65‘‘, 65‘‘‘ auf der Stirnfläche des Magnetträgers 44 auf, ist jedoch im Gegensatz zu der Ausführung nach 4a um die Zapfenachse verdrehbar. Beim Versetzen in eine Endmontagestellung kann die Rastscheibe 45 derart verdreht werden, dass die Ausformung 65‘‘ in eine der Ausnehmungen 66‘, 66‘‘, 66‘‘‘ eingefügt wird und derart quer zur Zapfenachse verschoben, dass die Ausformung 67 in die Ausnehmung 67‘ eingefügt wird. Hierbei interagieren die Ausformung 67 mit Ausnehmung 67‘ als Sicherung gegen Verschiebung der Rastscheibe 45 quer zur Zapfenachse und die Ausformung 66 mit einer der Ausnehmungen 66‘, 66‘‘, 66‘‘‘ als Sicherung gegen Verdrehung der Rastscheibe um die Zapfenachse. Die Polscheiben 69, 69` in 4a verfügen über eine andere Kontur als die Polscheiben 52, 53 in 4b. Der Schnitt gemäß 4c korreliert mit 4b.
4d verdeutlicht eine Ausgestaltung einer Rastscheibe mit einer anderen Außenkontur und einem weiteren Prinzip der Verrastung quer zur Zapfenachse. Die gezeigte Rastscheibe 45‘‘ verfügt über eine Ausnehmung 68 auf einer dem Anschlag zugewandten Seite. Die Ausnehmung 68 ist derart gestaltet und positioniert, dass der Anschlag 41‘ in der Vormontagestellung auf der Stirnfläche der Rastscheibe aufliegt. Beim Versetzen der Rastscheibe in die Endmontagestellung taucht der Anschlag 41‘ in die Ausnehmung 68 unter Einfluss der Kraft des Federmittels ein und arretiert dadurch die Rastscheibe 45‘‘ gegen Verschiebung quer zur Zapfenachse.
Fig. 5
Die 5 verdeutlicht an einem Ausführungsbeispiel das Prinzip einer mehrfachen wahlweisen Positionierung des Magneten innerhalb vom Gehäuse 4‘, wodurch beispielsweise eine vorstehend erwähnte adaptive Baugruppe realisierbar wäre.
Zur Vereinfachung der Beschreibungen wird hier ebenfalls ein gehäusefestes Hilfskoordinatensystem XUZg eingeführt, analog zur 3. Im Unterschied zur 3 liegt hier die Fläche YZg auf der der Rastscheibe zugewandten Stirnfläche des Magnetträgers 44 Durch die YZg-Ebene verläuft ein Schnitt B-B. Die exemplarische Beschreibung beruht auf drei planmäßigen Montagepositionen zur wahlweisen Positionierung des Magneten 51 gegenüber einem Sensorelement am Gehäuse 6‘ vom Hauptzylinder. Es versteht sich, dass es beispielsweise drei unterschiedliche Gehäusevarianten mit jeweils einer mit dem Magneten 51 korrespondierenden Position des Sensorelements 36 gibt und/oder eine Gehäusevariante, welche mehrere, mit dem Magneten 51 korrespondierenden Einbaupositionen für das Sensorelements 36 vorhält. Die unterschiedlichen Montagevarianten/Positionierungsvarianten unterscheiden sich durch die Position des Sensors am Umfang des Gehäuses, wobei diese jeweils der gleichen YZ-Ebene liegen. Montageposition 1 befindet sich im Winkel α1 zur Zg-Achse am Gehäuse (4-Uhr Stellung), die Montagepostion 2 befindet sich im Winkel α2 (6-Uhr-Stellung) und die Montagepostion 3 befindet sich in einer 8-Uhr-Stellung. Es versteht sich, dass der Magnet im Magnetträger zu dem Sensor ausgerichtet sein muss, um eine präzise Kooperation und Signalaufnahme zu ermöglichen. Eine radiale Ausrichtung eines Magneten wird durch einen Vektor m beschrieben, welcher von der X-Achse durch die Tasche 55 in der ZYg-Ebene verläuft.
Wie aus 4 ersichtlich, sind die Ausnehmungen 66‘, 66‘‘, 66‘‘‘ strahlenförmig von der Mitte ausgehend im Magnetträger 44 angeordnet. Sie stehen zueinander und zum oben beschriebenen Vektor m in einem definierten Winkel. Die jeweiligen Winkel zwischen den Ausnehmungen 66‘, 66‘‘, 66‘‘‘ und dem Vektor m sind so gewählt, dass sie den jeweiligen Winkeln der Sensoren in unterschiedlichen Gehäuseausführungen entsprechen.
Zur Variation der Montageposition können die Winkel und/oder die Anzahl der Ausnehmungen im Magnetträger je nach den jeweiligen konkreten Erfordernissen variiert werden.
Wird der Magnetträger 44 derart um die Xg-Achse gedreht, dass beispielsweise die Ausnehmung 66‘‘‘ über die Zg-Achse zu liegen kommt, so entspricht dann der Vektor der Ausnehmung z1 der Zg-Achse und der Vektor der Magnetposition m1 bildet mit der Zg-Achse einen Winkel α1. Die Position eines Magneten im Gehäuse ist somit auf die Position des Sensor 1 ausgerichtet. Magnetträger 44 kann mit der Rastscheibe 45 in verschiedenen Lagen verrasten, beispielsweise nach einem in der 4 beschriebenen Verfahren. Diese Lagen sind vorgegeben durch eine gesonderte Einbringung der Ausformungen 66‘, 66‘‘, 66‘‘‘ in den Magnetträger 44. Somit sind Magnetträger 44 und Rastscheibe 45 in den durch die Ausformungen vorgegebene Winkel zueinander fixierbar.
Ferner ist der Magnetträger mittels eines beispielsweise in der 3 beschriebenen Verfahrens im Betrieb lediglich entlang der Xg-Achse verschiebbar angeordnet und gleichzeitig gegen eine Verdrehung um dieselbe Achse gesichert.
Somit kann ein Magnet in eine gewünschte radiale Winkellage eingebracht und darin betriebsdauerhaft gehalten werden.
Fig. 6
6 zeigt eine weitere Abwandlung einer erfindungsgemäßen Baugruppe in Explosionsdarstellung. Das eigentliche Magnetträger ist hier zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem Magnetträger 44‘‘ mit einer darin eingeformten Tasche 55 für den Magneten 51‘ und einem Grundträger 104, welcher auf dem Zapfen 43 gleitend geführt wird und gleichzeitig den Magnetträger 44‘‘ führt. Der Magnet 51‘ besitzt eine Segmentform und wird, von zwei Polscheiben 51‘ und 53‘ flankiert, in die Tasche 55 des Magnetträgers 44‘‘ eingesetzt.
Ein Paar Führungszapfen 102, welche in korrespondierende Durchführungen 105 im Grundträger 104 eingeführt werden. Längen der Führungszapfen sind derart ausgelegt, so dass deren Enden im Zusammengebauten Zustand der Baugruppe durch den Grundträger durchragen und so als Führungen für die Rastascheibe 45‘‘. Die Enden der Führungszapfen 102 gleiten dabei in den als Langlöcher aufgeführten Rastscheibenführungen 103 der rastscheibe und verhindern dadurch eine relative Verdrehung des Magnetträgers 44‘‘ gegenüber der Rastscheibe 45‘‘. Nach dem Einbau der gezeigten Baugruppe in den Hauptzylinder wird die Rastscheibe Quer zur Bewegungsrichtung der Kolben verschoben, so dass ein Teil der Außenkontur der Rastscheibe 45‘‘ über den Rand der Kolbenkontur, bzw. einer Kolbenumfangskontur hinausragt und so durch eine radiale Abstützung gegen die Innenwandung des Druckraums 4‘ eine konstante radiale Lage des Magneten 51‘ sicherstellt. Ein Wulst wird somit alleine durch die Kontur der Rastscheibe 45‘‘ gebildet. Im Gegensatz zu den Ausführungen nach 3 kann die Rastscheibe 45‘‘ dabei kreisrund ausgebildet bleiben. Dieses Konzept wurde bereits auch in der 4d gezeigt. Durch das Vorsehen von mehreren Varianten von Magnetträgern 44‘‘ mit jeweils anderen radialen Positionen von Tasche 55 können unterschiedliche radiale Lagen des Magnets 51‘ im Hauptzylinder 6‘ verdrehgesichert realisiert werden. Hierfür genügt lediglich ein Auswechseln bzw. Verwendung eines Magnetträgers 44‘‘ mit einer passenden radialen Position der Tasche 55. Alle weiteren Komponenten sind dagegen universell einsetzbar.
In ihrem weiteren Aufbau entspricht die gezeigte Baugruppe den Ausführungsformen nach 3 und 4.
Fig. 7
7 zeigt im Querschnitt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform. Zu den Besonderen Merkmalen dieser Ausführung gehört, dass der Wulst 106 als ein elastisch federndes Element gestaltet ist, welches mit dem Magnetträger 44‘‘‘ verbunden, bzw. in diesen integriert ist. In der gezeigten Ausführungsform ist der Wulst 106 als eine federnde Spreizlippe bzw. Hacken geformt, jedoch sind auch weitere Formgebungen innerhalb der gleichen Erfindung vorstellbar. Der Magnetträger 44‘‘‘ ist an einem Grundträger 104‘ angeordnet, welcher seinerseits auf dem Zapfen 43 gleitet. Die Flanken der Tasche 55 dienen der Führung und Sicherung des Magneten 51‘‘ im Magnetträger 44‘‘‘. Das Magnet 51‘‘ ist hierfür in seinem Querschnitt annähernd T-förmig ausgebildet, wobei seine breitere Flanke am Grundträger 104‘ anliegt.
Bei einer Montage in dem Hauptzylinder 6‘ wird der Wulst 106 zunächst elastisch in Richtung Grundträger 104‘ gespannt, damit die Baugruppe in den Hauptzylinder 6‘ eingeführt und positioniert werden kann. In dem Hauptzylinder 6‘ entspannt sich der Wulst 106 zwangsweise selbsttätig, fügt sich in eine Innennut 107 in dem Druckraum 4‘ ein und bestimmt somit die Lage des Magneten 51‘‘. Die Innennut kann für alle Ausprägungen der Erfindung je nach Beschaffenheit des Gehäuses 6’ sowohl als ein gesondertes Konstruktionselement vorgesehen sein als auch lediglich ein Bereich der Innenwandung des Druckraums 4’ (1), welcher von dem kreisrunden Querschnitt der Kolbenbohrung 108 (im Bereich der Dichtmanschetten 12, 13 – siehe 1) abweicht.
Eine korrekte Positionierung kann mit einer solchen Baugruppe besonders einfach erfolgen, da zum finden einer korrekten Position lediglich eine Drehung des Magnetträgers 44‘‘‘ um seine Längsachse erforderlich. In der vorausgelegten Position wird der Wulst 106 in die Innennut 107 einrasten und eine weitere Drehung dadurch verhindern. Damit wäre aber auch eine Korrekte Position des Magneten 51‘‘‘ gesichert.
Ähnlich wie bei der Ausführung nach 6, kann man durch Vorhalten von mehreren Varianten von Magnetträgern 44‘‘‘, bei denen die Lage der Tasche 55 und des Wulstes 106 zueinander unterschiedlich vorgehalten wird, lediglich durch deren Auswechseln entsprechend unterschiedliche Lagen des Magnetes 51‘‘ in dem Gehäuse 6‘ verdrehsicher gewährleisten.
Fig. 8
Die 8 dient zur Erläuterung einer Bremsanlage 70 mit Fahrdynamikregelung (ESP), bei der die Erfindung insbesondere einsetzbar ist. Die Bremsanlage 70 umfasst ein Bremsgerät mit einem pneumatischen Bremskraftverstärker 71, den Hauptzylinder 1 oder 102 mit einem Druckmittelvorratsbehälter 72, wobei Druckkammern des Hauptzylinders 1, 102 über Bremsleitungen 73, 74 mit Radbremsen 75–78 verbunden sind. Die Radbremsen 75–78 sind paarweise in sogenannten Bremskreisen I, II zusammengefasst. Bei den Bremskreisen I, II hat sich die sogenannte Diagonalaufteilung unter Zusammenfassung von diagonal gegenüberliegenden Radbremsen der Vorderachse und Hinterachse eines Fahrzeugs durchgesetzt, wobei prinzipiell auch andere Aufteilung wie beispielsweise die sogenannte Schwarz/Weiß Aufteilung unter paarweiser Kombination der Radbremsen einer Achse möglich ist.
Zur Erfassung eines fahrerseitig eingesteuerten Drucks dient ein Drucksensor 79 an der Bremsleitung 73, welche eine Druckkammer mit den Radbremsen 75, 76 von Bremskreis I verbindet. Jede Bremsleitung 73, 74 weist in Reihenschaltung elektromagnetische Trennventile 80, 81 sowie für jede Radbremse 75–78 jeweils ein Einlassventil 82–85 sowie jeweils ein Auslassventil 86–89 auf. Die beiden Radbremsen 75, 76, 77, 78 eines jeden Bremskreises I, II sind mit einer Rücklaufleitung 90, 91 verbunden, in deren Leitungsabzweige pro Radbremse 75–78 jeweils das Auslassventil 86–89 eingesetzt ist. Stromabwärts zu den Auslassventilen 86–89 befindet sich in jeder Rücklaufleitung 90, 91 ein Niederdruckspeicher 92, 93 der mit einem Eingang einer elektromotorisch angetriebenen Druckmittelfördervorrichtung 94, 95 verbunden ist, welche die beiden Bremskreise I, II speist. Zwischen einem Ausgang jeder Druckmittelfördervorrichtung 94, 95 und dem zugehörigen Bremskreis I, II besteht mittels Druckkanal 96, 97 und einem Abzweig 98, 99 eine hydraulische Verbindung, wobei die Druckerhöhung in den Radbremsen 75–78 über die Einlassventile 82–85 regelbar ist. Dadurch ist über die Druckmittelfördervorrichtungen 94, 95 Druck zwecks Fahrstabilitätseingriffen oder zum Bremsen in den Radbremsen 75–78 einsteuerbar, ohne auf einen zentralen Hochdruckspeicher wie bei elektrohydraulischen Bremsanlagen zurückgreifen zu müssen.
Um einen Wechsel zwischen ABS-Rückförderbetrieb (Förderrichtung in Richtung Hauptbremszylinder) und ASR oder ESP-Fahrdynamikregelungsbetrieb (Förderrichtung in Richtung Radbremsen) mittels der Druckmittelfördervorrichtungen 94, 95 zu ermöglichen, ist im Ansaugzweig jeder Druckmittelfördervorrichtung 94, 95 jeweils ein Umschaltventil 100, 101 integriert, welches bei aktiver Fahrdynamikregelung eine Druckmittelverbindung zwischen dem Hauptzylinder 1 und dem Eingang der Druckmittelfördervorrichtungen 94, 95 herzustellen vermag.
Bezugszeichenliste

1, 1‘: Hauptzylinder
2: Kolben
3, 3‘: Kolben
4, 4‘: Druckraum
5: Druckraum
6, 6‘: Gehäuse
7: Gehäusewandung
8: Kolbenwandung
9: Kolbenwandung
10: Dichtlippe
11: Dichtlippe
12: Dichtmanschette
13: Dichtmanschette
14, 14‘: Rückstellfeder
15, 15‘: Rückstellfeder
16: Ende
17: Ende
18: Kolbenboden
19: Kolbenboden
20, 20‘: Kragen
21: Kragen
22: Hülse
23: Hülse
24: Wandung
25: Wandung
26: Zapfen
27: Zapfen
28: Ende
29: Ende
30: Anschlag
31: Anschlag
32: Kragen
33: Kragen
34: Kolbenabschnitt
35: Magnet
36: Sensorelement
37: Scheibe
38: Scheibe
39: Träger
40: Bund
41, 41‘: Anschlag
42: Federmittel
43: Zapfen
44, 44‘, 44‘‘, 44‘‘‘: Magnetträger
45, 45‘, 45‘‘: Rastscheibe
46: Federmittel
47: Scheibe
48: Sockel
49: Zapfen
50: Ausnehmung
51, 51‘, 51‘‘: Magnet
52, 52‘: Polscheibe
53, 53‘: Polscheibe
54: Langloch
55: Tasche
56: Flanke
57: Flanke
58: Vormontagestellung
59: Endmontagestellung
60, 60‘: Wulst
61, 61‘: Wulst
62: Aussparung
63: Ausformung
63‘: Ausnehmung
64: Ausformung
64‘: Ausnehmung
65, 65‘, 65‘‘, 65‘‘‘: Auflagefläche
66: Ausformung
66‘, 66‘‘, 66‘‘‘: Ausnehmung
67: Ausformung
67‘: Ausnehmung
68: Ausnehmung
69, 69‘: Polscheibe
70: Bremsanlage
71: Bremskraftverstärker
72: Druckmittelvorratsbehälter
73: Bremsleitung
74: Bremsleitung
75: Radbremse
76: Radbremse
77: Radbremse
78: Radbremse
79: Drucksensor
80: Trennventil
81: Trennventil
82: Einlassventil
83: Einlassventil
84: Einlassventil
85: Einlassventil
86: Auslassventil
87: Auslassventil
88: Auslassventil
89: Auslassventil
90: Rücklaufleitung
91: Rücklaufleitung
92: Niederdruckspeicher
93: Niederdruckspeicher
94: Druckmittelfördervorrichtung
95: Druckmittelfördervorrichtung
96: Druckkanal
97: Druckkanal
98: Abzweig
99: Abzweig
100: Umschaltventil
101: Umschaltventil
102: Führungszapfen
103: Rastscheibenführung
104: Grundträger
105: Durchführung
106: Wulst
107: Innennut
108: Kolbenbohrung
A: Betätigungsrichtung
S: Achse
α1,2,3: Winkel der Montagepositionen 1, 2, 3

Claims

Hauptzylinder (1’) umfassend ein Gehäuse (6, 6`) mit Sensorelement (36) zur Überwachung von Position und/oder Bewegung von einem Kolben (2, 3, 3`), der in einer Kolbenbohrung (108) entlang einer Achse (S) bewegbar angeordnet ist, und wobei in der Kolbenbohrung (108) ein bewegbarer Magnet (35, 51, 51‘, 51‘‘) angeordnet ist, der mit dem Sensorelement (36) kooperiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (35, 51, 51‘, 51‘‘) in einem begrenzten kreisumfänglichen Teilbereich der Kolbenbohrung (108) wirksam ist, sowie entlang der Achse (S) und um diese unverdrehbar geführt ist, und dass zur Positionierung des Magneten (35, 51, 51‘, 51‘‘) in Relation zum Sensorelement (36) Verdrehsicherungsmittel vorgesehen sind, welche über eine Umfangskontur des Kolbens (2, 3, 3`) hinausragen und sich an einer Innenwandung des Gehäuses (6‘) abstützen.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdrehsicherungsmittel wenigstens eine Wulst (60, 60‘, 61, 61‘, 106) aufweist, welche sich an der Innenwandung einer Druckkammer (4‘) in dem Gehäuse (6‘) abstützt.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungsmittel zur Montage des Magneten (35, 51, 51‘, 51‘‘) in das Gehäuse (6‘) in einen Bereich innerhalb der Umfangskontur des Kolbens (2, 3, 3`) versetzbar sind.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst auf einer Rastscheibe (45, 45‘, 45‘‘) angeordnet ist, wobei die Rastscheibe (45, 45‘, 45‘‘) relativ zu einem Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘, 44‘‘‘) verschiebbar und in wenigstens einer Position verrastbar vorgesehen ist.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Wulst als ein elastisch federndes Element an einem Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘, 44‘‘‘) vorgesehen ist.
Hauptzylinder (1’) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (35, 51, 51‘, 51‘‘) als Teil einer Baugruppe vorgesehen ist, welche separat von dem zu überwachenden Kolben (2, 3, 3`) handhabbar in das Gehäuse (6’) montierbar ist.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass der die Baugruppe wenigstens eine Vormontagestellung (58) und wenigstens eine Endmontagestellung (59) aufweist, wobei: • die Vormontagestellung (58) für eine ungehinderte Einführung der Baugruppe in das Gehäuse (6’) vorgesehen ist und in welcher die Verdrehsicherungsmittel sich innerhalb der Umfangskontur des Kolbens (2, 3, 3`) angeordnet sind, und • die Endmontagestellung (59) nach der Einführung der Baugruppe in das Gehäuse (6’) einnehmbar ist und bei welcher die Verdrehsicherungsmittel außerhalb der radialen Umfangskontur des Kolbens (2, 3, 3`) angeordnet sind.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (35, 51, 51‘, 51‘‘) in einem Querschnitt Segmentförmig oder T-förmig gestaltet und in einer Tasche (55) in einem Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘, 44‘‘‘) angeordnet ist.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Tasche (55) Mittel aufweist, welche einer Verschiebung des Magneten (35, 51, 51‘, 51‘‘) in eine radiale Richtung verhindern.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch trapezförmige Ausprägung von seitlichen Flanken (56, 57) der Tasche (55) gebildet werden, welche mit einer Kontur des Querschnitts des Magneten (35, 51, 51‘, 51‘‘) zusammenwirken.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘) gegen eine Rastscheibe (45, 45‘, 45‘‘) elastisch verspannbar ist und die Rastscheibe (45, 45‘, 45‘‘) gegenüber dem Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘) verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar ist, wenn der Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘) gegen die Rastscheibe (45, 45‘, 45‘‘) elastisch verspannt ist.
Hauptzylinder (1’) nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘) gegen die Rastscheibe (45, 45‘, 45‘‘) in wenigstens zwei verschiedenen relativen Montagepositionen elastisch verspannbar ist und die Rastscheibe (45, 45‘, 45‘‘) in Relation zu dem Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘) verschiebbar und unverdrehbar angeordnet ist, wenn der Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘) in einer Montageposition gegen die Rastscheibe (45, 45‘, 45‘‘) elastisch verspannt ist.
Verfahren zur Montage und Positionierung eines bewegbaren Magneten (35, 51, 51‘, 51‘‘) in einem Hauptzylinder (1') mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass folgende Prozessschritte vorgesehen sind: • Positionierung des Magneten (35, 51, 51‘, 51‘‘) in einer Tasche (55) in einem Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘), • Komplettierung einer Baugruppe, wobei die Baugruppe den Magnetträger (44, 44‘, 44‘‘) mit dem Magneten (35, 51, 51‘, 51‘‘) enthält und Verdrehsicherungsmittel aufweist, welche eine Verdrehung von dem Magneten (35, 51, 51‘, 51‘‘) um die Achse (S) verhindern, • Versetzen der Baugruppe in eine Vormontagestellung 58, welche für eine ungehinderte Einführung der Baugruppe in das Gehäuse (6’) vorgesehen ist und in welcher die Verdrehsicherungsmittel innerhalb der radialen Umfangskontur des Kolbens (2, 3, 3`) angeordnet sind, • Einführen der Baugruppe in das Gehäuse (6’), • Versetzen der Baugruppe in eine Endmontagestellung 59, indem Verdrehsicherungsmittel außerhalb der radialen Umfangskontur des Kolbens (2, 3, 3`) gebracht werden.