DE102015202118A1

DE102015202118A1 - Anordnung zur Verdrehsicherung eines Kolbens in einer Kolbenführung

Info

Publication number: DE102015202118A1
Application number: DE102015202118.1A
Authority: DE
Inventors: Stephan Roeger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2016-08-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (10) zur Verdrehsicherung eines Kolbens (3) in einer Kolbenführung (5) mit einem am Kolben (3) angeordneten Sicherungselement (14) und einer an der Kolbenführung (5) angeordneten Sicherungskontur (12). Erfindungsgemäß ist das Sicherungselement (14) beweglich am Kolben (3) gelagert, wobei das Sicherungselement (14) im Einführzustand in einer Aufnahme (18.1) des Kolbens (3) versenkt ist und im Verriegelungszustand zumindest teilweise aus der Aufnahme (18.1) in die Sicherungskontur (12) ragt und eine Drehbewegung des Kolbens (3) blockiert.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Verdrehsicherung eines Kolbens in einer Kolbenführung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Bei modernen Bremssystemen ist es erforderlich, den Fahrerwunsch so genau wie möglich zu messen. Eine gute Möglichkeit und bewährte Vorgehensweise ist die Messung der Bewegung des Eingangskolbens mittels magnetischer Verfahren. Hierzu wird ein Magnet auf dem Kolben befestigt und der magnetische Winkel mit einem entsprechenden Sensor gemessen. Der magnetische Winkel ändert sich über den Weg. Bei bekannten Systemen werden Ringmagnete verwendet. Diese weisen jedoch einen Winkelfehler auf, welcher bei Drehung des Kolbens als zusätzliche Toleranz mit in die Bewertung eingeht. Des Weiteren ist die Herstellung solcher Magnete auf Grund ihrer Geometrie und Größe sehr teuer, Um den Toleranzen und der Geometrie auszuweichen wird der Magnet bzw. der Kolben, auf welchem der Magnet befestigt ist, gegen ein Verdrehen gesichert. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen zur Verdrehsicherung eines Kolbens in einer Kolbenführung wird ein Nut-Feder Prinzip eingesetzt, welches fest angebunden ist, Dies hat zur Folge, dass im Bereich der Verdrehsicherung die Kolbenführung nicht abgedichtet werden kann, da die Ausformung der Nut bzw. der Feder durchgängig sein muss.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Verdrehsicherung eines Kolbens in einer Kolbenführung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Verdrehsicherung des Kolbens erst nach Überwinden der Dichtungen im System aktiviert wird. Bis zum Erreichen dieser Position ist das Sicherungselement in einer Aufnahme des Kolbens versenkt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Anordnung zur Verdrehsicherung eines Kolbens in einer Kolbenführung mit einem am Kolben angeordneten Sicherungselement und einer an der Kolbenführung angeordneten Sicherungskontur zur Verfügung. Erfindungsgemäß ist das Sicherungselement beweglich am Kolben gelagert, wobei das Sicherungselement im Einführzustand in einer Aufnahme des Kolbens versenkt ist und im Verriegelungszustand zumindest teilweise aus der Aufnahme in die Sicherungskontur ragt und eine Drehbewegung des Kolbens blockiert.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Anordnung zur Verdrehsicherung eines Kolbens in einer Kolbenführung möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Sicherungskontur nach innen versetzt in Bezug auf eine Einführöffnung angeordnet werden kann. Die Sicherungskontur kann in Einführrichtung nach einer ersten Dichtung angeordnet werden. Vorzugsweise kann die Sicherungskontur zwischen zwei Dichtungen angeordnet werden. Dadurch kann ein in die Kolbenführung eingeführter Kolben in vorteilhafter Weise in Einführrichtung vor und nach der Sicherungskontur gegen die Kolbenführung abgedichtet werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung kann ein Abstand der Aufnahme zur einführbaren ersten Stirnfläche des Kolbens an einen Abstand der Sicherungskontur zur Einführöffnung angepasst werden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Funktionsweise der Verdrehsicherung sichergestellt werden.
Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn die Aufnahme als senkrecht zur Längsachse des Kolbens verlaufendes Sackloch ausgeführt ist. Die Aufnahme kann über eine parallel zur Längsachse des Kolbens verlaufende Führungsbohrung mit einer zweiten Stirnfläche des Kolbens verbunden werden.
Hierbei kann ein stiftförmiges Betätigungselement axialbeweglich in der Führungsbohrung gelagert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung kann das stiftförmige Betätigungselement im Verriegelungszustand bis zum Anschlag in die Führungsbohrung eingeführt werden und das Sicherungselement zumindest teilweise aus der Aufnahme des Kolbens drücken. Im Verriegelungszustand kann das stiftförmige Betätigungselement durch ein Verriegelungselement in der Führungsbohrung fixieren. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Zurückfallen des Sicherungselements in die Aufnahme im Verriegelungszustand verhindert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung kann das Sicherungselement als Kugel ausgeführt werden. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Realisierung des Sicherungselements.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Verdrehsicherung eines Kolbens in einer Kolbenführung werden vorzugsweise an Eingangskolben von Fahrzeugbremssystemen eingesetzt, über welche ein Fahrerbremswunsch ermittelt und ausgewertet werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Verdrehsicherung eines Kolbens in einer Kolbenführung.
Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung 10 zur Verdrehsicherung eines Kolbens 3 in einer Kolbenführung 5 ein am Kolben 3 angeordnetes Sicherungselement 14 und eine an der Kolbenführung 5 angeordnete Sicherungskontur 12. Erfindungsgemäß ist das Sicherungselement 14 beweglich am Kolben 3 gelagert. Hierbei ist das Sicherungselement 14 im Einführzustand in einer Aufnahme 18.1 des Kolbens 3 versenkt und ragt im Verriegelungszustand zumindest teilweise aus der Aufnahme 18.1 in die Sicherungskontur 12 und blockiert eine Drehbewegung des Kolbens 3.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung 10 zur Verdrehsicherung eines Kolbens 3 in einer Kolbenführung werden beispielsweise an Eingangskolben von Fahrzeugbremssystemen eingesetzt, über welche ein Fahrerbremswunsch ermittelt und ausgewertet werden kann. Hierzu ist der Kolben 3 mit einem Bremspedal gekoppelt und in einer in einem Gehäuse 1 eines Bremskraftverstärkers angeordneten Kolbenführung 5 geführt.
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist die Sicherungskontur 12 im dargestellten Ausführungsbeispiel als in Bezug auf eine Einführöffnung 5.1 nach innen versetzte einseitige Vergrößerung der Kolbenführung 5 ausgeführt. Die die Sicherungskontur 12 ist in Einführrichtung R nach einer ersten Dichtung 7 angeordnet. Die Länge der Sicherungskontur 12 ist so gewählt, dass die Sicherungskontur 12 zwischen zwei Dichtungen 7, 9 angeordnet ist. Dadurch kann ein in die Kolbenführung 5 eingeführter Kolben 3 in vorteilhafter Weise in Einführrichtung vor und nach der Sicherungskontur 12 gegen die Kolbenführung 5 abgedichtet werden. Zur Realisierung der Funktionssicherheit ist ein Abstand der Aufnahme 18.1 zur einführbaren ersten Stirnfläche 3.1 des Kolbens 3 an einen Abstand der Sicherungskontur 12 zur Einführöffnung 5.1 angepasst.
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist die Aufnahme 18.1 im dargestellten Ausführungsbeispiel als senkrecht zur Längsachse LA des Kolbens 3 verlaufendes Sackloch ausgeführt. Das das Sicherungselement 14 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Kugel ausgeführt und ist im Einführzustand vollständig von der als Sackloch ausgeführten Aufnahme 18.1 aufgenommen, so dass das Sicherungselement 4 nicht über die Mantelfläche des Kolbens 3 übersteht.
Zur Betätigung des Sicherungselements 14 und zur Überführung der erfindungsgemäßen Anordnung 10 zur Verdrehsicherung eines Kolbens 3 in einer Kolbenführung 5 vom Einführzustand in den Verriegelungszustand, ist die Aufnahme 18.1 im Kolben 3 über eine parallel zur Längsachse LA des Kolbens 3 verlaufende Führungsbohrung 18.2 mit einer zweiten Stirnfläche 3.2 des Kolbens 3 verbunden. In der Führungsbohrung 18.2 ist ein stiftförmiges Betätigungselement 16 axialbeweglich gelagert. Das stiftförmige Betätigungselement 16 wird bis zum Anschlag in die Führungsbohrung 18.2 eingeführt und drückt das Sicherungselement 14 im Verriegelungszustand zumindest teilweise aus der Aufnahme 18.1 des Kolbens 3, so dass das Sicherungselement 14 zumindest teilweise in die Sicherungskontur 12 der Kolbenführung 5 ragt und eine Drehbewegung des eingeführten Kolbens 3 blockiert.
Zusätzlich ist das stiftförmige Betätigungselement 16 im dargestellten Ausführungsbeispiel im Verriegelungszustand durch ein Verriegelungselement 16.1 in der Führungsbohrung 18.2 fixiert. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Zurückfallen des als Kugel ausgeführten Sicherungselements 14 verhindert werden. Die Führungsbohrung 18.2 kann beispielsweise mit Hilfe einer Verstemmung einer weiteren Kugel verschlossen werden, welche das Verriegelungselement 16.1 ausbildet. Das Verriegelungselement 16.1 kann auch fest mit dem stiftförmigen Betätigungselement 16 verbunden werden.
Um die Dichtungen 7, 9 im System zu überwinden und innerhalb derer eine Verdrehsicherung zu installieren, wird in den Kolben 3 das Sicherungselement 14 einlassen, welches beim Einführen des Kolbens 3 in die Kolbenführung 5 des Gehäuses 1 im Kolben 3 versenkt ist. Sobald die Position erreicht ist, an welcher sich die beispielsweise als Nut ausgeführte Sicherungskontur 12 befindet, wird in die Führungsbohrung 18.2 im Kolben 3, welche bis zum Sicherungselement 14 hineinreicht, das stiftförmige Betätigungselement 16 eingeführt, welcher das Sicherungselement 14 dann aus dem Kolben 3 heraus in die Sicherungskontur 12 drückt und eine Drehbewegung des eingeführten Kolbens 3 verhindert.

Claims

Anordnung (10) zur Verdrehsicherung eines Kolbens (3) in einer Kolbenführung (5) mit einem am Kolben (3) angeordneten Sicherungselement (14) und einer an der Kolbenführung (5) angeordneten Sicherungskontur (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) beweglich am Kolben (3) gelagert ist, wobei das Sicherungselement (14) im Einführzustand in einer Aufnahme (18.1) des Kolbens (3) versenkt ist und im Verriegelungszustand zumindest teilweise aus der Aufnahme (18.1) in die Sicherungskontur (12) ragt und eine Drehbewegung des Kolbens (3) blockiert.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskontur (12) nach innen versetzt in Bezug auf eine Einführöffnung (5.1) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskontur (12) in Einführrichtung (R) nach einer ersten Dichtung (7) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskontur (12) zwischen zwei Dichtungen (7, 9) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand der Aufnahme (18.1) zur einführbaren ersten Stirnfläche (3.1) des Kolbens (3) an einen Abstand der Sicherungskontur (12) zur Einführöffnung (5.1) angepasst ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (18.1) als senkrecht zur Längsachse (LA) des Kolbens (3) verlaufendes Sackloch ausgeführt ist.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (18.1) über eine parallel zur Längsachse (LA) des Kolbens (3) verlaufende Führungsbohrung (18.2) mit einer zweiten Stirnfläche (3.2) des Kolbens (3) verbunden ist, wobei ein stiftförmiges Betätigungselement (16) axialbeweglich in der Führungsbohrung (18.2) gelagert ist.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das stiftförmige Betätigungselement (16) im Verriegelungszustand bis zum Anschlag in die Führungsbohrung (18.2) eingeführt ist und das Sicherungselement (14) zumindest teilweise aus der Aufnahme (18.1) des Kolbens (3) drückt.
Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das stiftförmige Betätigungselement (16) im Verriegelungszustand durch ein Verriegelungselement (16.1) in der Führungsbohrung (18.2) fixierbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) als Kugel ausgeführt ist.