DE102021207762A1

DE102021207762A1 - Bremsgerät mit einem Flüssigkeitsbehälter

Info

Publication number: DE102021207762A1
Application number: DE102021207762.5A
Authority: DE
Inventors: Joseph Dolmaya; Mike Hirsemann; Martin Schott; Rüdiger Briesewitz; Marco Müller
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2023-01-26
Also published as: EP4373718A1; CN117751060A; KR20240021892A; WO2023001337A1

Abstract

Bremsgerät (100) für eine hydraulische Bremsanlage eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Flüssigkeitsbehälter (1) zur Versorgung des Bremsgeräts (100) mit einem hydraulischen Druckmittel, wobei das Bremsgerät (100) ein Gehäuse (2) mit wenigstens einem Aufnahmesitz (15) zur Aufnahme eines am Flüssigkeitsbehälter (1) ausgebildeten Anschlussstutzens (14) aufweist und wenigstens eine formschlüssig wirkende Befestigungsstelle (3) zur Lagesicherung des Flüssigkeitsbehälters (1) relativ zum Gehäuse (2) vorgesehen ist, wobei die Befestigungsstelle (3) wenigstens eine am Flüssigkeitsbehälter (1) ausgebildete Behälterschnittstelle (6) und wenigstens eine außerhalb des Flüssigkeitsbehälters(1) befindliche Gegenschnittstelle (7) umfasst. Um eine verbesserte Befestigungsstelle (3) zu gestalten, welche belastungsreduziert positioniert und mit besonders kompakten und hochintegrierten hydraulischen Aggregaten verwendet werden kann wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Gegenschnittstelle (7) an einer gesonderten Montagekomponente (4) angeordnet ist, welche mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft Bremsgerät für eine hydraulische Bremsanlage eines Fahrzeugs mit einem Flüssigkeitsbehälter.
Zur Druckmittelversorgung von hydraulischen Aggregaten in Fahrzeugen, wie beispielsweise Bremsgeräten für hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen, werden Flüssigkeitsbehälter verwendet. Solche Flüssigkeitsbehälters werden meistens am Gehäuse des Aggregats mittels eines oder mehreren Anschlussstutzen angeschlossen, welche mittels elastischen Dichtelementen in entsprechenden Aufnahmesitzen geklemmt werden. Solche kraftschlüssige Klemmverbindung kann die im Betrieb und insbesondere bei der erstmaligen Druckbefüllung entstehenden Kräfte nicht ausreichend sicher aufnehmen. Daher es bekannt und eine gängige Praxis, den Flüssigkeitsbehälter zusätzlich an einer gesonderten Befestigungsstelle mit dem Gehäuse des Aggregats kraftschlüssig zu verbinden.
Beispielsweise ist DE 102017215833 A1 ist eine solche Befestigungseinrichtung zur Fixierung eines Flüssigkeitsbehälters an einem Hauptbremszylinder bekannt. Zur Fixierung wird ein Sicherungsstift durch eine unmittelbar im Gehäuse des Hauptzylinders ausgebildete Durchgangsöffnung und zwei diese Durchgangsöffnung flankierenden Befestigungsansätze des Flüssigkeitsbehälters quer zur Montagerichtung des Flüssigkeitsbehälters durchgesteckt und fixiert. Die Durchgangsöffnung wird dabei üblicherweise in Längsrichtung zwischen zwei Aufnahmesitzen positioniert.
Moderne Hauptbremszylinder werden zunehmend kompakter gebaut, zudem ist man bestrebt, diese möglichst wenig aus der Spritwand in den Motorraum hinausragen zu lassen. Es führt dazu, dass Füllstutzen des Flüssigkeitsbehälters relativ zu den Anschlussstutzen zwecks besserer Erreichbarkeit in Längsrichtung weit nach vorne versetzt werden. Daraus resultiert eine große Hebelwirkung, wodurch die Befestigungsstellen und insbesondere die zugeordneten Schnittstellen am Flüssigkeitsbehälter bei Krafteinwirkung am Füllstutzen besonders hoch belastet werden.
Darüber hinaus werden zunehmend hochintegrierte Bremsgeräte verwendet, welche neben einer reinen Druckerzeugung auch Druckmodulation und weitere Funktionen erfüllen. Gehäusen von derartigen Bremsgeräten sind als ein Hydraulikblock gestaltet, dessen Innere mit einer Vielzahl von Hydraulikkanälen, Anschlüssen, Ventilen und Sensoren und Anschlüssen dicht belegt ist. Bei einem solchen Hydraulikblock ist es oft sehr schwierig bis unmöglich eine günstige Position für formschlüssige Befestigungsstelle des Flüssigkeitsbehälters zu integrieren.
Es stellt sich somit eine Aufgabe, eine verbesserte Lösung für die Befestigung eines Flüssigkeitsbehälters vorzuschlagen, welche mit besonders kompakten und hochintegrierten hydraulischen Aggregaten verwendet werden kann, wobei die Belastung der Befestigungsstelle möglichst reduziert werden soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch mit der Merkmalskombination nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Unteransprüche geben weitere vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung an.
Die Erfindung sieht vor, dass eine Gegenschnittstelle der Befestigungsstelle an einer gesonderten Montagekomponente angeordnet ist, welche mit dem Gehäuse verbunden ist. Dadurch kann die Position für die Befestigungsstelle unabhängig vom Innenaufbau des Gehäuses kräfteoptimiert und belastungsreduziert gewählt werden.
Für einen effektiven Aufbau und effiziente Herstellbarkeit des Bremsgeräts kann die Montagekomponente zur Montage des Bremsgeräts am Fahrzeug vorgesehen sein.
Eine weiter optimierte Auslegung der Befestigungsstelle können der Füllstutzen und die Behälterschnittstelle entlang einer quer zur Steckrichtung des Anschlussstutzens ausgerichteten Längsachse im Wesentlichen an gegenüberliegenden Enden des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sein, wodurch die Belastung Befestigungsstelle durch ein optimales Hebelverhältnis reduziert wird.
Für eine schnelle, sichere und effiziente Verriegelung kann die Befestigungsstelle bevorzugt mittels eines in Querrichtung durch die Gegenschnittstelle steckbaren Sicherungselements gesichert werden, welches in einer verriegelten Stellung in einem an der Behälterschnittstelle ausgebildeten Rastsitz verrastet wird, wobei das Verrasten im Rastsitz bevorzugt reversibel lösbar eingerichtet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Rastsitz zur Aufnahme eines in der verriegelten Stellung räumlich entlang der Querachse ausgerichteten Rastabschnitts des Sicherungselements eingerichtet werden, wobei der Rastsitz für eine einfache gradlinige Steckmontage besonders bevorzugt fluchtend mit der Gegenschnittstelle ausgebildet sein kann.
Gemäß einer anderen besonders kompakten Ausführungsform kann der Rastsitz auch zur Aufnahme eines in der verriegelten Stellung räumlich entlang der Längsachse ausgerichteten Rastabschnitts des Sicherungselements eingerichtet sein, was insbesondere bei einem seitlich der Befestigungsstelle knapp bemessenen Bauraum von Vorteil ist.
Gemäß mehreren weiteren, besonders robusten Ausführungsformen, kann die Befestigungsstelle ebenso mittels eines als eine Schraube ausgebildeten Sicherungselements gesichert werden, welches mit einem in der Gegenschnittstelle angeordneten Gewinde zusammenwirkt.
Ein besonderer effektiver Aufbau lässt sich erfindungsgemäß realisieren, wenn die Montagekomponente als ein Flanschelement ausgebildet wird, welches mechanisch mit dem Gehäuse verbunden ist und wenigstens eine Montageschnittstelle für eine Schraubverbindung zur Befestigung am Fahrzeug umfasst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Nachstehend zeigten:

1 eine stark vereinfachte und nicht maßstäbliche Darstellung vom Aufbau des Bremsgeräts und seiner Anordnung im Fahrzeug.
2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Befestigungseinrichtung mit einem Querstift zwei räumlichen Ansichten (a, b).
3 eine vereinfachte Querschnittsdarstellung der Befestigungseinrichtung gemäß 1.
4 räumliche Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung mit einem Winkelstift in einer Vormontageposition (a) und einer verriegelten Endposition (b).
5 räumliche Ansichten eines dritten Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung mit einem U-Stift in einer Vormontageposition (a) und einer verriegelten Endposition (b).
6 räumliche Ansichten von drei weiteren Ausführungsbeispielen der Befestigungseinrichtung mit einer Schraubverbindung mit unterschiedlich ausgerichteten Schrauben (a, b, c).

Fig.1
1 zeigt stark vereinfacht und nicht maßstabsgetreu eine Prinzipdarstellung eines im Fahrzeug montierten erfindungsgemäßen Bremsgeräts 100 für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage.
Das dargestellte Bremsgerät 100 wird von einem Fahrer über ein mechanisches Betätigungsglied 11 direkt betätigt. Dadurch sind jedoch Optionen für Positionierung des Bremsgeräts 100 im Motorraum auf eine vorgegebene Stelle ein einer Spritzwand 17 beschränkt.
Das dargestellte Bremsgerät 100 verfügt über ein quaderförmiges, als ein Ventilblock ausgebildetes Gehäuse 2. Entlang einer Hochachse H gesehen ist an dem Gehäuse 2 ein Flüssigkeitsbehälters 1 positioniert, welche zur Versorgung des Bremsgerät 100 mit einem hydraulischen Druckmittel dient. Hierfür sind an dem Flüssigkeitsbehälters 1 zwei Anschlussstutzen 14,14' angeformt. Die Anschlussstutzen 14,14' werden in entsprechende Aufnahmesitze 15,15' im Gehäuse 2 entlang einer Hochachse H gesteckt und darin mittels elastischen Dichtelementen 12,12' abgedichtet und eingeklemmt.
Aufgrund eines bei modernen Fahrzeugen üblichen flachen Neigungswinkels der Frontscheibe befindet sich oberhalb des Montageortes des Bremsgerät 100 ein ausgeprägter Überhang, welche das Befüllen des Flüssigkeitsbehälters 1 behindert.
Ein zu Befüllung des Flüssigkeitsbehälters 1 vorgesehener Füllstutzen 5 muss daher vergleichsweise weit in Längsrichtung L versetzt angeordnet werden.
Die Erstbefüllung der Bremsanlage im Fahrzeugwerk erfolgt meistens mithilfe einer speziellen Befüllanlage als sogenannte Druckbefüllung. Hierbei wird auf dem Füllstutzen eine besondere, hier nicht dargestellte Kupplung abdichtend angesetzt, woraufhin im Bremssystem ein Unterdruck erzeugt wird und das hydraulische Druckmittel bzw. Bremsflüssigkeit schlagartig über den Füllstutzen 5 angesaugt wird. Insbesondere beim Anlegen der Kupplung wirkt auf den Flüssigkeitsbehälter 1 eine vergleichsweise hohe Kraft Fb, welche entgegen der Hochachse H gerichtet ist. Aufgrund der weit nach vorne vorgerückter Lage des Füllstutzen 5 entsteht dabei eine große Hebelwirkung und ein vergleichsweise großes Drehmoment M um die Querachse Q. Dadurch könnten die Anschlussstutzen 12,12' aus ihren Aufnahmesitzen 15,15' herausspringen.
Um dies effektiv zu verhindern ist an dem Bremsgerät 100 eine formschlüssig wirkende Befestigungsstelle 3 vorgesehen. Um die Belastung an der Befestigungsstelle 3 gering zu halten ist diese in Bezug zum Füllstutzen 5 an einem in Längsrichtung L gegenüberliegenden Ende des Flüssigkeitsbehälters 1 angeordnet, denn dort ist die in Richtung Hochachse H wirkende, resultierende Kraft Fr aufgrund des günstigen Hebelverhältnisses am geringsten.
Die Befestigungsstelle 3 umfasst eine am Flüssigkeitsbehälter 1 ausgebildete Behälterschnittstelle 6, welche einer korrespondierenden Gegenschnittstelle 7 außerhalb des Flüssigkeitsbehälters 1 zugeordnet ist. Die beiden Schnittstellen 6,7 werden über ein gesondertes stiftförmiges, quer zur Steckrichtung des Flüssigkeitsbehälters bzw. Hochachse H gestecktes Sicherungselement 9 verbunden, wodurch ein sicher Formschluss entsteht und das Aushebeln von Anschlussstutzen 14,14' verhindert wird.
Um das Gehäuse 2 möglichst leicht, kompakt und zugleich effizient kostengünstig herstellen zu können, ist der Flansch zu Montage des Bremsgeräts 100 an der Spritzwand 17 als eine gesonderte, separate Montagekomponente 4 gestaltet. Die Montagekomponente 4 verfügt über entsprechende Montageschnittstellen 13,13' Montage des Bremsgeräts 100 an der Spritzwand 17 und ist zugleich mittels Verbindungselementen 19,19' mechanisch mit dem Gehäuse 2 verbunden. Die Montageschnittstellen 13,13' sind in der gezeigten Ausführung beispielhaft als übliche Schraubenbolzen vorgesehen, welche in die Montagekomponente 4 verdrehgesichert eingesetzt sind.
Die Gegenschnittstelle 7 der Befestigungsstelle 3 ist dabei an der Montagekomponente 4 ausgebildet, sodass der Flüssigkeitsbehälters 1 gleichzeitig an dem Gehäuse 2 und an der Montagekomponente 4 befestigt ist.
In der gezeigten Ausführungsform verfügt das Bremsgerät 100 über eine zusätzliche, zweite Befestigungsstelle 18. Diese ist als eine einfache Schraubverbindung am füllstutzenseitigen Ende des Gehäuses 2 positioniert und im Wesentlichen zur Aufnahme von Vibrationen sowie auf den Flüssigkeitsbehälters 1 nach oben wirkenden Kräften vorgesehen. Derartige Kräfte können beispielsweise im Fahrbetrieb auf unebenen Fahrbahnen entstehen.
Es muss erwähnt werden, dass eine Spritzwand 17 in einem Kraftfahrzeug oft leicht geneigt zu der Hochachse H des Fahrzeugs ausgerichtet ist, wodurch die Längsachse L, die Hochachse H und die Querachse Q des Flüssigkeitsbehälters 1 in der Praxis möglicherweise nicht exakt, jedoch zumindest annährend den Längs-, Hoch- und Querachse des Fahrzeugs entsprechen.
Abweichende Achszuordnungen bleiben innerhalb der Erfindung jedoch zulässig.
Fig.2
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer bevorzugten Ausführung der Befestigungseinrichtung 3 in zwei räumlichen Ansichten.
Die Behälterschnittstellen 6,6' sind an Befestigungslasche 20,20` am Flüssigkeitsbehälter 1 angeordnet, wogegen die Gegenschnittstellen 7,7` an rippenförmigen Vorsprüngen 21,21' der Montagekomponente 4 positioniert sind. Ein stiftförmiges Sicherungselement 9 ist in Querrichtung durch korrespondierenden Durchgangsöffnungen von Behälterschnittstellen 6,6` und Gegenschnittstellen 7,7` durchgesteckt und gegen Herausfallen gesichert.
Fig.3
3 zeigt im Querschnitt die Befestigungsstelle 3 gemäß Ausführung nach 2. An den Behälterschnittstellen 6,6' ist fluchtend mit den Gegenschnittstellen 7, 7` jeweils ein Rastsitz 8,8`, angeordnet. Das stiftförmige Sicherungselement 9 weist an einem Ende einen Rastabschnitt 10 auf, welcher zum Verrasten in dem Rastsitz 8 oder 8' eingerichtet ist. Bei der dargestellten Ausführung ist der Rastabschnitt 10 als eine halbkugelige Verdickung des Sicherungselements 9 gestaltet, welche durch mehrere elastische Federlaschen des Rastsitzes 8 umgriffen wird. Das Sicherungselement 9 wird dadurch in der hier dargestellten verriegelten Stellung sicher festgehalten, kann allerdings durch einen entsprechenden Kraftaufwand beschädigungsfrei und somit voll reversibel herausgezogen werden.
Des Weiteren kann das Sicherungselement 9 wegen dem symmetrischen Aufbau der dargestellten bevorzugten Ausführung Befestigungsstelle 3 von beiden Seiten gesteckt werden, wodurch beispielsweise für Rechtslenker- und Linkslenkerfahrzeuge dieselben Komponenten verwendet werden können.
Fig.4
4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Befestigungsstelle 3. Die Gegenschnittstelle 7 ist als eine parallel zur Querachse Q ausgerichtete Durchgangsöffnung in einem Vorsprung 21 an der Montagekomponente 4 gestaltet. Das Sicherungselement 9 ist L-förmig gestaltet. Zum Fixieren des Flüssigkeitsbehälters 1 wird das Sicherungselement 9 entlang der Querachse Q in die Gegenschnittstelle 7 eingeführt und um die Querachse Q in Richtung Flüssigkeitsbehälters 1 verdreht. Der Rastabschnitt 10 wird dabei in einen langgezogenen, muldenförmig ausgebildeten, entlang der Längsachse L ausgerichteten Rastsitz 8 der Behälterschnittstelle 6 eingeklipst bzw. verarztet des.
Fig.5
5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Befestigungsstelle 3. Das Sicherungselement 9 ist hier u-förmig gestaltet. Der Rastsitz 8 an der Behälterschnittstelle 6 ist vergleichbar mit der Ausführung nach 4 langgezogen muldenförmig ausgebildet, jedoch parallel zu der Steckrichtung bzw. Querachse Q ausgerichtet. Wie bei der Ausführung nach 4 wird das Sicherungselement in Querrichtung in die Gegenschnittstelle 7 gesteckt, in Richtung Flüssigkeitsbehälters 1 gedreht und mit dem Rastabschnitt 10 in dem Rastsitz 8 verrastet. Um ein Herausfallen des Sicherungselements 9 sicher zu verhindern ist an der Behälterschnittstelle 6 eine Anschlagfläche 16 angeformt, welche das Herausrutschen des Sicherungselements 9 entgegen seiner Steckrichtung in der verriegelten Stellung verhindert.
Fig.6
6 zeigt drei andere Ausführungsformen der Befestigungsstelle 3. Im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Ausführungen ist das Sicherungselement 9 als eine Schraube vorgesehen, welche in eine in der Gegenschnittstelle 7 ausgebildete, hier nicht explizit dargestellte, Gewindebohrung eingeschraubt wird.
Wie aus den Ansichten 6a, 6b und 6c zu entnehmen ist, kann das Sicherungselement 9 innerhalb der Erfindung entlang aller Raumachsen ausgerichtet sein.
Bezugszeichenliste

1: Flüssigkeitsbehälter
2: Gehäuse
3: Befestigungsstelle
4: Montagekomponente
5: Füllstutzen
6: Behälterschnittstelle
7: Gegenschnittstelle
8: Rastsitz
9: Sicherungselement
10: Rastabschnitt
11: Betätigungsglied
12: Dichtelement
13: Montageschnittstelle
14: Anschlussstutzen
15: Aufnahmesitz
16: Anschlagfläche
17: Spritzwand
18: Befestigungsstelle
19: Verbindungselement
20: Befestigungslasche
21: Vorsprung
100: Bremsgerät
M: Drehmoment
B: Betätigungsrichtung
Fb: Kraft bei Druckbefüllung
Fr: Resultierende Kraft
H: Hochachse
L: Längsachse
Q: Querachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017215833 A1 [0003]

Claims

Bremsgerät (100) für eine hydraulische Bremsanlage eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Flüssigkeitsbehälter (1) zur Versorgung des Bremsgeräts (100) mit einem hydraulischen Druckmittel, wobei das Bremsgerät (100) ein Gehäuse (2) mit wenigstens einem Aufnahmesitz (15) zur Aufnahme eines am Flüssigkeitsbehälter (1) ausgebildeten Anschlussstutzens (14) aufweist und wenigstens eine formschlüssig wirkende Befestigungsstelle (3) zur Lagesicherung des Flüssigkeitsbehälters (1) relativ zum Gehäuse (2) vorgesehen ist, wobei die Befestigungsstelle (3) wenigstens eine am Flüssigkeitsbehälter (1) ausgebildete Behälterschnittstelle (6) und wenigstens eine außerhalb des Flüssigkeitsbehälters(1) befindliche Gegenschnittstelle (7) umfasst dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenschnittstelle (7) an einer gesonderten Montagekomponente (4) angeordnet ist, welche mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
Bremsgerät (100) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Montagekomponente (4) zur Montage des Bremsgeräts (100) am Fahrzeug vorgesehen ist.
Bremsgerät (100) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbehälter (1) einen Füllstutzen (5) zum Befüllen des Flüssigkeitsbehälters (1) mit dem hydraulischen Druckmittel aufweist, wobei der Füllstutzen (5) und die Behälterschnittstelle (6) entlang einer quer zur Steckrichtung des Anschlussstutzens (14) ausgerichteten Längsachse (L) im Wesentlichen an gegenüberliegenden Enden des Flüssigkeitsbehälters (1) angeordnet sind.
Bremsgerät (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsstelle (3) mittels eines in Querrichtung durch die Gegenschnittstelle (7) steckbaren Sicherungselements (9) gesichert ist, welches in einer verriegelten Stellung in einem an der Behälterschnittstelle (6) ausgebildeten Rastsitz (8) verrastet ist.
Bremsgerät (100)) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Verrasten im Rastsitz (8) reversibel lösbar eingerichtet ist.
Bremsgerät (100) nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Rastsitz (8) zur Aufnahme eines in der verriegelten Stellung räumlich entlang der Querachse (Q) ausgerichteten Rastabschnitts (10) des Sicherungselements (9) eingerichtet ist.
Bremsgerät (100) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Rastsitz (8) fluchtend mit der Gegenschnittstelle (7) ausgebildet ist
Bremsgerät (100) nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Rastsitz (8) zur Aufnahme eines in der verriegelten Stellung räumlich entlang der Längsachse (L) ausgerichteten Rastabschnitts (10) des Sicherungselements (9) eingerichtet ist.
Bremsgerät (100) wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsstelle (3) mittels eines als eine Schraube ausgebildeten Sicherungselements (9) gesichert ist, welches mit einem in der Gegenschnittstelle (7) angeordneten Gewinde zusammenwirkt.
Bremsgerät (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Montagekomponente (4) ein Flanschelement ist, welches mechanisch mit dem Gehäuse (2) verbunden ist und wenigstens eine Montageschnittstelle (13) für eine Schraubverbindung zur Befestigung am Fahrzeug umfasst.