DE102022204267A1 - Insert for a brake fluid expansion tank and brake fluid expansion tank with this insert - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Einsatz (1) für einen Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter (23), ausgebildet als zylindrische Hülse (3), die innenseitig zwei in Richtung der Zylinderachse beabstandete Böden (5, 7) hat, jeder der zwei Böden (5, 7) mindestens ein Durchgangsloch (9, 11) besitzt und bei der in Richtung der oder parallel zur Zylinderachse (Z) gesehen kein Durchgangsloch (9) des ersten Bodens (5) mit einem Durchgangsloch (11) des zweiten Bodens (7) fluchtet.The invention relates to an insert (1) for a brake fluid expansion tank (23), designed as a cylindrical sleeve (3), which has two bases (5, 7) on the inside spaced apart in the direction of the cylinder axis, each of the two bases (5, 7) having at least one Has a through hole (9, 11) and in which no through hole (9) of the first base (5) is aligned with a through hole (11) of the second base (7) when viewed in the direction of or parallel to the cylinder axis (Z).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Einsatz für einen Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremse. Dieser Einsatz kommt insbesondere im Einfüllstutzen des Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälters zum Einsatz.The invention relates to an insert for a brake fluid expansion tank for a hydraulic motor vehicle brake. This insert is used in particular in the filler neck of the brake fluid expansion tank.
Hydraulische Fahrzeugbremsen für Kraftfahrzeuge besitzen typischerweise einen Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter, nachfolgend auch Ausgleichsbehälter genannt. Dieser dient dazu, eine temperaturbedingte Ausdehnung oder Verdunstung einer Bremsflüssigkeit zu ermöglichen und auch bei einer Temperaturausdehnung das schwankende Volumen auszugleichen. Um diese Funktion zu erfüllen, darf der Ausgleichsbehälter prinzipbedingt nicht hermetisch verschlossen sein, sondern verfügt über eine Entlüftung, bspw. in Form eines Schlitzverschlusses, um einen Druckausgleich mit der Umgebung zu ermöglichen.Hydraulic vehicle brakes for motor vehicles typically have a brake fluid expansion tank, hereinafter also referred to as a compensation tank. This serves to enable temperature-related expansion or evaporation of a brake fluid and to compensate for the fluctuating volume even in the event of temperature expansion. In order to fulfill this function, the expansion tank must not be hermetically sealed, but rather has a vent, for example in the form of a slot closure, to enable pressure equalization with the environment.
Bei Fahrbahnunebenheiten kann Bremsflüssigkeit infolge von abrupten Geschwindigkeitsänderungen im Ausgleichsbehälter horizontal beschleunigt werden und ungewollt durch die Entlüftung aus dem Ausgleichsbehälter austreten. Gleiches gilt entsprechend, wenn man in ein Schlagloch fährt, da dann Bremsflüssigkeit vertikal beschleunigt wird.If the road is uneven, brake fluid can be accelerated horizontally in the expansion tank as a result of abrupt changes in speed and can unintentionally escape from the expansion tank through the vent. The same applies if you hit a pothole, as brake fluid is then accelerated vertically.
Die
Eine Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung ist es, die Menge an aus dem Ausgleichsbehälter austretender Bremsflüssigkeit, insbesondere wenn man beim Fahren in ein Schlagloch kommt.One object of an embodiment of the invention is to reduce the amount of brake fluid escaping from the expansion tank, particularly when hitting a pothole while driving.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe ein Einsatz für einen Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter und bevorzugt für dessen Einfüllstutzen vorgeschlagen. Dieser Einsatz aus einem bremsflüssigkeitsresistenten Material, zum Beispiel einem Kunststoff wie zum Beispiel Polypropylen oder Polyethylen, ist als zylindrische Hülse ausgebildet, die innenseitig zwei in Richtung der Zylinderachse beabstandete Böden bzw. zwei entlang der Zylinderachse angeordnete Böden.According to a first aspect of the invention, an insert for a brake fluid expansion tank and preferably for its filler neck is proposed to solve the above-mentioned problem. This insert made of a brake fluid-resistant material, for example a plastic such as polypropylene or polyethylene, is designed as a cylindrical sleeve, the inside of which has two floors spaced apart in the direction of the cylinder axis or two floors arranged along the cylinder axis.
Bei bestimmungsgemäßem Einsatz der Hülse bzw. wenn die Hülse im Ausgleichsbehälter eingebaut ist, ist die Zylinderachse in Richtung einer Austrittsöffnung des Ausgleichsbehälters gerichtet, insbesondere vertikal nach oben. Bevorzugt fällt die Zylinderachse der Hülse mit der Symmetrieachse des Einfüllstutzens des Ausgleichsbehälters zusammen.When the sleeve is used as intended or when the sleeve is installed in the expansion tank, the cylinder axis is directed in the direction of an outlet opening of the expansion tank, in particular vertically upwards. The cylinder axis of the sleeve preferably coincides with the axis of symmetry of the filler neck of the expansion tank.
Mindestens einer der zwei Böden, insbesondere der dem Bremsflüssigkeitsspiegel im Ausgleichsbehälter zugewandte Boden bzw. der in Einbauposition mit vertikal ausgerichteter Zylinderachse untere Boden, ist vom Ausgangspunkt her vollflächig geschlossen ausgeführt und verhindert so einen Durchtritt von Fluid durch die Hülse. Jeder der zwei Böden hat allerdings mindestens ein Durchgangsloch, wobei in Richtung der oder parallel zur Zylinderachse gesehen kein Durchgangsloch des ersten Bodens mit einem Durchgangsloch des zweiten Bodens fluchtet. Dadurch wird verhindert, dass bei einer Vertikalbeschleunigung von Bremsflüssigkeit diese nicht auf direktem Weg durch beide Öffnungen hindurch in Richtung Austrittsöffnung schießt und ins Freie gelangt. Dadurch wird ein ungewollter Bremsflüssigkeitsverlust zumindest reduziert.At least one of the two floors, in particular the floor facing the brake fluid level in the expansion tank or the bottom floor in the installed position with the cylinder axis aligned vertically, is designed to be completely closed from the starting point and thus prevents fluid from passing through the sleeve. However, each of the two bases has at least one through hole, with no through hole in the first base aligned with a through hole in the second base when viewed in the direction of or parallel to the cylinder axis. This prevents the brake fluid from shooting directly through both openings towards the outlet opening and getting out into the open when the brake fluid accelerates vertically. This at least reduces unwanted brake fluid loss.
Da es auf die Geometrie und die Größe der Durchgangslöcher zunächst nicht ankommt, wird dieser ungewollte Bremsflüssigkeitsverlust auch bereits dann gemindert, wenn die die Durchgangsöffnungen von erstem und zweitem Boden nur teilweise miteinander fluchten bzw. bei Blick in Richtung oder parallel zur Zylinderachse teilweise überlappen, nicht aber vollständig. Eine Anordnung ohne Überlapp wird jedoch bevorzugt.Since the geometry and size of the through holes are not initially important, this unwanted loss of brake fluid is also reduced if the through openings of the first and second bases are only partially aligned with each other or partially overlap when looking in the direction of or parallel to the cylinder axis but complete. However, an arrangement without an overlap is preferred.
Die Durchgangsöffnungen dienen dem Druckausgleich zwischen einem inneren Bereich des Ausgleichsbehälters und der äußeren Umgebung und erlauben auch eine temperaturbedingte Ausdehnung der Bremsflüssigkeit. Bei einer Ausrichtung der Zylinderachse entlang der Vertikalen ermöglichen sie einen Strom von Bremsflüssigkeit von unterhalb des unteren Bodens durch dessen Durchgangsloch zum Zwischenraum zwischen den beiden Böden und von dort durch das Durchgangsloch des oberen Bodens zum Bereich des Austrittsöffnung.The through openings serve to equalize the pressure between an inner area of the expansion tank and the external environment and also allow temperature-related expansion of the brake fluid. When the cylinder axis is aligned along the vertical, they enable a flow of brake fluid from below the lower base through its through hole to the space between the two bases and from there through the through hole of the upper base to the area of the outlet opening.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass die obige Formulierung, dass die zwei Böden voneinander beabstandet sein sollen, weit aufzufassen ist. In einem einfachen Fall sind die beiden Böden planar und parallel zueinander angeordnet, so dass der Abstand in Richtung der Flächennormalen konstant ist. Es sollen jedoch auch Anordnungen mit umfasst sein, bei die beiden nicht jeder Punkt eines Bodens zum anderen Boden beabstandet ist, bspw. solche, bei denen die Böden lokal zusammenstoßen und bspw. einen sog. kiss point ausbilden. Um einen ungewollten Bremsflüssigkeitsaustritt zu vermeiden, muss zum einen sichergestellt werden, dass durch das erste Durchgangsloch durchtretende Bremsflüssigkeit auf den zweiten Boden prallt und abgelenkt wird, zum anderen wegen eines eventuellen Volumenanstiegs und auch wegen eines Druckausgleichs Bremsflüssigkeit vom ersten Durchgangsloch zum zweiten Durchgangsloch hin gelangen und von dort zum Bereich des Austrittsöffnung strömen kann.From the above it can be seen that the above formulation that the two floors should be spaced apart is to be interpreted broadly. In a simple case, the two floors are arranged planar and parallel to each other, so that the distance in the direction of the surface normal is constant. However, arrangements should also be included in which not every point on one floor is spaced from the other floor, for example those in which the floors collide locally and, for example, form a so-called kiss point. To avoid an unwanted brake fluid leak, On the one hand, it must be ensured that brake fluid passing through the first through hole hits the second floor and is deflected, and on the other hand, because of a possible increase in volume and also because of pressure equalization, brake fluid can get from the first through hole to the second through hole and from there flow to the area of the outlet opening can.
Bei einer weiteren Ausführungsform hat jeder der zwei Böden genau ein Durchgangsloch. Dies vereinfacht die Geometrie der Hülse und damit deren Herstellung.In a further embodiment, each of the two floors has exactly one through hole. This simplifies the geometry of the sleeve and thus its production.
In einer Verbesserung der Ausführungsform des letzten Absatzes weisen die Positionen der zwei Durchgangslöcher bei ihrer Projektion auf eine Ebene senkrecht zur Zylinderachse und unter Zugrundelegung von Polarkoordinaten einen Winkelunterschied zwischen 140° und 220° in dieser Ebene auf, wobei die Polarachse mit der Zylinderachse zusammenfällt. Bevorzugt wird ein Winkelunterschied zwischen 165° und 195% und besonders bevorzugt werden 180°. Eine Wahl dieses Winkelunterschieds stellt mit zunehmender Wirkung sicher, dass die beiden Durchgangslöcher recht weit voneinander entfernt sind und darüber, dass die Geschwindigkeit der Bremsflüssigkeit vom ersten Durchgangsloch zum zweiten Durchgangsloch reduziert wird, wodurch ein ungewollter Flüssigkeitsverlust noch unwahrscheinlicher wird.In an improvement of the embodiment of the last paragraph, the positions of the two through holes, when projected onto a plane perpendicular to the cylinder axis and based on polar coordinates, have an angular difference between 140 ° and 220 ° in this plane, the polar axis coinciding with the cylinder axis. An angle difference between 165° and 195% is preferred and 180° is particularly preferred. Choosing this angle difference increasingly ensures that the two through holes are quite far apart and also that the speed of the brake fluid from the first through hole to the second through hole is reduced, making accidental fluid loss even less likely.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Hülse in einem 3D-Druckverfahren hergestellt, insbesondere zur Bildung einer Hülse aus Kunststoff. Dies erleichtert die Herstellung der Hülse mit seinen innenliegenden Böden nebst Durchgangslöcher im Vergleich zu einer konventionellen Kunststoffherstellung. Gleichzeitig wird der Einsatz neuer Werkzeuge vermieden.In a further embodiment, the sleeve is produced using a 3D printing process, in particular to form a sleeve made of plastic. This makes it easier to produce the sleeve with its internal bases and through holes compared to conventional plastic production. At the same time, the use of new tools is avoided.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist bei einer Ausrichtung der Zylinderachse entlang der Vertikalen der untere der beiden Böden einen Einzug nach oben auf. Auf diese Weise kann ggf. auch dann noch eine Hülse verwendet werden, wenn die Innenwand des Ausgleichsbehälters eine ungünstige Geometrie hat und Teile davon, bspw. Verstärkungsrippen, insbesondere bei einer flachen Ausführung, in den von der Hülse einzunehmenden Raum hineinragen bzw. mit der Hülse kollidieren würden.In a further embodiment, when the cylinder axis is aligned along the vertical, the lower of the two bases has an upward indentation. In this way, a sleeve can also be used if the inner wall of the expansion tank has an unfavorable geometry and parts of it, for example reinforcing ribs, especially in a flat design, protrude into the space to be occupied by the sleeve or with the sleeve would collide.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist für die im Einfüllstutzen anzuordnende Hülse an einem Ende ein Außengewinde vorgesehen. Bei einer Ausrichtung der Zylinderachse der Hülse entlang der Vertikalen und koaxial zur Achse des Einfüllstutzens befindet sich das Außengewinde am oberen Ende der Hülse und bezogen auf seine Montageposition am außenseitigen Ende des Einfüllstutzens. Ein Verschluss, bspw. ein Renkverschluss, insbesondere ein Verschluss mit einem Schlitzverschluss für einen Druckausgleich, kann dann auf das Außengewinde aufgeschraubt werden, um den Ausgleichsbehälter zu verschließen.In a further embodiment, an external thread is provided at one end for the sleeve to be arranged in the filler neck. When the cylinder axis of the sleeve is aligned along the vertical and coaxial to the axis of the filler neck, the external thread is located at the upper end of the sleeve and, relative to its mounting position, at the outside end of the filler neck. A closure, for example a bayonet closure, in particular a closure with a slot closure for pressure equalization, can then be screwed onto the external thread in order to close the expansion tank.
Ferner ist eine Ausführungsform denkbar, bei der die Hülse einen oder mehrere von der Außenwand abragende Bereiche besitzt, die zu vertieften Bereichen auf der Innenwand des Einfüllstutzens korrespondiere. Damit wird ein Verdrehschutz realisiert, d.h. es wird verhindert, dass die Hülse beim Aufschrauben des Verschlusses auf das Außengewinde mitdreht.Furthermore, an embodiment is conceivable in which the sleeve has one or more areas projecting from the outer wall, which correspond to recessed areas on the inner wall of the filler neck. This provides anti-twist protection, i.e. it prevents the sleeve from rotating when the closure is screwed onto the external thread.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter mit einem Einfüllstutzen, der einen Einsatz nach einem oder mehreren der vorstehend erläuterten Ausführungsformen besitzt und der dank der Hülse, insbesondere bei Vertikalbeschleunigungen, z.B. infolge von Schlaglöchern, weniger zu einem Austritt von Bremsflüssigkeit neigt.A further aspect of the invention relates to a brake fluid expansion tank with a filler neck, which has an insert according to one or more of the embodiments explained above and which, thanks to the sleeve, is less prone to brake fluid leaking, particularly during vertical accelerations, for example as a result of potholes.
Bei einer Ausführungsform des Ausgleichsbehälters hat dieser einen Einfüllstutzen, insbesondere einen zylindrischen Einfüllstutzen, dessen Innenwand vertiefte Bereiche besitzt, die zu abragenden Bereichen auf der Außenwand der Hülse korrespondieren, um durch Formschluss einen Verdrehschutz der Hülse zu bewirken. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn für den Ausgleichsbehälter ein abnehmbarer Verschluss vorgesehen ist, der auf das Außenwinde der Hülse aufgeschraubt wird.In one embodiment of the expansion tank, it has a filler neck, in particular a cylindrical filler neck, the inner wall of which has recessed areas which correspond to protruding areas on the outer wall of the sleeve in order to prevent the sleeve from rotating by positive locking. This is particularly advantageous if a removable closure is provided for the expansion tank, which is screwed onto the outer thread of the sleeve.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiel mit nicht maßstabsgerechten Figuren näher erläutert werden, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände zeigen. Das Ausführungsbeispiel dient lediglich der Veranschaulichung einer möglichen Bauform, wobei der Fachmann ernennen wird, dass die beanspruchte Lehre auch in anderer Weise baulich realisiert werden kann. Konkret zeigt
-
1 einen Einsatz gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 einen Ausgleichsbehälter für Bremsflüssigkeit mit dem Einsatz; -
3 einen Blick
-
1 an insert according to an embodiment of the invention; -
2 a brake fluid expansion tank with the insert; -
3 a glance
Der Einsatz 1 besitzt innenseitig zwei vollflächige und planare Böden 5 und 7, die parallel zueinander angeordnet sind, mit der Zylinderachse Z als Oberflächennormale. Der untere Boden 5 besitzt dabei genau ein Durchgangsloch 9 und der obere Boden genau ein Durchgangsloch 11.The
Es gibt keine zur Zylinderachse Z parallele Achse, die durch beide Durchgangslöcher 9 und 11 geht. Bezogen auf die Ebene des Bodens 5 bzw. 7 sind in Polarkoordinaten in Bezug auf einen ausgewählten Radialstrahl R die Mittelpunkte der beiden Durchgangslöcher um Δφ = φ2 - φ1 = 180° versetzt. Durch dieses Nicht-Fluchten der beiden Durchgangslöcher 9 und 11 wird verhindert, dass beim Fahren eines Kraftfahrzeugs mit einem Ausgleichsbehälter für Bremsflüssigkeit bei unebener Fahrbahn vertikalbeschleunigte Bremsflüssigkeit durch beide Durchgangslöcher 5, 7 hindurch zum Bereich 19 gelangt, in der (sich die in
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- EinsatzMission
- 33
- Hülsesleeve
- 55
- Boden / erster BodenGround / first ground
- 77
- Boden / zweiter BodenFloor / second floor
- 99
- Durchgangslochthrough hole
- 1111
- Durchgangslochthrough hole
- 1313
- AußengewindeExternal thread
- 1515
- Außenwandexternal wall
- 1717
- abragender Bereichprotruding area
- 1919
- Bereich der AustrittsöffnungArea of the outlet opening
- 2121
- Ausgleichsbehältersurge tank
- 2323
- Bremsflüssigkeitbrake fluid
- 2525
- EinfüllstutzenFiller neck
- 2727
- SchraubdeckelScrew cap
- 2929
- SchraubverschlussScrew cap
- 3131
- GasbereichGas area
- 3333
- vertiefter Bereich recessed area
- ZZ
- ZylinderachseCylinder axis
- RR
- RadialstrahlRadial beam
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2022-04-29 DE DE102022204267.0A patent/DE102022204267A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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