DE102022207366A1 - Hydraulic unit of a power brake system with a cylinder cover - Google Patents
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Abstract
Bei einem Hydraulikaggregat (10) einer hydraulischen Fremdkraftbremsanlage mit einem Hydraulikblock (12), in dem eine Plungerbohrung (16) ausgebildet ist, die mittels eines becherförmigen Zylinderdeckels (28) verschlossen ist, der mittels einer umlaufende Verstemmung (38) druckdicht mit dem Hydraulikblock (14) verbunden ist, ist in dem Zylinderdeckel (28) ein elastischer Dichtring (44) angeordnet, mittels dessen der Zylinderdeckel (28) gegen den Hydraulikblock (14) fluiddicht abgedichtet ist.In a hydraulic unit (10) of a hydraulic power brake system with a hydraulic block (12), in which a plunger bore (16) is formed, which is closed by means of a cup-shaped cylinder cover (28), which is pressure-tight with the hydraulic block (38) by means of a circumferential caulking (38). 14) is connected, an elastic sealing ring (44) is arranged in the cylinder cover (28), by means of which the cylinder cover (28) is sealed in a fluid-tight manner against the hydraulic block (14).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat einer hydraulischen Fremdkraftbremsanlage mit einem Hydraulikblock, in dem eine Plungerbohrung ausgebildet ist, die mittels eines becherförmigen Zylinderdeckels verschlossen ist, der mittels einer umlaufenden Verstemmung druckdicht mit dem Hydraulikblock verbunden ist.The invention relates to a hydraulic unit of a hydraulic power brake system with a hydraulic block in which a plunger bore is formed, which is closed by means of a cup-shaped cylinder cover, which is connected to the hydraulic block in a pressure-tight manner by means of a circumferential caulking.
Fremdkraftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen umfassen ein Hydraulikaggregat, mit dem geregelte Bremsdrücke an zugehörigen Radbremsen bereitgestellt werden. Ein geregelter Bremsdruck ist vor allem bei Fahrzeugregelsystemen, wie bei einem Antiblockiersystem (ABS), einer Antischlupfregelung (ASR) und/oder einem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) erforderlich. Dazu umfasst das Hydraulikaggregat in einem blockförmigen Hydraulikgehäuse, das hier als Hydraulikblock bezeichnet wird, diverse hydraulische Komponenten, wie Ventile und auch einen Plunger bzw. Fremdkraftzylinder.Motor vehicle power brake systems include a hydraulic unit with which regulated braking pressures are provided on the associated wheel brakes. Regulated brake pressure is particularly necessary in vehicle control systems, such as an anti-lock braking system (ABS), anti-slip regulation (ASR) and/or an electronic stability program (ESP). For this purpose, the hydraulic unit includes various hydraulic components, such as valves and also a plunger or external power cylinder, in a block-shaped hydraulic housing, which is referred to here as a hydraulic block.
Mittels des Plungers wird Bremsdruck von einem Plungerkolben bzw. Fremdkraftkolben erzeugt. Der Plunger ist dazu in dem Hydraulikblock mit einer Plungerbohrung gestaltet, in der der Fremdkraftkolben beweglich gelagert ist. Es ist allgemein bekannt, die Plungerbohrung mit einem becherförmigen Zylinderdeckel druckdicht zu verschließen, wobei dieses Verschließen mittels einer Verstemmung am Hydraulikblock ausgeführt wird. An die derartige Verstemmung werden über die Lebensdauer des zugehörigen Hydraulikaggregats hinweg hohe Anforderungen hinsichtlich deren Dichtigkeit gestellt. Die Dichtigkeit muss insbesondere auch bei hohen und stark wechselnden Temperaturschwankungen gewährleistet sein.Using the plunger, brake pressure is generated by a plunger piston or external power piston. For this purpose, the plunger is designed in the hydraulic block with a plunger bore in which the external power piston is movably mounted. It is generally known to close the plunger bore in a pressure-tight manner with a cup-shaped cylinder cover, this closing being carried out by caulking on the hydraulic block. Such caulking places high demands on its tightness over the service life of the associated hydraulic unit. The tightness must be guaranteed, especially with high and rapidly changing temperature fluctuations.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gemäß der Erfindung ist ein Hydraulikaggregat einer hydraulischen Fremdkraftbremsanlage mit einem Hydraulikblock geschaffen, in dem eine Plungerbohrung ausgebildet ist, die mittels eines becherförmigen Zylinderdeckels verschlossen ist, der mittels einer umlaufende Verstemmung druckdicht mit dem Hydraulikblock verbunden ist. Dabei ist in dem Zylinderdeckel ein elastischer Dichtring angeordnet, mittels dessen der Zylinderdeckel gegen den Hydraulikblock fluiddicht abgedichtet ist.According to the invention, a hydraulic unit of a hydraulic power brake system is created with a hydraulic block in which a plunger bore is formed, which is closed by means of a cup-shaped cylinder cover, which is connected to the hydraulic block in a pressure-tight manner by means of a circumferential caulking. An elastic sealing ring is arranged in the cylinder cover, by means of which the cylinder cover is sealed in a fluid-tight manner against the hydraulic block.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist bei einem Hydraulikblock einer Fremdkraftbremsanlage ein Verschlusselement für den Plungerbereich verstemmt und zugleich mit einem zusätzlichen Dichtelement versehen. Das Dichtelement ist als Dichtring innen in dem Zylinderdeckel angeordnet. Dadurch ist der hydraulische Wirkdurchmesser dieses Dichtrings besonders klein und es sind in der Plungerbohrung hohe hydraulische Drücke zulässig.With the solution according to the invention, a closure element for the plunger area is caulked in a hydraulic block of an external power brake system and at the same time provided with an additional sealing element. The sealing element is arranged as a sealing ring inside the cylinder cover. As a result, the effective hydraulic diameter of this sealing ring is particularly small and high hydraulic pressures are permitted in the plunger bore.
Der Dichtring ist vorzugsweise im Querschnitt insbesondere O-förmig gestaltet, was auch als O-Ring bezeichnet wird. Der Dichtring ist ferner bezogen auf eine Längsachse des becherförmigen Zylinderdeckels vorzugsweise zwischen dem Zylinderdeckel und dem Hydraulikblock axial gepresst. Dieses Pressen erfolgt vorzugsweise während des Einpress- bzw. Verstemmvorgangs zum Ausbilden der Verstemmung.The sealing ring is preferably particularly O-shaped in cross section, which is also referred to as an O-ring. The sealing ring is also preferably pressed axially between the cylinder cover and the hydraulic block in relation to a longitudinal axis of the cup-shaped cylinder cover. This pressing is preferably carried out during the pressing or caulking process to form the caulking.
An dem Zylinderdeckel ist bevorzugt eine Übergangsstufe ausgebildet, in der der Dichtring angeordnet ist. Mit der Übergangsstufe ist eine definierte Lagezuordnung für den Dichtring innerhalb des becherförmigen Zylinderdeckels gegeben.A transition stage in which the sealing ring is arranged is preferably formed on the cylinder cover. The transition stage provides a defined position assignment for the sealing ring within the cup-shaped cylinder cover.
An der Übergangsstufe ist vorzugsweise ein stirnseitiges Dichtringbett ausgebildet, an dem der Dichtring gegen den Zylinderdeckel abdichtend axial angelegt ist. Mit Entstehen von hydraulischem Druck in der Plungerbohrung und damit in dem becherförmigen Zylinderdeckel wird der Dichtring zusätzlich abdichtend gegen dieses Dichtringbett gedrängt.At the transition stage, a front sealing ring bed is preferably formed, on which the sealing ring is placed axially in a sealing manner against the cylinder cover. When hydraulic pressure is created in the plunger bore and thus in the cup-shaped cylinder cover, the sealing ring is additionally pressed against this sealing ring bed in a sealing manner.
Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Hydraulikaggregat ferner ein erster Stützring vorgesehen, mittels dessen der Dichtring in dem Zylinderdeckel gestützt ist. Mit dem derartigen ersten Stützring ist der Dichtring gegen Herausfallen aus dem Zylinderdeckel während der Montage gesichert und zugleich während des Betriebes des Hydraulikaggregats vorteilhaft abgestützt.Preferably, in the hydraulic unit according to the invention, a first support ring is also provided, by means of which the sealing ring is supported in the cylinder cover. With such a first support ring, the sealing ring is secured against falling out of the cylinder cover during assembly and at the same time is advantageously supported during operation of the hydraulic unit.
Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise ein zweiter Stützring vorgesehen, mittels dessen der Dichtring an dem Hydraulikblock gehaltert ist. Mit diesem zweiten Stützring ist der Dichtring gegen Abfallen von dem Hydraulikblock während der Montage gesichert und darüber hinaus ebenfalls während des Betriebes abgestützt.Alternatively or additionally, a second support ring is preferably provided, by means of which the sealing ring is held on the hydraulic block. With this second support ring, the sealing ring is secured against falling off the hydraulic block during assembly and is also supported during operation.
Der becherförmige Zylinderdeckel ist bezogen auf seine Längsachse mit einer konisch ausgerichteten Becherkrempe gestaltet, die an einer entsprechend konisch gestalteten Anlagefläche des Hydraulikblocks angelegt und über die hinweg die umlaufende Verstemmung ausgebildet ist. Der derartige Deckel ist als an seinem Auflagebereich am Hydraulikblock schräg konisch gestaltet. Die derart ausgebildete Verstemmung ist bei thermischer Belastung, insbesondere bei thermischer Wechselbelastung, besonders thermisch robust und langlebig.The cup-shaped cylinder cover is designed with a conically aligned cup brim relative to its longitudinal axis, which rests on a correspondingly conical contact surface of the hydraulic block and over which the circumferential caulking is formed. The cover of this type is designed to be obliquely conical in its support area on the hydraulic block. The caulking formed in this way is particularly thermally robust and durable under thermal load, in particular under alternating thermal load.
Die Plungerbohrung ist in bevorzugter Weise bezogen auf ihre Längsachse mit einem axialen Abschnitt ausgebildet, an dem eine Verbindungsleitung zu einem Plungersteuerventil und/oder einem Plungerrückschlagventil fluidleitend angeschlossen ist. Die Verbindungsleitung ist vorteilhaft bezogen auf die Längsachse der Plungerbohrung schräg ausgerichtet, insbesondere parallel zu der konisch gestalteten Anlagefläche des Hydraulikblocks für die Becherkrempe des Zylinderdeckels. Eine solche Leitungsführung ist besonders bauraumoptimiert und zugleich strömungsoptimiert mit einem geringen hydraulischen Widerstand.The plunger bore is preferably formed with an axial section relative to its longitudinal axis, to which a connecting line to a plunger control valve and/or a plunger check valve is connected in a fluid-conducting manner. The connecting line is advantageously aligned obliquely with respect to the longitudinal axis of the plunger bore, in particular parallel to the conically shaped contact surface of the hydraulic block for the cup brim of the cylinder cover. Such a cable routing is particularly space-optimized and at the same time flow-optimized with low hydraulic resistance.
Der axiale Abschnitt ist besonders bevorzugt mit einem radialen Hinterstich gestaltet, der insbesondere mittels Zirkularfräsen herzustellen ist. Mit einem solchen Hinterstich ist ein Nachschnüffeln beim Bewegen des Plungerkolbens in der Plungerbohrung zu erreichen.The axial section is particularly preferably designed with a radial undercut, which can be produced in particular by means of circular milling. With such an undercut, sniffing can be achieved when moving the plunger in the plunger bore.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikaggregats mit dessen Hydraulikblock, Zylinderdeckel, Dichtring und Stützring. -
2 den Schnitt II - II gemäß1 und -
3 das Detail III gemäß2 .
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1 a perspective side view of an embodiment of a hydraulic unit according to the invention with its hydraulic block, cylinder cover, sealing ring and support ring. -
2 according to section II - II1 and -
3 according to detail III2 .
In den Fig. ist ein Hydraulikaggregat 10 einer weiter nicht veranschaulichten hydraulischen Fremdkraftbremsanlage eines Fahrzeugs dargestellt, das insbesondere mit einem quaderförmigen Hydraulikblock 12 aus einer Aluminiumlegierung gestaltet ist. An und in dem Hydraulikblock 12 sind verschiedene hydraulische, elektrische und elektronische Komponenten angeordnet, die für die vorliegende, auf die Erfindung fokussierte Erläuterung weggelassen sind.The figures show a
Der Hydraulikblock 12 ist neben anderen Seitenflächen insbesondere mit einer hier relevanten, im Wesentlichen ebenen Seitenfläche 14 gestaltet, in der eine Plungerbohrung 16 ausgebildet. ist. Die Seitenfläche 14 und die darin ausgebildete Plungerbohrung 16 sind im fertig montierten Zustand des Hydraulikaggregats 10 von einem (hier nicht dargestellten) Steuergerät überdeckt. Die im Wesentlichen im Querschnitt kreisrunde Plungerbohrung 16 weist eine Längsachse 18 auf, die im Wesentlichen senkrecht zur Seitenfläche 14 ausgerichtet ist. Entlang dieser Längsachse 18 erstreckt sich auch ein in die Plungerbohrung 16 eingesetzter Plungerkolben 20, der gegen die Wandung der Plungerbohrung 16 insbesondere mittels einer gegebenenfalls mehrgliedrigen Plungerdichtung 22 abgedichtet ist (siehe
Um die Plungerbohrung 16 herum ist in der Seitenfläche 14 eine kreisringförmige Verstemmnut 24 aus dem Hydraulikblock 12 ausgeformt. Die Verstemmnut 24 weist an ihrer Bodenfläche eine konisch gestaltete Anlagefläche 26 auf, die bezogen auf die Längsachse 18 in einem Winkel zwischen 30° und 60°, insbesondere zwischen 40° und 50° schräg gestellt ist. Die Schrägstellung ist dabei so gewählt, dass die Anlagefläche 26 von radial außen betrachtet auf die Längsachse 18 hin, also in Richtung zum Zentrum der Plungerbohrung 16 ansteigend ist.A
Auf die Plungerbohrung 16 ist außenseitig ein becherförmiger bzw. hutförmiger Zylinderdeckel 28 aufgesetzt, der einen im Wesentlichen kreisrunden, weitgehend ebenen Becherboden 30, eine daran anschließende kreiszylindrische, gestufte Becherwandung 32 sowie eine an die Becherwandung 32 anschließende kreisringförmige, konische Becherkrempe 34 aufweist.A cup-shaped or hat-
Der derartige Zylinderdeckel 28 ist mit seiner konischen Becherkrempe 34 in die Verstemmnut 24 eingesetzt und gegen die Anlagefläche 26 angelegt. Die Becherkempe 34 ist dabei bezogen auf die Längsachse 18 in einem gleichen Winkel geneigt, wie die Anlagefläche 26, also zwischen 30° und 60°, insbesondere zwischen 40° und 50°.The
An der Verstemmnut 24 ist nachfolgend mittels eines Verstemmstempels 36 eine den äußeren Rand der Becherkrempe 34 überdeckende, an dessen Umfang umlaufende Verstemmung 38 ausgebildet. Die Becherkrempe 34 ist damit an dem Hydraulikblock 12 und insbesondere in dessen Verstemmnut 24 formschlüssig gehalten.A caulking 38 covering the outer edge of the
Die wie erwähnt gestuft gestaltete Becherwandung 32 ist mit einer Übergangsstufe 40 gestaltet, an der ein sich bezogen auf die Längsachse 18 im Wesentlichen radial erstreckendes kreisringförmiges Dichtringbett 42 ausgebildet ist. An dem Dichtringbett 42 liegt ein im Wesentlichen im Querschnitt kreisrunder Dichtring 44 an, der auch als O-Ring bezeichnet werden kann. Der Dichtring 44 ist während der Montage des Zylinderdeckels 28 an dem Hydraulikblock 12 in dieser Lage mittels eines Stützrings 46 gehalten. Der Stützring 46 befindet sich dabei radial innen vom Dichtring 44 im Abstand des Radius der äußeren Becherwandung und weist eine im Wesentlichen dünne, rechteckige Querschnittsfläche auf.The
Gegenüberliegend von dem Dichtringbett 42 ist an dem Hydraulikblock 12 um die Mündung der Plungerbohrung 16 herum eine ringförmige, im Wesentlichen ebene Dichtringanlagefläche 48 ausgebildet, gegen die der Dichtring 44 während der Montage des Zylinderdeckels 28 angelegt wird. Der derart an die Seitenfläche 14 des Hydraulikblocks 12 angelegte Dichtring 44 wird dann während der Herstellung der Verstemmung 38 zwischen der Dichtringanlagefläche 48 und dem Dichtringbett 42 zusammengepresst. Der Dichtring 44 legt sich damit fluiddichtend an die Dichtringanlagefläche 48 sowie das Dichtringbett 42 an. Der hydraulische Wirkdurchmesser des Dichtrings 44 befindet sich damit beim Radius des axial äußeren Teils der gestuften Becherwandung 32 und damit vom Abstand des Stützrings 46. Der mechanische Wirkradius der Verstemmung 38 liegt demgegenüber radial erheblich weiter außen, dort wo sich die Verstemmnut 24 befindet.Opposite the
An der Wandung der Plungerbohrung 16 befindet sich axial innen von dem Zylinderdeckel 28 in einem axialen Abschnitt 50 ein im Querschnitt trapezförmiger Hinterschnitt 52. An diesem Hinterschnitt 52 ist nach radial außen in dem Hydraulikblock 12 eine Verbindungsleitung 54 zu einem (nicht dargestellten) Plungersteuerventil und/oder Plungerrückschlagventil angeschlossen. Die Verbindungsleitung 54 erstreckt sich dabei schräg zur Längsachse 18 im Wesentlichen parallel zur Ausrichtung der Anlagefläche 26.On the wall of the plunger bore 16 there is an undercut 52 with a trapezoidal cross-section axially inside of the
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