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Die
vorliegende Erfindung befaßt
sich mit einem Geberzylinder für
eine hydraulische Kraftfahrzeugbetätigungseinrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein
derartiger Geberzylinder ist beispielsweise aus der
EP 0 312 673 A1 bekannt.
Bei diesem Geberzylinder ist ein die Gehäuseöffnung verschließender Deckel
durch eine Gewindeverbindung befestigt. Dies hat den Nachteil, daß sowohl
im Gehäuse
als auch dem Deckel ein entsprechendes Gewinde angeordnet werden
muß, was
die Herstellung aufwendig und kostenintensiv macht. Es ist weiterhin
möglich,
den Deckel vom Geberzylinder zu demontieren, wodurch auch eine unautorisierte
Manipulation in dem als sicherheitsrelevantes Bauteil des Kraftfahrzeugs
einzustufenden Geberzylinder möglich
ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beheben,
das heißt
einen kostengünstigen
und funktionssicheren Geberzylinder vorzuschlagen, der dennoch einfach
herstellbar ist.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebenen Maßnahmen.
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Besteht
das Gehäuse
des Geberzylinders aus einem weicheren Material als das Deckelelement,
welches eine Ausnehmung aufweist, so kann Material des Gehäuses in
Form eines Vorsprungs in diese Ausnehmung mittels Kaltfließen eingeformt sein.
Dies hat den Vorteil, daß die
Verbindung zwischen Gehäuse
und Deckelelement ohne großen Aufwand
realisierbar, kostengünstig
und funktionssicher ist. Es ist kein Gewinde oder eine andere aufwendige
Sicherungsmaßnahme
erforderlich. Ebenso ist es möglich,
das Gehäuse
aus einem festeren Material herzustellen als das Deckelelement,
wobei entsprechend Material des Deckelelements in eine Ausnehmung
des Gehäuses
mittels Kaltfließen
eingeformt wird. In beiden Fällen
ist es möglich,
den Halteeffekt durch eine oder mehrere unzusammenhängende Ausnehmungen,
in die Vorsprünge
eingreifen, zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
daß das Deckelelement
ein Anschlußstutzen
eines Nachlaufbehälters
ist. Der Nachlaufbehälter
kann dann ohne Dichtelemente oder ähnliche Maßnahmen direkt am Geberzylinder
befestigt werden. Besteht der Nachlaufbehälter bzw. dessen Anschlußstutzen
aus Kunststoff, so ist vorgesehen, eine metallische Hülse an den
Anschlußstutzen
anzuformen, wobei diese Hülse
durch Fließpressen
dichtend am Geberzylinder befestigt werden kann, während die
Hülse am Nachlaufbehälter dichtend
angeformt ist, beispielsweise in das Kunststoffmaterial eingespritzt
ist. Da hier kein erhöhter
Innendruck auftritt, können
die entsprechenden Ausnehmungen und Vorsprünge relativ klein dimensioniert
ausfallen. Vorteilhafterweise kann hier die Verbindung zwischen
Hülse und
Gehäuse durch
Außenverstemmung
des Geberzylindergehäuses
im Bereich der Behälteraufnahme
erfolgen. Dies hat den Vorteil, daß bei der Montage keine Kräfte von einem
Werkzeug direkt auf die Hülse
bzw. den Nachlaufbehälter
aufgebracht werden müssen.
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Vorteilhafterweise
sind sowohl der Vorsprung als auch die Ausnehmung umlaufend als
Kante bzw. Hohlkehle ausgebildet, wodurch eine dichtende Verbindung
mittels Kaltfließen
ermöglicht
wird. Werden Vorsprung und Ausnehmung als umlaufende Kante und zugeordnete
Hohlkehle ausgebildet, so wird ein Abdichteffekt erzielt, zusätzliche
Dichtungsmaßnahmen
zwischen Deckelelement und Gehäuse sind
nicht erforderlich. Auf Dichtelemente kann verzichtet werden, was
zu einer Kosteneinsparung führt, da
keine Nuten oder dergleichen zur Anordnung der Dichtelemente erforderlich
sind. Somit wird ein geringerer Herstell- und Montageaufwand erzielt,
das Verwechslungsrisiko bzw. mögliche
Fehlerquellen bei der Montage werden durch die reduzierte Anzahl
von Bauteilen vermindert.
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Üblicherweise
wird man für
das Deckelelement und das Gehäuse
metallische Werkstoffe verwenden. Erfindungsgemäß ist aber ebenso vorgesehen,
daß eines
oder beide der genannten Bauteile aus einem duktilen Kunststoff
bestehen, welcher geeignete Kaltfließpreßeigenschaften aufweist.
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Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung anhand der Abbildung.
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1 zeigt
einen Tandemhauptzylinder für eine
hydraulische Bremsanlage, in dessen Gehäuse 1 eine durchgehende
zylindrische Ausnehmung 2 ausgebildet ist, in der ein erster
Kolben 3 und ein zweiter Kolben 4, die als Plunger
ausgeführt
sind, geführt
werden. Das eine Ende der Ausnehmung 2 ist mittels eines
Deckels 5 verschlossen, der eine umlaufende Hohlkehle 6 aufweist,
in die Material des Gehäuses 1 in
Form einer umlaufenden Kante 7 dichtend eingreift.
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Am
anderen Ende der Ausnehmung 2 ist eine Hülse 9 angebracht,
die ebenfalls mit einer umlaufenden Hohlkehle 10 versehen
ist, in die Material des Gehäuses 1 in
Form einer umlaufenden Kante 11 dichtend eingreift. In
der Hülse 9 wird
der Kolben 4 geführt,
der durch eine Dichtmanschette 13 gegenüber dieser abgedichtet ist.
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Die
Kolben 3,4 weisen einen Boden 14 und einen
hohlzylindrischen Bereich 15 auf, der in seinem vorderen,
am vom Boden 14 abgewandten Ende hin angeordneten Bereich
mehrere Radialbohrungen 16 aufweist. In der zurückgestellten
Position des Kolbens 4, die in 1 dargestellt
ist, münden
die Radialbohrungen 16 in einen Nachlaufraum 18,
der zwischen der Dichtmanschette 13 und einer weiteren, das
vordere Ende des Kolbens 4 gegen das Gehäuse 1 abdichtenden
Dichtmanschette 17 liegt. Der Nachlaufraum 18 ist über eine
in der Hülse 9 angebrachte radiale
Bohrung 19 sowie eine im Gehäuse 1 angebrachte
Bohrung 20 mit einem Nachlaufanschluß 21 verbunden.
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Am
deckelseitigen Ende der Ausnehmung 2 weist diese einen
Bereich 22 größeren Durchmessers
auf, in dem ein hülsenförmiger Abstandshalter 23 angeordnet
ist, der einerseits am Deckel 5 anliegt und andererseits
eine Dichtmanschette 24 positioniert. Auf der dem Abstandshalter 23 abgewandten Seite
der Dichtmanschette 24 ist eine Buchse 25 angeordnet,
die andererseits eine Dichtmanschette 26 in Position hält. Zwischen
den Dichtmanschetten 24, 26 befindet sich ein
Nachlaufraum 27, der mit einem Nachlaufanschluß 28 verbunden
ist. Die Nachlaufanschlüsse 21 bzw. 28 sind
mit Nachlaufbehälter 50 verbunden.
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Die
durch die Kolben 3, 4 Deckel 5 bzw. Hülse 9 und
Ausnehmung 2 gebildeten Druckräume 29, 30 sind
mit Druckanschlüssen 31, 32 versehen.
Zur Verbindung des Druckanschlusses 31 mit dem Druckraum 29 ist
der Abstandshalter 23 mit radialen Ausnehmungen 33 und
einer an seiner Außenseite angebrachten
umlaufenden Nut 34 versehen. Im Bereich zwischen den Dichtmanschetten 17 und 26 ist die
Ausnehmung 2 mit einer Längsnut 35 versehen, die
eine Verbindung von Druckraum 30 zu Druckanschluß 32 gewährleistet.
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Zwischen
Deckel 5 und Kolben 3 bzw. den Kolben 3,4 sind
gefesselte Federpakete 36 bzw. 37 angeordnet,
die jeweils aus einer vorgespannten Feder 38 sowie diese
haltenden, axial gegeneinander verschieblichen Abstandshaltern 39, 40 gebildet sind.
Dabei weisen die Abstandshalter 39, 40 Ausnehmungen 41, 42 auf,
die mit Zentrierwülsten 43, 44 zusammenwirken
und somit die Federpakete 36 bzw. 37 positionieren.
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In 1 ist
die unbetätigte
Stellung des erfindungsgemäßen Tandemhauptzylinders
abgebildet. Die Druckräume 29, 30 sind über die
Radialbohrungen 16 und die Nachlauf räume 26, 18 mit
den Nachlaufanschlüssen 28 bzw. 21 verbunden.
Zum Druckaufbau wird der Tandemhauptzylinder betätigt, indem der Kolben 4 in
der Abbildung nach links verschoben wird. Dabei überfahren die Radialbohrungen 16 die
Dichtmanschette 17, was zum Druckaufbau in dem Druckraum 30 führt. Über das
vorgespannte Federpaket 36 wird gleichzeitig der Kolben 3 nach
links verschoben, wobei auch hier ein Druckaufbau im Druckraum 29 erfolgt,
sobald die Radialbohrungen 16 die Dichtmanschette 24 überfahren
haben. Dies bewirkt, daß Bremsflüssigkeit
in bekannter Weise durch die Druckanschlüsse 31, 32 in
die Radbremsen gelangt.
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Beim
Zurückfahren
der Kolben 3, 4 überfahren auch die Radialbohrungen 16 die
Dichtmanschetten 24, 17 wodurch eine Verbindung
der Druckräume 29, 30 zum
drucklosen Nachlaufbehälter
wieder hergestellt wird. Die innere Dichtlippe 45 der Dichtmanschette 17 bzw. 24 ist
dabei sowohl auf ihrer dem Kolben 4 bzw. 3 abgewandten
Seite als auch – beim Überfahren
der Radialbohrungen 16 – über die Radialbohrung 16 auf
ihrer dem Kolben 4 bzw. 3 zugewandten Seite mit
dem im Druckraum 30 bzw. 29 herrschenden Druck
beaufschlagt. Dies bewirkt, daß die
Dichtlippe 45 nicht in die Radialbohrung 16 hineingedrückt wird,
ein Verschleiß der
Dichtmanschette durch Überfahren
durch die Radialbohrung 16 tritt nicht auf. Dies ist auch
dann der Fall, wenn der erfindungsgemäße Tandemhauptzylinder mit
einer geregelten Bremsanlage (beispielsweise ABS/ASR-Anlage, Anlage
zur Regelung der Fahrstabilität
oder andere, eine fahrerunabhängige
Bremsbetätigung
einleitende Anlage) verbunden ist, bei deren Betrieb ein Überfahren
der Dichtlippe 45 auch bei hohem im Druckraum 29 bzw. 30 herrschenden
Druck möglich ist.
Auch hierfür
ist der erfindungs gemäße Tandemhauptzylinder
geeignet.
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Der
Deckel 5 wird zur Montage am Gehäuse 1 in die Ausnehmung 2 eingeschoben,
wobei der stufenförmige
Absatz 8 des Deckels 5, der einen größeren Außendurchmesser
aufweist als die Hohlkehle 6, Material des Gehäuses in
die Hohlkehle 6 hineinpreßt, welches somit die umlaufende
Kante 7 und die Stufe 8' des Gehäuse bildet. Entsprechende Stufen 12, 12' befinden sich
an der Hülse 9 bzw.
bilden sich im Bereich der umlaufenden Kante 11 bei dem
Fließpreßvorgang.
Der Druckanschluß 31 ist
ebenfalls mit einer umlaufenden Hohlkehle 46 versehen,
in die eine umlaufende Kante 47, die beim Einpressen des Druckanschlusses 31 in
die gestufte Bohrung 48 entsteht, eingreift. Auch hier
ist eine dichte und feste Verbindung durch Fließpressen gegeben. Ein entsprechender
Anschluß kann
am Druckanschluß 32 vorgesehen
sein. Als Alternative ist ein Druckanschluß 31', am Deckel 5 ausgebildet,
dargestellt. Dieser Druckanschluß kann mit dem Deckel 5 vorgefertigt
sein. Er hat den Vorteil, daß er
nicht wie der Anschluß 31 radial
aus dem Gehäuse 1 hervorragt,
sondern axial in einer Ausnehmung 49 des Deckels 5 angeordnet
ist. Dies kann in Abhängigkeit
vom vorhandenen Bauraum ein Vorteil sein. Der Druckanschluß 31' ist im Ausführungsbeispiel
koaxial zur Achse der Ausnehmung 2 ausgeführt, er
kann aber durchaus auch schräg
dazu angeordnet sein, vorzugsweise in einem Winkel größer 0 Grad.
Die Nachlaufanschlüsse 21 bzw. 28 sind
mit einem Nachlaufbehälter 50 verbunden.
Dieser weist Anschlußstutzen 51 auf,
die aus Kunststoff bestehen und in die eine metallische Hülse 52 angeformt
ist, die einen radial umlaufenden Vorsprung 53 aufweist,
welcher in eine Ausnehmung 54 des Gehäuses eingreift. Durch Außenverstemmung
des Gehäuses 1 im
Bereich der Nachlaufanschlüsse 21 bzw. 27 entstehen
Einkerbungen 55 und die metallische Hülse 52 dichtend umschließende radiale
Vorsprünge 56.
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Ausnehmung
- 3
- erster
Kolben
- 4
- zweiter
Kolben
- 5
- Deckel
- 6
- umlaufende
Hohlkehle
- 7
- umlaufende
Kante
- 8,
8'
- Stufe
- 9
- Hülse
- 10
- umlaufende
Hohlkehle
- 11
- umlaufende
Kante
- 12,
12'
- Stufe
- 13
- Dichtmanschette
- 14
- Boden
- 15
- hohlzylinderischer
Bereich
- 16
- Radialbohrung
- 17
- Dichtmanschette
- 18
- Nachlaufraum
- 19
- Bohrung
- 20
- Bohrung
- 21
- Nachlaufanschuß
- 22
- Bereich
größeren Durchmessers
- 23
- Abstandhalter
- 24
- Dichtmanschette
- 25
- Buchse
- 26
- Dichtmanschette
- 27
- Nachlaufraum
- 28
- Nachlaufanschluß
- 29
- Druckraum
- 30
- Druckraum
- 31,
31'
- Druckanschluß
- 32
- Druckanschluß
- 33
- radiale
Ausnehmung
- 34
- umlaufende
Nut
- 35
- Längsnut
- 36
- Federpaket
- 37
- Federpaket
- 38
- Federn
- 39
- Abstandshalter
- 40
- Abstandshalter
- 41
- Ausnehmung
- 42
- Ausnehmung
- 43
- Zentrierwulst
- 44
- Zentrierwulst
- 45
- innere
Dichtlippe
- 46
- umlaufende
Hohlkehle
- 47
- umlaufende
Kante
- 48
- gestufte
Bohrung
- 49
- Ausnehmung
- 50
- Nachlaufbehälter
- 51
- Anschlußstutzen
- 52
- metallische
Hülse
- 53
- umlaufender
Vorsprung
- 54
- Ausnehmung
- 55
- Einkerbung
- 56
- radialer
Vorsprung