DE2941198A1

DE2941198A1 - Hauptbremszylinder fuer eine hydraulische bremsanlage

Info

Publication number: DE2941198A1
Application number: DE19792941198
Authority: DE
Inventors: Rolf 6230 Frankfurt Weiler
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1979-10-11
Filing date: 1979-10-11
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE2941198C2

Description

Hauptbremszylinder für eine hydraulische Bremsanlage
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hauptbremszylinder für eie hydraulische Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Zylindergehäuse aus Metall und einem mit dem Zylindergehäuse flüssigkeitsdicht verbundenen, aus zwei oder mehr Teilen gebildeten Nachfüllbehälter aus Kunststoff.
Ein bekannter Hauptbremszylinder dieser Art (DE-PS 1 184 656) hat in der Praxis breite Anwendung gefunden.
Ein Nachteil dieses bekannten Haupthrems zylinders ist jedoch die verhältnismäßig aufwendige Verbindung zwischen dem Nachfüllbehalter und dem Zylindergehäuse.
Hierzu sind an dem Nachfüllbehälter rohrförmige Ansätze vorgesehen, die in Querbohrungen am Zylindergehäuse hineinragen und dort mit Gumnidichtungen gegenüber dem Zylindergehäuse abgedichtet sind. Zur Lagesicherung des Nachfüllbehalters ist weiterhin eine Befestigungsschraube vorgesehen, die mit einem Spezialschlüssel vom Behälterinneren her anzuziehen ist.
Es ist weiterhin bekannt (GB-PS 939 335), Zylindergehäuse und Nachfüllbehälter eines Hauptbremszylinders aus einem Gußstück herzustellen. Hierdurch wird die Bauhöhe des Hauptbremszylinders verringert. Diese Bauart hat jedoch den Nachteil, daß die Herstellung der Verbindungsbohrungen zwischen dem Nachfüllbehälter und der Zylinderbohrung durch die Behälteröffnung erfolgen muß. Dies verteuert nicht nur die Herstellung des Hauptbremszylinders, sondern beschränkt auch in erheblichem Maße die Formgebung von Nachfüllbehälter und Zylindergehäuse.
Es ist auch bereits ein Hauptbremszylinder bekannt (Gn-PS 1 065 599), bei dem das Zylindergehäuse aus zwei getrennt voneinander hergestellten, axial hintereinander angeordneten Bauteilen zusammengesetzt ist. Das vordere Ende des Zylindergehäuses besteht dabei aus Kunststoff und ist zusammen mit dem Nachfüllbehälter in einem Stück gegossen. Aufgrund der geringeren Festigkeit der Kunststoffe ist dieser Hauptbremszylinder nicht für höhere Betätigungsdrücke geeignet. Ferner ist eine besondere Abdichtung zwischen den beiden Teilen des Zylindergehäuses erforderlich, die einen zusätzlichen baulichen Aufwand mit sich bringt und die Gefahr einer Leckage vergrößert. Ein weiteres Problem stellt die Verbindung der beiden Teile des Zylindergehäuses dar, da sie im Betrieb die Reaktionskraft aus der Betätigungskraft zuübertragen hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hauptbremszylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine günstige Ausnutzung des jeweils vorhandenen Einbauraums ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Nachfüllbehälter zur Befestigung am Zylindergehäuse ein die Durchgangsöffnungen zum Zylindergehäuse enthaltendes Fußteil aufweist, das unmittelbar an das Zylindergehäuse angegossen ist und das Zylindergehäuse von außen teilweise umgreift.. Durch diese Ausgestaltung des Hauptbremszylinders wird eine haltbare und flbssigkeitsdichte Verbindung zwischen dein Zylindergehäuse und dem Nachfüllbehälter geschaffen, die im Bereich der Öffnungen zum Durchtritt der Flüssigkeit aus dem Nachfüllbehälter in die Zylinderbohrung keine aufwendigen baulichen Mittel zum Anbringen von Abdichtungen und Befestigungselementen erfordert. Der Hauptbremszylinder wird daher einfach in seinem Aufbau und kann daher besonders wirtschaftlich hergestellt werden. Der erforderliche Einbauraum ist gering, da sich die Wand des Nachfüllbehälters unmittelbar an die Oberfläche des Zylindergehäuses anschließt.
Eine wirtschaftliche Herstellung des Hauptbremszylinders wird erfindungsgemäß weiterhin dadurch erzielt, daß das Fußteil einstückig mit einem die Behälterkammern bildenden Unterteil des Nachfüllbehälters ausgebildet ist.
Auf diesem Unterteil wird vorzugsweise durch Verschweißen ein Deckelteil befestigt, das die Einfüllöffnung enthält.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht bei einem Hauptbremszylinder für einen pneumatischen Bremskraftverstärker, bei dem die dem Hauptbremszylinder benachbarte Gehäusewand aus Kunststoff besteht, darin, daß die Gehäusewand des Bremskraftverstärkers mit dem Fußteil und/oder dem Unterteil des Nachfüllbehälters einstückig ausgebildet und an das Zylindergehäuse des Hauptbremszylinders angegossen ist. Hierdurch wird die Herstellung eines Hauptbremszylinders mit Bremskraftverstärker erheblich vereinfacht, da besondere Befestigungs-und Abdichtmittel an der dem Hauptbremszylinder benachbarten Gehäusewand entfallen können. Um eine sichere Verbindung und eine ausreichende Abdichtung zwischen der Gehäusewand des Bremskraftverstärkers und dem Zylindergehäuse zu erreichen, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung das Zylindergehäuse mit einem radialen Ringflansch versehen, dessen äußeren Rand die Gehäusewand des Bremskraftverstärkers formschlüssig umgreift. Die Aufnahme und Abdichtung des Zylindergehäuses in einer Kunststoffspritzform, in der der Nachfüllbehälter und die Gehäusewand an das Zylindergehäuse angegossen wird, wird erfindungsgemäß dadurch erleichtert, daß der Ringflansch an seinem äußeren Rand einen axialen Ringbund aufweist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen IIauptbremszylinders besteht darin, daß das Zylindergehäuse vollständig von dem Fußteil des Nachfüllbehälters ummantelt ist. Neben einer guten Abdichtung und einer sicheren Verbindung wird hierdurch ein Oberflächenschutz für das Zylindergehäuse geschaffen. Eine Vereinfachung der Kunststoffspritzform wird weiterhin dadurch erzielt, daß die Druckanschlußstutzen des Zylindergehäuses in der Mi-Ltel- bzw. Symmetrie-Ebene des Nachfüllbehälters liegen.
Die Herstellung eines Hauptbremszylinders nach der Erfindung erfolgt vorteilhaft nach folgendem Herstellverfahren: a) Das Zylindergehäuse wird aus einem gegossenen oder geschmiedeten Rohling durch Materialabtragung in seine endgültige Form gebracht.
b) Das bearbeitete Zylindergehäuse wird als Kern in eine Kunststoff-Spritzgußform eingelegt.
c) Durch Einspritzen von Kunststoff in die Form wird das Fußteil des Nachfüllbehälters hergestellt.
d) An dem mit dem Zylinderqehäuse verbundenen Fußteil wird das Unterteil und/oder das Deckelteil-durch Schweißen oder Kleben flüssigkeitsdicht befestigt.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens besteht vortcilhaft darin, daß in einem Arbeitsgang und in einer Form Fußteil, Unterteil und Gehäusewand des Bremskraftverstärkers an das Zylindergehäuse angegossen werden.
Um eine gute liaftung und eine flüssigkeitsd,icht Verbindung zwischen Fußteil und Zylindergehäuse zu erzielen, kann das auf seiner Oberfläche unbearbeitete Zylindergehäuse vor dem Einlegen in die Form mit einem Kontaktmittel behandelt werden. Die innige Haftung kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung noch dadurch unterstützt werden, daß zur Herstellung des Fußteils ein Kunststoff verwendet wird, der beim Abkühlen von Verarbeitungstemperatur auf Umgcbungstemperatur schrumpft.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folyenden näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Zylindergehäuse mit Nachfüllbehälter und Gehäusewand; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Hauptbremszylinders gemäß Fig. 1 mit Bremskraftverstärker.
In Fig. 1 ist ein Zylindergehäuse 1 für einen Tandem-Hauptbremszylinder dargestellt, der für den Einbau eines Vakuumbrerskraftverstärkers vorgesehen ist. Das Zylindergehäuse 1 weist an seinem Befestigungsende einen Ring- flansch 2 auf, der an seinem radial äußeren Rand einen axialen Ringbund 3 und drei Befestigungsstangen 4 trägt.
In folge der gewählten Schnittdarstellung sind nur zwei Befestigungsstangen 4 in der Zeichnung zu sehen. Von der Stirnseite ihres freien Endes her sind die Befestigungsstangen 4 mit einem Gewindeloch versehen, das jeweils zur Aufnahme eines Haltebolzens dient.
Der vordere Teil des Zylindergehäuses 1 weist eine Zylinderbohrung 5 auf, in der die nicht dargesellten iJauptzylinderkolben gleiten. Nachlaufbohrungen 6 und Ausgleichsbollrungen 7 in der Wand des Zylindergehäuses 1 verbinden die Zylinderbohrung 5 mit den Flüssigkeitskammern 8, 9 eines Nachfüllbehälters 10. Auf der dem Nachfüllbehälter 10 abgewandten Seite weist das Zylindergehäuse Anschlußstutzen 11 mit Anschlußbohrungen 12 auf, die zum Anschließen der Verbindungsleitungen zu den Xadbremszylindern dienen.
Das Zylindergehäuse 1 ist auf seiner Außenseite vollkommen von dem Fußteil 13 des Nachfüllbehälters 10 ummantelt. Das Fußteil 13 besteht wie der Nachfüllbehälter aus thermoplastischem Kunststoff und ist um das Zylindergehäuse 1 herum gegossen. Einstückig mit dem Fußteil 13 sind auch ein Unterteil 14 und eine Kammertrennwand 15 des Nachfüllbehälters 10 sowie eine an den Nachfülbehälter 10 angrenzende Gehäusewand 16 des Bremskraftverstärkers hergestellt. Auf das Unterteil 14 ist ein Deckelteil 17 mit einem Schraubverschluß 18 aufgesetzt und durch Kleben befestigt. Die Gehäusewand 16 umgreift mit einer Rippe 19 den gestuften Rand 20 des Ringflansches 2, um eine ausreichende Befestigung und Abdichtung des Verstärkergehäuses gegenüber dem Zylindergehäuse zu erreichen.
Im Bereich der Nachlauf- und Ausgleichsbohrungen 6, 7 und der Anschlußbohrungen 12 sind im Fußteil 13 Öffnungen 21 vorgesehen.
Die Herstellung des Hauptbremszylinders gemäß Fig. 1 ist sehr einfach. Zunächst wird ein Rohling für das Zylindergehäuse 1 gegossen. Als Werkstoff wird eine Aluminiumlegierung verwendet, die im Druckgußverfahren verarbeitet werden kann. Durch zerspanende Bearbeitung werden die Zylinderbohrung 5, die Nachlaufbohrungen 6, die Ausgleichsbohrungen 7, die Anschlußbohrungen 12, der gestufte Rand 19 und die Außenfläche des Ringbunds 3 in ihren endgültigen Abmessungen und Oberflächengüten hergestellt. Das vollständig bearbeitete Zylindergehäuse wird daraufhin in eine Kunststoff-Spritzform eingelegt. In der Kunststoff-Spritzform wird das Zylindergehäuse an dem Ringbund 3 und im Bereich der Öffnungen 21 durch entsprechende Formteile gehalten und abgedichtet.
Den Ringbund 3 umgreift ein ringförmiger Kern der Form, dessen Außenfläche die Innenkontur der Gehäusewand 16 bildet. Im Bereich der öffnungen 21 sind Zapfen vorgesehen, die sich in einander gegenüberliegenden Hälften der Form befinden, durch die das Fußteil 13 und das Unterteil 14 mit Kammertrennwand 15 geformt werden. Nach dem Schließen der Form wird in einem Arbeitsgang durch Einspritzen von thermoplastischem Kunststoff Fußteil 13, Unterteil 14r Trennwand 15 und Gehäusewand 16 gegossen.
Anschließend wird auf dem Unterteil 14 das bereits parallel hergestellte Deckelteil 17 mit Schraubverschluß 18 angebracht. Danach folgt in üblicher Weise die Montage der Hauptzylinderkolben und der Innenteile und der zweiten Gehäusewand des Bremskraftverstärkers in allgemein Ublicher Weise.
In Figur 2 ist das aus Hauptbremszylinder und Bremskraftverstärker bestehende Bremsgerät nach dem Zusammenbau dargestellt. Das Gehäuse des Bremskraftverstärkers ist durch eine Gehäusewand 22 verschlossen. Durch eine mittige oeffnung in der Gehausewand 22 ragt eine Betätigungsstange 24 heraus, die von einer Schutzkappe 23 zum Abdichten der Gehäuseöffnung umgeben ist. Es ist deutlich zu erkennen, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Befestigung des Nachfüllbehälters 10 und der Gehäusewand 16 an dem Hauptbremszylinder eine optimale Ausnutzung des vorhandenen Bauraums erzielt wird.
Durch die Ausbildung des Zylindergehäuses 1 wird eine recllt einfache Kunststoff-Spritzform ermöglicht. Die Spritzform kann aus 3 Teilen bestehen. Ein Oberteil, das die Behälterwände und die oberen Hälften der Ummaritelung des Zylindergehäuses und der Gehäusewand 16 bildet, ein an das Oberteil anschließendes Unterteil für die unteren Hälften von Ummantelung 13 und Gehäusewand 16. Ergänzt werden beide Formteile durch einen zylindrischen, axial verschielichen Kern, der auf dem Ringbund 3 des Zylindergehäuses 1 zentriert und abgedichtet wird und die Innenkontur der Gehäusewand 16 bildet.

Claims

Paten tansprüche 1.)Hauptbremszylinder für eine hydraulische Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Zylindergehäuse aus Metall und einem mit dem Zylindergehäuse flüssigkeitsdicht verbundenen, aus zwei oder mehr Teilen gebildeten Nachfüllbehälte aus Kunststoff, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Nachfüllbchälter (10) zur Befestigung am Zylidryehäuse (1) ein die Durchgangsöffnungen (21) zum Zylindergehäuse enthaltendes Fußteil (13) aufweist, das unmittelbar an das Zylindergehäuse angegossen ist und das Zylindergehäuse von außen teilweise umgreift.
2. Hauptbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Fußteil (13) einstückig mit einem die Behälterkammern (8,9) bildenden Unterteil (14) des Nachfüllbehälters (10) ausgebildet ist.
3. Hauptbremszylinder nach einem vorhergehenden Anspruch für einen pneumatischen Brcmskraftverstärker, bei dem die dem Hauptbremszylinder benachbarte Gehäusewand aus Kunststoff besteht, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Gehäusewand (16) des Bremskraftverstärkers (25) mit dem Fußteil (13) des Nachfüllbehälters (10) einstückig an das Zylindergehäuse (1) des Hauptbremszylinders angegossen ist.
4. Hauptbremszylinder nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Zylindergehäuse (1) einen radialen Ringflansch (2) aufweist, dessen äußeren Rand (19) die Gehäusewand (16) des Bremskraftverstärkers formschlüssig umgreift.
5. Hauptbremszylinder nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Ringflansch (2) an seinem äußeren Rand (19) einen axialen Ringbund (3) zum Zentrieren und Abdichten des Zylindergehäuses (1) gegenüber einer Wand einer Kunststoffspritzform aufweist.
6. IIauptbremszylinder nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Zylindergehäuse (1) vollständig von dem Fußteil (13) des Nachfüllbehälters (10) ummantelt ist.
7. Hauptbremszylinder nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anschlußstutzen (11) des Zylindergehäuses (1) in der Mittel- bzw. Symmetrieebene des Nachfüllbehälters (10) liegen.
8. Verfahren zur Herstellung eines Hauptbremszylinders nach einem vorhergehenden Anspruch, g e k e n n -z e i c h n e t durch folgende Verfahrensschritte: a. Das Zylindergehäuse (1) wird aus einem gegossenen oder geschmiedeten Rohling durch Materialabtragung in seine endgültige Form gebracht b. das bearbeitete Zylindergehäuse (1) wird als Kern in eine unststoff-Spritzgußform eingelegt, c. durch Einspritzen von Kunststoff in die Form wird das Fußteil (13) des Nachfüllbehälters (10) hergestellt, d. an dem mit dem Zylindergehäuse (1) verbundenen Fußteil (13) wird das Unterteil (14) und/oder das Deckelteil (17) durch Schweißen oder Kleben flüssigkeitsdicht befestigt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß in einem Arbeitsgang und in einer Form Fußteil (13), Unterteil (14), Gehäusewand (16) des Bremskraftverstärkers an das Zylindergehäuse (1) angegossen werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das auf einer Oberfläche unbearbeitete Zylindergehäuse (1) vor dem Einlegen in die Form mit einem Kontaktmittel zur Erzielung einer flüssigkeitsdichten Verbindung zwischen Zylindergehäuse und Fußteil (13) des Nachfüllbehälters (10) behandelt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t durch die Verwendung eines Kunststoffes, der beim Abkühlen von Verarbeitungstemperatur auf Umgebungstemperatur schrumpft.