Ausgleichsbehälter für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanläge
Die Erfindung betrifft einen Ausgleichsbehälter für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem Gehäuse umfassend ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil und mit einer Vorrichtung zum Überwachen des Behälterfüllstandes des Ausgleichsbehälters umfassend eine mit dem Gehäuse verschweißte Schalteinheit mit einem Steckverbinder sowie ein Sensor- oder Schaltelement, welches mittels eines Gebers in einem Schaltpunkt, an welchem die Schalteinheit ein Signal für eine elektronische Steuereinheit generiert, schaltbar ist.
In einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage befindet sich die benötigte Bremsflüssigkeit in dem Ausgleichsbehälter, wobei die Vorrichtung zum Überwachen des Behälterfüllstandes als Schaltelement beispielsweise einen Reedschalter und als Geber beispielsweise einen magnetischen Geber aufweist. Senkt sich der Bremsflüssigkeitsstand und passiert der magnetische Geber den Schaltpunkt, so schließen sich die Schaltkontakte des Reedschalters. Dieses Signal wird in einem Steuergerät ausgewertet und der Fahrer des Kraftfahrzeuges kann durch eine optische und/oder akustische Anzeige gewarnt werden. Dabei muss sichergestellt sein, dass der Ausgleichsbehälter immer mit einem Minimum an Bremsflüssigkeit gefüllt ist, um die Funktion
der Bremsanlage nicht in Frage zu stellen. In der Regel werden Vorrichtungen zum Überwachen des Behälterfüllstandes verwendet, bei denen ein mit einem Magneten versehener Schwimmer den auf einer Platine angeordneten Reedkontakt schaltet, sobald der Schwimmer eine Lage (Schaltpunkt) einnimmt, in der der Behälterfüllstand ein definiertes Minimum unterschreitet. Durch den Reedkontakt wird ein für den Fahrer erkennbares Warnsignal ausgelöst, wobei dann geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten sind.
Ein gattungsgemäßer Ausgleichsbehälter ist beispielsweise aus der DE 37 16 135 Al bekannt. Der Steckverbinder der Schalteinheit ist in einem Steckverbindergehäuse vorgesehen, welches mit einer von dem Gehäuseoberteil hervorstehenden Seitenwand verschweißt ist. Als nachteilig in Hinblick auf das Packaging und den Transport wird bei dem bekannten Ausgleichsbehälter angesehen, dass die Schalteinheit von der Oberseite des Ausgleichsbehälters hervorsteht.
Aufgrund der hohen Fülldrücke, welche bei der Befüllung der Kraftfahrzeugbremsanlage mit Bremsflüssigkeit am Band der Automobilhersteller auftreten, werden außerdem die Anforderungen an die Verschweißungen von Oberteil und Schalteinheit immer höher. Die bekannten Ausgleichsbehälter werden diesen Anforderungen nicht mehr gerecht und es kommt aufgrund mangelnder Verschweißungen zu Undichtigkeiten und Verschiebung des Schaltpunktes.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen dahingehend verbesserten Ausgleichsbehälter bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse eine Vertiefung zur Aufnahme der Schalteinheit aufweist, wobei Schalteinheit einen Grundkörper aus
Kunststoff aufweist, welcher mit dem Gehäuse in der Vertiefung verschweißt ist, und wobei die Vertiefung derart vorgesehen ist, dass der Grundkörper der Schalteinheit mit dem Gehäuse eine ebene Fläche bildet. Damit steht der Grundkörper nicht von einer Oberseite des Gehäuses hervor und kann dadurch weder bei Transport noch bei der Montage des Ausgleichsbehälters hinderlich wirken. Die Aufnahme der Schalteinheit in der Vertiefung ermöglicht eine Vorpositionierung, so dass die Verschweißung der Schalteinheit mit dem Gehäuseoberteil verbessert werden kann.
Die Vertiefung ist bei Ausgleichsbehältern für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage vorzugsweise im Gehäuseoberteil vorgesehen, da die Vorrichtung zum Überwachen des Behälterfüllstandes in der Regel auf einer Oberseite des Ausgleichsbehälters angeordnet ist. Die Vorrichtung kann jedoch auch auf einer Unterseite des Ausgleichsbehälters vorgesehen sein, wobei die Vertiefung zur Aufnahme der Schalteinheit dann im Gehäuseunterteil angeordnet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind Mittel zum positionierten Verschweißen der Schalteinheit in der Vertiefung des Gehäuses vorgesehen, wobei die Mittel dazu geeignet sind, eine in Bezug auf eine Längsachse des Ausgleichsbehälters axiale Position des Schaltpunktes festzulegen und sicherzustellen. Dadurch kann eine exakte Verschweißung ohne einen aufwendigen Werkzeugaufbau erreicht werden, indem die jeweiligen Schweißzugaben von Schalteinheit und Gehäuse korrekt übereinander stehen. Eine mangelhafte Verschweißung infolge von seitlich versetzten Schweißzugaben kann vermieden werden.
Vorzugsweise sind die Mittel an einer Unterseite des Grundkörpers und in der Vertiefung vorgesehen.
- A -
Eine einfache Herstellung des Ausgleichsbehälters wird erreicht, indem als Mittel zum positionierten Verschweißen wenigstens eine Vorsprung-Ausnehmung-Anordnung vorgesehen ist, wobei der Vorsprung an der Unterseite des Grundkörpers der Schalteinheit vorgesehen ist und die Ausnehmung im Bereich der Vertiefung angeordnet ist.
Sind Schweißzugaben an dem Gehäuse und einer Unterseite des Grundkörpers an die Vorsprung-Ausnehmung-Anordnung angepasst, kann die vorgegebene Position des Schaltpunktes sichergestellt werden.
Einen besonders kompakten Ausgleichsbehälter erhält man, wenn ein Steckverbindergehäuse des Steckverbinders in Bezug auf eine Längsachse des Grundkörpers radial in Richtung Gehäuse versetzt vorgesehen ist.
Vorzugsweise weist die Schalteinheit ein in Bezug auf den Grundkörper senkrecht angeordnetes, mit dem Grundkörper verbundenes Trägerelement auf, an welchem das Sensor- oder Schaltelement angeordnet ist und das in einen Behälterinnenraum hineinragt .
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung hervor, welche eine Ausführungsform zeigt. Dabei zeigt jeweils stark schematisiert sowie teilweise im Schnitt:
Figur 1 einen bekannter Ausgleichsbehälter im Längsschnitt;
Figur 2 ein Gehäuseoberteil eines erfindungsgemäßen
Ausgleichsbehälters mit verschweißter Schalteinheit in räumlicher Darstellung;
Figur 3 das Gehäuseoberteil gemäß Fig. 2 im Schnitt und
Figur 4 und 5 das Gehäuseoberteil gemäß Fig. 2 vor dem Verschweißen der Schalteinheit in räumlicher Darstellung.
Fig. 1 zeigt einen bekannten Ausgleichsbehälter 1 für Bremsflüssigkeit gemäß der DE 37 16 135 Al mit einer Vorrichtung zur Überwachung des Behälterfüllstandes. Der Ausgleichsbehälter 1 ist beispielsweise an einem nicht dargestellten Hauptzylinder einer Fahrzeugbremsanlage befestigt und weist ein in sein Inneres ragendes Führungsrohr 2 auf, das an seinem, dem Behälterinneren zugewandten Ende verschlossen ist. Längs des Führungsrohres 2, das beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt hat, ist ein Schwimmer 3 verschiebbar angeordnet, der z.B. als Ring ausgebildet ist und einen Bestandteil einer Vorrichtung zum Überwachen des Behälterfüllstandes darstellt. Der Schwimmer 3 trägt einen ringförmigen Magneten 4 als magnetischen Geber. Ein vom Boden 5 des Ausgleichsbehälters 1 emporragender, das Führungsrohr 2 teilweise konzentrisch umgebender Rohrstutzen 6 ist als Anschlag für den Schwimmer 3 vorgesehen. Dieser Anschlag legt die tiefste Stellung des Schwimmers 3 im Ausgleichsbehälter 1 fest und verhindert, dass der Schwimmer 3 das Führungsrohr 2 verlassen kann. Bekannte Maßnahmen zur Schwimmersicherung sind auch am Ende des Führungsrohres 2 angeordnete Spreizelemente.
Die Vorrichtung zum Überwachen des Behälterfüllstandes umfasst eine Schalteinheit mit einem Deckel 23 sowie einem Träger 7, welcher im Inneren des Führungsrohrs 2 vorgesehen ist und an dem ein Reed-Schalter 8 als Schaltelement befestigt ist. Sobald der Magnet 4 durch Absinken des Behälterfüllstandes einen Schaltpunkt S des Schaltelementes passiert, schließt bzw. öffnet der Reedkontakt und es wird ein Signal für eine
elektronische Schalteinheit der Kraftfahrzeugbremsanlage generiert. Am Träger 7 ist eine Fahne 21 befestigt, die sich parallel zur Längsachse des Führungsrohrs 2 erstreckt und in einen inneren Schlitz 13 eines Radialvorsprunges 14 des Führungsrohres 2 hineinragt. Das Führungsrohr 2 ist mit mehreren an seiner Oberfläche symmetrisch gegeneinander versetzt angeordneten Rippen 15 versehen, die den oberen Anschlag für den Schwimmer 3 bilden.
An seinem oberen Ende geht das Führungsrohr 2 in einen Boden 16 eines flachen Hohlraumes 17 über, dessen Seitenwände 18 mit Wänden 19 und 20 des Ausgleichsbehälters 1 verbunden sind. Die Seitenwände 18 überragen die Wände 19, 20 des Ausgleichsbehälters 1 um ein geringes Stück und bilden mit ihren oberen Rändern 22 Anschlagflächen für den Deckel 23, der eine ebene Grundplatte 24 enthält, von der ein
Steckverbindergehäuse 25 empor ragt, das mit den Seitenwänden 18 verschweißt vorgesehen ist. Das Steckverbindergehäuse 25 ist mit einer Ausnehmung 26 versehen, in die zwei Kontaktstifte 27 oder Messerkontakte eines Steckverbinders hineinragen, der mit einem Ende in das Steckerverbindergehäuse 25 gas- bzw. flüssigkeitsdicht eingesetzt ist. Das der Ausnehmung 26 entgegengesetzte Ende 28 eines jeden Kontaktstiftes 27 ist mit dem Ende einer elektrischen Leitung 29 verbunden. Die anderen Enden der elektrischen Leitungen 29 sind an dem Reed-Schalter 8 angeschlossen .
In den Hohlraum 17 ragen zwei, die Wände auf einander gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 13 ein Stück fortsetzende Vorsprünge 30, die beispielsweise nicht höher sind als die Seitenwände 18. Die Fahne 21 erstreckt sich in dem Raum zwischen den Vorsprüngen 30. Im Steckverbindergehäuse 25 ist in dem über den Vorsprüngen 30 liegenden Teil eine Ausnehmung 31 vorgesehen, in die das Ende der Fahne 21 und ggf. die Vorsprünge 30 hineinragen können, wenn der Deckel 23 den
Hohlraum 17 verschließt. Der Ausgleichsbehälter 1 besteht aus einem Gehäuse umfassend einen Gehäuseoberteil 32 und einen Gehäuseunterteil 33, welche an ihren Rändern 9 miteinander verschweißt sind.
Der Schwimmer 3 der Vorrichtung zur Überwachung des Behälterfüllstandes ist einstückig vorgesehen und weist eine radiale Aussparung auf, in welche der ringförmige Magnet 4 geschoben wird. Seitenwände der Aussparung sind dabei mit Haltemitteln versehen, welche den Magneten 4 in seiner Einbaulage sichern.
Fig. 2 bis 5 zeigen ein Gehäuseoberteil 41 eines erfindungsgemäßen Ausgleichsbehälters 40 in räumlicher Darstellung und teilweise geschnitten. Da sich der erfindungsgemäße Ausgleichsbehälter 40 lediglich durch seine Schalteinheit 43 und deren Anordnung am Gehäuse zum bekannte Ausgleichsbehälter gemäß Fig. 1 unterscheidet, sind lediglich die erfindungswesentlichen Bestandteile des Ausgleichsbehälters 40 dargestellt, welche im Folgenden beschrieben werden. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen versehen und auf eine wiederholte Beschreibung wird verzichtet.
Fig. 2 und 3 zeigen das schematisch dargestellte Gehäuseoberteil 41 des erfindungsgemäßen Ausgleichsbehälters 40 mit seiner verschweißten Schalteinheit 43 einer Vorrichtung 42 zum Überwachen des Behälterfüllstandes in räumlicher Darstellung, wobei Fig. 3 als Schnitt im Bereich der Schalteinheit 43 dargestellt ist.
Wie zu erkennen ist, weist das Gehäuseoberteil 41 eine Vertiefung 44 auf, in welcher die Schalteinheit 43 nach der Montage und dem Verschweißen mit dem Gehäuseoberteil 41 aufgenommen ist.
Im Unterschied zur Schalteinheit des bekannten
Ausgleichsbehälters weist die erfindungsgemäße Schalteinheit 43 einen Grundkörper 45 aus Kunststoff mit einem angeformten Steckverbindergehäuse 53 eines Steckverbinders auf, wobei ein in Fig. 4 gezeigtes Trägerelement 46 für das nicht dargestellte Sensor- oder Schaltelement 8 senkrecht bezogen auf eine Längsachse des Grundkörpers 45 an dem Grundkörper 45 angeordnet ist und mit diesem verbunden ist. Das Trägerelement 46, an welchem das Sensor- oder Schaltelement 8 angeordnet ist, kann beispielsweise als Platine ausgebildet werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Trägerelement 46 auch an dem Grundkörper 45 angespritzt sein, wobei hierbei die Leitungen in das Trägerelement 46 eingespritzt vorgesehen sind. Hierzu ist es denkbar, das Trägerelement 46 derart auszugestalten, dass es eine Aufnahme für das Sensor- oder Schalterelement 8 aufweist, wodurch dieses insbesondere beim Transport geschützt wird. Das Trägerelement 46 ist somit entweder einstückig mit dem Grundkörper 45 vorgesehen oder wird vor der Montage der Schalteinheit 43 am Grundkörper 45 befestigt. Eine zusätzliche Befestigung des Trägerelementes 46 bei der Montage des Ausgleichsbehälters 40 kann entfallen.
Nach der Montage ragt das Trägerelement 46 umgeben von einem am Gehäuseoberteil 41 angeformten Führungsrohr 47 in einen Behälterinnenraum hinein. Wie bereits zu Fig. 1 beschrieben, ist längs des Führungsrohres 47, das einen kreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt hat, ein Schwimmer 3 mit einem magnetischen Geber 4 verschiebbar angeordnet, der z.B. als Ring ausgebildet ist und einen Bestandteil der Vorrichtung 42 zum Überwachen des Behälterfüllstandes darstellt.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, bilden der Grundkörper 45 und das Gehäuseoberteil 41, d.h. deren
Oberseiten 48,49, eine ebene Fläche. Damit steht der Grundkörper 45 nicht von der Oberseite 48 des Gehäuseoberteiles 46 hervor und kann dadurch weder bei Transport noch bei der Montage des Ausgleichsbehälters 40 hinderlich wirken. Außerdem ermöglicht die Aufnahme der Schalteinheit 43 in der Vertiefung 44 eine Vorpositionierung, so dass die Verschweißung der Schalteinheit 43 mit dem Gehäuseoberteil 41 verbessert werden kann.
Zur exakten Positionierung der Schalteinheit 43 sind Mittel zum positionierten Verschweißen der Schalteinheit 43 in der Vertiefung 44 des Gehäuseoberteiles 41 vorgesehen. Diese Mittel sind dazu geeignet, eine in Bezug auf eine Längsachse des Ausgleichsbehälters 40 axiale Position des Schaltpunktes S festzulegen und sicherzustellen. Hierdurch kann eine exakte Verschweißung erreicht werden, da Schweißzugaben von Schalteinheit 43 und Gehäuseoberteil 41 während des Schweißvorganges genau übereinander stehen und eine seitliche Versetzung der Schweißzugaben bei der Verschweißung ausgeschlossen ist.
Daher können Undichtheiten oder Vorschädigungen beim Verschweißen des Ausgleichsbehälters 40, die äußerlich nicht sofort sichtbar sind, vermieden werden.
Wie insbesondere den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist, ist als Mittel zum positionierten Verschweißen wenigstens eine Vorsprung-Ausnehmung-Anordnung 50,51 vorgesehen, wobei die Mittel an einer Unterseite 52 des Grundkörpers 45 und in der Vertiefung 44 vorgesehen sind.
Vorzugsweise sind zwei zueinander versetzte Vorsprünge 50 an der Unterseite 52 des Grundkörpers 46 vorgesehen und entsprechende Ausnehmungen 51 sind im Bereich der Vertiefung
44 angeordnet.
Nicht dargestellte Schweißzugaben an dem Gehäuseoberteil 41 im Bereich der Vertiefung 44 und einer Unterseite 52 des Grundkörpers 45 sind derart angepasst und auf die Vorsprung- Ausnehmung-Anordnungen 50,51 abgestimmt, dass eine vorgegebene Position des Schaltpunktes S sichergestellt werden kann.
Weiter ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass das Steckverbindergehäuse 53 in Bezug auf die Längsachse des Grundkörpers 45 radial in Richtung Gehäuseoberteil 41 versetzt vorgesehen ist. Vorteilhaft an dieser Anordnung ist, dass man einen besonders kompakten Ausgleichsbehälter 40 erhält.
Durch die beschriebene Ausgestaltung des Ausgleichsbehälters 40 kommt es zu einer optimalen Verschweißung von Gehäuseoberteil 41 und Schalteinheit 43 unter Beibehaltung des vorgeschriebenen Schaltpunktes S und die 100% Druckprüfung beim Hersteller sowie die Bandbefüllung werden problemlos überstanden.
Wie bereits oben erwähnt, kann die Vorrichtung 42 zum Überwachen des Behälterfüllstandes auch im Gehäuseunterteil des Ausgleichsbehälters 40 angeordnet sein, wobei die Erfindung nicht auf einen Ausgleichsbehälter für eine
Kraftfahrzeugbremsanlage begrenzt ist, sondern auf jegliche Ausgleichsbehälter anwendbar ist, welche eine Überwachung des Füllstandes benötigen.
Bezugszeichenliste
1 Ausgleichsbehälter
2 Führungsrohr
3 Schwimmer
4 Magnet
5 Boden
6 Rohrstutzen
7 Träger
8 Reed-Schalter
9 Rand
13 Schlitz
14 Radialvorsprung
15 Rippe
16 Boden
17 Hohlraum
18 Seitenwand
19 Wand 20 Wand
21 Fahne
22 Rand
23 Deckel
24 Grundplatte
25 Steckverbindergehäuse 26 Ausnehmung
27 Kontaktstift 28 Ende
29 Leitung
30 Vorsprung
31 Ausnehmung
32 Gehäuseoberteil
33 Gehäuseunterteil
Ausgleichsbehälter Gehäuseoberteil Vorrichtung Schalteinheit Vertiefung Grundkörper Trägerelement Führungsrohr Oberseite Oberseite Vorsprung Ausnehmung Unterseite Steckverbindergehäuse chaltpunkt