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Patent Searching and Data


Title:
PRODUCTION-OPTIMIZED HOUSING FOR A HYDRAULIC UNIT FOR PRODUCING BRAKE PRESSURE FOR A HYDRAULIC BRAKE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/058400
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a housing (1) for a hydraulic unit, in particular a main brake cylinder for a hydraulic motor vehicle brake system, and to the corresponding unit and to the brake system. In order to be able to carry out machining processes particularly precisely and, at the same time, cost-effectively and reliably reproducibly during housing production, according to the invention at least one first (2) and one second (3) separate form element are formed on at least one side of the housing (1) for a spatially clearly defined mounting of the housing (1) and introduction of tension forces into an external holding device.

Inventors:
LOKE JÖRG (DE)
KRÄMER HORST (DE)
RÜFFER MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/076158
Publication Date:
April 01, 2021
Filing Date:
September 18, 2020
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
International Classes:
B60T11/16; B23C3/24; B23Q1/76; B23Q3/00; B23Q3/08; B23Q3/12; B23Q3/18
Foreign References:
CN203765340U2014-08-13
CN210789978U2020-06-19
US20050247193A12005-11-10
CN201493695U2010-06-02
DE4202989A11993-08-05
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Claims:
Patentansprüche

1. Gehäuse (1) für ein hydraulisches Aggregat zum Erzeugen von Bremsdruck für eine hydraulische Bremsanlage, insbesonde re eine Kraftfahrzeugbremsanlage, wobei das Gehäuse (1) zu mindest abschnittsweise entlang einer Längsachse (L) getreckt ausgebildet und zumindest bereichsweise zum Zerspanen vorge sehen ist dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Seite vom Gehäuse (1) wenigstes ein erstes (2) und ein zwei tes (3) gesonderte Formelemente für eine räumlich eindeutig definierte Lagerung des Gehäuses (1) und Einleitung von Spannkräften in eine externe Haltevorrichtung ausgebildet sind, wobei neben Längsachse L eine räumliche Querachse Q so wie eine räumliche Hochachse H derart definiert sind, dass sie ein Achsenkreuz eines kartesischen Koordinatensystems bilden.

2. Gehäuse (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an einer den Formelementen (2) und (3) in Bezug zur Längsach se (1) gegenüberliegenden Seite vom Gehäuse (1) wenigstens eine gesonderte Spannfläche (6;7;8;9) parallel zu einer or thogonal zu Hochachse (H) ausgerichteten Ebene ausgebildet ist, welche zum Anlegen einer Spannbacke zwecks Fixierung des Gehäuses (1) in der Haltevorrichtung vorgesehen ist.

3. Gehäuse (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Spannfläche (6;7;8;9) in Bezug zur Längsach se (1) gegenüberliegenden Seite vom Gehäuse (1) wenigstens eine gesonderte parallel zu der Spannfläche (6;7;8;9) ausge richtete Stützfläche (10;11;20) ausgebildet ist, welche zum Einleiten der Spannkräfte in die Haltevorrichtung vorgesehen ist.

4. Gehäuse (1) nach wenigstens einem der vorstehenden An sprüche dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formele ment (2) zur Definition einer Nulllage entlang der Längsach se (L) des Gehäuses (1) vorgesehen ist.

5. Gehäuse (1) nach wenigstens einem der vorstehenden An sprüche dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formele ment (2) endseitig eine plan ausgebildete Stützfläche (20) zum Einleiten von Spannkräften in die externe Haltevorrich tung aufweist.

6. Gehäuse (1) nach wenigstens einem der vorstehenden An sprüche dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formele ment (2) eine rotationssymmetrische Ausformung (4) aufweist, deren Rotationsachse (R) im Wesentlichen orthogonal zu Längs achse (L) gerichtet ist.

7. Gehäuse (1) nach wenigstens einem der vorstehenden An sprüche dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Formele ment (3) zum Festlegen einer Nulllage in Bezug zum Rollen um die Längsachse (L) des Gehäuses (1) vorgesehen ist.

8. Gehäuse (1) nach wenigstens einem der vorstehenden An sprüche dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Formele ment (3) in Bezug zur Längsachse (L) in zentrifugale Richtung verjüngend ausgebildet ist und zwei Flanken (12,13) aufweist, welche parallel zur Längsachse (L) ausgerichtet sind und ei nender zulaufen. 9. Gehäuse (1) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Formelement (3) im Wesentlichen keilförmig mit ei ner Außenkante (5) ausgebildet ist, welche im Wesentlichen achsparallel zu der Längsachse (L) ausgerichtet ist.

10. Gehäuse (1) nach Ansprüchen 6 und 8 dadurch gekennzeich net, dass die Rotationsachse (R) und die Außenkante (5) in einer gemeinsamen Ebene (E) angeordnet sind, welche durch die Längsachse (L) und die Hochachse (H) des Gehäuses (1) ver läuft.

11. Gehäuse (1) nach wenigstens einem der vorstehenden An sprüche dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Aggre- gat ein Hauptbremszylinder für eine hydraulische Bremsanlage ist.

12. Hydraulisches Aggregat umfassend wenigstens ein Gehäu se (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche.

13. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage umfassend wenigs tens ein hydraulisches Aggregat nach Anspruch 10.

Description:
Herstelloptimiertes Gehäuse für ein hydraulisches Aggregat zum Erzeugen von Bremsdruck für eine hydraulische Bremsanlage

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für ein hydrauli sches Aggregat, insbesondere einen Hauptbremszylinder für ei ne hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, sowie das entspre chende Aggregat und die Bremsanlage.

Bei der Herstellung von derartigen Gehäusen wird meisten zu nächst aus einer Leichtmetalllegierung Rohling gegossen, wel ches anschließend an verschiedenen Stellen mit spanabhebenden Verfahren bearbeitet wird. Hierbei werden diverse Bohrungen, Dicht- und Anlageflächen, Nuten und Dergleichen erzeugt, wel che in sich sowie zueinander eng toleriert sind. Zu diesem Zweck muss der Rohling oft mehrfach in derselben oder sogar mehreren unterschiedlichen Haltevorrichtung beziehungsweise Werkstückträgern in verschiedenen räumlichen Positionen umge spannt und neupositioniert, sowie mit an die jeweilige Außen gestalt von jeden unterschiedlichen Rohling individuell ange passten Wechseladaptern und Klemmvorrichtungen sicher fixiert werden. Für das Einhalten geforderter Toleranzen beim Bear beitungsprozess besonders wichtig sind neben einer exakten und zuverlässig reproduzierbaren räumlichen Positionierung auch eine sichere sowie verzugsfreie Abstützung von hohen Spannkräften, welche zur Aufnahme von beim Zerspanen entste henden Lasten erforderlich sind. Um Ausschuss zu vermeiden ist dies mit einem signifikanten Kontrollaufwand bei Werk zeugwechsel, Umspannungen, Lageänderungen sowie Notwendigkeit von umfangeichen Werkzeuglagern etc. verbunden, was die Her stellkosten erheblich erhöht. Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, Gehäuseherstel lung ohne Qualitätsverlust zu optimieren, insbesondere güns tiger zu gestalten und eine einfache und sichere Reproduzier- barkeit zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Merkmalskombination nach dem Anspruch 1 gelöst. Unteransprüche zusammen mit Figu renbeschreibungen geben weitere vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung an. Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination wird es ermög licht, ein günstiges standardisiertes und robustes Konzept mit standardisierten und vereinfachten Werkstückaufnahmen zu realisieren. Fehler und Zeitverlust aufgrund von falschen Werkstückaufnahmen werden vermieden. Es ergibt sich eine sig- nifikante Zeitersparnis beim Rüstvorgang.

Zugleich werden Spannpunkte an optimierte Positionen verlegt, welche verzugsfreie Anwendung von erhöhten Spannkräften er lauben. Das Positionieren und Spannen des Gehäuses 1 erfolgt präzise, exakt reproduzierbar und damit prozesssicher. Die jeweiligen Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgen anhand der Beschreibung und Zeichnungen detail liert erklärt. Hierbei zeigen:

Fig.l stark vereinfachte Prinzipdarstellung von einem erfin dungsgemäßen Gehäuse in Front- (a) und Seitenansicht (b). Fig.2 das erste Formelement gemäß einer weiteren Ausführungs form.

Fig.3 eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Gehäuses in verschiedenen räumlichen Ansichten (a, b). Fig.4 das erste Formelement gemäß einer anderen Ausführungs form.

Hierbei wird für zwecks einer klaren und eindeutigen Offenba rung die räumliche Gestalt und Lage des Gehäuses 1 in Relati on zu einem Achsenkreuz in einem kartesischen Koordinatensys tem dargelegt, wobei X-Achse der Längsachse L, Y-Achse der Querachse Q und Z-Achse der Hochachse H vom Gehäuse 1 ent sprechen.

Fig.1

In dem gezeigten Beispiel ist, stark vereinfacht, das Gehäu se 1 eines Tandem-Hauptbremszylinders für eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage dargestellt.

Das Rohling des Gehäuses 1 eines Hauptbremszylinders wird meist einteilig in einem Gießverfahren aus einer Aluminiumle gierung hergestellt, anschließend durch Zerspannen mit erfor derlichen Oberflächen, Profilen und Funktionselementen verse hen. Beispielsweise weist es einen entlang einer Längsachse L gestreckten, im wesentlichen zylindrischen Hauptkörper, in dem eine Sackbohrung zur Aufnahme von Kolben gebohrt werden muss; einen quer zu der Längsachse L gestreckten Befesti gungsflansch 18, welcher zum Befestigen des Hauptbremszylin ders an einem Bremskraftverstärker dient und Plangedreht wer den muss; mehrere ausgeformte Erhöhungen 19,19',19'', in de nen Aufnahmeprofile für diverse Anschlüsse gebohrt werden müssen und weitere Bereiche, welche mit einem spanabhebenden Fertigungsverfahren bearbeitet werden. Zu diesem Zweck muss das Gehäuse 1 auf einer hier nicht gezeigten Haltevorrichtung beziehungsweise Werkstückträger in einer exakt definierten Raumlage positioniert und in dieser Position festgehalten werden.

Unterseitig an dem Gehäuse 1 sind zwei gesonderte Formelemen te 2,3 entlang der Hochachse H ausgerichtet ausgebildet.

Bei der gezeigten Ausführungsform verfügt das erste Formele ment 2 endseitig über eine nach innen gerichtete, eine Kavi tät bildende rotationssymmetrische Ausformung 4, deren Rota tionsachse R im Wesentlichen orthogonal zu Längsachse L ge richtet ist. In der Haltevorrichtung wird das erste Formele ment 3 auf einem ersten Auflageelement 14 positioniert, wel ches hierfür endseitig komplementär konisch ausgebildet ist. Neben Übertragung von Spannkräften aus dem Gehäuse 1 in die Haltevorrichtung kann durch die zentrierende Wirkung der Aus formung 4 auch die Nulllage des Gehäuses 1 entlang der Längs achse L exakt festgelegt und während der Bearbeitung auf rechterhalten werden.

Innerhalb der Erfindung wäre es ebenso zulässig, die Ausfor mung 4 auch nach außen gerichtet auszubilden und eine aufneh mende komplementäre Kavität in dem ersten Auflageelement 14 vorzusehen .

In einem definierten Abstand S zum ersten Formelement 2 ist im Bereich des Befestigungsflansches 18 am Gehäuse 1 ein an deres, zweites Formelement 3 ausgebildet. Das zweite Formele ment 3 ist in zentrifugale Richtung zur Längsachse L, hier entlang der Hochachse H verjüngend ausgebildet. Es verfügt über zwei parallel zur Längsachse L ausgerichteten, einender zulaufenden Flanken 12 und 13.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel das zweite Formelement 3 im spiegelsymmetrisch keilförmig gestaltet, die Flanken 12,13 sind flach, rechtwinklig zueinander ausgerichtet und laufen an einer endseitigen Außenkante 5 zusammen. Die Außenkante 5 verläuft somit parallel zu der Längsachse L. Es wäre eben falls möglich, die Flanken 12,13 auch leicht konvex oder kon kav auszubilden, ohne die Erfindung zu verlassen.

Es sei hierbei angemerkt, dass eine exakte Parallelität bei einem Gussrohling technologisch bedingt nicht immer erreich bar ist, so dass innerhalb der Erfindung eine möglichst hohe Annäherung daran ebenfalls tolerierbar ist.

In der Haltevorrichtung wird das zweite Formelement 3 in ei nem zweiten Auflageelement 15 positioniert, welches hierfür einen komplementären Ausschnitt 16 aufweist. Neben Übertra gung von Spannkräften wird durch stützende sowie selbstzent rierende Wirkung schräg zueinander ausgerichteter Flanken 12 und 13 eine exakte Nulllage in Bezug zum Rollen um die Längs achse L des Gehäuses 1 festgelegt und während der Bearbeitung aufrechterhalten werden. Etwaigen Kippmomenten wird effektiv entgegengewirkt .

Für einen optimale symmetrischen Kräfteverlauf können die Ro tationsachse R und die Außenkante 5 bevorzugt wie dargestellt in einer gemeinsamen Ebene E angeordnet sein, welche durch die Längsachse L und die Hochachse H des Gehäuses 1 verläuft.

Bei Auflage des ersten Formelements 2 am ersten Auflageele ment 14 und gleichzeitig des zweiten Formelements 3 am zwei ten Auflageelement 15 wird eine präzise, räumlich eindeutig definierte Lagerung beziehungsweise Positionierung des Gehäu ses 1 in der externen Haltevorrichtung realisiert. Diese Po sitionierung ist zudem exakt reproduzierbar sowohl für den selben oder gleiche Rohlinge, als auch für unterschiedliche Rohlinge, welche mit identischen, im geleichen Abstand S zu einander ausgebildeten Formelementen 2,3 versehen sind.

Wie auch in der Fig.3 zu sehen, sind an einer den Formelemen ten 2 und 3 in Bezug zur Längsachse 1 gegenüberliegenden Sei- te vom Gehäuse 1 gesonderte, orthogonal zu Hochachse H ausge richteten Spannflächen 6,7,8,9 ausgebildet. Sie dienen zum Anlegen von hier nicht gezeigten Spannbacken zwecks Fixierung des Gehäuses 1 in der externen Haltevorrichtung. Parallel zu den Spannflächen 6;7;8;9, auf der gegenüberlie genden Seite des Gehäuses 1 sind gesonderte Stützflächen 10;11 ausgebildet. Diese dienen zum Einleiten der Spannkräfte aus dem Gehäuse 1 in die externe Haltevorrichtung.

Weil die Spannfläche 6 und das erste Formelement 2 direkt übereinander liegen, führen die Spannkräfte nicht zu einer Hebelwirkung und es entsteht weder ein Nickmoment um die Querachse Q, noch um die Längsachse L und der Hauptkörper 17 wird auch nicht auf Biegung belastet. Damit bleibt eine Maß oder Winkeltoleranzgefährdende Verformung des Hauptkörper 17 aufgrund von Spannkräften aus.

Ebenso verhält es sich mit den jeweiligen im Wesentlichen übereinander in Bezug zur Hochachse H angeordneten Paarungen Spannfläche 8 mit Stützfläche 11 und Spannfläche 9 mit Stütz fläche 10.

Fig.2

In der Fig.2 ist beispielhaft eine der weiteren möglichen Ausführungsformen des ersten Formelements 2 dargestellt, wel che auch grobe Winkeltoleranzen verträgt und zudem besonders hohe Spannkräfte aufnehmen kann. Die Ausformung 4 hat eine kugelige Form, welche mit einem entsprechend komplementär halbkugelig ausgebildeten ersten Auflageelement 14 der Halte vorrichtung zusammenwirkt.

Fig.3 Zu Verdeutlichung wird in der Fig.3 eine mögliche Implemen tierung der Erfindung beispielhaft an einem Gehäuse 1 eines Tandem-Hauptbremszylinders einer hydraulischen Kraftfahrzeug bremsanlage in zwei räumlichen Ansichten dargestellt. Insbe- sondere lässt sich erkennen, dass die beiden Formelemente 2 und 3 in einer gemeinsamen Ebene E angeordnet sind, welche durch die Längsachse L verläuft. Dadurch wird beispielsweise verhindert, dass beim Bohren von Anschlussprofilen in den Er höhungen 19,19', deren Rotationsachsen durch dieselbe Ebene E verlaufen, Rollmomente um die Längsachse L aufgrund von He belwirkung entstehen.

Fig.4

Gemäß einer anderen, besonders robusten Ausführungsform ist das erste Formelement 2 massiv ausgeformt und verfügt endsei- tig statt einer Ausformung über eine plan ausgebildete Stütz fläche 20, welche insbesondere dafür geeignet ist, besonders hohen Spannkräfte in das korrespondierende erste Auflageele ment 14 der Haltevorrichtung einzuleiten, welche über die pa rallele Spannfläche 6 in das Gehäuse 1 eingebracht werden.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse

2 erstes Formelement

3 zweites Formelement

4 Ausformung

5 Außenkante

6 Spannfläche

7 Spannfläche

8 Spannfläche

9 Spannfläche

10 Stützfläche

11 Stützfläche

12 Flanke

13 Flanke

14 Auflageelement

15 Auflageelement

16 Ausschnitt

17 Hauptkörper

18 Befestigungsflansch

19 Erhöhung

20 Stützfläche

E Ebene

L Längsachse

H Hochachse

Q Querachse

R Rotationsachse

S Abstand