DE19536610A1

DE19536610A1 - Plastics piston for master cylinder in motor vehicle brake systems

Info

Publication number: DE19536610A1
Application number: DE1995136610
Authority: DE
Inventors: Alfred Birkenbach; Nabil Henein; Harald Koenig; Stefan Erdmann; Peter Boehm
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1995-09-30
Filing date: 1995-09-30
Publication date: 1997-04-03

Abstract

The piston has a shoulder (9), merging into a smaller cylindrical projection (10). In the transitional area, the shoulder has a circumferential groove (15), with a cross-section formed as a circular segment. A step is formed between groove and cylindrical projection. The piston may have a shoulder on either side, with apertures located between them. The projection has an axial aperture, containing a holder element. The piston has a guide shaft with pressure piece, consisting of a solid tenacious material.

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Kolben, be stehend aus Kunststoff, insbesondere für einen Geberzylinder einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a piston, be standing made of plastic, especially for a master cylinder a motor vehicle brake system according to the preamble of Claim 1.

Ein derartiger Kolben ist beispielsweise aus der DE 31 49 628 bekannt. Als nachteilig an dem bekannten Kolben ist anzuse hen, daß er keinen größeren Druckbelastungen standhält und daher nur für Anwendungen geeignet ist, bei denen kein hoher hydraulischer Druck erforderlich ist, beispielsweise als Kolben eines Kupplungsgeberzylinders.Such a piston is for example from DE 31 49 628 known. A disadvantage of the known piston is to be considered hen that he can not withstand major pressure loads and is therefore only suitable for applications in which no high hydraulic pressure is required, for example as Piston of a clutch master cylinder.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kolben vor zuschlagen, der aus Kunststoff besteht und dennoch so stabil ist, daß eine uneingeschränkte Funktionsfähigkeit auch noch bei hohen Druckwerten erzielt wird. Insbesondere soll der Kolben einem Druck in dem von ihm abgeschlossenen Druckraum von mehr als 300 bar, in bestimmten Fällen sogar mehr als 350 bar, sicher standhalten. Gleichzeitig soll der Kolben möglichst kompakt ausgebildet sein, um Gewicht und Bauraum zu sparen.The object of the present invention is to provide a piston slam, which is made of plastic and yet so stable is that full functionality still works is achieved at high pressure values. In particular, the Piston a pressure in the pressure chamber closed by him of more than 300 bar, in some cases even more than 350 cash, withstand safely. At the same time, the piston should be as compact as possible in order to increase weight and installation space save up.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen angege benen Maßnahmen. This task is solved by the specified in the claims measures.

Es ist vorgesehen, daß die Kolbenschulter im Bereich des Übergangs in den zylindrischen Vorsprung geringeren Außendurchmessers eine umlaufende Nut aufweist. Im Übergangsbereich ist somit kein rechter Winkel vorgesehen, die umlaufende Nut führt zu einer Verringerung der Kerbwirkung und somit zu einer Stabilisierung des Kolbens, ohne daß eine Verstärkung des Materials, d. h. eine Erhöhung der Dicke erforderlich wäre.It is envisaged that the piston shoulder in the area of Transition into the cylindrical projection less Outside diameter has a circumferential groove. in the No right angle is therefore provided in the transition area, the circumferential groove leads to a reduction in Notch effect and thus to stabilize the piston, without reinforcing the material, i. H. an increase the thickness would be required.

Vorteilhafterweise weist die umlaufende Nut im Querschnitt im wesentlichen die Form eines Kreisabschnitts auf, d. h. die Tiefe der Nut ist geringer als der entsprechende Radius des Querschnitts. Dabei kann der radial äußere Bereich der Nut abgerundet sein. Auf diese Weise wird eine Anlage für die Füllscheibe an deren radial inneren Bereich geschaffen. Ungewollte Verformungen der Füllscheibe werden somit verhin dert. Vorteilhafterweise geht die Nut direkt in den Vorsprung über, d. h., die Füllscheibe liegt im Überdeckungsbereich an. Es ist aber ebenfalls möglich, zwischen Nut und zylindrischem Vorsprung eine kleine Stufe auszubilden, an der die Füllscheibe anliegt.The circumferential groove advantageously has a cross section in essentially the shape of a circular section, d. H. the The depth of the groove is less than the corresponding radius of the Cross-section. The radially outer area of the groove be rounded. In this way, a facility for the Filling disc created at its radially inner area. This prevents unwanted deformations of the filling disc different. The groove advantageously goes directly into the projection about, d. that is, the filling disc lies in the overlap area. But it is also possible between the groove and the cylindrical To form a small step at which the Filling disc is applied.

Wird die Kolbenschulter mit einer Stufe versehen und liegt der Bereich geringeren Außendurchmessers auf der dem zylin drischen Vorsprung abgewandten Seite der Kolbenschulter, so hat dies den Vorteil, daß die Kolbenschulter obwohl sie im Vergleich zu metallischen Kolben dicker ausgebildet sein muß, um die entsprechende Stabilität zu gewährleisten, in herkömm lichen Geberzylindern verwendet werden kann. Der Bereich geringeren Außendurchmessers der Kolbenschulter gewährleistet dabei, daß der Kolben in einem Geberzylinder verwendet werden kann, der mit einem Nachlaufkanal zu einem Behälter versehen ist und für metallische Kolben ausgelegt ist. Der Geberzylinder kann also im Design unverändert bleiben, da der Nachlaufkanal auch in den Endpositionen des erfindungs gemäßen, aus Kunststoff bestehenden Kolbens immer mit dem Bereich geringeren Außendurchmessers in Verbindung steht und somit in keiner Stellung abgedeckt wird.The piston shoulder is provided with a step and lies the area of smaller outside diameter on that of the cylin the opposite side of the piston shoulder, see above This has the advantage that the piston shoulder although it is in the Compared to metallic pistons must be thicker, to ensure the appropriate stability in conventional Lichen master cylinders can be used. The area guaranteed smaller outer diameter of the piston shoulder thereby that the pistons are used in a master cylinder can be provided with a trailing channel to a container is and is designed for metallic pistons. Of the The master cylinder can therefore remain unchanged in design, since the Follow-up channel also in the end positions of the invention appropriate, plastic piston always with the Area with a smaller outside diameter and is therefore not covered in any position.

Ist der Kolben beidseitig mit Kolbenschultern versehen, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, zwischen den Kolbenschultern Aussparungen anzubringen, die beispielsweise als geringfügige axial verlaufende Einbuchtungen ausgebildet sein können. Sie können aber auch gegebenenfalls so groß bemessen sein, daß axiale Stege verbleiben. Auf diese Weise wird eine Material- und somit Gewichtseinsparung erzielt und dennoch eine ausrei chende Stabilität des Kolbens sichergestellt.If the piston is provided with piston shoulders on both sides, so is provided according to the invention, between the piston shoulders Make cutouts, for example, as minor axially extending indentations can be formed. she but can also be sized so large that axial webs remain. In this way, a material and thus saving weight and yet sufficient appropriate stability of the piston ensured.

Weist der zylindrische Vorsprung eine axiale Ausnehmung auf, in der ein Halteelement befestigt ist, beispielsweise durch Einpressen, so kann auf einfache Weise eine Halterung von an dem Vorsprung angebrachten Bauteilen ermöglicht werden. Das Halteelement kann dazu einen radialen Vorsprung zum Beispiel in Form von Zungen oder einer Kreisscheibe aufweisen, die zu Halterung eines auf dem Vorsprung angeordneten Bauteils, zum Beispiel ein Dichtelement, dienen. Das Halteelement kann gleichzeitig als axialer Anschlag des Kolbens dienen und besteht dazu vorzugsweise aus einem zähen Material, bei spielsweise aus Metall. Auf diese Weise ist ein Schutz des Kunststoffkolbens gegen Abnutzung gewährleistet, da das Halteelement partiell einwirkende Kräfte aufnehmen und flä chig verteilt an den Kunststoff weiterleiten kann, der somit vor einer Überanspruchung geschützt ist.If the cylindrical projection has an axial recess, in which a holding element is attached, for example by Press in, so a holder from components attached to the projection are made possible. The For this purpose, holding element can have a radial projection, for example have in the form of tongues or a circular disc, which too Holding a component arranged on the projection, for Example a sealing element, serve. The holding element can serve as an axial stop of the piston and consists preferably of a tough material, at for example made of metal. This is a protection of the Plastic pistons guaranteed against wear, because that Take up holding element partially acting forces and flä distributed to the plastic, which is therefore is protected against overuse.

Das Halteelement ist so ausgelegt, daß durch gezielte Verformung des Elements bei Krafteinwirkung sowohl Schulter als auch Boden Kräfte in den Kunststoffkolben einleiten.The holding element is designed so that by targeted Deformation of the element when applied to both shoulder as well as introduce ground forces into the plastic piston.

Sind in der axialen Ausnehmung radial nach innen vorstehende Stege angeordnet, so ermöglichen diese eine optimale Halterung des Halteelements, welches an die Stege angepreßt sein kann. Geringfügige Deformationen sind hier problemlos in die Zwischenräume zwischen den Stegen möglich.Are protruding radially inwards in the axial recess Arrows arranged so that they enable an optimal Holder of the holding element, which is pressed against the webs can be. Minor deformations are easily in here the spaces between the webs possible.

Ist der in die axiale Ausnehmung greifende Teil des Halteelements als hohler Topf ausgebildet, so kann dieser nach radial innen nachgeben, beim Einpressen des Halteelements in die Ausnehmung wirkt keine zu hohe Kraft auf den Kunststoff, der somit vor Überlastung geschützt ist.Is the part of the gripping into the axial recess Holding element formed as a hollow pot, this can Give in radially inwards when pressing in Holding element in the recess does not exert excessive force the plastic, which is thus protected against overload.

Wird der Kolben als sogenannter Druckstangenkolben einge setzt, so ist er vorteilhafterweise mit einem Führungsschaft versehen, in welchem ein Druckstück aus zähem festen Material angeordnet ist, welches die Betätigungskraft von einer Kolbenstange aufnimmt und an den Kolben weitergibt. Ein der artiges Druckstück weist erfindungsgemäß einen ersten Hohlbereich in der Form eines Kugelabschnitts auf, an den sich ein Übergangsbereich sowie ein zylindrischer Bereich anschließen, wobei der zylindrische Bereich mit einer Stufe in einen weiteren Hohlbereich übergeht. Der zylindrische Bereich dient dabei als Zentner- und Führungsfläche für einen Haltedorn bei der Herstellung des Kolbens. Die Stufe dient zum Abdichten beim Einspritzvorgang.If the piston is turned into a so-called push rod piston he is advantageously with a leadership body provided in which a pressure piece made of tough solid material is arranged, which the actuating force of one Picks up the piston rod and passes it on to the piston. One of the Like pressure piece according to the invention has a first Hollow area in the form of a spherical section to which there is a transition area and a cylindrical area connect, the cylindrical portion with a step passes into another hollow area. The cylindrical The area serves as a weight and management area for a mandrel in the manufacture of the piston. The stage serves for sealing during the injection process.

Liegt der Schwerpunkt des Druckstücks im zylindrischen Bereich, so ist ein optimale Anpassung an den Haltedorn ge währleistet, ein "Abkippen" des Halteelements vom Haltedorn, hervorgerufen durch ungünstige Gewichtsverteilung, tritt somit nicht auf.Is the center of gravity of the pressure piece in the cylindrical Area, so an optimal adaptation to the holding mandrel is ge ensures a "tilting" of the holding element from the holding mandrel, caused by unfavorable weight distribution occurs therefore not on.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen es insbesondere, daß der Kolben aus einem spröden Kunststoff hoher Druckfestigkeit, aber geringer Zug- und Biegefestigkeit be steht, zum Beispiel aus Duroplast. Derartige Kunststoffe zeichnen sich unter anderem durch geringes Gewicht, niedrige Herstellkosten und günstige Recyclingeigenschaften aus.The measures according to the invention make it possible in particular that the piston is made of a brittle plastic Compressive strength, but low tensile and bending strength stands, for example made of thermoset. Such plastics are characterized, among other things, by low weight, low Manufacturing costs and favorable recycling properties.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Merkmale sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander sinnvoll eingesetzt werden können.It is understood that the features of the invention both useful individually or in combination with each other can be used.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung anhand der Abbildungen.Further advantages of the invention result from the following description based on the illustrations.

Dabei zeigenShow

Fig. 1 einen Tandemhauptzylinder mit erfindungsgemäßen Kolben in geschnittener Darstellung, Fig. 1 is a tandem master cylinder with a piston according to the invention in a sectional view,

Fig. 2 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Druckstangen kolben in geschnittener Darstellung, Fig. 2 shows an inventive design pressure piston rods in sectional representation,

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Schwimmkolben, teilweise geschnitten, Fig. 3 is a floating piston according to the invention, partly in section,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A durch den Schwimmkolben der Fig. 3, Fig. 4 shows a section along the line AA through the floating piston of Fig. 3,

Fig. 5 eine Teilvergrößerung im Bereich B der Fig. 3, Fig. 5 is a partial enlargement in the area B of Fig. 3,

Fig. 6 eine Teilvergrößerung im Bereich B der Fig. 3, Fig. 6 is a partial enlargement in the area B of Fig. 3,

Fig. 7 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Druckstangen kolben in geschnittener Darstellung. Fig. 7 a piston designed according to the invention piston in a sectional view.

Fig. 1 zeigt einen Geberzylinder, in dessen Gehäuse 1 eine Bohrung 2 ausgebildet ist, in der ein Schwimmkolben 3 und ein Druckstangenkolben 4 geführt sind. Ein Primärdruckraum 5 wird vom Druckstangenkolben 4 und dem Schwimmkolben 3 begrenzt, während einer Sekundärdruckraum 6 vom Schwimmkolben 3 be grenzt wird. Im dargestellten unbetätigten Zustand der Kolben 3, 4 sind die Druckräume 5, 6 über Schnüffellöcher 7 mit einem nicht dargestellten drucklosen Nachlaufbehälter verbunden, welcher in den Behälteranschlüssen 8 angeordnet ist. Die Funktion eines Tandemhauptzylinders ist dem Fachmann hinläng lich bekannt und braucht daher hier nicht näher beschrieben zu werden. Fig. 1 shows a master cylinder, in the housing 1, a bore 2 is formed, in which a floating piston 3 and a push rod piston 4 are guided. A primary pressure chamber 5 is limited by the push rod piston 4 and the floating piston 3, while a secondary pressure chamber 6 by the floating piston 3 will be limited. In the unactuated state of the pistons 3 , 4 shown , the pressure chambers 5 , 6 are connected via sniffing holes 7 to a pressure-free follow-up tank, not shown, which is arranged in the tank connections 8 . The function of a tandem master cylinder is adequately known to the person skilled in the art and therefore need not be described in more detail here.

Bei der Verwendung von Duroplast bzw. ähnlich spröden Materialien mit hoher Druckfestigkeit aber geringer Zug- und Biegefestigkeit für Kolben 3, 4 von Geberzylindern, insbesondere von Tandemhauptzylindern, ist eine besondere Ausgestaltung erforderlich, um die Anforderungen eines Berstdruckes von mindestens 350 bar erfüllen zu können. Der Übergang zwischen der Kolbenschulter 9 und dem zylindrischen Vorsprung 10 ist daher speziell ausgebildet. Man erkennt diesen Bereich in Fig. 3 im markierten Bereich B.When using thermoset or similar brittle materials with high compressive strength but low tensile and bending strength for pistons 3 , 4 of master cylinders, especially tandem master cylinders, a special design is required to meet the requirements of a bursting pressure of at least 350 bar. The transition between the piston shoulder 9 and the cylindrical projection 10 is therefore specially designed. This area can be seen in FIG. 3 in the marked area B.

In der Kolbenschulter 9 sind Nachlaufkanäle 11 angeordnet, die bei betätigtem Kolben, das heißt bei verschlossenem Schnüffelloch 7 eine Verbindung zum Nachlaufbehälter und somit ein Nachsaugen ermöglichen. Druckraumseitig sind die Nachlaufkanäle 11 zunächst von einer Füllscheibe 12 bedeckt, an die sich eine Dichtmanschette 13 anschließt. Zum Nachsaugen kann eine der Lippen der Dichtmanschette 13 umklappen, worauf die Füllscheibe 12 den Nachlaufkanal 11 freigibt und somit Flüssigkeit aus dem rückwärtigen Bereich 14 in den Druckraum 6 nachfließen kann.In the piston shoulder 9 , follow-up channels 11 are arranged which, when the piston is actuated, that is to say when the sniffing hole 7 is closed, enable a connection to the follow-up container and thus make suction possible. On the pressure chamber side, the trailing channels 11 are initially covered by a filler disk 12 , to which a sealing collar 13 is connected. For sucking in, one of the lips of the sealing sleeve 13 can fold over, whereupon the filler disk 12 releases the follow-up channel 11 and thus liquid can flow from the rear area 14 into the pressure chamber 6 .

In Fig. 5 erkennt man den vergrößerten Bereich B aus Fig. 3. Die Kolbenschulter 9 weist im Bereich ihres Übergangs zum zylindrischen Vorsprung 10 eine umlaufende Nut 15 auf. Ein Kriterium für die Festigkeit der Kolbenschulter 9 ist die Kerbwirkung im Schultergrund, das heißt im Bereich der umlau fenden Nut 15 und weniger die radiale Ausdehnung der Schulter. Die auf dem Kolben 3 zentrierte Füllscheibe 12 zwischen Dichtmanschette 13 und Kolbenschulter 9, die ein Ausstanzen der Dichtmanschette 13 verhindert, läßt hier nur einen geringen Übergangsradius zu, damit die Füllscheibe 12 glatt an der Kolbenschulter 9 anliegt. Das heißt ohne die erfindungsgemäße umlaufende Nut 15 wäre der Übergang nahezu rechtwinklig. Zur Reduzierung der Kerbwirkung ist jedoch ein wesentlich größerer Radius notwendig. Damit die Füllscheibe 12 weiterhin glatt anliegt, wurde der Radius ähnlich einem Freistich in die Kolbenschulter 9 eingezogen und bildet somit die umlaufende Nut 15. Durch diese Maßnahme verbessert sich die Festigkeit um ca. 10%. Um zu verhindern, daß sich die Füllscheibe 12 in den Freistich, das heißt in die umlaufende Nut 15 hineinverformt und damit die Volumenaufnahme des Geberzylinders unnötig erhöht, wird eine Überdeckung am Innendurchmesser der Füllscheibe 12 mit der Kolbenschulter 9 geschaffen, indem die umlaufende Nut 15 im Querschnitt im we sentlichen die Form eines Kreisabschnitts aufweist. Dies bedeutet, die Tiefe t im Schnitt der Fig. 5 ist geringer als der Krümmungsradius r der umlaufenden Nut 15.In Fig. 5, it detects the enlarged area B of Fig. 3. The piston shoulder 9 has in the region of its transition to the cylindrical projection 10 with a circumferential groove 15. A criterion for the strength of the piston shoulder 9 is the notch effect in the base of the shoulder, that is, in the area of the circumferential groove 15 and less the radial expansion of the shoulder. The centered on the piston 3 filling disk 12 between sealing sleeve 13 and the piston shoulder 9 which prevents cutting of the sealing sleeve 13, can here to only a small transition radius, so that the filling disk 12 smoothly abuts the piston shoulder. 9 That is, without the circumferential groove 15 according to the invention, the transition would be almost rectangular. However, a much larger radius is required to reduce the notch effect. So that the filling disk 12 continues to lie smoothly, the radius was drawn into the piston shoulder 9 like an undercut and thus forms the circumferential groove 15 . This measure improves the strength by approx. 10%. In order to prevent the filling disk 12 from being deformed into the undercut, i.e. into the circumferential groove 15, and thus unnecessarily increasing the volume of the master cylinder, an overlap is created on the inside diameter of the filling disk 12 with the piston shoulder 9 by the circumferential groove 15 in the Cross-section essentially has the shape of a circular section. This means that the depth t in the section of FIG. 5 is less than the radius of curvature r of the circumferential groove 15 .

Eine weitere Möglichkeit, die Verformung der Füllscheibe 12 zu verhindern, ist in Fig. 6 gezeigt, in der am radial inne ren Rand der umlaufenden Nut 15 eine Stufe 16 angeordnet ist, an der die Füllscheibe 12 anliegt.Another way to prevent the deformation of the filling disk 12 is shown in Fig. 6, in which a step 16 is arranged on the radially inner edge of the circumferential groove 15 , on which the filling disk 12 abuts.

Für die Festigkeit der Kolbenschulter 9 ist eine größere axiale Ausdehnung als bei metallischen Kolben erforderlich. Beim Schwimmkolben 3 führt das zu einem Verschließen des Nachlaufkanals 17, wenn dieser unverändert von einem für metallische Kolben vorgesehenen Geberzylinder übernommen werden soll. Zwischen den beiden Kolbenschultern 9, 9′ des Schwimmkolbens 3 ist ein Abstand von der Größe des Hubs des Schwimmkolbens 3 zuzüglich des Durchmessers des Nachlaufkanals 17 erforderlich. Um eine Verlängerung des Schwimmkolbens 3 und damit eine Verlängerung des gesamten Geberzylinders zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Kolbenschultern 9, 9′ mit zueinander gerichteten Stufen 18, 18′ zu versehen, an die sich je ein Bereich 19, 19′ geringeren Außendurchmesser anschließt. Dadurch ist der Durchgang zum Nachlaufkanal 17 in jeder Stellung des Schwimmkolbens 3 gewährleistet.For the strength of the piston shoulder 9 , a greater axial expansion than with metallic pistons is required. In the floating piston 3 , this leads to a closing of the follow-up channel 17 if it is to be taken over unchanged by a master cylinder provided for metallic pistons. Between the two piston shoulders 9 , 9 'of the floating piston 3 , a distance of the size of the stroke of the floating piston 3 plus the diameter of the trailing channel 17 is required. In order to avoid an extension of the floating piston 3 and thus an extension of the entire master cylinder, it is provided according to the invention to provide the piston shoulders 9 , 9 'with mutually directed steps 18 , 18 ', each of which is followed by an area 19 , 19 'of smaller outer diameter . This ensures the passage to the follow-up channel 17 in every position of the floating piston 3 .

In Fig. 1 erkennt man, daß eine Dichtmanschette 13′ durch eine Schulter 20′ eines Halteelements 20 gegen Verrutschen gesichert ist. Wegen der Spröde des Materials des Kolbens 3 würde die Schulter 20′ schon beim oder vor dem Einbau des Kolbens 3 in den Geberzylinder abbrechen. Außerdem könnten die zur Herstellung notwendigen Querschieber einen Grat an der Kolbenschulter verursachen, der zu Undichtheiten an dem als Trennmanschette ausgeführten Dichtelement führen würden. Daher wird die Schulter 20′ nicht mit dem Kolben 3 gespritzt, sondern an dem Halteelement 20 angeordnet, welches aus einem zähen Material wie zum Beispiel Metall besteht, und in den Kolben 3 eingepreßt ist, wobei der Topf so gestaltet werden kann, daß mechanische Kräfte auf Rand und Boden des Kolbens verteilt werden können.In Fig. 1 it can be seen that a sealing sleeve 13 'is secured by a shoulder 20 ' of a holding element 20 against slipping. Because of the brittleness of the material of the piston 3 , the shoulder 20 'would break off during or before the installation of the piston 3 in the master cylinder. In addition, the cross slides required for production could cause a ridge on the piston shoulder, which would lead to leaks in the sealing element designed as a separating sleeve. Therefore, the shoulder 20 'is not sprayed with the piston 3 , but arranged on the holding element 20 , which consists of a tough material such as metal, and is pressed into the piston 3 , wherein the pot can be designed so that mechanical forces can be distributed on the rim and bottom of the piston.

Das Halteelement 20 weist einen hohlen Topf 21 auf, der in einer axialen Ausnehmung 22 des zylindrischen Vorsprungs 10′ angeordnet ist. In Fig. 3 erkennt man, daß die axiale Ausnehmung 22 mit radial nach innen vorstehenden Stegen 23 versehen ist. Die Stege 23 führen beim Einpressen des Topf 21 in die axiale Ausnehmung 22 zu einer Erhöhung der Pressung auf den Topf 22 und somit zu einer partiellen elastischen Verformung des Topfes 21. Die dadurch erreichte Pressung reicht zur Fixierung des Topfes 21 aus, ein Aufplatzen des Kolbens 3, insbesondere der axialen Ausnehmung 22 beim Einpressen des Topfs 21 wird durch die axial verlaufenden Stege 23 verhindert.The holding element 20 has a hollow pot 21 which is arranged in an axial recess 22 of the cylindrical projection 10 '. In Fig. 3 it can be seen that the axial recess 22 is provided with webs 23 projecting radially inwards. The webs 23 run during the pressing of the pot 21 in the axial recess 22 in an increase in pressure on the pot 22, and thus to a partial elastic deformation of the pot 21st The pressure achieved in this way is sufficient to fix the pot 21 ; the piston 3 , in particular the axial recess 22, when the pot 21 is pressed in, is prevented by the axially extending webs 23 .

Zur Erhöhung der Festigkeit des Kolbens 3 ist die Kolbenschulter 9 möglichst hoch an den Kolben 3 angebunden. Im Bereich der Nachlaufbohrungen 7 muß der Querschnitt des Kolbens 3 partiell verringert werden, um einen Durchgang zu gewährleisten. Dies wird durch den Bereich 19 geringeren Außendurchmessers möglich. In Fig. 4, die einen Schnitt ent lang der Linie A-A durch den Kolben 3 der Fig. 3 darstellt, erkennt man, daß der Querschnitt des Kolbens im Bereich der Nachlaufkanäle 11 verringert ist. Dazu sind Aussparungen 24 vorgesehen, die durch Stege 25 voneinander getrennt sind.To increase the strength of the piston 3 , the piston shoulder 9 is connected to the piston 3 as high as possible. In the area of the trailing bores 7 , the cross section of the piston 3 must be partially reduced in order to ensure passage. This is made possible by the area 19 with a smaller outside diameter. In Fig. 4, which shows a section ent along the line AA through the piston 3 of FIG. 3, it can be seen that the cross section of the piston in the region of the trailing channels 11 is reduced. For this purpose, cutouts 24 are provided, which are separated from one another by webs 25 .

In Fig. 2 erkennt man, daß zur Gewährleistung der Festigkeit bei spröden Werkstoffen mit geringer Zugfestigkeit in Kolben 4 ein Druckstück 26 aus einem zähen, festen Material einge spritzt ist. Ohne den Einsatz eines solchen Druckstücks 26 würde der Kolben 4 aufgrund der Keilwirkung einer nicht dar gestellten Betätigungsstange längs aufplatzen. Das Druckstück 26 ist in einem Führungsschaft 27 des Kolbens 4 angeordnet und weist einen ersten Hohlbereich 28 in der Form eines Kugelabschnitts auf, an den sich ein kegelförmiger Übergangsbereich 29 anschließt, der in einen zylindrischen Bereich 30 übergeht. Der zylindrische Bereich 30 dient als Zentrierungs- und Führungsfläche für einen Haltedorn eines Spritzgußwerkzeugs zur Herstellung des Kolbens 4. An den zylindrischen Bereich 30 schließt sich ein weiterer Hohlbereich 31 an. Der zylindrische Bereich 30 und der wei tere Hohlbereich 31 sind durch eine Stufe 32 voneinander getrennt. Die Stufe 32 bildet eine Fläche zur Abdichtung des Kalottenbereichs 28, 29, 30 beim Spritzgießen des Kolbens 4 gegenüber dem Haltedorn im Spritzgußwerkzeug. Das Druckstück 26 ist mit einer Außenoberfläche hoher Rauhheit versehen, welches einen festen Halt sowie eine gute Dichtheit gegenüber dem Kolben 4 gewährleistet. Das Druckstück 26 ist so geformt, daß dessen Masseschwerpunkt im zylindrischen Bereich 30 liegt. Dazu ist der weitere Hohlbereich 31 entsprechend lang ausgebildet. Im Kolben 4 ist weiterhin eine axiale Öffnung 33 vorgesehen, die eine Formschräge aufweist und durch einen Positionierungsdorn eines Spritzgußwerkzeugs gebildet wird, welcher zur Fixierung des Druckstücks 26 auf dem Haltedorn des Spritzgußwerkzeugs dient.In Fig. 2 it can be seen that to ensure the strength of brittle materials with low tensile strength in piston 4, a pressure piece 26 is injected from a tough, solid material. Without the use of such a pressure piece 26 , the piston 4 would burst open longitudinally due to the wedge effect of an actuating rod, not shown. The pressure piece 26 is arranged in a guide shaft 27 of the piston 4 and has a first hollow area 28 in the form of a spherical section, which is adjoined by a conical transition area 29 which merges into a cylindrical area 30 . The cylindrical region 30 serves as a centering and guide surface for a holding mandrel of an injection molding tool for producing the piston 4 . A further hollow area 31 adjoins the cylindrical area 30 . The cylindrical region 30 and the further hollow region 31 are separated from one another by a step 32 . The step 32 forms a surface for sealing the spherical cap region 28 , 29 , 30 during the injection molding of the piston 4 with respect to the holding mandrel in the injection molding tool. The pressure piece 26 is provided with an outer surface of high roughness, which ensures a firm hold and a good seal against the piston 4 . The pressure piece 26 is shaped so that its center of mass is in the cylindrical region 30 . For this purpose, the further hollow area 31 is made correspondingly long. In the piston 4 there is also an axial opening 33 which has a bevel and is formed by a positioning mandrel of an injection molding tool, which serves to fix the pressure piece 26 on the holding mandrel of the injection molding tool.

In Fig. 7 ist ein weiterer Kolben 4 dargestellt, der als Druckstangenkolben ausgebildet ist, und ein als Scheibe 40 ausgebildetes Druckstück 26 aufweist. Die Scheibe 40 ist mit einer zentrale Bohrung 41 versehen, welche in ihrem Mündungsbereich in eine Übergangsfläche 42, 42′ übergeht, welche ihrerseits in die Scheibenoberfläche übergeht. Die Übergangsfläche 42, 42′ weist eine Krümmung auf, die derjenigen einer Kugeloberfläche entspricht. Die Scheibe kann als Stanz-, Fließpreß- oder Drehteil ausgeführt sein. In Fig. 7 a further piston 4 is shown, which is designed as a push rod piston, and has a disc 40 formed as a pressure piece 26. The disc 40 is provided with a central bore 41 which merges into a transition surface 42 , 42 'in its mouth region, which in turn merges into the surface of the disc. The transition surface 42 , 42 'has a curvature which corresponds to that of a spherical surface. The disc can be designed as a stamped, extruded or turned part.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Kolbens 4 wird die auf beiden Seiten kugelförmig angepreßte Scheibe 40 mit ihrer Bohrung 41 von einem Dorn 43 eines Werkzeugs 44 aufgenommen. Werkzeug 44 und Dorn 43 sind in Fig. 4 nur mit ihren Außenkonturen dargestellt. Die axiale Positionierung der Scheibe 40 übernimmt eine am Dorn 43 angeordnete Kugelfläche 45, die ebenfalls nur in ihrer Außenkontur dargestellt ist. Die Kugelfläche 45 entspricht derjenigen des vorderen Endes 46 einer Druckstange 47, die beispielsweise der Druckpilz eines Bremskraftverstärkers sein kann. Die radiale Positionierung der Scheibe 40 wird von dem Dorn 43 übernommen. Beim Anspritzen des Kunststoffs wird im Raum vor der Scheibe 40 ein höherer Druck erzeugt als in dem das Werkzeug 44 umgebenden hinteren Raum, da zum einen die die dem Führungsschaft 27 abgewandte Anlagefläche 48 größer ist als diejenige der zweiten Anlagefläche 49. Zum anderen erfolgt die Anspritzung des Kunststoffs entsprechend der Richtung des Pfeils 50. Die Strömung des Kunststoffs trägt ebenfalls zur genannten Druckverteilung bei. Diese Druckverteilung gewährleistet ein sattes Anliegen der Scheibe 40 am Werkzeug 44, ein Eindringen von Kunststoff in den Zwischenraum wird wirkungsvoll verhindert. Ein Gegenhalten der Scheibe 40 mittels eines zweiten, von rechts wirkenden Werkzeugs - wie zu dem Kolben nach Fig. 2 erforderlich - ist nicht notwendig, Abdichtprobleme zwischen dem Druckraum und dem drucklosen Raum im Führungsschaft 27 treten nicht auf.In the manufacture of the piston 4 according to the invention, the disk 40 , which is pressed spherically on both sides, is received with its bore 41 by a mandrel 43 of a tool 44 . Tool 44 and mandrel 43 are shown in FIG. 4 only with their outer contours. The axial positioning of the disk 40 is carried out by a spherical surface 45 arranged on the mandrel 43 , which is also only shown in its outer contour. The spherical surface 45 corresponds to that of the front end 46 of a pressure rod 47 , which can be, for example, the pressure mushroom of a brake booster. The radial positioning of the disk 40 is carried out by the mandrel 43 . When the plastic is injected, a higher pressure is generated in the space in front of the disk 40 than in the rear space surrounding the tool 44 , since on the one hand the contact surface 48 facing away from the guide shaft 27 is larger than that of the second contact surface 49 . On the other hand, the plastic is injected in accordance with the direction of arrow 50 . The flow of the plastic also contributes to the pressure distribution mentioned. This pressure distribution ensures that the disk 40 bears tightly against the tool 44 , and penetration of plastic into the intermediate space is effectively prevented. It is not necessary to hold the disk 40 against it by means of a second tool acting from the right - as is necessary for the piston according to FIG. 2 - sealing problems between the pressure chamber and the unpressurized space in the guide shaft 27 do not occur.

Claims

1. Piston, consisting of plastic, in particular for a master cylinder of a motor vehicle brake system, the piston having a piston shoulder ( 9 ) which merges into a cylindrical projection ( 10 ) of smaller outside diameter and a filling disc ( 12 ) on the piston shoulder ( 9 ) abuts one or more in the piston shoulder ( 9 ) located trailing channels ( 11 ), characterized in that the piston shoulder ( 9 ) has a circumferential groove ( 15 ) in the region of the transition into the cylindrical projection ( 10 ) of smaller outer diameter.

2. Piston according to claim 1, characterized in that the circumferential groove ( 15 ) has a cross section substantially in the form of a circular section.

3. Piston according to claim 2, characterized in that between the groove's ( 15 ) and the cylindrical projection ( 10 ) a step ( 16 ) is formed.

4. Piston, consisting of plastic, in particular for a master cylinder of a motor vehicle brake system, which has a piston shoulder ( 9 ), which goes into a cylindrical projection ( 10 ) of smaller outer diameter, characterized in that the piston shoulder ( 9 ) with a step ( 18 ) is provided, to which an area ( 19 ) of smaller outer diameter adjoins, which is arranged on the side of the piston shoulder ( 9 ) facing away from the cylindrical projection ( 10 ).

5. Piston according to claim 4, characterized in that the piston ( 3 ) is provided on both sides with piston shoulders ( 9 , 9 '), between which recesses ( 24 ) are arranged.

6. Piston, consisting of plastic, in particular for a master cylinder of a motor vehicle brake system, which has a piston shoulder ( 9 ) which goes into a cylindri's projection ( 10 ) of smaller outer diameter, characterized in that the cylindrical projection ( 10 ') has an axial Has recess ( 22 ) in which a holding element ( 20 ) is fastened.

7. Piston according to claim 6, characterized in that in the axial recess ( 22 ) radially inwardly projecting webs ( 23 ) are arranged.

8. Piston according to claim 6 or 7, characterized in that in the axial recess ( 22 ) engaging part of the holding element ( 20 ) is designed as a hollow pot ( 21 ).

9. Piston in particular according to claim 4, characterized in that the piston ( 4 ) is provided with a guide shaft ( 27 ) which has a pressure piece ( 26 ) consisting of a tough solid material, which has a first hollow region ( 28 ) in the form of a spherical section, which is adjoined by a transition region ( 29 ) and a cylindrical region ( 30 ) which merges with a step ( 32 ) into a further hollow region ( 31 ).

10. Piston according to claim 9, characterized in that the center of gravity of the pressure piece ( 26 ) is in the cylindrical region ( 30 ).

11. Piston according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the piston from a brittle Plastic with high compressive strength and low tensile and Flexural strength exists.

12. Piston in particular according to claim 4, characterized in that the piston ( 4 ) is provided with a guide shaft ( 27 ) which has a pressure piece ( 26 ) consisting of a tough solid material, which has the shape of a disc ( 40 ), in which a central bore ( 41 ) is arranged.

13. Piston according to claim 12, characterized in that the central bore ( 41 ) is provided in its mouth region with a transition surface ( 42 , 42 ') which has a substantially spherical curvature.

14. Piston according to claim 12 or 13, characterized in that the disc ( 40 ) with two opposite contact surfaces ( 48 , 49 ) bears against the material of the piston ( 4 ), with a first contact surface ( 48 ) facing away from the guide shaft ( 27 ) ) is larger than a second contact surface ( 49 ) facing the guide shaft.

15. Piston, consisting of plastic, in particular for a master cylinder of a motor vehicle brake system, which has a piston shoulder ( 9 ), characterized in that a holding element ( 20 ) is attached to the piston shoulder ( 9 ).

16. Piston according to claim 6 or 8, characterized in that the in the axial recess ( 22 ) engaging part of the holding element ( 20 ) has radially outwardly projecting webs.

17. Piston in particular according to claim 4, characterized in that the piston ( 4 ) is provided with a guide shaft ( 27 ) which has a pressure piece ( 26 ), consisting of a tough solid material, which is pressed into the piston after manufacture is.