DE19608132A1

DE19608132A1 - Zylinder, insbesondere Geberzylinder

Info

Publication number: DE19608132A1
Application number: DE19608132A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Grospietsch
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1996-03-02
Filing date: 1996-03-02
Publication date: 1997-05-15

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinder, insbesondere einen Geber zylinder in Hydraulikanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem einen Zylinderraum ausbildenden Zylindergehäuse, einem im Zylinderraum axial verschiebbar angeordneten Kolben und einer aus dem Zylinder gehäuse herausgeführten Kolbenstange, wobei die Kolbenstange über einen Stößel mit dem Kolben in Verbindung steht.

Ein solcher Zylinder ist beispielsweise aus der DE 44 04 730 A1 bekannt und dient etwa zur Betätigung einer hydraulischen Kupplung oder einer Bremse. Der Geberzylinder wird über das Brems- oder Kupplungspedal aktiviert, das mit der Kolbenstange in Verbindung steht.

Die Kolbenstange überträgt auf den Zylinderkolben die Pedalkräfte als Druckkraft. Auf die Kolbenstange wirken aber auch Zugkräfte, beispielsweise dann, wenn ein Pedal ruckartig losgelassen wird (Pedalschnalzen) oder auch nur durch die übertotpunkt-Federkraft allein. Damit diese Zugkräfte übertragen werden können, ist die Kolbenstange über ihren Stößel im Kolben gesichert. Diese Siche rung erfolgt beispielsweise durch einen Sicherungsring oder eine Abdeckscheibe, wie in Fig. 4 gezeigt. Da die Sicherungsscheibe oder der Sicherungsring auf der rückwärtigen Seite des Stößels angeordnet ist, wird hierdurch die nutzbare Länge im Zylinderge häuse verkürzt. Das heißt, um entsprechende Wege realisieren zu können, muß das Zylindergehäuse entsprechend lang ausgeführt sein.

Bei der Hontage muß der Sicherungsring sorgfältig eingesetzt wer den, wozu eine entsprechende Montagezeit benötigt wird. Aufgrund der immer reichhaltigeren Serienausstattung von Kraftfahrzeugen sowie im Rahmen von Gewichtsoptimierungen steht in modernen Fahr zeugen immer weniger Bauraum für die einzelnen Aggregate zur Ver fügung. Für alle Bauteile gilt deshalb, daß sie gewichts- und bau raumoptimiert ausgebildet sein müssen. Um die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu erhalten, müssen außerdem die Herstellkosten möglichst niedrig sein.

Von dieser Problemstellung ausgehend soll ein gattungsgemäßer Zy linder verbessert werden.

Die Problemlösung erfolgt dadurch, daß der Stößel formschlüssig mit dem Kolben verbunden ist. Der Formschluß ist so auszulegen, daß die erforderlichen Zugkräfte übertragen werden können. Der Kraftfluß erfolgt dabei direkt vom Stößel auf den Kolben und wei ter über die Führungshülse zum Gehäuse. Gegenüber herkömmlichen Zylindern ist durch die Funktionsintegration der Bauraum redu ziert. Außerdem ist der Zylinder einfacher zu montieren.

Vorteilhaft ist es, wenn der Kolben eine der Form des Stößels an gepaßte Ausnehmung aufweist, in die der Stößel einschnappbar ist. Dadurch wird die Montagezeit weiter reduziert. Insbesondere vor teilhaft ist es, wenn zur Beibehaltung des Formschlusses zwischen Kolben und Stößel ein Verriegelungsmittel vorgesehen ist, das die Öffnung der Ausnehmung reduziert, so daß der Stößel umschlossen wird und die Schnappverbindung auch bei hohen Zugkräften geschlos sen hält. Die Ausnehmung kann in Axialrichtung geschlitzt sein, so daß sich einzelne Zungen ausbilden, durch die das Einschnappen des Stößels erleichtert wird. Als Verriegelungsmittel dient vorzugs weise eine Hülse.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stößel kugelförmig ausgebildet und in einer kalottenförmigen Ausnehmung angeordnet, wobei an der der Kolbenstange zugewandten Seite des Stößels die Ausnehmung durch einen Ring verschlossen ist. Der Ring kann in den Kolben eingeschweißt oder eingeklebt sein.

Um Kolben und Kolbenstange als eine vormontierte Einheit zur Ver fügung zu stellen, kann der Stößel auch in den Kolben eingespritzt sein. Die Herstell- und Montagekosten werden dadurch weiter redu ziert.

Um die seitliche Auslenkung des an seinem vorderen Ende im Pedal angelenkten Stößels zu ermöglichen (hier wird er beim Betätigen des Pedals auf einer Kurvenbahn geführt), ist der Stößel im Kolben schwenkbar angeordnet. Hierbei ist ein Winkel von etwa ±4° zuzu lassen.

Mit Hilfe einer Zeichnung soll die Erfindung anhand einiger Aus führungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen Geberzylinder im Querschnitt,

Fig. 1a einen weiteren Geberzylinder im Querschnitt,

Fig. 2 den Schnitt durch den Kolben und die eingesetzte Kolbenstange bei einem weiteren Ausführungsbei spiel,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung eines weite ren Ausführungsbeispieles mit eingespritzter Kol benstange,

Fig. 3a eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 3,

Fig. 4 einen Geberzylinder nach dem Stand der Technik.

Der Geberzylinder besteht im wesentlichen aus dem Zylindergehäuse 1, dem darin ausgebildeten Zylinderraum 6 und dem im Zylinderge häuse 1 axialverschieblich angeordneten Kolben 2. Gegenüber dem Zylindergehäuse 1 ist der Kolben in bekannter Weise abgedichtet. Die Einleitung der Pedalkräfte auf den Kolben 2 erfolgt über die Kolbenstange 3, die über ihren an einem Ende ausgebildeten Stößel 4 mit dem Kolben 2 in Verbindung steht.

Der Stößel 4 ist kugelförmig ausgebildet und die im Kolben 2 vor gesehene Ausnehmung 7, 7a entsprechend kalottenförmig. Es sind aber auch andere Ausbildungsformen denkbar. Die Ausnehmung 7, 7a ist so tief, daß sie den Mittelpunkt der Kugel des Stößels 4 über ragt, so daß der Stößel 4 im wesentlichen vom Kolben 2 bzw. der Ausnehmung 7, 7a umschlossen wird. Der Stößel 4 kann in die Aus nehmung 7 im Kolben 2 eingeschnappt werden. Um den Formschluß zu verstärken bzw. aufrecht zu halten, ist an dem den Stößel 4 um schließenden Ende des Kolbens 2 ein hülsenförmiger Ring 5 als Ver riegelungsmittel aufgeschnappt, das in eine hier nicht näher be zeichnete Umfangsnut im Kolben 2 einrastet und dadurch in axialer Richtung fixiert ist.

Die Ausnehmung 7 kann, wie Fig. 1a zeigt, im Bereich ihrer Öff nung in Längsrichtung geschlitzt sein, so daß sich über den Umfang Zungen 9 ausbilden, die in radialer Richtung nachgiebig sind, so daß das Einfügen bzw. Einschnappen des Stößels 4 in den Kolben 2 erleichtert wird. Über die Hülse 5 werden die Zungen 9 nach Ein setzen des Stößels 4 in die Ausnehmung wieder zusammengepreßt, um den Formschluß dauerhaft beizubehalten.

Zur Herstellung bzw. Aufrechterhaltung des Formschlusses kann die kalottenförmige Ausnehmung 7a im Kolben 2 auch so tief ausgeführt sein, daß ihre Öffnung in Höhe des Ansatzes des Schafts der Kol benstange 3 endet (vergleiche Fig. 3). Um das seitliche Auslenken des Stößels 4 in der Ausnehmung 7a zu ermöglichen, ist die Öffnung der Ausnehmung 7a mit einem Kegelwinkel von bis zu α = 30° im Kol ben 2 ausgebildet.

Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 2. Zur Herstellung des Formschlusses zwischen Stößel 4 und Kolben 2 kann an dem der Kol benstange 3 zugewandten Ende des Stößels 4 ein Ring 8 in die Aus nehmung 7 bzw. den Kolben 2 eingesetzt sein. Dieser Ring 8 ent spricht über einen Teilbereich der Kugelform des Stößels 4 und kann in den Kolben 2 kraft- oder stoffschlüssig eingesetzt, bei spielsweise eingeklebt oder eingeschweißt sein.

Bezugszeichenliste

1 Zylindergehäuse
2 Kolben
3 Kolbenstange
4 Stößel
5 Verriegelungsmittel
6 Zylinderraum
7 Ausnehmung
7a Ausnehmung
8 Ring
9 Zunge
α Öffnungswinkel.

Claims

1. Zylinder, insbesondere Geberzylinder in Hydraulikanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem einen Zylinderraum (6) ausbilden den Zylindergehäuse (1), einem im Zylinderraum (6) axial ver schiebbar angeordneten Kolben (2) und einer aus dem Zylinder gehäuse (1) herausgeführten Kolbenstange (3), wobei die Kol benstange (3) über einen Stößel (4) mit dem Kolben (2) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (4) formschlüssig mit dem Kolben (2) verbunden ist.

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) eine der Form des Stößels (4) angepaßte Ausnehmung (7) aufweist, in die der Stößel (4) einschnappbar ist.

3. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (4) in den Kolben (2) eingespritzt ist.

4. Zylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beibehaltung des Formschlusses zwischen Kolben (2) und Stößel (4) ein Verriegelungsmittel (5) vorgesehen ist.

5. Zylinder nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (4) kugelförmig ausge bildet ist.

6. Zylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (4) in einer kalottenförmigen Ausnehmung (7a) angeord net ist und an der der Kolbenstange (3) zugewandten Seite des Stößels (4) die Ausnehmung (7a) durch einen Ring (8) ver schlossen ist.

7. Zylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (8) kraft- oder stoffschlüssig in den Kolben (2) einge setzt ist.

8. Zylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (8) in den Kolben (2) eingeschweißt oder eingeklebt ist.

9. Zylinder nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (4) im Kolben (2) schwenkbar angeordnet ist.

10. Zylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (4) in einer kalottenförmigen Ausnehmung (7a) angeord net ist, die den Stößel (4) im wesentlichen umschließt und ihre rückwärtige Öffnung mit einem Kegelwinkel (α) von bis zu 30° im Kolben (2) ausgebildet ist.

11. Zylinder nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) im Bereich ihrer rückwärtigen Öffnung in Axialrichtung geschlitzt ist.