DE19815469A1 - Geberzylinder - Google Patents

Abstract

Bei einem Geberzylinder (1), insbesondere für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem ersten Kolben (13), einem zweiten Kolben (12) und einem zur Kraftübertragung vom ersten Kolben (13) auf den zweiten Kolben (12) dienenden Federpaket (18), wird eine besonders kostengünstige Herstellung und für die Montage vereinfachte Konstruktion dadurch geschaffen, daß das Federpaket (18) lediglich aus einer Feder (25) und einer Hülse (26) besteht.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Geberzylinder, insbesondere für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Geberzylinder ist beispielsweise aus der DE 195 36 326 A1 bekannt. Aus der Darstellung der Fig. 1 dieser Druckschrift und der zugehörigen Beschreibung kann man entneh­ men, daß das dort offenbarte Federpaket eine Vielzahl von Teilen aufweist. Das Federpaket weist einen Spannstift, zwei Spannhülsen und sowie eine Feder auf. Das Federpaket dient zur Kraftübertragung zwischen dem Primärkolben und dem Sekundärkol­ ben eines Tandem-Hauptzylinders und dient ebenfalls zur Bereitstellung einer Rückstellkraft für den Primärkolben. Bei der Montage dieses Federpakets werden die Einzelteile zusammen­ gebaut und vernietet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, und ins­ besondere einen Geberzylinder zu schaffen, der eine geringe Anzahl von Teilen aufweist und in der Herstellung kostengünstig ist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einem Geberzylinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Federpaket lediglich aus einer Feder und einer Hülse besteht.

Vorteilhafterweise ist bei dem erfindungsgemäßen Geberzylinder das Federpaket an dem ersten Kolben befestigt. Ein Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Zusammenbau des erfindungsgemäßen Geberzylinders wesentlich einfacher als beim Stand der Technik ist, da der Kolben und das Federpaket eine eigenständig handhabbare Montageeinheit bilden. Dadurch kann bei dem erfindungsgemäßen Geberzylinder eine Vormontage des Federpakets am Kolben durchgeführt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Hülse des Federpakets, insbesondere zur Befestigung des Federpakets an dem ersten Kolben, eine Befestigungseinrichtung auf, die mit einer Gegenbefestigungseinrichtung am Primärkolben zusammenarbeitet. Auf diese Weise wird eine sichere und kostengünstige Realisierung einer lediglich aus Kolben und Federpaket vormontierten Einheit vorgesehen.

Gemäß einer Variante der Erfindung weist die Hülse wenigstens einen Längsschlitz auf. Der Längsschlitz dient dabei dazu, eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innenraum des Federpa­ kets, der durch eine Ausnehmung im Primärkolben und die Hülse gebildet wird, und dem Primärdruckraum vorzusehen.

Vorteilhafterweise weist die Hülse an ihrer dem zweiten Kolben zugewandten Stirnseite eine der Zentrierung dienende Bohrung auf, die mit einem, an dem zweiten Kolben an seiner dem ersten Kolben zugewandten Seite angeordneten Zentrierungskeil zur Vereinfachung der Montage und zur Lagerung und Positionierung des Federpakets zusammenarbeitet. Vorzugsweise weist hierzu die Bohrung einen, sich zum ersten Kolben hin radial verjüngenden Ringabschnitt zur Anlage an den Zentrierungskeil auf.

Die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ausgestaltungen derselben werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnun­ gen näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen dieselben oder ähnliche Bezugszeichen identische oder entsprechende Elemente. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines ersten Ausführungs­ beispiels eines erfindungsgemäßen Geberzylinders;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer Hülse eines Federpakets gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Geberzylinders;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Hülse gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbei­ spiels eines erfindungsgemäßen Geberzylinders;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbei­ spiels eines erfindungsgemäßen Geberzylinders; und

Fig. 6 eine Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Geberzylinders im Längsschnitt.

In Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbei­ spiels eines erfindungsgemäßen Geberzylinders 1 gezeigt, bei dem es sich beispielsweise um einen Tandem-Hauptzylinder einer hydraulischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge handeln kann. Im Gehäuse 2 des Geberzylinders 1 eine gestufte Bohrung 3 an­ geordnet ist, die von einem Deckel 4 verschlossen ist. Der Deckel 4 ist mittels eines Drahts 5 fest mit dem Gehäuse 2 verbunden.

An einer Stufe 6 der Bohrung 3 liegt ein Führungselement 7 an, welches aus zwei Teilelementen B, 9 besteht. Die zwei Teilele­ mente B, 9 sind jeweils mittels eines Bohrungsdichtelements 10, 11 gegen das Gehäuse 2 abgedichtet. Ein Kolben 12 begrenzt einerseits einen sich in der Bohrung 3 bis zum Deckel 4 erstreckenden Druckraum 15 und andererseits einen Primärdruck­ raum 16, der sich in der Bohrung 3 in entgegengesetzter Richtung erstreckt und auf der anderen Seite von einem Primär­ kolben 13 begrenzt wird. Der Primärkolben 13 ist ebenfalls abgedichtet im Gehäuse 2 geführt und weist einen gehäusefesten Anschlag 17 auf.

Zwischen Primärkolben 13 und dem Sekundärkolben 12 ist ein Federpaket 18 angeordnet, welches die Kolben 12, 13 in der unbetätigten Stellung des Geberzylinders 1 im Zusammenwirken mit einer zwischen dem Kolben 12 und dem Deckel 4 angeordneten Feder 19 in ihre Ausgangsstellung bringt. Gemäß der vorliegen­ den Erfindung weist das Federpaket 18 lediglich eine Feder 25 und eine Hülse 26 auf. Zur Verbindung des Kolbens 13 mit der Hülse 26 kann der Kolben 13 einen in eine Ringnut an seinem Umfang befestigten Sicherungsring 35 aufweisen. Es sei bemerkt, daß anstelle des Sicherungsrings 35 ebenfalls eine Umfangswulst bzw. ein Abschnitt am Kolben 13 oder dergleichen vorgesehen sein kann. Der Aufbau der Hülse 26 gemäß dem ersten, in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann am besten den Darstel­ lungen der Fig. 2 und 3 in Verbindung mit der dazugehörigen Beschreibung entnommen werden. Die Funktion der Hülse 26, die auch als Kappe bezeichnet werden kann, besteht darin, die Feder 25 zu führen und eine gleichmäßig verteilte Kraftübertragung vom Kolben 13 auf den Kolben 12 vorzusehen. Ferner sorgt die Verbindung der Hülse 26 mit dem Kolben 13 dafür, daß der Kolben 13 und das Federpaket 18 eine Montageeinheit bilden.

Im Kolben 12 sind Nachlaufkanäle 20 ausgebildet. Die Nach­ laufkanäle 20 sind Bohrungen bzw. Schlitze, die in einer Ebene senkrecht zu der Achse des Kolbens 12 bzw. der Bohrung 3 verlaufen. Die Nachlaufkanäle verbinden den Druckraum 15 im zurückgestellten Zustand des Kolbens 12 mit einem im Führungs­ element 7 ausgebildeten Nachlaufraum 21. Der Nachlaufraum 21 ist mit einem nicht dargestellten drucklosen Nachlaufbehälter für Bremsflüssigkeit verbunden. Zwischen dem Führungselement 7 und dem Deckel 3 ist ein Ringelement 22 sowie ein Federelement 23 angeordnet. Im Primärkolben 13 sind ebenfalls Nachlaufkanäle 50 als Bohrungen oder Schlitze ausgebildet. Die Druckräume 15, 16 sind über Druckanschlüsse 51, 52 mit nicht dargestellten Radbremszylindern eines Kraftfahrzeugs verbunden.

Bei Betätigung des Geberzylinders 1 wird der Primärkolben 13 aus seiner in Fig. 1 dargestellten Ruheposition in der Ansicht der Fig. 1 nach links verschoben. Diese Bewegung wird durch das Federpaket 18 auf den Kolben 12 übertragen, welcher sich ebenfalls nach links bewegt. Dabei wird der Nachlaufkanal 50 von einem nicht näher bezeichneten Dichtelement bedeckt, wodurch die Druckmittelverbindung zwischen dem Druckraum 16 und dem Nachlaufbehälter unterbrochen wird. Jede weitere Ver­ schiebung des Kolbens 13 nach links hat eine Druckerhöhung im Druckraum 16 und über den Druckanschluß 52 und einem ersten Bremskreis auch an den Radbremsen zur Folge. Desweiteren wird der Kolben 12 durch den Druckanstieg im Druckraum 16 weiter nach links verschoben. Entsprechendes gilt für den vom Kolben 12 betätigten zweiten Bremskreis.

Bei Beendigung des Bremsvorganges werden die Kolben 12, 13 nach rechts bewegt. Kurz bevor sich die Kolben 12, 13 in ihrer dargestellten zurückbewegten Position befinden, besteht wieder eine Verbindung zwischen den Druckräumen 15, 16 und dem Nachlaufbehälter. Ein in den Bremskreisen eventuell vorhandener Überdruck wird dadurch abgebaut, daß Druckmittel in den drucklosen Behälter abfließt.

Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Geberzylinder 1 in eine hydraulische Bremsanlage eingebaut, z. B. eine elektronisch geregelte ABS/ASR-Anlage oder eine andere, selbsttätig Brems­ vorgänge durchführende Anlage, beispielsweise eine Anlage zur Regelung der Fahrstabilität (ESP), der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Abstands zum vorherfahrenden Fahrzeug oder dergleichen.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Schnittansicht bzw. eine per­ spektivische Ansicht der Hülse 26 gezeigt. Die Hülse 26 ist im Längsschnitt im wesentlichen U-förmig und besitzt einen Durchmesser, der ungefähr dem Außendurchmesser des Kolbens 13 entspricht, d. h. nicht wesentlich größer oder kleiner ist. Die Hülse 26 weist stirnseitig einen flachen Endabschnitt 27 mit einer Zentrierungsöffnung 28 auf. Die Zentrierungsöffnung weist umfangsmäßig einen nach innen gebogenen Ringabschnitt 29 auf. Der Durchmesser des Ringabschnitts 29 verjüngt sich nach innen und zwar entsprechend einem, auf der dem Kolben 13 zugewandten Stirnseite des Kolbens 12 mittig ausgebildeten Zentrierungs­ keil 24. Ferner weist die Hülse 26 in ihrem Mittelabschnitt 30 vorzugsweise sechs gleichmäßig am Umfang angeordnete Längs­ schlitze 31 auf, um eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Primärdruckraum 16 und dem Inneren des Federpakets 18 und dem Kolben 13 vorzusehen. Eine Öffnung bzw. ein Längsschlitz 31 wäre für diesen Zweck jedoch auch ausreichend. An einem Abschnitt 32 erweitert sich der Durchmesser der Hülse 26 bis zu einem dem Endabschnitt 27 gegenüberliegenden Endabschnitt 33.

Der Durchmesser des Endabschnitts 33 ist hier größer als der Außendurchmesser des Kolbens 13 und größer als der Außendurch­ messers des Sicherungsrings 35, um im eingebauten Zustand diesen zu übergreifen. Der Sicherungsring 35 ist ohnehin vorhanden, also nicht Teil des Federpaketes 18, und dient dazu, daß der Kolben 13 nicht aus dem Gehäuse 2 gelangen kann. Ein umgebogener Ringabschnitt 34 des Endabschnitts 33 begrenzt eine Öffnung 36' die zur Aufnahme der Feder 25 dient. Ferner dient der Ringabschnitt 34 in Verbindung mit dem Sicherungsring 35 oder dergleichen zur Befestigung der Hülse 26 an dem Kolben 13. In dem Endabschnitt 33 kann ein Querschlitz 37 ausgebildet sein.

In Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungs­ beispiels eines erfindungsgemäßen Geberzylinders gezeigt. Im Unterschied zu dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Hülse 26 des Federpakets einen konstanten Außendurchmesser auf, der größer als der Außendurchmesser des Kolbens 13 ist. Eine derartige Hülse 26 kann besonders leicht und kostengünstig, beispiels­ weise mittels Tiefziehen hergestellt werden.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geberzylinders ist der Außenumfang der Hülse 26 kleiner als der Durchmesser der stirnseitigen Ausnehmung 45 im Kolben 13. Der Endabschnitt weist einen nach außen gebogenen Ringabschnitt 34' auf, der einen, in der Ausnehmung 45 des Kolbens 13 ausgebildeten Abschnitt 38 zur Befestigung des Federpakets 18 an dem Kolben 13 hintergreift. Alternativ dazu kann hier auch ein anderes Befestigungselement vorgesehen sein. Diese Ausführungsform ist besonders kleinbauend, leicht herzustellen und vorteilhaft.

Das in Fig. 6 gezeigte vierte Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Geberzylinders unterscheidet sich von den ersten drei Ausführungsbeispielen insbesondere dadurch, daß zur Befestigung des aus Feder 25 und Hülse 26 bestehenden Federpa­ kets zusätzlich ein gesondertes Element, nämlich eine Be­ festigungshülse 39 in der Ausnehmung 45 des Kolbens 13 vor­ gesehen ist. Der Aufbau der Hülse 26 entspricht im wesentlichen dem in Fig. 4 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Außenumfang der Hülse 39 entspricht im wesentlichen dem Innenumfang der Ausnehmung 45. Die Be­ festigungshülse 39 weist einen radial zur Längsachse des Kolbens 13 nach innen gebogenen Abschnitt 40, einen Mittel­ abschnitt 41 und einen nach radial außen gebogenen Abschnitt 42 auf. An dem Abschnitt 40 stützt sich die Feder 25 ab. Der Abschnitt 41 ragt über den Außenumfang des Kolbens 13. Zur Befestigung der Hülse 26 an der in der Ausnehmung 45 an­ geordneten Befestigungshülse 39 hintergreift der Abschnitt 34 den Abschnitt 42.

Bezugszeichenliste

1

Geberzylinder

2

Gehäuse

3

Bohrung

4

Deckel

5

Draht

6

Stufe

7

Führungselement

8

Teilelement

9

Teilelement

10

Bohrungsdichtelement

11

Bohrungsdichtelement

12

Kolben

13

Primärkolben

15

Druckraum

16

Primärdruckraum

17

Anschlag

18

Federpaket

19

Feder

20

Bohrung

21

Nachlaufraum

22

Ringelement

23

Federelement

24

Zentrierungskeil

25

Feder

26

Hülse

27

Endabschnitt

28

Zentrierungsöffnung

29

Ringabschnitt

30

Mittelabschnitt

31

Längsschlitze

32

Abschnitt

33

Endabschnitt

34

Ringabschnitt

35

Sicherungsring

36

Öffnung

37

Querschlitz

38

Stufe

39

Befestigungshülse

40

Abschnitt

41

Mittelabschnitt

42

Abschnitt

45

Ausnehmung

50

Bohrung

51

Druckanschluß

52

Druckanschluß

Claims (11)

1. Geberzylinder (1), insbesondere für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem ersten Kolben (13), einem zweiten Kolben (12), wobei der Geberzylinder (1) zur Kraftübertragung vom ersten Kolben (13) auf den zweiten Kolben (12) ein, zwischen dem ersten Kolben (13) und dem zweiten Kolben (12) angeordnetes Federpaket (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federpaket aus einer Feder (25) und einer Hülse (26) besteht.

2. Geberzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federpaket (18) an dem ersten Kolben (13) be­ festigt ist.

3. Geberzylinder (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse (26) eine Befestigungseinrichtung (32, 33, 34; 34') aufweist.

4. Geberzylinder (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (32, 33, 34; 34') der Hülse (26) an ihrer dem ersten Kolben (13) zugewandten Seite einen radial nach innen gebogenen Abschnitt (34) aufweist.

5. Geberzylinder (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (32, 33, 34; 34') der Hülse (26) an ihrer dem ersten Kolben (13) zugewandten Seite einen radial nach außen gebogenen Abschnitt (34') auf­ weist.

6. Geberzylinder (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (13) eine mit der Befestigungseinrichtung (32, 33, 34; 34') der Hülse (26) zusammenarbeitende Gegenbefestigungseinrichtung (35; 38; 39) aufweist.

7. Geberzylinder (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenbefestigungseinrichtung (35; 38; 39) ein radial nach außen vorstehender Abschnitt bzw. ein Element (35; 42) ist.

8. Geberzylinder (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenbefestigungseinrichtung (35; 38; 39) ein radial nach innen vorstehendes Element bzw. ein Abschnitt (38) des Kolbens (13) ist.

9. Geberzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (26) wenigstens einen Längsschlitz (31) aufweist.

10. Geberzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (26) an ihrer dem zweiten Kolben (12) zugewandten Stirnseite eine der Zentrierung dienende Bohrung (28) aufweist.

11. Geberzylinder (1) nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Kolben (12) an seiner dem ersten Kolben (13) zugewandten Stirnseite einen Zentrierungskeil (24) aufweist, und daß die Bohrung (28) einen sich radial verjüngenden Ringabschnitt (29) zur Anlage an den Zen­ trierungskeil (24) aufweist.