DE19843316C9

DE19843316C9 - Kraftübertragungsglied

Info

Publication number: DE19843316C9
Application number: DE1998143316
Authority: DE
Inventors: Heinz-Jürgen Dipl.-Ing. Hubbert; Hans-Georg Ing.(Grad.) Kernich
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2018-09-23
Also published as: DE19843316A1; DE19843316B4; DE19843316C5

Abstract

Kraftübertragungsglied bestehend aus einer in einem Kugelkopf (10) endenden Druckstange (9) und aus einer Kolbenstange (1), die mit einer mit dem Kugelkopf (10) korrespondierenden Lagerpfanne (4) versehen ist, sowie aus einer Einrichtung zum Halten des Kugelkopfes (10) in der Lagerpfanne (4) mit einer hinter dem Kugelkopf (10) koaxial zur Druckstange (9) in einer Sackbohrung (3) der Kolbenstange (1) angeordneten Hülse (11), wobei die Hülse (11) an ihrem der Lagerpfanne (4) zugewandten Ende mit nach innen gerichteten und nach außen federnd nachgiebigen Zungen (12) versehen ist, die an eine dem Schaft der Druckstange (9) zugewandte Fläche (13) des Kugelkopfes (10) angelegt sind, und wobei der Innendurchmesser der Hülse (11) größer ist als der Durchmesser des Kugelkopfes (10), so dass dieser durch die Hülse (11) hindurchgeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (13) als schräg zur Achse der Druckstange (9) verlaufende Ringfläche am hinteren Ende des Kugelkopfes (10) ausgebildet ist, wobei...

Description

Die Erfindung beizieht sich auf ein Kraftübertragungsglied nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Kraftübertragungsglied ist aus der US-PS-4,831,916 bekannt. Bei diesem bekannten Kraftübertragungsglied wird zunächst die Hülse in eine Sackbohrung der Kolbenstange eingesetzt, bevor das mit der Kolbenstange verbundene Aggregat im Fahrzeug montiert wird. Um die Kolbenstange mit der Druckstange zu verbinden, wird diese durch die Hülse hindurchgeführt, bis der das Ende der Druckstange bildende Kugelkopf am Boden der Sackbohrung der Kolbenstange anliegt. Dabei schnappen beim Einführen zunächst die durch den Kugelkopf nach außen gedrückten Zungen der Hülse wieder nach innen zurück und legen sich gegen die rückwärtige Fläche des Kugelkopfes an. Da diese rückwärtige Fläche des Kugelkopfes senkrecht zur Achse der Druckstange verläuft, entsteht nach dem Zurückschnappen der Zungen ein Spiel zwischen den Enden der Zungen und der Abstützfläche, so dass keine spielfreie Halterung des Kugelkopfes an der Lagerpfanne gewährleistet ist. Aufgrund von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Hülse kann noch ein zusätzliches Spiel entstehen.
Aus der US-PS-4,856,282 ist ein Kraftübertragungsglied bekannt, bei dem die die Druckstange aufnehmende Hülse an ihrem vorderen Ende geschlossen ausgebildet ist. Ein Hindurchführen des Kugelkopfes durch die Hülse ist bei dieser Ausführung nicht möglich. Die Lagerpfanne wird in diesem Fall von dem geschlossenen Ende der Hülse gebildet. Die Druckstange selbst ist in der US-PS-4,856,282 nicht dargestellt. Bezüglich der Ausbildung einer entsprechenden Druckstange wird auf die US-PS-4,831,916 verwiesen, bei der am hinteren Ende des Kugelkopfes eine senkrecht verlaufende Anlagefläche ausgebildet ist. Beim Einsetzen einer solchen Druckstange in die Hülse nach der US-PS-4,856,282 ist somit ebenfalls ein Spiel zwischen den vorderen Enden der nach innen ragenden Zungen und der senkrechten Anlagefläche des Kugelkopfes vorhanden.
Ein weiteres Kraftübertragungsglied ist in der DE 35 32 769 A1 dargestellt. Die Hülse liegt an Flächenabschnitten des Kugelkopfes an, die dem Schaft der Druckstange zugewandt sind. Sie ist weiterhin mit einer Verlängerung versehen, die den Kugelkopf teilweise umschließt und damit eine gegen die Wand der Sackbohrung abgestützte Lagerschale für den Kugelkopf bildet. Die Hülse wird mittels eines Sicherungsringes gehalten, der zum Teil in einer Ringnut in der Wand der Sackbohrung und zum Teil in einer Ringnut am Außenumfang der Hülse liegt. Um Kolben- und Druckstange miteinander zu verbinden, wird zunächst die Hülse über den Schaft der Druckstange zum Kugelkopf geführt und mit der Verlängerung auf diesen aufgeschnappt.
Sodann wird die Druckstange zusammen mit der montierten Hülse soweit in die Sackbohrung eingeführt, bis der Sicherungsring in die Ringnut der Kolbenstange einrastet.
Nachteilig an dieser Anordnung ist es, dass die Hülse beim Einführen der Druckstange in die Sackbohrungen in dem sich trichterförmig öffnenden Öffnungsbereich der Sackbohrungen eingeklemmt werden kann, so dass sich der Kugelkopf aus der Lagerschale löst, wenn die Druckstange relativ zur festgeklemmten Hülse weiter in die Sackbohrung hinein geschoben wird.
Ein Kraftübertragungsglied ist auch in der DE 31 49 628 A1 beschrieben:
Es besteht aus einer Druckstange, an deren Enden sich ein Kugelkopf befindet, und einer Kolbenstange, die mit einem als Lagerpfanne fungierenden Halteelement versehen ist, das nach außen gerichtete Vorsprünge aufweist, die sich in der Wand einer Grundbohrung der Kolbenstange verkrallen, um so die axiale Sicherung der Druckstange zu bewirken.
Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, eine Verbindung für ein aus zwei Teilen bestehendes Kraftübertragungsglied zu schaffen, die eine einfache und schnelle Kupplung der beiden Teile erlaubt, wobei gewährleistet sein soll, dass der Kugelkopf sicher an der Lagerpfanne gehalten wird.
Dazu wird vorgeschlagen, dass ein Kraftübertragungsglied gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ausgebildet wird.
Bei einem solchen Kraftübertragungsglied kann zunächst die Hülse in die Sackbohrung eingesetzt werden und sodann die Druckstange mit dem Kugelkopf durch die Hülse hindurchgeführt werden, wobei die Zungen zunächst nach außen aufgebogen werden, um hinter den Kugelkopf zurückzufedern, sobald dieser genügend weit in die Sackbohrung eingeführt worden ist.
Damit die Druckstange nicht zusammen mit der Hülse aus der Sackbohrung herausgezogen werden kann, muss sie in der Sackbohrung fixiert werden. Dazu verfügt die Kolbenstange über eine Ringnut, in die eine aus der Wandung der Hülse nach außen abstehende Lasche eingreift, wobei sich diese an einer der Lagerpfanne zugewandten Nutwand anlegt.
Um zu verhindern, daß die Hülse beim Einführen der Druckstange auf die Lagerpfanne zu ver schoben wird, können weitere Laschen in die Ringnut eingreifen, wobei diese so ausgerichtet sind, daß sie an eine von der Lagerpfanne abgewandten Nutwand anliegen.
Alternativ hierzu kann daran gedacht werden, die Hülse mit einem Bund zu versehen, der sich an die Stirnfläche der Kolbenstange anlegt und damit verhindert, daß die Hülse zu weit in die Sackbohrung hinein verschoben wird.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels, dargestellt in einer einzigen Querschnittszeichnung, näher erläutert werden.
Die Kolbenstange 1 besitzt ausgehend von ihrer rückwärtigen Stirnfläche 2 eine Sackbohrung 3, deren Boden in Form einer Lagerpfanne 4 ausgebildet ist. Das vordere Ende der Kolbenstange 1 ist als Lagerkopf 6 ausgebildet, der wiederum entweder in der Pfanne 7 des Kolbens eines Bremskraftverstärker oder unmittelbar in der Pfanne des Hauptzylinderskolbens einer hydraulischen Kupplungs- oder Bremsanlage liegt.
Diese Kolbenstange 1 ist Bestandteil des Hauptzylinders bzw. des Bremskraftverstärkers und wird zusammen mit diesem im Motorraum des Fahrzeuges montiert, wobei das freie Ende der Kolbenstange 1 durch eine den Motorraum vom Fahrgastraum trennende Schottwand hindurchgeführt ist.
Um die Verbindung zu einem Betätigungspedal (nicht dargestellt) im Bodenraum des Fahrgastraumes herzustellen, ist eine mit dem Betätigungspedal verbundene Gabel 8 an ihrem vorderen Ende mit einer Druckstange 9 versehen, die in einem Kugelkopf 10 endet. Dieser Kugelkopf 10 liegt an der Lagerpfanne 4 der Kolbenstange 1 an.
Der Kugelkopf 10 ist außerdem in der Lagerpfanne 4 fixiert, damit beim Lösen des Pedals, also beim Rückzug der Druckstange 9, die Kolbenstange 1 mitgenommen wird. Dazu ist eine koaxial zum Schaft der Druckstange 9 angeordnete Hülse 11 mit den folgenden Merkmalen vorgesehen: Die Hülse 11 weist an ihrem vorderen Ende auf ihrem Umfang verteilt mehrere Zungen 12 auf, die nach innen gerichtet und nach außen ausfedernd ausgebildet sind. Die Enden der Zungen 12 stoßen auf eine schräg zur Achse der Druckstange verlaufende Ringfläche 13 am hinteren Ende des Kugelkopfes 10.
Die Hülse 11 ist in der Sackbohrung 3 der Kolbenstange 1 wie folgt fixiert: Der vordere Bereich der Sackbohrung 3 ist nutartig erweitert. Außerdem stehen im vorderen Bereich der Hülse 11 nach hinten gerichtete Laschen 14 radial nach außen ab, die an einer der Lagerpfanne 4 zugewandten Nutwand 15 anliegen. Beim Einschieben der Hülse 11 in die Sackbohrung 3 legen sich diese Laschen 14 in entsprechende Öffnungen in der Hülsenwand und federn nach außen auf, sobald die Hülse 11 ausreichend weit in die Sackbohrung 3 eingeschoben worden ist. Am hinteren Ende der Hülse befindet sich ein radial nach außen gerichteter Bund 16, der an die Stirnseite 2 der Kolbenstange 1 angelegt ist und so verhindert, daß die Hülse zu weit in die Sackbohrung eingeführt wird.
Die eben beschriebene Hülse 11 gehört als Bauteil zur Kolbenstange 1, d. h. sie wird eingesetzt, bevor das mit der Kolbenstange 1 verbundene Aggregat im Fahrzeug montiert wird. Um die Kolbenstange 1 mit der Druckstange 9 zu verbinden, wird diese durch die Hülse 11 geführt, bis der Kugelkopf 10 am Boden der Sackbohrung 3 der Kolbenstange 1 anliegt, wobei die beim Einführen zunächst nach außen gedrückten Zungen 12 wieder nach innen schnappen und sich gegen die besagte Ringfläche 13 des Kugelkopfes 10 anlegen.

Claims

Kraftübertragungsglied bestehend aus einer in einem Kugelkopf (10) endenden Druckstange (9) und aus einer Kolbenstange (1), die mit einer mit dem Kugelkopf (10) korrespondierenden Lagerpfanne (4) versehen ist, sowie aus einer Einrichtung zum Halten des Kugelkopfes (10) in der Lagerpfanne (4) mit einer hinter dem Kugelkopf (10) koaxial zur Druckstange (9) in einer Sackbohrung (3) der Kolbenstange (1) angeordneten Hülse (11), wobei die Hülse (11) an ihrem der Lagerpfanne (4) zugewandten Ende mit nach innen gerichteten und nach außen federnd nachgiebigen Zungen (12) versehen ist, die an eine dem Schaft der Druckstange (9) zugewandte Fläche (13) des Kugelkopfes (10) angelegt sind, und wobei der Innendurchmesser der Hülse (11) größer ist als der Durchmesser des Kugelkopfes (10), so dass dieser durch die Hülse (11) hindurchgeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (13) als schräg zur Achse der Druckstange (9) verlaufende Ringfläche am hinteren Ende des Kugelkopfes (10) ausgebildet ist, wobei die Enden der Zungen (12) auf die schräge Ringfläche (13) stoßen.
Kraftübertragungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11) axial unverschiebbar in der Sackbohrung (3) gehalten ist.
Kraftübertragungsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung der Sackbohrung (3) eine Ringnut (18) ausgebildet ist, in der eine nach außen gerichtete Lasche (14) der Hülse eingreift.
Kraftübertragungsglied nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende der Hülse (11) mit einem Bund (16) versehen ist, der an der Stirnseite (2) der Kolbenstange (1) anliegt.