DE3026428A1

DE3026428A1 - Kolben-baugruppe fuer einen hydraulischen hauptzylinder

Info

Publication number: DE3026428A1
Application number: DE19803026428
Authority: DE
Inventors: Derek Joseph Flynn
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1979-07-12
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1981-01-29
Also published as: FR2461172B1; BR8004327A; ES8103316A1; GB2052011B; JPS5621947A; IN150673B; DE3026428C2; ES493349A0; AU6022880A; GB2052011A; FR2461172A1; AU540652B2

Description

PATENTANWÄLTE

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ

mofessional representatives before the european patent opplce agrees fres l'office europeen des brevets

JR.-.NG. FRANZ TUESTHOFF DR. PHIL. FREDA ^UESTHOFP (1927-1956) DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971) D1PL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PEClIMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-INC.J DIPL.--WIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

1A-53 773 D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE

telefon: (089)652051 telegramm: protectpatent telex: j24 070

11. Juli 1980

Patentanmeldung

Anmelder: LUCAS INDUSTRIES LIMITED Great King Street
Birmingham, England

Titel: "Kolben-Baugruppe für einen hydraulischen Hauptzylinder"

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DR.-ING. FRANZ VUESTHOFP PATENTANWÄLTE , DR. PHIL. FREDA VUESTHOPF (ΐ917-Ι95ί)

WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ „,«„a...«««, _nu _(l,_JMf7i}

DIPL.-CHEM.DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THI EUROPEAN PATENT OFFICE DR₁-INCDtETERBEHRENS

MANDATAIRES AGREES PRES L'oFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIfL₁-ING.; DIiL₁-VIRTSCH₁-INCRUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 1A-53 773 SCHWEIGERSTRASSE2

telefon: (0Ϊ9) 65 ϊο ji

TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: 5I407O

Beschreibung

Kolben-Baugruppe für einen hydraulischen Hauptzylinder

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Baugruppe für den hydraulischen Hauptzylinder einer hydraulischen Bremsanlage.

Bei einem hydraulischen Hauptzylinder ist eine Kolben-Baugruppe in einer Bohrung in deren Achsenrichtung verschiebbar angeordnet. Während des druckerzeugenden Hubes der Kolben-Baugruppe, also während des Hubes, der bewirkt, daß unter Druck gesetztes hydraulisches Fluid aus dem Hauptzylinder abgegeben wird, liegt die Kolben-Baugruppe an der die Zylinderbohrung bildenden Wand abdichtend an. Es ist zweckmäßig, wenn während des Rück- oder Ausgleichshubes etwas Strömung von hydraulischem Fluid am Kolben vorbei ermöglicht wird. Zu diesem Zweck weist eine Kolben-Baugruppe meistens einen starren Träger auf, der an der Bohrungswand gleitend anliegt, um die Kolben-Baugruppe in der Bohrung zu führen, und ein flexibles Dichtglied am Träger, das während des druckerzeugenden Hubes eine Fluiddichtung zwischen dem Träger und der Bohrungswand bildet und sich während des Ausgleichshubes von der Bohrungswand wegbiegt, um Fluidströmung an sich vorbei zu ermöglichen.

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Wegen des extrem hohen Druckunterschiedes, dem das flexible Dichtglied während des druckerzeugenden Hubes ausgesetzt ist, ist es wesentlich, daß das Dichtglied über zumindest annähernd der gesamten Querschnittsfläche der Zylinderbohrung in angemessener Weise abgestützt ist. Um das flexible Dichtglied abstützen zu können, wurde folglich der bekannte starre Träger mit einem Flansch von zumindest annähernd gleichem Durchmesser wie die Zylinderbohrung ausgebildet. Um für Strömung an der Kolben-Baugruppe vorbei während des Ausgleichshubes zu sorgen, sind im Flansch axiale Bohrungen vorgesehen. Eine Anordnung dieser Art ist beispielsweise in Fig. 3 der GB-PS 1 354 987 dargestellt.

Wenngleich eine Kolben-Baugruppe dieser Gattung zufriedenstellend arbeitet, ist sie doch teuer in der Herstellung, da die das Dichtglied abstützenden Flansche exakt spangebend bearbeitet werden müssen, um für eine zufriedenstellende Gleitberührung mit der Bohrungswand zu sorgen, und die axialen Kanäle durch den Flansch in einem getrennten Arbeitsgang gebohrt werden müssen.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine Kolben-Baugruppe ■für den hydraulischen Hauptzylinder einer hydraulischen Anlage vorgesehen, die einen starren Träger hat, dessen größter Durchmesser von mehreren mit Umfangsabstand angeordneten Bippen bestimmt ist, welche im eingebauten Zustand an der Bohrungswand des Hauptzylinders gleitend anliegen, um die Kolben-Baugruppe in der Bohrung zu führen, und ein flexibles Dichtglied am Träger, das während des druckerzeugenden Vorwärtshubes der Kolben-Baugruppe eine Fluiddichtung zwischen dem Träger und der Bohrungswand bildet und sich während des Ausgleichshubes der Kolben-Baugruppe von der Bohrungswand wegbiegt, um eine Fluidströmung zwischen den Rippen und an sich vorbei zu ermöglichen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kolben-Baugruppe

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ein Formling aus Kunststoff oder ein Präzisionsdruckgußteil aus Metall, z.B. aus Mazak 3, sein. Der Außendurchmesser des Trägers wird von den Rippen bestimmt, die sich exakt ' formen lassen. Zwischenräume oder Vertiefungen in Umfangsrichtung zwischen den Rippen ermöglichen während des Ausgleichshubes eine Fluidströmung am Träger vorbei und werden beim Formvorgang durch die Ausbildung der Rippen automatisch geformt. Durch das Ausbilden der Rippen mit einer verhältnismäßig kleinen Erstreckung in Umfangsrichtung, sind die in Umfangsrichtung zwischen den Rippen gelegenen Zwischenräume oder Vertiefungen von verhältnismäßig großer Erstreckung in Umfangsrichtung und können folglich für einen ausreichenden Strömungsquerschnitt sorgen, selbst wenn ihre radiale Dicke sehr klein ist. Somit kann das Dichtglied während des· druckerzeugenden Hubes in angemessener Weise abgestützt werde .'

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zei hnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Trägers einer Kolben-Baugruppe,

Fig. 2 eine Endansicht in Richtung des Pfeiles A in" Fig. 1,

Fig. 3 eine Endansicht in Richtung des Pfeiles B in Fig. 1,

Fig. 4 den Schnitt IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des von einer Kreislinie umrandeten Abschnitts C in Fig. 4,

Fig. 6 den Schnitt VI-VI in Fig. 1,

Fig. 7 den Teilschnitt VII-VII in Fig. 6 und

Fig. 8 den Teilschnitt VIII-VIII in Fig. 3.

In den Zeichnungen ist ein Träger 1 dargestellt, der ein einstückiger Formling aus einem geeigneten Kunststoff, z.B. aus glasfaserverstärktem Nylon ist. Der Träger 1 hat ein zentrales, im wesentlichen kreuzförmiges Hauptteil 2, an dessen voreilendem Ende ein sich nach außen erstreckender Flansch 3 ausgebildet ist.

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Vom Flansch 3 erstreckt sich ein kreisrunder Ansatz 4 nach vorn; das vordere Ende des Trägers 1 endet in einem Abschnitt von verkleinertem Durchmesser. Im eingebauten Zustand trägt der Ansatz 4 ein nicht dargestelltes flexibles Dichtglied, das während jedes nach vorn gerichteten oder druckerzeugenden Hubes der Kolben-Baugruppe zwischen dem Träger 1 und der Bohrungswand eines hydraulischen Hauptzylinders gegen Fluiddurchtritt abdichtet.

Am hinteren Ende des Hauptteils 2 ist ein Flansch 6 ausgebildet, hinter dem ein Kupplungsteil 7 vorgesehen ist, mit welchem sich der Kolben mit einer nicht dargestellten Betätigungsstange verbinden läßt.

Unmittelbar hinter dem Flansch 3 sind mit dem'Hauptteil 2 mehrere Stege oder Rippen 8A bis 8F einstückig ausgebildet. Wie am deutlichsten in Fig. 2 zu erkennen, bestimmen die Rippen 8A bis 8F den größten Durchmesser des Trägers 1. Dieser Durchmesser ist zumindest annähernd gleich dem Durchmesser der Zylinderbohrung, so daß im eingebauten Zustand die Rippen 8A bis 8F an der Bohrungswand gleitend anliegen, um die Kolben-Baugruppe zu führen. Der radiale überstand der Rippen 8A bis 8F über dem Flansch 3 ist klein und kann gewöhnlich etwa 0,08 mm betragen.Der von den Rippen 8A bis 8F bestimmte Durchmesser kann also den Durchmesser des Flansches 3 gewöhnlich um etwa 0,16 mm übersteigen.

Bei Betrachtung in Achsenrichtung ist erkennbar, daß zwischen den Rippen 8A bis 8F mehrere in Umfangsrichtung sich erstreckende Zwischenräume oder Vertiefungen 9A bis 9F ausgebildet sind, die, wenn die Rippen 8A bis 8F an der Bohrungswand gleitend anliegen, mehrere Fluidströmungskanäle bilden, welche elfte Fluidströmung am Träger 1 vorbei ermöglichen.

Während des nach vorn gerichteten oder druckerzeugenden Hubes der Kolben-Baugruppe wird das flexible Dichtglied in dem Fachmann

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bekannter Weise nach außen verformt und wirkt als gleitende BerUhrungsdichtung zur fluiddichten Abdichtung gegen die Bohrungswand. Während des Ausgleichs- oder RUckhubes jedoch vermag sich das Dichtglied von der Bohrungswand wegzubiegen und dadurch eine Fluidströmung durch die Vertiefungen 9-A bis 9F hindurch und an sich vorbei zur Vorderseite der Kolben-Baugruppe zu ermöglichen. Dadurch daß die Vertiefungen 9A bis 9F flach sind, ist gewährleistet, daß der Flansch 3 genügend groß ist, um das Dichtglied während des druckerzeugenden Hubes in angemessener Weise abzustützen. Durch die beträchtliche Erstreckung der Vertiefungen 9A bis 9F in Umfangsrichtung ist sichergestellt, daß letztere trotz ihrer kleinen radialen Erstreckung für einen ausreichenden Strömungsquerschnitt sorgen.

Der vorstehend beschriebene Träger 1 kann ein einteiliger Formling aus Kunststoff oder ein einstückiges Präzisionsdruckgußteil sein, das aus einem zweckdienlichen Metall in einem einfachen vierteiligen Formwerkzeug hergestellt wurde. Das Formwerkzeug setzt sich zusammen aus einem vorderen Endteil, das in einer in Fig. 5 dargestellten Ebene Pl endet, einem hinteren Endteil, das in einer in Fig. 1 angegebenen'-Ebene P2 endet, und zwei Mittelteilen, die sich zwischen den Ebenen Pl und P2 erstrecken und an einer in Fig. 2 angegebenen Ebene P3 geteilt sind. Zur Ausbildung von Schlitzen 10 weist das hintere Endteil zurückziehbar Kerne auf. Durch die Ausstattung des Formwerkzeuges mit einem vorderen Endteil wird die Ausbildung eines axialen Durchlasses 11 im Träger 1 ermöglicht und sichergestellt, daß der das Dichtglied abstützende Flansch gratfrei ist. Die Teilung der Mittelteile an der Ebene P3 führt zur gratfreien Ausbildung der Rippen 8A bis 8F. Durch das Vorhandensein des hinteren Endteils des Formwerkzeuges ist gewährleistet, daß der Flansch 6 zumindest annähernd gratfrei ist. Die Eingußstelle liegt vorzugsweise in einem Bereich 12 am kreuzförmigen Hauptteil 2, wo das Vorhandensein eines Angusses unerheblich ist.

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Nach dem Herausnehmen des fertiggegossenen Trägers 1 aus dem Formwerkzeug ist nur ein Fertigarbeitsgang notwendig; dieser besteht in der Herstellung eines Gewindes im Durchlaß 11 zur Aufnahme einer Schraube, die das Dichtglied am Ansatz 4 in Stellung hält.

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Zusammenfassung

Kolben-Baugruppe für einen hydraulischen Hauptzylinder

Eine Kolben-Baugruppe für den Hauptzylinder einer hydraulischen Bremsanlage hat einen starren Träger (1) mit einem Ansatz (4) und einem Flansch(3) zum Abstützen eines herkömmlichen Hauptzylinder-Dichtgliedes. Der größte Durchmesser des Trägers (1) ist durch mit Umfangsabstand angeordnete Rippen (8A...8F) bestimmt, die an der Bohrungswand des HauptZylinders gleitend anliegen. Während der Ausgleichshübe kann Fluid zwischen den Rippen

(8A 8F) hindurch- und am Dichtglied vorbe⁴strömen. Der

Träger (1) ist ein Formling aus Kunststoff oder ein Druckgußteil aus Metall von ausreichender Genauigkeit, die eine nachfolgende spangetende Bearbeitung der Rippen (8A...8F) entbehrlich macht. Das Hauptteil (2) des Trägers (1) ist kreuzförmig.

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Leerseite

Claims

JR.-, NG. PRANZ 'WUESTHOPP PATENTANWÄLTE DR pHIL pREDA vl]ESTHOfr (1917-i9S6) WUESTHOFF - v. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ „,„..,ng. gerhard puls (.95*-s/0 DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHHANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS UANDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE EUROPEEN PES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ D-8000 MÜNCHEN 1A-53 773 SCHWEIGERSTRASSE 2 telefon: (089) 66 20 j ι telegramm: protectpatent telex: 524070 Patentansprüche

1. / Kolben-Baugruppe für den hydraulischen Hauptzylinder einer -—s

hydraulischen Bremsanlage mit einem starren Träger, der im eingebauten Zustand an der Bohrungswand des Hauptzylinders gleitend anliegt, um die Kolben-Baugruppe in der Bohrung zu führen, und einem flexiblen Dichtglied am Träger, das während des druckerzeugenden Vorwärtshubes der Kolben-Baugruppe eine Fluiddichtung bildet und sich während des Ausgleichshubes der Kolben-Baugruppe von der Bohrungswand wegbiegt, um eine Fluidströmung an sich vorbei zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet , daß der größte Durchmesser des Trägers (1) von mehreren mit Umfangsabstand angeordneten Rippen (8A...8F) bestimmt ist, die im eingebauten Zustand an der Bohrungswand des Hauptzylinders gleitend anliegen, wodurch zwischen den Rippen (8A...8F) ausgebildete Vertiefungen (9A...9F) Fluidkanäle bilden, durch die während des Ausgleichshubes Fluid hindurchströmen kann.

2. Kolben-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (1) ein in Achsenrichtung zentrales Hauptteil (2) aufweist, an dessen voreilendem Ende ein radial nach außen sich erstreckender Flansch (3) zum Abstützen des flexiblen Dichtgliedes ausgebildet ist, und daß die Rippen (8A...8F) in Achsenrichtung unmittelbar hinter dem Flansch (3) angeordnet sind.

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3. Kolben-Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß am nacheilenden Ende des Hauptteils (2) ein weiterer Flansch (6) mit zumindest annähernd gleichem
Durchmesser wie der Flansch (3) ausgebildet ist.

4. Kolben-Baugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet , daß das Hauptteil (2) von
kreuzförmiger Querschnittsgestalt ist.

5. Kolben-Baugruppe nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet , daß der Durchmesser des
Flansches (3) etwa 0,16 mm kleiner ist als der von den
Rippen (8A...8F) bestimmte Durchmesser.

6. Kolben-Baugruppe nach einem der AnsprU^ie 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß sechs mit gleichem Winkelabstand angeordnete Rippen (8A...8F) vorgesehen sind.

7. Kolben-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (1) ein Formling aus Kunststoff ist.

8. Kolben-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (1) ein Druckgußteil aus Metall ist.

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