DE3247116A1

DE3247116A1 - Master cylinder

Info

Publication number: DE3247116A1
Application number: DE19823247116
Authority: DE
Inventors: Hermann 8722 Lülsfeld Bauer; Werner 8623 Staffelstein Kestel; Eckhart 8603 Ebern Rüdiger; Norbert 8603 Ebern Spielmann
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1984-06-20
Also published as: DE3247116C2

Abstract

In the case of a master cylinder, preferably for hydraulically actuated clutches in motor vehicles, to achieve the effect that, in spite of the great radial play to be provided, a dependable sealing function is ensured and that deflection of the piston caused by the oblique introduction of force is avoided, the piston (4) is provided at least on the end on the pedal side with radially resilient projections (14) which bear under pre-stress against the wall of the cylinder bore. <IMAGE>

Description

Geberzylinder Master cylinder

Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder nach dem Oberbegriff de.s Anspruchs 1. The invention relates to a master cylinder according to the preamble de.s Claim 1.

Bisher wurden und werden üblicherweise Metallzylinder und Metallkolben verwendet. Bei dieser Kombination muß konstruktiv kein großes Passungsspiel vorgegeben werden, da sich im Einsatzbereichbei Temperaturunterschieden von -40°C bis +110°C zwischen metallischen Werkstoffpaarungen mit gleichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der vorgegebene Dichtspalt nur unwesentlich ändert und somit immer sicher durch die Dichtmanschette überbrückt wird. Leichtbau und Kostendruck sowohl für Material und in der Fertigung führen zu einer verstärkten Hinwendung zum relativ billigen Kunststoff, der eine nacharbeitsfreie Herstellung durch Spritzgießen ermöglicht und somit wesentlich kostengünstiger ist als Metallteile. So far, metal cylinders and metal pistons have usually been and are used. With this combination, there is no need to specify a large amount of play in terms of the design as there are temperature differences of -40 ° C to + 110 ° C in the application area between metallic material pairings with the same temperature expansion coefficient the specified sealing gap only changes insignificantly and is therefore always safe the sealing sleeve is bridged. Lightweight construction and cost pressures both for material and in manufacturing lead to an increased turn to relatively cheap Plastic that enables rework-free production by injection molding and is therefore much cheaper than metal parts.

Bei Verwendung von Kunststoffkolben, die vorzugsweise aus Thermoplasten gefertigt sind (s. z. B. P 31 49 628.8 der Anmelderin) muß jedoch einerseits die Quellung des Kunststoffs in der Hydraulikflüssigkeit und andererseits der große Ausdehnungskoeffizient in Kälte und Wärme berücksichtigt werden, was beides zusammengefaßt die Vorgabe eines relativ großen Radialspiels zwischen Kolben und Zylinderwandung erfordert. Dies gilt nicht nur für Kunststoffkolben, die In Metallzylindern eingesetzt sind, sondern auch für die Verwendung von Duroplastzylindern in die thermoplastische Kolben eingesetzt sind, da beide Kunststoffe ebenfalls unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Auch quillt der Zylinder im Gegensatz zum vollständig von Bremsflüssigkeit umgebenen Kolben nicht so stark. When using plastic pistons, which are preferably made of thermoplastics are manufactured (see z. B. P 31 49 628.8 of the applicant) must on the one hand, however, the Swelling of the plastic in the hydraulic fluid and, on the other hand, the large one Coefficient of expansion in cold and heat are taken into account, what both are combined the specification of a relatively large radial play between piston and cylinder wall requires. This does not only apply to plastic pistons that are used in metal cylinders are, but also for the use of thermoset cylinders in the thermoplastic Pistons are used because the two plastics also have different coefficients of expansion own. In contrast to this, the cylinder swells completely with brake fluid surrounded piston not so strong.

Bei schräger Krafteinleitung am Kunststoffkolben - bedingt durch die auslenkende Kolbenstange - läuft dieser außermittig und das Radialspiel verlagert sich einseitig und führt zu doppelter Spaltweite. In Verbindung mit tiefen Temperaturen erweitert sich zusätzlich das Dichtspaltgrößtspiel um den erhöhten Temperaturschwund des Kunststoffkolbens, was durch ein gummielastisches Dichtelement nicht mehr wirksam überbrückt werden kann, da auch die Gummidichtmanschetten bei Kälte ihre Elastizität verlieren. Der Geberzylinder wird funktionsunfähig.If the force is applied at an angle to the plastic piston - due to the deflecting piston rod - this runs off-center and shifts the radial play becomes one-sided and leads to double the gap width. In connection with low temperatures In addition, the largest gap in the sealing gap is expanded by the increased temperature loss of the plastic piston, which is no longer effective due to a rubber-elastic sealing element can be bridged, as the rubber sealing sleeves also retain their elasticity in the cold lose. The master cylinder becomes inoperable.

Es sind gebräuchliche zweiteilige armierte Dichtungen bekannt, welche dieses Problem jedoch nur unbefriedigend lösen. Dabei wirkt eine im Gummiprofil radial angeordnete metallische Profilfeder als statisches Vorspannelement.There are conventional two-part armored seals known which solve this problem only unsatisfactorily. One acts in the rubber profile Radially arranged metallic profile spring as a static preload element.

Die Dichtwirkung entsteht durch die Eigenvorspannung des Dichtkörpers sowie durch das Zusammenpressen beim Einbau der am Kolbennutgrund und der an der Bohrungswand anliegenden Dichtlippen. Jedoch benötigt diese teuere Dichtungsart, bedingt durch die geringe Aufweitbarkeit einen zweigeteilten Kolben oder einen Aufschiebesitz mit zusätzlicher axialer Sicherung. Andererseits muß über die im Dichtpro fil eingelagerte Profilfeder eine Vorspannung aufgebracht werden, die im Vergleich zur Paarung Metallkolben - Metallzylinder den Faktor 5 des Spaltes überbrücken muß und bei erhöhten Temperaturen im positiven Bereich durch die starke Aufweitung des Kunststoffkolbens zu einer vermehrten Anpressung der Dichtmanschette an die Zylinderwand führt, was den Schmierfilmabriß fördert und damit den unerwünschten Stick-Slip-Effekt begünstigt.The sealing effect is created by the self-tensioning of the sealing body as well as by pressing together when installing the one on the bottom of the piston groove and the one on the Sealing lips resting against the wall of the bore. However, this expensive type of seal requires Due to the low expandability, a two-part piston or a slide-on seat with additional axial locking. On the other hand, must be stored in the Dichtpro fil Profile spring a preload can be applied compared to the pairing of metal pistons - Metal cylinder must bridge a factor of 5 of the gap and at elevated temperatures in the positive range due to the strong expansion of the plastic piston to one increased pressure of the sealing sleeve against the cylinder wall, which breaks the lubricating film promotes and thus favors the undesirable stick-slip effect.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Geberzylinder der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß trotzdes großen vorzusehenden Radialspiels eine sichereDichtungsfunktion gewährleistet ist und die durch die schräge Krafteinleitung bedingte Auslenkung des Kolbens vermieden wird.It is therefore the object of the invention to provide a master cylinder of the initially to be further developed in such a way that despite the large radial play to be provided a secure sealing function is guaranteed and that is ensured by the oblique force introduction conditional deflection of the piston is avoided.

Die Lösung dieser Aufgabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs zu entnehmen. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung enthalten die Ansprüche 2 bis 6.The solution to this problem is from the characterizing part of the first To refer to the claim. The claims contain advantageous embodiments of the invention 2 to 6.

Durch die Anordnung der radial federnden Vorsprünge am Ringbund des Kolbens wird dieser unabhängig vom temperaturbedingten Radialspiel in der Zylinderbohrung zentriert und so das einseitige Verlagern mit der Folge der doppelten Spaltweite vermieden. Durch die Anordnung der Nut in der Zylinderbohrung, in die die radialen Vorsprünge des Kolbens einrasten, ist eine wirksame Haltefunktion des Kolbens in seinen Endstellungen gegeben, ohne daß weitere Teile (Sicherungsringe o. ä.) erforderlich sind.The arrangement of the radially resilient projections on the collar of the Piston, this becomes independent of the temperature-related radial play in the cylinder bore centered and so the one-sided shifting with the result of double the gap width avoided. The arrangement of the groove in the cylinder bore into which the radial Latching projections of the piston into place is an effective function of holding the piston in given its end positions without further parts (circlips or the like) required are.

Die Erfindung soll an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 einen Geberzylinder mit Kunststoffkolben im Schnitt Fig. 2 die Ausbildung des pedalseitigen Kolbenendes mit radial federnden Vorsprüngen Fig. 3 eine andere Ausbildung der federnden Vorsprünge am Kolbenende Fig. 4 eine Ausführung des Kolbenendes mit eingelegtem Spreizelement Fig. 5 eine Ausführung bei der die federnden Vorsprünge der Kolbenenden in die Nut der Zylinderbohrung eingerastet sind Fig. 6 eine Ausführung, bei der die federnden Vorsprünge mit Demontagenasen versehen sind.The invention is to be explained in more detail using a few exemplary embodiments will. It shows: Fig. 1 a master cylinder with plastic piston in section. 2 the design of the piston end on the pedal side with radially resilient projections FIG. 3 shows another embodiment of the resilient projections at the piston end; FIG. 4 shows a Execution of the piston end with inserted expansion element Fig. 5 shows an embodiment in which the resilient projections of the piston ends in the groove of the cylinder bore Fig. 6 shows an embodiment in which the resilient projections with dismantling lugs are provided.

In Fig. 1 ist das Zylindergehäuse mit 1 bezeichnet. In der Zylinderbohrung ist neben einer Rückstellfeder 2 und einem Zentralventil 3 ein Kolben 4 angeordnet, der eine Primärdichtmanschette 5 und eine Sekundärdichtmanschette 6 trägt. Der Kolben 4 weist weiterhin eine Bohrung auf, in der ein Stützelement 7 angeordnet ist, das die Kolbenstange 8 aufnimmt. Die Ausbildung des Stützelemente 7 ermöglicht eine Auslenkung der Kolbenstange um einige Grad, die funktionsbedingt sind. Eine Schutzkappe 9 dichtet die Kolbenstange 8 und die Zylinderbohrung gegen eindringenden Schmutz ab. Die Zylinderbohrung wird von einer Anschlagscheibe 10 und einem Sicherungsring 11 abgeschlossen, die eine axiale Fixierung für die in der Zylinderbohrung befindlichen Teile bilden. In Fig. 1 ist weiterhin der Nachlaufbehälteranschluß 12 dargestellt.In Fig. 1, the cylinder housing is denoted by 1. In the cylinder bore a piston 4 is arranged next to a return spring 2 and a central valve 3, which carries a primary sealing cuff 5 and a secondary sealing cuff 6. The piston 4 also has a bore in which a support element 7 is arranged, the the piston rod 8 receives. The formation of the support element 7 enables a Deflection of the piston rod by a few degrees, which are function-related. A protective cap 9 seals the piston rod 8 and the cylinder bore against ingress of dirt away. The cylinder bore is made up of a stop washer 10 and a locking ring 11 completed, an axial fixation for those located in the cylinder bore Form parts. In Fig. 1, the follow-up container connection 12 is also shown.

In Fig. 2 ist das pedalseitige Ende eines Kolbens 4 vergrößert dargestellt. Dabei ist der als Anschlag für die Dichtmanschette (nicht gezeigt) dienende Ringbund 13 mit radial federnden Vorsprüngen 14 versehen, die im eingebauten Zustand an der Zylinderbohrung unter Vorspannung anliegen und den Kolben 4 zentrieren.In Fig. 2, the pedal-side end of a piston 4 is shown enlarged. The annular collar serving as a stop for the sealing collar (not shown) is here 13 provided with radially resilient projections 14, which in the installed state on the The cylinder bore is pretensioned and the piston 4 is centered.

In Fig. 3 ist eine andere Ausbildung der radial federnden Vorsprünge 14 dargestellt.In Fig. 3 is another embodiment of the radially resilient projections 14 shown.

Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit, wie die radial federnden Vorsprünge 14 durch ein in der Bohrung des Ringbundes 13 angeordnetes Spreizelement 15 in ihrer Federung unterstützt werden. Die obere Bildhälfte zeigt dabei die Aus -führung der radialen Vorsprünge nach Fig. 2, die untere Bildhälfte nach Fig. 3.Fig. 4 shows one possibility, such as the radially resilient projections 14 by a arranged in the bore of the collar 13 expanding element 15 in their Suspension are supported. The upper half of the picture shows the execution of the radial projections according to FIG. 2, the lower half of the image according to FIG. 3.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung dargestellt. Dabei ist die Zylinderbohrung im Bereich der Kolbenendstellung mit einer Nut 17 ausgestattet in die die radialen Vorsprünge 14 des Kolbens 4 in ihrer Endstellung einrasten. Durch diese Lösung werden die in Fig. 1 dargestellten Anschlagscheiben 10 und der Sicherungsring 11 eingespart. Um den Kolben 4 demontieren zu können, ist die Zylinderbohrung mit axial bis zur Nut 17 verlaufenden Ausnehmungen 18 versehen, durch die ein Demontagewerkzeug zum Einfedern der radialen Vorsprünge 14 nach innen einsteckbar ist.In Fig. 5, a further embodiment of the invention is shown. The cylinder bore is in the area of the piston end position with a groove 17 fitted into which the radial projections 14 of the piston 4 in snap into their end position. With this solution, those shown in FIG. 1 are obtained Stop disks 10 and the locking ring 11 saved. To dismantle the piston 4 to be able to, is the cylinder bore with axially extending up to the groove 17 recesses 18 provided, through which a disassembly tool for compressing the radial projections 14 can be inserted inwards.

Fig. 6 zeigt eine Ausführung ähnlich wie Fig. 5, wobei jedoch zur Demontage an den radialen Vorsprüngen 14 Nasen 19 angeordnet sind, durch die es möglich ist, die radialen Vorsprünge 14 mit einem geeigneten Werkzeug einzufedern und den Kolben 4 aus der Zylinderbohrung herauszuziehen.Fig. 6 shows an embodiment similar to FIG. 5, but for Disassembly on the radial projections 14 lugs 19 are arranged through which it it is possible to compress the radial projections 14 with a suitable tool and pulling the piston 4 out of the cylinder bore.

Claims

Claims 1. Master cylinder, preferably for hydraulically operated Clutches in motor vehicles, with a plastic piston in a cylinder housing is arranged axially displaceable, characterized in that the piston (4) at least is provided on the pedal-side end with radially resilient projections (14), which below Preload on the wall of the cylinder bore.

2. master cylinder according to claim 1, characterized in that the at the pedal-side end of the piston (4) and as a stop for the sealing sleeve (6) serving collar (13) is provided with radially resilient projections (14).

3. Master cylinder according to claim 2, characterized in that both the end of the piston (4) on the pedal side as well as on the pressure chamber side and Rfngbund (13, 13 ') serving as a stop for the sealing collars (5, 6) is provided radially resilient projections.

4. master cylinder according to claim 3, characterized in that the or the piston ends have a bore in which the spring or spreading elements (16) are arranged, which press the radially resilient projections (14) radially outward.

5. master cylinder according to claim 4, characterized in that the Cylinder bore in the area of the respective end position of the piston (4) with a Groove (17) is provided, in which the radial projections (14) of the piston (4) in snap into their end position.

6. master cylinder according to claim 5, characterized in that the Provide the cylinder bore with recesses (18) extending axially up to the groove (17) is through which a tool for compressing the projections (14) for dismantling can be inserted inside.

7. master cylinder according to claim 5, characterized in that in the bore of the piston end on the resilient projections (14) lugs (9) for dismantling are arranged.