DE3247116C2 - Master cylinder - Google Patents
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- F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders
Abstract
Um bei einem Geberzylinder, vorzugsweise für hydraulisch betätigte Kupplungen in Kraftfahrzeugen zu erreichen, daß trotz des großen vorzusehenden Radialspiels eine sichere Dichtungsfunktion gewährleistet ist und die durch die schräge Krafteinleitung bedingte Auslenkung des Kolbens vermieden wird, ist der Kolben (4) zumindest am pedalseitigen Ende mit radial federnden Vorsprüngen (14) versehen, die unter Vorspannung an der Wand der Zylinderbohrung anliegen.In order to achieve with a master cylinder, preferably for hydraulically operated clutches in motor vehicles, that a reliable sealing function is guaranteed despite the large radial play to be provided and the deflection of the piston caused by the oblique force introduction is avoided, the piston (4) is at least at the pedal-side end with provided radially resilient projections (14) which bear under pretension on the wall of the cylinder bore.
Description
Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a master cylinder according to the preamble of claim 1.
Bisher wurden und werden üblicherweise Metallzylinder und Metallkolben verwendet. Bei dieser Kombination muß konstruktiv kein großes Passungsspiel vorgegeben werden, da sich im Einsatzbereich bei Temperaturunterschieden von — 40°C bis +1100C zwischen metallischen Werkstoffpaarungen mit gleichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der vorgegebene Dichtspalt nur unwesentlich ändert und somit immer sicher durch die Dichtmanschette überbrückt wird. Leichtbau und iCostendruck 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 been and are commonly used. With this combination no great fit clearance must be preset constructively, as in the betting area at temperature differences of - changes 40 ° C to +110 0 C between metallic material pairings only marginally with the same thermal expansion coefficient of the predetermined sealing gap and thus always safe bridged by the sealing sleeve. Lightweight construction and cost pressure both for material and in production lead to an increased turn to relatively cheap plastic, which 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 (siehe 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 Duropiastzylindern 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 (see e.g. P 31 49 628.8 of the applicant) must on the one hand the swelling of the plastic in the hydraulic fluid and on the other hand the large coefficient of expansion in cold and heat must be taken into account, which is both In summary, the specification of a relatively large radial play between the piston and cylinder wall requires. This applies not only to plastic pistons that are used in metal cylinders, but also to the Use of Duropiastzylindern are used in the thermoplastic pistons, as both plastics also have different expansion coefficients. In contrast to the Pistons completely surrounded by brake fluid are not as strong.
Bei schräger Krafteinleitung am Kunststoffkulben — 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 Dichtspaltgrößtspiei 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 socket - due to the deflecting piston rod - this runs off-center and the radial play is shifted one-sided and leads to double the gap width. In connection with low temperatures it also expands the largest gap in the sealing gap is due to the increased temperature loss of the plastic piston, which is no longer effectively bridged by a rubber-elastic sealing element as the rubber sealing sleeves lose their elasticity in the cold. The master cylinder becomes inoperable.
Zur Verminderung der Reibung hat man auch vorgeschlagen (siehe DE-OS 26 45 992 oder DE-OS 30 02 850) an wenigstens einem Ende des Ko'bens sich zur Wand der Zylinderbohrung erstreckende radiale Stützflächen anzuordnen. Für die Bemessung der Spaltweite und die Probleme des Temperaturschwundes gilt jedoch das oben Gesagte ebenfalls.It has also been proposed to reduce friction (see DE-OS 26 45 992 or DE-OS 30 02 850) at at least one end of the piston extending to the wall of the cylinder bore radial To arrange support surfaces. The following applies to the dimensioning of the gap width and the problems of temperature shrinkage but also the above.
Es sind gebräuchliche zweiteilige armierte Dichtungen bekannt, weiche diese Probleme jedoch nur unbefriedigend lösen. Dabei wirkt eine im Gummiprofil radial angeordnete metallische Profilfeder als statisches Vorspannelement. 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 zucätzH-cher axialer Sicherung. Andererseits muß über die im Dichtprofil eingelagerte Profilfedei 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.Common two-part reinforced seals are known, but these problems are only unsatisfactory to solve. A metallic profile spring arranged radially in the rubber profile acts as a static one Biasing element. The sealing effect is created by the self-tensioning of the sealing body and by the Compression when installing the sealing lips on the bottom of the piston groove and on the wall of the bore. However, this expensive type of seal requires a two-part seal due to its low expandability Piston or a slide-on seat with additional axial locking. On the other hand, the im Sealing profile embedded profile springs a preload are applied, which in comparison to the pairing metal piston - metal cylinder a factor of 5 of the gap must bridge and at elevated temperatures in the positive range due to the strong expansion of the Plastic piston leads to increased pressure of the sealing sleeve against the cylinder wall, which leads to the Promotes tearing off the lubricating film and thus promotes the undesirable stick-slip effect.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Geberzylinder der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß trotz des großen vorzusehenden Radialspiels eine sichere Dichtungsfunktion gewährleistet ist und die diTch die schräge Krafteinleitung bedingte Auslenkung des Kolbens vermieden wird.It is therefore the object of the invention to develop a master cylinder of the type mentioned at the beginning so that that despite the large radial play to be provided, a secure sealing function is guaranteed and the diTch the deflection caused by the oblique introduction of force 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 can be found in the characterizing part of the first claim. Beneficial Embodiments of the invention contain claims 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 annular collar of the piston makes it independent centered by the temperature-related radial play in the cylinder bore and so with the one-sided displacement the consequence of double the gap width avoided. The arrangement of the groove in the cylinder bore into which the radial projections of the piston engage is an effective holding function of the piston in its end positions given without the need for additional parts (circlips, etc.).
Die Erfindung soll an einigen AusführungsbeispielenThe invention is intended to be based on a few exemplary embodiments
näher erläutert werden. Es zeigtare explained in more detail. It shows
F i g. 1 einen Geberzylinder mit Kunststoffkolben im Schnitt,F i g. 1 a master cylinder with plastic piston in section,
F i g. 2 die Ausbildung des pedalseitigen Kolbenendes mit radial federnden Vorsprüngen,F i g. 2 the design of the piston end on the pedal side with radially resilient projections,
Fig.3 eine andere Ausbildung der federnden Vorsprünge am Kolbenende,3 shows another embodiment of the resilient projections at the end of the piston,
F i g. 4 eine Ausführung des Kolbenendes mit eingelegtem Spreizelement,F i g. 4 shows an embodiment of the piston end with an inserted expansion element,
Fig.5 eine Ausführung bei der die federnden Vor-Sprünge der Kolbenenden in die Nut der Zylinderbohrung eingerastet sind,5 shows an embodiment in which the resilient projections the piston ends are locked in the groove of the cylinder bore,
F i g. 6 eine Ausführung, bei der die federnden Vorsprünge mit Demontagenasen versehen sind.F i g. 6 shows an embodiment in which the resilient projections are provided with dismantling lugs.
In F i g. 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 Stützelementes 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 F i g. 1 ist weiterhin der Nachlaufbehälteranschluß 12 dargestellt.In Fig. 1, the cylinder housing is denoted by 1. In the cylinder bore is next to a return spring 2 and a central valve 3, a piston 4 is arranged, which has a primary sealing cuff 5 and a secondary sealing cuff 6 carries. The piston 4 also has a bore in which a support element 7 is arranged, which receives the piston rod 8. The design of the support element 7 enables the piston rod to be deflected 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. The cylinder bore is supported by a stop disk 10 and a locking ring 11 completed, which is 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 F i g. 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. It is used as a stop for the Sealing collar (not shown) serving collar 13 is provided with radially resilient projections 14, which in the installed condition, rest against the cylinder bore under pretension and center the piston 4.
In Fig.3 ist eine andere Ausbildung der radial federnden Vorsprünge 14 dargestellt.In Figure 3 is another embodiment of the radially resilient Projections 14 shown.
F i g. 4 zeigt eine Möglichkeit, wie die radial federnden Vorsprürsge 14 durch ein in der Bohrung des Ringbundes 13 angeordnetes Spreizelement 16 in ihrer Federung unterstützt werden. Die obere Bildhälfte zeigt dabei die Ausführung der radialen Vorsprünge nach F i g. 2, die untere Bildhälfte nach F i g. 3.F i g. 4 shows a possibility of how the radially resilient protrusions 14 can be inserted in the bore of the annular collar 13 arranged expansion element 16 are supported in their suspension. The upper half of the picture shows the execution of the radial projections according to FIG. 2, the lower half of the figure according to FIG. 3.
In F i g. 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 F i g. 1 dargestellten Anschlagscheiben 10 und der Sicherungsring 11 eingespart. Um den Kolben 4 demontieren zu können, if=t 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 istIn Fig. 5 shows another possible embodiment of the invention. The cylinder bore is shown in FIG Area of the piston end position equipped with a groove 17 into which the radial projections 14 of the piston 4 snap into their end position. With this solution, the in F i g. 1 shown stop disks 10 and the locking ring 11 saved. In order to be able to dismantle the piston 4, if = t the cylinder bore with provided axially extending to the groove 17 recesses 18 through which a disassembly tool for compression the radial projections 14 can be inserted inwards
F i g. 6 zeigt eine Ausführung ähnlich wie F i g. 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.F i g. 6 shows an embodiment similar to FIG. 5, although for dismantling on the radial projections 14 lugs 19 are arranged, through which it is possible to remove the radial projections 14 with a suitable tool compress and pull the piston 4 out of the cylinder bore.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (6)
Priority Applications (1)
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| DE3247116A DE3247116C2 (en) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | Master cylinder |
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ID=6181180
Family Applications (1)
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Legal Events
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