DE3308042A1

DE3308042A1 - Kolbenanordnung mit kugelkopfgelenk

Info

Publication number: DE3308042A1
Application number: DE19833308042
Authority: DE
Inventors: Eberhard 7302 Ostfildern Klemm; Franz Kosik; Manfred Dipl.-Ing. 7050 Waiblingen Link; Günter 7053 Kernen Wörner
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1983-03-07
Publication date: 1983-12-15

Description

'Kolbenanordnung mit Kugelgelenk"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenanordnung mit zwischen Kolbenstange und Kolben angeordneten Kugelkopfgelenk, dessen Kugelpfanne im wesentlichen an der äußeren Kugelkopfhälfte anliegt, insbesondere für einen hydraulischen Arbeitszylinder einer Fahrzeugkupplung.
Eine Kolbenanordnung der vorstehend genannten Art ist aus der FR-PS 1..255.063 bekannt. Die in die Kugelpfanne des Kolbens eingeschobene Kolbenstange ist lediglich am Kupplungspedal angelenkt. Im Falle eines auf der Arbeitsseite des Kolbens erzeugten Vakuums, wie dies zum Befüllen der Kupplungsanlage mit Hydraulikflüssigkeit erforderlich ist, kann der Kolben im Zylinder seine Lage ohne Widerstand von der Kolbenstange verändern und die Entlüftungsöffnungen verschließen, so daß die Anlage nicht befüllt werden kann.
Weiterhin ist aus der DE-PS 25 10 957 eine Kolbenanordnung bekannt, bei der das Kugelkopfgelenk gleichzeitig mit der Herstellung des Kolbens durch Umgießen oder Umspritzen mit dem Kolbenwerkstpff gefertigt wird.
Der Kolben ist zwar in beiden Bewegungsrichtungen fest mit der Kolbenstange verbunden, jedoch ist diese Verbindung unlösbar, so daß im Bedar£sfall ein'Austauschen der einzelnen Teile nicht möglich ist. Außerdem erfordert die Herstellung aufwendige Fertigungsmittei.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Kolbenanordnungen so zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln ohne besonderen Fertigungsaufwand eine in beiden Richtungen des Kolbens feste jedoch einfach zu lösende bzw. zusammenzufügende Anbindung des Kolbens an die Kolbenstange erreicht wird.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Erfindung erreicht man auf einfachste Weise eine formschlüssige Verbindung von Kolben und Kolbenstange, die fest genug ist, daß der Kolben über die Kolbenstange in seine beiden Endlagen.verschoben werden kann, und die leicht und ohne zusätzliche Mittel gelöst bzw. zusammengefügt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 in einem teilweisen Längsschnitt eine Kolbenanordnung gemäß der Erfindung mit einem Ringkragen als Klemmkörper Figur 2 in einem Längsschnitt vergrößert dargestellt eine Kolbenanordnung mit aus einer Bohrungswandung des Kolbens herausgedrückten Längsrippen als Klemmkörper In Figur 1 ist mit 1 ein hydraulischer Arbeitszylinder bezeichnet, wie er beispielsweise in einer Kupplungsanlage von Fahrzeugen Init hydraulischer Kupplungsbetätigung verwendet wird. Im Arbeitszylinder 1 ist ein aus Kunststoff hergestellter Kolben 2 angeordnet, der an ejijei Stirnseite 3 eine einstückig mit deni Kolben 2 ausgebildete Kigelpfanne 4 hat,in die eine Kelbenstane z mit einem Kugelkopf 6 eingesetzt ist. Das andere Ende 7 der Kolbenstange 5 ist am nicht dargestellten Kupplungspedal angelenkt.
Um für den Kolben 2 eine in beiden Bewegungsrichtungen feste Anbindung an der Kolbenstange 5 zu erreichen, ist die Kugelpfanne 4 um einen über den Größtquerschnitt des Kugelkopfes 6 hinausreichenden Abschnitt verlängert und umfaßt nunmehr die vordere Kugelkopfhälfte 6a und einen Teil der stangenseitigen Kugelkopfhälfte 8. Die in dem verlängerten Abschnitt befindliche Aufnahmeöffnung 9 der Kugelpfanne 4 hat einen kleineren Querschnitt als der Größtquerschnitt des Kugelkopfes 6. Eine an der Aufnahmeöffnung 9 angebrachte, nach außen sich erweiternde konische Anfasung 10 fixiert den Kugelkopf 6 und erleichtert dessen Einschieben in die Kugelpfanne 4.
Durch ein-e mit radialem Abstand von der oeffnung 9 in das stangenseitige Ende des Kolbens 2 eingearbeitete Ringnut 11, die ausgehend von der Ebene der Offnung 9 sich bis in die Ebene des Größtquerschnittes der Kugelpfanne 4 erstreckt, bildet der die stangenseitige Kugelkopfhälfte 8 umfassende -Abschnitt einen gegenüber der Stirnseite freistehenden, elastisch verformbaren Fingkragen 12. Der Ringkragen 12 hat die Wirkung eines Klipses, der im Betrieb eine feste Anbindung des Kolbens2 an der Kolbenstange 5 gewährleistet, jedoch bei entsprechender Kraftaufwendung so aufgeweitet werden kann, daß sich der Kugelkopf 6 aus der Kugelpfanne 4 herausziehen oder hineindrücken läßt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 hat ein Kolben 13 am kolbenstangenseitigen Ende eine konische Aufnahmebohrung 14, die in einer Kugelpfanne 15 mündet. Im Ubergangsbereich zwischen Bohrung 14 und Kugelpfanne 15 stehen aus der Bohrungswandung herausgedrückte Längsrippen 16 in das Innere der Bohrung 14 vor.
Beim Einschieben des Kugelkopfendes 17 einer Kolbenstange 18 werden die Längsrippen 16 zusammengedrückt, die sich anschließend wieder aufrichten und an die stangenseitige Kugelkopfhälfte 19 anlegen. Die Längsrippen 14 stellen somit wie der Ringkragen 12 aus Figur 1 Klemmkörper dar, die eine im Betrieb feste, ansonsten jedoch lösbare Kugelgelenkverbindung zwischen Kolben und Kolbenstange ergeben.
Die Klemmkörper 12, 16 können im Rahmen der Erfindung weiterhin durch Verfahren wie Anformen oder Angießen an der Kugelpfanne 4, 15 angebracht werden.

Claims

Patentansprüche C Kolbenanordnung mit zwischen Kolbenstange und Kolben.

angeordnetem Kugelkopfgelenk, dessen Kugelpfanne im wesentlichen an der äußeren Kugelkopfhälfte anliegt, insbesondere für einen hydraulischen Arbeitszylinder einer Fahrzeugkupplung, d a d u r c-h g e k e n n z e i c h n e t daß die Kugelpfanne (4, 15) oder eine sich an diese anschließende Bohrung (14) im Bereich der stangenseitigen Kugelkopfhälfte (8, 19) zumindest einen nach innen vorstehenden und bei in die Kugelpfanne (4, 15) eingeschobenem Kugelkopf (6, 17) sich an diese anlegenden Klemmkörper -(12, 16) aufweist.
2. Kolbenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da-ß als Klemmkörper die Kugelpfanne (4) einen über den Größtquerschnitt des Kugelkopfes (6) hinausragenden und mit Vorspannung an der stangenseitigen Kugelkopfhälfte (8) anliegenden freistehenden Ringkragen (12) hat.
3. -Kolbenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t daß der Ringkragen (12) einstückig mit dem aus Kunststoff hergestellten Kolben (2) ausgeführt ist, dessen Aufnahmeöffnung (9) im Querschnitt kleiner ist als der Größtquerschnitt (I(?S Kugelkopfes (6).
4. Kolbenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oeffnung (9) mit einer konisch nach außen sich erweiternden Anfasung (10) versehen ist.
5. Kolbenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkragen (12) in Segmente unterteilt ist.
6. Kolbenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Bohrung (14) nach innen ragende Klemmkörper.als ringförmiger Wulst durch Herausdrücken von Werkstoff aus der Wandung der Bohrung (14) gebildet ist.
7. Kolbenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang der Bohrung (14) mehrere Klemmkörper verteilt angeordnet sind, die als Längsrippen (16) durch örtliches Herausdrücken von Werkstoff aus der Bohrungswand gebildet sind.