DE3544167A1

DE3544167A1 - Hauptzylinder

Info

Publication number: DE3544167A1
Application number: DE19853544167
Authority: DE
Inventors: Ichiro Yokosuka Kanagawa Ishiwata
Original assignee: Nabco Ltd
Current assignee: Nabco Ltd
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1986-06-26
Also published as: GB2169046A; US4671065A; JPH0156939B2; JPS61146662A; GB2169046B; GB8529737D0; DE3544167C2; FR2574734B1; FR2574734A1

Description

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Hauptzylinder

Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder für eine Bremsoder Kupplungseinrichtung eines Fahrzeuges und insbesondere einen solchen, der einen aus Kunstharz gegossenen Zylinder beinhaltet.

Im allgemeinen weist ein Hauptzylinder der oben beschriebenen Art ein rohrförmiges Zylindergehäuse und ein Paar Befestigungsflansche auf/ die an einer äußeren Oberfläche des Zylindergehäuses gebildet sind und senkrecht zur Achse des Zylindergehäuses verlaufen, wobei die Befestigungsflansche an einem Träger, wie einem Armaturenbrett eines Automobils,befestigbar sind, um den Hauptzylinder daran zu befestigen. Ein Kolben ist in dem Zylindergehäuse verschiebbar angeordnet. Wenn das Zylindergehäuse und die Befestigungsflansche aus Kunstharz sind, sind sie als einstückiges Gußteil ausgebildet. Die Befestigungsflansche sind verhältnismäßig dick, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen. Daher schrumpfen diese dicken Befestigungsflansche, so daß die innere Oberfläche des Zylindergehäuses eine Vertiefung an einem den Verbindungsteilen der Befestigungsflansche entsprechenden Abschnitt aufweist. Der Kolben wird wegen einer solchen Vertiefung nicht dichtend entlang der Bohrung des Zylindergehäuses bewegt. Aus diesem Grund kann der Kolben bislang nur denjenigen Abschnitt der Bohrung entlang gleitend bewegt werden, der anders als deren vertiefter Abschnitt ist. Infolgedessen ist das Zylindergehäuse aus Kunstharz länger als das aus Metall. 30

Ferner ist aus der US-PS 4 505 112 ein Hauptzylinder bekannt, der ein Zylindergehäuse aus Kunstharz, einen äußeren rohrförmigen Teil, der mit Abstand und konzentrisch zu dem Zylindergehäuse angeordnet ist, und einen Verbindungsteil aufweist, der das vordere Ende des rohrförmigen Teiles und die äußere Oberfläche des Zylindergehäuses miteinander verbindet. Der Kolben ist entlang dem Zylindergehäuse zwischen einem hinter dem Verbindungsteil angeordneten

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Punkt und einem nahe bei dem hinteren Ende des Zylindergehäuses liegenden Punkt bewegbar. Bei dieser Konstruktion ist die Länge des Zylindergehäuses aufgrund des rohrförmigen Teiles verringert. Jedoch ist der Kolben auch entlang einem Abschnitt der Bohrung des Zylindergehäuses bewegbar, der anders als der Verbindungsteil ist, da die Bohrung an einem dem Verbindungsteil entsprechenden Abschnitt vertieft ist. Hierdurch werden die Ausführungen des Hauptzylinders begrenzt und insbesondere können die Befestigungsflansche keinen großen Abstand von dem Verbindungsteil aufweisen. In einem solchen Fall würde die Festigkeit des rohrförmigen Teiles nicht ausreichen, um die Befestigungsflansche zu halten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Hauptzylinders, bei dem die Bohrung des Zylindergehäuses während des Gießvorgangs nicht vertieft wird, so daß der Kolben sogar an demjenigen Abschnitt der Bohrung dichtend entlang bewegt werden kann, der den Befestigungsflanschen entspricht, so daß die Ausführung des Hauptzylinders freizügiger sein kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Hauptzylinder gelöst, mit a. einem einstückigen Zylinder aus Kunstharz, der

(i) ein Zylindergehäuse mit einer axialen Bohrung, (II) eine Befestigungsflanscheinrichtung mit mindestens einem Befestigungsflansch,der senkrecht zur Achse des Zylindergehäuses verläuft und an einem Träger befestigbar ist, um den Hauptzylinder daran zu befestigen, und (III) eine Vielzahl von Rippen aufweist, die einstückig mit der äußeren Oberfläche des Zylindergehäuses ausgebildet sind und von dieser aus radial nach außen in Abständen in Umfangsrichtung verlaufen, wobei die Rippen auch entlang der Achse des Zylindergehäuses verlaufen und der Befestigungsflansch mit den radial äußeren Enden der Rippen verbunden ist, und

b. einem Kolben, der in der Bohrung verschiebbar angeordnet ist.

Ein Äusführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Hauptzylinder nach

der Erfindung und
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Fig. 2 einen Querschnitt durch den Hauptzylinder entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Ein Hauptzylinder 10, der in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt einen Zylinder 11a und einen Speicher 12 zum Halten einer Flüssigkeit. Der Speicher 12 weist ein rohrförmiges Gehäuse 13 auf, das aus einem thermoplastischen Werkstoff wie Polyamidharz gegossen ist, da das Speichergehäuse 13 vorzugsweise transparent sein soll, um die Inspektion der Flüssigkeitsmenge von außerhalb des Speichergehäuses 13 zu ermöglichen. Der einstückig gegossene Zylinder 11a weist ein Zylindergehäuse 11 auf und ist aus einem faserverstärkten thermoplastischen Werkstoff, wie glasfaserverstärkter thermoplastischer Werkstoff, hergestellt, um eine erhöhte mechanische Festigkeit zu geben. Da der Zylinder 11a aus einem faserverstärkten thermoplastischen Werkstoff hergestellt ist, ist es um so mehr wichtig, daß die Bohrung 21 des Zylindergehäuses 11 infolge einer Schrumpfung während des Gießens nicht vertieft ist, da ein solches gegossenes Erzeugnis wegen der Verstärkungsfasern ziemlich schwierig zu bearbeiten oder zu schneiden ist. Wenn die innere Oberfläche bearbeitet wird, können die Fasern freigelegt werden, so daß der daran entlang bewegbare Kolben beschädigt wird. Das Zylindergehäuse 11 kann aber aus demselben Werkstoff wie das Speichergehäuse 13 hergestellt sein.

Ein Deckel 14 aus Kunstharz ist auf ein oberes offenes Ende

des Speichergehäuses 13 aufgeschraubt, und eine Membran 15 aus einem flexiblen Werkstoff wie Gummi ist in dem Deckel 14 angeordnet, wobei ihr Randwulst 15a zwischen einer oberen Endfläche 13a des Speichergehäuses 13 und einem abgestuften Abschnitt 14a des Deckels gehalten wird, um das Innere des Speichergehäuses 13 abzudichten. Beim Gießen des Hauptzylinders 10 wird das Speichergehäuse 13 zuerst gegossen,und dann wird das gegossene Gehäuse 13 in einer Form in die richtige Lage gebracht, um das Zylindergehäuse 11 zu erzeugen. Dann wird das Zylindergehäuse 11 gegossen, so daß das Speichergehäuse 13 einstückig mit dem gegossenen Zylindergehäuse 11 wird. Das Zylindergehäuse 11 hat einen rohrförmigen Halteteil 16, der an seinem vorderen Ende gebildet ist und senkrecht zur Achse des Zylindergehäuses 11 verläuft. Eine vordere Wand 16a des Halteteiles 16 ist vor der vorderen Endwand oder dem Boden 17 des Zylindergehäusee 11 angeordnet, um einen Raum 19 dazwischen zu bilden. Der Raum 19 und ein vom Innern des Speichergehäuses 13 gebildeter Raum 18 dienen zum Halten der Flüssigkeit.

Der Raum 19 steht mit der Bohrung 21 des Zylindergehäuses 13 über eine in der Endwand 17 gebildete öffnung 20 in Verbindung. Eine ringförmige Nut 22 ist in dem rohrförmigen Halteteil 16 gebildet, und das untere Ende 13b des· Speichergehäuses 13 wird von der ringförmigen Nut 22 aufgenommen.

Die äußere Oberfläche des unteren Endes 13b und die Wand der Nut 22, die zusammengepaßt sind, haben komplementär ausgebildete abwechselnd angeordnete Kämme und Rillen 23a und 23b, um die Festigkeit der Verbindung zu erhöhen.

Ein Ventilgehäuse 24 und der Kolben 25 sind in dem vorderen bzw. hinteren Abschnitt der Bohrung 21 des Zylindergehäuses 11 verschiebbar angeordnet. Ein Paar Dichtungsringe 26 und 27 sind um den Kolben 25 herum angeordnet, so daß der Kolben 25 entlang der Bohrung 21 flüssigkeitsdicht verschiebbar ist. Eine napfförmige Rückhaltevorrichtung 2 9 ist am vorderen Ende des Kolbens 25 angeordnet. Eine Schraubendruckfeder 28 ist in der Bohrung 21 angeordnet und wirkt zwischen dem hinteren Ende des Ventilgehäuses 24 und

der Rückhaltevorrichtung 29, so daß das Ventilgehäuse 24 durch die Schraubenfeder 28 in Eingriff mit der vorderen Endwand 17 des Zylindergehäuses 11 gedrängt wird. Eine weitere napfförmige Rückhaltevorrichtung 31 ist an dem hinteren offenen Ende des Zylindergehäuses 11 befestigt. Der Kolben 25 wird normalerweise durch die Schraubenfeder 28 in Eingriff mit der Rückhaltevorrichtung 31 gedrängt. Mit dem hinteren Ende des Kolbens 25 ist eine Stößelstange 30 verbunden, die durch die Rückhaltevorrichtung 31 verläuft und mit einem Pedal (nicht gezeigt) wirkmäßig verbunden ist. Beim Niederdrücken des Pedals wird der Kolben 25 nach vorne weg von der Rückhaltevorrichtung 31 durch die Stößelstange 30 gegen die Vorspannung der Schraubenfeder 28 bewegt. Ein napfförmiges Deckelteil 32, durch welches die Kolbenstange 30 hindurchgeht, ist an dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 11 befestigt und bedeckt die Rückhaltevorrichtung 31 , um das Eindringen von Fremdkörpern wie Staub in die Bohrung 21 zu verhindern.

Das Ventilgehäuse 24 und der Kolben 25 sind durch eine Verbindungsstange 33 miteinander verbunden, die in der Bohrung 21 des Zylindergehäuses 11 angeordnet ist. Das vordere Ende 33a der Verbindungsstange 33 erstreckt sich in das Ventilgehäuse 24 durch eine Führungsbohrung 34 hinein, die durch einen Boden 24a des Ventilgehäuses 24 hindurch gebildet ist, und ein hinterer Endflansch 33b erstreckt sich durch die Rückhaltevorrichtung 29 in eine Führungsbohrung 36 des Kolbens 25. Ein ringförmiges Ventil 37 ist an dem vorderen Ende 33a der Verbindungsstange 33 befestigt. Eine kegelstumpfförmige Schraubendruckfeder 38 wirkt zwischen dem Ventil 37 und dem Boden 24a des Ventilgehäuses 24, um die Verbindungsstange 33 nach vorne, d.h. gegen die vordere Endwand 17 des Zylindergehäuses 11 zu drängen, so daß der hintere Endflansch 33b an der Rückhaltevorrichtung 29 gehalten wird. Das Ventil 37 wird normalerweise auf Abstand zu der vorderen Endwand 17 des Zylindergehäuses 11 gehalten. Wenn bei dieser Anordnung der Kolben 25 beim Niederdrücken des Pedals leicht bewegt wird, wird das Ventil 37 in Ein-

—ο-Ι griff mit der vorderen Endwand 17 des Zylindergehäuses 11 gebracht, um die öffnung 20 zu schließen. Bei einer weiteren Vorwärtsbewegung des Kolbens 25 entlang der Bohrung 21 wird ein Flüssigkeitsdruck in demjenigen Abschnitt 39 der Bohrung 21, der zwischen dem Ventilgehäuse 24 und dem Kolben 25 liegt, erhöht, und dieser Flüssigkeitsdruck wird über eine Flüssigkeitsleitung (nicht gezeigt) zu einem Radzylinder (nicht gezeigt) weitergeleitet.

Eine Vielzahl von Rippen 43 ist einstückig mit der äußeren Oberfläche des Zylindergehäuses 11 und erstreckt sich von ihr aus in gleichen Abständen in ümfangsrichtung radial nach außen, wobei die Rippen 43 auch in Längsrichtung entlang der Achse des Zylindergehäuses 11 verlaufen. Ein rohrförmiger Teil 44 umgibt die äußere Oberfläche des Zylindergehäuses 11 mit Abstand und koaxial dazu, um einen ringförmigen Raum 42 dazwischen zu bilden, wobei der rohrförmige Teil zwischen den entgegengesetzten Enden des Zylindergehäuses 11 angeordnet ist. Die Rippen 43 erstrecken sich radial zwischen der inneren Oberfläche des rohrförmigen Teiles 44 und der äußeren Oberfläche des Zylindergehäuses 11 und erstrecken sich auch axial von dem vorderen und hinteren Ende des rohrförmigen Teiles 44 aus, so daß der ringförmige Raum 42 in in Ümfangsrichtung angeordnete kleinere Räume 45 unterteilt ist. Ein vorderes Ende des ringförmigen Raumes 42 ist durch eine ringförmige Bndwand 44a geschlossen, die sich zwischen dem vorderen Ende des rohrförmigen Teiles 44 und der äußeren Oberfläche des Zylindergehäuses 11 senkrecht zu dessen Gehäuse erstreckt, während das hintere Ende des ringförmigen Raumes 42 offen ist.

Ein Paar Befestigungsflansche 40 und 41 ist an der äußeren Oberfläche des rohrförmigen Teiles 44 in diametral entgegengesetzter Anordnung gebildet, wobei die Befestigungsflansche 40 und 41 eine Bohrung 40a bzw. 41a haben. Die Befestigungsflansche 40 und 41 sind dafür ausgebildet, an einem Armaturenbrett des Fahrzeuges befestigt zu werden, um den Haupt-

Zylinder 10 daran zu befestigen. Eine gemeinsame Achse der Befestigungsflansche 40 und 41 ist gegen die Achse des Speichergehäuses 13 geneigt, wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist, so daß das Speichergehäuse 13 nicht den Einbau des Hauptzylinders 10 am Armaturenbrett behindert. Die Befestigungsflansche 40 und 41 sind durch ein Paar Verbindungsabschnitte 50 und 51, die an der äußeren Oberfläche des rohrförmigen Teiles 44 in diametral entgegengesetzter Anordnung gebildet sind, miteinander verbunden. 10

Wie oben beschrieben, ist der Zylinder 11a, der das Zylindergehäuse 11, die Rippen 43, den rohrförmigen Teil 44, die vordere Endwand 43a, das Paar Befestigungsflansche und 41 und die Verbindungsabschnitte 50 und 51 aufweist, ist als einstückiges Bauteil gegossen. Das Zylindergehäuse 11 und die Rippen 43 können unter Verwendung einer Form gegossen werden, und jede Rippe 43 nimmt fortschreitend zu dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 11 hin ab, um das Rausnehmen der gegossenen Rippen 43 aus der Form zu erleichtern.

Die Dicke der Befestigungsflansche 40 und 41 ist größer als die Dicke des Zylindergehäuses 11, und die Rippen 43 und der rohrförmige Teil 44 haben eine geringere Dicke als das Zylindergehäuse 11. Die vordere Endwand 43a, die den rohrförmigen Teil 44 mit dem Zylindergehäuse 11 verbindet, ist besonders dünn, da der rohrförmige Teil 44 durch die Rippen 43 verstärkt ist. Der vordere Abschnitt 44c des rohrförmigen Teiles 44, der vor den Befestigungsflanschen 40 und 41 angeordnet ist, hat eine größere Dicke als der hintere Abschnitt 44b, der hinter den Befestigungsflanschen 40 und 41 angeordnet ist. Der vordere Abschnitt 44c hat in Umfangsrichtung beabstandete verdickte Teile 44d, und die Rippen 43 entsprechen jeweils den verdickten Teilen 44d, um den rohrförmigen Teil 44 durch die Rippen 43 deutlicher zu verstärken.

Wenn der Zylinder 11a während des Gießvorganges abgekühlt

wird, wird der Zylinder 11a einer Schrumpfung unterworfen, und eine Spannung oder eine Kraft wird auf das Zylindergehäuse 11 von dem Paar Befestigungsflansche 40 und 41 mit einer größeren Dicke ausgeübt. Diese Spannung wird jedoch aufgrund der Rippen 43 verteilt, so daß die Bohrung 21 des Zylindergehäuses 11 nicht vertieft oder eingedellt wird. Während des Schrumpfens des Zylinders 11a wirken das Zylindergehäuse 11 und der rohrförmige Teil 44 über die Rippen 43 aufeinander ein. Da aber der rohrförmige Teil 44 eine geringere Dicke als das Zylindergehäuse 11 hat, entwickelt sich eine Verformung hauptsächlich an dem rohrförmigen Teil 44, und das Zylindergehäuse 11 ist keiner übermäßigen Verformung ausgesetzt.

Obwohl der Hauptzylinder 10 nach der Erfindung im einzelnen gezeigt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die genaue Darstellung der Zeichnungen oder der Beschreibung beschränkt. Obwohl beispielsweise die Vielzahl von Rippen 43 in Umfangrichtung in gleichen Abständen um die äußere Oberfläche des Zylindergehäuses 11 herum gebildet ist, können die Rippen 43 unregelmäßig angeordnet sein. Beispielsweise können die Rippen 43 an den inneren Enden der beiden Befestigungsflansche 40 und 41 dichter angeordnet sein.

Wie oben beschrieben, wird aufgrund der Rippen 43 die Bohrung 21 des Zylindergehäuses 11 während des Schrumpfens des Zylinders 11a nicht vertieft oder verformt. Deshalb geht der Kolben 25 dichtend durch denjenigen Abschnitt der Bohrung 21 hindurch, der dem Paar Befestigungsflansche 40 und 41 entspricht. Deshalb können die Befestigungsflansche 40 und 41 am Zylindergehäuse 11 an jeder gewünschten Stelle zwischen dem Speichergehäuse 13 und dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 11 vorgesehen werden. Dies ermöglicht eine freizügigere Ausführung des Hauptzylinders 10. Außerdem kann das Zylindergehäuse 11 kürzer als ein Zylindergehäuse eines herkömmlichen Hauptzylinders sein.

Claims

Patentansprüche

1. Hauptzylinder mit einem einstückigen Zylinder aus Kunstharz, der ein Zylindergehäuse mit einer axialen Bohrung und eine Befestigungsflanscheinrichtung mit mindestens einem Befestigungsflansch, der senkrecht zur Achse des Zylindergehäuses verläuft, aufweist, und einem Kolben, der in der Bohrung verschiebbar angeordnet ist, wobei der Befestigungsflansch an einem Träger befestigbar ist, um den Hauptzylinder daran zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (11a) eine Vielzahl von Rippen (43) aufweist, die einstückig mit der äußeren Oberfläche des Zylindergehäuses (11) ausgebildet sind und von ihr aus radial nach außen in Abständen in Umfangsrichtung verlaufen, wobei die Rippen (43) auch entlang der Achse des Zylindergehäuses (11) verlaufen und der Befestigungsflansch (40,41) mit den radial äußeren Enden der Rippen (43) verbunden ist.

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Zylinder (11a) einen rohrförmigen Teil (44,44b,44c) hat, der die äußere Oberfläche des Zylindergehäuses (11) mit Abstand und koaxial dazu umgibt, wobei die Rippen (43) zwischen der inneren Oberfläche des rohrförmigen Teiles (44,44b,44c) und der äußeren Oberfläche des Zylindergehäuses (11) radial verlaufen, der Befestigungsflansch (40, 41) von dem rohrförmigen Teil (44,44b,44c) aus radial nach außen verläuft und der rohrförmige Teil (44,44b,44c) eine geringere Dicke als das Zylindergehäuse (11) hat. 10

3. Hauptzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (11a) eine ringförmige Endwand (44a) hat, die sich von einem Ende des rohrförmigen Teiles (44,44b,44c) aus radial nach innen zu der äußeren Oberfläche des Zylindergehäuses (11) hin erstreckt, wobei die radialen Enden der Rippen (43) bis zu der ringförmigen Endwand (44a) hin verlaufen.

4. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (25) der Bohrung (21) des Zylindergehäuses

(11) entlang in Gleitkontakt mit demjenigen Abschnitt der Bohrung (21) bewegbar ist, der den Rippen (43) entspricht.

5. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (43) am Umfang des Zylxndergehäuses (11) in gleichen Abständen angeordnet sind.

6. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (11a) aus verstärktem Kunststoff besteht.