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Die
Erfindung betrifft einen Hauptzylinderkolben eines Bremskreises,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, und eine Vorrichtung zum Anbringen eines Ventilelements
in diesem Kolben.
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Bei
einem Hauptzylinder, insbesondere einem Tandem-Hauptzylinder, sind
der Primär-
und der Sekundärkolben
jeweils mit einem Ventilelement zum Öffnen und Schließen eines
im Kolben ausgebildeten Durchgangs für unter Druck stehende Flüssigkeit
in Abhängigkeit
von den Bewegungen des Kolbens im Hauptzylinder ausgestattet.
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Dieser
Flüssigkeitsdurchgang
mündet
axial in eine Aufnahme, die an einem Ende des Kolbens ausgebildet
und in der das Ventilelement aufgenommen ist, das eine im Flüssigkeitsdurchgang
geführte Stange
und einen Kopf aufweist, der außerhalb
des Durchgangs liegt und von einer Rückstellfeder zum Auslass des
Flüssigkeitsdurchgangs
beaufschlagt wird, um diesen auf dichte Weise zu verschließen.
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Diese
Rückstellfeder
ist eine Druckfeder, die zwischen dem Kopf des Ventilelements und
Stützmitteln
angebracht ist, die an den Kolben angesetzt sind.
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Es
wurde bereits vorgeschlagen, diese Stützmittel durch einen metallischen
Halter zu bilden, der durch elastisches Verrasten in der Aufnahme
des Ventilelements befestigt ist. Dazu weist der Halter an seinem
Umfang elastisch verformbare Laschen auf, die radial nach außen gerichtet
und dazu vorgesehen sind, in eine ringförmige Nut der zylindrischen
Wand der Ventilelementaufnahme einzugreifen und dort festgestellt
zu werden. Bei der Montage werden diese Laschen elastisch näher an die
Achse gebracht, wenn der Halter in die Aufnahme des Ventilelements eingesetzt
wird, und sie reiben an der zylindrischen Wand der Aufnahme, bis
sich der Halter in der Aufnahme in einer axialen Stellung befindet,
in der die Laschen durch elastisches Zurückfedern in die oben genannte
ringförmige
Nut eingreifen.
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Die
Reibungen der Laschen des aus Stahl bestehenden Halters an der zylindrischen
Wand der im Kolben gebildeten Aufnahme, der aus Aluminium oder einer
Leichtmetalllegierung besteht, können
zu Kratzern an der zylindrischen Wand und zur Ablösung von
metallischen Partikeln oder Spänen
führen, die
unter den Kopf des Ventilelements oder auf die obere Lippe einer
Dichtungsmanschette gelangen können
oder die Ursache für
Kratzer beim Verlagern des Kolbens sein und somit zu Undichtigkeiten
des Hauptzylinders führen
können,
was einen erheblichen Nachteil darstellt, der unbedingt beseitigt
werden muss.
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Der
oben genannte Halter darf zudem nicht das Strömen der Bremsflüssigkeit
stören
und den Durchsatz vermindern.
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Das
Ziel der Erfindung besteht insbesondere darin, eine einfache, wirksame
und kostengünstige Lösung zu
diesem Problem zu bieten und dabei jegliche Gefahr von Kratzern
und Undichtigkeiten des Hauptzylinders zu vermeiden, die sich aus
der Montage des vorgenannten Halters am Kolben des Hauptzylinders
ergeben würden.
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Dazu
schlägt
sie einen Hauptzylinderkolben vor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
der an einem Ende eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme zum
Aufnehmen eines Ventilelements und einer Rückstellfeder aufweist, welche
zwischen dem Ventilelement und einem an den Kolben angesetzten Halter
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Halter durch
Verstemmen in der Aufnahme befestigt.
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Das
Verstemmen ist eine plastische Verformung eines Teils des Halters,
das durchgeführt
werden kann, wenn sich der Halter in einer gewünschten axialen Stellung in
der Aufnahme befindet, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich metallische
Partikel oder Späne
ablösen,
die zu Kratzern und Undichtigkeiten des Hauptzylinders führen können.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung wird das Verstemmen mit Haltemitteln
durchgeführt,
die am Halter ausgebildet sind und durch plastische Verformung in
eine ringförmige
Nut der Aufnahme eingreifen.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung umfassen die Haltemittel des Halters einen im Wesentlichen
zylindrischen Rand, der sich um den Halter zum offenen Ende der
Aufnahme hin erstreckt.
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Bei
einer weiteren Ausführung
der Erfindung umfassen diese Haltemittel Laschen, die sich im Wesentlichen
parallel zur Achse des Halters um diesen herum und zum offenen Ende
der Aufnahme hin erstrecken.
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Vorteilhafterweise
sind diese Laschen durch Einschnitte oder durch Ausstanzen einer
im Wesentlichen zylindrischen oder kegelstumpfartigen Wand des Halters
gebildet.
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Die
Haltemittel sind vorzugsweise an einem Ende des Halters ausgebildet
und über
einen ringförmigen
Rand mit diesem verbunden, wobei sich der Rand radial nach innen
erstreckt und Mittel zum Anlegen an Stützmittel aufweist, die in der
Aufnahme des Ventilelements ausgebildet sind.
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Dadurch
ist es möglich,
den Halter automatisch in seiner Verstemmstellung in der Aufnahme
anzuordnen.
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An
seinem Ende, das zu den Haltemitteln entgegengesetzt ist, weist
der Halter einen weiteren ringförmigen
Rand auf, der radial nach innen gerichtet ist und Mittel zur Abstützung der
Feder zum Zurückstellen
des Ventilelements bildet.
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Vorteilhafterweise
ist der erfindungsgemäße Halter
auf einfache und kostengünstige
Art durch Tiefziehen gebildet.
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Die
Erfindung schlägt
auch eine Vorrichtung zum Anbringen eines Ventilelements in einem
Kolben eines Hauptzylinders, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vor, wobei
dieser Kolben an einem Ende eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme
zum Aufnehmen eines Ventilelements und einer Rückstellfeder aufweist, welche
zwischen dem Ventilelement und einem Halter angebracht ist, der
an den Kolben angesetzt und über
Haltemittel befestigt ist, die in eine ringförmige Nut der zylindrischen
Wand der Aufnahme eingreifen, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet
ist, dass:
- – der Halter in einem freien
Ausgangszustand einen Außendurchmesser
besitzt, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Aufnahme,
- – die
Aufnahme Mittel für
die axiale Abstützung des
Halters in einer Stellung aufweist, in welcher seine Haltemittel
radial auf die vorgenannte ringförmige
Nut ausgerichtet sind,
- – die
Montagevorrichtung Mittel zum Tragen und Anlegen des Halters an
die Stützmittel
der Aufnahme und Mittel zur radialen Verformung der Haltemittel
nach außen
aufweist, damit diese in die ringförmige Nut der Aufnahme eingreifen.
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Vorteilhafterweise
weisen die Mittel zum Tragen und Anlegen des Halters an die Stützmittel
der Aufnahme eine mittlere Drückeinrichtung
auf, die in einem rohrförmigen
Element angebracht ist, bei dem ein abgeschrägtes Ende die vorgenannten
Mittel zur radialen Verformung bildet.
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Die
mittlere Drückeinrichtung
ist vorzugsweise im vorgenannten rohrförmigen Element in eine axiale
Gleitbewegung geführt
und durch eine Rückstellfeder
in eine Richtung beaufschlagt, die dem Anlegen des Halters an die
in der Aufnahme ausgebildeten Stützmittel
entspricht.
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Erfindungsgemäß müssen lediglich
die Montagevorrichtung und der Kolben des Hauptzylinders axial ausgerichtet
und anschließend
durch eine axiale Translationsbewegung die Montagevorrichtung zum
Kolben hin verlagert werden, oder umgekehrt, um den Halter in die
Aufnahme des Ventilelements einzuführen und ihn in dieser Aufnahme
axial zu positionieren, wobei seine Haltemittel radial auf die in der
Aufnahme ausgebildete ringförmige
Nut zu deren Aufnahme ausgerichtet sind, und die Vorrichtung nochmals
zum Kolben hin verlagert werden, um die Haltemittel des Halters
plastisch zu verformen und sie radial in der ringförmigen Nut
der Aufnahme in Eingriff zu bringen.
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Eine
axiale Translationsbewegung in umgekehrter Richtung ermöglicht anschließend das
Trennen des Kolbens von der Montagevorrichtung, wobei der Halter
in der Aufnahme des Ventilelements gehalten ist.
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Beim
Lesen der nachfolgenden Beschreibung, die beispielhaft mit Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen angegeben ist, wird die Erfindung besser verstanden
und weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten dieser Erfindung
klarer. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung im Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Hauptzylinderkolbens,
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2 eine
schematische Ansicht im vergrößerten Maßstab des
eingekreisten Ausschnitts II aus 1,
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3 eine
schematische Ansicht im Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Montagevorrichtung,
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4 eine
schematische Teilansicht im Axialschnitt im vergrößerten Maßstab, die
die Montage des Halters in der Aufnahme des Ventilelements eines
erfindungsgemäßen Kolbens
veranschaulicht,
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5 eine
schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante des Halters,
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6 eine
schematische Ansicht im Axialschnitt einer weiteren Ausführungsvariante
des Halters,
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7 und 8 schematische,
perspektivische Ansichten einer weiteren Ausführungsvariante des Halters.
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In
den Zeichnungen werden in einer üblichen Weise
die Richtung nach vorne durch den Pfeil AV und die Richtung nach
hinten durch den Pfeil AR angegeben.
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In 1 ist
schematisch ein Ausführungsbeispiel
eines Sekundärkolbens 10 eines
Tandem-Hauptzylinders eines Kraftfahrzeugbremskreises gezeigt, wobei
der Kolben 10 einen Körper 12 aufweist,
der über
eine Einstellschraube 14 mit einem Federanschlag 16 verbunden
ist, welcher über
eine zwischen dem Anschlag 16 und einem Ende des Körpers 12 des
Sekundärkolbens
angebrachte Feder 18 beaufschlagt wird, wobei dieser Federanschlag 16 dazu
vorgesehen ist, mit einem (nicht dargestellten) Primärkolben
des Hauptzylinders zusammenzuwirken.
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Auf
der dem Federanschlag 16 entgegengesetzten Seite weist
der Sekundärkolben
ein axiales, rohrförmiges
Ende 20 auf, das eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme
zum Aufnehmen eines Ventilelements 22 zum Öffnen und
Schließen
eines axialen Durchgangs 24 bildet, welcher in einer Querwand des
Körpers 12 ausgebildet
ist. Das Ventilelement 22 weist eine axiale Stange 26 auf,
die in den Durchgang 24 eingeführt und einer Rückstellfeder 28 zugeordnet
ist, welche zwischen dem Kopf des Ventilelements 22 und
einem Halter 30 angebracht ist, der in der Aufnahme 20 angesetzt
ist.
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In
der in 1 dargestellten Stellung ist der Kopf des Ventilelements 22 durch
die Rückstellfeder 28 elastisch
in Anlage auf den Auslass des Durchgangs 24 in der Aufnahme 20 gedrückt und
verschließt
diesen Durchgang auf dichte Weise.
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Der
Halter 30 ist ein Metallteil, beispielsweise aus Stahl,
das durch Tiefziehen hergestellt ist und eine kegelstumpfartige
Wand 32 aufweist, die sich nach hinten aufweitet und deren
vorderes Ende mit einem ringförmigen
Rand 34 verbunden ist, der sich radial nach innen erstreckt,
wobei das hintere Ende der kegelstumpfartigen Wand 32 mit
einem ringförmigen
Rand 36 verbunden ist, der sich radial nach außen erstreckt
und selbst mit einem zylindrischen Rand 38 verbunden ist,
der sich nach vorne um die kegelstumpfartige Wand 32 und
im Abstand zu dieser erstreckt.
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In
der Verstemmstellung des Halters 30, die in den 1 und 2 dargestellt
ist, ist das vordere Ende 40 des zylindrischen Rands 38 radial
nach außen
verformt und erstreckt sich schräg,
um in Anschlag an den vorderen Rand 42 einer ringförmigen Nut 44 zu
gelangen, die in der Innenfläche
der Wand der Aufnahme 20 gebildet ist, wobei diese Nut
einen hinteren Rand 46 aufweist, der sich schräg nach hinten
erstreckt. Der Innendurchmesser der zylindrischen Wand der Aufnahme 20 ist
geringfügig
größer als
der Außendurchmesser
des zylindrischen Rands 38 im freien, nicht beanspruchten
Zustand. In dieser Stellung kann der Halter 30 in der Aufnahme 20 axial über eine
Strecke verlagert werden, die dem axialen Spiel des Endes 40 des
Rands 38 in der Nut 44 entspricht, wodurch am
Boden der Aufnahme 20 Öffnungen 48 freigelegt
werden können,
die in regelmäßigen Abständen im
ringförmigen
Rand 36 ausgebildet sind, um das Strömen der unter Druck stehenden Flüssigkeit
durch den Durchgang 24 zu erleichtern, wenn sich das Ventilelement 22 in
der Öffnungsstellung
befindet, wobei diese unter Druck stehende Flüssigkeit auch durch die mittlere Öffnung strömt, die
durch den ringförmigen
Rand 34 des Halters 30 begrenzt ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung zum Anbringen des Halters 30 ist in 3 schematisch
dargestellt.
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Diese
Vorrichtung 50 weist eine mittlere Drückeinrichtung 52 auf,
die gleitend in einem rohrförmigen
Element 54 angebracht ist, dessen hinteres Ende 56 außen abgeschrägt ist und
die Mittel zur plastischen Verformung des Endes 40 des
zylindrischen Rands 38 des Halters 30 bildet.
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Eine
Druckfeder 58 ist im rohrförmigen Element 54 zwischen
der Drückeinrichtung 52 und
einem vorderen Anschlag 60 angebracht, dessen Stellung
durch Verschrauben im rohrförmigen
Element 54 axial einstellbar ist, wobei die Drückeinrichtung 52 somit
permanent von der Feder 58 nach hinten beaufschlagt ist
und in Anschlag auf einen inneren Absatz 62 des rohrförmigen Elements 54 gebracht
wird. Das hintere Ende der Drückeinrichtung 52 weist
Mittel zum Tragen des Halters 30 auf.
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Der
Betrieb dieser Montagevorrichtung ist in 4 veranschaulicht,
bei der der untere Teil den Halter 30 vor seinem Verstemmen
und der obere Teil den Halter 30 beim Verstemmen darstellt.
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Ursprünglich ist
das Ventilelement 22 mittels seiner Stange 26 in
den Durchgang 24 eingeführt, und
die Feder 28 ist auf dem Kopf des Ventilelements 22 in
Eingriff.
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Die
Montagevorrichtung aus 3 ist axial auf den Sekundärkolben 10 ausgerichtet,
um den von dem Ende der Drückeinrichtung 52 getragenen
Halter 30 vor das offene Ende der Aufnahme 20 am
vorderen Ede des Kolbens 10 zu bringen. Anschließend wird
die Vorrichtung in einer axialen Translationsbewegung bis in die
im unteren Teil von 4 gezeigte Stellung verlagert,
in der die Feder 28 zwischen dem Kopf des Ventilelements 22 und
dem ringförmigen Rand 34 des
Halters 30 komprimiert ist, wobei dieser über seinen
ringförmigen
Rand 36 an einem inneren Absatz 64 der Aufnahme 20 anliegt.
In dieser Stellung befindet sich das vordere Ende des zylindrischen
Rands 38 des Halters 30 im Wesentlichen auf Höhe des mittleren
Abschnitts der ringförmigen
Nut 44 der Aufnahme 20.
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Das
rohrförmige
Element 54 der Montagevorrichtung wird weiter axial translatorisch
nach hinten verlagert, damit sein abgeschrägtes Ende 56 in den
zylindrischen Rand 38 eingesetzt wird, das Ende 40 dieses
Rands in der ringförmigen
Nut 44 radial nach außen
verformt und axial in Anschlag an den ringförmigen Rand 36 des
Halters 30 gelangt, der selbst in Anschlag am inneren Absatz 64 der
Aufnahme 20 ist, wie in der oberen Hälfte von 4 gezeigt.
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In
dieser Stellung ist die Verformung des Endes 40 des zylindrischen
Rands 38 des Halters nach außen permanent. Diese Verformung
wird vorzugsweise durchgeführt,
ohne dass das Ende 40 des Rands 38 in Anlage an
den Boden der Nut 44 gelangt.
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Anschließend wird
die Montagevorrichtung 50 axial translatorisch nach vorne
verlagert, um sie aus der Aufnahme 20 herauszunehmen. Unter
der Wirkung der von der Feder 28 entwickelten Kraft folgt der
Halter 30 dieser Bewegung nach vorne, bis das Ende 40 seines
zylindrischen Rands 38 in der in 2 dargestellten
Stellung in Anlage an den vorderen Rand der ringförmigen Nut 44 gelangt.
In dieser Stellung ist das Ventilelement 22 ist der Stellung
eines dichten Verschließens
des Durchgangs 24 gehalten und kann translatorisch nach
vorne verlagert werden, indem die Feder 28 zum Öffnen dieses Durchgangs
komprimiert wird.
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Die
radiale Verformung des Endes 46 des Rands 38 des
Halters 30 nach außen
beinhaltet keinerlei Reibung eines Teils dieses Halters am Kolben 10,
wenn die Montagevorrichtung 50 in Bezug auf den Kolben 10 korrekt
geführt
ist, was keine besondere Schwierigkeit darstellt. Darüber hinaus
kann der Betrieb dieser Montagevorrichtung leicht automatisiert
werden.
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Bei
der in 5 schematisch dargestellten Ausführungsvariante
weist der Halter 30 eine zylindrische oder kegelstumpfartige
Wand 32 auf, deren hinteres Ende mit U-förmigen Laschen 66 gebildet ist,
bei denen sich ein erster Abschnitt 68 axial nach hinten
in Verlängerung
der Wand 32 erstreckt, ein mittlerer Abschnitt 70 radial
nach außen
umgebogen ist und die Funktion des ringförmigen Rands 36 der Ausführungsform
aus 2 erfüllt
und sich ein dritter Abschnitt 12 axial nach vorne erstreckt
und die Funktion des zylindrischen Rands 38 der Ausführungsform
aus 2 erfüllt.
An ihrem vorderen Ende ist die Wand 32 wie bei der vorhergehenden
Ausführungsform
mit einem ringförmigen
Rand 34 verbunden.
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Bei
der Variante aus 6 weist der Halter 30 eine
Wand 32 auf, die mindestens in ihrem hinteren Teil kegelstumpfartig
ist und die im vorderen Teil zylindrisch sein kann, sowie Laschen 74,
die durch Einschnitte des hinteren Teils der Wand 32 gebildet sind,
wobei sich diese Laschen 74 im Wesentlichen parallel zur
Achse des Halters vom hinteren Ende des Halters und über eine
Länge nach vorne
erstrecken, die derjenigen des zylindrischen Rands 38 der Ausführungsform
aus 2 entspricht. An seinem vorderen Ende weist der
Halter einen ringförmigen Rand 34 auf,
der wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen radial nach innen
gerichtet ist.
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Die
in den 7 und 8 dargestellte Ausführungsvariante
des Halters entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform aus 2 und
weist eine kegelstumpfartige Wand 32 auf, die sich zwischen
einem vorderen ringförmigen
Rand 34 und einem hinteren ringförmigen Rand 36 erstreckt,
der Öffnungen 48 aufweist
und mit einem zylindrischen Rand 38 verbunden ist, wobei
der hintere ringförmige
Rand 36 ferner hervorstehende Kontaktstücke 76 aufweist, die
sich axial nach hinten erstrecken und die Mittel zum Anschlagen
des Halters 30 am inneren Absatz 64 der Aufnahme 20 bilden.
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Bei
all diesen Ausführungsformen
wird die Befestigung des Halters 30 in der Aufnahme 20 auf die
oben genannte Art durchgeführt,
indem jeglicher Kontakt mit der Innenwand der Aufnahme 20 und
den Rändern
und dem Boden der ringförmigen
Nut 44 vermieden wird, um jegliche Gefahr eines Ablösens von
metallischen Partikeln oder Spänen
zu verhindern.
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Es
ist auch anzumerken, dass es bei den Ausführungen der 5 bis 8 nicht
erforderlich ist, dass der Halter 30 axial in der Aufnahme
verlagert werden kann, um am Boden dieser Aufnahme Öffnungen
freizulegen, die das Strömen
der unter Druck stehenden Flüssigkeit
durch den Durchgang 24 zu erleichtern.