DE3738741A1

DE3738741A1 - MASTER CYLINDER

Info

Publication number: DE3738741A1
Application number: DE19873738741
Authority: DE
Inventors: Hermann Seip; Kurt Saalbach; Klaus Bergelin; Juergen Zoell
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1987-11-14
Filing date: 1987-11-14
Publication date: 1989-05-24
Also published as: GB8825146D0; GB2212575A; GB2212575B; FR2623255B1; FR2623255A1

Abstract

A master cylinder, in particular for hydraulic clutch actuation in an automotive vehicle, comprises a housing (1) in the stepped longitudinal bore (27) of which a pressure chamber (14) and an intake chamber (12) are defined by a piston (2) slidable by an operating rod (5), the piston being sealed against the longitudinal bore by means of primary and secondary sealing rings (3) and (4), and the pressure chamber (14) being connected, in the release position, through a valve (10) centrally arrranged within the piston, to an intake chamber (12) linked to a fluid reservoir via a fluid reservoir connection (9), and further comprises a protective cap (7), and a pressure connection (13). The longitudinal bore (27) presents three sections (8,11,18) of different diameter, the piston (2) defining the pressure chamber (14) in the first section (8) of smallest diameter and the intake chamber (12) in the second section (11) of medium diameter. The fluid reservoir connection (9) is configured in one piece with the housing (1) and is arranged in the transition range between the first (8) and the second section (11) and the link between the fluid reservoir connection (9) and the pressure chamber (14) or the intake chamber (12) is realised through a two-width slot (23, 24) which is formed in the wall of the longitudinal bore (27). The piston (2) and housing (1) are preferably plastics mouldings. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder, insbesondere für hydraulische Kupplungsbetätigung bei Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse, in dessen Längsbohrung ein Druckraum durch einen von einer Betätigungsstange verschiebbaren Kolben begrenzt ist, der gegenüber der Längsbohrung mittels einer Primärdichtmanschette abgedichtet ist, wobei der Druckraum in Lösestellung über einen im Kolben zentral angeordnetes Ventil mit einem über einen Nachlaufbehälter anschluß an einen Nachlaufbehälter angeschlossenen Nach laufraum verbunden ist, mit einer Schutzkappe, einem Druckanschluß sowie einer die Längsbohrung nach außen hin abdichtenden Sekundärdichtmanschette.The invention relates to a master cylinder, in particular for hydraulic clutch actuation in motor vehicles, with a housing, in the longitudinal bore of a pressure chamber by a slidable from an operating rod Piston is limited to the longitudinal bore is sealed by means of a primary sealing sleeve, wherein the pressure chamber in the release position via a central part in the piston arranged valve with an overflow tank after connected to a trailing tank is connected with a protective cap, a Pressure connection and one the longitudinal bore towards the outside sealing secondary sealing collar.

Ein derartiger Geberzylinder ist aus der Druckschrift der Firma FAG-Kugelfischer, Publ.-Nr. HB 49109 DA "Hydraulik für Fahrzeuge", bekannt. Der darin beschriebene Gegenstand weist ein Aluminiumgehäuse auf, in dem ein Kunststoff kolben abgedichtet geführt ist, bei dessen Betätigung in einem Druckraum ein hydraulischer Druck aufgebaut wird. Der Druckraum steht in Lösestellung über ein Schnüffelloch in direkter Verbindung mit einem Nachlaufbehälter, der über ein abgedichtet im Gehäuse gelagertes Anschlußstück an den Geberzylinder angeschlossen ist und über eine im Gehäuse ausgebildete Nachlaufbohrung mit einem Nachlaufraum verbunden ist, der über ein im unbetätigten Zustand offenes, im Kolben zentral angeordnetes Ventil mit dem Druckraum in Verbindung steht.Such a master cylinder is from the publication FAG-Kugelfischer, publ. No. HB 49109 DA "Hydraulics for vehicles ", known. The object described therein has an aluminum housing in which a plastic piston is guided sealed, when actuated in a hydraulic pressure is built up in a pressure chamber. The pressure chamber is in the release position via a sniffing hole in direct connection with a trailing tank which via a sealed connector in the housing is connected to the master cylinder and via an im Trailing bore formed with a housing Follow-up room is connected via an in the unactuated The valve is open and centrally located in the piston is connected to the pressure chamber.

Weniger vorteilhaft anzusehen sind bei dem bekannten Geberzylinder die verhältnismäßig hohen Herstellungs kosten, die, abgesehen von der Verwendung eines teueren Rohstoffes, auf die Notwendigkeit einer mechanischen spanabhebenden Nachbearbeitung sowie den Einsatz mehrerer Bauteile zurückzuführen sind.Are less advantageous to look at in the known Master cylinder the relatively high manufacturing cost that, apart from using an expensive one Raw material, on the need for a mechanical machining post-processing and the use of several Components can be attributed.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Geberzylinder der eingangs genannten Gattung anzugeben, bei dessen Herstellung keine Nachbearbeitung des Gehäuses erforderlich ist und die Anzahl der erforderlichen Bau teile reduziert werden kann.It is therefore an object of the present invention to To specify master cylinders of the type mentioned at the beginning, no reworking of the housing during its manufacture is required and the number of required construction parts can be reduced.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Längsbohrung drei Abschnitte unterschiedlicher Durchmesser aufweist, wobei der Kolben im ersten Abschnitt kleinsten Durchmessers den Druckraum und im zweiten Abschnitt mittleren Durchmessers den Nachlaufraum begrenzt, daß der Nachlaufbehälteranschluß mit dem Gehäuse einstückig ausgebildet und im Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist und daß die Verbindung zwischen dem Nachlaufbehälteranschluß und dem Druckraum bzw. dem Nachlaufraum über einen in der Wandung der Längsbohrung ausgebildeten ersten bzw. zweiten Schlitz erfolgt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das Gehäuse des Geberzylinders in einem Arbeitsgang aus einem preiswerten Rohstoff, vorzugsweise Kunststoff, sehr kostengünstig hergestellt werden kann, wobei durch die einteilige Ausbildung des Nachlaufbehälteranschlusses am Gehäuse sowohl das Anschlußstück als auch dessen Dichtung entfallen können.According to the invention this object is achieved in that the Longitudinal bore three sections of different diameters has, the piston being smallest in the first section Diameter of the pressure chamber and in the second section medium diameter limits the trailing space that the Follow-up tank connection with the housing in one piece trained and in the transition area between the first and the second section is arranged and that the Connection between the hopper connection and the Pressure space or the trailing space via one in the wall the longitudinal bore formed first or second slot he follows. This measure ensures that Housing of the master cylinder in one operation from one inexpensive raw material, preferably plastic, very can be produced inexpensively, with the one-piece design of the trailer tank connection on Housing both the connector and its seal can be omitted.

Eine besonders montagefreundliche Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß die Längsbohrung mittels eines Verschlußstückes verschlossen ist, daß in Lösestellung die axiale Beweglichkeit des Kolbens begrenzt, im dritten Abschnitt der Längsbohrung angeordnet ist und mittels eines selbsthemmenden Sicherungsbleches axial gehalten wird.A particularly assembly-friendly embodiment of the Subject of the invention provides that the longitudinal bore is closed by means of a closure piece that in Release position the axial mobility of the piston limited, arranged in the third section of the longitudinal bore is and by means of a self-locking locking plate is held axially.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Betätigungsstange eine radiale, vorzugsweise konische Erweiterung aufweist, die in Löse stellung mit einer am Verschlußstück ausgebildeten, kegel stumpfförmigen Ringfläche zusammenwirkt. Diese Maßnahme bringt erhebliche Toleranzvorteile im Hinblick auf den im Geberzylinder vorhandenen Leerweg.An advantageous development of the invention exists in that the actuating rod has a radial, preferably has a conical extension that in solution position with a cone formed on the closure piece blunt ring surface cooperates. This measure brings significant tolerance advantages with regard to the im Master cylinder existing free travel.

Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften des er findungsgemäßen Geberzylinders ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zu sammenhang mit der beiliegenden Zeichnung.Other features, advantages and characteristics of the master cylinder according to the invention result from the following description of an embodiment in Zu connection with the attached drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Geberzylinder nach der Erfindung im Axialschnitt, Fig. 1 shows a master cylinder according to the invention in axial section,

Fig. 2 einen Axialschnitt des Gehäuses des Geberzylinders nach Fig. 1, Fig. 2 is an axial section of the housing of the master cylinder of FIG. 1,

Fig. 3 Ansicht W in Fig. 2, Fig. 3 view W in Fig. 2,

Fig. 4 das betätigungsstangenseitige Ende des Geberzylinders nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, und Fig. 4 shows the actuating rod end of the master cylinder of FIG. 1 on an enlarged scale, and

Fig. 5 Schnitt A-A nach Fig. 4. Fig. 5 section AA according to FIG. 4.

Der in der Zeichnung dargestellte Geberzylinder weist ein vorzugsweise aus Kunststoff hergestelltes Gehäuse 1 auf, in dessen Längsbohrung 27 ein mittels einer Betätigungs stange 5 betätigbarer Kolben 2 verschiebbar geführt ist. Die Längsbohrung 27 ist vorzugsweise als Stufenbohrung ausgebildet, die in einen ersten Abschnitt 8, einen zweiten Abschnitt 11 sowie einen dritten Abschnitt 18 auf geteilt ist, wobei der erste Abschnitt 8 den kleinsten und der dritte Abschnitt 18 den größten Durchmesser aufweist.The master cylinder illustrated in the drawings comprises a preferably made of plastic casing 1, a rod is by means of an actuator 5 actuable piston 2 slidably guided in the longitudinal bore 27th The longitudinal bore 27 is preferably designed as a stepped bore which is divided into a first section 8 , a second section 11 and a third section 18 , the first section 8 having the smallest and the third section 18 the largest diameter.

Im Übergangsbereich zwischen den ersten 8 und dem zweiten Abschnitt 11 ist am Gehäuse 1 ein Nachlauf behälteranschluß 9 einstückig eingegossen, der zur Ver bindung eines im ersten Abschnitt 8 begrenzten Druckraumes 14 in Lösestellung sowie eines im zweiten Abschnitt 11 vorgesehenen Nachlaufraumes 12 mit einem nicht dargestellten Nachlaufbehälter dient. Die erwähnte Verbindung erfolgt über in der Wandung der Längsbohrung 27 ausgebildete Schlitze 23, 24 (Fig. 3) unterschiedlicher Breite, die in Betätigungsrichtung des Geberzylinders hintereinander angeordnet sind und ineinander übergehen, wobei der erste, schmaler ausgebildete Schlitz 23 die Funktion des bekannten Schnüffelloches übernimmt und in dem zweiten, erweiterten, der letztgenannten Verbindung dienenden Schlitz 24 ein näher nicht bezeichneter Druck mittelkanal des Nachlaufbehälteranschlusses 9 mündet. An den Druckraum 14 ist mittels einer im Gehäuse 1 einge gossenen, mit einem Dichtring 32 abgedichteten, einen Druckanschluß bildenden Gewindehülse 13 eine nicht dar gestellte, zum Kupplungsnehmerzylinder führende Leitung angeschlossen. Zum Zweck eines Volumenausgleichs zwischen dem Druckraum 14 und dem Nachlaufraum 12 ist eine mittels eines zentral im Kolben 2 angeordneten, sogenannten Weihe-Ventils 10 schließbare Verbindung vorgesehen, die durch einen im Kolben 2 axial verlaufenden Nachlaufkanal 16 sowie eine senkrecht dazu angeordnete Nachlaufbohrung 15 gebildet ist. Für die Abdichtung des Kolbens 2 gegen über dem ersten Abschnitt 8 der Längsbohrung 27 sorgt eine Primärdichtmanschette 3, während die Abdichtung des zweiten Abschnittes 11 nach außen hin mittels einer Sekundärdichtmanschette 4 erfolgt, die an einem Führungs abschnitt 6 des Kolbens angeordnet ist.In the transition area between the first 8 and the second section 11 , a follow-up container connection 9 is integrally cast on the housing 1 , which for connecting a pressure chamber 14 limited in the first section 8 in the release position and a follow-up chamber 12 provided in the second section 11 with a follow-up container, not shown serves. The connection mentioned takes place via slots 23 , 24 ( FIG. 3) of different widths formed in the wall of the longitudinal bore 27 , which are arranged one behind the other in the actuating direction of the master cylinder and merge into one another, the first, narrower slot 23 taking over the function of the known sniffer hole and in the second, expanded, the latter connection serving slot 24, a pressure medium channel of the secondary tank connection 9 , not specified, opens. At the pressure chamber 14 is a cast in the housing 1 , sealed with a sealing ring 32, sealing, forming a pressure connection threaded sleeve 13, a line, not shown, leading to the clutch slave cylinder connected. For the purpose of volume compensation between the pressure chamber 14 and the trailing chamber 12 , a connection which can be closed by means of a so-called consecration valve 10 arranged centrally in the piston 2 is provided, which is formed by a trailing channel 16 running axially in the piston 2 and a trailing bore 15 arranged perpendicular thereto . For the sealing of the piston 2 against the first section 8 of the longitudinal bore 27 , a primary sealing collar 3 ensures, while the sealing of the second section 11 to the outside by means of a secondary sealing collar 4 , which is arranged on a guide section 6 of the piston.

Die mit dem Kolben 2 formschlüssig verbundene Betätigungs stange 5 weist an ihrem dem Kolben 2 zugewandten Ende eine radiale, vorzugsweise konische Erweiterung 30 auf, die in Lösestellung zur Anlage an einer ebenfalls stumpfkegelförmigen Ringfläche 31 eines Verschlußstückes 17 kommt, das im dritten Abschnitt 18 der Längsbohrung 27 angeordnet ist. An ihrem anderen Ende ist die Betätigungsstange 5 an einen an einem Bolzen 22 dreh bar angeordneten Hebel 20 eines Betätigungspedals 19 ange lenkt, der durch eine Rückstellfeder 21 in Lösestellung vorgespannt ist.The positively connected to the piston 2 actuating rod 5 has at its end facing the piston 2 a radial, preferably conical extension 30 which comes into contact with a likewise frustoconical annular surface 31 of a closure piece 17 , which in the third section 18 of the longitudinal bore in the third position 27 is arranged. At its other end the actuating rod is articulated an actuating pedal is 5 to a rotating bar mounted to a pin 22 lever 20 19, which is biased by a return spring 21 in the release position.

Durch die von der Rückstellfeder 21 ausgeübte Zugkraft wird der Kolben 2 in seiner Ausgangsstellung gehalten, in der die dem Verschlußstück 17 zugewandte Stirnfläche seines Führungsabschnittes 6 in einem axialen Abstand vom Verschlußstück 17 angeordnet ist. Vor dem Eindringen von Schmutzpartikeln oder dgl. wird der Innenraum des Gehäuses 1 mittels einer vorzugsweise als Balg ausgebildeten Schutzkappe 7 geschützt, die in einer Radialnut 25 im Gehäuse 1 eingeknöpft ist. An ihrem anderen Ende steht die Schutzkappe 7 in reibschlüssiger Verbindung mit der Be tätigungsstange 5.By the force exerted by the return spring 21 pulling force of the piston 2 is held in its initial position, in which is located the closure member 17 facing end face of its guide portion 6 in an axial distance from the closing piece 17th The interior of the housing 1 is protected from the ingress of dirt particles or the like by means of a protective cap 7 , preferably designed as a bellows, which is buttoned into a radial groove 25 in the housing 1 . At its other end, the protective cap 7 is in frictional connection with the actuating rod 5 .

Wie insbesondere den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist, ist das Verschlußstück 17 im dritten Abschnitt 18 der Längs bohrung 27 mittels eines selbsthemmenden Sicherungsbleches 26 axial gesichert, das in Einschnitte 28 im Gehäuse ein geschoben wird. Im eingebauten Zustand wirkt das Sicherungsblech 26 mit einer im Verschlußstück 17 ausge bildeten Nut 29 zusammen.As shown particularly in FIGS. 4 and 5 can be seen, the closure member 17 is in the third section 18 of the longitudinal bore axially secured by means of a self-locking locking plate 26 27, which is a pushed into cuts 28 in the housing. In the installed state, the locking plate 26 interacts with a groove 29 formed in the closure piece 17 .

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen hydraulischen Geberzylinders ist folgende: The functioning of the hydraulic according to the invention Master cylinder is the following:

Beim Betätigen des Betätigungspedals 19 gegen die Kraft der Rückstellfeder 21 werden die Betätigungsstange 5 und der Kolben 2 nach links verschoben. Dadurch schließt das Weihe-Ventil 10, nachdem die Primärdichtmanschette 3 den Bereich des ersten Schlitzes 23 überfahren hat, den Druckraum 14 gegenüber dem mit Druckmittel gefüllten Nachlaufraum 12 ab, so daß sich im Druckraum 14 ein hydraulischer Druck aufbauen kann, der über den Druckan schluß zum Nehmerzylinder geleitet wird.When the actuating pedal 19 is pressed against the force of the return spring 21 , the actuating rod 5 and the piston 2 are shifted to the left. As a result, the consecration valve 10 , after the primary sealing sleeve 3 has passed over the area of the first slot 23 , closes off the pressure chamber 14 with respect to the trailing chamber 12 filled with pressure medium, so that hydraulic pressure can build up in the pressure chamber 14 , which is connected to the Druckan is directed to the slave cylinder.

Wird der Kupplungsvorgang beendet, bzw. das Betätigungs pedal 19 entlastet, werden der Kolben 2 und die Betäti gungsstange 5 unter der Wirkung des im Druckraum 14 sich entspannenden Druckmittels nach rechts in die Grund stellung verschoben, bis der Kolben über die Erweiterung 30 der Betätigungsstange 5 am Verschlußstück 17 anliegt. Da der Kolben 2 durch die Rückstellfeder 21 in seiner Endlage am Anschlag im Gehäuse gehalten wird, wird eine Baueinheit mit definierten Maßen geschaffen, die ein genaues Einstellen am Pedal überflüssig macht. If the coupling process is ended or the actuating pedal 19 is relieved, the piston 2 and the actuating rod 5 are moved to the right into the basic position under the effect of the pressure medium relaxing in the pressure chamber 14 until the piston via the extension 30 of the actuating rod 5 abuts the closure piece 17 . Since the piston 2 is held by the return spring 21 in its end position at the stop in the housing, a structural unit with defined dimensions is created which makes an exact adjustment on the pedal unnecessary.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

1 Gehäuse
2 Kolben
3 Primärdichtmanschette
4 Sekundärdichtmanschette
5 Betätigungsstange
6 Führungsabschnitt
7 Schutzkappe
8 erster Abschnitt
9 Nachlaufbehälteranschluß
10 Ventil
11 zweiter Abschnitt
12 Nachlaufraum
13 Gewindehülse
14 Druckraum
15 Nachlaufbohrung
16 Nachlaufkanal
17 Verschlußstück
18 dritter Abschnitt
19 Betätigungspedal
20 Hebel
21 Rückstellfeder
22 Bolzen
23 Schlitz
24 Schlitz
25 Radialnut
26 Sicherungsblech
27 Längsbohrung
28 Einschnitte
29 Nut
30 Erweiterung
31 Ringfläche
32 Dichtring 1 housing
2 pistons
3 primary sealing collar
4 secondary sealing collar
5 operating rod
6 guide section
7 protective cap
8 first section
9 Follow-up tank connection
10 valve
11 second section
12 trailing space
13 threaded sleeve
14 pressure chamber
15 trailing bore
16 overrun channel
17 locking piece
18 third section
19 operating pedal
20 levers
21 return spring
22 bolts
23 slot
24 slot
25 radial groove
26 locking plate
27 longitudinal bore
28 incisions
29 groove
30 extension
31 ring surface
32 sealing ring

Claims

1. master cylinder, in particular for hydraulic clutch actuation in motor vehicles, with a housing ( 1 ), in the longitudinal bore ( 27 ) a pressure chamber ( 14 ) by an actuating rod ( 5 ) displaceable piston ( 2 ) is limited, which is opposite the longitudinal bore ( 27 ) is sealed by means of a primary sealing collar ( 3 ), the pressure chamber in the release position via a valve ( 10 ) centrally arranged in the piston ( 2 ) with a trailing chamber ( 12 ) connected to a trailing container via a trailing container connection ( 9 ). is connected, with a protective cap ( 7 ), a pressure connection ( 13 ) and a sealing the longitudinal bore ( 27 ) to the outside, the secondary sealing sleeve ( 4 ), characterized in that the longitudinal bore ( 27 ) has three sections ( 8 , 11 , 18th ) has different diameters, the piston ( 2 ) in the first section ( 8 ) from the smallest diameter the pressure chamber ( 14 ) and in the second section ( 11 ) mean diameter essers limited the trailing space ( 12 ) that the trailing container connection ( 9 ) with the housing ( 1 ) is integrally formed and is arranged in the transition region between the first ( 8 ) and the second section ( 11 ) and that the connection between the trailing container connection ( 9 ) and the pressure chamber ( 14 ) or the trailing chamber ( 12 ) via a first or second slot ( 23 or 24 ) formed in the wall of the longitudinal bore ( 27 ).

2. Master cylinder according to claim 1, characterized in that the piston ( 2 ) has a cut section ( 6 ) which carries the secondary sealing sleeve ( 4 ) and is guided in the second section ( 11 ) of the longitudinal bore ( 27 ).

3. Master cylinder according to claim 1 or claim 2, characterized in that the longitudinal bore ( 27 ) by means of a closure piece ( 17 ) is closed, which limits the axial mobility of the piston ( 2 ) in the release position.

4. master cylinder according to claim 3, characterized in that the closure piece ( 17 ) in the third section ( 18 ) of the longitudinal bore ( 27 ) is arranged, and is held axially by means of a self-locking locking plate ( 26 ).

5. Master cylinder according to claim 4, characterized in that the housing ( 1 ) is provided with radial incisions ( 28 ) which receive the self-locking locking plate ( 26 ).

6. Master cylinder according to claim 4, characterized in that the closure piece ( 17 ) is provided with a radial groove ( 29 ) into which the self-locking locking plate ( 26 ) engages.

7. master cylinder according to claim 1, characterized in that the first and the second slot ( 23 , 24 ) are arranged one behind the other in the actuating direction and have different widths.

8. Master cylinder according to claim 7, characterized in that the first, narrower slot ( 23 ) merges into the second, enlarged slot ( 24 ).

9. master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the trailing container connection ( 9 ) opens into the second slot ( 24 ) which is open towards the second section ( 11 ).

10. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating rod ( 5 ) has a radial, preferably conical extension ( 30 ) which, in the release position, is formed with a cone-shaped annular surface ( 31 ) on the closure piece ( 17 ) works.

11. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure connection is formed by a threaded sleeve ( 13 ) which is cast in the housing ( 1 ) and sealed by means of a sealing ring ( 32 ).

12. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the protective cap ( 7 ) is buttoned at one end in a housing ( 1 ) formed radial groove ( 25 ) and at the other end in frictional connection with the actuating rod ( 5 ) .

13. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 2 ) consists of plastic.

14. Master cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 2 ) consists of plastic and is tied to the actuating rod ( 5 ).