Die Erfindung betrifft einen Hauptzylinder mit Zentralventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Hauptzylinder sind bereits aus der DE-C2-30 01 186 und der DE-Al-31 16 584 bekannt. Beide weisen einen Hauptzylinder mit Zentralventil auf, welches in Ruhestellung des Kolbens von einem Übertragungselement in einer geöffneten Stellung gehalten wird.

Dabei besteht das aus der DE-C2-30 01 186 bekannte Übertragungselement aus einem Stift, der in einem mit zwei sich gegenüberliegenden Bohrungen versehenen Ring gehalten wird.

Nachteilig an dieser Version eines Übertragungselements ist, daß zu dessen Montage zunächst der Ring über den Kolbenschaft bis über eine schlitzförmige Ausnehmung oder Bohrung geschoben werden muß, worauf dann der Stift durch die beiden Bohrungen des Rings und die Ausnehmung oder Bohrung gesteckt werden kann. Diese Vorgehensweise ist aufwendig, da mehrere Arbeitsschritte auszuführen sind, sowie mit einer hohen Fehlerquote belastet, da zum Einspannen des Stifts im Ring entweder der Stift in die

ORIGINAL UNTERLAGEN

Bohrung des Rings gepreßt werden muß, was nur unter großem Kraftaufwand erfolgen kann, oder eine Bearbeitung des kompletten Kolbens zum Verbinden von Stift und Ring aneinander erfolgen muß. Desweiteren kann der Ring die Oberfläche des Kolbenschafts beim Überschieben be¬ schädigen, wodurch eine in diesem Bereich angebrachte Dichtung in ihrer Wirkung beeinträchtigt bzw. im Extrem¬ fall zerstört werden kann.

Das aus der DE-Al-31 16 584 bekannte Übertragungselement ist einstückig aus einem Federdraht gebogen und wird durch seitliches Aufschieben auf den Kolben angebracht, wobei ein dem Stift entsprechender Zentralteil des Übertragungsglieds in eine Bohrung oder Ausnehmung des Kolbens eingeführt wird, und zwei Federteile den Kolben umgreifen und das Übertragungselement somit fixieren.

Nachteilig an dieser Lösung ist zum einen der Fertigungs¬ aufwand zum Biegen des Übertragungselements und zum anderen die geringe Belastbarkeit des Federdrahts in radialer Richtung, d. h. der Zentralteil kann sich bei häufiger Betätigung des Zentralventilstößels verformen, so daß unter Umständen das sichere Öffnen des Zentralventils bei unbetätigtem Kolben nicht gewährleistet sein kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gatrungsgemäßen Hauptzylinder mit Übertragungselement vorzuschlagen, der sowohl kostengünstig herzustellen und zu montieren ist, als auch eine hohe Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Merkmalskombination. Die Verwendung eines Stiftes hoher Stabilität im Über¬ tragungselement des Hauptzylinders gewährleistet ein sicheres Betätigen des Zentralventils, da keine Ver¬ formung des Stifts erfolgt, während die Haltefunktion des Übertragungselements auf dem Kolben über die als Federn wirkenden elastischen Klammern gewährleistet ist. Der Stift ist dabei vorzugsweise aus Stahl gefertigt, er kann sowohl ein Drehteil als auch ein geschlagenes Teil sein. Als Material für die Klammern ist Blech vorgesehen.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Hauptzylinders sind, daß das Übertragungselement leicht demontierbar ist und daß bei der Montage des Übertragungselements keine Beschädigung des Kolbens in dessen zur Abdichtung dienendem Bereich auftritt, was eine sichere Abdichtung des Kolbenschafts ermöglicht und daß das Übertragungs¬ element leicht demontiertbar ist.

Eine besonders kostengünstige Herstellung des Über¬ tragungselements wird durch das in Anspruch 2 vorge¬ schlagene Vernieten von Stift und Klammer erreicht. Dabei wirkt sich zum einen die Einfachheit und Sicherheit des Nietvorgangs, der prozeßsicher automatisiert werden kann, positiv aus. Zum anderen besteht die Möglichkeit, eventuell fehlerhaft verbundene Teile schon vor der Montage am Kolben aussondern zu können (frühzeitige Qualitätssicherung), wobei sich der mögliche Ausschuß auf einzelne Übertragungselemente und nicht auf komplett montierte Kolben bezieht.

Die in Anspruch 3 beschriebene Maßnahme garantiert eine definierte Ausrichtung des Übertragungselements beim ge- häuseseitigen Anschlag. Eine definierte Ausrichtung des Stifts senkrecht zur Achse des Hauptzylinders ist er¬ forderlich, um einen definierten Schließweg des Zentral¬ ventils und einen sicheren Anschlag des Zentralventil¬ stößels zu gewährleisten. Dies ist erwünscht, da der Schließweg einerseits möglichst klein sein soll, um den Totweg bis zum Druckaufbau beim Betätigen des Kolbens möglichst gering zu halten, andererseits muß das Zentral¬ ventil bei unbetätigtem Kolben weit genug öffnen können, um ein eventuelles Nachlaufen von Hydraulikmedium zu er¬ möglichen.

Werden die Klammern des Übertragungselements nach An¬ spruch 4 schmaler als die zum definierten Anschlag dienenden Abschnitte von Stift und Verbindungsbereich gestaltet, kann es zu keinem Undefinierten frühzeitigen Anschlagen bei eventueller Schieflage des Übertragungs¬ elements kommen.

In Anspruch 5 wird eine bevorzugte Verwendung des er¬ findungsgemäßen Hauptzylinders in Kraftfahrzeugen ange¬ geben. Dabei kann er als Hauptzylinder einer hydrau¬ lischen Bremsanlage vorgesehen sein, was sich insbe¬ sondere in Kombination mit Antiblockieroder Antriebs- schlupfregelsystemen empfehlen kann, bei dener. oftmals Zentralventile im direkt von der Druckstange betätigten Kolben zum Einsatz kommen. Aber auch andere Anwendungen, z. B. als Geberzylinder für eine Kupplung, sir-d denkbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und deren Wirkungsweise ergeben sich aus der nach olgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen.

Dabei zeigen

Figur 1 eine Teilansicht eines Hauptzylinders im Längsschnitt mit erfindungsgemäßem Übertragungselement,

Figur 2 eine um 90° gedrehte vergrößerte Ansicht des Übertragungselements aus Figur 1.

Der in Figur 1 teilweise dargestellte Hauptzylinder 1 weist ein Zylindergehäuse 2 auf, in dem ein mittels einer Druckstange 3 betätigbarer Kolben 4 angeordnet ist. Eine in der Gehäusewandung vorgesehene Ausgleichsbohrung 5 verbindet einen (hier nicht dargestellten) Ausgleichs¬ behälter über einen Nachlaufraum 25 mit einem Druckraum 6. Der Nachlaufräum 25 ist gegenüber dem Außenraum über eine Dichtmanschette 26 abgedichtet, die zwischen Zylin¬ dergehäuse 2 und Kolben 4 angeordnet ist.

Die Dichtwirkung der Dichtmanschette 26 ist uπ so höher, je exakter die geometrische Form des Kolbens 4 auf die Dichtmanschette abgestimmt ist, und je weniger Ab¬ weichungen von der Idealform auftreten. Solche Ab¬ weichungen können nicht nur Undichtigkeiten, sondern bei einer Axialbewegung des Kolbens 4 gegenüber der Dicht¬ manschette 26 sogar deren Beschädigung bewirken. Es ist daher erwünscht, daß die Oberfläche des Kolbens 4 möglichst nicht beschädigt wird, z.B. bei der Montage. Dies wird durch die Eigenschaften des weiter unten beschriebene erfindungsgemäße Übertragungseleπent 13 erreich .

Gegenüber dem Druckraum 6 ist der Nachlaufraum 25 über die Dichtmanschette 27 und bei betätigtem Zylinder über das dann geschlossene, im folgenden beschriebene Zentral¬ ventil abgedichtet.

Im Kolben 4 ist ein Zentralventil angeordnet, welches im nicht betätigten Zustand geöffnet ist, um zu gewähr¬ leisten, daß der Druckraum 6 in diesem Fall im wesent¬ lichen drucklos ist.

Das Zentralventil besteht aus einem in einer zentralen Ausnehmung 7 des Kolbens 4 angeordneten Ventilelement 8 mit einem Ventilstößel 9, der in einer durchgehenden zentralen Längsbohrung 11 im Kolben 4 angeordnet ist. Das Ventilelement 8 ist durch eine Ventilfeder 10 in Schlie߬ richtung belastet. In der geschlossenen Stellung, in welcher die zentrale Längsbohrung 11 vom Kopf 17 des Ventilelements 8 verschlossen wird, ragt der Ventilstößel 9 auf der dem Kopf 17 gegenüberliegenden Seite aus der zentralen Längsbohrung 11 heraus in eine quer zur Längs- bohrung 11 verlaufende durchgehende Ausnehmung 12 im Kolben 4.

In dieser durchgehenden Ausnehmung 12 ist das Über¬ tragungselement 13 angebracht. Dabei befindet sich der Übertragungstift 14 des Übertragungselements 13 in der Ausnehmung 12, während dessen Endbereiche 15, 16 aus der Ausnehmung 12 herausragen. Der untere Endbereich 15 des Übertragungsstifts 14 weist eine zylindrische Gestalt auf, wobei die Symmetrieachse des unteren Endoereichs 15 mit derjenigen des Übertragungsstifts 14 zusammenfällt,

während der Durchmesser des Endbereichs 15 größer als derjenige des Übertragungsstifts 14 ist. Am oberen End¬ bereich 16 des Übertragungsstifts 14 ist die Klammer 18 mit ihrem Verbindungsbereich 19 angebracht. An den Ver¬ bindungsbereich 19 schließen sich oberhalb und unterhalb der Zeichenebene die Schenkel 20 an. Verbindungsbereich 19 und oberer Endbereich 16 des Übertragungsstifts sind durch einen Nietvorgang miteinander verbunden. Man er¬ kennt, daß die Ausdehnung des Verbindungsbereichs 19 in Richtung der Hauptzylinderlängsachse gleich groß ist wie der Durchmesser des unteren Endbereichs 15. Bei unbe- tätigtem Kolben 4 liegt das Übertragungselernent 13 einer¬ seits an einem am Zylindergehäuse 2 befestigten Federring 23 an, und stützt andererseits den Ventilstößel 9 ab, der wiederum über das Ventilelement 8 und die Ventilfeder 10 am Kolben 4 abgestützt ist.

In Figur 2 erkennt man das Übertragungselement 13, wobei die Zeichenebene senkrecht zur Längsachse des hier nicht dargestellten Hauptzylinders 1 liegt. Man erkennt den schon zuvor beschriebenen Übertragungsstift 14 mit seinem unteren Endbereich 15. Der obere Endbereich 15, der mit dem Verbindungsbereich 19 der Klammer 18 verbunden ist, weist in seinem zum unteren Endbereich 15 hinweisenden Ende einen umlaufenden Vorsprung 24 auf, und einen durch eine Öffnung des Verbindungsbereichs 19 ragende, nach dem Nietvorgang den Verbindungsbereich 19 befestigende Ver¬ längerung auf. Die sich an den Verbindungsbereich 19 der Klammer 18 anschließenden Schenkel 20 sind iir. wesent¬ lichen kreisbogenförmig gekrümmt, so daß sie den Kolben 4 im Bereich der Ausnehmung 12 umfassen können. An den

Enden der Schenkel 20 sind Aufbiegungen 21 angebracht, die ein sicheres und kolbenschonendes Aufspreizen der Schenkel 20 beim Montieren des Übertragungselements 13 auf den Kolben 4 ermöglichen.

Der Hauptzylinder 1 und insbesondere das Zentralventil arbeiten wie folgt:

Bei Betätigung der Druckstange 3 wird der Kolben 4 in gleicher Richtung bewegt, wobei das Übertragungselement 13 durch die Wirkung der Ventilfeder 10 auf Ventilelement 8 und Ventilstößel 9 zunächst am Federring 23 angelegt bleibt, d. h. relativ zum Zylindergehäuse 2 unbewegt ist, bzw. sich relativ zum Kolben 4 in der Ausnehmung 12 in Richtung Druckstange 3 bewegt. Ventilelement 8 und Ventilstößel 9 machen diese Bewegung mit, bis sich der Kopf 17 an den Kolben 4 anlegt, d. h. bis die zentrale Längsbohrung 11 gegenüber dem Druckraum 6 abgedichtet ist. Das Zentralventil wird also bei dieser Bewegung mittels der Ventilfeder 10 verschlossen, so daß sich im Druckraum 6 ein von dem Kolben 4 übermittelter Überdruck aufbauen kann.

Am Ende des Betätigungsvorgangs wird die Druckstange 3 und damit der Kolben 4 durch eine Druckfeder 22 in umgekehrter Richtung zurückbewegt. In der Endphase dieser Bewegung schlägt das Übertragungselement 13 gegen den als Anschlag wirkenden Federring 23, wodurch das Über¬ tragungselement 13 mit dem Übertragungsstift 14 in der Ausnehmung 12 relativ zum Kolben 4 bewegt wird. Infolge dieser Relativbewegung drückt der Übertragunσsstift 14 gegen den Ventilstößel 9 des Ventilelements £, wodurch

dieses axial verschoben wird und dadurch die Längsbohrung 11 freigibt, so daß über die Ausgleichsbohrung 5 ein Druckausgleich zwischen dem Druckraum 6 und dem Aus¬ gleichsbehälter erfolgen kann.

Die Herstellung des Übertragungselements 13 und dessen Montage an den Kolben 4 läuft wie folgt ab:

Auf den Übertragungsstift 14, dessen oberer Endbereich 16 vor der Montage oberhalb des umlaufenden Vorsprungs 24 einen zylindrischen Ansatz geringeren Durchmessers hat, wird eine speziell geformte Klammer 18 mit einer Bohrung im Verbindungsbereich 19 aufgesteckt und anschließend vernietet.

Das Übertragungselement 13 wird mit dem freien Ende des Übertragungsstifts 14 (unterer Endbereich 15) in die Aus¬ nehmung 12 des Kolbens 4 eingesteckt, und durch leichten Druck (z. B. von Hand oder automatisch) in seine Soll¬ position (siehe Fig. 1) gebracht. Der leicht Druck be¬ wirkt ein federndes Aufspreizen der beiden Scnenkel 20 am Schaft des Kolbens 4 und ein Einschnappen der Klammern 18 nach Überschreiten des größten Durchmessers αes Kolbens 4. Die ursprüngliche Form der Klammern 18 wir:, dabei wieder erreicht, so daß das Übertragungselemer.r 13 in Radialrichtung des Kolbens 4 nur minimal beweglich ist. Dabei kann die freie axiale Beweglichkeit durc.n geeignete Abstimmung der Durchmesser der einzelnen Bauteile sicher¬ gestellt werden.

Die Kraftübertragung des hauptzylinderseitiger. Anschlags des Übertragungselements 13 am Federring 23 erfolgt einerseits über die breite Stelle der Klammer 18 im

Verbindungsbereich 19 und den verbreiterten Bund an dem gegenüberliegenden unteren Endbereich 15 des Über¬ tragungsstifts 14. Eine parallele Ausrichtung des Über¬ tragungselements 13 beim Anschlagen wird durch die gleiche Breite von Endbereich 15 und breitester Stelle des Verbindungsbereichs 19 erreicht.

Die Kraftübertragung vom Übertragungselement 13 auf das Zentralventil erfolgt durch Anlegen des Ventilstößels 9 an den Übertragungsstifts 14 des Übertragungselements 13. Die Verjüngung der Klammern 18 bezogen auf den Verbin¬ dungsbereich 19 verhindert ein Undefiniertes frühzeitiges Anschlagen bei eventueller Schiefstellung des Über¬ tragungselements 13. Die Aufbiegungen 21 der Schenkel 20 dienen der sicheren und kolbenschonenden Aufspreizung der Schenkel 20 beim Montieren.

Bezugszeichenliste

1 Hauptzylinder

2 Zylindergehäuse

3 Druckstange

4 Kolben

5 Ausgleichsbohrung

6 Druckraum

7 zentrale Ausnehmung

8 Ventilelement

9 Ventilstößel

10 Ventilfeder

11 zentrale Längsbohrung

12 Ausnehmung

13 Übertragungselement

14 Übertragungsstift

15 unterer Endbereich

16 oberer Endbereich

17 Kopf

18 Klammer

19 Verbindungsbereich

20 Schenkel

21 Aufbiegung

22 Druckfeder

23 Federring

24 umlaufender Vorsprung

25 Nachlaufraum

26 Dichtmanschette

27 Dichtmanschette