CN101504074A - 液压缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压缸，该液压缸处于一个用于操作车辆的离合器或制动器的液压段的内部，该液压缸的功能通过允许活塞杆仅实施小的摆动角度而得到改进，由此在降低运动构件的接触部位上磨损的同时提高该液压缸的寿命，其方式是可在壳体内部轴向运动的活塞单元在朝压力室指向的前部区域中构造成相对于壳体的支承部位并且该活塞单元的转动点处于嵌入到活塞单元的前部区域中的初级密封装置的区域中。

Description

液压缸

技术领域

本发明涉及一种液压缸，该液压缸处于一个用于操作车辆的离合器或制动器的液压段的内部。

背景技术

在用于操作机动车的离合器的液压段中通常存在两个液压缸，这些液压缸借助于压力管路彼此相连接并且将由操作踏板引入的力通过该段传送给离合器，以便操作该离合器。接收输入力的液压缸被称为主动缸，将力输出给离合器的液压缸被称为从动缸。为了补偿液体并且为了系统排气，主动缸与填充有液压液体的补偿容器相连接。该主动缸包括一个壳体，该壳体具有一个可轴向移动地设置在该壳体中的活塞。活塞在壳体孔中限定一个填充有液压液体的压力室的边界。在借助于一个作用在活塞上的活塞杆操作主动缸时，通过使例如与活塞通过球形万向节相连接的活塞杆移动来使活塞轴向移动。主动缸的压力室通过压力管路与从动缸的压力室液压连接，由此，通过离合器踏板被压下或者通过机电地使活塞在主动缸的压力腔中移动而产生的压力经由压力管路中的液体柱传递给从动缸的压力腔。

在所述类型的主动缸中，活塞和活塞杆虽然彼此相连接，但形成分开的构件。另外，活塞杆连接在离合器踏板上。由于活塞杆在离合器踏板被压下并且由此横向力被引入到该活塞杆中时实施摆动运动，一方面在接触部位活塞杆-活塞和活塞杆-踏板上、另一方面在活塞与活塞导向装置之间的密封面上产生显著磨损。

DE 195 23 215 B4中描述了一种主动缸，该主动缸具有一个与该主动缸相连接的活塞杆，该主动缸这样构造，使得可使活塞轴向移位的活塞杆允许角度偏移较大的摆动运动。在主动缸的该实施形式中，活塞由一个具有底部的活塞裙套筒和两个无间隙地设置在活塞裙套筒中的保持壳组成，其中，保持壳在活塞裙套筒的踏板侧端部上具有一个球窝状的凹部，活塞杆的球头卡扣并且力锁合地保持在该凹部中。活塞杆通过其借助于球头的固定而能够实施摆动运动。

为了减少构件并且由此减少接触部位，DE 103 41 470 A1中描述了一种构造成从动缸的液压缸，该液压缸的活塞和活塞杆相互结合成一个构件，通过该构件可在壳体孔内部实施轴向运动。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种液压缸，该液压缸的功能通过允许活塞杆仅实施小的摆动角度而得到改进，由此在降低运动构件的接触部位上磨损的同时提高该液压缸的寿命。

该任务通过根据本发明的液压缸来解决。

据此使用一种液压缸，该液压缸具有一个空心圆柱状的壳体，一个由活塞和活塞杆组成的活塞单元在该壳体的具有确定的直径的内室中可轴向移位地被导向。在活塞单元的前部区域中众所周知地设置有一个用于使压力室密封的初级密封装置，该初级密封装置相对于另一个嵌入在活塞单元中的次级密封装置间隔开。活塞单元的承载两个密封装置的部分即使在活塞单元轴向运动期间也保留在壳体的内部。但该液压缸的特点在于：活塞单元的承载初级密封装置的区域构造成相对于壳体的支承部位并且该活塞单元的转动点处于初级密封装置的区域中。

通过活塞单元的该构型防止该活塞单元可能实施较大的摆动角度，由此同时减少该活塞单元与壳体的接触。这又使得无论是壳体的磨损还是活塞单元的磨损降低。

为了实施与活塞单元的轴向运动叠加的小的圆形运动，活塞单元的壳面与初级密封装置的后背相接地构造成具有圆形轮廓的密封后背。此外，由此保证即使在圆形运动时压力室也得到密封。

此外有利的是，次级密封装置的后背靠置在一个环圈上，由此，嵌入在活塞单元中的环绕的槽中的该次级密封装置在轴向上位置固定。该环圈的直径在此选择得小于壳体的内直径，以便由此在活塞单元与壳体之间产生活塞单元所需的间隙。但为了实施具有小偏转角度的摆动运动，需要在偏转方向上产生一个间隙。在此出发点在于，使偏转角度在活塞单元的中部位置中最为明显。例如这样产生一个间隙：环圈的壳面在偏转方向上被整平。整平部在此在径向方向上在环圈的壳面的部分区域上延伸。

在偏转方向上获得一个间隙的另一种可能性是，在壳体的内壁中设置一个凹入部。该凹入部于是也必须在径向方向上在壳体的内壁的部分区域上延伸，由此，在活塞单元被拉出的情况下凹入部在壳体中处于环圈的接触区域中。

有利的是，该液压缸构造成主动缸。

附图说明

下面借助于实施例和附图来详细描述本发明。附图表示：

图1具有活塞杆的构造成主动缸的根据本发明的液压缸；

图2a和图2b根据图1的剖面A-A，分别具有或者活塞单元的或者壳体的与偏转角度相适配的横截面。

具体实施方式

图1示出了一个主动缸，该主动缸具有一个优选用塑料制成的、构造成空心圆柱状的壳体1，该壳体为了连入到液压段中而设置有一个相应的连接端并且还具有一个通到未示出的液压容器的连接端。在壳体1的内室中设置有一个也用塑料制成的活塞2，该活塞在该壳体中可在轴向和径向上被导向地纵向移动并且同时可借助于一个与该活塞相连接的活塞杆摆动，该活塞杆在一侧穿过具有内直径d1的孔从壳体1的内室伸出。因为在主动缸的该构型中活塞2和活塞杆形成一个联合的构件，所以在进一步说明中对于该构件使用名称活塞单元2。在端侧与操作元件、例如与未示出的离合器踏板相连接的该活塞单元2在壳体1的内室中限定或确定一个压力室5。为了使该压力室5相对于其周围环境密封，在活塞单元2的压力室侧区域或前部区域中在该活塞单元中加工有一个槽2.6，该槽用于接收构造成初级密封装置的密封元件3，该密封元件的动态密封唇支撑在壳体的内壁上。在槽2.6上在轴向方向上连接有一个所谓的密封后背2.1，为了实现摆动运动，该密封后背使活塞单元2的前部区域近似呈半球状，由此，活塞单元2的转动点处于密封元件3的区域中。留下的具有相对于前部区域减小的直径的横截面在轴向方向上连接在该区域上。该圆柱状的区域在轴向方向上朝壳体1的孔扩展，其中，该扩展部2.5的直径这样选择，使得作为密封元件4的次级密封装置4可嵌入到一个为此设置的槽2.4中，该次级密封装置以其动态密封唇靠置在壳体1的内壁上并且使该室不仅相对于间隔开的初级密封装置3而且对外密封。两个密封装置3、4的轴向距离在此这样选择，使得通过活塞单元2的运动相应形成的压力室5也相对于连接在液压容器上的连接端的区域密封。在扩展部2.5的区域中在槽2.4上直接连接有一个具有直径D2的环圈2.2。直径D2在此这样选择，使得该直径与壳体1的内直径d1的差形成一个间隙s1，以便允许活塞单元2进行小的摆动运动。壳体1的孔为了防止污物进入而通过一个盖环6封闭。该盖环6锚接在壳体1中，以便同时起到止挡的作用，用于限制活塞单元2的处于壳体内部的部分的行程。为此，环圈2.2的圆环面用作盖环6在朝壳体内部指向的端面上的止挡面。

在操作离合器踏板时，所引入的操作力传递给活塞单元2，由此，该活塞单元根据所示的箭头方向实施轻微的摆动运动，轴向运动与该摆动运动叠加。为了实施摆动运动而利用在次级密封装置4的区域中在活塞单元2与壳体1之间设置的间隙s1。该间隙s1对于主动缸的密封性没有危险，因为次级密封装置4在正常情况下不被加载压力。如已经提到的那样，活塞单元2的前部区域借助于初级密封装置3在摆动运动时形成支承部位并且由此也形成活塞单元2在壳体1中的转动点。为了实现活塞单元2的密封后背2.1的该摆动运动或圆形运动，该密封后背构造成球面的一部分。

为了将活塞单元2装配在离合器踏板上而可能的是，活塞单元2必须在一个方向上较强地偏转。已经为正常偏转设置的间隙s1的尺寸在正常情况下不足够，因为偏转由于从初级密封装置3的区域中的转动点到环圈2.2的距离而在该环圈的区域中最强地发生作用，由此，偏转在这里最大。倘若间隙s1的尺寸保持不变，则这会使得装配变难，甚至不可能。因此，为了可实现活塞单元2的更大的运动自由度，应至少在一个摆动方向上相应地构造彼此处于作用连接的构件活塞单元2和壳体1的接触区域。从图2a和图2b中获知这种接触区域的构型，为了解释清楚而以剖面示出了该接触区域。

从图2a中可看到，该构型的目的在于，在接触区域中环圈2.2的壳面朝偏转方向被整平，由此，通过该整平部2.3而在环圈2.2与壳体1之间形成一个间隙sa，该间隙大于间隙s1并且由此允许更大的偏转。但反之也可在活塞单元2被拉出的情况下使间隙s1局部地在接触区域——该接触区域在活塞单元2朝壳体1的偏转方向上形成——中在环圈2.2与壳体内部之间增大，其方式是壁厚在壳体1的内圆周的部分区域上通过凹入部1.1而减小。如从图2b中所获知的那样，由此形成一个间隙sb，该间隙也大于间隙s1，由此，以此方式可使活塞单元2摆入到凹入部1.1中。

参考标号清单

1          壳体

1.1        凹入部

2          活塞杆/活塞

2.1        密封后背

2.2        环圈

2.3        整平部

2.4        槽

2.5        扩展部

2.6        槽

3          初级密封装置/密封元件

4          次级密封装置

5          压力室

6          盖环

sa         间隙

sb         间隙

s1         间隙

箭头       活塞单元运动方向

Claims (10)

1.液压缸，具有一个空心圆柱状的壳体(1)，一个由活塞和活塞杆组成的活塞单元(2)在该壳体的具有直径(d1)的内室中可轴向移位地被导向，在该活塞单元(2)的前部区域中设置有一个用于使压力室(5)密封的初级密封装置(3)，该初级密封装置相对于另一个嵌入在该活塞单元(2)中的次级密封装置(4)间隔开，该活塞单元(2)的承载这些密封装置(3，4)的部分保留在该壳体(1)的内部，其特征在于：该活塞单元(2)的承载该初级密封装置(3)的区域构造成相对于该壳体(1)的支承部位并且该活塞单元的转动点处于该初级密封装置(3)的区域中。

2.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：该活塞单元(2)的壳面与该初级密封装置(3)的后背相接地构造成密封后背(2.1)并且具有圆形轮廓。

3.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：该次级密封装置(4)的后背靠置在一个具有直径(D2)的环圈(2.2)上。

4.根据权利要求1和3所述的液压缸，其特征在于：在该壳体(1)的内直径与该环圈(2.2)的直径(D2)之间存在一个间隙(s1)。

5.根据权利要求1、3和4所述的液压缸，其特征在于：该间隙(s1)在该环圈(2.2)的区域中通过该环圈的整平部(2.3)而增大到一个间隙(sa)。

6.根据权利要求5所述的液压缸，其特征在于：该整平部(2.3)在径向方向上在该环圈(2.2)的壳面的部分区域上延伸。

7.根据权利要求1和3所述的液压缸，其特征在于：该间隙(s1)通过该壳体(1)的内壁中的凹入部(1.1)而增大到一个间隙(sb)。

8.根据权利要求7所述的液压缸，其特征在于：该凹入部(1.1)在径向方向上在该壳体(1)的内壁的部分区域上延伸。

9.根据权利要求7和8所述的液压缸，其特征在于：在活塞单元(2)被拉出的情况下该凹入部(1.1)在该壳体(1)中处于该环圈(2.2)的接触区域中。

10.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于：该液压缸构造成主动缸。

Images