CN104421353B - 主动缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于液压操纵的离合器或者制动器的主动缸，其包括：壳体；在所述壳体中至少能移动到后部的停留位置中的活塞；压力腔，在所述压力腔中通过朝着所述压力腔的方向移动所述活塞能够构建压力；在所述壳体中的至少一个抽吸孔，用于至少暂时地与所述压力腔连接；至少一个密封件，用于分隔所述抽吸孔与所述压力腔，其中为了避免密封件沉入到在外周上分布的下陷处如槽，所述活塞具有至少一个排放孔，用于至少暂时地建立在抽吸孔和压力腔之间的连接。

Description

主动缸

技术领域

本发明涉及一种用于液压离合器或者制动器的主动缸。

背景技术

主动缸、特别是压力介质操纵装置的，如尤其液压操纵设备的主动缸，具有如下缸，所述缸具有在其中能移动地设置的活塞，其中在活塞壁和缸壁之间预设至少一个密封结构，以便确保在活塞和缸之间的密封。

对此使用环形的密封件，所述密封件插入到活塞的或者缸的壁部的环形槽中并且在主动缸工作时密封地支撑在活塞的和缸的壁上。在此密封件通常具有静止的密封唇，所述密封唇基本上静止地支撑在壁上。此外密封件具有运动密封唇，所述运动密封唇在活塞壁部和缸壁部相对运动的情况下滑动地贴靠在这两个壁部中的一个上。

在这样的主动缸工作时也已知的是，活塞关于所谓的抽吸过程移动到特定的位置中，以便能够通过敞开孔即所谓的抽吸孔(Schnüffelbohrung)确保在主动缸的工作压力腔、在下文中也仅简称为压力腔和压力介质储存器之间的压力介质的体积补偿。该抽吸过程例如是必要的，以便补偿或者消除所不期望的并且妨碍系统的可控制性的效应。因此例如在加热压力介质的情况下，压力介质的热膨胀导致活塞零位的移动，这通过所谓的抽吸和伴随其的体积补偿来补偿，因为工作压力腔中的体积被限定地补偿。

在压力介质操纵系统中，用于体积补偿的抽吸过程能够快速且可靠地实现具有一定意义，因为对于该过程而言活塞驶入抽吸位置中的预设的时间间期和在该位置中的保持是必要的，并且同时在抽吸过程结束之后的控制起始于，体积补偿实际上也已经有效地开始。因此快速的抽吸过程是必要的，因为该过程必须也能够在正常工作期间执行从而在为此所需的该时间间期中可能不接受关于系统的反应能力和可控制性的任何质量损失。

在此主动缸的密封件在正常工作中应确保在活塞壁和缸壁之间的可靠的密封功能并且在所谓的抽吸过程中应能够实现在工作压力腔和压力介质储存器之间的压力介质的可靠的体积补偿。

主动缸在现有技术中是已知的，其中抽吸孔的区域通过唯一的孔来确保，其中密封唇在此经由孔回驶从而允许在压力腔和储存器之间的体积补偿。当然，预设唯一的抽吸孔是有问题的，因为在其污染的情况下或者在出现公差的情况下，孔或者会堵塞，或者在出现不利的公差的情况下尽管活塞在最大的行程仍不会限定地释放孔。

其它的系统将沿轴向方向取向的长形的槽安置活塞壁或者缸壁中并且如果需要的话将相应的槽安置在密封唇中。这例如从DE 19523215A1和尚未公开的DE102013204561A1中已知。但是如果在停留位置中活塞保持在抽吸位置中并且在此期间出现温度下降，这也会导致问题。如果活塞随后可能的话在停机时间之后重新被操纵，那么密封唇至少在起始时保持成通过轴向槽的外周的分布而表现的形状即“花环形状(Girlandenform)”。该“花环形状”因此在工作中导致密封唇不再完全地贴靠活塞，这会引起泄漏。

发明内容

因此本发明的目的是，实现一种密封结构，所述密封结构相对于现有技术被改进并且也确保了可靠的容积补偿。

根据本发明的实施方式提出一种用于液压操纵的离合器或者制动器的主动缸，所述主动缸包括壳体和在壳体中至少能移动到后部的停留位置中的活塞。主动缸此外包括压力腔，在所述压力腔中通过朝着压力腔的方向移动活塞能够构建压力并且其中此外在壳体中预设至少一个抽吸孔，以便使压力腔至少暂时地与压力介质操纵装置的压力介质储存器连接。为了分隔抽吸孔和压力腔而预设至少一个密封件。根据本发明提出，抽吸过程此时经由排放孔(Entlüftungsbohrung)进行，所述排放孔建立了在抽吸孔和压力腔之间的连接。活塞在此包括这些排放孔中的至少一个。

根据本发明提出，在活塞的侧面上的凹陷部或者槽不再预设为抽吸孔，而是活塞内部的排放孔或者孔对此起作用。

排放孔在此预设在活塞的内部，使得至少暂时地根据活塞的位置建立抽吸孔和压力腔之间的连接。

主动缸的至少一个密封件在此关于活塞的后部的停留位置定位成，使得在该停留位置中，在活塞和壳体之间的排放腔(Entlüftungsraum)与压力腔分隔，其中不仅至少一个抽吸孔而且至少一个排放孔与该排放腔连接。

在本发明的一个有利的改进方案中提出，活塞是环形活塞，所述环形活塞相应地具有内面和外面，所述外面在此与排放腔相邻，其中该排放腔又与主动缸的壳体相邻或者与壳体的内面相邻。内面，即活塞的在径向上位于内部的面，至少暂时地形成中间空间，所述中间空间通过设置在与压力腔相对地安置的一侧上的密封件和活塞的内面以及内部壳体部分的在径向上位于外部的面形成。该中间空间在此经由连接通道与压力腔连接。如果活塞位于停留位置中，那么密封件关于活塞精确地设置为并且活塞关于连接通道精确地设置为，使得排放孔从排放腔穿过活塞至少部分地在径向上引入到中间空间中或者连接通道中，使得建立优选用于在压力腔和压力介质储存器之间的流体交换的连接。对此抽吸孔，排放腔、排放孔、中间空间和/或连接通道与压力腔处于允许流体交换的连接。

替选地，排放孔实质上倾斜地穿过活塞的至少一个外部区域，使得压力腔直接经由优选用于流体交换的排放孔与排放腔连接并且在那与抽吸孔至少优选在活塞的停留位置中连接。

根据本发明提出，在本发明的改进方案中，活塞在其轴向的端部区域中在径向上在外部具有至少一个优选在外周上分布的多个基本上轴向伸展的凹陷部。这些凹陷部的特征在于，所述凹陷部在径向上在内部具有底部区域并且在径向上在外部与活塞的外部的侧面相邻。凹陷部在此至少部分地由活塞的侧面包围并且通过其底部区域形成从径向上看位于内部的水平高度。凹陷部在此定位为，使得所述凹陷部至少在停留位置中在轴向上由排放腔包围。因此根据本发明有利可行的是，允许在排放腔和凹陷部之间的相对不精确的配设，其中排放孔设置在凹陷部的底部区域处，这就是说，在换气孔和抽吸孔之间的连接在活塞的停留位置中经由在排放腔和凹陷部之间的允许公差的连接来确保。在此重要的是，停留位置中的密封件在活塞的外面上的封闭区域中封闭排放腔，使得在凹陷部和压力腔之间不产生抽吸口。对此本发明有利地提出，与密封件连接的封闭区域形成在外周上关于活塞基本上平坦的表面。以该方式防止了所不期望的经由多个凹陷部或者一个凹陷部的排放，此外密封件总是平坦地放置在活塞上。

在本发明的一个可能的改进方案中提出，将至少一个凹陷部在轴向上受限地引入活塞的外部的侧面的内部。因此这几乎是活塞表面内部的盲孔或者在轴向上限界的槽。密封件因此在活塞的封闭区域中放置在该活塞上，所述封闭区域位于与活塞的外部侧面相同的平面中。因此密封件的密封唇甚至在停留位置中位于与活塞的操纵的最大部分相同的位置中。

一个替选的实施方式提出，至少一个凹陷部通过至少一个在轴向上伸展的槽形成。优选在此在外周上分布式地预设多个槽，所述槽沿活塞的轴向方向伸展。在此为了也确保用于形成封闭区域的平坦的表面，提出，活塞的侧面在活塞的前部的区域中、即在轴向上从压力腔起，围绕一个或多个槽的至少一部分沿着径向方向降低到这样的程度，使得在槽的底部区域和活塞的降低的侧面之间基本上不再存在水平高度差。活塞的如此降低的封闭区域以该方式形成基本上平坦的表面，所述表面适合于与密封件接触，使得在该定位期间不产生密封件的变形。

优选活塞的该表面结构能够以简单的方式制造，因为在两个制作步骤中首先能够将在轴向上伸展的槽从压力腔开始引入到活塞中，并且在能够至少部分地与所述第一制作步骤一起进行的第二个制作步骤中，侧面在封闭区域中能够通过相应的工具的作用而降低。

在本发明的一个改进方案中提出，将凹陷部的或者槽的底部区域中的排放孔提供为，使得排放孔或者预设在槽的由活塞的侧面围绕的部分中，其中该侧面相应于未降低的水平高度，或者排放孔预设在如下区域中，所述区域相应于侧面的降低的水平高度、当然仍与密封件的背离压力腔的一侧相关联，或者排放孔预设在如下区域中，所述区域相应于所述侧面的位于降低的和未降低的水平高度之间的并且优选是倾斜的区域。

附图说明

在下述附图中描述本发明的一个实施例，但是本发明不受限于所述实施例并且从所述实施例中也能够得到根据本发明的其他特征。

图1示出具有主动缸的压力介质操纵装置的示意性的视图

图2示出根据现有技术的主动缸的示意性的视图，

图3示出根据本发明的主动缸的示意性的视图，

图4示出具有排放孔的活塞的简化的视图，以及

图5示出具有两个根据本发明的替选的凹陷部的活塞侧面的示意性的视图。

具体实施方式

图1示出压力介质操纵装置1，其具有带有输出元件3的操纵促动器2，所述输出元件经由连接杆4与主动缸6的活塞5连接。在此活塞5在轴向上能移动地设置在主动缸6的缸7中，使得工作压力腔或者说压力腔8在容积上能够变化，使得流体，在该情况下即压力介质能够被加载从压力腔8中经由连接管路9进入另一个活塞缸单元也称为从动缸11的第二压力腔10。因此在从动缸11的缸13中的活塞12沿着轴向方向移动并且能够经由连接杆14和杠杆15或者其它的连接元件来操纵例如离合器16，如接合或脱离。在替选的实施方式中，待操纵的元件也能够是传动元件等。

主动缸6此外具有开口，所述开口也被称为抽吸孔17。经由该开口或抽吸孔17，连接管路18与压力介质储存器19连接。主动缸6和压力介质储存器19在此是压力介质操纵单元1的组成部分。如果如在图1中示出的那样活塞5设置在开口或抽吸口17前方，那么在压力腔8和储存器19之间不存在连接，使得通过活塞5的轴向移动能够实现活塞12的轴向加载，所述轴向加载通过连接管路9中的压力介质柱来传递。

如果此时压力介质操纵装置1中的压力介质的温度改变，那么压力介质的体积能够膨胀并且在活塞5的位置固定时活塞12的位置的移动能够仅由于压力介质的热变化或者热膨胀而发生，使得这导致所不期望的效果。如果反之活塞5被回拉到抽吸孔17的位置之后，那么工作压力腔8中的压力介质经由连接管路18与储存器19流体连接，使得容积补偿能够发生，这导致所不期望的效果不时地通过抽吸过程如也称为容积补偿来补偿或者排除。

图2在示意性的视图中示出壳体21或22的和具有基本上柱形的壁部的活塞20的布置的部分，所述壳体同样圆柱形地构成。然而因为仅看到一部分，所以未直接看到柱形的形状。在此在轴向上能移动的活塞20和这两个壳体部分21、22之间能够分别设置密封件23、24和25。在此密封件23、24分别设置在径向外部的壳体21中的容纳腔中，其中静止的密封唇相应地在径向外部贴靠壳体21。密封件23、24的运动密封唇沿径向方向指向内部或者倾斜地指向内部并且密封地支撑在活塞20的部分区域上。密封件25与此相反在径向内部设置在径向内部的壳体部分22的容纳部中并且密封件25的静止的密封唇在径向内部贴靠内部的壳体部分22中的容纳部的壁部并且运动密封唇指向径向外部并且在那支撑在活塞20上。

活塞20在其端部区域26上具有带有呈槽32状的凹陷部27的区域，所述区域构成如下区域，在该区域中槽32在外周上分布地设置，所述槽预设为所谓的抽吸口，以便借助于到储存器的流体连接允许在活塞-缸单元的工作压力腔和压力介质储存器之间的流体补偿。

在图2中示出的密封件23和槽32的布置是已知的现有技术。密封件23在此借助于其运动密封唇仅部分地沉入到抽吸位置中的槽32中。在此它同时也是停留位置。如果密封唇23此时部分地位于槽32中，那么也在在此存在的排放腔51之间产生抽吸口。排放腔51在此通过后部的密封件24、前部的密封件23、活塞20和壳体21形成。在停留位置中，槽32的后部部分因此也位于该排放腔51的内部，而槽32的前部部分与压力腔8连接。在抽吸位置中，压力腔8因此与抽吸孔17连接并且经此与压力介质储存器19连接，并且这产生流体交换，如通过双箭头33所示出的一样。流体交换在此经由在密封件23和槽32的排放腔51之间的排放缝进行。

活塞20的槽32在所示出的例子中在活塞20的前部的外周上分布。在活塞20的侧面55翻开的情况下，可能出现如在图5a和5b中所示出的那样的类似的图像，当然具有差别：槽32朝向压力室8完全延伸至活塞20的边缘处。由此清楚的是，密封件23的运动密封唇在外周上部分地位于外部的侧面55下方的水平高度上和侧面55上。因此在该停留位置中产生密封件23的“花环形状”，所述花环形状在相应的温度下降的情况下在停留位置期间首先“冻结”，这就是说活塞20在低温的情况下在这样的较长的保持之后重新移动，因此密封件23首先以该“花环形状”保持，由此不能够完全地避免泄漏，使得即使在图2中的活塞20向右移动的情况下也可能在压力室8和抽吸孔17之间产生不期望的接触。

对此活塞20中的凹陷部27如在图3中所示出的那样构成为，使得密封件23即使在活塞20停止的情况下如在停留位置中那样、即在抽吸位置中也不通过其运动密封唇接合到活塞20的表面的不同的水平高度中即侧面55和凹陷部27中。因此确保产生密封件23的“花环形状”。

对此根据图3的根据本发明的实施例具有呈阶梯式的槽54状的凹陷部27，这就是说，槽54具有底部区域28，所述底部区域相应于图4中的底部区域28。该底部区域28在此在活塞20的停留位置中从至少在排放腔51下部的区域延伸直至封闭区域30，所述封闭区域接触密封件23用于封闭。围绕阶梯式的槽54的侧面55在此在排放腔51的内部下降到这样的程度，使得在封闭区域30在活塞20的活塞表面上起始之前，所述侧面优选到达底部区域28的水平高度上。排放孔50在此在排放腔51中配设给阶梯式的槽54的底部区域28并且在停留位置中位于在排放腔51内部的这两个密封件24、23之间并且提供在压力腔8、排放腔51和抽吸孔17之间的实现流体交换的连接。对此排放孔50倾斜地伸展穿过前部的区域、即穿过活塞20的端部区域26并且使活塞20的内面与其外面连接。中间空间52与活塞20的在径向上位于内部的面相邻，所述中间空间在此通过密封件25和内部的壳体部分22以及压力腔8形成。该中间空间52经由连接通道53与压力腔8连接，所述连接通道是在内部的壳体部分22和活塞20之间的开口。如通过双箭头33’所示出的那样，因此在停留位置中存在在抽吸孔17、排放腔51、阶梯式的槽54、排放孔50、中间空间52、连接通道53和压力腔8之间的实现流体交换的连接。密封件23在此在外周上总是放置在封闭区域30上，所述封闭区域基本上具有在外周上平坦的表面。因此不产生所描述的密封件23的“花环形状”进而明显降低了在停留位置中在温度下降之后的泄漏的可能性。

图4示出阶梯式的槽54的图解说明。在此活塞20也位于其停留位置中，这就是说，密封件23和24密封在活塞20和壳体21之间的排放腔51。在阶梯式的槽54的底部区域28中预设排放孔50。活塞20是环形活塞，这在此能够清楚地看出，因此作为套筒29示出。排放孔50使得活塞20的外部区域与其内部区域连接。活塞20的侧面55首先围绕阶梯式的槽54分布进而在区域57上倾斜地下降，使得所述侧面最终安置在与底部区域28相同的水平高度上。在轴向上朝向压力腔8的方向观察，活塞20的封闭区域30因此在底部区域28中位于排放孔50的后方，密封件23密封性地安置在所述封闭区域上。在该停留位置中，能识别地产生在活塞20的内部区域和排放腔51之间的连接，使得压力腔8中的压力补偿能够进行。密封件25在此防止压力腔8的压力介质能够到达密封件25后方或者防止空气能够从该未封闭的区域进入到压力介质中。为了构造密封件23、23、25和其功能，就此明确地参照DE 10 2013 204 561A1的对此涉及密封件的描述。

图5a和5b示出根据两个替选的实施方式的活塞20的翻开的侧面55。图5a示出凹陷部27，所述凹陷部能够被视为在轴向上限界的槽，这就是说，其轴向的扩展被限制到如下区域上，所述区域至少在封闭区域30前方终止。能明显看出的是，活塞20的外部的侧面55的一般的水平高度在凹陷部27前方和后方是相同的，使得在此未示出的密封件23至少在活塞20的停留位置中在封闭区域30中位于与侧面55相同的水平高度上。

图5b在此示出替选的实施方式，也如已经在图3中所描述的那样，其中槽31在此在封闭区域30中不再可见，因此活塞20的侧面55在该区域中在径向上被去除到这样的程度，使得侧面55的水平高度与槽31的底部区域28的水平高度一致。在此描述的例子中，槽31不显示为如在图4中所示出的那样呈在区域57中具有倾斜的面的阶梯式的槽的类型，而是示出，槽31在此在其全部区域中完全通过在侧面55和底部区域28之间的相应的高度水平的相等而基本上消失。在图5a和5b中能看出的是，封闭区域30在活塞20的整个外周上具有一致的或者基本上一致的高度水平，由此避免了密封件23的“花环形状”。

附图标记列表

1 压力介质操纵装置

2 操纵促动器

3 输出元件

4 连接杆

5 活塞

6 主动缸

7 缸

8 压力腔

9 连接管路

10 压力腔

11 从动缸

12 活塞

13 缸

14 连接杆

15 杠杆

16 离合器

17 抽吸孔

18 连接管路

19 压力介质储存器

20 活塞

21 壳体

22 内部的壳体部分

23 密封件

24 密封件

25 密封件

26 端部区域

27 凹陷部

28 底部区域

29 套筒

30 封闭区域

31 槽

32 槽

33 双箭头

50 排放孔

51 排放腔

52 中间空间

53 连接通道

54 阶梯式的槽

55 外部的侧面

56 区域

57 区域。

Claims (8)

1.一种用于液压操纵的离合器(16)或者制动器的主动缸(6)，所述主动缸包括：

壳体(21)，

在所述壳体(21)中至少能移动到后部的停留位置中的活塞(20)，

压力腔(8)，在所述压力腔中通过朝着所述压力腔(8)的方向移动所述活塞(20)能够构建压力，

在所述壳体(21)中的至少一个抽吸孔(17)，用于至少暂时地与所述压力腔(8)连接，

至少一个密封件(23)，用于分隔所述抽吸孔(17)与所述压力腔(8)，

其特征在于，

所述活塞(20)具有至少一个排放孔(50)，用于至少暂时地建立所述抽吸孔(17)和所述压力腔(8)之间的连接，

其中在所述活塞(20)的后部的停留位置中，所述密封件(23)使在活塞(20)和壳体(21)之间的排放腔(51)与所述压力腔(8)在所述密封件处分隔并且不仅所述至少一个抽吸孔(17)而且所述至少一个排放孔(50)与所述排放腔(51)连接。

2.根据权利要求1所述的主动缸，

其特征在于，

所述活塞(20)是环形活塞，

所述活塞(20)具有内面和外面，

所述外面与所述排放腔(51)相邻并且所述排放腔与所述壳体(21)相邻，

至少一个中间空间(52)与所述内面相邻，所述中间空间通过与所述压力腔(8)相对设置的密封件(25)、连接通道(53)和内部的壳体部分(22)形成，

所述排放孔(50)从所述排放腔(51)穿过所述活塞(20)至少部分地在径向上引入到所述中间空间(52)中或者所述连接通道(53)中，使得

在所述停留位置中存在用于在所述压力腔(8)、所述连接通道(53)、所述中间空间(52)、所述排放孔(50)、所述排放腔(51)和所述抽吸孔(17)之间的流体交换的连接。

3.根据权利要求1所述的主动缸，

其特征在于，

所述排放孔(50)基本上倾斜地穿过所述活塞(20)的至少一个外部区域伸展，使得当所述活塞(20)位于所述停留位置中时，所述压力腔(8)直接经由用于流体交换的所述排放孔(50)与所述排放腔(51)连接进而与所述抽吸孔(17)连接。

4.根据权利要求2所述的主动缸，

其特征在于，

所述活塞(20)在其轴向的端部区域(26)中在径向上在外部具有至少一个基本上轴向伸展的凹陷部(27)，

所述凹陷部(27)具有底部区域(28)，所述底部区域在径向上来看位于所述活塞(20)的外部的侧面(55)的水平高度下方，

所述凹陷部(27)在轴向上由所述排放腔(51)包围，

所述排放孔(50)设置在所述底部区域(28)上，并且

所述密封件(23)在所述活塞(20)的所述外面上的封闭区域(30)中封闭所述排放腔(51)，所述封闭区域在外周上关于所述活塞(20)形成基本上平坦的表面。

5.根据权利要求4所述的主动缸，

其特征在于，

至少一个所述凹陷部(27)在轴向上受限地引入到所述活塞(20)的外部的所述侧面(55)的内部，并且

所述封闭区域(30)为了封闭地与所述密封件(23)接触安置在与所述活塞(20)的外部的所述侧面(55)相同的平面上。

6.根据权利要求4所述的主动缸，

其特征在于，

至少一个所述凹陷部通过至少一个槽(31)形成，

所述槽(31)沿着所述活塞(20)的轴向方向伸展，

所述活塞(20)的外部的所述侧面(55)在区域(56)中在轴向上从所述压力腔(8)起围绕所述槽(31)的一部分沿径向方向下降到这样的程度，使得在所述槽(31)的底部区域(28)和所述活塞(20)的侧面(55)之间基本上不再存在任何水平高度差，并且

所述侧面(55)的所述区域(56)至少包括用于封闭地与所述密封件(23)接触的所述封闭区域(30)。

7.根据权利要求6所述的主动缸，

其特征在于，

在至少一个所述槽(31)的所述底部区域(28)中提供所述排放孔(50)，并且所述排放孔(50)预设在所述槽(31)的部分中，所述部分由所述活塞(20)的外部的所述侧面(55)的区域围绕，所述区域相应于未降低的水平高度，或者所述区域相应于所述侧面(55)的降低的水平高度，或者所述区域相应于所述侧面(55)的在降低的水平高度和未降低的水平高度之间的区域(57)。

8.根据权利要求7所述的主动缸，

其特征在于，所述区域相应于所述侧面(55)的在降低的水平高度和未降低的水平高度之间的倾斜的区域(57)。