CN110291297B

CN110291297B - 包括主体和在主体中移动的活塞的控制装置

Info

Publication number: CN110291297B
Application number: CN201780086391.5A
Authority: CN
Inventors: 克里斯托夫·莫里尔; 亚历山德罗·迪·利萨; 克里斯蒂亚诺·菲索雷
Original assignee: Lycome Power Transmission System Co ltd
Current assignee: Lycome Power Transmission System Co ltd
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2037-12-19
Also published as: FR3060673A1; FR3060673B1; WO2018115000A1; CN110291297A

Abstract

本发明涉及一种控制装置(10)，该控制装置包括主体(12)、杆(28)以及容纳在主体中的活塞(20)，该活塞能够在杆的作用下在主体中移动，并且其中：‑活塞(20)包括第一柱形部分(20A)和第二柱形部分(20B)，第一柱形部分的直径(D1)大于第二柱形部分的直径(D2)，第一柱形部分(20A)沿着第一轴线(X1)延伸，并且第二柱形部分(20B)沿着第二轴线(X2)延伸，第一轴线和第二轴线(X1，X2)平行且不重合，活塞(20)能够在主体(12)中沿基本上平行于第一轴线和第二轴线的方向(A)平移地移动；‑主体(12)包括与活塞的第一柱形部分(20A)相互作用的第一区段(12A)以及与活塞的第二柱形部分(20B)相互作用的第二区段(12B)；‑杆(28)固定到活塞的第一柱形部分(20A)。

Description

包括主体和在主体中移动的活塞的控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制装置，该控制装置包括主体、杆以及容纳在主体中的活塞，活塞能够在杆的作用下在主体中移动。

背景技术

本发明应用于包括这种活塞的致动器的领域，并且特别地但不排他地应用于机动车辆的领域。例如，这种控制装置可以是液压致动器(诸如用于机动车辆的液压离合器致动器)或气动致动器、泵或磁体保持器。

本发明尤其涉及液压致动器的领域，并且更具体地涉及一种控制缸。

取决于这种类型的控制装置(也称为控制缸)的某些用途，有必要在当活塞在主体内平移期间防止活塞在主体中可能发生的旋转。例如，用于配备有壳体的(例如电子的)机动车辆离合器的液压控制装置的传动缸就是这种情况，其包括连接到液压控制缸的主体上的传感器。该传感器被配置成例如使用布置在活塞上的发射器来测量活塞在主体中的位置。为了优化由传感器进行的测量，当活塞在缸主体中滑动时，发射器必须保持其方位。

发明内容

本发明旨在提出一种控制装置，该控制装置被配置成防止活塞在主体内部滑动时围绕其轴线旋转。

为此目的，本发明的目的是一种控制装置，该控制装置包括主体、杆和容纳在主体中的活塞，活塞能够在杆的作用下在主体中移动，并且其中：

-该活塞包括第一柱形部分和第二柱形部分，第一柱形部分的直径大于第二柱形部分的直径，第一柱形部分沿着第一轴线延伸，并且第二柱形部分沿着第二轴线延伸，第一轴线和第二轴线平行且不重合，活塞能够在主体中沿基本上平行于第一轴线和第二轴线的方向平移地移动；

-主体包括与活塞的第一柱形部分相互作用的第一区段以及与活塞的第二柱形部分相互作用的第二区段；并且

-杆固定到活塞的第一柱形部分。

有利地，这种控制装置允许避免在活塞在主体中滑动期间活塞自身的任何旋转，而不必借助于任何附加部件，因此降低了控制装置的制造成本。实际上，第一轴线和第二轴线的不对准防止活塞在主体内滑动移动期间活塞自身旋转。

此外，这种控制装置的组装和安装很容易。

根据本发明的控制装置还可以包括独立地或根据所有技术上可能的组合考虑的以下特征中的一个或多个：

-两个柱形部分由中央部分连接，该中央部分的直径小于或等于第二柱形部分的直径；

-中央部分沿着基本上与第二轴线重合的第三轴线纵向延伸；

-第一轴线是第一柱形部分的纵向对称轴线并且第二轴线是第二柱形部分的纵向对称轴线；

-第一轴线与第二轴线之间的相对距离小于或等于第一柱形部分与第二柱形部分之间的直径差；

-第一轴线与第二轴线之间的相对距离大于0.2mm；

-控制装置包括布置在主体的外表面上的位置传感器，该位置传感器被配置成测量活塞在主体中的相对位置；

-控制装置包括固定在活塞上的发射器，该发射器由位置传感器检测；

-发射器包括磁体；

-活塞由塑料制成；

-主体由塑料制成；

-杆紧固在活塞的第一柱形部分的第一轴线上；

-控制装置包括至少一个垫圈，该垫圈被布置和配置成在活塞与主体之间提供密封；

-控制装置包括第一垫圈和第二垫圈，该第一垫圈被布置和配置成在活塞的第一柱形部分与主体的第一区段之间提供密封，该第二垫圈被布置和配置成用于在活塞的第二柱形部分与主体的第二区段之间提供密封；

-第一垫圈安装在活塞的第一柱形部分上，且第二垫圈安装在活塞的第二柱形部分上；

-活塞的第一柱形部分包括配置成用于接收第一垫圈的凹槽，并且活塞的第二柱形部分包括配置成接收第二垫圈的凹槽；

-第一垫圈安装在主体的第一区段上并且第二垫圈安装在主体的第二区段上；

-第一垫圈或第二垫圈中的一者安装在活塞上，并且第一垫圈或第二垫圈中的另一者安装在主体上；

-安装在活塞上的垫圈安装在活塞的第一柱形部分上；

-安装在活塞上的垫圈安装在活塞的第二柱形部分上；

-控制装置是液压致动器、气动致动器、泵或磁体保持器；

-第一柱形部分和第二柱形部分均具有圆形截面；

-第二柱形部分具有圆形截面，并且第一柱形部分具有长圆形或椭圆形截面，第一柱形部分的直径由长圆形或椭圆形截面的最大尺寸限定；

-第一主体区段的长度大于或等于活塞的第一柱形部分的直径的0.7倍，和/或第二主体区段的长度大于或等于活塞的第二柱形部分的直径的0.7倍。

附图说明

在通过非限制性和说明性实例给出的实施例的详细描述中，本发明的其他特征和优点将更明显，附有以下附图：

-图1示出了根据本发明的控制装置的第一实施例的示意图；

-图2是图1中的控制装置的活塞的截面图，其中，活塞的两个柱形部分的截面是圆形的；

-图3是根据本发明的第六实施例的控制装置的活塞的截面图，其中，活塞的第二柱形部分的截面是圆形的，而活塞的第一柱形部分的截面是椭圆形的；

-图4是根据本发明的第六实施例的控制装置的活塞的截面图，其中，活塞的第二柱形部分的截面是圆形的，而活塞的第一柱形部分的截面是长圆形的；

-图5是根据本发明的控制装置的第二实施例的示意图，其包括安装在控制装置的主体上的两个垫圈；

-图6是根据本发明的控制装置的第三实施例的示意图，其包括安装在控制装置的活塞上的两个垫圈；以及

-图7和图8是根据本发明的控制装置的第四实施例和第五实施例的示意图，其包括两个垫圈，一个垫圈安装在主体上，另一个垫圈安装在控制装置的活塞的第一柱形部分(图7)或第二柱形部分(图8)上。

在不同的附图中，相似的元件用相同的附图标记表示。此外，为了呈现便于理解本发明的视图，不同的元件不必按比例表示。

具体实施方式

在下文的描述中，根据说明书中给出的定义，术语“外”和“内”，或“外部”和“内部”，以及方位“轴向”和“径向”用于指代控制装置的元件。按照惯例，“径向”方位定向成垂直于控制装置的活塞的滑动轴线X以确定“轴向”或“纵向”方位，并且从内部到外部移动远离该轴线。术语“外”和“内”或“外部”和“内部”用于限定一个元件相对于另一个元件的关于轴线X的相对位置，靠近该轴线的元件因此被限定为内元件，而不是径向位于周边上的外元件。此外，术语“后”AR和“前”AV用于限定一个元件相对于另一个元件的在轴向方向上的相对位置。

图1示出了根据本发明的控制装置10的第一实施例的示例，该控制装置也称为控制缸或气缸，其为用于机动车辆离合器的控制装置的发射器的形式。以已知的方式，这种控制装置包括发射器缸10，该发射器缸用于由管道连接到接收器缸。

缸10包括至少一个主体12，该主体12沿主轴线A以纵向方位轴向延伸，该主体12被制成具有不同直径的至少两个部分，分别为第一区段12A(称为前区段)和第二区段12B(称为后区段)。两个区段12A、12B由中间区段12C连接，该中间区段从具有最小直径的区段加宽到具有最大直径的区段。

有利地，主体12由塑料制成。

第一区段12A朝向前部轴向敞开，而第二区段12B在后部由具有横向方位的端部14轴向界定。

控制装置10的主体12具有容纳活塞20的内孔18，并且其中，活塞20沿着主轴线A在至少一个极限后部位置(称为致动位置)与一个极限前部位置(称为搁置位置)之间分别轴向地向前或向后滑动。

内孔18包括形成在主体的第一区段12A中的第一柱形部分18A、形成在主体的第一区段12A中的第二柱形部分18B、以及形成在中间区段中的中间部分18C。

有利地，活塞20由塑料或热塑性材料制成，优选由热固性材料制成。

控制缸10在后部包括可变容积室22，该可变容积室从后到前由缸主体12的第二区段12B的端部14、内孔18和前部部分24(诸如活塞20的面)轴向地界定。

控制装置10还包括控制杆28，该控制杆在运动中由球接头类型的接头(未示出)连接到活塞20。因此，容纳在主体的孔中的活塞20能够在杆的作用下在主体中移动。

在操作期间，控制缸10用于使流体(诸如包含在室22中的空气或油)移位。为此，主体12包括布置在主体12的侧表面上并在其中开口的第一管32，以及布置在主体的端部14上并在其中开口的第二管34。第一管32是流体供应管，而第二管34是在活塞的移位的作用下的流体出口管。

根据本发明，活塞20包括第一柱形部分20A和第二柱形部分20B。第一柱形部分20A的直径D1大于第二柱形部分20B的直径D2。

此外，主体的第一区段12A被配置成与活塞的第一柱形部分20A相互作用，并且主体的第二区段12B被配置成与活塞的第二柱形部分20B相互作用。

根据图1和图2所示的实施例，第一柱形部分20A和第二柱形部分20B均具有圆形截面。

可替代地，第一柱形部分具有如图3所示的椭圆形截面。在这种情况下，第一柱形部分120A的直径D1’由椭圆形截面的较大横向尺寸(即其主轴的长度)限定。

根据图4所示的另一替代方案，第一柱形部分220A具有长圆形截面，而第二柱形部分20B具有圆形截面。在这种情况下，第一柱形部分的直径D1”被限定为长圆形截面的最大横向尺寸。

此外，第一柱形部分20A沿着第一轴线X1延伸，优选地沿着第一柱形部分的纵向对称轴线延伸，并且第二柱形部分20B沿着第二轴线X2延伸，优选地沿着第二柱形部分的纵向对称轴线延伸。第一轴线X1和第二轴线X2平行且不重合。

活塞20能够在主体12中沿基本上平行于第一轴线X1和第二轴线X2的方向平移移动。

第一轴线X1和第二轴线X2彼此不同并且优选地彼此隔开一正交距离，该正交距离小于或等于第一柱形部分20A的直径D1与第二柱形部分20B的直径D2之差。有利地，第一轴线X1与第二轴线X2之间的正交距离至少大于0.2mm。

活塞的第一柱形部分和第二柱形部分的两个轴线之间的不对准(以及因此形成在主体中的孔的第一部分和第二部分的两个轴线之间的不对准)防止了在主体内部的滑动运动期间活塞自身的任何旋转。

有利地并且如图1所示，两个柱形部分20A、20B由中央部分20C连接，该中央部分的直径D3小于或等于第一柱形部分和第二柱形部分的直径。此外，中央部分20C沿基本上与第二轴线X2重合的第三轴线X3纵向延伸。该中央部分的直径小于活塞的第一部分和第二部分的直径，这允许降低活塞的制造成本。

优选地，主体的第一区段的长度大于或等于活塞的第一柱形部分的直径D1的0.7倍，和/或第二主体区段的长度大于或等于活塞的第二柱形部分的直径D2的0.7倍。

此外，杆28固定到活塞的第一柱形部分20A。优选地，杆包括在活塞的第一柱形部分的第一轴线X1上紧固到活塞的第一柱形部分的端部。

有利地，控制装置10还包括布置在主体12的外表面上的位置传感器40。位置传感器40被配置成测量活塞20在主体12中的相对位置。为此目的，控制装置优选地有利地包括附接到活塞的发射器42，该发射器被配置成发送表示活塞在主体中的位置并由活塞传感器检测的信号。例如，发射器包括磁体。

由于根据本发明的活塞和主体的设计防止了活塞在主体中的滑动运动期间的旋转，位置传感器的磁体可以定向成使活塞位置的测量最大化并且优化位置传感器的性能。以相同的方式，其尺寸并因此其成本得以优化。

有利地，控制装置可以包括径向插入主体12与活塞20之间的密封装置。

图5至图8均示出了根据本发明的与图1中描述的控制装置相同的控制装置的另一个实施例。根据这些实施例的控制装置均具有两个垫圈，这两个垫圈被布置和配置成确保缸的主体与活塞之间的密封。

例如，在图5所示的控制装置210的第二实例中，两个静态垫圈250A、250B布置在主体的孔上，特别是布置在第一管32的任一侧上。

在所示的情况下，两个静态垫圈250A、250B被布置和配置成在活塞的第二柱形部分20B与主体的第二区段12B之间提供密封。

可替代地，垫圈可以安装在活塞上，如图6所示的控制装置310的第三实施例中的情况。第一垫圈350A安装在活塞的第一柱形部分20A上，且第二垫圈350B安装在活塞的第二柱形部分20B上。

因此，活塞的第一柱形部分20A包括配置成接收第一垫圈350A的第一凹槽352A，并且活塞的第二柱形部分20B包括配置成接收第二垫圈350B的凹槽352B。

例如，垫圈350A、350B是分别安装在形成于活塞的第一部分20A和第二部分20B的外柱形周边中的内径向凹槽352A、352B中的O形环。其他形式的静态垫圈也是可能的。

可替代地，垫圈中的一个安装在活塞上，而另一个安装在主体上，如图7和图8所示的根据本发明的控制装置的第四实施例和第五实施例中的情况。

根据图7所示的控制装置410的第四实施例，第一垫圈450A安装在活塞的第一柱形部分20A上。第一垫圈450A被布置和配置成在活塞的第一柱形部分20A与主体的第一区段12A之间提供密封。

第一垫圈450A安装在形成于活塞的第一柱形部分20A的外柱形周边中的内径向凹槽452A中。

此外，控制装置410包括第二垫圈450B，该第二垫圈安装在主体的第二区段12B上并且被配置成在活塞的第二柱形部分20B与主体的第二区段12B之间提供密封。

根据图8所示的第五实施例，控制装置510包括安装在主体的第二区段12B上的第一垫圈550A。第一垫圈550A被布置和配置成在活塞的中央柱形部分520C与主体的第二区段12B之间提供密封。

此外，控制装置510包括安装在活塞的第二柱形部分20B上的第二垫圈550B。第二垫圈550B安装在形成于活塞的第二柱形部分20B的外柱形周边中的内径向凹槽552B中。第二垫圈550B被配置成在活塞的第二柱形部分20B与主体的第二区段12B之间提供密封。

包括主体和容纳在主体中且配置成在主体中平移移动而使活塞自身不旋转的根据本发明的这种控制装置可以用作液压致动器、气动致动器、泵或磁体保持器。

尽管已经结合各种实施例描述了本发明，但清楚的是，本发明决不限于此，并且包括落入本发明的范围内的该装置的所有技术等同物以及其组合。

动词“包括”、“由...组成”或“包含”及其组合形式的使用不排除权利要求中列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。除非另有说明，否则对元件或步骤使用不定冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件或步骤的存在。

在权利要求中，括号中的任何附图标记不应被解释为对权利要求的限制。

Claims

1.控制装置(10；210；310；410；510)，包括主体(12)、杆(28)以及容纳在所述主体中的活塞(20)，所述活塞能够在所述杆的作用下在所述主体中移动，并且其中：

-所述活塞(20)包括第一柱形部分(20A)和第二柱形部分(20B)，所述第一柱形部分的直径(D1)大于所述第二柱形部分的直径(D2)，所述第一柱形部分(20A)沿着第一轴线(X1)延伸，并且所述第二柱形部分(20B)沿着第二轴线(X2)延伸，所述第一轴线(X1)和所述第二轴线(X2)平行且不重合，所述活塞(20)能够在所述主体(12)中沿基本上平行于所述第一轴线和所述第二轴线的方向(A)平移地移动；并且

-所述主体(12)包括与所述活塞的所述第一柱形部分(20A)相互作用的第一区段(12A)以及与所述活塞的所述第二柱形部分(20B)相互作用的第二区段(12B)；

-所述杆(28)固定到所述活塞的所述第一柱形部分(20A)，

其中，所述第一柱形部分(20A)和所述第二柱形部分(20B)由中央部分(20C)连接，所述中央部分的直径小于或等于所述第二柱形部分的直径，

其中，所述中央部分(20C)沿着基本上与所述第二轴线(X2)重合的第三轴线延伸，

其中，所述控制装置是用于控制车辆中的液压离合器的液压致动器。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述第一轴线(X1)是所述第一柱形部分(20A)的纵向对称轴线，并且所述第二轴线(X2)是所述第二柱形部分(20B)的纵向对称轴线。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述第一轴线(X1)与所述第二轴线(X2)之间的相对距离(X)小于或等于所述第一柱形部分(20A)与所述第二柱形部分(20B)之间的直径差。

4.根据权利要求1所述的控制装置，包括布置在所述主体(12)的外表面上的位置传感器(40)，所述位置传感器被配置成测量所述活塞(20)在所述主体(12)中的相对位置。

5.根据权利要求4所述的控制装置，包括固定在所述活塞(20)上的发射器(42)，所述发射器(42)由所述位置传感器(40)检测。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其中，所述发射器(42)包括磁体。

7.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述活塞(20)和/或所述主体(12)由塑料制成。

8.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述杆(28)固定在所述活塞的所述第一柱形部分(20A)的所述第一轴线(X1)上。

9.根据权利要求1所述的控制装置(310；410)，包括第一垫圈(350A；450A)和第二垫圈(350B；450B)，所述第一垫圈被布置和配置成在所述活塞的所述第一柱形部分(20A)与所述主体的所述第一区段(12A)之间提供密封，所述第二垫圈被布置和配置成在所述活塞的所述第二柱形部分(20B)与所述主体的所述第二区段(12B)之间提供密封。