JP2008513690A - シールブシュおよび液圧ユニットならびに逆止め弁 - Google Patents

シールブシュおよび液圧ユニットならびに逆止め弁 Download PDF

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Abstract

本発明は、シールブシュ(２６)と、このシールブシュが装着される液圧ユニットと、逆止め弁とに関する。シールブシュ(２６)はプラスチックから作られ、支持肩部に対してシール接触状態となることができる好ましくは円錐形の隆起部(３８)をその前面(３０)に有する。

Description

本発明は、請求項１の前置き部分によるシールブシュおよびこのようなシールブシュが取り付けられる流体ユニットならびに逆止め弁に関する。
非特許文献１，２には、金属製固定部材がばねを介して弁座に付勢された逆止め弁が記述されている。前記ばねは、逆止め弁を収容する平板またはハウジングの液圧流体流路に挿入されるシールブシュの後部に支持される。周知の解決方法において、前記シールブシュは金属から作られると共にシールリングを伴い、これによりシールブシュの外周に沿った漏洩が阻止される。
ＲＤ ２０ ３９５/１２.９５（本件出願人のデータシート） ＲＤ ２１ ５２３/１０.９５（本件出願人のデータシート）
このようなシールブシュは、金属を機械加工しなければならず、しかもこのシールリングが別個の構成部品として外周に取り付けられるので、製造コストが相対的に高い。
本発明の第１の目的は、シールブシュと共にこのようなシールブシュが取り付けられる液圧ユニットおよび逆止め弁を提供することであり、シールブシュの製造コストが周知の解決策と比較して減少すると同時にシール効果が良好である。
この目的は、シールブシュに関して請求項１の特徴により達成され、逆止め弁に関して請求項１２の特徴により達成され、そして液圧ユニットに関して請求項１４の特徴により達成される。
本発明によると、シールブシュはプラスチックから例えば射出成形により作られ、適当な材料の選択と共に極めて単純かつ正確に製造することができるようになっている。シールブシュの後端面には隆起部が形成され、これはシールブシュを支持する液圧流体流路の肩部と接触状態にもたらすことができる。すなわち発明によるシール手段は、シールブシュに一体化されており、取り付ける必要がある別個の構成部品、例えばＯリングがなく、従って組み立ての手間が減じられるようになっている。
好ましい実施形態において、隆起部はシールブシュの内周領域に形成され、前面の外周に向けて浅くなっている。この隆起部が円錐台であって、該円錐台が内周に向けて高くなる場合が特に好ましい。
円錐角に関するシール効果が８°から１０°の範囲において最適であるということが判明した。
特に好ましい実施形態における隆起部は、シールブシュの環状の前面の径方向のほぼ３分の１に亙って延在する。
シール性のさらなる改善のため、外周と隆起部との間の前面の領域に追加の環状シールリブを与えることができ、その高さ、すなわち軸線方向の延在部は隆起部のそれに対応する。
本発明による解決策におけるシールは、一体化されたシールリップによってシールブシュの外周領域にて好ましくは行われ、このシールリップはシールブシュの前端面の領域に設けられた窪みによって形成される。前記窪みは、後端面に向けてより深くなっている。
さらなるシール性の改善のため、および収縮に対する補償のため、少なくとも１つのさらなる環状溝をシールブシュの外周に窪みから軸線方向に離して設けることができる。
内周壁が前端面の領域にて円錐形に形成された場合、液圧流体流路の接触面に対するシールブシュの軸線方向および径方向の圧縮が最適化され、圧縮力が規定された方法で軸線および径方向に作用するようになっている。
本質的に、本発明によるシールブシュは、任意の液圧ユニットに対して用いることができ、シールブシュが差し込まれる液圧流体流路は、平板またはハウジングに形成される。
シールブシュは、その隆起部に沿ってカウンタプレートの周縁か、または肩部に支持され、この周縁が隆起部の領域に隣接するようになっている。隆起部とシールリブとの間の領域に追加のシールリングを収容することができる。このシールリングを支持するため、カウンタプレートに穴を設けることができる。
このような液圧ユニットにおいては、軸線方向および径方向の両方共に過大寸法を持つシールブシュを差し込むことが好ましい。
このシールブシュは、固定部材が弁座にばねを介して付勢される逆止め弁に対して特に具合よく差し込まれることが可能であり、前記ばねはシールブシュの前端面に支持される。この場合、固定部材もまたプラスチックから作られることが好ましく、一方において逆止め弁の可動質量が最小であり、他方において固定コーンがシールブシュに突き当たる際に発生する摩耗が減少するようになっている。
発明の他の有利な成果は、さらなる従続請求項の内容である。
以下に本発明の好ましい実施形態が概略図により詳細に示される。
図１は、液圧ユニット、例えば大型のパネル構造で設計された車両制御ブロック１の破断断面図を示し、カウンタプレート４が設けられる平板２を含む。この平板２には逆止め弁６が差し込まれ、これはその図示された固定位置において、入口ポートＡとカウンタプレート４に形成された出口通路８との間の液圧流体流路を塞ぎ、そして開位置において開くために前記接続を制御する。
逆止め弁６は、コーン１２によって適切に形成された弁座１４に対して付勢される固定部材１０を含む。この固定部材１０は、中空のピストンであり、これは内穴１６が固定部材１０の外周の複数のポケットにより形成した環状チャンバ２０の傾斜通路１８を介して通じ、個々の傾斜穴１８の１つが１つのポケットに向けて通じている。このような固定部材１０の基本的な構造は、公開された特許出願ＤＥ １０３ １６ ２３０に記述されている。
円錐弁座１４は、固定部材１０が軸線方向に移動可能なように案内される弁穴２２の径方向肩部の形態にある。前記弁穴２２は、一方においてポートＡへと通じ、他方においてカウンタプレート４の出口通路８へと通じている。弁穴２２は、支持肩部２４を介して出口通路８の方に延在している。この延在領域にてシールブシュ２６が差し込まれ、その外周が弁穴２２の周壁に密接状態で隣接し、その前端面２８が図１中の下面にて支持肩部２４に対して支持されると共にその後端面３０が（図１中の上面にて）カウンタプレート４に対して支持される。図示実施形態において、シールブシュ２６の外径および軸線方向の長さは、弁穴２２の軸線方向延在部の径よりも若干大きくそれぞれ構成され、かつカウンタプレート４の接触面と支持肩部２４との間の軸線方向の距離は、シールブシュ２６が圧入状態で差し込まれるように構成している。
図示実施形態におけるシールブシュ２６は、弁受けとして作用し、弁座１４に対して固定部材１０を付勢するばね３２は、シールブシュ穴３６の径方向肩部３４に支持される。
シールブシュ２６のさらなる詳細が図２から図４による描写を介して示されている。図２は、図２による実施形態で用いたシールブシュ２６の拡大断面図を示している。図２およびその詳細Ｘによると、シールブシュ穴３６に通じる円錐台状の隆起部３８が後端面３０に形成されている。詳細Ｘ（図３）から特に理解することができるように、隆起部３８は、端面３０におけるシールブシュ２６の外周４０からある距離をあけて外側に突き出て浅くなり、その円錐角θは、図示実施形態においておよそ８°に達する。従って、隆起部３８は外周４０とシールブシュ穴３６とによって範囲が定められる環状の前面の径方向のおよそ３分の１に亙って延在する。シールブシュ２６は、隆起部３８によりカウンタプレート４に隣接し、出口通路８の径および隆起部３８の寸法は、隆起部３８が出口通路８に若干入り込み、従ってその開口周縁（図３中の破線）が円錐面に位置するように選択される。この設計により信頼性の高いシールが前側にてシールブシュ２６により保証される。
シール性を向上させるため、図示実施形態における高さｈが隆起部の高さと等しい環状のシールリブ４２は、隆起部３８の浅くなった領域および外周４０から所定距離をおいて形成される。このシールリブ４２のノーズ角αは、図示実施形態においておよそ６０°である。取り付け状態における後者は、対向するカウンタプレート４の大きな面に対して等しく隣接し、このようにして追加のシールを形成している。
図４に示した図２からの詳細Ｙによると、前端面２８の領域におけるシールブシュ２６の外周４０において、環状の窪み４４が形成され、これは前端面２８の範囲を定める周縁にて始まり、後部まで、すなわち前端面２８から離れて次第に深くなる。
図２によると、径方向肩部３４によって径方向に延在するシールブシュ穴３６の前部（図２中の下面）は、内部の窪み４６を介して通じており、この内部の窪みはその周壁が円錐部４８を介して前端面２８へと通じている。後部および円錐部４８へと深くなっている窪み４４により、シールブシュ２６のシェルの前部は、環状の領域５２（図４）によって弁穴２２の内周壁に密接状態で隣接するシールリップ５０が形成されるように、先細りにされている。図示実施形態において、円錐部４８のテーパ角βはおよそ１５°である。シールブシュ２６の内側に作用する圧縮力は、前記テーパ角に応じて軸線方向の構成要素と半径方向の構成要素とに分かれ、シールリップ５０が径方向外側に加圧されると共にシールブシュ２６がカウンタプレート４に対して軸線方向にさらに押圧される。すなわち、図示実施形態におけるシールブシュ２６は、シールリップ５０の領域に所定の弾性を持たせてシール効果を増大するように意図的に設計されている。
シールブシュに関する図２に示した実施形態において、環状溝５４が窪み４４から軸線方向にある距離をおいて形成されている。前記環状溝５４は、弁穴２２の内周壁に隣接するシールブシュの領域の寸法的な安定性の減少がほんの僅かしか影響を受けないという事実に寄与する。さらに外周のシール性もまた改善される。
図５は、図１による液圧ユニット５にそのまま用いることができるシールブシュ２６のさらなる実施形態を示している。円錐台の隆起部２８，シールリブ４２，窪み４４，円錐部４８の形状は、さらなる個々の説明が不要となるように、前述の実施形態のようなものが実質的に選択される。図５に示した実施形態は、外周での単一の比較的大きな領域の環状溝５４に代え、断面が円形部分の形状の２つの環状溝５４，５６が形成され、追加のシール箇所が外周に形成されるようになっているという事実により前述の実施形態とは実質的に相違する。
径方向肩部３４により径方向に拡げられたシールブシュ穴３６の後部において、まず比較的迅速に深さが増大し、そして隆起部２８に向けて緩やかに増加して頂きに達する環状の窪み６０が形成されていることが他の相違点である。この窪み６０の機能は、窪み４４のそれとほぼ同じであり、隆起部２８の領域における材料の脆弱化が故意にもたらされ、カウンタプレート４と共に弾性が隆起部２８の接触領域に与えられることにより、シールブシュ２６がカウンタプレート４に対して軸線方向にしっかりと付勢できることが保証される。前記付勢は、前述の実施形態のように、シールブシュ２６の軸線および径方向の過大寸法によりもたらされる。
図示実施形態において、隆起部２８に向けて上昇する窪み６０のより長い側面の迎え角は、およそ１２°であり、窪み４４の個々の迎え角は多少小さく、およそ２°である。
上述したシールブシュ２６の両方共、射出成型法にてプラスチックから作られており、比較的耐摩耗性のプラスチック、例えばＰＥＥＫまたはＰＯＭからなる。
前面のカウンタプレート４０に隣接する追加のシールリングを隆起部３８とシールリブ４２との間の後端面３０の領域に配した場合、シールブシュ２６の前側のシールを改善することができる。シールリングをカウンタプレート４の端面の穴に収容することができる。この状況において、カウンタプレートの端面にてその断面が始まる貫通出口通路８を持ったカウンタプレート４を用いることができる（図１参照）。カウンタプレート４は、その端面の反対側にてシールリングを収容するための穴を含む。カウンタプレート４は、図１の場合と同じか、あるいは平板２に向けて穴で位置を示すように、使用目的に応じて取り付けられる。後者の場合、さらに平板２に対して密接状態で隣接するシールリングを用いることができる。
もちろん、上述した幾何学的形状、特にテーパ角に代え、軸線および/または径方向のシール機能が低下しない限り、他の特徴も同様に用いることができる。シールブシュ２６を収容する液圧流体流路もまた、（平板がない）ハウジングの穴の形態であってよい。
シールブシュはもとより、このシールブシュが取り付けられる液圧ユニットおよび逆止め弁も同様に開示されている。シールブシュはプラスチックから作られ、支持肩部に対してシール接触状態にもたらされることができる好ましくは円錐形の隆起部を一端面に有する。
逆止め弁を含むように設計した液圧ユニットの破断部分断面図を示す。 図１からの液圧ユニットのシールブシュの断面図である。 シールブシュの詳細Ｘを示す。 シールブシュの詳細Ｙを示す。 シールブシュのさらなる実施形態を示す。
符号の説明
１ 車両制御ブロック
２ 平板
４ カウンタプレート
６ 逆止め弁
８ 出口通路
１０ 固定部材
１２ コーン
１４ 弁座
１６ 内穴
１８ 傾斜穴
２０ 環状のチャンバ
２２ 弁穴
２４ 支持肩部
２６ シールブシュ
２８ 前端面
３０ 後端面
３２ ばね
３４ 径方向肩部
３６ シールブシュ穴
３８ 隆起部
４０ 外周
４２ シールリブ
４４ 窪み
４６ 内部の窪み
４８ 円錐部
５０ シールリップ
５２ シール外周端縁
５４ 環状溝
５６ 環状溝
５８ 内周溝
６０ 窪み

Claims (18)

  1. 液圧流体流路に挿入されて外周にシール手段が設けられるシールブシュであって、このシールブシュ(２６)がプラスチックから作られ、軸線方向に突出して液圧流体流路(２２)の肩部とシール接触状態になることができる隆起部(３８)が後端面(３０)に形成されていることを特徴とするシールブシュ。
  2. 前記隆起部(３８)は、内周(３６)と外周(４０)との間の領域の前記後端面(３０)にて外側に突き出て浅くなっている請求項１に記載のシールブシュ。
  3. 前記隆起部(３８)は、外周および内周(４０，３６)の直径の差のほぼ３分の１に亙って径方向に延在している請求項２に記載のシールブシュ。
  4. 前記隆起部(３８)は、円錐台形状を有し、内周(３６)に向けて高くなっている請求項１から請求項３の何れかに記載のシールブシュ。
  5. 前記円錐台形状の隆起部(３８)は、前記後端面(３０)に対して８°から１０°までの範囲内でテーパ角を形成している請求項４に記載のシールブシュ。
  6. 後端面(３０)における前記隆起部(３８)と前記外周(４０)との間の領域には環状のシールリブ(４２)が形成されている請求項２から請求項５の何れかに記載のシールブシュ。
  7. 前記シールリブ(４２)は前記隆起部(３８)と同じ軸線方向の高さ(ｈ)を有する請求項６に記載のシールブシュ。
  8. 前記シールブシュ(２６)の外周(４０)の前端面(２８)の領域に形成されたシールリップ(５０)を具え、このシールリップは、後端面(２０)に向けてより深くなる窪み(４４)により前記外周に形成されている請求項１から請求項７の何れかに記載のシールブシュ。
  9. 前記外周(４０)における少なくとも１つの環状溝(５４，５６)は、前記窪み(４４)から軸線方向に隔てて形成されている請求項８に記載のシールブシュ。
  10. 内周壁(４８)が前端面(２８)に向けて延在し、この領域に軸線および径方向の圧縮力が作用するようになっている請求項１から請求項９の何れかに記載のシールブシュ。
  11. 前記端面(４２)に向けて外側に突き出て浅くなる環状の窪み(６０)が後端面(３０)の近傍の内周壁に形成されている請求項１から請求項１０の何れかに記載のシールブシュ。
  12. 請求項１から請求項１１の何れかに記載のシールブシュ(２６)に支持されたばね(３２)を介して弁座(１４)に対して付勢される固定部材(１０)を具えている逆止め弁。
  13. 前記固定部材(１０)もまたプラスチックから作られている請求項１２に記載の逆止め弁。
  14. 請求項１から請求項１１の何れかに記載のシールブシュ(２６)が差し込まれる液圧流体流路を具えている液圧ユニット。
  15. 平板(２)およびカウンタプレート(４)を具え、前記シールブシュ(２６)はその隆起部(３８)に沿って軸線方向にカウンタプレート(４)に支持され、前記液圧流体流路(８)は前記カウンタプレート(４)の領域にシールブシュの穴(３６)よりも大きな径を有する請求項１４に記載の液圧ユニット。
  16. 請求項６に記載のシールブシュ(２６)を具え、シールリングが前記隆起部(３８)と前記シールリブ(３２)との間の前記シールブシュ(２６)の後端面(３０)に支持されている請求項１４または請求項１５に記載の液圧ユニット。
  17. 請求項１２または請求項１３に記載の逆止め弁を具えた請求項１４から請求項１６の何れかに記載の液圧ユニット。
  18. 径および軸線方向の過大寸法を持つ請求項１から請求項１１の何れかに記載のシールブシュ(２６)が差し込まれる液圧流体流路(２２，８)を具えている請求項１４から請求項１７の何れかに記載の液圧ユニットか、あるいは請求項１２または請求項１３に記載の逆止め弁。
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