JP2015525859A - 特に自動車におけるクラッチ操作システムに用いられるピストン・シリンダアッセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は、特に自動車におけるクラッチ操作システムに用いられるピストン・シリンダアッセンブリであって、該ピストン・シリンダアッセンブリが、軸（１１）を取り囲むように同心的に配置されたハウジング（１０）と、内部にピストン（１３）が可動に支承されている環状の圧力室（１）とを有しており、ピストンにシールリング支持体（１４）が結合されていて、該シールリング支持体（１４）にシール部材（１５）が配置されている、ピストン・シリンダアッセンブリに関する。製造コストが削減されているにもかかわらず、ハウジングとシールリング支持体との間へのシール部材のはみ出しを確実に阻止しているピストン・シリンダアッセンブリでは、ピストンが、シールリング支持体に遊びなしに結合されている。

Description

本発明は、特に自動車におけるクラッチ操作システムに用いられるピストン・シリンダアッセンブリであって、該ピストン・シリンダアッセンブリが、軸を取り囲むように同心的に配置されたハウジングと、内部にピストンが可動に支承されている環状の圧力室とを有しており、ピストンにシールリング支持体が結合されていて、該シールリング支持体にシール部材が配置されている、ピストン・シリンダアッセンブリに関する。

自動車には、原動機と変速機との間での力伝達を切り離すかもしくは行うために、クラッチ操作装置が使用される。液圧式のクラッチスレーブシリンダでは、シール部材が、シールリング支持体によって規定された軸方向遊びを伴ってピストンに取り付けられるか、または遊びなしにピストンに直接配置される。図１には、規定された軸方向遊びを伴ったシール部材結合形態が示してある。クラッチスレーブシリンダ１は、軸３を取り囲むように回転対称的に配置されたハウジング２を有している。このハウジング２は環状の圧力室４を形成していて、この圧力室４内にピストン５が可動に支承されている。このピストン５は、シール部材７が取り付けられたシールリング支持体６を支持している。このシールリング支持体６は鋼またはプラスチックから形成されている。通常、ハウジング２とシールリング支持体６との間へのシール部材７のはみ出しを回避するために、種々様々なプラスチックが使用される。シールリング支持体６は、規定された軸方向遊びを伴ってピストン５に結合されている。これによって、特にクラッチの振動により引き起こされるシール部材摩耗が、無圧の運転状態において減少させられる。

図２に示したような遊びなしの変化形態では、シール部材７がピストン５に直接接触している。はみ出しを回避するために、シールリング支持体として、２つの別個のプラスチックリング８が使用される。ピストン５へのシール部材７の遊びなしの結合によって、シール位置ひいては運転状態が一義的に規定されている。しかしながら、この配置形態では、シール部材７のより大きな摩耗が生じてしまう。なぜならば、振動がシール部材７に直接作用するからである。さらに、ピストン５へのシール部材７の遊びなしの結合を保証するために、シール部材７と、両プラスチックリング８の形態のシールリング支持体との、複数の部材の配置が必要となる。このことは、このようなクラッチスレーブシリンダ１に対する製造コストを高めてしまう。プラスチックリング８が結合ブリッジを備えて設計される場合には、ピストン５が弱化され、不安定な移行部が生じてしまう。ブリッジによって、方向規定された組付けが必要となってしまう。

したがって、本発明の課題は、製造が廉価であるにもかかわらず、シールリング支持体とハウジングとの間へのシール部材のはみ出しが確実に阻止されるピストン・シリンダアッセンブリを提供することである。

本発明によれば、この課題は、ピストンが、シールリング支持体に遊びなしに結合されていることによって解決される。一体型に形成されたプラスチック製シールリング支持体の使用によって、ハウジングとシールリング支持体との間へのシール部材のはみ出しが確実に回避される。このようなプラスチック製シールリング支持体の使用は、製造コストを削減すると共に組付け手間を最小限に抑える。

有利には、ピストンが、シールリング支持体にねじ山結合部を介して結合されている。このねじ山結合部は、ピストンとシールリング支持体との間の遊びのない結合を確保している。シール部材の半径方向遊びの際に、シール部材が、温度および圧力に関連して、ハウジングとシールリング支持体との間のギャップ内に押し込まれることにより両者間へ生じてしまうはみ出しは阻止される。

１つの態様では、ねじ山結合部が、ピストンの内側にまたは外側に据え付けられている。したがって、各クラッチ操作装置内に存在する構成スペースに相応して、ねじ山結合部をどのように形成するのかを決定することができる。さらに、これによって、ピストン・シリンダアッセンブリの製造時のコストが削減される。

１つの変化態様では、ねじ山結合部のねじれ方向が、ピストンの回動方向に合わせて調整されており、これによって、シールリング支持体が、ピストンの作動中にこのピストンにねじり被せられている。したがって、ねじ山結合が、ピストンひいてはクラッチの運動時に外れないことが確保される。なぜならば、ねじ山結合部のねじれ方向が設定されていることによって、このねじ山結合部が常に締結方向に運動させられるからである。

１つの態様では、ねじ山結合部に設けられたねじ山の傾斜部が、緩み止め作用を備えて形成されている。ピストン・シリンダアッセンブリの製造時には、ねじ山結合を行う際のトルクとねじり角とが制御され得るので、緩み止め作用によって、ねじ山がもはや緩められず、常に締結方向に運動させられる。

１つの改良態様では、ねじ山の傾斜部が、緩やかに形成されている。ねじ山の傾斜部の緩やかな構成は、ねじ山の緩み止め作用を保証している。さらに、ねじ山の傾斜部が緩やかな場合には、ピストン・シリンダアッセンブリの簡単な組付けが保証されている。

有利には、ねじ山が、複数の係止フックを有している。これらの係止フックは、ねじ山結合部の緩みを回避するための付加的な位置固定部を成している。係止フックの選択によって、位置固定されたねじり角を規定することができる。さらに、係止フック間の軸方向運動がより小さくなり、ひいては、良好に調整可能となる。

１つの態様では、一体型に形成されたシールリング支持体が、好ましくはほぼ回転対称的に形成されている。一体型のかつ周方向で閉じられたシールリング支持体の構成によって、はみ出しをさらに減少させることができる。軟質のプラスチックから成る構成に基づき、シールリング支持体によって、半径方向運動が実施される。その際には、ハウジングとピストンとの間のギャップが確実に閉鎖される。

１つの変化態様では、シール部材が、シールリング支持体にだけ取り付けられていて、好ましくはシールリング支持体に設けられた湾曲部内に支承されている。シールリング支持体でのシール部材の支承によって、ピストン・シリンダアッセンブリ内への組込み前に、シール部材がシールリング支持体に前もって簡単に組み付けられている。さらに、シールリング支持体の、より簡単で、より頑丈な取扱いが可能となる。

１つの改良態様では、シールリング支持体が、ほぼＵ字形に類似の断面形状を有しており、このＵ字形に類似の断面形状の基部が、ピストンに接触しているのに対して、Ｕ字形に類似の断面形状の両脚部は、ハウジングに接触しており、シールリング支持体のＵ字形に類似の断面形状の両脚部の間にシール部材が支承されている。この構成に基づき、シールリング支持体は、ねじ山を介してピストンとの遊びのない軸方向の結合を実現するだけでなく、同時に、Ｕ字形に類似の断面形状の両脚部によるはみ出しの減少も実現する。この構成によって、両方の役割を実現するために、ただ１つの構成エレメントしか必要とならない。これによって、ピストン・シリンダアッセンブリの製造手間が減少させられる。

本発明は、数多くの実施の形態を許容する。それらのうちの１つを図面に基づき詳しく説明する。

規定された軸方向遊びを伴った公知先行技術に係るピストン・シリンダアッセンブリを示す図である。 遊びなしのシール部材結合を伴った公知先行技術に係る別のピストン・シリンダアッセンブリを示す図である。 本発明に係るピストン・シリンダアッセンブリの実施の形態を示す図である。 図３に示したピストン・シリンダアッセンブリの断面図である。

同一の特徴には、同じ符号が付してある。

図３には、自動車のクラッチ操作装置においてクラッチスレーブシリンダとして使用されるようなピストン・シリンダアッセンブリ９が示してある。図３には、デュアルクラッチアッセンブリに使用されるデュアルクラッチスレーブシリンダの一部が示してある。シングルクラッチを作動させるためのクラッチスレーブシリンダへの本発明の使用も同じく可能である。

ピストン・シリンダアッセンブリ９は、軸１１を取り囲むように回転対称的に延びるハウジング１０を有している。このハウジング１０内には、環状に形成された圧力室１２が延びていて、この圧力室１２内にピストン１３が可動に支承されている。このピストン１３は圧力室１２の方向にシールリング支持体１４を有していて、このシールリング支持体１４にシール部材１５が配置されている。

シールリング支持体１４は、ほぼＵ字形の断面形状を有している。シールリング支持体１４の基部１４ａがピストン１３に直接接触しているのに対して、シールリング支持体１４の両脚部１４ｂ，１４ｃはハウジング１０に沿って軸方向に延びていて、このハウジング１０に接触している。有利には、ハウジング１０は、軸１１の方向で支承される脚部１４ｃの近くにガイドスリーブ（図示せず）を有していて、このガイドスリーブに一方の脚部１４ｃが直接接触している。シールリング支持体１４の両脚部１４ｂ，１４ｃの間にシール部材１５が嵌め込まれている。このシール部材１５はピストン１３に対して如何なる結合部も有していない。シール部材１５は、軸方向で見てピストン１３と逆の方向でシールリング支持体１４を越えて張り出していて、このシールリング支持体１４の両脚部１４ｂ，１４ｃの上方でハウジング１０に接触している。これによって、シールリング支持体１４とハウジング１０との間へのシール部材１５のはみ出しが減少させられるかまたは完全に阻止される。

シールリング支持体１４はピストン１３にねじ山結合部を介して固定されている。図示の形態では、シールリング支持体１４がピストン１３にねじり被せられている。このピストン１３はその外周面にねじ山条１６を有している。

図４には、ピストン・シリンダアッセンブリ９の横断面図Ａ−Ａが示してある。この横断面図Ａ−Ａでは、シールリング支持体１４がピストン１３を取り囲んでいる。シールリング支持体１４の内面だけでなく、ピストン１３の外面でも、ねじ山１７に複数の係止フック１８，１９が形成されている。これらの係止フック１８，１９は、ねじ山１７の緩みを回避するために使用される。係止フック１８，１９の選択によって、位置固定されたねじり角を規定することができる。したがって、係止フック１８，１９によって、ねじ山１７をセルフロック作用、つまり、緩み止め作用を備えて形成することが可能となる。ねじ山１７の緩み止め作用は、ねじ山の傾斜部が緩やかに選択されていることによって一層促進される。これによって、ねじ山１７の簡単な据付けが保証されている。

ねじ山１７のねじれ方向は、クラッチ（図示せず）の回動方向に合わせて調整されており、これによって、シールリング支持体１４がクラッチの作動中に常にピストン１３にねじり被せられることが確保されているので、接続された状態では、常にねじ山結合部が存在しており、ねじ山１７の外れが確実に阻止される。

本発明に係るピストン・シリンダアッセンブリに基づき、規定された軸方向遊びを伴ったシール部材結合形態に比べて、急速なクラッチ操作時のクラッチの特性線変位が確実に阻止される。さらに、シールリング支持体１４がピストン１３にねじ山１７を介して遊びなしに結合されることによって、組付けが簡単となる。

１ クラッチスレーブシリンダ
２ ハウジング
３ 軸
４ 圧力室
５ ピストン
６ シールリング支持体
７ シール部材
８ プラスチックリング
９ ピストン・シリンダアッセンブリ
１０ ハウジング
１１ 軸
１２ 圧力室
１３ ピストン
１４ シールリング支持体
１４ａ シールリング支持体の基部
１４ｂ シールリング支持体の脚部
１４ｃ シールリング支持体の脚部
１５ シール部材
１６ ねじ山条
１７ ねじ山
１８ 係止フック
１９ 係止フック

Claims (10)

1. 特に自動車におけるクラッチ操作システムに用いられるピストン・シリンダアッセンブリであって、該ピストン・シリンダアッセンブリが、軸（１１）を取り囲むように同心的に配置されたハウジング（１０）と、内部にピストン（１３）が可動に支承されている環状の圧力室（１２）とを有しており、ピストン（１３）にシールリング支持体（１４）が結合されていて、該シールリング支持体（１４）にシール部材（１５）が配置されている、ピストン・シリンダアッセンブリにおいて、ピストン（１３）が、シールリング支持体（１４）に遊びなしに結合されていることを特徴とする、ピストン・シリンダアッセンブリ。
2. ピストン（１３）が、シールリング支持体（１４）にねじ山結合部を介して結合されている、請求項１記載のピストン・シリンダアッセンブリ。
3. ねじ山結合部が、ピストン（１３）の内側にまたは外側に据え付けられている、請求項２記載のピストン・シリンダアッセンブリ。
4. ねじ山結合部のねじれ方向が、ピストン（１３）の回動方向に合わせて調整されており、これによって、シールリング支持体（１４）が、ピストン（１３）の作動中に該ピストン（１３）にねじり被せられている、請求項２または３記載のピストン・シリンダアッセンブリ。
5. ねじ山結合部に設けられたねじ山（１７）の傾斜部が、緩み止め作用を備えて形成されている、請求項２から４までのいずれか１項記載のピストン・シリンダアッセンブリ。
6. ねじ山（１７）の傾斜部が、緩やかに形成されている、請求項５記載のピストン・シリンダアッセンブリ。
7. ねじ山（１７）が、複数の係止フック（１８，１９）を有している、請求項２から６までのいずれか１項記載のピストン・シリンダアッセンブリ。
8. 一体型に形成されたシールリング支持体（１４）が、好ましくはほぼ回転対称的に形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のピストン・シリンダアッセンブリ。
9. シール部材（１５）が、シールリング支持体（１４）にだけ取り付けられていて、好ましくはシールリング支持体（１４）に設けられた湾曲部内に支承されている、請求項８記載のピストン・シリンダアッセンブリ。
10. シールリング支持体（１４）が、ほぼＵ字形に類似の断面形状を有しており、該Ｕ字形に類似の断面形状の基部（１４ａ）が、ピストン（１３）に接触しているのに対して、Ｕ字形に類似の断面形状の両脚部（１４ｂ，１４ｃ）は、ハウジング（１０）に接触しており、シールリング支持体（１４）のＵ字形に類似の断面形状の両脚部（１４ｂ，１４ｃ）の間にシール部材（１５）が支承されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のピストン・シリンダアッセンブリ。

Images