JP2017036833A - 液圧シリンダー、特に自動車用の液圧クラッチ駆動システムのためのスレーブシリンダー - Google Patents
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Abstract
【課題】安価で性能の良い油圧シリンダーの提供【解決手段】液圧シリンダー10が、シリンダーハウジング18を具備し、ピストンサブアセンブリ12のピストン14によって一方の側で可変に画定された圧力チャンバ20がその中に設けられ、ピストンが長手方向に移動可能にハウジング中に収容されている。ピストンは、ピストンサブアセンブリの傾斜を可能にする外部輪郭形状24と圧力チャンバ側の延長部26とを有する。シール要素30がリテーニングリング28によって延長部に保持され中心決めされる。シール要素は、滑り面34を囲みシールリップ32によって摺動可能かつ封止可能に支持している。リテーニングリング28には、ハウジングの中心軸46に対するピストンサブアセンブリの傾斜角が所定の角度に達したときにハウジングでピストンサブアセンブリを支持するために、長さと径との少なくとも一方を適合された補剛延長部分44が設けられている。【選択図】図1
Description
本発明は、請求項1の前提部分に係る液圧シリンダーに関する。特に、本発明は、自動車産業において大規模に使用されるような、自動車用の液圧クラッチ駆動システムのためのスレーブシリンダーに関する。
自動車用の従来の液圧クラッチ駆動システムは、作動液で満たされた均圧リザーバと接続されたマスターシリンダーを有する。マスターシリンダーは、ハウジング穴を備えたシリンダーハウジングを有し、ピストンがシリンダーハウジング中に長手方向に移動可能に収容されている。マスターシリンダーピストンは、シリンダーハウジングのハウジング穴において圧力チャンバを画定し、クラッチペダル又は電気モータードライブによる駆動力で機械的に負荷を加えられることができる。マスターシリンダーの圧力チャンバは、圧力管路によってスレーブシリンダーの圧力チャンバと液圧接続されており、これにより、マスターシリンダーピストンのクラッチペダル又は電気モーターの変位を低下させることによりマスターシリンダーの圧力チャンバに生成された圧力が、圧力管路中の流体柱によってスレーブシリンダーの圧力チャンバに伝達可能である。スレーブシリンダーは、同様に、ハウジング穴を備えたシリンダーハウジングを有し、シリンダーハウジング中でスレーブシリンダーの圧力チャンバを画定し、かくして、マスターシリンダーに生成された圧力が負荷されるピストンが、長手方向に移動可能であるように収容されている。スレーブシリンダーピストンは、クラッチレバーと係合するピストンロッドと連結されており、さらに、クラッチのレリーズベアリングと動作的に接続している。その結果、クラッチのレリーズベアリングは、レリーズメカニズムによってクラッチドライブディスクからクラッチプレッシャープレートを、したがって自動車のトランスミッションからモーターを分離するために、スレーブシリンダーピストンを介して駆動力を負荷されることができる。
シリンダーハウジングを有し、その中に圧力チャンバが形成されている駆動シリンダー、特に自動車用の液圧クラッチ駆動システムのためのスレーブシリンダーが、独国特許文献第4331241号公報の請求項1の前提部分から知られている。圧力チャンバは、ピストンサブアセンブリのピストンによって一方の側で可変に画定され、ピストンは、長手方向に移動可能にシリンダーハウジング中に収容され、ピストンサブアセンブリは、ピストンと緊密に接続されたピストンロッドを有し、この場合には、従来技術において広く使用されているようなピストンロッドへのピストンロッドの枢動可能な結合に関連するコストが発生しない。その場合には、ピストンは、シリンダーハウジング中のピストンサブアセンブリのわずかな傾斜を可能にする外部輪郭形状を有する。さらに、ピストンは、囲み溝を有し、この囲み溝は、リテーニングリング(ばね板)によって圧力チャンバ側にあるピストンの延長部に中心決めされ保持された環状シール(溝リング)を受けるために、軸方向に延び、圧力チャンバに向かって開いており、この従来技術では、圧力チャンバ中に収容された圧縮コイルばねと係合される。最終的に、シールは、内周でシリンダーハウジングの滑り面を囲みシールリップによって支持している。
この従来技術の場合には、ピストンの、軸方向に延び圧力チャンバに向かって開いている囲み溝が、シリンダー壁に面しているその側面によって、シリンダーハウジングに対するピストンロッド又はピストンの枢動が起こったときさえも、シリンダー壁とのピストンの線状接触の下で、シールが過度に変形されないことを確実にし、これにより、駆動シリンダーシェルの十分な流体耐性が与えられる。
これは、ピストンロッドがピストンから離れたその端部によってガイドされるか、カップリングレバーに装着され、また、ピストンが、ピストンの傾斜がある場合にはピストンロッドがシリンダーハウジングと接触するようになることが必要なストローク設定で主に配置される駆動シリンダーの設置状態において適用可能でありうる。しかしながら、例えば自動車の修理の過程において、駆動シリンダーが取り外されるときに、ピストンロッドがガイドされないし保持されないので問題となりうる。そのばね負荷の結果としてピストンがシリンダーハウジングの開放端の近くにあるストローク設定へと進むと、シリンダーハウジングは、ピストンロッドの枢動を十分に制限することができず、ピストンロッドとシリンダーハウジングの中心軸との間の例えば7°以下の枢動角が容易に生じうる。しかしながら、このような比較的大きな枢動角の場合には、漏れが生じ駆動シリンダーを濡らす程度のシールの弾性変形が起こりうる。そして、これにより、駆動シリンダーに欠陥があり交換されるべきと誤ってみなされることが容易に起こりうるが、再装着状態において、その機能を容易に果たす。
本発明は、上に述べられた従来技術と比較してできるだけ単純な構成の、常に、特に非装着状態であっても、十分な流体耐性を有する液圧シリンダーを、特に自動車用の液圧駆動システムのためのスレーブシリンダーを提供することを目的とする。
この目的は、請求項1に規定される特徴部分によって達成される。本発明の効果的な、又は便宜的な発展形態が、請求項2ないし15の主題である。
本発明によれば、液圧シリンダー、特に自動車用の液圧クラッチ駆動システムのためのスレーブシリンダーが、シリンダーハウジングを具備し、ピストンサブアセンブリのピストンによって一方の側で可変に画定された圧力チャンバがシリンダーハウジング中に設けられ、ピストンは、長手方向に移動可能であるようにシリンダーハウジング中に設けられ、ピストンサブアセンブリは、ピストンと緊密に接続されたピストンロッドを有し、ピストンは、シリンダーハウジング中のピストンサブアセンブリの傾斜を可能にする外部輪郭形状と、圧力チャンバ側にある延長部とを有し、シール要素がリテーニングリングによって延長部に保持され中心決めされ、シール要素は、シリンダーハウジングの内周の滑り面を囲みシールリップによって摺動可能かつ封止可能に支持し、リテーニングリングには、シール要素から離れたその側に、シリンダーハウジング中のピストンサブアセンブリの傾斜について、シリンダーハウジングの中心軸に対するピストンサブアセンブリの傾斜角が所定の角度に達したときにシリンダーハウジングでピストンサブアセンブリを支持するために、シリンダーハウジングの滑り面と接触するようにその長さと径との少なくとも一方に関して適合された補剛延長部分が設けられている。
その結果、例えば作業場における液圧シリンダーの取り外し時に、シリンダーハウジングの中心軸に対するピストンサブアセンブリのかなりの傾斜、及びそれに付随して起こる液圧シリンダーの重大な漏れに関するシール要素の過度の変形が、単純な手段で確実に防止される。このような漏れは、そうでなければ、液圧シリンダーに欠陥がありその結果時間がかかり高価な置換をしなければならないと誤ってみなされるものである。
リテーニングリングの補剛延長部分の長さと径との少なくとも一方の適切な選択によって、シリンダーハウジングの中心軸に対するピストンサブアセンブリの最大許容傾斜角を予め決定したり定めたりすることが問題なく可能である。傾斜角のこの制限は、装着された液圧シリンダーの通常の動作時に到達しない角度値に対して実行されるべきであり、例えばクラッチスレーブシリンダーの場合には、ピストンサブアセンブリのピストンロッドが、クラッチレバーの枢動に従って、及び、シリンダーハウジング中のピストンのストローク設定に依存して、枢動されるか、シリンダーハウジングに対して中心位置から外にずらされる。このようにして、角度値は、例えば5°に決定されることができ、すなわち、取り外された液圧シリンダーのシリンダーハウジングの中心軸に対して5°だけピストンロッドを傾けた後、特に、シリンダーハウジング中のピストンのそれぞれのストローク設定にかかわらず、リテーニングリングの補剛延長部分がピストンサブアセンブリのさらなる傾斜を、それに付随して起こりうるシール要素の重大な変形を防ぐためにシリンダーハウジングの滑り面と接触するようになる。
リテーニングリングの補剛延長部分の寸法の選択によって、さらに、ピストンの仮想傾斜点、すなわち仮想支点を中心としてレバーアームによって影響を及ぼすことが可能であり、ピストンサブアセンブリがシリンダーハウジングの滑り面にリテーニングリングによって支持される。
本発明に従う液圧シリンダーの構成のさらなる効果は、いかなる場合にも存在する構成要素、すなわちリテーニングリングを使用することであり、支台機能又は傾斜制限機能が、さらなる機能と一体化され、これは、部品のほとんどない単純で経済的な設計を導く。最終的に、このような多機能リテーニングリングもまた、プラスチック材料から射出成形によって大量に非常に経済的に生産されることができる。
効果的な実施形態では、リテーニングリングの延長部分は、好ましくは、ほぼ中空円筒状の外側部分を有し、外側部分は、外側部分の内周に均一に分配された複数の補剛要素によって、ピストンの延長部に径方向で支持されている。同等の考えうる他の配置形状、例えば、シール要素から離れた方向に円錐形に広くなっているリテーニングリングの外側部分と比較すると、中空円筒状の形態は、特に、単純な製造力によって、すなわちプラスチックから射出成形によって、区別される。さらに、補剛要素の対称的な配置又は分配によって、シリンダーハウジング中のピストンの延長部にあるリテーニングリングの、有効な向き特定装着、すなわちピストンサブアセンブリ全体の回転角の観点で向き合わせされた装着が不要である。
非常に高いレベルの堅さは、その場合には、外側部分に沿って延びている補剛要素が中空チャンバ部分のある部材の形態を有することによって達成され、これら補剛要素は、各々、ほぼ台形の横断面を有し、この場合には、これら補剛要素は、その狭い側によってピストンの延長部を支持している。
原理上、リテーニングリングは、溶接又は接着接続によってピストンの延長部に装着されることができる。他方では、しかしながら、単純かつ経済的な装着に関して、リテーニングリングは、スナップ接続によってピストンの延長部に取り付けられ、特に、プラスチック材料で特に容易に構成されることができることが好まれる。その場合には、リテーニングリングは、好ましくは、軸方向に延びた複数のばねアームを有し、これらばねアームは、各々、その自由端に、延長部の外周に形成された径方向溝と係合する径方向内向きのそれぞれの突起状の突出部が設けられている。しかしながら、ピストン延長部にリテーニングリングを取り付けるために、適宜、摩擦結合と組み合わせて、ねじ接続などの他の機械的に確実な接続が考えられる。
設置スペースに存在する構造的に短い長さ及び有効な利用に関して、周方向に見られるようなリテーニングリングのばねアームは、それぞれ、リテーニングリングの隣接している補剛要素間に配置されていることが特に好まれ、これにより、ピストンの延長部へのリテーニングリングの取り付け及び支持が、ピストンサブアセンブリの軸方向に見られるような高さのところにある。
本発明の概念をさらに追求すると、リテーニングリングには、ピストンに面しているその側に、シール要素の環状の軸方向溝と係合する環状の押圧突出部が設けられることができ、軸方向溝は、ピストンから離れたシール要素の側で、シール要素の環状固定部分からシールリップを分離し、この部分は、ピストンの延長部に据え付けられている。このような押圧突出部は、シール要素に対する径方向の負荷の下でさえも単純なやり方でシール要素の配置形状の維持を確実にし、同時に、ピストンのその座部にシール要素を確実に維持する。
リテーニングリングはまた、好ましくは、ピストンに面しているその側に、円形で環状の平坦な端面を有し、これにより、リテーニングリングが、延長部の外周に形成された関連付けられた環状ショルダーにピストンの軸方向で支持されることができる。この簡単な手段によって、装着支台が与えられ、可能である場合には、ピストンサブアセンブリの自動化された装着が、シール要素及びスナップ接続部(突起状の突出部を備えたばねアーム、径方向溝)の損傷を防ぐ。
例えばカップリングレバーと関連付けられた座部と接触する、その装着状態における液圧シリンダーの、ピストンロッド側にある端部を維持するために、さらに、圧力チャンバから離れたピストンの側に配置されたばね要素があることができ、このばね要素は、シリンダーハウジングに取り付けられたばね板に一端で支持され、ピストンロッドと他端で動作的に接続されており、これにより、シリンダーハウジングのベースから離れる方向にピストンサブアセンブリを付勢する。例えば導入部で説明された独国特許文献第4331241号に示されるように、シリンダーハウジングのベースに一端で支持され、ばねプレートによってピストンに他端で支持された、圧縮コイルばねが圧力チャンバ中に配置された構成のばね要素による解決策と比較すると、液圧シリンダーの上述の好ましい実施形態は、シール滑り面の領域においてシリンダーハウジング壁とばね要素の接触や起こりうる損傷のリスクがない程度まで有効である。さらに、ここでは、自己エア抜きは、第1の充填の場合のみならず、スレーブシリンダーの動作時においても良い。なぜならば、気泡が付着しうるばね要素が圧力チャンバ中にないからである。最後に、この形態の場合には、ばね要素はまた、例えば装着中、直線状のピストンロッドを設定するために機能することができる。
さらに、ばね要素が設けられた液圧シリンダーのこのような装備の場合には、例えば、液圧クラッチ駆動システムの過剰充填を回避するために、その輸送のために、及び、自動車におけるユニットの装着を容易にするために、シリンダーハウジングに対してピストンロッドを一時的に拘束するために、固定部分が、液圧シリンダーの第1の駆動に先立ってシリンダーハウジングに対して所定のストローク設定でピストンサブアセンブリを固定し、液圧シリンダーの第1の駆動が起こったときにシリンダーハウジングに対してピストンサブアセンブリを解放するように構成され、固定部分は、効果的には、ばね板に形成され、シリンダーハウジングに対するピストンサブアセンブリの解放可能な固定のためにピストンロッドにおいて噛合部分と協働する。
したがって、固定部分を形成するためにさらなる設置スペースを必要とする追加の構成要素がない。代わって、いかなる場合も存在する構成要素、すなわち、ばね板が、その目的のために有効に使用され、シリンダーハウジングに対するピストンサブアセンブリの解放可能な固定が、構成要素にさらなる機能として一体的にされ、部品のほとんどない単純で経済的な設計を導く。圧力チャンバから離れたピストンサブアセンブリのピストンロッド側のシリンダーハウジングに対するピストンサブアセンブリの一時的な固定に関する他の既に知られた解決策と比較して、本発明にしたがうばね板のところのこのような固定部分の配置のさらなる効果は、固定部分が液圧シリンダーの第1の駆動の時又はその後に液圧シリンダーの軸方向に「移動」することができず、液圧シリンダーの径方向に見られるような一定位置でばね板のところにとどまるということである。したがって、原理上、例えば、修理目的のために、あるいは、例えば液圧シリンダーの輸送中における一時的な拘束のための意図しない「解放」の後にさえも、シリンダーハウジングに対して、静止しているばね板の固定部分にピストンロッドにおいて噛合部分を、したがってピストンサブアセンブリを再拘束したり拘束したりすることが可能である。
原理上、シリンダーハウジングに対してばね要素を保持したり中心決めしたりするために、例えば、ばね要素のピストン近接端部に端面でばね要素と係合する環状突出部をばね板に設けることが可能である。しかしながら、短い形態の構成でばね要素の座部を再び取り付けることに関して、ばね要素は、内側環状部分と、外側環状部分と、ベース部分と、環状凹部とを備えた環状部材によって形成され、ピストンロッドが内側環状部分を通って延び、外側環状部分によってばね板がシリンダーハウジングに取り付けられ、ベース部分が内側環状部分及び外側環状部分を接続しており、環状凹部は、ばね要素のピストン近接端部を収容するために前記部分間に画定されていることが好まれる。
好ましくは、その場合には、内側環状部分は、内周においてその自由端に環状ビードを有し、この環状ビードは、ばね板の固定部分を形成しており、わずかに径方向にばね戻り可能であり、一方、ピストンロッドは、横断面図に見られるようなほぼ冠状の環状カラーが外周に設けられたピストンロッドヘッドを有し、ピストンロッドヘッドは、ピストンロッドに噛合部分を形成し、ピストンサブアセンブリの固定状態において、環状ビードに軸方向で支持されている。代替形態として、原理上、例えば、その一部(ばね板又はピストンロッドヘッド)において周囲に分配された1つの囲み突起又はいくつかの突起である高くなった構造が、シリンダーハウジングに対してピストンサブアセンブリの一時的な拘束を与えるように、それぞれの他の部分のところで環状溝と係合する設計もまた考えられる。しかしながら、他方では、ばね板のところの固定部分及びピストンロッドの噛合部分の、両側が高くなった、上で述べられたビード状又は冠状の形態が好まれ、この形態は、2つの相反する方向(解放する方向又は拘束する方向)に可能な問題がない配置を可能にし、したがって、シリンダーハウジングに対するピストンサブアセンブリの一時的な固定を元通りにすることに関して特に効果的である。
単純なやり方でシリンダーハウジングに対するピストンロッドの所定の角度での可動性を確実にするために、ばね板の内側環状部分は、シリンダーハウジングに取り付けられ、中心軸まわりに回転角に関して向き合わせされ、内側環状部分には、さらに、両側にカットアウトが設けられることができ、これらカットアウトは、シリンダーハウジングの中心軸に対して完全に向かい合っており、これらカットアウトは、ピストンサブアセンブリの解放状態においてシリンダーハウジングの中心軸に対するピストンロッドの所定の偏位を可能にする。液圧シリンダーの有効径に応じて、内側環状部分のところのカットアウトは、その場合には、(より小さな有効径の場合には)周方向に見られるようなその環状形状を分断することができ、あるいは、しかしながら、(より大きな有効径の場合には)内側環状部分に径方向の凹みのみを形成しうる。
さらに、ばね板は、さらなる機能を有効に一体化するために、環状凹部から離れたベース部分の側に環状中心決め突出部を有することができる。したがって、ばね板の中心決め突出部は、ピストンと緊密に接続されたピストンロッドをシリンダーハウジングの中心軸とほぼ整列させるために、ピストンサブアセンブリが解放されたときにピストンの外周の相補的な形態の噛合面と接触することができる円錐形に面取りされた内周面を有することができる。この設計は、一方では、紙ピストンサブアセンブリの第1の組立て時に、シリンダーハウジングへのばね板の取り付けを単純にし、この場合には、ピストンサブアセンブリにプレアセンブリされたばね要素がピストンに対してばね板を押し、この場合には、ピストンの外周の相補的な形状の噛合面を備えた中心決め突出部の円錐形に面取りされた内周面の結果として、ピストンロッドに対して垂直にばね板を設定するか保持する。他方では、液圧シリンダーの組立て状態において、かくして、ばね板の中心決め突出部の相補的な形状の内周面を備えたピストンの外周の円錐形に面取りされた噛合面の接触によってシリンダーハウジングに対して直線状にピストンロッドを設定するか保持するために、シリンダーハウジングに固定されたばね板に対してばね要素によってピストンを押すことが可能であり、これは、例えば、液圧シリンダーの交換の際にその装着を単純化する。
ピストンは、原理上、プラスチック材料からピストンロッドと一体的に射出成形されることができるが、本場合において、コンパクトな寸法及び強度の理由から、ピストンは、ピストンロッドとピストンを緊密に接続するために、ピストンロッドにプラスチック材料から射出成形されることが好まれる。
本発明は、添付の部分的な概略図面を参照して、好ましい実施形態によって以下に詳細に説明される。図の簡略化のために、エラストマー部分は変形していない状態で図示される。
図1によれば、自動車用の液圧クラッチ駆動システムのためのスレーブシリンダー10が、ピストン14と、それと緊密に接続されたピストンロッド16と、を備えたピストンサブアセンブリ12と、シリンダーハウジング18とを有し、シリンダーハウジング18中には、長手方向に移動可能であるようにシリンダーハウジング18中に収容されたピストン14によって一方の側(図1の左側)で可変に画定され、シリンダーハウジング18のベース22によって他方の側(図1の右側)で不変に画定された圧力チャンバ20が形成されている。図示される実施形態ではピストンロッド16にプラスチック材料から射出成形されたピストン14が、その場合には、外部輪郭形状24を有し、この外部輪郭形状は、シリンダーハウジング18中のピストンサブアセンブリ12の傾斜を可能にする。さらに、ピストン14は、圧力チャンバ側にある延長部26を有し、シール要素30がリテーニングリング28によって延長部に保持され中心決めされ、シール要素は、内周でシリンダーハウジング18の滑り面34を囲みシールリップ32によって摺動可能かつ封止可能に支持している。
ばね要素36は、圧力チャンバ20から離れたピストン14の側に配置され、ばね要素は、シリンダーハウジング18のベース22から離れる方向にピストンサブアセンブリ12を付勢するように、ハウジングの側においてばね板38に一端で支持され、ピストンロッド16と他端で動作的に接続されている。ばね板38がシリンダーハウジング18とは別個の部分であることは明白である。さらに、固定部分40が設けられており、固定部分は、図1並びに図2に示されるように、スレーブシリンダー10の第1の駆動の前にシリンダーハウジング18に対して所定のストローク設定でピストンサブアセンブリ12を固定し、スレーブシリンダー10の第1の駆動が起こったときにシリンダーハウジング18に対してピストンサブアセンブリ12を解放するように構成されており、これにより、スレーブシリンダー10のピストンロッド16は、液圧クラッチ駆動システムの過剰充填の回避のために、スレーブシリンダー10の輸送のために、及び、自動車におけるユニットの装着の単純化のために、スレーブシリンダー10のシリンダーハウジング18に対して一時的に拘束されることができる。
特に図2、図4ないし図7、図10を参照して以下により詳細に説明されるように、固定部分40は、ばね板38に形成され、シリンダーハウジング18に対するピストンサブアセンブリ12の解放可能な固定のためにピストンロッド16において噛合部分42と協働する。
さらに、特に図11ないし図15に基づいて以下により詳細に同様に説明されるように、リテーニングリング28には、シール要素30から離れたその側に、補剛延長部分44が設けられており、補剛延長部分44は、シリンダーハウジング18の中心軸46に対するピストンサブアセンブリ12の所定の傾斜角が例えば5°である所定の角度に達したときにシリンダーハウジング18でピストンサブアセンブリ12を支持するように、シリンダーハウジング中のピストンサブアセンブリ12の傾斜が起こったときにシリンダーハウジング18の滑り面34と接触するようにその長さと径との少なくとも一方に関して適合されており、これにより、シール要素30のシールリップ32とシリンダーハウジング18の滑り面34との間の漏れが確実に回避される。
図1によれば、スレーブシリンダー10の、図示される実施形態ではプラスチック材料から射出成形されたシリンダーハウジング18には、図1の右側において、ベース22の領域に、その端部で圧力チャンバ20に開いた2つの一体的に形成された接続部が設けられている。これら接続部は、一方はエア抜き接続部48であり、これは、それ自体知られたブリーダー50が取り付け要素52によって封止可能に収容され取り付けられており、他方は圧力接続部54であり、圧力管路(図示されない)が、液圧に封止されるようにプラグ部材によって圧力接続部に挿入可能であり、それ自体知られているようにしてクラッチマスターシリンダー(図示されない)とスレーブシリンダー10を液圧接続するように、さらなる取り付け要素56によって固定可能である。例えばトランスミッションウォール(図示されない)にスレーブシリンダー10を取り付けるために、シリンダー18は、さらに、ベース22の近くに固定用穴58を有し、この穴は、スレーブシリンダー10の装着状態において、例えば、ねじ(図示されない)が固定手段としてその中に延びているスロット付きのスチールブッシュ60によって裏打ちされるか補強されている。
図1の左側におけるシリンダーハウジング18の開放端において、後者には、外周に径方向溝62が設けられ、ばね要素36を保護するように囲んでいるエラストマーのベローズ64が、内周において環状カラー66のそばに位置されている。固定手段(図示されない)は、径方向外向きに、この位置で68(固定手段のための係合点)のところで環状カラー66を保持する。ベローズ64には、シリンダーハウジング18から離れたその端部であって内周に、保護ダストキャップ74に形成された径方向の溝72に位置されたさらなる環状カラー70が設けられている。保護ダストキャップ74は、自動車のスレーブシリンダー10の装着状態におけるピストンロッド16が駆動の観点から有効であるようにクラッチレバー(図示されない)と係合することによって、ピストンロッド16に対して枢動可能であるように、それ自体知られているようにしてピストンロッド16に関節結合されている。特に、ピストンロッド16は、ボール端部78を備えたピストンロッドヘッド76を有し、保護ダストキャップ74の内側ボールガイド部分80に機械的に確実に係合する。
図示される実施形態では、ピストン14などのピストンロッドヘッド76もまた、金属製のピストンロッド16にプラスチック材料から射出成形されている。ここでは、プラスチック材料が入り込むことができ、ロッド形状のピストンロッド16の端部に形成された溝82の形態である態様が、その場合には、ピストンロッド16へのピストンロッドヘッド76又はピストン14の張力への耐性及び圧縮への耐性のある固定を確実にする。
シリンダーハウジング18は、その内周に、滑り面34の前のその開放端で、滑り面34に向かって減少する径を有するようにいくつものステップ状になっており、特に、ばね板38を収容するように面取りされている。シリンダーハウジング18の内周のこれらステップ及び面取りは、以下でより詳細に説明されるように、ばね板38のところで相補的な形状と協働する。
シリンダーハウジング18とは別個の環状部材によって形成されたばね板38のさらなる詳細が、特に、図4ないし図7、図10から推定されることができる。これらによれば、ばね板38は、概して、内側環状部分84を有し、ピストンロッド16が内側環状部分84を通って延びており(図1並びに図2参照)、また、外側環状部分86を有し、この外側環状部分86によって既に説明されたようにしてばね板38がシリンダーハウジング18に取り付けられ、また、内側環状部分84及び外側環状部分86を接続しているベース部分88を有する。その場合には、ばね板38の前記部分84、86、88は、環状凹部90を画定し、この環状凹部90は、図1並びに図2に示されるように、ばね要素36の、ピストンに近い大径端部92を受ける機能をし、ばね要素は、ほぼ円錐形に形成された圧縮コイルばねとして構成されている。
従って、ばね要素36は、ばね板38のベース部分88において、図1並びに図2の右側にあるそのピストン近接端部92によって支持されている。ばね板に抗するばね要素36の、図1並びに図2において左側にありピストンから離れた小径端部94は、スロット付きのカウンターリテーニングリング96によってピストンロッドヘッド76と係合する。リテーニングリング96は、ピストンロッドヘッド76の関連付けられた支持面98にスナップ取り付けされ、一端に、径方向外向きに突出している環状カラー100を有し、ばね要素36のピストン遠隔端部94が、ピストン14に面している環状カラーの側を支持している。それと反対に、ピストン14から離れたその側で、環状カラー100は、ピストンロッドヘッド76に形成された環状ショルダー102に軸方向で支持されている。ピストンロッドヘッド76によって支持されたばね要素36が、かくして、ピストンロッドヘッド76を介してピストンサブアセンブリ12に、図1並びに図2において左側に向かって作用する力を及ぼし、左側に、ピストンロッド16によってシリンダーハウジング18のベース22からピストン14を引き離すように保護ダストキャップ74を付勢しようとすることが明白である。
特に図4並びに図5によれば、ばね板38の外側環状部分86には、その自由端から始まっている複数の軸方向スロット104が設けられ、これら軸方向スロット104は、周上に分配されベース部分88の方向に延びている。これらスロット104は、外側環状部分86を異なるセグメント106、108に分割し、シリンダーハウジング18にばね板38を固定する機能をする。その場合には、図示される実施形態のセグメント106は、4つのアームを形成し、これらには、特に図7によれば、その自由端の各々に、径方向の溝112と係合するそれぞれの突起状の突出部110が径方向外向きに設けられ、スナップ接続でシリンダーハウジング18に軸方向にばね板38を取り付けるために、シリンダーハウジング18の内周に形成されている。逆に、図示される実施形態においてばね板38の外側環状部分86の径方向に対向している他の2つのセグメント108が、特に図4、図6、図7並びに図10によると、その自由端の各々に、それぞれ径方向外向きかつ軸方向に突出している部分的に円筒形の端部分114を有し、この端部分114は、シリンダーハウジング18の回転からばね板38を守るために、シリンダーハウジング18の内周でそれぞれ相補的な凹部116と機械的に確実に係合する(特に図8並びに図10参照)。
特に図2、図6並びに図7からさらに推定されることができるように、ばね板38のベース部分88は、環状凹部90から離れたその側に、円形で環状の平坦な端面118を有し、これによって、ばね板は、シリンダーハウジング18の内周に形成された、関連付けられた環状ショルダー120にシリンダーハウジング18の軸方向で支持されている。環状の中心決め突出部122が、図2、図6並びに図7に再び最もよく示されることができるように、環状凹部90から離れたベース部分の側に、ばね板38の円形の環状端面118の内部に径方向に形成されている。中心決め突出部122は、円錐形に面取りされた外周面124を有し、これは、図2によれば、シリンダーハウジング18の内周の相補的な形状の噛合面126と向かい合っている。さらに、中心決め突出部122は、円錐形に面取りされた内周面128を有し、ピストンサブアセンブリ12が固定部分40から解放されたとき、ピストンロッド16をシリンダーハウジング18の中心軸46とほぼ整列させるように、ピストン14の外周の相補的な形状の噛合面130(図1並びに図3参照)が内周面に接触されることができる。
特に図4、図5並びに図10のように、さらに、ばね板38の内側環状部分84には、シリンダーハウジング18の中心軸46に対して完全に向かい合っている、全部で2つのカットアウト132が両側に設けられ、これらカットアウトは、図示される実施形態において内側環状部分84を分断しており、ばね板38のベース部分88まで径方向に延びている。特にピストンロッド16がカットアウト132の方向にシリンダーハウジング18に対してほぼ中心位置から枢動されたとき、カットアウト132は、固定部分40からピストンサブアセンブリ12の解放の状態においてシリンダーハウジング18の中心軸46に対するピストンロッド16の所定の偏位を与える。ばね板38の内側環状部分84は、そうでなければ、シリンダーハウジング18のピストン14のストローク設定、ピストンロッド16の偏位に依存して制限し、その場合には、しかしながら、ピストン14のリテーニングリング28は、既にさらに上に説明されたように、シリンダーハウジング18の中心軸46に対するピストンサブアセンブリ12の所定の傾斜角を超過しないことを確実にする。
最後に、ばね板38の内側環状部分84は、内周においてその自由端に環状ビード134を有し、この環状ビード134は、ばね板38の固定部分40を形成しており、わずかに径方向にばね戻り可能であり、ここに図示される実施形態ではカットアウト132によって分断されている。さらに、ピストンロッドヘッド76には、ピストン14に面しているその端部で外周に環状カラー136が設けられ、この環状カラー136は、ピストンロッド16のところに上述の噛合部分42を形成し、横断面図に見られるようにほぼ冠状であり、ばねで付勢されたピストンの固定状態において、サブアセンブリ12が、図1並びに図2に示される設定でシリンダーハウジング18中のピストンサブアセンブリ12を一時的に拘束するように、ばね板38の環状ビード134に軸方向で支持されている。
リテーニングリング28、ピストン14の延長部26へのその取り付けに関するさらなる詳細は、図11ないし図15から推定されることができる。図12、図14並びに図15によれば、リテーニングリング28の延長部分44は、ほぼ中空円筒状の外側部分138を有し、この外側部分138は、外側部分138の内周に均一に分配された複数の、図示される実施形態では4つの補剛要素140によってピストン14の延長部26に径方向で支持されている。図12に見られることができるように、補剛要素140は、外側部分138に沿って径方向に延びており、ほぼ台形の横断面の中空チャンバ部分のある部材のような構成を有する。リテーニングリング28の装着状態(図1を参照)において、補剛要素140は、各々、その径方向内向きの狭い側142によって、ピストン14の延長部26を、より正確にはその外周面144を支持している。
例えば、取り外しの過程において、その設置位置からスレーブシリンダー10がピストンロッド16のかなり大きな偏位、したがってシリンダーハウジング18の中心軸46に対するピストンサブアセンブリ12全体のかなり大きな偏位が起こると、ピストン14がシール要素30の軸方向レベルからおおよそ仮想支点146のまわりに傾き、そして、ピストン14が、その延長部26の外周面144、そのリテーニングリング28及び外側部分138の補剛要素140の対応する狭い側142、特にピストン14から離れた外側部分138の径方向外向き端部、特に、ピストン14の仮想支点146から軸方向に離れたところで、したがって特定のレバーアームによって、シリンダーハウジング18の滑り面34に支持されている。その結果、シール要素30のシリンダーハウジング18の滑り面34に対して押圧されるシールリップ32の過度の変形、したがって圧力チャンバ20からの液圧流体の漏れが確実に防止される。
図1からも推定されることができるように、リテーニングリング28は、スナップ接続部148によってピストン14の延長部26に取り付けられている。その目的のために、図12ないし図15によるリテーニングリング28は、複数の、図示される実施形態では例えば全部で4つのばねアーム150を有し、これらばねアームは、軸方向に延びており、これらばねアームには、その自由端の各々に、延長部26の外周(外周面144)に形成された径方向溝(図11参照)と係合する径方向内向きのそれぞれの突起状の突出部152が設けられる。図12に最もよく見られることができるように、周方向に見られるようなリテーニングリング28のばねアーム150は、それぞれ、リテーニングリング28の隣接している補剛要素140間に配置され、これにより、補剛要素140とリテーニングリング28のばねアーム150とが、ピストンサブアセンブリ12の軸方向に見られるのとほぼ同じレベルに配置される。
リテーニングリング28には、さらに、ピストン14に面しているその側に、シール要素30の環状の軸方向溝158と係合する環状の押圧突出部156が設けられている。軸方向溝158は、ピストン14から離れたシール要素30の側で、シール要素30の環状固定部分160からシールリップ32を分離しており、固定部分は、圧力チャンバ20に向かって開くピストン14の環状の軸方向溝162中のピストン14の延長部26に据え付けられている。
最後に、リテーニングリング28は、さらに、ピストン14に面しているその側に、押圧突出部156の内部で径方向に円形で環状の平坦な端面164を有し、これにより、リテーニングリング28は、関連付けられた環状ショルダー166にピストン14の軸方向で支持されることができ、これは、図11によれば、装着用支台があるようにピストン14の延長部26の外周に形成されており、これにより、自動化されることができるこれら構成要素の組立て時にシール要素30やリテーニングリング28のスナップアーム(突起状の突出部152を備えたばね150)の損傷を確実に防止する。
液圧シリンダー、特に自動車用の液圧クラッチ駆動システムのためのスレーブシリンダーは、ピストンと、ピストンロッドとを有するピストンサブアセンブリと、シリンダーハウジングとを具備し、前記ピストンによって一方の側で可変に画定され、前記シリンダーハウジングのベースによって他方の側で不変に画定された圧力チャンバが前記シリンダーハウジング中に設けられ、前記圧力チャンバから離れた前記ピストンの側に配置されたばね要素を具備し、前記ばね要素は、前記シリンダーハウジングの前記ベースから離れる方向に前記ピストンサブアセンブリを付勢するように、前記ハウジング側においてばね板に一端で支持され、前記ピストンロッドと他端で動作的に接続され、前記液圧シリンダーの第1の駆動に先立って前記シリンダーハウジングに対して所定のストローク設定で前記ピストンサブアセンブリを固定し、前記液圧シリンダーの第1の駆動が起こったときに前記シリンダーハウジングに対して前記ピストンサブアセンブリを解放するように構成された固定部分を具備し、前記固定部分は、前記ばね板に形成され、前記シリンダーハウジングに対する前記ピストンサブアセンブリの解放可能な固定のために前記ピストンロッドにおいて噛合部分と協働する。
10…液圧シリンダー/スレーブシリンダー、12…ピストンサブアセンブリ、14…ピストン、16…ピストンロッド、18…シリンダーハウジング、20…圧力チャンバ、22…ベース、24…外部輪郭形状、26…延長部、28…リテーニングリング、30…シール要素、32…シールリップ、34…滑り面、36…ばね要素、38…ばね板、40…固定部分、42…噛合部分、44…延長部分、46…中心軸、48…ガス抜き接続部、50…ブリーダー、52…取り付け要素、54…圧力接続部、56…取り付け要素、58…固定用穴、60…スチールブッシュ、62…径方向溝、64…ベローズ、66…環状カラー、68…固定手段のための係合点、70…環状カラー、72…径方向溝、74…保護ダストキャップ、76…ピストンロッドヘッド、78…ボール端部、80…ボールガイド部分、82…径方向溝、84…内側環状部分、86…外側環状部分、88…ベース部分、90…環状凹部、92…ピストン近接端部、94…ピストン遠隔端部、96…リテーニングリング、98…支持面、100…環状カラー、102…環状ショルダー、104…スロット、106…セグメント、108…セグメント、110…突起状の突出部、112…径方向溝、114…端部分、116…カットアウト、118…端面、120…環状ショルダー、122…中心決め突出部、124…外周面、126…噛合面、128…内周面、130…噛合面、132…カットアウト、134…環状ビード、136…環状カラー、138…外側部分、140…補剛要素、142…狭い側、144…外周面、146…仮想支点、148…スナップ接続部、150…ばねアーム、152…突起状の突出部、154…径方向溝、156…押圧突出部、158…軸方向溝、160…固定部分、162…軸方向溝、164…端面、166…環状ショルダー。
Claims (15)
- 液圧シリンダー(10)、特に自動車用の液圧駆動システムのためのスレーブシリンダーであって、
シリンダーハウジング(18)を具備し、ピストンサブアセンブリ(12)のピストン(14)によって一方の側で可変に画定された圧力チャンバ(20)が前記シリンダーハウジング中に設けられ、前記ピストン(14)は、長手方向に移動可能であるように前記シリンダーハウジング(18)中に収容され、前記ピストンサブアセンブリは、前記ピストン(14)と緊密に接続されたピストンロッド(16)を有し、前記ピストン(14)は、前記シリンダーハウジング(18)中の前記ピストンサブアセンブリ(12)の傾斜を可能にする外部輪郭形状(24)を有し、前記ピストンは、前記圧力チャンバ側にある延長部(26)を有し、シール要素(30)がリテーニングリング(28)によって前記延長部に保持され中心決めされ、前記シール要素は、前記シリンダーハウジング(18)の内周の滑り面(34)を囲みシールリップ(32)によって摺動可能かつ封止可能に支持し、
前記リテーニングリング(28)には、前記シール要素(30)から離れたその側に、前記シリンダーハウジング(18)中の前記ピストンサブアセンブリ(12)の傾斜について、前記シリンダーハウジング(18)の中心軸(46)に対する前記ピストンサブアセンブリ(12)の傾斜角が所定の角度に達したときに前記シリンダーハウジング(18)で前記ピストンサブアセンブリ(12)を支持するために、前記シリンダーハウジングの前記滑り面(34)と接触するようにその長さと径との少なくとも一方に関して適合された補剛延長部分(44)が設けられていることを特徴とする液圧シリンダー(10)。 - 前記リテーニングリング(28)の前記延長部分(44)は、ほぼ中空円筒状の外側部分(138)を有し、前記外側部分は、前記外側部分(138)の内周に均一に分配された複数の補剛要素(140)によって、前記ピストン(14)の前記延長部(26)に径方向で支持されていることを特徴とする請求項1に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記外側部分(138)に沿って延びている前記補剛要素(140)は、中空チャンバ部分のある部材の形態で構成され、前記補剛要素は、各々、ほぼ台形の横断面を有し、前記補剛要素は、その狭い側(142)によって前記ピストン(14)の前記延長部(26)を支持していることを特徴とする請求項2に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記リテーニングリング(28)は、スナップ接続部(148)によって前記ピストン(14)の前記延長部(26)に取り付けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記リテーニングリング(28)は、軸方向に延びた複数のばねアーム(150)を有し、前記ばねアームは、各々、その自由端に、前記延長部(26)の外周に形成された径方向溝(154)と係合する径方向内向きのそれぞれの突起状の突出部(152)が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の液圧シリンダー(10)。
- 周方向に見られるような前記リテーニングリング(28)の前記ばねアーム(150)は、それぞれ、前記リテーニングリング(28)の隣接している補剛要素(140)間に配置されていることを特徴とする少なくとも請求項2又は5に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記リテーニングリング(28)には、前記ピストン(14)に面しているその側に、前記シール要素(30)の環状の軸方向溝(158)と係合する環状の押圧突出部(156)が設けられ、前記軸方向溝は、前記ピストン(14)から離れた前記シール要素(30)の側で、前記シール要素(30)の環状固定部分(160)から前記シールリップ(32)を分離し、前記固定部分は、前記ピストン(14)の前記延長部(26)に据え付けられていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記リテーニングリング(28)は、前記ピストン(14)に面しているその側に、円形で環状の平坦な端面(164)を有し、これにより、前記リテーニングリング(28)が、前記延長部(26)の外周に形成された関連付けられた環状ショルダー(166)に前記ピストン(14)の軸方向で支持されることができることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1に記載の液圧シリンダー(10)。
- ばね要素(36)が、前記圧力チャンバ(20)から離れた前記ピストン(14)の側に配置されており、前記ばね要素は、前記シリンダーハウジング(18)の前記ベース(22)から離れる方向に前記ピストンサブアセンブリ(12)を付勢するように、前記ハウジングに固定されたばね板(38)に一端で支持され、前記ピストンロッド(16)と他端で動作的に接続されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1に記載の液圧シリンダー(10)。
- 固定部分(40)が設けられ、前記固定部分は、前記液圧シリンダー(10)の第1の駆動に先立って前記シリンダーハウジング(18)に対して所定のストローク設定で前記ピストンサブアセンブリ(12)を固定し、前記液圧シリンダー(10)の第1の駆動が起こったときに前記シリンダーハウジング(18)に対して前記ピストンサブアセンブリ(12)を解放するように構成され、
前記固定部分(40)は、前記ばね板(38)に形成され、前記シリンダーハウジング(18)に対する前記ピストンサブアセンブリ(12)の解放可能な固定のために前記ピストンロッド(16)において噛合部分(42)と協働することを特徴とする請求項9に記載の液圧シリンダー(10)。 - 前記ばね板(38)は、内側環状部分(84)と、外側環状部分(86)と、ベース部分(88)と、環状凹部(90)とを備えた環状部材によって形成され、
前記ピストンロッド(16)が前記内側環状部分(84)を通って延び、
前記外側環状部分(86)によって前記ばね板(38)が前記シリンダーハウジング(18)に取り付けられ、
前記ベース部分(88)は、前記内側環状部分(84)及び前記外側環状部分(86)を接続しており、
前記環状凹部(90)は、前記ばね要素(36)のピストン近接端部(92)を収容するために前記部分(84、86、88)間に画定されていることを特徴とする請求項10に記載の液圧シリンダー(10)。 - 前記内側環状部分(84)は、内周においてその自由端に環状ビード(134)を有し、前記環状ビードは、前記ばね板(38)の前記固定部分(40)を形成しており、わずかに径方向にばね戻り可能であり、一方、前記ピストンロッド(16)は、横断面図に見られるようなほぼ冠状の環状カラー(136)が外周に設けられたピストンロッドヘッド(76)を有し、前記ピストンロッドヘッドは、前記ピストンロッド(16)において前記噛合部分(42)を形成し、前記ピストンサブアセンブリ(12)の固定状態において、前記環状ビード(134)に軸方向で支持されていることを特徴とする請求項11に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記ばね板(38)の前記内側環状部分(84)は、前記シリンダーハウジング(18)に取り付けられ、前記中心軸(46)まわりに回転角に関して向き合わせされ、
前記内側環状部分(84)には、両側にカットアウト(132)が設けられ、前記カットアウトは、前記シリンダーハウジング(18)の中心軸(46)に対して完全に向かい合っており、前記カットアウトは、前記ピストンサブアセンブリ(12)の解放状態において前記シリンダーハウジング(18)の前記中心軸(46)に対する前記ピストンロッド(16)の所定の偏位を可能にすることを特徴とする請求項11又は12に記載の液圧シリンダー(10)。 - 前記ばね板(38)は、前記環状凹部(90)から離れた前記ベース部分(88)の側に環状の中心決め突出部(122)を有し、前記中心決め突出部(122)は、円錐形に面取りされた内周面(128)を有し、前記ピストンサブアセンブリ(12)が解放されたとき、前記ピストンロッド(16)を前記シリンダーハウジング(18)の前記中心軸(46)とほぼ整列させるように、前記ピストン(14)の外周の相補的な形態の噛合面(130)が、前記内周面に接触されることができることを特徴とする請求項11ないし13のいずれか1に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記ピストン(14)は、前記ピストンロッド(16)と前記ピストン(14)を緊密に接続するために、前記ピストンロッド(16)にプラスチック材料から射出成形されていることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1に記載の液圧シリンダー(10)。
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