JP4354119B2 - 液圧系統の液体振動の減衰のための制振器 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は液圧系統、特に自動車変速機のための液圧制御回路の液体振動の減衰のための、弾性変形可能な制振部材を有する制振器に関する。
【０００２】
上記の種類の制振器は自動車変速機で弁の制御圧力の調整及び液体振動の減衰のために使用される。その場合制振部材は通常エラストマーで製造され、従って異なる液圧により負荷が変化すると、弾性変形することができる。
【０００３】
このような制振器は例えばドイツ国特許第１９５２４９２１号明細書により知られている。これはエラストマーで中空円筒形成形品として製造された隔膜を有する制振器を記載する。このような公知のエラストマー制振器が例えば隔膜の裂け傷による漏れで故障すると、たいてい制振器全体の故障となる。このため液圧系統の制御圧力も低下し、変速機がもはや制御不能であり、その結果変速機が停止し、結局車両が走行不能となる。
【０００４】
そこで本発明の課題は、制振部材の損傷の際の制振器の圧力低下を防止し、変速機の停止とそれに基づく車両の走行不能を防止することである。
【０００５】
この課題は本発明に基づき上記類別の制振器において、密封部材が設けられ、例えば制振部材の裂け傷による漏れで制振部材が故障したときに、密封部材が液圧系統の機能を保証することによって解決される。それによって流れ遮断機能が得られるので、制振部材の故障の際に液圧制御回路の圧力低下が防止される利点がある。従って制振部材に欠陥があっても、変速機の機能がおおむね維持され、車両の走行不能が回避される。制振部材の裂け傷によって変速性能の不具合が生じたとしても、制振部材を交換しさえすればよい。
【０００６】
本発明の好適な構成においては、制振部材をケースのポケットに配設し、ケースが一方では制振部材への圧力作動液の供給のための開口部例えば絞りを、他方では圧力等化孔を有し、弾性変形可能な制振部材の故障の場合に密封部材が圧力等化孔を具合よく閉鎖することを提案する。こうして制振器の正常な使用時、即ち制振部材に漏れがなく、弾性変形によって液圧の振動を補償するときは、圧力等化孔が開放されているから、密封部材の前後の２つの室の圧力等化が行なわれ、制振部材の膨張によって前室から押しのけられた空気容積が圧力等化孔を通って逸出することができるという解決策が示される。なお密封部材の前後の室は、絞りから圧力等化孔への流れ方向に確定されている。
【０００７】
別の実施形態では、密封部材及び／又は制振部材をポケットの中に移動可能に配設することを提案する。それによって制振器の2つの重要な部材の実施形態に幾つかの可能性が生じるという利点がある。
【０００８】
本発明の有利な構成においては、絞りと圧力等化孔をポケットのおおむね相対する端面に配設し、密封部材を絞りの近傍に、制振部材をポケットの圧力等化孔の近傍に設けることを提案する。
【０００９】
制振器の特に有利な構成は、密封部材をおおむね円筒形のピストンとして、ケースのポケットをピストン穴として形成し、ピストンをこのピストン穴に移動可能に通したものである。その場合ピストンの円筒形外周面はピストンの円筒形の内面を密封するから、ピストンの両方の端面の前方及び後方の２つの室が互いに分離されている。
【００１０】
本発明の別の実施形態ではピストンが少なくとも一方の端面にポケット、例えば円錐穴を備え、これが制振部材の心合わせのために利用される。
【００１１】
制振部材自体は球体として形成され、球体の直径はピストン又はピストン穴の直径より小さい。こうして球体をピストンの一方の端面の円錐穴で心合わせすることが好ましい。
【００１２】
ピストン及びこれを取り囲むケースがおおむね等しい熱膨張係数を有する材料からなり、制振器が温度上昇してもピストンとピストン穴の間の密封機能が保証されるようにすることが好ましい。
【００１３】
ピストンはプラスチック、特にリトン（Ryton）又は類似の材料、ケースはアルミニウム又は類似の材料で製造することが好ましい。
【００１４】
これに対して制振部材はエラストマー、特にＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）又は類似の材料で製造され、従って有利な減衰特性を有する。
【００１５】
本発明の別の構成においては、制振部材を絞りの近傍に、密封部材をポケットの圧力等化孔の近傍に配設することを提案する。こうして２つの部材を前述の実施形態と逆に配列することが好ましい。
【００１６】
また制振部材がおおむね中空円筒形の弾性変形可能な部材として形成され、制振部材の内室に液体を収容するためにおおむね開放した端面と閉じた端面を備えるならば好都合である。密封部材はおおむね円板状、円環状、板状、円錐状、半球状又は類似の形状の部材として形成し、制振部材の閉じた端部の外側に配設することが好ましい。
【００１７】
密封部材を円錐形又は半球形に形成するときは、制振部材に裂け傷が生じて圧力作動液が制振部材から流出する場合に、密封部材によって有効な封止が行なわれるように、開口部が制振部材の開放した端面、即ち絞りの方向に向いていることが好ましい。
【００１８】
別の実施形態では密封部材が半径方向外側の縁端部におおむね円周状のシールリップを有し、制振部材の正常な使用時にはシールリップがポケットの内面にほぼ完全に接しており、流れ方向に見てポケットをシールリップの前方及び後方の室に区分する。
【００１９】
シールリップの別の構造ではシールリップが楕円形に形成され、ポケットの内面をおおむね円筒形に形成した場合、シールリップと内面の間に構造上与えられた通過孔が形成される。
【００２０】
密封部材の別の特に有利な構造ではシールリップがおおむね円環状に形成され、制振部材を取付けてない状態でシールリップの直径はおおむね円筒形のポケットの内径より大きい。それによってシールリップが取付け状態でポケットの内面に予圧されて接することが保証される。
【００２１】
シールリップの前後のポケットの２つの室の圧力等化が行なわれるように、シールリップは少なくとも１個の通路を備えている。
【００２２】
例えば制振部材の裂け傷による故障の場合に、シールリップの前方の室で片側に働く液圧によりシールリップが制振部材を取り囲むポケットの内面とともに円周状のシールを形成するように、通路を形成し、かつシールリップの弾性を選定することが好ましい。こうして制振部材が裂けた後、シールリップがポケットの内面に確実に押付けられ、それによって圧力等化孔を閉鎖することを保証する簡単な解決策を提案する。その場合減衰効果は大幅に失われるが、しかし制振器の制御圧力を維持することができるから、制振器の故障が直ちに変速機の停止をもたらすことにはならない。
【００２３】
本発明の別の好ましい実施形態では密封部材がおおむね円板状の弾性板として形成され、制振部材と中心部で結合される。
【００２４】
その場合密封部材は制振器の正常な使用時にポケットの内面にまったく接触せず、従って密封部材の前の室と密封部材の後の室が連絡するように形成されている。それによって正常な使用状態で密封部材の前後の２つの室の間で圧力等化が行なわれ、制振部材の膨張によって前室から押しのけられた空気容積は圧力等化孔を通って後室から逸出することができる利点がある。
【００２５】
密封部材自体及び制振部材への密封部材の結合は、故障の場合に密封部材が圧力等化孔を閉鎖するように形成されている。例えば制振部材と密封部材の間のおおむねネック状の中心連結片が片側から密封部材に働く液圧によって延長され、密封部材がポケットの密封面に押付けられることによって、上記の閉鎖を行なうことができる。
【００２６】
密封部材の半径方向外側区域が片側に働く液圧によって弾性変形し、ポケットの環状密封面に押付けられ、こうして圧力等化孔を閉鎖するように、密封部材を柔軟に形成することが好ましい。
【００２７】
密封部材と制振部材は別個の部材として形成することができる。その場合個々の欠陥部品の交換や、異なる材料による２つの部材の別個の製造も簡単にできるから、各部材を密封部材又は制振部材として用途に従って最適な材料で製造することができる。
【００２８】
しかし代案として密封部材と制振部材を例えばエラストマーで一体に製造することもできる。一体構造による密封部材と制振部材の特に安価な製造を提案する。
【００２９】
本発明のその他の目的、特徴、利点及び応用の可能性は、図面に詳しく示した実施例の下記の説明で明らかである。なお説明及び／又は図示したすべての特徴は単独で又は任意の適宜な組合せとして、請求項及び当該の本文に示したその要旨にかかわりなく、本発明の主題である。
【００３０】
制振器１の第1の実施形態（図1、図2）はおおむね制振部材3と密封部材７からなる。これらは例えば自動車変速機のケース９のポケット１１に挿設されている。制振部材３はおおむね中空円筒形の中央部５からなり、その一方の開放した端部にほぼフランジリング状のささえ４を有する。ささえ４はカバー１０によってケース９に固定される。制振部材３は反対側の端部におおむね半球状の閉じた底部6を有し、こうして制振部材３のほぼ円筒形の内室8を画定する。底部６の外側におおむね半球状の密封部材７が配設され、その中心部が制振部材3と連結されている。
【００３１】
制振部材３はポケット１１の内面に対して半径方向間隔をおいてポケット１１の中に挿入され、一方、密封部材７は特に半径方向外側のシールリップがおおむねポケット１１の内面に接する。圧力ｐが働く液を制振部材3の内室８に送入するために、カバー１０に例えば絞り１2の形の開口部が設けられている。流れ方向に見てポケット１１の反対側の端面に例えばドリル穴の形の圧力等化孔１３が設けられている。制振部材の正常な使用時に制振部材３の内室８の中の液体の圧力が上昇すると、弾性変形可能な中央部５が外側へ膨張して、密封部材７の上側の室１５の容積を減少する。こうして室１５から押しのけられた容積は半径方向外側にあるシールリップ７の２つの通過孔１４を通って、シールリップの下側の室１６に押し込まれる。こうして２つの室１５及び１６の間で圧力等化が行なわれ、その際室１６は圧力等化孔１３により外界と連絡する。通過孔１４は例えば密封部材７の正反対の側に配設されている。
【００３２】
そこで故障の場合、例えば制振部材３の中央部５の側壁が割れ又は裂けて、圧力作動液が密封部材７の上側の室１５に進入すると、シールリップの２個の小さな寸法の通過孔１４によって乱流が発生し、シールリップ７をポケット１１の内面に当接する。この遮断機能によって一方では制振効果がほとんど失われるが、しかし他方では制振部材３の内室８、またそれとともに内室８と連絡する液圧制御回路の制御圧力を保持することができるから、変速機の停止を防止できる利点がある。
【００３３】
代案としての構造（図３）においては、ささえ１８及び中央部１９、底部２０を有する制振部材１７はおおむね図１の図示に相当する。この制振部材１７はケース２４のポケット２５に挿設され、ポケット２５は絞り２７を有するカバー２６を一方の端部に、圧力等化孔２８を反対側の端部に備えている。
【００３４】
図３の構造と図１の図示との重要な相違は、密封部材２１がおおむね円板状の板として形成され、中心部に配設された頸部２２により制振部材１７の底部と連結されていることである。その場合密封部材２１は制振部材１７の取付け状態で正常な使用時に、即ち例えば中央部１９にまだ漏れが現われないときに、密封部材２１とポケット２５の内面との間に円周状のギャップ２９を有するように形成されている。こうして密封部材２１の上側の室３０と圧力等化孔２８との間に圧力等化のための連絡が生じる。故障の場合、即ち例えば制振部材１７の中央部１９の裂け傷によって室３０に圧力上昇が起こり、密封部材２１の半径方向外側の環状区域がケース２４のポケット２５の同じく環状の密封面に押付けられる。それによって制振部材１７の内室２３又は室３０が大気に対して閉鎖される。その際制振部材１７の減衰効果は失われるが、しかし液圧制御回路の制御圧力を保持することができるから、変速機の停止が防止される。
【００３５】
別の代案としての構造（図４）においては、密封部材をおおむね円筒形のピストン３２として形成し、ピストン３２がケース３４のピストン穴４１の内面を密封することを提案する。一方ではケースカバー３５の絞り３６を経てピストン３２に圧力が働くから、ピストン３２はポケット３７の圧力等化孔４０の方向へ移動する。圧力等化孔４０は絞り３６の反対側のポケット３７の端面に配設されている。流れ方向に見てピストン３２の後方にある室３９に、弾性変形可能な球体の形の制振部材３１が配設されている。この球体はピストン３２の端面の円錐形の穴３３によって心合わせされる。流れ方向に見てピストン３２の前にある室３８への給圧によって、制振部材３１は働く液圧に応じて圧縮される。こうして室３９から押しのけられた空気容積はケース３４から圧力等化孔４０を経て逸出することができる。
【００３６】
制振器の温度上昇の場合もピストン３2が常にピストン穴４１を密封するように、ピストン３２及びこれを取り囲むケース３４は近似的に等しい熱膨張係数を有する材料で、即ちピストン３２はプラスチック、特にリトン（Ryton）で、ケースはアルミニウムで製造することが好ましい。球形の制振部材３１はエラストマー材料、特にＮＢＲで製造することが好ましい。例えばエラストマー材料が脆化し又は裂けるという制振部材の万一の故障の場合に、それによって一方では制振効果が失われるが、他方ではピストン３２によって制振器の密封機能が常に保証されるから、この場合も液圧制御回路の制御圧力を保持することができ、変速機の停止が回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 おおむね中空円筒形の制振部材と半球状の密封部材を有する制振器の縦断面図である。
【図２】 図1の制振器の図1、２−２線に沿った横断面図である。
【図３】 図1の図示と同様であるが、代案として板状の密封部材を有する制振器の縦断面図である。
【図４】 密封ピストン及び球状制振部材を有する代替実施形態の制振器の縦断面図である。

Claims (13)

1. ケース（９；２４）のポケット（１１；２５）に配設された弾性変形可能な制振部材（３；１７）を有し、ケースが制振部材への圧力作動液の供給のための開口を有する、自動車変速機の液圧制御回路の液体振動の減衰のための制振器において、ケース（９；２４）が圧力等化孔（１３；２８）を有し、制振器（１）が密封部材（７；２１）を具備し、制振部材（３；１７）の故障の際に密封部材が圧力等化孔（１３；２８）を閉鎖し、それによって液圧系統の機能を保証し、制振部材（３；１７）が圧力作動液の供給のための開口の近傍に、密封部材（７；２１）がポケット（１１；２５）の圧力等化孔（１３；２８）の近傍に配設されていることを特徴とする制振器。
2. 圧力作動液を制振部材（３；１７）へ供給するための開口が絞り（１２；２７）として形成されていることを特徴とする請求項1に記載の制振器。
3. 密封部材（７；２１）及び／又は制振部材（３；１７）がポケット（１１；２５）の中に移動可能に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制振器。
4. 制振部材（３、１７）がエラストマーからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の制振器。
5. 制振部材（３；１７）の内室（８；２３）に液体を収容するために、制振部材（３；１７）がおおむね開放した端面と閉じた端面を有するおおむね中空円筒状の弾性変形可能な部材（５；１９）を有し、密封部材（７；２１）がおおむね円板状、円環状、板状、円錐状、または半球状の弾性部材として形成され、おおむね制振部材（３；１７）の閉じた端部の外側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の制振器。
6. 密封部材（７；２１）の円錐形又は半球形開口部が制振部材（３；１７）の開放した端面の方向に向いていることを特徴とする請求項５に記載の制振器。
7. 密封部材（７）の半径方向外側の縁端部がおおむね円周状のシールリップを有し、制振部材（３）の使用時にこのシールリップがポケット（１１）の内面に接し、絞り（１２）から圧力等化孔（１３）への流れ方向に見て、ポケット（１１）をシールリップ（７）の前後の各々１つの室（１５；１６）に区分することを特徴とする請求項５又は６に記載の制振器。
8. シールリップが楕円形の形状を有することを特徴とする請求項７に記載の制振器。
9. シールリップ（７）がおおむね円環状に形成され、取付けてない状態でシールリップ（７）の外径がおおむね円筒形のポケット（１１）の内径より大きく、シールリップ（７）がシールリップ（７）の前後のポケット（１１）の２つの室（１５；１６）の圧力等化のための少なくとも１個の通過孔（１４）を有することを特徴とする請求項７に記載の制振器。
10. 制振部材（３）の故障の際にシールリップ（７）の手前の室（１５）で片側に働く液圧（Ｐ）により、シールリップ（７）が制振器（１）を取り囲むポケット（１１）の内面とともに円周状のシールを形成することを特徴とする請求項９に記載の制振器。
11. 密封部材（２１）がおおむね円板状の弾性板として形成され、制振部材（１７）と中心部で連結されていることを特徴とする請求項１又は５に記載の制振器。
12. 制振器の正常な使用時に密封部材（２１）がポケット（２５）の内面に接触せず、流れ方向に見て密封部材（２１）の手前の室（３０）が密封部材の後方の室及び圧力等化孔（２８）と連通し、故障の場合に密封部材（２１）が片側に働く液圧により圧力等化孔（２８）を閉鎖し、密封部材（２１）の少なくとも半径方向外側の区域が弾性変形可能であり、ポケット（２５）の環状密封面に押付けられることを特徴とする請求項１１に記載の制振器。
13. 密封部材（７；２１）がエラストマーからなる制振部材（３；１７）と一体に作られていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の制振器。

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