具有用于通气系统的密封唇的引导套筒的主动缸 |
|||||||
| 申请号 | CN201580041520.X | 申请日 | 2015-07-24 | 公开(公告)号 | CN106574644B | 公开(公告)日 | 2019-05-28 |
| 申请人 | 舍弗勒技术股份两合公司; | 发明人 | 热罗姆·马利图尔内; 拉斯洛·曼; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于机动车的 离合器 或 制动 器的操纵装置的主动缸(1)，所述主动缸具有缸壳体(3)和以可相对于缸壳体(3)移动的方式支承的 活塞 (4)，所述缸壳体具有压 力 缸部段(2)，其中活塞(4)在操纵状态中设置在压力缸部段(2)之内，以便控制在压力室(6)中的 流体 压力，并且活塞在无压力的状态下设置成，使得压力缸部段(2)与储存系统(7)流体地连接，所述压力室在所述活塞(4)侧借助于密封装置(5)被流体密封，其中密封装置(5)的 密封件 (8)构造成并且在活塞(4)上安置成，使得所述密封件在至少一个待用 位置 中、在无压力的状态中贴靠在止挡元件(9)的密封件保护区域(10)上；以及本发明涉及一种用于安装这种主动缸(1)的方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于机动车的离合器或制动器的操纵装置的主动缸(1)，所述主动缸具有缸壳体(3)和以能相对于所述缸壳体(3)移动的方式支承的活塞(4)，所述缸壳体具有压力缸部段(2)，其中所述活塞(4)在操纵状态中设置在所述压力缸部段(2)之内，以便控制在压力室(6)中的流体压力，所述压力室在所述活塞(4)侧借助于密封装置(5)流体密封，并且所述活塞在无压力的状态下设置成，使得所述压力缸部段(2)与储存系统(7)流体连接，其中，所述密封装置(5)的密封件(8)构造成并且在所述活塞(4)上安置成，使得所述密封件在至少一个待用位置中、在无压力的状态中贴靠在止挡元件(9)的密封件保护区域(10)上， |
||||||
| 说明书全文 | 具有用于通气系统的密封唇的引导套筒的主动缸技术领域[0001] 本发明涉及一种用于机动车、如轿车、载重车、公交车或农业载货车的离合器或制动器的操纵装置的(优选液压的)主动缸，所述主动缸具有缸壳体和以可相对于缸壳体移动的方式支承的活塞，所述缸壳体具有压力缸部段，其中活塞在操纵状态中设置在压力缸部段之内，以便控制压力室中的流体压力，并且活塞在无压力的状态中设置成，使得压力缸部段与储存系统流体地连接，所述压力室在活塞侧借助于密封装置流体地密封。 背景技术[0002] 这类主动缸以及操纵装置已经在现有技术中的不同的实施方案中已知，其中例如DE 10 2013 204 561 A1公开了一种尤其活塞缸单元的密封装置。密封装置具有环形的密封件，所述密封件具有静态密封唇和运动密封唇，所述静态密封唇和运动密封唇彼此连接，其中密封件容纳在容纳部中，所述容纳部具有至少一个环周壁部和至少一个轴向壁部。密封件借助静态密封唇径向地支撑在环周壁上，其中运动密封唇贴靠在邻接于容纳部的其他壁部上，以进行可滑动的支撑。其他壁部在轴向区域中具有多个沿环周方向分布地设置的轴向槽，并且运动密封唇在其延伸部的轴向区域中具有多个沿环周方向分布地设置的周向槽。运动密封唇的轴向槽经由环周槽彼此连接。 [0003] 在所述从现有技术中已知的实施方案中，然而已经示出的是，在相应的密封唇/密封件在槽区域中、例如在待用位置中长时间贴靠时，不利地由于环境情况可出现密封唇的永久的变形，在所述待用位置中，密封件处于主动缸的关断状态中。因为当密封唇例如在待用位置中在相对低的环境温度下较长时间贴靠在不平的区域上时，在密封件上能够出现密封轮廓的变形。在重新操纵主动缸时，冷的密封唇随后能够至少在第一时间范围中仍部分地保持变形，由此主动缸能够出现过高的泄漏。主动缸的可靠的功能因此在所述情况下不再实现。 [0004] 此外，在从现有技术中已知的实施方案中不利的是，密封件/密封装置可相对耗费地安装。在此，尤其在将活塞推入到缸壳体中时，密封件能够过度地承受机械负荷，这甚至能够引起密封件上的材料磨耗。造成相应的密封件的缺陷。 发明内容[0005] 本发明的目的是，消除从现有技术中已知的缺点并且提供一种主动缸，其中在机动车的较长的停车时间之后也确保无泄漏的运行，其中同时应实现不复杂地并且可靠地安装密封装置。 [0006] 所述目的根据本发明通过下述方式实现：密封装置的密封件构成为并且在活塞上安置成，使得所述密封件在至少一个待用位置中、在无压力的状态中贴靠在止挡元件的密封件保护区域中。 [0007] 由此可行的是，用于密封压力缸部段的密封件直接固定在活塞上并且将其在推入到缸壳体中之前已经与相应的止挡元件连接。止挡元件必须仅在接口上仍固定在缸壳体上，以将密封件受保护地贴靠到密封件保护区域上。这能够实现尤其受保护地安装密封件，其中同时在相应的待用位置中，密封件贴靠在保护区域中并且能够避免密封件的不期望的变形。 [0009] 根据另一个实施方案有利的是，活塞在无压力的状态下设置在压力缸部段之外。压力缸部段在此优选为缸壳体的下述区域，所述区域具有保持不变的、圆柱形延伸的横截面。压力缸部段优选圆形地构成。由此，实现主动缸的尤其有效的可切换性。 [0010] 如果止挡元件此外构成为与缸壳体分开的(材料分离的)构件，那么止挡元件能够尤其成本有利地制成。 [0011] 在本文中，此外有利的是，止挡元件构成为冷成型的、例如深冲的构件。止挡元件更优选地罐形地/套筒形地成形。由此，更成本有利的制造是可行的。 [0012] 当止挡元件在内环周面上构成密封件保护区域时，其中内环周面在密封件保护区域中具有沿着环周保持不变的第一直径，密封件保护区域可尤其简单地构成。由此进一步地有助于主动缸的制造。 [0013] 如果密封件保护区域的第一直径构成为大于压力缸部段的第二直径，那么密封装置的密封件能够在待用位置中在止挡元件之内松弛进而沿径向方向大致扩宽，使得由此进一步最小化泄漏趋势。 [0014] 如果缸壳体有利地包括过渡区域，所述过渡区域具有多个径向槽，所述径向槽沿轴向方向在止挡元件侧锥形地远离压力缸部段地扩宽并且与储存系统连接，那么由此借助于主动缸也可简单地进行通气运行，其中活塞不必完全返回到待用位置中，以便补偿压力峰值。由此，主动缸是尤其高性能的。 [0015] 此外，有利的是，密封件环形地构成，其中密封件的密封唇构成成，使得所述密封唇能够与密封件保护区域以及压力缸部段贴靠。所述密封唇优选至少在待用位置中/在无压力的状态中与密封件保护区域贴靠以及在操纵状态中与压力缸部段贴靠。由此，实现尤其有效的密封。 [0016] 也符合目的的是，止挡元件在径向外侧上具有夹子状地构成的保持区域，所述保持区域在运行状态中在缸壳体的容纳区域中径向固定地、然而可轴向移动地推入。因此，止挡元件的固定是尤其简单可行的并且进一步简化安装。 [0017] 如果止挡元件借助于碟形弹簧朝向压力缸部段的方向预紧，那么也以简单的方式经过基准点是可行的。优选地，在此碟形弹簧设置成，使得活塞能够从待用位置开始继续远离压力缸部段，这引起沿相同的方向移动止挡元件。在碟形弹簧在基准止挡上止挡并且基本上处于竖直取向时，达到基准点。在所述基准点中，止挡元件借助于保持区域始终仍沿径向方向保持在缸壳体中。更优选地直接经由驱动活塞的螺杆根据实施的转动计算活塞的移动行程。这能够允许实现下述主动缸，在所述主动缸中，能够放弃用于确定活塞的位置的行程传感器。由此，主动缸尤其成本有利地构成。因此，活塞在待用位置和基准位置/基准点之间运动时处于止挡元件之内，使得密封件在所述运动时贴靠在密封件保护区域中。 [0018] 此外，本发明也涉及一种用于安装根据在上述实施方式中的一个实施方式所述的主动缸的方法，所述方法至少包括下述在时间上依次进行的步骤： [0019] a)将活塞推入到止挡元件中，使得推入/定位密封件，以贴靠在止挡元件中的密封件保护区域上(处于待用位置中)， [0020] b)将容纳活塞的止挡元件推入到缸壳体中的容纳部中，直至止挡元件的止挡面贴靠在缸壳体的配合止挡面上，以及 [0021] c)将至少一个盖元件固定在缸壳体上，以将止挡元件朝向压力缸部段的方向轴向预紧。 [0022] 由此，主动缸的安装以尤其保护密封件的方式执行。 [0023] 换言之，本发明作为用于在低温下“冻结”密封件/密封件的密封唇的解决方案提出，密封唇在基准位置中和在待用位置中分别贴靠在不具有槽的缸内面(密封件保护区域)上。所述缸内面通过套筒(止挡元件)提供，所述套筒具有内径(第一直径)，所述内径大于压力缸(压力缸部段)的压力室的内径(第二直径)。由此，也为“冻结的”位置确保相应的压紧力，以在出现压力时进行密封。在压力缸的壳体/缸壳体的通气槽(径向槽)的区域中，密封件离开套筒区域(密封件保护区域)并且碰到壳体内面(过渡区域)。壳体内面对此锥形地构造，朝向套筒/止挡元件的方向具有(第三)直径，该直径大于套筒的内径。如果密封唇在压力缸的区域中移位，那么因此所述密封唇不碰到棱边、而是碰到斜面，所述斜面缓慢地压紧到缸的/压力缸部段的内径上。由此，能够避免损坏。通气开口和必要时还有通气槽/径向槽设置在压力缸的缸壳体的所述锥形区域(过渡区域)中。锥形区域能够具有定心元件，借助所述定心元件至少支持套筒相对于缸的定心。套筒/引导套筒在此构造成，使得其在锥形区域中不再能够跟随活塞的推进，而是具有预紧力，所述活塞止挡到缸壳体的止挡件上。此外，套筒还满足双重功能，即所述套筒一件式地构造并且也为活塞与碟形弹簧的接触部位，以确定基准点。活塞在此借助相对于用于移动活塞的“正常力”提高的力在没有压紧或压开离合器的情况下压靠基准止挡件。基准止挡件因此尺寸设计成，使得所述基准止挡件也能够克服弹簧区域中的阻力，所述阻力例如归因于污物。其他实施方案是套筒实施成附加的基准止挡件和用于壳体止挡件的设计方案以及扩宽和缸在通气孔的区域中的锥形形状。附图说明 [0024] 现在，下面根据附图详细阐述本发明。 [0025] 附图示出： [0026] 图1示出根据第一实施方式的根据本发明的主动缸的纵剖图，其中尤其示出压力缸部段、储存系统以及主动缸的与压力缸部段共同作用的活塞， [0027] 图2示出在图1中已经示出的纵剖图的在活塞以及止挡元件的区域中的细节图，其中活塞处于无压力的状态的待用位置中，并且可见将压力缸部段借助于径向槽与储存系统连接的过渡区域， [0028] 图3示出主动缸在活塞以及止挡元件的区域中的类似于图2的详细的纵剖图，其中在图3中活塞以及止挡元件在与径向槽错开的区域中剖开， [0029] 图4示出主动缸的缸壳体在压力缸部段的区域中的等距图，其中过渡区域和其径向槽是良好可见的， [0030] 图5示出止挡元件的等距图，表明所述止挡元件的纵剖面并且从在运行状态中背离压力缸部段的一侧示出所述止挡元件， [0031] 图6示出在止挡元件和活塞或活塞的活塞头之间的装配的纵剖图，所述活塞头容纳密封装置的密封件， [0032] 图7a示出主动缸的纵剖图，其中示出活塞的容纳密封件的区域以及止挡元件，并且其中活塞连同止挡元件移动到基准位置/参考位置中， [0033] 图7b示出根据图7a的主动缸的纵剖图，其中活塞连同止挡元件处于待用位置中，[0034] 图7c示出根据图7a和7b的主动缸的纵剖图，其中活塞朝压力缸部段离开止挡元件移动，使得密封件借助其外侧在通气点中刚好仍不完全密封地与压力缸部段接触，而是在压力缸部段与储存系统之间仍存在流体连接，和 [0035] 图7d示出主动缸的纵剖图，如其已经在图7a至7c中绘制的那样，其中活塞处于操纵状态中，在所述操纵状态中，所述活塞推入到压力缸部段之内，并且密封件密封地贴靠在压力缸部段的内面上。 [0036] 附图仅是示意性的并且仅用于理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。 具体实施方式[0037] 在图1中以清晰的方式绘制根据本发明的主动缸1的第一实施方式。主动缸1设为用于使用在机动车的制动器或动力传动系中的离合器的出于清楚的原因没有详细示出的液压的操纵装置中。优选地，然而主动缸1构造成液压的主动缸。液压的主动缸1在此优选地在液压的离合器执行器中用作为操纵装置。对此替选地，然而也可行的是，将液压的主动缸1在下述操纵装置中使用，所述操纵装置构成为模块化的离合器执行器。主动缸1根据所谓的“通气系统”构建。 [0038] 主动缸1具有压力缸部段2，所述压力缸部段设置在主动缸1的缸壳体3中。压力缸部段2的横截面基本上圆形地构成以及圆柱形延伸地构成。在第一轴向端部区域上，压力缸部段2具有接口11，所述接口11与操纵装置的相应要操纵的元件、例如离合器操纵轴承(接合或分离轴承)或制动活塞(在运行状态中)液压地连接。在与第一轴向端部区域相对置的第二轴向端部区域上，压力缸部段2具有开口，通过所述开口，活塞4可引入到压力缸部段2中。 [0039] 活塞4(也称作为压力活塞)相对于缸壳体3可沿压力缸部段2的轴向方向移位地支承。活塞4与压力缸部段2同轴地设置。活塞4在主动缸1的操纵状态中设置在压力缸部段2之内，即推入到压力缸部段2中。活塞4具有密封装置5，所述密封装置在操纵状态下与压力缸部段2共同作用，使得活塞4和压力缸部段2构成密封的压力室6。与活塞4在压力缸部段2之内的轴向位置/轴向移动位置相关，压力室6之内的进而还有接口11的区域中的压力受到控制。在主动缸1的无压力的状态中，活塞4相对于压力缸部段2/在压力缸部段2之外安放成，使得压力缸部段2流体地与储存系统7(也称作为储存器或贮液器)流体地/液压地连接。密封装置5具有密封件8，所述密封件8沿轴向方向/轴向固定地安置在活塞4上。活塞4在此在主动缸1的至少一个待用位置中、在无压力的状态中推入到止挡元件9中，以将密封件8贴靠在密封件保护区域10上。 [0040] 如此外尤其好地结合图2和3可见的那样，具有圆形直径(下面称作为第二直径)的压力缸部段2在其第二轴向端部区域上过渡到过渡区域12中。过渡区域12与压力缸部段2一体式地构成/连接。因此，过渡区域12沿轴向方向朝向背离接口11的一侧连接于压力缸部段2。过渡区域12具有锥形延伸的内环周侧13，所述内环周侧从压力缸部段2开始沿轴向方向远离压力缸部段2增大其直径。过渡区域12因此在背离压力缸部段2的轴向端部上具有第三直径，所述第三直径大于第二直径。 [0041] 过渡区域12的设计方案也尤其好地在图4中可见。过渡区域12基本上环形地构成。在背离压力缸部段2的端侧中，多个径向槽14引入到过渡区域12中。因为过渡区域12与压力缸部段2一体式地构成，所以径向槽14引入缸壳体3中。径向槽14朝向内环周侧13是敞开的并且将过渡区域的径向的内部区域与储存系统7液压地/流体地连接，所述储存系统又经由至少一个连接槽15与径向槽14连接。 [0042] 在过渡区域12的背离压力缸部段2的轴向端部上，过渡区域12过渡到容纳区域16中，所述容纳区域同样基本上环形地延伸并且以端槽的形式构成。容纳区域16用作为止挡元件9的容纳部。在操纵状态中，止挡元件9推入到容纳区域16中并且借助轴向的止挡面直接贴靠在过渡区域12的配合止挡面上。在本文中，图2尤其直观地示出主动缸1的待用位置，其中止挡元件9借助于其夹子状的且环形的保持区域17推入容纳区域16中，所述保持区域优选通过卷边形成。容纳区域16的径向的内环周侧和保持区域17的贴靠在其上的外环周侧在此关于其直径彼此协调成，使得止挡元件9在径向方向上相对于缸壳体3保持，然而仍在轴向方向上可移动。 [0043] 基本上罐状地构成的止挡元件9(也称作为引导套筒)还具有沿径向方向延伸的第一凸肩18，从背离压力缸部段2的轴向侧将碟形弹簧19按压在所述第一凸肩上，使得止挡元件9防丢失地保持在缸壳体3上。密封件保护区域10直接通过止挡元件9的内环周面20构成。内环周面20具有圆形的、平面的/平坦的表面区域。内环周面20具有直径、即第一直径，所述第一直径构成为同样大于第二直径，即压力缸部段2的直径。然而，第一直径又构成为小于第三直径。此外，第二径向凸肩21设计为用于活塞4的止挡，所述第二径向凸肩径向地设置在第一径向凸肩18以及内环周面20之内。第二凸肩21因此防止活塞4沿轴向方向从压力缸部段2抽出。 [0044] 止挡元件9的另一个设计方案也尤其好地在图5和6中可见。在此也良好可见的是，密封件8构成为唇形密封件并且具有密封唇22，所述密封唇在纵剖图中观察从基本部段23沿径向方向以及沿轴向方向朝向压力缸部段2延伸。基本部段23沿着活塞4的活塞头的外侧的环周平坦地贴靠。密封件8沿着整个环周连续地、即环形地构成。密封唇22在其待用位置中如其在图2中示出的那样优选贴靠在密封件保护区域10上。如此外结合图3以及也结合图5也良好可见的那样，止挡元件在保持区域17和第二凸肩21之间的径向区域中具有多个沿着环周均匀分布的呈贯通孔的形式的补偿开口，经由所述补偿开口，消除附加的过压，所述过压必要时能够在密封唇22之后出现，即沿背离压力缸部段2的轴向方向出现。 [0045] 结合图7a至7d还详细阐述主动缸1的不同的切换状态。活塞4是螺杆驱动器的一部分，所述螺杆驱动器由于清晰性没有详细示出。因此，螺杆的旋转运动引起活塞4朝压力缸部段2的方向的轴向移动，进入到其中或者从其离开。在图7a中示出主动缸1的基准位置/参考位置。在所述基准位置中，活塞4沿轴向方向从压力缸部段2缩回，使得其碟形弹簧19与次级基准止挡件25止挡。在所述基准点中，由于主动缸1的不具有行程传感器的设计方案，在测量方面测量并且检查活塞4的初始位置，使得能够可靠地以下述内容为出发点：活塞4在其他移动区域中、在无压力的状态中以及在操纵状态中、在期望的位置中定位。 [0046] 在所述基准位置中，由于碟形弹簧19在基准止挡件25上的止挡和碟形弹簧19的轴向移动，止挡元件9与根据图2和7b的待用位置相比略微从容纳区域16移出，然而始终仍沿径向方向在容纳区域16中引导。在测量方面的检测/确定/检查基准位置/参考位置之后，活塞4分配有初始点，活塞4从所述初始点开始紧接着再次置于根据图7b的待用位置中。在待用位置中，保持区域17借助其朝向压力缸部段2的轴向的端侧(也称作为止挡面)沿轴向方向止挡在容纳区域16(也称作为配合止挡面)上。在所述待用位置中又存在止挡元件9的轴向支撑和借助于碟形弹簧19朝压力缸部段2的方向的弹簧弹性的预紧。 [0047] 最后，如果压力室6应由特定的液压压力加载，以便操纵离合器或制动器，那么根据图7c的活塞4推入到压力缸部段2中。因为第一直径小于第三直径并且过渡区域12的内环周侧13从容纳区域16朝向压力缸部段2锥形渐缩地伸展，所以密封唇22借助轴向运动引入到压力缸部段2中尤其轻柔地引入到压力缸部段中。通过密封唇22在压力缸部段2上的密封的贴靠，于是根据图7d在压力室6中构建任意的压力。如果在运行期间，例如由于温度波动出现不期望的压力峰值，那么活塞4又借助于驱动单元从压力缸部段2中移出，使得密封唇22根据图7c在过渡区域12的高度上在所谓的通气点中贴靠。在所述通气点中确保，密封唇 22虽然仍基本上在第二直径的径向高度上贴靠/压紧，然而经由径向槽14确保密封腔6朝储存器7的短暂的打开。由此，能够进行短暂的压力补偿。最后，如果经过操纵过程，那么活塞4又置于无压力的状态中，其中无压力的状态是下述状态，在所述状态中，压力缸部段基本上具有与储存系统相同的压力。在所述无压力的状态中的待用位置(参见图7b)示出活塞4移回。 [0048] 由于止挡元件9以及活塞4连同密封装置5的适当的设计方案，主动缸1的安装也是尤其简单可行的。对此，首先如在图6中良好可见的那样将活塞4推入，使得密封唇22已经贴靠在密封件保护区域10上并且共同挤压到第一直径。随后，将止挡元件9和活塞4的组装件推入到缸壳体3中，其中出现保持区域17贴靠在容纳区域16中，所述容纳区域16因此构成配合止挡面的类型。最后，又将盖元件26固定在缸壳体3上，使得止挡元件9防丢失地并且弹簧弹性地借助于碟形弹簧19定位在缸壳体3中。 [0049] 换言之，借助根据本发明的主动缸1，存在初级的密封件/初级密封件8，所述初级的密封件/初级密封件在待用位置中安放在闭合的环面上，即内环周面20上。所述环面20能够以固定至壳体/固定至缸壳体的方式安放或浮动地安放在止挡元件9上以用于确定基准/可信度测试。止挡元件9有利地相对于液压的壳体/缸壳体3(借助于过渡区域12在操纵状态中)定心。止挡元件9的(由于碟形弹簧19造成的)轴向预紧确保了在闭合的停放面/环面(内环周面20)和通气槽区域(对应于过渡区域12)之间的间隙的减小/最小化。初级的密封件8在液压的壳体3中的安装被简化，其中首先将活塞4在待用位置中预安装，或者首先活塞4是在待用位置中预安装的。 [0050] 附图标记列表： [0051] 1 主动缸 [0052] 2 压力缸部段 [0053] 3 缸壳体 [0054] 4 活塞 [0055] 5 密封装置 [0056] 6 压力室 [0057] 7 储存器 [0058] 8 密封件 [0059] 9 止挡元件 [0060] 10 密封件保护区域 [0061] 11 接口 [0062] 12 过渡区域 [0063] 13 内环周侧 [0064] 14 径向槽 [0065] 15 连接槽 [0066] 16 容纳区域 [0067] 17 保持区域 [0068] 18 第一凸肩 [0069] 19 碟形弹簧 [0070] 20 内环周面 [0071] 21 第二凸肩 [0072] 22 密封唇 [0073] 23 基本部段 [0074] 24 补偿开口 [0075] 25 基准止挡件 [0076] 26 盖元件 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈