技术领域
[0002] 更具体地涉及液压主缸，例如用于机动车
离合器的控制系统的液压主缸。
背景技术
[0003] 已知液压系统使得可以控制机动车离合器。此类液压系统包括：与车辆的离合器
踏板相关联的主缸；从动缸，与能够作用在离合器上以便使其在其接合
位置和脱离位置之间移动的止动件相关联；以及允许
流体在从动缸和主缸之间循环的液压回路。
[0004] 在文献FR 2,924,185中描述了一种用于离合器控制系统的液压主缸。主缸包括设置有内孔的主体，
活塞在内孔
中轴向滑动，与内孔一起限定可变容积的液压室。在脱离阶段期间，即当驾驶员按压离合器踏板时，活塞在内孔内从空闲位置朝向将流体朝向主缸排出的排出位置移动。相反，当离合器踏板被释放并且离合器返回其接合位置时，活塞从其排出位置移动到其空闲位置。
[0005] 该主体具有供应管，该供应管旨在连接到液压流体贮存器并且在液压室后面径向地出现在内孔内。主缸包括径向插入主体和活塞之间的密封装置。密封工具包括后
密封件，其在内孔和前密封件后面永久地提供密封。前密封件安装在内孔的壳体中并且具有与活塞的外圆柱表面配合的唇缘。活塞的前端包括形成在活塞厚度中的轴向槽，并且在密封件的唇缘和活塞的外圆周表面之间形成开口，当活塞处于其空闲位置时，流体通过所述开口循环。因此，当活塞处于其空闲位置时，前密封件允许流体在液压室和供应管之间循环，以便允许液压室的流体再供应。相反，当活塞离开其空闲位置时，前密封件在主体和活塞之间提供密封，从而防止流体在供应管和液压室之间流动。
[0006] 通过分析此类液压主缸的动态特性，在活塞的出口行程(通过踩踏板的脱离阶段)与其返回行程(通过释放踏板的接合阶段)之间已观察到滞后现象，特别是由于存在的
弹簧使活塞返回其空闲位置的情况。该现象在活塞的返回行程的最终部分中在液压室内产生相对低压，这可促进空气进入液压室内。然而，应禁止此类空气的进入，因为它会引起改变离合器
轴承的行程，这会破坏离合器控制系统的运行。
[0007] 当然已知的是，前密封件的尺寸使得其唇缘弹性
变形，以便当主缸的液压室中的相对低压超过
阈值时允许流体从供应管朝向液压室循环。然而，不可能如此确定前密封件的尺寸，使得一方面，它对液压室内的低压
水平敏感，另一方面，对于活塞朝向其排出位置的行程期间所涉及的压
力水平的
正压，它可靠地保证液压室的密封。
[0008] 因此，上述类型的主缸不完全令人满意。
发明内容
[0009] 因此，在本发明的
基础上的一个想法提出了一种可靠的液压主缸。
[0010] 根据一个
实施例，本发明提供了一种液压主缸，包括具有内孔的主体和能在所述内孔内滑动的活塞，并且所述活塞与所述内孔一起限定可变容积液压室；活塞在空闲位置和排出液压室外的流体的排出位置之间可在内孔内移动；
[0011] 主体包括流体排出管，该流体排出管出现在液压室的一端处并且旨在连接到从动缸和流体供应管，该流体供应管出现在所述内孔的与所述液压室相邻的部分中；
[0012] 液压主缸进一步包括密封装置，该密封装置径向布置在活塞和内孔之间并且轴向位于液压室和供应管之间；密封装置包括主唇和轴向插入主唇缘和供应管之间的副唇缘，主唇缘和副唇缘一方面由来自主体和活塞中的一个元件
支撑，并且另一方面，与布置在来自主体和活塞中的另一个元件上的
接触表面动态配合；所述接触表面布置成使得：
[0013] -在空闲位置中，主唇缘和副唇缘不提供抵靠接触表面的密封接触，以便允许流体从供应管朝向液压室循环；
[0014] -在活塞从其空闲位置朝向其排出位置的行程的初始部分中，仅副唇缘能够提供抵靠接触表面的密封接触；以及
[0015] -在邻近初始部分的活塞的行程的最终部分中，主唇缘提供抵靠接触表面的密封接触，以便防止流体在供应管和液压室之间循环；
[0016] 副唇缘形成能够弹性变形的
阀，并且布置成使得在
活塞行程的初始部分中，当液压室内的压力大于或等于压力阈值时副唇缘提供抵靠接触表面的密封接触，并且当液压室内的压力下降到所述压力阈值以下时副唇缘变形以允许流体从供应管朝向液压室循环。
[0017] 因此，密封装置包括两个动态的唇缘，每个都适合于特定功能。主唇缘能够承受相当大的工作压力，并且因此在活塞行程的最终部分中，即液压室内压力最大的部分中，能够可靠地保证供应管和液压室之间的密封。副唇缘又具有低压阀功能，使得当活塞在其返回行程期间接近其空闲位置时，可以防止在液压室内出现负相对压力。此外，由于上述配置，副唇缘仅在活塞行程的初始部分中工作，在该部分中压力较低，这使得可以保护该副唇缘，因为它从不承受相当大的压力。
[0018] 因此，这种配置特别可靠，因为一方面，副唇缘可以避免液压室内出现可能促使空气进入液压室内的负相对压力，并且另一方面，主唇缘能够在液压室内可能产生的正压的整个范围内执行其密封功能。
[0019] 根据其他有利实施例，此类液压主缸可具有以下特征中的一个或多个：
[0021] -压力阈值对应于0.05巴至0.4巴之间的相对低压。
[0022] -副唇缘的一端与接触表面动态配合，该一端朝向液压室取向。
[0023] -接触表面布置成使得活塞行程的初始部分具有包含在1mm至5mm间的长度。
[0024] -接触表面布置成使得在活塞行程的初始部分中，液压室内的相对压力保持低于5巴。
[0025] -在活塞从其空闲位置向其排出位置移动期间，接触表面在密封装置相对于接触表面的运动方向上连续地具有第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；第一区域和第二区域在活塞处于其空闲位置时分别与副唇缘和主唇缘配合，并且每个都布置成以流体可渗透的方式与所述副唇缘或主唇缘配合；第三区域和第四区域分别能够提供与副唇缘和主唇缘的密封接触；第一区域、第二区域和第三区域布置成使得在活塞行程的初始部分中，副唇缘与第二区域配合，并且主唇缘与第三区域配合；并且在活塞行程的最终部分中，主唇缘与第四区域配合。
[0026] -换句话说，第一区域、第二区域和第三区域布置成使得在主唇缘到达第四区域之前副唇缘到达第二区域，并且仅在主唇缘到达第四区域之后副唇缘到达第三区域。
[0027] -第一区域和第三区域各自具有一个或多个轴向槽，以允许流体循环。
[0028] -主唇缘和副唇缘固定地安装在活塞上并且接触表面布置在内孔的柱形表面上。
[0029] -主唇缘具有抗摩擦涂层。
[0030] -抗摩擦涂层由选自聚四氟乙烯和聚酰胺，例如聚酰胺12的材料制成。
[0031] -根据第一实施例，主唇缘和副唇缘分别由主密封件和副密封件支撑。
[0032] -主密封件由乙烯-丙烯-二烯
单体制成。
[0033] -主密封件包括芯部和包覆成型在芯部上并
覆盖主唇缘的抗摩擦涂层。
[0035] -根据第二实施例，主唇缘和副唇缘布置在单个密封件中。
[0036] -单个密封件由硅基弹性体制成。
[0037] -单个密封件包括芯部和包覆成型在芯部上并覆盖主唇缘的抗摩擦涂层。
[0038] -活塞在其空闲位置和排出位置之间的行程依次包括初始部分和最终部分。
[0039] 根据一个实施例，本发明还提供一种包括前述液压主缸的
机动车辆。
附图说明
[0040] 参考附图，在以下对本发明的几个具体实施例的描述中，将更好地理解本发明，并且其他目的、细节、特征和优点将更清楚地显现，这些描述仅作为说明而非限制性地提供。
[0041] -图1为液压主缸的局部轴向剖视图。
[0042] -图2至图5为根据第一实施例的密封装置在活塞从其空闲位置朝向其流体排出位置的行程期间的连续阶段的详细剖视图。
[0043] -图6至图9是根据第二实施例的密封装置在活塞从其空闲位置行进到其流体排出位置期间的连续阶段的详细剖视图。
具体实施方式
[0044] 在
说明书和
权利要求书中，术语“外部”和“内部”以及“轴向”和“径向”的取向将用于根据说明书中给出的定义来表示液压主缸的元件。按照惯例，“径向”取向
正交于确定“轴向”取向的液压主缸的活塞的滑动轴线X，并且从内侧朝向外侧远离所述轴线移动。术语“外部”和“内部”用于限定一个元件相对于另一个元件相对于轴线X的相对位置；因此，相比于径向位于周边上的外部元件，接近轴线的元件被描述为内部。此外，术语“后”AR和“前”AV用于限定一个元件相对于另一个元件在轴向方向上的相对位置。
[0045] 图1部分地示出液压主缸1。液压主缸1包括沿着轴线X轴向延伸的整体管状的主体2。主体2特别可由塑料制成，例如由玻璃
纤维增强的聚酰胺6-6。
[0046] 主体2包括内孔3，活塞4沿着轴线X在该内孔3中滑动。活塞4连接到控制杆(未示出的)，该控制杆又附接在诸如离合器踏板的致动工具上。
[0047] 主体2的前部由横向取向的底部5轴向限定，而后部(未示出)可通过附接在主体2的后端的盖封闭。主体2在前方具有可变容积的液压室6，该可变容积液压室从前到后由底部5、内孔3的柱形表面和活塞4的前面轴向限定。
[0048] 主体2在前方包括联接器7，该联接器通过排出管8与液压室6连通，用于流体穿过主体的底部5。联接器7用于接收连接到从动缸(未示出)的管的端部。因此，液压主缸1能够将容纳在液压室6中的流体朝向主缸排出。流体例如
制动液或油，例如
变速器油。
[0049] 此外，液压主缸1包括联接器9，该联接器旨在连接到用于向液压主缸供应流体的贮存器(未示出)。联接器9经由流体供应管10与内孔3的内部连通，流体供应管10径向地横穿内孔3的柱形壁并且出现在内孔3的位于液压室6后面的区段中。
[0050] 活塞4可在图1所示的后空闲位置和未示出的前流体排出位置之间移动，在该流体排出位置中，活塞4将流体朝向液压从动件驱动，以便使离合器朝向其脱离位置移动。因此，当驾驶员脱离时，控制杆向前移动，使得活塞4从其空闲位置向其流体排出位置从后向前移动，从而脱离离合器。
[0051] 活塞4由塑料或热塑性材料制成，并且优选地由热塑性材料制成。
[0052] 液压主缸1可包括用于使活塞4返回的工具，该工具能够使活塞4返回到其空闲位置。返回工具例如由未示出的弹簧构成，该弹簧容纳在液压室6中并且作用在主体2的底部5和活塞4的前端之间。
[0053] 液压主缸1向后包括朝向后部的
动态密封垫圈11，该动态密封垫圈用于在供应管10和主体2的后部之间提供恒定的密封。在所示的实施例中，动态密封垫圈11围绕活塞2装配并且轴向紧固到活塞2。动态密封垫圈11包括与内孔3的柱形表面配合的径向唇缘，以便保证密封。在另一个未示出的替代实施例中，动态密封垫圈11安装在布置在内孔3的柱形表面中的互补壳体中，并且包括与活塞2的外圆周表面配合的径向唇缘。
[0054] 液压主缸1进一步包括位于前方的密封装置12。该密封装置在图2至图5中详细示出。
[0055] 密封装置12一方面径向插入主体2和活塞4之间，并且另一方面轴向插入液压室6和供应管10之间。如下所述，密封装置12布置成一方面，当活塞4处于其空闲位置时允许流体从供应管10朝向液压室6循环，以便允许为液压室6重新供应液体，另一方面，当活塞4从其空闲位置朝向其流体排出位置移动时，防止流体在供应管10和液压室6之间循环。
[0056] 密封装置12包括两个动态密封件，即主密封件13和副密封件14。副密封件14布置在主密封件13后面，并且因此轴向插入主密封件13和供应管10之间。
[0057] 主密封件13和副密封件14中的每一个装配在活塞14上并且通过布置在活塞4的外圆周面上的相应肩部15、肩部16轴向朝向后部保持。主密封件13和副密封件14分别包括主唇缘17和副唇缘18，该主唇缘和副唇缘各自与布置在内孔3的柱形表面上的接触表面动态配合。
[0058] 在图1至图5的实施例中，主密封件13是双组件密封件。实际上，如图2至图4中特别示出的，主密封件13包括由弹性体材料制成的芯部19和包覆模制在芯部19上并且覆盖主唇缘17的具有低
摩擦系数20的涂层。主密封件13的芯部19例如由乙烯-丙烯-二烯单体制成，通常用缩写EPDM表示。具有低摩擦系数20的涂层又由选自聚四氟乙烯和聚酰胺12的材料制成。具有低摩擦系数20的涂层试图限制由主密封件13摩擦主体2产生的噪音。具有低摩擦系数20的涂层的存在对于主密封件13特别有利，因为当密封件被要求承受高压时，可用于制造密封垫的弹性材料通常具有高摩擦系数，这可能产生摩擦噪音。
[0059] 副唇缘18不像主密封件那样硬，并且形成当在液压室侧6上经受低于压力阈值的压力时能够变形的阀。为此，与主体2接触的副唇缘18的端部朝向液压室6取向。
[0060] 压力阈值低于大气压力并且有利地对应于0.05巴和0.4巴之间，并且优选地约0.1巴的相对低压，这使得可以合理地限制可在液压室6内部达到的相对低压水平。副唇缘18具有柔性和长度，该柔性和长度根据组件材料的性质和压力阈值是合适的和预定的，低于该压力阈值必然使其变形。副密封件14例如由硅基弹性体材料制成。
[0061] 如图2所示，当活塞4处于其空闲位置时，抵靠主唇缘17和副唇缘18配合的内孔3的接触表面从前到后包括分别与副唇缘18和主唇缘17配合的第一区域21和第三区域23。在第一区域21和第三区域23中的每一个中，布置有一个或多个轴向槽25、轴向槽26。轴向槽25、轴向槽26在副唇缘18和主唇缘17与内孔3之间形成开口，流体通过该开口循环，使得可以再次供应液压室6。
[0062] 上述第一区域21和第三区域23通过没有轴向槽的第二区域22彼此轴向分开，而第三区域23在也没有轴向槽的第四区域24的向前方向上延伸。如图4所示，副唇缘18能够提供抵靠第三区域23的密封接触，而主唇缘17能够提供抵靠第四区域24的密封接触。
[0063] 在所示的实施例中，第一区域21和第二区域22布置在内孔3的一直径上，内孔3的该直径大于在第三区域23和第四区域24处测量的内孔的直径。第二区域22和第三区域23通过截头圆锥形部分彼此连接。
[0064] 第一区域21、第二区域22和第三区域23的相对长度使得在活塞4从其空闲位置向其流体排出位置移动期间：
[0065] -在主唇缘17到达第四区域24之前，副唇缘18到达第二区域22，该副唇缘能够抵靠第二区域22提供密封接触(见图3)；以及
[0066] -仅在主唇缘17已经到达第四区域24之后副唇缘18到达第三区域23，所述主唇缘17抵靠第四区域提供密封接触(见图4)。
[0067] 因此，如图3所示，在活塞4从其空闲位置朝向其排出位置的行程的初始部分中，仅副唇缘18能够提供抵靠内孔3的密封接触。实际上，在该活塞行程的初始部分中，副唇缘18与没有轴向槽的第二区域22配合，而主唇缘17与配备有一个或多个轴向槽26的第三区域23配合。
[0068] 如图4和图5所示，在活塞3的行程的剩余部分中，在下文中称为最终部分，供应管10和液压室6之间的密封至少由主唇缘17提供，主唇缘1抵靠没有轴向槽的第四区域3密封接触。
[0069] 在活塞4从其流体排出位置朝向其空闲位置返回行程期间，活塞4再次穿过行进的初始部分，如图3所示，然后返回到其空闲位置，如图2所示。如果在该行程的初始位置中，液压室6中的压力下降回到副唇缘18变形的压力阈值以下，则副唇缘18允许流体从供应管10朝向液压室6循环，以便重新平衡压力。由于此类布置，防止液压室6经受过度的低压水平。
[0070] 图6至图9示出根据第二实施例的密封装置。与图1至图5的元件相同或相似的元件，即执行相同功能，具有相同的附图标记，增加100。
[0071] 密封装置112的操作类似于上面关于图1至图5描述的操作，并且密封装置112仅通过其结构与前面的密封装置12不同。
[0072] 在该实施例中，主唇缘117和副唇缘118形成在相同的密封件127中。密封件127包括由弹性体材料，例如硅
树脂基弹性体制成的芯部128，以及覆盖主唇缘的抗摩擦涂层129。抗摩擦涂层129例如包覆成型在密封件127的芯部128上。芯部128由弹性材料，例如硅树脂基弹性体制成。抗摩擦涂层129由例如选自聚四氟乙烯和聚酰胺12的材料制成。
[0073] 尽管已经结合若干具体实施例描述了本发明，但是本发明当然不限于此并且如果它们落入本发明的范围内，则包含所描述的工具的所有技术等同物以及它们的组合。
[0074] 特别地，在未示出的其他实施例中，主唇缘和副唇缘相对于液压主缸的主体是静止的，并且包括径向唇，该径向唇与布置在活塞的外圆柱表面上的接触表面动态配合。在这种情况下，如果两个唇缘分别形成在单独的密封件上，则主密封件和副密封件各自安装在布置在内孔的柱形表面中的互补壳体中，或者如果两个唇缘形成在同一密封件上，则承载两个唇缘的密封件安装在布置在内孔的柱形表面中的互补壳体中。此外，布置在柱形表面上的接触表面包括一系列四个区域，类似于先前描述的那些区域，第一区域、第二区域、第三区域和第四区域从活塞的前部到后部彼此相继。
[0075] 动词“具有”、“包含”或“包括”及其共轭形式的使用不排除存在除权利要求中所述之外的元件或步骤。除非另有说明，否则对元件或步骤使用不定冠词“一个”不排除存在多个此类元件或步骤。
[0076] 在权利要求中，括号中的任何参考标记不能解释为对权利要求的限制。
