JP2017036832A - 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】低コストで性能の良いスレーブシリンダーを提供する。【解決手段】液圧シリンダー10、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、ピストン14とピストンロッド16とを有するピストンサブアセンブリ12と、シリンダーハウジング18とを具備し、ピストンで一方の側で可変に画定され、ベース22で他方の側で不変に画定された圧力チャンバ20がその中に設けられ、ばね要素36が、ベースから離れる方向にサブアセンブリを付勢するように、ばね板38に支持され、ピストンロッドと他端で動作的に接続され、固定部分40が、液圧シリンダーの第1の駆動前にハウジングに対して所定のストローク設定でサブアセンブリを固定し、第1の駆動時にハウジングに対してサブアセンブリを解放する。固定部分はばね板のところに構成され、ハウジングに対する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42と協働する。【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。
スレーブシリンダーは、通常、クラッチレバーのところの関連付けられた座部と接触しているその装着状態においてスレーブシリンダーの、ピストンロッド側にある端部を維持しレリーズベアリングにプレロードをかけるために、シリンダーハウジングのベースから離れる方向にスレーブシリンダーピストンを付勢する目的を果たすばね要素を有する。既に知られた解決策では、このばね要素は、主に、圧縮コイルばねとして構成されている。その場合には、ばね要素は、第1の形態において、例えば欧州特許文献第1512882号公報(図1)でのように圧力チャンバ中に配置され、シリンダーハウジングのベースに一端で、及びばね板によってピストンに他端で支持されている。逆に、第2の形態では、圧力チャンバから離れたピストンの側のばね要素は、例えば欧州特許文献第1666752号公報の請求項1の前提部分を規定している(図1)ように、ピストンロッドを囲んでおり、また、ピストンから離れたその端部で、ピストンロッドの環状カラーを支持し、一方、ばね板によってピストンの近くでその端部でシリンダーハウジングに支持されている。
後者の形態は、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接触して損傷しうるばね要素のリスクがないので、その限りは効果的である。さらに、スレーブシリンダーのこの形態において、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、この形態において、ばね要素はまた、シリンダーハウジングに対して直線状のピストンロッドを設定するために有効に機能し、スレーブシリンダーの組立てを容易にする。
特に、マスターシリンダー、均圧リザーバ、圧力管路及びスレーブシリンダーからプレアセンブリされたユニットとして自動車製造業者の組立てラインに供給される液圧クラッチ駆動システムとの接続において、さらに、上の従来技術では、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、スレーブシリンダーのシリンダーハウジングに対してスレーブシリンダーのピストンロッドを一時的に拘束する手段が提案されている。
そのようなカテゴリーを規定している欧州特許文献第1666752号公報による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を、スレーブシリンダーの第1の駆動に先立ってばね要素の力に抗し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固定する固定部分を有し、このスレーブシリンダーは、スレーブシリンダーの第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ている。この従来技術では、固定部分は、ハウジングベースのところで圧力チャンバに設けられ、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において噛合要素と協働する。より正確には、挿入部材に形成された固定部分が、スレーブシリンダーの、ハウジングベースのところに設けられた、圧力接続部に挿入され、一方、圧力チャンバ側にあるピストン延長部は、ピストンのところに噛合要素を形成し、この噛合要素は、挿入部材の固定部分と機械的に確実に噛み合うことができる。
シリンダーハウジングのハウジングベースのところの圧力チャンバにおける固定部分のこの配置は、ピストンから離れたピストンロッドの端部が滑りソケット、保護ダストキャップなど装着に関して問題とならないようになっており、固定部分が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角度のある動きを妨害せず、望まれない摩擦ノイズを引き起こさない程度では確かに有効である。しかしながら、固定部分を収容するために従来技術の圧力チャンバにさらなる設置スペースが必要とされ、このスペースは、所定のストロークのためにスレーブシリンダーを長くし、特定の制限された設置状況にとって不適当になりうる。
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し、ピストンサブアセンブリは、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固定されることができ、また、さらなる設置スペースを必要とするピストンサブアセンブリの一時的な固定のための手段なしで、液圧シリンダーの第1の駆動が起こったときに解放されることができる。
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、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、ピストンによって一方の側で可変に画定され、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シリンダーハウジング中に設けられ、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を具備し、ばね要素は、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ように、ハウジング側において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、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た固定部分を具備し、固定部分は、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、本発明の基本概念によれば、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。ばね板に一体的にされた固定部分がピストンロッドのところで関連付けられた噛合部分と協働し、これは、シリンダー構成の通常の形態において圧力チャンバから離れたばね要素に対して径方向内向きに必ずあり、ばね要素に対していかなる場合にも与えられる設置スペースは、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一時的に拘束するために有効に使用されることができる。言い換えれば、ばね要素によって径方向外向きに、及びピストンロッドによって径方向内向きに画定された環状スペースが、非常にコンパクトで短い液圧シリンダーの形態で、ばね板のところで固定部分を、及びピストンロッドにおいて噛合部分を収容するために使用可能である。
本発明に従うばね板の固定部分の構成のさらなる効果は、例えば、上述の欧州特許文献第1512882号公報に開示されるような、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、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。
最後に、このような多機能のばね板もまた、プラスチック材料から射出成形によって大量生産で非常に経済的に生産されることができる。
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、簡易な構成の形態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、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、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。
特にプラスチック材料からの射出成形によって容易に生産されることができる上に述べられたばね板の特に単純な設計では、その外側環状部分には、さらに、その自由端から始まっている複数の軸方向スロットが設けられ、これら軸方向スロットは、周上に分配されベース部分の方向に延び、外側環状部分を複数のセグメントに分割し、シリンダーハウジングにばね板を固定する機能をする。その場合には、好ましくは、セグメントの少なくとも1つが、スナップ接続で軸方向にシリンダーハウジングにばね板を取り付けるために、その自由端に、シリンダーハウジングの内周に形成され径方向溝と係合する径方向外向きの突起状の突出部が設けられたばねアームを形成している。溶接又は接着接続による材料結合又は摩擦結合によるシリンダーハウジングへのばね板の軸方向の取り付けは、実際には、例えばワイヤーヨーク又はクロスバーなどの別個の取り付け要素の補助でさまざまなやり方で軸方向に機械的に確実に取り付けることが考えられ、しかしながら、他方では、上に述べられたスナップ接続が、アセンブリの観点からより単純である。さらに、少なくとも1つの他のセグメントが、シリンダーハウジングの回転からばね板を守るために、その自由端に、シリンダーハウジングの内周で相補的な凹部と係合する径方向外向きかつ軸方向に突出している部分的に円筒状の端部分を有することができる。したがって、例えば、シリンダーハウジングのところでのばね板の装着のために明らかかつ明白である単純なやり方において、例えば、シリンダーハウジングの中心軸まわりの角度の観点からピストンロッドに対する上述の偏位領域を整列させるように、シリンダーハウジングに対するばね板の規定された回転角向きを確実にすることが可能である。
さらに、ばね板のベース部分が、環状凹部から離れたその側に円形で環状の平坦な端面を有することが好まれ、これによって、ばね板は、シリンダーハウジングの内周に形成された、関連付けられた環状ショルダーにシリンダーハウジングの軸方向で支持されている。これは、板ばねとばね要素のばね力のシリンダーハウジングとの間の上に述べられたスナップ接続をなくし、代わって、シリンダーハウジングのところで環状ショルダーの完全な、又は閉じられた環状表面によって明らかな機能的連結で支持される。
本発明による概念をさらに追求すると、ばね板は、ばね板にさらなる機能を効果的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の中心決め突出部を有することができる。かくして、中心決め突出部は、好ましくは、円錐形に面取りされた外周面を有し、この外周面は、シリンダー軸に対してばね板を中心決めする所定の場合には、シリンダーハウジングの内周の相補的な形態の噛合面に向かい合っている。中心決め突出部の円錐形に面取りされた外周面は、特に、シリンダーハウジングへのばね板の自動的な取り付けを容易にする一方、ピストンサブアセンブリがシリンダーハウジングにつながれたとき、シリンダーハウジングの内周の相補的な形態の噛合面もまた、ピストンのところでシール要素のための入口の面取りした面として機能する。さらに、ばね板の中心決め突出部は、円錐形に面取りされた内周面を有することができ、ピストンサブアセンブリが解放されたとき、この場合にはピストンが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ように、ピストンの外周面のところの相補的な形態の噛合面が、内周面に接触されることができる。この設計は、一方では、ピストンサブアセンブリの第1の組立てのときに、シリンダーハウジングへのばね板の取り付けを単純化し、その場合には、ピストンサブアセンブリのところで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に圧力を加え、その場合には、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接触の結果、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、したがって、液圧シリンダーの組み立て状態において、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ピストンロッドを直線状に設定するか保持するように、シリンダーハウジングに固定されたばね板に抗するばね要素によってピストンに圧力を加えることが可能であり、これは、例えば、液圧シリンダーを交換するときにその装着を単純化する。
同等に特にアセンブリフレンドリーな設計において、ばね要素は、さらに、スロット付きのリテーニングリングによってピストンロッドヘッドのところでそのピストン遠隔端部で係合し、リテーニングリングは、ピストンヘッドの関連付けられた支持面にスナップ係合し、一端に、径方向外向きに突出している環状カラーを有し、ばね要素のピストンから離れた端部が、ピストンに面しているカラーの側を支持し、その一方、環状カラーは、ピストンから離れたその側でピストンロッドヘッドに形成された環状ショルダーに軸方向で支持されている。このようにスロット付きの、したがって、径方向に延長可能なリテーニングリングは、ピストンサブアセンブリを備えたばね要素のプレアセンブリのときに、ピストンロッドに置かれたばね要素を圧縮して、ピストンロッドにかくして横方向にアクセス可能に横方向に起こるクリップの後にピストンのところで支持されたばね板に対して、ピストンロッドヘッドのところで支持面に取り付けられることができ、上に述べられた環状カラーにわたって軸方向に問題なくピストンロッド上へのリテーニングリングが、ピストンロッドヘッドの横断面図で見られるように、ほぼ冠状である。
原理上、ピストンサブアセンブリの設計は、ピストンロッドがピストンと枢動可能に結合されるように考えられている。しかしながら、他方では、ピストンがピストンロッドと緊密に接続されるならば、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を有することが好まれる。この実施形態では、ピストンとピストンロッドとの間の枢動接続と結び付けられるコストがなくされるという点で効果的である。さらに、「傾いた」、例えば、球状の外部輪郭形状を備えたピストンが、シリンダーハウジングのシリンダー壁に対して、汚染物質が堆積されうる狭い環状ギャップを形成する円筒状のピストンよりも汚れを受けにくい。その場合には、好ましくは、ピストンは、ピストンロッドにプラスチック材料から射出成形され、金属であってもよいし、あるいは、適宜、プラスチック材料と一体的に射出成形されてもよいし、これらの両方が単純で経済的な生産にとって有益である。
さらに、本実施形態は、ピストンが、圧力チャンバ側にある延長部を有し、シール要素がリテーニングリングによって延長部の上に保持されて中心決めされるようになっていることができ、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の傾斜が起こったとき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。したがって、単純な手段によって、例えば作業場において液圧シリンダーを取り外すときの、シール要素の過度の変形に起因する液圧シリンダーの漏れが防止され、この漏れは、そうでなければ不完全であると不正確に見なされ、結果として時間を消費し高価な交換につながりうる液圧シリンダーとなりうる。
原理上、リテーニングリングは、その場合には、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。しかしながら、他方では、単純で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簡単に形成されることができることが好まれる。根本的には、他の機械的に確実な接続、好ましくは、スクリュー接続のような摩擦結合と組み合わせて、ピストン延長部にリテーニングリングを取り付けることもまた考えられる。
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、
ピストン(14)と、ピストンロッド(16)とを有するピストンサブアセンブリ(12)と、
シリンダーハウジング(18)とを具備し、前記ピストン(14)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(18)のベース(22)によって他方の側で不変に画定された圧力チャンバ(10)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(20)から離れた前記ピストン(14)の側に配置されたばね要素(36)を具備し、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、前記ハウジング側においてばね板(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、
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た固定部分(40)を具備し、
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1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2に記載の液圧シリンダー(10)。
- 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2又は3に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記外側環状部分(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、前記軸方向スロットは、周上に分配され前記ベース部分(88)の方向に延び、前記外側環状部分(86)を複数のセグメント(106、108)に分割し、前記シリンダーハウジング(18)に前記ばね板(38)を固定する機能をすることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1に記載の液圧シリンダー(10)。
- 少なくとも1つのセグメント(106)が、スナップ接続で軸方向に前記シリンダーハウジング(18)に前記ばね板(38)を取り付けるために、その自由端に、前記シリンダーハウジング(18)の内周に形成された径方向溝(112)と係合する径方向外向きの突起状の突出部(110)が設けられたばねアームを形成していることを特徴とする請求項5に記載の液圧シリンダー(10)。
- 少なくとも1つの他のセグメント(108)が、前記シリンダーハウジング(18)の回転から前記ばね板(38)を守るために、その自由端に、前記シリンダーハウジング(18)の内周で相補的なカットアウト(116)と係合する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)を有することを特徴とする請求項5又は6に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記ベース部分(88)は、前記環状凹部(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、前記ばね板(38)は、前記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)に前記シリンダーハウジング(18)の軸方向で支持されていることを特徴とする請求項2ないし7のいずれか1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)を有することを特徴とする請求項2ないし8のいずれか1に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記中心決め突出部(122)は、前記シリンダーハウジング(18)の内周の相補的な形態の噛合面(126)に向かい合う円錐形に面取りされた外周面(124)を有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9又は10に記載の液圧シリンダー(10)。
- 前記ばね要素(36)は、スロット付きのリテーニングリング(96)によって前記ピストンロッドヘッド(76)のところでそのピストン遠隔端部(94)で係合し、前記リテーニングリング(96)は、前記ピストンロッドヘッド(76)の関連付けられた支持面(98)にスナップ係合し、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、前記ばね要素(36)の前記ピストン遠隔端部(94)が、前記ピストン(14)に面している前記環状カラーの側を支持し、前記環状カラー(100)は、前記ピストン(14)から離れたその側で前記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ことを特徴とする少なくとも請求項3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)と緊密に接続され、好ましくは、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、
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)を有することを特徴とする請求項1ないし12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)の前記中心軸(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)を支持するように、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)の傾斜が起こったときに前記シリンダーハウジング(18)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請求項13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14に記載の液圧シリンダー(10)。
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