JP2007536477A - 液圧式直線駆動装置、特に液圧式変速伝動装置アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンユニットの領域における両圧力室の密封を改良することである。
【解決手段】この発明は、シリンダハウジング（２）内で長手方向に移動自在に配置された調整ピストン（４、６）がシリンダ空間内で少なくとも二つの圧力室（２６、２８）に分割されていて、それら圧力室が制御導管（４４、４６）を介して作動圧油を作用できる一個のピストン／シリンダユニットを備え、調整ピストン（４、６）と連結されたピストンロッド（８、１０）並びに調整ピストン（４、６）に配置されて両圧力室（２６、２８）が互いに密封されている密封要素（１６）を備える液圧式直線駆動装置、特に液圧式変速伝動装置アクチュエータに関する。
調整ピストンは二部材で形成されて第一と第二ピストン部材（４、６）から成り、その部材の向かい合った端面の間に密封要素（１６）が配置されていることが提案されている。

Description

この発明は、特許請求項１の上位概念の特徴部分に基づく液圧式直線駆動装置、特に液圧式変速伝動装置アクチュエータに関する。

液圧式直線駆動装置は、例えば変速伝動装置ギアを同期するための自動変速伝動装置に使用されている（例えば、ヨハネス・ルーマン著、「歯車変速伝動装置」２版、第１５６頁を参照）。

この種の液圧式直線駆動装置では、二つの圧力室により限定された二重ピストンが対応する圧力作用によってそれぞれに左或いは右へ移動され、多くの使用状態では、両圧力室の密封がピストンの外周に配置された密封要素によって行われる。

特に、液圧式変速伝動装置アクチュエータでは、変速伝動装置歯車の同期において高い調整力が伝達され、その調整力は両圧力室の確実で耐久力のある密封或いは分離を必要とする。
ヨハネス・ルーマン著、「歯車変速伝動装置」２版、第１５６頁

それ故に、この発明の課題は、ピストンユニットの領域における両圧力室の密封を改良することである。

この課題は、請求項１に挙げられた特徴部分によって解決される。

調整ピストンが二部材で形成され、両ピストン部材の間に密封要素が配置されていることによって、この密封要素はピストンユニットの調整において両ピストン部材間に固定され、例えば変速伝動装置ギアの同期の際に伝達すべき調整力に基づいて或る周辺において半径方向外方押圧されるので、調整ピストンとシリンダ内壁の間の密封は有効な種類と形式で改良される。

従属請求項に挙げられている特徴事項によって、液圧式直線駆動装置の別の有効な構成と再現が可能である。

パキングリングとして形成された密封要素は両ピストン部材の一方に軸方向に案内されるパキング担体上に収容されている。

パキング担体の軸方向案内を改善するために、このパキング担体は端面で第一ピストン部材に係合する。

パキング担体は一部材で両ピストン部材の一方から形成されるか、或いはその代わりに、両ピストン部材間の別体構成として配置されている。

その場合に、パキング担体は、有効な種類と形式で第一ピストン部材上に長手方向移動自在に支承されており、パキングリングに及ばされた押圧力を制限するために、パキング担体の相対運動が第一ピストン部材に形成された二つのストッパによって制限されている。

液圧式直線駆動装置の好ましく且つ液圧式変速伝動装置アクチュエータとしての使用に適した実施態様は、両ピストン部材とシリンダハウジングが段状に形成されるときに、明らかになる。それによって形成された作動ピストンによって、第一調整路において小さいピストン直径によって僅かな摩擦を伴う高い調整速度が達成され得る一方、同期点の周りに大きなピストン直径によって高い調整力とそれによるパキングリングの高い半径方向押圧力がシリンダハウジング内壁に対して発生できる。

減少された直径をもつピストン部材部分の外面には、長手溝が設けられ、この長手溝はそれぞれに両作動ピストンの一つの第一液圧室部分を一つの第二液圧室部分と連結する。

両作動ピストンの両第一液圧室部分には、それぞれに一つの制御導管が接続されており、この制御導管は作動圧油の供給或いは吐出に役立つ。

この発明の二つの実施例は、図面に図示され、次に詳細に記載される：図１は第一実施例に基づく液圧式制御部をもつ直線駆動装置を示し、図２は第二実施例に基づく液圧式制御部をもつ直線駆動装置を示す。

図１に図示された液圧式直線駆動装置は、例えば自動変速伝動装置用の液圧式変速伝動装置アクチュエータとして使用でき、一つの二部材シリンダハウジング２ａと２ｂを有し、それら両シリンダハウジングはその端面にて互いに連結され、特にねじ込まれている。シリンダハウジングによって形成されたシリンダ室には、以下で差動ピストン４と６と呼ばれる二つのピストン部材が収容され、それら両部材はシリンダハウジングから外に案内されたそれぞれ一つのピストンロッド８と１０を備えて、長手方向移動自在にシリンダハウジング２内に案内されている。その場合には、両ピストンロッド８と１０の密封はそれぞれ一つのパッキングリング１２と１４によって行われる。両差動ピストン４と６はそれぞれに二つのピストン部分４ａと４ｂ或いは６ａと６ｂを有し、大きな直径を備えるピストン部分４ｂと６ｂの互いに向き合った端面間に一つのパッキングリング１６をもつパキング担体１８が配置されている。このパキング担体１８はピストン部分４ｂの内部リングフランジ部分２０に支承されていて、その右端面に作動ピストン６のピストン部分６ｂをねじ込まれている一方、パキング担体１８はその左端面にリングフランジ２２によりピストン部分４ｂの中央リングフランジ部分２３と外部リングフランジ部分２５の間に形成されたリング溝２４に噛み合わせのように係合する。リングフランジ２２上をパッキングリング１６が移動され、このパッキングリングは差動ピストン４と６によって分離された両圧力室２６と２８に対応して互いに密封する。

内部リングフランジ部分２０上に長手方向移動自在に支承されたパキング担体１８を制限するために、一つの左右ストッパが設けられており、左ストッパはピストン部分４ｂの中央リングフランジ部分２３によって、右ストッパ３２はストッパ円板３２ａによって、形成され、そのストッパ円板はリング溝に収容された拡張リング３２ｂによって軸方向に確保されている。内部リングフランジ部分２０上には、さらに一つのコイルばね３４が配置されており、そのコイルばねは内部と中央のリングフランジ部分２０と２３の間に形成するリング溝に収容し、それによりパキング担体１８とピストン部分４ｂとの間に固定されている。

両ピストン部分４ａ或いは６ａは、外面に設けられた長手溝３６或いは３８を有し、その長手溝は一つの圧力室２６或いは２８を圧力室４０或いは４２と液圧的に接続されている。以下で第一圧力室と呼ばれる両圧力室４０或いは４２はピストン部分４ａ或いは６ａの端面４１或いは４３とパッキングリング１２或いは１４の端面によって限定されている。両第一圧力室４０と４２には、それぞれ一つの液圧導管４４或いは４６が接続されており、その導管を介して一つの切換弁４８によってこれら圧力室４０、４２は作動圧油をタンク５０から供給できる。以下で第二圧力室と呼ばれる両圧力室２６或いは２８には、それぞれ一つの戻り導管が接続されており、その導管は選択的に切換弁４８を介してタンク５０と接続できる。

次に、液圧式直線駆動装置の機能態様が詳細に記載される：
７／２−方路弁４８の図１に図示された切換状態では、両差動ピストン４と６を左へ移動するために液圧導管４６を介して第一圧力室４２は作動圧油を作用される。ピストン部分６ａの端面４３に及ぼされた調整力によって両差動ピストン４と６から成るピストンユニットが左へ移動され、第一調整経路によると、両圧力室４２と２８を連結する長手溝３８を介して第二圧力室２８も作動圧油を充填される。別の経路区間によると、作動圧油は絞られずに第一圧力室４２から第二圧力室２８へ到達し、専ら直径をより大きく形成したピストン部分６ｂに対して作用するので、一方では調整ピストン４と６の調整速度が減少され、他方では差動ピストン６に作用する調整力が増大される。同時に、対向位置している側面の第一圧力室４０と第二圧力室２６に存在する作動圧油が戻り導管４９と液圧導管４４を介してタンク５０に戻される。ピストンユニット４と６が抵抗に逆らって移動される事実に基づいて、ピストン部分４ｂのとパキング担体１８との間に固定したパッキングリング１６が弾性的に変形され、それによりシリンダハウジング２の内壁に対して半径方向にプレスされる。

液圧式直線駆動装置は、例えば液圧式変速伝動装置アクチュエータとして使用でき、このアクチュエータでは、変速スリーブユニットに係合する変速フォークは変速伝動装置アクチュエータによって変速スリーブとギア歯車との回転しない結合を製造するように軸方向に移動される。この場合には、第一調整経路を介して直径をより小さく形成された両ピストン部分４ａ或いは６ａによって僅かな摩擦を伴う高い調整速度が達成される一方、同期点の周りにパッキングリング１６の高い半径方向押圧力がシリンダ内壁に対して直径をより大きく形成したピストン部分４ｂ或いは６ｂによって達成できる。

液圧式直線駆動装置の第２図に図示された第二実施例は、単に液圧制御部が相違している。第一実施例に使用された７／２−切換弁４８の代わりに、いまや作動圧油供給吐出の制御が第一４／２−切換弁５６と第二３／２−切換弁５８によって行われる。第一４／２−切換弁５６によって両第一圧力室４０或いは４２は選択的に作動圧油を作用できる一方、作動圧油の戻りは第二両圧力室２６或いは２８から切換弁５８を介して制御される。第一実施例との差異は、導管４９或いは５１のそれぞれの閉鎖によってそれぞれ第二両圧力室２６或いは２８からタンク５０に戻す作動圧油が長手溝３６或いは３８を介してそれぞれ第一圧力室４０或いは４２と液圧導管４４或いは４６に戻されることである；それによって調整運動の追加的減衰は、特に調整ピストン４、６の両端位置の一方に到達の際に得ることができる。

第一実施例に基づく液圧式制御部をもつ直線駆動装置を示す。 第二実施例に基づく液圧式制御部をもつ直線駆動装置を示す。

符号の説明

１．．．．液圧式直線駆動装置
２ａ，２ｂ．．．．シリンダハウジング
４ａと４ｂ．．．．ピストン部分
４，６．．．．差動ピストン
６ａと６ｂ．．．．ピストン部分
８，１０．．．ピストンロッド
１２，１４．．．パッキングリング
１６．．．パッキングリング
１８．．．パキング担体
２０．．．内部リングフランジ部分
２２．．．リングフランジ
２３．．．中央リングフランジ部分
２５．．．外部リングフランジ部分
２６，２８．．．第二圧力室
３２．．．右ストッパ
３６，３８．．．長手溝
４０，４２．．．第一圧力室
４４，４６．．．液圧導管
４９，５１．．．導管
５０．．．タンク
５６．．．第一４／２−切換弁
５８．．．第二３／２−切換弁

Claims (9)

1. シリンダハウジング（２）内で長手方向に移動自在に配置された調整ピストン（４、６）がシリンダ空間内で少なくとも二つの圧力室（２６、２８）に分割されていて、それら圧力室が制御導管（４４、４６）を介して作動圧油を作用できる一個のピストン／シリンダユニットを備え、調整ピストン（４、６）と連結されたピストンロッド（８、１０）並びに調整ピストン（４、６）に配置されて両圧力室（２６、２８）が互いに密封されている密封要素（１６）を備える液圧式直線駆動装置、特に液圧式変速伝動装置アクチュエータにおいて、調整ピストンは二部材で形成され、第一と第二ピストン部材（４、６）から成り、その部材の向かい合った端面の間に密封要素（１６）が配置されていることを特徴とする液圧式直線駆動装置。
2. 密封要素（１６）のためにパキング担体（１８）が設けられ、両ピストン部材（４、６）の一方に軸方向に案内されていることを特徴とする請求項１に記載の液圧式直線駆動装置。
3. 軸方向に案内するためにパキング担体（１８）が端面にて第一ピストン部材（４）に係合することを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の液圧式直線駆動装置。
4. パキング担体（１８）は一部材で第二ピストン部材（６）から形成されていることを特徴とする請求項２或いは請求項３に記載の液圧式直線駆動装置。
5. パキング担体（１８）は別体の構成部材として両ピストン部材（４、６）の間に配置されていることを特徴とする請求項２或いは請求項３に記載の液圧式直線駆動装置。
6. パキング担体（１８）は第一ピストン部材（４）上に長手方向に移動自在に支承されて、パキング担体（１８）の相対運動が第一ピストン部材（４）に形成された二つのストッパ（３０、３２）によって制限されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の液圧式直線駆動装置。
7. 両ピストン部材（４、６）は作動ピストンとして形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液圧式直線駆動装置。
8. ピストン部分（４ａ、６ａ）の外面には、一つの長手溝（３６、３８）が設けられていて、この長手溝はそれぞれ第一圧力室（４０、４２）を第二圧力室（２６、２８）と連結されていることを特徴とする請求項７に記載の液圧式直線駆動装置。
9. 油圧供給は、第一圧力室（４０、４２）に接続されているそれぞれの一つの圧力導管によって行われることを特徴とする請求項８に記載の液圧式直線駆動装置。

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