专利名称：其中安置了金属导向套管的塑料接受缸体壳体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可液压操作的分离装置，也可被称作中心分离器，用于机动车的摩擦离合器。它由一个与变速箱主动轴同心安装的接受缸体(Nehmerzylinder)和一个活塞构成。其中，接受缸体被实施成活塞-缸体-单元，并有一个可分离地固定于变速箱壳体上的缸体；而活塞则在一个导向套管上被导向，该导向套管与缸壁及变速箱主动轴在径向上均间隔一定距离。其中，导向套管在其一端具有一个环形连接法兰，它被安置于变速箱壳体与缸体的端面之间的一个安装位置上。构成压力室边界的活塞配备有一个密封件，它密封地贴靠在缸壁及导向套管上。其中，活塞在其背离压力室的一侧上配备有一个分离轴承，它在装配位置上靠置在摩擦离合器的分离杆上。压力室中可被施加压力介质。该介质可通过一个与缸体连成一体的径向压力管送入。后者除具有一个压力介质输入件，还具有分离装置的一个排气装置。
本发明的背景技术DE 4313346中公知一种这样的分离装置。在该现有技术中，它的接受缸体包括两个径向上彼此隔开的管状薄钢板构件，他们在朝向变速箱壳体的一侧彼此密封地连接起来，不可分开。径向上外侧的薄钢板构件上配备有一个开口，以便为压力室施加压力介质。该孔内配合着一根管并通过焊接固定。一个完全由钢构件制成的这种接受缸体，其装配过程是很繁琐的，并具有很大的重量。由于压力管作为独立构件，需安置到径向上外侧的管状薄钢板构件中去，因而除增加了构件数量外，还产生了另外的分隔部位。
DE-A 4129370中公开了一种分离装置，其活塞-缸体-单元包括一个由塑料制成的单体件式的缸体。一个这样的塑料缸体需要经过繁琐的注塑工艺过程制得，因而制造费用提高。由于缸体轮廓中包括有侧凹，只能使用热塑性塑料，因为它允许强迫脱模。为满足强度条件要求，由塑料制成的缸壁的厚度很大，从而导致构件尺寸增加。相对弹性的热塑性塑料具有高的热膨胀，因而需要额外的措施来实现活塞的密封。
本发明的任务本发明的任务是，改进现有技术，实现结构尺寸优化、可价格适宜地制造的接受缸体。
本发明的技术方案本发明中，上面所述任务通过权利要求1所述的特征完成。
从接受缸体既能满足强度要求、又具有适宜的制造费用的角度出发，能使二者达到最佳配合的方案是使用塑料通过注塑工艺、注压或者压铸方法制造缸体，而用金属通过深拉伸工艺无切削地制造导向套管，将此二者再连接起来。由于缸体的造型，根据本发明，它仅包围出环状的压力室的外壁，注塑工艺特别适合于制造这种结构的构件。这里，能够根据所需要的保持不变的持久强度来选定压力室的壁尺寸，而不会影响或者超出由分离轴承的外型尺寸预先确定的径向空间。根据本发明，这种塑料壳体可与深拉伸方法制造的一个薄壁的、无切削制造的钢导向套管相组合。本发明中由不同材料制成的构件配合可以保证作为接受缸体，在运转过程中产生的热量以及由此引起的热膨胀，不会影响接受缸体的功能，特别是密封性能。
这种接受缸体结构能够经济地进行制造，因省掉了密封件滑动面的再加工，又优化了所需的构件空间，并且改善了持久强度。同时，由于使用了由金属、特别是钢板制造的导向套管，改善了活塞的临界导向性能，尤其是与一体由塑料制成的主动缸体壳体相对比。为了达到预先组合的构件单元，导向套管的端面环形连接法兰通过力一形状配合的连接，特别是通过一个卡装连接被固定在缸体上。
在本发明的结构中，使用压铸方法制造塑料缸体。在密封区内、即在缸壁和导向套管上的密封唇滑动表面的区域中，不需要进行再加工或处理。
本发明的构想还包括，在其缸壁区域、即密封活塞的径向外侧密封唇边的导向轨道区域，缸体具有一个锥度。这里的成形斜度被这样构造，使缸壁的最大直径设计于朝向分离轴承的一侧，导向轨道的内净宽度向着变速箱一侧在缸壁的整体长度范围内连续收缩，在此，成形斜度的有效值至少为0.5°。因为，随着摩擦离合器传动盘的摩损，活塞的中性位置向着变速箱壳体方向推移，并且活塞的密封件也受到摩损。因而，本发明中缸壁的构造为活塞密封件提供了摩损补偿。缸壁直径的减小，应当补偿活塞密封件密封唇的磨损。这样，在摩擦离合器的整个使用寿命期内，外密封唇的压下力基本保持恒定不变、避免出现泄漏的危险。
制造缸体的塑料以热固性塑料为佳，如酚醛塑料、胺基塑料、EP-树脂、和UP-树脂。这种塑料经添加适当的填料和增强剂后，具有与铝近似相等的强度值。此外，与其它塑料相比，热固性塑料的突出特点是热膨胀低、断裂强度高。同样，本发明中也包括使用热塑性塑料的选择，如聚酰胺和PPA。
为了实现导向套管上的环形连接法兰与缸体的简单而又高效的卡装连接，环形连接法兰的圆周上制出台阶。其中，环形连接法兰上形成一个轴向段，它在自由端部上具有一个径向朝外的边缘，后者在装配位置上卡入环形槽的一个侧凹中。作为装配辅助，环形槽在外侧设有一个导入斜面，它使得环形连接法兰边缘容易装入。本发明中的卡装连接完全是为了提供运输安全保证，它使得预装配好的主动缸体能够保持为整体。在接受缸体的已装配状态下，导向套管的环形连接法兰固定于变速箱壳体和缸体的端面之间。
根据本发明的另一个特征，壳体的压力管中设置有隔开安置的纵向孔或纵向通道，它们用于输送压力介质、对分离装置进行送风和排气。压力管的自由末端处，为一个纵向孔配置了压力连接管，为另一个孔配置了阀以便完成对分离装置的送风及排气。这些压力管上的出口被有效地密封住，例如通过焊接、粘接、以及借助于单独的构件压紧或者拧住。
将本发明的塑料缸体通过螺栓连接可靠地固定于变速箱壳体上时，作为一种改进的措施是，在缸体上紧固耳的承接孔中，安置钢制套管。这样，在拧紧螺栓时，塑料不会有无法控制的流变。优选使用径向被偏压的并开有缝槽的钢制套管，其长度小于固定套管的壁厚，从而通过固定螺栓达到对塑料的可控制的夹紧。此外有利的是，在螺栓头一侧为钢制套管配置一个垫片，通过它可以使固定耳区域中受压塑料的面积变大。
附图简要说明本发明通过一个实施例、共4幅图示出。其中
图1一个预先组合的主动缸的构造；图2图1中所示主动缸的缸体与导向套管的一个纵剖图；图3图1中所示的主动缸的前视图；图4图2中“Z”的局部放大图。
附图的详细说明图1中给出了公知类型的一个可液压操作的分离装置1，也被称作中心分离器。该分离装置1的构造包括一个活塞-缸体-单元，其缸体2被同心地绕一个变速箱主动轴3安置，并且通过一个螺栓连接固定于变速箱壳体4上，可拆卸。在缸体2内安置有一个导向套管6，它与缸壁5及变速箱主动轴3之间沿径向均有一定间隔。它由金属材料，特别是薄钢板，经深拉伸方法无切削地制得。在朝向变速箱壳体4的一侧，在导向套管6上成形有一个环形连接法兰7，它有几个台阶，被夹持于缸体2与变速箱壳体4之间的位置上。在导向套管6与缸壁5之间形成了一个圆环形的环空腔，它构成压力室8。该压力室8轴向上被环形连接法兰7与活塞9限定边界。在压力室一侧，为活塞9配置有一个槽形密封圈10，其密封唇密封地紧贴在导向套管6及缸壁5上。在背离压力室8的端部，活塞9上固定安装了一个分离轴承11。分离装置1安装完毕后，它支撑在摩擦离合器的分离杆上。为了使图1中未示出的摩擦离合器动作，需要活塞9从上述位置上沿轴向移动到下面的位置。活塞的移动能够通过往压力室8中施加压力介质来实现。对此，缸体2上设置有一个与其构成一体的径向上的压力管12。它的自由末端处呈直角弯转，并且具有一个压力连接管13(图3)，以便与一个压力管连接。该管将分离装置1与一个主动缸连接起来，而后者通过一个图1中未示出的附属的摆动装置能够进行手动操作。这里，压力管12有两个图3所示的轴向上间隔一定距离的纵向孔14、15。纵向孔14用来完对压力室8送气及排气，为此在其自由末端垂直定向地装备一个阀16。另一个纵向孔15的作用完全是为了输送压力介质。为了获得有效的密封效果，两个纵向孔14、15的出口均用堵头17，18封闭，并且以焊接或粘结方式固定为佳。
图2示出了缸体2，它与导向套管6构成壳体单元。该图示出了本发明所具有的优点。通过塑料的注塑工艺制造的缸体2不需要对缸壁5和导向套管6的区段内的密封唇滑动表面进行后续加工。这样形成了费用方面的优势。缸体2与压力管12一体化连起来的这种构造，避免了分离位置，因而使其具有更高的刚度。由金属制成的相对而言薄壁的导向套管6，可通过深拉伸方法无切削地大批量制造，降低费用。与用塑料制造的单件接受缸体壳体相比较，钢制导向套管除了降低径向尺寸外，还能为活塞9提供效果更好的导向。因此，运行过程中分离装置1中所有构件产生的热量，均不会对活塞的导向有影响。此外，缸体2具有缸壁5，槽形密封圈10(图1)径向上的外密封唇边在缸壁5上导向。该缸壁具有一个成形斜面或锥度，其较大的直径“D”位于分离轴承一侧，而经过长度“1”区间，它的直径连续地减小到“d”。
这个锥度能够对活塞密封的摩损进行补偿。其原因是随着摩擦离合器-传动板摩损的增大，活塞9的中性位置向变速箱壳体4方向推移。此间直径的减小，尽可能地与由于摩损造成的槽形密封圈10密封唇挤压力的减小相匹配。
从图3所示的缸体2的前视图中可见到其固定耳19。它们沿圆周分布。其中的孔20用于承接固定螺栓。由于强度的原因，在孔20内装入带缝槽、径向上被偏压的钢制套管21。在固定螺栓拧紧时它们限制固定耳19附近的塑料所承受的挤压力。此外，钢制套管21的靠近螺栓头的一侧可以配置垫片22，来支撑螺栓头。图3还示出了压力管12的构造，其中有两条轴向上间隔开的纵向孔14，15。与它们相连接的是压力管12的自由端部上相垂直取向的压力连接管13以及一个阀16。
在图4局部放大示出图2中“Z”区，示出了环形连接法兰7与缸体2的卡装连接13。卡装连接23构成一个防脱保险，通过它将导向套管6保持在缸体2上。在卡装连接23的结构中，导向套管6的环形连接法兰7在圆周侧有一个直角的翻边，以构成一个轴向段24。它在其末端上有一个径向朝外的边缘25。此外，缸体2在端面上还具有一个环槽26。为了装配时使轴向段24易于送入，作为辅助它的外侧有一个导入斜面27。环槽26另外还有一个侧凹28，在导向套管6的装配状态下，边缘25卡入该侧凹中。缸体2上加工有一个与环槽26同心的切槽29，其长度超过环槽26。在导向套管6的轴向段24导入时，它能使卡装鼻部30在径向上容易地偏移。为了使得导向套管6固定于缸体2上不能转动，本发明还包括一种使用不是整周的区段来替代整周的轴向段24的实施方式。它们与缸体2上的、沿着圆周分布的凹槽相配合。
参考标号表1．分离装置16．阀2．缸体17．堵头3．变速箱主动轴18．堵头4．变速箱壳体 19．固定耳5．缸壁20．孔6．导向套管21．钢制套管7．环形连接法兰22．垫片8．压力室 23．卡装连接9．活塞24．轴向段10．槽形密封圈 25．边缘11．分离轴承 26．环形槽12．压力管 27．导入斜面13．压力连接管 28．侧凹14．纵向孔 29．切槽15．纵向孔 30．卡接鼻
权利要求
1．用于机动车摩擦离合器的可液压操作的分离装置(1)，包括一个与变速箱主动轴(3)同心安装的接受缸体，它被制成一个活塞-缸体-单元，并具有一个固定于变速箱壳体(4)上的缸体(2)；还包括一个活塞(9)，它在一个与缸壁(5)及变速箱主动轴(3)在径向上间隔一定距离的导向套管(6)上被导向，这里，导向套管(6)在其一端具有一个环形连接法兰(7)，它被安置于变速箱壳体(4)与缸体(2)的一个端面之间的安装位置上，其中，环形连接法兰(7)与活塞(9)共同构成了一个圆环形压力室(8)的边界，该压力室可被施加压力介质，此压力介质可通过一个与缸体(2)一体地连接的径向压力管(12)输送，该压力管除了具有一个压力介质输送管外还另外具有一个分离装置(1)的通风管，其中，为活塞配置了一个槽形密封圈(10)，它密封地贴靠在缸壁(5)及导向套管(6)上，而在活塞(9)的背离压力室(8)的一侧上安置了一个分离轴承(11)，其特征为在由塑料制成的缸体(2)中安装了一个金属制成的导向套管(6)，其环形连接法兰(7)通过一个卡装连接(23)被固定在缸体(2)上。
2．如权利要求1所述的分离装置，其特征为槽形密封圈(10)的密封唇密封地贴靠在缸壁(5)的未加工的注塑表面上。
3．如权利要求1所述的分离装置，其特征为缸壁(5)具有一个至少0.5°的锥度，其中，直径“D”从分离轴承(11)一侧开始经过一个长度“1”连续地收缩到“d”。
4．如权利要求1所述的离合系统，其特征为用于制造缸体(2)的塑料优选热固性塑料，如酚醛塑料、胺基塑料、EP-树脂或UP-树脂。
5．如权利要求1所述的分离装置，其特征为环形连接法兰(7)的圆周制成台阶状，形成一个嵌入缸体(2)的一个端面环槽(26)中的轴向段(24)，该轴向段的径向边缘(25)卡入到缸体(2)的一个侧凹(28)中。
6．如权利要求5所述的分离装置，其特征为轴向段(24)在外部形成一个导入斜面(27)。
7．如权利要求1所述的分离装置，其特征为在压力管(12)的自由端部，用于压力介质输送和分离装置(1)送风与排气的纵向孔(14，15)被密封封闭。
8．如权利要求1所述的分离装置，其特征为为分离装置(1)排气的阀(16)及压力连接管(13)与压力管(12)不可拆开地相连接。
9．如权利要求1所述的分离装置，其特征为在缸体(2)的固定耳(19)内，安置有钢制套管(21)，用于承接螺栓、并通过它将缸体(2)螺栓固定连接于变速箱壳体(4)上。
10．如权利要求9所述的分离装置，其特征为使用径向上被偏压的、开有缝隙的钢制套管(21)，在它们的螺栓头一侧配备垫片。
全文摘要
本发明涉及一种用于机动车摩擦离合器的可液压操作的分离装置(1),它具有一个缸体(2)与一个导向套管(6),其中,导向套管(6)在径向上与缸体(2)的缸壁(5)及变速箱主动轴(3)均间隔一定距离。根据本发明,由塑料制成的缸体(2)与用钢材通过无切削方法制造的导向套管(6)相组合,其中,导向套管(6)借助于一个卡装连接(23)固定于缸体(2)上。
文档编号F16D25/08GK1286744SQ98809405
公开日2001年3月7日 申请日期1998年8月19日 优先权日1997年9月26日
发明者贝特霍尔德·施奈德, 彼得·沙夫, 罗兰·韦尔特, 格哈德·普罗施 申请人:卢克摩擦片和离合器有限公司