包括移位活塞和活塞殼體的離合器設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種離合器設備，該離合器設備包括移位活塞和活塞殼體，所述移位活塞被布置成相對于活塞殼體在至少一個檔位位置與空檔位置之間沿軸向方向移位，該離合器設備還包括用于迫使移位活塞朝著所述空檔位置移位的彈簧元件。
[0002]本發明適用于車輛，例如工業建筑機械領域中的工程機械，例如輪式裝載機和鉸接式運輸車。然而，本發明不限于這些特定機械，而是也可用在其它建筑設備中或諸如卡車等的其它車輛中。具體地，本發明適用于將動力從輪轂馬達傳輸至車輪的犬齒式離合器變速器。
【背景技術】
[0003]已知各種離合器設備，以將旋轉元件彼此聯接從而將動力從一個元件傳遞至另一個元件。
[0004]在汽車變速器裝置領域，已知使用所謂的犬齒式離合器，該犬齒式離合器是用來連接諸如旋轉軸的兩個旋轉元件的設備。更確切地，犬齒式離合器被布置成用于將離合器設備的一個部分上的一組均勻間隔開的齒(所謂的“犬齒”)一起聯接至離合器設備的另一部分上的對應的一組齒。以這種方式，這些軸可以聯接在一起從而將旋轉動力從一個軸傳遞至另一個軸。
[0005]與基于經由兩個部分之間的摩擦而傳遞動力的某些其它離合器相比，犬齒式離合器通過在無任何滑動的情況下將兩個部分聯接在一起而運行，使得它們以相同的速度一起旋轉。
[0006]此外，移位活塞形式的致動裝置可以用來移位，以便以如下方式致動犬齒式離合器，使得它處于接合狀態或脫離狀態。
[0007]為了接合并鎖定犬齒式離合器的兩個旋轉部分，可以使用所謂的同步嚙合裝置，以便在犬齒式離合器被聯接之前使旋轉軸的旋轉速度匹配并同步。
[0008]從專利文獻US4044869獲知了一種離合器設備，該專利文獻公開了一種用于在前進檔位置與后退檔位置及空檔位置之間進行選擇的薄片盤式離合器設備。該離合器設備借助于液壓操作的移位致動器而操作，該移位致動器布置在殼體中并可以借助于彈簧設備而保持在其空檔位置。通過對移位致動器施加液體壓力，可以選擇前進檔和后退檔。
[0009]在車輛變速器領域的某些應用中，對可以在高度準確且精密的空檔位置下操作的犬齒式離合器設備存在著特殊需求。這是很重要的，因為當致動所述移位活塞而在檔位之間切換時，犬齒式離合器設備可以允許相對快的換擋，即，短的換擋時間。對可以滿足關于安全要求的犬齒式離合器設備也存在著需求，尤其是，使得它可以在存在故障(例如用于致動所述移位活塞的流體壓力的損失)的情況下處于空檔位置。
【發明內容】
[0010]本發明的一個目的是提供一種包括移位活塞的離合器設備，通過該移位活塞能夠獲得更精確的空檔位置和相對快的換擋時間。
[0011 ] 根據本發明，上述目的通過如本文開頭部分提及的離合器設備來實現，其中，該離合器設備包括被布置在所述彈簧元件的兩個相反側的第一回位活塞和第二回位活塞，并且所述彈簧元件被容納在所述移位活塞的凹部中并且被預張緊在所述第一回位活塞與所述第二回位活塞之間，其中，在所述空檔位置，所述彈簧元件迫使所述第一回位活塞抵靠所述移位活塞的第一止動元件，從而限定所述第一回位活塞相對于所述移位活塞的端部位置，并且所述彈簧元件迫使所述第二回位活塞抵靠所述移位活塞的第二止動元件，從而限定所述第二回位活塞相對于所述移位活塞的端部位置。
[0012]所述移位活塞承載有布置在所述第一回位活塞與所述第二回位活塞之間的預張緊彈簧。以這種方式，該彈簧連同所述回位活塞試圖將移位活塞定位在良好限定的空檔位置。這意味著該彈簧元件的性質和操作上的可能缺陷或變化不影響所述空檔位置中的換擋位置的精確度或定位。換言之，可以實現非常精確的空檔位置，這進而意味著根據本發明的離合器設備可以設計成允許非常短的換檔時間，這在本發明的許多應用中是一個優點。空檔位置被限定為所述彈簧元件迫使第一和第二回位活塞處于它們各自的端部位置的狀態。這意味著，能夠以高精確度來確定該空檔位置，而其它參數(例如彈簧(多個彈簧)的彈簧力)對于空檔位置相關的定位和公差不是決定性的。
[0013]因此，彈簧(或多個彈簧)將幫助從接合的檔位迅速改變至空檔位置并幫助將致動活塞穩定地保持在空檔位置。另外，在某些應用中，例如，在機械變速器與電驅動裝置相結合的情形下，存在對于提供允許某些安全功能的犬齒式離合器的要求。在這種情況下，如果例如電氣控制系統失靈，則必須提供使犬齒式離合器以有效方式脫離的可能性。根據本發明，如果發生液壓系統的壓力損失，則移位活塞將移動至空檔位置，因此，如果釋放壓力，則移位活塞被容易且牢固地放置在空檔位置。這是本發明的一個重要的安全特征。
[0014]根據實施例，上述移位活塞是液壓致動的，并且離合器設備設置有用于液壓流體的第一入口，該第一入口延伸穿過所述活塞殼體。以這種方式，可以通過液壓流體迫使移位活塞朝著第一軸向位置移位。另外，所述離合器設備可以設置有用于液壓流體的第二入口，該第二入口延伸穿過所述活塞殼體，并通過該液壓流體迫使移位活塞朝著其第二軸向位置移位。另外，該實施例可以包括布置在活塞殼體中的用于液壓流體的第三入口，從而流體能夠供給到內凹部中以迫使移位活塞朝著所述空檔位置移位。
[0015]根據本發明的設備可應用在不同類型的離合器中，但優選應用于犬齒式離合器。
【附圖說明】
[0016]下面將參照實施例和附圖來描述本發明，其中:
[0017]圖1示出了具有根據本發明的離合器設備的變速器單元的截面圖；
[0018]圖2是示出了所述離合器設備的區段的略放大圖的截面圖；
[0019]圖3是基于圖2的截面圖，但示出了處于另一位置的離合器設備，在該另一位置，移位活塞已經軸向移位而占據它與第一齒輪嚙合的位置；
[0020]圖4是以分解狀態示出的本發明的某些部分的透視圖；
[0021]圖5是根據本發明的替代實施例的、以分解狀態示出的本發明的某些部分的透視圖；并且
[0022]圖6是示出了允許齒輪的更優接合的本發明原理的圖解。
【具體實施方式】
[0023]圖1是示出了設置有根據本發明的離合器設備2的變速器單元I的截面圖。
[0024]根據實施例，本發明可以用在電動馬達的變速器單元中，這些電馬達可以定位在重型建筑車輛的輪轂中，但顯然的是，本發明并不僅限于這樣的使用，而是還能夠用在其它應用中。
[0025]如圖1所示，根據所示出的實施例的離合器設備2包括移位活塞3，該移位活塞3布置在活塞殼體4中。移位活塞3布置成相對于殼體在軸向方向上移位。在示出的實施例中，軸向方向是與軸5的延伸相同的方向，在軸5上安裝有齒輪6。移位活塞3優選是環形的并圍繞軸5的縱向軸線延伸。在圖1所示的實施例中，該移位活塞經由軸承設備7布置在所述齒輪上。齒輪6設置有第一組齒8或“犬齒”，并且還設置有第二組齒9。當使移位活塞3移位時，齒輪6連同其第一組齒8可以與第三組齒10接合，這限定了第一檔位。
[0026]如果移位活塞3在相反方向上軸向移位，則離合器設備2還能夠具有第二檔位，使得第二組齒9與第四組齒11接合在一起。第三組齒10形成第二齒輪12的一部分，而第四組齒11形成第三齒輪13的一部分。以這種方式，移位活塞3可以布置成限定第一檔位位置和第二檔位位置。
[0027]另外，如圖1實際示出的，移位活塞3可以具有第三位置，S卩，空檔位置，在該空檔位置，無檔位被接合，并且第一組齒8和第二組齒9中的任一個分別不與對應的第三組齒10及第四組齒11接合。
[0028]現在將參照圖2更詳細地描述該移位活塞3的結構和操作，圖2是離合器設備2的容納該移位活塞3的部分的截面圖。
[0029]在圖2中，移位活塞3被保持在其空檔位置。為此，離合器設備2包括彈簧元件14，該彈簧元件14適當地呈螺旋彈簧的形式。彈簧元件14布置成通過作用在第一回位活塞15和第二回位活塞16上而迫使移位活塞3朝著空檔位置移位。回位活塞15、16兩者以及彈簧元件14都布置在形成于移位活塞3中的凹部17，并且能夠沿著凹部17的延伸部在軸向方向上滑動。在圖2所示的實施例中，彈簧元件14迫使第一回位活塞15在第一軸向方向上(向圖2中的左側)移位，并且彈簧元件14迫使第二回位活塞16在與此相反的軸向方向上(向圖2中的右側)移位。
[0030]第一回位活塞15優選是圓柱形的并優選具有如下的區段，該區段的直徑小于所述第一回位活塞15的其余部分的直徑，并且第一回位活塞15與第一鎖定元件或第