气动离合器致动器的制作方法

文档序号:16517467发布日期:2019-01-05 09:43阅读:152来源:国知局
气动离合器致动器的制作方法

本专利申请要求于2016年5月4日提交的美国临时专利申请第62/331,656号、于2016年11月11日提交的美国临时专利申请第62/420,802号和于2017年2月2日提交的美国临时专利申请第62/453,730号的优先权。

本申请涉及自动可调节的气动离合器致动器。



背景技术:

机动车辆通常设有连接到离合器组件的离合器致动器。离合器组件构造为选择性地使摩擦联接的元件分离,并且构造为从诸如发动机输出轴之类的动力源将能量传递到变速器输入轴。离合器组件构造为在接合状态与断开状态之间运动。离合器组件包括具有摩擦表面的离合器盘。离合器盘的摩擦表面接合可操作地连接至发动机输出轴的飞轮。在离合器组件处于接合状态时,发动机输出轴可操作地联接至变速器输入轴。离合器盘的摩擦表面可从飞轮断开,使得发动机输出轴可操作地从变速器输入轴脱开。

离合器组件的选择性接合和断开可通过离合器致动器来实现。离合器致动器使离合器盘的摩擦表面在与飞轮接合和断开之间运动。随着时间推移,离合器盘的摩擦表面磨损,并且变得更薄,导致离合器盘的摩擦表面到飞轮的行程距离增大。

由此,期望提供自调节的机构以自动地补偿在工作期间离合器盘的摩擦表面的磨损。之前已在美国专利第4,742,897号、美国专利第3,811,540号、美国专利第3,592,299号、欧洲专利第0050945号、国际专利申请201068350、欧洲专利第2359020号、美国专利第2015/0226274号、英国专利第1342002号、美国专利第4,167,989号、欧洲专利第105977号、国际专利申请2010113018、欧洲专利第905398号、欧洲专利第1647731号、美国专利第3,482,662号、欧洲专利第1568905号、美国专利第2002/0038749号、美国专利第6,325,192号、美国专利第6,029,787号和德国专利第4202595号中公开了自调节机构。



技术实现要素:

根据本申请的示例性实施例,提出了一种设有离合器组件的气动离合器致动器。该气动离合器致动器包括致动器外壳、活塞组件、轴承支架和锁定元件。活塞组件设置在致动器外壳中,并且可在第一位置与第二位置之间运动。活塞器组件构造为在接合状态与断开状态之间选择性地改变离合器状态。活塞组件具有活塞头部、从活塞头部延伸的细长构件和联接至该细长构件的锁定环。轴承支架支承轴承,并且可滑动地设置在致动器外壳的一部分上。锁定元件可操作地连接至活塞组件,并且在活塞组件从第二位置朝向第一位置运动时接合轴承支架以调节活塞组件的总长度,用于补偿离合器组件的磨损。

根据本申请的另一示例性实施例,提出了一种气动离合器致动器。该气动离合器致动器包括外壳外壳组件设有第一外壳构件和第二外壳构件。第一外壳构件具有围绕变速器输入轴设置的内部环(内部环状物),并且至少部分地被接纳在第二外壳构件内。轴承组件至少部分地被接纳在外壳组件内,并且围绕内部环设置。轴承组件具有支承轴承的轴承支架。活塞组件具有活塞头部和从活塞头部朝向轴承组件延伸的延伸部。调节组件设置在轴承支架与活塞头部之间,并且可操作地连接到轴承支架和活塞头部。调节组件设置为调节在活塞组件在第一位置与第二位置之间运动时活塞组件与轴承组件之间的距离,以补偿离合器组件的磨损。

根据本申请的还有一示例性实施例,提出了一种气动离合器致动器。该气动离合器组件包括围绕轴设置的外壳,覆盖件、轴承组件、活塞组件和调节组件。覆盖件围绕轴和外壳设置,并且能相对于外壳运动。轴承组件设置在覆盖件上,并且设置为选择性地接合离合器组件。活塞组件设置在外壳内,并且能在第一位置与第二位置之间运动,以选择性地在接合状态和断开状态之间改变离合器组件的状态。调节组件设置在覆盖件与活塞之间。调节组件设置为调节活塞与轴承组件之间的距离,以补偿离合器组件的磨损。

根据本申请的还有另一示例性实施例,提出了一种气动离合器致动器。气动离合器致动器包括外壳组件、轴承组件、活塞组件和调节组件。外壳组件具有第一外壳构件和第二外壳构件,第二外壳构件至少部分地接纳第一外壳构件。第一外壳构件设有内部环,该内部环围绕变速器输入轴设置。轴承组件设置在外壳组件的一部分上,并且具有支承轴承的轴承支架。活塞组件可滑动地设置在外壳组件内,并且能在第一位置与第二位置之间运动,以选择性地在接合状态与断开状态之间改变离合器组件。调节组件设置在轴承组件与活塞组件之间。调节组件构造为调节活塞组件的总长度,以补偿离合器组件的磨损。

在结合附图时,上述特征和优点以及本申请的其它特征和优点将从本申请的以下详细描述中明了。

附图说明

其它特征、优点和细节仅作为示例在对实施例的以下详细描述中出现,该详细描述参照了附图,附图中:

图1a是在活塞组件处于第一位置时具有处于接合状态中的气动离合器致动器的离合器组件的局部剖视图;

图1b是在活塞组件处于第二位置时具有处于断开状态中的气动离合器致动器的离合器组件的局部剖视图;

图2是气动离合器致动器的第一实施例的局部剖视图;

图3是图2示出的气动离合器致动器的一部分的局部剖视图;

图4是图2示出的气动离合器致动器的锁定元件的一部分的局部立体图;

图5是具有自动调节机构的气动离合器致动器的第二实施例的局部剖视图;

图6是在调节之前的图5示出的气动离合器致动器的局部剖视图;

图7是在调节之前的图5示出的气动离合器致动器的局部剖视图;

图8是在调节之后且在气动离合器致动器致动之前的图5示出的气动离合器致动器的立体图;

图9是在调节之后且在气动离合器致动器致动之后的图5示出的气动离合器致动器的局部剖视图;

图10是气动离合器致动器的第三实施例的立体图;

图11是处于加压状态中的图10示出的气动离合器致动器的局部剖视图;

图12是处于非加压状态中的图10示出的气动离合器致动器的局部剖视图;

图13是气动离合器致动器的第四实施例的局部剖视图;

图14是图13示出的气动离合器致动器的局部剖视图;

图15a和图15b是图13示出的气动离合器致动器的局部剖切图;

图16a和图16b是图13示出的气动离合器致动器的局部剖切图;

图17a-图17c是在离合器组件从接合状态朝向断开状态运动时图13示出的气动离合器致动器的局部剖切图;以及

图18是图13示出的气动离合器致动器的局部剖切图。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的,并不旨在限制本申请、其应用场合或用途。应理解的是,在全部附图中,对应的附图标记指示类似或对应的部分或特征。

参照图1a和图1b,车辆通常设有离合器组件1以选择性地联接旋转的部件,用于将扭矩传递到另一可旋转的部件。离合器组件1包括离合器2,其选择性地接合飞轮3,以选择性地联接和脱开旋转的部件、离合器2包括离合器盘4,其与变速器输入轴5一起旋转,并且构造为沿着变速器输入轴5轴向地滑动。离合器盘4的摩擦表面4a通过压板7由膜片弹簧6压抵于飞轮3的表面。

膜片弹簧6枢转地安装到离合器盖8,其接纳离合器2、膜片弹簧6、压板7以及其它部件。膜片弹簧6设置为使得:经由推力轴承9提供的轴向力使压板7朝向离合器盘4运动以接合摩擦表面4a。膜片弹簧6设置为使得,在气动离合器致动器10从第一位置朝向第二位置运动时,经由气动离合器致动器10施加轴向力。如图1b所示,在气动离合器致动器朝向第二位置运动以断开离合器组件1时。

图2-图4中示出气动离合器致动器10的第一示例性实施例。图5-图9中示出气动离合器致动器10的第二示例性实施例。图10-图12中示出气动离合器致动器10的第三示例性实施例。图13-图18中示出气动离合器致动器10的第四示例性实施例。

图2中示出气动离合器致动器10的局部剖视图。气动离合器致动器10构造为在接合状态与断开状态之间选择性地改变离合器组件1的状态。

气动离合器致动器10包括致动器外壳20、活塞组件22、轴承组件24、锁定元件26和释放环28。

致动器外壳20围绕变速器输入轴5设置(图1a和图1b),并且构造为环形外壳。致动器外壳20包括底板40、第一环形壁42和第二环形壁44。

底板40包括与变速器输入轴5间隔开的第一端部46和设置为靠近变速器输入轴5的第二端部48。第一环形壁42从底板40的第一端部46延伸,并且设置为基本上垂直于底板40。第一环形壁42设置为基本上平行于变速器输入轴5,并且包括第一环形壁内表面50和第一环形壁外表面52。

第二环形壁44与第一环形壁42隔开。第二环形壁44从底板40的第二端部48延伸,并且设置为基本上垂直于底板40。第二环形壁44设置为基本上平行于变速器输入轴5,并且包括第二环形壁内表面54和第二环形壁外表面56。第二环形壁外表面56限定孔,变速器输入轴5被接纳在该孔中。

底板40、第一环形壁内表面50和第二环形壁内表面54限定腔体58,活塞组件22被接纳在该腔体内。活塞组件22可滑动或可运动地设置在该腔体58内。活塞组件22构造为在接合状态与断开状态之间选择性地改变离合器组件1的离合器2的状态。活塞组件22可在第一位置与第二位置之间运动。第一位置可对应于离合器2的接合状态。第二位置可对应于离合器2的断开状态。

活塞组件22包括活塞头部70、细长构件72和锁定环74。活塞头部70构造为大致圆柱形的本体,并且可设置为当活塞组件22处于第一位置中时与底板40相邻。给气动离合器致动器10提供压缩空气,以使活塞组件22从第一位置(与底板40相邻)朝向第二位置运动。当活塞组件22处于第二位置中时,活塞头部70的底部表面60与底板40隔开。活塞头部70的底部表面60、底板40、第一环形壁42和第二环形壁44限定接纳压缩空气的容积62。从容积62排空或释放压缩空气使得活塞组件22能够从第二位置朝向第一位置(如图2中所示与底板40相邻)运动。

活塞头部70设有周向沟槽76,其构造为接纳密封构件78。密封构件78构造为接合第一环形壁内表面50,以避免或抑制压缩空气围绕活塞头部70泄漏。

活塞头部70限定安装构件80和延伸构件82。安装构件80从活塞头部70朝向释放环28延伸。安装构件80设置为基本平行于第一环形壁42、第二环形壁44和变速器输入轴5。安装构件80具有安装构件高度h,其是从活塞头部70的底部表面60到安装构件80的一部分所测得的。安装构件80与第一环形壁内表面50和第二环形壁内表面54间隔开。

延伸构件82从活塞头部70延伸,并且设置为基本上平行于第一环形壁42和第二环形壁44。延伸构件82限定至少一个周向沟槽84,其构造为接纳密封构件86,该密封构件86构造为接合第二环形壁内表面54。延伸构件82具有延伸构件高度h,其是从活塞头部70的底部表面60到延伸构件88的一端部88所测得的。延伸构件高度h大于安装构件高度h。

延伸构件82与安装构件80隔开以限定第一弹簧座部85。

细长构件72从活塞头部70延伸并且延伸通过释放环28。具体地,细长构件72由安装构件80联接至活塞头部70,使得细长构件72从安装构件80延伸。在至少一个实施例中,细长构件72螺纹连接到活塞头部70或与活塞头部70连结。在至少一个实施例中,细长构件72与活塞头部70一体地形成。细长构件72设置为靠近第二环形壁44,并且与第二环形壁内表面54间隔开。

细长构件72限定至少一个狭槽94。该至少一个狭槽94在活塞头部70与细长构件72的端部96之间延伸至少部分地通过细长构件72。

锁定环74围绕变速器输入轴5设置。锁定环74设置在细长构件72的端部96处,该端部96设置为与活塞头部70相对。在至少一个实施例中,锁定环74构造为相对于细长构件72的端部96运动,以改变活塞组件22的总长度。

锁定环74包括第一锁定环部分100和第二锁定环部分102。第一锁定环部分100从细长构件72的端部96延伸。第一锁定环部分100设置为基本上平行于细长构件72并且与其滑动接触。第二锁定环部分102从第一锁定环部分100沿基本上垂直于第一锁定环100的定向延伸。第二锁定环部分102设置为基本上垂直于细长构件72并且朝向第二环形壁44延伸。第二锁定环部分102与第二环形壁内表面54间隔开。

细长构件72与锁定环74限定沟槽104,该沟槽104由第二锁定环部分102和细长构件72的端部96限定。

轴承组件24包括支承轴承9的轴承支架110。轴承支架110围绕变速器输入轴5设置。轴承支架110可滑动地围绕第二环形壁内表面54设置。轴承支架110构造为响应于活塞组件22在第一位置与第二位置之间运动而沿着第二环形壁内表面54滑动。

轴承支架110包括第一轴承支架部分112和第二轴承支架部分114。第一轴承支架部分112设置在第二环形壁44与活塞组件22的细长构件72之间。第一轴承支架部分112设置为基本上平行于第二环形壁44和活塞组件22的细长构件72。第一轴承支架部分112包括至少一个周向沟槽113,该至少一个周向沟槽构造为接纳密封构件115。密封构件115构造为接合第二环形壁内表面54,以避免或抑制压缩空气的泄漏。

第一轴承载体部分112限定第二弹簧座部116,该第二弹簧座部与第一弹簧座部85相对。弹簧(弹性构件)或偏置构件117在第一弹簧座部85与第二弹簧座部116之间延伸,并且施加预载荷到活塞组件22与轴承支架110中的至少一个。

第二轴承支架部分114构造为从第一轴承支架部分112离开第二环形壁44朝向活塞组件22的细长构件72延伸的曲线构件。

离合器组件1的离合器2的一部分,诸如膜片弹簧6构造为接合轴承9。膜片弹簧6工作成响应于气动离合器致动器10的运行、通过活塞组件22在第一位置与第二位置之间的运动来接合和/或断开离合器2。离合器2的离合器盘4包括摩擦表面,该摩擦表面在气动离合器致动器10的运行期间可能磨损。当离合器2的离合器盘4的摩擦表面磨损时,活塞组件22会行进更长的距离以在第一位置与第二位置之间运动。例如,当活塞组件22从第二位置朝向第一位置运动时,当处于第一位置中时,由于离合器2的离合器盘4的摩擦表面的磨损,活塞组件22的活塞头部70可能与底板40间隔开。

在第一位置时活塞组件22的活塞头部70与底板间隔开呈现了在容积62内的死容积,该死容积接纳压缩空气,并且限定在活塞头部70的底部表面、底板40、第一环形壁42和第二环形壁44之间。容积62内的死容积会导致气动系统供应额外的压缩空气,以使活塞组件22从第一位置朝向第二位置运动,从而导致降低的系统响应时间和降低的系统性能。为了尝试克服这些缺点,提供锁定元件26和释放环28作为调节机构的一部分,该调节机构用于调节活塞组件22的总长度,以补偿离合器2的离合器盘4的摩擦表面的磨损,从而使死容积最小化。

参照图2和图3,锁定元件26构造为带齿的环,其设置在活塞组件22和轴承组件24的轴承支架110之间。锁定元件26在锁定环74与轴承支架110之间延伸,并且由诸如o形环之类的保持元件118固定在它们之间。

锁定元件26包括锁定元件本体120,该锁定元件本体具有第一锁定元件端部122和第二锁定元件端部124。锁定元件26包括由各自具有内端部和外端部的独立本体制成的环。锁定元件26包括多个锁定元件本体,并且锁定元件本体120的各部分是弯曲的,并且接触相邻的锁定元件本体的相邻部分,如图4所示。

第一锁定元件端部122各自被接纳在沟槽104内,该沟槽由第二锁定环部分102、第一锁定环部分100和细长构件72的端部96限定。第二锁定元件端部124可滑动地接合轴承支架110。锁定元件本体120可设置为成形的指部。成形的指部可具有细长形状、直线形状、肾形状、卵形形状、单肾脏形状、双肾脏形状、针状形状、锥形形状等。例如,如图3所示,第一锁定元件端部122具有第一宽度,第二锁定元件端部124具有第二宽度,锁定元件本体120的一部分具有小于第一宽度的和第二宽度的第三宽度。

释放环28连接至致动器外壳20,并且可构造为致动器外壳20的覆盖件。释放环28连接至致动器外壳20的第一环形壁42,并且径向向内朝向致动器外壳20的第二环形壁44延伸。释放环28与致动器外壳20的第二环形壁44间隔开,并且至少部分地延伸通过活塞组件22的细长构件72的至少一个狭槽94。

释放环28包括凸起的环或颈环(套环)130,其从释放环28的设置为靠近致动器外壳20的第二环形壁44的端部132延伸。该凸起的环或套环130设置为大致平行于变速器输入轴5,并且设置为大致平行于第二环形壁44。凸起的环或套环130构造为响应于活塞组件22相对于释放环28的运动而选择性地接合锁定元件26,以调节活塞组件22的总长度。

凸起的环或套环130构造为当活塞组件22从第二位置朝向第一位置运动时接合锁定元件26的第二锁定元件端部124。凸起的环或套环130构造为当活塞组件22处于第一位置中时接合第二锁定元件端部124。凸起的环或套环130使锁定元件26围绕由保持元件118限定的枢转点或偏转点枢转或偏转,以使第二锁定元件端部124离开第一轴承支架部分112升高(抬离第一轴承支架部分),从而使得锁定环74能够相对于细长构件72纵向运动,以调节活塞组件22的总长度,用于补偿离合器组件的磨损。凸起的环或套环130构造为当活塞组件22从第一位置朝向第二位置运动时和当活塞组件22处于第二位置中时与第二锁定元件端部124间隔开。

根据第二示例性实施例,在图5-图9中示出气动离合器致动器10。

图5中示出气动离合器致动器10的局部剖视图。气动离合器致动器10构造为在接合状态与断开状态(参见图1a和图1b)之间选择性地改变离合器组件1的离合器2的状态,该离合器组件1可操作地连接到气动离合器致动器10。

气动离合器致动器10包括外壳组件160、轴承组件162、活塞组件164和调节组件166。

外壳组件160周向地围绕变速器输入轴5设置,并且构造为环形外壳。外壳组件160包括第一外壳构件170和第二外壳构件172。第一外壳构件170至少部分地被接纳在第二外壳构件172内。

第一外壳构件170包括基部180、第一环形壁182和内部环184。第一环形壁182从基部180延伸,并且设置为基本垂直于基部。第一环形壁182包括内表面190和外表面192。

内部环184可以是中空的柱或环,其从基部180轴向地延伸并且与第一环形壁182间隔开。内部环184从基部180朝向第二外壳构件172内部环延伸并且穿过其,并且设置为基本上与第一环形壁182同心,且包括内部环内表面200和内部环外表面202。内部环内表面200限定孔,变速器输入轴5被接纳在该孔内。

内部环184限定斜坡204,该斜坡设置为靠近内部环的终端206。斜坡204相对于轴线208倾斜,内部环184沿着该轴线延伸,并且该斜坡204限定在内部环外表面202中,且朝向内部环内表面200延伸。

第二外壳构件172包括外环形壁210、延伸壁212、内环形壁214和从其径向向内延伸的肩部216。外环形壁210包括第二环形壁内表面220和第二环形壁外表面222。第二环形壁内表面220设置为靠近并且面向外表面192。

延伸壁212连接外环形壁210和内环形壁214。延伸壁212设置为基本垂直于外环形壁210,并且设置为基本平行于基部180。延伸壁212包括延伸壁内表面230和延伸壁外表面232。

内环形壁214从延伸壁212延伸,并且设置为与其基本垂直。内环形壁214设置为基本平行于外环形壁210,并且包括第三环形壁内表面240和第三环形壁外表面242。第二环形壁内表面220、延伸壁内表面230和第三环形壁内表面240限定环形腔244。环形腔244定尺寸为至少部分地接纳第一外壳构件170的第一环形壁182。

肩部216从内环形壁214径向向内朝向内部环184延伸。肩部216设置为基本垂直于内环形壁214,并且设置为基本平行于延伸壁212。肩部216包括第一肩部表面250和第二肩部表面252。第一肩部表面250背向基部180。第二肩部表面252面向基部180。

轴承组件162至少部分地被接纳在外壳组件160内,并且围绕内部环184设置。轴承组件162包括轴承支架260和轴承262。

轴承支架260可滑动地围绕内部环外表面202设置。轴承支架260可滑动地围绕内部环外表面202设置。轴承支架260响应于活塞组件164的运动或响应于由膜片弹簧6对轴承组件162施加力或载荷而沿着内部环外表面202滑动。

轴承支架260包括第一轴承支架部分270和第二轴承支架部分272。第一轴承支架部分270径向地设置在内部环184与轴承组件162之间,并且基本上平行于内部环184延伸。第一轴承支架部分270包括(一个或多个)突出部274,其径向地向内朝向变速器输入轴5的轴线208延伸。该(一个或多个)突出部274构造为接合斜坡204并且在活塞组件164在第一位置与第二位置之间运动时促进活塞组件164相对于第二外壳构件172和轴承组件162中的至少一个的转动。

第二轴承支架部分272从第一轴承支架部分270径向向外朝向内环形壁214延伸,以限定接纳轴承262的肩部216。

轴承262由轴承支架260的第二轴承支架部分272可旋转地支承。构件276设置在第二轴承支架部分272与轴承262之间。构件276至少部分地围绕轴承262设置。

轴承262可构造为分离轴承或可构造为轴承9。轴承262可包括内圈和外圈,并具有设置在内圈与外圈之间的至少一个滚动元件。

活塞组件164被可滑动地接纳在第一外壳构件170内,并且构造为在接合状态与断开状态之间选择性地改变离合器2的离合器状态,该离合器接合轴承组件162。活塞组件164可响应于由气动源所提供的压缩空气的施加而在第一位置与第二位置之间运动。活塞组件164的第一位置可对应于离合器组件1的离合器2的接合状态。活塞组件164的第二位置可对应于离合器组件1的离合器2的断开状态。

活塞组件164包括活塞头部280和(环形的延伸构件)延伸构件282。活塞头部280设置为当活塞组件164处于第一位置中时与基部180相邻。供应给气动离合器致动器10的压缩空气使活塞组件164从第一位置朝向第二位置运动。当活塞组件164处于第二位置中时,活塞头部280的底部表面286与基部180间隔开。活塞头部280的底部表面、基部180和内表面190限定接纳压缩空气的容积288。从容积288排空或释放压缩空气使得活塞组件164能够从第二位置朝向第一位置运动,如图5所示

延伸构件282从活塞头部280朝向轴承组件162轴向地延伸。延伸构件282的至少一部分设置在轴承支架260与内部环184之间。延伸构件282围绕内部环设置,并且滑动地接合内部环外表面202。

偏置构件284在活塞头部280与轴承支架260之间延伸。偏置构件284构造为接合活塞头部280和第二轴承支架部分272,以施加预载荷到活塞组件164与轴承组件162中的至少一个。

离合器组件1的一部分、诸如膜片弹簧6构造为接合轴承组件162。膜片弹簧6工作成响应于气动离合器致动器10的运行、通过活塞组件164在第一位置与第二位置之间的运动来接合和/或断开离合器组件1。离合器盘4具有摩擦表面,其可能在离合器组件1的运行期间磨损。当离合器2的离合器盘4的摩擦表面磨损时,活塞组件164会行进更长的距离以在第一位置与第二位置之间运动。

例如,当活塞组件164从第二位置朝向第一位置运动时,活塞组件164的活塞头部280会在其行程结束处与基部180间隔开。当在第一位置中时活塞组件164的活塞头部280与基部180间隔开呈现了在活塞头部280的底部表面286、基部180与第一环形壁182之间的死容积。该死容积可能要求气动系统供应额外的压缩空气以使活塞组件164从第一位置朝向第二位置运动。由于在致使活塞组件164在第一位置与第二位置之间运动之前必须供应压缩空气以填充死容积,该死容积会导致增大的系统响应时间和降低的系统性能。为了尝试克服这些缺点,设置调节组件166以响应于离合器组件的离合器盘的摩擦表面的磨损而补偿死容积或使死容积最小化。调节组件166构造为提供在活塞组件164与轴承组件162之间的压缩力,用于维持预先确定的距离或用于调节活塞组件164与第一外壳构件170之间的距离。

参照图5、图6和图9,调节组件166包括第一调节构件290和第二调节构件292。第一调节构件290围绕轴承支架260设置。第一调节构件290设置在第二肩部表面252和第二轴承支架部分272上或抵靠于第二肩部表面252和第二轴承支架部分272。

第一调节构件290包括多个第一调节元件300。该多个第一调节元件300面向活塞头部280,并且构造为上升(向上倾斜)的台阶状斜坡。多个第一调节元件300沿第一方向向上倾斜。

第二调节构件292设置在活塞头部280上或抵靠于其。第二调节构件292设置为环形地围绕延伸构件282,并且包括与第一调节元件300相对的多个第二调节元件302。多个第二调节元件302面向轴承组件162的轴承支架260,并且面向多个第一调节元件300。多个第二调节元件302构造为向上倾斜的台阶状斜坡,其互补于多个第一调节构件300的向上倾斜的台阶状斜坡。多个第二调节元件302沿设置为与第一方向相对的第二方向向上倾斜(上升)。

多个第一调节元件300和多个第二调节元件302各自以基本上类似于斜坡204的角度的角度向上倾斜(上升)。在至少一个实施例中,该角度具有与斜坡204相同的斜角。

参照图5和图7,突出部274沿着斜坡204的相对运动使活塞组件164相对于轴承组件162转动。此外,突出部274与斜坡204之间的相对运动使活塞组件164相对于第二外壳构件172转动,使得第二调节构件292相对于第一调节构件290转动。第二调节构件292相对于第一调节构件290转动,至少直到多个第一调节元件300中的元件接合多个第二调节元件302中的元件。多个第一调节元件300与多个第二调节元件302之间的相对运动对活塞组件164与轴承组件162之间的距离进行调节,以补偿离合器组件1的磨损。

参照图6-图9,在压缩空气供应到气动离合器致动器10时,活塞组件164从第一位置朝向第二位置运动,以断开离合器2。当活塞组件164朝向轴承组件162运动时,第二调节构件292运动相对于第一调节构件290转动,如图6和图7所示。突出部270沿着斜坡204跨骑并且使活塞组件164转动,使得第二调节构件292相对于第一调节构件290转动。多个第一调节元件300中的元件设置为靠近并且可接合第二调节元件302中的元件,如图8所示。

如图9所示,多个第一调节元件300与多个第二调节元件302之间的接合将活塞组件164与轴承组件162之间的距离维持或调节在预先确定的距离之内。来自轴承组件162的阻力矩可确保:多个第一调节元件300中的(一个)调节元件在最高的位置处接合多个第二调节元件302中的(一个)调节元件,使得死容积是最小的。

根据第三示例性实施例,在图10-图12中示出气动离合器致动器10。

气动离合器致动器10构造为在接合状态与断开状态之间选择性地改变离合器组件1的状态。气动离合器致动器10包括外壳组件400、覆盖件402、轴承组件404、活塞组件406和调节组件408。

外壳400围绕变速器输入轴5设置,该变速器输入轴沿着轴线412延伸。外壳400构造为环形外壳。外壳400包括底板420、第一外壳壁422、第二外壳壁424和空气入口426。

底板420围绕变速器输入轴5设置,并且设置为基本上垂直于变速器输入轴5和轴线412。底板420在第一外壳壁422与第二外壳壁424之间径向地延伸。

第一外壳壁422从底板420轴向地延伸,并且设置为与其基本上垂直。第一外壳壁422设置为靠近并且设置为基本上平行于轴410。

第二外壳壁424与第一外壳壁422径向地隔开。第二外壳壁424从底板420轴向地延伸,并且设置为与其基本上垂直。第二外壳壁424设置为基本上平行于轴410。第二外壳壁424限定凹口428,该凹口设置为靠近其端部。

空气入口426延伸通过第二外壳壁424的至少一部分。空气入口426构造为从气动源接纳压缩空气,并且给气动离合器致动器10的内部部分提供压缩空气,以选择性地致动该气动离合器致动器10。

覆盖件402围绕变速器输入轴5和外壳400设置。覆盖件402能相对于外壳400运动。覆盖件402包括第一覆盖件壁430、第二覆盖件壁432、延伸壁434和肩部436。

第一覆盖件壁430设置为与第二外壳壁424呈基本上平行的关系围绕第二外壳壁424。

第二覆盖件壁432与第一覆盖件壁430径向地隔开。第二覆盖件壁432径向地设置在第一覆盖件壁430与第一外壳壁422之间。延伸壁434在第一覆盖件壁430与第二覆盖件壁432的各远端之间延伸。延伸壁434设置为基本上垂直于第一覆盖件壁430和第二覆盖件壁432。延伸壁434设置为基本上平行于底板420。

肩部436从第二覆盖件壁432径向地向内、朝向轴线412和第一外壳壁422延伸。肩部436设置为基本上垂直于第二覆盖件壁432。肩部436构造为接纳轴承组件404。

轴承组件404被接纳在凹穴438内,并且设置在肩部436上,且设置为响应于气动离合器致动器10的致动而与覆盖件402一起运动或平移。

离合器组件1的离合器2的一部分、诸如膜片弹簧6可接合轴承组件404。膜片弹簧6运行成响应于气动离合器致动器10的运行而接合和/或断开离合器2。

活塞组件406可在第一位置(图12)与第二位置(图11)之间运动,以响应于由气动源提供的压缩空气的施加或释放而选择性地改变离合器组件1的状态。

活塞组件406包括活塞头部440、延伸构件442和活塞裙444。

活塞头部440在延伸构件442与活塞裙444之间径向地延伸,并且设置为当活塞组件406处于第一位置中时邻近底板420,如图12所示。通过空气入口426提供压缩空气可使活塞组件406从第一位置朝向第二位置运动。

当活塞组件406处于第二位置中时,活塞头部440与底板420间隔开,如图11所示。活塞头部440、底板420、第一外壳壁422和第二外壳壁424至少部分地限定接纳压缩空气的容积446。从容积446排空或释放压缩空气使得活塞组件406能够从第二位置朝向第一位置运动,如图12所示

延伸构件442围绕靠近第一外壳壁422设置。延伸构件442从活塞头部440轴向地延伸,并且设置为靠近且设置为基本上平行于第一外壳壁422。延伸构件442密封地接合第一外壳壁422。

活塞裙444与延伸构件442径向地间隔开。活塞裙444设置为基本上平行于且基本上靠近第二外壳壁424。活塞裙444密封地接合第二外壳壁424。

活塞裙444限定第一接合表面450,其设置在活塞裙444的端部处。第一接合表面450构造为锥形表面、倒角表面、倾斜表面等。第一接合表面450设置为相对于活塞裙444和/或活塞头部440不平行并且不垂直。

当离合器2的离合器盘4的摩擦表面磨损时,活塞组件406会在没有调节的情况下行进更长的距离以在第一位置与第二位置之间运动。例如,当活塞组件406从第二位置朝向第一位置运动时,由于离合器2的离合器盘4的摩擦表面的磨损,即便在压缩空气基本上从容积446中排空时,活塞组件406的活塞头部440也可能与底板420间隔开。当活塞组件406处于第一位置中时活塞头部440与底板420的间隔呈现了容积446内的死容积。该死容积会导致增大的离合器组件1的系统响应时间和降低的系统性能。为了尝试克服这些缺点,调节组件480调节在活塞组件406与轴承组件404之间的距离,以消除死容积。

调节组件408设置在覆盖件402与活塞组件406之间,并且围绕活塞组件406的一部分设置。调节组件408构造为或设置为调节活塞组件406与轴承组件404之间的距离,以维持气动离合器致动器10的始终如一的性能。调节组件408包括套筒调节件460和锥形调节件462。

套筒调节件460径向地设置在延伸构件442与锥形调节件462之间。套筒调节件460轴向地设置在覆盖件402的肩部436与活塞组件406的活塞头部440之间。套筒调节件460包括第一部分470、第二部分472和第三部分474。第一部分470设置为靠近并且环形地包围活塞组件406的延伸构件442。

第二部分472与第一部分470径向地间隔开,并且设置为基本上平行于其。第二部分472设置为通过由第二部分472限定的多个第一接合元件480来选择性地接合锥形调节件462。多个第一接合元件480设置在第二部分472的一表面上,该表面面向外朝向第二外壳壁424。多个第一接合元件480构造为齿、突出部、指部、螺纹等。

第三部分474在第一部分470与第二部分472之间径向延伸。第三部分474设置为基本上垂直于第一部分470和第二部分472。第三部分474构造为接合覆盖件402的肩部436。

锥形调节件462围绕套筒调节件460设置,并且径向地设置在第二外壳壁424与套筒调节件460之间。锥形调节件462轴向地设置在覆盖件402与活塞组件406之间。锥形调节件462包括调节件壁490、唇部490和调节件臂494。调节件壁490设置为靠近并且设置为基本上平行于第二外壳壁424。调节件壁490设置为基本上平行于第一部分470和第二部分472。

唇部492从调节件壁490的第一端部500延伸,并且朝向第一覆盖件壁430延伸。唇部492设置为基本上平行于调节件壁490,并且在第二外壳壁424的一部分上延伸。

调节件臂494从调节件壁490的第二端部502延伸,并且构造为选择性地接合套筒调节件460的第二部分472。

调节件臂494限定第二接合表面510和多个第二接合元件512。第二接合表面510设置在调节件臂494的一个面上,该面面向活塞裙444的端部。第二接合表面510构造为锥形表面、倒角表面、倾斜表面等,该第二接合表面互补于第一接合表面450。第二接合表面510构造为选择性地接合第一接合表面450或沿着其滑动。

多个第二接合元件512设置在调节件臂494的一个面上,该面面向第二部分472的多个第一接合元件480。多个第二接合元件512设置为与包括第二接合表面510的面相邻。多个第二接合元件512构造为选择性地接合多个第一接合表面480。

第一接合表面450与第二接合表面510之间的接合以及多个第一接合元件480与多个第二接合元件512之间的接合限定了这样的载荷路径,该载荷路径通过活塞组件406、调节组件408和覆盖件402到轴承组件404并且最终到离合器组件1。同样,第一接合表面450与第二接合表面510接合以及多个第一接合元件480与多个第二接合元件512接合提供了在活塞组件406、锥形调节件462、套筒调节件460、覆盖件402和轴承组件404之间的刚性连接,使得如图11所示的,活塞组件406从第一位置朝向第二位置的运动使轴承组件406运动,以当将压缩空气供应到气动离合器致动器10时,使离合器组件1从断开状态朝向接合状态运动。

压缩空气从气动离合器致动器10的释放使得,当离合器组件1从接合状态朝向断开状态运动时,活塞组件406能够从第二位置朝向第一位置运动。第一偏置构件514和第二偏置构件516设有调节组件406,用于确保消除在活塞组件406的活塞头部440与外壳400的底板420之间的死容积。

第一偏置构件514设置在套筒调节件460与活塞组件406之间,并且设置为使活塞组件406的活塞头部440朝向底板420偏置。当第一接合表面450接合第二接合表面510时,活塞组件406、锥形调节件462、套筒调节件460、覆盖件402与轴承组件404之间的刚性连接被切断,以便于使活塞组件406的活塞头部440朝向外壳400的底板420偏置。

如图12所示,在活塞组件406继续朝向第一位置运动以消除死容积时,锥形调节件462的唇部492与外壳400的第二外壳壁424接合,第二接合表面510沿着第一接合表面450跨骑。第二接合表面510沿着第一接合表面450跨骑导致锥形调节件462径向地朝向第二外壳壁424移位,使得多个第二接合元件515从多个第一接元件480脱开。多个第一接合元件480从多个第二接合元件512脱开有助于第一偏置构件515朝向底板420推动或偏置活塞组件406,以消除死容积。

第二偏置构件516在覆盖件402与锥形调节件462之间延伸,并且接合延伸壁434和调节件臂494。第二偏置构件516设置为偏置或推动调节件臂494的第二接合表面510进入与第一接合表面450接合。

根据第四示例性实施例,在图10-图18中示出气动离合器致动器10。

参照图13、图14、图15a、图15b、图16a、图16b、图17a-图17c和图18,气动离合器致动器10构造为在接合状态与断开状态之间选择性地改变离合器组件1的离合器2的状态,该离合器组件1可操作地连接到气动离合器致动器10。

气动离合器致动器10包括外壳组件610、轴承组件612、活塞组件614和调节组件616。

外壳组件610周向地围绕变速器输入轴5设置,并且构造为环形外壳。外壳组件610包括第一外壳构件620和第二外壳构件622。第一外壳构件620至少部分地被接纳在第二外壳构件622内,并且该第一外壳构件包括基部630、第一环形壁632和内部环634。基部630围绕变速器输入轴5设置。第一环形壁632从基部630延伸,且包括内表面640和外表面642。

内部环634从基部630轴向延伸,并且与第一环形壁632间隔开。内部环634从基部630朝向第二外壳构件622延伸并且穿过该第二外壳构件。内部环634设置为基本上与第一环形壁632同心,并且包括内部环内表面650和内部环外表面652。内部环内表面650限定孔,变速器输入轴5被接纳在该孔内。内部环643沿着轴线658延伸。在至少一个实施例中,密封保护罩或防尘盖659围绕内部环634的一部分设置,并且接合内部环外表面652。防尘盖659接合轴承承载件710的一部分,并且被接纳在由内部环外表面652所限定的沟槽内。

第二外壳构件622至少部分地围绕第一外壳构件620设置,并且可构造为环境盖,用于保护设置在第一外壳构件620内的部件免于污染物的侵入。

第二外壳构件622包括外环形壁660、延伸壁662、内环形壁664和肩部666。外环形壁660设置为基本上平行于第一环形壁632,并且包括第二环形壁内表面670和第二环形壁外表面672。第二环形壁内表面670设置为靠近并且面向外表面642。

延伸壁662使外环形壁660和内环形壁664连接。延伸壁662设置为基本垂直于外环形壁660,并且设置为基本平行于基部630。延伸壁662包括延伸壁内表面680和延伸壁外表面682。

内环形壁664从延伸壁662延伸,并且包括第三环形壁内表面690和第三环形壁外表面692。第二环形壁内表面670、延伸壁内表面680和第三环形壁内表面690限定环形腔694。在至少一个实施例中,环形腔694定尺寸为至少部分地接纳第一环形壁632。

肩部666从内环形壁664(相对于轴线658)径向向内朝向内部环634延伸。肩部666设置为基本垂直于内环形壁664,并且设置为基本平行于延伸壁662。肩部666包括第一肩部表面700和第二肩部表面702。第一肩部表面700背向基部630。第二肩部表面702面向基部630。

轴承组件612至少部分地被接纳在外壳组件610内,并且围绕内部环634设置。轴承组件612包括轴承支架710和轴承712。

轴承支架710可滑动地围绕内部环外表面652设置。轴承支架710响应于活塞组件614的运动或响应于由膜片弹簧6对轴承组件612施加力或载荷而沿着内部环外表面652滑动。

轴承支架710包括第一轴承支架部分720、第二轴承支架部分722和第三轴承支架部分724。第一轴承支架部分720径向地设置在内部环634与轴承组件612之间,并且设置为基本上平行于内部环634。

第二轴承支架部分722从第一轴承支架部分720径向地向外延伸到第三轴承支架部分724。第二轴承支架部分722轴向地(相对于轴线658)设置在轴承组件612与调节组件616之间。第二轴承支架部分722限定有轴承肩部。

第三轴承支架部分724从第二轴承支架部分722延伸。第三轴承支架部分724设置为基本上垂直于第二轴承支架部分722,并且设置为基本上平行于第一轴承支架部分720。第三轴承支架部分724延伸进入调节组件616的一部分中,使得轴承支架710、调节组件616的这部分和活塞组件614连结在一起,以抑制或限制各部分之间不期望的旋转,如图14、图16a和图16b所示。

轴承712由第二轴承支架部分722可旋转地支承。肩部666的一部分设置在轴承712与第二轴承支架部分722的各部分之间,并且与轴承712与第二轴承支架部分722的各部分接合。构件726在轴承712与轴承支架710之间延伸。该构件726连接至轴承712的一部分和第二轴承支架部分722。轴承712可构造为分离轴承。轴承712可包括内圈和外圈,并具有设置在内圈与外圈之间的至少一个滚动元件。

活塞组件614被可滑动地接纳在第一外壳构件620内。活塞组件614构造为在接合状态与断开状态之间选择性地改变离合器2的离合器状态,该离合器接合轴承组件612。活塞组件614可响应于由气动源所提供的压缩空气的施加而在第一位置(图17a)与第二位置(图17c)之间运动。活塞组件614的第一位置可对应于离合器组件1的离合器2的接合状态(图1a)。活塞组件614的第二位置可对应于离合器组件1的离合器2的断开状态(图1b)。

活塞组件614包括活塞头部730、第一延伸构件732、第二延伸构件734和第一调节构件736。活塞头部730设置为当活塞组件614处于第一位置中时与基部630相邻。供应给气动离合器致动器10的压缩空气使活塞组件614从第一位置朝向第二位置运动。当活塞组件614处于第二位置中时,活塞头部730的底部表面与基部630间隔开,如图17c所示。活塞头部730的底部表面、基部630和内表面640限定接纳压缩空气的容积738。从容积738排空或释放压缩空气使得活塞组件614能够从第二位置朝向第一位置运动,如图14所示

第一延伸构件732从活塞头部730朝向轴承组件612轴向地延伸。第一延伸构件732的至少一部分设置在轴承支架710与内部环634之间。第二延伸构件734与第一延伸构件732径向地隔开。第二延伸构件734从活塞头部730朝向第二外壳构件622轴向地延伸。第二延伸构件734和活塞头部730至少部分地限定凹槽740。

第一调节构件736至少部分地被接纳在该凹槽740内。第一调节构件736朝向轴承支架710延伸。

离合器组件1的一部分、诸如膜片弹簧6可构造为接合轴承组件612。膜片弹簧6工作成响应于气动离合器致动器10的运行、通过活塞组件614在第一位置与第二位置之间的运动来接合和/或断开离合器组件。离合器2包括离合器盘4,用于选择性地接合或断开离合器组件1,该离合器盘具有摩擦表面,该摩擦表面会在运行期间磨损。由于离合器2的离合器盘4的摩擦表面磨损了,轴承712的相对起始位置可能改变。

例如,当活塞组件614从第二位置朝向第一位置运动时,活塞组件614的活塞头部730会在其行程结束处与基部630间隔开。当在第一位置中时活塞组件630的活塞头部730与基部630间隔开呈现了在活塞头部730的底部表面、基部630与第一环形壁632之间的死容积。该死容积可能要求气动系统供应额外的压缩空气以使活塞组件614从第一位置朝向第二位置运动。死容积会导致降低的系统响应时间和降低的系统性能。为了克服这些缺点,设置调节组件616以响应于离合器组件的离合器盘的摩擦表面的磨损来补偿死容积或使死容积最小化,使得活塞组件614在整个寿命中具有到气动离合器致动器10的基本上始终如一的起始位置。

调节组件616包括引导构件750、第二调节构件752、摩擦衬块(frictionpad)754、第一低摩擦交界部件756、第二低摩擦交界部件758和偏置部件760。在至少一个实施例中,第一调节构件736作为调节组件616的一部分提供。在至少一个实施例中,第一调节构件736作为活塞组件614的一部分提供,并且附连到活塞头部730。

引导构件750径向地设置在第一环形壁632与第二调节构件752之间。引导构件750轴向地设置在活塞组件614与第二外壳构件622的延伸壁662之间。

引导构件750包括引导本体770和唇部772。引导本体770限定调节斜坡780,该调节斜坡朝向唇部772向上倾斜或离开唇部772向下倾斜。

唇部772从延伸本体770朝向第二外壳构件622的外环形壁660延伸。唇部772构造为选择性地接合第一环形壁632的一部分。当活塞组件614朝向第一外壳构件620的基部630(例如,朝向第一位置)运动时,唇部772接合第一环形壁632。当活塞组件614背离第一外壳构件620的基部630(例如,朝向第二位置)运动时,唇部772与第一环形壁632间隔开。

第二调节构件752围绕内部环634设置。第二调节构件752轴向地设置在轴承支架710与第一调节构件736或活塞组件614之间。第二调节构件752包括第一部分790、第二部分792和第三部分794。

第二部分792从第一部分790延伸,并且设置为基本上垂直于第一部分790。在至少一个实施例中,第二部分792设置为靠近第二轴承支架部分722。

第二部分792限定区域796,该区域定尺寸设计为接纳第一低摩擦交界部件756。该第一低摩擦交界部件756滑动地或滚动地设置在轴承支架710的第二轴承支架部分722与第二调节构件752的第二部分792之间。第一低摩擦交界部件756提供了在轴承支架710与第二调节构件752之间的低摩擦交界(低摩擦界面)。

第三部分794从第二部分792朝向第一调节构件736延伸。第三部分796设置为基本上垂直于第二部分792,并且设置为基本上平行于第一部分790。第三部分794构造为凹口或设有大致v形(chevron),其设置为接纳第一调节构件736,该第一调节构件构造为楔或与第三部分794的大致v形互补的v形。

第二低摩擦交界部件758从第三部分794延伸,并且构造为相对于引导构件750的调节斜坡780运动或滑动。

第三部分794限定摩擦表面800。摩擦表面800构造为台阶状交界面或斜坡,其朝向第二调节构件752的第二部分792向上倾斜或离开该第二部分向下倾斜。摩擦表面800具有与调节斜坡780类似的斜角,但沿与调节斜坡780的向上倾斜或向下倾斜互补的方向上倾斜或向下倾斜。摩擦表面800构造为至少部分地接纳摩擦衬块754,其设置在第一调节构件736的一部分上。摩擦衬块754构造为在活塞组件614朝向第二调节构件752运动时选择性地接合摩擦表面800。

偏置构件760被设置在活塞组件614与第二调节构件752之间。偏置构件760构造为接合活塞组件614的活塞头部730和第二调节构件752的第二部分792。偏置构件760构造为提供扭转/转动偏置力和轴向偏置力。偏置构件760设置为在活塞组件614朝向第一外壳构件620的基部630运动时施加转动力到第二调节构件752。该转动力导致第二调节构件752相对于引导构件750转动,使得第二低摩擦交界部件758沿着引导构件750的调节斜坡780跨骑或行进,用于调节活塞组件614沿着轴线658的总长度,如图13、图15a和图16a-图16b所示。

参照图15a-图15b,离合器2的一部分、诸如膜片弹簧6构造为接合轴承组件612。膜片弹簧6可施加载荷或力至轴承组件612,使得第二调节构件752朝向第一调节构件736运动。偏置构件760施加偏置力,使得第二调节构件752试图相对于引导构件750转动,以调节活塞组件614的总长度。

参照图17a-图17c,在压缩空气供应到气动离合器致动器10时,活塞组件614从第一位置朝向第二位置运动以断开离合器2,如图17a所示。当活塞组件614朝向轴承组件612运动时,设置在第一调节构件736上的摩擦衬块754接合第二调节构件752的摩擦表面800,如图17b所示。摩擦衬块754与摩擦表面800的接合抑制了第二调节构件752、第一调节构件736与活塞组件614之间的相对转动,并且使得活塞组件614能够使得引导构件750和轴承支架710运动,以使轴承组件612运动,如图17c所示。

参照图13、图14、图15a和图15b,当不再供应压缩空气到气动离合器致动器10时,膜片弹簧6和/或偏置构件760迫使活塞组件614从第二位置朝向第一位置运动,从而接合离合器2。在活塞组件614朝向第一外壳构件620的基部630运动时,唇部772接合第一环形壁632,从而导致设置在第一调节构件736上的摩擦衬块754与第二调节构件752的摩擦表面800分离,使得第二调节构件752能够相对于引导构件750转动,从而第二低摩擦交界部件758沿着引导构件750的调节斜坡780跨骑,从而维持或调节活塞组件614的总长度,用于使死容积最小化或维持基本上恒定的活塞组件614的冲程。

尽管本申请已参照示例性实施例进行描述,但是本领域的技术人员将会理解的是,在不偏离本申请的范围的情况下,可作各种改变,并且等同件可用于替换其元件。此外,可作各种改型以使得具体的情形或材料适应本申请的教导而不偏离其主要范围。因此,期望本申请不限于所公开的具体实施方式,而是本申请将包括落在本申请的范围内的所有实施例。

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