包括移位活塞和活塞壳体的离合器设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种离合器设备，该离合器设备包括移位活塞和活塞壳体，所述移位活塞被布置成相对于活塞壳体在至少一个档位位置与空档位置之间沿轴向方向移位，该离合器设备还包括用于迫使移位活塞朝着所述空档位置移位的弹簧元件。
[0002]本发明适用于车辆，例如工业建筑机械领域中的工程机械，例如轮式装载机和铰接式运输车。然而，本发明不限于这些特定机械，而是也可用在其它建筑设备中或诸如卡车等的其它车辆中。具体地，本发明适用于将动力从轮毂马达传输至车轮的犬齿式离合器变速器。
【背景技术】
[0003]已知各种离合器设备，以将旋转元件彼此联接从而将动力从一个元件传递至另一个元件。
[0004]在汽车变速器装置领域，已知使用所谓的犬齿式离合器，该犬齿式离合器是用来连接诸如旋转轴的两个旋转元件的设备。更确切地，犬齿式离合器被布置成用于将离合器设备的一个部分上的一组均匀间隔开的齿(所谓的“犬齿”)一起联接至离合器设备的另一部分上的对应的一组齿。以这种方式，这些轴可以联接在一起从而将旋转动力从一个轴传递至另一个轴。
[0005]与基于经由两个部分之间的摩擦而传递动力的某些其它离合器相比，犬齿式离合器通过在无任何滑动的情况下将两个部分联接在一起而运行，使得它们以相同的速度一起旋转。
[0006]此外，移位活塞形式的致动装置可以用来移位，以便以如下方式致动犬齿式离合器，使得它处于接合状态或脱离状态。
[0007]为了接合并锁定犬齿式离合器的两个旋转部分，可以使用所谓的同步啮合装置，以便在犬齿式离合器被联接之前使旋转轴的旋转速度匹配并同步。
[0008]从专利文献US4044869获知了一种离合器设备，该专利文献公开了一种用于在前进档位置与后退档位置及空档位置之间进行选择的薄片盘式离合器设备。该离合器设备借助于液压操作的移位致动器而操作，该移位致动器布置在壳体中并可以借助于弹簧设备而保持在其空档位置。通过对移位致动器施加液体压力，可以选择前进档和后退档。
[0009]在车辆变速器领域的某些应用中，对可以在高度准确且精密的空档位置下操作的犬齿式离合器设备存在着特殊需求。这是很重要的，因为当致动所述移位活塞而在档位之间切换时，犬齿式离合器设备可以允许相对快的换挡，即，短的换挡时间。对可以满足关于安全要求的犬齿式离合器设备也存在着需求，尤其是，使得它可以在存在故障(例如用于致动所述移位活塞的流体压力的损失)的情况下处于空档位置。
【发明内容】
[0010]本发明的一个目的是提供一种包括移位活塞的离合器设备，通过该移位活塞能够获得更精确的空档位置和相对快的换挡时间。
[0011 ] 根据本发明，上述目的通过如本文开头部分提及的离合器设备来实现，其中，该离合器设备包括被布置在所述弹簧元件的两个相反侧的第一回位活塞和第二回位活塞，并且所述弹簧元件被容纳在所述移位活塞的凹部中并且被预张紧在所述第一回位活塞与所述第二回位活塞之间，其中，在所述空档位置，所述弹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动元件，从而限定所述第一回位活塞相对于所述移位活塞的端部位置，并且所述弹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动元件，从而限定所述第二回位活塞相对于所述移位活塞的端部位置。
[0012]所述移位活塞承载有布置在所述第一回位活塞与所述第二回位活塞之间的预张紧弹簧。以这种方式，该弹簧连同所述回位活塞试图将移位活塞定位在良好限定的空档位置。这意味着该弹簧元件的性质和操作上的可能缺陷或变化不影响所述空档位置中的换挡位置的精确度或定位。换言之，可以实现非常精确的空档位置，这进而意味着根据本发明的离合器设备可以设计成允许非常短的换档时间，这在本发明的许多应用中是一个优点。空档位置被限定为所述弹簧元件迫使第一和第二回位活塞处于它们各自的端部位置的状态。这意味着，能够以高精确度来确定该空档位置，而其它参数(例如弹簧(多个弹簧)的弹簧力)对于空档位置相关的定位和公差不是决定性的。
[0013]因此，弹簧(或多个弹簧)将帮助从接合的档位迅速改变至空档位置并帮助将致动活塞稳定地保持在空档位置。另外，在某些应用中，例如，在机械变速器与电驱动装置相结合的情形下，存在对于提供允许某些安全功能的犬齿式离合器的要求。在这种情况下，如果例如电气控制系统失灵，则必须提供使犬齿式离合器以有效方式脱离的可能性。根据本发明，如果发生液压系统的压力损失，则移位活塞将移动至空档位置，因此，如果释放压力，则移位活塞被容易且牢固地放置在空档位置。这是本发明的一个重要的安全特征。
[0014]根据实施例，上述移位活塞是液压致动的，并且离合器设备设置有用于液压流体的第一入口，该第一入口延伸穿过所述活塞壳体。以这种方式，可以通过液压流体迫使移位活塞朝着第一轴向位置移位。另外，所述离合器设备可以设置有用于液压流体的第二入口，该第二入口延伸穿过所述活塞壳体，并通过该液压流体迫使移位活塞朝着其第二轴向位置移位。另外，该实施例可以包括布置在活塞壳体中的用于液压流体的第三入口，从而流体能够供给到内凹部中以迫使移位活塞朝着所述空档位置移位。
[0015]根据本发明的设备可应用在不同类型的离合器中，但优选应用于犬齿式离合器。
【附图说明】
[0016]下面将参照实施例和附图来描述本发明，其中:
[0017]图1示出了具有根据本发明的离合器设备的变速器单元的截面图；
[0018]图2是示出了所述离合器设备的区段的略放大图的截面图；
[0019]图3是基于图2的截面图，但示出了处于另一位置的离合器设备，在该另一位置，移位活塞已经轴向移位而占据它与第一齿轮啮合的位置；
[0020]图4是以分解状态示出的本发明的某些部分的透视图；
[0021]图5是根据本发明的替代实施例的、以分解状态示出的本发明的某些部分的透视图；并且
[0022]图6是示出了允许齿轮的更优接合的本发明原理的图解。
【具体实施方式】
[0023]图1是示出了设置有根据本发明的离合器设备2的变速器单元I的截面图。
[0024]根据实施例，本发明可以用在电动马达的变速器单元中，这些电马达可以定位在重型建筑车辆的轮毂中，但显然的是，本发明并不仅限于这样的使用，而是还能够用在其它应用中。
[0025]如图1所示，根据所示出的实施例的离合器设备2包括移位活塞3，该移位活塞3布置在活塞壳体4中。移位活塞3布置成相对于壳体在轴向方向上移位。在示出的实施例中，轴向方向是与轴5的延伸相同的方向，在轴5上安装有齿轮6。移位活塞3优选是环形的并围绕轴5的纵向轴线延伸。在图1所示的实施例中，该移位活塞经由轴承设备7布置在所述齿轮上。齿轮6设置有第一组齿8或“犬齿”，并且还设置有第二组齿9。当使移位活塞3移位时，齿轮6连同其第一组齿8可以与第三组齿10接合，这限定了第一档位。
[0026]如果移位活塞3在相反方向上轴向移位，则离合器设备2还能够具有第二档位，使得第二组齿9与第四组齿11接合在一起。第三组齿10形成第二齿轮12的一部分，而第四组齿11形成第三齿轮13的一部分。以这种方式，移位活塞3可以布置成限定第一档位位置和第二档位位置。
[0027]另外，如图1实际示出的，移位活塞3可以具有第三位置，S卩，空档位置，在该空档位置，无档位被接合，并且第一组齿8和第二组齿9中的任一个分别不与对应的第三组齿10及第四组齿11接合。
[0028]现在将参照图2更详细地描述该移位活塞3的结构和操作，图2是离合器设备2的容纳该移位活塞3的部分的截面图。
[0029]在图2中，移位活塞3被保持在其空档位置。为此，离合器设备2包括弹簧元件14，该弹簧元件14适当地呈螺旋弹簧的形式。弹簧元件14布置成通过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朝着空档位置移位。回位活塞15、16两者以及弹簧元件14都布置在形成于移位活塞3中的凹部17，并且能够沿着凹部17的延伸部在轴向方向上滑动。在图2所示的实施例中，弹簧元件14迫使第一回位活塞15在第一轴向方向上(向图2中的左侧)移位，并且弹簧元件14迫使第二回位活塞16在与此相反的轴向方向上(向图2中的右侧)移位。
[0030]第一回位活塞15优选是圆柱形的并优选具有如下的区段，该区段的直径小于所述第一回位活塞15的其余部分的直径，并且第一回位活塞15与第一锁定元件或第