用于截止和释放切换元件的切换位置的配置系统的制作方法

本发明涉及一种用于在同轴于变速器轴设置的变速器壳体中截止和释放能利用操纵压力液压操纵的切换元件的切换位置的配置系统。

背景技术：

如由DE 198 58 541 A1已知的自动变速器中的切换元件、例如离合器等等通常经由液压操纵的活塞以在离合器缸中的相应的操纵压力保持闭合。在变速器壳体中的压力油通向离合器缸或通向离合器活塞通过转动的元件实现，这些元件借助间隙密封件、例如滑动轴承和矩形圈密封。这些转动导通装置特别是在高的离合器压力时在离合器的切换位置期间特征在于由于泄漏产生的高的损失。为了在闭合的、亦即被操纵的切换元件或离合器中防止泄漏损失，已知根据操纵压力操控的闭锁机构。但这些闭锁机构结构空间耗费大并且因而既不重量中性又不成本中性。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提出一种开头所述类型的配置系统，该配置系统尽可能结构空间中性并且重量中性地集成到现有的切换元件中以及能与操纵压力无关地操控。

所述目的通过如下所述的特征来实现，其中，有利的设计方案和优点由说明书和附图得出。

因此提出一种包括至少一个能经由操纵压力液压操纵的切换元件的配置系统，该切换元件同轴于居中设置的变速器轴设置在车辆自动变速器的变速器壳体中。所述配置系统包括至少一个截止阀，所述截止阀用于截止和释放切换元件的切换位置或者说闭合的位置，其中，所述截止阀能与切换元件无关地被加载单独的控制压力或者说截止压力，并且所述截止阀在变速器壳体中沿径向设置在切换元件之内，所述截止阀具有至少一个能被加载控制压力的截止体，用于液压式截止和释放切换元件的被加载操纵压力的流体腔，所述配置系统的特征在于，所述截止阀具有多件式的截止体，该截止体具有能被加载控制压力的沿轴向可动的操纵活塞并且具有沿轴向可动的与轴向孔的阀座配合作用的封闭活塞，其中，操纵活塞在被加载控制压力时与封闭活塞作用连接，使得封闭活塞能克服复位元件的力进入到将流体腔的供应通道释放的阀座位置中。或者备选地按照本发明的另一方面，在包括至少一个能经由操纵压力液压操纵的切换元件并且包括至少一个截止阀的配置系统中，该切换元件同轴于变速器轴设置在车辆自动变速器的变速器壳体中，所述截止阀用于截止和释放切换元件的切换位置，其中，所述截止阀能被加载单独的控制压力，并且所述截止阀在变速器壳体中沿径向设置在切换元件之内，所述截止阀具有至少一个能被加载控制压力的截止体，用于液压式截止和释放切换元件的被加载操纵压力的流体腔，所述截止阀设置在变速器轴的轴向孔中，所述配置系统的特征在于，所述截止阀具有在轴向孔中沿轴向可动的活塞作为截止体，该活塞与轴向孔的阀座配合作用，其中，活塞的第一端部与能被加载控制压力的压力腔相配并且活塞的第二端部与复位元件相配，使得活塞在被加载控制压力时能沿轴向移动到将流体腔的供应通道释放的阀座位置中。

按这种方式，能切换的截止阀为了避免泄漏而能结构空间和成本有利地集成到现有的切换元件中、尤其是自动变速器的离合器中。可能的是，截止阀设置用于液压式或者也用于机械式截止和释放所述至少一个切换元件。

在液压式截止的范畴内可以规定，利用截止阀截止或释放切换元件的被加载操纵压力的流体腔或离合器缸。而在可能的机械式截止的范畴内可以规定，截止阀用于在接通的或者说接合的位置中截止和在需要时释放切换元件的操纵元件或离合器活塞。

根据实施方式和选择的应用，截止阀可包括一件式的亦或多件式的截止体，该截止体例如具有圆柱形或环形构成的例如用于操纵的活塞元件或类似物并且必要时具有与阀座相对应的封闭元件，用于截止和释放到切换元件的流体腔中或到离合器的离合器缸中的供应通道。

尤其是在使用环形或类似构造的截止体时，通过可以在复位元件那侧积聚油或液压介质，实现在截止阀中的动液压力平衡。

在提出的配置系统中，截止阀可以设置在变速器轴之内，但也可以沿径向设置在该变速器轴之外，其中，截止体构造成沿轴向可移动的。在液压式截止时，与阀座相对应的封闭元件可以例如装备有O形圈密封装置亦或硫化的密封元件。作为阀座可以尤其是使用锥形座或盘形座。通过在阀座的区域内有针对性引入的直径差，复位元件通过离合器压力在闭合状态下得到辅助。其他的提供相应特性的结构设计实施方案也是可能的。

作为复位元件，优选可使用例如盘形弹簧或波形弹簧形构成的蓄能器形式的弹簧元件，以便将截止体或截止阀保持在其闭合的位置中。

与相应的实施方式无关，截止阀由单独的控制压力加载。通过加载控制压力，改变截止阀的位置。例如，截止阀的闭合位置可以通过复位元件实现，从而在施加控制压力时达到把到流体腔中或到离合器的缸腔中的供应通道释放的阀座位置。在机械式截止切换元件或离合器时，通过加载控制压力可以达到卡锁或截止切换元件的操纵元件或离合器的离合器活塞的位置。

特别有利地，截止阀可以借助加载控制压力与切换元件的存在的操纵压力无关地来操纵。

借助按照本发明提出的配置系统，通过避免在被操纵的状态下由于压力卸载或由于机械卡锁在切换元件上的泄漏，能实现在转动传递装置上对密封元件的卸载，以便由此使液压损失最小。由此得到与蓄压器相结合的面向需求的相对较小的并且因而拖曳力矩较弱的泵，这最终导致改善消耗。由此，在自动变速器中、例如在驱动发动机关掉情况下滑行时其他功能是可能的。

在所提出的配置系统中也可能的是，例如流体储存器设置用于操纵离合器，以便例如在转换时平衡微小的液压损失。在此，流体储存器通过集成在离合器操纵活塞中的装备有补充压力弹簧的活塞形成。

根据一种优选的实施方案，所述截止阀沿径向设置在变速器轴与切换元件的构造成离合器缸的要截止或释放的流体腔之间。

根据另一种优选的实施方案，所述截止阀设置在形成在同轴于变速器轴设置的导向套筒和切换元件之间的环形腔中。

根据另一种优选的实施方案，所述截止阀具有套筒形的活塞元件作为截止体，该活塞元件沿轴向可动地设置在环形腔中并且与环形腔的阀座配合作用。

根据另一种优选的实施方案，所述活塞元件的第一端部与环形腔的能被加载控制压力的区域相配并且所述活塞元件的第二端部与复位元件相配，使得活塞元件能在加载控制压力时移动到将流体腔的供应通道释放的阀座位置中。

根据另一种优选的实施方案，所述截止阀具有多件式的在环形腔中沿轴向可动的截止体，该截止体包括环形的操纵活塞、至少一个与操纵活塞作用连接的销以及与销和阀座作用连接的封闭套筒。

根据另一种优选的实施方案，所述操纵活塞设置在环形腔的被加载控制压力的区域中，并且所述封闭套筒经由复位元件贴靠在阀座上，其中，操纵活塞能在加载控制压力时使封闭套筒运动到释放供应通道的阀座位置中。

根据另一种优选的实施方案，所述截止阀以导向套筒和切换元件可转动地支承在变速器轴上。

根据另一种优选的实施方案，设有多个能经由一个共同的控制压力接口操控的截止阀，用于释放和截止多个切换元件的各自的供应通道。

根据另一种优选的实施方案，第一截止阀以相配的导向套筒在壳体末端上设置在形成于第一切换元件之间的第一环形腔中，并且第二截止阀同轴地在与变速器轴连接的导向套筒和在切换位置中要释放的或要截止的切换元件之间设置在第二环形腔中。

根据另一种优选的实施方案，每个截止阀具有一个在相配的环形腔中沿轴向可动的多件式的截止体，该截止体具有去截止活塞和环形的封闭元件，其中，去截止活塞的第一端部分别与共同的控制压力接口相配并且去截止活塞的第二端部分别与通过复位元件偏压靠到阀座上的封闭元件作用连接，使得封闭元件能经由相应的去截止活塞在加载控制压力时进入到将相配的切换元件的相应供应通道释放的阀座位置中。

根据另一种优选的实施方案，所述截止阀设置在同轴于第一变速器轴设置的第二变速器轴之内。

根据另一种优选的实施方案，多个截止阀沿轴向并排地设置在第二变速器轴中。

根据另一种优选的实施方案，所述截止阀包括多件式的截止体，该截止体具有设置在被加载控制压力的第一环形腔中的活塞元件并且具有设置在被加载操纵压力的并具有阀座的第二环形腔中的球形的封闭元件，活塞元件与贴靠在阀座上的封闭元件作用连接，并且在加载控制压力时，球形的封闭元件能通过活塞元件克服复位元件的力进入释放供应通道的阀座位置中。

根据另一种优选的实施方案，所述活塞元件的面向封闭元件的端部具有匹配于封闭元件的球形形状的形状。

根据另一种优选的实施方案，为了液压式截止所述供应通道而在切换元件侧或在截止体侧设有至少一个O形圈。

根据另一种优选的实施方案，为了液压式截止所述供应通道而在切换元件侧或在截止体侧设有至少一个硫化的密封元件。

根据另一种优选的实施方案，所述截止阀设置在第二变速器轴的被加载控制压力的腔中。

根据另一种优选的实施方案，所述截止阀具有至少一个能被加载控制压力的截止体用于机械式截止和释放切换元件的切换位置。

根据另一种优选的实施方案，设有球形的卡锁元件作为截止体，所述卡锁元件经由能被加载控制压力的操纵元件作用连接，从而在操纵元件被加载控制压力时并且在切换元件闭合时，球形的卡锁元件能进入形锁合和/或力锁合地截止切换元件的位置中。

根据另一种优选的实施方案，所述截止阀具有锥形座或盘形座作为阀座。

根据另一种优选的实施方案，设有构成为压缩弹簧形的或盘形弹簧形或波形弹簧形的蓄能器作为复位元件。

附图说明

下面依据附图进一步阐述本发明。图中：

图1示出包括具有设置在变速器轴之内的截止阀的按照本发明的配置系统的第一实施方案的自动变速器的示意性局部视图；

图2示出按照图1的一种替代实施方式；

图3示出包括具有沿径向设置在变速器轴之外的截止阀的按照本发明的配置系统的第二实施方案的自动变速器的示意性局部视图；

图4示出按照图3的一种替代实施方式；

图5示出按照图3的另一种替代实施方式；

图6示出具有多个用于操控多个切换元件的截止阀的按照本发明的配置系统的第三实施方案；

图7示出包括具有设置在另一变速器轴之内的截止阀的按照本发明的配置系统的第四实施方案的剖切的局部视图；

图7A示出按照图7的第四实施方案的另一图示；

图8示出包括具有设置在变速器轴内的截止元件的一种替代设计方案的按照本发明的配置系统的第五实施方案的示意图；

图8A示出按照图8的第五实施方案的另一图示；

图9示出具有将切换位置机械式截止的截止阀的按照本发明的配置系统的第六实施方案的示意图；

图9A示出按照图9的第六实施方案的另一图示；和

图10至11A示出按照本发明的配置系统的替代密封元件的不同实施方式。

具体实施方式

在图1至11A中，依据不同实施方案和设计方案举例示出提出的按照本发明的配置系统。该配置系统包括至少一个可经由操纵压力液压操纵的切换元件、例如作为离合器1、1A，该切换元件、例如离合器同轴于至少一个变速器轴2设置在车辆自动变速器的变速器壳体3内。此外，配置系统包括至少一个用于截止和释放离合器1、1A的接通位置或者说闭合位置的截止阀。

按照相应的实施方案，截止阀能经由与切换元件或者说离合器1、1A的操纵无关的单独的控制压力来操控，其中，截止阀沿径向在离合器1、1A之内设置在变速器壳体3中。

在按照图1至8A的第一、第二、第三、第四和第五实施方案中规定，截止阀设有能被加载控制压力的截止体，用于液压式截止和释放离合器1、1A的被加载操纵压力的流体腔或者说离合器缸4。

在按照图1和2的第一实施方案中规定，截止阀设置在居中设于变速器壳体3中的变速器轴2的轴向孔5中。因此，截止阀沿径向设置在包围变速器轴2的导向套筒6之内。

在图1所示的设计方案中，截止阀具有一个在轴向孔5中沿轴向可动的活塞7作为截止体，该活塞与轴向孔5的阀座8配合作用。因此，在该实施方式中在截止阀中设有一件式的截止体。活塞7的一个第一端部与轴向孔5中的能被加载控制压力的压力腔9相配，其中，活塞7的第二端部与复位元件或者说弹簧元件10相配，从而活塞7在被加载控制压力时能沿轴向移动到将流体腔4的供应通道11释放的阀座位置中。为了密封而设有矩形圈39。

在图2中示出第一实施方案的一种替代的设计方案，在该设计方案中截止阀具有一个多件式的截止体和一个轴向可动的并且与轴向孔5A的阀座8A配合作用的封闭活塞13，该截止体包括能被加载控制压力的轴向可动的操纵活塞12。操纵活塞12与轴向孔5A中的能被加载控制压力的压力腔9A相配。操纵活塞12在被加载控制压力时这样与封闭活塞13作用连接，使得封闭活塞13能克服复位元件或者说复位弹簧10A的力进入到将流体腔4A的供应通道11A释放的阀座位置中。为了使操纵活塞12复位到初始位置中，设有另外的弹簧元件14。封闭活塞13在面向操纵活塞12的侧面上具有球形形状，该球形形状匹配于阀座8A。

图3至5示出按照本发明的配置系统的第二实施方案，在该实施方案中截止阀沿径向设置在变速器轴2和离合器1的构造成离合器缸的流体腔4B之间。截止阀设置在形成在同轴于变速器轴2设置的导向套筒6和离合器1之间的环形腔15、15A中。

在图3中示出第二实施方案的一种实施方式，其中，设有套筒形的活塞元件16作为截止体。因此，在该实施方式中在截止阀中设有一个一件式的截止体。活塞元件16沿轴向可动地设置在环形腔15中并且与环形腔15的阀座8B配合作用。活塞元件16的第一端部与环形腔15的能被加载控制压力的区域40相配，并且活塞元件16的第二端部与复位元件或者说弹簧10B相配，从而活塞元件16在被加载控制压力时能移动到将流体腔4C的供应通道11B释放的阀座位置中。

在图4中示出第二实施方案的一种设计方案，其中，截止阀具有一个多件式的在环形腔15A中轴向可动的截止体。截止体包括环形的操纵活塞17、至少一个与操纵活塞17作用连接的销18以及与销18和阀座8C作用连接的封闭套筒19。操纵活塞17设置在环形腔15A的能被加载控制压力的区域40A中，其中，封闭套筒19通过复位元件10C贴靠在阀座8C上，操纵活塞17在被加载控制压力时使封闭套筒19运动到释放供应通道11C的阀座位置中。

图5示出按照图2的第二实施方案的一种替代设计方案，其中规定，截止阀利用导向套筒6和切换元件1可转动地支承在变速器轴或者说驱动轴2上。

在图6中示出按照本发明的配置系统的第三实施方案，其中设有多个能经由一个共同的控制压力接口20操控的截止阀用于释放和截止多个离合器1、1A的相应的供应通道11D、11E。第一截止阀以相配的导向套筒6A在壳体末端22上沿径向设置在第一离合器1之内并且形成第一环形腔21。第二截止阀同轴地在与变速器轴2相连接的导向套筒6A和在切换位置中要释放或要截止的离合器1、1A之间设置在第二环形腔23中。

每个截止阀具有一个在相配的环形腔21、23中轴向可动的多件式的截止体，该截止体具有去截止活塞24、24A并具有环形的封闭元件25、25A。每个去截止活塞24、24A的第一端部与共同的控制压力接口20相配，每个去截止活塞24、24A的第二端部与经由复位元件10D、10E朝阀座8F、8G偏压的封闭元件25、25A作用连接，从而每个封闭元件25、25A能在加载控制压力时经由相应的去截止活塞24、24A进入到将相配的离合器1、1A的相应供应通道11D、11E释放的阀座位置中。

特别是在图5和6所示的按照本发明的配置系统的设计方案中，通过如下方式进一步降低结构耗费和成本，即，经由控制压力能操纵至少一个另外的用于截止和释放另外的切换元件或另外的离合器1、1A的截止阀。

在图7至9A中示出第四、第五和第六实施方案，其中，截止阀设置在同轴于第一变速器轴2设置的第二变速器轴26之内。在这里，也可能的是，多个截止阀沿轴向并排地设置在第二变速器轴26中。

在按照图7和7A的第四实施方案中，截止阀具有一个多件式的截止体，该截止体包括一个设置在被加载控制压力的第一环形腔27内的活塞元件28并且包括一个设置在被加载操纵压力的第二环形腔29内的球形的封闭元件30。第二环形腔29具有阀座8D，该阀座与封闭元件30作用连接。封闭元件30又与活塞元件28作用连接。在加载控制压力时，活塞元件28克服复位元件10F的力压靠到球形的封闭元件30上，从而封闭元件30能进入释放供应通道11F的阀座位置中。

在图7中示出闭合的、亦即封闭供应通道11F的位置，其中，在图7A中示出释放供应通道11F的位置，在该位置中封闭元件30沿轴向和径向远离于阀座8D运动。

在图8和8A中示出第五实施方案，该第五实施方案类似于第四实施方案的作用原理，但在结构设计上有变动。截止阀在这里也具有一个多件式的截止体，该截止体具有设置在被加载控制压力的第一环形腔27A内的活塞元件28A并具有设置在被加载操纵压力的第二环形腔29A中的球形的封闭元件30A。活塞元件28A与封闭元件30A作用连接，其中，封闭元件30A还与阀座8E作用连接。与第四实施方案不同，在第五实施方案中活塞元件28A通过如下方式在设计结构方面改变，即，活塞元件28A的面向封闭元件30A的端部具有匹配于封闭元件30A的球形形状的形状。由此，在活塞元件28A被加载控制压力时，封闭元件30A沿径向向外从阀座8E抬起。

图8示出闭合的位置，而图8A示出释放供应通道11G的位置。

为了将被加载控制压力的第一环形腔27、27A相对于周围环境密封，设有密封元件31、31A。为了给第一环形腔27、27A通风，而设有通风结构32、32A。

在图9和9A中示出按照本发明的配置系统的第六实施方案，其中截止元件具有至少一个能被加载控制压力的截止体，用于机械式截止和释放切换元件或者说离合器1、1A的切换位置，其中，在图9和9A中仅仅示出操纵离合器1、1A的离合器活塞33。作为截止体设有球形的卡锁元件34，该卡锁元件经由能被加载控制压力的操纵元件35作用连接，从而在操纵元件35经由控制压力通道41被加载控制压力时并且在离合器1、1A闭合时，球形的卡锁元件34能进入形锁合和/或力锁合地截止离合器活塞33的位置中。这通过如下方式实现，即，球形的卡锁元件34接合到离合器活塞33的面向卡锁元件34的侧面上的相应的凹部或闭锁凹槽36中。

在图9中示出释放的位置，而在图9A中示出截止的或者说闭锁的位置，在该截止的 或者说闭锁的位置中卡锁元件34由于操纵元件35被加载控制压力而形锁合地接合在离合器活塞33的凹部36中。只要操纵元件35被加载控制压力，离合器活塞33就由此保持或者说止动在该切换位置中，从而作用到离合器活塞33上的操纵压力可以降低或者取消。

在图10、10A、11和11A中示出将阀座8至8F密封的密封元件的不同设计方案。在图10和10A中设有O形圈37作为密封元件，而在图11和11A中设有例如板形的或类似设计的硫化的密封元件38。

在图10中O形圈37在离合器侧沿轴向固定地设置在相应的凹槽中，而在图10A中O形圈在截止体侧沿轴向固定地设置在凹槽中。在图11中硫化的密封元件38一体成型在离合器侧，而在图11A中硫化的密封元件38硫化在截止体侧。

附图标记

1、1A 离合器或者说切换元件

2 第一变速器轴

3 变速器壳体

4、4A、4B 要截止的流体腔或者说离合器缸

5、5A 轴向孔

6、6A 导向套筒

7 活塞

8、8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G 阀座

9、9A 压力腔

10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G 复位元件

11、11A、11B、11C、11D、11E、11F、11G 用于操纵压力的供应通道

12 操纵活塞

13 封闭活塞

14 用于操纵活塞的附加的弹簧元件

15、15A 环形腔

16 套筒形的活塞元件

17 环形的操纵活塞

18 销

19 封闭套筒

20 共同的控制压力接口

21 第一环形腔

22 壳体末端

23 第二环形腔

24、24A 去截止活塞

25、25A 封闭元件

26 第二变速器轴

27、27A 第一环形腔

28、28A 活塞元件

29、29A 第二环形腔

30、30A 球形的封闭元件

31、31A 密封元件

32、32A 通风结构

33 离合器活塞

34 卡锁元件

35 操纵元件

36 凹部或者说闭锁凹槽

37 O形圈

38 硫化的密封元件

39 矩形圈

40、40A 被加载控制压力的区域

41 控制压力通道