离合器致动装置的制作方法

本发明涉及一种车辆变速器的离合器装置。本发明还涉及一种阀单元和一种气动控制的致动器装置。本发明适用于车辆，特别是通常被称为卡车的轻型、中型和重型车辆。虽然将主要关于卡车来描述本发明，但本发明也可适用于其它类型的车辆，例如工程机械、公共汽车等。

背景技术：

us2001/030097和us2001/030096中的每一个都公开了一种用于摩擦离合器的致动装置，该致动装置设置有包括致动阀和测量传感器的离合器阀单元，其中，该离合器阀单元通过离合器壳体中的开口布置并能够通过该开口被移除。在us2001/030097中，离合器阀单元的连接看起来是布置在离合器壳体内。在us2001/030096中，公开了离合器阀单元从离合器壳体外部连接。

尽管us2001/030097和us2001/030096提出了用于离合器阀的技术方案，但在开发离合器阀单元和离合器致动器装置时，在其功能性和组装期间的简化方面仍存在改进空间。

技术实现要素：

因而，本发明的目的是提供一种至少部分地克服上述缺陷的离合器装置。这通过根据权利要求1所述的离合器装置来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种车辆变速器装置的离合器装置，该离合器装置位于车辆变速器的离合器钟形壳体内，并且包括：气动控制的致动器装置，该气动控制的致动器装置能够连接到车辆变速器装置的第一离合器单元并且被布置成以可控方式将第一离合器单元在闭合位置和打开位置之间定位；气动控制的制动器致动器装置，该气动控制的制动器致动器装置能够连接到变速器装置的第二离合器单元并且被布置成以可控方式将第二离合器单元在闭合位置和打开位置之间定位；以及阀单元，该阀单元连接到所述气动控制的致动器装置和气动控制的制动器致动器装置，其中，该阀单元包括：离合器阀，该离合器阀被布置成与所述气动控制的致动器装置流体连通，以控制压缩空气向所述气动控制的致动器装置的供应；和制动器阀，该制动器阀被布置成与所述气动控制的制动器致动器装置流体连通，以控制压缩空气向所述气动控制的制动器致动器装置的供应。

因而，上述阀单元设置有用于控制压缩空气到所述气动控制的致动器装置以及到所述气动控制的制动器致动器装置的流动的阀。因而，一个优点在于提供单个阀单元以控制两个不同的致动器装置。因此，能够实现阀单元尺寸的总体减小，这在离合器钟形壳体内的相对紧凑的空间内可以具有很大的益处。此外，将阀单元定位在离合器钟形壳体内使得阀能够靠近致动器定位，由此降低了对相对长的管道的需求。这还将提供对所述气动控制的致动器装置和所述气动控制的制动器致动器装置的、更迅速和准确的控制。此外，由于用于控制制动器致动器装置的阀单元已被定位在离合器钟形壳体内，所以在离合器钟形壳体外部有更多的空间可用。另一优点是提高了可维护性，这是因为：由于阀单元更容易被触及，能够更容易地维护制动器阀，因此也更容易拆卸制动器阀。

根据示例实施例，阀单元可以连接到所述气动控制的致动器装置的固定部分。该固定部分可以是所述气动控制的致动器装置的壳体。

根据示例实施例，所述气动控制的致动器装置可以布置成控制位于原动机的输出轴与车辆变速器的输入轴之间的第一离合器单元。

根据示例实施例，所述气动控制的制动器致动器装置可以布置成控制位于变速器轴和车辆变速器装置的离合器钟形壳体之间的第二离合器单元。

根据示例实施例，所述气动控制的致动器装置可以包括离合器传感器，该离合器传感器用于确定第一离合器单元的打开程度。

根据示例实施例，所述阀单元可以包括离合器开度接收器，该离合器开度接收器连接到离合器传感器并且被布置成接收来自离合器传感器的、指示第一离合器单元的打开程度的信号。

因而，“离合器开度接收器”应被理解为是指接收来自离合器传感器的信号的装置，用于接收第一离合器单元的打开程度的信息。由此，并且如下所述，能够基于第一离合器单元的打开程度来控制所述离合器阀。

根据示例实施例，所述阀单元可以经由制动器气动接口连接到所述气动控制的制动器致动器装置，该制动器气动接口包括在制动器阀和所述气动控制的制动器致动器装置之间的气动导管。

根据示例实施例，该制动器气动接口可以包括密封装置，用于在所述气动控制的制动器致动器装置连接到阀单元时防止压缩空气从制动器气动接口部分泄漏。

根据示例实施例，所述离合器开度接收器可以布置成基于所接收到的来自离合器传感器的信号来控制离合器阀。

根据示例实施例，所述离合器传感器可以包括用于确定第一离合器单元的打开程度的磁体。

根据示例实施例，所述离合器开度接收器可以包括感应接收器，该感应接收器被布置成接收来自离合器传感器的感应信号。

根据第二方面，提供了一种阀单元，该阀单元用于控制加压空气到车辆变速器装置的气动控制的致动器装置和气动控制的制动器致动器装置的流动，该阀单元能够连接到加压空气源并且包括离合器阀和制动器阀，该离合器阀被布置成设置为与所述气动控制的致动器装置流体连通，用于控制压缩空气向所述气动控制的致动器装置的供应，该制动器阀被布置成设置为与所述气动控制的制动器致动器装置流体连通，用于控制压缩空气向所述气动控制的制动器致动器装置的供应。

根据示例实施例，所述阀单元还可以包括离合器开度接收器，该离合器开度接收器被布置成连接到所述气动控制的致动器装置的离合器传感器，用于接收指示第一离合器单元的打开程度的信号。

根据示例实施例，所述阀单元还可以包括引导构件，以便能够引导到所述气动控制的致动器装置处的连接位置。由此，实现了所述阀单元和所述气动控制的致动器装置的简化组装。

第二方面的其他效果和特征很大程度上类似于上文关于第一方面描述的那些效果和特征。

根据第三方面，提供了一种车辆变速器装置的气动控制的致动器装置，该致动器装置能够连接到车辆变速器装置的第一离合器单元并且被布置成以可控方式将第一离合器单元在闭合位置和打开位置之间定位，该致动器装置能够连接到阀单元，该阀单元被布置成以可控方式将加压空气供应到致动器装置，其中，该致动器装置包括用于连接到所述阀单元的接口部分，该接口部分包括机械接口部分和气动接口部分，其中，该机械接口部分包括引导构件，用于引导阀单元的一部分以连接到致动器装置。

该接口部分的优点在于提供了阀单元到所述气动控制的致动器装置的简化组装。因而，降低了在视觉上确定离合器单元以正确方式连接到所述气动控制的致动器装置的需要。

应该容易理解，第一离合器单元可以被定位在滑动状态以及打开位置和闭合位置。

根据示例，该气动接口部分可以包括至少一个导管，该至少一个导管被布置成连接到阀单元的阀导管，用于将所述气动控制的致动器装置流体连接到阀单元的离合器阀。

因此，所述气动导管也能够容易地连接在阀单元和所述气动控制的致动器装置之间。

根据示例，所述引导构件可以包括引导销，该引导销从接口部分延伸并且被布置成定位在阀单元的该部分的开口中，其中，该引导销具有从所述接口部分的延伸，该延伸大于气动接口部分的所述至少一个导管的延伸。

所述引导销能够被布置为各种尺寸的细长销。该销还能够设置有细长凹部，以连接到阀单元中的开口的细长突起，反之亦然。因而，阀单元中的开口应被布置成能够接收该引导销的形状。

提供与气动接口部分的所述至少一个导管的延伸相比从接口部分向外延伸得更远的引导销的优点在于：一旦该引导销处于正确位置，气动接口部分也将设置在正确位置。

根据示例实施例，所述气动接口部分可以包括密封装置，用于在所述气动控制的致动器装置连接到阀单元时防止压缩空气从所述接口部分泄漏。

由此，提供了压缩空气泄漏的降低的风险。

根据示例实施例，所述气动控制的致动器装置还可以包括磁体传感器，该磁体传感器被布置成确定第一离合器单元的打开程度。

第三方面的其他效果和特征很大程度上类似于上文关于本发明的第一和第二方面描述的那些效果和特征。

根据第四方面，提供了一种包括车辆变速器装置的车辆，其中，该车辆变速器装置包括根据上文关于第一方面描述的示例实施例中的任一个实施例的离合器装置。

第四方面的效果和特征很大程度上类似于上文关于第一、第二和第三方面描述的那些效果和特征。

当研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的另外的特征和优点将变得明显。本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以产生除了下文中描述的那些实施例以外的实施例。

附图说明

通过以下对本发明的示例性实施例的、说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述及其它目的、特征和优点，其中：

图1是示出了卡车形式的车辆的示例实施例的侧视图；

图2是示出了根据示例实施例的离合器形式的离合器装置以及布置在变速器的离合器钟形壳体内的制动机构的剖面侧视图；

图3示出了根据示例实施例的、连接到气动控制的致动器装置和气动控制的制动器致动器装置的阀单元；并且

图4是示出了根据示例实施例的、所述阀单元和气动控制的致动器装置之间的接口部分的分解图。

具体实施方式

现在，将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，且不应解释为限于本文阐述的实施例；而是，提供这些实施例仅是为了充分性和完整性。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。

特别参考图1，其中，提供了根据本发明的具有原动机10和变速器装置100的车辆1，该变速器装置100包括：阀单元(302，图3)；气动控制的致动器装置(208，图2)；以及气动控制的制动器致动器装置(210，图2)。图1中描绘的车辆1是卡车，下面将进一步描述的本发明的变速器装置100特别适合于卡车。

转到图2，图2是示出了离合器装置的剖面侧视图，该离合器装置为第一离合器单元202和第二离合器单元204的形式。第一离合器单元202将在下文中被称为离合器202，并且第二离合器单元204将在下文中被称为制动机构204。离合器202包括摩擦离合器元件201。应注意，摩擦离合器元件201是示意性地示出的。摩擦离合器元件201的目的是使原动机10的输出轴(未示出)与变速器100的输入轴(未示出)接合和脱离。制动机构204的主要目的是降低轴的旋转速度。离合器202和制动机构204布置在变速器100的离合器钟形壳体206内，由此，如上所述，离合器202被布置成以可控方式将原动机10的输出轴(未示出)与变速器100的输入轴(未示出)互连。另一方面，制动装置204被布置成以可控方式将变速器100的中间轴(未示出)制动到离合器壳体206。该中间轴也可以称为副轴。

此外，变速器100还包括用于离合器202的气动控制的致动器装置和用于所述制动装置204的气动控制的制动器致动器装置。用于离合器202的气动控制的致动器装置也将在下文中被简称为离合器致动器装置208，并且，用于所述制动机构204的气动控制的制动器致动器装置也将在下文中被简称为制动器致动器装置210。离合器202和制动机构204还包括各自的压缩空气活塞212、214，它们均被布置成机械地控制离合器202和制动机构204的运动。

离合器202是常闭离合器，即，它持续地将原动机10的输出轴连接到变速器100的输入轴，直到离合器致动器装置208以可控方式将其定位在打开状态。因此，当向离合器致动器装置208提供压缩空气时，离合器致动器装置208将最终使离合器202定位在将原动机10的输出轴与变速器100的输入轴断开的打开位置。

制动装置204是常开制动装置，即，它将中间轴与离合器壳体206断开，直到制动器致动器装置210以可控方式将制动装置204定位在闭合位置，这降低了中间轴相对于离合器壳体206的旋转速度。因此，当向制动器致动器装置210提供压缩空气时，制动器致动器装置210将制动装置204定位在闭合状态，以降低中间轴相对于离合器壳体206的旋转速度。

图3是变速器100后部的视图，特别是离合器装置500的视图。如图3中可见，示出了上文关于图2描述的离合器202和制动装置204。根据图3中描绘的实施例，阀单元302连接到离合器致动器装置208和制动器致动器装置210。阀单元302被布置成用于控制压缩空气流流入和流出离合器致动器装置208和制动致动器装置210。因而，阀单元302被布置成与车辆的气动罐等流体连通，以供应压缩空气。详细地，阀单元302被机械地和气动地连接到离合器致动器装置208并且被机械地和气动地连接到制动致动器装置210。由此，阀单元302能够经由机械接口连接到离合器致动器装置208，以适当地附接到离合器致动器装置208，并且能够经由气动接口连接到离合器致动器装置208，以适当地将压缩空气输送到离合器致动器装置208。同样，阀单元302能够经由机械接口连接到制动致动器装置210，以适当地附接到制动致动器装置210，并且能够经由气动接口连接到制动致动器装置210，以适当地将压缩空气输送到制动致动器装置210。下面参考图4的描述来更详细地描述阀单元302与离合器致动器装置208之间的机械接口和气动接口。

此外，阀单元302包括：离合器阀308、310，该离合器阀308、310用于控制压缩空气流入/流出离合器致动器装置208；和制动器阀318、320，该制动器阀318、320用于控制压缩空气流入/流出制动致动器装置210。详细地，离合器单元302包括：入口离合器阀308和出口离合器阀310，该入口离合器阀308用于控制压缩空气流入致动器装置208中，该出口离合器阀310用于控制压缩空气从制动致动器装置208流出；以及入口制动器阀318和出口制动器阀320，该入口制动器阀318用于控制压缩空气流入制动致动器装置210中，该出口制动器阀320用于控制压缩空气从制动致动器装置210流出。用被表示为304的箭头来描绘被引到离合器致动器装置208中的压缩空气流，同时，用被表示为306的箭头来描绘被从离合器致动器装置208引出的压缩空气流。类似地，用被表示为314的箭头来描绘被引到制动致动器装置210中的压缩空气流，同时，用被表示为316的箭头来描绘被从制动致动器装置210引出的压缩空气流。

阀单元302优选是电控阀单元302，其连接到变速器或车辆的控制单元，用于控制入口阀308和出口阀310的打开/闭合以及入口制动器阀318和出口制动器阀320的打开/闭合。还应容易理解，入口阀308和出口阀310也可以是同一个阀。同样地，入口制动器阀318和出口制动器阀320也可以是同一个阀。

阀单元302和离合器致动器装置208在离合器致动器装置208的接口部分402处彼此连接。因此参考图4，其中，从阀单元302中省略了上述阀。接口部分402包括机械接口部分404和气动接口部分406、406'。同样，阀单元302包括机械阀接口部分504和气动阀接口部分506、506'。由此，离合器致动器装置208的机械接口部分404被布置成连接到阀单元302的机械阀接口部分504，并且离合器致动器装置208的气动接口部分406、406'被布置成连接到阀单元302的气动阀接口部分506、506'。

如图4中可见，离合器致动器装置208的气动接口部分406、406'和阀单元302的气动阀接口部分506、506'被布置为能够彼此连接的相应导管。所述气动接口部分还可以包括密封装置，用于防止压缩空气在它们之间泄漏。

根据图4中描绘的示例实施例，离合器致动器装置208的机械接口部分404可以布置为销。该销被布置成连接到阀单元302的机械阀接口部分504的孔。该孔优选被布置为插座，从而提供销和插座连接，以将离合器致动器装置208和阀单元302彼此机械地连接。与气动接口部分406、406'的导管相比，销404优选从离合器致动器装置208延伸得更远。虽然在图4中已经描述并示出了销和插座连接，但也可以想到其它替代方案。

此外，阀单元302包括离合器开度接收器410。离合器开度接收器410被布置成接收来自所述气动控制的致动器装置208的传感器(未示出)的信号，用于确定离合器的打开程度，即，离合器是闭合的还是打开的，以及它被打开到何种程度。之后，能够相应地控制离合器阀308、310。

根据能够与图1-4的上述描述结合使用的本发明的可替代的描述，该车辆包括能够实施本发明的动力传动系。车辆能够是不同类型的，例如包括用于摩擦离合器的致动装置的卡车、公共汽车或轿车。该动力传动系能够是传统类型的或是混合动力，例如混合动力车辆。

根据实施例，致动装置被布置在动力传动系中，该动力传动系包括推进单元、离合器和变速器。用于摩擦离合器的致动装置被布置在车辆动力传动系中的离合器钟形壳体中。摩擦离合器被布置在动力传动系的推进单元和变速器之间。该推进单元能够是内燃机或电动机。该变速器包括变速器输入轴，该变速器输入轴经由多个不同的可选择且可接合的档位级(传动比)被驱动地连接到变速器输出轴。该变速器输出轴被布置成驱动车辆的车轮。控制单元被布置成控制变速器、离合器和推进单元，以便根据现有技术执行换档。档位选择杆被布置成选择变速器的不同控制模式(自动、手动等)。

此外，轴制动器被布置在离合器钟形壳体中并且被构造成制动变速器中的轴，并且其中，第二阀装置(轴制动器阀)被布置成控制轴制动器致动介质的流动。

该致动装置包括离合器释放机构，其能够沿与摩擦离合器基本相同的轴线移动，用于致动该摩擦离合器。此外，提供了一种具有压力介质动力缸装置(cca)的伺服定位装置，该压力介质动力缸装置具有与离合器轴线基本同心的压力介质环形缸，该压力介质环形缸被布置在离合器钟形壳体内并且被设计成在离合器释放机构上施加与离合器轴线基本共轴的力。

离合器阀单元(cvu)连接到压力介质源，并且根据表示离合器释放机构的期望位置的期望值和表示离合器释放机构的轴向位置的实际值来操作。压力介质导管和电线将控制单元和cvu连接。能够使用相同的压力介质导管向轴制动器和离合器缸两者供应压力介质。因而，用于离合器行程传感器的电信号连接、用于轴制动器致动介质和离合器致动介质的压力介质连接被从离合器钟形壳体的外部连接到cvu。

此外，轴制动器包括制动器缸，其中，第二阀装置被布置成控制轴制动器致动介质以致动该制动器缸。轴制动器被布置成制动所述轴以改变所述轴的旋转速度。在所公开的构造中，所述轴是副轴(中间轴)。

此外，离合器阀单元(cvu)包括用于控制离合器致动介质的流动的第一阀装置。此外，离合器行程传感器(离合器开度接收器)被布置成测量表示离合器释放机构的轴向位置的实际值，并且其中，所述传感器被布置成用于检测离合器释放机构的可移动部分的位置。

离合器钟形壳体包括用于离合器阀单元(cvu)的凹部，并且其中，离合器阀单元(cvu)被布置成连接到cca的固定部分。用于离合器阀单元(cvu)的凹部被构造成使得离合器阀单元(cvu)从外部通过离合器钟形壳体的凹部定位在cca的固定部分上，并且以可拆卸方式连接到所述固定部分。例如，cvu能够紧固到cca的固定部分和/或离合器钟形壳体，以便连接到cca的固定部分。

此外，离合器行程传感器被集成在cvu中。根据示例实施例，能够在cvu中布置有行程传感器磁体旋转止挡件。

此外，用于控制轴制动器的第二阀装置(轴制动器阀)也集成在cvu中，使得当必须从离合器钟形壳体拆卸cvu时，第一和第二阀装置以及离合器行程传感器跟随cvu。

因而，相关部件位于离合器阀单元cvu中的离合器钟形壳体内，该离合器阀单元cvu又与离合器同心缸cca直接连接。

因而，一个优点在于实现了更高的轴制动器性能，因为在轴制动器阀和轴制动器缸之间提供了用于致动介质的较短路径。另一优点是提高的可维护性，这是因为：由于离合器阀单元cvu更容易被触及，能够更容易地维护轴制动器阀，因此也更容易拆卸轴制动器阀。

利用根据本发明的装置，更容易执行对集成在cvu中的所有部件的维护并进行适当的故障分析而不必执行昂贵的变速器拆卸，即，不需要将离合器钟形壳体从车辆的推进单元拆下。

根据另一实施例，管(例如“气动空气接口”)被布置成连接集成在cvu的壳体中的导管，用于将轴制动器致动介质导流到轴制动器的壳体中的相应导管，以便将介质从第二阀装置(轴制动器阀)导流到轴制动器缸。

根据又一实施例，cvu和轴制动器能够被布置成彼此相邻，使得cvu的壳体与轴制动器的壳体直接接触。这提供了使集成在cvu的壳体内用于导流轴制动器致动介质的导管直接连接至轴制动器的壳体中的相应导管的可能性，以便将来自第二阀装置的介质导流到轴制动器缸。

将轴制动器控制阀集成到cvu中能够容纳一个3/2阀和/或两个2/2阀，以控制制动器缸的致动。

为了清楚起见，本文中使用了以下缩写：

cca＝同心离合器致动器

cvu＝离合器阀单元

应当理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员应明白，可以在所附权利要求书的范围内做出许多修改和变型。