液压式操作装置的制作方法

1.本发明涉及用于布置在机动车的能加载第一液压流体的湿室中的液压式操作装置，液压式操作装置包括具有活塞腔的壳体，活塞通过能输送给活塞腔的第二液压液体以能轴向运动的方式容纳在活塞腔中，其中活塞具有第一活塞密封件，第一活塞密封件使得活塞相对于活塞腔密封，其中第一液压流体与第二液压流体不同。


背景技术：

2.越来越多地使用电动机来驱动机动车，以代替需要化石燃料的内燃机。为了改进电驱动器的日常适用性以及能够为使用者另外提供习惯的驾驶舒适性，已经做出了重大努力。
3.关于电驱动器的详细描述参见atz杂志113卷，2011/05，360-365页，作者erik schneider,frank fickl,bernd cebulski和jens liebold的名称为：hochintegrativ und flexibel elektrische antriebseinheit f
ü
r e-fahrzeuge(用于电动车辆的高度集成和灵活的电驱动单元)的文章。在该文章中描述了用于车辆的车轴的驱动单元，该驱动单元包括电动机，该电动机相对于锥齿轮差速器对中且同轴地布置，其中，在电动机和锥齿轮差速器之间的动力系中布置有可切换的2速行星齿轮组，2速行星齿轮组同样相对于电动机或者锥齿轮差速器或正齿轮差速器同轴地定位。驱动单元构造得非常紧凑并且基于可切换的2速行星齿轮组允许在爬升能力、加速度和耗能之间更好的折中。这种驱动单元也可称为电轴或可电运行的驱动系。
4.为了切换多级的传动机构已知有液压的致动系统，该致动系统例如借助可液压致动的制动器接合到行星齿轮传动机构中。
5.除了纯粹电运行的驱动系也已知混合动力的驱动系。混合动力车辆的驱动系包括内燃机和电动机的组合并且例如在人口密集区域尤其在长途行车时具有足够的续驶里程和可用性的同时实现了纯电运行的方式。还能够在特定的运行情况下同时通过内燃机和电动机驱动。
6.为了使传统的驱动系混合动力化，已知有所谓的混合动力模块，混合动力模块将使驱动系电气化所需的组件在结构上组合在一个模块中。组件除了电机以外，一般也包括用于将电机耦合到驱动系中或从驱动系中解耦出来的液压式耦联系统。
7.由于部件集成度的增加，对开头所述类型的液压系统也提出越来越高的密封要求，尤其在液压系统布置在机动车的湿室中时，其中湿室的液压流体和液压系统的液压流体彼此不同并且不允许混用。


技术实现要素：

8.因此本发明的目的是提供用于布置在机动车的能加载第一液压流体的湿室中的液压式操作装置，该操作装置实现高度密封效果并因此实现高的运行可靠性。
9.该目的通过用于布置在机动车的能加载第一液压流体的湿室中的液压式操作装
置实现，该操作装置包括具有活塞腔的壳体，活塞通过能输送给活塞腔的第二液压液体以能轴向运动的方式容纳在活塞腔中，其中，活塞具有第一活塞密封件，第一活塞密封件使得活塞相对于活塞腔密封，其中，第一液压流体与第二液压流体不同，其中，在壳体中容纳有第二活塞密封件，第二活塞密封件使得活塞相对于活塞腔密封，以及设有轴向平移的密封件，轴向平移的密封件沿轴向分别在一侧固紧在壳体上并且在另一侧固紧在活塞的背离活塞腔的远端上，使得第一活塞密封件和/或第二活塞密封件相对于湿室密封。
10.由此实现的优点是能实现液压式操作装置的高程度且可靠的密封效果，尤其液压流体通过拖曳泄漏的输送没有引起另一密封件的失效。为了以足够高的可靠性防止不同液压流体的混合以及密封配置失效，根据本发明，除了两个活塞密封件外还使用相对于静止的壳体对能轴向平移移动的活塞进行密封的轴向平移的密封件。根据本发明的具有两个活塞密封件的密封件配置的优点尤其是，纯粹的静态密封件、如轴向平移的密封件不允许拖曳泄漏的。这意味着，活塞的运动经由该密封件的轴向平移的柔性部分实现。轴向平移的密封件尤其由与第一液压液体、例如矿物油兼容的材料形成。
11.相对地，活塞密封件尤其由与第二液压流体、例如制动液兼容的材料构成。因为活塞密封件构造成密封接触部贴靠在可运动的密封区段、例如活塞或壳体上的动态的密封件，该密封件一般可略微具有拖曳泄漏。为了防止第二活塞密封件的拖曳泄漏破坏轴向平移的密封件的功能，在轴向平移的密封件和第二活塞密封件之间置入第一活塞密封件，其特别优选地与两种液压流体都兼容。
12.首先，本发明的要求保护的主题的各个要素按其在权利要求集中提及的顺序进行解释，并且下面描述本发明的主题的特别优选的设计方案。
13.用于布置在机动车的能加载第一液压流体的湿室中的液压式操作装置包括至少一个从动缸，从动缸包括具有活塞腔的壳体，活塞通过能输送给活塞腔的第二液压液体以能轴向运动的方式容纳在活塞腔中，其中，该活塞具有第一活塞密封件，第一活塞密封件使得活塞相对于活塞腔密封。
14.液压式操作装置也可尤其具有主动缸，主动缸将在主动缸上产生的压力经由液压式高压管路传输给一个或多个从动缸。液压式高压管路连接主动缸与液压式操作系统的一个从动缸或多个从动缸。液压式高压管路通常由软管和钢管构成，或完全由塑料构成。在使用刚性的钢管时，还可以有利地需要柔性的软管，以便补偿主动缸和从动缸之间的运动。
15.作为主动缸的替代或补充，也可借助所谓的动力单元提供致动一个从动缸或多个从动缸所需的液压压力，动力单元由液压泵和可由液压泵加载的液压式蓄压器构成。在此，例如也可由借助电动机通过控制器控制的主动缸或由液压泵必要时在蓄压器的共同作用下以液压的方式对从动缸的压力腔加载压力。有利地，可使用所谓的动力单元，该动力单元经由尤其中央液压泵和相应的阀接通多个压力回路。
16.从动缸优选可借助能轴向移位的活塞并且优选在中间连接活塞环的情况下将液压压力传输到制动装置上，该制动装置例如可由盘式制动器形成。通过使液压式操作装置沿其分离方向致动，可通过活塞的轴向移位引起制动装置的摩擦接合。
17.替代地，从动缸也可借助能轴向移位的活塞并且优选在中间连接分离轴承的情况下将液压压力传输到杠杆系统上，该杠杆系统例如可由盘簧形成。盘簧由此例如加载不可相对转动的且可轴向移位地与壳体连接的压板并且相对于与壳体固定连接的反压板张紧。
在反压板和压板之间布置有包括摩擦衬片的盘件，盘件根据反压板和压板之间的张紧形成摩擦接合并且闭合摩擦离合器/制动器或在停止摩擦接合时打开擦离合器/制动器。
18.壳体具有从动缸的构件的功能，尤其如容纳可运动的活塞并且进行保护以防外部的机械或化学影响。壳体还具有允许从动缸在车辆内简单安装和固紧的功能。壳体可构造成一件或多件式。优选地，壳体可由塑料、金属材料和/或陶瓷材料构成。在壳体中成型的活塞腔用于容纳以及引导在壳体中能线性运动地支承的活塞。
19.在机动车的液压式操作系统中，第二液压液体具有使呈压力形式的能量尽可能无损失地例如在车辆的制动系统或离合系统内进行传输的功能。除了该主要任务以外，第二液压液体尤其还可以为液压式操作系统的可运动的部件和金属表面提供润滑和防腐蚀保护。第二液压液体还可导走(例如通过磨损产生的)污染物、水和空气以及损耗的热量。
20.活塞具有的功能是将液压式的压力加载转换成活塞相对于壳体的线性移动。从动缸可具有一个环形的活塞或多个活塞(多活塞分离器)。
21.活塞密封件使得能线性运动地引导的活塞相对于容纳活塞的壳体密封。活塞密封件尤其能构造成密封环。活塞密封件尤其能形状配合连接地与活塞或与壳体连接。特别优选地，活塞或壳体和活塞密封件之间的形状配合连接设计成卡扣连接。特别优选的是，活塞密封件由弹性的、尤其优选橡胶弹性的材料形成。弹性的材料优选可完全地或部分地由弹性体构成，弹性体又优选地选自天然橡胶和硅橡胶的硫化橡胶组。
22.根据本发明的有利的设计方案，第一活塞密封件沿轴向布置在第二活塞密封件和轴向平移的密封件之间，由此可对两个湿室以及其不同的液压流体提供特别有效的密封。
23.在本文中还优选的是，第一活塞密封件沿轴向固紧在活塞上并且第二活塞密封件沿轴向固紧在壳体上。这尤其具有的优点是，可分别配置和利用彼此不同的密封面，这一方面防止传输拖曳泄漏并且另一方面进一步改进密封组件的设计方案。
24.根据本发明的另一优选的改进方案，轴向平移的密封件构造成波纹管。此外根据本发明的同样有利的设计方案，轴向平移的密封件在轴向上形状配合连接地固紧在壳体上和/或活塞上，由此可提供安装特别友好的且运行可靠的轴向平移的密封件。
25.根据本发明的另一特别优选的实施方式，第一活塞密封件具有在轴向剖面中呈弧形的密封唇，密封唇的端部在活塞的分离方向上延伸并且贴靠在壳体上。这已经证实对于改进密封效果和其运行可靠性是特别有利的，因为第一活塞密封件在该设计方案中用作一种擦除器，该擦除器弹簧弹性地预紧地贴靠在壳体上。
26.本发明还可改进为，液压式操作装置具有多个壳体，壳体分别具有活塞腔，活塞分别通过能输送给相应的活塞腔的第二液压液体以能轴向运动的方式容纳在相应的活塞腔中，其中，多个壳体沿周向分布地布置在共同的分度圆上。
27.该设计方案的优点是，通过使用多个从动缸可提供一定的冗余，使得例如在从动缸发生故障或机械阻塞时其他的从动缸还能提供液压式操作系统的液压操作。
28.在本发明的同样优选的设计变型方案中，多个壳体一件式地、尤其整体式地成型，由此能将制造以及安装费用保持得低。也可有利的是，本发明还改进为，在多个壳体的情况下，相应的活塞腔彼此液压连接，使得多个从动缸与液压高压管路的液压连接仅需一个。
29.根据本发明主题的其他优选设计方案可使得液压式操作装置用作制动器。在本文中尤其优选的是，制动器布置在车辆的变速器中或变速器上、尤其行星齿轮变速器中或行
星齿轮变速器上。
30.最后，本发明也可有利地实施成，第一液压流体是油并且第二液压流体是聚乙二醇基制动液。由此得到的优点尤其是，液压式操作装置可连接到现有的液压制动回路上或与制动液储存器连接，而液压式操作装置例如布置在用油润滑的和/或冷却的变速器中或变速器上。
附图说明
31.下面将参考附图更详细地解释本发明，而不限制本发明的总体构思。
32.附图示出：
33.图1示出了液压式操作装置的立体图，
34.图2示出了液压式操作装置的轴向剖视图，以及
35.图3示出了具有液压式操作装置的机动车。
具体实施方式
36.图1示出了用于布置在机动车4的能加载第一液压流体2的湿室3中的环形的液压式操作装置，如在图3中示例性示出并且下面将详细地解释。
37.在图1中还示出，液压式操作装置1具有多个活塞8，活塞分别沿轴向借助第二液压流体7以能运动的方式分别容纳在由塑料、金属材料和/或陶瓷材料整体成型的壳体5的活塞腔6中，其中，多个活塞8沿周向等间距分布地布置在共同的分度圆14上。
38.在此，活塞腔6经由在一件式壳体5中伸延的环形通道彼此液压连接并且借助液压式高压管路以第二液压流体7被加载压力。由此活塞8基本上同步地致动。
39.图2根据沿着剖切线a-a的轴向剖视图示出了活塞8的细节图。可看出的是具有活塞腔6的壳体5，圆柱形的活塞8中的一个通过能输送给活塞腔6的第二液压液体7以能轴向运动的方式容纳在活塞腔中。活塞8具有沿轴向固紧在活塞8的环绕槽中的第一活塞密封件9，第一活塞密封件使得活塞8相对于活塞腔6密封。
40.在壳体5中容纳有第二活塞密封件10，第二活塞密封件同样使得活塞8相对于活塞腔6密封。还设有轴向平移的密封件11，该轴向平移的密封件沿轴向分别在一侧固紧在壳体5上以及在另一侧紧固在活塞8的背离活塞腔6的远端12上，使得第一活塞密封件9和第二活塞密封件10相对于湿室3密封。第一密封件9沿轴向布置在第二活塞密封件10和轴向平移的密封件11之间。该密封组件能可靠地防止第一液压流体2与第二液压流体7的不期望的混合。
41.在示出的实施例中，液压式操作装置1用作制动器。在此，第一液压流体2与第二液压流体7不同。在该实施例中，第一液压流体2是油并且第二液压流体7是聚乙二醇基制动液。在这种情况下，行驶制动借助用制动液致动、但布置在由矿物油形成的湿室环境3中的致动机构来实现。例如，在液压式操作装置1应用在变速器17、例如可切换的多级变速器17中时，情况既是如此，该变速器与车轴驱动系16的电机16以传递扭矩的方式耦联，如在图3中所示。
42.活塞8的分离通过致动多片式制动器(在示例中未示出)的活塞环13执行以使得载荷分布。活塞环13可与活塞8固定连接或也可设置成一件，或如在图2中所示设计为单独的
构件，活塞8沿轴向贴靠在该单独的构件上。
43.图2还示出，第一活塞密封件9具有在轴向剖视图中呈弧形的密封唇12，密封唇的端部沿活塞8的分离方向延伸并且贴靠在壳体5上，由此密封唇提供纯粹的擦除功能。额外地，第一活塞密封件9和第二活塞密封件10的密封面定位在不同的径向面上，以便通过在活塞8和壳体5之间形成迷宫状的通道使得第二液压流体7难以朝向湿室3的方向流动。
44.环形的轴向平移的密封件11构造成波纹管状，并且沿轴向形状配合连接地固紧在壳体5上以及活塞8上。为此，活塞8在其远端12上具有环绕槽，密封件11的径向内部的环形区段形状配合连接地接合到环绕槽中，而密封件11的径向外部的环形区段接合到壳体5的环绕槽中。
45.本发明不限于附图中示出的实施方式。因此上面描述不可看作是限制性的、而是看作为解释。下面的权利要求理解为，提及的特征在本发明的其中至少一个实施方式中。这不排除有其他的特征。如果权利要求和上面描述定义
‘
第一’和
‘
第二’特征，则该名称用于区分两个同种特征，而不是确定顺序。
46.附图标记列表
[0047]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
操作装置
[0048]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一液压流体
[0049]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
湿室
[0050]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
机动车
[0051]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体
[0052]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
活塞腔
[0053]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二液压流体
[0054]8ꢀꢀꢀꢀꢀ
活塞
[0055]9ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一活塞密封件
[0056]
10
ꢀꢀꢀꢀ
第二活塞密封件
[0057]
11
ꢀꢀꢀꢀ
轴向平移的密封件
[0058]
12
ꢀꢀꢀꢀ
远端
[0059]
13
ꢀꢀꢀꢀ
活塞环
[0060]
14
ꢀꢀꢀꢀ
分度圆
[0061]
15
ꢀꢀꢀꢀ
密封唇
[0062]
16
ꢀꢀꢀꢀ
电机
[0063]
17
ꢀꢀꢀꢀ
变速器