具有可从两侧作用的活塞以及止挡板的离合器的制作方法

本发明涉及用于将发动机与机动车辆传动系联接和断开联接的离合器，该离合器具有布置在壳体中的活塞，该壳体具有例如位于两个压力室之间的压力连接件，两个压力室各自连接至压力连接件中的一个压力连接件，以便能够由于压力而轴向移位，其中，该活塞以材料结合、形状配合和/或力配合、或一件式的方式连接至例如单独的或整体的致动钟形件，该致动钟形件准备用于接触/移动滑动套筒。

背景技术：

1、从现有技术中已知用于将发动机与传动系分离的断开联接装置。例如，de 102021 101 141a1公开了这种断开联接装置，其也可以被称为离合器。

2、该较早的现有技术涉及一种用于将马达与传动系分离的断开联接装置，该断开联接装置具有活塞，该活塞在壳体中以可移动的方式安装成平行于壳体的纵向轴线l，并且该活塞具有用于直接或间接地致动联接元件的臂，其中，活塞的第一区域操作性地连接至第一压力空间，使得当压力施加至第一压力空间时，活塞沿平行于纵向轴线l的第一方向移动，其中，设置有第二压力空间，该第二压力空间操作性地连接至活塞的第二区域，使得当压力施加至第二压力空间时，活塞沿平行于纵向轴线l的第二方向移动，所述第二方向与第一方向相反。本发明也涉及这种对象，其应被视为包括在本文中。在该较早的专利申请中，特别强调的是，第一区域位于活塞的第一纵向端部处且第二区域通过活塞的侧表面中的凹部形成，并且相对于纵向轴线l径向观察，凹部形成在活塞的侧表面的外半部上。此外，已经发现有利的是，压力空间中的每个压力空间都配备有压力连接件。另外，活塞应当形成为绕纵向轴线l延伸的环形活塞。

3、此外，较早的专利申请——就功能和有效性关系以及几何形状而言，其被视为包含在本文公开内容中——包括定位在活塞径向内侧的第一球形件，并且活塞的臂安装在该第一球形件上。因此，应当设置爪部，第一球轴承在径向上搁置在该爪部的内侧，并且该爪部被设计成通过自由端部致动离合器元件。可以包括第二球轴承，壳体径向向外支承在该第二球轴承上。

4、从de 10 2014 213 884 a1和jp h04 203 626a中也已知类似的装置。

5、现有技术中已知的离合器、特别是上面所述的那些离合器具有应当被消除或至少被减轻的缺点。特别地，目标是实现更好的功能，并且最重要的是实现可调节的解决方案。

技术实现思路

1、该目的通过根据本发明的通用离合器来实现，其中，止挡盘状件/挡板盘状件布置在压力室中、特别地与壳体和活塞分离，这限制了活塞至少在一个轴向方向上的轴向运动。以这种方式，实现了用于与活塞相互作用的可变的压力空间/压力室和压力连接件。本发明集中于用于实现与活塞相互作用的可变压力空间的两种变型。

2、因此，本发明公开了一种用于双侧致动活塞/相互作用活塞的系统。新构思集中于开发使用挡板盘状件的两个可变压力空间和使用压力空间套筒的可变压力连接件，以用于在一个壳体内实现。为了使爪式离合器在其闭合时返回至打开状态，在第二密封件后面布置有挡板盘状件，并且改变了压力空间的设计。在第一变型中，示出了包括可以在两个方向上被致动的活塞的壳体设计。像标准的液压离合器从动缸一样，活塞与两个密封件一起插入到壳体中。第一压力室和压力连接件定位成靠近例如环形活塞的右侧并提供预冲程。第二压力室则位于例如环形活塞的锥形件的左侧。该第二压力室可以通过将具有第三密封件的挡板盘状件插入到壳体中并用弹性挡圈将其固定而实现。该第二压力室具有第二压力连接件，当施加压力时，该第二压力连接件使活塞移回左侧，从而形成返回冲程。然而，在一些设计中，活塞必须由两部分组成以用于组装。

3、避免这种情况的变型的特征在于将第二压力室向内移动至活塞的下侧。为了在壳体内部的受限空间中容纳压力连接件，使用了压力空间套筒。压力空间套筒在侧面上配备有环形凹槽和两个o形环，并且用弹性挡圈固定在壳体中。环形凹槽内的两个孔确保操作介质的流动。

4、一般来说，应当理解的是，活塞应当始终经由滑动带被导引和居中。挡板盘状件通过o形环密封至壳体。爪部打开时的端部止挡是经由挡板盘状件上的附加腹板实现的。在两种变型中，都提供了传感器行程测量。可以使用x形密封环，因为其从两侧(压力室1和2)进行(交替)加压。

5、本发明特别适用于前轮电动车轴以及特别地在使用爪式离合器时对联接/断开联接单元的液压致动。

6、有利的实施方式在从属权利要求中要求保护并且在下面更详细地说明。

7、有利的是，止挡盘状件直接/间接地密封压力室。

8、已经证明有效的是，在止挡盘状件的至少一个座部中插入密封件或者在止挡盘状件的两个座部中的每个座部中插入密封件。

9、在壳体与止挡盘状件之间布置有密封件，例如o形环或油密封件，并且/或者在止挡盘状件与活塞之间布置有密封件。

10、有利的实施方式的特征在于，止挡盘状件布置在活塞的径向内侧或径向外侧。

11、已经证明有用的是，活塞被准备为用于双侧/交替加压，并且/或者止挡盘状件具有被设计成撞击活塞并穿透压力室中的一个压力室的至少一个轴向突出部，并且/或者多个轴向突出部从止挡盘状件的端面突出成分布在圆周上，并且/或者固定在壳体中的弹性挡圈至少固定止挡盘状件的轴向位置。

12、有利的是，止挡盘状件布置在活塞的径向内侧或径向外侧。径向内部布置尤其具有优势，因为活塞可以与致动钟形件形成为一个件。可以通过径向外部布置实现更好地利用安装空间、尤其是更小规模地利用安装空间。然而，这在安装期间可能会有缺点。

13、已经证明有效的是，在止挡盘状件的至少一个座部中插入密封件或者在止挡盘状件的两个座部中的每个座部中插入密封件。可以使用注射模制或硫化。

14、在活塞被准备为用于双侧/交替加压的情况下，可以在较小的安装空间内实现在一个轴向方向上和在相反的轴向方向上的致动。

15、还已经证明有效的是，止挡盘状件具有被设计成撞击轴向活塞并穿透压力室中的一个压力室的至少一个轴向突出部。然后，这产生了有针对性的空间设计和使用。

16、在大量的轴向突出部从止挡盘状件的端面突出成分布在圆周上的情况下，可以有效地防止活塞/环活塞在壳体内卡住。特别地，轴向突出部的均匀分布布置在这方面具有特别大的优势。

17、有利的实施方式的特征还在于，固定在壳体中的弹性挡圈例如与壳体的台阶部一起至少固定了止挡盘状件的轴向位置。

18、有利的是，滑动套筒连接至致动钟形件。这也可以简化组装。这种连接可以是永久的或暂时的。

19、此外，可能有利的是，设置有被设计成在轴向方向上有弹性的端部止挡盘状件来限制滑动套筒/换挡套筒的轴向运动。

20、有利的是，端部止挡盘状件在沿着离合器的旋转轴线的纵向截面中具有s形形状或双s形形状。

21、还有利的是，端部止挡盘状件被预张紧地安装。

22、还有利的是，端部止挡盘状件附接至轴、例如中间轴。

23、有利的实施方式的特征还在于，端部止挡盘状件以预加载力安装在被准备为用于与滑动套筒进行扭矩连接的离合器本体与轴固定的保持环之间。

24、已经证明有效的是，端部止挡盘状件的径向延伸范围大于离合器本体的径向延伸范围。

25、还有利的是，在端部止挡盘状件与离合器本体之间存在空的空间。

26、还有利的是，保持环在轴向限定的位置中布置在轴的外表面上的凹槽中。

27、有利的实施方式的特征还在于，端部止挡盘状件被设计成在轴向方向上的弹性是保持环和/或离合器本体在轴向方向上的弹性的至少十倍(至多100倍)大。

28、还有利的是，位于可轴向移动的部件与轴向固定的部件之间的至少一个机械锁定元件被设计和布置成使得滑动套筒可以根据操作状态被锁定在两个不同的轴向位置中。

29、因此，有利的是，锁定元件一方面布置在可(轴向)移动的部件、即换挡套筒或活塞中，并且另一方面布置在轴向固定的部件、即惰齿轮或壳体中。

30、有利的是，锁定元件布置在轴向固定的(或可轴向移动的)部件中的弹簧加载的座部中，以便以锁定方式选择性地接合在可轴向移动的(或轴向固定的)部件中的两个凹槽之间。

31、已经证明有效的是，凹槽形成两侧都倾斜的凹部。

32、有用的是，当锁定元件接合在两个凹槽中的一个凹槽时强制锁定/停止。

33、为了特别好地分配力，已经证明有用的是使用大量锁定元件。

34、期望的是，锁定元件中的至少一个锁定元件/锁定元件定形状为球体或球形件。

35、有利的实施方式的特征还在于，在距离合器的旋转轴线相同的径向距离处存在各自具有锁定元件的两个止动部。

36、有用的是，凹槽位于硬化的插入件中。

37、意图在于，致动钟形件具有被设计为悬臂状臂的部分并且在自由端部处具有用于接合滑动套筒的卡扣封闭部。

38、还有利的是，从致动钟形件的主体突出的悬臂状臂被在悬臂状臂与主体之间延伸的狭缝/凹部间隔开，借助于该狭缝/凹部特定地调节在轴向方向和径向方向上的弹性/刚度。因此，悬臂状臂经由狭缝与主体(大部分但不完全地)分离。该延伸允许在轴向方向和径向方向两者上特定地调节弹性/刚度。

39、已经证明有效的是，狭缝在周向方向上仅部分延伸穿过致动钟形件的材料，但是在径向方向上完全穿过该材料。

40、还有益的是，悬臂状臂中存在槽。然后可以对刚度/弹性进行特别精确的调节。

41、在槽平行于狭缝延伸且优选地具有相同的轴向宽度的情况下，可以简化制造。

42、有利的是，悬臂状臂限定了杆。然后，预设将会变得更容易。

43、在卡扣封闭部以轴向间隙围绕滑动套筒的径向突出部的情况下，组装变得更容易。

44、有用的是，槽被设计为矩形贯通开口。

45、有利的实施方式的特征还在于，悬臂状臂被设计成l形形状或z形形状。

46、可以设想进行以下改型和其他改进方案：

47、由于液压致动，现在更容易控制换挡活塞的端部止挡件。这意味着滑动套筒与离合器本体之间不再存在任何不可接受的nvh干扰。解决方案是将s形盘状件用作锁定环与离合器本体之间的端部止挡件。s形盘状件可以尤其针对应用而被设计成弹性的，并且因此减少端部止挡件处的噪音。s形盘状件可以以适当的预加载力安装在离合器本体与锁定环之间。特别地对于电动前车轴和双驱动电动车轴而言，具有液压致动的改进的断开连接单元现在是可能的。尽管多片式离合器的构思在市场上是已知的，但是这些构思现在正在得到改进：尽管片先前一直利用换挡活塞进行预加载，并且多片式离合器中的端部止挡件是片本身，但是改进的变型现在是可能的。由于目前的要求，采用形状配合的爪式离合器被改变，而不是多片式离合器。然而，避免了端部止挡件的换挡噪音。由于液压致动，换挡活塞的端部止挡点仍然不易控制，但是避免了不可接受的噪音。避免了离合器本体与滑动套筒之间的硬的端部止挡。现在已不再需要目前已知的端部止挡件，其依赖于例如通过使用离合器本体上的“隆起部”的形状配合，或者依赖于例如借助于滑动套筒本身上的三个端部止挡件的形状配合。对于根据本发明的解决方案，使用s形盘状件作为锁定环与离合器本体之间的端部止挡件。s形盘状件可以尤其针对应用而被设计成弹性的，这可以减少端部止挡件处的噪音。s形盘状件可以以适当的预加载力安装在离合器本体与保持环之间。

48、最终，用于具有液压致动的电动车轴的具有锁定元件的dcu/断开连接单元是本发明的核心。本发明现在实现了显著的改进。由于换挡活塞(连接件p1或p2)中的来自液压系统的残留的、不希望的压力，因此在压力室p1和p2中发生了换挡活塞的异常运动，并且由于换挡活塞与滑动套筒的形状配合，因此附加地发生了滑动套筒的运动。这种不希望的运动对于功能和功能安全两者(例如，齿轮断裂、车辆不受控制的驾驶)而言都是极其重要的。在液压系统中，这可以通过额外的努力来实现，或者在压力阀中，这由于使用复杂的附加阀而是复杂的。这已经不再是必要的了。同时，由于复杂的液压阀，换挡活塞的可控性和定位性也不够稳定。在此也得到了改进。在移动部件中使用锁定元件/与移动部件一起使用锁定元件导致dcu的改进。位于换挡缸与换挡活塞之间的锁定元件作为一个锁定元件、例如作为开槽的丝环、成型的丝环或者像具有螺旋弹簧的压力件那样是有效的。同时，在滑动套筒与惰齿轮之间使用锁定元件也是有用的。两个锁定元件的目的都是为了避免换挡活塞的异常的轴向运动，这个目的已经实现了。轴向力被分配在两个锁定元件之间，并且同时确保了滑动套筒和换挡活塞的端部位置。为了使摩擦最小化，要保证滑动套筒与换挡活塞之间的轴向间隙。

49、现在引入一种具有液压致动的改进的断开连接单元，该断开连接单元特别地用于前车轴和双驱动电动车轴。由于目前的发现和利用形状配合(而非摩擦配合)的新构思，这种类型的解决方案仍然是未知的。

50、因此，本发明还涉及一种用于电动车轴的dcu/断开连接单元，其具有具备两种功能的换挡冠部。多片式离合器的构思在市场上是公知的。到目前为止，都是使用换挡活塞来对片进行持续的预张紧。在多片式离合器中，软的端部止挡件就是盘状件本身。由于当前的要求，具有形状配合的扭矩离合器被改变，而不是多片式离合器。这在接合时(齿对齿位置)产生换挡噪音，而现在避免了这种噪音。由于液压致动，换挡活塞/换挡冠部的齿对齿位置不能容易地通过适当的速度和力来控制。情况仍然如此，但是避免了之前无法接受的nvh干扰。否则这些干扰将发生在滑动套筒/换挡套筒与离合器本体之间。已知的解决方案是利用同步以及具有对应刚性的换挡叉。另外，还必须组装具有滑动套筒的换挡冠部/换挡活塞。现在避免所有这一切并提供了轴向刚度。组装被简化了。离合器本体与滑动套筒之间的齿对齿位置的硬的端部止挡减少。借助于与滑动套筒的卡扣连接，实现了坚固的组装。该解决方案使用了换挡冠部的特殊设计，其同时考虑了组装和轴向刚度。换挡冠部具有用于安装以及刚性的特殊臂设计。利用用于径向刚性的杆，可以实现换挡冠部/换挡活塞中的凹槽与滑动套筒上的腹板的卡扣闭合。用于轴向刚度的杆也使得可以容易地调节轴向刚度。