具有可以在两侧加压的活塞和带悬臂式臂的卡扣闭合部的离合器的制作方法

本发明涉及用于将马达与机动车辆传动系联接和断开联接的离合器，该离合器具有活塞，该活塞布置在壳体中于两个压力室之间，以便能够由于压力而轴向地移位，壳体具有例如压力连接件，两个压力室各自连接至压力连接件中的一个压力连接件，其中，活塞以材料结合、形状配合和/或力配合或者一件式的方式连接至例如分体式或一体式的致动盖，该致动盖准备用于与滑动套筒接触/使滑动套筒移动。

背景技术：

1、用于将马达与传动系分离的断开联接装置在现有技术中是已知的。例如，de 102021 101 141a1公开了这样的一种断开联接装置，该断开联接装置也可以被称为离合器。

2、该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，该活塞以能够平行于壳体的纵向轴线l移动的方式安装在壳体中，并且该活塞具有臂，该臂用于直接或间接地致动联接元件，其中，活塞的第一区域操作性地连接至第一压力空间，使得在向第一压力空间施加压力时，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，使得在向第二压力空间施加压力时，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。本发明也涉及这样的目的，该目的应被视为包括在本文中。在该早期专利申请中，特别强调，第一区域位于活塞的第一纵向端部处，并且第二区域由活塞的侧向表面中的凹部形成，并且在相对于纵向轴线l径向观察时，凹部形成在活塞的侧向表面的外半部上。此外，已经发现有利的是，压力空间中的每个压力空间配备有压力连接件。此外，活塞应当形成为绕纵向轴线l延伸的环形活塞。

3、此外，早期专利申请——如所公开的，其在功能关系和有效关系以及几何形状方面应当被视为包括在本文中——包括第一滚珠轴承，该第一滚珠轴承位于活塞的径向内侧，并且活塞的臂安装在该第一滚珠轴承上。因此，应当设置有爪形件，第一滚珠轴承径向地搁置在该爪形件的内侧，并且该爪形件被设计成以自由端部致动离合器元件。可以包括第二滚珠轴承，壳体径向地支承在该第二滚珠轴承的外侧上。

4、类似的装置从de 10 2014 213 884a1和jp h04 203 626a中也是已知的。

5、从现有技术中已知的离合器、特别是上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，目的是实现更好的功能，并且最重要的是，实现可调节的解决方案。

技术实现思路

1、根据本发明，该目的通过下述方式来实现：致动盖具有被设计为悬臂式臂的部分，并且该部分在自由端部处具有用于与滑动套筒接合的卡扣闭合部。

2、因此，本发明涉及一种用于电动车轴的dcu/断开连接装置，其包括具有两种功能的换挡冠状件。多盘式离合器的构思在市场上是众所周知的。到目前为止，盘使用换挡活塞来进行恒定的预加载。在多盘式离合器中，软端部止挡件是盘本身。根据目前的需求，具有形状配合的扭矩离合器取代了多盘式离合器来进行换挡。这会导致在接合时(在齿对齿的位置)产生换挡噪音，这种情况现在被避免。由于液压致动，换挡活塞/换挡冠状件的齿对齿位置不能容易地以适当的速度和力进行控制。现在仍然是这种情况，但是避免了先前不可接受的nvh干扰。否则，这些干扰会发生在滑动套筒/换挡套筒与离合器本体之间。已知的解决方案涉及同步和具有相应刚度的换挡拨叉。此外，还必须对具有滑动套筒的换挡冠状件/换挡活塞进行组装。现在，可以避免所有这些问题并提供轴向刚度。因此，简化了组装。减少了离合器本体与滑动套筒之间的齿对齿位置中的硬端部止挡。借助于与滑动套筒的卡扣连接，实现了牢固的组装。该解决方案使用了特殊的换挡冠状件的设计，其同时考虑到了组装和轴向刚度。换挡冠状件具有针对安装和刚度的特殊的臂设计。利用针对径向刚度的杆，可以实现换挡冠状件/换挡活塞中的凹槽与滑动套筒上的腹板的卡扣闭合。针对轴向刚度的杆也使得可以容易地调节轴向刚度。就该功能而言，通过选择合适的材料厚度和相应的长度来考虑轴向刚度是特别有利的。形式和设计也必须受到关注。

3、本发明还公开了一种适用于双侧致动/相互作用的活塞的系统。新的构思聚焦于：为了在一个壳体内实现，使用挡板开发两个可变的压力空间并且使用压力空间套筒开发可变的压力连接。为了使爪式离合器在其闭合时返回至打开状态，在第二密封件后方布置有挡板并且改变了压力空间的设计。在第一变型中，示出了一种壳体设计，其包括可以在两个方向上致动的活塞。与标准的液压离合器从动缸一样，活塞以两个密封件插入到壳体中。第一压力室和压力连接件靠近例如环形活塞的右侧定位并且提供预定冲程。第二压力室则位于例如环形活塞的渐缩部的左侧。通过利用第三密封件将挡板插入到壳体中并用弹性挡圈将其固定，可以形成第二压力室。第二压力室具有第二压力连接件，该第二压力连接件在被施加压力时使活塞移动回左侧，因此形成返回冲程。然而，在某些设计中，活塞必须被制成两个部分以进行组装。

4、避免此问题的变型的特征在于下述事实：第二压力室向内移动至活塞的下侧。为了将压力连接件容纳在壳体内部的受限空间中，使用压力空间套筒。该压力空间套筒在侧部上配装有环形凹槽和两个o形环，并且利用弹性挡圈固定在壳体中。环形凹槽内的两个孔确保了操作介质的流动。

5、一般而言，应该理解，活塞应当始终经由滑动带进行导引和对中。挡板利用o形环密封至壳体。爪形件打开时的端部止挡是经由挡板上的附加腹板实现的。在两种变型中，均设置有传感器行程测量装置。可以使用x形密封环，因为其从两侧(压力室1和2)被(交替地)加压。

6、本发明特别适用于前轮电动车轴以及联接/断开联接单元的液压致动，特别是在使用爪式离合器时更是如此。

7、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。

8、因此，有利的是，从致动盖的主体突出的悬臂式臂被在悬臂式臂与主体之间延伸的狭缝/凹部间隔开，轴向方向和径向方式上的弹性/刚度借助于狭缝/凹部而被选择性地调节。因此，悬臂式臂经由狭缝与主体分离(大部分分离，但不是完全分离)。这种延伸允许选择性地调节轴向方向和径向方向两者上的弹性/刚度。

9、已经证明有效的是，狭缝在周向方向上仅部分地延伸穿过致动盖的材料，但是在径向方向上完全延伸穿过该材料。

10、如果在悬臂式臂上具有槽，则也是有益的。然后，可以对刚度/弹性进行特别精确的调节。

11、如果槽与狭缝平行地延伸并且优选地具有相同的轴向宽度，则简化了制造。

12、如果悬臂式臂限定了杆，则是有利的。然后，预设将会变得更容易。

13、如果卡扣闭合部以轴向间隙围绕滑动套筒的径向突出部，则组装变得更容易。

14、如果槽被设计为矩形贯通开口，则是有用的。

15、有利实施方式的特征还在于，悬臂式臂被设计为是l形形状或z形形状的。

16、有利的是，在压力室中布置有止挡盘/挡板、特别是与壳体和活塞分开的止挡盘/挡板，这至少在一个轴向方向上限制了活塞的轴向运动。以这种方式，实现了用于相互作用的活塞的可变的压力空间/压力室和压力连接。本发明聚焦于用于实现相互作用的活塞所用的可变压力空间的两种变型。

17、有利的是，止挡盘布置在活塞的径向内侧或径向外侧。特别地，径向内侧的布置结构是具有优势的，因为活塞可以与致动盖形成为一件。利用径向外侧的布置结构可以实现安装空间的更好利用，特别是安装空间的小规模利用。然而，这在安装期间可能会具有缺点。

18、如果活塞准备用于双侧加压/交替加压，则可以于较小的安装空间中实现在一个轴向方向和相反的轴向方向上的致动。

19、也已经证明有效的是，止挡盘具有至少一个轴向突出部，所述轴向突出部被设计成撞击轴向活塞并穿透压力室中的一个压力室。然后，这产生了有针对性的设计和空间利用。

20、如果从止挡盘的端面突出有大量的轴向突出部并且这些轴向突出部分布在圆周上，则可以有效地防止活塞/环形活塞在壳体内的卡塞。特别地，轴向突出部的均匀分布的布置在这方面具有特别大的优势。

21、有利实施方式的特征还在于，利用固定在壳体中的弹性挡圈至少止挡盘的轴向位置被固定，例如与壳体的台阶部一起被固定。

22、有利的是，滑动套筒连接至致动盖。这也可以简化组装。这种连接可以是永久的，也可以是临时的。

23、此外，有利的是，设置有被设计成在轴向方向上具有弹性的端部止挡盘来限制滑动套筒/换挡套筒的轴向运动。

24、有利的是，端部止挡盘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。

25、还有利的是，端部止挡盘以预加载的方式安装。

26、还有利的是，端部止挡盘附接至轴、例如中间轴。

27、有利实施方式的特征还在于，端部止挡盘利用预加载力安装在准备用于与滑动套筒扭矩连接的离合器本体与固定在轴上的固定环之间。

28、已经证明有效的是，端部止挡盘的径向延伸大于离合器本体的径向延伸。

29、还有利的是，在端部止挡盘与离合器本体之间存在空的空间。

30、进一步有利的是，在轴向限定的位置中，固定环布置在轴的外表面上的凹槽中。

31、有利实施方式的特征还在于，端部止挡盘被设计成在轴向方向上的弹性为固定环和/或离合器本体的至少十倍(至多100倍)。

32、还有利的是，在可轴向移动的部件与轴向固定的部件之间设计和布置有至少一个机械锁定元件，使得滑动套筒根据操作状态可以锁定/被锁定在两个不同的轴向位置中。

33、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。

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

35、已经被证明有效的是，凹槽形成为在两侧具有斜面的凹部。

36、如果锁定元件在接合于两个凹槽中的一个凹槽中时被强制锁定/停止，则是有用的。

37、为了特别好地分配力，使用大量锁定元件已经被证明是有用的。

38、期望的是，锁定元件中的至少一个锁定元件/所述锁定元件被定形状为球形件或球状件。

39、有利实施方式的特征还在于，在距离离合器的旋转轴线相同的径向距离处存在两个止动器，这两个止动器各自具有锁定元件。

40、如果凹槽位于硬化的插入件中，则是有用的。

41、还期望的是，滑动套筒连接至致动盖。

42、最终，用于液压致动的电动车轴的具有锁定元件的dcu/断开连接装置是本发明的核心。现在，本发明实现了显著的改进。由于液压系统的(连接p1或p2的)换挡活塞中存在残留的不希望的压力，因此由于换挡活塞与滑动套筒的形状配合连接以及滑动套筒的运动，压力室p1和p2中会发生换挡活塞的异常运动。这种不希望的运动在功能和功能安全(例如，齿的断裂、车辆的不受控制的驱动)两者方面均是至关重要的。在液压系统中，这可以通过额外的努力或者通过在压力阀中使用复杂的附加阀来实现。这不再是必要的。同时，由于复杂的液压阀，换挡活塞的可控性和定位也是不稳固的。这在此处也实现了改进。在移动部分中/移动部分内使用锁定元件产生了dcu的改进。在换挡缸与换挡活塞之间的锁定元件作为唯一的锁定元件、例如作为开槽的丝环、成形的丝环或者作为具有螺旋弹簧的压力件是有效的。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是为了避免换挡活塞的异常轴向运动，该目的已经实现。轴向力分布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，必须保证滑动套筒与换挡活塞之间的轴向间隙。

43、目前，引入了一种改进的液压致动的断开连接装置，该断开连接装置特别适用于前车轴和双驱动电动车轴。由于目前的发现和形状配合(非摩擦配合)的新的构思，这种类型的解决方案仍然是未知的。

44、由于液压致动，换挡活塞的端部止挡现在更易于控制。这意味着在滑动套筒与离合器本体之间不再存在任何的不可接受的nvh干扰。解决方案是使用s形盘作为锁定环与离合器本体之间的端部止挡件。特别地，s形盘可以针对应用被设计为是弹性的，并且因此减少端部止挡件处的噪音。s形盘可以以适当的预加载的方式安装在离合器本体与锁定环之间。现在可以实现改进的液压致动的断开连接装置，特别是适用于电动前车轴和双驱动电动车轴的断开连接装置。尽管多盘式离合器的构思在市场上是已知的，但是它们现在正在得到改进：尽管先前的盘利用换挡活塞来进行恒定的预加载，并且多盘式离合器中的端部止挡件是盘本身，但是现在经改进的变型成为可能。根据目前的需求，具有形状配合的爪形离合器取代了多盘式离合器来进行换挡。然而，可以避免端部止挡的换挡噪音。由于液压致动，换挡活塞的端部止挡点仍然不容易控制，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端部止挡。现在，目前已知的端部止挡——其例如通过使用离合器本体上的“隆起部”而依赖于形状配合或者例如借助于滑动套筒本身上的三个端部止挡部而依赖于形状配合——已不再是必要的。对于根据本发明的解决方案，使用s形盘作为锁定环与离合器本体之间的端部止挡件。特别地，s形盘可以针对应用被设计为是弹性的，从而减少了端部止挡件处的噪音。s形盘可以在适当预加载的情况下安装在离合器本体与固定环之间。