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用于气动操纵摩擦离合器的中央分离器

文献发布时间:2024-04-18 19:52:40


用于气动操纵摩擦离合器的中央分离器

技术领域

本发明涉及一种用于气动操纵摩擦离合器的中央分离器。

背景技术

气动式中央分离器用于操纵传动系的摩擦离合器,并且在现有技术中是已知的。已知的中央分离器通常提供比摩擦离合器的操纵过程所需的更长的行程长度。由此考虑了摩擦离合器在其使用寿命期间的磨损。具有调节装置的中央分离器也是已知的,从而调节装置补偿摩擦离合器的磨损,并且分离器基本上仅提供操纵行程。

发明内容

本发明涉及向包括缸体和活塞的分离装置中的流体供应,其中,分离装置的位置可通过中央分离器内的调节装置改变。

本发明涉及根据专利权利要求1的中央分离器。从属权利要求描述了这种中央分离器的有利的设计方案变体。

这种用于气动操纵摩擦离合器的中央分离器包括:

·分离装置、调节装置、分离支承和流体管路装置,

·其中,分离装置包括缸体和活塞,缸体和活塞构造成可相对于彼此轴向运动,并且共同界定可变的压力室,

·其中,调节装置构造成提供可变的轴向长度,

·其中,在中央分离器中,分离装置的位置可通过调节装置改变,

·其中,流体管路装置构造成在向压力室供应流体时补偿分离装置的位置变化。

中央分离器有利地适用于机动车,尤其是商用车。

分离装置提供中央分离器的操纵行程,该操纵行程使得能够实现摩擦离合器的操纵。摩擦离合器的操纵对应于摩擦离合器的打开和/或闭合,以便在传动系内切断或建立力传递。调节装置为摩擦离合器的磨损提供补偿。由此将分离装置的操纵行程保持为最小。分离支承为中央分离器和摩擦离合器之间的相对旋转提供补偿,并且还能够实现中央分离器和摩擦离合器之间的轴向力传递。能够执行不同任务的一个或多个弹性元件有利地构造在中央分离器处。这些弹性元件在下文中也被称为第一弹性元件、第二弹性元件、第三弹性元件等。特别有利的是,弹性元件在中央分离器的两个部件之间提供轴向预加载。分离装置和调节装置有利地为独立的装置。有利地,分离装置和调节装置不具有共同的部件。分离装置和调节装置有利地构造成彼此分离。有利地,至少在多个运行状态之一中,调节装置和分离装置布置成彼此靠近,或者调节装置和分离装置的部件贴靠接触。

调节装置的可变的长度使得能够实现分离装置的位置变化。位置变化取决于摩擦离合器的磨损。由此确保了,包括具有最小操纵行程的分离装置的中央分离器在摩擦离合器的整个使用寿命期间能够正常工作。特别地,分离装置的死体积由于最小的操纵行程而保持得特别低,由此提供摩擦离合器的快速、直接和精确可控的操纵。

流体管路装置提供压力室的填充和排放。一方面,流体管路装置提供用于联接外部流体源的流体接口。另一方面,流体管路装置与压力室连接。流体管路装置通过调节装置补偿分离装置的位置变化,使得在中央分离器的每个运行状态下能够操纵分离装置。流体优选为空气。

特别有利地,构造有具有第一斜坡元件、第二斜坡元件、锁定元件和预加载元件的调节装置。

第一斜坡元件构造有第一斜坡构造,第一斜坡构造与构造在第二斜坡元件处的第二斜坡构造共同作用。斜坡构造彼此对应,并且构造成,当斜坡构造彼此贴靠接触时,斜坡元件彼此的相对旋转提供调节装置的有效长度的变化。斜坡构造有利地以旋转对称的方式相互支撑。这意味着,即使在斜坡元件彼此相对旋转时,斜坡元件也不会相对于彼此倾斜。例如,这在每个斜坡元件处通过多个圆形伸延的斜坡来提供,斜坡沿周向彼此相邻地布置。斜坡有利地构造成基本上彼此相同。特别地,关于斜坡构造的具体设计方案,参考现有技术。锁定元件构造成通过第一斜坡元件和第二斜坡元件之间的相对旋转来锁定和释放。通常,锁定元件锁定相对旋转,其中,为了调节,优选根据磨损和短时间地释放锁定。有利地,通过分离装置或分离装置的与锁定元件共同作用的部件来实现释放。预加载元件在第一斜坡元件和第二斜坡元件之间提供预加载力。在解除锁定时,开始相对旋转,相对旋转引起调节装置的有效长度发生变化。在进行了足够的调节之后,锁定元件再次锁定相对旋转。

原则上,在中央分离器处也可以构造其他的调节装置来代替示例性选择的并且在本专利说明书中详细说明的调节装置。

调节装置能够实现具有尽可能短的操纵行程的分离装置的紧凑的设计。单个装置具有紧凑且简单的结构,由此,为中央分离器提供长的使用寿命。同样,分离装置的死体积也特别小,由此提供快速、直接、精确控制的分离过程。

特别有利的是,对于分离装置,缸体或活塞构造成基本上位置固定。位置固定意指,在分离运动中,位置固定的部件在操纵过程期间基本上不发生运动,由此,相应其他的部件提供相对运动,该相对运动通过分离支承传递至摩擦离合器。在此,中央分离器可以是普通的中央分离器,在普通的中央分离器中活塞进行相对运动,或者中央分离器是转换的中央分离器,在转换的中央分离器中缸体进行相对运动。有利地,位置固定的缸体或位置固定的活塞在操纵过程期间沿轴向支撑在调节装置处。

缸体有利地多件式地来构造。有利地,缸体包括用于设置成与活塞共同作用的筒状杯形体、以及在壳体处引导缸体的毂部。

下面阐述这种中央分离器的有利的设计方案变体。

特别有利的是,流体管路装置具有至少两个伸缩式相互接合的管道区段。

两个或三个管道区段的设计方案是特别有利的。通过伸缩式的彼此接合,流体管路装置构造成提供轴向的长度变化。这实现了对分离装置的位置变化的补偿以及对压力室的位置变化的补偿,由此,确保了在中央分离器的整个使用寿命期间为分离装置供应流体。压力室可以随时可靠地填充流体和排出流体。管道区段的横截面优选为圆形。管道区段优选地由单独的部件形成,或由中央分离器的部件形成,中央分离器的该部件已经在中央分离器中实现其他功能,例如在活塞处。这种管道区段优选地为套筒形或管道形。

提出将第一管道区段构造在活塞处。

由此,确保了流体管路装置的简单的结构。特别地,取消了将形成管道区段的单独的部件紧固在活塞处。通过将第一管道区段设计在活塞处,提供了在轴向上特别紧凑地构建的中央分离器和流体管路装置。替代地,构造有管道元件,管道元件形成第一管道区段并且轴向固定地或紧固地布置在活塞处。

有利地,第二管道区段构造在管路元件或载体元件处。

管路元件为单独的部件。管路元件形成第二管道区段,其中,管路元件被布置、轴向固定地布置或紧固到其他部件上。有利地,管路元件轴向固定地布置在载体元件处。载体元件为布置在中央分离器内的固定位置处的部件。有利地,载体元件牢固地与中央分离器的壳体连接。载体元件用于布置或紧固其他部件,例如管路元件和/或斜坡元件。在特别有利的实施例变体中,载体元件将中央分离器的多个元件联合在一个部件中。有利地,载体元件形成第二管道区段。载体元件优选地将一个或多个元件或功能联合在一个部件中,该部件包括斜坡元件、管道区段、流体接口错位部、防旋转部以及其他元件和功能。通过将多个元件和功能设计在单个部件中,提供了特别简单的结构。载体元件优选地由塑料形成。

有利地,载体元件形成第二斜坡元件、流体接口错位部和/或管道区段。

还提出,在中间元件处构造有第三管道区段。

第三管道区段构造在第一管道区段和第二管道区段之间,并且对于每个相邻的管道区段提供伸缩式的接合。中间元件有利地构造为套筒或管道。

有利地,管路元件轴向固定地或固定地布置在载体元件处。

轴向固定的布置对应于紧固,其同时允许所布置的部件相对于紧固的有限偏转或倾斜。轴向固定的布置优选地为流体密封的。在中央分离器的运行过程中可能出现的未料及的部件倾斜位置可以通过偏转或倾斜在有限的程度内得到补偿。

有利地,在伸缩式地互相接合的管道区段之间构造有一个或多个密封元件。

密封元件提供流体密封的连接,从而避免流体损失。此外,密封元件实现了管道区段相对于彼此的伸缩式相对运动,从而使得管道区段流体密封地彼此移入和/或移出。带有两个或更多个密封圈的设计方案提高了流体管路装置的倾斜稳定性。密封元件有利地容纳在管道区段的圆形环绕的槽中。多个密封元件有利地相对于彼此轴向地布置。在替代变型中,将密封元件喷射到管道区段上。有利地,密封元件径向地延伸超出管道区段的径向外表面,由此,能够更好地补偿部件之间的相对运动和倾斜角。尽管相互接合的两个管道区段之间可能有相对倾斜,但密封部仍能实现流体密封的连接。当两个管道区段彼此接合时,例如第一管道区段与第二管道区段或第一管道区段与第三管道区段或第二管道区段与第三管道区段接合时,优选地只在两个管道区段之一处布置或构造有密封元件。

提出以轴向顺序伸缩式相互接合地构造第一管道区段、第三管道区段和第二管道区段。

通过在第一管道区段和第三管道区段之间以及在第二管道区段和第三管道区段之间的密封元件提供倾斜柔软度。倾斜柔软度使得能够实现在运行期间补偿中央分离器内的部件的倾斜位置。相邻的管道区段分别伸缩式地相互接合,其中,只有一些或所有相互接合的管道区段构造成能够相对于彼此进行轴向的相对运动。

有利地,第三管道区段相对于第一管道区段和第二管道区段能够沿轴向自由运动。

这使得管道区段之间的约束条件的数量特别小,从而实现相对高的倾斜柔软度。这种设计方案在有效长度随着使用寿命增加而减小的调节装置中特别有利。有利地,第一管道区段和/或第二管道区段具有与第三管道区段有关的止挡,由此,第三管道区段的位置随着增加的调节以限定的方式被引导。

特别有利的是,第三管道区段构造成能够相对于第一管道区段轴向地自由运动,并且轴向固定地构造在第二管道区段处。

因此,管道区段之间的相对运动在使用寿命期间被精确确定。特别地,在轴向方向上提供了特别紧凑的结构。第三管道区段在第二管道区段处的轴向固定的布置有利地通过卡扣连接或卡锁连接来实现。此外,通过轴向固定的布置,确保了在第二管道区段的一侧在任何时候提供有足够的流体横截面用于流体接口或流体接口错位部。

特别有利的是,第三管道区段构造成能够相对于第二管道区段轴向地自由运动,并且轴向固定地构造在第一管道区段处。

由此,管道区段之间的相对运动在使用寿命期间被精确确定。特别地,在轴向方向上提供了特别紧凑的结构。第三管道区段在第一管道区段处的轴向固定的布置有利地通过卡扣连接或卡扣连接实现。管道区段的长度的确定方式是,即使在最大的调节中,也提供有足够的管路横截面用于空气接口或流体接口错位部。

提出,将形成第二管道区段的管路元件轴向固定地布置在载体元件处。

由此,一方面,提供了流体密封的布置,另一方面,允许补偿倾斜位置。这种设计方案在具有两个管道区段的实施例变体中是特别有利的。

有利地,流体管路装置布置在调节装置的径向内侧或径向外侧。

有利地,管道区段是圆形或椭圆形的。

两种形式都能够实现管道区段伸缩式的相互接合。通过管道区段的椭圆形的设计方案,在径向结构空间不变的情况下提供了更大的流经横截面。密封元件优选地是圆形的。用于椭圆形管道区段的密封元件可选地是椭圆形的。通过椭圆形的密封元件,可以更好地吸收部件之间的力矩和倾斜位置。在特别的设计方案中,椭圆形密封元件的特定区域可实施成具有不同的厚度。通过椭圆形密封元件的定向组装,提供了改善的扭矩吸收和改善的磨损情况。

特别有利地,管道区段构造为单壁式的或双壁式的。

单壁式的管道区段通过闭合的轮廓界定提供的流体通道。双壁式的管道区段通过沿径向相对于彼此布置的两个壁区段形成,该壁区段在中央分离器处圆形环绕地并且自身封闭地构造。在这种情况下,流体通道提供在径向外置的壁区段和径向内置的壁区段之间。管道区段的双壁式设计方案提供了互相接合的管道区段的自由的相对旋转。产生的扭矩和倾斜位置仅引起相对旋转。由此避免可在单壁式的管道区段中发生的可能的周向倾斜位置和力矩。

还提出,在第一管道区段和第二管道区段之间形成防旋转部。

这种防旋转部使得能够实现减少部件的倾斜位置以及减小中央分离器之内出现的扭矩。

随后的实施例涉及这种中央分离器的进一步的有利设计方案变体,该设计方案变体涉及不同于流体管路装置的其他装置。

提出,活塞构造成在中央分离器的操纵过程期间保持在基本上位置固定的位置,其中,缸体构造成在操纵过程期间执行轴向的相对运动。

转换的同心离合器作动系统(ConAct)的设计方案与调节装置相互作用地是特别有利的。特别地,活塞具有能够容纳调节装置的部件的空腔。由此,实现了中央分离器的特别紧凑的结构方式。部件的数量也特别少。

有利地,中央分离器具有壳体,壳体具有引导元件和/或背部元件。

壳体尤其构造成提供中央分离器在传动系内的紧固。有利地实现紧固在变速器壳体处,尤其是通过背部元件。背部元件为组装元件。引导元件实现支撑分离装置,尤其是缸体。分离装置、尤其缸体构造成相对于引导元件轴向地运动。

有利地,调节装置轴向地布置在中央分离器的分离装置和背部元件之间,和/或调节装置与分离支承轴向对置地布置在分离装置处。

调节装置的这种布置是特别有利的,因为调节装置通常布置在中央分离器和中央分离器的污物屏蔽部内。除了紧凑的结构之外,由此特别好地屏蔽调节装置,以免受环境中的污物的影响。

特别有利的是,第一斜坡元件具有对应于第二斜坡元件的斜坡构造的斜坡构造。

相互对应的斜坡构造一方面在轴向方向上实现可靠的支撑,另一方面在斜坡元件相对于彼此的相对旋转中实现有效长度的改变。

提出,预加载元件在第一斜坡元件和第二斜坡元件之间提供旋转的预加载力。

通过预加载力,提供了斜面元件相对于彼此的限定的和方向正确的相对旋转。当解除旋转锁定时,在两个斜坡元件之间提供了顺畅且可靠的相对旋转。

有利地,锁定元件构造成释放和锁定在第一斜坡元件和第二斜坡元件之间的相对旋转。

这种锁定确保了,仅在限定的运行状态中,尤其在已经发生足够磨损时,才进行相对旋转并由此进行调节。由此,防止了不希望的调节,例如在操纵过程期间。

有利地,锁定元件具有对应于第一斜坡元件的锁定结构的锁定结构,其中,锁定结构的相互接合在锁定元件和斜坡元件之间提供了不可相对转动的连接。

在锁定元件和斜坡元件处的锁定结构提供对斜坡元件相对于彼此的相对旋转的可靠锁定。锁定结构例如通过齿部形成。特别地,锁定结构实现了防止旋转的连接,该防止旋转的连接也被设计为可脱开的,例如通过斜坡元件和锁定元件的轴向相对运动,该轴向相对运动解除了锁定结构彼此的轴向接合。

提出,弹性元件构造成沿轴向预加载锁定元件和第一斜坡元件,使得锁定结构相互接合。

通过在下文也被称为第一弹性元件的弹性元件,确保卡锁结构相互接合,并且由此还确保防止旋转的连接。

有利地,分离装置,尤其缸体,构造成取消锁定结构的彼此的接合。

在中央分离器的静止状态中,分离装置的静止位置,尤其缸体的静止位置,由摩擦离合器确定。随着摩擦离合器的磨损的增加,分离装置的相对位置,尤其是缸体的相对位置,在静止状态中发生变化。分离装置的静止位置,尤其是缸体的静止位置是摩擦离合器磨损状态的指标。分离装置,尤其是缸体,优选地具有操纵区段,该操纵区段构造成操纵锁定元件,并且通过操纵使锁定结构脱离接合。由此,能够触发操纵过程。

相应地,还提出,分离装置,尤其是缸体,取消锁定结构彼此的接合。

在第二斜坡元件和活塞之间或在第二斜坡元件和缸体之间构造防旋转部是特别有利的。

这对转换的中央分离器特别有利。第二斜坡元件和活塞之间的、还被称为第二防旋转部的防旋转部使得能够实现部件在周向方向上相对于彼此的支撑。特别有利的是,通过两个元件的直接贴靠接触来实现防止旋转。通过中间布置的元件的间接支撑同样是可行的。借助于防旋转部在第二斜坡元件和活塞之间提供防止旋转的连接,其中,防止旋转的连接还可以通过锁定元件和可脱开的锁定结构传递至第一斜坡元件。在具有位置固定的缸体的普通中央分离器中,在缸体和第二斜坡元件之间形成防旋转部是有利的。

还提出,在锁定元件和活塞之间或在锁定元件和缸体之间形成防旋转部。

锁定元件与活塞之间或锁定元件与缸体之间的防旋转部使得能够实现部件在周向方向上相对于彼此的支撑。该防旋转部在下文中还被称为第三防旋转部。特别有利地,防止旋转通过两个元件的直接贴靠接触来实现。通过中间布置的元件的间接支撑同样是可行的。除了在第二斜坡元件和活塞之间或在第二斜坡元件和缸体之间的防旋转部之外,优选地,在锁定元件和缸体之间或在锁定元件和活塞之间形成防旋转部。通过级联的防旋转部提供锁定元件相对于第二斜坡元件的防止旋转的布置。由此可将预加载元件一方面支撑在活塞或缸体上,另一方面支撑在第一斜坡元件上。由此,在第一斜坡元件和第二斜坡元件之间提供限定大小的周向预加载力。锁定元件和活塞之间的防旋转部优选地构造在转换的中央分离器中。锁定元件和缸体之间的防旋转部优选地构造在普通的中央分离器中。

在有利的设计方案变体中,在壳体和活塞之间或在壳体和缸体之间形成防旋转部。

该防旋转部在下文中还被称为第一防旋转部。特别有利地,通过两个元件的直接贴靠接触来实现防止旋转。通过中间布置的元件的间接支撑同样是可行的。有利地,在壳体与缸体之间或在壳体与活塞之间的防旋转部由传感器装置的防旋转部形成。在壳体和活塞之间的防旋转部对于普通的中央分离器特别有利。在壳体和缸体之间的防旋转部对于转换的中央分离器特别有利。第一防旋转部顶住普通的分离器中作用于活塞或转换的分离器中作用于缸体的分离支承的拖曳扭矩,由此,防止活塞和缸体之间的相对旋转。由此提高密封元件的使用寿命。第一防旋转部是可选的。

附图说明

下面参照多个附图示例性地说明中央分离器。其中:

图1以剖视图示出了具有调节装置和流体管路装置的中央分离器;

图2以另一剖视图示出了根据图1的中央分离器的图示;

图3以另一剖视图示出了根据图1的中央分离器的图示

图4示出了根据图1的中央分离器的锁定元件;

图5示出了根据图1的中央分离器的活塞;

图6示出了具有替代的流体管路装置的中央分离器;

图7示出了流体管路装置的替代的接口;

图8示出了具有轴向固定地布置的管道元件的流体管路装置;

图9示出了具有另一流体管路装置的中央分离器;

图10示出了具有另一流体管路装置的中央分离器;

图11示出了具有另一流体管路装置的中央分离器;

图12示出了具有椭圆形成型的管道区段的中央分离器;

图13示出了具有椭圆形成型的管道区段的载体元件;

图14示出了具有椭圆形成型的管道区段的活塞;

图15示出了具有双壁式的管道区段的中央分离器。

具体实施方式

图1和图2示出了中央分离器10。中央分离器10构造成用于气动操纵机动车、尤其商用车的摩擦离合器。中央分离器10包括壳体12、分离装置14、调节装置16、传感器装置18、分离支承20、流体管路装置66和多个弹性元件。

壳体12包括背部元件12a和引导套筒12b。引导套筒12b紧固、尤其是焊接在背部元件12a的径向内部。背部元件12a还用于将中央分离器紧固在传动系之内,尤其紧固在变速器壳体上。背部元件12a优选地构造为板。

分离装置14包括活塞22和缸体24。活塞22和缸体24共同界定压力室26。活塞22和缸体24构造成可相对于彼此沿轴向运动。用流体填充压力室或排放压力室中的流体提供了活塞22和缸体24之间的轴向相对运动。轴向相对运动通过分离支承20传递给未示出的摩擦离合器,尤其传递给摩擦离合器的膜片弹簧的弹性舌状部。分离支承20解耦在摩擦离合器与中央分离器10、尤其缸体24之间的相对旋转。当压力室26被排放时,摩擦离合器的轴向预加载力同样引起缸体24相对于活塞22向压力室26的最小容积的轴向复位。优选使用空气作为压力介质。

分离支承20布置在缸体24和保持元件28之间。保持元件28紧固在缸体24处。特别地,保持元件28由板材形成。分离支承20通过第二弹性元件30沿轴向朝向缸体24预加载。第二弹性元件30轴向地支撑在保持元件28上。在实施方案变体中,第二弹性元件30构造为波形弹簧。通过轴向预加载的这种结构以及通过分离支承20相对于缸体24和保持元件28的径向间隙,分离支承20能够径向地在有限范围内自由定位。分离支承20相对于摩擦离合器、尤其是摩擦离合器的旋转轴线居中。

缸体24具有筒状杯形体32和毂部34。缸体24的筒状杯形体32与活塞22一起提供压力室26。毂部34沿径向布置在筒状杯形体32之内,并且与筒状杯形体32固定连接。缸体24通过毂部34在引导套筒12b处可沿轴向运动地进行引导。毂部34通过引导带滑动地布置在引导套筒12b处,其中,引导带被容纳在毂部34的容纳部中。

活塞22布置在由缸体24提供的容纳空间内,并且在容纳空间内在缸体24处进行引导。此外,密封部布置在活塞22上的相应凹部中,密封部将压力室26对外进行密封。

传感器装置18包括位置传感器36、位置发送器38和防旋转部40。防旋转部40相对于中央分离器10也被称为第一防旋转部40。位置发送器38容纳在保持器42内。有利地,位置发送器38构造为磁体。保持器42与保持元件28在此通过螺旋连接固定连接。位置发送器38通过保持器42和保持元件28与分离装置14的可运动的部分,这里是缸体24,固定连接。因此,位置发送器38和分离装置14的构造成可运动的部分执行共同的运动。位置传感器36构造成探测位置发送器38的位置,由此确定缸体24的分离位置。借助于由位置传感器36提供的位置数据和运动数据来进行中央分离器10以及尤其分离装置14的分离过程。

防旋转部40包括保持器42和引导元件43。引导元件43构造成U形,并且与壳体12,这里是背部元件12a,固定连接。保持器42可沿轴向运动地布置在引导元件43内。保持器42和引导元件43各自具有引导面,引导面彼此对应,并且为保持器42和引导元件43提供周向的彼此支撑。位置传感器36和位置发送器38之间的周向的相对旋转受到防旋转部40的限制。由此,确保了位置发送器38在任何时候都布置在位置传感器36的探测范围内。同样,通过防旋转部40防止在壳体12和缸体24之间的相对旋转。缸体24通过防旋转部40在周向方向上支撑在壳体12处。

调节装置16包括第一斜坡元件44、第二斜坡元件46、锁定元件48和预加载元件50。调节装置16轴向地布置在分离装置14和壳体12的背部元件12a之间。调节装置16确定分离装置14在中央分离器处的轴向位置。调节装置16尤其能够实现改变分离装置14的轴向位置。

第一斜坡元件44具有对应于第二斜坡元件46的斜坡构造46b的斜坡构造44a。这种斜坡构造包括一个或多个斜坡区段,其对应于另一斜坡构造的基本上相同的斜坡区段。在此,每个斜坡构造本身例如具有多个斜坡区段,这些斜坡区段在周向方向上彼此相邻地布置并且彼此相同地构造。两个斜坡元件44、46的斜坡构造44a、46a相互贴靠接触,尤其通过其相应的斜坡区段。斜坡区段的横截面呈V形。由于斜坡构造44a、46a的斜坡形的设计方案,通过斜坡元件44相对于彼此的相对旋转改变了第一斜坡元件44相对于第二斜坡元件46的轴向相对位置。因此可增大或减少调节装置16的有效长度W。然而,调节装置16构造成根据摩擦离合器的磨损仅仅缩短或仅仅延长有效长度W。预加载元件50的布置和设计决定了有效长度是增大还是减少。

第一斜坡元件44和第二斜坡元件46构造成可相对于彼此旋转。锁定元件48构造成释放或锁定第一斜坡元件44和第二斜坡元件46之间的相对旋转。当发生磨损时提供相对旋转的释放,以调节分离装置14的有效长度和位置。释放通常发生在操纵过程结束时。在其他运行状态中,锁定元件48锁定第一斜坡元件44和第二斜坡元件46之间的相对旋转。锁定元件48尤其在静止状态以及还在操纵过程期间进行锁定。如果在摩擦离合器处没有发生磨损或磨损不充分,则锁定元件48不会在分离过程结束时取消锁定。

锁定元件48布置成可相对于第二斜坡元件46沿轴向运动。中央分离器10的第二防旋转部52布置在第二斜坡元件46和活塞22之间。由此防止在第二斜坡元件46和活塞22之间的相对旋转。防旋转部52特别地在图3至图5中示出。活塞22具有与第二斜坡元件46的防旋转区段46b共同作用的防旋转区段22a。防旋转区段22a、46b各自具有构造成用于互相贴靠接触的面。布置在周向侧的面的布置方式是,这些面通过作用到活塞上的扭矩相互压靠。可选地,也可通过第二防旋转部52形成另一对面,其与已经存在的一对面在周向上对置,并且使得能够实现在相反的旋转方向上的周向支撑。特别地,防旋转区段22a、46b彼此轴向接合,其中,为调节预留相应的自由空间,自由空间使得能够加深轴向接合,并且还使得能够通过调节过程减小自由空间。防旋转区段22a、46b构造成提供活塞22相对于第二斜坡元件的引导。这通过防旋转区段22a、46b处的另一对面来实现。这两个面相互对应并构造成贴靠接触。这些面相对彼此沿径向布置。相应的面圆形弯曲地构造。

在第二斜坡元件46处,防旋转区段46b径向地布置在斜坡构造46a之内。

锁定元件48通过防旋转部54与活塞22不可相对转动地连接,防旋转部54在中央分离器处也被称为第三防旋转部。锁定元件48同样间接地与第二斜坡元件46不可相对转动地连接。第三防旋转部54由活塞22的防旋转区段22b和锁定元件48的防旋转区段48a形成。防旋转区段22b由销形成,其中,防旋转区段48a由容纳部或凹部形成。在此,销接合到容纳部中,或者在轴向方向上穿过该容纳部。因此,活塞22和锁定元件48彼此布置成不可相对转动且可沿轴向运动。

第二斜坡元件46与背部元件12a固定连接,并且支撑在背部元件上。缸体24同样通过第一防旋转部40与第二斜坡元件46不可相对转动地连接。

在图4和图5中再次单个地以透视图示出活塞22和锁定元件48。在此,锁定结构48b以圆形环绕的锁定齿部的形式示出。由塑料制成的锁定元件48具有相应的肋部48e,肋部增加了稳定性和刚度。锁定元件还具有开口48f,开口用于使得活塞和第二斜坡元件46的防旋转区段22a、46b沿轴向穿过。呈容纳部的形式的防旋转区段48a构造成在周向上均匀地分布。锁定元件48还具有用于流体管路装置的穿过的开口。防旋转区段22a在周向上均匀地分布地布置在活塞22处。防旋转区段22b在周向上均匀地分布地布置在活塞22处。防旋转区段22a、22b布置在同一分度圆上且沿周向彼此相邻。

锁定元件48和第一斜坡元件44之间的不可相对转动的且可分开的连接由锁定结构44b、48b提供。锁定结构44b构造在第一斜坡元件44的径向内部。锁定结构48b构造在锁定元件48的径向外部。锁定结构44b、48b中的每一者都具有锁定齿部,其中,两个锁定结构44b、48b的锁定齿部彼此对应,并且设置成用于彼此不可相对转动的接合。通过锁定元件48和第一斜坡元件44朝向彼此的轴向运动来提供接合,并且通过远离彼此的轴向运动来提供分开。锁定元件48和第一斜坡元件44构造成相对于彼此沿轴向运动。一旦锁定结构44b、48b彼此的接合被分开,第一斜坡元件44和第二斜坡元件46之间的旋转运动就被释放。

通过从第一斜坡元件的锁定结构44b抬起锁定元件48的锁定结构48b来释放相对旋转。锁定元件48具有释放区段48c。释放区段48c构造成与活塞24的操纵区段24a建立贴靠接触和/或与活塞24的操纵区段24a处于贴靠接触。操纵区段24a构造在活塞12的毂部34处。释放区段48c尤其在远离分离支承的一侧贴靠毂部的操纵区段24a。锁定元件48通过弹性元件56沿轴向朝向缸体地预加载,并且还沿轴向朝向第一斜坡元件44地预加载。因此,锁定结构48b通过弹性元件56沿轴向朝向锁定结构44b地预加载,由此确保锁定在第一斜坡元件和第二斜坡元件之间的相对旋转。

随着摩擦离合器的磨损的增加,在中央分离器10的静止状态中缸体12的静止位置沿轴向方向朝向调节装置地移动。特别地,未示出的摩擦离合器的膜片弹性舌状部随着磨损的增加而定位得越来越靠近背部元件12a。变动的静止位置通过分离支承20传递到缸体24。变动的静止位置通过操纵区段24a传递到释放区段48c,并因此传递到锁定元件48。随着磨损的增加,锁定结构48b越来越远地从锁定结构44b抬起。如果发生了足够的磨损,则锁定结构48b从锁定结构44b完全抬起,由此,第一斜坡元件44和第二斜坡元件46之间的相对旋转被释放。

预加载元件50在应力下一方面紧固在活塞22上,另一方面紧固在第一斜坡元件44上。在释放相对运动的情况下,预加载元件50提供第一斜坡元件44的旋转。第一斜坡元件44和第二斜坡元件46之间的相对旋转引起斜坡构造44a、46a的改变的位置,并由此缩短调节装置的有效长度W。通过第一斜坡元件44朝向第二斜坡元件46的轴向运动,锁定结构44b、48b重新建立接合。由此结束调节过程。分离装置14的运动还由摩擦离合器朝向背部元件12a的轴向预加载来支持。调节装置16的轴向有效长度W已通过调节过程缩短。

所描述的调节装置16在此仅仅是示例地选取的。现有技术中已知的替代的调节装置也同样适用于呈具有可改变位置的分离装置的这种中央分离器的构造。这种调节装置尤其还涉及气动式中央分离器的调节装置,该气动式中央分离器提供两部分式的活塞的长度变化来代替呈活塞-缸体单元的形式的分离装置的位置变化。

预加载元件50由弧形弹簧形成,该弧形弹簧容纳在活塞22的调节装置侧的凹部中。替代地,预加载元件50也可由直弹簧形成。预加载元件50有利地实施成处于拉伸状态或压缩状态。活塞22通过第二防旋转部54与第二斜坡元件46不可相对转动地连接。预加载元件一方面支撑在第一斜坡元件44上,另一方面支撑在第二斜坡元件46上。作为单个预加载元件的替代方案,原则上也可构造多个预加载元件,它们共同提供在部件之间的扭矩。构造多个预加载元件使得能够实现在周向上均匀的布置,并由此实现对称的力导入。在周向上彼此对置的两个预加载元件50的设计方案是特别有利的。

中央分离器10具有呈螺旋压缩弹簧的形式的第一弹性元件56。第一弹性元件56布置在压力室26之外。第一弹性元件56轴向地布置在背部元件12a和锁定元件48之间,并且轴向地支撑在背部元件12a和锁定元件48上。第一弹性元件56提供作用到锁定元件48上轴向的预加载力,使得锁定结构44b、48b被预加载成相接合。由此防止调节装置被无意地释放。在分离过程中,缸体沿轴向从锁定元件48抬起。在分离过程期间,通过轴向预加载排除无意的调节。在静止状态中或在分离过程结束时,由于摩擦离合器提供的轴向力,缸体26可在锁止元件48上提供抵抗第一弹性元件56的预加载力的轴向力。由此确定锁定元件48的位置。一旦克服第一弹性元件56的预加载力使锁定元件48的位置移动得足够远,就发生分开,从而锁定结构44b、48b不再接合。第一弹性元件56还提供作用到支承上的预载荷,其朝向摩擦离合器产生作用。

还被称为第三弹性元件58的另一弹性元件58设置在活塞22和第一斜坡元件44之间。第三弹性元件58由波形弹簧形成。第三弹性元件一方面支撑在活塞22上,另一方面支撑在第一斜坡元件44上。活塞22和第一斜坡元件44被第三弹性元件58推动而彼此轴向地分开。由此,在静止状态中,活塞22通过缸体24轴向止挡。在这种状态下,在第一斜坡元件44和活塞22之间形成轴向距离。第一斜坡元件44通过第三弹性元件58轴向地相对于第二斜坡元件46进行预加载,从而得到调节装置16的可靠的轴向支撑。锁定元件48同样通过第一斜坡元件44轴向支撑。在分离过程中,压力室26充满压力介质,使得活塞22在轴向方向上抵抗第三弹性元件58的力作用地朝向第一斜坡元件44运动。活塞22轴向支撑在第一斜坡元件44处,并以此支撑在调节装置16处。由于压力室26内的压力增加,缸体24执行轴向分离运动。在分离过程结束时,缸体24移动到其静止位置,其中,由于第三弹性元件58的轴向预加载,活塞22从第一斜坡元件44沿轴向抬起,并且与缸体处于止挡位置24中。随着分离过程的结束,必要时进行调节装置16的调节过程。在替代的实施例中,弹性元件58轴向地布置在活塞22和缸体24、尤其筒状杯形体之间。

通过毂部34在引导元件12b上沿径向引导缸体24。活塞22相对于缸体24被径向地引导。第一斜坡元件44相对于活塞22被径向地引导。锁定元件48与第一斜坡元件44径向对置。活塞22在第二斜坡元件46上被径向地引导。

缸体24有利地由金属制成。特别有利地,筒状杯形体32被制造为深冲件。活塞22、第一斜坡元件44、第二斜坡元件46和/或锁定元件58各自彼此独立地制造,优选地制造为塑料件。

此外,第一污物屏蔽部60和第二污物屏蔽部62构造在中央分离器10处。第一污物屏蔽部60具有套筒形的刚性区段。特别地,第一污物屏蔽部60紧固在背部元件12a上。呈防污物套筒形式的第一污物屏蔽部60在轴向方向上远离背部元件12a地延伸,并且在轴向方向上搭接缸体24。在第一污物屏蔽部60上构造有用于擦刮元件、尤其毛毡的容纳部,其设置成与缸体24滑动地贴靠接触。当缸体24相对于防污物套筒轴向相对运动时,污物被擦刮元件64擦刮掉。第二污物屏蔽部62由波纹管形成,其一方面紧固在引导元件12b上,另一方面紧固在缸体24上。第一污物屏蔽部60和第二污物屏蔽部62防止污垢进入中央分离器10。

在缸体24的毂部34处构造有开口34a,开口在轴向方向上伸延,并且将中央分离器10的两个内部空间彼此连接。由此,当缸体24相对于壳体12轴向相对运动时,在内部空间之间提供压力补偿。

流体管路装置66构造成向压力室26供应流体。经由流体管路装置66不仅供应流体,而且还排出流体。如图2所示,流体管路装置66包括第一管道区段72和第二管道区段74。第一管道区段72由活塞22形成。第二管道区段74由管路元件68形成。管道区段72、74伸缩式地相互接合,其中,第一管道区段72布置在径向外部,而第二管道区段74布置在径向内部。密封元件76构造在第一管道区段72和第二管道区段之间。密封元件76构造成呈环形,并且布置在第二环形区段74的圆形环绕的槽内。在活塞22的轴向运动中,尤其在调节装置16的调节过程中,第一管道区段72和第二管道区段74进行轴向的彼此相对运动,并且补偿分离装置14的位置变化。密封元件76提供流体密封的且长度可变的连接。原则上,密封元件76以及中央分离器的下面描述的实施例变体的密封元件可喷射到相应的管道区段上。

第一管道区段72具有阶梯形的径向收缩部,收缩部对应于管路元件68的第二管道区段74的长度。由此,一方面提供了调节装置的最大调节范围,另一方面在活塞上能够实现用于密封压力室26的密封元件的容纳部。特别地,提供了径向紧凑的中央分离器10。

管道形的管路元件68还具有在径向方向上延伸的法兰。管路元件68通过法兰紧固在第二斜坡元件46和背部元件12a之间。管路元件68同样在轴向方向上延伸穿过第二斜坡元件46的开口。例如通过变速器的流体接口来供应流体和引出流体。特别地,管路元件68和变速器的流体接口相互对应,从而在中间布置接口密封部70的情况下提供流体密封的连接。在实施例变体中,管路元件68形成中央分离器10的流体接口。其他类型的接口同样是可行的,例如至管道形的管路元件68的单独的压缩空气管路。

图6示出了具有流体管路装置66.1的替代设计方案的气动式中央分离器10.1。根据图6的中央分离器10.1与根据图1的中央分离器10在结构和工作方式上基本相同。区别是实施了两个轴向相邻的密封元件76.1,该密封元件用于伸缩式地布置的管道区段72.1、74.1的密封。另一区别是在活塞处沿轴向没有收缩部的连续的第一管道区段72.1。由此允许能够将第二管道区段74.1尽可能多地移入活塞中,由此提供在轴向方向上紧凑且节省空间地建造的中央分离器10.1。另一区别是载体元件78.1的实施方案。在该实施例变体中,载体元件78.1形成第二斜坡元件、具有第二管道区段74.1的管路元件以及流体接口错位部80.1。现在,载体元件78.1以单个部件提供多个功能,由此减少了部件的数量,并且实现了更简单的组装。流体接口错位部80.1是可选的,并且允许空气接口尽可能自由地定位在中央分离器的背侧。流体接口错位部80.1通过在轴向和径向方向上倾斜伸延的流体通道82.1提供在载体元件78.1处。流体通道82.1从背部元件12.1a的开口延伸到第二管道区段74.1。载体元件78.1的构造方式是,使得接口密封部能够流体密封地布置在流体通道82.1的端部区域处。载体元件还通过密封元件84.1相对于背部元件12.1a进行密封。

原则上并且与在附图说明中阐释的载体元件的实施例变体无关地,载体元件能够将一个或多个元件的功能和多个功能彼此联合在单个部件中。在基本形式中,载体元件用于布置管道区段,尤其是第二管道区段。这例如通过将形成第二管道区段的管路元件布置在载体元件上来完成。在简单的形式中,载体元件可以由背部元件形成。在另一形式中,载体元件形成单独的部件。载体元件同样有利地形成第二管道区段。在优选的设计方案变体中,载体元件将多个功能联合在单个部件中,例如第二斜坡元件、第二管道区段、流体接口错位部和中央分离器的其他部件的功能中的一个或多个功能。

图7示出了图6的截段,其中,以替代的方式设计了流体接口错位部和中央分离器10.2的流体接口。流体接口错位部80.2由在径向方向上伸延的流体通道82.2形成。由此,中央分离器10.2在轴向方向上更加紧凑。此外,构造有密封板86.2,该密封板用于压缩空气接口的接口密封部的流体密封的贴靠。

根据图8,以详细视图示出了管道区段72.3、74.3的另一实施例变体。下面尤其说明与根据图6的中央分离器10.1的不同之处。载体元件78.3包括第二斜坡元件和流体接口错位部80.3。管路元件68.3轴向固定地以及可受限偏转地布置在载体元件78.3上。管路元件68.3具有在径向方向上延伸的法兰69.3。密封元件88.3轴向地布置在法兰69.3和载体元件之间。密封元件88.3通过压板90.3轴向地相对于载体元件78.3被预紧,从而密封元件88.3也被沿轴向预紧。由此提供了载体元件78.3和管路元件68.3之间的流体密封的联接,其中,管路元件构造成可受限地偏转。通过后者实现在运行期间补偿在中央分离器10.3的部件之间的倾斜位置。可选地,在压板90.3与法兰之间同样构造有密封元件92.3。

根据图9的中央分离器10.4示出了另一流体管路装置66.4。中央分离器10.4在其结构和工作方式上基本上对应于根据图1的中央分离器10。在该实施例变体中,流体管路装置66.4具有第一管道区段72.4、第二管道区段74.4以及第三管道区段94.4。第一管道区段72.4构造在活塞22.4处,并且基本上对应于根据图2的活塞的设计方案。第二管道部分74.4构造在载体元件78.4处,该载体元件除了第二管道区段之外基本上对应于根据图6的载体元件的设计方案。第三管道区段94.4由中间元件96.4形成。第一管道区段72.4与第三管道区段94.4伸缩式地连接。第二管道区段74.4与第三管道区段94.4伸缩式地连接。在三个管道区段之间提供密封的密封元件76.4构造在中间元件96.4的轴向端部区域处。这三个管道区段构造成可通过密封元件76.4相对于彼此沿轴向运动。在中间元件96.4和活塞22.4、尤其第一管道区段72.4之间设置有轴向的止挡,该止挡限制中间元件96.4进入到第一管道区段72.4中的轴向接合。在该示例中,中央分离器的调节装置构造成使得仅缩短有效长度,从而管道区段可随着有效长度的减小而伸缩式地相互移入。通过三个管道区段的该实施方案,可更好地补偿运行过程中的可能的倾斜位置。

图10示出的中央分离器10.5基本上对应于图9的中央分离器10.4。活塞22.5根据图6的活塞22.1来构造,并且不具有径向的收缩部。中间元件96.5轴向固定地布置在载体元件78.5处。特别地,中间元件96.5通过径向突出的卡锁区段98.5卡锁在载体元件78.5处。因此,轴向相对运动仅在第一管道区段72.5和第三管道区段94.5之间发生。

图11示出了另一中央分离器10.6,中央分离器基本上对应于图10的中央分离器10.4。区别是中间元件96.6布置在流体管路装置66.6中。在该实施例变体中,中间元件轴向固定地布置在活塞22.6处。在活塞22.6处的布置由第一管道区段72.6内的卡锁区段98.6来提供,卡锁区段在径向外部布置在中间元件96.6的轴向端部区域处。在调节装置的调节过程中,流体管路装置66.6的轴向相对运动通过在第二管道区段74.6和第三管道区段94.6之间或在中间元件96.6和载体元件78.6之间的轴向相对运动发生。

在图12、图13和图14中示出了中央分离器10.7,该中央分离器基本上对应于根据图6的中央分离器10.1。在该设计方案变体中,管道区段不是圆形的,而是椭圆形的。特别地,从图13和图14可清楚地看出椭圆形状。通过管道区段的椭圆的设计方案,以不变的径向结构空间提供了更大的流经横截面。密封元件优选构造为环形的或椭圆形的密封元件。通过椭圆形的密封元件76.7还可更好地吸收在部件之间的力矩和倾斜位置。在特别的设计方案中,椭圆形的密封元件的特定区域可实施成具有不同的厚度。通过椭圆形的密封元件76.7的定向组装提供了改善的扭矩吸收和改善的磨损情况。

图1至图14中所描述的中央分离器涉及单壁管道区段。这种单壁管道区段通过闭合的轮廓界定所提供的流体通道。图15示出了具有双壁式管道区段的中央分离器。这种管道区段由彼此沿径向布置的两个壁区段106.8、108.8、110.8和112.8形成,壁区段在中央分离器处圆形环绕地并且自身封闭地构造。在这种情况下,流体通道提供在径向外部的壁区段108.8、112.8与径向内侧的壁区段106.8、110.8之间。

中央分离器10.8在工作方式和结构上基本上对应于根据图1的中央分离器10。不同之处不仅在于流体管路装置66.8的设计方案,而且在于流体管路装置66.8的布置。活塞22.8具有第一双壁式管道区段100.8,并且载体元件78.8具有第二双壁式管道区段102.8。管道区段100.8和管道区段102.8各自具有径向外侧的壁部区段和径向内侧的壁部区段。管道区段通过其壁部区段伸缩式地相互接合。密封元件104.8在管道区段100.8、102.8之间提供密封以及轴向运动性。活塞22.8由圆形地完全环绕的管道区段100.8基本上分成径向地相对于彼此布置的两个半部。活塞的稳定性通过连接区段来确保,连接区段径向搭接管道区段100.8并且轴向地布置在管道区段100.8之外。连接区段在周向方向上分布地布置,并允许流体通过连接区段之间的空隙流入压力室和流出压力室。通过所解释的结构,管道区段100.8、102.8构造成可相对于彼此自由旋转。在运行期间出现的扭矩对流体管路装置66.8没有负面影响。

原则上,用于这种中央分离器的以下设计方案变体是特别有利的。调节装置和/或斜坡元件径向地布置在流体管路装置之内。调节装置和/或斜坡元件径向地布置在流体管线装置之外。调节装置和/或斜坡元件径向地布置在中央分离器的流体接口之内。调节装置和/或斜坡元件径向地布置在中央分离器的流体接口之外。

附图标记

10 中央分离器

10.1 中央分离器

10.2 中央分离器

10.3 中央分离器

10.4 中央分离器

10.5 中央分离器

10.6 中央分离器

10.7 中央分离器

10.8 中央分离器

12 壳体

12a 背部元件

12.1a 背部元件

12b 引导元件

14 分离装置

16 调节装置

18 传感器装置

20 分离支承

22 活塞

22.1 活塞

22.4 活塞

22.5 活塞

22.6 活塞

22.7 活塞

22.8 活塞

22a 防旋转区段

22b 防旋转区段

24 缸体

24a 操纵区段

26 压力室

28 保持元件

30 第二弹性元件/波形弹簧

32 筒状杯形体

34 毂部

34a 开口

36 位置传感器

38 位置发送器

40 第一防旋转部

42 保持器

43 引导元件

44 第一斜坡元件

44a 斜坡构造

44b 锁定结构

46 第二斜坡元件

46a 斜坡构造

46b 防旋转区段

48 锁定元件

48a 防旋转区段

48b 锁定结构

48c 释放区段

48d 容纳部

48e 肋部

48f 开口

50 预加载元件

52 第二防旋转部

54 第三防旋转部

56 第一弹性元件

58 第三弹性元件

60 第一污物屏蔽部

62 第二污物屏蔽部

64 擦刮元件

66 流体管路装置

66.1 流体管路装置

66.2 流体管路装置

66.3 流体管路装置

66.4 流体管路装置

66.5 流体管路装置

66.6 流体管路装置

66.7 流体管路装置

66.8 流体管路装置

68 管路元件

68.3 管路元件

69.3 法兰

70 接口密封部

72 第一管道区段

72.1 第一管道区段

72.3 第一管道区段

72.4 第一管道区段

72.5 第一管道区段

72.6 第一管道区段

72.7 第一管道区段

74 第二管道区段

74.1 第二管道区段

74.3 第二管道区段

74.4 第二管道区段

74.5 第二管道区段

74.6 第二管道区段

74.7 第二管道区段

76 密封元件

76.1 密封元件

76.3 密封元件

76.4 密封元件

76.5 密封元件

76.6 密封元件

76.7 密封元件

78.1 载体元件

78.3 载体元件

78.4 载体元件

78.5 载体元件

78.6 载体元件

78.7 载体元件

78.8 载体元件

80.1 流体接口错位部

80.2 流体接口错位部

80.3 流体接口错位部

82.1 流体通道

82.2 流体通道

84.1 密封元件

86.2 密封板

88.3 密封元件

90.3 压板

92.3 密封元件

94.4 第三管道区段

94.5 第三管道区段

94.6 第三管道区段

96.4 中间元件

96.5 中间元件

96.6 中间元件

98.5 卡锁区段

98.6 卡锁区段

100.8 第一双壁式管道区段

102.8 第二双壁式管道区段

104.8 密封元件

106.8 壁区段

108.8 壁区段

110.8 壁区段

112.8 壁区段

W 有效长度。

相关技术
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