CN102003527A - 活塞致动器组件 - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B11/12Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action
    • F15B11/121Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions

Abstract

本发明提供一种活塞致动器组件,所述活塞致动器组件包括可滑动地布置在壳体内的活塞衬套。活塞可滑动地布置在活塞衬套内并且部分可滑动地布置在阀体中。多个加压流体通道与活塞致动器组件连通并且提供第一流量的液压流体和第二流量的液压流体。多个密封件保持分立的流体压力腔选择性地受压,以实现多个致动器位置。多个排放通道与活塞致动器组件连通从而提供压力减小,从而允许活塞和活塞衬套的预期运动。

Description

活塞致动器组件

技术领域

[0001] 本发明总体涉及用于变速器的线性液压致动器,更具体地说,涉及具有可移动套 筒和活塞的用于变速器的线性液压致动器,该可移动套筒和活塞相对于彼此独立地运动以 便提供一种能够获得三种位置的致动器。

背景技术

[0002] 在本部分中的描述仅仅提供与本发明有关的背景信息,并且可能构成或者可能不 构成现有技术。

[0003] 典型的自动和双离合器变速器使用该变速器内的可操作以执行各种功能的液压 控制系统。这些功能的示例包括控制扭矩传送装置、冷却、润滑和阀组件和部件的致动。扭 矩传送装置可以包括一系列同步器,这些同步器可操作以选择性地例如将齿轮连接到驱动 轴。通过液压操作的活塞致动器组件,这些同步器可被机械地操作。

[0004] 活塞致动器组件受加压的液压流体控制以便实现连接到致动器的机械装置中的 位置改变。在具有同步器组件的双离合器变速器中发现的一种类型的活塞致动器组件包括 这样的活塞致动器组件,其可操作以机械地在同步器组件中移动拨叉以便将同步器定位在 空档或未接合位置与至少一种接合位置之间。在空档位置,同步器不与齿轮接合。在第一 接合位置,同步器与第一齿轮接合。在第二接合位置,同步器与第二齿轮接合。

[0005] 尽管这些活塞致动器对于它们的预期目的是有用的,但是一直期望:减小使活塞 或阀返回到空档位置的控制算法的复杂度,并且在保持稳健的且可靠的运行的同时提高致 动器的封装效率。因此,在本领域中对于改进的液压活塞致动器组件来说留有余地,该改进 的液压活塞致动器组件具有用于有限空间应用的紧凑封装、改进的组装效率和更简单的控 制算法。

发明内容

[0006] 提供了一种活塞致动器组件,所述活塞致动器组件包括壳体、活塞、活塞衬套、密 封组件、第一液压流体室和第二液压流体室。所述活塞致动器组件能够使致动器在三种位 置之间移动并且能够使致动器移动到三种位置。通过对所述活塞致动器组件的活塞的两侧 施加相等的压力迅速地到达空档位置。

[0007] 在本发明的一方面,壳体具有孔、第一施加通道和第二施加通道以及第一排放通 道和第二排放通道。所述孔具有内表面、开口端和封闭端。活塞致动器组件还包括可滑动 地布置在壳体的孔内的活塞。活塞具有头部和连杆部。头部具有第一施加表面区域和第二 施加表面区域并且连杆部延伸穿过壳体的孔的开口端。活塞衬套在壳体和活塞的头部之间 可滑动地布置在壳体的孔中。活塞衬套具有孔、第一端部和第二端部、内表面和外表面以及 衬套施加表面区域。密封组件布置在壳体孔的开口端中,其中,密封组件具有密封表面,通 过该密封表面密封地支撑活塞的连杆部。第一液压流体室至少由壳体的孔的内表面和活塞 的头部的第一施加表面区域限定出,其中第一施加通道与第一液压流体室连通。第二液压流体室至少由壳体的孔的内表面、活塞的衬套施加表面区域、活塞的头部的第二施加表面 区域以及密封组件的密封表面限定出。第二施加通道与第二液压流体室连通。选择性地对 液压通道进行加压以将活塞的头部移动到至少三种位置。第一位置通过活塞的头部相邻于 壳体的孔的封闭端来限定。第二位置通过活塞的头部相邻于密封组件来限定。第三位置通 过活塞的头部大约布置在壳体的孔的封闭端与密封组件之间中间来限定。

[0008] 在本发明的另一方面,密封组件还包括第一密封件和第二密封件,其中,第一密封 件具有内腔,第二密封件布置在该第一密封件的内腔中。

[0009] 在本发明的又一方面,密封组件还包括中心孔和环形通道,其中,环形通道与中心 孔和壳体的第一排放通道连通。

[0010] 在本发明的又一方面,活塞致动器组件还包括由壳体的孔的内表面和活塞衬套的 外表面限定出的环形通道,其中,该环形通道与壳体的第二排放通道连通。

[0011] 在本发明的又一方面,密封组件还包括第一连杆密封件和第二连杆密封件以及轴 衬,其中,第一连杆密封件和第二连杆密封件以及轴衬布置在密封组件的柱的内径上。

[0012] 在本发明的又一方面,活塞还包括中心孔和活塞销,其中,活塞的中心孔在活塞的 头部的第二施加表面区域处具有开口端。活塞衬套还包括中心导向件,其中,中心导向件具 有一对狭槽并且附接到活塞衬套的第二端部并且延伸进入活塞的头部的中心孔中。活塞销 布置在活塞的头部中并且穿过中心导向件的那一对狭槽,从而将活塞可滑动地固定到活塞 衬套的中心导向件。

[0013] 在本发明的又一方面,壳体的孔还包括具有第一端部和外表面的孔衬套。孔衬套 的第一端部接触密封组件的密封表面并且孔衬套的外表面接触壳体孔的内表面。

[0014] 在本发明的又一方面,活塞衬套还包括第一密封槽和第二密封槽以及第一环形密 封件和第二环形密封件。第一密封槽布置在活塞衬套的靠近第一端部的外表面中,第二密 封槽布置活塞衬套的靠近第二端部的外表面中,第一环形密封件布置在第一密封槽中,第 二环形密封件布置在第二密封槽中。

[0015] 在本发明的又一方面,活塞衬套还包括保持件槽和环形保持件,其中,保持件槽布 置在活塞衬套的靠近第一端部的内表面上并且环形保持件布置在该槽中。

[0016] 在本发明的又一方面,活塞衬套还包括布置在第一密封槽与第二密封槽之间的排 放流体通道,从而连接活塞衬套的内表面和外表面。

[0017] 在本发明的另一方面,活塞衬套还包括缘部、保持件槽和环形保持件。该缘部布置 在活塞衬套的靠近第一端部的内表面上,保持件槽布置在活塞衬套的靠近第二端部的内表 面上,环形保持件布置在保持件槽中。

[0018] 在本发明的又一方面,活塞衬套还包括保持件槽和环形保持件。该保持件槽布置 在活塞衬套的靠近第二端部的内表面上,环形保持件布置保持件槽中。

[0019] 在本发明的又一方面,活塞头部还包括外表面、密封槽和环形密封件。该密封槽布 置在该外表面上,环形密封件布置在该密封槽中。

[0020] 本发明还提供如下方案:

[0021] 方案1. 一种活塞致动器组件,其包括:

[0022] 壳体,所述壳体具有孔、第一施加通道和第二施加通道以及第一排放通道和第二 排放通道,其中,所述孔具有内表面、开口端和封闭端;[0023] 活塞,所述活塞滑动地布置在所述壳体的所述孔中,其中,所述活塞具有头部和连 杆部,其中,所述头部具有第一施加表面区域和第二施加表面区域并且所述连杆部延伸穿 过所述壳体的所述孔的所述开口端;

[0024] 活塞衬套,所述活塞衬套在所述壳体与所述活塞的所述头部之间滑动地布置在所 述壳体的所述孔中,其中,所述活塞衬套具有孔、第一端部和第二端部、内表面和外表面以 及衬套施加表面区域;

[0025] 密封组件,所述密封组件布置在所述壳体孔的所述开口端中,其中,所述密封组件 具有密封表面,通过所述密封表面密封地支撑所述活塞的所述连杆部;

[0026] 第一液压流体室,其中,所述第一液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内 表面和所述活塞的所述头部的所述第一施加表面区域限定出,其中,所述第一施加通道与 所述第一液压流体室连通;

[0027] 第二液压流体室,其中,所述第二液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内 表面、所述活塞衬套的所述衬套施加表面区域、所述活塞的所述头部的所述第二施加表面 区域以及所述密封组件的所述密封表面限定出,其中,所述第二施加通道与所述第二液压 流体室连通,以及

[0028] 其中,选择性地对所述液压通道加压,以使所述活塞的所述头部移动到至少三种 位置,其中,第一位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述壳体的所述孔的所述封闭端来 限定,第二位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述密封组件来限定,第三位置通过所述 活塞的所述头部大约布置在所述壳体的所述孔的所述封闭端与所述密封组件之间中间来 限定。

[0029] 方案2.根据方案1所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述密封组件还包括第 一密封件和第二密封件,其中,所述第一密封件具有内腔,所述第二密封件布置在所述第一 密封件的所述内腔中。

[0030] 方案3.根据方案1所述的活塞致动器,其特征在于,所述密封组件还包括中心孔 和环形通道,其中,所述环形通道与所述中心孔和所述壳体的所述第一排放通道连通。

[0031] 方案4.根据方案1所述的活塞致动器组件,其特征在于,其还包括由所述壳体的 所述孔的所述内表面和所述活塞衬套的所述外表面限定出的环形通道,其中,所述环形通 道与所述壳体的所述第二排放通道连通。

[0032] 方案5.根据方案1所述的活塞致动器组件,其特征在于,其还包括靠近所述壳体 的所述孔的所述开口端布置的轴衬。

[0033] 方案6.根据方案1所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述密封组件还包括在 所述密封组件的柱体的内径上布置的第一连杆密封件。

[0034] 方案7.根据方案6所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述密封组件还包括在 所述密封组件的柱体的内径上布置的第二连杆密封件。

[0035] 方案8.根据方案1所述的活塞致动器组件,其特征在于:

[0036] 所述活塞还包括中心孔和活塞销,其中,所述活塞的所述中心孔在所述活塞的所 述头部的所述第二施加表面区域处具有开口端;

[0037] 所述活塞衬套还包括中心导向件,其中,所述中心导向件具有一对狭槽并且附接 到所述活塞衬套的所述第二端部并且延伸进入所述活塞的所述头部的所述中心孔中,以及[0038] 其中,所述活塞销布置在所述活塞的所述头部中并且穿过所述中心导向件的所述 一对狭槽,从而将所述活塞滑动地固定到所述活塞衬套的所述中心导向件。

[0039] 方案9.根据方案8所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述壳体的所述孔还包 括具有第一端部和外表面的孔衬套,其中,所述孔衬套的所述第一端部接触所述密封组件 的所述密封表面,并且所述孔衬套的所述外表面接触所述壳体孔的所述内表面。

[0040] 方案10.根据方案1所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述活塞衬套还包括 第一密封槽和第二密封槽以及第一环形密封件和第二环形密封件,其中,所述第一密封槽 布置在所述活塞衬套的靠近所述第一端部的所述外表面中,所述第二密封槽布置在所述活 塞衬套的靠近所述第二端部的所述外表面中,所述第一环形密封件布置在所述第一密封槽 中,并且所述第二环形密封件布置在所述第二密封槽中。

[0041] 方案11.根据方案10所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述活塞衬套还包括 保持件槽和环形保持件,其中,所述保持件槽布置在所述活塞衬套的靠近所述第一端部的 所述内表面上,并且所述环形保持件布置在所述槽中。

[0042] 方案12.根据方案11所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述活塞衬套还包括 排放流体通道,所述排放流体通道布置在所述第一密封槽与所述第二密封槽之间,从而连 接所述活塞衬套的所述内表面和所述外表面。

[0043] 方案13.根据方案1所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述活塞衬套还包括缘 部、保持件槽和环形保持件,其中,所述缘部布置在所述活塞衬套的靠近所述第一端部的所 述内表面上,所述保持件槽布置在所述活塞衬套的靠近所述第二端部的所述内表面上,所 述环形保持件布置在所述保持件槽中。

[0044] 方案14.根据方案1所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述活塞衬套还包括保 持件槽和环形保持件,其中,所述保持件槽布置在所述活塞衬套的靠近所述第二端部的所 述内表面上,所述环形保持件布置在所述保持件槽中。

[0045] 方案15.根据方案1所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述活塞头部还包括外 表面、密封槽和环形密封件,其中,所述密封槽布置在所述外表面上,所述环形密封件布置 在所述密封槽中。

[0046] 方案16. —种活塞致动器组件,其包括:

[0047] 壳体,所述壳体具有孔、第一施加通道和第二施加通道以及第一排放通道和第二 排放通道,其中,所述孔具有内表面、开口端和封闭端;

[0048] 活塞,所述滑动地布置在所述壳体的所述孔中,其中,所述活塞具有头部和连杆 部,其中,所述头部具有第一施加表面区域和第二施加表面区域,所述连杆部延伸穿过所述 壳体的所述孔的所述开口端;

[0049] 活塞衬套,所述活塞衬套在所述壳体与所述活塞的所述头部之间滑动地布置在所 述壳体的所述孔中,其中,所述活塞衬套具有孔、第一端部和第二端部、内表面和外表面以 及衬套施加表面区域;

[0050] 密封组件,所述密封组件布置在所述壳体的所述孔的所述开口端中,其中,所述密 封组件包括第一密封件和第二密封件、中心孔、环形通道和密封表面,其中,所述活塞的所 述连杆部由所述密封表面密封地支撑,所述第一密封件具有内腔和内表面,所述第二密封 件布置在所述第一密封件的所述内腔中,并且所述环形通道与所述中心孔和所述壳体的所述第一流体排放通道连通;

[0051] 环形通道,所述环形通道由所述壳体的所述孔的所述内表面与所述活塞衬套的所 述外表面限定出,其中,所述环形通道与所述壳体的所述第二流体排放通道连通;

[0052] 第一液压流体室,其中,所述第一液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内 表面和所述活塞的所述头部的所述第一施加表面区域限定出,其中,所述第一施加通道与 所述第一液压流体室连通;

[0053] 第二液压流体室,其中,所述第二液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内 表面、所述活塞衬套的所述衬套施加表面区域、所述活塞的所述头部的所述第二施加表面 区域以及所述密封组件的所述密封表面限定出,其中,所述第二施加通道与所述第二液压 流体室连通,以及

[0054] 其中,选择性地对所述液压通道加压以使所述活塞的所述头部移动到至少三种位 置,其中,第一位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述壳体的所述孔的所述封闭端来限 定,第二位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述密封组件来限定,第三位置通过所述活 塞的所述头部大约布置在所述壳体的所述孔的所述封闭端与所述密封组件之间中间来限定。

[0055] 方案17.根据方案16所述的活塞致动器组件,其特征在于:

[0056] 所述壳体的所述孔还包括具有第一端部和外表面的孔衬套,其中,所述第一端部 接触所述密封组件的所述密封表面,并且所述外表面接触所述壳体孔的所述内表面;

[0057] 所述活塞还包括中心孔和活塞销,其中,所述活塞的所述中心孔在所述活塞的所 述头部的所述第二施加表面区域处具有开口端;

[0058] 所述活塞衬套还包括中心导向件,其中,所述中心导向件具有一对狭槽并且附接 到所述活塞衬套的所述第二端部并且延伸进入到所述活塞的所述头部的所述中心孔中,以 及

[0059] 其中,所述活塞销布置所述活塞的所述头部中并且穿过所述中心导向件的所述一 对狭槽,从而将所述活塞滑动地固定到所述活塞衬套的所述中心导向件。

[0060] 方案18.根据方案16所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述活塞衬套还包括 保持件槽、环形保持件、第一密封槽和第二密封槽以及第一环形密封件和第二环形密封件, 其中,所述保持件槽布置在靠近所述活塞衬套的所述第一端部的所述内表面上,所述环形 保持件布置在所述保持件槽中,所述第一密封槽布置在靠近所述活塞衬套的所述第一端部 的所述外表面中,所述第二密封槽布置在靠近所述活塞衬套的所述第二端部的所述外表面 中,所述第一环形密封件布置在所述第一密封槽中,所述第二环形密封件布置在所述第二 密封槽中。

[0061] 方案19.根据方案16所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述活塞衬套还包括 排放流体通道,所述排放流体通道布置在所述第一密封槽和所述第二密封槽之间,从而连 接所述内表面和所述外表面。

[0062] 方案20.根据方案16所述的活塞致动器组件,其特征在于:

[0063] 所述活塞衬套还包括缘部、保持件槽和环形保持件,其中,所述缘部布置在靠近所 述活塞衬套的所述第一端部的所述内表面上,所述保持件槽布置在所述活塞衬套的靠近所 述活塞衬套的所述第二端部的内表面上,所述环形保持件布置在所述槽中,以及

9[0064] 所述活塞头还包括外表面、密封槽和环形密封件,其中,所述密封槽布置在所述外 表面上,并且所述环形密封件布置在所述密封槽中。

[0065] 方案21. —种活塞致动器组件,其包括:

[0066] 壳体,所述壳体具有孔、第一施加通道和第二施加通道以及第一排放通道和第二 排放通道,其中,所述孔具有内表面、开口端和封闭端;

[0067] 活塞,所述活塞滑动地布置在所述壳体的所述孔中,其中,所述活塞具有头部和连 杆部,其中,所述头部具有第一施加表面区域和第二施加表面区域,所述连杆部延伸穿过所 述壳体的所述孔的所述开口端;

[0068] 活塞衬套,所述活塞衬套在所述壳体与所述活塞的所述头部之间滑动地布置在所 述壳体的所述孔中,其中,所述活塞衬套具有孔、保持件槽、环形保持件、第一端部和第二端 部、内表面和外表面以及衬套施加表面区域,其中,所述保持件槽布置在靠近所述活塞衬套 的所述第二端部的所述外表面上,所述环形保持件布置在所述保持件槽中;

[0069] 密封组件,所述密封组件布置在所述壳体的所述孔的所述开口端中,其中,所述密 封组件包括第一密封件和第二密封件、中心孔、环形通道和密封表面,其中,所述活塞的所 述连杆部由所述密封表面密封地支撑,所述第一密封件具有内腔和内表面,所述第二密封 件布置在所述第一密封件的所述内腔中,所述环形通道与所述中心孔和所述壳体的所述第 一流体排放通道连通;

[0070] 由所述壳体的所述孔的所述内表面与所述活塞衬套的所述外表面限定出的环形 通道,其中所述环形通道连通所述壳体的所述第二流体排放通道;

[0071] 第一液压流体室,其中,所述第一液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内 表面与所述活塞的所述头部的所述第一施加表面区域限定出,其中,所述第一施加通道与 所述第一液压流体室连通;

[0072] 第二液压流体室,其中,所述第二液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内 表面、所述活塞衬套的所述衬套施加表面区域、所述活塞的所述头部的所述第二施加表面 区域和所述密封组件的所述密封表面限定出,其中,所述第二施加通道与所述第二液压流 体室连通;

[0073] 其中,选择性地对所述液压通道加压以将所述活塞的所述头部移动到至少三种位 置,其中,第一位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述壳体的所述孔的所述封闭端来限 定,第二位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述密封组件来限定,第三位置通过所述活 塞的所述头部大约布置在所述壳体的所述孔的所述封闭端与所述密封组件之间中间来限定。

[0074] 通过参考下面的描述和附图,本发明的其它目的、方面和优点将变得明显,其中, 相同的附图标记表示相同的部件、构件或特征。

附图说明

[0075] 本文描述的附图仅仅用于示例的目的,并非旨在以任何的方式限制本发明的范 围;

[0076] 图IA是根据本发明实施例的活塞致动器组件的剖视图,其中活塞和活塞衬套处 于空档位置;[0077] 图IB是活塞和活塞衬套处于第一位置时的活塞致动器组件的剖视图;

[0078] 图IC是活塞和活塞衬套处于第二位置时的活塞致动器组件的剖视图;

[0079] 图2A是根据本发明实施例的活塞致动器组件的剖视图,其中活塞和活塞衬套处 于空档位置;

[0080] 图2B是活塞和活塞衬套处于第一位置时的活塞致动器组件的剖视图;

[0081] 图2C是活塞和活塞衬套处于第二位置时的活塞致动器组件的剖视图;

[0082] 图3A是根据本发明实施例的活塞致动器组件的剖视图,其中活塞和活塞衬套处 于空档位置;

[0083] 图3B是活塞和活塞衬套处于第一位置时的活塞致动器组件的剖视图;

[0084] 图3C是活塞和活塞衬套处于第二位置时的活塞致动器组件的剖视图。

具体实施方式

[0085] 下面的描述实质上仅仅是示例性的并且不用于限制本公开内容、应用或者用途。

[0086] 参考附图,其中相同的附图标记表示相同的部件,在图IA中示出了并且现在将要 描述根据本发明原理的活塞致动器组件10的实施例的剖视图。活塞致动器组件10包括壳 体20、活塞衬套22、活塞24和密封组件26。

[0087] 壳体20限定出具有第一部分30和第二部分32的孔28。第一部分30靠近孔28 的开口端28A并且具有内表面30A。孔衬套36在孔28中布置成靠近第一部分30。孔衬套 36具有内表面36A和外表面36B。外表面36B与孔28的第一部分30的内表面30A接触并 且包括密封槽36C。环形密封件36D布置在密封槽36C中并且被压缩在孔衬套36与孔28 的第一部分30之间。孔28的第二部分32靠近孔28的封闭端28B并且其内径大于孔衬套 36的内表面36A的内径。孔衬套36与孔28的第二部分32之间的直径上的不同在孔衬套 36与壳体20的孔28的第二部分32的界面处形成台阶38。

[0088] 活塞衬套22可滑动地布置在孔衬套36和活塞组件24之间并且被配置成与活塞 组件24配合运动,这将在下面更详细地描述。活塞衬套22大体是环形的并且包括外表面 40、内表面42、第一端部22A和与第一端部22A相反的第二端部22B。外表面40包括第一 部分40A和第二部分40B。第二部分40B的外径大于第一部分40A的外径。第二部分40B 与壳体20的内表面32密封地接合。在给出的例子中,密封环40C位于形成在外表面40的 第二部分40B中的密封槽40D内。然而,应当理解,在不偏离本发明的范围的情况下,可以 使用用于将活塞衬套22密封到壳体20的其它方法和机构。外表面40还包括位于第一部 分40A和第二部分40B之间的径向延伸的台阶部46。台阶部46用作止挡件,其用于使活 塞衬套22抵靠孔衬套28的台阶38。活塞衬套22的内表面42限定出22C。孔22C延伸通 过活塞衬套22并且与位于第一端部22k中的第一开口 48A和位于第二端部22B中的第二 开口 48B连通。活塞衬套的外表面40和内表面42至少部分地配合以限定出衬套施加表面 47。衬套施加表面47是活塞衬套22的靠近第二端部22B的表面,加压的液压流体作用在 该表面上,从而使活塞衬套22在壳体20的孔36内移动。

[0089] 活塞衬套22还包括固定到活塞衬套22的第二端部22B的活塞导向件54。活塞导 向件54延伸穿过活塞衬套22的孔22C并进入开口 48A。活塞导向件54包括位于活塞导向 件54的相对两侧的一对狭槽54A。[0090] 活塞衬套22在壳体20的孔28内线性地滑动。孔衬套36的台阶38限制活塞衬 套22沿第一方向A的线性运动,孔28的第二端部28B限制活塞衬套22沿第二方向B的线 性运动。

[0091] 活塞衬套22的台阶46与孔衬套36的台阶38相配合,从而在壳体20的孔28、孔 衬套36和活塞衬套22之间形成环形通道55。流经活塞衬套22的环形密封件40C的加压 的液压流体收集在环形通道55中。环形通道55与壳体20的第一排放通道56连通,以便 防止加压的液压流体的积聚影响活塞衬套22的预期运动。

[0092] 活塞24可滑动地布置在壳体20的孔28中并且配置成与活塞衬套22相配合,这 将在下面更详细地描述。活塞24包括固定到细长连杆58的活塞头57。活塞头57包括内 表面60、外表面62、第一端部24A和与第一端部24A相对的第二端部24B。外表面62包括 靠近活塞24的第一端部24A的第一部分62A和靠近活塞24的第二端部24B的第二部分 62B。第一部分62A的外径大于第二部分62B的外径。第一部分62A与孔衬套36的内表面 36D密封地接合,第二部分62B与活塞衬套22的内表面42密封地接合。例如,密封环63A 位于形成在外表面62的第一部分62A中的密封槽63B内,密封环63C位于形成在外表面62 的第二部分62B中的密封槽63D内。然而,应该理解,在不偏离本发明的范围的情况下,可 以使用用于将活塞24密封到孔衬套36和活塞衬套22的其它方法和机构。

[0093] 活塞24还包括第一活塞施加表面64A和第二活塞施加表面64B。第一活塞施加表 面64A和第二活塞施加表面64B是活塞24的液压流体施加作用的表面,以使活塞24在活 塞衬套22和壳体20的孔28内运动。第一活塞施加表面64A是活塞头57的第一端部24A 的暴露表面。第二活塞施加表面64B是活塞头57的第二端部24B的暴露表面。

[0094] 连杆58包括第一部分58A和第二部分58B。更具体地,连杆58的第一部分58A具 有端部58C并且固定地布置在由活塞头57的内表面60形成的中心孔66中。连杆58的第 二部分58B包括延伸穿过壳体20的孔28的第一端部30的端部58D。槽68形成在第二部 分58B的端部58D中以允许连接到例如拨叉(未示出)或者其它可操作机构。然而,应该 理解,在不偏离本发明的范围的情况下,可以使用用于将连杆58连接到另一可操作机构的 其它方法和机构。连杆58还包括从第一部分58A的端部58C延伸进入到连杆58的中心孔 70。中心孔70在端部58C中具有开口 70A,活塞导向件54延伸穿过其中。活塞24还包括 垂直于连杆58的中心孔70布置的活塞销孔72。更具体地,活塞销孔72穿过活塞头57的 第二部分62B和连杆58的第一部分58A。活塞销74经过连杆58的中心孔70和活塞导向 件54的狭槽54A固定地布置在销孔72中。活塞销74与活塞导向件54和狭槽54A相配合, 从而将活塞24和活塞衬套22之间的相对运动限制为活塞导向件狭槽54A的长度。然而, 应该理解,在不偏离本发明的范围的情况下,可以使用限制活塞衬套22和活塞24之间的相 对运动的其它方法和机构。

[0095] 密封组件26布置在壳体20的孔28的第一端部28A中并且由密封保持件75保持, 该密封保持件75由紧固件75A固定到壳体20上。密封组件26具有内表面26A和外表面 26B。内表面26A形成孔26C,活塞24的连杆58穿过该孔26C。外表面26B与壳体20的孔 30的内表面30A密封地接合。另外,内表面26A与连杆58密封地接合并且内表面26A对连 杆58提供支撑。在给出的例子中,第一环形密封件76A和第二环形密封件76B分别地定位 在第一密封槽78A和第二密封槽78B中。环形密封件76A和76B被压缩在密封组件26的外表面26B与壳体20的孔28之间从而提供高压液压密封。此外,第一密封件80A、第二密 封件80B和轴承82定位在内表面26A上。密封件80A和80B在密封组件26的内表面26A 与连杆58之间提供动态高压密封,同时轴承82提供对连杆58的径向支撑。然而,应该理 解,在不偏离本发明的范围的情况下,可以使用用于将密封组件26密封到孔30并且支撑和 密封连杆58的其它方法和机构。

[0096] 密封组件26包括第一密封托架84和第二密封托架86。第一密封托架84具有形 成内腔84B的内表面84A,在内腔84B中布置第二密封托架86。第二密封托架86与第一密 封托架84的内表面84A密封地接合。此外,第二密封托架86具有外表面86A,外表面86A 与第一密封托架84的内表面84A相配合以形成环形通道88。环形通道88收集经过第一密 封件80A的液压流体。环形通道88与第一密封托架84中的排放流体通道90连通。第一密 封托架84中的排放流体通道90与壳体20的第二排放流体通道92连通。预期的密封组件 26提供最大的弹性和可互换性,然而应该理解,在不偏离本发明的范围的情况下,可以使用 密封孔28的其它方法和机构。

[0097] 活塞致动器组件10还包括第一液压压力腔100和第二液压压力腔102。液压压 力腔100和102通常由壳体20的孔28、孔衬套36、活塞衬套22、活塞24和密封组件26的 表面的配合而形成。例如,第一液压压力腔100由密封组件26的表面26D、孔衬套36的内 表面36A和第一活塞施加表面64A限定出。第一液压压力腔100通过孔衬套36的流体通 道106与壳体20的第一液压施加通道104相连通。选择性地加压的流体被引入到第一液 压施加通道104,从而进入到第一液压压力腔100。

[0098] 第二液压压力腔102至少由壳体20的孔28的内表面30A、衬套施加表面44和第二 活塞施加表面64B限定出。第二液压压力腔102与壳体20的第二液压流体通道106连通。 选择性地加压的流体被引入到第二液压流体通道106,从而进入到第二液压压力腔102。

[0099] 参考图1A、1B和1C,现在将描述活塞致动器组件10的操作。图IA示出了处于空 档位置时的活塞致动器组件10的剖视图。该空档位置对应于将齿轮从同步器或驱动轴脱 开的操作。空档位置通常通过将第一压力腔100和第二压力腔102部分地加压到近似相等 的压力来获得。液压流体接触第一压力腔100的表面,因此对第一压力腔100的第一活塞 施加表面64A施加产生的压力。此外,液压流体接触第二压力腔102的表面,因此对第二活 塞施加表面64B和第二压力腔100的衬套施加表面47施加产生的压力。在第二活塞施加 表面64B和衬套施加表面47上的合力克服了在第一活塞施加表面64A上的合力,液压流体 推动活塞24和活塞衬套22直到活塞衬套22的台阶46接触孔衬套36的台阶38。此时, 由作用在第二活塞施加表面64B上的液压流体所产生的合力单独不足以克服作用在第一 活塞施加表面64A上的施加力,所以活塞24和活塞衬套在限定的空档位置上停止移动。因 此,在空档位置上,活塞24定位成使得活塞的第二端部24B接触靠近第二端部22B的活塞 衬套22并且活塞衬套22的径向台阶55接触孔衬套36的径向台阶28。

[0100] 图IB示出了位于第一位置的活塞致动器组件10的剖视图。第一位置对应于将第 一齿轮接合到同步器或驱动轴的操作。通过对第一压力腔100加压且对第二压力腔102降 压来实现第一位置。液压流体接触第一压力腔100的表面从而对第一压力腔100的第一活 塞施加表面64A施加产生的压力。此外,液压流体被允许在压力辅助下或者在没有压力辅 助下从第二压力腔102排出。由于液压流体引起的对第一施加表面64A的合力而使活塞24沿B方向移动。因此,在第一位置,活塞24被定位成使得活塞的第二端部24B接触靠近第 二端部22B的活塞衬套22,并且活塞衬套22的第二端部22B被定位成靠近孔28的封闭端 28B。

[0101] 图IC示出了位于第二位置的活塞致动器组件10的实施例的剖视图。第二位置对 应于将第二齿轮接合到同步器或驱动轴的操作。如果活塞致动器组件10从第一位置移动, 则第一齿轮被脱开并且当活塞24经过空档位置之后第二齿轮被接合。通过对第一压力腔 100降压并对第二压力腔102加压来实现第二位置。液压流体接触第二压力腔102的表面 从而对第二活塞施加表面64B和第二压力腔102的衬套施加表面47施加产生的压力。此 外,液压流体被允许在压力辅助下或者在没有压力辅助下从第一压力腔100排出。由于液 压流体引起的对施加表面47和64B的合力而使活塞24和活塞衬套22沿A方向移动。因 此,在第二位置,活塞24和活塞衬套22被定位成使得活塞的第一端部24A位于靠近密封组 件26的表面26D,并且活塞衬套22的径向台阶55接触孔衬套36的径向台阶38并保持活 塞衬套22的位置。

[0102] 现在参考图2A,示出了活塞致动器组件110的第二实施例的剖视图,现在将对其 进行描述。活塞致动器组件Iio包括壳体120、活塞衬套122、活塞124和密封组件126。壳 体120包括限定出孔128的内表面120A。内表面120A具有第一部分130、第二部分132和 第三部分134。第一部分130靠近孔128的开口端128A并且具有内表面130A。第二部分 132靠近孔128的封闭端128B。第三部分134布置在第一部分130和第二部分132之间并 且其内径小于第一部分130的内径而且大于第二部分132的内径。壳体120的内表面120A 还包括第一径向延伸的台阶部138A和第二径向延伸的台阶部138B。第一台阶部138A形成 在第一部分130与第三部分134的界面处。第二台阶部138B形成在第二部分132与第三 部分134的界面处。

[0103] 活塞衬套122可滑动地布置在壳体120的内表面120A与活塞组件124之间,并且 配置成与活塞组件124配合运动,这将在下面更详细地描述。活塞衬套122大体是环形的 并且包括外表面140、内表面142、第一端部122A和与第一端部122A相反的第二端部122B。 外表面140包括第一部分140A、第二部分140B和第三部分140C。第一部分140A被布置成 靠近活塞衬套122的第一端部122A并且其外径大于第二部分140B。第二部分140B被布置 成靠近活塞衬套122的第二端部122B。第三部分140C布置在第一部分140A和第二部分 140B之间并且其外径小于第一部分140A的外径而且大于第二部分140B的外径。第一部分 140A和第三部分140C分别与壳体120的内表面132的第一部分130和第三部分134密封 地接合。在给出的例子中,第一密封环141A定位在形成在外表面140的第一部分140A中 的第一密封槽141B中。另外,第二密封环141C定位在形成在外表面140的第三部分140C 中的第二密封槽141D中。然而,应该理解,在不偏离本发明的范围的情况下,可以使用用于 将活塞衬套122密封到壳体120的其它方法和机构。

[0104] 外表面140还包括第一径向延伸的台阶部146A和第二径向延伸的台阶部146B。 第一台阶部146A定位在第一部分140A和第三部分140C之间。第二台阶部146B定位在第 二部分140B和第三部分140C之间。第一台阶部146A与壳体120的内表面120A的第一台 阶部138A相配合,以在孔128和活塞衬套122之间形成第一环形通道150。流经活塞衬套 122的环形密封件140D的加压的液压流体收集在第一环形通道150中。第一环形通道150与壳体120的第一排放通道152连通,以防止加压的液压流体的积聚影响活塞衬套122的 预期运动。第二台阶部146B用作止挡件,其用于使活塞衬套122抵靠壳体120的内表面 120A的第二台阶部138B。

[0105] 活塞衬套122的内表面142限定出孔122C。孔122C延伸穿过活塞衬套122并且 与位于第一端部122A中的第一开口 148A和位于第二端部122B中的第二开口 148B连通。 内表面142具有靠近活塞衬套122的第一端部122A定位的第一部分142A和靠近第二端部 122B定位的第二部分142B。活塞衬套122的内表面142的第一部分142A的内径大于第二 部分142B。活塞衬套122的内表面142还包括径向延伸的台阶部142C,台阶部142C形成 在活塞衬套122的内表面142的第一部分142A与第二部分142B的界面处。内表面的第一 部分142A还包括布置在槽143A中的挡圈143,其限制活塞124相对于活塞衬套122的行 进。然而,应该理解,在不偏离本发明的范围的情况下,可以使用限制活塞124在活塞衬套 122内的相对运动的其它方法和机构。

[0106] 活塞衬套122还包括第一衬套施加表面144A和第二衬套施加表面144B。第一衬 套施加表面144A是活塞衬套122的靠近第一端部122A的表面,加压的液压流体作用于该 表面,从而导致活塞衬套122在壳体的孔128内移动。第二衬套施加表面144B是活塞衬套 122的靠近第二端部122B的表面,加压的液压流体作用于该表面,从而导致活塞衬套122在 壳体的孔128内移动。

[0107] 活塞124可滑动地布置在壳体120的孔128中并且配置成与活塞衬套122相配合, 这将在下面更详细地描述。活塞124包括头部156和细长的连杆部158。头部156包括外 表面162、第一端部124A和与第一端部124A相对的第二端部124B。外表面162包括靠近 第一端部124A的第一部分162A和靠近第二端部124B的第二部分162B。第一部分162A的 外径大于第二部分162B的外径。第一部分162A和第二部分162B分别与活塞衬套122的 内表面142的第一部分142A和第二部分142B密封接合。在给出的例子中,密封环164A位 于形成在头部156的外表面162的第一部分162A中的密封槽166A内。另外,密封环164B 位于形成在头部156的外表面162的第二部分162B中的密封槽166B内。

[0108] 头部156的外表面162还包括在外表面的第一部分162A和第二部分162B的界面 处形成的径向延伸的台阶部162C。活塞124的头部154的台阶部162C与活塞衬套122的 内表面142的台阶部142C相配合,以用作止挡件,从而防止活塞124沿B方向相对于活塞 衬套122的进一步运动。另外,头部154的外表面162的台阶部162C与活塞衬套122的内 表面142的台阶部142C相配合,以在活塞124与活塞衬套122之间形成第二环形通道163。 流经活塞124的头部154的环形密封件164A和164B的加压的液压流体收集在第二环形通 道163中。第二环形通道163与活塞衬套122的排放通道122C、第一环形通道150和壳体 120的第一排放通道152连通,以防止加压的液压流体的积聚影响活塞124的预期运动。此 外,活塞124的头部154的第一端部124A与活塞衬套122的挡圈143相配合,以用作止挡 件,从而防止活塞124沿A方向相对于活塞衬套122的进一步运动。

[0109] 活塞124还包括第一活塞施加表面164A和第二活塞施加表面164B。第一活塞施 加表面164A和第二活塞施加表面164B是活塞124的液压流体施加作用的表面,以使活塞 124在活塞衬套122和壳体120的孔128内移动。第一活塞施加表面164A是头部156的第 一端部124A的暴露表面。第二活塞施加表面164B是头部156的第二端部124B的暴露表[0110] 连杆部158包括第一部分158A和第二部分158B。更具体地,连杆部158的第一部 分158A具有端部158C,端部158C固定地附接到头部156的第一端部124A。第二部分158B 延伸穿过壳体20的孔128的开口端130。槽168形成在第二部分158B中以允许连接到例 如拨叉(未示出)或者其它可操作机构。然而,应该理解到,在不偏离本发明的范围的情况 下,可以使用其它连接方法或连接机构。

[0111] 密封组件126布置在壳体120的孔128的第一端部128A中并且由板175保持,板 175由环形保持件175A保持就位,环形保持件175A布置在槽175B中,槽175B形成在靠近 开口端128A的壳体120中。密封组件126具有内表面126A和外表面126B。内表面126A 形成孔126C,活塞124的连杆158穿过该孔126C。外表面126B与壳体120的孔130的内表 面130A密封地接合。另外,内表面126A密封地接合到连杆部158。在给出的例子中,第一 环形密封件176A和第二环形密封件176B分别定位在第一密封槽178A和第二密封槽178B 中。环形密封件176A和176B被压缩在密封组件126的外表面126B与壳体120的孔128 之间从而提供高压液压密封。此外,第一密封件180A、第二密封件180B和轴承182定位在 内表面126A上。密封件180A和180B在密封组件126的内表面126A与连杆部158之间提 供动态高压密封,同时轴承182对连杆部158提供径向支撑。然而,应该理解,在不偏离本 发明的范围的情况下,可以使用用于将密封组件126密封到孔130和连杆部158的其它方 法和机构。

[0112] 密封组件126包括第一密封托架184和第二密封托架186。第一密封托架184具 有形成内腔184B的内表面184A,在内腔184B中布置第二密封托架186。第二密封托架186 与第一密封托架184的内表面184A密封地接合。此外,第二密封托架186具有外表面186A, 外表面186A与第一密封托架184的内表面184A相配合,以形成环形通道188。环形通道 188收集流经第一密封件180A的液压流体。环形通道188与第一密封托架184中的排放 流体通道190连通。第一密封托架中的排放流体通道190与壳体120的第二排放流体通道 192连通。

[0113] 活塞致动器组件还包括第一液压压力腔200和第二液压压力腔202。液压压力腔 200和202由壳体20的孔128、活塞衬套122、活塞124和密封组件126的表面的配合而形 成。例如,第一液压压力腔200至少由孔128的内表面120A、密封组件126的表面126D、第 一衬套施加表面144A和第一活塞施加表面164A限定出。第一液压压力腔200与壳体120 的第一液压施加通道204连通。选择性地加压的流体被引入到第一液压施加通道204从而 进入到第一液压压力腔200。

[0114] 第二液压压力腔202至少由孔128的内表面120A、第二衬套施加表面144B和第二 活塞施加表面164B限定出。第二液压压力腔202与壳体120的第二液压流体通道206连 通。选择性地加压的流体被引入到第二液压流体通道206从而进入到第二液压压力腔202。

[0115] 参考图2A、2B和2C,现在将描述活塞致动器组件110的操作。图2A示出了处于空 档位置的活塞致动器组件110的剖视图。空档位置对应于齿轮从同步器或驱动轴脱开的操 作。空档位置通过对第一压力腔200和第二压力腔202部分地加压来实现。液压流体接触 第一压力腔200的表面,从而对第一活塞施加表面164A和第一压力腔200的第一衬套施加 表面144A施加产生的压力。此外,液压流体接触第二压力腔202的表面,从而对第二活塞施加表面164B和第二压力腔200的第二衬套施加表面144B施加产生的压力。对第二活塞 施加表面164B和第二衬套施加表面144B的合力克服了对第一活塞施加表面164A和第二 衬套施加表面144A的合力,并且液压流体使活塞124和活塞衬套122移动,直到活塞衬套 122的第一端部122A接触密封组件的126D。由作用在第二施加表面164B上的液压流体所 产生的合力不足以克服作用在第一衬套施加表面164A上的力。活塞衬套122在限定的空 档位置中停止移动。因此,在空档位置,活塞124定位成使得活塞124的径向台阶162A接 触活塞衬套122的内表面142的径向台阶142C并且活塞衬套122的第一端部122A接触密 封组件的表面126D。

[0116] 图2B示出了位于第一位置的活塞致动器组件110的剖视图。第一位置对应于使 第一齿轮接合到同步器或驱动轴的操作。通过对第一压力腔200加压而且对第二压力腔 202降压来实现第一位置。液压流体接触第一压力腔200的表面从而对第一活塞施加表面 164A和第一压力腔200的第一衬套施加表面144A施加产生的压力。此外,允许液压流体从 第二压力腔202排出。因液压流体引起的对第一施加表面144A和164A的合力使活塞124 在沿B方向移动。因此,在第一位置,活塞124定位成使得活塞的径向台阶162A接触活塞 衬套122的内表面142的径向台阶142C并且活塞衬套122的第二端部122B靠近孔128的 封闭端128B。

[0117] 图2C示出了位于第二位置的活塞致动器组件110的剖视图。第二位置对应于将齿 轮从同步器或驱动轴脱开的操作。如果从第一位置致动,则第一齿轮脱开,然后在经过空档 位置后第二齿轮被接合。通过对第一压力腔200降压而且对第二压力腔202加压来实现第 二位置。液压流体接触第二压力腔202的表面从而对第二活塞施加表面164B和第二压力 腔202的第二衬套施加表面144B施加产生的压力。此外,允许液压流体从第一压力腔200 排出。因液压流体引起的对第二施加表面144B和164B的合力使活塞124和活塞衬套124 沿A方向移动。因此,在第二位置,活塞124和活塞衬套122被定位成使得活塞的第一端部 124A靠近活塞衬套122的内表面142的挡圈143并且活塞衬套122的第一端部122A接触 密封组件126的表面126D。

[0118] 现在参考图3A,示出了活塞致动器组件210的另一实施例的剖视图,现在将对其 进行描述。活塞致动器组件210包括壳体220、活塞衬套222、活塞224和密封组件226。壳 体220包括限定出孔228的内表面220A。内表面220A具有第一部分230和第二部分232。 第一部分230靠近孔228的开口端228A并且具有内表面230A。第二部分232靠近孔228 的封闭端228B。第一部分230的内径大于第二部分232的内径。壳体220的内表面220A 还包括径向延伸的台阶部238。台阶部238形成在第一部分230和第三部分234的界面处。

[0119] 活塞衬套222可滑动地布置在壳体220的内表面220A与活塞组件224之间并且 配置成与活塞组件224配合运动,这将在下面更详细地描述。活塞衬套222大体是环形的 并且包括内表面240、内表面242、第一端部222A和与第一端部222A相反的第二端部222B。 外表面240包括第一部分240A和第二部分240B。第一部分240A被布置成靠近活塞衬套 222的第一端部222A并且其外径大于第二部分240B。第二部分240B被布置成靠近活塞衬 套222的第二端部222B。第一部分240A的外径大于第二部分240B的外径。第一部分240A 与壳体220的内表面232的第一部分230密封地接合。第二部分240B与壳体220的内表 面的第二部分232密封地接合。在给出的例子中,第一密封环241A定位在第一密封槽241B中,第一密封槽241B形成在外表面240的第一部分240A中。另外,第二密封环241C定位 在第二密封槽241D中,第二密封槽241D形成在外表面240的第三部分240C中。然而,应 该理解,在不偏离本发明的范围的情况下,可以使用用于将活塞衬套222密封到壳体220的 其它方法和机构。

[0120] 外表面240还包括位于第一部分240A与第三部分240C的界面处的径向延伸的台 阶部246。台阶部246与壳体220的内表面220A的台阶部238相配合,以在孔228与活塞 衬套222之间形成环形通道250。流经活塞衬套222的环形密封件241A和241C的加压的 液压流体收集在环形通道250中。环形通道与壳体220的第一排放通道252连通,以防止 加压的液压流体的积聚影响活塞衬套222的预期运动。

[0121] 活塞衬套222的内表面242限定出孔222C。孔222C延伸穿过活塞衬套222并且 与位于第一端部222A中的第一开口 248A和位于第二端部222B中的第二开口 248B连通。 内表面242具有靠近活塞衬套222的第一端部222A定位的第一部分242A和靠近第二端部 222B定位的第二部分242B。活塞衬套222的内表面242的第一部分242A的内径小于第二 部分242B。内表面242的第二部分242B还包括布置在槽243B中的挡圈243A。

[0122] 活塞衬套222还包括第一衬套施加表面244A和第二衬套施加表面244B。第一衬 套施加表面244A是活塞衬套222的靠近第一端部222A的表面,加压的液压流体作用于该 表面,从而致使活塞衬套222在壳体220的孔228内移动。第二衬套施加表面224B是活塞 衬套222的靠近第二端部222B的表面,加压的液压流体作用于该表面,从而致使活塞衬套 222在壳体220的孔228内移动。

[0123] 活塞224可滑动地布置在壳体220的孔228中并且配置成与活塞衬套222相配合, 这将在下面更详细地描述。活塞224包括头部256和细长的连杆部258。头部256包括外 表面262、第一端部224A和与第一端部224A相反的第二端部224B。外表面262与活塞衬 套222的内表面242的第二部分242B密封地接合。在给出的例子中,密封环264A位于密 封槽266A内,密封槽266A形成在头部256的外表面262中。然而,应该理解,在不偏离本 发明的范围的情况下,可以使用用于将活塞224密封到活塞衬套222的其它方法和机构。

[0124] 活塞224的头部254与活塞衬套222的内表面242的第一部分242A相配合,以用 作止挡件,从而防止活塞224沿A方向相对于活塞衬套222的进一步运动。另外,头部254 与活塞衬套222的挡圈243A相配合,以用作止挡件,从而防止活塞224沿B方向相对于活 塞衬套222的进一步运动。

[0125] 活塞还包括第一活塞施加表面264A和第二活塞施加表面264B。第一活塞施加表 面264A和第二活塞施加表面264B是活塞224的液压流体施加作用的表面,从而致使活塞 224在活塞衬套222和壳体220的孔228中运动。第一活塞施加表面264A是头部256的第 一端部224A的暴露表面。第二活塞施加表面264B是头部256的第二端部224B的暴露表

[0126] 连杆部258包括第一部分258A和第二部分258B。更具体地,连杆部258的第一 部分258A具有端部258C,该端部258C固定地附接到头部256的第一端部224A。第二部分 258B延伸穿过壳体20的孔228的开口端230。槽268形成在第二部分258中以允许连接 到例如拨叉(未示出)或其它可操作机构。

[0127] 密封组件226布置在壳体220的孔228的第一端部228A中并且由板275保持,板275由环形保持件275A保持就位,环形保持件275A布置在槽275B中,槽275B形成在靠近 开口端220A的壳体220中。密封组件226具有内表面226A和外表面226B。内表面226A 形成孔226C,活塞224的连杆258穿过孔226C。外表面226B与壳体220的孔230的内表 面230A密封地接合。另外,内表面226A密封地接合连杆部258。在给出的例子中,第一环 形密封件276A和第二环形密封件276B分别定位在第一密封槽278A和第二密封槽278B中。 环形密封件276A和276B被压缩在密封组件226的外表面226B与壳体220的孔228之间, 从而提供高压液压密封。此外,第一密封件280A、第二密封件280B和轴承282位于内表面 226A上。密封件280A和280B在密封组件226的内表面226A与连杆部258之间提供动态 高压密封,同时轴承282提供对连杆部258的径向支撑。然而,应该理解,在不偏离本发明 的范围的情况下,可以使用用于将密封组件226密封到孔230并且密封和支撑连杆部258 的其它方法和机构。

[0128] 密封组件226包括第一密封托架284和第二密封托架286。第一密封托架284具 有形成内腔284B的内表面284A,在内腔284B中布置第二密封托架286。第二密封托架286 与第一密封托架284的内表面284A密封地接合。此外,第二密封托架286具有外表面286A, 外表面286A与第一密封托架284的内表面284A相配合,以形成环形通道288。环形通道 288收集流经第一密封件280A的液压流体。环形通道288与第一密封托架284中的排放 流体通道290连通。第一密封托架中的排放流体通道290与壳体220的第二排放流体通道 292连通。

[0129] 活塞致动器210还包括第一液压压力腔300和第二液压压力腔302。液压压力腔 300和302大体由壳体220的孔228、活塞衬套222、活塞224和密封组件226的表面的配合 而形成。例如,第一液压压力腔至少由孔228的内表面220A、密封组件226的表面226D、第 一衬套施加表面244A和第一活塞施加表面264A限定出。第一液压压力腔300与壳体220 的第一液压施加通道304连通。选择性地加压的流体被引导入到第一液压施加通道304从 而进入到第一液压压力腔300。

[0130] 第二液压压力腔302至少由孔228的内表面220A、第二衬套施加表面244B和第二 活塞施加表面264B限定出。第二液压压力腔302与壳体220的第二液压流体通道308连 通。选择性地加压的流体被引入到第二液压流体通道308从而进入到第二液压压力腔302。

[0131] 参考图3A、3B和3C,现在将描述活塞致动器组件210的操作。图3A示出了处于空 档位置的活塞致动器组件210。空档位置对应于将齿轮与同步器或驱动轴脱开的操作。通 过对第一压力腔300和第二压力腔302部分地加压到近似相等的压力来实现空档位置。液 压流体接触第一压力腔300的表面,从而对第一活塞施加表面264A和第一压力腔300的第 一衬套施加表面244A施加产生的压力。此外,液压流体接触第二压力腔302的表面,从而 对第二活塞施加表面264B和第二压力腔300的第二衬套施加表面244B施加产生的压力。 对第一活塞施加表面264A和第一衬套施加表面244A的合力克服了作用在第二活塞施加表 面264B和第二衬套施加表面244B上的合力。液压流体使活塞224和活塞衬套222移动, 直到活塞的第一端部224A接触活塞衬套222的内表面242的第一部分242A并且活塞衬套 222的第二端部222B接触孔228的封闭端228B。此时,由作用在第一活塞施加表面264A 上的液压流体所产生的合力小于作用在第二活塞施加表面264B上的力。活塞224和活塞 衬套222在限定的空档位置停止移动。因此,在空档位置,活塞224定位成使得活塞的第一端部224A接触活塞衬套222的内表面242的第一部分242A并且活塞衬套222的第二端部 222B接触孔228的封闭端228B。

[0132] 图3B示出了位于第一位置的活塞致动器组件210的剖视图。第一位置对应于将第 一齿轮接合到同步器或驱动轴的操作。通过对第一压力腔300加压而对第二压力腔302降 压来实现第一位置。液压流体接触第一压力腔300的表面,从而在第一活塞施加表面264A 和第一压力腔300的第一衬套施加表面244A施加产生的压力。此外,允许液压流体从第二 压力腔302排出。因液压流体引起的对第一施加表面264A和244A的合力使活塞224沿 B方向移动。因此,在第一位置,例如,活塞224定位成使得活塞224的头部256的第二端 部224B接触活塞衬套222的内表面242的环形保持件243A并且活塞衬套222的第二端部 222B靠近孔228的封闭端228B。然而,应该理解,在不偏离本发明的范围的情况下,活塞 224在第一位置上可以不接触环形保持件243A而。

[0133] 图3C示出了位于第二位置的活塞致动器组件210的实施例的剖视图。第二位置 对应于使第二齿轮与同步器或驱动轴接合的操作。如果从第一位置致动,则第一齿轮将被 脱开,然后在经过空档之后第二齿轮将被接合。通过对第一压力腔300降压且对第二压力 腔302加压来实现第二位置。液压流体接触第二压力腔302的表面,从而对第二活塞施加 表面264B和第二压力腔302的第二衬套施加表面244B施加产生的压力。此外,允许液压 流体从第一压力腔300排出。因液压流体引起的对第二施加表面264B和244B的合力使活 塞224和活塞衬套222沿A方向移动。因此,在第二位置,例如,活塞224和活塞衬套222 定位成使得活塞的第一端部224A接触活塞衬套222的内表面242的第一部分242A并且活 塞衬套222的第一端部222A靠近密封组件226的表面226D。然而,应该理解,在不偏离本 发明的范围的情况下,活塞的第一端部224A可以不接触活塞衬套222的内表面242的第一 部分242A。

[0134] 本发明的描述实质上仅仅是示例性的,并且不偏离本发明构思的各种变型涵盖在 本发明的保护范围内。这些变型不应当被视为偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1. 一种活塞致动器组件,其包括:壳体,所述壳体具有孔、第一施加通道和第二施加通道以及第一排放通道和第二排放 通道,其中,所述孔具有内表面、开口端和封闭端;活塞,所述活塞滑动地布置在所述壳体的所述孔中,其中,所述活塞具有头部和连杆 部,其中,所述头部具有第一施加表面区域和第二施加表面区域并且所述连杆部延伸穿过 所述壳体的所述孔的所述开口端;活塞衬套,所述活塞衬套在所述壳体与所述活塞的所述头部之间滑动地布置在所述壳 体的所述孔中,其中,所述活塞衬套具有孔、第一端部和第二端部、内表面和外表面以及衬 套施加表面区域;密封组件,所述密封组件布置在所述壳体孔的所述开口端中,其中,所述密封组件具有 密封表面,通过所述密封表面密封地支撑所述活塞的所述连杆部;第一液压流体室,其中,所述第一液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内表面 和所述活塞的所述头部的所述第一施加表面区域限定出,其中,所述第一施加通道与所述 第一液压流体室连通;第二液压流体室,其中,所述第二液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内表面、 所述活塞衬套的所述衬套施加表面区域、所述活塞的所述头部的所述第二施加表面区域以 及所述密封组件的所述密封表面限定出,其中,所述第二施加通道与所述第二液压流体室 连通,以及其中,选择性地对所述液压通道加压,以使所述活塞的所述头部移动到至少三种位置, 其中,第一位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述壳体的所述孔的所述封闭端来限定, 第二位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述密封组件来限定,第三位置通过所述活塞的 所述头部大约布置在所述壳体的所述孔的所述封闭端与所述密封组件之间中间来限定。
2.根据权利要求1所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述密封组件还包括第一密 封件和第二密封件,其中,所述第一密封件具有内腔,所述第二密封件布置在所述第一密封 件的所述内腔中。
3.根据权利要求1所述的活塞致动器,其特征在于,所述密封组件还包括中心孔和环 形通道,其中,所述环形通道与所述中心孔和所述壳体的所述第一排放通道连通。
4.根据权利要求1所述的活塞致动器组件,其特征在于,其还包括由所述壳体的所述 孔的所述内表面和所述活塞衬套的所述外表面限定出的环形通道,其中,所述环形通道与 所述壳体的所述第二排放通道连通。
5.根据权利要求1所述的活塞致动器组件,其特征在于,其还包括靠近所述壳体的所 述孔的所述开口端布置的轴衬。
6.根据权利要求1所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述密封组件还包括在所述 密封组件的柱体的内径上布置的第一连杆密封件。
7.根据权利要求6所述的活塞致动器组件,其特征在于,所述密封组件还包括在所述 密封组件的柱体的内径上布置的第二连杆密封件。
8.根据权利要求1所述的活塞致动器组件,其特征在于:所述活塞还包括中心孔和活塞销,其中,所述活塞的所述中心孔在所述活塞的所述头 部的所述第二施加表面区域处具有开口端;所述活塞衬套还包括中心导向件,其中,所述中心导向件具有一对狭槽并且附接到所 述活塞衬套的所述第二端部并且延伸进入所述活塞的所述头部的所述中心孔中,以及其中,所述活塞销布置在所述活塞的所述头部中并且穿过所述中心导向件的所述一对 狭槽,从而将所述活塞滑动地固定到所述活塞衬套的所述中心导向件。
9. 一种活塞致动器组件,其包括:壳体,所述壳体具有孔、第一施加通道和第二施加通道以及第一排放通道和第二排放 通道,其中,所述孔具有内表面、开口端和封闭端;活塞,所述滑动地布置在所述壳体的所述孔中,其中,所述活塞具有头部和连杆部,其 中,所述头部具有第一施加表面区域和第二施加表面区域,所述连杆部延伸穿过所述壳体 的所述孔的所述开口端;活塞衬套,所述活塞衬套在所述壳体与所述活塞的所述头部之间滑动地布置在所述壳 体的所述孔中,其中,所述活塞衬套具有孔、第一端部和第二端部、内表面和外表面以及衬 套施加表面区域;密封组件,所述密封组件布置在所述壳体的所述孔的所述开口端中,其中,所述密封组 件包括第一密封件和第二密封件、中心孔、环形通道和密封表面,其中,所述活塞的所述连 杆部由所述密封表面密封地支撑,所述第一密封件具有内腔和内表面,所述第二密封件布 置在所述第一密封件的所述内腔中,并且所述环形通道与所述中心孔和所述壳体的所述第 一流体排放通道连通;环形通道,所述环形通道由所述壳体的所述孔的所述内表面与所述活塞衬套的所述外 表面限定出,其中,所述环形通道与所述壳体的所述第二流体排放通道连通;第一液压流体室,其中,所述第一液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内表面 和所述活塞的所述头部的所述第一施加表面区域限定出,其中,所述第一施加通道与所述 第一液压流体室连通;第二液压流体室,其中,所述第二液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内表面、 所述活塞衬套的所述衬套施加表面区域、所述活塞的所述头部的所述第二施加表面区域以 及所述密封组件的所述密封表面限定出,其中,所述第二施加通道与所述第二液压流体室 连通,以及其中,选择性地对所述液压通道加压以使所述活塞的所述头部移动到至少三种位置, 其中,第一位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述壳体的所述孔的所述封闭端来限定, 第二位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述密封组件来限定,第三位置通过所述活塞的 所述头部大约布置在所述壳体的所述孔的所述封闭端与所述密封组件之间中间来限定。
10. 一种活塞致动器组件,其包括:壳体,所述壳体具有孔、第一施加通道和第二施加通道以及第一排放通道和第二排放 通道,其中,所述孔具有内表面、开口端和封闭端;活塞,所述活塞滑动地布置在所述壳体的所述孔中,其中,所述活塞具有头部和连杆 部,其中,所述头部具有第一施加表面区域和第二施加表面区域,所述连杆部延伸穿过所述 壳体的所述孔的所述开口端;活塞衬套,所述活塞衬套在所述壳体与所述活塞的所述头部之间滑动地布置在所述壳 体的所述孔中,其中,所述活塞衬套具有孔、保持件槽、环形保持件、第一端部和第二端部、内表面和外表面以及衬套施加表面区域,其中,所述保持件槽布置在靠近所述活塞衬套的 所述第二端部的所述外表面上,所述环形保持件布置在所述保持件槽中;密封组件,所述密封组件布置在所述壳体的所述孔的所述开口端中,其中,所述密封组 件包括第一密封件和第二密封件、中心孔、环形通道和密封表面,其中,所述活塞的所述连 杆部由所述密封表面密封地支撑,所述第一密封件具有内腔和内表面,所述第二密封件布 置在所述第一密封件的所述内腔中,所述环形通道与所述中心孔和所述壳体的所述第一流 体排放通道连通;由所述壳体的所述孔的所述内表面与所述活塞衬套的所述外表面限定出的环形通道, 其中所述环形通道连通所述壳体的所述第二流体排放通道;第一液压流体室,其中,所述第一液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内表面 与所述活塞的所述头部的所述第一施加表面区域限定出,其中,所述第一施加通道与所述 第一液压流体室连通;第二液压流体室,其中,所述第二液压流体室至少由所述壳体的所述孔的所述内表面、 所述活塞衬套的所述衬套施加表面区域、所述活塞的所述头部的所述第二施加表面区域和 所述密封组件的所述密封表面限定出,其中,所述第二施加通道与所述第二液压流体室连 通;其中,选择性地对所述液压通道加压以将所述活塞的所述头部移动到至少三种位置, 其中,第一位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述壳体的所述孔的所述封闭端来限定, 第二位置通过所述活塞的所述头部相邻于所述密封组件来限定,第三位置通过所述活塞的 所述头部大约布置在所述壳体的所述孔的所述封闭端与所述密封组件之间中间来限定。
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