CN113874635B - 液压活塞组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于传动装置的活塞组件包括活塞和连接至活塞的垫圈。在一个实施方式中，垫圈包括绕内径连续地延伸的周向环，其中，在活塞与垫圈之间限定有腔。轴承元件由周向环保持并居中在垫圈上。

Description

液压活塞组件
技术领域
本公开涉及用于传动装置的活塞组件，并且更具体地涉及由冲压部件构成的活塞组件。
背景技术
传动装置系统可以包括离合器组件。这些离合器组件可以包括活塞。在接合期间，活塞可以被朝向离合器组推动。来自活塞的轴向力可以最终导致离合器接合。
发明内容
根据本公开的实施方式，提供了一种用于传动装置的活塞组件。该活塞组件包括活塞和连接至活塞的垫圈。在一个实施方式中，垫圈包括绕内径连续地延伸的周向环，其中，在活塞与垫圈之间限定有腔。轴承元件由周向环保持并居中在垫圈上。轴承元件包括能够与垫圈接触的至少一个轴承滚子以及具有周向环的保持架。垫圈的周向环包括径向突出部，并且保持架的周向环通过该径向突出部保持在垫圈上。垫圈可以在活塞和垫圈的径向外端部处连接至活塞。活塞还可以包括设置在活塞的外径处的周向环并且垫圈可以包括设置在活塞的周向环内的径向延伸部段，从而将活塞与垫圈连接。活塞和垫圈可以通过冲压形成。
在其他实施方式中，公开了一种用于传动装置的活塞组件，该活塞组件具有布置成与壳体密封接合的活塞。垫圈连接至活塞，其中，在活塞与垫圈之间限定有腔。内密封件和外密封件分别设置在活塞的内表面和外表面上以用于将活塞密封至壳体。保持板可以连接至活塞并且构造成将内密封件和外密封件保持在活塞上。活塞组件还可以包括轴承元件，轴承元件包括能够与垫圈接触的至少一个轴承滚子以及保持在垫圈上的保持架，其中，保持架构造成对至少一个轴承滚子进行定位。保持架可以包括周向环并且垫圈可以包括从垫圈的内径沿轴向方向延伸且在远端端部处具有径向突出部的至少一个突片。所述保持架周向环由所述径向突出部保持。在一个实施方式中，垫圈在活塞和垫圈的径向外端部处通过铆合连接而连接至活塞。在另一实施方式中，活塞包括具有外表面和内表面的轴向延伸部段，垫圈包括轴向延伸部段，并且垫圈轴向延伸部段经由压配合连接固定至活塞轴向延伸部段的内表面。外密封件设置在活塞轴向延伸部段的外表面上。在其他实施方式中，活塞包括径向延伸部段，垫圈包括径向延伸部段，并且活塞径向延伸部段通过焊接固定至垫圈径向延伸部段。在实施方式中，保持板固定至活塞的径向延伸部段，并且活塞径向延伸部段径向地位于内密封件与外密封件之间。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施方式的活塞组件。
图2示出了图1的活塞组件的局部横截面图。
图3示出了图1的活塞组件的等距后视图。
图4示出了包括保持板的活塞组件的替代实施方式。
图5示出了图4的活塞组件的局部横截面图。
图6示出了图4的活塞组件的等距前视图。
图7示出了图4的活塞组件的等距后视图。
图8示出了图4的活塞组件的分解图。
图9A示出了根据本公开的实施方式的具有经由焊接固定在一起的活塞和垫圈的活塞组件的替代实施方式。
图9B示出了根据本公开的实施方式的具有经由压配合连接固定在一起的活塞和垫圈的活塞组件的替代实施方式。
具体实施方式
本文中描述了本公开的实施方式。应当理解的是，出现在不同附图视图中的相同的附图标记标识相同或功能相似的结构元件。另外，应当理解的是，所公开的实施方式仅仅是示例，并且其他实施方式可以采用各种替代性形式。图不一定按比例绘制；某些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的具体结构和功能细节不应被理解为限制性的，而仅仅是作为教示本领域技术人员以各种方式应用实施方式的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照图中的任一图所图示和描述的各种特征可以与在一个或更多个其他图中所图示的特征组合以产生未明确地图示或描述的实施方式。所图示的特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施方式。然而，对于特定的应用或实现方式，可能需要对与本公开的教示一致的特征进行各种组合和修改。
本文中使用的方向术语应当理解为指的是图中所描绘的结构的取向。如果说物体绕轴线延伸，那么诸如“径向”、“轴向”和“周向”的术语都是相对于轴线而言的。例如，“轴向”方向是沿着或平行于轴线、比如中心轴线的方向，并且“径向”方向正交于轴向方向。“周向”方向是指绕轴线的运动。“内”和“外”也是相对于轴线而言的；例如，“内表面”可以是面向轴线的表面，并且“外表面”可以是背向轴线的表面。旋转可以是相对于轴线而言的。除非另外注明，否则这些术语可以如上面所解释的那样使用。
以下描述是参照图1至图3中所示出的活塞组件100进行的。活塞组件100可以包括活塞102、垫圈104、轴承滚动元件108和保持架110。活塞102和垫圈104例如可以通过冲压形成并且可以由金属板、比如钢形成。也就是说，活塞102和垫圈104是经冲压的金属板件。活塞102可以包括设置成将活塞组件100密封至活塞壳体的密封件114和密封件116，活塞组件100可以设置在活塞壳体内。密封件114和密封件116可以是例如O形环。密封件114和密封件116可以安装在活塞凹槽118和活塞凹槽120中。密封件114相对于轴线A位于密封件116的径向内侧。换句话说，密封件114和密封件116分别是径向内密封件和径向外密封件。
轴承滚动元件108可以布置并保持在垫圈104上。轴承滚动元件108可以是布置成在垫圈104与另一离合器部件、比如反作用板(未示出)之间滚动的多个滚动元件、比如圆柱形滚子中的一个滚动元件。保持架110用于在径向上保持和定位轴承滚动元件108并且在周向方向上保持适当的间距。如下面所描述的，保持架110可以由垫圈104保持。轴承滚动元件108和保持架110可以统称为轴承元件122。垫圈104可以用作用于轴承元件122的轴承座圈和推力表面。在一个实施方式中，轴承元件例如可以是滚针轴承。
保持架110可以包括周向环124。垫圈104可以包括从垫圈104的内径128延伸并且绕垫圈的内径连续地延伸至中央轴承元件122(统称，轴承滚动元件108和保持架110)的周向环或唇缘126。垫圈104的周向环126在远端端部132处包括径向突出部或突起130。保持架110的周向环124可以由径向突出部130保持。也就是说，保持架110可以保持在垫圈104上并且通过径向突出部130防止被移除。径向突出部130可以是预形成的特征部，在这种情况下，保持架110将卡扣到垫圈104上，或者径向突出部130可以在保持架110通过铆合等安装到垫圈104上之后形成。
活塞102和垫圈104固定在一起并且布置成在活塞与垫圈之间形成流体不能到达或进入的腔或空隙134。活塞102和垫圈104布置成使得消除或减少活塞壳体的内部空间(例如参见图5)内的死体积。例如，死体积与由活塞组件100在活塞壳体的内部空间内占据的总体积的比率可以为10％或更小。优选地，死体积的比率为5％或更小。消除或减少活塞内的死体积是重要的，这是因为较大量的死体积对活塞性能不利。
参照图2，活塞102和垫圈104通过铆合固定在一起。活塞102可以包括设置在活塞102的外径138处的周向环136。垫圈104的径向延伸部段142设置在活塞的周向环136内，其中，可以在活塞周向环136与垫圈104之间形成有铆合连接140以将活塞102与垫圈104固定在一起。
以下描述是参照图4至图8中所示出的活塞组件200进行的。活塞组件200可以包括活塞202、垫圈204、保持板206、轴承滚动元件208和保持架210。活塞202、垫圈204和保持板206例如可以通过冲压形成并且可以由金属板、比如钢形成。也就是说，活塞202、垫圈204和保持板206是经冲压的金属板件。活塞202可以通过密封件214和密封件216密封至壳体212。密封件214和密封件216例如可以是O形环。密封件214和密封件216可以分别安装在活塞凹槽218和活塞凹槽220中，以用于与壳体212的径向内表面222和径向外表面224或周向表面进行密封。换句话说，密封件214和密封件216分别是径向内密封件和径向外密封件。密封件216相对于轴线A位于密封件214的径向外侧。径向内表面222和径向外表面224可以限定壳体212内的内部空间。
轴承滚动元件208可以布置并且保持在垫圈204上。轴承滚动元件208可以是布置成在垫圈204与另一离合器部件、比如反作用板(未示出)之间滚动的多个滚动元件、比如圆柱形滚子中的一个滚动元件。保持架210用于在径向上保持和定位轴承滚动元件208并且在周向方向上保持适当的间距。如下面所描述的，保持架210可以由垫圈204保持。轴承滚动元件208和保持架210可以统称为轴承元件。垫圈204可以用作用于轴承元件的轴承座圈和推力表面。在一个实施方式中，轴承元件可以是滚针轴承。
保持架210可以包括周向环226。垫圈204可以包括沿轴向方向延伸且在远端端部232处具有径向突出部或突起230的突片228。保持架210的周向环226可以由径向突出部230保持。也就是说，保持架210可以保持在垫圈204上并且通过径向突出部230防止被移除。径向突出部230可以是预形成的特征部，在这种情况下，保持架210将卡扣到垫圈204上，或者径向突出部230可以在保持架210通过铆合等安装到垫圈204上之后形成。在本文中所示出的实施方式中，垫圈204包括八个突片228。然而，应当理解的是，可以使用更少或更多的突片。
活塞 202 和垫圈 204 固定在一起并且布置成在活塞 202 与垫圈 204之间形成有流体不能到达或进入的腔或空隙 234。活塞 202 和垫圈 204布置成使得消除或减少壳体212的内部空间内的死体积。例如，死体积与由活塞组件200在壳体212的内部空间内占据的总体积的比率可以是10％或更小。优选地，死体积的比率为5％或更小。如上面所论述，较大量的死体积会降低活塞性能。
参照图5，活塞102和垫圈104通过铆合固定在一起。活塞202可以包括设置在活塞的外径238处的周向环236。垫圈204的径向延伸部段246设置在活塞周向环236内，其中，在活塞周向环236与垫圈204之间可以形成有铆合连接240以将活塞202与垫圈204固定在一起。
在活塞202与壳体212之间可以形成有室244。也就是说，室244可以部分地由活塞202、密封件214和密封件216以及壳体212界定。室244可以构造成经由壳体212(未示出)中的开口或通道接纳液压流体。来自液压流体的液压压力作用于保持板206和活塞202以致动离合器。密封件214和密封件216对室244进行密封从而防止流体损失。
活塞组件200还可以包括设置在活塞202与壳体212之间并且布置成保持密封件214和密封件216的保持板206。保持板206固定至活塞径向延伸部段 242，其中， 活塞径向延伸部段 242 径向地位于密封件 214与密封件 216 之间。保持板 206 可以例如通过焊接固定至活塞 202。
以下描述是参照图9A和图9B进行的。图9A和图9B公开了用于将活塞与垫圈固定在一起的替代实施方式。图9A示出了具有经由焊接固定在一起的活塞302和垫圈304的活塞组件300。也就是说，活塞302包括径向延伸部段306并且垫圈304包括径向延伸部段308。活塞径向延伸部段306通过焊接固定至垫圈径向延伸部段308。图9B示出了具有经由压配合连接固定在一起的活塞402和垫圈404的活塞组件400。也就是说，活塞402包括具有外表面408和内表面410的轴向延伸部段406。垫圈404包括轴向延伸部段412。垫圈轴向延伸部段412经由压配合连接固定至活塞轴向延伸部段406的内表面410。密封件416设置在活塞轴向延伸部段406的外表面408上以用于将活塞402密封至壳体。
本文中公开的实施方式提供了若干优点，比如减少了活塞内的死体积并且提供包括允许更容易制造以及节省成本和重量的冲压部件的活塞组件。
尽管上面描述了示例性实施方式，但这些实施方式并不意在描述权利要求所涵盖的所有可能的形式。说明书中使用的词语是描述性的而非限制性的词语，并且理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以做出各种改变。如先前所描述，各种实施方式的特征可以组合以形成本公开的可能未明确描述或图示的其他实施方式。尽管关于一个或更多个期望特性，各种实施方式可能已经被描述为相对于其他实施方式或现有技术实现方式提供优点或是优选的，但是本领域普通技术人员应认识到，可以根据具体的应用和实现方式对一个或更多个特征或特性进行折中以实现期望的整体系统属性。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、适销性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、组装的容易性等。因此，就一个或更多个特征而言，任何实施方式被描述为不如其他实施方式或现有技术实现方式理想的，这些实施方式没有超出本公开的范围并且对于特定应用可能是理想的。
附图标记说明
100活塞组件102活塞104垫圈108轴承滚动元件110保持架114密封件116密封件118活塞凹槽120活塞凹槽122轴承元件124周向环126周向环128内径130径向突出部132远端端部136活塞周向环138外径140铆合连接142径向延伸部段200活塞组件202活塞204垫圈206保持板208轴承滚动元件210保持架212壳体214密封件216密封件218活塞凹槽220活塞凹槽222内表面224外表面226周向环228突片230径向突出部232远端端部236周向环238外径240铆合连接242活塞径向延伸部段244室246径向延伸部段300活塞组件302活塞304垫圈306活塞径向延伸部段306径向延伸部段308垫圈径向延伸部段400活塞组件402活塞404垫圈406活塞轴向延伸部段408外表面410内表面412垫圈轴向延伸部段416密封件。

Claims (16)

1.一种用于传动装置的活塞组件，所述活塞组件包括：
活塞，所述活塞包括两个活塞凹槽用于安装密封件；
垫圈，所述垫圈连接至所述活塞并且包括绕内径连续地延伸的周向环，其中，在所述两个活塞凹槽之间，所述活塞在背离所述垫圈侧形成有轴向凸起，在所述活塞的轴向凸起与所述垫圈之间限定有腔；以及
轴承元件，所述轴承元件通过所述周向环保持并居中在所述垫圈上。
2.根据权利要求1所述的活塞组件，其中：
所述轴承元件包括能够与所述垫圈接触的至少一个轴承滚子以及具有周向环的保持架；
所述垫圈的所述周向环包括径向突出部；并且
所述保持架的所述周向环通过所述径向突出部保持在所述垫圈上。
3.根据权利要求1所述的活塞组件，其中，所述垫圈在所述活塞和所述垫圈的径向外端部处连接至所述活塞。
4.根据权利要求3所述的活塞组件，其中，所述活塞包括设置在所述活塞的外径处的周向环并且所述垫圈包括设置在所述活塞的所述周向环内的径向延伸部段，从而将所述活塞与所述垫圈连接。
5.根据权利要求1所述的活塞组件，其中，所述活塞通过冲压形成。
6.根据权利要求1所述的活塞组件，其中，所述垫圈通过冲压形成。
7.一种用于传动装置的活塞组件，所述活塞组件包括：
活塞，所述活塞包括两个活塞凹槽用于安装密封件，所述活塞布置成与壳体密封接合；
垫圈，所述垫圈连接至所述活塞，其中，在所述两个活塞凹槽之间，所述活塞在背离所述垫圈侧形成有轴向凸起，在所述活塞的轴向凸起与所述垫圈之间限定有腔；
内密封件和外密封件，所述内密封件和所述外密封件分别设置在所述活塞的内表面和外表面上以用于将所述活塞密封至所述壳体；以及
保持板，所述保持板连接至所述活塞并且构造成将所述内密封件和所述外密封件保持在所述活塞上。
8.根据权利要求7所述的活塞组件，还包括轴承元件，所述轴承元件包括：
能够与所述垫圈接触的至少一个轴承滚子；以及
保持在所述垫圈上的保持架，其中，所述保持架构造成对所述至少一个轴承滚子进行定位。
9.根据权利要求8所述的活塞组件，其中：
所述保持架包括周向环；
所述垫圈包括从所述垫圈的内径沿轴向方向延伸且在远端端部处具有径向突出部的至少一个突片；并且
所述保持架周向环由所述径向突出部保持。
10.根据权利要求7所述的活塞组件，其中，所述活塞通过冲压形成。
11.根据权利要求7所述的活塞组件，其中，所述垫圈通过冲压形成。
12.根据权利要求7所述的活塞组件，其中，所述垫圈在所述活塞和所述垫圈的径向外端部处通过铆合连接而连接至所述活塞。
13.根据权利要求7所述的活塞组件，其中：
所述活塞包括具有外表面和内表面的轴向延伸部段；
所述垫圈包括轴向延伸部段；并且
所述垫圈轴向延伸部段经由压配合连接固定至所述活塞轴向延伸部段的所述内表面。
14.根据权利要求13所述的活塞组件，其中，所述外密封件设置在所述活塞轴向延伸部段的所述外表面上。
15.根据权利要求7所述的活塞组件，其中：
所述活塞包括径向延伸部段；
所述垫圈包括径向延伸部段；并且
所述活塞径向延伸部段通过焊接固定至所述垫圈径向延伸部段。
16.根据权利要求7所述的活塞组件，其中，所述保持板固定至所述活塞的径向延伸部段，并且所述活塞径向延伸部段径向地位于所述内密封件与所述外密封件之间。
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