專利名稱：活塞致動器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于變速器的線性液壓致動器，更具體地說，涉及具有可移動套 筒和活塞的用于變速器的線性液壓致動器，該可移動套筒和活塞相對于彼此獨立地運動以 便提供一種能夠獲得三種位置的致動器。
背景技術(shù)：
在本部分中的描述僅僅提供與本發(fā)明有關(guān)的背景信息，并且可能構(gòu)成或者可能不 構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。典型的自動和雙離合器變速器使用該變速器內(nèi)的可操作以執(zhí)行各種功能的液壓 控制系統(tǒng)。這些功能的示例包括控制扭矩傳送裝置、冷卻、潤滑和閥組件和部件的致動。扭 矩傳送裝置可以包括一系列同步器，這些同步器可操作以選擇性地例如將齒輪連接到驅(qū)動 軸。通過液壓操作的活塞致動器組件，這些同步器可被機械地操作?；钊聞悠鹘M件受加壓的液壓流體控制以便實現(xiàn)連接到致動器的機械裝置中的 位置改變。在具有同步器組件的雙離合器變速器中發(fā)現(xiàn)的一種類型的活塞致動器組件包括 這樣的活塞致動器組件，其可操作以機械地在同步器組件中移動撥叉以便將同步器定位在 空檔或未接合位置與至少一種接合位置之間。在空檔位置，同步器不與齒輪接合。在第一 接合位置，同步器與第一齒輪接合。在第二接合位置，同步器與第二齒輪接合。盡管這些活塞致動器對于它們的預(yù)期目的是有用的，但是一直期望減小使活塞 或閥返回到空檔位置的控制算法的復(fù)雜度，并且在保持穩(wěn)健的且可靠的運行的同時提高致 動器的封裝效率。因此，在本領(lǐng)域中對于改進的液壓活塞致動器組件來說留有余地，該改進 的液壓活塞致動器組件具有用于有限空間應(yīng)用的緊湊封裝、改進的組裝效率和更簡單的控 制算法。
發(fā)明內(nèi)容
提供了一種活塞致動器組件，所述活塞致動器組件包括殼體、活塞、活塞襯套、密 封組件、第一液壓流體室和第二液壓流體室。所述活塞致動器組件能夠使致動器在三種位 置之間移動并且能夠使致動器移動到三種位置。通過對所述活塞致動器組件的活塞的兩側(cè) 施加相等的壓力迅速地到達空檔位置。在本發(fā)明的一方面，殼體具有孔、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。所述孔具有內(nèi)表面、開口端和封閉端?；钊聞悠鹘M件還包括可滑動 地布置在殼體的孔內(nèi)的活塞。活塞具有頭部和連桿部。頭部具有第一施加表面區(qū)域和第二 施加表面區(qū)域并且連桿部延伸穿過殼體的孔的開口端?；钊r套在殼體和活塞的頭部之間 可滑動地布置在殼體的孔中?；钊r套具有孔、第一端部和第二端部、內(nèi)表面和外表面以及 襯套施加表面區(qū)域。密封組件布置在殼體孔的開口端中，其中，密封組件具有密封表面，通 過該密封表面密封地支撐活塞的連桿部。第一液壓流體室至少由殼體的孔的內(nèi)表面和活塞 的頭部的第一施加表面區(qū)域限定出，其中第一施加通道與第一液壓流體室連通。第二液壓流體室至少由殼體的孔的內(nèi)表面、活塞的襯套施加表面區(qū)域、活塞的頭部的第二施加表面 區(qū)域以及密封組件的密封表面限定出。第二施加通道與第二液壓流體室連通。選擇性地對 液壓通道進行加壓以將活塞的頭部移動到至少三種位置。第一位置通過活塞的頭部相鄰于 殼體的孔的封閉端來限定。第二位置通過活塞的頭部相鄰于密封組件來限定。第三位置通 過活塞的頭部大約布置在殼體的孔的封閉端與密封組件之間中間來限定。在本發(fā)明的另一方面，密封組件還包括第一密封件和第二密封件，其中，第一密封 件具有內(nèi)腔，第二密封件布置在該第一密封件的內(nèi)腔中。在本發(fā)明的又一方面，密封組件還包括中心孔和環(huán)形通道，其中，環(huán)形通道與中心 孔和殼體的第一排放通道連通。在本發(fā)明的又一方面，活塞致動器組件還包括由殼體的孔的內(nèi)表面和活塞襯套的 外表面限定出的環(huán)形通道，其中，該環(huán)形通道與殼體的第二排放通道連通。在本發(fā)明的又一方面，密封組件還包括第一連桿密封件和第二連桿密封件以及軸 襯，其中，第一連桿密封件和第二連桿密封件以及軸襯布置在密封組件的柱的內(nèi)徑上。在本發(fā)明的又一方面，活塞還包括中心孔和活塞銷，其中，活塞的中心孔在活塞的 頭部的第二施加表面區(qū)域處具有開口端。活塞襯套還包括中心導(dǎo)向件，其中，中心導(dǎo)向件具 有一對狹槽并且附接到活塞襯套的第二端部并且延伸進入活塞的頭部的中心孔中?；钊N 布置在活塞的頭部中并且穿過中心導(dǎo)向件的那一對狹槽，從而將活塞可滑動地固定到活塞 襯套的中心導(dǎo)向件。在本發(fā)明的又一方面，殼體的孔還包括具有第一端部和外表面的孔襯套。孔襯套 的第一端部接觸密封組件的密封表面并且孔襯套的外表面接觸殼體孔的內(nèi)表面。在本發(fā)明的又一方面，活塞襯套還包括第一密封槽和第二密封槽以及第一環(huán)形密 封件和第二環(huán)形密封件。第一密封槽布置在活塞襯套的靠近第一端部的外表面中，第二密 封槽布置活塞襯套的靠近第二端部的外表面中，第一環(huán)形密封件布置在第一密封槽中，第 二環(huán)形密封件布置在第二密封槽中。在本發(fā)明的又一方面，活塞襯套還包括保持件槽和環(huán)形保持件，其中，保持件槽布 置在活塞襯套的靠近第一端部的內(nèi)表面上并且環(huán)形保持件布置在該槽中。在本發(fā)明的又一方面，活塞襯套還包括布置在第一密封槽與第二密封槽之間的排 放流體通道，從而連接活塞襯套的內(nèi)表面和外表面。在本發(fā)明的另一方面，活塞襯套還包括緣部、保持件槽和環(huán)形保持件。該緣部布置 在活塞襯套的靠近第一端部的內(nèi)表面上，保持件槽布置在活塞襯套的靠近第二端部的內(nèi)表 面上，環(huán)形保持件布置在保持件槽中。在本發(fā)明的又一方面，活塞襯套還包括保持件槽和環(huán)形保持件。該保持件槽布置 在活塞襯套的靠近第二端部的內(nèi)表面上，環(huán)形保持件布置保持件槽中。在本發(fā)明的又一方面，活塞頭部還包括外表面、密封槽和環(huán)形密封件。該密封槽布 置在該外表面上，環(huán)形密封件布置在該密封槽中。本發(fā)明還提供如下方案方案1. 一種活塞致動器組件，其包括殼體，所述殼體具有孔、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，所述孔具有內(nèi)表面、開口端和封閉端；
活塞，所述活塞滑動地布置在所述殼體的所述孔中，其中，所述活塞具有頭部和連 桿部，其中，所述頭部具有第一施加表面區(qū)域和第二施加表面區(qū)域并且所述連桿部延伸穿 過所述殼體的所述孔的所述開口端；活塞襯套，所述活塞襯套在所述殼體與所述活塞的所述頭部之間滑動地布置在所 述殼體的所述孔中，其中，所述活塞襯套具有孔、第一端部和第二端部、內(nèi)表面和外表面以 及襯套施加表面區(qū)域；密封組件，所述密封組件布置在所述殼體孔的所述開口端中，其中，所述密封組件 具有密封表面，通過所述密封表面密封地支撐所述活塞的所述連桿部；第一液壓流體室，其中，所述第一液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi) 表面和所述活塞的所述頭部的所述第一施加表面區(qū)域限定出，其中，所述第一施加通道與 所述第一液壓流體室連通；第二液壓流體室，其中，所述第二液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi) 表面、所述活塞襯套的所述襯套施加表面區(qū)域、所述活塞的所述頭部的所述第二施加表面 區(qū)域以及所述密封組件的所述密封表面限定出，其中，所述第二施加通道與所述第二液壓 流體室連通，以及其中，選擇性地對所述液壓通道加壓，以使所述活塞的所述頭部移動到至少三種 位置，其中，第一位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述殼體的所述孔的所述封閉端來 限定，第二位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述密封組件來限定，第三位置通過所述 活塞的所述頭部大約布置在所述殼體的所述孔的所述封閉端與所述密封組件之間中間來 限定。方案2.根據(jù)方案1所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述密封組件還包括第 一密封件和第二密封件，其中，所述第一密封件具有內(nèi)腔，所述第二密封件布置在所述第一 密封件的所述內(nèi)腔中。方案3.根據(jù)方案1所述的活塞致動器，其特征在于，所述密封組件還包括中心孔 和環(huán)形通道，其中，所述環(huán)形通道與所述中心孔和所述殼體的所述第一排放通道連通。方案4.根據(jù)方案1所述的活塞致動器組件，其特征在于，其還包括由所述殼體的 所述孔的所述內(nèi)表面和所述活塞襯套的所述外表面限定出的環(huán)形通道，其中，所述環(huán)形通 道與所述殼體的所述第二排放通道連通。方案5.根據(jù)方案1所述的活塞致動器組件，其特征在于，其還包括靠近所述殼體 的所述孔的所述開口端布置的軸襯。方案6.根據(jù)方案1所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述密封組件還包括在 所述密封組件的柱體的內(nèi)徑上布置的第一連桿密封件。方案7.根據(jù)方案6所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述密封組件還包括在 所述密封組件的柱體的內(nèi)徑上布置的第二連桿密封件。方案8.根據(jù)方案1所述的活塞致動器組件，其特征在于所述活塞還包括中心孔和活塞銷，其中，所述活塞的所述中心孔在所述活塞的所 述頭部的所述第二施加表面區(qū)域處具有開口端；所述活塞襯套還包括中心導(dǎo)向件，其中，所述中心導(dǎo)向件具有一對狹槽并且附接 到所述活塞襯套的所述第二端部并且延伸進入所述活塞的所述頭部的所述中心孔中，以及
其中，所述活塞銷布置在所述活塞的所述頭部中并且穿過所述中心導(dǎo)向件的所述 一對狹槽，從而將所述活塞滑動地固定到所述活塞襯套的所述中心導(dǎo)向件。方案9.根據(jù)方案8所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述殼體的所述孔還包 括具有第一端部和外表面的孔襯套，其中，所述孔襯套的所述第一端部接觸所述密封組件 的所述密封表面，并且所述孔襯套的所述外表面接觸所述殼體孔的所述內(nèi)表面。方案10.根據(jù)方案1所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述活塞襯套還包括 第一密封槽和第二密封槽以及第一環(huán)形密封件和第二環(huán)形密封件，其中，所述第一密封槽 布置在所述活塞襯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 塞襯套的靠近所述第二端部的所述外表面中，所述第一環(huán)形密封件布置在所述第一密封槽 中，并且所述第二環(huán)形密封件布置在所述第二密封槽中。方案11.根據(jù)方案10所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述活塞襯套還包括 保持件槽和環(huán)形保持件，其中，所述保持件槽布置在所述活塞襯套的靠近所述第一端部的 所述內(nèi)表面上，并且所述環(huán)形保持件布置在所述槽中。方案12.根據(jù)方案11所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述活塞襯套還包括 排放流體通道，所述排放流體通道布置在所述第一密封槽與所述第二密封槽之間，從而連 接所述活塞襯套的所述內(nèi)表面和所述外表面。方案13.根據(jù)方案1所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述活塞襯套還包括緣 部、保持件槽和環(huán)形保持件，其中，所述緣部布置在所述活塞襯套的靠近所述第一端部的所 述內(nèi)表面上，所述保持件槽布置在所述活塞襯套的靠近所述第二端部的所述內(nèi)表面上，所 述環(huán)形保持件布置在所述保持件槽中。方案14.根據(jù)方案1所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述活塞襯套還包括保 持件槽和環(huán)形保持件，其中，所述保持件槽布置在所述活塞襯套的靠近所述第二端部的所 述內(nèi)表面上，所述環(huán)形保持件布置在所述保持件槽中。方案15.根據(jù)方案1所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述活塞頭部還包括外 表面、密封槽和環(huán)形密封件，其中，所述密封槽布置在所述外表面上，所述環(huán)形密封件布置 在所述密封槽中。方案16. —種活塞致動器組件，其包括殼體，所述殼體具有孔、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，所述孔具有內(nèi)表面、開口端和封閉端；活塞，所述滑動地布置在所述殼體的所述孔中，其中，所述活塞具有頭部和連桿 部，其中，所述頭部具有第一施加表面區(qū)域和第二施加表面區(qū)域，所述連桿部延伸穿過所述 殼體的所述孔的所述開口端；活塞襯套，所述活塞襯套在所述殼體與所述活塞的所述頭部之間滑動地布置在所 述殼體的所述孔中，其中，所述活塞襯套具有孔、第一端部和第二端部、內(nèi)表面和外表面以 及襯套施加表面區(qū)域；密封組件，所述密封組件布置在所述殼體的所述孔的所述開口端中，其中，所述密 封組件包括第一密封件和第二密封件、中心孔、環(huán)形通道和密封表面，其中，所述活塞的所 述連桿部由所述密封表面密封地支撐，所述第一密封件具有內(nèi)腔和內(nèi)表面，所述第二密封 件布置在所述第一密封件的所述內(nèi)腔中，并且所述環(huán)形通道與所述中心孔和所述殼體的所述第一流體排放通道連通；環(huán)形通道，所述環(huán)形通道由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面與所述活塞襯套的所 述外表面限定出，其中，所述環(huán)形通道與所述殼體的所述第二流體排放通道連通；第一液壓流體室，其中，所述第一液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi) 表面和所述活塞的所述頭部的所述第一施加表面區(qū)域限定出，其中，所述第一施加通道與 所述第一液壓流體室連通；第二液壓流體室，其中，所述第二液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi) 表面、所述活塞襯套的所述襯套施加表面區(qū)域、所述活塞的所述頭部的所述第二施加表面 區(qū)域以及所述密封組件的所述密封表面限定出，其中，所述第二施加通道與所述第二液壓 流體室連通，以及其中，選擇性地對所述液壓通道加壓以使所述活塞的所述頭部移動到至少三種位 置，其中，第一位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述殼體的所述孔的所述封閉端來限 定，第二位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述密封組件來限定，第三位置通過所述活 塞的所述頭部大約布置在所述殼體的所述孔的所述封閉端與所述密封組件之間中間來限定。方案17.根據(jù)方案16所述的活塞致動器組件，其特征在于所述殼體的所述孔還包括具有第一端部和外表面的孔襯套，其中，所述第一端部 接觸所述密封組件的所述密封表面，并且所述外表面接觸所述殼體孔的所述內(nèi)表面；所述活塞還包括中心孔和活塞銷，其中，所述活塞的所述中心孔在所述活塞的所 述頭部的所述第二施加表面區(qū)域處具有開口端；所述活塞襯套還包括中心導(dǎo)向件，其中，所述中心導(dǎo)向件具有一對狹槽并且附接 到所述活塞襯套的所述第二端部并且延伸進入到所述活塞的所述頭部的所述中心孔中，以 及其中，所述活塞銷布置所述活塞的所述頭部中并且穿過所述中心導(dǎo)向件的所述一 對狹槽，從而將所述活塞滑動地固定到所述活塞襯套的所述中心導(dǎo)向件。方案18.根據(jù)方案16所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述活塞襯套還包括 保持件槽、環(huán)形保持件、第一密封槽和第二密封槽以及第一環(huán)形密封件和第二環(huán)形密封件， 其中，所述保持件槽布置在靠近所述活塞襯套的所述第一端部的所述內(nèi)表面上，所述環(huán)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襯套的所述第一端部 的所述外表面中，所述第二密封槽布置在靠近所述活塞襯套的所述第二端部的所述外表面 中，所述第一環(huán)形密封件布置在所述第一密封槽中，所述第二環(huán)形密封件布置在所述第二 密封槽中。方案19.根據(jù)方案16所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述活塞襯套還包括 排放流體通道，所述排放流體通道布置在所述第一密封槽和所述第二密封槽之間，從而連 接所述內(nèi)表面和所述外表面。方案20.根據(jù)方案16所述的活塞致動器組件，其特征在于所述活塞襯套還包括緣部、保持件槽和環(huán)形保持件，其中，所述緣部布置在靠近所 述活塞襯套的所述第一端部的所述內(nèi)表面上，所述保持件槽布置在所述活塞襯套的靠近所 述活塞襯套的所述第二端部的內(nèi)表面上，所述環(huán)形保持件布置在所述槽中，以及
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所述活塞頭還包括外表面、密封槽和環(huán)形密封件，其中，所述密封槽布置在所述外 表面上，并且所述環(huán)形密封件布置在所述密封槽中。方案21. —種活塞致動器組件，其包括殼體，所述殼體具有孔、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，所述孔具有內(nèi)表面、開口端和封閉端；活塞，所述活塞滑動地布置在所述殼體的所述孔中，其中，所述活塞具有頭部和連 桿部，其中，所述頭部具有第一施加表面區(qū)域和第二施加表面區(qū)域，所述連桿部延伸穿過所 述殼體的所述孔的所述開口端；活塞襯套，所述活塞襯套在所述殼體與所述活塞的所述頭部之間滑動地布置在所 述殼體的所述孔中，其中，所述活塞襯套具有孔、保持件槽、環(huán)形保持件、第一端部和第二端 部、內(nèi)表面和外表面以及襯套施加表面區(qū)域，其中，所述保持件槽布置在靠近所述活塞襯套 的所述第二端部的所述外表面上，所述環(huán)形保持件布置在所述保持件槽中；密封組件，所述密封組件布置在所述殼體的所述孔的所述開口端中，其中，所述密 封組件包括第一密封件和第二密封件、中心孔、環(huán)形通道和密封表面，其中，所述活塞的所 述連桿部由所述密封表面密封地支撐，所述第一密封件具有內(nèi)腔和內(nèi)表面，所述第二密封 件布置在所述第一密封件的所述內(nèi)腔中，所述環(huán)形通道與所述中心孔和所述殼體的所述第 一流體排放通道連通；由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面與所述活塞襯套的所述外表面限定出的環(huán)形 通道，其中所述環(huán)形通道連通所述殼體的所述第二流體排放通道；第一液壓流體室，其中，所述第一液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi) 表面與所述活塞的所述頭部的所述第一施加表面區(qū)域限定出，其中，所述第一施加通道與 所述第一液壓流體室連通；第二液壓流體室，其中，所述第二液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi) 表面、所述活塞襯套的所述襯套施加表面區(qū)域、所述活塞的所述頭部的所述第二施加表面 區(qū)域和所述密封組件的所述密封表面限定出，其中，所述第二施加通道與所述第二液壓流 體室連通；其中，選擇性地對所述液壓通道加壓以將所述活塞的所述頭部移動到至少三種位 置，其中，第一位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述殼體的所述孔的所述封閉端來限 定，第二位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述密封組件來限定，第三位置通過所述活 塞的所述頭部大約布置在所述殼體的所述孔的所述封閉端與所述密封組件之間中間來限定。通過參考下面的描述和附圖，本發(fā)明的其它目的、方面和優(yōu)點將變得明顯，其中， 相同的附圖標記表示相同的部件、構(gòu)件或特征。
本文描述的附圖僅僅用于示例的目的，并非旨在以任何的方式限制本發(fā)明的范 圍；圖IA是根據(jù)本發(fā)明實施例的活塞致動器組件的剖視圖，其中活塞和活塞襯套處 于空檔位置；
圖IB是活塞和活塞襯套處于第一位置時的活塞致動器組件的剖視圖；圖IC是活塞和活塞襯套處于第二位置時的活塞致動器組件的剖視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明實施例的活塞致動器組件的剖視圖，其中活塞和活塞襯套處 于空檔位置；圖2B是活塞和活塞襯套處于第一位置時的活塞致動器組件的剖視圖；圖2C是活塞和活塞襯套處于第二位置時的活塞致動器組件的剖視圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明實施例的活塞致動器組件的剖視圖，其中活塞和活塞襯套處 于空檔位置；圖3B是活塞和活塞襯套處于第一位置時的活塞致動器組件的剖視圖；圖3C是活塞和活塞襯套處于第二位置時的活塞致動器組件的剖視圖。
具體實施例方式下面的描述實質(zhì)上僅僅是示例性的并且不用于限制本公開內(nèi)容、應(yīng)用或者用途。參考附圖，其中相同的附圖標記表示相同的部件，在圖IA中示出了并且現(xiàn)在將要 描述根據(jù)本發(fā)明原理的活塞致動器組件10的實施例的剖視圖?；钊聞悠鹘M件10包括殼 體20、活塞襯套22、活塞24和密封組件26。殼體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 的開口端28A并且具有內(nèi)表面30A。孔襯套36在孔28中布置成靠近第一部分30?？滓r套 36具有內(nèi)表面36A和外表面36B。外表面36B與孔28的第一部分30的內(nèi)表面30A接觸并 且包括密封槽36C。環(huán)形密封件36D布置在密封槽36C中并且被壓縮在孔襯套36與孔28 的第一部分30之間。孔28的第二部分32靠近孔28的封閉端28B并且其內(nèi)徑大于孔襯套 36的內(nèi)表面36A的內(nèi)徑?？滓r套36與孔28的第二部分32之間的直徑上的不同在孔襯套 36與殼體20的孔28的第二部分32的界面處形成臺階38?；钊r套22可滑動地布置在孔襯套36和活塞組件24之間并且被配置成與活塞 組件24配合運動，這將在下面更詳細地描述?；钊r套22大體是環(huán)形的并且包括外表面 40、內(nèi)表面42、第一端部22A和與第一端部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的外徑大于第一部分40A的外徑。第二部分40B 與殼體20的內(nèi)表面32密封地接合。在給出的例子中，密封環(huán)40C位于形成在外表面40的 第二部分40B中的密封槽40D內(nèi)。然而，應(yīng)當理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以 使用用于將活塞襯套22密封到殼體20的其它方法和機構(gòu)。外表面40還包括位于第一部 分40A和第二部分40B之間的徑向延伸的臺階部46。臺階部46用作止擋件，其用于使活 塞襯套22抵靠孔襯套28的臺階38?；钊r套22的內(nèi)表面42限定出22C?？?2C延伸通 過活塞襯套22并且與位于第一端部22k中的第一開口 48A和位于第二端部22B中的第二 開口 48B連通?；钊r套的外表面40和內(nèi)表面42至少部分地配合以限定出襯套施加表面 47。襯套施加表面47是活塞襯套22的靠近第二端部22B的表面，加壓的液壓流體作用在 該表面上，從而使活塞襯套22在殼體20的孔36內(nèi)移動?；钊r套22還包括固定到活塞襯套22的第二端部22B的活塞導(dǎo)向件54?；钊麑?dǎo) 向件54延伸穿過活塞襯套22的孔22C并進入開口 48A?；钊麑?dǎo)向件54包括位于活塞導(dǎo)向 件54的相對兩側(cè)的一對狹槽54A。
活塞襯套22在殼體20的孔28內(nèi)線性地滑動?？滓r套36的臺階38限制活塞襯 套22沿第一方向A的線性運動，孔28的第二端部28B限制活塞襯套22沿第二方向B的線 性運動?；钊r套22的臺階46與孔襯套36的臺階38相配合，從而在殼體20的孔28、孔 襯套36和活塞襯套22之間形成環(huán)形通道55。流經(jīng)活塞襯套22的環(huán)形密封件40C的加壓 的液壓流體收集在環(huán)形通道55中。環(huán)形通道55與殼體20的第一排放通道56連通，以便 防止加壓的液壓流體的積聚影響活塞襯套22的預(yù)期運動。活塞24可滑動地布置在殼體20的孔28中并且配置成與活塞襯套22相配合，這 將在下面更詳細地描述?；钊?4包括固定到細長連桿58的活塞頭57。活塞頭57包括內(nèi) 表面60、外表面62、第一端部24A和與第一端部24A相對的第二端部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的外徑大于第二部分62B的外徑。第一部分62A與孔襯套36的內(nèi)表面 36D密封地接合，第二部分62B與活塞襯套22的內(nèi)表面42密封地接合。例如，密封環(huán)63A 位于形成在外表面62的第一部分62A中的密封槽63B內(nèi)，密封環(huán)63C位于形成在外表面62 的第二部分62B中的密封槽63D內(nèi)。然而，應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可 以使用用于將活塞24密封到孔襯套36和活塞襯套22的其它方法和機構(gòu)?；钊?4還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的液壓流體施加作用的表面，以使活塞24在活 塞襯套22和殼體20的孔28內(nèi)運動。第一活塞施加表面64A是活塞頭57的第一端部24A 的暴露表面。第二活塞施加表面64B是活塞頭57的第二端部24B的暴露表面。連桿58包括第一部分58A和第二部分58B。更具體地，連桿58的第一部分58A具 有端部58C并且固定地布置在由活塞頭57的內(nèi)表面60形成的中心孔66中。連桿58的第 二部分58B包括延伸穿過殼體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中以允許連接到例如撥叉(未示出)或者其它可操作機構(gòu)。然而，應(yīng)該 理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用用于將連桿58連接到另一可操作機構(gòu)的 其它方法和機構(gòu)。連桿58還包括從第一部分58A的端部58C延伸進入到連桿58的中心孔 70。中心孔70在端部58C中具有開口 70A，活塞導(dǎo)向件54延伸穿過其中?；钊?4還包括 垂直于連桿58的中心孔70布置的活塞銷孔72。更具體地，活塞銷孔72穿過活塞頭57的 第二部分62B和連桿58的第一部分58A?；钊N74經(jīng)過連桿58的中心孔70和活塞導(dǎo)向 件54的狹槽54A固定地布置在銷孔72中?；钊N74與活塞導(dǎo)向件54和狹槽54A相配合， 從而將活塞24和活塞襯套22之間的相對運動限制為活塞導(dǎo)向件狹槽54A的長度。然而， 應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用限制活塞襯套22和活塞24之間的相 對運動的其它方法和機構(gòu)。密封組件26布置在殼體20的孔28的第一端部28A中并且由密封保持件75保持， 該密封保持件75由緊固件75A固定到殼體20上。密封組件26具有內(nèi)表面26A和外表面 26B。內(nèi)表面26A形成孔26C，活塞24的連桿58穿過該孔26C。外表面26B與殼體20的孔 30的內(nèi)表面30A密封地接合。另外，內(nèi)表面26A與連桿58密封地接合并且內(nèi)表面26A對連 桿58提供支撐。在給出的例子中，第一環(huán)形密封件76A和第二環(huán)形密封件76B分別地定位 在第一密封槽78A和第二密封槽78B中。環(huán)形密封件76A和76B被壓縮在密封組件26的外表面26B與殼體20的孔28之間從而提供高壓液壓密封。此外，第一密封件80A、第二密 封件80B和軸承82定位在內(nèi)表面26A上。密封件80A和80B在密封組件26的內(nèi)表面26A 與連桿58之間提供動態(tài)高壓密封，同時軸承82提供對連桿58的徑向支撐。然而，應(yīng)該理 解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用用于將密封組件26密封到孔30并且支撐和 密封連桿58的其它方法和機構(gòu)。密封組件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 成內(nèi)腔84B的內(nèi)表面84A，在內(nèi)腔84B中布置第二密封托架86。第二密封托架86與第一密 封托架84的內(nèi)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 與第一密封托架84的內(nèi)表面84A相配合以形成環(huán)形通道88。環(huán)形通道88收集經(jīng)過第一密 封件80A的液壓流體。環(huán)形通道88與第一密封托架84中的排放流體通道90連通。第一密 封托架84中的排放流體通道90與殼體20的第二排放流體通道92連通。預(yù)期的密封組件 26提供最大的彈性和可互換性，然而應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用 密封孔28的其它方法和機構(gòu)?；钊聞悠鹘M件10還包括第一液壓壓力腔100和第二液壓壓力腔102。液壓壓 力腔100和102通常由殼體20的孔28、孔襯套36、活塞襯套22、活塞24和密封組件26的 表面的配合而形成。例如，第一液壓壓力腔100由密封組件26的表面26D、孔襯套36的內(nèi) 表面36A和第一活塞施加表面64A限定出。第一液壓壓力腔100通過孔襯套36的流體通 道106與殼體20的第一液壓施加通道104相連通。選擇性地加壓的流體被引入到第一液 壓施加通道104，從而進入到第一液壓壓力腔100。第二液壓壓力腔102至少由殼體20的孔28的內(nèi)表面30A、襯套施加表面44和第二 活塞施加表面64B限定出。第二液壓壓力腔102與殼體20的第二液壓流體通道106連通。 選擇性地加壓的流體被引入到第二液壓流體通道106，從而進入到第二液壓壓力腔102。參考圖1A、1B和1C，現(xiàn)在將描述活塞致動器組件10的操作。圖IA示出了處于空 檔位置時的活塞致動器組件10的剖視圖。該空檔位置對應(yīng)于將齒輪從同步器或驅(qū)動軸脫 開的操作?？諜n位置通常通過將第一壓力腔100和第二壓力腔102部分地加壓到近似相等 的壓力來獲得。液壓流體接觸第一壓力腔100的表面，因此對第一壓力腔100的第一活塞 施加表面64A施加產(chǎn)生的壓力。此外，液壓流體接觸第二壓力腔102的表面，因此對第二活 塞施加表面64B和第二壓力腔100的襯套施加表面47施加產(chǎn)生的壓力。在第二活塞施加 表面64B和襯套施加表面47上的合力克服了在第一活塞施加表面64A上的合力，液壓流體 推動活塞24和活塞襯套22直到活塞襯套22的臺階46接觸孔襯套36的臺階38。此時， 由作用在第二活塞施加表面64B上的液壓流體所產(chǎn)生的合力單獨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和活塞襯套在限定的空檔位置上停止移動。因 此，在空檔位置上，活塞24定位成使得活塞的第二端部24B接觸靠近第二端部22B的活塞 襯套22并且活塞襯套22的徑向臺階55接觸孔襯套36的徑向臺階28。圖IB示出了位于第一位置的活塞致動器組件10的剖視圖。第一位置對應(yīng)于將第 一齒輪接合到同步器或驅(qū)動軸的操作。通過對第一壓力腔100加壓且對第二壓力腔102降 壓來實現(xiàn)第一位置。液壓流體接觸第一壓力腔100的表面從而對第一壓力腔100的第一活 塞施加表面64A施加產(chǎn)生的壓力。此外，液壓流體被允許在壓力輔助下或者在沒有壓力輔 助下從第二壓力腔102排出。由于液壓流體引起的對第一施加表面64A的合力而使活塞24沿B方向移動。因此，在第一位置，活塞24被定位成使得活塞的第二端部24B接觸靠近第 二端部22B的活塞襯套22，并且活塞襯套22的第二端部22B被定位成靠近孔28的封閉端 28B。圖IC示出了位于第二位置的活塞致動器組件10的實施例的剖視圖。第二位置對 應(yīng)于將第二齒輪接合到同步器或驅(qū)動軸的操作。如果活塞致動器組件10從第一位置移動， 則第一齒輪被脫開并且當活塞24經(jīng)過空檔位置之后第二齒輪被接合。通過對第一壓力腔 100降壓并對第二壓力腔102加壓來實現(xiàn)第二位置。液壓流體接觸第二壓力腔102的表面 從而對第二活塞施加表面64B和第二壓力腔102的襯套施加表面47施加產(chǎn)生的壓力。此 外，液壓流體被允許在壓力輔助下或者在沒有壓力輔助下從第一壓力腔100排出。由于液 壓流體引起的對施加表面47和64B的合力而使活塞24和活塞襯套22沿A方向移動。因 此，在第二位置，活塞24和活塞襯套22被定位成使得活塞的第一端部24A位于靠近密封組 件26的表面26D，并且活塞襯套22的徑向臺階55接觸孔襯套36的徑向臺階38并保持活 塞襯套22的位置?，F(xiàn)在參考圖2A，示出了活塞致動器組件110的第二實施例的剖視圖，現(xiàn)在將對其 進行描述。活塞致動器組件Iio包括殼體120、活塞襯套122、活塞124和密封組件126。殼 體120包括限定出孔128的內(nèi)表面120A。內(nèi)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的開口端128A并且具有內(nèi)表面130A。第二部分 132靠近孔128的封閉端128B。第三部分134布置在第一部分130和第二部分132之間并 且其內(nèi)徑小于第一部分130的內(nèi)徑而且大于第二部分132的內(nèi)徑。殼體120的內(nèi)表面120A 還包括第一徑向延伸的臺階部138A和第二徑向延伸的臺階部138B。第一臺階部138A形成 在第一部分130與第三部分134的界面處。第二臺階部138B形成在第二部分132與第三 部分134的界面處?；钊r套122可滑動地布置在殼體120的內(nèi)表面120A與活塞組件124之間，并且 配置成與活塞組件124配合運動，這將在下面更詳細地描述。活塞襯套122大體是環(huán)形的 并且包括外表面140、內(nèi)表面142、第一端部122A和與第一端部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 靠近活塞襯套122的第一端部122A并且其外徑大于第二部分140B。第二部分140B被布置 成靠近活塞襯套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之間并且其外徑小于第一部分140A的外徑而且大于第二部分140B的外徑。第一部分 140A和第三部分140C分別與殼體120的內(nèi)表面132的第一部分130和第三部分134密封 地接合。在給出的例子中，第一密封環(huán)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，第二密封環(huán)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，應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用用于 將活塞襯套122密封到殼體120的其它方法和機構(gòu)。外表面140還包括第一徑向延伸的臺階部146A和第二徑向延伸的臺階部146B。 第一臺階部146A定位在第一部分140A和第三部分140C之間。第二臺階部146B定位在第 二部分140B和第三部分140C之間。第一臺階部146A與殼體120的內(nèi)表面120A的第一臺 階部138A相配合，以在孔128和活塞襯套122之間形成第一環(huán)形通道150。流經(jīng)活塞襯套 122的環(huán)形密封件140D的加壓的液壓流體收集在第一環(huán)形通道150中。第一環(huán)形通道150與殼體120的第一排放通道152連通，以防止加壓的液壓流體的積聚影響活塞襯套122的 預(yù)期運動。第二臺階部146B用作止擋件，其用于使活塞襯套122抵靠殼體120的內(nèi)表面 120A的第二臺階部138B?；钊r套122的內(nèi)表面142限定出孔122C。孔122C延伸穿過活塞襯套122并且 與位于第一端部122A中的第一開口 148A和位于第二端部122B中的第二開口 148B連通。 內(nèi)表面142具有靠近活塞襯套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?；钊r套122的內(nèi)表面142的第一部分142A的內(nèi)徑大于第二 部分142B?；钊r套122的內(nèi)表面142還包括徑向延伸的臺階部142C，臺階部142C形成 在活塞襯套122的內(nèi)表面142的第一部分142A與第二部分142B的界面處。內(nèi)表面的第一 部分142A還包括布置在槽143A中的擋圈143，其限制活塞124相對于活塞襯套122的行 進。然而，應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用限制活塞124在活塞襯套 122內(nèi)的相對運動的其它方法和機構(gòu)?；钊r套122還包括第一襯套施加表面144A和第二襯套施加表面144B。第一襯 套施加表面144A是活塞襯套122的靠近第一端部122A的表面，加壓的液壓流體作用于該 表面，從而導(dǎo)致活塞襯套122在殼體的孔128內(nèi)移動。第二襯套施加表面144B是活塞襯套 122的靠近第二端部122B的表面，加壓的液壓流體作用于該表面，從而導(dǎo)致活塞襯套122在 殼體的孔128內(nèi)移動?；钊?24可滑動地布置在殼體120的孔128中并且配置成與活塞襯套122相配合， 這將在下面更詳細地描述?；钊?24包括頭部156和細長的連桿部158。頭部156包括外 表面162、第一端部124A和與第一端部124A相對的第二端部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 外徑大于第二部分162B的外徑。第一部分162A和第二部分162B分別與活塞襯套122的 內(nèi)表面142的第一部分142A和第二部分142B密封接合。在給出的例子中，密封環(huán)164A位 于形成在頭部156的外表面162的第一部分162A中的密封槽166A內(nèi)。另外，密封環(huán)164B 位于形成在頭部156的外表面162的第二部分162B中的密封槽166B內(nèi)。頭部156的外表面162還包括在外表面的第一部分162A和第二部分162B的界面 處形成的徑向延伸的臺階部162C。活塞124的頭部154的臺階部162C與活塞襯套122的 內(nèi)表面142的臺階部142C相配合，以用作止擋件，從而防止活塞124沿B方向相對于活塞 襯套122的進一步運動。另外，頭部154的外表面162的臺階部162C與活塞襯套122的內(nèi) 表面142的臺階部142C相配合，以在活塞124與活塞襯套122之間形成第二環(huán)形通道163。 流經(jīng)活塞124的頭部154的環(huán)形密封件164A和164B的加壓的液壓流體收集在第二環(huán)形通 道163中。第二環(huán)形通道163與活塞襯套122的排放通道122C、第一環(huán)形通道150和殼體 120的第一排放通道152連通，以防止加壓的液壓流體的積聚影響活塞124的預(yù)期運動。此 外，活塞124的頭部154的第一端部124A與活塞襯套122的擋圈143相配合，以用作止擋 件，從而防止活塞124沿A方向相對于活塞襯套122的進一步運動?；钊?24還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的液壓流體施加作用的表面，以使活塞 124在活塞襯套122和殼體120的孔128內(nèi)移動。第一活塞施加表面164A是頭部156的第 一端部124A的暴露表面。第二活塞施加表面164B是頭部156的第二端部124B的暴露表
連桿部158包括第一部分158A和第二部分158B。更具體地，連桿部158的第一部 分158A具有端部158C，端部158C固定地附接到頭部156的第一端部124A。第二部分158B 延伸穿過殼體20的孔128的開口端130。槽168形成在第二部分158B中以允許連接到例 如撥叉(未示出)或者其它可操作機構(gòu)。然而，應(yīng)該理解到，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況 下，可以使用其它連接方法或連接機構(gòu)。密封組件126布置在殼體120的孔128的第一端部128A中并且由板175保持，板 175由環(huán)形保持件175A保持就位，環(huán)形保持件175A布置在槽175B中，槽175B形成在靠近 開口端128A的殼體120中。密封組件126具有內(nèi)表面126A和外表面126B。內(nèi)表面126A 形成孔126C，活塞124的連桿158穿過該孔126C。外表面126B與殼體120的孔130的內(nèi)表 面130A密封地接合。另外，內(nèi)表面126A密封地接合到連桿部158。在給出的例子中，第一 環(huán)形密封件176A和第二環(huán)形密封件176B分別定位在第一密封槽178A和第二密封槽178B 中。環(huán)形密封件176A和176B被壓縮在密封組件126的外表面126B與殼體120的孔128 之間從而提供高壓液壓密封。此外，第一密封件180A、第二密封件180B和軸承182定位在 內(nèi)表面126A上。密封件180A和180B在密封組件126的內(nèi)表面126A與連桿部158之間提 供動態(tài)高壓密封，同時軸承182對連桿部158提供徑向支撐。然而，應(yīng)該理解，在不偏離本 發(fā)明的范圍的情況下，可以使用用于將密封組件126密封到孔130和連桿部158的其它方 法和機構(gòu)。密封組件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 有形成內(nèi)腔184B的內(nèi)表面184A，在內(nèi)腔184B中布置第二密封托架186。第二密封托架186 與第一密封托架184的內(nèi)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與第一密封托架184的內(nèi)表面184A相配合，以形成環(huán)形通道188。環(huán)形通道 188收集流經(jīng)第一密封件180A的液壓流體。環(huán)形通道188與第一密封托架184中的排放 流體通道190連通。第一密封托架中的排放流體通道190與殼體120的第二排放流體通道 192連通?；钊聞悠鹘M件還包括第一液壓壓力腔200和第二液壓壓力腔202。液壓壓力腔 200和202由殼體20的孔128、活塞襯套122、活塞124和密封組件126的表面的配合而形 成。例如，第一液壓壓力腔200至少由孔128的內(nèi)表面120A、密封組件126的表面126D、第 一襯套施加表面144A和第一活塞施加表面164A限定出。第一液壓壓力腔200與殼體120 的第一液壓施加通道204連通。選擇性地加壓的流體被引入到第一液壓施加通道204從而 進入到第一液壓壓力腔200。第二液壓壓力腔202至少由孔128的內(nèi)表面120A、第二襯套施加表面144B和第二 活塞施加表面164B限定出。第二液壓壓力腔202與殼體120的第二液壓流體通道206連 通。選擇性地加壓的流體被引入到第二液壓流體通道206從而進入到第二液壓壓力腔202。參考圖2A、2B和2C，現(xiàn)在將描述活塞致動器組件110的操作。圖2A示出了處于空 檔位置的活塞致動器組件110的剖視圖。空檔位置對應(yīng)于齒輪從同步器或驅(qū)動軸脫開的操 作?？諜n位置通過對第一壓力腔200和第二壓力腔202部分地加壓來實現(xiàn)。液壓流體接觸 第一壓力腔200的表面，從而對第一活塞施加表面164A和第一壓力腔200的第一襯套施加 表面144A施加產(chǎn)生的壓力。此外，液壓流體接觸第二壓力腔202的表面，從而對第二活塞施加表面164B和第二壓力腔200的第二襯套施加表面144B施加產(chǎn)生的壓力。對第二活塞 施加表面164B和第二襯套施加表面144B的合力克服了對第一活塞施加表面164A和第二 襯套施加表面144A的合力，并且液壓流體使活塞124和活塞襯套122移動，直到活塞襯套 122的第一端部122A接觸密封組件的126D。由作用在第二施加表面164B上的液壓流體所 產(chǎn)生的合力不足以克服作用在第一襯套施加表面164A上的力?；钊r套122在限定的空 檔位置中停止移動。因此，在空檔位置，活塞124定位成使得活塞124的徑向臺階162A接 觸活塞襯套122的內(nèi)表面142的徑向臺階142C并且活塞襯套122的第一端部122A接觸密 封組件的表面126D。圖2B示出了位于第一位置的活塞致動器組件110的剖視圖。第一位置對應(yīng)于使 第一齒輪接合到同步器或驅(qū)動軸的操作。通過對第一壓力腔200加壓而且對第二壓力腔 202降壓來實現(xiàn)第一位置。液壓流體接觸第一壓力腔200的表面從而對第一活塞施加表面 164A和第一壓力腔200的第一襯套施加表面144A施加產(chǎn)生的壓力。此外，允許液壓流體從 第二壓力腔202排出。因液壓流體引起的對第一施加表面144A和164A的合力使活塞124 在沿B方向移動。因此，在第一位置，活塞124定位成使得活塞的徑向臺階162A接觸活塞 襯套122的內(nèi)表面142的徑向臺階142C并且活塞襯套122的第二端部122B靠近孔128的 封閉端128B。圖2C示出了位于第二位置的活塞致動器組件110的剖視圖。第二位置對應(yīng)于將齒 輪從同步器或驅(qū)動軸脫開的操作。如果從第一位置致動，則第一齒輪脫開，然后在經(jīng)過空檔 位置后第二齒輪被接合。通過對第一壓力腔200降壓而且對第二壓力腔202加壓來實現(xiàn)第 二位置。液壓流體接觸第二壓力腔202的表面從而對第二活塞施加表面164B和第二壓力 腔202的第二襯套施加表面144B施加產(chǎn)生的壓力。此外，允許液壓流體從第一壓力腔200 排出。因液壓流體引起的對第二施加表面144B和164B的合力使活塞124和活塞襯套124 沿A方向移動。因此，在第二位置，活塞124和活塞襯套122被定位成使得活塞的第一端部 124A靠近活塞襯套122的內(nèi)表面142的擋圈143并且活塞襯套122的第一端部122A接觸 密封組件126的表面126D?，F(xiàn)在參考圖3A，示出了活塞致動器組件210的另一實施例的剖視圖，現(xiàn)在將對其 進行描述。活塞致動器組件210包括殼體220、活塞襯套222、活塞224和密封組件226。殼 體220包括限定出孔228的內(nèi)表面220A。內(nèi)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的開口端228A并且具有內(nèi)表面230A。第二部分232靠近孔228 的封閉端228B。第一部分230的內(nèi)徑大于第二部分232的內(nèi)徑。殼體220的內(nèi)表面220A 還包括徑向延伸的臺階部238。臺階部238形成在第一部分230和第三部分234的界面處。活塞襯套222可滑動地布置在殼體220的內(nèi)表面220A與活塞組件224之間并且 配置成與活塞組件224配合運動，這將在下面更詳細地描述?；钊r套222大體是環(huán)形的 并且包括內(nèi)表面240、內(nèi)表面242、第一端部222A和與第一端部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被布置成靠近活塞襯套 222的第一端部222A并且其外徑大于第二部分240B。第二部分240B被布置成靠近活塞襯 套222的第二端部222B。第一部分240A的外徑大于第二部分240B的外徑。第一部分240A 與殼體220的內(nèi)表面232的第一部分230密封地接合。第二部分240B與殼體220的內(nèi)表 面的第二部分232密封地接合。在給出的例子中，第一密封環(huán)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，第二密封環(huán)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，應(yīng) 該理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用用于將活塞襯套222密封到殼體220的 其它方法和機構(gòu)。外表面240還包括位于第一部分240A與第三部分240C的界面處的徑向延伸的臺 階部246。臺階部246與殼體220的內(nèi)表面220A的臺階部238相配合，以在孔228與活塞 襯套222之間形成環(huán)形通道250。流經(jīng)活塞襯套222的環(huán)形密封件241A和241C的加壓的 液壓流體收集在環(huán)形通道250中。環(huán)形通道與殼體220的第一排放通道252連通，以防止 加壓的液壓流體的積聚影響活塞襯套222的預(yù)期運動。活塞襯套222的內(nèi)表面242限定出孔222C?？?22C延伸穿過活塞襯套222并且 與位于第一端部222A中的第一開口 248A和位于第二端部222B中的第二開口 248B連通。 內(nèi)表面242具有靠近活塞襯套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?；钊r套222的內(nèi)表面242的第一部分242A的內(nèi)徑小于第二 部分242B。內(nèi)表面242的第二部分242B還包括布置在槽243B中的擋圈243A?；钊r套222還包括第一襯套施加表面244A和第二襯套施加表面244B。第一襯 套施加表面244A是活塞襯套222的靠近第一端部222A的表面，加壓的液壓流體作用于該 表面，從而致使活塞襯套222在殼體220的孔228內(nèi)移動。第二襯套施加表面224B是活塞 襯套222的靠近第二端部222B的表面，加壓的液壓流體作用于該表面，從而致使活塞襯套 222在殼體220的孔228內(nèi)移動。活塞224可滑動地布置在殼體220的孔228中并且配置成與活塞襯套222相配合， 這將在下面更詳細地描述?；钊?24包括頭部256和細長的連桿部258。頭部256包括外 表面262、第一端部224A和與第一端部224A相反的第二端部224B。外表面262與活塞襯 套222的內(nèi)表面242的第二部分242B密封地接合。在給出的例子中，密封環(huán)264A位于密 封槽266A內(nèi)，密封槽266A形成在頭部256的外表面262中。然而，應(yīng)該理解，在不偏離本 發(fā)明的范圍的情況下，可以使用用于將活塞224密封到活塞襯套222的其它方法和機構(gòu)?；钊?24的頭部254與活塞襯套222的內(nèi)表面242的第一部分242A相配合，以用 作止擋件，從而防止活塞224沿A方向相對于活塞襯套222的進一步運動。另外，頭部254 與活塞襯套222的擋圈243A相配合，以用作止擋件，從而防止活塞224沿B方向相對于活 塞襯套222的進一步運動?；钊€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的液壓流體施加作用的表面，從而致使活塞 224在活塞襯套222和殼體220的孔228中運動。第一活塞施加表面264A是頭部256的第 一端部224A的暴露表面。第二活塞施加表面264B是頭部256的第二端部224B的暴露表連桿部258包括第一部分258A和第二部分258B。更具體地，連桿部258的第一 部分258A具有端部258C，該端部258C固定地附接到頭部256的第一端部224A。第二部分 258B延伸穿過殼體20的孔228的開口端230。槽268形成在第二部分258中以允許連接 到例如撥叉(未示出)或其它可操作機構(gòu)。密封組件226布置在殼體220的孔228的第一端部228A中并且由板275保持，板275由環(huán)形保持件275A保持就位，環(huán)形保持件275A布置在槽275B中，槽275B形成在靠近 開口端220A的殼體220中。密封組件226具有內(nèi)表面226A和外表面226B。內(nèi)表面226A 形成孔226C，活塞224的連桿258穿過孔226C。外表面226B與殼體220的孔230的內(nèi)表 面230A密封地接合。另外，內(nèi)表面226A密封地接合連桿部258。在給出的例子中，第一環(huán) 形密封件276A和第二環(huán)形密封件276B分別定位在第一密封槽278A和第二密封槽278B中。 環(huán)形密封件276A和276B被壓縮在密封組件226的外表面226B與殼體220的孔228之間， 從而提供高壓液壓密封。此外，第一密封件280A、第二密封件280B和軸承282位于內(nèi)表面 226A上。密封件280A和280B在密封組件226的內(nèi)表面226A與連桿部258之間提供動態(tài) 高壓密封，同時軸承282提供對連桿部258的徑向支撐。然而，應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明 的范圍的情況下，可以使用用于將密封組件226密封到孔230并且密封和支撐連桿部258 的其它方法和機構(gòu)。密封組件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 有形成內(nèi)腔284B的內(nèi)表面284A，在內(nèi)腔284B中布置第二密封托架286。第二密封托架286 與第一密封托架284的內(nèi)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與第一密封托架284的內(nèi)表面284A相配合，以形成環(huán)形通道288。環(huán)形通道 288收集流經(jīng)第一密封件280A的液壓流體。環(huán)形通道288與第一密封托架284中的排放 流體通道290連通。第一密封托架中的排放流體通道290與殼體220的第二排放流體通道 292連通?；钊聞悠?10還包括第一液壓壓力腔300和第二液壓壓力腔302。液壓壓力腔 300和302大體由殼體220的孔228、活塞襯套222、活塞224和密封組件226的表面的配合 而形成。例如，第一液壓壓力腔至少由孔228的內(nèi)表面220A、密封組件226的表面226D、第 一襯套施加表面244A和第一活塞施加表面264A限定出。第一液壓壓力腔300與殼體220 的第一液壓施加通道304連通。選擇性地加壓的流體被引導(dǎo)入到第一液壓施加通道304從 而進入到第一液壓壓力腔300。第二液壓壓力腔302至少由孔228的內(nèi)表面220A、第二襯套施加表面244B和第二 活塞施加表面264B限定出。第二液壓壓力腔302與殼體220的第二液壓流體通道308連 通。選擇性地加壓的流體被引入到第二液壓流體通道308從而進入到第二液壓壓力腔302。參考圖3A、3B和3C，現(xiàn)在將描述活塞致動器組件210的操作。圖3A示出了處于空 檔位置的活塞致動器組件210?？諜n位置對應(yīng)于將齒輪與同步器或驅(qū)動軸脫開的操作。通 過對第一壓力腔300和第二壓力腔302部分地加壓到近似相等的壓力來實現(xiàn)空檔位置。液 壓流體接觸第一壓力腔300的表面，從而對第一活塞施加表面264A和第一壓力腔300的第 一襯套施加表面244A施加產(chǎn)生的壓力。此外，液壓流體接觸第二壓力腔302的表面，從而 對第二活塞施加表面264B和第二壓力腔300的第二襯套施加表面244B施加產(chǎn)生的壓力。 對第一活塞施加表面264A和第一襯套施加表面244A的合力克服了作用在第二活塞施加表 面264B和第二襯套施加表面244B上的合力。液壓流體使活塞224和活塞襯套222移動， 直到活塞的第一端部224A接觸活塞襯套222的內(nèi)表面242的第一部分242A并且活塞襯套 222的第二端部222B接觸孔228的封閉端228B。此時，由作用在第一活塞施加表面264A 上的液壓流體所產(chǎn)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 襯套222在限定的空檔位置停止移動。因此，在空檔位置，活塞224定位成使得活塞的第一端部224A接觸活塞襯套222的內(nèi)表面242的第一部分242A并且活塞襯套222的第二端部 222B接觸孔228的封閉端228B。圖3B示出了位于第一位置的活塞致動器組件210的剖視圖。第一位置對應(yīng)于將第 一齒輪接合到同步器或驅(qū)動軸的操作。通過對第一壓力腔300加壓而對第二壓力腔302降 壓來實現(xiàn)第一位置。液壓流體接觸第一壓力腔300的表面，從而在第一活塞施加表面264A 和第一壓力腔300的第一襯套施加表面244A施加產(chǎn)生的壓力。此外，允許液壓流體從第二 壓力腔302排出。因液壓流體引起的對第一施加表面264A和244A的合力使活塞224沿 B方向移動。因此，在第一位置，例如，活塞224定位成使得活塞224的頭部256的第二端 部224B接觸活塞襯套222的內(nèi)表面242的環(huán)形保持件243A并且活塞襯套222的第二端部 222B靠近孔228的封閉端228B。然而，應(yīng)該理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，活塞 224在第一位置上可以不接觸環(huán)形保持件243A而。圖3C示出了位于第二位置的活塞致動器組件210的實施例的剖視圖。第二位置 對應(yīng)于使第二齒輪與同步器或驅(qū)動軸接合的操作。如果從第一位置致動，則第一齒輪將被 脫開，然后在經(jīng)過空檔之后第二齒輪將被接合。通過對第一壓力腔300降壓且對第二壓力 腔302加壓來實現(xiàn)第二位置。液壓流體接觸第二壓力腔302的表面，從而對第二活塞施加 表面264B和第二壓力腔302的第二襯套施加表面244B施加產(chǎn)生的壓力。此外，允許液壓 流體從第一壓力腔300排出。因液壓流體引起的對第二施加表面264B和244B的合力使活 塞224和活塞襯套222沿A方向移動。因此，在第二位置，例如，活塞224和活塞襯套222 定位成使得活塞的第一端部224A接觸活塞襯套222的內(nèi)表面242的第一部分242A并且活 塞襯套222的第一端部222A靠近密封組件226的表面226D。然而，應(yīng)該理解，在不偏離本 發(fā)明的范圍的情況下，活塞的第一端部224A可以不接觸活塞襯套222的內(nèi)表面242的第一 部分242A。本發(fā)明的描述實質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不偏離本發(fā)明構(gòu)思的各種變型涵蓋在 本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。這些變型不應(yīng)當被視為偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種活塞致動器組件，其包括殼體，所述殼體具有孔、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，所述孔具有內(nèi)表面、開口端和封閉端；活塞，所述活塞滑動地布置在所述殼體的所述孔中，其中，所述活塞具有頭部和連桿 部，其中，所述頭部具有第一施加表面區(qū)域和第二施加表面區(qū)域并且所述連桿部延伸穿過 所述殼體的所述孔的所述開口端；活塞襯套，所述活塞襯套在所述殼體與所述活塞的所述頭部之間滑動地布置在所述殼 體的所述孔中，其中，所述活塞襯套具有孔、第一端部和第二端部、內(nèi)表面和外表面以及襯 套施加表面區(qū)域；密封組件，所述密封組件布置在所述殼體孔的所述開口端中，其中，所述密封組件具有 密封表面，通過所述密封表面密封地支撐所述活塞的所述連桿部；第一液壓流體室，其中，所述第一液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面 和所述活塞的所述頭部的所述第一施加表面區(qū)域限定出，其中，所述第一施加通道與所述 第一液壓流體室連通；第二液壓流體室，其中，所述第二液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面、 所述活塞襯套的所述襯套施加表面區(qū)域、所述活塞的所述頭部的所述第二施加表面區(qū)域以 及所述密封組件的所述密封表面限定出，其中，所述第二施加通道與所述第二液壓流體室 連通，以及其中，選擇性地對所述液壓通道加壓，以使所述活塞的所述頭部移動到至少三種位置， 其中，第一位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述殼體的所述孔的所述封閉端來限定， 第二位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述密封組件來限定，第三位置通過所述活塞的 所述頭部大約布置在所述殼體的所述孔的所述封閉端與所述密封組件之間中間來限定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述密封組件還包括第一密 封件和第二密封件，其中，所述第一密封件具有內(nèi)腔，所述第二密封件布置在所述第一密封 件的所述內(nèi)腔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞致動器，其特征在于，所述密封組件還包括中心孔和環(huán) 形通道，其中，所述環(huán)形通道與所述中心孔和所述殼體的所述第一排放通道連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞致動器組件，其特征在于，其還包括由所述殼體的所述 孔的所述內(nèi)表面和所述活塞襯套的所述外表面限定出的環(huán)形通道，其中，所述環(huán)形通道與 所述殼體的所述第二排放通道連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞致動器組件，其特征在于，其還包括靠近所述殼體的所 述孔的所述開口端布置的軸襯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述密封組件還包括在所述 密封組件的柱體的內(nèi)徑上布置的第一連桿密封件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞致動器組件，其特征在于，所述密封組件還包括在所述 密封組件的柱體的內(nèi)徑上布置的第二連桿密封件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞致動器組件，其特征在于所述活塞還包括中心孔和活塞銷，其中，所述活塞的所述中心孔在所述活塞的所述頭 部的所述第二施加表面區(qū)域處具有開口端；所述活塞襯套還包括中心導(dǎo)向件，其中，所述中心導(dǎo)向件具有一對狹槽并且附接到所 述活塞襯套的所述第二端部并且延伸進入所述活塞的所述頭部的所述中心孔中，以及其中，所述活塞銷布置在所述活塞的所述頭部中并且穿過所述中心導(dǎo)向件的所述一對 狹槽，從而將所述活塞滑動地固定到所述活塞襯套的所述中心導(dǎo)向件。
9.一種活塞致動器組件，其包括殼體，所述殼體具有孔、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，所述孔具有內(nèi)表面、開口端和封閉端；活塞，所述滑動地布置在所述殼體的所述孔中，其中，所述活塞具有頭部和連桿部，其 中，所述頭部具有第一施加表面區(qū)域和第二施加表面區(qū)域，所述連桿部延伸穿過所述殼體 的所述孔的所述開口端；活塞襯套，所述活塞襯套在所述殼體與所述活塞的所述頭部之間滑動地布置在所述殼 體的所述孔中，其中，所述活塞襯套具有孔、第一端部和第二端部、內(nèi)表面和外表面以及襯 套施加表面區(qū)域；密封組件，所述密封組件布置在所述殼體的所述孔的所述開口端中，其中，所述密封組 件包括第一密封件和第二密封件、中心孔、環(huán)形通道和密封表面，其中，所述活塞的所述連 桿部由所述密封表面密封地支撐，所述第一密封件具有內(nèi)腔和內(nèi)表面，所述第二密封件布 置在所述第一密封件的所述內(nèi)腔中，并且所述環(huán)形通道與所述中心孔和所述殼體的所述第 一流體排放通道連通；環(huán)形通道，所述環(huán)形通道由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面與所述活塞襯套的所述外 表面限定出，其中，所述環(huán)形通道與所述殼體的所述第二流體排放通道連通；第一液壓流體室，其中，所述第一液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面 和所述活塞的所述頭部的所述第一施加表面區(qū)域限定出，其中，所述第一施加通道與所述 第一液壓流體室連通；第二液壓流體室，其中，所述第二液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面、 所述活塞襯套的所述襯套施加表面區(qū)域、所述活塞的所述頭部的所述第二施加表面區(qū)域以 及所述密封組件的所述密封表面限定出，其中，所述第二施加通道與所述第二液壓流體室 連通，以及其中，選擇性地對所述液壓通道加壓以使所述活塞的所述頭部移動到至少三種位置， 其中，第一位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述殼體的所述孔的所述封閉端來限定， 第二位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述密封組件來限定，第三位置通過所述活塞的 所述頭部大約布置在所述殼體的所述孔的所述封閉端與所述密封組件之間中間來限定。
10.一種活塞致動器組件，其包括殼體，所述殼體具有孔、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，所述孔具有內(nèi)表面、開口端和封閉端；活塞，所述活塞滑動地布置在所述殼體的所述孔中，其中，所述活塞具有頭部和連桿 部，其中，所述頭部具有第一施加表面區(qū)域和第二施加表面區(qū)域，所述連桿部延伸穿過所述 殼體的所述孔的所述開口端；活塞襯套，所述活塞襯套在所述殼體與所述活塞的所述頭部之間滑動地布置在所述殼 體的所述孔中，其中，所述活塞襯套具有孔、保持件槽、環(huán)形保持件、第一端部和第二端部、內(nèi)表面和外表面以及襯套施加表面區(qū)域，其中，所述保持件槽布置在靠近所述活塞襯套的 所述第二端部的所述外表面上，所述環(huán)形保持件布置在所述保持件槽中；密封組件，所述密封組件布置在所述殼體的所述孔的所述開口端中，其中，所述密封組 件包括第一密封件和第二密封件、中心孔、環(huán)形通道和密封表面，其中，所述活塞的所述連 桿部由所述密封表面密封地支撐，所述第一密封件具有內(nèi)腔和內(nèi)表面，所述第二密封件布 置在所述第一密封件的所述內(nèi)腔中，所述環(huán)形通道與所述中心孔和所述殼體的所述第一流 體排放通道連通；由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面與所述活塞襯套的所述外表面限定出的環(huán)形通道， 其中所述環(huán)形通道連通所述殼體的所述第二流體排放通道；第一液壓流體室，其中，所述第一液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面 與所述活塞的所述頭部的所述第一施加表面區(qū)域限定出，其中，所述第一施加通道與所述 第一液壓流體室連通；第二液壓流體室，其中，所述第二液壓流體室至少由所述殼體的所述孔的所述內(nèi)表面、 所述活塞襯套的所述襯套施加表面區(qū)域、所述活塞的所述頭部的所述第二施加表面區(qū)域和 所述密封組件的所述密封表面限定出，其中，所述第二施加通道與所述第二液壓流體室連 通；其中，選擇性地對所述液壓通道加壓以將所述活塞的所述頭部移動到至少三種位置， 其中，第一位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述殼體的所述孔的所述封閉端來限定， 第二位置通過所述活塞的所述頭部相鄰于所述密封組件來限定，第三位置通過所述活塞的 所述頭部大約布置在所述殼體的所述孔的所述封閉端與所述密封組件之間中間來限定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種活塞致動器組件，所述活塞致動器組件包括可滑動地布置在殼體內(nèi)的活塞襯套?；钊苫瑒拥夭贾迷诨钊r套內(nèi)并且部分可滑動地布置在閥體中。多個加壓流體通道與活塞致動器組件連通并且提供第一流量的液壓流體和第二流量的液壓流體。多個密封件保持分立的流體壓力腔選擇性地受壓，以實現(xiàn)多個致動器位置。多個排放通道與活塞致動器組件連通從而提供壓力減小，從而允許活塞和活塞襯套的預(yù)期運動。
文檔編號F16H61/40GK102003527SQ20101026742
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者B·M·奧爾森, D·A·威爾頓 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司