用于在变速箱离合器壳体中组装离合器控制单元的方法与流程

本发明涉及一种用于在车辆的变速箱离合器壳体(transmissionclutchhousing)中组装离合器控制单元的方法、以及变速箱离合器壳体和使用该方法安装的离合器控制单元。

本发明可以应用在重型车辆中，例如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管将针对商用车辆(例如卡车)来描述本发明，但是本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用在其他车辆中，例如也可以用在诸如铰接式运输车、轮式装载机和其他工程机械的其他车辆中。

背景技术：

商用车辆变速箱可以设置有离合器控制单元(ccu)，例如离合器阀单元(cvu)，以用于例如在手自一体变速箱(amt)中或线控离合器系统中供应流体压力并控制离合器致动缸。离合器控制单元也可以设置有用于集成附加功能(例如通过集成的线束将传感器信号传输到变速箱电子控制单元)的装置。可选地，用于操作离合器和控制换档的流体压力的路径可以集成到被安装在变速箱壳体基部处与离合器壳体相邻的离合器控制单元中。

离合器控制单元的这种位置可能使该单元的组装和维修困难，因为它安装在变速箱壳体内与离合器相邻。在组装和拆卸期间，在将离合器控制单元安装在离合器壳体内的同时，有必要使离合器控制单元沿不同的方向移动，但由于齿轮箱和周围部件之间的有限的可用空间，这可能很困难。通常，不可能从变速箱壳体的外部将离合器控制单元沿直线安装。与此同时，同样重要的是找到离合器控制单元与离合器壳体之间的正确位置(例如离合器同心致动器(cca))，以避免通过离合器控制单元上的流体连接器与离合器壳体上的对应的流体连接器之间的任何连接而发生流体泄漏。正确的定位对于允许传感器(例如离合器位置传感器)的正常功能以及对于实现这些单元之间的防尘密封也很重要。当前的系统可能需要专用工具，以允许机械师(mechanic)用手正确地定位离合器控制单元。

因此，希望提供一种改进的用于在变速箱离合器壳体中组装离合器控制单元的方法和设备，以便克服上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于在变速箱离合器壳体中组装离合器控制单元的方法和设备，所附权利要求书中描述了该方法和设备。

在后文中，关于包括级齿轮装置(steppedgearing)的变速箱描述了本发明。用于预期目的的合适的变速箱的非限制性示例是半自动变速箱(sat)、自动变速箱(at)和手自一体变速箱(amt)。

该目的通过根据权利要求1的方法实现。根据一个优选的示例，本发明涉及一种用于在车辆的变速箱离合器壳体中组装离合器控制单元的方法。该方法包括以下步骤：

-通过包括第一销和第一狭槽的第一引导装置将离合器控制单元联接到变速箱离合器壳体；

-通过包括第二销和第二狭槽的第二引导装置将离合器控制单元联接到变速箱离合器壳体；以及

-将离合器控制单元从至少部分位于变速箱离合器壳体外部的第一位置移位到位于变速箱离合器壳体内部的工作第二位置(operativesecondposition)；

其中，该离合器控制单元在第一位置与第二位置之间的移位期间由第一引导装置和第二引导装置沿着预定的移位路径引导。各个引导装置的路径在它们的整个延伸上被间隔开。

当位于上述的工作第二位置时，离合器控制单元被固定到离合器壳体，以经由合适的流体连接器至少向离合器缸和副轴制动致动器(countershaftbrakeactuator)供应流体压力。在该位置，离合器控制单元也经由合适的电连接器连接到变速箱中的至少一个传感器。例如，离合器位置传感器可以经由离合器控制单元和将离合器控制单元和变速箱电子控制单元连接的线束连接到变速箱电子控制单元。

离合器控制单元从至少部分位于变速箱离合器壳体外部的第一位置到位于变速箱离合器壳体内的工作第二位置的移位包括：将离合器控制单元沿着至少部分非线性的预定移位路径移位。

上述组装过程包括使离合器控制单元在相对于由变速箱离合器壳体包围的离合器的旋转轴线的径向平面内移位。在组装期间的初始移位包括：当离合器控制单元从第一位置朝向第二位置移位时，使离合器控制单元上的连接器与变速箱离合器壳体内的对应的匹配连接器对准。

当将离合器控制单元组装到变速箱离合器壳体中时，离合器控制单元的插入方向可以从安装在车辆中的变速箱离合器壳体下方的第一位置开始。当发动机和变速箱被安装在组成车辆底盘的梁之间时，通常是这种情况。车辆的该区域通常设置有用于安装它们的各种附件以及支撑件或托架，这会使从任何其他方向接近(access)都变得困难。

取决于所述壳体内的部件的内部布局，离合器控制单元在已安装的工作第二位置中的方向可以相对于从第一位置的插入方向偏移10°至90°。可以相对于离合器的旋转轴线测量该角度，以便该角度被离合器控制单元控制。取决于与离合器控制单元的工作位置有关的、合适的用于接近的位置来选择插入方向。例如，如果只能从齿轮箱正下方与水平面成90°的第一位置实现在车辆中的安装，则离合器控制单元(ccu)被从第一位置移位到第二位置，可以在该第二位置处将离合器控制单元安装并固定在水平面以下约30°至80°的位置。在制造齿轮箱或在经销商或车间处进行车辆维护期间，使用本发明的方法将离合器控制单元引导至正确位置以进行组装。这在售后市场尤其有用，其中，从外部看不到离合器控制单元的安装位置，并且机械师可能不熟悉拆卸/组装过程。每个引导装置包括协作的部分，例如离合器控制单元上的由离合器壳体中的狭槽或导轨引导的成形突起或销，反之亦然。该引导装置允许离合器控制单元沿着移位路径被引导到安装位置或离开安装位置，而无需使用专用工具。

本发明还涉及一种车辆变速箱中的变速箱离合器壳体，该变速箱离合器壳体包括使用如上所述的组装方法安装的离合器控制单元。变速箱离合器壳体和离合器控制单元在其一侧或两侧上设置有协作的引导装置，该协作的引导装置包括：第一引导装置，该第一引导装置至少包括分别布置在变速箱离合器壳体和离合器控制单元的对向表面中的第一销和第一狭槽；以及第二引导装置，该第二引导装置至少包括分别布置在变速箱离合器壳体和离合器控制单元的对向表面中的第二销和第二狭槽。在本发明的范围内，一个部件可以仅设置有销，而另一个部件仅包括狭槽。替代地，可以在任一部件上、在其一侧或两侧上设置有销和狭槽的组合。

在离合器控制单元组装到其在变速箱离合器壳体中的工作位置期间，第一引导装置和第二引导装置被布置成限定由离合器控制单元遵循的预定移位路径。限定该预定移位路径的第一狭槽和第二狭槽至少部分是非线性的。各个引导路径可包括以下的组合：笔直区段；弯曲区段；或者笔直区段和弯曲区段二者。各个引导路径的精确形状由可用空间确定，离合器控制单元在从第一位置到第二位置(或者反过来)的移位期间必须经过该可用空间。另外，第一狭槽和第二狭槽可包括平行区段和非平行区段。

为了便于组装或拆卸，离合器阀可以布置在变速箱离合器壳体中的间隔开的彼此对向的第一表面和第二表面之间，这些表面位于相对于由变速箱离合器壳体包围的离合器的旋转轴线的径向平面内。如上所述，离合器控制单元的至少一侧包括第一引导装置，例如销/狭槽或者狭槽/销的组合。此外，离合器控制单元的至少一侧包括第二引导装置，例如销/狭槽或者狭槽/销的组合。因此，离合器控制单元可以包括在一侧上的第一引导装置和第二引导装置，在相反两侧上的第一引导装置和第二引导装置，或者在所述壳体的两侧上的第一引导装置和第二引导装置。当第一狭槽和第二狭槽位于离合器控制单元或变速箱离合器壳体的同一侧时，第一狭槽和第二狭槽沿它们的整个延伸被间隔开。

本发明还涉及一种车辆变速箱中的变速箱离合器壳体中的离合器控制单元，该离合器控制单元被布置成从至少部分位于变速箱离合器壳体外部的第一位置插入变速箱离合器壳体中而到达位于变速箱离合器壳体内部的工作第二位置。离合器控制单元设置有第一引导装置的一部分(包括第一销或第一狭槽)和第二引导装置的一部分(包括第二销或第二狭槽)。类似地，变速箱离合器壳体设置有第一引导装置和第二引导装置的对应部分。在离合器控制单元组装到其位于变速箱离合器壳体内部的工作位置期间，第一引导装置和第二引导装置被布置成限定由离合器控制单元遵循的预定移位路径。

根据本发明，第一引导装置的一部分可以设置在离合器控制单元的一侧或相反两侧上。类似地，第二引导装置的一部分可以设置在离合器控制单元的一侧或相反两侧上。

取决于在各个部件部分中使用的材料，所述狭槽可以在其制造期间被成形、注模、机械加工、铸造或锻造到部件壳体中。类似地，所述销可以在其制造期间被成形、可移除地固定附接、注模、机械加工、铸造或锻造到部件壳体上。

本发明还涉及一种车辆，该车辆包括变速箱离合器壳体，该变速箱离合器壳体具有在上述示例中所描述的离合器控制单元。

根据本发明的方法的优点在于：它有助于在将离合器控制单元安装在变速箱离合器壳体内部的同时使离合器控制单元沿着期望的移位路径在不同方向上移位。由于齿轮箱和周围部件之间的有限的可用空间，这种移位可能很困难，这是因为不可能从变速箱壳体的外部沿直线安装该离合器控制单元。

该方法允许在安装期间沿不同方向简单地操纵，从而利用变速箱离合器壳体内部的空闲空间以避免与其他部件碰撞。这显著缩短了组装或维修该离合器控制单元所需的时间。

另一个优点是，确保了离合器控制单元相对于变速箱离合器壳体的正确定位。这是一个重要的特征，因为至关重要的是找到离合器控制单元与离合器壳体之间的正确位置(例如离合器同心致动器(cca))，以避免通过离合器控制单元上的流体连接器与离合器壳体上的对应的流体连接器之间的任何连接而发生流体泄漏。与此同时，确保了传感器连接器的正确定位以及这些单元之间的适当防尘密封。无需专用工具即可执行组装，并允许机械师用手正确地定位离合器控制单元。这在为了容易接近而从卡车下方组装ccu时特别有利。因此，即使机械师不熟悉正被维修的变速箱离合器壳体的布局，也能够执行正确的组装。

在以下描述和从属权利要求中公开了本发明的其他优点和有利特征。

附图说明

参考附图，下面是作为示例引用的本发明的实施例的更详细描述。

在这些图中：

图1示出了示意性地表示的车辆，该车辆具有与根据本发明的方法一起使用的变速箱设备；

图2示出了根据本发明的包括离合器阀单元的、示意性的发动机和变速箱组件；

图3a至图3c示出了根据本发明的组装过程的后续步骤的示意图；

图4a示出了第一替代性的离合器阀单元处于其工作第二位置的示意图；

图4b示出了根据本发明的引导装置的替代示例；

图5a示出了第二替代性的离合器阀单元处于其工作第二位置的示意图；并且

图5b示出了根据本发明的引导装置的另外的替代示例。

具体实施方式

图1示出了示意性地表示的车辆11，该车辆具有与根据本发明的方法一起使用的变速箱设备。车辆11设置有内燃发动机(ice)12，该内燃发动机12连接到变速箱13，该变速箱13包括离合器设备15以用于将扭矩传输至输出驱动轴(未示出)。ice12连接到散热器设备14，该散热器设备14用于冷却来自ice12和变速箱13的发动机冷却剂和机油。变速箱13由驾驶员控制或经由电子控制单元(ecu)16自动控制。ecu16设置有控制算法，用于在例如驾驶员所要求的发动机起动期间独立地控制该变速箱。该变速箱被控制，以选择发动机12与一对驱动轮17之间的传动比。

图2示出了示意性的发动机22和变速箱23组件21，该组件21包括根据本发明的离合器控制单元，例如单位的离合器阀单元20。在后文中，将参考用于组装离合器阀单元形式的离合器控制单元的方法。如图2中所示，离合器阀单元20附接到外部变速箱壳体23内的离合器壳体(未示出)的一侧，该外部变速箱壳体包括：变速箱离合器壳体24，该变速箱离合器壳体24包围用于离合器致动器的离合器壳体和离合器阀单元20；以及总体变速箱壳体25，该总体变速箱壳体25包围齿轮装置、副轴制动器、换档致动器和其他相关部件。在离合器阀单元20的工作位置上，离合器阀单元20被固定到离合器壳体，以经由合适的流体连接器至少向离合器缸和副轴制动致动器(未示出)供应流体压力。在该位置，所述离合器阀单元也经由合适的电连接器(见图4a和图5a)连接到变速箱中的至少一个传感器(未示出)。

当将离合器阀单元20组装到变速箱离合器壳体24中时，离合器阀单元20的插入方向可以从安装在车辆中时的变速箱离合器壳体下方的第一位置开始。如图1中所表示的，当发动机和变速箱被安装在组成车辆底盘的梁之间时，通常是这种情况。离合器阀单元20'的一个可能的第一位置在图2中由虚线表示，并且从该位置开始的初始插入方向由箭头a表示。

图3a至图3c示出了车辆变速箱中的变速箱离合器壳体31的示意图，其表示了在使用根据本发明的组装方法安装到离合器壳体32上期间的离合器阀单元30。变速箱离合器壳体31和离合器阀单元30设置有协作的引导装置，该协作的引导装置包括第一引导装置33，该第一引导装置33包括分别布置在离合器阀单元30和变速箱离合器壳体31的对向表面(facingsurfaces)上的第一销34和第一狭槽35。第二引导装置36包括第二销37和第二狭槽38，类似地，该第二销37和第二狭槽38在离合器阀单元30和变速箱离合器壳体31的一侧或两侧上分别布置在离合器阀单元30和变速箱离合器壳体31的对向表面上。在本发明的范围内，一个部件可以仅设置有销，而另一个部件仅包括狭槽。替代地，可以在任一部件上、在其一侧或两侧上设置有销和狭槽的组合。

图3a示出了在沿第一移位方向a1的初始移位之前处于其第一位置的离合器阀单元30。在该位置，第一销34与变速箱离合器壳体31的外表面中的第一狭槽35的第一区段35'的开口对准。图3b示出了离合器阀单元30从其第一位置移位到中间位置。在该位置，第一销34已经沿箭头a2的方向移位到第一狭槽35的第一区段35'的末端。与此同时，第二销37已经与变速箱离合器壳体31的外表面中的第二狭槽38的第一区段38'的开口对准。如图3c中所表示的，离合器阀单元30的继续移位需要该离合器阀单元30的同时移位和旋转。在图3c中，第一销34已经沿箭头a3的方向旋转并移位到第一狭槽35的第二区段35”中。与此同时，第二销37已经沿箭头a3的方向从第二狭槽38的第一区段38'旋转并移位到第二狭槽38的第二区段38”。如图3c中所表示的，离合器阀单元30现在被定位成使得它能够分别沿着第一狭槽35和第二狭槽38的平行的第二区段35”、38”移位到其工作第二位置(见图4a)。

为了执行上述移位，机械师仅需要将离合器阀单元定位在其第一位置，并允许第一引导装置和第二引导装置将离合器阀单元沿着变速箱离合器壳体内的预定移位路径引导到其工作第二位置。无需专用工具就能够执行这种组装，并且这种组装允许机械师用手正确地定位离合器阀单元。

图4a示出了在变速箱离合器壳体31内处于其工作第二位置的、第一替代性的离合器阀单元30的示意图。在图4a中，第一销34已经到达第一狭槽35的第二区段35”的末端，与此同时，第二销37已经到达第二狭槽38的第二区段38”的末端。在该位置，离合器阀单元30的端表面与离合器壳体32上的接收匹配表面(receivingmatchingsurface)40接触。该匹配表面具有用于流体连接器和电连接器的公共接口。根据本示例，用于离合器阀单元的该匹配表面可以是离合器壳体。离合器阀单元不必直接安装在离合器壳体上。替代地，匹配表面可以直接位于离合器同心致动器(clutchconcentricactuator)上，或者可以由离合器阀单元与离合器同心致动器之间的适配器或连接部提供。这样的适配器/连接器可以由塑料或金属制成。根据另一替代方案，用于离合器阀单元的匹配表面和公共接口也可以设置在副轴制动器盖(countershaftbrakecover)上。

在上述移位的最后部分期间，分别在离合器阀单元30和离合器壳体32上的协作的流体连接器41(示出了一个)被连接，以在变速箱离合器壳体中的流体压力源和流体压力消耗件(fluidpressureconsumers)之间建立流体连通。与此同时，分别在离合器阀单元30和离合器壳体32上的协作的电连接器42(示出了一个)被连接，以在变速箱离合器壳体中的电子控制单元(见图1)与电动致动器和传感器之间建立电连接。密封装置被设置在单元30与接收表面40之间和/或在用于流体压力的流体连接器41与用于控制信号和传感器信号的电连接器42周围。

图4b示出了根据本发明的引导装置的替代示例。图4b的左侧示出了第一引导装置33，该第一引导装置33包括分别布置在离合器阀单元30和变速箱离合器壳体31的对向表面中的第一销34和第一狭槽35。第二引导装置36包括类似地分别布置在离合器阀单元30和变速箱离合器壳体31的对向表面中的第二销37和第二狭槽38。在本示例中，协作的所述销和狭槽具有大致笔直的形状。所述销优选具有圆形或圆的横截面，以便于移位通过所述狭槽。

图4b的右侧示出了替代性的第一引导装置33a，该第一引导装置33a包括分别布置在离合器阀单元30a和变速箱离合器壳体31a的对向表面中的第一销34a和第一狭槽35a。第二引导装置36a包括类似地分别布置在离合器阀单元30a和变速箱离合器壳体31a的对向表面中的第二销37a和第二狭槽38a。在本示例中，所述销的自由端具有扩大的头部，并且，协作的所述狭槽具有对应的t形横截面。所述销优选具有圆形或圆的横截面，以便于移位通过所述狭槽。

图5a示出了在变速箱离合器壳体31内处于其工作第二位置的、第二替代性的离合器阀单元30的示意图。在图5a中，第一销54位于第一狭槽55的第二区段55”的末端处，并且第二销57位于第二狭槽58的第二区段58”的末端处。在该位置，离合器阀单元50的端表面与离合器壳体52上的接收表面60接触。在上述移位的最后部分期间，分别在离合器阀单元50和离合器壳体52上的协作的流体连接器61(示出了一个)被连接，以在变速箱离合器壳体中的流体压力源和流体压力消耗件之间建立流体连通。与此同时，分别在离合器阀单元30和离合器壳体52上的协作的电连接器62(示出一个)被连接，以在变速箱离合器壳体中的电子控制单元(见图1)与电动致动器和传感器之间建立电连接。密封装置被设置在单元50与接收匹配表面60之间和/或在用于流体压力的流体连接器61与用于控制信号和传感器信号的电连接器62周围。以上已经结合图4a描述了替代位置以及所述匹配表面和接口的设置。

图5b示出了根据本发明的引导装置的另外的替代示例。图5b的左侧示出了第一引导装置53，该第一引导装置53包括分别布置在变速箱离合器壳体51和离合器阀单元50的对向表面中的第一销54和第一狭槽55。第二引导装置56包括类似地分别布置在变速箱离合器壳体51和离合器阀单元50的对向表面中的第二销57和第二狭槽58。在本示例中，协作的所述销和狭槽具有大致笔直的形状。所述销优选具有圆形或圆的横截面，以便于移位通过所述狭槽。

图5b的右侧示出了替代的第一引导装置53a，该第一引导装置53a包括分别布置在位于变速箱离合器壳体51a和离合器阀单元50a的端部处的对向表面中的第一销54a和第一狭槽55a。第二引导装置56a包括类似地分别布置在变速箱离合器壳体51a和离合器阀单元50a的对向表面中的第二销57a和第二狭槽58a。在本示例中，所述销的自由端具有扩大的头部，并且协作的所述狭槽具有对应的t形横截面。所述销优选具有圆形或圆的横截面，以便于移位通过所述狭槽。

应当理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将意识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。