CN110094434A - 峰值扭矩限制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种峰值扭矩限制器（10），其被构造成调节流过用于离合器机构的液压装置（1）的液压流体，并且更具体地以便低通所述液压流体压力。为此目的，峰值扭矩限制器（10）包括阀（100），该阀（100）包括（i）延伸通过纵向轴线（O）的筒形形状部（120），（ii）凸缘110，其被构造成可轴向地且弹性地变形并且包括中心开口（130）和从中心开口（140）延伸的至少两个径向开口（140）。阀（100）用作变形膜，以用于相对于液压流体压力以相反的方式调节横向孔。本发明还旨在提供一种用于液压致动离合器机构的液压装置（1），所述液压装置（1）包括这种峰值扭矩限制器（10）。

Description

峰值扭矩限制器

技术领域

本发明涉及尤其用于机动车辆的液压装置。更具体地，本发明涉及一种峰值扭矩限制器，其适用于这种液压装置中以便优化液压致动离合器***的致动。

背景技术

液压致动离合器***已经众所周知用于控制马达轴与齿轮箱的接合以及可选的脱离。致动器被构造成产生和控制通过液压装置的流体压力。作为示例，当致动器对液压装置内的液压流体施加压力时，力点被传递到离合器机构以使其被构造成脱离，从而使马达轴与齿轮箱脱离。相反，当致动器降低液压装置内的流体压力时，离合器机构被构造成与马达轴接合，从而在马达轴和齿轮箱之间提供扭矩传递。

当然，致动器可以由车辆的驾驶员通过离合器踏板控制。

当离合器踏板突然被构造在另一种构型中时，例如，当所述离合器踏板突然被接合或脱离时，可能出现这种液压装置的缺点。在这样的时刻，通过液压装置的流体压力可以以非常大的幅度变化并与恰好在此之前时刻的其自身变化相比在相反的方向上变化。这种突然的流体压力变化可能对液压机构和/或离合器机构产生一些负面影响；其还会引起车辆驾驶员的不适。

发明内容

本发明旨在提供一种新的峰值扭矩限制器，以解决上述问题中的至少一个并实现其他优点。

本发明的另一个目的是优化通过液压装置的液压流体流。

本发明的另一个目的是低通（low-pass）通过液压装置发生的流体压力变化。

根据本发明的第一方面，前述目的中的至少一个采用用于液压致动离合器机构的峰值扭矩限制器实现，所述峰值扭矩限制器包括阀，该阀包括（i）延伸通过纵向轴线的筒形形状部，（ii）被构造成可轴向地且弹性地变形的凸缘，所述凸缘位于所述阀的一个纵向端部处，（iii）位于凸缘的纵向轴线处的中心开口，（iv）位于凸缘上并从中心开口延伸的至少两个径向开口。

根据其第一方面，峰值扭矩限制器的筒形形状部的基部有利地是圆形的，以便于其制造和与其适合配合的液压装置的组装。

当凸缘被轴向地且弹性地施压时，峰值扭矩限制器的可变的横向孔被调节，这取决于施加在所述峰值扭矩限制器上的流体压力。峰值扭矩限制器的可变的横向孔被设置在与其纵向轴线大致垂直的平面中，或者设置在基于筒形形状部围绕纵向轴线旋转对称的圆顶形状部中。

根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器使得可以更好地控制液压装置中的流体压力变化，峰值扭矩限制器适合于与该液压装置配合。峰值扭矩限制器被构造成用于提供可变的横向孔，从而允许可变的液压流体流流过所述峰值扭矩限制器。根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的可变的横向孔有利地仅取决于通过液压装置的流体压力。

根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器用作低通滤波器，因此允许更好地控制由于离合器踏板的突然致动而引起的流体压力的突然变化：

- 在脱离离合器机构时，径向开口和/或中心开口打开或延伸，使得峰值扭矩限制器的横向孔比脱离之前更大。所述径向开口和/或中心开口的打开或延伸仅由液压流体对峰值扭矩限制器的压力提供。峰值扭矩限制器横向孔的扩大使得液压流体可以容易地以相对高的流率通过所述峰值扭矩限制器；

- 在接合离合器机构时，径向开口和/或中心开口闭合或减小，使得峰值扭矩限制器的横向孔比脱离之前更小。所述径向开口和/或中心开口的闭合或减小仅由液压流体对峰值扭矩限制器的压力提供。峰值扭矩限制器横向孔的减小使得液压流体可以以比上文描述的先前构型中更低的流率通过所述峰值扭矩限制器。

根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器可以有利地包括以下改进中的至少一个，每个改进的技术特征可以单独使用或彼此组合使用：

- 至少两个径向开口相对于纵向轴线成角度地规则分布。该构型允许更好地调节通过垂直于纵向轴线的平面的液压流体流率。换句话说，其允许提供通过峰值扭矩限制器的非常各向同性的流率；

- 径向开口可围绕峰值扭矩限制器的纵向轴线以关于凸缘直径的对称构型分布；

- 阀包括四个径向开口，两个相邻的径向开口之间的角度等于90°。以更一般的方式，阀可包括2到10个之间的径向开口。优选地，径向开口的数量是偶数；

- 在根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器未被使用时，意味着其不受液压流体流的应力，中心开口的直径最小化，优选地在0.5和3mm之间；

- 关于纵向轴线，凸缘的轴向厚度低于阀的径向向外边缘的轴向厚度。凸缘的较低厚度使其比峰值扭矩限制器的筒形形状部更易变形；

- 阀包括筒形内孔，所述筒形内孔由凸缘轴向限定并由向外边缘径向限定。这种构型使得凸缘可以通过筒形内孔在阀内部变形，并且更准确地说在其筒形形状部内部变形；

- 在其相对于筒形内孔相对定位的面上，凸缘包括环绕凹槽。这种构型允许在出现液压流体压力时更好地控制凸缘弹性受压的方式。更确切地说，其改善了凸缘的轴向变形；

- 环绕凹槽有利地位于凸缘的向外周边区域上；

- 环绕凹槽有利地设置在与筒形内孔相对定位的凸缘面上；

- 在本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的第一构型中，所述至少两个径向开口径向延伸穿过环绕凹槽。换句话说，径向开口延伸直到比环绕凹槽的直径更大的直径。在本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的第二构型中，所述至少两个径向开口径向延伸直到环绕凹槽；

- 阀由可变形材料制成，例如像橡胶或塑料，并且有利地具有热塑性材料。以更一般的方式，阀可以由弹性材料制成。阀也可以由金属制成，例如像弹簧钢；

- 阀有利地通过模制工艺获得；

- 根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器包括位于阀的筒形内孔中并且抵靠所述阀的凸缘放置的内环；

- 内环的外径与阀的筒形内孔的内径相比相等或更高，所述内环被构造成在所述阀内有效地安装；

- 根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的第一形式，内环具有沿纵向轴线延伸的筒形形状部，该筒形形状部的内径大于阀的中心开口直径。径向地，阀的凸缘的至少两个径向开口延伸到阀的筒形内孔的内侧的直径。替代性地，根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的第二形式，内环具有沿纵向轴线伸长的筒形形状部，该筒形形状部的内径低于阀的中心开口的直径；

- 对于峰值扭矩限制器的第二形式，内环包括至少一个通孔，并且有利地包括至少两个通孔，每个通孔成角度地位于阀的两个相邻的径向开口之间。每个通孔被构造成建立从内环的一个轴向端部到另一轴向端部的流体连通。通孔有利地具有圆形形状。当所述阀未使用时，每个通孔的直径可以大于或小于阀的中心开口的直径。优选地，当液压装置被构造成脱离离合器机构时，每个通孔的直径等于或大于阀的中心开口的直径，并且当液压装置被构造成接合离合器机构时，每个通孔的直径也等于或小于阀的中心开口的直径；

- 内环包括多个通孔，其数量等于阀的径向开口的数量；

- 对于峰值扭矩限制器的第二形式，内环的至少一个通孔沿着与纵向轴线同轴对齐的圆形线成角度地规则分布。该构型允许更好地调节通过垂直于纵向轴线的平面的液压流体流率。换句话说，其允许提供通过峰值扭矩限制器的非常各向同性的流率。

根据本发明的第二方面，液压装置被设置用于离合器***。根据本发明的第二方面的用于离合器***的液压装置包括致动器，该致动器构造成用于在液压回路内提供流体压力以便控制液压致动离合器***，所述液压装置包括根据本发明的第一方面或其任何实施例的峰值扭矩限制器，所述峰值扭矩限制器位于致动器与液压致动离合器***之间。

因此，可以在液压装置由车辆的驾驶员致动时更好地控制由控制器产生的液压流率并且低通流体液压压力变化，以便控制液压致动离合器***。

根据本发明的第二方面的液压装置可以有利地包括以下改进中的至少一个，每个改进的技术特征可以单独使用或彼此组合使用：

- 液压流体通过至少一个导管在致动器和离合器机构之间连通，根据本发明的第一方面或其任何改进的峰值扭矩限制器被接合在液压装置的所述导管中，以便控制由致动器产生的液压流体的流率。有利地，峰值扭矩限制器的外径等于或小于导管的内径；

- 根据本发明的第一方面或其任何实施例的峰值扭矩限制器被接合到导管中，并且所述峰值扭矩限制器通过在所述导管内突出的环形肩部轴向锁定。有利地，峰值扭矩限制器通过以下部件轴向锁定在导管内：（i）第一环形肩部，其在所述导管内突出并且位于关于液压流体流率的方向的上游，以及（ii）第二环形肩部，其在所述导管内突出并且位于关于液压流体流率的方向的下游；

- 液压致动离合器***包括湿式离合器机构或干式离合器机构；

- 离合器机构可以是单离合器机构；或者，离合器机构可以是双离合器机构，包括以径向或轴向构型布置的两个离合器；

- 液压驱动离合器***可以手动控制或自动控制。

附图说明

本发明的其他特征、细节和优点可以一方面从下面的本发明的描述中推断，并且另一方面从参考附图在下文中描述的非限制性的各种实施例中推断，其中：

图1A和1B示出了在没有应力的情况下根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的第一示例的透视图；

图1C和1D示出了在具有应力的情况下如图1A和1B所示的峰值扭矩限制器的第一示例的透视图；

图1E和1F示出了在没有应力的情况下根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的第一示例的变型的透视图；

图1G和1H示出了在具有应力的情况下如图1E和1F所示的峰值扭矩限制器的第一示例的变型的透视图；

图2示出了根据本发明第二方面的液压装置的轴向视图，所述液压装置包括如图1A至1D所示的峰值扭矩限制器的第一示例；

图3A和3B示出了在没有应力的情况下根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的第二示例的透视图；

图4示出了根据本发明第二方面的液压装置的轴向视图，所述液压装置包括如图3A和3B所示的峰值扭矩限制器的第二示例；

图5A至5C示出了在没有应力的情况下根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的第三示例的透视图。

具体实施方式

当然，本发明的特征和不同实施例可以以各种组合彼此组合，并且它们彼此不是互不相容或互相排斥。更具体地，在所述特征选择提供技术优势或者如果它允许将本发明与现有技术区分的情况下，可以构思本发明的变型仅包括对下文描述的特征的选择而不包括所描述的其他特征。

特别地，如果所述组合从技术观点起作用，则下文描述的实施例是可组合的。

在以下附图中，若干图中共有的特征具有相同的参考。

特别地，图1A至1H示出了根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器10的第一示例，所述峰值扭矩限制器10包括阀100，图3A和3B示出了根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器10的第二示例，所述峰值扭矩限制器10包括阀100和内环200，并且图5A至5C示出了根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器的第三示例的透视图，所述峰值扭矩限制器10包括阀100和内环200。

如在这些图中可见的，根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器10的每个形式包括阀100，阀100包括：

- 延伸通过纵向轴线O的筒形形状部120；

- 凸缘110，其被构造成可轴向地且弹性地变形以便调节峰值扭矩限制器10的横向孔，所述凸缘110位于所述阀100的一个纵向端部处；

- 位于凸缘110的纵向轴线O处的中心开口130；

- 至少两个径向开口140，其位于凸缘110上并从中心开口130径向向外延伸。

阀100的筒形形状部120由外环形表面121向外限定。如此后将关于图2和4描述的，外环形表面121的形状和/或直径取决于峰值扭矩限制器10旨在与之配合的液压装置。作为非限制性示例，外环形表面121的直径位于8mm和50mm之间。

阀100的凸缘110是柔性膜，当所述阀100受到由峰值扭矩限制器10旨在与之配合的液压装置提供的液压流体压力时，该柔性膜能够弹性地变形。凸缘110旨在调节通过阀100、从筒形形状部120到凸缘110或从凸缘110到筒形形状部120的液压流体。

当没有应力时，凸缘110在如图1A至1B所示的示例的第一变型中是明显平坦的或平坦的，但在图1C和1D中示出了在应力下的锥形形状。如图1E和1F所示的，凸缘也可以是圆顶形的，例如部分球形的。

阀100包括筒形内孔150，其由凸缘110轴向限定并且由向外边缘122径向限定。作为非限制性示例，向外边缘122的直径位于5mm和40mm之间。

根据本发明，阀100在没有外部致动的情况下如下起作用：只有弹性地对凸缘110施加压力的液压流率和/或液压流体压力才能可以过滤高频流体压力变化：

- 当液压流体通过阀100、从筒形形状部120到达并通过凸缘110时，例如，当车辆驾驶员推动离合器踏板以脱离离合器机构时，从所述筒形形状部120到所述凸缘110的一些轴向力出现在凸缘110上（在图2和4中用箭头F2示出）。轴向力在凸缘110上提供轴向应力，因此旨在使所述凸缘110轴向变形。因此，径向开口140和/或中心开口130变得打开或扩展，使得峰值扭矩限制器10的横向孔比脱离之前更大。峰值扭矩限制器10横向孔的扩大使得液压流体可以容易地以相对高的流率通过阀100、并且更准确地通过凸缘110；

- 当离合器机构处于稳定构型时，液压流体压力处于最低水平。因此，液压流体具有对凸缘110提供零应力的流体静压力，并且凸缘110的径向开口140和/或中心开口130保持闭合或减小，从而峰值扭矩限制器10的横向孔比脱离之前更小。峰值扭矩限制器10横向孔的减小使得液压流体能够以比上述先前构型中更低的流率通过所述峰值扭矩限制器10；

- 以类似的方式，当踏板离合器转回到其先前构型时，液压流体从凸缘110通过阀100到达筒形形状部120。因此，从所述凸缘110到所述筒形形状部120的一些轴向力出现在凸缘110上（在图2和4中用箭头F1示出）。因此，凸缘110的径向开口140和/或中心开口130保持闭合或减小，使得峰值扭矩限制器10的横向孔比脱离之前更小。峰值扭矩限制器10横向孔的减小使得液压流体可以以比上述先前构型中更低的流率通过所述峰值扭矩限制器10。

如上所述，中心开口130位于凸缘110的纵向轴线O处。它包括从凸缘110的一个轴向端部111到所述凸缘110的另一轴向端部112的通孔，以使得液压流体可以以取决于横向孔（即轴向开口130的有效直径）的流率流过阀100、并且更准确地流过凸缘110。

中心开口130由内边缘131限定、有利地为圆形。当阀100受到液压流体压力的作用时，凸缘110弹性变形并且内边缘131的直径增大，从而允许通过阀100的所述流体液压流动的流率更大。相反，当阀100没有受到液压流体压力的作用时，或当流体压力抵靠筒形形状部120推动凸缘110时，凸缘110不会变形并且内边缘131的直径最小，从而允许通过阀100的所述流体液压流动的流率较低。

为了便于其轴向变形，图中所示的阀100包括四个径向开口140，其相对于纵向轴线O成角度地规则分布，两个相邻的径向开口140之间的角度等于90°。每个径向开口140包括从凸缘110的一个轴向端部111到所述凸缘110的另一轴向端部112的通孔。每个径向开口140具有椭圆形形状，所述径向开口140在径向方向上截取的长度大于所述径向开口140的宽度，所述宽度在关于径向方向的垂直方向上或沿着凸缘的圆顶形状部截取。

图1A和1B示出了在没有轴向应力的情况下的上述阀100：凸缘110保持抵靠筒形形状部120。

图1E和1F示出了在没有轴向应力的情况下的具有凸缘的圆顶形状部的上述阀100：凸缘110保持在圆顶形状部120中。

图1C、1D 1G和1H示出了在具有轴向应力的情况下的上述阀100：凸缘110在轴向方向上从筒形形状部120弹性变形。

本发明的一个方面是峰值扭矩限制器10仅包括这种阀，其作为示例在图1中示出。

在图3和图5中所示的一些其他实施例中，根据本发明的第一方面的峰值扭矩限制器10包括上述阀100和位于阀100的筒形内孔150中并且轴向抵靠其凸缘110的内环200。内环200旨在为凸缘110在筒形内孔150的方向上提供轴向止挡，以防止在液压流体抵靠所述筒形内孔150推动所述凸缘110时所述凸缘110轴向变形。

内环200具有筒形形状部。内环200沿纵向轴线O延伸。内环200同轴地安装在阀100的筒形内孔150中：内环200的外径210等于在安装后阀100的筒形内孔150的向外边缘122。

图3和5分别示出了上述内环200针对其一般功能特征的两种实现模式。

关于图3A和3B，本发明的第一方面的峰值扭矩限制器10包括如前所述的内环200。在该第一实现模式中，内环200的内径220大于阀100的中心开口130的直径。因此，如上所述，内环200提供液压流体可以通过其流动的大型孔。

关于图5A、5B和5C，本发明的第一方面的峰值扭矩限制器10包括如前所述的内环200以用于其一般功能特征。在该第二实现模式中，内环200的内径220低于阀100的中心开口130的直径。

如图5A中可见的，内环200包括四个通孔240，每个通孔成角度地位于在阀100的两个相邻的径向开口140之间。有利地，内环200包括多个通孔240，其数量等于阀100的径向开口140的数量。内环200的通孔240沿着与纵向轴线O同轴对齐的圆形线成角度地规则分布。

内环200的每个通孔240允许液压流体从内环200的一个轴向端部210流到另一轴向端部220。通孔240有利地具有圆形形状。

在该第二实现模式中，阀100的凸缘110包括位于其相对于筒形内孔150相对定位的面上的环绕凹槽160。环绕凹槽160允许在出现液压流体压力时更好地控制凸缘110如何弹性受压。更确切地说，环绕凹槽160旨在改善凸缘110的轴向变形。

如图5B中可见的，凸缘110的径向开口140径向延伸穿过环绕凹槽160。

如上所述，根据本发明的第二方面，峰值扭矩限制器10旨在集成到液压装置1中，以便在例如车辆驾驶员接合或脱离相应的离合器机构时调节由致动器产生的液压流体流率。这种组件首先描绘在图2中，在图2中可以看到液压装置1包括如图1A至1H所示的峰值扭矩限制器100的第一示例，并且其次描绘在图4中，在图4中所示的液压装置1包括如图3A和3B所示的峰值扭矩限制器10的第二示例。

这种液压装置1包括致动器（不可见、在图2和4的右侧），其被构造成在液压回路11内提供流体压力，以便控制液压致动离合器***（不可见、在图2和4的左侧），所述液压装置1包括如上所述的峰值扭矩限制器10并且位于致动器和液压致动离合器***之间。

以示意性方式，液压回路包括多个筒形管道，液压流体可以在该多个筒形管道中流过。峰值扭矩限制器10***液压回路11内。特别地，峰值扭矩限制器10***筒形管道内。为此目的，阀100的外环形表面121具有的直径小于筒形管道的内表面12a, 12b的直径。

为了将峰值扭矩限制器10轴向锁定到筒形管道中，所述筒形管道包括内环形肩部13，所述峰值扭矩限制器10的轴向端部接合在该内环形肩部13上。

在图2和4中，液压流体流用箭头F1和F2示出：当离合器踏板被车辆驾驶员向下推动时，为了脱离离合器机构，液压流体从右侧通过筒形管道流到左侧，如F2箭头所示的。相反，当踏板离合器转回时，离合器机构接合并且液压流体从左侧通过筒形管道流到右侧，如F1箭头所示的。

总之，本发明特别涉及一种峰值扭矩限制器10，其被构造成调节流过用于离合器机构的液压装置1的液压流体，并且更具体地是为了低通所述液压流体压力。为此目的，峰值扭矩限制器10包括阀100，阀100包括（i）延伸通过纵向轴线O的筒形形状部120，（ii）凸缘110，其被构造成可轴向地且弹性地变形并且包括中心开口130和从中心开口140延伸的至少两个径向开口140。阀100用作变形膜，以用于相对于液压流体压力以相反的方式调节横向孔。

当然，本发明不能并也不应该限于上面具体描述的实施例和示例，并且可以在不脱离本发明范围的情况下根据这些实施例进行各种调整。特别地，本发明的各种特征、形式、变型和实施例可以以各种组合彼此组合，只要它们彼此不是互不相容或互相排斥。

Claims (11)

1.一种用于液压致动离合器机构的峰值扭矩限制器（10），所述峰值扭矩限制器（10）包括阀（100），所述阀（100）包括：

- 延伸通过纵向轴线（O）的筒形形状部（120）；

- 凸缘（110），其被构造成能轴向地且弹性地变形，所述凸缘（110）位于所述阀（100）的一个纵向端部处；

- 位于所述凸缘（110）的纵向轴线（O）处的中心开口（130）；

- 至少两个径向开口（140），其位于所述凸缘（110）上并从所述中心开口（130）延伸。

2.根据权利要求1所述的峰值扭矩限制器（10），其中，所述至少两个径向开口（140）相对于所述纵向轴线（O）成角度地规则分布。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的峰值扭矩限制器（10），其中，关于纵向轴线（O），所述凸缘（110）的轴向厚度低于所述阀（100）的径向向外边缘的轴向厚度。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的峰值扭矩限制器（10），其中，所述阀（100）包括筒形内孔（150），所述筒形内孔（150）由所述凸缘（110）轴向限定并且由所述向外边缘径向限定。

5.根据前述权利要求所述的峰值扭矩限制器（10），其中，在其相对于所述筒形内孔（150）相对定位的面上，所述凸缘（110）包括环绕凹槽（160）。

6.根据权利要求4或5中的任一项所述的峰值扭矩限制器（10），其中，所述峰值扭矩限制器（10）包括内环（200），所述内环（200）位于所述阀（100）的所述筒形内孔（150）中并抵靠所述阀（100）的所述凸缘（110）。

7.根据权利要求4至6中的任一项所述的峰值扭矩限制器（10），其中，所述内环（200）的外径（210）等于所述阀（100）的所述筒形内孔（150）的内径（122），所述内环（200）构造成有效地安装到所述阀（100）中。

8.根据前述权利要求所述的峰值扭矩限制器（10），其中，所述内环（200）具有沿着所述纵向轴线（O）延伸的筒形形状部，所述筒形形状部的内径（220）低于所述阀（100）的所述中心开口（130）的直径。

9.根据前述权利要求所述的峰值扭矩限制器（10），其中，所述内环（200）包括至少一个通孔（240），每个通孔（240）成角度地位于所述阀（100）的两个相邻的径向开口（140）之间。

10.根据权利要求8或9中的任一项所述的峰值扭矩限制器（10），其中，所述内环（200）的所述至少一个通孔（240）沿着与所述纵向轴线（O）同轴对齐的圆形线成角度地规则分布。

11.一种用于离合器***的液压装置（1），所述液压装置（1）包括致动器，所述致动器被构造成在液压回路（11）内提供流体压力以便控制液压致动离合器***，所述液压装置（1）包括根据前述权利要求中的任一项所述的峰值扭矩限制器（10），所述峰值扭矩限制器（10）位于所述致动器和所述液压致动离合器***之间。