CN1508454A - 在两个可旋转的、共轴的轴件之间传递扭矩的装置 - Google Patents

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Abstract

一种在两个可旋转的、共轴线的轴件(1、2)之间传递扭矩的装置，该装置包括：离合器(35)，它位于这两个轴件之间，并且在电控制节流阀或者压力阀(26)的控制下，借助液压活塞(18)，它可以接合以抵消这些轴件之间的旋转速度差；及离合器泵(36)，它把液压力供给到液压活塞上，离合器泵由这些轴件中的一个或者两个来驱动。液压活塞(18)、阀(26)和离合器泵(36)连接在液压***中，而该液压***也具有供给泵(31)，该供给泵在该***中保持一定的基本压力。在液压***中设置了装置，该装置有条件地允许从供给泵(31)流过阀(26)以到达液压活塞(18)，而与来自离合器泵(36)的流无关。

Description

在两个可旋转的、共轴的轴件之间传递扭矩的装置
技术领域
本发明涉及一种在两个可旋转的、共轴的轴件之间传递扭矩的装置，该装置包括：
离合器，它位于两个轴件之间，并且在电控制节流阀或者压力阀的控制下，借助液压活塞，它可以接合以抵消这些轴件之间的旋转速度差；
及离合器泵，它把液压力供给到液压活塞上，离合器泵由这些轴件中的一个或者两个来驱动，
其中，液压活塞、阀和离合器泵连接在液压***中，而该液压***也具有供给泵，该供给泵在该***中保持一定的基本压力。
本发明尤其涉及一种这样的装置，其中离合器泵是差动泵(differential pump)，该差动泵由两个轴件之间的旋转速度差来驱动。下面只涉及这种差动泵。
背景技术
这种实用装置用作四轮驱动汽车中的所谓“限滑式连接”中，从而例如把力从汽车的驱动前轴传递到它的从动后轴上。在这种情况下，该连接布置在位于前轴和后轴之间的纵向驱动轴上。
这种连接是基于下面这样的原理：在这种连接中的两个轴件之间具有旋转速度差时，差动泵将产生湍流，该湍流(它可以借助电控制阀来减少)被传递到离合器中以抵消旋转速度差。
这种限滑连接的典型例子公开在WO97/04245中，另外的信息参照该文献来进行。
上面所述的、这里所公开的这种连接可能具有这样的缺点：在某些情况下，当机动车或者汽车停止-即所谓的“静止锁定”时，它已经可以理想地传递一定力矩。由于至今所描述的这种设计在它的功能方面依赖于一定的旋转速度差，因此这是不可能的。
因此，本发明的主要目的是改进到此为止所描述过的该装置或者连接，以能够实现“静止锁定”。
发明内容
根据本发明，这个可以借助液压***中的装置来实现，该装置有条件地允许从供给泵流过阀以到达液压活塞，而与来自差动泵的流无关。
相应地，本发明的想法是使用来自供给泵中的流，该流可以用来在液压***中保持一定的基本压力，而该基本压力是实现该装置的普通功能所需要的。
在实际情况下-如WO97/04245所公开的一样-液压***-在封闭部分中-包括一些线路，这些线路从差动泵开始，经过电控制节流阀或者压力阀，以到达离合器，该部分包括一些单向阀。但是，借助供给泵从油罐中供给油，并且油可以通过溢流阀被取走或者返回到油罐中。
在这种***中，根据本发明，供给泵和差动泵可以被串联或者并联，从而实现有条件地(即通过电控制节流阀或者压力阀)使用供给泵流来致动离合器的目的。
在串联连接的布置中，独立的单向阀布置在溢流阀和供给泵之间。
这里，蓄压器可以布置成与溢流阀相连或者与供给泵相连。
在并联连接的布置中，独立的单向阀布置在供给泵和电控制节流阀或者压力阀之间。
为了防止回流，因此当流体压力超过供给泵的压力时，在所有的上述实施例中，独立的溢流阀可以并联地连接在单向阀上。
附图说明
参照附图，在下面更加详细地描述本发明，在附图中：
图1是具有本发明液压***第一实施例的、现有技术的限滑连接的剖视图，
图2-4示意性地示出了本发明的液压***的其它实施例，及
图5-10以不同方式示意性地示出了图1-4所示的液压***的不同实施例。
具体实施方式
本发明涉及一种所谓限滑式连接的液压***，这种限滑式连接通常用来把扭矩从四轮驱动的公路车辆的第一从动轴传递到第二从动轴上，或者一种不同的说法是，这种限滑式连接用来在两个可旋转的、共轴线的轴件之间传递扭矩。
例如，这种限滑式连接公开在WO97/04245中，该文献用来参考。这种连接的设计在这里被示出和描述，以便能够合适地理解本发明的液压***。使这种描述尽可能的短一些。
图1左边的第一轴1和右边的第二轴2可旋转地轴颈安装在具有盖4的壳体3内。
毂5连接到第一轴1上并且与之构成了第一轴件。
许多交替的离合器从动盘或者同步器环6在外部用花键连接到毂5上。
第二轴2具有径向法兰2＇，套7连接它上面。具有法兰2＇的轴2和套7一起构成了第二轴件。
与离合器从动盘6相对应的、许多交替的离合器从动盘或者同步器环8在内部用花键连接到套7上。在接合时，离合器从动盘6和8将抵消两个轴件之间的旋转速度差。
盘形凸轮9用花键连接到位于附图中的离合器从动盘6、8右边的毂5上，从而以将要描述的方式进行接合，并且通过止推垫圈10由壳体3来吸收反作用力，在附图中，该止推垫圈10设置在离合器从动盘6、8的左边上，轴向滚针轴承11由壳体3来支撑。
在面对离开离合器从动盘6、8的表面上，盘形凸轮9设置有圆形凸轮弯曲部分，而毂5的轴向端表面设置有相应的圆形凸轮弯曲部分。三组圆柱形凸轮滚子12-14布置成与这些凸轮弯曲部分相配合。凸轮滚子12-14可旋转地布置在第二轴2的径向法兰2＇上。例如，每组可以具有三个凸轮滚子，并且从一组到下一组之间具有相位移，例如相位移等于30度。盘形凸轮9上的凸轮轮廓是这样的，以致在旋转时，凸轮滚子12-14被传递器运动，而这种运动的轴向速度随着轴1和2之间的相对旋转角度而成线性地变化。
止推垫圈15-17与凸轮滚子12-14相接合。这些止推垫圈15-17共中心并且可以相互无关地进行旋转。
三个共中心的环形活塞18-20在壳体罩4内的相应环形缸内可以轴向运动，并且设置有一些密封件。与毂5相配合的两个内活塞19、20具有相同的活塞区域，而与盘形凸轮9相配合的、最外部的活塞18具有更大的区域。
所描述的布置产生了这样的结果：当两个轴1和2具有旋转速度差时，活塞18-20被传递以轴向往复运动。
设置有单向阀22的液压线路21连接到内活塞19、20的两个环形缸的每一个上。在单向阀22之后，两个线路21相互连接起来并且通向溢流线路23(这里被示成设置有结合本发明在下面将描述的单向阀24)，并且还通到液压线路25中，该液压线路25设置有电控制的节流阀26。借助液压线路27把液压线路25连接到最外部的活塞18的环形缸中。后一个线路27通过单向阀28连接到液压线路21。这个液压***是封闭的***。
液压线路23通过溢流阀30也连接到油罐29中，例如该溢流阀30调整成3巴的压力。借助马达驱动的泵31把来自油罐29中的油泵送到液压线路21中。泵31(在下面该泵31被称为供给泵)的主要作用是在封闭的液压***中形成一定工作压力。在没有这个***压力的情况下，该***不能如预期那样起作用。
蓄压器(accumulator)32连接到液压***(位于液压线路23中)中，从而消除了流到活塞18-20的液体流的变化。
电控制节流阀26的目的是控制封闭液压***内的工作压力，从而控制抵消旋转速度差的力。
为了清楚起见，液压***示成布置在壳体3、4的外部。事实上，它布置在壳体内部，而壳体本身起着油罐29的作用。
当所描述的液压***处于压力作用下以致活塞18-20保持靠住止推垫圈15-17时，两个轴1和2之间的旋转速度差将影响活塞18-20的往复运动，因为凸轮滚子12-14在它们的相应凸轮弯曲部分上进行滚动。往复运动的频率随着旋转速度差的增大而增大。
为了进一步描述装置和它的作用，因此参照WO97/04245。
该装置的主要构成是
“差动泵”，即液压泵，它根据两个轴之间的旋转速度差产生液压流动；
“离合器”，即液压活塞，当流动通过电控制节流阀时，它驱动离合器从动盘并且在两个轴之间实现扭矩传递；及
具有溢流阀的“供给泵”，它在其它的封闭***中保持一定的基本压力。
需要一定的旋转速度差来形成驱动离合器所需要的液压压力。这可以防止所谓的“静止锁定(lockup from stationary)”，即离合器的驱动，当机动车(在该机动车上布置了该装置)静止时，它能够在两个轴之间传递扭矩。
本发明的目的是在上述那种普通型的装置中实现“静止锁定”。
总的来讲，它可以通过下面来实现：即使差动泵不能输送任何压力，但是使用供给泵也能把所需要的液压力供给到用来驱动离合器的活塞中，因为机动车是静止的。
在图1所示的第一实施例中，这个通过下面来实现：在液压线路23内设置上述单向阀24，并且提供液压线路33，该线路33具有溢流阀34并且与具有节流阀26的液压线路相并联。
借助图5中的液压***图来解释第一实施例。
标号35用来表示“离合器”，即总体上表示液压活塞18驱动连接两个轴1和2的离合器从动盘6和8。标号36表示“差动泵”，该泵包括活塞19和20和一些邻接件及单向阀22和28。
此外，在图5中示出了单向阀24、节流阀26(另一方面，它可以是电控制压力阀)、油罐29、溢流阀(或者减压阀)30，(典型地设置在3-5巴的压力下)、供给泵31和蓄压器32。
当旋转速度差是零并且节流阀26部分或者完全封闭时，供给泵31在蓄压器32内形成液压力(通过节流阀26)并在离合器内提供增大的压力。
它表明，供给泵31和差动泵36串联在节流阀26的前面。单向阀24一方面可以设置在供给泵31和溢流阀30之间，另一方面可以设置在蓄压器32和溢流阀30之间。
在图2-10中，只使用了便于理解所需要的标号。所有其它的标号标出在图1中。
图2和6示出了第二实施例。与第一实施例相比，唯一不同在于蓄压器32的位置，在这里蓄压器32连接到通到供给泵31中的液压线路21上。
这意味着，供给泵31和差动泵36又串联起来了，但是供给泵31和蓄压器32位于节流阀26的同一侧上。
图3和7示出了第三实施例。与第一实施例相比，其差别在于，另一个溢流阀37与单向阀24并联。因此，限制了来自供给泵31的最大压力。
图8(和图4，如所示出一样)示出了第四实施例。第四实施例的基本想法是把供给泵31和差动泵36并联在节流阀26的前面。如果差动泵36“更加强大”，那么来自供给泵31的液压线路中的单向阀38防止回流到供给泵31中。
事实上是第三和第四实施例的结合的变形示出在图9中，这里，溢流阀采用标号37＇。
第三和第四实施例相结合的详细液压***图还示出在图4中。
图10示出了第五实施例，该实施例作为图5(第一实施例)的变型来解释。在这个实施例中，节流阀26与压力传感器39相结合。借助提供这种压力传感器39，在旋转速度差为零时可以把离合器锁止在一定压力下，然后以高功率间歇地操纵供给泵，之后，使功率减少i，从而节省了泵马达。这个实施例可以与所有的其它实施例结合起来。

Claims (8)

1.一种在两个可旋转的、共轴的轴件(1、2)之间传递扭矩的装置，该装置包括：
离合器(35)，它位于这两个轴件之间，并且在电控制节流阀或者压力阀(26)的控制下，借助液压活塞(18)，它可以接合以抵消这些轴件之间的旋转速度差；
及离合器泵(36)，它把液压力供给到液压活塞(18)上，离合器泵由这些轴件中的一个或者两个来驱动，
其中，液压活塞(18)、阀(26)和离合器泵(36)连接在液压***中，而该液压***也具有供给泵(31)用以在该***中保持一定的基本压力，
其特征在于，液压***中的装置，该装置有条件地允许从供给泵(31)流过阀(26)至液压活塞(18)，而与来自离合器泵(36)的流无关。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，离合器泵是差动泵(36)，该差动泵由两个轴件(1、2)之间的旋转速度差来驱动。
3.如权利要求2所述的装置，在该装置中，封闭部分中的液压***包括一些线路(21、23、25)，这些线路从差动泵(36)开始，经过电控制节流阀或者压力阀(26)到达离合器(35)，该部分包括一些单向阀(22、28)，在该装置中，借助供给泵(31)从油罐(29)中供给油，并且油可以通过溢流阀(30)流到油罐中，
其中，借助位于溢流阀(30)和供给泵(31)之间的单向阀(24)，使供给泵(31)和差动泵(36)串联起来。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，蓄压器(32)布置成与溢流阀(30)相连。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，蓄压器(32)布置成与供给泵(31)相连。
6.如权利要求2所述的装置，
在该装置中，封闭部分中的液压***包括一些线路(21、23、25)，这些线路从差动泵(36)，经过电控制节流阀或者压力阀(26)，到达离合器(35)，该部分包括一些单向阀(22、28)，在该装置中，借助供给泵(31)从油罐(29)中供给油，并且油可以通过溢流阀(30)流到油罐中，
其中，借助位于供给泵(31)和电控制节流阀或者压力阀(26)之间的单向阀(38)，使供给泵(31)和差动泵(36)并联起来。
7.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，溢流阀(37)并联地连接在单向阀(24、38)上方。
8.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，与电控制节流阀或者压力阀(26)相结合地布置压力传感器(39)。
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