一种操作全时四驱车辆内的液压盘式联轴器的方法以及联轴器的制造方法
【专利摘要】一种用于全时四驱车辆的液压盘式联轴器（4），该液压盘式联轴器（4）设有用于驱动该液压盘式联轴器（4）的盘式封装（12）的驱动泵（17）。所述液压盘式联轴器（4）设有独立的润滑油泵（30），所述润滑油泵（30）用来在正常工作状态下给所述盘式封装（12）提供润滑油和冷却油以及支持所述驱动泵（17）在所述联轴器（4）分离后使所述联轴器（4）快速接合以及能够清空润滑油和冷却油。
【专利说明】一种操作全时四驱车辆内的液压盘式联轴器的方法以及联轴器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使全时四驱车辆内的分离的液压盘式联轴器快速接合以及给液压盘式联轴器的盘式封装提供润滑油和冷却液压油盘式封装的方法，所述盘式联轴器由泵驱动系统驱动。此外，本发明还涉及一种联轴器。
【背景技术】
[0002]在本领域众所周知，AWD (全时四驱)车辆设有至少一个液压盘式联轴器，该液压盘式联轴器用于将车辆引擎的驱动转矩分配给所有的车轮。特别地，此类联轴器可以设置在前桥与后桥的车轮之间的传动系统上，通常设置在后桥差速器附近。
[0003]有时，采用FWD (前轮驱动)模式使用AWD车辆是令人满意的。在这种情况下，联轴器是分离的，即它的圆盘是互相分离的，同样地，可以允许联轴器壳体内的润滑油和冷却油流出以提高分离效果和最小化联轴器的转动阻力。
[0004]当AWD模式刚开始时，联轴器必须非常迅速的回到它的连接状态，例如在0.4-0.5秒的时间之内。联轴器壳体内也必须重新注满润滑油和冷却油。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一种使全时四驱车辆内的分离的液压盘式联轴器快速接合以及给所述液压盘式联轴器的盘式封装提供润滑液压油和冷却液压油的方法，所述盘式联轴器由泵驱动系统驱动。
[0006]根据本发明，该方法的特征是联轴器接合油由泵驱动系统的泵和独立润滑油泵共同提供，并且，向联轴器的盘式封装提供润滑油和冷却油。
[0007]本发明也涉及一种AWD车辆的液压盘式联轴器，所述液压盘式联轴器设有驱动所述液压盘式联轴器的盘式封装的驱动泵。
[0008]根据本发明，该液压盘式联轴器还包括独立润滑油泵，所述独立润滑油泵用来在正常工作状态下给盘式封装提供润滑油和冷却油以及支持所述驱动泵在所述联轴器分离后使所述联轴器快速接合以及尽可能抽空润滑油和冷却油。
[0009]优选地，所述润滑油泵通过单向阀连接至从所述驱动泵到联轴器驱动油缸的液压管路。
[0010]优选地，所述润滑油泵通过弹簧式单向阀与所述联轴器的壳体连接，所述弹簧式单向阀在例如0.5bar的压力下打开。
[0011]为了实现协助使联轴器接合的功能，所述润滑油泵可以相对于所述驱动泵具有更大的排量，例如为所述驱动泵的2到3倍大，但是所述润滑油泵可以在较低的压力下输油。
[0012]所述润滑油泵可以为摆线泵。
【专利附图】
【附图说明】[0013]以下将结合附图对本发明进行进一步详细地说明，其中
[0014]图1是具有AWD车辆的分离式联轴器的后桥结构的第一种实施方式的示意图；
[0015]图2是相应的第二种实施方式的视图；
[0016]图3显示了根据本发明的联轴器的液压系统图；
[0017]图4是根据本发明的分离式联轴器的实施例的等距视图；
[0018]图5是根据图4的联轴器的剖视图；
[0019]图6是沿图5中V1-VI线的剖视图；以及
[0020]图7是图6中VII部分的放大图。
【具体实施方式】
[0021]AffD (全时四驱)车辆的传动系统在本领域是众所周知的。W02011/043722中显示了其典型的实施例。这样的系统包括引擎、具有差速器的前桥、中间轴或万向轴以及具有差速器的后桥。为了根据行车条件使扭矩不仅分配到前桥而且也分配到后桥，在连接于后桥的传动系统上(通常在中间轴或者靠近后桥差速器)设置有电控的湿式盘式联轴器。该湿式盘式联轴器将在下文作进一步描述。
[0022]图1和图2显示了 AWD车辆的后桥结构的两种实施方式。
[0023]图1所示的第一种实施方式包括中间轴1、后桥2 (半轴2A和半轴2B)、后桥差速器3以及湿式盘式联轴器4。联轴器4在环形齿轮3A和差速器3的壳体之间绕第一后半轴2A可运转地地设置。
[0024]图2所示的第二种实施方式包括同样的部件I至部件4，但本实施方式中的联轴器4位于第一后半轴2A上，提供与第一种实施方式相同的效果。
[0025]当车辆以AWD模式行驶的时候，联轴器4的作用在别处有描述，例如在W02011/043722 中被提到。
[0026]当希望以FWD (前轮驱动)模式驾驶AWD车辆时，盘式联轴器4是分离的，即其圆盘是分离的以防止它们传递任何扭矩。在这种模式下，联轴器4可被称为分离式联轴器。为了提高这种分离的效果，允许通常设置在联轴器4内的用于润滑与冷却的油从联轴器中流出。为了减少中间驱动轴I的旋转质量的加速度以及消除轴承和密封件中的阻力矩，可以设置有在车辆FWD模式下使中间轴I停止的装置，该装置优选靠近前桥差速器。
[0027]当车辆的AWD模式重新开始，要求盘式联轴器4在0.4到0.5秒内变为充分可运行的状态，即在这段时间内不仅联轴器的圆盘是接合的而且联轴器内重新注满油。
[0028]本发明涉及完成上述目标的方法，也涉及通常地给盘式联轴器4提供用于冷却和润滑的油的方法。
[0029]图3是用于驱动或控制盘式联轴器4以及用于达到本发明的目的的液压装置的总体说明图，W02011/043722涉及对驱动装置的完整描述。
[0030]联轴器4包括通过容纳于油缸14中的活塞13驱动的盘式封装12。当活塞13被液压驱动时，盘式封装12的圆盘将互相接触并建立了与圆盘连接的两轴之间的驱动关系。当活塞处的液压减小的时候，压紧形式的复位弹簧15使得活塞13回到其初始位置。
[0031]电驱动电机16通过传动轴18驱动驱动泵17，电驱动电机16也驱动离心调节器19。离心调节器19的位置控制压力溢流阀20的位置以及流经压力溢流阀20的流体。[0032]液压驱动系统的液压油容纳在油箱21中。液压油通过液压管路22被泵17吸入其中并且从泵17通过液压管路23流向油缸14。根据离心调节器19以及压力溢流阀20的位置，一部分或者全部液压流体通过液压管路24流出，经过溢流阀20回到油箱21。结果，流向油缸14的驱动液压由离心调节器19控制。
[0033]安全阀25通过液压管路26与油缸14连接。当安全阀25的压力超过某一等级例如40bar的时候，安全阀25具有将液压油从油缸14转移到油箱21的作用。
[0034]通过设置压力溢流阀20，使得余油溢流回流到油箱21中，驱动电机16可不断运行并因此具有非常短的反应时间以在需要时向系统建立压力，由于它已经在运行，因此较少的能量将被用于加速旋转部分。
[0035]在普通运行状态下，当不需要联轴器4接合的时候，驱动电机16以低于压力溢流阀20关闭时的转动速度运行:当需要联轴器4接合的时候，即为了驱动活塞13的时候，高强度电流/电压施加于驱动电机16。传动轴18的速度将上升，其中溢流阀20将通过离心调节器19关闭。反之，如果电机驱动轴18的旋转速度下降，溢流阀20将打开。
[0036]安全阀25的作用是控制系统中最大压力值，从而使系统在任何时候都标准化并去掉系统中与装配有关以及与发动车辆引擎启动有关的气体。
[0037]本系统可称为泵驱动系统，与储能系统相对。该系统中控制驱动器压力由泵产生并传递，然而在储能系统中控制驱动器压力从储能器传递，该储能器由泵充能。
[0038]当需要车辆的FWD模式时，由于油缸14中的压力减小，联轴器4通过复位弹簧15而分离。同时联轴器壳体对油箱21打开，从而使联轴器壳体中的油流出并消除由此带来的可能的阻力影响。
[0039]由于已经开始，联轴器4的操作状态将在所述分离以后非常迅速的重新启动，比如04.到0.5秒之间。这意味着联轴器4将被充分接合，同时联轴器壳体内充满润滑油和冷却油。
[0040]根据本发明，这是通过由电润滑电机驱动的独立润滑油泵30以及从油箱21中吸取油来完成的。优选地，润滑油泵21具有更大的排量(比如是泵17排量的2到3倍)但仅需要传递有限的压力。例如润滑油泵21可以为摆线泵的形式。
[0041]润滑油泵30通过单向阀32与液压管路23 (到油缸14)连接，并通过弹簧式单向阀33与联轴器4的壳体连接，该弹簧式单向阀33的在例如0.5bar的压力下打开。
[0042]当联轴器4的分离模式被放弃(FWD)并且普通运行状态重启(AWD)时，电机16和电机31开启，由电机31驱动的具有大排量的润滑油泵30将协助快速充满油缸14以及压紧复位弹簧15从而使盘式封装12接合，直到单向阀32关闭。到达由单向阀33设定的压力值的时，润滑油将开始流向联轴器4的盘式封装12。
[0043]当普通运行状态重返的时候，单向阀32关闭，从而润滑油泵30仅将润滑油和冷却油传递至联轴器4的壳体内。
[0044]图4是根据本发明的分离式联轴器的可用的实施方式的等距视图。一般而言，其中显示了包括湿式盘式联轴器4或分离式联轴器4的壳体、电驱动电机16、电润滑电机31以及两个单向阀32和33。
[0045]在剖视图图5中，列举了驱动泵17、润滑油泵30以及两个单向阀32和33。
[0046]在剖视图图6中，显示了盘式封装12，联轴器4的驱动活塞13以及单向阀33。[0047]在图3的液压系统图中，显示了驱动活塞13的复位弹簧15。然而如图4到图7的可用的实施方式中(如图7中所示)显示复位弹簧15被复位弹簧15’代替，该复位弹簧15’围绕盘式封装12并推动其圆盘分离，由此也沿回复方向作用于活塞13。
[0048]可以在附加的权利要求书的范围内做出修改。
【权利要求】
1.一种使全时四驱车辆内的分离的液压盘式联轴器(4)快速接合以及给所述液压盘式联轴器(4)的盘式封装(12)提供润滑液压油和冷却液压油的方法，所述盘式联轴器由泵驱动系统驱动，其特征在于，联轴器接合油既由所述泵驱动系统的泵(17)提供也由独立的润滑油泵(30)提供，并且，向所述联轴器(4)的盘式封装(12)提供润滑油和冷却油。
2.一种用于全时四驱车辆的液压盘式联轴器(4)，该液压盘式联轴器(4)设有用于驱动该液压盘式联轴器(4)的盘式封装(12)的驱动泵(17)，其特征在于，所述液压盘式联轴器(4)设有独立的润滑油泵(30)，该润滑油泵(30)用来在正常工作状态下给所述盘式封装(12)提供润滑油和冷却油，并且支持所述驱动泵(17)在所述联轴器(4)分离后使所述联轴器(4)快速接合，以及能够清空润滑油和冷却油。
3.根据权利要求2所述的液压盘式联轴器(4)，其中，所述润滑油泵(30)通过单向阀(32)连接至从所述驱动泵(17)到联轴器驱动油缸(14)的液压管路。
4.根据权利要求2所述的液压盘式联轴器(4)，其中，所述润滑油泵(30)通过弹簧式单向阀(33)与所述联轴器(4)的壳体连接，所述弹簧式单向阀(33)在例如0.5bar的压力下打开。
5.根据权利要求2所述的液压盘式联轴器(4)，其中，所述润滑油泵(30)相对于所述驱动泵(17)具有更大的排量，例如为所述驱动泵(17)的2到3倍大，但是所述润滑油泵(30)在较低的压力下输油。
6.根据权利要求5所述的液压盘式联轴器(4)，其中，所述润滑油泵(30)为摆线泵。
【文档编号】F16D25/0638GK103443489SQ201180069330
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2011年9月22日 优先权日:2011年3月17日
【发明者】B·朗德斯托姆 申请人:博格华纳扭矩输出系统公司