專利名稱：液壓泵組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓泵組件，該液壓泵組件用于在全輪驅(qū)動車輛的前橋和后橋之間和/或在雙輪或四輪驅(qū)動車輛的左輪和右輪之間分配扭矩的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括至少一個限滑耦合器(limited slip coupling)，該限滑耦合器具有盤片組(disc package)和作用在該盤片組上的活塞，該活塞通過液壓泵組件致動，其中，液壓泵組件包括電機、由該電機驅(qū)動的液壓泵和同樣由該電機驅(qū)動的離心調(diào)節(jié)器，該離心調(diào)節(jié)器控制壓力溢流閥，該壓力溢流閥連接于液壓泵的出油口。
背景技術(shù)：
與本發(fā)明同一申請人的瑞典待決專利申請No. 0801794-9中公開了如上所述類型的液壓泵組件。該申請公開的液壓泵組件的目的基本上與本發(fā)明相同，即，減少部件的數(shù)量，簡化組件，減少整機的重量和所需空間，以及盡可能地降低生產(chǎn)和裝配成本。此外，需要為扭矩分配系統(tǒng)的限滑耦合器創(chuàng)造一種簡單但是可靠度高的致動系統(tǒng)，該扭矩分配系統(tǒng)例如用于全輪驅(qū)動車輛，該全輪驅(qū)動車輛具有用于控制信號的最短的可能反應時間。該申請描述了具有重大改進的組件的第一開發(fā)階段，但是進一步的開發(fā)工作產(chǎn)生了比現(xiàn)有組件更好地達到上述目的的真正意義上整合的組件。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述和其它目的，根據(jù)本發(fā)明的液壓泵組件包括軸向活塞泵，該軸向活塞泵具有能夠在泵殼中旋轉(zhuǎn)的活塞鼓(piston drum)，并且包括多個能夠往復運動的軸向活塞，至少一個離心桿，該離心桿可樞轉(zhuǎn)地連接于活塞鼓，以及閥件，該閥件連接于所述離心桿，并且設(shè)置為與所述活塞鼓中出油孔的油嘴配合， 以形成壓力溢流閥。本發(fā)明的一個重要方面是離心桿和溢流閥與活塞鼓的結(jié)合。在實踐的實施方式中，多個所述離心桿——優(yōu)選為三個所述離心桿——圍繞所述活塞鼓均勻分布，每個所述離心桿設(shè)置有滾珠，該滾珠用于在離心力作用下與所述活塞鼓中的出油孔配合。優(yōu)選地，該組件設(shè)置有彈簧裝置，該彈簧裝置用于將所述離心桿朝向與所述離心力相反的方向偏壓。在實踐中，圍繞所述活塞鼓和離心桿可以布置有環(huán)狀彈簧。優(yōu)選地，所述滾珠可以通過彈簧夾與該滾珠的離心桿連接，所述彈簧夾允許所述滾珠相對于所述出油孔進行位置調(diào)節(jié)。由于在I/U圖中的壓力曲線顯示了兩個不同的校準點或拐點，該組件可以設(shè)置有利用函數(shù)I = f(u)在運轉(zhuǎn)過程中不定期地校正組件的裝置。


下面將參考附圖對本發(fā)明進行更詳細地說明，在附圖中，圖1至圖5顯示了結(jié)合有限滑耦合器的車輛的不同驅(qū)動系統(tǒng)的簡略示意圖；圖6是液壓致動系統(tǒng)的液壓原理圖，其中，該液壓致動系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的液壓泵組件；圖7是根據(jù)本發(fā)明的液壓泵組件的局部剖視側(cè)視圖；圖8是沿圖7中的A-A線的大比例剖視圖；圖9是如圖7和圖8所示的組件的細節(jié)部件的更大比例的等軸測視圖；圖10是組件中電機的I/U曲線圖。
具體實施例方式圖1至圖5顯示了車輛(通常為汽車)的不同驅(qū)動系統(tǒng)的五種常規(guī)的實施例。在所有實施例中，車輛由發(fā)動機1和變速器2驅(qū)動。所有實施例的車輛具有前橋3、后橋5、一個或多個差速器1以及一個或多個限滑耦合器7。限滑耦合器可以用作為在全輪驅(qū)動車輛的前橋和后橋之間分配扭矩和/或在兩輪或四輪驅(qū)動車輛的左輪和右輪之間分配扭矩的
直ο如圖6所示，限滑耦合器7包括盤片組15，該盤片組15通過容納在油缸14中的活塞13致動。當活塞13通過液壓致動時，盤片組15的盤片將彼此接觸，并且在與這些盤片連接的兩個軸之間建立驅(qū)動接觸。圖1顯示了普通四輪驅(qū)動系統(tǒng)的實施例，圖2顯示的實施例增加了在后輪之間分配扭矩的可能性。圖3顯示了還具有驅(qū)動前輪的可能性的后輪驅(qū)動系統(tǒng)。圖4顯示了具有中央差速器的車輛的實施例。最后，圖5顯示了在前輪之間分配扭矩的前輪驅(qū)動系統(tǒng)的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到涉及限滑耦合器7的控制的本發(fā)明還可以應用到驅(qū)動系統(tǒng)的更多實施例中。在圖1的實施例中，中橋4連接在前橋3和后橋5之間。限滑耦合器7設(shè)置在中橋4和后橋5的差速器6之間。圖2的實施例與圖1的實施例的區(qū)別僅在于，圖2的后橋 5上還設(shè)置有限滑耦合器7。在圖3的實施例中，限滑耦合器7設(shè)置在發(fā)動機1的變速器2與中橋8之間，中橋 8的另一端連接于后橋5的差速器6。變速器9設(shè)置在限滑耦合器7和另一個中橋10之間， 該另一個中橋10的另一端連接于前橋3的差速器6。在圖4的實施例中，發(fā)動機1的變速器2連接于差速器6，該差速器6連接于第一中橋11和第二中橋12。限滑耦合器7將第二中橋12與差速器6連接。第一中橋11的另一端部連接于后橋5的差速器6。第二中橋12的一端連接于前橋3的差速器。在圖5的實施例中，差速器6連接于前橋3。該差速器6連接于形成前橋3的兩個半軸。限滑耦合器7布置為將差速器6與前橋3的其中一個半軸連接。在該實施例中，后橋5不被驅(qū)動。圖6是液壓致動系統(tǒng)的液壓原理圖，該液壓致動系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的液壓泵組件。該系統(tǒng)包含電機16，該電機16通過驅(qū)動軸18驅(qū)動泵17，該驅(qū)動軸18還驅(qū)動離心調(diào)節(jié)器19。該離心調(diào)節(jié)器19的位置控制壓力溢流閥20的位置以及通過該壓力溢流閥20的流量。油箱21中裝有用于液壓致動系統(tǒng)的液壓油。液壓油通過液壓管路22吸入泵17，并且通過液壓管路23從泵17輸送至油缸14。根據(jù)離心調(diào)節(jié)器19和壓力溢流閥20的位置，部分液壓流或者有時所有液壓流通過液壓管路M分流，流經(jīng)溢流閥20并流回到油箱21。結(jié)果是，傳遞到油缸14中的液壓壓力能夠通過離心調(diào)節(jié)器19控制。安全閥25通過液壓管路沈連接于油缸14。當油缸14的壓力超過某一水平(例如40巴)時，安全閥25用于將液壓油從油缸14分流到油箱21中。圖7是根據(jù)本發(fā)明的液壓泵組件的整體側(cè)視圖，并且一些重要部分以剖視圖顯示。通常，該液壓泵組件包括電機16、泵以及將在下文中更詳細描述的閥單元沈。不過，在參考圖6時可能已經(jīng)提及，閥單元沈包括泵17、離心調(diào)節(jié)器19和壓力溢流閥20。液壓泵組件可以安裝到殼體中以設(shè)置到液壓油箱(圖6中的21)上，并且該液壓泵組件的泵和和閥單元沈部分向下延伸至液壓油中。電機16可以優(yōu)選為DC整流式電機。由于設(shè)置了壓力溢流閥20，多余的液壓油會溢流回油箱，因此電機16可以恒定地運轉(zhuǎn)，其電刷不會燒毀。由于電機16已經(jīng)在運轉(zhuǎn)，因此在需要時，電機16在系統(tǒng)中建立壓力的反應時間非常短，從而降低了為使旋轉(zhuǎn)部件加速而花費的能耗。電機16的驅(qū)動軸18的端部延伸至軸向活塞泵的活塞鼓30中?；钊?0可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在泵殼31中。驅(qū)動軸18通過驅(qū)動件驅(qū)動連接到活塞鼓上，其中可以允許一定的相對運動?；钊?0支承在泵蓋33上，該泵蓋33連接在泵殼31上。傾斜的旋轉(zhuǎn)斜盤(swash plate) 34 (以軸向球軸承的形式)設(shè)置在泵殼31中。軸向活塞35(在圖中所示的實施方式中為六個活塞)可軸向移動地布置在活塞鼓30的相應的軸孔或圓筒中，并且通過各自的壓縮彈簧36偏壓至與旋轉(zhuǎn)斜盤34接合。在活塞鼓30通過驅(qū)動軸18旋轉(zhuǎn)時，軸向活塞35將通過旋轉(zhuǎn)斜盤34在活塞鼓30中進行泵送往復運動。如圖6所示，帶有壓力溢流閥20的離心調(diào)節(jié)器19整體地連接于活塞鼓30?，F(xiàn)在主要參考圖8，離心調(diào)節(jié)器19的重要組成部分是至少有一個(在本施方式中為三個)離心桿40。每一個這樣的桿40在相對接近它的第一端部的位置通過桿銷41可樞轉(zhuǎn)地連接于活塞鼓30。在活塞鼓30旋轉(zhuǎn)時，每根桿40的另一端或第二端會通過離心力從活塞鼓30偏壓而出。該趨勢被為環(huán)狀彈簧42形式的彈簧裝置抵消，該環(huán)狀彈簧42圍繞彈簧銷43鋪設(shè)在桿40上。每個桿40的所述第一端設(shè)置有為滾珠44形式的閥件，該滾珠44用于與活塞鼓30中的徑向孔45的開放端配合。如圖9所示，滾珠44通過彈簧夾46連接于桿的端部，并且允許滾珠44密封配合在孔端或孔口中，并且能夠進行一定的位置的調(diào)整。在圖8中，顯示了桿40在離心力作用下擺動出去，并且滾珠44封閉徑向孔45。在電機16以恒速運轉(zhuǎn)的正常操作條件下，滾珠44相對于孔45保持穩(wěn)定的半開狀態(tài)。液壓油按以下方式在泵和閥單元沈中運送通過泵蓋33中的軸向入流孔50從油箱21中吸入油。該軸向入流孔50通向泵蓋表面的周向淺槽，該泵蓋表面面向泵鼓30，從而在泵鼓30旋轉(zhuǎn)時，油可以進入每個缸體，該缸體容納泵鼓30中的活塞35。通過活塞35加壓的油通過所述泵蓋表面中的與第一槽孔徑向相對的另一周向淺槽運送至泵蓋33的徑向孔51中，并且進一步運送到泵殼31的出流通道52中，該出流通道 52與通向油缸14的液壓管路23(圖6)連通。徑向孔51還與中央盲孔53接觸，徑向孔45從該中央盲孔53朝向滾珠44向外延伸。最后，泵蓋51中具有軸向孔55，該軸向孔55從泵殼31中的圍繞活塞鼓30和離心調(diào)節(jié)器19的桿40的周向空間M延伸，用于將從由彈簧偏壓滾珠44構(gòu)成的壓力溢流閥20流出的多余的油運送回去。如前所述，在車輛運行時，DC電機16始終運轉(zhuǎn)。在通常的操作條件下，當不需要接合限滑耦合器7時，電機以低于壓力溢流閥20關(guān)閉時轉(zhuǎn)速的低轉(zhuǎn)速運行。當需要接合限滑耦合器7時，S卩，要致動活塞13時，向DC電機16提供高電流/電壓。驅(qū)動軸18的速度將會升高，從而溢流閥20通過離心調(diào)節(jié)器19關(guān)閉，S卩，桿40會擺動出去，將滾珠44密封地按壓在徑向孔45的端部。反之，如果電機驅(qū)動軸18的轉(zhuǎn)速降低，則作用在桿40上的離心力將減少，環(huán)狀彈簧42能夠使得桿40返回并抵靠到泵鼓30上，從而滾珠44被抬升，打開徑向孔45。安全閥25的作用是控制系統(tǒng)中的最大壓力，以便在任意時間都能夠進行系統(tǒng)的校準，并且能夠去除與組件相關(guān)以及與車輛發(fā)動機的啟動相關(guān)的系統(tǒng)內(nèi)的空氣。圖10顯示了在建立來自液壓泵組件的液壓P時，電機16的電流I與電壓U之間的關(guān)系。大體上，壓力水平通過電流I控制。在一定的溫度范圍內(nèi)，電流基本上與壓力成比例。每個制造的液壓泵組件具有各自的壓力和電流之間的常數(shù)，因此在通常的實踐中，在生產(chǎn)工藝結(jié)束時對每個液壓泵組件進行校準。然而，這個常數(shù)通常會改變，例如該常數(shù)因為泵組件運行時不同部件的表面變得平滑而改變，因此提供用于定期地(例如在每次通過點火開關(guān)啟動車輛的發(fā)動機時)進行重新校準的裝置是有利的。可以識別兩個參考點或拐點，并將其用于該校準第一點56，其中，當離心桿40克服環(huán)狀彈簧42的離心力，并且將由抵靠在徑向孔 45上的滾珠44所構(gòu)成的閥門關(guān)閉時，壓力上升超過地面壓力(ground pressure)，這取決于管路中的液壓損失以及閥打開時的液壓損失。第二點57，其中，當機械安全閥25打開時，無法通過泵組件而進一步增加壓力。在這兩種情況下都應用了電壓U和電流I之間的關(guān)系。通過運行函數(shù)I = f(U)， 可以識別和應用這兩個拐點或校準點。在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)可以進行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種液壓泵組件，該液壓泵組件用于在全輪驅(qū)動車輛的前橋和后橋之間和/或在兩輪或四輪驅(qū)動車輛的左輪和右輪之間分配扭矩的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)包括至少一個限滑耦合器(7)，該限滑耦合器具有盤片組(1 和作用在該盤片組(1 上的活塞(13)，所述活塞 (13)由所述液壓泵組件致動，其中，所述液壓泵組件包括電機(16)、由該電機(16)驅(qū)動的液壓泵(17)和同樣由該電機(16)驅(qū)動的離心調(diào)節(jié)器(19)，所述離心調(diào)節(jié)器(19)控制壓力溢流閥(20)，該壓力溢流閥00)連接于所述液壓泵(17)的出油口 03)，其特征在于，所述液壓泵組件包括軸向活塞泵，該軸向活塞泵具有能夠在泵殼(31)中旋轉(zhuǎn)的活塞鼓(30)，并且包括多個能夠往復運動的軸向活塞(35)，至少一個離心桿(40)，該離心桿00)可樞轉(zhuǎn)地連接于所述活塞鼓(30)，以及閥件(44)，該閥件04)連接于所述離心桿(40)，并且設(shè)置為與所述活塞鼓(30)中出油孔0 的油嘴配合，以形成所述壓力溢流閥00)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，多個所述離心桿GO)——優(yōu)選為三個所述離心桿00)——圍繞所述活塞鼓(30)均勻分布，每個所述離心桿GO)設(shè)置有滾珠(44)，該滾珠G4)用于在離心力作用下與所述活塞鼓中的出油孔G5)配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中，該組件設(shè)置有彈簧裝置(42)，該彈簧裝置02) 用于將所述離心桿GO)朝向與所述離心力相反的方向偏壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，其中，圍繞所述活塞鼓(30)和離心桿00)布置有環(huán)狀彈簧(42)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中，所述滾珠04)通過彈簧夾06)與該滾珠04) 的離心桿G0)連接，所述彈簧夾G6)允許所述滾珠04)相對于所述出油孔0 進行位置調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求所述的組件，其中，由于在I/U圖中的壓力曲線顯示了兩個不同的校準點或拐點，該組件設(shè)置有利用函數(shù)I = f (U)在運轉(zhuǎn)過程中不定期地校正所述組件的裝置。
全文摘要
一種用于在全輪驅(qū)動車輛的前橋和后橋之間和/或在兩輪或四輪驅(qū)動車輛的左輪和右輪之間分配扭矩的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個限滑耦合器(7)，該限滑耦合器具有盤片組(15)和作用在該盤片組5上的活塞(13)，活塞(13)由液壓泵組件致動。該組件包括電機(16)、由該電機驅(qū)動的液壓泵(17)和同樣由該電機驅(qū)動的離心調(diào)節(jié)器(19)，該離心調(diào)節(jié)器(19)控制連接于液壓泵(17)的出油口(23)的壓力溢流閥(20)。該組件具體包括軸向活塞泵，該軸向活塞泵具有能夠在泵殼(31)中旋轉(zhuǎn)的活塞鼓(30)，并包括多個能夠往復運動的軸向活塞(35)；至少一個離心桿(40)，該離心桿可樞轉(zhuǎn)地連接于活塞鼓(30)；以及閥件(44)，該閥件連接于離心桿(40)，并且設(shè)置為與活塞鼓(30)中出油孔(45)的油嘴配合，以形成壓力溢流閥(20)。
文檔編號F04B1/30GK102575666SQ201080044842
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月6日
發(fā)明者D·海爾文, J·尼爾森, L·瑟佛林森, P·達爾斯特羅姆 申請人:博格華納扭矩輸出系統(tǒng)公司