相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)于2015年10月13日作為pct國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)峤唬⑶乙笥?014年10月13日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列no.62/063,367、于2015年3月31日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列no.62/140,559、于2015年4月27日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列no.62/153,136、于2015年6月18日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列no.29/530,633以及于2015年6月18日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列no.29/530,647的優(yōu)先權(quán)，這些專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參引方式結(jié)合到本文中。

本發(fā)明大致涉及受限滑動(dòng)差動(dòng)總成。更具體地，本發(fā)明涉及用于受限滑動(dòng)差動(dòng)總成的改進(jìn)的氣室。

背景技術(shù)：

受限滑動(dòng)差速器已被研發(fā)利用液壓致動(dòng)離合器來(lái)限制差速器的輸出軸之間的差動(dòng)旋轉(zhuǎn)。這些受限滑動(dòng)差速器可以包括結(jié)合到差速器殼內(nèi)的內(nèi)齒輪油泵形式的泵。螺線管閥已被用于準(zhǔn)確地控制提供至離合器的致動(dòng)壓力。然而，為了可操作，這些閥需要電子控制器和閥控制硬件/軟件。示例性受限滑動(dòng)差速器在美國(guó)專利no.4,012,968、no.5,310,388、no.6,332,522、no.6,733,411、no.6,789,657、no.7,361,144、no.7,448,482和no.8,043,184中公開(kāi)。

氣室殼體是設(shè)置在差動(dòng)總成上的普通金屬(例如鋁)部件。氣室殼體一般具有低壓供給和高壓控制的特征。這種氣室一般將低壓流體(在真空下)供給至差速器中的集成泵，并且具有來(lái)自差速器中的加壓致動(dòng)器空腔的高壓通路的特征。氣室還可以保持調(diào)節(jié)差動(dòng)系統(tǒng)的壓力的閥。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

車輛排放物可以通過(guò)開(kāi)發(fā)和使用沒(méi)有傳統(tǒng)地用于除排他應(yīng)用之外的汽車工業(yè)的新材料和工藝來(lái)減少。利用輕重量部件和設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行金屬置換可以具有雙倍有益效果；即，更輕車輛系統(tǒng)不僅需要更少的用于機(jī)能的道路行駛功率，而且允許更小的通常更加有效的動(dòng)力系方案，其傾向于進(jìn)一步地更加有效。這可以部分地通過(guò)采用復(fù)合材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，復(fù)合材料一般僅對(duì)于市場(chǎng)的上端和特定賽車應(yīng)用是可獲得的。本文中的教導(dǎo)詳述的特定部件強(qiáng)調(diào)了利用用于在大批量生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)系系統(tǒng)中使用的注模纖維增強(qiáng)塑料進(jìn)行金屬置換的挑戰(zhàn)和效益，大批量生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)系系統(tǒng)即為電子受限滑動(dòng)差速器(elsd)。

在一個(gè)方面中，本文中詳述的部件是用作液壓供給源、流體壓力控制器和用于elsd系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體的機(jī)械氣室。用于該部件的設(shè)計(jì)方案不僅準(zhǔn)予通過(guò)材料比較用于重量減輕，而且其處理還允許附屬部件整合，從而還減小了最后組裝復(fù)雜性并且降低生產(chǎn)成本。材料和生產(chǎn)加工成本還由于經(jīng)由注模成型允許的網(wǎng)狀處理是有利的。

注模設(shè)計(jì)利用注模成型的短玻璃纖維增強(qiáng)聚合物替代在前永久模制鋁。本公開(kāi)描述了已經(jīng)允許氣室被優(yōu)化用于elsd系統(tǒng)的輕量化的設(shè)計(jì)和處理的挑戰(zhàn)和優(yōu)勢(shì)。包括從金屬過(guò)渡至塑料所需的無(wú)數(shù)活動(dòng)的總體設(shè)計(jì)方案還被論述以強(qiáng)調(diào)在準(zhǔn)備用于從研究和開(kāi)發(fā)原型轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)接受的部件的過(guò)程期間所學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)。

在本文中提供的教導(dǎo)的一個(gè)方面中，公開(kāi)了一種用于具有泵的差動(dòng)總成的氣室殼體本體。氣室殼體本體可以包括低壓進(jìn)口和構(gòu)造成容納控制閥的高壓出口。氣室殼體本體還可以限定流體進(jìn)入通道，流體進(jìn)入通道經(jīng)由第一內(nèi)部端口與低壓進(jìn)口流體連通并且可被構(gòu)造成當(dāng)氣室殼體本體組裝在差動(dòng)總成上時(shí)與泵的進(jìn)口側(cè)流體連通。氣室殼體本體還可以限定流體排出通道，流體排出通道經(jīng)由第二內(nèi)部端口與高壓出口流體連通并且可被構(gòu)造成當(dāng)氣室殼體本體組裝在差動(dòng)總成上時(shí)與泵的出口側(cè)流體連通。氣室殼體本體還可被形成為包括例如為短切玻璃纖維的短切纖維和環(huán)氧樹(shù)脂的網(wǎng)狀纖維增強(qiáng)塑料材料。

公開(kāi)了一種用于制造用于具有泵的差動(dòng)總成的氣室殼體本體的方法。該方法可以包括以下步驟：提供限定氣室殼體本體的中心孔和氣室殼體本體的外周的模腔并且通過(guò)多個(gè)澆口將包括短切纖維和環(huán)氧樹(shù)脂的纖維增強(qiáng)塑料材料注射到模腔內(nèi)。該方法還可以包括通過(guò)多個(gè)澆口注射纖維增強(qiáng)塑料材料，多個(gè)澆口與靠近中心孔相比更靠近外周定位。纖維增強(qiáng)塑料材料可以包括短切玻璃纖維。

氣室的主要加載和應(yīng)力來(lái)自作為液壓系統(tǒng)的工作流體的加壓軸齒輪油。氣室具有高壓通路和使來(lái)自差速器的流體交換至控制閥的中心id槽。id高壓槽通過(guò)兩個(gè)動(dòng)態(tài)高壓密封件相抵(opposedby)?？偝傻钠渌慵ǖ蛪簞?dòng)態(tài)唇形密封件和過(guò)濾器以及軸襯。氣室是固定部件，同時(shí)是旋轉(zhuǎn)差速器上的組裝件；因此，其具有集成的防旋轉(zhuǎn)特征。

將在以下說(shuō)明中闡述各個(gè)另外的方面。這些方面可以涉及單獨(dú)的特征和特征的組合?？梢岳斫獾氖巧鲜龈攀鲆约耙韵略敿?xì)說(shuō)明僅是示例性和說(shuō)明性的，并且不限于本文中公開(kāi)的例子所基于的寬泛構(gòu)思。

附圖說(shuō)明

圖1是結(jié)合根據(jù)本公開(kāi)的原理的受限滑動(dòng)傳動(dòng)系設(shè)備的差速器的透視圖。

圖2是縱向地通過(guò)圖2的差速器切割的橫截面圖。

圖3是圖1的差速器的分解透視圖。

圖4示意性地描繪了結(jié)合到圖1的差速器內(nèi)的受限滑動(dòng)傳動(dòng)系設(shè)備的液壓致動(dòng)回路。

圖5是圖1所示的差速器的氣室殼體本體的俯視透視圖。

圖6是圖5所示的氣室殼體本體的俯視透視圖。

圖7是圖5所示的氣室殼體本體的仰視透視圖。

圖8是圖5所示的氣室殼體本體的仰視透視圖。

圖9是圖5所示的氣室殼體本體的俯視圖。

圖10是圖5所示的氣室殼體本體的仰視圖。

圖11是圖5所示的氣室殼體本體的側(cè)視圖。

圖12是圖5所示的氣室殼體本體沿著圖9中的線12-12截取的橫截面圖。

圖13是圖5所示的氣室殼體本體沿著圖9中的線13-13截取的橫截面圖。

圖14是圖5所示的氣室殼體本體沿著圖9中的線14-14截取的橫截面圖。

圖15是圖5所示的氣室殼體本體的示出來(lái)自第一模制過(guò)程的預(yù)測(cè)纖維定向的示意圖。

圖16是圖15所示的氣室殼體本體的示意性放大透視圖。

圖17是示出由第一模制過(guò)程形成的實(shí)際纖維定向的攝影視圖。

圖18是圖5所示的氣室殼體本體的示出來(lái)自第二模制過(guò)程的預(yù)測(cè)纖維定向的示意圖。

圖19是圖18所示的氣室殼體本體的示意性放大透視圖。

圖20是示出由第二模制過(guò)程形成的實(shí)際纖維定向的攝影視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將對(duì)附圖中示出的本公開(kāi)的示例性方面做出詳細(xì)參照。只要可能，相同的附圖標(biāo)記將在整個(gè)附圖中被用于指代相同或相似結(jié)構(gòu)。

差動(dòng)總成概述

如本文在圖1-4中公開(kāi)的，根據(jù)本教導(dǎo)的原理的受限滑動(dòng)傳動(dòng)系設(shè)備已被結(jié)合到差動(dòng)總成內(nèi)。可以理解的是雖然受限滑動(dòng)傳動(dòng)系設(shè)備以被特別地示出結(jié)合到差速器內(nèi)，但是本公開(kāi)的各個(gè)方面適用于具有用于控制兩個(gè)傳動(dòng)系部件之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的離合器的任何類型的傳動(dòng)系設(shè)備。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“離合器”指的是利用摩擦來(lái)控制兩個(gè)部件之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的任何結(jié)構(gòu)。本文中公開(kāi)的類型的差速器進(jìn)一步在pct國(guó)際公開(kāi)號(hào)wo2013/155138中說(shuō)明并示出，該專利公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參引結(jié)合到本文中。

圖1示出根據(jù)本公開(kāi)的原理結(jié)合受限滑動(dòng)傳動(dòng)系設(shè)備的差速器20。差速器20包括在使用中圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)的差速器殼體22。軸承26設(shè)置在差速器殼體22的相對(duì)端部處。軸承26沿著旋轉(zhuǎn)軸線24同軸地對(duì)準(zhǔn)并且構(gòu)造成將差速器殼體22可旋轉(zhuǎn)地安裝在外殼28內(nèi)(例如如圖2中示意性地示出的差速器座架)。外殼28包含比如為油的液壓流體，液壓流體可被用于潤(rùn)滑外殼28和差速器殼體22內(nèi)的各個(gè)部件(例如齒輪)。

在以下部分中更詳細(xì)討論的氣室殼體30安裝在差速器殼體22的一端處。差速器殼體22能夠相對(duì)于氣室殼體30圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)。氣室殼體30包括接合外殼28以防止氣室殼體30與外殼28之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的凸舌31。液壓流體泵32(見(jiàn)圖2和圖3)設(shè)置在差速器殼體22內(nèi)。液壓流體泵32是液壓致動(dòng)回路34的延伸穿過(guò)氣室殼體30和差速器殼體22的部分。外殼28內(nèi)的油的體積形成液壓回路34的儲(chǔ)器36。液壓流體泵32通過(guò)由氣室殼體30限定的輸入端口38從儲(chǔ)器36抽吸油，并且通過(guò)由氣室殼體30限定的輸出端口40把油輸出回到儲(chǔ)器36。流量調(diào)節(jié)閥42調(diào)節(jié)通過(guò)液壓回路34的液壓流體流速。在一個(gè)實(shí)施例中，流量調(diào)節(jié)閥42防止液壓致動(dòng)回路34內(nèi)的液壓流體流速超過(guò)設(shè)定最大流速，而與通過(guò)液壓回路34內(nèi)的液壓流體泵32產(chǎn)生的流體壓力的數(shù)值無(wú)關(guān)。

參照?qǐng)D2和圖3，能夠看出差速器殼體22包括在界面23處交會(huì)的第一殼體件22a和第二殼體件22b。殼體件22a、22b可以通過(guò)緊固件、焊接或其他技術(shù)緊固在一起。差速器殼體22限定與用于安裝環(huán)形齒輪46的界面23相鄰的凸緣44。在差速器20的使用中，環(huán)形齒輪46與由驅(qū)動(dòng)軸50驅(qū)動(dòng)的錐齒輪48互相嚙合。當(dāng)錐齒輪48由驅(qū)動(dòng)軸50旋轉(zhuǎn)時(shí)，錐齒輪48接合環(huán)形齒輪46，由此使得差速器殼體22圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)。氣室殼體本體30可以利用密封構(gòu)件33a、33b、33c和33d相對(duì)于第一殼體件22a密封。

仍然參考圖2，差速器20包括安裝在第二殼體件22b內(nèi)的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置52。轉(zhuǎn)矩傳遞裝置52包括分別限定沿著旋轉(zhuǎn)軸線24同軸地對(duì)準(zhǔn)的輸出軸開(kāi)口58、60的第一側(cè)齒輪54和第二側(cè)齒輪56(例如太陽(yáng)齒輪)。轉(zhuǎn)矩傳遞裝置52還包括安裝在第一側(cè)齒輪54與第二側(cè)齒輪56之間的行星齒輪(planetarygear)組62。行星齒輪組62構(gòu)造成用于在差速器殼體22與第一和第二側(cè)齒輪54、56之間傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)允許第一側(cè)齒輪54和第二側(cè)齒輪56圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)(例如以不同的旋轉(zhuǎn)速度)。行星齒輪組62包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸66上的行星齒輪(piniongear)64，軸66相對(duì)于差速器殼體22固定。行星齒輪64中的每一個(gè)與第一側(cè)齒輪54和第二側(cè)齒輪56兩者互相嚙合。

差速器20還包括安裝在第二殼體件22b內(nèi)的離合器70。離合器70包括限定與旋轉(zhuǎn)軸線24同軸地對(duì)準(zhǔn)的輸出軸開(kāi)口74的聯(lián)接器72。聯(lián)接器72承載從聯(lián)接器72的主體徑向向外突出的多個(gè)摩擦片76。摩擦片76相對(duì)于聯(lián)接器72的主體旋轉(zhuǎn)地固定。離合器70還包括通過(guò)差速器殼體22承載的多個(gè)耳盤78。盤78相對(duì)于差速器殼體22旋轉(zhuǎn)地固定。耳盤78交插在摩擦片76之間以形成離合器組件77。離合器70構(gòu)造成至少當(dāng)離合器被致動(dòng)時(shí)抵制聯(lián)接器72與差速器殼體22之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)致動(dòng)離合器70時(shí)，摩擦片76優(yōu)選地對(duì)著耳盤78擠壓，使得摩擦抵制摩擦片76與耳盤78之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。

差速器20還包括用于通過(guò)壓縮離合器組件77致動(dòng)離合器70的致動(dòng)裝置。致動(dòng)裝置包括安裝在活塞殼體82內(nèi)的活塞80。本教導(dǎo)的活塞80包括超出本文中公開(kāi)的技術(shù)和功能特征的修飾性特征。例如，美國(guó)專利申請(qǐng)序列no.29/530,647公開(kāi)了一種用于復(fù)合材料活塞的設(shè)計(jì)。us29/530,647的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參引結(jié)合到本文中。

壓力腔84限定在活塞80與活塞殼體82之間?；钊?0相對(duì)于活塞殼體82沿著旋轉(zhuǎn)軸線24能夠活動(dòng)。致動(dòng)裝置還包括液壓流體泵32。當(dāng)液壓流體泵32通過(guò)液壓致動(dòng)回路34泵送液壓流體時(shí)，壓力腔34由此被加壓，使得活塞80沿著旋轉(zhuǎn)軸線24朝向離合器組件77滑動(dòng)。當(dāng)通過(guò)壓力腔84內(nèi)的液壓力對(duì)著離合器組件77迫壓活塞80時(shí)，摩擦片76和耳盤78被擠壓在一起使得致動(dòng)離合器70。直到壓力腔84中的液壓力達(dá)到預(yù)定水平才發(fā)生離合器70的有意義的制動(dòng)/致動(dòng)。

差速器20的液壓流體泵32被描述為轉(zhuǎn)子泵。液壓流體泵32包括具有與旋轉(zhuǎn)軸線24同軸地對(duì)準(zhǔn)的輸出軸開(kāi)口92的內(nèi)齒輪90。液壓流體泵32還包括定位在內(nèi)齒輪90的外部的外齒輪94。外齒輪94定位在偏心軸套96內(nèi)。偏心軸套96聯(lián)接至差速器殼體22，使得當(dāng)差速器殼體22圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)時(shí)偏心軸套96由差速器殼體22承載。這樣，偏心軸套96構(gòu)造成與差速器殼體22一致地旋轉(zhuǎn)。內(nèi)齒輪90和外齒輪94在偏心軸套96內(nèi)自由地運(yùn)動(dòng)。如在圖3所示，內(nèi)齒輪90包括接合外齒輪94的內(nèi)齒100的外齒98。外齒輪94的內(nèi)齒100包括除內(nèi)齒輪90的外齒98之外的再一個(gè)齒。當(dāng)在偏心軸套96與內(nèi)齒輪90之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)齒輪90和外齒輪94的齒配合以限定一系列凹穴，凹穴具有產(chǎn)生泵送作用的增大和減小的體積。這樣，內(nèi)齒輪90和外齒輪94產(chǎn)生液壓流體流和用于致動(dòng)離合器70的相應(yīng)的流體液壓力。雖然對(duì)于本申請(qǐng)優(yōu)選轉(zhuǎn)子泵，但是可以理解的是也可以使用其他類型的液壓泵。

在差速器22的使用中，第一輸出軸102和第二輸出軸104(參見(jiàn)圖2)優(yōu)選地聯(lián)接至差速器20。第一輸出軸102和第二輸出軸104示出為聯(lián)接至相應(yīng)的第一輪106和第二輪108。第二輸出軸104可旋轉(zhuǎn)地容納在由差速器殼體22的第二殼體件22b限定的輸出軸開(kāi)口110內(nèi)。第二輸出軸104也通過(guò)比如為花鍵的裝置旋轉(zhuǎn)地固定在第二側(cè)齒輪56的輸出軸開(kāi)口60內(nèi)。第一輸出軸102可旋轉(zhuǎn)地容納在由第一殼體件22a限定的輸出軸開(kāi)口112內(nèi)。第一輸出軸102也旋轉(zhuǎn)地固定在由轉(zhuǎn)子泵的內(nèi)齒輪90限定的輸出軸開(kāi)口92內(nèi)、由離合器70的聯(lián)接器72限定的輸出軸開(kāi)口74內(nèi)以及由第一側(cè)齒輪54限定的輸出軸開(kāi)口58內(nèi)?？梢岳斫獾氖?，花鍵連接可被用于提供第一輸出軸102與內(nèi)齒輪90、聯(lián)接器72和第一側(cè)齒輪54之間的固定旋轉(zhuǎn)連接。這樣，當(dāng)?shù)谝惠敵鲚S102圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一側(cè)齒輪54、聯(lián)接器72和內(nèi)齒輪90全部與第一輸出軸102一致地(即聯(lián)合)旋轉(zhuǎn)。由于該關(guān)系，當(dāng)離合器70被致動(dòng)時(shí)，離合器作用為控制整個(gè)組件(即，第一輸出軸102、內(nèi)齒輪90、聯(lián)接器72和第一側(cè)齒輪54)與差速器殼體22之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度。

鑒于以上所述，將理解的是液壓泵32聯(lián)接在差速器殼體22與第一輸出軸102之間，使得第一輸出軸102與差速器殼體22之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)使得泵32通過(guò)液壓致動(dòng)回路34泵送液壓流體。例如，偏心軸套96不旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至差速器殼體22，內(nèi)齒輪90不旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至第一輸出軸102。由于液壓泵32聯(lián)接在差速器殼體22與第一輸出軸102之間，液壓泵的速度以及由此通過(guò)泵產(chǎn)生的流速直接取決于差速器殼體22與第一輸出軸102之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度。在一個(gè)示例中，泵以給定的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)移固定體積的液壓流體。

可以理解的是，受限滑動(dòng)離合器設(shè)備構(gòu)造成允許差速器殼體22與第一輸出軸102之間的受限量的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)防止相對(duì)旋轉(zhuǎn)超過(guò)預(yù)定速率。在一個(gè)實(shí)施例中，所允許的預(yù)定最大量的相對(duì)旋轉(zhuǎn)為大約60轉(zhuǎn)每分鐘。該相對(duì)旋轉(zhuǎn)速率適于允許輪106、108以不同的速度旋轉(zhuǎn)用于適應(yīng)轉(zhuǎn)向/轉(zhuǎn)角。大于相對(duì)旋轉(zhuǎn)的預(yù)定最大速率的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度將表示輪106、108之一在滑動(dòng)(例如在冰或其他光滑介質(zhì)上)并且以高速自轉(zhuǎn)，輪106、108中的另一者已經(jīng)停止或由于缺乏轉(zhuǎn)矩而顯著地下降。在第二輪108滑動(dòng)并且第一輪106停止的情況下，聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)差速器殼體22的偏心軸套96將圍繞內(nèi)齒輪90驅(qū)動(dòng)外齒輪94，使得液壓泵32通過(guò)致動(dòng)回路34泵送流體以致動(dòng)離合器70。在該情況下，離合器70的致動(dòng)引起從差速器殼體22傳遞至第一輸出軸102的提高的轉(zhuǎn)矩，由此引起第一輸出軸102和第一輪106的旋轉(zhuǎn)。在第一輪106滑動(dòng)并且第二輪108停止的情況下，聯(lián)接至第一輸出軸102的內(nèi)齒輪90(其比差速器殼體22旋轉(zhuǎn)更快)將相對(duì)于外齒輪94驅(qū)動(dòng)內(nèi)齒輪90，使得液壓泵32通過(guò)致動(dòng)回路34泵送流體以致動(dòng)離合器70。在這種情況下，離合器70的致動(dòng)制動(dòng)/抵制第一輸出軸102相對(duì)于差速器殼體22的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致增大的轉(zhuǎn)矩通過(guò)差速器殼體22和轉(zhuǎn)矩傳遞裝置52傳遞至第二輸出軸104，由此引起第二輸出軸104與第一輪106的旋轉(zhuǎn)。

參照?qǐng)D4，當(dāng)流量調(diào)節(jié)閥42安裝在氣室殼體30的閥安裝開(kāi)口41內(nèi)時(shí)，進(jìn)入端口138設(shè)置成與壓力腔84流體連通，可變尺寸排出孔141設(shè)置成與排出端口40流體連通。致動(dòng)器裝置的液壓致動(dòng)回路34從儲(chǔ)器36通過(guò)氣室殼體30的輸入端口38延伸至液壓流體泵32的進(jìn)口150。液壓回路34然后通過(guò)液壓流體泵32穿行至液壓流體泵32的出口152。液壓回路34從液壓流體泵32的出口152延伸至壓力腔84。液壓回路34從壓力腔84通過(guò)差速器殼體22和氣室殼體30延伸回到流量調(diào)節(jié)閥42的進(jìn)入開(kāi)口138。液壓回路34從進(jìn)入開(kāi)口138通過(guò)閥42延伸至排出孔141。液壓回路134然后從排出孔141延伸至輸出端口40，返回儲(chǔ)器36。

當(dāng)使得安裝在差速器22內(nèi)的第一輸出軸102和第二輸出軸104以不同速率圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)時(shí)，在第一輸出軸102與差速器殼體22之間產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)。該相對(duì)旋轉(zhuǎn)在液壓流體泵32的軸套96與內(nèi)齒輪90之間產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，由此使得液壓流體泵32將液壓流體從儲(chǔ)器36通過(guò)輸入端口38抽吸到液壓流體泵32的進(jìn)口150內(nèi)。液壓流體然后流動(dòng)通過(guò)液壓流體泵32并且從液壓流體泵32的出口152朝向壓力腔84排出。液壓回路34內(nèi)的流體流然后從壓力腔84前進(jìn)至流量調(diào)節(jié)閥42。流體流通過(guò)進(jìn)入端口38進(jìn)入流量調(diào)節(jié)閥42并且通過(guò)排出孔141排出。只要流率在流量調(diào)節(jié)閥42的設(shè)定最大流率以下，則彈簧146將流量調(diào)節(jié)閥42保持在全開(kāi)位置，流體流未經(jīng)調(diào)節(jié)地前進(jìn)通過(guò)排出孔141并且通過(guò)排出端口40回到儲(chǔ)器36。在這種情況下，流量調(diào)節(jié)閥42的上游液壓力(即在壓力腔84處提供的液壓力)充分地低以便不出現(xiàn)離合器70的有意義的致動(dòng)。

可以理解的是通過(guò)液壓流體泵32產(chǎn)生的流率與第一輸出軸102與差速器殼體22之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度直接相關(guān)(例如成正比)。由此，當(dāng)?shù)谝惠敵鲚S102與差速器殼體22之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增大時(shí)，由液壓流體泵32產(chǎn)生的流率因此增大，直到流率達(dá)到閥42的設(shè)定最大流率為止。當(dāng)由液壓流體泵32產(chǎn)生的流率達(dá)到流量調(diào)節(jié)閥42的設(shè)定最大流率時(shí)，流量調(diào)節(jié)閥42開(kāi)始通過(guò)改變孔141的尺寸調(diào)節(jié)流量，使得穿過(guò)流量調(diào)節(jié)閥42的流體流不超過(guò)設(shè)定最大流率，而與回路34內(nèi)的壓力無(wú)關(guān)。

當(dāng)流量調(diào)節(jié)閥42通過(guò)限制排出孔141調(diào)節(jié)流量時(shí)，閥42的上游的液壓致動(dòng)回路34內(nèi)的液壓力增大，由此將通過(guò)活塞90施加至離合器組件77的力增大至出現(xiàn)有意義的致動(dòng)/制動(dòng)的水平。這樣，增大的液壓力提供增大的中斷作用，中斷作用防止第一輸出軸102與差速器殼體22之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)對(duì)應(yīng)于流量調(diào)節(jié)閥42的設(shè)定最大流率的預(yù)定值。在一個(gè)示例實(shí)施例中，穿過(guò)流量調(diào)節(jié)閥42的設(shè)定最大流率等于0.25加侖/分鐘，第一輸出軸102與差速器殼體22之間的最大相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度是60轉(zhuǎn)/分鐘。

氣室殼體本體30

參照?qǐng)D5-14，更詳細(xì)地示出氣室殼體本體30。本教導(dǎo)的氣室30包括本文中公開(kāi)的技術(shù)和功能特征以外的修飾性特征。例如，美國(guó)專利申請(qǐng)序列no.29/530,633公開(kāi)了一種用于復(fù)合氣室的設(shè)計(jì)。us29/530,633的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參引結(jié)合到本文中。如上所述，氣室殼體本體30具有低壓進(jìn)口38和高壓出口40，其中，高壓出口構(gòu)造成容納調(diào)節(jié)閥42。氣室殼體本體30限定外周202，進(jìn)口38和出口40定位在外周202處，并且氣室殼體本體30還限定中心孔204。

在一個(gè)方面中，氣室殼體本體30限定經(jīng)由第一內(nèi)部端口208與低壓進(jìn)口38流體連通的流體進(jìn)入通道206。一旦氣室殼體本體30組裝到差速器上，流體進(jìn)入通道206與泵32的低壓進(jìn)口150流體連通，使得來(lái)自儲(chǔ)器36的流體可以通過(guò)端口208和通道206被吸入泵32內(nèi)。

在一個(gè)方面中，氣室殼體本體30限定經(jīng)由第二內(nèi)部端口212與高壓出口40流體連通的流體排出通道210。一旦氣室殼體本體30組裝到差速器上，流體排出通道210與泵32的出口152流體連通，使得來(lái)自泵32的流體能夠通過(guò)端口212和通道210被輸送至閥42。

在一個(gè)方面中，流體排出通道210形成在第一密封槽214與第二密封槽216之間，其中，第一密封槽214限定在第一壁214a與第二壁214b之間，第二密封槽216限定在第三壁216a與第四壁216b之間。密封槽214、216容納密封件33a和33b以允許流體排出通道210靠著旋轉(zhuǎn)的第一殼體件22a的表面密封。如圖所示，流體排出通道210限定在于根部部分或壁218處聯(lián)結(jié)在一起的第二壁214b和第三壁216a之間。

根部部分218設(shè)置有半徑或彎曲形狀，以便減小在氣室殼體本體30的該區(qū)域處的應(yīng)力。通過(guò)發(fā)明人執(zhí)行的分析示出，用于復(fù)合氣室殼體的預(yù)測(cè)失效模式將是在內(nèi)密封槽214和外密封槽216的根部處的疲勞裂縫—偏斜密封槽的懸臂效果的結(jié)果。分析顯示，可以通過(guò)將密封槽的深度減小50％(超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)鋁殼體密封槽深度)以及將根部部分218的半徑從0.4毫米增大至0.8毫米來(lái)使最大應(yīng)力減小一半并且使偏移減少超過(guò)60％。根部部分218的區(qū)域處的增加的壁厚還被示出為減小該區(qū)域中的應(yīng)力(例如，相對(duì)于在相應(yīng)的鋁氣室殼體中可見(jiàn)的壁厚增加壁厚0.5mm)。這些組合設(shè)計(jì)特點(diǎn)的結(jié)合已被示出為相對(duì)于未優(yōu)化復(fù)合氣室殼體使估算的疲勞周期(在140℃下)增加大約8倍。

第二內(nèi)部端口212設(shè)置有卵形或跑道形截面以通過(guò)消除設(shè)計(jì)中的尖角來(lái)進(jìn)一步減小應(yīng)力。如圖所示，第二內(nèi)部端口212延伸到第二壁214b和第三壁216a內(nèi)，由此允許通道210與出口40之間的增大的流量。該設(shè)計(jì)能夠獲得足夠的流量，使得僅單個(gè)內(nèi)部端口212是必要的。然而，如果需要可以提供另外的內(nèi)部端口。

在一個(gè)方面中，氣室殼體本體30可被生產(chǎn)為包括短切纖維和環(huán)氧樹(shù)脂的網(wǎng)狀纖維增強(qiáng)塑料材料。通過(guò)利用術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)狀”，指的是該零件基本由模型完成并且在完成模制過(guò)程之后不需要重要的加工或其他處理。在一個(gè)方面中，氣室殼體本體30的所公開(kāi)的設(shè)計(jì)對(duì)于注射模制進(jìn)行優(yōu)化以具有與典型的鋁型式相同的性能。材料選擇以在初始鋁有限元(finiteelement)分析為基礎(chǔ)并且通過(guò)利用150℃(423.15k)(應(yīng)用溫度)下的材料規(guī)格。作為分析的結(jié)果，確定在150℃(423.15k)下具有足夠強(qiáng)度和拉伸模量的材料組成是包括60重量％的短切高溫尼龍玻璃纖維和40％的環(huán)氧樹(shù)脂的組成。除滿足對(duì)于強(qiáng)度和剛度的應(yīng)用要求之外，纖維的該百分比還有助于減小整體零件的收縮和撓曲。

纖維在氣室殼體本體30內(nèi)的定向還可以對(duì)于部件的整體強(qiáng)度和耐疲勞性具有主要影響。存在能夠用于解釋纖維定向的幾種方案，例如，有限元和模型分析可以利用在用于100％對(duì)準(zhǔn)(縱向)的數(shù)據(jù)表中給出的材料性能運(yùn)行以及利用30％的給定材料性能運(yùn)行。這種性能的30％“降低(knock-down)”被選擇為表示其中負(fù)載基質(zhì)(例如環(huán)氧樹(shù)脂)而非纖維的不對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)或橫向定向?；谀Ｐ土髁枯敵觯軌蝾A(yù)測(cè)比表面積中的纖維定向，并且能夠指定性能(縱向、橫向或表示隨機(jī)定向的二者平均值)。

設(shè)計(jì)的一個(gè)目標(biāo)是最大化高應(yīng)力區(qū)域處的纖維的負(fù)載(強(qiáng)度狀態(tài))，這可以通過(guò)匹配具有縱向地對(duì)準(zhǔn)的纖維的高應(yīng)力區(qū)域的fea結(jié)果和應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)。參照?qǐng)D15和16，示出3澆口設(shè)計(jì)的模型流量分析的模擬結(jié)果，其中與靠近外周202相比，澆口220更靠近中心孔204定位。圖15和16所示的纖維230的定向在密封槽214、216的區(qū)域中沿橫向方向。盡管圖14和15所示的澆注(gating)系統(tǒng)足以形成復(fù)合零件，但是該方案能夠產(chǎn)生沿如圖15和16所示的橫向方向定向的纖維。圖17中提供的100x照片示出這種狀態(tài)，其中能夠看出主要定向沿橫向方向(指向頁(yè)面內(nèi))。該狀態(tài)可以相對(duì)于更優(yōu)選的縱向方向減小材料的疲勞性能達(dá)40％。該不利的應(yīng)力負(fù)荷不足以滿足疲勞的目標(biāo)循環(huán)。

參照?qǐng)D18-20，示出優(yōu)化的澆注和模制方案，其中七個(gè)澆口220設(shè)置成與靠近中心孔204相比更靠近外周202定位。該構(gòu)造引起如通過(guò)在圖20提供的100x照片佐證的高應(yīng)力區(qū)域處的更隨機(jī)構(gòu)造(對(duì)準(zhǔn)和未對(duì)準(zhǔn)纖維定向的一定組合)。通過(guò)分析，確定最佳澆口構(gòu)造包括圍繞零件外周202布置的三點(diǎn)澆口系統(tǒng)。該澆口設(shè)計(jì)提供沿著密封槽214、216的更加隨機(jī)的定向，其帶來(lái)滿足應(yīng)用要求的疲勞壽命預(yù)測(cè)。另外，由于澆口重定位的撓曲和平面度的副作用與三個(gè)澆口構(gòu)造相比被視為最小。

通過(guò)增加點(diǎn)澆口的數(shù)目，也增加材料流峰的數(shù)目。模型流量分析再次被用于估算結(jié)合線的位置和溫度。當(dāng)兩個(gè)流峰相遇時(shí)出現(xiàn)結(jié)合線；隨著兩個(gè)流峰的快速冷卻存在樹(shù)脂和纖維的更少混合。這引起更低強(qiáng)度區(qū)域。在所公開(kāi)的設(shè)計(jì)中，澆口220定位成使得結(jié)合線的位置避免閥42的內(nèi)部端口212，具有最小壁厚的區(qū)域，以及使得所形成的結(jié)合線處于將仍然允許使強(qiáng)度降低最小化的流峰的一定混合的溫度下。

當(dāng)所公開(kāi)的氣室殼體本體30需要在升高的溫度下擴(kuò)大范圍地暴露于合成齒輪油時(shí)，以試件水平(couponlevel)進(jìn)行材料估算。在升高的溫度(超過(guò)應(yīng)用溫度作為加速測(cè)試的方法)下執(zhí)行化學(xué)抗性測(cè)試500小時(shí)，以驗(yàn)證尺寸穩(wěn)定性和對(duì)環(huán)境和工作流體吸收的抗性。材料的拉伸試件被用于該測(cè)試。所測(cè)試流體是將被用于elsd應(yīng)用的典型合成齒輪油。在作為基準(zhǔn)的未測(cè)試的拉伸樣品上完成拉伸測(cè)試。每個(gè)試件在浸漬前后進(jìn)行測(cè)量以估算尺寸穩(wěn)定性。試件在100℃(373.15k)和120℃(393.15k)下浸漬100小時(shí)和500小時(shí)。最大限度條件(120℃/500小時(shí))下的尺寸變化可忽略。材料強(qiáng)度是在最大限度測(cè)試條件之后的98％保持。化學(xué)抗性測(cè)試的結(jié)論是所選擇的材料抵抗相關(guān)流體并且在老化之后呈現(xiàn)很小至可忽略的變化。

當(dāng)形成所公開(kāi)的氣室殼體本體30時(shí)，可拆型(collapsible)芯和活動(dòng)銷可被用于幫助形成空腔區(qū)域。例如，可拆型芯可被用于形成密封槽214、216和/或排出通道210。內(nèi)部端口208和212可以圍繞銷形成，模制過(guò)程之后去除銷。本體30的外周202中所形成的開(kāi)口可以通過(guò)熱熔或通過(guò)另一種過(guò)程比如插入柱塞進(jìn)行密封。

根據(jù)部件耐用性要求，所公開(kāi)的氣室殼體本體30已被通過(guò)模型化和測(cè)試示出為具有足以滿足應(yīng)用性能和壽命要求的疲勞性能。同時(shí)，所公開(kāi)的氣室本體殼體30相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鋁部件產(chǎn)生30％的重量減輕，同時(shí)保持與基部鋁型式相同的耐用性/壽命。

上述說(shuō)明提供某些創(chuàng)造性方面可如何被實(shí)施的例子?？梢岳斫獾氖莿?chuàng)造性方面可以在不脫離本公開(kāi)的創(chuàng)造性方面的精神和范圍的情況下以除在本文中具體地示出和說(shuō)明的方式之外的其他方式實(shí)施。