專利名稱：用于液壓致動組件的壓力控制閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在與車輛傳動一起使用的液壓致動的差速器或者轉矩連接裝置，例如，速度敏感的止滑差速器中的壓力控制閥結構；更具體的，涉及用于在轉矩連接裝置中的液壓致動的離合器單元的多控制閥組件。
背景技術：
止滑差速器和轉矩連接裝置在本領域中是熟知的。在這樣的裝置中，液壓致動的摩擦離合器單元致動為抑制至少一個旋轉單元，例如至少側齒輪相對于差速器箱的相對旋轉。通常，液壓響應于軸部件的轉速差的增加而直接增加。一種提供液壓的普通方法是在差速器箱內包括內部泵或者回轉泵。當液壓由于泵的增加的速度(增加的速度差)而增加時，需要設置減壓閥，以提供在止滑裝置中建立的壓力的減輕。換句話說，一旦液壓達到預定的水平，減壓閥減輕該壓力。
涉及領域的一種這樣的減壓閥在圖7中顯示。球簡單地設置在差速器箱的外部表面上的球座中。該球座與液壓流體限制裝置連通。該球通過固定到差速器箱的外表面上的片簧來保持在座中。當在限制裝置中的液壓增加時，對抗該片簧來推動該球。如果存在足夠的壓力，該片簧開啟，且允許流體流出差速器箱。否則，該閥保持關閉。
還知道提供一種包括排放通道的液壓閥組件，以控制液壓系統(tǒng)中的液壓如何隨著增加的流而增加。然而，現(xiàn)有技術未能充分地提供對流體粘性隨著溫度的變化的可變壓力控制，線性和非線性以及熱敏補償。
因此，需要一種改進的差速器控制閥，其設計簡單，容易組裝，以及以可預測的和一致的方式開啟和關閉，同時將兩個不同的液壓流和壓力機構集成為單個組件。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種用于止滑差速器或者轉矩連接裝置的改進的壓力控制閥。壓力控制閥組件設置在差速器組件的液壓流路中，且連接到通向差速器箱中的止滑裝置的通道，以建立它們之間的流體連通。
在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明包括加工的或者形成的盲孔、部分地與盲孔相交的凹槽、位于盲孔中的球部件，以及彈性地作用在球上來施加力使球偏壓到盲孔中的彈簧。在盲孔和凹槽的相交處，形成沒有被球密封的區(qū)域，其為液壓流體提供受控的泄漏通道。當液壓流體流增加時，在壓力側上的流體液壓增加，其增加對抗彈簧作用的球上的力。當壓力進一步增加時，球上的合成力使彈簧偏轉，以增加排放區(qū)域和增加與流體壓力成比例排放的流體。因此，提供了一種壓力控制機構。
該壓力控制閥以這樣的方式來控制壓力流，即，其可以通過改變孔、凹槽和球的尺寸來控制。液壓流泄漏和壓力控制可以隨著彈簧的力變化。
在本發(fā)明的修改的實施例中，使用溫度敏感的彈簧(例如，雙金屬部件)，以允許球上的力隨著溫度變化，以在較高的溫度下降低上部壓力值，或者隨著溫度的增加而增加上部壓力，或者為流體粘性隨著溫度的變化提供補償。
當結合附圖時，從下面的用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式的詳細描述可以容易明白本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點。


圖1是使用本發(fā)明的壓力控制閥組件的止滑差速器的截面圖。
圖2是在圖1中顯示的壓力控制閥組件的放大的截面圖。
圖3a是根據本發(fā)明的第一實施例的壓力控制閾的部分截面圖。
圖3b是沿著線IIIb-IIIb截取的圖3a的壓力控制閥組件的截面圖。
圖4顯示了本發(fā)明的控制閥的壓力相對于流的曲線。
圖5示出了在轉矩傳遞機構中的本發(fā)明的控制閥系統(tǒng)的替代應用。
圖6是在圖5中顯示的壓力控制閥組件的放大截面圖，且體現(xiàn)了該閥組件的替代結構。
圖7是涉及領域的減壓閥的截面圖。
具體實施例方式
圖1是使用本發(fā)明的壓力控制閥的止滑差速器的截面圖。然而，需要理解，雖然本發(fā)明相對于速度敏感的止滑差速器來描述，但是本發(fā)明同樣適用于使用液壓泵系統(tǒng)的多種轉矩連接機構，以及用于傳動的其它液壓連接。由環(huán)形齒(沒有顯示)驅動的差速器箱1容納一對側齒輪3a、3b，一對小齒輪5a、5b和小齒輪軸7，以允許一對相對的輸出軸4a、4b之間的速度差，如在本領域中通常所知的。采用離合器單元9的形式的止滑裝置設置在側齒輪3b和差速器箱1之間。多個摩擦盤交替地花鍵連接到側齒輪3b和差速器箱1上。設置在活塞腔內的液壓致動的活塞11用于壓縮離合器單元9和抑制側齒輪3b和差速器箱1之間的任何速度差。這導致抑制軸4a、4b之間的任何速度差。優(yōu)選的，回轉泵12用于提供加壓的液壓流體，以致動活塞11和接合離合器單元。在這樣的結構中，當輸出軸4a、4b之間的相對速度增加時，回轉泵12將流體泵送到活塞腔，以致動離合器單元。隨著速度增加，壓力增加。為了控制和釋放在活塞腔中建立的壓力，自主的壓力控制閥組件設置在差速器箱11內。
圖2顯示了根據本發(fā)明的壓力控制閥組件的一種結構。
圖2是圖1的區(qū)域A的放大視圖。本發(fā)明的壓力控制閥包括顯示為采用圖2中的懸臂梁20的形式的彈簧，其安裝到差速器箱1，以彈性地作用在設置在盲孔1a中的球部件24上。凹槽1b形成在液壓致動系統(tǒng)的壓力側上，且凹槽1b部分地與孔1a相交。
在盲孔1a和凹槽1b的相交處，形成沒有被球24密封的區(qū)域，其為液壓流體提供受控的泄漏通道“P”。當液壓流體流增加時，流體在壓力側上的液壓增加，其增加對抗彈簧20作用的球24上的力。隨著壓力進一步增加，球上的合成力使彈簧20偏轉，以增加排放區(qū)域和增加與流體壓力成比例排放的流體。因此，提供了一種壓力控制機構。
圖3a和3b示意性地示出了圖2的控制閥組件，懸臂梁20作用在球24上，以使球位于盲孔1a中，同時泄漏通道(如箭頭‘A’可見)在孔1a和凹槽1b的相交處保持至少部分開啟，其中，形成了流體排放區(qū)域28。圖3b示出了圖3a沿著線IIIb-IIIb截取的截面圖，凹槽形成為沿著線x-x的伸長的凹口，具有凹槽寬度‘w’。球24的球接觸區(qū)域由標號26顯示。
在圖2-3b中顯示的壓力控制閥以這樣的方式來控制壓力流，即，其可以通過改變孔1a、凹槽1b和球24的尺寸來控制。液壓流泄漏和壓力控制可以隨著彈簧20的力變化。圖4顯示了本發(fā)明的控制閥的壓力相對于流的曲線。然而，注意，彈簧力可以選擇為提供相對于圖4的多種最大壓力，且本發(fā)明可以使用非線性的彈簧。
圖5示出了上面相對于圖2-4描述的控制閥系統(tǒng)的替代應用，該控制閥系統(tǒng)設置在轉矩傳遞系統(tǒng)的致動活塞201上，該轉矩傳動系統(tǒng)將外部箱部件215和環(huán)形齒(沒有顯示)連接到內部差速器箱217。回轉泵組件210和離合器212設置在外部箱部件215和內部箱217之間。
圖6是圖5的區(qū)域B的放大視圖。本發(fā)明的壓力控制閥包括安裝到致動活塞201的顯示為采用螺旋彈簧220形式的彈簧，用于彈性地作用在設置在盲孔201a中的球部件224上。凹槽201b形成在液壓致動系統(tǒng)的壓力側上，且該凹槽201b部分地與孔201a相交。螺釘或者插塞部件230通過諸如螺紋、摩擦配合、粘合劑、焊接等任何合適的方式將球224和彈簧220保持在盲孔201a內。該螺釘或者插塞部件230形成有形成其中的合適的通道232，以允許流體流過其中。
對于圖2-4的實施例，在盲孔201a和凹槽201b的相交處，形成沒有被球224密封的區(qū)域，其為液壓流體提供受控的泄漏通道。當液壓流體的流增加時，流體在壓力側上的液壓增加，其增加對抗彈簧220作用的球224上的力。當壓力進一步增加時，球上的合成力使彈簧220偏轉，以增加排放區(qū)域和增加與流體壓力成比例排放的流體。因此，提供了一種壓力控制機構。
在本發(fā)明的修改的實施例中，使用溫度敏感的彈簧(例如，雙金屬部件)，以允許球上的力隨著溫度變化，以在較高的溫度下降低上部壓力值，或者隨著溫度的增加而增加上部壓力，或者為流體粘性隨著溫度的變化提供補償。
從前面的描述可以明白，本發(fā)明的閥系統(tǒng)可以是組件，且作為模塊組件安裝在部件中，其可以獨立地安裝，或者其可以作為其設計的一部分集成到部件。
雖然參考形成最佳模式的特殊實施例顯示和描述了本發(fā)明，但是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行形式和細節(jié)的各種變化。雖然已經詳細地描述了用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式，但是那些熟悉本發(fā)明所涉及的領域的人可以理解用于實踐由后附的權利要求書限定的本發(fā)明的各種替代、設計和實施例。例如，本發(fā)明可以用于在軸4a和4b之間需要速度敏感的連接的直接轉矩連接結構中。此外，形成球的座部件的表面可以形成在擰入螺孔中的插入件上，從而該球位于插入件上，且通過合適的彈簧部件彈性地保持在合適的位置。
權利要求
1.一種壓力控制閥組件，其包括將高壓的第一區(qū)域與低壓的第二區(qū)域分離的中間部件；從所述第一區(qū)域延伸到所述第二區(qū)域的盲孔，以提供它們之間的流體連通；部分地與盲孔相交的凹槽，所述凹槽設置在所述中間部件的高壓側；位于該盲孔中的球部件，所述球部件設置在所述中間部件的低壓側上；以及彈性地作用在該球上的彈簧，以施加力使該球偏壓到盲孔中，其中，在盲孔和凹槽的相交處，形成一區(qū)域，當所述球位于所述盲孔中時，該區(qū)域為液壓流體提供受控的泄漏通道，以及其中，當液壓流體的流增加時，在壓力側上的流體液壓增加，其增加對抗彈簧作用的球上的力。
2.根據權利要求1所述的閥組件，其特征在于，當壓力進一步增加時，球上的合成力使彈簧偏轉，以增加排放區(qū)域和增加與流體壓力成比例排放的流體。
3.根據權利要求1所述的閥組件，其特征在于，設置在高壓的所述第一區(qū)域中的流體致動差速器齒輪組件內的止滑裝置。
4.根據權利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述中間部件是差速器齒輪組件的差速器箱。
5.根據權利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述中間部件是用于施加軸向力到差速器齒輪組件的止滑裝置上的致動活塞。
6.根據權利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述彈簧是固定到所述中間部件的懸臂梁。
7.根據權利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述彈簧是安裝到所述中間部件的螺旋彈簧。
8.根據權利要求1所述的閥組件，其特征在于，所述彈簧由具有隨著溫度的變化而改變的彈簧力的溫度敏感材料形成。
9.根據權利要求1所述的閥組件，其特征在于，由所述受控的泄漏通道限定的區(qū)域可以通過改變至少一個所述盲孔、所述凹槽和所述球的尺寸來改變。
10.一種在差速器軸組件中的壓力控制閥，其包括差速器箱，其包含由輸入軸驅動的差速器齒輪組件，以及適于允許一對相對的輸出軸之間的轉速差速；用于所述差速器齒輪組件的液壓流體的液壓流路，其通向差速器箱內的止滑裝置；閥部件，其包括設置在所述差速器箱中的盲孔；部分地與該盲孔相交的凹槽，所述凹槽設置在所述差速器箱的高壓側上；與所述凹槽相對地位于盲孔中的球部件；以及彈簧，其彈性地作用在該球上，以施加力來朝著所述高壓側將該球偏壓到盲孔中，其中，在盲孔和凹槽的相交處，形成一區(qū)域，該區(qū)域為液壓流體提供受控的泄漏通道，以及其中，當液壓流體的流增加時，在壓力側上的流體液壓增加，其增加對抗彈簧作用的球上的力。
11.根據權利要求10所述的閥組件，其特征在于，當壓力進一步增加時，球上的合成力使彈簧偏轉，以增加排放區(qū)域和增加與流體壓力成比例排放的流體。
12.根據權利要求10所述的閥組件，其特征在于，所述彈簧和球可拆卸地固定到所述差速器箱。
13.根據權利要求10所述的閥組件，其特征在于，所述彈簧是固定到所述差速器箱的懸臂梁。
14.根據權利要求10所述的閥組件，其特征在于，所述彈簧是安裝到所述差速器箱的螺旋彈簧。
15.一種在轉矩連接組件中的壓力控制閥組件，其包括由輸入軸驅動的轉矩輸入部件；從所述轉矩輸入部件接收轉矩的轉矩輸出部件；用于驅動地將所述轉矩輸入部件與所述轉矩輸出部件連接的離合器裝置；用于致動所述離合器裝置的液壓致動組件；用于所述液壓致動組件的液壓流體的液壓流通道，其從高壓的第一區(qū)域通向低壓的第二區(qū)域；插入所述高壓的第一區(qū)域和所述低壓的第二區(qū)域之間的閥組件，所述閥組件包括設置在所述致動組件的中間部件中的盲孔；部分地與該盲孔相交的凹槽，所述凹槽設置在所述中間部件的高壓側上；相對于所述中間部件與所述凹槽相對地位于盲孔中的球部件；以及彈簧，其彈性地作用在該球上，以施加力來朝著所述高壓側將該球偏壓到盲孔中，其中，在盲孔和凹槽的相交處，形成一區(qū)域，該區(qū)域為液壓流體提供受控的泄漏通道，以及其中，當液壓流體的流增加時，在高壓側上的流體液壓增加，其增加對抗彈簧作用的球上的力。
16.根據權利要求15所述的閥組件，其特征在于，當壓力進一步增加時，球上的合成力使彈簧偏轉，以增加排放區(qū)域和增加與流體壓力成比例排放的流體。
17.根據權利要求14所述的閥組件，其特征在于，所述中間部件是致動所述離合器裝置的致動活塞。
18.根據權利要求17所述的閥組件，其特征在于，所述彈簧是固定到所述致動活塞的懸臂梁。
19.根據權利要求17所述的閥組件，其特征在于，所述彈簧是安裝到所述致動活塞的螺旋彈簧。
20.根據權利要求15所述的閥組件，其特征在于，所述彈簧由具有隨著溫度的變化而改變的彈簧力的溫度敏感材料形成。
全文摘要
一種壓力控制閥組件設置在連接到通向止滑裝置的通道的差速器組件的液壓流路中。該組件包括盲孔，部分地與盲孔相交的凹槽，位于該盲孔中的球部件，以及作用在該球上以使該球偏壓到盲孔中的彈簧。在盲孔和凹槽的相交處，形成一區(qū)域，以為液壓流體提供受控的泄漏。當液壓流體的流增加時，在壓力側上的流體液壓增加，其增加對抗彈簧作用的球上的力。當壓力進一步增加時，球上的合成力使彈簧偏轉，以增加排放區(qū)域和增加與流體壓力成比例排放的流體。因此，提供了一種壓力控制機構。
文檔編號F16D25/12GK1701187SQ03807069
公開日2005年11月23日 申請日期2003年1月27日 優(yōu)先權日2002年3月27日
發(fā)明者J·約施奧卡 申請人:丹拿公司