專利名稱：不依賴于速度差的改進(jìn)的聯(lián)接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于例如在車輛傳動(dòng)系中傳遞力矩的這一類型的聯(lián)接裝置，更具體地，涉及包括由流體壓力操作的離合器組件這一類型的聯(lián)接裝置，所述離合器組件用于控制通過聯(lián)接裝置的力矩的傳遞。
背景技術(shù)：
在此使用的術(shù)語“聯(lián)接裝置”應(yīng)該被理解為表示并包括能夠從一個(gè)輸入端向一個(gè)或多個(gè)輸出端傳遞力矩的裝置，其中在輸入端和輸出端之間的“力矩路徑”中設(shè)置有離合器組件，從而所傳遞的力矩量與離合器組件的接合程度相關(guān)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，術(shù)語“聯(lián)接裝置”還應(yīng)該被理解為既表示并包括齒輪型裝置(如差速器)，也表示并包括無齒輪型聯(lián)接裝置。
盡管本發(fā)明可用于許多不同類型和構(gòu)造的無齒輪型聯(lián)接裝置中，例如根據(jù)轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并結(jié)合在此作為參考的美國專利No.5,964,126的教導(dǎo)制造的聯(lián)接裝置，但是當(dāng)本發(fā)明與在美國專利No.5,310,388和No.6,464,056中圖示和說明的通用類型的齒輪類型的車輛差速器結(jié)合時(shí)尤其有利，上述兩專利均已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并結(jié)合在此作為參考。然而，本發(fā)明的聯(lián)接裝置在一個(gè)重要方面不同于以上結(jié)合專利中的裝置，這將在隨后進(jìn)行圖示和說明。
在上述結(jié)合專利的差速器聯(lián)接裝置中，設(shè)有可操作以在輸入端(與齒圈相連接的殼體)和輸出端(半軸之一)之間傳遞力矩的離合器組件，離合器組件的接合程度由離合器作用腔內(nèi)的流體壓力決定。流體壓力偏壓離合器作用(或接合)件(例如活塞)使其抵靠在離合器組件上。所引用專利中的差速器聯(lián)接裝置包括內(nèi)嚙合齒輪泵(gerotor pump)，該內(nèi)嚙合齒輪泵具有一個(gè)被固定成與聯(lián)接裝置的輸入端一起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和另一個(gè)固定成與聯(lián)接裝置的輸出端一起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，從而進(jìn)入離合器作用腔的加壓流體的流動(dòng)與輸入端和輸出端之間的速度差大致成比例。在此使用的術(shù)語“離合器組件”應(yīng)該被理解為表示和包括多摩擦盤式離合器組件以及任何其它公知類型的離合器組件，如錐形離合器等，其中接合程度與作用在離合器活塞或等效的離合器接合裝置或結(jié)構(gòu)上的流體壓力大致成比例。
在本發(fā)明涉及的這種類型的差速器聯(lián)接裝置中，通常設(shè)置有從離合器作用腔到存儲(chǔ)容器或某種其它低壓流體“源”的流體流動(dòng)路徑，還設(shè)置有作為該“主”流動(dòng)路徑的一部分的某種類型的控制閥，該控制閥能夠控制從離合器作用腔到低壓源的流動(dòng)。由此可控制離合器作用腔內(nèi)的壓力，從而可控制“偏壓力矩”，即，從輸入端到輸出端的力矩傳遞程度。在其中泵組件以代表聯(lián)接裝置輸入端和輸出端之間速度差的速度轉(zhuǎn)動(dòng)的上述結(jié)合專利的差速器聯(lián)接裝置中，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，直到存在某一預(yù)定的速度差(輸入端“減”輸出端)時(shí)，離合器作用腔內(nèi)的壓力才足以產(chǎn)生所需的偏轉(zhuǎn)力矩。
本發(fā)明所涉及的但是包括“傳統(tǒng)的”泵布置的通用類型的差速器聯(lián)接裝置的商業(yè)實(shí)施例，在以Celso L.Fratta，Robert J.Kyle，Keith E.Morgensai，和Patrick J.McMillan名義在2004年10月13日提交的名為“Coupling Device And Improved Fluid Pressure System Therefore”的同時(shí)待決的美國專利申請(qǐng)No.10/964,134中示出和說明。已經(jīng)觀察到在該商業(yè)研制的差速器聯(lián)接裝置中，在聯(lián)接裝置的速度差大約為150rpm情況下，通常的“接合時(shí)間”大約在300毫秒的范圍內(nèi)。盡管這樣的響應(yīng)時(shí)間對(duì)于這種差速器聯(lián)接裝置的許多應(yīng)用，尤其是當(dāng)該聯(lián)接裝置僅執(zhí)行傳統(tǒng)的“滑動(dòng)限制”功能以實(shí)現(xiàn)基本的牽引控制時(shí)令人滿意，但是對(duì)于聯(lián)接裝置許多其它潛在的應(yīng)用，這樣的響應(yīng)時(shí)間很明確是不被接受的。例如，如果使用基本相同的聯(lián)接裝置作為穩(wěn)定控制系統(tǒng)的一部分，可以預(yù)料，需要的響應(yīng)時(shí)間(接合時(shí)間)將在大約50毫秒的范圍。
已知在車輛傳動(dòng)系中設(shè)置這樣的差速器聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置包括液壓操作的離合器和作用裝置，其中用于作用在離合器上的液壓源是相對(duì)于差速器聯(lián)接裝置“遠(yuǎn)端”設(shè)置的泵，該泵“全時(shí)”工作。例如，已知泵由車輛主傳動(dòng)系的傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)這樣的配置。因此，存在用于致動(dòng)離合器的液力能的恒定源，但是通常，較遠(yuǎn)的位置導(dǎo)致封裝和安裝布置比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的聯(lián)接裝置，該裝置在接合能力方面有實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，即，大大縮短了聯(lián)接裝置從分離狀態(tài)過渡到接合狀態(tài)的時(shí)間。
本發(fā)明更具體的目的是提供這樣一種能夠達(dá)到上述目的的改進(jìn)的聯(lián)接裝置，其中離合器作用腔內(nèi)流體壓力的產(chǎn)生不依賴于聯(lián)接裝置的輸入端與其輸出端之間的速度差。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這樣一種改進(jìn)的聯(lián)接裝置，即使在車輛靜止時(shí)仍存在至少使該聯(lián)接裝置的離合器組件接合的潛力。
本發(fā)明的上述和其它目的通過提供這樣一種改進(jìn)的聯(lián)接裝置來實(shí)現(xiàn)，該聯(lián)接裝置包括限定一離合器腔的可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體，一離合器組件設(shè)置在該離合器腔內(nèi)，并包括固定成與該殼體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一離合器部件和固定成與一輸出端一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第二離合器部件。所述殼體限定一作用腔，一離合器作用件設(shè)置在該作用腔內(nèi)，并可操作以響應(yīng)該作用腔內(nèi)存在的加壓流體而將第一離合器部件和第二離合器部件偏壓到力矩傳遞關(guān)系中。該聯(lián)接裝置包括加壓流體的源，以及可操作以響應(yīng)輸入的變化而改變作用腔內(nèi)的流體壓力的控制閥裝置。一固定不動(dòng)的增壓組件可操作地與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體相聯(lián)，并與該殼體共同限定設(shè)置在加壓流體的源與作用腔之間的高壓流體通道。
該改進(jìn)的聯(lián)接裝置的特征在于，加壓流體的源由包括轉(zhuǎn)子的泵元件構(gòu)成，該泵元件可操作以響應(yīng)該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而泵送加壓流體。固定不動(dòng)的增壓組件限定一泵腔，泵元件可操作地設(shè)置在該泵腔內(nèi)以泵送加壓流體進(jìn)入高壓流體通道。一驅(qū)動(dòng)裝置可操作地將可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到泵元件的轉(zhuǎn)于。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于這樣一種聯(lián)接裝置的改進(jìn)的控制系統(tǒng)，該聯(lián)接裝置包括限定一離合器腔的可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體，一離合器組件設(shè)置在該離合器腔內(nèi)，并包括固定成與該殼體一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一離合器部件和固定成與一輸出端一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第二離合器部件。所述殼體限定一作用腔，一離合器作用件設(shè)置在該作用腔內(nèi)，并可操作以響應(yīng)該作用腔內(nèi)存在的加壓流體而將第一離合器部件和第二離合器部件偏壓到力矩傳遞關(guān)系中。該聯(lián)接裝置包括可操作地與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體相聯(lián)并由該殼體驅(qū)動(dòng)的加壓流體的源，以及可操作以響應(yīng)輸入的變化而改變作用腔內(nèi)的流體壓力的控制閥裝置。一固定不動(dòng)的增壓組件可操作地與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體相聯(lián)，并與該殼體共同限定設(shè)置在加壓流體的源與作用腔之間的高壓流體通道。
該改進(jìn)的控制系統(tǒng)的特征在于，加壓流體的源與增壓組件共同限定一與控制閥裝置的入口連通的流體出口。該控制系統(tǒng)還包括具有與所述流體出口和控制閥裝置的入口流體連通的端口的蓄能器，從而在可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體沒有轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，該控制閥裝置可操作以響應(yīng)所述輸入將來自蓄能器的加壓流體連通到作用腔。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)制造的車輛差速器聯(lián)接裝置的軸向截面圖；圖2是與圖1類似的放大的局部軸向截面圖，更詳細(xì)地示出根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置在公知的現(xiàn)有裝置上改進(jìn)的部分；圖3是與圖2類似的進(jìn)一步放大的局部軸向截面圖，示出了在本發(fā)明中可能使用的控制系統(tǒng)的一實(shí)施例；圖4是圖2中4-4線的橫截面圖，使用較小的比例并且省去增壓殼體，示出本發(fā)明的一個(gè)重要方面；圖5是本發(fā)明可用作軸間聯(lián)接裝置的可選實(shí)施例的軸向截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，但該附圖并不旨在限制本發(fā)明，圖1示出在車輛傳動(dòng)系中使用的差速器聯(lián)接裝置，總體用11表示，該聯(lián)接裝置為在上述結(jié)合的專利中圖示和說明的通用類型。僅作為示例，如圖1所示的差速器聯(lián)接裝置11，通?？捎米鬏嗛g限制滑動(dòng)差速器。術(shù)語“限制”的使用應(yīng)該被理解為表示并包括只是減少輸入端和輸出端之間“滑動(dòng)”的聯(lián)接裝置，以及可實(shí)際上相對(duì)于輸入端“鎖住”輸出端以使輸出端與輸入端一起轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)接裝置。差速器聯(lián)接裝置11包括殼體，該殼體包括主殼體13(也可以稱為“齒輪殼體”)和軸轂(hub)殼體15。主殼體13和軸轂殼體15可以通過現(xiàn)有技術(shù)中公知的任何適當(dāng)?shù)姆绞剑缍鄠€(gè)螺栓(在圖1中可看到個(gè)別螺栓的一部分，附圖標(biāo)記為“17”)，保持在一起。
仍然參照?qǐng)D1，主殼體13限定一齒輪腔19，僅作為示例，可以在該齒輪腔19內(nèi)設(shè)置典型的差動(dòng)齒輪組。在本實(shí)施例中，作為齒輪組的一部分，包括一對(duì)相對(duì)小齒輪軸23可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝的輸入小齒輪21，該小齒輪21與一對(duì)半軸齒輪25和27通過齒嚙合。在本實(shí)施例中，也僅僅是作為示例，輸入小齒輪21(連同殼體13和15)可被認(rèn)為是聯(lián)接裝置11的“輸入端”，而半軸齒輪25和27構(gòu)成聯(lián)接裝置11的“輸出端”。更具體地，為了以下大部分的說明，半軸齒輪25將被認(rèn)為構(gòu)成聯(lián)接裝置11的“輸出端”。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，聯(lián)接裝置11的最終“輸出端”是一對(duì)與半軸齒輪25和27通過花鍵接合的半軸(為了簡(jiǎn)化在此未示出)。
半軸齒輪25和27分別限定了成組的直內(nèi)花鍵25S和27S，所述內(nèi)花鍵適于接納上文提及的左半軸和右半軸，因此，差速器聯(lián)接裝置11以公知的方式通過半軸向相關(guān)的車輛驅(qū)動(dòng)輪(也未示出)傳遞力矩，這些并不構(gòu)成本發(fā)明的內(nèi)容。然而應(yīng)清楚地理解，以上描述和示出的結(jié)構(gòu)僅僅作為示例，本發(fā)明也可以用于多種其它類型的聯(lián)接裝置結(jié)構(gòu)。
仍然主要參照?qǐng)D1，在主殼體13內(nèi)設(shè)有總體用29表示的離合器組件，如圖2中更詳細(xì)地(盡管是局部地)示出，該離合器組件包括多個(gè)外盤31，所述外盤31與一組由主殼體13限定的內(nèi)花鍵通過花鍵接合，這些現(xiàn)在都是公知的。此外，離合器組件29還包括多個(gè)以公知的方式與外盤31交錯(cuò)設(shè)置的內(nèi)盤33，所述內(nèi)盤33與聯(lián)接元件35通過花鍵接合。聯(lián)接元件35限定一組內(nèi)花鍵35S，內(nèi)花鍵35S還適于與左半軸通過花鍵連接，從而在本實(shí)施例中，聯(lián)接元件35被固定成與半軸齒輪25一起轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)理解，這種花鍵布置，甚至聯(lián)接元件35本身，對(duì)本發(fā)明并不重要。
軸轂殼體15與主殼體13的鄰近部分共同限定離合器作用腔37，在離合器作用腔37內(nèi)設(shè)有可在其中軸向移動(dòng)的離合器活塞39。這種裝置領(lǐng)域的技術(shù)人員公知，在離合器作用腔37中流體壓力的變化會(huì)導(dǎo)致由離合器活塞39施加在離合器組件29上的軸向力的變化，因此，將會(huì)導(dǎo)致“偏轉(zhuǎn)力矩”的變化，即，通過離合器組件29從聯(lián)接裝置11的輸入端傳遞到輸出端(半軸齒輪25或27)的力矩的變化。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2并結(jié)合圖1，軸轂殼體15包括軸轂部分41，并且主殼體13和軸轂部分41通常分別通過一對(duì)圓錐滾柱軸承裝置43和45可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在固定不動(dòng)的外差速器殼體(在此未示出)內(nèi)，為了簡(jiǎn)化，軸承的外圈在圖中被省略。聯(lián)接裝置11的直接轉(zhuǎn)動(dòng)輸入端通常是通常安裝在由主殼體13和軸轂殼體15匹配的凸緣形成的徑向延伸的凸緣部分47上的齒圈(在此未示出)，齒圈通過任何適當(dāng)?shù)姆绞?，例如穿過開口48的多個(gè)螺栓，連接到凸緣部分47上。因此，到目前為止所描述的所有結(jié)構(gòu)一般都相對(duì)于外差速器殼體轉(zhuǎn)動(dòng)，該外差速器殼體相對(duì)于車輛其余部分固定不動(dòng)。
仍然參照?qǐng)D1和圖2，相對(duì)于軸轂部分41為環(huán)繞關(guān)系設(shè)有總體用51表示的增壓組件。在圖2中可最佳地看出，增壓組件51包括通常在外差速器殼體內(nèi)固定(靜止)的增壓殼體53，如在圖1中示意性地通過“地面”符號(hào)表示。增壓殼體53包括以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式延伸到差速器殼體內(nèi)的流體容器中的入口部分55。從流體容器向上抽出的流體通過入口部分55進(jìn)入環(huán)形入口腔57。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D2和圖4，所示為本發(fā)明的一個(gè)重要方面。在增壓殼體53內(nèi)設(shè)有內(nèi)嚙合齒輪泵(擺線轉(zhuǎn)子泵，gerotor pump)齒輪組，其包括偏心殼體元件58、內(nèi)部帶齒的外轉(zhuǎn)子59以及外部帶齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子61。內(nèi)轉(zhuǎn)子61與軸轂部分41的外圓柱面在花鍵連接63處通過花鍵接合，從而當(dāng)差速器聯(lián)接裝置11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)子61和外轉(zhuǎn)子59也轉(zhuǎn)動(dòng)，這通常但不是必須意味著當(dāng)車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)內(nèi)嚙合齒輪泵58、59、61泵送流體。盡管本發(fā)明被示出和描述為內(nèi)轉(zhuǎn)子61通過花鍵連接63由軸轂部分41驅(qū)動(dòng)，但是顯然這并非是限制本發(fā)明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)子61可以使用多種配置驅(qū)動(dòng)，如鍵和鍵槽，或壓力配合關(guān)系，或其它任何適當(dāng)?shù)呐渲谩?br> 現(xiàn)在主要參照?qǐng)D2和圖3并結(jié)合圖4，可以看出增壓殼體53(在圖4中被省略)限定一對(duì)拱形的腎狀的流體腔65和67，每個(gè)流體腔都能接收從環(huán)形入口腔57通過入口單向閥69流入的入口流體(見圖3中的箭頭)，每個(gè)流體腔65和67都與一個(gè)單向閥69相關(guān)聯(lián)。當(dāng)差速器聯(lián)接裝置11的輸入端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子59和61因此轉(zhuǎn)動(dòng)，從入口腔57中抽取的流體通過任何一個(gè)與通向在轉(zhuǎn)子59和61之間限定的“膨脹”的容積腔的流體腔(65或67)相關(guān)聯(lián)的單向閥69，關(guān)于容積腔的術(shù)語“膨脹”在內(nèi)嚙合齒輪泵領(lǐng)域是公知的。
轉(zhuǎn)子59和61還限定“收縮”的容積腔，術(shù)語“收縮”在內(nèi)嚙合齒輪泵領(lǐng)域同樣是公知的，加壓流體從“收縮”的容積腔連通到其鄰近的流體腔(65或67)中，并且從該流體腔連通到由增壓殼體限定的且環(huán)繞在軸轂部分41的圓柱形的外表面的內(nèi)槽71(見圖3)。內(nèi)槽71的兩側(cè)都設(shè)有密封件S，可以理解，密封件S的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)超出了本發(fā)明的范圍，但從上文應(yīng)用的轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并結(jié)合在此作為參考的同時(shí)待決的申請(qǐng)USSN10/964,134中可以更好地理解。
由增壓殼體53限定的內(nèi)槽71與總體為軸向的流體通道73處于恒定開口流體連通，流體通道73通向軸轂部分41的圓柱形的外表面。流體通道73由軸轂部分41限定并且與離合器作用腔37處于開口流體連通。因此，對(duì)于聯(lián)接裝置11的輸入端任意的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，加壓流體能夠從內(nèi)嚙合齒輪泵齒輪組的輸出端連通到離合器應(yīng)用腔37。
現(xiàn)在主要參考圖2和圖3，為了以下的討論，假定差速器聯(lián)接裝置11在向前驅(qū)動(dòng)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，并且因此，腎狀的流體腔67包括到內(nèi)嚙合齒輪泵的入口端而腎狀的流體腔65包括內(nèi)嚙合齒輪泵的加壓出口端。在所說明的聯(lián)接裝置11的工作模式中，加壓流體從流體腔65通過由增壓殼體55限定的徑向流體通道75(見圖2)連通到流體管道77，流體管道77在圖2和圖3中示意性地示出為在差速器聯(lián)接裝置11的外部，盡管這樣清楚但這并不是本發(fā)明的重要特征，相反，此處所示只是為了便于示出和說明圖3中的外部控制回路。
現(xiàn)在主要參考圖2和圖3，流體管道77包括單向閥79，這樣當(dāng)裝置11工作以使得腎狀的流體腔65是內(nèi)嚙合齒輪泵的入口側(cè)時(shí)，加壓流體不能從流體管道77流到流體腔65。增壓殼體53還限定了與腎狀的流體腔67流體連通的徑向流體通道81。流體通道81與包括單向閥85的流體管道83流體連通，該單向閥85為了與關(guān)于單向閥79的說明中的同樣目的而設(shè)置。
流體管道77和83彼此連接，并且與蓄能器87的端口(既充當(dāng)入口又充當(dāng)出口)流體連通。應(yīng)當(dāng)理解，在控制回路中蓄能器87的存在不是本發(fā)明的重要特征，除非到了在以下的一個(gè)或多個(gè)所附權(quán)利要求中具體引用的程度，相反，包含在圖3的控制回路中的蓄能器87主要用來示出差速器聯(lián)接裝置11以及用于該聯(lián)接裝置的控制系統(tǒng)的某種擴(kuò)展功能能力，該擴(kuò)展功能是由于本發(fā)明結(jié)合在此而導(dǎo)致的。
由增壓殼體53限定的內(nèi)槽71既如前所述與離合器作用腔37連通，又通過流體通道91與外部流體管道89連通。流體通道91不在圖3的平面中，因此，在圖3中僅以點(diǎn)劃線表示。因此，在差速器聯(lián)接裝置11工作的任何時(shí)刻，無論在哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，流體管道89和流體通道91包括了表示作用腔37內(nèi)的壓力的壓力。
仍然主要參照?qǐng)D3，示出三位三通電磁操作控制閥93，該控制閥93具有與流體管道77和83的接合處流體連通的入口94，并且具有與流體管道89(并且因此與作用腔37)連通的出口之一?？刂崎y93其余的出口與在此表現(xiàn)為系統(tǒng)存儲(chǔ)容器R的低壓流體“源”連通，該存儲(chǔ)容器通?？砂ㄍ獠钏倨鳉んw內(nèi)的儲(chǔ)存區(qū)域(在此未示出)。
現(xiàn)在說明差速器聯(lián)接裝置11的工作。每當(dāng)車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)，主殼體13轉(zhuǎn)動(dòng)，軸轂部分41驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子59和61，從而在流體通道81內(nèi)產(chǎn)生加壓流體，該流體通道81通過流體管道83并經(jīng)過單向閥85連通到控制閥93的入口94。響應(yīng)于到達(dá)控制閥93的輸入95(來自DCU的信號(hào))，加壓流體流過閥93，然后通過流體管道89到達(dá)流體通道91，并進(jìn)入內(nèi)槽71。由圖3可以看出，控制閥93在閥的兩個(gè)極限位置中“無級(jí)調(diào)速”，這樣內(nèi)槽71內(nèi)(以及離合器作用腔37內(nèi))的壓力可以調(diào)節(jié)為在泵輸出壓力(通道81內(nèi)的壓力)與存儲(chǔ)容器壓力(或構(gòu)成“低”壓力的任何壓力)之間的任何壓力。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，圖3的控制系統(tǒng)中蓄能器87的存在為聯(lián)接裝置11提供了在與聯(lián)接裝置11相關(guān)聯(lián)的車輛的任何運(yùn)動(dòng)之前進(jìn)行接合的能力。由于單向閥79和85的存在，并且當(dāng)在沒有信號(hào)95的情況下控制閥93被彈簧偏壓時(shí)能夠阻止從入口94流動(dòng)，加壓流體保留在蓄能器87內(nèi)。因此，即使不存在輸入端(殼體13)的轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以如前所述致動(dòng)控制閥93以使來自存儲(chǔ)容器87的某些存儲(chǔ)的流體壓力連通到內(nèi)槽71。這樣，即使在車輛靜止時(shí)，聯(lián)接裝置11也可以被接合，從而能夠傳遞力矩。
如前面所示，圖1至圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例通常用作輪間差速器聯(lián)接裝置；現(xiàn)在主要參考圖5，示出利用相同的發(fā)明概念的本發(fā)明的可選的實(shí)施例，該實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上與圖1至圖4的聯(lián)接裝置11略有不同，但以相同的基本原理工作。在圖5所示的可選實(shí)施例中，元件的附圖標(biāo)記超過“100”，并且在圖5的可選實(shí)施例中與第一實(shí)施例的元件相對(duì)應(yīng)的元件用同一附圖標(biāo)記加上“100”表示。
因此，在圖5中，所示的總體用111表示的差速器聯(lián)接裝置包括與輸入軸103通過花鍵接合的輸入端接合件101。輸入軸103包括擴(kuò)大的軸轂部分141，和進(jìn)一步擴(kuò)大的主殼體113。在主殼體113內(nèi)設(shè)有總體用129表示的離合器組件，在此不詳細(xì)說明。離合器組件129可操作以從輸入端(輸入軸103和主殼體113)向輸出端聯(lián)接元件135傳遞力矩，聯(lián)接元件135限定一組設(shè)置成與輸出軸(此處未示出)通過花鍵接合的內(nèi)花鍵135S。輸出軸通常向諸如后驅(qū)動(dòng)軸的裝置提供輸入驅(qū)動(dòng)。
主殼體113限定與離合器組件129相鄰的活塞腔，該活塞腔內(nèi)設(shè)置有離合器活塞139，該離合器活塞139與殼體113共同限定一離合器作用腔137。以與第一實(shí)施例中相同的方式，離合器作用腔137內(nèi)的加壓流體可使得離合器組件129接合，這樣離合器作用腔137內(nèi)的壓力大小將決定聯(lián)接裝置111的偏壓力矩。以與第一實(shí)施例中相同的方式，環(huán)繞軸轂部分141存在限定一環(huán)形的入口腔157的增壓殼體153，流體從該入口腔被抽吸到設(shè)置在偏壓殼體件158內(nèi)的內(nèi)嚙合齒輪泵的膨脹容積腔內(nèi)。該膨脹容積腔在內(nèi)部帶齒的轉(zhuǎn)子159與外部帶齒的轉(zhuǎn)子161之間限定出。以與第一實(shí)施例中相同的方式，外部帶齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子161通過花鍵連接163與輸入軸103驅(qū)動(dòng)接合。
增壓殼體153限定一環(huán)形內(nèi)槽171，該內(nèi)槽通過徑向通道105和軸向通道173與離合器作用腔137連通。內(nèi)槽171還與電磁操作壓力控制閥193的入口107連通，從而每當(dāng)差速器聯(lián)接裝置111被驅(qū)動(dòng)時(shí)，內(nèi)嚙合齒輪泵能夠在作用腔137內(nèi)產(chǎn)生加壓流體，并且作用腔137內(nèi)的實(shí)際壓力(因此，在離合器組件129內(nèi)的接合程度或力矩偏壓)與連通到壓力控制閥193的輸入信號(hào)成比例，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)?shù)綁毫刂崎y193的輸入信號(hào)減少時(shí)，入口107向如圖3所示的系統(tǒng)存儲(chǔ)容器R的低壓流體源打開。
盡管圖5中僅示出一個(gè)壓力控制閥193，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，為了使聯(lián)接裝置111盡快地響應(yīng)，可以具有兩個(gè)或更多的閥193，每個(gè)都位于如圖5所示相對(duì)于入口107相同的位置。應(yīng)當(dāng)注意，第二實(shí)施例中的差速器聯(lián)接裝置111可以與圖3中所示的控制回路及系統(tǒng)結(jié)合使用，但為了簡(jiǎn)化圖示，這部分從圖5的實(shí)施例中省略。因此，在第二實(shí)施例中，還可以包括作為控制回路一部分的蓄能器，從而壓力能可以如前所述被存儲(chǔ)，并且第二實(shí)施例的聯(lián)接裝置即使在車輛移動(dòng)之前也可以被接合。
內(nèi)嚙合齒輪泵領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明的任何一個(gè)實(shí)施例工作中，可能需要提供適當(dāng)?shù)难b置(如單向閥等)來防止內(nèi)嚙合齒輪泵的入口側(cè)的氣穴，并且相信本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠選擇適當(dāng)?shù)摹胺罋庋ā毖b置并且為本發(fā)明的每個(gè)版本精確調(diào)整這樣的裝置。
上文詳細(xì)說明了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過閱讀和理解本說明書能夠顯而易見得出本發(fā)明的各種變型和修改。只要這些變型和修改處于所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)，就應(yīng)認(rèn)為它們均包含在本發(fā)明內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)接裝置(11；111)，包括限定一離合器腔的可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體(13，15；113)；一離合器組件(29；129)設(shè)置在所述離合器腔內(nèi)，并包括固定成與所述殼體(13；15；113)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一離合器部件(31)和固定成與一輸出端(25；135)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第二離合器部件(33)；所述殼體限定一作用腔(37；137)，一離合器作用件(39)設(shè)置在所述作用腔(37；137)內(nèi)，并可操作以響應(yīng)所述作用腔(37；137)內(nèi)存在的加壓流體而將所述第一離合器部件(31)和第二離合器部件(33)偏壓到力矩傳遞關(guān)系中；所述聯(lián)接裝置(11；111)包括所述加壓流體的源，以及可操作以響應(yīng)輸入的變化而改變所述作用腔(37；137)內(nèi)的流體壓力的控制閥裝置；一固定不動(dòng)的增壓組件(51；153)可操作地與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體(13，15；113)相聯(lián)并與該殼體共同限定設(shè)置在所述加壓流體的所述源與所述作用腔(37)之間的高壓流體通道(73；173)；其特征在于(a)所述加壓流體的所述源包括泵元件(59，61；159，161)，該泵元件包括轉(zhuǎn)子(61；161)，并可操作以響應(yīng)所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)泵送加壓流體；(b)所述固定不動(dòng)的增壓組件(51；153)限定一泵腔，并且所述泵元件(59，61；159，161)可操作地設(shè)置在所述泵腔內(nèi)以泵送加壓流體進(jìn)入所述高壓流體通道(73；173)；以及(c)一驅(qū)動(dòng)裝置(63；163)可操作以將所述可轉(zhuǎn)動(dòng)殼體(13，15；113)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到所述泵元件的所述轉(zhuǎn)子(61；161)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置(11；111)，其特征在于，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體(13，15；113)包括限定外圓柱面的軸轂部分(41；141)，并且所述固定不動(dòng)的增壓組件(51；153)被設(shè)置為與所述軸轂部分(41；141)的所述外圓柱面為環(huán)繞關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要2所述的聯(lián)接裝置(11；111)，其特征在于，所述泵元件(59，61；159，161)的所述轉(zhuǎn)子(61；161)被設(shè)置為與所述軸轂部分(41；141)的所述外圓柱面為環(huán)繞關(guān)系；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括所述轉(zhuǎn)子(61；161)限定的內(nèi)齒(63；163)和所述外圓柱面限定的匹配齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)接裝置(11；111)，其特征在于，所述高壓流體通道(73；173)包括由所述軸轂部分(41；141)的所述外圓柱面限定的開口，所述高壓流體通道(73；173)從所述開口總體沿軸向延伸到所述作用腔(37；137)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置(11，111)，其特征在于，所述泵元件包括內(nèi)嚙合齒輪泵齒輪組(59，61；159，161)，該內(nèi)嚙合齒輪泵齒輪組包括內(nèi)部帶齒的外轉(zhuǎn)子(59；159)和與該外轉(zhuǎn)子通過齒嚙合的外部帶齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子(61；161)，該內(nèi)轉(zhuǎn)子構(gòu)成由所述驅(qū)動(dòng)裝置(63；163)驅(qū)動(dòng)的所述轉(zhuǎn)子。
6.一種用于聯(lián)接裝置(11；111)的控制系統(tǒng)，所述聯(lián)接裝置包括限定一離合器腔的可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體(13，15；113)；一離合器組件(29；129)設(shè)置在所述離合器腔內(nèi)，并包括固定成與所述殼體(13；15；113)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一離合器部件(31)和固定成與一輸出端(25；135)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的第二離合器部件(33)；所述殼體限定一作用腔(37；137)，一離合器作用件(39)設(shè)置在所述作用腔(37；137)內(nèi)，并可操作以響應(yīng)所述作用腔(37；137)內(nèi)存在的加壓流體而將所述第一離合器部件(31)和第二離合器部件(33)偏壓到力矩傳遞關(guān)系中；所述聯(lián)接裝置(11；111)包括可操作地與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體相聯(lián)并由該殼體驅(qū)動(dòng)的所述加壓流體的源(59，61；159，161)，以及可操作以響應(yīng)輸入的變化而改變所述作用腔(37；137)內(nèi)的流體壓力的控制閥裝置(93；193)；一固定不動(dòng)的增壓組件(51；153)可操作地與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體(13，15；113)相聯(lián)并與該殼體共同限定設(shè)置在所述加壓流體的所述源與所述作用腔(37)之間的高壓流體通道(73；173)；所述控制系統(tǒng)的特征在于(a)所述加壓流體的所述源(59，61；159，161)與所述增壓組件共同限定與所述控制閥裝置(93；193)的入口(94)流體連通的流體出口(81，83)；(b)所述控制系統(tǒng)還包括具有與所述流體出口(81，83)和所述控制閥裝置的所述入口(94)流體連通的端口的蓄能器(87)，從而在所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體(13，15；153)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，所述控制閥裝置可操作以響應(yīng)所述輸入使來自所述蓄能器的加壓流體連通到所述作用腔(37；137)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聯(lián)接裝置(11；111)，該聯(lián)接裝置包括限定一離合器腔的可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體(13，15；113)，離合器組件(29；129)設(shè)置在該離合器腔內(nèi)。該殼體限定一作用腔(37；137)，離合器作用件(39)設(shè)置在該作用腔中以偏壓離合器組件進(jìn)入接合。用于離合器作用件的加壓流體的源可操作以響應(yīng)轉(zhuǎn)子(61；161)的轉(zhuǎn)動(dòng)泵送加壓流體的泵元件(59，61；159，161)。設(shè)有限定泵腔的固定不動(dòng)的增壓組件(51；153)，泵元件可操作地設(shè)置在該泵腔內(nèi)，一驅(qū)動(dòng)裝置(63；163)可操作以將所述可轉(zhuǎn)動(dòng)的殼體(13，15；113)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到所述泵元件的轉(zhuǎn)子(61；161)，從而離合器接合不依賴于聯(lián)接裝置的輸入端與輸出端的速度差。
文檔編號(hào)F16H48/00GK1892071SQ20061009422
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
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