專利名稱：用于液壓操縱的三位置控制螺線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
液壓離合器被用于自動(dòng)變速器和分動(dòng)箱中，用于將力矩由車輛發(fā)動(dòng) 機(jī)傳遞到輪軸。這些離合器的操縱方式有很多種，其中一種方式是連同 液壓流體回路使用電動(dòng)機(jī)。
在將液壓系統(tǒng)用于任何類型的應(yīng)用時(shí)會(huì)出現(xiàn)的 一個(gè)問(wèn)題是空氣進(jìn)入 液壓系統(tǒng)并影響液壓系統(tǒng)的性能?？諝馐且环N可壓縮的流體，它會(huì)影響 流體壓力如何通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)4亍傳送并且會(huì)延長(zhǎng)該系統(tǒng)施加期望壓力值所 花費(fèi)的時(shí)間。該系統(tǒng)偶爾需要被"放氣"，此時(shí)液壓系統(tǒng)中的空氣被放泄， 這樣，液壓系統(tǒng)維持所希望的性能水平。允許系統(tǒng)放氣的已有方法包括 使用人工操作的放氣閥。人工操作的放氣閥是 一 個(gè)閉環(huán)液壓系統(tǒng)的 一 部 分，該放氣閥用于在運(yùn)行前從系統(tǒng)中放泄空氣。
同樣存在多種液壓系統(tǒng)，它們帶有用于從液壓系統(tǒng)中放泄空氣的自 動(dòng)操作式放氣閥。這些自動(dòng)搡作式放氣閥一般在液壓通道中使用止回 閥，在這里，液壓流體與空氣之間的密度差將迫使空氣到達(dá)閥門頂部。 于是，空氣經(jīng)過(guò)止回閥離開(kāi)液壓系統(tǒng)，止回閥只允許沿一個(gè)方向流過(guò)該 閥門。這樣，在該液壓系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，液壓系統(tǒng)中的壓力通過(guò)使用第一閥 門而增大，而空氣在某些工作狀況中通過(guò)止回閥祐:;故泄。然而，止回閥 的使用需要一個(gè)附加的岡門，用于從液壓流體中放泄空氣。
因此，希望開(kāi)發(fā)一種液壓系統(tǒng)，其中同一個(gè)閥門被用來(lái)改變液壓系 統(tǒng)中的液壓流體壓力并從液壓流體中放泄空氣。

發(fā)明內(nèi)容
5本發(fā)明是一種液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)具有液壓4喿縱的離合器組件、 與該離合器組件處于流體連通中的壓力裝置、以及與該壓力裝置和該離 合器組件處于流體連通中的多位置操縱裝置。
該操縱裝置的位置至少包括第一位置，用于使該壓力裝置與該離 合器組件流體連通；第二位置，用于維持離合器組件中的流體壓力；以 及第三位置，用于液壓系統(tǒng)的放氣。
本發(fā)明的進(jìn) 一 步適用范圍將從以下提供的詳細(xì)說(shuō)明中變得清楚。應(yīng) 該理解，雖然詳細(xì)的說(shuō)明和具體的實(shí)例表明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案， 但它們僅僅旨在用于說(shuō)明的目的，并非要限制本發(fā)明的范圍。


從詳細(xì)的說(shuō)明和附圖中，人們將更徹底理解本發(fā)明，在附圖中 圖1是車輛傳動(dòng)系的俯視圖，該車輛傳動(dòng)系具有根據(jù)本發(fā)明的液壓 操縱系統(tǒng)；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的液壓操縱系統(tǒng)的示意圖， 其中活塞是處于縮回位置；以及
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的液壓操縱系統(tǒng)的示意圖，其 中活塞是處于伸出位置。
具體實(shí)施例方式
以下的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的， 并非旨在以任何方式限制本發(fā)明及其應(yīng)用或用途。
參見(jiàn)圖1,結(jié)合本發(fā)明的車輛傳動(dòng)系總體上以IO表示。車輛10具有 發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器13,它們分別可操作地連接到前輪軸14和后輪軸16 上。通常，多個(gè)車輪18安置在前輪軸14和后輪軸16的兩端上。這樣， 當(dāng)力矩由發(fā)動(dòng)機(jī)12施加到輪軸14、 16上時(shí)，輪軸14、 16的旋轉(zhuǎn)致4吏這 些車輪18旋轉(zhuǎn)并允許車輛IO行駛。
通常，分動(dòng)箱或聯(lián)軸節(jié)20被連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12與后輪軸16之間的傳 動(dòng)軸22上?？刂茊卧?4被用來(lái)控制通過(guò)聯(lián)軸節(jié)20施加到后l^軸16上 的力矩。此外，差速器組件26置于后輪軸16上，用于控制通過(guò)傳動(dòng)軸 22傳遞給后輪軸16的力矩。第二傳動(dòng)軸23同樣被連接到聯(lián)軸節(jié)20上， 它將動(dòng)力從聯(lián)軸節(jié)20傳遞給前輪軸14。提到前輪軸14和后輪軸16僅僅是為了說(shuō)明的目的。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到后 輪軸16可直接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)12上，而差速器組件26安置在前輪軸14 上，或者如圖l所示，除了后輪軸16具有差速器26外，前輪軸14可以 具有差速器組件26。
參見(jiàn)圖1和圖2,電動(dòng)液壓離合器總成總體上以28表示。電動(dòng)液壓 離合器總成28 —般位于差速器組件26中。電動(dòng)液壓離合器總成28具有 成離合器盤組30形式的離合器組件、以32總體表示的壓力裝置以及成 電磁閥34形式的操縱裝置。這樣，電動(dòng)液壓離合器總成28被用于將力 矩由傳動(dòng)軸22傳遞給在后輪軸16的相反兩端上的多個(gè)車輪18。
電磁閥34包括螺線管部分34a和閥門部分34b。電磁閥34可操作地 與壓力裝置32和離合器盤組30相連，因而為了控制流體流經(jīng)電動(dòng)液壓 離合器總成28的方向，電-茲閥34閥門部分34b的位置被改變。在一個(gè) 優(yōu)選實(shí)施方案中，電i茲閥34是三位置電^茲閥，這樣，電磁閥34中的閥 門部分34b可被置于多個(gè)位置，這取決于車輛狀況以及所希望的傳遞給 車輪18和后輪軸16的力矩。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，閥門部分34b是 滑閥。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可利用其它類型的三通電磁閥，這沒(méi)有 超出本發(fā)明范圍。
壓力裝置32具有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)36、滾珠絲杠38、以及活塞40。通常， 驅(qū)動(dòng)才幾構(gòu)36是雙向電動(dòng)才幾和齒輪減速器，它允i午驅(qū)動(dòng)才幾構(gòu)36驅(qū)動(dòng)滾珠 絲杠38轉(zhuǎn)動(dòng)。滾珠絲杠38通過(guò)使用滾珠螺母42可操作地連接到活塞40 上，這樣，當(dāng)滾珠絲杠38轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠螺母42和活塞40在汽缸44中 移動(dòng)。于是，活塞40可滑動(dòng)地安置在汽缸44中。環(huán)繞活塞40的是密封 件45,當(dāng)活塞40在汽缸44中移動(dòng)時(shí)，該密封件沿汽缸44的內(nèi)表面滑 動(dòng)。當(dāng)活塞40在汽缸44內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，最終傳遞給離合器盤組30的液體壓 力被增大或者減小。
電磁閥34處于在離合器盤組30與壓力裝置32之間的流體通路當(dāng) 中。第一液壓通道46流通連接壓力裝置32和電》茲閥34，而第二液壓通 道48將電磁閥34流通連接到離合器盤組30上。電磁閥34中的閥門部 分34b被定位在多個(gè)位置之一，以允許或者防止油從壓力裝置32經(jīng)液壓 通道46、 48流到離合器盤組30。電磁閥34中的閥門部分34b的位置通 過(guò)傳輸給螺線管部分34a的電流來(lái)改變。這樣，可以使用任何適當(dāng)?shù)碾姟菲濋y34，從而當(dāng)電流加到螺線管部分34a上時(shí)，由螺線管部分34a的線 圏提供的磁通量增加，以改變閥門位置。
當(dāng)電^F茲閥34的閥門部分34b處于第一位置或加壓位置時(shí)，由壓力裝 置32形成的液壓^皮允許與離合器盤組30相連通。這種液壓增大致使離 合器盤組30接合后輪軸16并使從發(fā)動(dòng)機(jī)12傳遞給后輪軸16的力矩增 大。離合器盤組30在一個(gè)范圍中接合后輪軸16，該范圍處于分離位置和 完全接合位置之間(包括部分接合位置)，取決于液流壓力。這樣，當(dāng) 離合器盤組30與后輪軸16分離時(shí)，沒(méi)有力矩從發(fā)動(dòng)機(jī)12傳遞給后輪軸 16。當(dāng)離合器盤組30處于完全接合位置時(shí)，最大力矩由發(fā)動(dòng)機(jī)12被傳 遞給后輪軸16。
當(dāng)電f茲閥34的閥門部分34b處于第二Y立置或保持位置時(shí)，閥門部分 34b的位置能使第二液壓通道48相對(duì)第一液壓通道46被密封隔離。當(dāng)電 ^磁閥34的閥門部分34b密封第二液壓通道48時(shí)，第二液壓通道48中的 液壓保持恒定，以維持由發(fā)動(dòng)機(jī)12傳遞給后輪軸16的力矩為常量。尋皮 保持或維持的力矩大小可以是在離合器盤組30的分離位置至完全接合位 置的范圍內(nèi)的任何值，并且可以取決于在操作過(guò)程中某個(gè)時(shí)刻所需要的 或所期望的力矩大小。
當(dāng)電磁閥34的閥門部分34b處于第三位置或放氣位置時(shí)，液壓流體 經(jīng)電》茲閥34進(jìn)入第三液壓通道50，第三液壓通道與貯罐52處于流體連 通當(dāng)中。當(dāng)液壓流體在第三液壓通道50中時(shí)，液壓流體中的空氣從電動(dòng) 液壓離合器總成28中被放泄。此外，當(dāng)電磁閥34的閥門部分34b處于 放氣位置時(shí)，壓力裝置32減小傳輸至離合器盤組30的液壓量。于是， 置于貯罐52中的液壓流體通過(guò)壓力裝置32返回到第一液壓通道46。
在運(yùn)行中，驅(qū)動(dòng)才幾構(gòu)36可在汽缸44內(nèi)的兩個(gè)方向上驅(qū)動(dòng)活塞40移 動(dòng)。在圖2中，活塞40處于縮回位置。在此縮回位置，流體能夠流入汽 缸44。當(dāng)活塞40移動(dòng)到伸出位置時(shí)，如圖3所示，活塞40移動(dòng)越過(guò)貯 罐52，此時(shí)貯罐能將流體送入汽缸44,并且壓力在汽缸44中積蓄，迫 使流體在壓力作用下進(jìn)入第一液壓通道46。密封件45防止流體被汽缸 44中的活塞40壓射出。
此外，壓力傳感器54與第二液壓通道48相連，用于確定第二壓力 通道48中的液壓。通常，壓力傳感器54與控制單元24相連，用于將來(lái) 自壓力傳感器54的信號(hào)傳輸?shù)娇刂茊卧?4，以便讓控制單元24確定第
8二液壓通道48中的液壓?？刂茊卧?4然后將一個(gè)信號(hào)或電流傳輸給電 磁閥34,以改變電》茲閥34的閥門位置。控制單元24例如(并不限于) 是發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元或是連接到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元上的任何其它控制單元。
以上對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明實(shí)質(zhì)上僅僅是示例性的，因此，不超出本發(fā)明 宗旨的多種變化都旨在處于本發(fā)明范圍內(nèi)。這些變化不應(yīng)被認(rèn)為脫離了 本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種液壓系統(tǒng)，包括離合器組件，所述離合器組件是液壓操縱的；壓力裝置，所述壓力裝置與所述離合器組件處于流體連通中；以及多位置操縱裝置，所述操縱裝置處于與所述壓力裝置以及所述離合器組件的流體連通中，所述操縱裝置具有用于使所述壓力裝置與所述離合器組件流體連通的第一位置、用于維持所述離合器組件中的流體壓力的第二位置、以及用于從所述液壓系統(tǒng)中放泄空氣的第三位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述操縱裝置進(jìn)一步包 」括三位置電f茲閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述壓力裝置具有汽 缸，所述汽缸帶有滑動(dòng)安置在其中的活塞。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述活塞在所述汽缸內(nèi) 滑動(dòng)，以便增大或減小傳輸給所述離合器組件的液壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述壓力裝置進(jìn)一步包括馬區(qū)動(dòng)才幾才勾；以及由所述驅(qū)動(dòng)才幾構(gòu)驅(qū)動(dòng)的滾5朱絲杠機(jī)構(gòu)，所述滾珠絲杠才幾構(gòu)通過(guò)^f吏用 滾珠螺母可操作地連接到所述活塞上，當(dāng)所述滾珠絲杠被所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述滾珠螺母與所述活塞在所述汽缸中平移。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是雙向電 動(dòng)機(jī)，并且所述滾珠絲杠包括一個(gè)軸，在所述軸上安裝有齒輪，所述齒 輪是齒輪減速組件的一部分，所述齒輪減速組件與所述雙向電動(dòng)機(jī)相 連，用于驅(qū)動(dòng)所述滾珠絲杠。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述操縱裝置被定位 在所述第一位置時(shí)，所述操縱裝置的定位允許由所述壓力裝置形成的油 壓與所述離合器組件相連通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其中，進(jìn)一步包括至少一個(gè)液 壓通道，所述液壓通道通過(guò)所述操縱裝置使所述壓力裝置與所述離合器 組件流體連通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)液壓通道進(jìn)一步包括使所述壓力裝置與所述操縱裝置流體連通的第一液壓通道。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)液壓通道 進(jìn)一步包括第二液壓通道，第二液壓通道使所述操縱裝置與所述離合器 組件流體連通，并且當(dāng)所述操縱裝置被定位在所述第二位置時(shí)，所述操 縱裝置的定位允許所述第二液壓通道被密封，以便維持傳輸給所述操縱 裝置的液壓。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述操縱裝置被定位在 所述第三位置，所述操縱裝置的定位允許所述至少一個(gè)液壓通道中的空 氣被釋放到大氣中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)液壓通 道進(jìn)一步包括第三液壓通道，其中液壓流體通過(guò)所述第三液壓通道到達(dá) 貯罐并返回所述壓力裝置。
13. —種液壓系統(tǒng)，包4舌離合器盤組，所述離合器組件是液壓操縱的；壓力裝置，所述壓力裝置與所述離合器盤組處于流體連通中；三位置電磁閥，所述電磁閥具有與所述壓力裝置及所述離合器盤組處于流體連通中的閥門部分，其中所述電》茲閥中的所述閥門部分的位置能從多個(gè)位置中變過(guò)來(lái)，以使所述壓力裝置與所述離合器盤組流體連通和從所述液壓系統(tǒng)中放泄空氣；以及至少一個(gè)液壓通道，它與所述離合器盤組、所述壓力裝置以及所述三位置電磁閥處于流體連通當(dāng)中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述閥門部分的所述 多個(gè)位置之一進(jìn)一步包括增壓位置，從而所述閥門部分的定位允許由所 述壓力裝置形成的流體壓力到達(dá)所述離合器盤組。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述閥門部分的所述 多個(gè)位置之一進(jìn)一步包括保持位置，從而所述閥門的定位允許將流體連 通所述電磁閥和所述離合器盤組的所述至少一個(gè)液壓通道密封，以維持 傳給所述離合器盤組的液體壓力。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述閥門部分的所述 多個(gè)位置之一進(jìn)一步包括放氣位置，從而所述閥門部分的定位允許所述至少一個(gè)液壓通道中的空氣被釋放到大氣中，并且所述流體通過(guò)所述至 少一個(gè)液壓通道到達(dá)貯罐并返回所述壓力裝置。
17. —種'液壓系統(tǒng)，包4舌車輛的差速器，所述差速器具有至少一個(gè)液壓操縱的離合器盤組；壓力裝置，它與所述至少一個(gè)液壓操縱的離合器盤組處于流體連通 中，所述壓力裝置位于所述差速器中；三位置電f茲閥，它具有與所述壓力裝置及所述至少一個(gè)液壓操縱的 離合器盤組處于流體連通中的閥門部分，其中所述電/f茲閥中的所述閥門 部分的位置從一個(gè)或多個(gè)位置中變過(guò)來(lái)，以使所述壓力裝置與所述至少 一個(gè)液壓操縱的離合器盤組流體連通和從所述液壓系統(tǒng)中放泄空氣；和至少一個(gè)液壓通道，它與所述至少一個(gè)液壓才喿縱的離合器盤組、所 述壓力裝置以及所述三位置電磁閥處于流體連通當(dāng)中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述壓力裝置進(jìn)一步 包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠以及活塞，所述活塞滑動(dòng)安置在汽缸中。
19. 才艮據(jù)權(quán)利要求17所述的液壓系統(tǒng)，所述閥門部分的所述一個(gè)或 多個(gè)位置進(jìn)一步包括增壓位置，從而所述閥門部分的定位允許由所述壓 力裝置形成的流體壓力到達(dá)所述至少一個(gè)液壓操縱的離合器盤組。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述閥門部分的所述 一個(gè)或多個(gè)位置進(jìn)一步包括保持位置，從而所述閥門部分的定位允許將 流體連通所述電磁閥和所述至少一個(gè)液壓操縱的離合器盤組的所述至少 一個(gè)液壓通道密封，以維持傳給所述至少一個(gè)液壓才喿縱的離合器盤組的 液體壓力。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的液壓系統(tǒng)，其中，所述閥門部分的所述 一個(gè)或多個(gè)位置進(jìn)一步包括放氣位置，從而所述閥門部分的定位允許所 述至少一個(gè)液壓通道中的空氣被釋放到大氣中，并且流體通過(guò)所述至少 一個(gè)液壓通道到達(dá)l&罐并返回所述壓力裝置。
全文摘要
一種液壓系統(tǒng)具有液壓操縱的離合器組件、與離合器組件處于流體連通當(dāng)中的壓力裝置、以及與壓力裝置和離合器組件處于流體連通當(dāng)中的多位置操縱裝置。該操縱裝置的位置至少包括用于使壓力裝置與離合器組件流體連通的第一位置、用于維持離合器組件中的流體壓力的第二位置以及用于液壓系統(tǒng)放氣的第三位置。
文檔編號(hào)F16D48/02GK101479496SQ200780023882
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者E·C·桑德斯特羅姆, L·普里查德, P·J·弗朗西斯 申請(qǐng)人:博格華納公司