致動系統的製作方法
2023-07-09 11:00:41
專利名稱：致動系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及液壓操作致動系統，尤其但不僅僅涉及諸如應用在申請人以前的歐洲專利0038113、0043660、0059035和0101220號所描述的那種半自動致動裝置中的汽車離合器的操縱和其他液壓操作功能的系統。
這樣的傳動系統已經被人們熟知，其中一個泵給互聯的閉合中心和開放中心迴路提供被加壓的液體，每個這樣的迴路至少有一個消耗裝置，同時，閉合中心迴路還包括一個通過泵來充液的畜積器。
在這種傳動系統中，會產生一些問題，即開放中心迴路的操作常常會受到閉合中心迴路中畜積器充液的影響。
本發明的一個目的就是提供一個操縱系統，這種系統至少能緩解上述問題。
因此，按照本發明所提供的傳動系統包括一個從貯液池抽吸液體的泵；一個或幾個通過泵來致動的一級消耗裝置；一個或幾個通過閥門裝置由被泵充流的充流器來致動的二級消耗裝置；上述閥門裝置能夠將某個或每個二級消耗裝置連接到畜積器或貯液池上以驅動二級消耗裝置，另外還能隨著畜積器的壓力水平低於一預設有充液水平而限制流向某個或每個一級消耗裝置的流量，此流量被限定到一個能充分保證某個或每個一級消耗裝置有效運行的水平，同時，還產生一個足夠大的背壓，保證畜積器充液。
當畜積器需要按上述方式充液時，通過限制流體流動到一級消耗裝置，保證了一級消耗裝置的操作不受影響。
一級和二級消耗裝置兩者都可以通過閥門裝置來驅動。
閥門裝置可包括帶有一種能夠變位而既能將二級消耗裝置連接到畜積器或貯液池，又能限制液體流向一級消耗裝置的閥件(如閥柱)的一級閥。
這種閥件可以通過一個控制二級消耗裝置操作的控制裝置，也可以通過由來自於畜積器壓力水平傳感器的信號所啟動的一個電磁線圈來實現變位。按另一種方法，也可利用流體壓力對閥件的作用，使閥件產生位移，以響應降到充液壓力水平以下的畜積器壓力水平。
在閥柱式閥件被應用於一級閥門裝置的情況下，閥柱上可以有一個或幾個凹槽或其他構造，通過這些凹槽或其他構造，可以限制液體流動到一級消耗裝置中。
在另一種結構中，閥門裝置可包括帶有一種能夠變位而既將二級消耗裝置連接到畜積器或貯液池上又控制畜積器充液速度的閥件的一級閥。
致動系統可以包括一個單獨的充液閥裝置，以便在畜積器壓力水平低於一個預設的充液水平時，限制流體流動到某個或每個一級消耗裝置中。
致動系統也可以包括一個二級閥裝置，來限定畜積器能被充液而達到的壓力水平。按一種簡便的方式，這種二級閥裝置可包含形式為專利9420983.0的充液閥和通流閥裝置，在此，專利9420983.0揭示的內容已被包含在本申請中。
本發明的幾個實施例將通過示例並參考附圖來說明
圖1所示的是按照本發明的離合器/轉向器傳動系統的細節；圖2所示的是可以被應用在圖1的系統中的充液閥和通流閥組合的細節；圖3所示的是按照本發明的離合器/轉向器傳動系統的第二種形式的細節；圖4所示的是按照本發明的離合器/轉向器傳動系統的另一種形式的細節，這種形式的系統使用了類似於圖2所示的充液閥和通流閥裝置，同時圖5所示的是圖4所示系統一部分的另一種形式。
參考圖1，離合器傳動系統包括一個動力組件10，它向形式為開放中心動力轉向閥50的形式的一級消耗裝置提供被加壓的液體，也向形式為驅動裝置12的二級消耗裝置提供被加壓的液體，離合器驅動裝置12供操縱離合器的從動缸11使用。二種消耗裝置都通過形式為電磁線圈操縱的流動控制閥12a來被供給液體。從動缸11作用在離合器致力杆13上，轉而再操作離合器分離支承14。
動力組件10包括一個貯液池10a、一個電力驅動泵10b、一個畜積器10c和一個單向閥10d。
致動裝置12包括一個活塞17，它把致動裝置分隔成分別與電磁閥12a和從動液缸11相連通的腔18和19。這樣，腔18增壓推動活塞17，後者將液體排出腔19來操作從動液缸11，並且移動離合器操作杆13，鬆開相關的離合器。
離合器操作杆13的位移被一個形式為旋轉電位計44的傳感器來測量，該旋轉電位計的輸出被供給到電子控制單元36。控制單元36也接收其他在圖1中用S標註的車輛其它運行參數的輸入，並給閥門12a的電磁線圈12b下達指令，以便把致動裝置12連接到畜積器10c或貯液池10a上。
電子控制單元36等的全部結構和操作細節能夠在前面提到的、申請人的歐洲專利中找到，而在這裡將不給出。
電磁操作閥12a包含由嵌在機架15上孔眼31中的外層部分30，並在那裡保持不動。外層部分30與孔眼31一起限定了各自與畜積器10c和致動裝置12連通的環形進給通道35和36。另外兩個環形進給通道51和52也被以類似的方法限定，進給通道51與泵10b連通，通道52與轉向閥50相連。
閥外層部分30內裝有一個能夠軸向移動的帶凸緣的閥柱37，當電磁閥12a不被啟動時，它分別通過回動彈簧38和39保持在圖1所示的位置。正如在申請人的同時未獲準的申請9308539.0號的描述，回動彈簧39作用在一個帶螺紋的螺母40上，該螺母被軸向設置在一個帶螺紋的缸41內，以控制加載於閥柱37上的彈簧。
當閥柱處於圖1的位置時，閥柱凸緣42切斷環形進給通道35和36之間的聯繫，因此，致動裝置12的腔16不被動力組件10加壓。閥柱在這位置上，進給通道36通過流動路徑X和迴路43與貯液池10a相連。
閥柱37也包括帶有軸向凹槽54並沿其部分長度延伸的另外一個凸緣53。當閥柱處於圖1的位置時，在閥柱37可在其內滑動的孔30a內，環形進給通道51通過穿過軸肩55的路徑Y，不被限制與進給通道52的聯繫。
傳動系統是通過提供給控制單元36表明畜積器10c中流體壓力水平電子信號的壓力水平傳感器來完善的。一般地，如果畜積器的壓力水平低於20巴，則對控制單元36表明畜積器需要充液。如果壓力水平比如說是40巴，表明畜積器已完全被充滿。
以上被描述的啟動系統操作如下。
在閥柱處於圖1的位置時，正如先前所指出的，啟動裝置12沒有被畜積器10c加壓，因此，通過分離支承14操作的離合器被結合。為鬆開離合器，閥門12a的電磁線圈12b被啟動，沿軸向移動閥柱37到右側，如圖1所示，因此，凸緣42打開環形進給通道35和36之間的聯結通路，閉合到貯液池10a的返回通路X，這樣，致動裝置12的腔18與畜積器10c相連，使活塞17移動到右側，如圖1所示，結果致動裝置12的腔19中的液體被排出到從動液缸11中，並操縱離合器分離支承14鬆開離合器。
還將看到，在前述的閥柱37的軸向運動，導致先前不被限制的流動路徑Y現在在凹槽54中形成或凹槽54被選定尺寸，因此，使能夠到達轉向閥50a的容積流量速度始終保持足夠高的水平，以保證閥50操作不被影響。而與此同時，使閥門12a的連泵側產生足夠使畜積器10c充液的背壓。
當離合器致動裝置12正在被致動時，如果壓力傳感器56指示畜積器10c需要充液(通過壓力水平降到低於預設的充液水平--一般為20巴，控制單元36發出一個信號給電磁線圈12b，以使閥柱37移動到右側，這樣使凹槽54置於流動路徑Y中，使畜積器10c的充液進行，而同時不影響轉向閥50上的操作，也不驅動從動液11。
因此，當閥柱37通過控制單元36被移動並操作致動裝置12時，或者如果致動裝置12不處於被操作狀態，當壓力水平傳感器56指示畜積器的需要充液時，通過凹槽54到達轉向閥50的受限制的流動液體被引入到轉向迴路中。
因此，本發明提供一種傳動系統，在這種傳動系統中，開放中心轉向閥50的操作不會被畜積器的充液過程所作用。
按照上述描述的傳動系統，當轉向正在被操作時，沒有任何東西可控制畜積器10c通過泵10d充液所能達到的水平。這會導致由於當閥50處於比如說完全閉合時，在轉向迴路中大大超過100巴的壓力水平能夠被產生，從而轉向閥的與泵相連側產生的背壓，使畜積器(最好被保持在30～40巴的壓力水平)被充液到大大超過100巴的壓力水平。
如果需要，在通往畜積器10c的線路上，上述高的畜積器充液壓力問題能夠通過使用如圖1的虛線所示二級閥門裝置60被克服。
按簡單方式，如圖2所示，二級閥裝置60可包括前面提到的共同未獲準申請9420983.0號中描述的那種形式的充液閥114和通流閥117。
充液閥114包含由一帶有細腰部分121的閥柱120，它依靠閥柱的軸向位置，控制充液口122和123之間的通路。閥柱120的一端124受單向閥10d的畜積器一側的充液壓力的作用。閥柱120的另一端由杆125形成，它是用來打開通常被彈簧128固定在相關的通流閥座127上的通流閥117的球閥件126的。主閥柱控制彈簧129同樣作用在閥柱120上，使之偏向右側，如圖2所示。
按照上文將會明白，作用在閥柱120的一端124上的畜積器壓力的作用，克服主閥柱彈簧129、輕型彈簧128和作用在通流閥件126上的充液壓力的聯合作用。閥柱120的一端124的有效橫截面積與承受充液壓力的閥件126的面積被設置成有很大不同(一般為二比一，閥柱的一端124較大)。由於所使用的面積有很大的差別，畜積器壓力一升高到足夠打開通流閥117，球閥件126周圍的壓力就明顯地下降，因此，作用在閥柱120向右的力也明顯下降，同時作用在閥柱120一端124的畜積器壓力保證閥柱迅速向左移動，以閉合充液口123。這提供很大的力來保持通流閥件126開啟，因此，通過線路30，單向閥10d與泵相連側的壓力被排灌到貯液池10a，這保證了明顯的斷流壓力水平，即畜積器的充液被閥柱120切斷的壓力水平。
同樣地，在彈簧129移動閥柱120打開充液口123，並使畜積器10c重新充液之前，需要使畜積器壓力下降到比畜積器充液被閥柱120切斷時的水平相對低的水平上。這樣，畜積器10c的切斷充液和重新充液通過充液閥114和通流閥117被明顯地、充分地控制，以提供明顯的、各自不同的切斷和重新充液的壓力水平。
圖3的離合器傳動系統與圖1基本相同，除了在圖3中的畜積器10c是通過環形進給通道51和52充液(參見路徑Y』)，以及動力轉向閥50為方便起見通過充液閥80並通過永久地打開的進給通道51被進給，那些類似於圖2的圖3中的部分已經使用類似的編號。
當閥柱37處於圖3的位置時，閥柱凸緣42切斷環形進給通道35和36之間的通路，使致動裝置12的腔18不被動力組件10加壓。在此閥柱的位置，進給通道36通過流動路徑X和返迴路徑43與貯液池10a相連，同時，環形進給通道51通過路徑Y』不被限制與進給通道52相連。因此，畜積器10c的充液速度也不受限制。
壓力傳感器56提供電子信號通過控制單元36啟動與耦合液流節流閥81並聯的充液閥80。
一般地，如果畜積器中的壓力水平下降到低於20巴，傳感器56閉合充液閥80，通過液流節流閥轉移至轉向閥50的液流，這會引起在閥80的與泵相連一側產生背壓，保證畜積器10c的充分充液，同時還保證轉向閥50的有效操作。
傳動系統也包括一壓力傳感器90，當轉向閥迴路的壓力上升到2至3巴時，它產生一個輸出信號給控制單元36，這樣表明轉向閥迴路是在操作的。在這樣的轉向閥迴路中，當其處於完全閉合狀態時，80～100巴的操作壓力是常有的。
圖3的傳動系統操作如下。
當閥柱處於圖3的位置時，正如前面所說明的，致動裝置12不被畜積器10c加壓，因此，通過分離支承14操作的離合器被結合。為放鬆離合器，閥12a的電磁線圈12b啟動，軸向移動閥柱37到右側，如圖3所示，因此，凸緣42打開環形進給通道35和36之間的通路，閉合到貯液池10a的迴路X，這樣致動裝置12的腔18與畜積器10c相連，使活塞17被移動到右側，如圖3所示，使致動裝置12的腔19中的液體被排出到從動液缸11中，以操作離合器分離支承14，鬆開離合器。
還將被看到，在前述的閥柱37的軸向運動，導致先前的不受限制的畜積器充液通道Y』通過凸緣53中的凹槽54被產生。凹槽54被選定尺寸，這樣可用來給畜積器充液窖流量速度，確保轉向閥50可得到足夠的液流來保證閥門50的操作不被影響。
如果壓力傳感器56指示畜積器需要充液(通過壓力水平降到低於預設的充液水平--20巴)，控制單元發出信號給充液閥80，轉換液流使其通過節流閥81以產生背壓，保證畜積器10c以某一速度充液而將不會影響轉向閥50的操作。
當傳感器90發出信號給控制單元36，指示轉向閥50，操作在沒有驅動從動液缸11的情況下，控制單元36發出信號給閥12a的電磁線圈12b，移動閥柱37到右側，用凹槽54充分限制充給畜積器10c的流量。這樣，在畜積器10c充液期間，能實現轉向閥50不被影響操作。在配有一個更完善的控制單元36時，當轉向閥正在操作時，閥柱37可以不需在每種情況下都被移動。例如，如果轉向閥作少量轉向連接直前位置的任何一側，控制單元通夠被設置允許畜積器不被限制充液。
對照圖1重新描述一下，如果需要，在畜積器10c的線路上，高的畜積器充液壓力問題能夠通過使用如圖3虛線部分所示二級閥裝置60被克服。
與圖2的描述類似，二級閥60可以方便地包含一充液閥114和通流閥117組件啟動。
參考圖4，這個圖示的啟動系統使用了這樣一個充液閥114和通流閥117的組合，與圖2的單個細腰部分121比較，充液閥114包含由帶有兩個細腰部分121a和121b的閥柱120。細腰部分121a依靠閥柱的軸向位置，控制充液口122和123之間的通路。細腰部分121b和一連帶的軸向延伸的液流限制凹槽181a控制通過轉向口181的液流，該轉向口執行圖3結構中節流閥81的功能。
閥柱120的一端124受到在單向閥10d畜積器側的充液壓力的作用，閥柱120的杆端125操作打開通常被彈簧128固定在相關通流閥座127上的通流閥117的球閥件126，主閥柱控制彈簧129也作用在閥柱120上，使閥柱偏向左側，如圖4所示。
按照上述將會知道，作用在閥柱120一端124上的畜積器壓力的作用，克服主閥柱控制彈簧129、輕型彈簧128聯動，作用在通流閥件126上充液壓力的聯合作用。閥柱120一端124的有效橫截面積和隨充液壓力的閥件126的面積被設置成有很大差別(一般為二比一，閥柱的一端124較大)由於被使用面積有很大差別，畜積器壓力一升到足夠打開通流閥117，在球閥件126周圍的壓力就明顯地下降，因此向閥柱120左邊作用的力也明顯地下降，同時作用在閥柱120的一端124上的畜積器壓力保證閥柱迅速移動到右側，以閉合充液口123。這要提供一個很大的力來保持通流閥件126開啟，因此，單向閥10d與泵相連一側的壓力通過線路30被洩放到貯液池10a。這樣，保證了一個明顯的切斷壓力水平，即畜積器10c的充液被閥柱120切斷的壓力水平。
同樣，在彈簧129移動閥柱120打開充液口123和使畜積器10c重新充液之前，需要使畜積器的的壓力與畜積器充液被閥柱120切斷時的壓力水平相比，下降到相對較低的水平。這樣，充液的切斷和重新充液被充液閥114和通流閥117明顯地、充分地控制，來提供明顯的、互不相同的切斷和重新充液的壓力水平。
按照上文將會認識到，當充液口123被打開，同時畜積器10c正在被泵10b充液時，液流限制凹槽181a與轉向口181相配合，限制液流流動到轉向閥50中，這種轉向迴路的限制，在閥柱120被移動到右側而閉合口123時被去除。
這樣，在圖4的結構中，另外的細腰部分121b，在閥柱120上與協同操作的轉向口181和凹槽181a一起，取代在圖3結構中充液閥80、節流閥81和壓力傳感器56的功能。
圖5所示的是在圖4所示的系統的部分修改形式，其中，操作電磁閥12a的壓力傳感器90被來自位於轉向閥50和充液/通流閥114/117之間的轉向迴路的壓力出口200取代。出口200與輔助活塞201相連，當在出口200的壓力水平顯示轉向閥50正在操作時，輔助活塞作用在閥門12a的閥柱37的一端，使閥柱37移動，這樣限制畜積器10c潛在的充液速度。
在圖5中，根據用圖解在12b處所表明的，電磁線圈驅動閥柱37控制供給致動位置的壓力，仍保持穿過活塞201的中心來實現的。
權利要求
1.一種傳動系統，它包括一個從貯液池抽吸液體的泵；通過泵致動的一個或幾個一級消耗裝置；通過閥門裝置，被由泵充液的畜積器驅動的一個或幾個二級消耗裝置；閥門裝置，能夠把某個或每個二級消耗裝置連接到畜積器或貯液池上，來驅動二級消耗裝置，同時還能對畜積器的壓力水平低於一預設的充液水平做出響應而限制流到某個或每個一級消耗裝置的流量，以具有充分保證某個或每個一級消耗裝置有效運行的壓力水平，但同時產生一個足夠大的背壓，保證畜積器充液。
2.按照權利要求1的系統，一級消耗裝置和二級消耗裝置都可以通過閥門裝置驅動。
3.按照權利要求1和權利要求2的系統，其中，閥門裝置包括帶有閥件的一級閥，該閥件是能夠移動的，使得既能將二級消耗裝置與畜積器或貯液池相連，也能限制液體流動到一級消耗裝置。
4.按照權利要求3的系統，其中，閥件通過電磁線圈移動，而電磁線圈可被一個控制二級消耗裝置操作的控制裝置，也可被來自於畜積器壓力水平傳感器的信號啟動。
5.按照權利要求3的系統，閥件通過電磁線圈移動，而電磁線圈可被一個控制二級消耗裝置操作的控制裝置啟動，閥件也可被直接作用在閥件上的畜積器壓力驅動。
6.按照權利要求3至5的任何一項的傳動系統，閥件是一帶有一個或幾個凹槽或其他結構的閥柱，通過這些凹槽或其他結構，形成被限制的、通往一級消耗裝置的通路。
7.按照權利要求1或權利要求2的系統，其中閥門裝置包括帶有一個閥件的一級閥，閥件可被移動而既將一級消耗裝置與畜積器或貯液池相連通，也可控制畜積器的充液速度。
8.按照權利要求7的系統，其中，閥件通過電磁線圈移動，而電磁線圈可被一個控制二級消耗裝置操作的控制裝置，也可被指示一級消耗裝置操作的信號所驅動。
9.按照權利要求8的系統，其中一級消耗裝置的操作被壓力水平傳感器探測，以指示表明一個或幾個一級消耗裝置操作的壓力的上升。
10.按照權利要求8的系統，其中，一級消耗裝置的操作通過直接加壓在閥件上的、來自一級消耗裝置的一壓力出口來檢測。
11.按照權利要求7至10的任何一項的系統，其中，閥件是帶有一個或幾個凹槽或其他結構的閥柱，通過凹槽或其他結構，形成通往畜積器的被限制的通路。
12.按照權利要求7至11的任何一項的系統，其中，閥門裝置也包括一個單獨的充液閥裝置，在畜積器壓力水平低於預設充液水平時，限制液體流動到某個或每個一級消耗裝置中。
13.按照權利要求12的系統，其中，充液閥裝置包含一電磁操作閥，電磁操作閥在畜積器壓力水平低於預設的充液水平時，使流到一級消耗裝置的液流通過液流節流閥。
14.按照權利要求1至13的任何一項的系統，它包括限定畜積器被充液的壓力水平的二級閥裝置。
15.一種致動系統，它基本上按照上文中參考相應的圖1至圖5的任何一幅圖所做的描述並按照此圖所示來被構造和布置。
全文摘要
一種致動系統，特別是應用在車輛上的致動系統，其中，一個泵(10b)從貯液池(10a)中抽吸液體供給一個或幾個一級消耗裝置如轉向閥(50)。一個或幾個二級消耗裝置如離合器致動裝置(12)通過電磁閥(12a)由被泵充液的蓄積器(10c)所驅動。電磁閥把某個或每個二級消耗裝置(12)與蓄積器或貯液池連接而驅動二級機械。在蓄積器壓力水平低於預設的充液水平時，流向某個或每個一級消耗裝置(50)的液流被限制到一個壓力水平，它充分保證某個或每個一級消耗裝置有效操作的水平，而同時產生一個背壓以充分保證蓄積器充液。這種液流限制可以通過電磁閥(12a)或單獨的充液閥(20)獲得。
文檔編號F15B1/02GK1138366SQ95191179
公開日1996年12月18日 申請日期1995年11月7日 優先權日1994年11月9日
發明者D·A·哈裡斯 申請人:機動車產品股份有限公司