[发明专利]可快速强制接合/脱离的液压传动设备

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的液压传动设备，该液压传动设备包括加压流体源和至少一个液压马达，该液压马达适于通过加压流体源被供给液压流体从而驱动至少一个车轮行进构件；

该马达被连接到：

用于给所述马达供给流体的马达管道以及用于使流体从所述马达排出的马达管道，所述马达管道适于与汽缸进行连通，该汽缸设置在汽缸座中并包括适于在所述汽缸中滑动的活塞；以及

连接到被设置于包含有汽缸座的壳体中的内部空间；

该马达适于在辅助模式和“飞轮(freewheel)”模式或非辅助模式之间被操作，在辅助模式下，该马达在马达管道之间的压差的作用下产生驱动转矩或制动转矩；在“飞轮”模式或非辅助模式下，该马达不产生任何转矩并且活塞在汽缸中保持在缩回位置；

该液压传动设备还包括储存器，该储存器适于在从非辅助模式转变到辅助模式的过程中对两个马达管道进行供给，从而促进活塞的伸出。

在非辅助模式下，马达被强制(positively)脱离；在连接到壳体管道的内部空间中的压力的作用下，活塞被保持在缩回位置。除了更易于使活塞保持在缩回位置的流体压力之外，还可使用诸如弹簧等的机械装置。

背景技术

这种设备尤其被用在车辆上的辅助设备中，从而可在必要时驱动(actuate)作为补充或辅助马达的液压马达使车辆在较差的行进状况(例如，滑地或陡坡等)下行进。通常，液压马达设于车轴(即其上设有在车辆处于正常进行模式时未被驱动的车轮的轴)上；因此，当液压传动设备被启动(activate)时，车辆具有附加的被驱动车轮。

本发明的特别重要的应用涉及安装在能够以一定速度(超过每小时50千米(km/h))行驶的诸如重型货车的机动车上的液压辅助设备。对于这种应用，液压辅助设备必须满足某些附加限制：首先，液压辅助设备必须确保车辆高速行驶时完全安全，即必须确保辅助马达几乎不可能不适时地起动(trigger)；其次，液压辅助设备必须允许在车辆行进时、而不仅仅是在车辆静止时或者车辆以非常低的速度(小于5km/h)行驶时，开启辅助马达。

该储存器是可再装填的(rechargeable)弹簧或气体型式的液压储存器，该液压储存器包含加压流体，并且能够储存静压能量形式的液压能量以及利用储存的静压能量输送液压能量。

为了确保液压传动设备相对较实际地使用，液压传动设备必须非常简单并且可快速启动或停止。

当辅助马达是具有设置为作用于波形凸轮的径向活塞的可强制脱离型马达时，这种限制尤为重要，所述径向活塞可采用使马达能够被强制脱离的方式缩回到汽缸中。在这种马达中，从非辅助模式快速切换到辅助模式(反之亦然)的这种需要不仅仅与该液压传动设置的人体工程学有关；为了避免在强制接合或脱离过程中损坏马达，还必须通过限制由这些操作引起的任何碰撞和振动使马达快速地强制接合/脱离。

为了促进马达的强制接合，可以公知的方式使用储存器。储存器构成补充的加压流体源；储存器输送的压力可被传递到马达管道，以加速活塞伸出汽缸，并由此加速强制接合。

本发明的目的是提供前述类型的传动设备，在该传动设备中，不仅可快速地执行强制接合，而且还可减小强制脱离耗费的时间，从而在该阶段期间保护马达，并实现一种快速启动和停止的系统。

通过使储存器还适于在从辅助模式转变到非辅助模式的过程中对壳体管道进行供给以使所述管道处于压力下从而促进活塞缩回，来实现该目的。在此过程中，储存器使壳体管道处于比马达管道的压力更大的压力下，从而确保在促进活塞缩回的方向上形成在汽缸中活塞上的压差。

借助于由储存器施加的压力使得强制脱离被加速，由此提高了车辆使用的灵活性。通过使用储存器促进活塞的伸出和缩回，可避免使用会显著增加液压传动设备的成本的大型增压泵。

在一个实施例中，液压传动设备优选设置为允许储存器经由限制装置排空，并且储存器与壳体管道进行连通，使得活塞自身可在排空阶段(即，储存器包含的流体朝向未加压的储存部排出)缩回。当然，在这种情况中，壳体管道与储存器之间的连接部在限制装置的储存器侧。

由于限制装置，排空储存器需要一定的时间长度，在这段时间中，首先，储存器附近的压力在逐渐减小之前保持较高。借此，可在排空储存器的操作过程中使储存器与壳体管道进行相互连通以促进活塞缩回。

另外，特别地，如果在使用车辆的同时储存器仍保持在压力下，并且更特别地，储存器保持在压力下较长时间并且车辆在路上处于非辅助模式，则使用储存器可能会遭受某些风险。