[发明专利]液压耦合器

说明书

提供了一种用于在车辆的左右车轮和/或前后轴之间分配扭矩的系统的液压耦合器(1)。耦合器活塞(6)配置为当耦合器活塞(6)被致动以作用在盘组件(8)上时由集成的锁定装置(23)机械地锁定，使得耦合器保持接合，由此所述耦合器(1)的输入端(2)连接到输出端(7)，而没有液压作用在耦合器活塞(6)上。通过再次致动耦合器活塞(6)来解锁集成的锁定装置(23)。

技术领域

本发明涉及用于在车辆的车轮和/或轴之间分配扭矩的系统的液压耦合器，更具体地，本发明涉及液力耦合器的锁定。

背景技术

在使用液压动力源的全轮驱动(AWD)系统中，在一些应用中在钥匙关闭(key off)期间需要增加锁定功能。例如，车辆可能停放在山上，并且在这种情况下需要为所有车轮分配扭矩。由于在整个使用寿命期间不可能保证完全无泄漏的解决方案，所以可能优选机械锁定AWD耦合器，而不是在挤压AWD耦合器的盘组件的活塞后面使用压缩体积的油。此外，在一些越野驾驶情况下，例如沙地行驶，也可以使用机械锁定系统卸载AWD耦合器的液压动力源。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在车辆的左右车轮和/或前后轴之间分配扭矩的系统的液压耦合器，其中所述耦合器能够通过集成的(integrated)锁定装置机械锁定。通过提供可机械锁定的耦合器，可以移除耦合器中的液压，同时仍然保持可靠的接合，使得耦合器的输入和输出保持连接。

在本发明的第一方面，提供了一种用于在车辆的左右车轮和/或前后轴之间分配扭矩的系统的液压耦合器。该耦合器包括液压泵、盘组件和作用于盘组件上的耦合器活塞，所述耦合器活塞由液压泵产生的液压致动，以便将分配从耦合器的输入端到耦合器的输出端的扭矩。耦合器活塞配置为通过集成的锁定装置机械地锁定，使得耦合器保持接合，由此输入端连接到耦合器的输出端，而没有液压作用在耦合器活塞上。所述锁定装置配置为在致动时将旋转运动转换成轴向运动，其中所述轴向运动用于将耦合器活塞压向盘组件。这通过耦合器的机械锁定来避免，使得盘组件保持充分压缩而液压泵不必提供任何液压。通过集成锁定装置，使得锁定装置的至少一部分的旋转运动转换成锁定装置的至少一个其他部分压向耦合器活塞的轴向运动，锁定以安全的方式被固定，并且锁定装置结构紧凑且易于致动。此外，车辆和耦合器可以完全无动力，而不会失去耦合器的接合/锁定，使得耦合器可以被用于例如在停放在倾斜的道路上的情况下将车辆保持在停放位置。

在一个实施方式中，锁定装置包括致动器，并且其中耦合器的锁定和解锁仅可由所述致动器执行。这确保了执行器是耦合器锁定和解锁的唯一手段，亦即除非致动器被供电以锁定或解锁耦合器，否则锁定装置将保持在当前位置，而不管作用在锁定装置上的其他力如何，提供了安全的锁定。

根据一个实施方式，致动器包括由耦合器的液压泵产生的压力致动的齿条活塞。为此，提供了用于控制到致动器的液压流体流动的阀或其他液压源。通过利用耦合器的液压泵提供的压力致动锁定装置，锁定装置被集成为使得不需要用于驱动锁定装置的外部装置。

齿条活塞可以包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面可暴露于由液压泵产生的压力，并且其中第一表面的表面积比第二表面的表面积大，使得当两个表面暴露于相等的压力时，活塞被偏压以沿一个方向移动。具有不同表面积的两个相对表面使得能够以简单的方式通过仅仅控制供应到一个表面的压力来致动齿条活塞。相对的第一表面和第二表面配置为基本上沿齿条活塞的轴向方向面对，使得可以通过在第一表面和第二表面上交替作用的压力来控制在两个方向上的轴向运动。此外，作用在第一小表面上的压力可以配置为直接关联到液压泵，使得它总是暴露于由泵提供的压力下。但是，由于相对的表面(即第二表面)较大，当暴露于相同的压力时其将产生较大的力。因此仅控制两个表面之一上的压力就足以控制齿条活塞。

锁定装置还可以包括阀，该阀用于控制活塞的至少一个表面暴露于由液压泵产生的压力。该阀允许齿条活塞的致动被准确地控制。通过所述阀只需要控制齿条活塞上的相对的第一表面和第二表面中的一个(优选第一表面，即较大的表面)，以控制齿条活塞的运动。