BR112015024350B1

BR112015024350B1 - Conjunto de bomba hidráulica

Info

Publication number: BR112015024350B1
Application number: BR112015024350-9A
Authority: BR
Inventors: Gustaf Lagunoff; Axel Wallgren; Gunnar Jonesand; Bo Lundström
Original assignee: Borgwarner Torqtransfer Systems Ab
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2022-06-28
Also published as: RU2665376C2; BR112015024350A2; KR20150133811A; RU2015145028A; KR102164237B1; US20160048133A1; JP6434490B2; CN105164415B; EP2978969B1; EP2978969A1; US10317916B2; CN105164415A; EP2978969A4; WO2014158070A1; JP2016519240A

Abstract

CONJUNTO DE BOMBA HIDRÁULICA A presente invenção refere-se a um conjunto de bomba hidráulica que compreende um tambor de pistão girável (20) com pelo menos uma alavanca centrífuga (23) presa ao mesmo articuladamente para movimentos radiais entre flanges radiais (20') sob a ação de força centrífuga na rotação do tambor de pistão. A alavanca centrífuga (23) é disposta para controlar a posição de um elemento de válvula, preferencialmente uma esfera (22), na extremidade de abertura da furo (21) no tambor de pistão (20). Há uma superfície de fricção (28; 32) definida entre a alavanca (23) e um dos flanges radiais (20'), e há meios de mola (29-31; 25, 33) para impulsionar resilientemente a alavanca contra um dos referidos flanges.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um conjunto de bomba hidráulica, compreendendo um tambor de pistão girável com pelo menos uma alavanca centrífuga presa articulavelmente ao mesmo para movimentos radiais entre flanges radiais sob da ação da força centrífuga na rotação do tambor de pistão, a alavanca centrífuga sendo disposta para controlar a posição do elemento de válvula, preferencialmente uma esfera, na extremidade de abertura de um furo no tambor de pistão.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Tal conjunto de bomba hidráulica pode ser usado em um sistema incluindo um acoplamento de disco úmido para distribuição de torque entre os eixos dianteiro e traseiro de um veículo de tração integrada (AWD) e/ou entre rodas esquerda(s) e direita(s) de um veículo de duas ou quatro rodas. Esse conjunto de bomba hidráulica para atuação de um acoplamento de disco úmido é mostrado e descrito no WO 2010/019094 e em uma forma mais desenvolvida no WO 2011/043722. Para um melhor entendimento dos antecedentes da invenção, referência é feita a essas duas publicações, especialmente a última.

[003] Uma propriedade desejável de um sistema de acionamento de todas as rodas e seu atuador é altamente dinâmica baseado em valores desejados de otimização dinâmica e de tração do veículo, será possível alcançar o torque desejado tão rapidamente quanto possível. A precisão com a qual isso é obtido também será tão alta quanto possível, sem a criação de perturbação sobrepostas, isto é, tons harmônicos de qualquer espécie para o sinal fundamental.

[004] Um regulador de pressão e assim regulador de torque do tipo mostrado nas publicações acima tem basicamente uma função altamente dinâmica. Existe um risco inerente que ele pode reagir de maneira não desejável nas perturbações do processo que são causadas, por exemplo, pela aceleração externa, vibrações, mudanças de temperatura e variações na velocidade de rotação. Como um resultado, variações de torque sobrepostas em uma faixa de frequência não desejada podem ocorrer.

[005] Desse modo, pode ser desejável introduzir controle através da dinâmica do regulador em uma faixa de frequência definida em ordem de não ser forçado a fazer um equilíbrio entre a dinâmica elevada e a robustez contra perturbações do processo.

A INVENÇÃO

[006] Em um conjunto de bomba hidráulica do tipo descrito acima isso pode, de acordo com a invenção, ser obtido através da introdução de uma superfície de atrito definida entre a alavanca e um dos flanges radiais e pelo meio de mola para impulsionar resilientemente a alavanca contra o referido um dos flanges.

[007] A superfície de atrito, de preferência, está na forma de um botão em um lado axial da alavanca.

[008] Em uma primeira modalidade, uma mola de compressão, colocada em furo axial na alavanca, pode ser disposta para empurrar uma esfera contra o outro flange radial.

[009] No regulador conhecido há uma mola de anel disposta em torno do tambor de pistão e colocada sobre um pino axial na alavanca para controlar o movimento radial da alavanca. Em uma segunda modalidade da invenção o pino axial tem uma inclinação de superfície para baixo da alavanca em direção ao tambor de pistão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] A invenção será descrita em novos detalhes abaixo de acordo com referência aos desenhos anexos, em que:

[0011] A figura 1 é um esquema hidráulico para um acoplamento de AWD em um veículo de estrada.

[0012] A figura 2 é um corte transversal através de uma porção de regulador centrífugo de um conjunto de bomba hidráulica para aquele acoplamento de AWD relevante para a presente invenção.

[0013] A figura 3 é um corte axial, em geral, através da porção mostrada na figura 2 de uma primeira modalidade de um dispositivo de acordo com a invenção.

[0014] A figura 4 é um corte radial através da primeira modalidade de acordo com a figura 3.

[0015] A figura 5 é um corte axial, em geral, através da porção mostrada na figura 2 de uma segunda modalidade de um dispositivo de acordo com a invenção.

[0016] A figura 6 é um corte radial através da segunda modalidade de acordo com a figura 5; e

[0017] A figura 7 é uma vista isométrica de uma alavanca exemplifi- cativa a ser usada na segunda modalidade de acordo com a figura 5.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[0018] As figuras 1 e 2 se originam WO 2011/043722, ao qual referência é feita para uma compreensão total de um conjunto de bomba hidráulica, em que a presente invenção pode ser concretizada. Esse conjunto de bomba hidráulica é destinado ao uso em um sistema de atuação para um acoplamento deslizante limitado para distribuição de torque, por exemplo, em veículos com acionamento em todas as rodas (AWD).

[0019] O sistema hidráulico mostrado na figura 1 inclui um motor elétrico 1, acionando uma bomba 2 via um eixo de transmissão 3, que também aciona um acionador centrífugo 4 controla a posição e o fluxo através de uma válvula de descarga de pressão 5.

[0020] Óleo hidráulico para o sistema de atuador hidráulico está contido em um reservatório 6. Ele é aspirado para a bomba 2 através de uma linha hidráulica 7 e é distribuído da mesma para um cilindro hidráulico 8 para atuação de um pacote de disco 9 de um acoplamento deslizante limitado 10 por meio de um pistão 11 no cilindro 8.

[0021] Dependendo da posição do regulador centrífugo 4 e, assim, da válvula de descarga de pressão 5, e uma parte e algumas vezes todo o fluxo hidráulico é desviada através de uma linha hidráulica 12 através da válvula de descarga 5 e de volta para reservatório 6. O resultado é que a pressão hidráulica distribuída para o cilindro 8 é regulada pelo regulador centrífugo 4.

[0022] Uma válvula de alívio 13 é conectada ao cilindro 8 por meio de uma linha hidráulica 14. A válvula de alívio 13 tem a finalidade de desviar óleo hidráulico do cilindro 8 para o reservatório 6, quando sua pressão excede um certo nível, por exemplo, 40 bar.

[0023] O motor elétrico 1, a bomba 2, o eixo de transmissão 3, o regulador centrífugo 4, e a válvula de descarga 5 são incluídos em um conjunto de bomba hidráulico. A figura 2 é um corte transversal através dos elementos do regulador centrífugo 4 e da válvula de descarga 5 no conjunto de bomba hidráulica.

[0024] Mostrado na figura 2 está um tambor de pistão 20, sendo parte da bomba 2 e girado em operação. O eixo de rotação do tambor 20 define a direção axial por toda a especificação e a direção perpendicular ao mesmo é a direção radial. O tambor de pistão 20 é dotado, de preferência, de três furos radiais 21 para óleo hidráulico. na extremidade periférica de cada furo 21 há um elemento de válvula, de preferencia, na forma de uma esfera 22.

[0025] Para controlar a aplicação de cada esfera 22 contra a extremidade aberta de seu furo 21 e, desse modo, o fluxo hidráulico que passa pela esfera 22, há uma alavanca centrífuga 23. A alavanca 23 está relativamente perto de uma primeira de suas extremidades articuladamente presa ao tambor de pistão 20 por meio de um pino de alavanca 24. Na rotação do tambor de pistão 20 da outra ou segunda extremidade da alavanca 40 será impulsionada radialmente para fora do tambor de pistão 20 pela força centrífuga. Essa tendência contrabalançada por um meio de mola na forma de uma mola de anel 25, colocada em torno dos pinos de mola 26 nas alavancas 23. A esfera 22, de preferencia, é conectada à extremidade de alavanca por meio de um clipe de mola 27, o que permitirá que a esfera 22 se encaixe vedavelmente na extremidade de furo ou boca do furo 21.

[0026] Na figura 2 as alavancas 23 são mostradas oscilantes para fora radialmente sob a ação de uma força centrífuga e as feras 22 estão fechando os furos radiais 21.

[0027] Para informação adicional a cerca do desenho e da função do conjunto de bomba hidráulica, referência é feita ao referido WO 2011/043722.

[0028] Como foi explicado em mais detalhes acima o principal objetivo da invenção é aperfeiçoar o controle da dinâmica do regulador centrifugo, compreendendo, em essência as alavancas 23 que controlam as esferas 22.

[0029] Uma primeira modalidade de um dispositivo para esse aperfeiçoamento é mostrada nas figuras 3 e 4. Nela mostrados estão o tambor de pistão 20, uma esfera 22 e uma alavanca centrifuga 23 com seu pino pivô 24. Também aparece que o tambor de pistão 20 é dotado de flanges de guias radiais 20' em uma distância axial ligeiramente maior uma da outra do que a largura das alavancas 23. Esses flanges 20' foram basicamente destinados a guiar as alavancas 23 sem interferir em seus movimentos radiais.

[0030] Agora, de acordo com o aperfeiçoamento, certo controle das alavancas 23 em cooperação com os flanges de tambor 20' é introduzido.

[0031] Em uma de suas superfícies axiais, a saber, sua superfície esquerda na figura 3 a alavanca 24 é dotada de uma superfície de atrito definida 28, de preferencia na forma de um pequeno botão, para cooperação com o flange esquerdo 20'.

[0032] Em geral o posto à superfície de atrito, alavanca 23 é dotada de um furo 29, alojando uma mola de compressão 30 e uma esfera 31, contatando o flange direito 20'. A disposição de mola e esfera criará uma força axial impulsionando a superfície de atrito 28 para encaixe com o flange esquerdo 20'. Haverá também um atrito menor entre a esfera 31 e o flange direito 20'. A força axial requerida pode ser proporcionada por qualquer disposição de mola alternativa, como será evidente para qualquer pessoa habilitada na técnica.

[0033] Uma segunda modalidade de um dispositivo para o aperfeiçoamento mencionado acima é mostrada nas figuras 5-7. Mostrados na figura 5 estão o tambor de pistão 20 com seus flanges radiais 20' e alavanca centrifuga 23. Também mostrada na figura 5 está a mola de anel 25 mencionada acima em conexão com a figura 2. Mostrados na figura 6 estão o tambor de pistão 20, a alavanca 23, a mola de anel 25, bem como o pino pivô ou o pino de alavanca 24.

[0034] Fazendo referência à figura 5, também neste caso a alavanca 23 é dotada de uma superfície de atrito definida 32 em uma de suas superfícies axiais a saber, sua superfície direita. Essa superfície de atrito 32, de preferencia, tem a forma de um botão pequeno para cooperação com o flange direito 20'.

[0035] A mola de anel 25, que estava presente no dispositivo da técnica anterior mostrado na figura 2, é aqui utilizada para também proporcionar uma força axial impulsionando a superfície de atrito 28 para encaixe com o flange direito 20'. Com essa finalidade, o pino de mola reto 26, na alavanca 23, na figura 2, é substituído por um pino de inclinação 33 com a superfície se inclinando para baixo da alavanca 23 em direção ao tambor de pistão 20.

[0036] Conforme é mostrada mais claramente na figura 6 a mola de anel 25 é colocada em torno do pino de alavanca 24 bem como no pino de inclinação 33 em cada alavanca 23.

[0037] Na versão conhecida de acordo com a figura 2 o anel de mola 25 cria uma força radial sobre a alavanca 23, mas, pelo uso do pino de inclinação 33, também uma força axial é criada, atuando para impulsionar a superfície de atrito 32 para encaixe com o flange direito 20'. A força axial é criada pela força de reação entre a mola de anel 25 e o tambor de pistão 20, como um resultado da superfície de inclinação do pino 33, impulsionando, incialmente a mola de anel 25 axialmente contra o tambor de pistão 20.

[0038] A alavanca 23 é mostrada na figura 7. É mostrados aqui está um furo de alavanca 24' para o pino de alavanca 24 e o pino de inclinação 33.

[0039] A invenção não está limitada ao seu uso com um conjunto de bomba hidráulica exatamente como mostrado e descrito nas publicações referenciadas.

[0040] Modificações são possíveis dentro do escopo das reivindi cações anexas. As superfícies de atrito, por exemplo, podem ser dispostas nos flanges em lugar de nas alavancas.

Claims

1. Conjunto de bomba hidráulica, compreendendo um tambor de pistão girável (20) com pelo menos uma alavanca centrífuga (23) presa a ele articuladamente para movimentos radiais entre flanges radiais (20') sob a ação de força centrífuga na rotação do tambor de pistão, a alavanca centrífuga (23) sendo disposta para controlar a posição de um elemento de válvula, preferencialmente uma esfera (22), na extremidade de abertura de um furo (21) no tambor de pistão (20) caracterizado pelo fato de que tem uma superfície de atrito (28; 32) definida entre a alavanca (23) e um dos flanges radiais (20') e por meios de mola (29-31; 25, 33) para aplicar resilientemente uma força axial impulsionando a alavanca contra o referido um dos flanges.

2. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície de atrito está na forma de um botão (28; 32) em um lado axial da alavanca (23).

3. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma mola de compressão (30), colocada em um furo axial (29) na alavanca (23) está disposta para empurrar uma esfera (31) contra o outro flange radial (20').

4. Conjunto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem uma mola anelar (25) disposta em volta do tambor de pistão (20) e colocada sobre um pino axial (33) na alavanca (23) para controlar o movimento radial da alavanca, onde o pino axial (33) tem uma superfície inclinada para baixo da alavanca (23) em direção ao tambor de pistão (20).