CN103075486A - 动力输出变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种动力输出变速器(10)。动力输出变速器(10)包括动力输出离合器(42)、液压供给装置(72)、用于启动动力输出离合器(42)的离合器片组(46)的液压可操作活塞(52)，其中液压供给装置(72)包括液压泵(88)、液压贮存器(126，126’)和液压冷却器(104)，并且其中第一液压管线(90)将液压泵(88)液压地连接到活塞(52)，并且从第一液压管线(90)分支的第二液压管线(102)将液压泵(88)液压地连接到液压冷却器(104)。为了提高动力输出变速器的冷却能力和润滑，提出液压供给装置(72)包括第三液压管线(106)，第三液压管线(106)将液压冷却器(104)液压地连接到离合器片组(46)，其中液压离合器片组(46)液压地连接到液压贮存器(126，126’)。

Description

动力输出变速器
技术领域
本发明涉及动力输出变速器(power take-off transmission)，具有动力输出离合器、液压供给装置源和用于启动动力输出离合器的离合器片组的液压可操作活塞，其中液压供给装置包括液压泵、液压贮存器和液压冷却器，第一液压管线将液压泵连接到活塞，第二液压管线将液压泵连接到液压冷却器。
背景技术
其中，动力输出变速器使用在诸如牵引车或拖拉机等的农用车上，但还使用在工程机械和商用车上，以提供由推动相应车辆的发动机驱动的动力输出装置的驱动。连接到相应的车辆或拖挂在相应的车辆上的机构可以由动力输出装置机械地驱动。动力输出变速器通常具有液压可操作离合器，动力输出轴通过液压可操作离合器可以与动力输出变速器的驱动轴连接。驱动轴通常连接到推动车辆的发动机或连接到推动发动机的驱动机构。动力输出变速器的液压联接器通常具有离合器片组，离合器片组通过压力的施加而摩擦连接到液压可操作环形活塞，并且可以因而被启动或关闭，因此由驱动轴所提供的驱动力矩被转移到动力输出轴。当操作动力输出变速器时，特别地还在操作离合器时，换句话说，在向环形活塞施加压力和离合器片组中的由此产生的摩擦连接的形成期间，离合器和其它传动部件变热。从而产生热量，热量必须通过用于操作离合器和还用于润滑传动部件的液压流体移除。这种动力输出变速器通常具有用于此目的的相应液压供给装置或液压组件，该液压供给装置或液压组件包括液压冷却器，其中液压液体不断地循环，并且通过液压冷却器被泵出液压贮存器或被泵出变速器底壳(transmission sump)。
已知的是，这种类型的液压供给装置可以被设计为使得第一液压管线连接液压泵到活塞和从第一液压管线分支的第二液压管线连接液压泵到液压冷却器，其中到环形活塞的液压供给通过比例阀被控制并且平行于比例阀，通过液压冷却器的液压流体的连续循环由设置在第二液压管线中的压力控制阀实现。通过冷却的液压流体的循环，并且通过将离合器片组连接到变速器底壳，离合器片组被冷却。然而，这种冷却呈现相对较低的冷却能力，并且可能仅保证散热到一定程度。特别地，在关注较高的动力传输方面时，不得不使用较大的离合器或离合器片组以保证所需的散热。这与目前正在做出的在功率更大的情况下实现小的整体尺寸的努力不符。
为了提高冷却能力，已经建议应建立额外的冷却回路，这种额外的冷却回路能够使变速器和离合器由在相应的部件中的单独通道冷却，并且使用与用于活塞的液压供给装置分开的液压回路启动离合器。这在设计方面进而是复杂的，需要大量的零件并且是成本密集的。
由本发明解决的问题被视为详细说明一种上述类型的、通过其可以克服上述问题的动力输出变速器的问题。特别地，在没有明显增加结构复杂性的情况下，将提高冷却能力。
发明内容
通过专利权利要求1的教导解决该问题。本发明的进一步优选实施例和发展由从属权利要求呈现。
根据本发明，如上所述类型的动力输出变速器被配置为以便设置第三液压管线，第三液压管线将液压冷却器液压地连接到离合器片组，其中液压离合器片组液压地连接到液压贮存器。由于通过液压冷却器冷却的液压流体被直接地引导进入离合器片组的事实，因此能够发生离合器片的直接冷却。从而在没有增加离合器片组的尺寸的情况下增加冷却能力。同时，使用现有的液压供给装置，这意味着没有建立单独地提供的冷却回路。由于改进的冷却能力，可以整体实现具有相同的总体尺寸的高动力变速器或具有较小的总体尺寸的同等动力变速器，而没有在零件和设计或结构上增加开支。通过改变液压泵所需的液压或通过改变泵输出，也可以在必要时有效地和实际地增加或减少冷却能力。整个系统的改善的冷却能力也意味着从根本上提高使用寿命。
用于控制液压活塞供给装置的第一液压阀可以设置在第一液压管线中，并且第二液压阀设置在第二液压管线中。第二液压管线可以直接从第一液压管线分支，使得原则上两个阀在结合的阀集合管中的集成是可能的。设置在第一液压管线中的第一液压阀用来控制活塞(优选地，环形活塞)的供给，该活塞被设置为启动离合器片组。在这种情况下，液压阀构成供给装置，使得在第一转换位置中，由液压泵传送的液压流体通过排放管线被引导进入第二液压管线，其中进入第二液压管线的引导在第二液压阀之后或者下游发生。在第二转换位置中，液压流体被直接引导进入活塞。这两个极限转换位置之间的中间位置因此同样是可行的。
第二液压阀是压力控制阀形式，在达到确定的液压压力时，该压力控制阀移动进入打开位置。在第二液压阀中的压力低于所限定的液压力的液压状态中，第二液压阀处于关闭设置，这例如通过调节在第二液压阀的关闭设置侧的弹簧而实现。优选在第一液压阀处于第一转换位置时达到这个液压状态。只有当液压流体通过启动第一液压阀而被引导进入活塞中的第二转换位置时，第二液压管线中的液压压力才上升，直到最终达到所述确定的液压压力，并且压力控制阀移动进入打开位置。这可以通过控制压力管线实现，该控制压力管线从第二液压管线开始在第二液压阀之前或上游通入第二液压阀的开口端，其中控制压力管线抵抗调节弹簧工作，使得在达到所述确定的液压压力时所述调节弹簧屈服。依靠调节弹簧的设计或设置设定将第二液压阀移动进入打开位置的所述确定的液压压力。在这里，也可以想到其它压力控制变化，例如涉及弹簧预加载非回流阀的使用。
第一液压阀可以是电磁可操作的4/2-向比例阀的形式。上述极限转换位置之间的位置也可以被设置。比例阀可以通过电磁线圈被电动地切换或启动，电磁线圈在带电状态中电磁地作用在调节弹簧上。
可以进一步设计动力输出变速器，使得活塞安装在动力输出变速器的驱动轴上，其中第一液压管线包括至少部分地形成在驱动轴中并且通向活塞的第一液压通道，并且液压地连接到活塞。液压通道可以例如由延伸通过驱动轴的内部的一个或多个相邻的孔形成。这个通道优选地具有轴向地延伸到驱动轴的部分和径向地延伸到驱动轴的部分，其中该通道优选地在一端处通入驱动轴的一端，并且在另一端处通入其上安装活塞的部分。
动力输出变速器可以额外地被设置为以便包括驱动轴，动力输出离合器安装在驱动轴上，第三液压管线包括第二液压通道，第二液压通道至少部分地形成在驱动轴中并且通向离合器片组并液压地连接到离合器片组。该液压通道例如可以由延伸通过驱动轴的内部的一个或多个相邻的孔形成。这个通道优选地具有轴向地延伸到驱动轴的部分，和径向沿到驱动轴的部分，其中第二液压通道优选地在一端处安装在驱动轴的端部区域中，并在另一端处安装在其上安装动力输出变速器(和特别地设置离合器片组)的部分中。
第二液压通道至少部分地形成在动力输出离合器中，并且可以在多个排列的局部通道中通向离合器片组。所述局部通道可以部分地平行对齐并且从轴向地延伸的局部通道径向地延伸进入离合器片组。以这种方式，可以以更有选择性的方式分配和引导通过液压流体的冷却，以便更有效地冷却离合器片。
动力输出变速器进一步被设计为使得液压贮存器至少部分地形成为动力输出变速器底壳，因而通过离合器片组引导的液压流体流入变速器底壳。
附图说明
在附图的帮助更详细地描述和说明本发明和本发明的进一步的优势和有利的发展和实施例，附图显示本发明的示例性实施例。
在附图中：
图1显示根据本发明的动力输出变速器的示意性剖视图；和
图2显示用于在图1中显示的动力输出变速器的液压供给装置的回路图。
具体实施方式
如图1所示，动力输出变速器10包括变速器壳体12，输出轴16和动力输出轴形式的驱动轴14安装在变速器壳体12中。在每种情况中，使用在第一轴承点18处和在第二轴承点20处的抗摩擦轴承22、24将驱动轴安装在壳体12中。使用在第三轴承点26和第四轴承点28处的抗摩擦轴承30、32将输出轴16安装在壳体12上。
驱动齿轮34设置在驱动轴14上，驱动齿轮34与形成在输出轴16上的齿36啮合。驱动齿轮34借助抗摩擦轴承组件38安装在驱动轴14上，并且通过离合器轴环40连接到盘式离合器或者片式离合器形式的动力输出离合器42。动力输出变速器离合器42包括不可旋转地连接到驱动轴14的离合器托架44，以及离合器片组46，离合器片组46包括在驱动轴端处安装在离合器支撑44上的多个离合器片48和在驱动齿轮端处安装在离合器轴环40上的多个离合器片50。
此外，布置用于操作和启动离合器片组46的液压可操作活塞52。活塞52是环形活塞的形式，并且以轴向能够移动的方式安装在驱动轴14，并安装在活塞托架54上。在活塞52和活塞托架54之间，形成压力室56。活塞托架54通过固定环58轴向地固定在驱动轴14上。在活塞52和离合器托架44之间延伸的是预压紧活塞52靠着活塞托架54的板簧组件60。为启动动力输出离合器或启动离合器片组46，压力室56通过第一液压通道62暴露到液压液体。第一液压通道62作为径向孔66连接到的轴向孔64形成在驱动轴14内。径向孔66从轴向孔64通入压力室56的一部分。轴向孔64将径向孔66连接到驱动轴14的端部68。驱动轴14的该端部液压地连接到液压阀集合管70，液压阀集合管70表示到动力传输变速器10的液压供给装置72的一部分。
驱动轴14还包括第二液压通道74。第二液压通道74一方面同样地形成为驱动轴14内的轴向孔76，径向孔78连接到轴向孔76，其中径向孔78从轴向孔76通入离合器托架44的一部分。另一方面，第二液压通道74作为另一个径向孔80形成在离合器托架44中，径向孔80通向另一个轴向孔82。最后，通向离合器片组46的另外的单个径向孔84从轴向孔82开始延伸到第二液压通道74中。离合器托架44的内部中的轴向孔82与所述另外的径向孔84一起形成一种集合管。同样在此，在驱动轴14中的轴向孔76将径向孔78连接到驱动轴14的端部68，在驱动轴14中形成另一个径向孔86，用于连接到液压供给装置72或连接到液压阀集合管70。
在图2中详细介绍动力输出变速器10的液压供给装置72，液压供给装置72首先用于液压操作或启动，其次用于润滑和冷却动力传输变速器10。除了液压阀集合管70，它包括被机械地驱动的液压泵88，动液压泵88通过来自动力传输变速器10的驱动轴14的驱动连接(未显示)被驱动。第一液压管线90从液压泵88开始，第一液压管线通过4/2-向比例阀形式的第一液压阀92通向活塞52，其中到活塞52的液压供给在关闭位置94(如图2所示的转换位置)被中断，并且在打开位置96中被建立。通过作用在调节弹簧100上的电磁地可操作磁线圈98，第一液压阀92可以从关闭位置94移动进入打开位置96，并且进入相应地存在其间的多个转换位置。从第一液压管线90开始，第二液压管线102从第一液压管线90的上游分叉，所述第二液压管线通入液压冷却器104，并且因而将液压泵88连接到液压冷却器104。此外，设置了第三液压管线106，第三液压管线106将液压冷却器到离合器片组46。在液压冷却器104的上游，压力控制阀形式的第二液压阀108设置在第二液压管线102中，一旦在第二液压管线102中设置确定的压力值，所述阀就能够通过控制压力管线110从关闭位置114(如图2所示的转换位置)朝向调节弹簧112移动到打开位置116中。在这种情况下可以通过调节弹簧112的设置或设计相应地限定所述确定的压力值。第一流出管线118从第一液压阀92流动，在液压冷却器104和第二液压阀108之间进入第二液压管线102。朝向调节弹簧120向下游开口的非回流阀122布置在第一流出管线118中。第二流出管线124将第一液压阀92连接到液压贮存器126。在第二流出线124中的液压液体的排放由设置在那里的节流阀或孔128节流。第三流出管线130从第三液压管线106延伸，所述第三流出管线通过朝向调节弹簧132向上游开口的非回流阀134通入液压贮存器126。液压流体可以通过液压泵88借助于抽吸管线138、经由液压过滤器136被从液压贮存器126中抽取，并且被输送用于到活塞52的压力供给以及用于动力输出变速器10或者动力输出离合器42和离合器片组46的冷却和润滑。另一个液压连接140形成在离合器片组46和液压贮存器126之间。如在图1中可以看出，液压贮存器126是动力输出变速器底壳126’的形式，动力输出变速器底壳126’通过开口140”液压地连接到动力输出离合器42，开口140”形成在动力输出离合器42之下的隔离板140’中，从而，来自动力输出离合器42的液压流体可以流入动力输出变速器底壳126’。在图2中图示的液压连接140因此表示在图1中的设置有开口140”的隔离板140’的配置。如在图2中呈现的那样，第一液压阀92、第一流出管线118、非回流阀122和第二液压阀108形成在液压阀集合管70中，并且作为液压阀组合共同地用法兰连接到变速器壳体12(参见图1)。
如特别地在图1和图2中的概览呈现的那样，在图2中表示的包括轴向孔64和径向孔66的第一液压通道62由第一液压管线90围绕，第一液压管线90将液压泵88连接到活塞52。此外，在图2中表示的第二液压通道74由第三液压管线106围绕，第二液压通道74首先包括轴向孔76以及径向孔78和86，并且其次包括径向孔80、轴向孔82和单独的径向孔84，第三液压管线106将液压冷却器104连接到离合器片组46。
以下效果由具有在示意实施例中表示的液压供给装置72的动力输出变速器10整体实现。液压泵88传送来自液压贮存器126或来自动力输出变速器底壳126’的液压流体。通过围绕第一液压通道62的第一液压管线90，液压流体到达活塞，只到第一液压阀92被致动进入打开位置96。液压流体在压力下到达活塞52的压力腔56，因此，所述活塞被施加压力，并且在离合器片组46的方向上移动，以启动离合器片组46。离合器片48、50被摩擦地连接并且在驱动齿轮34和输出轴16之间建立驱动连接。同时，液压流体被引导通过压力控制阀108，由于在第一和第二液压管线90、102中上升的压力，压力控制阀108移动进入打开位置。液压流体通过包括第二液压通道74的第二液压管线102流入离合器片组46，离合器片组46因而被冷却和润滑。从那里开始，液压流体通过液压连接140到达液压贮存器126或动力输出变速器底壳，并且循环重新开始，液压连接140在图1中被形成为在动力输出离合器42和动力输出变速器底壳126’之间的简单开口140”。在第一液压阀92被移动进入关闭位置的情况下，液压流体经由第一流出管线118流动通过冷却器104，并且如已经说明，从冷却器104进入离合器片组46，并且进一步返回进入液压贮存器126或者进入动力输出底壳126’。在这种情况下，第二液压阀108保持在关闭位置114，因为不能建立将第二液压阀108移动到打开位置116的相应的压力。剩余的液压流体可以通过第二流出管线124流出压力室56进入液压贮存器126。因此，不管在所描绘的动力输出变速器的两个液压操作状态中活塞的液压致动或对压力的暴露，都能保证动力输出离合器被润滑和冷却。
虽然仅在一个示意实施例的帮助下描述了本发明，按照先前的描述，落入本发明的范围内的许多不同种类的替代物、修改和变化对本领域技术人员来说是显然的。

Claims (8)

1.一种动力输出变速器(10)，具有动力输出离合器(42)、液压供给装置(72)、用于启动动力输出离合器(42)的离合器片组(46)的液压可操作活塞(52)，其中液压供给装置(72)包括液压泵(88)、液压贮存器(126，126’)和液压冷却器(104)，并且其中第一液压管线(90)将液压泵(88)液压地连接到液压可操作活塞(52)，并且从第一液压管线(90)分支的第二液压管线(102)将液压泵(88)液压地连接到液压冷却器(104)，其特征在于，液压供给装置(72)包括第三液压管线(106)，第三液压管线(106)将液压冷却器(104)液压地连接到离合器片组(46)，其中液压离合器片组(46)液压地连接到液压贮存器(126，126’)。
2.根据权利要求1所述的动力输出变速器(10)，其特征在于，用于控制液压活塞(52)供给装置的第一液压阀(92)能够设置在第一液压管线(90)中，并且第二液压阀(108)设置在第二液压管线(102)中。
3.根据权利要求1或2所述的动力输出变速器(10)，其特征在于，第二液压阀(108)是压力控制阀的形式，在达到确定的液压压力时，第二液压阀(108)移动到打开位置(116)中。
4.根据权利要求1-3中任何一项所述的动力输出变速器(10)，其特征在于，第一液压阀(92)能够为电磁可操作的4/2-向比例阀的形式。
5.根据前述权利要求中任何一项所述的动力输出变速器(10)，其特征在于，包括驱动轴(14)，活塞(52)安装在驱动轴(14)上，其中第一液压管线(90)包括第一液压通道(62)，第一液压通道(62)至少部分地形成在驱动轴(14)中并且通向活塞。
6.根据前述权利要求中的任何一项所述的动力输出变速器(10)，其特征在于，包括驱动轴(14)，动力输出离合器(42)安装在驱动轴(14)上，第三液压管线(106)包括第二液压通道(74)，第二液压通道(74)至少部分地形成在驱动轴(14)中并且通向离合器片组。
7.根据权利要求6所述的动力输出变速器(10)，其特征在于，第二液压通道(74)至少部分地形成在动力输出离合器(42)中，并且从驱动轴(14)开始，在多个排列的局部通道(80，82，84)中通向离合器片组(46)。
8.根据前述权利要求中的任何一项所述的动力输出变速器(10)，其特征在于，液压贮存器(126)至少部分地形成为动力输出变速器底壳(126’)。
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