CN1280543C - 泵驱动系统及其联接件 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于联接一离合器组件和一泵组件的驱动系统，所述泵组件为离合器工作的冷却、润滑和控制提供流体动力。该驱动系统包括一个通过多个支承元件可转动地支承在一个输入轴上的驱动联接件。所述支承元件允许所述驱动联接件独立于所述输入轴的转动而转动。所述支承元件具有至少两个用于同时和离合器组件和泵的花键表面接合的花键表面。该驱动系统抵消在泵内产生的径向载荷和在花键连接处产生的转矩载荷，以防止泵元件和配合部件的过早磨损或破坏。

Description

泵驱动系统及其联接件
技术领域
本发明总体上涉及一种驱动系统，更具体地涉及一种泵的驱动和支承结构。
背景技术
现有技术中已知使用油来冷却和润滑离合器盘的湿式离合器组件。湿式离合器通常位于一个例如一个发动机的输入装置和一个例如变速箱的输出装置之间，以使输入装置与输出装置接合/分离。对于大马力的应用场合湿式离合器一般为压力接合和弹簧分离，而对于低马力应用场合则为弹簧接合和压力分离的。
摆线齿轮泵(gerotor pump)通常和湿式离合器一起使用以提供离合器冷却、润滑和压力接合/分离所需要液压流体。摆线齿轮泵一般包括内齿和外齿齿轮元件，这些齿轮元件可旋转地设置在一个泵壳体中。齿轮元件一般这样地与输入装置接合，以与输入装置的速度成比例地转动。一个第一齿轮元件，或小齿轮，一般在与离合器和泵本身的中心线共同的纵向中心线上转动。一个第二齿轮元件，或齿圈，一般在一个与小齿轮的中心线平行但侧向与其分离的纵向中心线上转动。这样，各齿轮元件上的轮齿共同限定了多个不同容积的泵腔。在齿轮元件转动时，一个泵腔的容积增至一个最大容积，然后容积减小。来自泵的入口的流体被吸入容积正在增大的泵腔。随着转子继续转动，当泵腔的容积减小，流体以一较高的压力被通过泵的出口压出。
在传统/通用的设计中，一摆线齿轮泵连接到所述离合器组件，以使离合器输入元件的转动为泵的驱动提供转动动力。在这种具体的设置中，所述泵在与湿式离合器组件直接的转动连接中同心地定位。这种连接一般通过位于离合器从动件和所述泵的第一齿轮元件上相配合的花键表面来实现。这样，所述泵在所述输入装置启动时即是运转的以立即向离合器提供液压流体。在泵的运转中，径向载荷由泵腔容积减小时生成的高流体压力产生。离合器从动件(clutch armature)和泵的小齿轮元件之间的直接花键连接导致了作用在泵的小齿轮元件上的转矩载荷，同时限制了(花键)配合部件抵消/平衡所述径向载荷的能力，这造成了泵元件和(花键)配合部件的过早磨损或可能破坏。本发明提供了一种有效的泵驱动和辅助装置，该装置在不造成过早磨损或可能的破坏的情况下将一个离合器和一个泵之间的转动动力传递到泵元件或配合部件。
发明内容
本发明提供一种革新性的驱动系统，该系统连接一离合器组件和一泵组件以提供控制离合器运转的动力。
本发明要解决的至少一个技术问题是提供一种在离合器和泵之间传递转动动力的抗损坏的泵驱动和支承系统。该泵驱动系统应当在不对泵元件或配合部件造成过早磨损或可能破坏的情况下操作。
首先，根据本发明所述目的通过这样一种联接件来实现，所述联接件用于连接一个离合器组件和一个提供流体动力来控制所述离合器组件运转的泵组件，所述泵组件与一输入轴同心地定位并具有一个与所述离合器组件共同的纵向中心线，所述联接件包括：一个可转动地支承在所述输入轴上的主体元件，所述主体元件从一第一端延伸至一第二端；一个位于紧邻所述第一端和第二端的每一个的连接表面，用于同所述离合器组件和泵组件的一相应连接表面相接合，以将所述主体元件保持在所述离合器组件和泵组件上；以及，其中所述联接件能够独立于所述输入轴的转动而转动。
另外，根据本发明所述目的还可以通过一种驱动联接件来实现，所述驱动联接件用于连接一个离合器组件和一个提供流体动力来控制所述离合器组件的泵组件，所述泵组件与一输入轴同心地定位并具有一个与所述离合器组件共同的纵向中心线，所述驱动联接件包括：一个可转动地支承在所述输入轴上的主体元件，所述驱动联接件具有通常为圆柱形的、从一前端延伸至一后端的主体，所述前端具有一与一个所述离合器组件的从动件接合第一连接表面，所述后端具有一与所述泵组件的一个齿轮接合的第二连接表面；一个紧邻所述前端和后端的每一个设置在所述主体元件中的沟槽，每一个所述沟槽中设置有一个支承元件以允许所述驱动联接件独立于所述输入轴的转动而转动；以及，其中所述驱动联接件限制了在所述接合的表面之间产生的转矩载荷并抵消产生于泵组件内部的径向载荷。
此外，根据本发明所述目的还可以通过一种泵驱动系统来实现，所述泵驱动系统用于在一个离合器组件的一个离合器输入元件和一个为操作所述离合器组件提供流体动力的泵组件之间传递转动动力，所述泵驱动系统包括：一个安装在离合器输入元件上以绕一第一纵向中心线转动的从动件；一个第一泵齿轮元件，它在一个第二泵齿轮元件内绕所述第一纵向中心线转动，所述第二泵齿轮元件绕一平行于所述第一纵向中心线并与所述第一纵向中心线侧向分离的第二纵向中心线转动，所述第一和第二齿轮元件共同形成多个泵腔；以及一个接合所述离合器从动件和所述第一齿轮元件的驱动联接件，所述驱动联接件可转动地支承在一输入轴上，以绕所述第一纵向中心线转动；其中所述泵驱动系统抵消当流体在所述多个泵腔内被压缩时产生的径向载荷。
根据本发明的一个实施例说明一个驱动系统，该系统包括一个转动地支承在一个输入轴上的驱动联接件。所述驱动联接件包括一个具有一个在其中接纳输入轴的管道的通常为圆柱形的主体。在联接件主体和输入轴之间，在驱动联接件每一端的一个沟槽内设置有一支承元件，以允许驱动联接件在输入轴上做独立的转动。在驱动联接件的每一端紧贴支承元件设置有一个止推垫圈，以保证所述支承元件保持在每个沟槽内。在所述驱动联接件的前端和后端紧贴所述止推垫圈设置有一个锁止元件，以保证所述驱动联接件在所述输入轴上的位置。在紧邻主体每个端部处所述驱动联接件还包括至少两个连接表面，该连接表面与一离合器组件从动件和一泵组件的小齿轮的相应连接内表面相接合。当输入装置起动时，如果离合器是“分离”的，所述驱动联接件将随独立于空转的所述输入轴的离合器部转动。所述驱动联接件的转动引起与输入轴同心的泵的小齿轮以一个与离合器从动件的速度成比例的速度转动，由此允许所述泵的运转。所述泵的运转提供流体动力以冷却、润滑和控制离合器的工作。
前述驱动系统限制了在连接表面上产生的转矩载荷，并抵消/平衡由泵元件产生的径向载荷，以防止泵元件和配合部件的过早磨损或可能的破坏。此外，该驱动系统还允许驱动联接件和输入轴之间的差速转动。通过下面参照附图对一优选实施例的详细说明，对于本领域的一般工作人员本发明各种不同的其它方面和优点变得显而易见。
附图说明
通过阅读下述详细说明、权利要求和附图，本发明的特点和创造性方面将变得显而易见。以下是附图的简要说明。
图1是本发明的一个实施例的分解透视图，示出一个驱动联接件和一个输入轴组件。
图2是与一个离合器从动件和一个泵组件处于花键连接的一个驱动联接件的剖视图。
图3是装配在所述输入轴上的驱动联接件的一个透视图。
图4是沿图3中4-4线的驱动联接件和输入轴的剖视图。
图5是沿图2中5-5线的剖视图。
具体实施方式
现在参考附图对本发明的优选实施例进行详细说明。参考图1和2，所示一个本发明的优选实施例包括一个可转动地支承在一输入轴12上的、用于在一离合器组件14和一泵组件16之间传递动力的驱动联接件10。离合器组件14一般包括一个输入元件15和一个输出元件17，当所述离合器“接合”时，所述输入和输出元件一同转动，当所述离合器“分离”时，所述输入和输出元件相互独立转动。一般地，当多个同时安装在输入元件15和输出元件17上的离合器盘被迫使进入摩擦接触以使离合器盘以基本上相同的速度转动时，离合器是“接合”状态。离合器输入部件15一般这样连接到一个输入装置(未示出)，例如一个发动机，以与输入装置的速度成比例地转动。输入轴12与输出元件17连接以使输入轴12在离合器“接合”时以与输入装置的速度成比例的速度转动。输入轴12一般向一个动力传递装置(未示出)如变速器提供转动输入。
参考图1、3和4，驱动联接件10优选包括一个具有一个在其中接纳输入轴12的管道20的一般为圆柱形的主体18。多个支承元件22和24，如滚针轴承，优选地设置在至少两个分别位于驱动联接件10的前端30和后端32的沟槽26、28内。支承元件22、24位于主体18和输入轴12的外表面33之间，以允许驱动联接件10在输入轴12上独立地转动。紧贴驱动联接件10每一端30、32优选地设置有一个止推垫片34以分别保证支承元件22、24在沟槽26、28内的位置。表面33优选地包括一个，以及更优选地两个用于接纳一个例如卡环的锁止元件37的槽道36。所述锁止元件37优选地位于紧贴止推垫片34的位置以保证驱动联接件10在输入轴12上的位置。驱动联接件10还包括两个连接表面40、42，所述两个表面优选为形成花键并且更优选地分别位于紧邻每一端30、32的位置。参考图2，在将输入轴12装配进泵组件16和离合器组件14时，连接表面40位于与离合器从动件(clutch armature)46的一连接内表面44接合的位置。类似地，连接表面42位于与位于泵组件16内的小齿轮50的一连接内表面48相接合的位置。离合器从动件46安装在离合器输入元件15上以使离合器从动件46以与输入装置成比例的速度转动。
参考图2和5，泵组件16优选地沿一第一纵向中心线51与输入轴12同心地定位，并一般包括一个泵52和一个歧管54。优选为齿轮转子型的泵52通常包括一个具有一圆柱形外侧表面58的齿圈56，所述外侧表面58与一壳体62的一个圆柱形内侧表面60共同作用以支承所述齿圈56，以使其绕一个平行于泵组件16的第一纵向中心线51的且侧向地与该第一纵向中心线相分离的一第二纵向中心线64转动。小齿轮50设置在齿圈56内侧，并联接在驱动联接件10上以和驱动联接件10作为一个整体一起绕泵组件16的第一纵向中心线51转动。纵向中心线51和64之间的侧向分离与分别位于齿轮50和56上的齿65共同限定了多个容积不同的泵腔66，在此在齿轮元件转动期间，一个泵腔66的容积增至一最大容积，然后容积减小。流体从泵组件16内的一入口(未示出)被吸入容积正在增大的泵腔66。随着齿轮50和56的继续转动，泵腔66的容积减小而将流体以较高的压力通过泵的出口(未示出)压出。泵组件16的运转为冷却、润滑和控制离合器组件14的运转提供了流体动力。
下面将参考图2和5说明驱动联接件10的运转。当所述输入装置启动时，驱动联接件10开始以与离合器从动件46的转动成比例的速度转动。驱动联接件10的转动引起在泵52内的小齿轮50以与离合器从动件46的速度成比例的速度转动，以允许泵组件16如以上说明的方式运转。在小齿轮50和齿圈56的转动中，当流体在容积正在减小的泵腔66中被压缩时，产生径向载荷。由压缩流体产生的径向载荷的效果可以描述为一个试图将小齿轮50和所连接驱动联接件10推离中心的力。此外，驱动联接件10和离合器从动件46之间的连接表面还形成一个作用在驱动联接件10上的转矩载荷。但是，通过使驱动联接件10可转动地支承在输入轴12上，作用在驱动联接件10上的所述径向和转矩载荷相互抵消/平衡以防止所述部件的过早磨损或可能的破坏。
如上所述，当离合器“分离”时，输入轴12保持空转。支承元件22、24允许驱动联接件10随独立于空转的输入轴12的离合器从动件46转动。驱动联接件10在输入轴12上独立转动的能力允许在离合器逐渐接合时，输入轴12和驱动联接件10具有不同的转动速度。当离合器接合时，所述输入轴的转速提高直至输入轴12的速度基本上与驱动联接件10的速度成比例。
因此，本发明提供了一种泵驱动和支承结构，该装置允许一泵组件与一输入轴和一离合器组件同心地对齐。本发明的泵驱动支承结构抵消/平衡泵运转中由泵元件产生的径向和转矩载荷，以防止所述部件的过早磨损或可能的破坏。此外，本发明的泵驱动和支承结构还允许所述输入轴和所述驱动联接件之间的差速转动。
尽管对于本发明的某些优选实施例进行了说明，本发明并不限于其中说明和示出的示例，该示例只是意在对本发明最佳的实施形式进行例证式说明。本领域的普通技术人员将认识到，在本发明教导的范围内可以实现一定的改进和变型，且这些变型和改进属于权利要求中限定的精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于连接一个离合器组件和一个提供流体动力来控制所述离合器组件运转的泵组件的联接件，所述泵组件与一输入轴同心地定位并具有一个与所述离合器组件共同的纵向中心线，所述联接件包括：
一个可转动地支承在所述输入轴上的主体元件，所述主体元件从一第一端延伸至一第二端；
一个位于紧邻所述第一端和第二端的每一个的连接表面，用于同所述离合器组件和泵组件的一相应连接表面相接合，以将所述主体元件保持在所述离合器组件和泵组件上；和
其中所述联接件能够独立于所述输入轴的转动而转动。
2.根据权利要求1的联接件，其特征为：紧邻所述主体的每一端部设置有一沟槽。
3.根据权利要求2的联接件，其特征为：在每个所述沟槽中设置有一个支承元件。
4.根据权利要求3的联接件，其特征为：每个所述支承元件是一个滚针轴承。
5.根据权利要求3的联接件，其特征为：紧邻所述支承元件设置有一个垫圈。
6.根据权利要求5的联接件，其特征为：紧贴所述垫圈设置有一个锁止元件。
7.根据权利要求1的联接件，其特征为：所述连接表面包括一花键表面。
8.一种用于连接一个离合器组件和一个提供流体动力来控制所述离合器组件的泵组件的驱动联接件，所述泵组件与一输入轴同心地定位并具有一个与所述离合器组件共同的纵向中心线，所述驱动联接件包括：
一个可转动地支承在所述输入轴上的主体元件，所述驱动联接件具有通常为圆柱形的、从一前端延伸至一后端的主体，所述前端具有一与一个所述离合器组件的从动件接合第一连接表面，所述后端具有一与所述泵组件的一个齿轮接合的第二连接表面；
一个紧邻所述前端和后端的每一个设置在所述主体元件中的沟槽，每一个所述沟槽中设置有一个支承元件以允许所述驱动联接件独立于所述输入轴的转动而转动；和
其中所述驱动联接件限制了在所述接合的表面之间产生的转矩载荷并抵消产生于泵组件内部的径向载荷。
9.根据权利要求8的联接件，其特征为：每个所述支承元件为滚针轴承。
10.根据权利要求8的联接件，其特征为：紧邻所述支承元件设置有一个垫圈。
11.根据权利要求10的联接件，其特征为：紧贴所述垫圈设置有一个锁止元件。
12.根据权利要求8的联接件，其特征为：所述第一和第二连接表面为花键表面。
13.根据权利要求12的联接件，其特征为：所述从动件和所述齿轮每个都包括一个分别与所述第一和第二连接表面接合的花键表面。
14.一种用于在一个离合器组件的一个离合器输入元件和一个为操作所述离合器组件提供流体动力的泵组件之间传递转动动力的泵驱动系统，所述泵驱动系统包括：
一个安装在离合器输入元件上以绕一第一纵向中心线转动的从动件；
一个第一泵齿轮元件，它在一个第二泵齿轮元件内绕所述第一纵向中心线转动，所述第二泵齿轮元件绕一平行于所述第一纵向中心线并与所述第一纵向中心线侧向分离的第二纵向中心线转动，所述第一和第二齿轮元件共同形成多个泵腔；和
一个接合所述离合器从动件和所述第一齿轮元件的驱动联接件，所述驱动联接件可转动地支承在一输入轴上，以绕所述第一纵向中心线转动；
其中所述泵驱动系统抵消当流体在所述多个泵腔内被压缩时产生的径向载荷。
15.根据权利要求14的泵驱动系统，其特征为：紧邻所述驱动联接件的每个端部设置有一个沟槽。
16.根据权利要求15的泵驱动系统，其特征为：在每个所述沟槽内设置有一个支承元件。
17.根据权利要求16的泵驱动系统，其特征为：每个所述支承元件为一滚针轴承。
18.根据权利要求16的泵驱动系统，其特征为：紧邻所述支承元件设置有一个垫圈。
19.根据权利要求18的泵驱动系统，其特征为：紧贴所述垫圈设置有一个锁止元件。
20.根据权利要求14的泵驱动系统，其特征为：所述驱动联接件通过花键联接安装到所述离合器从动件和所述第一齿轮元件上。
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