CN1650118A - 液力制动器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减速器，其具有一个转子(1)和一个定子(2)，它们相互之间构成一个工作腔室(3)；还具有一空心轴(4)，用于将一邻靠一传动变速箱的输入轴(5)和一邻靠一万向轴的输出轴(6)抗扭地连接起来；其中，该空心轴(4)借助一螺纹(4.1.1)支承所述转子(1)。
Description
本发明涉及一种液力制动器，也就是通常所称的尤其用于汽车的“车辆减速器”。
这样的减速器具有两个斗轮，其中一个静止(定子)，另一个转动(转子)。这两个斗轮相互构成一个环面状的工作腔室。该工作腔室出于制动的目的充有一种工作介质，例如一种油。但在非制动运行阶段，该工作腔室内没有工作介质。
然而在非制动运行阶段，在工作腔室中有空气存在。它会产生所不期望的制动扭矩并因此造成损耗功率，从而增大能量损耗。
已公知有许多用于减小所述损耗功率的措施。这样一种措施的目的在于，使所述转子和定子可沿轴向相对移动。在非制动运行阶段，所述转子和定子相互分开，以避免出现所谓的损耗功率。
德国专利文献DE1600154A1描述了这样一种减速器。在此，为减小所谓的鼓风损失，在非制动运行阶段使所述定子离开所述转子。所述转子因此沿轴向保留在同一位置上。
在所述公知的实施形式中，所述转子被一根空心轴支承。该空心轴必须被支承。为此设有一个抵靠在所述定子外壳上的轴承。这样一种设计结构很复杂并另外需要更大的安装空间。
业已公知的还有一种具有相对运动的一对斗轮的液力耦合器。例如在美国专利文献US235990中所提到的这种液力耦合器具有一根带有一泵叶轮(推进叶轮)的驱动轴和一根带有涡轮(从动轮)的从动轴，其中，该泵叶轮这样支承在所述驱动轴的一外部螺纹上，使得它可相对于所述涡轮靠近或移开。在所述驱动轴的一个端部设有一圈弹簧，这些弹簧向所述泵叶轮施加一个沿驱动轴的轴向朝向所述驱动装置的力。
在起动时，也就是在所述驱动轴转动加速时，有一个力作用在所述泵叶轮上。该力使得支承在螺纹上的泵叶轮克服弹簧力向所述涡轮方向游移。在正常运行阶段，当作用在驱动轴上的负载基本上保持恒定时，该泵叶轮会保持在其正常工作位置上。然而一旦该负载减小或者当所述传动轴系转入推力运行阶段，也就是说当从动轴的转速高于驱动轴时，所述弹簧力就起主导作用并将所述泵叶轮推到离所述涡轮更远的位置，使得在所述泵叶轮和涡轮之间的工作腔室中的流动循环不再能有效地将扭矩从所述泵叶轮传递到所述涡轮上。
上述液力耦合器因此在起动时和在近乎稳定不变地运行时通过一流动循环将所述扭矩从一驱动机传递到一从动机器上。当驱动侧的负载减小时，如上述那样，所述泵叶轮会离开涡轮，所述流动循环会因此受到干扰，所述从驱动机到从动机的扭矩传递也因此自动中断。然而，利用该液力耦合器却不能实现对该从动机的液力制动，这是因为，首先，没有设置用于固定所述泵叶轮的器件，其次，在一个期望实施制动的状态下，亦即当从动轴旋转得比传动轴更快时，所述泵叶轮在一个离开所述涡轮的位置上。
本发明要解决的技术问题在于对本文前言所述类型的减速器作进一步改进，以简化对所述空心轴的支承。本发明尤其应提供一种带有被简单支承的空心轴的减速器，其转子在非制动运行阶段能自动地沿轴向离开所述定子，而在制动运行开始时则靠近该定子。
上述技术问题通过权利要求1所述的特征来解决。为此，在所述转子和空心轴之间建立一种抗扭的同时又允许有轴向移动性的连接。
在按照权利要求2所述对本发明的进一步改进设计中，设有一些使转子在非制动运行阶段离开所述定子的复位弹簧。为了防止这些复位弹簧在所述转子旋转移位时绕它们的纵轴线发生倾覆而可能导致它们的功能提前受损及遭到破坏，采取了一些可使这些弹簧绕转子的纵轴线自由扭转的措施。特别有利的是，这些措施还能使所述弹簧在转子沿轴向移位时绕它们各自的纵轴线自由扭转。这样一来，所述工作腔室在从制动运行阶段过渡到非制动运行阶段或者作相反过渡时就可顺利地打开和关闭。所述沿轴向作用在转子上的弹簧始终被导引且无倾翻危险地工作，并由此具有功能稳定性和高的使用寿命。这些弹簧因此随时可自由扭转，从而不会有不利的扭力作用于它们。
按照本发明的减速器的空心轴满足两项功能：一方面它在驱动轴和从动轴(即被驱动轴)之间建立起一种抗扭连接；另一方面它还支承所述相对于定子可轴向移动的转子。特别有利的是它还带有一与减速器的纵轴线同心的支撑环。该支撑环可自由转动地支承在该空心轴上。在此，该支撑环上载有在所述转子旋转移位时用于导引所述弹簧(复位弹簧)的一些导向体。为了避免这些弹簧倾翻，该支撑环抗扭地或近乎抗扭地连接在该转子上，使得该转子在相对于定子移动时，该转子的相对转动运动能传递到所述支撑环上。
当所述减速器实施其制动功能时，就往所述工作腔室中引入工作介质。基于对所述转子和定子的叶片的液力构造设计，在所述工作腔室中就使工作介质形成这样一种流动，即，使转子克服所述弹簧的力沿轴向靠近所述定子，并由此使工作腔室最终关闭，并使所述减速器可完美地实施其制动功能。
下面借助附图对本发明予以详细说明，附图中：
图1是按照本发明的减速器的一有利的设计结构的断面图；
图2是按照本发明的减速器的结构的简略视图；
图3示出在所述支撑环13和所述转子1之间的连接部分的一种有利的设计结构。
图1中所示减速器如下构成：一个转子1和一个定子2分别被设计为斗轮并在它们之间构成一环面状的工作腔室3。所述转子支承在一根空心轴4上。该空心轴抗扭地与一根靠近一图中未示出的万向轴的轴5以及一根靠近一图中未示出的传动变速箱的轴6连接。该轴5在该空心轴4中可延伸，它配备有一个用于传递扭矩的法兰5.1。
所述定子2具有一定子外壳2.1。所述转子1具有一转子外壳1.1。
所述转子1被所述空心轴4间接支承。因为该空心轴4本身载有一螺纹环4.1。该螺纹环在其外周具有一陡螺纹4.1.1。所述转子1在其内环周上配有一相应的陡螺纹1.1.1。这两个陡螺纹4.1.1和1.1.1共同工作。它们具有一满足所需功能的螺距，尤其是一较大的螺距。基于该共同作用，所述转子1沿轴向移动，从而改变其与定子2之间的间距。
在所述螺纹环4.1与空心轴4之间的连接在图示情形下是一种螺纹连接，为此参见螺纹4.2。然而也可以是别的任意一种连接，也可以是一种不可拆卸的连接例如焊接连接。
重要的是一个弹簧装置，利用它可向所述转子1施加沿轴向的推力，确切地说就是使转子1离开所述定子2。为此设有多个弹簧10。这些弹簧围绕所述减速器轴线11成一圈，而且具有相同的径向间距。在此可设置大量的弹簧10。这些弹簧10相互间可按照相同的角度间隔或成组地具有相同角度间隔地围绕所述减速器轴线11围成一圈。
图中可看到一个支撑环13。它围绕所述空心轴4并载有一些螺栓12并因此也承载着所述弹簧10。
重要的是，所述支承环13支承在所述空心轴4上可相对于所述空心轴4自由扭转。这样，所述弹簧10在所述转子作任一种推移转动时都能在它们的整个长度上无倾翻危险地且无阻碍地绕所述减速器轴线11作相对转动。因此，不会出现所述弹簧10发生翻倒的现象。
也可附加地这样规定，即，使所述螺栓12也能围绕它们各自的纵轴线自由地转动。为此目的，所述螺栓12在支撑环13中的支承结构必须相应地构造。
从图中还可看到其他细节，但对于本发明来说都没有特别重要的意义。
这样一来，整个由转子1、定子2、空心轴4、轴5与轴6组成的单元借助在传动变速箱侧的轴承，尤其是一滚珠轴承14被悬臂支承。此外，还设有一些普通的轴封15，16，17。
也可采用图中未示出的套筒来替代其上滑动地套有弹簧10的螺栓12。这些套筒包封所述弹簧10并同样实施一种导向功能。
在任何情形下，所述导引元件(无论是螺栓还是套筒)都设计成可让各弹簧10在所述转子1的任意行程位置都能可靠地被导引。
在螺纹环4.1和转子1之间的所述螺纹4.1.1可以是一个所谓的陡螺纹。人们也可称其为一个螺纹状的或螺旋状的齿。
在非制动运行状态下，也就是在正常行驶状态下，所述工作腔室3打开。这在图1的下半部分示出。该转子1在弹簧10作用下离开所述定子2。
在制动运行状态下时，该工作腔室3则关闭。这在图1的上半部分示出。在此，该关闭是在自动克服弹簧力的作用下进行的。因为当工作介质、例如油被导入开始还敞开的工作腔室3中时，基于作用在所述两个斗轮上的液力作用，所述转子1会靠近所述定子2。
图2以简化视图再次示出按照本发明的一有利实施形式的主要元件。从图中可看到，该空心轴4在本实施例中具有三项功能：首先，它在输入轴5和输出轴6之间建立起一种抗扭的连接；其次，它借助一螺纹环4.1.1支承所述转子1；最后，所述支承环13可围绕其平行于所述减速器的纵向轴线11的纵轴线自由转动地被旋转支承在空心轴4上，也就是说该空心轴4上也支承着所述支撑环13。
所述弹簧10在转子1和支撑环13之间产生一压力，在非制动运行状态下时，该压力使转子1沿轴向离开所述定子2。
所有环状的部件都设置成，使所述减速器无需有自己的轴承。也就是说，所有的旋转部件都借助传动变速箱轴承中的滚珠轴承14被支承。所述定子2可与所述减速器的其它固定构件一起例如被法兰连接在变速箱的壳壁20上。
图3示出在所述支撑环13和所述转子1之间的一种有利的连接结构。该支撑环13上具有一些钻孔，螺栓12被放置其中并平行于所述减速器的纵向轴线11地定向。在图3所示的设计结构中，两组螺栓12分别实现不同的功能作用。第一组螺栓12.1用于在所述支撑环13和所述转子1之间建立起一种抗扭连接，而第二组螺栓12.2则用于导引弹簧10。这些弹簧10施加所需的压力，以便在非制动运行状态下使转子1离开定子2。
通过上述有利的扩展设计，所述螺栓连接可按其各自的功能来调节适配。例如可以想到，所述螺栓12.1借助一种嵌配连接被嵌入所述转子1和所述支撑环13中，而所述螺栓12.2则可松松地、亦即带有间隙地插入所述转子1中同时例如借助一种嵌配连接而固定安设在所述支撑环13中。
这样一来，在将转子的转动运动传递到支撑环方面就存在着两个不同的方案。在第一个方案中，所述转动运动通过转子上的钻孔、所述弹簧和螺栓与任意多的弹簧传递到所述支撑环上，其中，所述任意数量的弹簧和任意数量的螺栓构成一个单元。在这种方案中，所述弹簧在传递转动运动时可以说是卡嵌夹紧在所述转子钻孔和螺栓之间。但更加有利的是第二种方案，亦即图示的功能区分方案。在该方案中，所述螺栓仅仅承担导引所述弹簧的任务和起到传递一定扭矩的作用。所述弹簧则仅仅施加轴向作用的力并不用于传递扭矩。比较有利的是，所述转动运动仅仅通过至少两个单独的螺栓传递到所述支撑环上。
如从图中可看到的那样，所述支撑环有利地支撑在所述主部件、亦即所述转子上。这样带来的优点是，所述支撑环遭受特别少的磨损，因为在转子和支撑环之间的相对运动充其量只可能很短时间地在合拢或分开所述转子与定子阶段发生。
Claims (7)
1.一种减速器，其具有
1.1一个转子(1)和一个定子(2)，它们相互之间构成一个工作腔室(3)；
1.2一空心轴(4)，用于将一邻靠一传动变速箱的输入轴(5)和一邻靠一万向轴的输出轴(6)抗扭地连接起来；其中，
1.3该空心轴(4)借助一螺纹(4.1.1)支承所述转子(1)。
2.如权利要求1所述的减速器，其特征在于，
2.1设有一些弹簧(10)，这些弹簧在所述转子(1)上施加一推力，以使其离开定子(2)；
2.2这些弹簧(10)设计成螺旋弹簧并围绕该减速器的纵轴线(11)成一圈；
2.3采取一些措施，以便在所述转子(1)沿轴向移动时可使所述弹簧(10)围绕它们各自的纵轴线自由扭转。
3.如权利要求1或2所述的减速器，其特征在于，
3.1所述空心轴(4)上支承着一与所述减速器的纵轴线(11)同心的支撑环(13)；
3.2该支撑环(13)可自由转动地支承在所述空心轴(4)上；
3.3该支撑环(13)上载有在所述转子(1)移动时用于导引这些弹簧(10)的一些导向体；
3.4所述转子(1)包括一个用于在所述转子(1)相对于所述定子(2)移动时将该转子(1)的相对转动运动转移到所述支撑环(13)上的装置。
4.如权利要求3所述的减速器，其特征在于，所述导向体是与所述弹簧轴线平行的螺栓(12)，所述弹簧(10)在其上可滑动。
5.如权利要求3所述的减速器，其特征在于，所述导向体是包绕所述弹簧(10)的套筒。
6.如权利要求3至5中任一项所述的减速器，其特征在于，所述转子(1)上具有一些钻孔，所述弹簧(10)在其中被导引，并由此将转子(1)的相对转动运动继续传递给所述弹簧(10)和所述导向体并进而传递给所述支撑环(13)。
7.如权利要求3至5中任一项所述的减速器，其特征在于，在所述转子(1)和所述支撑环(13)之间一方面设有一些用于传递所述扭矩的器件，另一方面又设有与这些器件分开来的用于导引所述并不传递所述转子(1)和所述支撑环(13)之间扭矩的弹簧(10)的导向体。
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