CN204383436U - 液力持续制动装置以及机动车动力总成系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液力持续制动装置以及机动车动力总成系统。具体地，本实用新型涉及一种液力持续制动装置，其包括定子(5)和转子(4)，该转子为了制动运行而能与轴(2)联接。为了提供以尽可能简单且低损耗的方式和方法实现转子(4)的可接通性的液力持续制动装置(1)，在轴(2)与转子(4)之间设置有能切换的自由轮(10)，该能切换的自由轮在截止状态中将转子(4)与轴(2)联接。此外，本实用新型还涉及一种机动车动力总成系统，在该动力总成系统中应用了根据本实用新型的液力持续制动装置。

Description

液力持续制动装置以及机动车动力总成系统

技术领域

本实用新型涉及一种液力持续制动装置，其包括定子和转子，该转子为了制动运行而能与轴联接。此外，本实用新型还涉及一种机动车动力总成系统，在该动力总成系统中应用了根据本实用新型的持续制动装置。

背景技术

尤其针对商用车应用液力持续制动装置作为无磨损的制动装置。在此，使用液体的流动能量以产生制动力矩，为了该目的将液体引入到定子与转子之间的工作腔中。于是，在通常设计成环面形的工作腔中，转动的转子通过叶片携带液体并且将其运送到定子的叶片，液体在那里受到抵挡并紧接着又被引回到转子的叶片。在这种情况下，向转子施加减速的力矩，其中，该制动力矩的大小在此通过引入到工作腔中的液体量来控制。但是，对于液力持续制动装置而言在工作腔未填充的状态下也通常会出现一定的制动力矩，其原因在于空气的泵送以及转动的转子与定子之间的残留液体。为了避免这种通风损耗，液力持续制动装置部分地以如下方式实施，即，转子为了制动运行首先与要刹住的轴联接并且随后进行转动运动，而轴否则可以相对转子自由扭转。

由EP 1 590 220 B1得知一种液力持续制动装置，其包括具有定子和转子的减速器。在此，减速器的转子不是永久地与在制动运行中要刹住的轴接驳，而是为了制动运行才与轴联接。在此，可以通过实施为牙嵌式离合器的切换离合器来进行联接。

实用新型内容

由上面描述的现有技术出发，现在本实用新型的任务在于，提供一种液力持续制动装置，在该液力持续制动装置中，以尽可能简单以及低损耗的方式和方法实现转子的可接通性。

该任务由下面描述的液力持续制动装置来解决，该液力持续制动装置包括定子和转子，该转子为了制动运行而能与轴联接，其特征在于，在轴与转子之间设置有能切换的自由轮，该自由轮在截止状态中将转子与轴联接。

另外，在优选实施方式中，转子通过自由轮安置在轴上，其中，自由轮在截止状态中将转子抗相对转动地与轴连接，并且在脱离截止状态时允许转子相对轴的可扭转性。

在优选实施方式中，自由轮能以电或液压的方式促动。

在优选实施方式中，在转子与定子之间限定出的工作腔永久地至少部分填充。

在优选实施方式中，设置有用于将一定的液体量保持在工作腔中的机构。

在优选实施方式中，该机构通过至少一个阀形成，该至少一个阀设置在用于液体的各一个输出线路中并且在切换位置中使各一个输出线路截止。

在优选实施方式中，该机构通过至少一个旁路形成，离开工作腔的液体能通过旁路再次直接返回到工作腔中。

此外，由本实用新型还提供一种机动车动力总成系统，其特征在于，所述机动车动力总成系统包括根据本实用新型的液力持续制动装 置。

根据本实用新型，液力持续制动装置包括定子和转子，该转子为了制动运行可以与轴联接。在此，定子和转子以本领域技术人员在原理上公知的方式和方法尤其分别配设有各一个叶片并且在定子与转子之间限定出用于容纳液体的工作腔。引入到工作腔中的液体在转子转动运动时由转子的叶片携带并朝着定子的叶片的方向加速，液体在那里在叶片上受到抵挡并且又被引回到转子的叶片。于是，引回的液体以减速的方式作用到转子上，从而在该转子联接到轴上的情况下导致作用到轴上的制动转矩。在本实用新型的意义下，液体是液压液体或也可以是其他液体，像例如水。

本实用新型现在包括如下技术指导，即，在轴与转子之间设置有能切换的自由轮(Freilauf)，该自由轮在截止状态中将转子与轴联接。换而言之，也就是转子为了制动运行可以借助能切换的自由轮与轴联接，为此该自由轮转换到截止状态。

在此，液力持续制动装置的这类设计方案的优点是，转子与轴的联接可以借助能切换的自由轮低损耗地并且以简单的方式和方法实现。因此，为了联接仅需将能切换的自由轮的空转作用(Freilaufwirkung)截止，这也可以在存在转速差时进行，而在形状锁合的(formschlüssig)切换离合器的情况下必须首先使相应的离合器半体在它们的转速上同步。因此，与形状锁合的离合器相比简化了对能切换的自由轮的操纵。此外，能切换的自由轮的特征在于在空转运行中比力锁合的(kraftschlüssig)切换离合器大多更小的损耗，这是因为在力锁合的切换离合器中，尤其在湿运转的多片式离合器中，在脱离闭合状态时出现局部较高的带排损耗。

总的来说，也就是为了制动运行可以用简单的方式和方法进行转子与要刹住的轴的联接，而在脱离制动运行时，在空转作用的范围内 通过能切换的自由轮导致小的损耗并且进而导致小的不期望的制动力矩。最后，能切换的自由轮可以毫无问题地以紧凑的结构来实施，从而为了在根据本实用新型的液力持续制动装置的区域中安装该自由轮仅需设置很小的结构空间。

与根据本实用新型的指导不同，在EP 1 590 220 B1的液力持续制动装置中应用了形状锁合的切换离合器，在该形状锁合的切换离合器中，为了将转子与要刹住的轴联接必须使两个离合器半体在闭合之前在它们的转速上同步。在EP 1 590 220 B1中，为了同步在此借助于放置在驱动机与相应的动力总成系统的变速器之间的分离离合器，但是由此与根据本实用新型的指导相比，是以相应耗费的方式设计了制动运行的导入以及切换离合器的操纵。

在本实用新型的范围内，“能切换的自由轮”可以理解为能切换的超越离合器，其在未截止的状态中使转子与轴彼此脱开，而在截止状态中则有针对性地禁止空转作用。在此，到截止状态的转换必须能够在转动的轴的情况下实现。

在本实用新型的意义下，液力持续制动装置可以通过减速器形成，或者可以包括减速器。在首先提到的情况下，能切换的自由轮是减速器的组成部分并且在此放置在转子与轴之间，该轴在这种情况下是减速器的制动轴。也就是说，转子通过自由轮安置在轴上，并且在截止状态中将转子抗相对转动地与轴连接，而自由轮在脱离截止状态时允许转子相对轴的可自由扭转性。

但对此备选的是，包括定子和转子的减速器也可以仅是液力持续制动装置的组成部分，其中，在这种情况下能切换的自由轮在相应的机动车动力总成系统侧进行减速器的接入并且进而进行转子的接入。在此，可以考虑尤其是借助高传动级(Hochtreiberstufe)的接入，其中，能切换的自由轮在截止状态中优选将该高传动级的齿轮接入动力流中 并且因此联接转子。在这种情况下，根据液力持续制动装置是设置在变速器的驱动侧还是设置在输出侧，也就是说减速器是作为初级减速器还是作为次级减速器来使用，转子通过能切换的自由轮与其建立连接的轴可以是减速器的制动轴、变速器轴或也可以是驱动单元的输出轴。

根据本实用新型的实施方式，以电或液压的方式对自由轮进行促动。在这两种情况下，对自由轮的控制能够以紧凑的方式和方法来实现，其中，在液压促动的情况下优选接入机动车变速器的控制液压系统中。

根据本实用新型的另一设计方案，永久地至少部分填充在转子与定子之间限定出的工作腔。由此，改进了根据本实用新型的持续制动装置的响应特性，这是因为由于由此永久位于工作腔中的液压液体量，自转子与轴联接起就直接导致了制动力矩。因为转子在脱离制动运行时基于这时存在的自由轮的空转作用而与轴脱开，所以永久位于工作腔中的液体量并不导致损耗力矩或仅导致可忽略的损耗力矩。

在上述的设计方案的改进方案中设置了保持工作腔中的液体最小量的机构。按照有利方式，通过该机构防止了在制动运行结束时或紧接在制动运行之后在转子仍然运转的情况下排空工作腔，并且在随后的制动运行中又必须先填充工作腔。在此，通过该机构优选地保持了工作腔中的液体最小量，从而在重新联接转子时首先导致小的制动力矩，该小的制动力矩然后可以通过更多的液体的输送而提高到相应期望的制动转矩。由于在开始将转子联接到轴上时首先仅有很少的液体量位于工作腔中，所以避免了在联接转子时自由轮的强烈的负载。

本实用新型的另一实施方式是所述机构通过至少一个阀形成，该阀分别设置在用于液体的各一个输出线路中并且在切换位置中使各一个输出线路截止。在这种情况下，也就是通过阀阻止了液体量离开工 作腔。代替上述设计方案的是所述机构通过至少一个旁路形成，离开工作腔的液体可以通过该旁路再次直接返回到工作腔中。也就是说，在这种情况下，液体虽然可以从工作腔中流出，但是在接通了至少一个旁路的情况下又立即流回到工作腔中。在此，至少一个旁路的接通优选通过各一个阀来实现。在此，在上述两种设计方案的情况下可以禁止工作腔的完全的空运转，其中，通过相应的控制能实现保持工作腔中的最小液体量。

本实用新型不局限于独立权利要求及其从属权利要求的特征的所说明的组合。此外还有如下其他可能性：也可将从权利要求、以下对本实用新型优选实施方式的说明中得到的或直接从附图中得到的各单个特征相互组合。权利要求通过使用附图标记对附图进行的参引不应限制权利要求的保护范围。

附图说明

在附图中示出了将在下面阐述的本实用新型的有利设计方案。其中：

图1示出根据本实用新型的第一实施方式的液力制动装置的剖面视图；

图2示出来自图1的液力持续制动装置的示意性视图；并且

图3示出根据本实用新型的第二设计可行性方案的液力持续制动装置的示意性视图。

具体实施方式

由图1得知液力持续制动装置1的剖面视图，其在本实施例中安装在机动车动力总成系统中。在此，该液力持续制动装置1在机动车变速器输出侧布置在轴2的区域中，该轴是机动车变速器的传动轴，像例如输出轴。

如在图1中可以看到的那样，液力持续制动装置1包括减速器3， 其由转子4和定子5组成。在本实施例中，定子5抗相对转动地与壳体6联接，在本实施例中该壳体是机动车变速器的变速器壳体。此外，定子5与转子4共同限定了位于中间的环面形的工作腔7，其中，在该工作腔7的侧上，不仅转子4而且定子5都分别配备有叶片8或9。

如果现在液体，像例如油或水位于工作腔7中，那么该液体以本领域技术人员在原理上公知的方式和方法在转子4转动运动时被转子4的叶片8携带并且朝着定子5的叶片9的方向进行加速。如果遇到静止的叶片9，那么液体在该叶片9上受到抵挡并且又被引回到转子4的叶片8。在此，引回的液体以减速的方式作用到转子4上并且在该转子的转动运动方面对其制动。

特别的是，在本实施例中轴2和转子4不是刚性地彼此联接，而是转子4通过位于中间的能切换的自由轮10安置在轴2上，在本实施例中仅示意性地示出该自由轮。在此，自由轮10可以通过(在本实施例中未进一步示出的)液压促动器转换到截止状态，在该截止状态中该自由轮将转子4抗相对转动地与轴2联接，而在脱离这种截止时可以实现转子4通过自由轮10相对轴2的可自由扭转性。在此，只有当应该在轴2上产生制动力矩，也就是说期望减速器3的制动运行时，那么转子4才通过自由轮10与轴2联接。

由于如下事实：减速器3的制动作用能有针对性地接通，但否则就允许轴2的无阻碍的转动运动，所以在减速器3的工作腔7中可以永久地留有液体量。在本实施例的情况下，在此始终以最小液体量部分填充工作腔7，从而自转子4与轴2联接起就已经在轴2上产生一定的制动力矩并且相应确保了液力持续制动装置1的良好的响应特性。于是，在转子4与轴2联接之后可以通过如下方式提高制动力矩，即，向工作腔7输送更多的液体，其中，在减速器3的制动运行结束之后又将在工作腔7中的液体量降低至最小量。

为了可以保持工作腔7中的液体最小量，并且为了防止由于在与轴2脱开之后可能仍然继续运转的转子4而使工作腔7完全地或过度地排空，如在图2所示的液力持续制动装置的示意性视图中可以看到的那样，在从工作腔7分岔出的输出线路11中设置有阀12。这个在本实施例中设计为2/2换向阀的阀12在此可以有针对性地运动到图2中能看到的切换位置，在该切换位置中阀12使输出线路11截止并且与此相应地导致液体倒流回工作腔7中。其结果是保持了工作腔7中的液体最小量。在此，输出线路11以及阀12在图2中也代表必要时另外设置的输出线路和相应的阀。

此外，由图3得知相应于本实用新型的第二实施方式的液力持续制动装置1'的示意性视图。在此，该持续制动装置1'在最大程度上相应于图1和图2中的持续制动装置1，其中，与上述的变型方案的区别在于，通过设置旁路13保持减速器3的工作腔7中的液体最小量。在此，该旁路13从输出线路11'中分岔出来并且可以有针对性地通过阀14接通，该阀在本实施例中又实施为2/2换向阀。

在图3示出的阀14的切换位置中，位于工作腔7中的液体可以无阻碍地通过输出线路11'流出，而自阀14转换到它的其他切换位置起旁路13打开。在这种情况下，从工作腔7中流出的液体通过旁路13又直接返回到工作腔7中，从而可以通过对阀14的相应驱控进行调节以将工作腔7排空到期望的最小液体量。

借助根据本实用新型的液力持续制动装置的设计方案可以提供低损耗且易于操纵的装置。

附图标记列表

1、1'    液力持续制动装置

2        轴

3        减速器

4        转子

5        定子

6        壳体

7        工作腔

8        叶片

9        叶片

10       自由轮

11、11'  输出线路

12       阀

13       旁路

14       阀

Claims (8)

1.一种液力持续制动装置，所述液力持续制动装置包括定子(5)和转子(4)，所述转子为了制动运行而能与轴(2)联接，其特征在于，在所述轴(2)与所述转子(4)之间设置有能切换的自由轮(10)，所述自由轮在截止状态中将所述转子(4)与所述轴(2)联接。

2.根据权利要求1所述的液力持续制动装置，其特征在于，所述转子(4)通过所述自由轮(10)安置在所述轴(2)上，其中，所述自由轮(10)在截止状态中将所述转子(4)抗相对转动地与所述轴(2)连接，并且在脱离截止状态时允许所述转子(4)相对所述轴(2)的可扭转性。

3.根据权利要求1所述的液力持续制动装置，其特征在于，所述自由轮(10)能以电或液压的方式促动。

4.根据权利要求1所述的液力持续制动装置，其特征在于，在转子(4)与定子(5)之间限定出的工作腔(7)永久地至少部分填充。

5.根据权利要求4所述的液力持续制动装置，其特征在于，设置有用于将一定的液体量保持在所述工作腔(7)中的机构。

6.根据权利要求5所述的液力持续制动装置，其特征在于，所述机构通过至少一个阀(12)形成，所述至少一个阀设置在用于液体的各一个输出线路(11)中并且在切换位置中使所述各一个输出线路(11)截止。

7.根据权利要求5所述的液力持续制动装置，其特征在于，所述机构通过至少一个旁路(13)形成，离开所述工作腔(7)的液体能通过所述旁路再次直接返回到所述工作腔(7)中。

8.一种机动车动力总成系统，其特征在于，所述机动车动力总成系统包括根据权利要求1至7中任一项所述的液力持续制动装置。