具有可断开传动联轴器的真空泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及真空泵，且特别地涉及具有可断开传动联轴器的真空泵。
【背景技术】
[0002]通常，小型和中型车辆设有液压制动系统，该液压制动系统具有经由真空助力器而实现的真空辅助。这些系统是极其众所周知的，且不需要在本文中进一步进行描述。
[0003]在历史上，真空源是来自汽油发动机的进气歧管，或来自柴油发动机的真空泵。最近，已经为汽油发动机车辆和柴油发动机车辆两者提供了真空泵。
[0004]已提出由电动机驱动的干运行真空泵，但出于可靠性和长使用寿命的考虑，油润滑机械驱动真空泵通常是优选的。这种泵通常从发动机凸轮轴直接驱动，但是其它机械布置也是可能的。
[0005]发动机驱动的真空泵连续地旋转，且由于摩擦和泵送损失，会对车辆发动机造成小的拖曳。特别地因为可能长时间不需要真空泵，例如，当在高速公路上驾驶时，这时候，制动应用很少发生，所以希望将这种寄生损失减到最小，以便改进车辆的总燃料消耗。
[0006]已在EP2049355A中提出提供一种可脱开摩擦离合器，由此，真空泵的传动装置可视需要而接合和脱开。然而，摩擦传动装置在冷启动条件(_30°C )下可能存在问题，这是因为可能需要高传动转矩来清除积聚在真空泵中的润滑油。这样的高转矩可导致离合器寿命缩短，这与故障安全操作相矛盾。此外，摩擦离合器可实体上较大。
[0007]同样，机械传动连接，诸如牙嵌离合器，由于到真空泵的传动装置被连接时的冲击负荷而不被认为是可行的。
[0008]需要一种用于真空泵的故障安全可断开传动装置，该故障安全可断开传动装置能够在没有冲击负荷的情况下进行冷启动接合，且优选不需要电气部件或电气连接。
【发明内容】
[0009]根据本发明的第一方面，提供一种真空泵，该真空泵具有可断开传动联轴器，该可断开传动联轴器包括输入轴、同轴的输出轴以及可在所述轴的轴向上移动的联轴器套筒，该可断开传动联轴器还具有速度同步离合器和传动结构，其中，该联轴器套筒被弹性推动到输入轴被联接以与输出轴一起旋转的接合状态，联轴器套筒形成环形活塞的一部分，该环形活塞可响应于流体压力的增加而移动，以实现输入轴从与输出轴一起旋转断开的脱开状态。
[0010]在使用中，速度同步离合器用于在将输入轴和输出轴联接在一起之前使输入轴和输出轴的速度同步，使得相对旋转被排除。在接合状态中，输入轴经由传动结构而直接联接到输出轴，传动结构被设置在该两个轴上。利用受压流体(优选为液体)将环形活塞从接合位置移动到脱开位置。优选地，液体是从车辆的发动机供应的润滑油，该真空泵配合到该发动机。
[0011]在实施例中，输入轴被轴颈支承在输出轴中，输出轴限定用于活塞的缸孔，并且活塞被固定成不能相对于该缸孔而旋转。
[0012]在该布置中，轴能够断开，但在需要时将接合以逐渐地减小速度差，直到传动牙嵌能够被安全接合为止。
[0013]速度同步离合器包括与传动侧和从动侧相关联的可相互接合的离合器面，其中一个离合器面可抵着弹性力移位。
[0014]活塞可包括基部和限定套筒的壁，所述牙嵌传动装置由能够与所述输入轴的传动齿啮合的在所述基部处的传动齿提供。
[0015]在实施例中，套筒为圆形的，且包括内部离合器环，该内部离合器环被固定成与套筒一起旋转且可在套筒的轴向上移动，所述离合器环限定能够与所述输入轴的对应圆形离合器面接合的圆形离合器面。离合器面和离合器环一起构成用于使输入轴和活塞的旋转速度同步的机构。
[0016]离合器面可由单个干板离合器、湿式多板离合器或锥形离合器限定。其它种类的离合器也是可能的。
[0017]所述离合器面中的一个离合器面能够通过作用在所述输入轴和所述离合器环之间的弹性装置被偏压成接合，并且活塞可在接合状态中接合所述输入轴的肩部。在一个实施例中，离合器环是金属的，且因此是大致非磨损的。
[0018]本发明的传动装置被弹性推动成接合，且因此是故障安全的。
[0019]在实施例中，传动装置包括外壳，该外壳界定孔，该孔限定轴承，用于接纳所述输出轴以使所述输出轴在其中旋转。
[0020]输出轴优选包括真空泵的转子，且所述外壳包括真空泵的转子室。
[0021]在实施例中，外壳包括用于受压流体的入口，所述入口通向所述轴承，并经由所述轴承而连接到所述活塞，以便于到脱开状态的移动；该入口可经由所述轴承而连接到所述泵转子，以便于该泵转子的润滑。通常，当连接到车辆发动机时，发动机的润滑油用于本发明的传动联轴器的润滑和致动。
[0022]在另一特征中，本发明包括真空泵的可断开传动装置，该传动装置包括限定旋转轴线的外壳，且包括限定绕所述轴线的第一圆柱形室的外壳、以旋转方式紧固在所述第一室上且可沿着该轴线在该第一室中滑动的环形活塞以及在一个轴向方向上推动所述活塞的弹簧，其中，所述活塞包括基部和裙部，且所述裙部限定绕所述轴线的第二圆柱形室，且具有以旋转方式紧固在所述活塞上且可沿着所述轴线在所述第二室中滑动的离合器环，以及可在所述活塞内在所述旋转轴线上旋转的输入轴，其中所述输入轴和所述离合器环限定可相互接合的离合器面，其中一个该离合器面面向所述活塞的基部，且所述活塞的基部和所述输入轴具有用于直接传动的能够相互啮合的齿，由此，所述活塞在所述一个方向上的相对于所述轴的轴向移动使所述离合器面逐渐接合，而助长使所述齿啮合的相对轴向移动。
[0023]在一个实施例中，输入轴和离合器环限定相互渐缩的阳离合器面和阴离合器面，阳离合器面面对活塞的基部。
[0024]根据本发明的又一方面，提供一种可断开传动联轴器，该可断开传动联轴器包括输入轴、同轴的输出轴以及可在所述轴的轴向上移动的联轴器套筒，所述可断开传动联轴器还具有速度同步离合器和传动结构，其中，所述联轴器套筒被弹性地推动到输入轴被联接以与输出轴一起旋转的接合状态，联轴器套筒形成环形活塞的一部分，该环形活塞可响应于流体压力的增加而移动，以实现输入轴从与输出轴一起旋转断开的脱开状态。
[0025]在使用中，速度同步离合器用于在将输入轴和输出轴联接在一起之前使输入轴和输出轴的速度同步，使得相对旋转被排除。在接合状态中，输入轴经由传动结构而直接联接到输出轴，所述传动结构被设置在所述两个轴上。利用受压流体(优选为液体)将环形活塞从接合位置移动到脱开位置。
[0026]在实施例中，输入轴被轴颈支承在输出轴中，输出轴限定活塞的缸孔，且活塞被固定成不能相对于所述缸孔旋转。
[0027]在该布置中，轴能够断开，但在需要时将接合以逐渐减小速度差，直到传动牙嵌能够被安全接合为止。速度同步离合器包括与传动侧和从动侧相关联的可相互接合的离合器面，其中一个离合器面可抵着弹性力移位。
[0028]活塞可包括基部和限定套筒的壁，该牙嵌传动装置由能够与所述输入轴的传动齿啮合的在所述基部处的传动齿提供。
[0029]在实施例中，套筒为圆形的，且包括内部离合器环，该内部离合器环被固定成与套筒一起旋转且可在套筒的轴向上移动，所述离合器环限定能够与所述输入轴的对应圆形离合器面接合的圆形离合器面。离合器面和离合器环一起构成用于使输入轴和活塞的旋转速度同步的机构。
[0030]离合器面可由单个干板离合器、湿式多板离合器或锥形离合器限定。其它种类的离合器也是可能的。
[0031]其中一个离合器面可通过作用在所述输入轴与所述离合器环之间的弹性装置偏压成啮合，且活塞可在接合状态中接合所述输入轴的肩部。在一个实施例中，离合器环是金属的，且因此是大致非磨损的。
[0032]本发明的传动装置被弹性地推动成啮合，且因此是故障安全的。
[0033]在实施例中，传动装置包括外壳，该外壳限定孔，该孔限定轴承，用以接纳所述输出轴以使所述输出轴在其中旋转。
[0034]输出轴优选包括真空泵的转子，且所述外壳包括真空泵的转子室。
[0035]在实施例中，外壳包括用于受压流体的入口，该入口通往所述轴承，且经由所述轴承连接到所述活塞，以便于到脱开状态的移动；入口可经由所述轴承连接到所述泵转子，以便于所述泵转子的润滑。通常，当连接到车辆发动机时，发动机的润滑油用于本发明的传动联轴器的润滑和致动。
【附图说明】
[0036]本发明的其它特征将从仅作为示例在附图中示出的优选实施例的以下描述显见，其中:
[0037]图1是结合本发明的真空泵的一个端部的透视图；
[0038]图2对应于图1并从另一端部示出真空泵；
[0039]图3是贯穿图1和图2的泵的轴向剖视图，其中省略了泵室；
[0040]图4至图9示意了图3的泵的操作阶段；
[0041]图10至图12示出了液压元件功能回路；
[0042]图13示意了连接到结合本发明的真空泵的真空制动助力器。
【具体实施方式】
[0043]参看图1，根据本发明的真空泵10包括外壳，该外壳具有扩大的端部，该扩大的端部包括转子室11，并且容纳可旋转泵转子80和常规种类的滑片(未示出)。因此，泵机构的种类与本发明本身不相关，只要它是旋转种类即可。端板12将转子室封