Гидравлическое устройство, обладающее улучшенной конструкцией в отношении его перевода в рабочий режим
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к гидравлическим устройствам и соответствующим средствам для перевода в рабочий режим гидравлических устройств. Устройство 1 содержит картер 6, образующий первый узел. Вал 2 образует второй узел. Первый и второй узлы выполнены с возможностью свободного вращения относительно друг друга. Кулачок 3 с несколькими выступами связан при вращении с одним из указанных узлов, первым или вторым. Содержит распределитель 51 и крышку 52 распределителя. Блок 4 цилиндров установлен с возможностью свободного вращения относительно указанных первого и второго узлов. Содержит средства сцепления при вращении с другим из указанных узлов. Гидравлическое устройство 1 содержит возвратные средства, стремящиеся сместить блок 4 цилиндров с целью его разъединения при вращении с указанными первым или вторым узлами. Распределитель 5 выполнен с возможностью при подаче давления обеспечивать сцепление блока 4 цилиндров при вращении с другим из указанных первого или второго узлов. Может применяться в транспортных средствах. Позволяет осуществить привод с использованием ближайшего ведомого двигателя с меньшими усилиями, проскальзыванием, износом и шумом и с предотвращением толчков или скачков давления. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 16 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к гидравлическим устройствам и соответствующим средствам для перевода в рабочий режим гидравлических устройств.
Уровень техники
По всему тексту данной заявки термином «гидравлическое устройство» мы будем обозначать устройство, которое может действовать в качестве двигателя или гидравлического насоса и управление которым осуществляется, например, посредством наклона управляющего диска указанного гидравлического устройства. Гидравлическое устройство традиционно содержит ряд поршней, помещенных в гнезда и совершающих при контакте с кулачком возвратно-поступательное движение.
Известны гидравлические устройства, имеющие конфигурацию свободного хода, то есть конфигурацию, когда гидравлическое устройство функционирует без давления и без потока текучей среды, в частности когда поршни не контактируют с кулачком. Такая конфигурация может быть полезной, например, в машинах со смешанными рабочими условиями. Этой конфигурации свободного хода противопоставляется рабочая конфигурация, когда поршни соприкасаются с кулачком и гидравлическое устройство работает под давлением и с определенным потоком текучей среды.
Таким образом, гидравлическая передача включает в себя, как правило, гидравлическое устройство, действующее в конфигурации свободного хода, когда гидравлическая передача не нагружена и переходит в рабочую конфигурацию, когда она испытывает нагрузку.
Указанный перевод из конфигурации свободного хода в рабочую конфигурацию осуществляют посредством вывода поршней, которые приводятся в контакт с кулачком, или, говоря точнее, с этим кулачком начинают соприкасаться их свободные концы. Этот перевод из конфигурации свободного хода в рабочую конфигурацию называют «переводом в рабочий режим гидравлического устройства», что соответствует подаче в это гидравлическое устройство потока среды.
Перевод в рабочий режим может осуществляться статически или динамически. Статический перевод в рабочий режим включает в себя блокировку различных компонентов, что накладывает серьезные ограничения эксплуатационного характера. В динамическом режиме при включении мгновенно требуется поток, который имеющиеся источники питания обеспечить не в состоянии. Это означает, что в мгновенном контакте с кулачком будут находиться не все поршни, что приводит к возникновению шума.
Кроме того, такой перевод в рабочий режим, обычно осуществляемый в подобных гидравлических устройствах, сопровождается ударными нагрузками, оказывающими непосредственное негативное воздействие на срок службы двигателя, а также появлением неприятных для пользователя шумов, независимо от того, осуществляется запуск в статически или динамически. Также перевод в рабочий режим гидравлического устройства не всегда происходит мгновенно, так как для вывода всех поршней требуется подача масла в достаточном количестве.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение направлено на разработку системы, не имеющей вышеуказанных недостатков.
Для достижения этой цели предложено гидравлическое устройство с радиальными поршнями, содержащее:
- картер, образующий первый узел,
- вал, образующий второй узел, причем указанные первый и второй узлы выполнены с возможностью свободного вращения относительно друг друга,
- кулачок с несколькими выступами, связанный при вращении с одним из указанного первого или второго узлов,
- распределитель и крышку распределителя,
- блок цилиндров, установленный с возможностью свободного вращения относительно указанных первого и второго узлов и содержащий ряд цилиндров, в которых находятся поршни, направляемые с возможностью радиального скольжения в соответствующих цилиндрах блока цилиндров и опирающиеся на выступы кулачка, причем указанное устройство снабжено опорными пружинами, которые расположены в указанных цилиндрах, удерживая поршни прижатыми к кулачку,
отличающееся тем, что указанное гидравлическое устройство дополнительно содержит средства сцепления при вращении, выполненные с возможностью при оказании соответствующего управляющего воздействия блокировать блок цилиндров относительно другого из указанных первого или второго узлов.
Указанное гидравлическое устройство характеризуется, как правило, одним или несколькими из перечисляемых ниже признаков, которые могут рассматриваться либо по отдельности, либо в различных комбинациях:
- указанные средства сцепления выполнены с возможностью обеспечивать фрикционное сцепление указанного блока цилиндров с указанным первым или вторым узлом;
- одна из указанных опорных пружин обладает жесткостью, превышающей жесткость указанных других опорных пружин, чтобы определять индексацию блока цилиндров относительно кулачка, когда блок цилиндров свободно вращается относительно указанных первого и второго узлов.
Кулачок, как правило,
- либо связан при вращении с валом, при этом средства сцепления выполнены с возможностью связывать при вращении блок цилиндров с картером;
- либо связан при вращении с картером, при этом средства сцепления выполнены с возможностью связывать при вращении блок цилиндров с валом.
Предпочтительно, гидравлическое устройство дополнительно содержит синхронизирующий поршень, связанный при вращении с другим из указанных первого или второго узлов и выполненный с возможностью взаимодействия с гнездом, выполненным в блоке цилиндров, причем указанное гнездо образует угловой сектор, позволяющий задавать два положения упора синхронизирующего поршня в указанном гнезде, при этом два указанных положения упора определяют две конфигурации внутренних каналов распределителя и блока цилиндров, соответствующие двум направлениям вращения подвижного узла указанного гидравлического устройства, причем указанный синхронизирующий поршень выполнен с возможностью устанавливать блок цилиндров в положение упора, предварительно настроенное на блокировку блока цилиндров средствами сцепления относительно другого из указанных первого или второго узлов.
В соответствии с одним из конкретных вариантов осуществления указанные средства сцепления содержат:
- возвратные средства, стремящиеся сместить блок цилиндров для его расцепления с другим из указанных первого или второго узлов, и
- внутренние каналы распределителя, выполненные с возможностью при подаче давления обеспечивать сцепление блока цилиндров при вращении относительно другого из указанных первого или второго узлов.
В соответствии с другим конкретным вариантом осуществления указанные средства сцепления содержат электромагнит, выполненный с возможностью при его активации создавать магнитное поле, которое будет создавать силу притяжения между блоком цилиндров и фрикционным элементом, вследствие чего происходит блокировка блока цилиндров относительно указанного первого или второго узла.
В соответствии с еще одним конкретным вариантом осуществления указанные средства сцепления содержат устройство с зубцами и пазами, выполненное на этих средствах сцепления и способное взаимодействовать с зубцами и пазами, выполненными на блоке цилиндров или на указанном первом или втором узле, блокируя при этом блок цилиндров относительно указанного первого или второго узла.
В соответствии с одним из конкретных вариантов осуществления указанные средства сцепления содержат:
- герметичную камеру, содержащую масло, в которой находятся диски, связанные при вращении с блоком цилиндров и с одним из указанных первого или второго узлов, и
- управляющую камеру, выполненную с возможностью регулировать давление в герметичной камере, чтобы обеспечивать сцепление посредством вискомуфты.
Настоящее изобретение также относится к системе, содержащей по меньшей мере два гидравлических устройства, таких как раскрыто выше, в которой первое из указанных гидравлических устройств связано с главным двигателем с помощью муфты, действуя в качестве насоса и питая через гидравлический контур второе из указанных гидравлических устройств, действующее в качестве двигателя, с целью обеспечения усиления на приводном валу колеса транспортного средства, причем указанные первое и второе гидравлические устройства содержат общую для их соответствующих картеров сливную магистраль, соединенную с указанным гидравлическим контуром через обратные клапаны.
Кроме того, изобретение относится к системе, содержащей, по меньшей мере, одно гидравлическое устройство, такое как раскрыто выше, действующее в качестве двигателя, причем каждое из этих устройств установлено на ведомой оси транспортного средства, и гидравлический насос с переменным объемом цилиндра, причем указанная система дополнительно содержит вычислительное устройство, выполненное с возможностью регулировать объем цилиндра гидравлического насоса таким образом, чтобы произведение объема цилиндра гидравлического насоса на его приводную скорость вращения было равно произведению суммарного объема цилиндров указанных гидромоторов на приводную скорость ведомых гидромоторов, связанных с осями, плюс Эпсилон, где Эпсилон характеризует скольжение, создающее тяговый эффект.
Настоящее изобретение также относится к транспортному средству, содержащему главный двигатель, приводящий во вращение главную ось, определяющую ведущие колеса транспортного средства, и вспомогательную ось,
причем указанное транспортное средство содержит главное гидравлическое устройство, такое как раскрыто выше, установленное на указанной главной оси таким образом, чтобы оно приводилось во вращение с той же скоростью, что и указанные ведущие колеса, и вспомогательное гидравлическое устройство, такое как раскрыто выше, установленное на вспомогательной оси таким образом, что оно приводилось во вращение с той же скоростью, что и ведущее (ведущие) колесо (колеса), установленное (установленные) на указанной вспомогательной оси, причем указанные главное и вспомогательное гидравлические устройства связаны таким образом, чтобы обеспечивалось приведение во вращение вспомогательной оси вспомогательным гидравлическим устройством при переводе в рабочий режим указанных гидравлических устройств.
Предметом изобретения является также способ включения гидравлического устройства, содержащего картер, образующий первый узел, вал, образующий второй узел, причем указанные первый и второй узлы выполнены с возможностью свободного вращения относительно друг друга, кулачок с несколькими выступами, связанный при вращении с одним из указанных первого или второго узлов, блок цилиндров, установленный с возможностью свободного вращения относительно указанных первого и второго узлов и содержащий ряд цилиндров, в которых находятся поршни, направляемые с возможностью радиального скольжения в соответствующих цилиндрах блока цилиндров, опирающиеся на выступы кулачка и удерживаемые прижатыми к кулачку,
указанный способ отличается тем, что блокировкой блока цилиндров относительно другого из указанных первого или второго узлов управляют таким образом, чтобы обеспечивалось включение гидравлического устройства.
Управление блокировкой блока цилиндров относительно другого из указанных первого или второго узлов предпочтительно осуществляют за счет подачи давления к распределителю указанного гидравлического устройства с приведением указанного распределителя в такое перемещение, чтобы он воздействовал на блок цилиндров, блокируя его относительно другого из указанных первого или второго узлов.
Описание чертежей
Остальные признаки, цели и преимущества изобретения явствуют из нижеследующего описания, которое приводится исключительно в целях иллюстрации, не имея никакого ограничительного характера, со ссылками на приложенные чертежи, где:
- на фиг .1 представлен частичный вид в разрезе гидравлического устройства согласно одному из аспектов изобретения,
- на фиг. 2 представлен частичный вид в разрезе, иллюстрирующий одну из модификаций гидравлического устройства согласно одному из аспектов изобретения,
- на фиг. 3-10 представлены виды в частичном разрезе, иллюстрирующие другие модификации гидравлических устройств согласно одному из аспектов изобретения,
- на фиг. 11 и 12 представлены два вида, иллюстрирующие пример интегрирования гидравлического устройства согласно одной из модификаций одного из аспектов изобретения на оси транспортного средства,
- на фиг. 13 представлен вид, иллюстрирующий другую модификацию гидравлического устройства согласно одному из аспектов изобретения, связанного с дифференциалом, например, для монтажа на оси транспортного средства,
- на фиг. 14-16 представлены несколько примеров монтажа с использованием гидравлических устройств согласно одному из аспектов изобретения.
На всех этих чертежах общие для них элементы обозначены одинаковыми цифровыми позициями.
Подробное раскрытие изобретения
На фиг. 1 приведен частичный вид в разрезе гидравлического устройства согласно одному из аспектов изобретения. На этом чертеже показана ось Х-Х вращения гидравлического устройства 1.
Гидравлическое устройство 1 содержит вал 2, кулачок 3 (как правило, с несколькими выступами), блок 4 цилиндров, распределитель 5, крышку 52 распределителя и картер 6.
Картер 6 и вал 2 устанавливаются с возможностью вращения относительно друг друга, обычно, с помощью подшипников качения, в данном случае - двух подшипников 21.
Далее по тексту описания будем считать для целей иллюстрации одного из вариантов осуществления, что вал 2 выполнен неподвижным, а картер 6 вращающимся. Следует, однако, понимать, что возможна и противоположная конфигурация, то есть с неподвижным картером 6 и вращающимся валом 2.
Кулачок 3 обычно образован кольцом, примыкающим к внутренней в осевом направлении поверхности картера 6, и имеет на своей внутренней в радиальном направлении поверхности ряд выступов, равномерно распределенных вокруг оси X-X. Каждый из выступов обычно имеет в целом синусоидальный профиль.
В рассматриваемом варианте осуществления, кулачок 3 соединен с картером 6 без возможности поворота.
Блок 4 цилиндров размещен внутри кольца, образующего кулачок 3. Он состоит из ряда цилиндров 41, ориентированных в радиальном направлении относительно оси Х-Х и выходящих на наружную периферийную поверхность блока 4 цилиндров напротив кулачка 3.
В каждом из цилиндров 41 имеется по одному поршню 42, установленному с возможностью радиального скольжения. Каждый поршень 42 опирается на внутреннюю в радиальном направлении поверхность кулачка 3.
В блоке 4 цилиндров выполнена центральная расточка, с помощью которой он входит в сцепление с концом вала 2 гидравлического устройства 1.
Распределитель 51 и крышка 52 распределителя выполнены с возможностью обеспечивать регулируемую подачу текучей среды под давлением последовательно на каждый из поршней 42, а точнее во внутреннюю камеру цилиндров 41, примыкающую к поршням, благодаря чему последовательное прижатие поршней 42 к выступам кулачка 3 вызывает вращение блока 4 цилиндров и связанных с ним элементов относительно кулачка 3 и, следовательно, картера 6, или наоборот. Для этого предусмотрена некоторая асимметрия между количеством выполненных на кулачке 3 выступов и количеством поршней 42, находящихся в блоке 4 цилиндров.
Предусмотрена специальная распределительная плоскость 53 между распределителем 51 и блоком 4 цилиндров, соответствующая поверхностям распределителя 51 и блока 4 цилиндров, которые выполнены с возможностью соприкосновения друг с другом.
При использовании рассматриваемого варианта осуществления крышка 52 распределителя связана при вращении с валом 2, тогда как сам распределитель 51 связан при вращении с картером 6 с помощью средств, которые здесь детально не описываются.
Блок 4 цилиндров содержит также пружину 43. Эти пружины помещены в каждый из цилиндров 41 и опираются на внутреннюю в радиальном направлении поверхность каждого из поршней 42, удерживая их прижатыми к кулачку 3 даже в отсутствие гидравлического давления.
Гидравлическое устройство 1 согласно одному из аспектов изобретения содержит также средства 7 сцепления, выполненные с возможностью при оказании управляющего воздействия блокировать блок 4 цилиндров относительно вала 2.
В соответствии с рассматриваемым здесь вариантом осуществления средства 7 сцепления неподвижно установлены по обе стороны от одного из концов вала 2, так что они оказываются частично расположенными между блоком цилиндров и валом 2.
Кроме того, средства 7 сцепления имеют опорную поверхность 71, предназначенную для вхождения в контакт с блоком 4 цилиндров. При использовании данного варианта осуществления в качестве опорной поверхности используется радиальный буртик, располагающийся таким образом, что он входит в фрикционное сцепление с боковой поверхностью блока 4 цилиндров.
Таким образом, средствами 7 сцепления можно управлять таким образом, чтобы они входили во взаимодействие с блоком 4 цилиндров и за счет приложения усилия, направленного на достижение достаточно надежного контакта, блокировали блок 4 цилиндров относительно средств 7 сцепления и, следовательно, относительно вала 2. В результате этой блокировки блока 4 цилиндров относительно вала 2 достигается перевод в рабочий режим гидравлического устройства 1, или, иными словами, его включение, как об этом было сказано выше.
Когда гидравлическое устройство не переведено в рабочий режим, то есть когда средства сцепления не связывают при вращении блок 4 цилиндров, пружины 43 удерживают поршни 42 в контакте с кулачком 3.
В результате блок 4 цилиндров оказывается синхронизированным относительно кулачка 3, то есть связанным при вращении с этим кулачком 3.
Когда же гидравлическое устройство 1 переведено в рабочий режим, то есть средства сцепления активированы, блок 4 цилиндров оказывается связанным при вращении с валом 2 и, следовательно, вращается относительно кулачка.
Пружины 43 удерживают поршни 42 в контакте с кулачком 3 и, следовательно, вынуждают их повторять движения кулачка 3 в случае использования ведущего гидравлического устройства, которое действует при этом в качестве насоса.
При движении поршней 42 возникает самовсасывание, при этом в каналах соответствующего гидравлического контура устанавливается определенный гидравлический поток.
В случае ведомого гидравлического устройства создание давления в каналах соответствующего контура приводит в действие средства 7 сцепления так, что они входят в контакт с блоком 4 цилиндров, в то время как на цилиндры 41 поршней 42 поступает питание, в результате чего осуществляется работа гидравлического устройства 1.
Когда средства сцепления не приведены в действие, пружины 42 играют активную роль, удерживая поршни 42 в контакте с кулачком 3.
Таким образом, блок 4 цилиндров синхронизирован относительно кулачка 3, то есть связанным при вращении с этим кулачком 3.
Для достижения такой блокировки блока 4 цилиндров относительно средств 7 сцепления можно предусмотреть несколько вариантов исполнения.
В соответствии с первым вариантом исполнения на средствах 7 сцепления или на блоке 4 цилиндров размещают электромагнит, обеспечивающий регулируемый элемент управления и блокировки.
В соответствии с другим вариантом осуществления на средствах 7 сцепления и/или на блоке 4 цилиндров размещают фрикционную дорожку. В качестве примера такого варианта осуществления, который будет раскрыт ниже при рассмотрении фиг.6, можно назвать использование тормозных дисков, которые связаны, соответственно, со средствами 7 сцепления и с блоком 4 цилиндров и приведение которых в контакт обеспечивает поступательную блокировку блока 4 цилиндров относительно средств 7 сцепления и, следовательно, относительно вала 2.
В соответствии с другим вариантом исполнения используют специальную кулачковую муфту, то есть устройство с зубцами и пазами, предусмотренными на средствах 7 сцепления и на блоке 4 цилиндров, которое обеспечивает блокировку их вращения при взаимодействии указанных зубцов и пазов.
На фиг.2 приведен частичный вид в разрезе варианта исполнения гидравлического устройства согласно одному из аспектов настоящего изобретения.
Согласно этому варианту исполнения вал 2 связан при вращении с кулачком 3.
Распределитель 51 установлен без возможности вращения на валу 2, охватывая этот вал 2, как правило, с помощью пазов, предусмотренных на поверхности вала 2 и взаимодействующих с ребрами, выполненными в расточке распределителя 51.
Крышка 52 распределителя установлена с возможностью поворота вокруг наружной периферии распределителя 51 и связана при вращении с картером 6.
Вал 2 снабжен несколькими элементами скольжения 24, расположенными таким образом, чтобы обеспечивать возможность вращения блока 4 цилиндров относительно вала 2. В качестве таких элементов скольжения используют, как правило, ползуны либо шариковые, роликовые или игольчатые подшипники.
Имеется элемент упругого возврата, такой как пружина 22, обеспечивающий прижатие распределителя 51 к блоку 4 цилиндров с усилием, достаточным для достижения герметичности между этими двумя компонентами 51 и 4.
Таким образом, можно выделить два узла, выполненные с возможностью вращения относительно друг друга:
- первый узел, образуемый картером 6 и крышкой 52 распределителя, и
- второй узел, образуемый валом 2, кулачком 3 и распределителем 51, причем указанные первый и второй узлы имеют возможность свободного вращения относительно друг друга.
Блок 4 цилиндров установлен с возможностью вращения относительно этих двух узлов.
Средства 7 сцепления установлены в данном случае на крышке 52 распределителя. Здесь применено кулачковая муфта, как раскрыто выше, то есть устройство с зубцами и пазами, предусмотренными на средствах 7 сцепления и взаимодействующими с зубцами и пазами, предусмотренными на блоке 4 цилиндров и на крышке 52 распределителя.
Средства 7 сцепления могут быть сдвинуты при поступательном перемещении по оси Х-Х так, чтобы они располагались только на чем-либо одном - блоке 4 цилиндров или крышке 52 распределителя, благодаря чему эти компоненты 4 и 52 смогут по-прежнему свободно вращаться относительно друг друга, или же чтобы они располагались на обоих этих компонентах 4 и 52, блокируя тем самым их вращение.
Таким образом, средства 7 сцепления обеспечивают связь блока цилиндров при вращении с одним из раскрытых выше узлов, в данном случае - с первым узлом, то есть с узлом, не содержащим кулачка 3.
Кроме того, в распределителе 51 рассматриваемого здесь типа выполнены пазы 511 и 512 для прохода текучей среды, которые при взаимодействии с пазами 521 и 522, предусмотренными в крышке 52 распределителя, образуют каналы.
В крышке 52 распределителя предусмотрены окружающие образовавшиеся каналы пазы 523, которые образуют гнезда, предназначенные для вхождения в них динамических уплотнительных элементов. Имеющиеся в распределителе 51 пазы 511 и 512 предпочтительно выполнены таким образом, чтобы каждый из них имел по две боковые стенки 511а, 511b, 512а и 512b, причем эти боковые стенки выполнены таким образом, что у каждого из пазов 511 и 512 боковая стенка, находящаяся ближе к блоку 4 цилиндров, имеет большую площадь поверхности, чем площадь поверхности более удаленной от него стенки.
В варианте осуществления, представленном на фиг.2, площадь поверхности боковых стенок 511а и 512а больше, чем у стенок 511b и 512b.
Таким образом, подаваемая под давлением текучая среда будет стремиться сместить распределитель 51 в направлении блока 4 цилиндров под действием силы, возникающего при приложении давления к указанным стенкам 511а и 512а.
Эта конкретная конфигурация пазов 511 и 512 обеспечивает автоматическое поддержание герметичности между блоком 4 цилиндров и распределителем 51. Предусмотрен шлиц 513, блокирующий вращение распределителя 51 относительно вала 2; при этом распределитель 51 оказывается жестко связанным при вращении с кулачком 3, поскольку этот кулачок жестко связан при вращении с валом 2, обеспечивая при этом синхронизацию подачи поршней по профилю кулачка.
На фиг. 3 иллюстрируется одна из модификаций варианта осуществления по фиг. 2, в которой в средствах 7 сцепления конструкция кулачковой муфты сочетается с поверхностями трения, обеспечивающими синхронизацию блока 4 цилиндров относительно крышки 52 распределителя, на которой средства 7 сцепления устанавливаются до сцепления этих двух компонентов с помощью кулачковой муфты.
Средства 7 сцепления состоят из двух подвижных частей 72 и 73.
Первая подвижная часть 72 установлена с возможностью скольжения на крышке 52 распределителя, как правило, посредством комплементарных пазов и ребер и имеет поверхность 74 трения, предназначенную для вхождения в контакт с поверхностью 48 трения блока 4 цилиндров, при этом в результате контакта этих двух поверхностей 48 и 74 возникает трение, позволяющее добиться синхронизации блока 4 цилиндров с крышкой 52 распределителя.
Вторая подвижная часть 73 установлена с возможностью скольжения на первой подвижной части 72, например, тоже с помощью комплементарных пазов и ребер и выполнена с возможностью сцепления с ответными ребрами и пазами, предусмотренными на блоке 4 цилиндров, после того как этот блок будет синхронизирован с крышкой 52 распределителя.
Имеется шариковый упор 75, высвобождающий при поступательном перемещении вторую подвижную часть 73 только после того, как произойдет синхронизация крышки 52 распределителя с блоком 4 цилиндров за счет взаимодействия поверхностей трения 74 и 48. Это объясняется тем, что сцепление кулачкового типа, такое, как обеспечивается за счет этой второй подвижной части 73, имеет место, предпочтительно, в статическом режиме, то есть тогда, когда два рассматриваемых компонента заблокированы относительно друг друга.
Таким образом, при оказании соответствующего управляющего воздействия средства 7 сцепления обеспечивают связь блока 4 цилиндров и крышки 52 распределителя при вращении с первым узлом, то есть тем, в котором нет кулачка 3.
Средства 7 сцепления могут дополнительно содержать периферийный паз 741, обеспечивающий возможность их перемещение с помощью рычага или любой другой взаимодействующей с ним системы.
На фиг. 4 иллюстрируется другая модификация гидравлического устройства 1 согласно изобретению, в которой средства 7 сцепления являются источником подачи давления, выполненным с возможностью приложения давления к соответствующей поверхности крышки 52 распределителя, а также приложения давления к блоку 4 цилиндров и обеспечения связи блока цилиндров при вращении с компонентом 6.
Здесь источник подачи давления схематически показан в виде гидравлического насоса 711, который может быть, например, подкачивающим насосом, способным подавать давление в ограниченное пространство 712 между картером 6 и крышкой 52 распределителя и прикладывать давление к этой крышке так, чтобы смещать ее в направлении блока 4 цилиндров, который упирается в фрикционную колодку 64, связанную с картером 6, при этом давление, подаваемое в пространство 712, способно обеспечивать блокировку блока 4 цилиндров относительно картера 6 за счет трения между блоком 4 цилиндров и фрикционной колодкой 64.
Крышка 52 распределителя и/или картер 6 предпочтительно снабжены герметизирующими средствами 713, обеспечивающими герметичность пространства 712, в которое подается давление.
Средства 7 при оказании соответствующего управляющего воздействия связывают блок 4 цилиндров при вращении с первым узлом, то есть с тем узлом, в котором нет кулачка 3.
В соответствии с другим вариантом осуществления рассматриваемой модификации фрикционная колодка располагается в месте контакта блока 4 цилиндров с крышкой 52 распределителя, при этом блок 4 цилиндров опирается на скользящую колодку, находящуюся на валу 2. Подача давления в пространство 712 приводит к блокировке блока 4 цилиндров относительно крышки 52 распределителя и, следовательно, относительно картера 6 за счет трения между блоком 4 цилиндров и фрикционной колодкой крышки 52 распределителя.
На фиг.5 иллюстрируется еще одна модификация гидравлического устройства 1 согласно изобретению, такого, как было представлен на фиг.2.
В соответствии с этой модификацией крышка 52 распределителя связана при вращении с блоком 4 цилиндров с помощью специального индексирующего элемента, например винта или болта, и установлена с возможностью свободного вращения относительно картера 6.
Таким образом, можно выделить два узла, выполненные с возможностью вращения относительно друг друга:
- первый узел, образуемый картером 6, и
- второй узел, образуемый валом 2, кулачком 3 и распределителем 51, причем указанные первый и второй узлы имеют возможность свободного вращения относительно друг друга.
Блок 4 цилиндров и крышка 52 распределителя установлены с возможностью вращения относительно этих двух узлов.
В качестве средств 7 сцепления здесь применено кулачковое устройство описанного выше типа, то есть устройство с зубцами и пазами, предусмотренными на средствах 7 сцепления и взаимодействующими с зубцами и пазами, выполненными на картере 6 и на крышке 52 распределителя.
Средства 7 сцепления обеспечивают связь блока 4 цилиндров и крышки 52 распределителя при вращении с первым узлом, то есть с тем, в котором нет кулачка 3, при оказании соответствующего управляющего воздействия.
На фиг.6 показан частичный вид в разрезе, иллюстрирующий другую модификацию гидравлического устройства согласно одному из аспектов изобретения.
В этой модификации, вал 2 связан при вращении с кулачком 3.
Распределитель 51 установлен без возможности вращения на валу 2, охватывая вал 2, как правило, с помощью выемок, выполняемых на поверхности вала 2 и взаимодействующих с ребрами, предусмотренными в расточке распределителя 51.
Крышка 52 распределителя установлена с возможностью вращения вокруг распределителя 51 и связана при вращении с картером 6.
Как и в предыдущих вариантах осуществления, блок 4 цилиндров расположен таким образом, чтобы поршни 42 находились в кольце, образующем кулачок 3, и удерживались в контакте с кулачком 3 посредством пружины 43.
Блок 4 цилиндров связан здесь с дискодержателем 44, с которым он связан при вращении и который включает в себя ряд дисков 45, разнесенных на равные интервалы.
Кроме того, крышка 52 распределителя тоже снабжена рядом ответных дисков 54, располагающихся поочередно с дисками 45 дискодержателя 44.
Действие этих двух групп дисков 45 и 54 аналогично действию традиционных тормозных дисков - они выполнены с возможностью поочередно переходить из конфигурации, при которой они не соприкасаются и, соответственно, дают крышке 52 распределителя и блоку 4 цилиндров возможность свободного вращения относительно друг друга, в конфигурацию, при которой они контактируют и, таким образом, блокируют крышку 52 распределителя и блок 4 цилиндров относительно друг друга под воздействием трения.
Здесь предусмотрен опорный элемент 8, расположенный вокруг вала 2 между этим валом 2 и распределителем 51. Средства сцепления связаны при вращении с валом 2 и распределителем 51, как правило, посредством ребер и выемок и могут совершать поступательное перемещение вдоль оси Х-Х.
Опорный элемент 8 содержит прижимную пружину 82, расположенную так, чтобы создавать усилие прижатия распределителя 51 к блоку 4 цилиндров, в результате чего получают герметичный контакт между распределителем 51 и блоком 4 цилиндров.
Имеется также пружинная шайба 83, расположенная с упором в вал 2 и оказывающая на опорный элемент 82 воздействие, направленное противоположно усилию прижатия, создаваемому прижимной пружиной 82, что позволяет вернуться к разъединенному состоянию дисков 45 и 54, то есть к такому положению системы, когда блок 4 цилиндров может свободно вращаться относительно распределителя 51 и, следовательно, относительно картера 6. Шайба 83 и прижимная пружина 82 выполнены конструктивно таким образом, чтобы сохранялся герметичный контакт между распределителем 51 и блоком 4 цилиндров независимо от того, подается давление в гидравлическое устройство или нет.
Очевидно, что шайба 83 и прижимная пружина 82 могут быть заменены другими подходящими упругими средствами.
При эксплуатации подача давления стремится сместить распределитель 51 в направлении блока 4 цилиндров под действием усилия, возникающего при приложении давления к стенкам 511а и 512а, как было раскрыто выше. Поскольку распределитель 51 упирается в блок 4 цилиндров, этот блок тоже сместится в том же направлении, то есть отдалится от крышки 52 распределителя. Это смещение блока 4 цилиндров относительно крышки 52 распределителя вызовет взаимодействие дисков 45 и 54 и, соответственно, связь блока 4 цилиндров при вращении с узлом, содержащим картер 6 и крышку 52 распределителя, обеспечивающее перевод в рабочий режим гидравлического устройства 1.
Для отключения гидравлического устройства, то есть для его перевода в конфигурацию, при которой имеет место нулевой поток, достаточно лишь прекратить подачу давления; когда давление, прилагаемое к стенкам 511а и 512а распределителя 51, достигает заданного порогового значения, диски 54 и 45 разъединятся, обеспечивая свободное вращение блока 4 цилиндров относительно крышки 52 распределителя и картера 6.
Таким образом, здесь средства сцепления образованы комбинацией дисков 45 и 54 с опорным элементом 8, при этом может обеспечиваться или не обеспечиваться сцепление блока 4 цилиндров при вращении с картером 6 и с крышкой 52 распределителя.
На фиг.7 иллюстрируется еще одна модификация гидравлического устройства в соответствии с одним из аспектов изобретения.
Эта модификация действует подобно модификации с фиг.6, при этом диски 45 и 54 заменены двумя коническими полуоболочками 46 и 47, связанными при вращении, соответственно, с блоком 4 цилиндров и с крышкой 52 распределителя.
Эти две конические полуоболочки 46 и 47выполнены так, чтобы, когда блок 4 цилиндров и крышка 52 распределителя смещаются в направлении удаления друг от друга, поверхности этих двух конических полуоболочек 46 и 47 входили во фрикционное сцепление, связывая тем самым при вращении блок 4 цилиндров с крышкой 52 распределителя.
Как и в варианте осуществления, представленном на фиг.6, подача давления стремится сместить распределитель 51 в направлении блока 4 цилиндров под действием усилия, возникающего при приложении давления к стенкам 511а и 512а, как раскрыто выше. Поскольку распределитель 51 упирается в блок 4 цилиндров, этот блок тоже сместиться в том же направлении, то есть отдалиться от крышки 52 распределителя. Это смещение блока 4 цилиндров относительно крышки 52 распределителя вызовет сцепление двух конических полуоболочек 46 и 47 и, соответственно, связь блока 4 цилиндров при вращении с узлом, состоящим из картера 6 и крышки 52 распределителя, что приведет к переводу в рабочий режим гидравлического устройства 1.
Таким образом, для отключения гидравлического устройства достаточно лишь прекратить подачу давления; при этом, когда давление, прикладываемое к стенкам 511а и 512а распределителя 51, достигнет заданного порогового значения, произойдет разъединение двух конических полуоболочек 46 и 47, что высвободит блок 4 цилиндров для вращения относительно крышки 52 распределителя и картера 6.
Таким образом, как и в предыдущем варианте осуществления, средства сцепления образованы здесь комбинацией двух конических полуоболочек 46 и 47 и опорного элемента 8, при этом может обеспечиваться или не обеспечиваться сцепление блока 4 цилиндров при вращении с картером 6 и с крышкой 52 распределителя.
На фиг.8 и 9 иллюстрируются две другие модификации, действующие подобно раскрытому со ссылками на фиг.6 и 7.
На фиг.8 представлена модификация конструкции по фиг.6, при этом отсутствуют опорный элемент 8, прижимная пружина 82 и шайба 83.
Имеется возвратное средство 9, выполненное так, что оно стремится сместить блока 4 цилиндров, чтобы разъединить его с крышкой 52 распределителя и с картером 6 посредством разъединения дисков 45 блока цилиндров с о