具有用于控制潤滑油液位的機構的傳動系部件的制作方法

本公開涉及一種傳動系部件，其具有用于控制傳動系部件的至少一部分中的潤滑油液位的機構。

背景技術：

本節提供涉及本公開的背景信息，其不一定是現有技術。

使用斷開式橋組件的傳動系通常采用濕式多片摩擦離合器，以選擇性地控制扭矩通過橋組件的傳輸。本領域所公知的是，濕式多片摩擦離合器中的油在摩擦離合器未激活時可產生阻力，其將傾向于將扭矩傳輸通過摩擦離合器。雖然扭矩的大小相對較小，但是當摩擦離合器未激活時，在一些情況下仍然可能期望最小化或消除傳輸通過摩擦離合器的任何扭矩。此外，在一些情況下可能期望限制諸如動力輸出單元、橋組件或變速箱的傳動系部件中包含的潤滑油的量以降低與潤滑油的擾動相關的損失。

技術實現要素：

本節提供本公開的一般概要，并非其整個范圍或其全部特征的全面公開。

在一種形式中，本公開提供一種傳動系部件，其包括動力傳輸設備、殼體、儲油器和儲油器液位控制設備。動力傳輸設備具有輸入構件、一對輸出構件以及包括至少一個離合器的差速和離合組件。差速和離合組件被配置為以第一模式和第二模式操作，在第一模式中，旋轉動力被以允許輸出構件之間的速度差異的方式從輸入構件傳輸到輸出構件，在第二模式中，旋轉動力不被傳輸通過至少一個離合器，由此將輸入構件與輸出構件中的至少一個分離。殼體容納動力傳輸設備。殼體包括集油槽，集油槽被配置為容納潤滑油，潤滑油被配置為潤滑差速和離合組件的至少一部分。儲油器被聯接到殼體并限定儲油器腔體、儲油器入口和儲油器出口。儲油器入口和儲油器出口與儲油器腔體流體連通。儲油器液位控制設備具有潤滑油撇除器和出口端口流動控制器。潤滑油撇除器被能移動地聯接到殼體以在第一撇除器位置和第二撇除器位置之間移動，在第一撇除器位置，撇除器相對于差速和離合組件的從動部件被定位，以當從動部件沿預定旋轉方向旋轉且旋轉動力被傳輸通過至少一個離合器時從從動部件撇除潤滑油，出口端口流動控制器能在第一狀態和第二狀態下操作，在第一狀態下，來自出口端口的流體流動被大體阻擋，由此阻止儲油器腔體中的潤滑油流向集油槽，在第二狀態下，允許通過出口端口從儲油器腔體向集油槽的流體流動。撇除器在第一撇除器位置和第二撇除器位置之間的移動與出口端口流動控制器的操作聯動，使得：當撇除器被設置在第一撇除器位置時，出口端口流動控制器處于第一狀態；并且當撇除器被設置在第二撇除器位置時，出口端口流動控制器處于第二狀態。

在另一種形式中，本示教提供一種組件，其包括動力傳輸設備、殼體、儲油器、用于收集潤滑油的設備和用于控制流體液位的設備。動力傳輸設備具有輸入構件、一對輸出構件以及包括至少一個離合器的差速和離合組件。差速和離合組件被配置為以第一模式和第二模式操作，在第一模式中，旋轉動力被以允許輸出構件之間的速度差異的方式從輸入構件傳輸到輸出構件，在第二模式中，旋轉動力不被傳輸通過至少一個離合器，由此將輸入構件與輸出構件中的至少一個分離。殼體容納動力傳輸設備。殼體包括集油槽，集油槽被配置為容納潤滑油，潤滑油被配置為潤滑差速和離合組件的至少一部分。儲油器被聯接到殼體并限定儲油器腔體、儲油器入口和儲油器出口。儲油器入口和儲油器出口與儲油器腔體流體連通。潤滑油收集設備被配置為從動力傳輸設備中的旋轉部件撇除潤滑油，而流體液位控制設備被配置為控制容納在儲油器中的流體的液位。

在再一種形式中，本示教提供一種傳動系部件，其包括動力傳輸設備、殼體、儲油器和儲油器液位控制設備。動力傳輸設備具有輸入構件、至少一個輸出構件和在輸入構件與輸出構件之間傳輸旋轉動力的旋轉動力傳輸部件。旋轉動力傳輸部件包括傳動裝置或至少一個離合器，或傳動裝置和至少一個離合器的組合。殼體容納動力傳輸設備并且具有集油槽，集油槽被配置為容納潤滑油，潤滑油被配置為潤滑旋轉動力傳輸部件的至少一部分。儲油器被聯接到殼體。儲油器限定儲油器腔體并具有與儲油器腔體流體連通的儲油器入口和儲油器出口。儲油器液位控制設備具有潤滑油撇除器和出口端口流動控制器。潤滑油撇除器被能移動地聯接到殼體以在第一撇除器位置和第二撇除器位置之間移動，在第一撇除器位置，撇除器相對于旋轉動力傳輸部件的從動部件被定位，以當從動部件沿預定旋轉方向旋轉時從從動部件撇除潤滑油。出口端口流動控制器能在第一狀態和第二狀態下操作，在第一狀態下，來自所述出口端口的流體流動被大體阻擋，由此阻止儲油器腔體中的潤滑油流向集油槽，在第二狀態下，允許通過出口端口從儲油器腔體向集油槽的流體流動。撇除器在第一撇除器位置和第二撇除器位置之間的移動與出口端口流動控制器的操作聯動，使得：a)當撇除器被設置在第一撇除器位置時，出口端口流動控制器處于第一狀態；并且b)當撇除器被設置

IP40-160833在第二撇除器位置時，出口端口流動控制器處于第二狀態。

通過在此提供的說明進一步的應用領域將變得明顯。在本概要中的說明和特定示例旨在僅用于例示的目的，而非旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

在此描述的附圖僅用于所選實施例而非所有可能實施方案的例示目的，并且不旨在限制本公開的范圍。

圖1是根據本公開的教義構造的示例車輛的示意性俯視平面圖；

圖2是更詳細地例示后橋組件的圖1的車輛的一部分的示意性俯視平面圖；

圖3是類似于圖2的視圖但描繪替代構造的后橋組件；

圖4是圖2中所示的車輛的部分的后立視圖；

圖5是圖1的后橋組件的一部分的側立視圖；

圖6和圖7是類似于圖5的視圖但描繪操作中的后橋組件。

在附圖的若干視圖中相應的附圖標記自始至終指示相應的部件。

具體實施方式

參照附圖的圖1，示例車輛10可具有動力系12和傳動系14。動力系12可被傳統地構造，并且可包括動力源16和變速器18。動力源16可被配置為提供推進動力，并且可包括例如內燃機和/或電動馬達。變速器18可從動力源16接收推進動力，并且可向傳動系14輸出動力。變速器18可具有多個自動或手動選擇的傳動比。雖然在所提供的特定示例中的傳動系14為全輪驅動構造，但是本領域技術人員將理解，本公開的教義可適用于其它傳動系構造，包括兩輪驅動構造和四輪驅動構造。

傳動系14可包括前橋組件20、動力輸出單元(PTU)22、傳動軸24和后橋組件26。變速器18的輸出可被聯接到前橋組件20的輸入，以驅動前橋組件20的輸入構件28。前橋組件20可被配置為驅動一對的前車輪30，并且其結構和操作可為常規的。在所提供的特定示例中，前橋組件20包括前差速齒輪組32，其可以允許前車輪30之間的速度差異的方式允許輸入構件28與前車輪30之間的動力傳輸。

PTU22的結構和操作可為常規的，并且可被配置為以全部時間或部分時間向后橋組件26傳輸旋轉動力。PTU22可包括PTU輸入構件36和PTU輸出構件38，PTU輸入構件36可從前橋組件20的能旋轉部件(諸如輸入構件28或前橋組件20)接收旋轉動力，PTU輸出構件38可向傳動軸24傳輸旋轉動力。傳動軸24可將PTU輸出構件38聯接到后橋組件26，使得由PTU22輸出的旋轉動力被后橋組件26接收。在所提供的示例中，前橋組件20被以全部時間驅動，后橋組件26被以部分時間驅動，使得傳動系14可被選擇性地操作為前輪驅動模式或全輪驅動模式。為了方便后橋組件26的部分時間操作，PTU22進一步包括可被配置為阻止旋轉動力在PTU輸入構件36與PTU輸出構件38之間的傳輸的第一離合器40。

后橋組件26可包括橋殼44、動力傳輸設備46、儲油器48和儲油器液位控制設備50。

動力傳輸設備46可具有輸入構件54、一對輸出構件56以及差速和離合組件58。輸入構件54被配置為從PTU輸出構件38接收旋轉動力(例如，經由傳動軸24)并且向差速和離合組件58傳輸旋轉動力，同時輸出構件56被配置為在差速和離合組件58與一對后車輪60中的各個后車輪之間傳輸旋轉動力。

參照圖2，差速和離合組件58可包括用于控制輸入構件54與輸出構件56之間的動力分配的任意裝置。在一種形式中，差速和離合組件58可包括具有差速齒輪組66(例如，錐齒輪組、螺旋齒輪組)的差速組件64和一個或多個離合器72，差速組件64可具有一對差速輸出7，離合器72可被用于阻止旋轉動力在后車輪60中的一者或兩者與輸入構件54之間的傳輸。一個或多個離合器72可包括單個離合器，其可被用于選擇性地阻止旋轉動力在輸入構件54與差速齒輪組66中的一者或兩者之間，或在差速輸出70中的一者或兩者與輸出構件56中的一者或兩者之間的傳輸。替代地，如圖3中所示，差速和離合組件58可包括可由輸入構件54驅動的轉軸或心軸76和諸如摩擦離合器72的一對離合器，離合器可被心軸76驅動并且設置在平行動力路徑中，其中每個動力路徑在輸入構件54與后車輪60中相關一個之間延伸。返回圖2，差速和離合組件58能以第一模式和第二模式操作，在第一模式中，旋轉動力以允許輸出構件56之間的速度差異的方式從輸入構件54傳輸到輸出構件56；在第二模式中，旋轉動力不傳輸通過一個或多個離合器72，以由此使輸入構件54與輸出構件56中的至少一個分離。

在圖4中，橋殼44可限定內部腔體80和集油槽82，動力傳輸設備46可容納在內部腔體80，集油槽82被配置為容納被構造用于潤滑差速和離合組件58的至少一部分的潤滑油。在所提供的特定示例中，差速和離合組件58采用單一流體用于潤滑差速齒輪組66、用于潤滑一個或多個離合器72且用于致動一個或多個離合器72的。但是，將理解，多于一種流體可用于潤滑和/或致動差速和離合組件58。

參照圖2和圖5，儲油器48可被聯接到橋殼44并且可限定儲油器腔體86。儲油器48可包括與儲油器腔體86流體連通的入口端口88和出口端口90。在所提供的特定示例中，儲油器48與橋殼44整體且一體成型，但是將理解，儲油器48可形成為分離的部件并且可被聯接到橋殼44(例如直接安裝在橋殼44中)。

儲油器液位控制設備50可具有刮板或潤滑油撇除器(skimmer)100、入口端口流動控制器102、出口端口流動控制器104以及可選擇的致動器106。潤滑油撇除器100可被能移動地聯接到橋殼44，以相對于差速和離合組件58的從動部件110在圖6中所示的第一撇除器位置與圖7中所示的第二撇除器位置之間移動。從動部件110可為差速和離合組件58的任何部件，其被配置為在傳動系14操作期間當旋轉動力傳輸通過或進入從動部件110以使得其沿預定旋轉方向旋轉時旋轉(即，相對于橋殼44和儲油器48)通過集油槽82中的潤滑油。在一種形式中，從動部件110可為在輸入小齒輪114和殼體、轉軸或軸116之間傳輸旋轉動力的齒圈112，如圖3中所示。在另一種形式中，從動部件110為一個或多個離合器72的部件，諸如圖4中所示的摩擦離合器的輸出側上的離合器筐118(例如，外離合器筐)。因此，將理解，從動部件110可被聯接以與輸出構件56中的一個(例如，一個或多個離合器72的離合器輸出構件或被聯接以與離合器輸出構件一起旋轉的部件)一起旋轉，在該情況下，從動部件110將在傳動系14以任意模式(包括前輪驅動模式和全輪驅動模式)操作期間旋轉；或者從動部件110可被設置在動力路徑中，用于在輸入構件54與一個或多個離合器72的輸入之間的位置處傳輸旋轉動力，從而僅當一個或多個離合器72傳輸旋轉動力時相對于橋殼44旋轉。

返回圖2和圖5至7，當位于第一撇除器位置時，潤滑油撇除器100相對于差速和離合組件58的從動部件110定位，以從從動部件110以第一速率撇除潤滑油。當位于第二撇除器位置時，潤滑油撇除器100相對于從動部件110定位，以從從動部件110以相對低于第一速率的第二速率(當預定量的潤滑油設置在集油槽82中時從動部件110被以預定速度沿著預定旋轉方向驅動時)撇除潤滑油。本領域技術人員將理解，當從動部件110旋轉通過集油槽82中的潤滑油時，接觸從動部件110的潤滑油將傾向于附著于從動部件110，并且該潤滑油可被從從動部件110撇除以用于潤滑差速和離合組件58的各種部件。在所提供的特定示例中，當潤滑油撇除器100位于第二撇除器位置時，潤滑油撇除器100不接觸附著于從動部件110的潤滑油。而且，從從動部件110撇除的潤滑油被引導到儲油器腔體86中，其可根據需要儲存在儲油器腔體86中而不是被立即返回到集油槽82。

潤滑油撇除器100可包括刮除構件120和刮板腔體122，刮板腔體122至少部分地由刮除構件120限定以向潤滑油撇除器100提供類容器形狀。以另一種方式表述，刮除構件120可包括樞轉安裝到儲油器48的壁構件126的板構件124和圍繞一部分板構件124以限定刮板腔體122的邊界壁128。當潤滑油撇除器100處于第一撇除器位置且從動部件110被沿著預定旋轉方向驅動時，刮除構件120的一部分邊界壁128被配置為與附著于從動部件110的潤滑油的膜相交(以從附著于從動部件110的潤滑油的膜刮除流體)，被刮除構件120刮除的流體可流動到與入口端口流動控制器流體連通的刮板腔體122中。

入口端口流動控制器102可包括可被能移動地聯接到橋殼44的閥元件。可選地，入口端口流動控制器102的閥元件的移動可與潤滑油撇除器100的移動聯動。在所提供的特定示例中，入口端口流動控制器102包括貫穿刮除構件120的板構件124形成的孔口134。孔口134以當潤滑油撇除器100處于第一撇除器位置時孔口134與儲油器48中的入口端口88對齊的方式定位在板構件124上，以由此允許刮板腔體122中的潤滑油流經入口端口流動控制器102和入口端口88進入儲油器腔體86中。在所提供的示例中，潤滑油撇除器100置于第二撇除器位置將孔口134樞轉出與入口端口88的對齊，以使板構件124阻擋入口端口88，由此阻止潤滑油流動通過入口端口88并進入儲油器腔體86，如圖7中所示。替代地，板構件124可大體上阻擋入口端口88，以使潤滑油進入儲油器腔體86的流動以與潤滑油將通過出口端口90流出儲油器腔體86的速度相比相等或更低的速度發生。

類似地，出口端口流動控制器104可包括可被能移動地聯接到橋殼44的閥元件140。可選地，出口端口流動控制器104的閥元件140的移動可與潤滑油撇除器100和/或入口端口流動控制器102的移動聯動。在所提供的特定示例中，出口端口流動控制器104的閥元件140與潤滑油撇除器100整體且一體成型，如此包括板構件124的延伸部。閥元件140可被聯接到潤滑油撇除器100，使得當潤滑油撇除器100處于第一撇除器位置時閥元件140與儲油器48中的出口端口90對齊，從而阻止儲油器腔體86中的潤滑油流動通過出口端口90。閥元件140也相對于潤滑油撇除器100定位，使得潤滑油撇除器100置于第二撇除器位置允許儲油器腔體86中的潤滑油流動通過出口端口90。

致動器106可包括任意類型的設備中的一個或多個，其可用于在第一撇除器位置和第二撇除器位置之間選擇性地移動潤滑油撇除器100，以使入口端口流動控制器102的閥元件在第一位置(允許流動通過入口端口88)和第二位置(阻止流動通過入口端口88)之間移動，并使出口端口流動控制器104的閥元件140在第一位置(阻止通過出口端口90在儲油器腔體86與集油槽82之間流動)之間移動。例如，致動器106可包括諸如回轉馬達、線性馬達或回轉馬達和線性馬達的組合的三個分離的馬達，其每一個被配置為移動潤滑油撇除器100、入口端口流動控制器102的閥元件和出口端口流動控制器104的閥元件140中相關的一個。在所提供的示例中，潤滑油撇除器100、入口端口流動控制器102的閥元件和出口端口流動控制器104的閥元件140被聯接以共同樞轉運動，因此，致動器106包括單個線性馬達(例如螺線管)，但是將理解，回轉馬達可被替代地采用。如果需要，致動器106的輸出或一個或多個潤滑油撇除器100、入口端口流動控制器102的閥元件和出口端口流動控制器104的閥元件140可被偏壓到期望位置，以使得潤滑油撇除器100和/或入口端口流動控制器102的閥元件和/或出口端口流動控制器104的閥元件140以期望方式正常操作。在所提供的特定示例中，扭轉彈簧(未具體示出)將潤滑油撇除器100偏壓到第二撇除器位置，由此將入口端口流動控制器102的閥元件偏壓到其第二位置且將出口端口流動控制器104的閥元件140偏壓到其第二位置。

將理解，入口端口流動控制器102和/或出口端口流動控制器104可與在此所示的不同地配置并且可為可被電操作、氣動操作或液壓操作的控制閥。也將理解，致動器106是可選的，并且當從動部件110旋轉時，潤滑油撇除器100可響應于由附著于從動部件110的潤滑油施加到潤滑油撇除器100的力而在第一撇除器位置和第二撇除器位置之間移動。例如，潤滑油撇除器100可被偏壓到第二撇除器位置(經由彈簧)，并且附著于從動部件110且接觸潤滑油撇除器100的流體的力可將潤滑油撇除器100推向第一撇除器位置。

參照圖1、圖2、圖5和圖7，在傳動系14以全輪驅動模式操作期間，旋轉動力傳輸通過差速和離合組件58的一個或多個離合器72，并且從動部件110將旋轉通過集油槽82中的潤滑油。儲油器液位控制設備50可在第一模式下操作，在第一模式中，潤滑油撇除器100位于第二撇除器位置，入口端口流動控制器102的閥元件位于第二位置，且出口端口流動控制器104的閥元件140位于第二位置。在此方式中的構造最小化(或消除)隨著從動部件110旋轉而從從動部件110撇除的潤滑油的流動，阻止潤滑油流經入口端口88進入儲油器腔體86并且允許儲油器腔體86中的潤滑油返回到集油槽82中。

參照圖1、圖2、圖5和圖6，儲油器液位控制設備50可被配置為當傳動系14以前輪驅動模式操作或者正轉換為前輪驅動模式時將潤滑油存儲在儲油器腔體86中。如果從動部件110設置在一個或多個離合器72的輸出與輸出構件56中的相關一個之間，則從動部件110可能在傳動系14的操作期間被反向驅動，使得潤滑油撇除器100可在從全輪驅動向前輪驅動轉換期間或在傳動系14已經被轉換為前輪驅動之后被移動到并且保持在第一撇除器位置。替代地，如果從動部件110設置在輸入構件54與一個或多個離合器72的輸入之間，則從動部件110將在傳動系14以前輪驅動模式操作時停止旋轉，使得在傳動系14從全輪驅動向前輪驅動轉換期間或在傳動系14以前輪驅動模式操作期間有限量的旋轉動力將需要被傳輸通過一個或多個離合器72。

雖然儲油器和儲油器液位控制設備已經結合斷開式全輪驅動傳動系的后橋進行了顯示和描述，但是將理解，本公開的示教還可應用到多種其它傳動系部件，諸如(PTU的)動力傳輸單元和變速箱。而且，儲油器和儲油器液位控制設備即使在當傳動系被操作時從動部件連續旋轉(即，從動部件沒有被聯接到中斷至從動部件的動力的離合器)的情況下也可在傳動系部件中使用。在從動部件被連續旋轉的情況下儲油器和儲油器液位控制設備在傳動系部件中的集成可能是有利的，例如，在傳動系被以預定方式(例如，以超過預定速度的速度)操作時減少集油槽中的潤滑油的量，從而減少當旋轉的從動構件接觸集油槽中的潤滑油時出現的集油槽中潤滑油的攪動或拍打。替代地，接收在集油槽中的潤滑油可被在預定環境下引導到另一部件(例如，經由流體管道和流體泵)，預定環境可包括發動機輸出扭矩、車速、一部分傳動系部件的溫度、環境空氣溫度、傳動系已操作的持續時間、操作車輛的傳動比和/或車輛是否被用于牽引物體。

已經為了例示和說明的目的提供了各實施例的以上說明。不旨在窮盡或限制本公開。特定實施例的單獨元件或特征通常不局限于該特定實施例，而是，適用時，即使沒有具體地顯示或描述，也可互換且可被用于所選實施例中。特定實施例的單獨元件或特征也可以以多種方式變化。這種變化不被認為偏離本公開，所有這種修改旨在被包括在本公開的范圍內。