具有用于控制润滑油液位的机构的传动系部件的制作方法

本公开涉及一种传动系部件，其具有用于控制传动系部件的至少一部分中的润滑油液位的机构。

背景技术：

本节提供涉及本公开的背景信息，其不一定是现有技术。

使用断开式桥组件的传动系通常采用湿式多片摩擦离合器，以选择性地控制扭矩通过桥组件的传输。本领域所公知的是，湿式多片摩擦离合器中的油在摩擦离合器未激活时可产生阻力，其将倾向于将扭矩传输通过摩擦离合器。虽然扭矩的大小相对较小，但是当摩擦离合器未激活时，在一些情况下仍然可能期望最小化或消除传输通过摩擦离合器的任何扭矩。此外，在一些情况下可能期望限制诸如动力输出单元、桥组件或变速箱的传动系部件中包含的润滑油的量以降低与润滑油的扰动相关的损失。

技术实现要素：

本节提供本公开的一般概要，并非其整个范围或其全部特征的全面公开。

在一种形式中，本公开提供一种传动系部件，其包括动力传输设备、壳体、储油器和储油器液位控制设备。动力传输设备具有输入构件、一对输出构件以及包括至少一个离合器的差速和离合组件。差速和离合组件被配置为以第一模式和第二模式操作，在第一模式中，旋转动力被以允许输出构件之间的速度差异的方式从输入构件传输到输出构件，在第二模式中，旋转动力不被传输通过至少一个离合器，由此将输入构件与输出构件中的至少一个分离。壳体容纳动力传输设备。壳体包括集油槽，集油槽被配置为容纳润滑油，润滑油被配置为润滑差速和离合组件的至少一部分。储油器被联接到壳体并限定储油器腔体、储油器入口和储油器出口。储油器入口和储油器出口与储油器腔体流体连通。储油器液位控制设备具有润滑油撇除器和出口端口流动控制器。润滑油撇除器被能移动地联接到壳体以在第一撇除器位置和第二撇除器位置之间移动，在第一撇除器位置，撇除器相对于差速和离合组件的从动部件被定位，以当从动部件沿预定旋转方向旋转且旋转动力被传输通过至少一个离合器时从从动部件撇除润滑油，出口端口流动控制器能在第一状态和第二状态下操作，在第一状态下，来自出口端口的流体流动被大体阻挡，由此阻止储油器腔体中的润滑油流向集油槽，在第二状态下，允许通过出口端口从储油器腔体向集油槽的流体流动。撇除器在第一撇除器位置和第二撇除器位置之间的移动与出口端口流动控制器的操作联动，使得：当撇除器被设置在第一撇除器位置时，出口端口流动控制器处于第一状态；并且当撇除器被设置在第二撇除器位置时，出口端口流动控制器处于第二状态。

在另一种形式中，本示教提供一种组件，其包括动力传输设备、壳体、储油器、用于收集润滑油的设备和用于控制流体液位的设备。动力传输设备具有输入构件、一对输出构件以及包括至少一个离合器的差速和离合组件。差速和离合组件被配置为以第一模式和第二模式操作，在第一模式中，旋转动力被以允许输出构件之间的速度差异的方式从输入构件传输到输出构件，在第二模式中，旋转动力不被传输通过至少一个离合器，由此将输入构件与输出构件中的至少一个分离。壳体容纳动力传输设备。壳体包括集油槽，集油槽被配置为容纳润滑油，润滑油被配置为润滑差速和离合组件的至少一部分。储油器被联接到壳体并限定储油器腔体、储油器入口和储油器出口。储油器入口和储油器出口与储油器腔体流体连通。润滑油收集设备被配置为从动力传输设备中的旋转部件撇除润滑油，而流体液位控制设备被配置为控制容纳在储油器中的流体的液位。

在再一种形式中，本示教提供一种传动系部件，其包括动力传输设备、壳体、储油器和储油器液位控制设备。动力传输设备具有输入构件、至少一个输出构件和在输入构件与输出构件之间传输旋转动力的旋转动力传输部件。旋转动力传输部件包括传动装置或至少一个离合器，或传动装置和至少一个离合器的组合。壳体容纳动力传输设备并且具有集油槽，集油槽被配置为容纳润滑油，润滑油被配置为润滑旋转动力传输部件的至少一部分。储油器被联接到壳体。储油器限定储油器腔体并具有与储油器腔体流体连通的储油器入口和储油器出口。储油器液位控制设备具有润滑油撇除器和出口端口流动控制器。润滑油撇除器被能移动地联接到壳体以在第一撇除器位置和第二撇除器位置之间移动，在第一撇除器位置，撇除器相对于旋转动力传输部件的从动部件被定位，以当从动部件沿预定旋转方向旋转时从从动部件撇除润滑油。出口端口流动控制器能在第一状态和第二状态下操作，在第一状态下，来自所述出口端口的流体流动被大体阻挡，由此阻止储油器腔体中的润滑油流向集油槽，在第二状态下，允许通过出口端口从储油器腔体向集油槽的流体流动。撇除器在第一撇除器位置和第二撇除器位置之间的移动与出口端口流动控制器的操作联动，使得：a)当撇除器被设置在第一撇除器位置时，出口端口流动控制器处于第一状态；并且b)当撇除器被设置

IP40-160833在第二撇除器位置时，出口端口流动控制器处于第二状态。

通过在此提供的说明进一步的应用领域将变得明显。在本概要中的说明和特定示例旨在仅用于例示的目的，而非旨在限制本公开的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于所选实施例而非所有可能实施方案的例示目的，并且不旨在限制本公开的范围。

图1是根据本公开的教义构造的示例车辆的示意性俯视平面图；

图2是更详细地例示后桥组件的图1的车辆的一部分的示意性俯视平面图；

图3是类似于图2的视图但描绘替代构造的后桥组件；

图4是图2中所示的车辆的部分的后立视图；

图5是图1的后桥组件的一部分的侧立视图；

图6和图7是类似于图5的视图但描绘操作中的后桥组件。

在附图的若干视图中相应的附图标记自始至终指示相应的部件。

具体实施方式

参照附图的图1，示例车辆10可具有动力系12和传动系14。动力系12可被传统地构造，并且可包括动力源16和变速器18。动力源16可被配置为提供推进动力，并且可包括例如内燃机和/或电动马达。变速器18可从动力源16接收推进动力，并且可向传动系14输出动力。变速器18可具有多个自动或手动选择的传动比。虽然在所提供的特定示例中的传动系14为全轮驱动构造，但是本领域技术人员将理解，本公开的教义可适用于其它传动系构造，包括两轮驱动构造和四轮驱动构造。

传动系14可包括前桥组件20、动力输出单元(PTU)22、传动轴24和后桥组件26。变速器18的输出可被联接到前桥组件20的输入，以驱动前桥组件20的输入构件28。前桥组件20可被配置为驱动一对的前车轮30，并且其结构和操作可为常规的。在所提供的特定示例中，前桥组件20包括前差速齿轮组32，其可以允许前车轮30之间的速度差异的方式允许输入构件28与前车轮30之间的动力传输。

PTU22的结构和操作可为常规的，并且可被配置为以全部时间或部分时间向后桥组件26传输旋转动力。PTU22可包括PTU输入构件36和PTU输出构件38，PTU输入构件36可从前桥组件20的能旋转部件(诸如输入构件28或前桥组件20)接收旋转动力，PTU输出构件38可向传动轴24传输旋转动力。传动轴24可将PTU输出构件38联接到后桥组件26，使得由PTU22输出的旋转动力被后桥组件26接收。在所提供的示例中，前桥组件20被以全部时间驱动，后桥组件26被以部分时间驱动，使得传动系14可被选择性地操作为前轮驱动模式或全轮驱动模式。为了方便后桥组件26的部分时间操作，PTU22进一步包括可被配置为阻止旋转动力在PTU输入构件36与PTU输出构件38之间的传输的第一离合器40。

后桥组件26可包括桥壳44、动力传输设备46、储油器48和储油器液位控制设备50。

动力传输设备46可具有输入构件54、一对输出构件56以及差速和离合组件58。输入构件54被配置为从PTU输出构件38接收旋转动力(例如，经由传动轴24)并且向差速和离合组件58传输旋转动力，同时输出构件56被配置为在差速和离合组件58与一对后车轮60中的各个后车轮之间传输旋转动力。

参照图2，差速和离合组件58可包括用于控制输入构件54与输出构件56之间的动力分配的任意装置。在一种形式中，差速和离合组件58可包括具有差速齿轮组66(例如，锥齿轮组、螺旋齿轮组)的差速组件64和一个或多个离合器72，差速组件64可具有一对差速输出7，离合器72可被用于阻止旋转动力在后车轮60中的一者或两者与输入构件54之间的传输。一个或多个离合器72可包括单个离合器，其可被用于选择性地阻止旋转动力在输入构件54与差速齿轮组66中的一者或两者之间，或在差速输出70中的一者或两者与输出构件56中的一者或两者之间的传输。替代地，如图3中所示，差速和离合组件58可包括可由输入构件54驱动的转轴或心轴76和诸如摩擦离合器72的一对离合器，离合器可被心轴76驱动并且设置在平行动力路径中，其中每个动力路径在输入构件54与后车轮60中相关一个之间延伸。返回图2，差速和离合组件58能以第一模式和第二模式操作，在第一模式中，旋转动力以允许输出构件56之间的速度差异的方式从输入构件54传输到输出构件56；在第二模式中，旋转动力不传输通过一个或多个离合器72，以由此使输入构件54与输出构件56中的至少一个分离。

在图4中，桥壳44可限定内部腔体80和集油槽82，动力传输设备46可容纳在内部腔体80，集油槽82被配置为容纳被构造用于润滑差速和离合组件58的至少一部分的润滑油。在所提供的特定示例中，差速和离合组件58采用单一流体用于润滑差速齿轮组66、用于润滑一个或多个离合器72且用于致动一个或多个离合器72的。但是，将理解，多于一种流体可用于润滑和/或致动差速和离合组件58。

参照图2和图5，储油器48可被联接到桥壳44并且可限定储油器腔体86。储油器48可包括与储油器腔体86流体连通的入口端口88和出口端口90。在所提供的特定示例中，储油器48与桥壳44整体且一体成型，但是将理解，储油器48可形成为分离的部件并且可被联接到桥壳44(例如直接安装在桥壳44中)。

储油器液位控制设备50可具有刮板或润滑油撇除器(skimmer)100、入口端口流动控制器102、出口端口流动控制器104以及可选择的致动器106。润滑油撇除器100可被能移动地联接到桥壳44，以相对于差速和离合组件58的从动部件110在图6中所示的第一撇除器位置与图7中所示的第二撇除器位置之间移动。从动部件110可为差速和离合组件58的任何部件，其被配置为在传动系14操作期间当旋转动力传输通过或进入从动部件110以使得其沿预定旋转方向旋转时旋转(即，相对于桥壳44和储油器48)通过集油槽82中的润滑油。在一种形式中，从动部件110可为在输入小齿轮114和壳体、转轴或轴116之间传输旋转动力的齿圈112，如图3中所示。在另一种形式中，从动部件110为一个或多个离合器72的部件，诸如图4中所示的摩擦离合器的输出侧上的离合器筐118(例如，外离合器筐)。因此，将理解，从动部件110可被联接以与输出构件56中的一个(例如，一个或多个离合器72的离合器输出构件或被联接以与离合器输出构件一起旋转的部件)一起旋转，在该情况下，从动部件110将在传动系14以任意模式(包括前轮驱动模式和全轮驱动模式)操作期间旋转；或者从动部件110可被设置在动力路径中，用于在输入构件54与一个或多个离合器72的输入之间的位置处传输旋转动力，从而仅当一个或多个离合器72传输旋转动力时相对于桥壳44旋转。

返回图2和图5至7，当位于第一撇除器位置时，润滑油撇除器100相对于差速和离合组件58的从动部件110定位，以从从动部件110以第一速率撇除润滑油。当位于第二撇除器位置时，润滑油撇除器100相对于从动部件110定位，以从从动部件110以相对低于第一速率的第二速率(当预定量的润滑油设置在集油槽82中时从动部件110被以预定速度沿着预定旋转方向驱动时)撇除润滑油。本领域技术人员将理解，当从动部件110旋转通过集油槽82中的润滑油时，接触从动部件110的润滑油将倾向于附着于从动部件110，并且该润滑油可被从从动部件110撇除以用于润滑差速和离合组件58的各种部件。在所提供的特定示例中，当润滑油撇除器100位于第二撇除器位置时，润滑油撇除器100不接触附着于从动部件110的润滑油。而且，从从动部件110撇除的润滑油被引导到储油器腔体86中，其可根据需要储存在储油器腔体86中而不是被立即返回到集油槽82。

润滑油撇除器100可包括刮除构件120和刮板腔体122，刮板腔体122至少部分地由刮除构件120限定以向润滑油撇除器100提供类容器形状。以另一种方式表述，刮除构件120可包括枢转安装到储油器48的壁构件126的板构件124和围绕一部分板构件124以限定刮板腔体122的边界壁128。当润滑油撇除器100处于第一撇除器位置且从动部件110被沿着预定旋转方向驱动时，刮除构件120的一部分边界壁128被配置为与附着于从动部件110的润滑油的膜相交(以从附着于从动部件110的润滑油的膜刮除流体)，被刮除构件120刮除的流体可流动到与入口端口流动控制器流体连通的刮板腔体122中。

入口端口流动控制器102可包括可被能移动地联接到桥壳44的阀元件。可选地，入口端口流动控制器102的阀元件的移动可与润滑油撇除器100的移动联动。在所提供的特定示例中，入口端口流动控制器102包括贯穿刮除构件120的板构件124形成的孔口134。孔口134以当润滑油撇除器100处于第一撇除器位置时孔口134与储油器48中的入口端口88对齐的方式定位在板构件124上，以由此允许刮板腔体122中的润滑油流经入口端口流动控制器102和入口端口88进入储油器腔体86中。在所提供的示例中，润滑油撇除器100置于第二撇除器位置将孔口134枢转出与入口端口88的对齐，以使板构件124阻挡入口端口88，由此阻止润滑油流动通过入口端口88并进入储油器腔体86，如图7中所示。替代地，板构件124可大体上阻挡入口端口88，以使润滑油进入储油器腔体86的流动以与润滑油将通过出口端口90流出储油器腔体86的速度相比相等或更低的速度发生。

类似地，出口端口流动控制器104可包括可被能移动地联接到桥壳44的阀元件140。可选地，出口端口流动控制器104的阀元件140的移动可与润滑油撇除器100和/或入口端口流动控制器102的移动联动。在所提供的特定示例中，出口端口流动控制器104的阀元件140与润滑油撇除器100整体且一体成型，如此包括板构件124的延伸部。阀元件140可被联接到润滑油撇除器100，使得当润滑油撇除器100处于第一撇除器位置时阀元件140与储油器48中的出口端口90对齐，从而阻止储油器腔体86中的润滑油流动通过出口端口90。阀元件140也相对于润滑油撇除器100定位，使得润滑油撇除器100置于第二撇除器位置允许储油器腔体86中的润滑油流动通过出口端口90。

致动器106可包括任意类型的设备中的一个或多个，其可用于在第一撇除器位置和第二撇除器位置之间选择性地移动润滑油撇除器100，以使入口端口流动控制器102的阀元件在第一位置(允许流动通过入口端口88)和第二位置(阻止流动通过入口端口88)之间移动，并使出口端口流动控制器104的阀元件140在第一位置(阻止通过出口端口90在储油器腔体86与集油槽82之间流动)之间移动。例如，致动器106可包括诸如回转马达、线性马达或回转马达和线性马达的组合的三个分离的马达，其每一个被配置为移动润滑油撇除器100、入口端口流动控制器102的阀元件和出口端口流动控制器104的阀元件140中相关的一个。在所提供的示例中，润滑油撇除器100、入口端口流动控制器102的阀元件和出口端口流动控制器104的阀元件140被联接以共同枢转运动，因此，致动器106包括单个线性马达(例如螺线管)，但是将理解，回转马达可被替代地采用。如果需要，致动器106的输出或一个或多个润滑油撇除器100、入口端口流动控制器102的阀元件和出口端口流动控制器104的阀元件140可被偏压到期望位置，以使得润滑油撇除器100和/或入口端口流动控制器102的阀元件和/或出口端口流动控制器104的阀元件140以期望方式正常操作。在所提供的特定示例中，扭转弹簧(未具体示出)将润滑油撇除器100偏压到第二撇除器位置，由此将入口端口流动控制器102的阀元件偏压到其第二位置且将出口端口流动控制器104的阀元件140偏压到其第二位置。

将理解，入口端口流动控制器102和/或出口端口流动控制器104可与在此所示的不同地配置并且可为可被电操作、气动操作或液压操作的控制阀。也将理解，致动器106是可选的，并且当从动部件110旋转时，润滑油撇除器100可响应于由附着于从动部件110的润滑油施加到润滑油撇除器100的力而在第一撇除器位置和第二撇除器位置之间移动。例如，润滑油撇除器100可被偏压到第二撇除器位置(经由弹簧)，并且附着于从动部件110且接触润滑油撇除器100的流体的力可将润滑油撇除器100推向第一撇除器位置。

参照图1、图2、图5和图7，在传动系14以全轮驱动模式操作期间，旋转动力传输通过差速和离合组件58的一个或多个离合器72，并且从动部件110将旋转通过集油槽82中的润滑油。储油器液位控制设备50可在第一模式下操作，在第一模式中，润滑油撇除器100位于第二撇除器位置，入口端口流动控制器102的阀元件位于第二位置，且出口端口流动控制器104的阀元件140位于第二位置。在此方式中的构造最小化(或消除)随着从动部件110旋转而从从动部件110撇除的润滑油的流动，阻止润滑油流经入口端口88进入储油器腔体86并且允许储油器腔体86中的润滑油返回到集油槽82中。

参照图1、图2、图5和图6，储油器液位控制设备50可被配置为当传动系14以前轮驱动模式操作或者正转换为前轮驱动模式时将润滑油存储在储油器腔体86中。如果从动部件110设置在一个或多个离合器72的输出与输出构件56中的相关一个之间，则从动部件110可能在传动系14的操作期间被反向驱动，使得润滑油撇除器100可在从全轮驱动向前轮驱动转换期间或在传动系14已经被转换为前轮驱动之后被移动到并且保持在第一撇除器位置。替代地，如果从动部件110设置在输入构件54与一个或多个离合器72的输入之间，则从动部件110将在传动系14以前轮驱动模式操作时停止旋转，使得在传动系14从全轮驱动向前轮驱动转换期间或在传动系14以前轮驱动模式操作期间有限量的旋转动力将需要被传输通过一个或多个离合器72。

虽然储油器和储油器液位控制设备已经结合断开式全轮驱动传动系的后桥进行了显示和描述，但是将理解，本公开的示教还可应用到多种其它传动系部件，诸如(PTU的)动力传输单元和变速箱。而且，储油器和储油器液位控制设备即使在当传动系被操作时从动部件连续旋转(即，从动部件没有被联接到中断至从动部件的动力的离合器)的情况下也可在传动系部件中使用。在从动部件被连续旋转的情况下储油器和储油器液位控制设备在传动系部件中的集成可能是有利的，例如，在传动系被以预定方式(例如，以超过预定速度的速度)操作时减少集油槽中的润滑油的量，从而减少当旋转的从动构件接触集油槽中的润滑油时出现的集油槽中润滑油的搅动或拍打。替代地，接收在集油槽中的润滑油可被在预定环境下引导到另一部件(例如，经由流体管道和流体泵)，预定环境可包括发动机输出扭矩、车速、一部分传动系部件的温度、环境空气温度、传动系已操作的持续时间、操作车辆的传动比和/或车辆是否被用于牵引物体。

已经为了例示和说明的目的提供了各实施例的以上说明。不旨在穷尽或限制本公开。特定实施例的单独元件或特征通常不局限于该特定实施例，而是，适用时，即使没有具体地显示或描述，也可互换且可被用于所选实施例中。特定实施例的单独元件或特征也可以以多种方式变化。这种变化不被认为偏离本公开，所有这种修改旨在被包括在本公开的范围内。