專利名稱：車橋溫度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)流體飛濺潤(rùn)滑來(lái)潤(rùn)滑的車橋組件(axle assembly)或其它扭矩傳遞設(shè)備。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種裝置， 通過(guò)向所述車橋組件或扭矩傳遞設(shè)備提供加熱的介質(zhì)來(lái)改善車橋效 率。
背景技術(shù)：
車橋效率部分依賴于車橋潤(rùn)滑劑溫度。通常，通過(guò)油底殼內(nèi)的油 儲(chǔ)存器來(lái)潤(rùn)滑車橋，所述油借助運(yùn)動(dòng)部件來(lái)循環(huán)。這被稱為飛'減潤(rùn)滑。 潤(rùn)滑劑溫度升高，則車橋效率升高。這在如下表所示的低扭矩水平時(shí)， 基本上正確。
車橋效率(輸出扭矩/輸入扭矩)
車橋油底殼溫度
100T
175下
250T
在35mph (ft-lbs)的輸出扭矩 100 150 300
85.1% 89.2% 93.6%
93.8% 95.1% 96.5%
94.0% 94.8% 95.6%
以上數(shù)據(jù)顯示，相對(duì)于100T來(lái)說(shuō)，在175T和250下之間運(yùn)行， 效率增益介于2.0和8.9%之間。最大增益出現(xiàn)在最低扭矩水平。效率 增益被認(rèn)為主要是隨著溫度升高而潤(rùn)滑劑粘性自然降低的結(jié)果。飛'減
的扭矩、環(huán)境溫度、旋轉(zhuǎn)速度和所述設(shè)備上方的氣流。運(yùn)行溫度可以 剛剛高于環(huán)境溫度，直至比環(huán)境溫度高200°F。遠(yuǎn)高于250T的運(yùn)行溫 度開(kāi)始導(dǎo)致車橋中部件耐久性問(wèn)題，以及導(dǎo)致潤(rùn)滑劑本身出現(xiàn)問(wèn)題。 通常在較高的速度和/或扭矩，諸如高速路駕駛或拖車牽引時(shí)會(huì)達(dá)到這些溫度。因此，希望盡可能避免這些溫度。較低的運(yùn)行溫度通常不會(huì)
導(dǎo)致耐久性擔(dān)憂，但是如上所示，低于175下的運(yùn)行溫度將導(dǎo)致效率 較低并且燃料消耗較大。通常在低速和/或扭矩情況下，諸如市區(qū)低速 駕駛時(shí)會(huì)到達(dá)這種較低的運(yùn)行溫度。本發(fā)明旨在使這種低運(yùn)行溫度最 少出現(xiàn)。
已知在車橋組件內(nèi)提供冷卻導(dǎo)管，以避免較高的運(yùn)行溫度。這些 導(dǎo)管定位在差速器組件主要部分周圍，并包含來(lái)自其他設(shè)備的液壓流 體，這些液壓流體可以冷卻車橋中的組件。
還已知存在一種齒輪驅(qū)動(dòng)的冷卻系統(tǒng)，其包含熱交換器，該熱交 換器具有管道回路，多個(gè)翅片定位在這些管道回路上，在運(yùn)行過(guò)程中 吸收熱量并打碎拋起的油滴。
此外，已知存在一種傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)經(jīng)由位于傳 動(dòng)裝置油底殼中的熱交換器循環(huán)來(lái)自散熱器的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑。當(dāng)冷卻 劑在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中處于可能的最低溫度時(shí)，從散熱器抽取冷卻劑， 并且所述冷卻劑最后才被加熱，這對(duì)于冷卻傳動(dòng)裝置來(lái)說(shuō)最為有效。
還已知存在一種車輛尾氣暖熱系統(tǒng)加熱器系統(tǒng)，該加熱器系統(tǒng)通 過(guò)位于尾氣系統(tǒng)中的熱交換器來(lái)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑。這樣能更快地暖 熱發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑并且能在暖熱過(guò)程中提升發(fā)動(dòng)機(jī)效率。由于燃料霧化 更為不良且要求更富集的燃料空氣混合物，所以效率在該過(guò)程中下降。 一旦發(fā)動(dòng)機(jī)暖熱起來(lái)，則由恒溫設(shè)備控制溫度，且溫度相對(duì)恒定。利 用泵使發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、傳動(dòng)裝置潤(rùn)滑油或車橋潤(rùn)滑油經(jīng)由位于尾氣系 統(tǒng)中的熱交換器進(jìn)行循環(huán)，這種系統(tǒng)還能暖熱它們。在傳動(dòng)裝置和車 橋的情況下，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)有現(xiàn)存的泵，但是還需要單獨(dú)的泵來(lái)經(jīng) 過(guò)熱交換器循環(huán)潤(rùn)滑油。此外，在環(huán)境溫度非常低的情況下，潤(rùn)滑油 將不容易經(jīng)由線路流到熱交換器中，直到潤(rùn)滑油被摩擦或者來(lái)自尾氣 的熱量加熱為止。
本發(fā)明將向車橋組件或其他扭矩傳遞設(shè)備提供熱量，而不需要將 潤(rùn)滑劑泵送到車橋外側(cè)的單獨(dú)熱交換器中。還可以將潤(rùn)滑劑的溫度保 持在約200下，以在低于約175下的正常操作的條件下提升車橋的效率。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了上述效果或者比上述效果更好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于提出一種用于差速器組件的溫度調(diào)節(jié)設(shè) 備，釆用了來(lái)自汽車發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域的冷卻劑。優(yōu)選，直接從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體 抽取冷卻劑，以快速向車橋組件提供加熱效果。本發(fā)明旨在向飛濺潤(rùn) 滑的車橋組件或其他類似扭矩傳遞設(shè)備提供熱量，以減小或消除正常 運(yùn)行溫度范圍的較低部分，從而使效率最大化。
在優(yōu)選實(shí)施例中，來(lái)自內(nèi)燃機(jī)或其他動(dòng)力源的冷卻劑通過(guò)帶有中
空通路的護(hù)套蓋板循環(huán)，所述護(hù)套蓋板連接到車橋承載件；或者通過(guò) 位于車橋承載件底部的適當(dāng)熱交換器循環(huán)，其中潤(rùn)滑劑在所述車橋承 載件底部形成池。理論上，蓋板的設(shè)計(jì)要使向車橋組件內(nèi)的潤(rùn)滑劑的 熱傳遞最大化。在內(nèi)燃機(jī)的情況下，借助發(fā)動(dòng)機(jī)水泵泵送冷卻劑，并 從恒溫器后面的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體抽取冷卻劑，所述冷卻劑將在恒溫器處盡 可能快地加熱并達(dá)到約200T。在需要將冷卻劑用于其他更重要的用 途時(shí)，諸如用于除去乘坐艙窗戶的霜時(shí)，還可以用邏輯控制器和閥來(lái) 防止冷卻劑流到所述車橋。如果運(yùn)行溫度試圖升高到超過(guò)冷卻劑的溫 度，本發(fā)明還會(huì)冷卻所述車橋。
在一種實(shí)施例中，動(dòng)力裝置冷卻劑通過(guò)鑄造或制造在車橋承載件 蓋的壁中的中空通路循環(huán)。來(lái)自動(dòng)力裝置的熱空氣通過(guò)適當(dāng)導(dǎo)管引導(dǎo)， 流過(guò)車橋承載件上方或周圍。熱管道用于從動(dòng)力裝置向車橋傳遞熱量。 可以通過(guò)鑄造或制造在車橋單元的壁中的中空通路循環(huán)尾氣。
本發(fā)明的另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)在于，提供一種用于加熱和/或冷卻機(jī)動(dòng)車中 的車橋組件的設(shè)備，所述車橋組件包括限定有腔的殼體，潤(rùn)滑劑包含 在所述腔中，且差速器組件定位在所述腔中，所述設(shè)備包括設(shè)置在所 述腔中的熱交換器，所述熱交換器包括流體導(dǎo)管，該流體導(dǎo)管具有入 口和出口，用來(lái)流體連接到內(nèi)燃機(jī)的冷卻流體回路。
另一種實(shí)施例通過(guò)位于車橋小齒輪承載腔中的適當(dāng)熱交換器來(lái)循環(huán)冷卻劑，潤(rùn)滑劑在車橋小齒輪承載腔中形成池；或者通過(guò)位于車橋 承載件內(nèi)的適當(dāng)熱交換器來(lái)循環(huán)冷卻劑，潤(rùn)滑劑在車橋承載件內(nèi)飛濺 或流過(guò)其上。
在另一種實(shí)施例中，來(lái)自內(nèi)燃機(jī)或其他動(dòng)力源的熱尾氣通過(guò)帶有 中空通路的護(hù)套蓋板循環(huán)，所述護(hù)套蓋板連接到車橋承載件。理想的 情況下，所述蓋板的設(shè)計(jì)將使向車橋組件內(nèi)的潤(rùn)滑劑的熱傳遞最大化。 可以用邏輯控制器和閥來(lái)控制尾氣流動(dòng)，以防止?jié)櫥瑒囟茸兊眠^(guò)高。
尾氣還可以通過(guò)車橋承載件的壁中的中空通路循環(huán)。
尾氣還可以通過(guò)位于承載件底部的適當(dāng)熱交換器循環(huán)，潤(rùn)滑劑在 承栽件底部形成池。
尾氣還可以通過(guò)位于小齒輪承載腔中的適當(dāng)熱交換器循環(huán)，潤(rùn)滑 劑在小齒輪承載腔中形成池。
尾氣還可以通過(guò)位于所述承載件內(nèi)的適當(dāng)熱交換器循環(huán)，潤(rùn)滑劑 在所述承載件內(nèi)飛賊或流經(jīng)其上。
在另一種實(shí)施例中，電加熱元件置于鑄造或制造在車橋蓋板中的 中空通路內(nèi)，所述車橋蓋板連接到所述車橋承載件。理想的情況下， 所述蓋板的設(shè)計(jì)要使向車橋組件內(nèi)的潤(rùn)滑劑的熱傳遞最大化?？梢杂?邏輯控制器來(lái)控制供給加熱元件的電力，以保持潤(rùn)滑劑處于適當(dāng)?shù)臏?度。
電加熱元件還可以置于鑄造或制造在所述車橋承載件壁中的中空 通路內(nèi)。
電加熱元件還可以置于所述承載件底部，潤(rùn)滑劑在所述承載件底 部形成池。
電加熱元件還可以置于小齒輪承載腔中，潤(rùn)滑劑在小齒輪承載腔 中形成池。
電加熱元件還可以置于所述車橋承載件內(nèi)，潤(rùn)滑劑在所述車橋承 載件內(nèi)飛濺或流經(jīng)其上。
在另一種實(shí)施例中，由動(dòng)力裝置或動(dòng)力源加熱的空氣通過(guò)適當(dāng)導(dǎo) 管引導(dǎo)，流過(guò)所述車橋承載件上方或周圍?？梢允褂瞄y和風(fēng)扇，以控制氣體流動(dòng)和車橋溫度。
在另一種實(shí)施例中，利用熱管道從動(dòng)力裝置或動(dòng)力源向車橋組件 傳導(dǎo)熱量。在動(dòng)力裝置或動(dòng)力源處于緊鄰車橋組件位置的情況下，且 車橋在運(yùn)行過(guò)程中不能相對(duì)于動(dòng)力裝置或動(dòng)力源移動(dòng)的情況下，熱管 道能最好地工作。這是前獨(dú)立車橋設(shè)計(jì)的情況。在該情況中，熱管道 能夠努力使得車橋和動(dòng)力裝置或動(dòng)力源具有相同的溫度。
在結(jié)合附圖考慮時(shí)，本發(fā)明的這些優(yōu)勢(shì)以及其他新穎特征將在以 下本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明中顯露出來(lái)。


在參照附圖討論時(shí)，將會(huì)更好地理解本發(fā)明，其中相同的部件由
相同的附圖標(biāo)記指代，且其中 圖l是車輛底架的平面圖； 圖2是圖1所示車輛底架的側(cè)視圖； 圖3是帶有差速器的車橋組件的截面圖； 圖4是車橋組件另一種實(shí)施例的截面圖； 圖5是車橋組件另一種實(shí)施例的截面圖； 圖6是車橋組件的截面圖； 圖7是車橋組件殼體的截面圖； 圖8是車橋組件蓋的截面圖； 圖9是車橋組件的截面圖； 圖IO是另一種實(shí)施例中的車橋組件的截面圖； 圖ll是帶有變速箱和前差速器的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的側(cè)視圖； 圖12是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、變速箱和后差速器的側(cè)視圖； 圖13a是另一種實(shí)施例的車橋組件的截面圖； 圖13b是另一種實(shí)施例的車橋組件的截面圖； 圖13c是另一種實(shí)施例的車橋組件的截面圖； 圖13d是另一種實(shí)施例的車橋組件的截面圖； 圖13e是另一種實(shí)施例的車橋組件的截面圖。
8
具體實(shí)施例方式
以上解釋的本發(fā)明的特征提供了一種用于車橋組件的溫度調(diào)節(jié)設(shè) 備(即，加熱和/或冷卻裝置)，所述溫度調(diào)節(jié)設(shè)備采用發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中 的加熱/冷卻流體在冷啟動(dòng)環(huán)境中初始溫?zé)崴鲕嚇蚪M件中的潤(rùn)滑劑， 然后在其開(kāi)始過(guò)熱時(shí)，冷卻所述車橋組件。
本發(fā)明的車橋組件加熱和冷卻系統(tǒng)要求內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液體冷
卻系統(tǒng)，優(yōu)選集成的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液體冷卻系統(tǒng)，位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體8 內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液體冷卻系統(tǒng)包含發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻流體和連接件，該連 接件用于連接到內(nèi)部車橋組件熱交換器18的入口連接件的流體導(dǎo)管 14以及用于連接流體導(dǎo)管16的流體連接件，所述流體導(dǎo)管16 —端連 接到內(nèi)部車橋組件熱交換器18的出口連接件。因此，內(nèi)部車橋組件熱 交換器與車輛受壓液體冷卻系統(tǒng)串聯(lián)連接，以限定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻流體回
路。車輛冷卻系統(tǒng)中的冷卻流體也將流經(jīng)所述車橋組件。
車輛扭矩傳遞設(shè)備，諸如車橋組件，要求潤(rùn)滑流體37，從而允許 這些組件中的活動(dòng)齒輪正常發(fā)揮作用。車橋組件20內(nèi)的潤(rùn)滑流體37 的溫度根據(jù)若干條件發(fā)生變化，包括但不限于環(huán)境溫度、速度、扭矩 等。在車輛初始驅(qū)動(dòng)條件下，并且在低速運(yùn)行過(guò)程中，車橋組件20 相對(duì)較冷，這導(dǎo)致運(yùn)行不充分。通常，通過(guò)活動(dòng)齒輪提供的摩擦來(lái)加 熱潤(rùn)滑流體37。在車輛高速運(yùn)行時(shí)，車橋組件20內(nèi)齒輪之間的摩擦 產(chǎn)生巨大的熱量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將潤(rùn)滑流體37的溫度保持在介于150-250 華氏度的溫度范圍內(nèi)，對(duì)車橋組件20產(chǎn)生最為有效的結(jié)果，例如部件 壽命。車橋組件的理想運(yùn)行溫度為200華氏度左右。
在冷啟動(dòng)環(huán)境下，通過(guò)直接從動(dòng)力裝置或發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)冷卻劑，經(jīng) 由車橋組件20內(nèi)的熱交換器18來(lái)為車橋組件20提供熱量。參照?qǐng)D1 ， 一對(duì)流體導(dǎo)管14、 16固緊連接到發(fā)動(dòng)機(jī)10，允許將冷卻劑供應(yīng)到位 于車橋組件20內(nèi)的熱交換器。流體入口導(dǎo)管14從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體8沿著 車身向車橋組件20供應(yīng)冷卻劑。類似地，流體出口導(dǎo)管16用作冷卻 劑從車橋組件20返回發(fā)動(dòng)機(jī)缸體8內(nèi)的發(fā)動(dòng)才幾或散熱器的返回線路。在優(yōu)選實(shí)施例中，直接從發(fā)動(dòng)機(jī)抽取冷卻劑，以最為有效和迅速地向
車橋組件20傳遞熱量。
可以選擇的是，從發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器或向發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器傳輸冷卻劑的 入口導(dǎo)管和出口導(dǎo)管形成單個(gè)渠道。兩個(gè)通道形成在該渠道中， 一個(gè) 通道將向車橋組件供應(yīng)冷卻劑，而另一個(gè)通道將冷卻劑從車橋組件返 回到發(fā)動(dòng)機(jī)。
從圖l和2可以最佳看出，兩條導(dǎo)管14、 16靠近車架從發(fā)動(dòng)機(jī)缸 體8到車橋組件20的位置經(jīng)歷車輛12的長(zhǎng)度。導(dǎo)管14、 16從發(fā)動(dòng)機(jī) 缸體8到車橋組件20沿著車輛底架遵循彎曲路徑。在制造過(guò)程中，車 身可以模制有凹陷凹部，從而允許額外地保護(hù)導(dǎo)管線路。導(dǎo)管14、 16 借助本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的裝置固緊到車輛。雖然不是絕對(duì)必要，但 是使導(dǎo)管14、 16絕緣將保持冷卻劑的溫度，并且使得從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體8 到車橋組件20的熱損失最小。
以下說(shuō)明車橋組件20。參照?qǐng)D3，示出了車輛12的車橋組件20， 該車橋組件包括了本發(fā)明的特征。車橋組件20包括殼體22。殼體22 進(jìn)一步包括入口通路24和出口通路26
殼體22還包括驅(qū)動(dòng)軸開(kāi)口 (未示出)和車橋開(kāi)口 30、 32。殼體 22進(jìn)一步包括由該殼體限定的腔36。差速器組件38以熟知的方式安 裝在殼體22的腔36內(nèi)。所述殼體具有一對(duì)用于接收入口導(dǎo)管和出口 導(dǎo)管14、 16的通路。
從圖3中最佳看出，導(dǎo)管14、 16穿過(guò)殼體22外表面上的通路24、 26插入并固緊，所以在腔36及其外部環(huán)境之間形成氣密密封件。入 口和出口導(dǎo)管14、 16沿著殼體22內(nèi)表面定位。車橋組件的潤(rùn)滑流體 37位于殼體22內(nèi)，填充腔36，且潤(rùn)滑流體37的水平大約為插入差速 器組件38之后腔36內(nèi)開(kāi)放空間體積的一半。在腔36內(nèi)，潤(rùn)滑流體 37在殼體22底部形成池。
在圖4最佳示出的另一種實(shí)施例中，入口導(dǎo)管414和出口導(dǎo)管416 插入位于殼體422底部的通路中。在該實(shí)施例中，入口導(dǎo)管和出口導(dǎo) 管414、 416兩者以及熱交換器418都位于潤(rùn)滑流體437的池以下。在另外一種實(shí)施例中，入口導(dǎo)管514進(jìn)入車橋組件，如圖5最佳 示出。入口導(dǎo)管514的位置靠近車橋組件520的內(nèi)壁。熱交換器518 位于潤(rùn)滑流體518池以下，且出口導(dǎo)管516穿過(guò)殼體522，如圖5所 示。
在另外一種可以選擇的實(shí)施例中，從圖6最佳看出，入口導(dǎo)管614 穿過(guò)用于承載件或殼體622的車橋組件蓋650上半部中的通路。出口 導(dǎo)管616經(jīng)由車橋組件蓋650下半部中的類似通路離開(kāi)車橋組件620。 車橋組件蓋650則固緊到殼體622。熱交換器618位于腔636內(nèi)，如 圖6所示。熱交換器618還具有沿著熱交換器618主體的冷卻翅片619。 在差速器組件638旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，潤(rùn)滑流體637在腔636內(nèi)飛'減。在潤(rùn) 滑流體637接觸冷卻翅片619時(shí)，潤(rùn)滑流體637或者被冷卻或者被加 熱，取決于由流經(jīng)熱交換器618的流體所調(diào)節(jié)的冷卻翅片619溫度。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，在另一種實(shí)施例中，冷卻劑通過(guò)沿著車橋殼體722 外表面鑄造或制造的通路718循環(huán)。殼體722制造或鑄造有入口連接 件714，其位于殼體722前端附近。出口連接件716位置靠近車橋組 件蓋(未示出)。入口線路牢固地緊固到入口連接件714，以允許來(lái)自 發(fā)動(dòng)才幾的冷卻劑由此流過(guò)。冷卻劑填充殼體722內(nèi)的通路718。冷卻 劑或者冷卻或者加熱所述車橋殼體722，取決于冷卻劑和殼體722的 相對(duì)溫度。潤(rùn)滑流體的溫度通過(guò)殼體722的溫度來(lái)調(diào)節(jié)。
類似地，車橋組件內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)可以進(jìn)一步通過(guò)鑄造或制造在車 橋組件蓋850中的通路來(lái)調(diào)節(jié)，如圖8最佳示出。同樣，車橋組件蓋 具有入口連接件814和出口連接件816。從發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)冷卻劑的導(dǎo)管 與入口連接件814連接。冷卻劑經(jīng)由通路818流過(guò)車橋組件蓋850。 冷卻劑或者溫?zé)峄蛘呃鋮s車橋組件蓋850,其反過(guò)來(lái)類似地影響所述 組件內(nèi)的潤(rùn)滑流體的溫度。
在圖7和8所示的實(shí)施例中論述的原理可以部分結(jié)合，以建立如 圖9最佳示出的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，通路918鑄造或制造在車橋 組件殼體922和車橋組件蓋950兩者之內(nèi)。當(dāng)蓋950與殼體922配合 時(shí)，單個(gè)通路918形成在兩個(gè)元件中。殼體922具有入口連接件914和出口連接件916，它們?cè)跉んw922前端上彼此對(duì)置。冷卻劑經(jīng)由連 接到入口連接件914的導(dǎo)管進(jìn)入，并填充通路918。隨著冷卻劑進(jìn)入 通路918，由冷卻劑的溫度調(diào)節(jié)車橋組件920的溫度。
再次參照?qǐng)D3，入口導(dǎo)管14將冷卻劑輸送到熱交換器18。熱交換 器18由巻繞成一系列環(huán)路的導(dǎo)管管路構(gòu)成。所述環(huán)路允許傳遞熱量， 或者溫?zé)峄蛘呃鋮s潤(rùn)滑流體37。熱交換器18定位在車橋組件內(nèi)，以 使所述環(huán)路位于腔36內(nèi)的潤(rùn)滑流體37的池以下。
在車輛初始運(yùn)行或以相對(duì)較低的速度運(yùn)行時(shí)，通過(guò)加熱潤(rùn)滑流體 37來(lái)改善車橋組件的效率。冷卻劑經(jīng)由入口導(dǎo)管14向腔36循環(huán)。起 初，車橋組件內(nèi)的潤(rùn)滑流體37溫度大約與外部環(huán)境的周圍溫度相同。 隨著冷卻劑從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體8向車橋組件20循環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行使冷卻 劑溫?zé)帷?一旦現(xiàn)在溫?zé)岬睦鋮s劑通過(guò)車橋組件20內(nèi)的熱交換器18循 環(huán)，則潤(rùn)滑流體37就被加熱。
在高速公路上，隨著以更高的速度驅(qū)動(dòng)車輛，車橋組件20因摩擦 產(chǎn)生巨大的熱量。潤(rùn)滑流體37的性能受到這樣產(chǎn)生的摩擦熱量的不良 影響。在該接合處，冷卻劑處于比潤(rùn)滑流體37更低的溫度。隨著冷卻 劑經(jīng)由入口導(dǎo)管14循環(huán)到車橋組件20內(nèi)的熱交換器18中，潤(rùn)滑流體 37被冷卻?，F(xiàn)在被加熱的冷卻劑經(jīng)由出口導(dǎo)管16被輸送回發(fā)動(dòng)機(jī)缸 體8內(nèi)的散熱器10。
現(xiàn)在參照?qǐng)D10，說(shuō)明了本發(fā)明的一種可以選擇的實(shí)施例。車橋組 件1020具有車橋殼體1022和車橋蓋1050。差速器組件1038設(shè)置在 車橋殼體1022內(nèi)。車橋蓋1050和車橋殼體1022兩者具有形成在蓋 1050和殼體1022最下端的通道1060。撓性尾氣線路1070從主尾氣線 路1080饋送，并經(jīng)由通道1060插入。加熱的尾氣從發(fā)動(dòng)機(jī)搶沿著主 尾氣線路1080流動(dòng)?？刂崎y1072用來(lái)控制尾氣通過(guò)撓性尾氣線路 1070流動(dòng)。在車輛初始運(yùn)行時(shí)或者車橋組件的溫度低于優(yōu)選值的時(shí) 候，控制閥1072打開(kāi)，允許熱的尾氣流過(guò)撓性尾氣線路1070。在通 過(guò)車橋殼體1022和蓋1060之后，撓性尾氣管道再次連接主尾氣線路。 通過(guò)耦接到控制閥1072的傳感器來(lái)控制尾氣量，以檢測(cè)車橋組件1020的運(yùn)行狀態(tài)。 一旦車橋組件1020被尾氣加熱，控制閥1027就閉合， 且加熱的尾氣僅流過(guò)主尾氣線路1080。雖然沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明，但是應(yīng)該 理解，本發(fā)明的精神包括在流體水平之上穿過(guò)車橋組件的撓性尾氣管 道，以使在運(yùn)行過(guò)程中，車橋組件中的流體飛賊到撓性尾氣線路上， 力口熱所述流體。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11，從內(nèi)燃機(jī)1108運(yùn)行產(chǎn)生的熱量還可以用來(lái)加熱 車橋組件1120內(nèi)的潤(rùn)滑流體。熱管道1114和1116將熱量從發(fā)動(dòng)機(jī)1108 傳遞到車橋組件1120。必須理解，由于發(fā)動(dòng)機(jī)和前車橋組件彼此獨(dú)立 懸掛，所示熱管道1114和1116必須具有足夠的撓性，從而在任何給 定的時(shí)間都覆蓋從發(fā)動(dòng)機(jī)1108到車橋組件1120的最大行程距離。在 車輛初始運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)1108內(nèi)產(chǎn)生的熱量傳遞到車橋組件 1120。
在如圖12所示的另一種實(shí)施例中，如圖中箭頭所示的空氣在其經(jīng) 過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1208上方的時(shí)候被加熱。車身具有通道1213，該通道鑄造 成接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)1208的空氣流并將濃縮空氣重新導(dǎo)向車橋組件 1220。由于空氣在其經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1208上方時(shí)被加熱了，所以輸出到車 橋組件1220上的濃縮空氣具有溫?zé)嵝Ч?，因此提升了車橋組件1220 內(nèi)潤(rùn)滑流體的溫度。
本發(fā)明的另一種實(shí)施方式包括在車橋組件1320內(nèi)使用電加熱元 件1301，如圖13a-13c所示。在圖13a中，電加熱元件1301穿過(guò)承載 件1322插入，并定位于潤(rùn)滑流體1337水平以下。在圖13b中，電加 熱元件1301纏繞在承載件1322的小齒輪承載腔內(nèi)的軸周圍。圖13c 描繪了將電加熱元件1301穿過(guò)車橋殼體蓋1350插入。然后，電加熱 元件1301設(shè)置在潤(rùn)滑流體1337池內(nèi)。在圖13d中，電加熱元件1301 設(shè)置有通過(guò)鑄造或鉆孔形成在車橋承載件1322內(nèi)的通路。而圖13e 采用鑄造在車橋蓋1350內(nèi)的通路來(lái)收容電加熱元件1301，以預(yù)熱潤(rùn) 滑流體。在圖13的上述實(shí)施例中，電加熱元件連接到車輛上的動(dòng)力源。 車輛產(chǎn)生電力。
雖然參照若干優(yōu)選實(shí)施例示出和說(shuō)明了前述的本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明精神和范圍的條件下，可以對(duì)形式和細(xì)節(jié)做各
種改變。例如，雖然上述實(shí)施例采用了來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)缸體8的冷卻劑， 但是也可以采用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣作為熱交換器中的介質(zhì)。這里，尾 氣經(jīng)由入口導(dǎo)管和出口導(dǎo)管傳遞到熱交換器?？梢酝ㄟ^(guò)適當(dāng)?shù)暮銣卦O(shè) 備和邏輯控制器調(diào)節(jié)熱源?？梢赃x擇的是，鑄造或制造在車身以及車 橋組件壁上的通路也可以輸送尾氣。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)機(jī)動(dòng)車中的車橋系統(tǒng)溫度的組件，包括限定腔的殼體，在所述腔中容納有潤(rùn)滑劑，且差速器組件定位在所述腔中，且一對(duì)車軸沿著共用旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)并從所述差速器組件中伸出；設(shè)置在所述腔中的熱交換器，所述熱交換器包括流體導(dǎo)管，該流體導(dǎo)管具有入口和出口，用來(lái)流體連接到內(nèi)燃機(jī)的流體回路，其中，所述熱交換器提高所述車橋系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述熱交換器浸沒(méi)在 所述潤(rùn)滑劑中。
3. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述熱交換器包括所 述流體導(dǎo)管的至少一個(gè)回路。
4. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述流體導(dǎo)管具有彎 曲形狀。
5. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述熱交換器靠近所 述差速器組件并與其軸向隔開(kāi)。
6. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述熱交換器浸沒(méi)在 所述潤(rùn)滑劑中。
7. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述流體導(dǎo)管鑄造在 車架中。
8. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)管具有至少一 對(duì)貫通延伸的通道。
9. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)管包括多條導(dǎo)管。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，在所述車橋組件內(nèi) 由所述潤(rùn)滑劑形成的池的上方，所述多條導(dǎo)管穿過(guò)所述車橋組件的外 表面。
11. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述多條導(dǎo)管包括入口導(dǎo)管和出口導(dǎo)管。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述入口導(dǎo)管在所 述潤(rùn)滑劑形成的池的上方穿過(guò)所述車橋組件的外表面，且所述出口導(dǎo) 管在所述車橋組件內(nèi)由所述潤(rùn)滑劑形成的池的下方穿過(guò)所述車橋組件 的外表面。
13. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，在所述車橋組件內(nèi) 由所述潤(rùn)滑劑形成的池的下方，所述多條導(dǎo)管穿過(guò)所述車橋組件的外表面o
14. 如權(quán)利^"求11所述的設(shè)備，其特征在于， 一加熱元件定位在 所述多條導(dǎo)管中的至少一個(gè)導(dǎo)管內(nèi)。
15. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述加熱元件是電 力口熱元件。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)并控制車輛車橋組件溫度的設(shè)備。導(dǎo)管連接到內(nèi)燃機(jī)的加熱/冷卻流體回路。加熱/冷卻流體經(jīng)由入口導(dǎo)管循環(huán)到所述車橋組件。所述入口導(dǎo)管穿過(guò)所述組件的壁并終止于熱交換器。所述熱交換器位于由所述車橋組件的潤(rùn)滑流體形成的池以下。在冷啟動(dòng)條件下并且也在低速運(yùn)行條件下，冷卻劑在車輛初始運(yùn)行過(guò)程中加熱所述潤(rùn)滑流體。冷卻劑還用來(lái)在車輛高溫高速運(yùn)行過(guò)程中冷卻所述潤(rùn)滑流體。所述加熱/冷卻流體經(jīng)由出口導(dǎo)管返回到所述冷卻流體回路。
文檔編號(hào)B60R17/00GK101580046SQ200810099279
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者克雷·R·香農(nóng), 格雷戈里·A·費(fèi)特 申請(qǐng)人:德納汽車系統(tǒng)集團(tuán)有限責(zé)任公司