專利名稱：具有主齒輪箱和動力輸出單元的變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛變速器領(lǐng)域，尤其涉及具有動力輸出單元的車輛變速器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
具有動力輸出單元的車輛變速器的發(fā)展過程中的總體趨勢是需要越來越大的功 率輸出。這么做的負面結(jié)果之一是增大的功率會在動力輸出單元內(nèi)產(chǎn)生更高溫度。通常， 變速器包括主齒輪箱和動力輸出單元。為了冷卻該動力輸出單元，其配備有潤滑循環(huán)系統(tǒng)。 通常，該潤滑循環(huán)系統(tǒng)是與主齒輪箱共用的，其中，齒輪箱潤滑劑的一部分被導入到動力輸 出單元內(nèi)，以用于冷卻和潤滑。然后，潤滑劑被引回主齒輪箱。在已知的設計中，此潤滑循 環(huán)系統(tǒng)不能僅對動力輸出單元停用，這意味著在潤滑循環(huán)系統(tǒng)為主齒輪箱工作時，也始終 為動力輸出單元而工作。
由于功率輸出的增大，需要更多的潤滑油來冷卻和潤滑該動力輸出單元。然而，為 了確保主齒輪箱的潤滑和冷卻，變速器潤滑劑僅有限的一部分能用于該動力輸出單元。從 而，若把太多的潤滑劑導入到動力輸出單元，則會使主齒輪箱的冷卻和潤滑變得不足。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于在不導致主齒輪箱的潤滑不足的情況下，簡單而有效地 向動力輸出單元供應潤滑劑。
因此，本發(fā)明基于一種包括主齒輪箱和動力輸出單元的變速器，其中，該動力輸出 單元能夠通過接合機構(gòu)而與主齒輪箱接合及分離，該接合機構(gòu)至少具有使主齒輪箱和動力 輸出單元接合的第一位置以及使動力輸出單元與主齒輪箱分離的第二位置，其中，該動力 輸出單元設有至少一個潤滑劑入口。
此外，本發(fā)明的特征在于，所述接合機構(gòu)包括閥構(gòu)件，由此，當所述接合機構(gòu)位于 其第二位置時，該閥構(gòu)件阻塞所述潤滑劑入口，從而防止?jié)櫥瑒┙?jīng)由該潤滑劑入口流入動 力輸出單元。當所述接合機構(gòu)位于其第一位置時，即，當所述接合機構(gòu)與主齒輪箱接合時， 該潤滑劑入口打開，且潤滑劑能經(jīng)由該潤滑劑入口流入動力輸出單元。
由此，為動力輸出單元中的該潤滑劑入口提供了開啟/關(guān)閉功能。由于潤滑劑入 口被阻塞，當動力輸出單元與主齒輪箱分離時，潤滑劑能用于需要潤滑劑的主齒輪箱中，因 此能更有效地使用潤滑劑。此外，還節(jié)約了能量，因為不必將潤滑劑泵送到變速器的未使用 的部分。本發(fā)明的上述開啟/關(guān)閉功易于應用，因為它主要使用現(xiàn)有的部件，不必在變速器 內(nèi)添加額外的閥或控制裝置。由此，本發(fā)明的閥構(gòu)件甚至可添加到現(xiàn)有的變速器內(nèi)。
該動力輸出單元的閥構(gòu)件可以布置在與所述接合機構(gòu)一起移動的任何部件上。該 接合機構(gòu)優(yōu)選包括
接合套筒，當接合機構(gòu)位于其第一位置時，該接合套筒使主齒輪箱的驅(qū)動軸和動 力輸出單元的從動軸接合，而當接合機構(gòu)位于其第二位置時，該接合套筒使所述動力輸出 單元的所述從動軸與主齒輪箱的所述驅(qū)動軸分離；
撥叉，該撥叉被設置用于執(zhí)行所述接合套筒在所述第一位置和所述第二位置之間 的移動；以及
活塞，該活塞被設置用于將換檔力從驅(qū)動源傳送至所述撥叉，以執(zhí)行所述移動。
所述閥構(gòu)件布置在所述接合套筒、撥叉和活塞中的任一個上。很顯然，這些部件中 的每一個均可以分成兩個或更多個子部件和/或具有與它們一起移動的其它部件。所述閥 構(gòu)件可以布置在所述部件中的任一個上，或布置在與所述接合機構(gòu)一起移動的任何其它部 件上。這取決于變速器的設計者選擇將所述閥構(gòu)件設置在哪個部件上，例如，取決于動力輸 出單元的殼體內(nèi)的可用空間及潤滑劑入口的位置。所述閥構(gòu)件在這些部件中的任一個上的 位置選擇并不影響本發(fā)明的目的。實際上，設計者能夠自由選擇所述閥構(gòu)件的位置恰恰表 明本發(fā)明的多功能性和效力。
在本發(fā)明的閥構(gòu)件的一個實施例中，所述閥構(gòu)件包括從所述接合機構(gòu)突出的桿， 即，從接合機構(gòu)的所述部件之一突出。當接合機構(gòu)從其第一位置移動至其第二位置時，所述 桿被弓I導到潤滑劑入口內(nèi)，從而阻塞該潤滑劑入口。因此，所述桿和潤滑劑入口被適配成使 得當該桿位于所述入口內(nèi)時，沒有潤滑劑能通過所述潤滑劑入口。
在本發(fā)明的閥構(gòu)件的另一個實施例中，所述閥構(gòu)件包括位于接合機構(gòu)上的表面， 即，位于接合機構(gòu)的所述部件之一上。所述表面被適配成使得當接合機構(gòu)從其第一位置移 動至其第二位置時，所述表面滑動到所述潤滑油入口上，從而阻塞所述潤滑油入口。此外， 所述閥構(gòu)件的所述表面和所述潤滑劑入口的表面因此被適配成使得當閥構(gòu)件的所述表面 位于所述潤滑劑入口的前面時，所述閥構(gòu)件的所述表面和所述潤滑劑入口的表面具有緊密 配合。
上述兩個實施例的閥構(gòu)件可以位于接合套筒、撥叉、活塞上，或位于與接合機構(gòu)一 起移動的任何其他部件上。對于本發(fā)明來說，該閥構(gòu)件的具體設計并不重要。該閥構(gòu)件可適 于與上述這些部件一體形成或安裝在這些部件上，只要該閥構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)其如下目的即， 當動力輸出單元被分離時，防止?jié)櫥瑒┝鬟^潤滑劑入口。
本發(fā)明沒有限定主齒輪箱和動力輸出單元必須具有共用的潤滑系統(tǒng)。然而，在其 主齒輪箱和動力輸出單元具有共用潤滑系統(tǒng)的變速器中，本發(fā)明顯示了具有優(yōu)勢的應用。
所述潤滑循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的潤滑劑可以是礦物油或合成油，或者是任何其他合適的潤滑劑。
優(yōu)選地，該潤滑劑通過泵而在所述潤滑系統(tǒng)中循環(huán)，該泵可以被以機械方式驅(qū)動 或者被電驅(qū)動。潤滑劑的強制循環(huán)有利于確保動力輸出單元以及主齒輪箱內(nèi)的所有部件所 需的冷卻和潤滑。至于選擇哪種提供動力的方法(機械方式或電動方式)，則留給設計者 決定，這不是本發(fā)明的重點。所述閥構(gòu)件被設計成具有兩個位置，以允許潤滑劑的流動和阻 止?jié)櫥瑒┑牧鲃印櫥瑒┑牧魉偃Q于潤滑系統(tǒng)的泵。通常，該泵由與變速器連接的電動 機/發(fā)動機驅(qū)動。從而，潤滑劑的流速也取決于發(fā)動機的輸出功率，因此，較大的功率輸出 弓I起潤滑劑的較大流速。
通常，利用氣動、電動或液壓動力源來驅(qū)動所述接合機構(gòu)。上述這些控制方法中的 任一種均適用于本發(fā)明。
本發(fā)明的變速器適于安裝在車輛中，優(yōu)選為多用途車輛，例如牽引車、自卸式卡車 或起重車。然而，本發(fā)明的變速器也適合于工業(yè)應用。


現(xiàn)在，將參考附圖、通過舉例來描述本發(fā)明，在這些附圖中，相同和/或等同的部件具有相同的附圖標記，其中
圖1示出了本發(fā)明的變速器的第一實施例，并且
圖2示出了本發(fā)明的變速器的第二實施例。
具體實施方式
圖la、lb和圖2a、2b示出了本發(fā)明的變速器I的第一和第二實施例。圖1a和2a 示出了接合機構(gòu)4位于其第一位置時的本發(fā)明的變速器1，而圖1b和2b示出了接合機構(gòu)4 位于其第二位置時的本發(fā)明的變速器。
變速器I包括主齒輪箱2和動力輸出單元3，其中，動力輸出單元3能夠通過接合機構(gòu)4而與主齒輪箱2接合及分離。變速器I被示意性地繪出，主齒輪箱2具有象征性地示出的一對齒輪22，該一對齒輪22將主齒輪箱的從動軸23與驅(qū)動軸8相連。動力輸出單元3具有兩個軸9、16，S卩，通過一對齒輪17互連的從動軸9和輸出軸16。然而，本發(fā)明同樣適用于其動力輸出單元具有不止一個齒輪對的變速器。
所述接合機構(gòu)4包括接合套筒7、撥叉10和閥構(gòu)件6，其中，外部動力源(未示出) 產(chǎn)生力12，該力12作用在閥構(gòu)件(活塞)6上。該外部動力源例如可以是氣動馬達、電動馬達或液壓馬達。當力12作用在活塞6上時，力12傳遞到撥叉10，撥叉10致動所述接合套筒7，從而，接合套筒7將主齒輪箱2的驅(qū)動軸8與動力輸出單元3的從動軸9連接。由此，主齒輪箱2和動力輸出單元3接合，從而可以從動力輸出單元3的驅(qū)動軸16輸出動力。
該接合機構(gòu)4包括閥構(gòu)件6，當接合機構(gòu)4使動力輸出單元3和主齒輪箱2接合及分離時，閥構(gòu)件6分別打開及關(guān)閉潤滑劑入口 5。圖中示出了閥構(gòu)件6的兩個不同的實施例。在圖1a和Ib中，閥構(gòu)件6是從接合機構(gòu)4的上述多個部件之一延伸的銷13，而在圖2 中，閥構(gòu)件6是位于接合機構(gòu)4的上述部件之一上的表面14。下面，將結(jié)合圖la、Ib和圖 2a,2b中公開的實例來描述這兩個實施例。
在圖1a和2a中，接合機構(gòu)4位于其第一位置，即，動力輸出單元3與主齒輪箱2 接合，從而，潤滑劑入口 5打開，且潤滑劑能流入動力輸出單元3。在圖1b和2b中，接合機構(gòu)4位于其第二位置，即，動力輸出單元3與主齒輪箱2分離，從而，潤滑劑入口 5關(guān)閉，并且無潤滑劑能流入動力輸出單元3。
圖la、Ib示出了閥構(gòu)件6，它被設計為從撥叉10突出的銷13。在圖1a中，當接合機構(gòu)4位于其第一位置時，即動力輸出單元3被接合時，銷13處于潤滑劑入口 5外部，從而潤滑劑入口 5是打開的。由此，潤滑劑能流入并穿過動力輸出單元3 (參見箭頭18)，從而動力輸出單元3被該潤滑劑潤滑并冷卻。只要所述外部 動力源(未示出)將力12施加至活塞11上，則接合機構(gòu)4自身將保持在其第一位置。當力12消失時，該接合機構(gòu)從其第一位置移動到其第二位置，即，從圖1a所示的位置移動至圖1b所示的位置。通過彈簧24產(chǎn)生的彈簧力來實現(xiàn)這種移動，當力12未施加至活塞11上時，該彈簧24確保了接合機構(gòu)4位于第二位置。從而，銷13從其位于潤滑劑入口 5外部的位置移動到位于潤滑劑入口 5內(nèi)部的位置。因此，潤滑劑無法再流入動力輸出單元3。很顯然，銷13也可布置在與接合機構(gòu)4一起移動的任何其他部件上，例如活塞11或接合套筒7。
圖2中的實施例與圖1中的實施例的區(qū)別僅在于圖2中的閥構(gòu)件6包括表面14， 其中，當接合機構(gòu)4位于其第一位置時，潤滑劑入口 5打開，且潤滑劑能流入動力輸出單元 3 (參見箭頭18)，并且，當接合機構(gòu)4從其第一位置移動到其第二位置時，該表面14在潤滑 劑入口 5的前面滑動，從而阻塞潤滑劑入口 5。
此外，雖然變速器I的主齒輪箱2和動力輸出單元3位于各自的殼體19、20內(nèi)，但 二者以機械方式彼此連接。根據(jù)附圖，該主齒輪箱的驅(qū)動軸8延伸至動力輸出單元3的殼 體20內(nèi)，接合機構(gòu)4位于該殼體20中。然而，也可正好反過來，即，動力輸出單元3的從動 軸9能延伸至主齒輪箱2的殼體19內(nèi)，這并未脫離本發(fā)明的范圍。根據(jù)本發(fā)明，其中，接合 機構(gòu)4設置成使得該接合機構(gòu)4能在其兩個位置之間移動，并且還能控制潤滑劑入口 5的 打開和關(guān)閉。
另外，潤滑劑出口 21位于在兩個殼體19、20之間，潤滑劑從動力輸出單元3經(jīng)由 潤滑劑出口 21返回到主齒輪箱2內(nèi)。
很顯然，任何結(jié)構(gòu)性的實施例，尤其是所述接合機構(gòu)和閥構(gòu)件的部件的布局以及 相對于彼此的任何布局，只要它們在技術(shù)上有利且不影響本發(fā)明的功能，就落入權(quán)利要求 的保護范圍內(nèi)，即使未在附圖中明確示出或未在說明書中明確提及這些實施例。
權(quán)利要求
1.一種變速器(I)，所述變速器(I)包括主齒輪箱(2)和動力輸出單元(3)，其中，所述動力輸出單元(3)能夠通過接合機構(gòu)(4)而與所述主齒輪箱(2)接合及分離，所述接合機構(gòu)(4)至少具有使所述主齒輪箱(2)和所述動力輸出單元(3)接合的第一位置以及使所述動力輸出單元(3)與所述主齒輪箱(2)分離的第二位置，其中，所述動力輸出單元(3)設有至少一個潤滑劑入口(5)，其特征在于， 所述接合機構(gòu)(4)包括閥構(gòu)件(6),由此，當所述接合機構(gòu)(4)位于所述接合機構(gòu)(4)的第二位置時，所述閥構(gòu)件出)阻塞所述潤滑劑入口(5)，從而防止?jié)櫥瑒┙?jīng)由所述潤滑劑入口(5)流入所述動力輸出單元(3)，因此，當所述接合機構(gòu)(4)位于所述接合機構(gòu)(4)的第一位置時，所述潤滑劑入口(5)打開，且潤滑劑能經(jīng)由所述潤滑劑入口(5)流入所述動力輸出單兀(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器(I)，其中，所述接合機構(gòu)(4)至少包括 -接合套筒(7)，當所述接合機構(gòu)(4)位于所述接合機構(gòu)(4)的第一位置時，所述接合套筒(7)使所述主齒輪箱(2)的驅(qū)動軸(8)和所述動力輸出單元(3)的從動軸(9)接合，而當所述接合機構(gòu)(4)位于所述接合機構(gòu)(4)的第二位置時，所述接合套筒(7)使所述動力輸出單元(3)的所述從動軸(9)與所述主齒輪箱(2)的所述驅(qū)動軸(8)分離； -撥叉(10)，所述撥叉(10)被設置用于執(zhí)行所述接合套筒(7)在所述第一位置和所述第二位置之間的移動；以及 -活塞(11)，所述活塞(11)被設置用于將換檔力(12)從驅(qū)動源傳送至所述撥叉(10)，以執(zhí)行所述移動， 其中，所述閥構(gòu)件(6)布置在所述接合套筒(7)、所述撥叉(10)和所述活塞(11)中的任一個上，或布置在與所述接合機構(gòu)(4) 一起移動的任何其他部件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中的任一項所述的變速器(I)，其中，所述閥構(gòu)件(6)包括從所述接合機構(gòu)(4)突出的桿(13)，并且，當所述接合機構(gòu)(4)從所述接合機構(gòu)(4)的第一位置移動至所述接合機構(gòu)(4)的第二位置時，所述桿(13)被引導到所述潤滑油入口(5)內(nèi)，從而阻塞所述潤滑油入口(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變速器(I)，其中，所述閥構(gòu)件(6)包括位于所述接合機構(gòu)(4)上的表面(14)，其中，所述表面(14)被適配成使得當所述接合機構(gòu)(4)從所述接合機構(gòu)(4)的第一位置移動至所述接合機構(gòu)(4)的第二位置時，所述表面(4)滑動到所述潤滑油入口(5)上，從而阻塞所述潤滑油入口(5)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的變速器(I)，其中，所述動力輸出單元(3)和所述主齒輪箱(2)具有共用的潤滑系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變速器(I)，還布置有泵(15)，以使?jié)櫥瑒┰谒鰸櫥到y(tǒng)中循環(huán)，并且其中，所述泵(15)被以機械方式驅(qū)動或者被電驅(qū)動。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的變速器(I)，其中，所述接合機構(gòu)(4)被以氣動方式控制或以電動方式控制。
8.—種車輛，其包括根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的所述變速器(I)。
全文摘要
變速器(1)，其包括主齒輪箱(2)和動力輸出單元(3)，其中，動力輸出單元(3)能夠通過接合機構(gòu)(4)與主齒輪箱(2)接合及分離，該接合機構(gòu)(4)至少具有使主齒輪箱(2)和動力輸出單元(3)接合的第一位置以及使動力輸出單元(3)與主齒輪箱(2)分離的第二位置，其中，動力輸出單元(3)設有至少一個潤滑劑入口(5)。該變速器(1)的特征在于，所述接合機構(gòu)(4)包括閥構(gòu)件(6)，從而，當所述接合機構(gòu)(4)位于其第二位置時，閥構(gòu)件(6)阻塞所述潤滑劑入口(5)，由此防止?jié)櫥瑒┙?jīng)由潤滑劑入口(5)流入動力輸出單元(3)，因此，當所述接合機構(gòu)(4)位于其第一位置時，潤滑劑入口(5)打開，且潤滑劑能經(jīng)由潤滑劑入口(5)流入動力輸出單元(3)。
文檔編號B60K17/28GK103038549SQ201080067702
公開日2013年4月10日 申請日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者漢斯·埃哈德 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司