CN104685264B - 用于变速器的外部润滑油系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于动力车辆的变速器。所述变速器包含界定所述变速器的内部的壳体及安置于所述壳体中的流体供应部分。所述流体供应部分经配置以供应贯穿所述变速器的流体。所述变速器还包含安置于所述壳体之内且界定与所述流体供应部分成流体连通的第一流体路径的第一流体回路。第二流体回路流体地界定与所述流体供应部分成流体连通的第二流体路径。所述变速器进一步包含用于流体地耦合所述第一流体回路及第二流体回路的耦合机构，其中所述第二流体回路安置于所述变速器的所述壳体的外部。

Description

用于变速器的外部润滑油系统
相关申请案
本申请案主张2012年10月1日申请的第13/632,198号美国专利申请案的优先权，所述专利申请案全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种变速器，且特定来说，涉及一种用于变速器的润滑油回路。
背景技术
常规的动力车辆可包含耦合到变速器系统的驱动机构以形成所述车辆的动力系统。所述驱动机构可为电马达、内燃机或其它发电装置。常规的变速器系统可合并有内部润滑系统用于提供贯穿变速器的内部的油或其它流体。润滑系统对在变速器操作过程中实现用于润滑及冷却不同组件(例如，主轴、离合器片等)的液压是重要的。在一些常规的系统中，内部润滑系统可包含安置于变速器的外壳之内的泵。所述泵可被驱动，举例来说，以在变速器之内构建压力。在一个实例中，内部泵向变速器之内的转矩变换器、冷却器回路、润滑油回路及主油压回路提供油。
当内部泵不工作或不能由驱动机构驱动时，不存在用于润滑变速器的内部组件的工具。因此，在拖拽车辆时，变速器通常从车辆的后轴分离。类似地，在火车应用中，两个或两个以上火车头可彼此耦合使得只有一个所述火车头驱动所述火车。当被拖拽时，另一个火车头的动力系统被断开以避免可能对变速器的内部组件的损坏。
然而，希望即使当驱动机构未驱动内部泵时也能够润滑变速器。进一步希望当内部润滑油回路不起作用时提供外部润滑油回路以润滑变速器的内部组件。
发明内容
在本发明的第一示范性实施例中，提供一种用于动力车辆的变速器。所述变速器包含界定所述变速器的内部的壳体及安置于所述壳体中的流体供应部分。所述流体供应部分经配置供应贯穿所述变速器的流体。所述变速器还包含安置于所述壳体之内的且界定与所述流体供应部分成流体连通的第一流体路径的第一流体回路。第二流体回路流体地界定与所述流体供应部分成流体连通的第二流体路径。所述变速器进一步包含用于流体地耦合所述第一流体回路及第二流体回路的耦合机构，其中所述第二流体回路安置于所述变速器的所述壳体的外部。
在本实施例的一个方面中，所述耦合机构包括耦合到所述壳体的歧管。在不同的方面中，所述耦合机构包含测压孔。在另一方面中，所述第二流体回路包括：安置于所述壳体外部的动力装置；可操作地耦合到所述动力装置的泵，所述泵具有入口及出口；耦合到所述泵入口的第一流管，所述第一流管流体地将所述流体供应部分耦合到所述入口；耦合到所述泵出口的第二流管，所述第二流管流体地将所述耦合机构耦合到所述泵出口，其中所述泵适合于将来自所述流体供应部分通过所述第二流体路径的流体抽吸到所述耦合机构。在又一方面中，所述动力装置为电马达及液压泵。
在更详细的方面中，所述变速器可包含用于将所述泵安装到所述壳体的支架。并且，阀门可被安置于所述泵与耦合机构之间，所述阀门经配置以阻止流体在所述第二流管中的反向流动。此外，所述变速器可包含安置于所述流体供应部分与所述泵之间的过滤器。在又一详细的方面中，所述变速器可包含安置于所述壳体中的第二泵，其中当第一泵可操作时所述第二泵是不可操作的。与其相关，所述第一泵及第二泵是可同时操作的。
在一替代方面中，所述变速器包含安置于所述壳体中且与所述第一流体回路成流体连通的冷却器过滤器，其中所述第二流体回路在过滤器之前流体地耦合到所述第一流体回路。在不同的方面中，所述变速器可包含安置于所述壳体中且与所述第一流体回路成流体连通的冷却器过滤器，其中所述第二流体回路在过滤器之后流体地耦合到所述第一流体回路。所述变速器可进一步包含安置于所述壳体中且与所述第一及第二流体回路成流体连通的润滑油调节器阀门，其中所述润滑油调节器阀门经配置以在所述变速器中调节润滑油压力。
在另一示范性实施例中，提供一种用于安装到变速器的外部部分的外部润滑油回路套件。所述变速器可具有外壳、安置于所述壳体中的流体供应、流体地耦合到所述流体供应的内部泵，及在所述壳体中界定且与所述流体供应及内部泵成流体连通的内部润滑油回路。所述套件可包含驱动单元及可操作地耦合到所述驱动单元的泵。所述泵包含入口及出口。所述套件还可包含：耦合到所述泵入口的第一流管，其中所述第一流管适合于流体地将所述泵耦合到所述流体供应；及耦合到所述泵出口的第二流管，其中所述第二流管适合于流体地将所述泵耦合到所述内部润滑油回路。
在一个方面中，所述套件可包含用于流体地将所述第二流管耦合到所述内部润滑油回路的耦合机构。在相关的方面中，所述耦合机构可包含耦合到所述壳体的歧管、在所述壳体中界定的测压孔，或在过滤器盖中界定的孔。在另一方面中，所述套件可包含用于将所述泵耦合到所述变速器的所述外部部分的支架。所述套件可进一步包含安置于所述第一流管中在所述流体供应与泵之间的过滤器，或安置于所述第二流管中在所述泵与内部润滑油回路之间的阀门。在不同的方面中，所述第一流管耦合到所述变速器的通道板或油尺管。
附图说明
通过参考结合附图考虑的本发明的实施例的以下描述，将更加了解本发明的以上所提到的方面及其获取方式且将更好地理解本发明本身，附图中：
图1是动力车辆系统的一个说明性实施例的示范性框图及示意图；
图2是用于变速器的外部润滑油回路的局部透视图；
图3是用于变速器的润滑油回路的第一示范性框图及示意图；以及
图4是用于变速器的润滑油回路的第二示范性框图及示意图。
使用对应的参考数字以表明贯穿几个图的对应部件。
具体实施方式
以下描述的本发明的实施例并不希望为详尽的或将本发明限于以下详细描述中揭示的精确形式。事实上，选择及描述所述实施例以使得所属领域的其他技术人员可了解并理解本发明的原理及实践。
现在参考图1，展示具有驱动单元102及变速器118的车辆系统100的一个说明性实施例的框图及示意图。在所说明的实施例中，驱动单元102包含内燃机、柴油机、电马达或其它发电装置。驱动单元102经配置以可旋转地驱动耦合到常规转矩变换器108的输入或泵轴106的输出轴104。输入或泵轴106耦合到由驱动单元102的输出轴104可旋转地驱动的叶轮或泵110。转矩变换器108进一步包含耦合到涡轮轴114的涡轮112，且涡轮轴114耦合到变速器118的可旋转输入轴124或与之成一体式。变速器118还可包含用于在变速器118的不同流回路(例如，主回路、润滑油回路等)之内构建压力的内部泵120。泵120可由耦合到驱动单元102的输出轴104的轴116驱动。在此布置下，驱动单元102可将转矩传送到轴116用于驱动泵120及在变速器118的不同回路之内构建压力。
变速器118可包含具有许多可自动选择的齿轮的行星齿轮系统122。变速器118的输出轴126耦合到螺旋桨轴128或与之成一体式且可旋转地驱动螺旋桨轴128，螺旋桨轴128耦合到常规万向节130。万向节130耦合到且可旋转地驱动具有在每一端安装到其处的车轮134A及134B的轴132。变速器118的输出轴126经由螺旋桨轴128、万向节130及轴132以常规方式驱动车轮134A及134B。
常规闭锁离合器136在转矩变换器108的泵110与涡轮112之间连接。转矩变换器108的操作为常规的，因为转矩变换器108可在所谓的“转矩变换器”模式中在某些操作条件(例如，车辆启动、减速及某些换挡条件)期间中操作。在转矩变换器模式中，闭锁离合器136断开且泵110以驱动单元输出轴104的旋转速度旋转，同时涡轮112通过泵110与涡轮112之间插入的流体(未图示)由泵110可旋转地致动。在此操作模式下，如所属领域已知，通过流体耦合发生转矩倍增使得涡轮轴114被暴露以驱动比通过驱动单元102所供应的更多的转矩。转矩变换器108或者可在其它操作条件(例如，当变速器118的行星齿轮系统122的某些齿轮啮合时)过程中在所谓的“闭锁”模式中操作。在所述闭锁模式中，如所属领域同样已知，闭锁离合器136啮合且借此使泵110直接紧固到涡轮112使得驱动单元输出轴104直接耦合到变速器118的输入轴124。
变速器118进一步包含经由许多(J个)流体路径(1401-140J)(其中J可为任意正整数)流体地耦合到行星齿轮系统122的电动液压系统138。电动液压系统138响应于控制信号以选择性地致使流体流经流体路径(1401-140J)的一或多者从而在行星齿轮系统122中控制多个对应摩擦装置的操作(即，啮合及断开)。所述多个摩擦装置可包含(但不限于)一或多个常规制动装置、一或多个转矩变速装置及类似物。大体上，所述多个摩擦装置的操作(即，啮合及断开)通过选择地控制由所述多个摩擦装置的每一者施加的摩擦(例如，通过控制到所述摩擦装置的每一者的流体压力)来控制。在一个实例实施例(其并不希望以任何方式具有限制性)中，所述多个摩擦装置包含多个制动器和转矩变速装置(呈常规离合器的形式)，其各自经由电动液压系统138所供应的流体压力可控制地啮合及断开。在任何情况下，以常规方式通过经由所述多个流体路径(1401-140J)内流体压力的控制选择性地控制所述多个摩擦装置来实现变速器118的多种齿轮之间的改变或移位。
系统100进一步包含变速器控制回路142，所述变速器控制回路可包含存储器单元144。变速器控制回路142说明为基于微处理器的，且存储器单元144通常包含存储在其内的指令，所述指令可通过变速器控制回路142执行以控制转矩变换器108的操作及变速器118的操作(即，在行星齿轮系统122的多种齿轮之间移位)。然而，应理解，本发明预期其它实施例，其中变速器控制回路142不是基于微处理器的，而是经配置以基于存储在存储器单元144中的一或多个硬连线指令及/或软件指令集控制转矩变换器108及/或变速器118的操作。
在图1所说明的系统100中，转矩变换器108及变速器118包含许多传感器，其经配置以产生分别表明转矩变换器108及变速器118的一或多种操作状态的传感器信号。举例来说，转矩变换器108说明为包含常规速度传感器146，其经定位及配置以产生对应于泵轴106的旋转速度的速度信号，泵轴106的旋转速度与驱动单元102的输出轴104的旋转速度相同。速度传感器146经由信号路径152电连接到变速器控制回路142的泵速输入PS，且变速器控制回路142可操作以用常规方式处理由速度传感器146产生的速度信号以确定涡轮轴106/驱动单元输出轴104的旋转速度。
变速器118说明为包含另一常规速度传感器148，其经定位及配置以产生对应于变速器输入轴124的旋转速度的速度信号，变速器输入轴124的旋转速度与涡轮轴114的旋转速度相同。变速器118的输入轴124直接耦合到涡轮轴114或与之成一体式，且速度传感器148或者可经定位及配置以产生对应于涡轮轴114的旋转速度的速度信号。在任何情况下，速度传感器148经由信号路径154电连接到变速器控制回路142的变速器输入轴速度输入TIS，且变速器控制回路142可操作以用常规方式处理由速度传感器148产生的速度信号以确定涡轮轴114/变速器输入轴124的旋转速度。
变速器118进一步包含又一速度传感器150，其经定位及配置以产生对应于变速器118的输出轴126的旋转速度的速度信号。速度传感器150可为常规的，且经由信号路径156电连接到变速器控制回路142的变速器输出轴速度输入TOS。变速器控制回路142经配置以用常规方式处理由速度传感器150产生的速度信号以确定变速器输出轴126的旋转速度。
在所说明的实施例中，变速器118进一步包含经配置以控制变速器118之内的多种操作的一或多个致动器。举例来说，本文所描述的电动液压系统138说明为包含许多致动器(例如，常规螺线管或其它常规致动器)，其经由对应数量的信号路径(721-72J)电连接到变速器控制回路142的多个(J个)控制输出(CP1-CPJ)(其中J可为以上描述的任意正整数)。在电动液压系统138之内的致动器各自响应于由变速器控制回路142在对应的信号路径721-72J的一者上产生的控制信号(CP1-CPJ)的对应一者以通过控制一或多个对应流体通道1401-140J内流体的压力而控制由所述多个摩擦装置的每一者施加的摩擦，且因此基于由多种速度传感器146、148及/或150提供的信息控制一或多个对应摩擦装置的操作(即，啮合及断开)。行星齿轮系统122的摩擦装置说明为由液压流体控制，液压流体由电动液压系统以常规方式分布。举例来说，电动液压系统138说明为包含常规液压正位移泵(未图示)，其经由电动液压系统138之内的所述一或多个致动器的控制将流体分布到所述一或多个摩擦装置。在此实施例中，控制信号(CP1-CPJ)说明为模拟摩擦装置压力命令，所述一或多个致动器响应于所述模拟摩擦装置压力命令以控制到所述一或多个摩擦装置的液压。然而，应理解，由所述多个摩擦装置的每一者施加的摩擦或者可根据其它常规摩擦装置控制结构及技术控制，且本发明预期此类其它常规摩擦装置控制结构及技术。然而，在任何情况下，所述摩擦装置的每一者的模拟操作由控制回路142根据存储在存储器单元144中的指令来控制。
在所说明的实施例中，系统100进一步包含具有经由许多(K，其中K可为任意正整数)信号路径162电耦合到驱动单元102的输入/输出端口(I/O)的驱动单元控制回路160。驱动单元控制回路160可以是常规的，且可操作以控制及管理驱动单元102的总体操作。驱动单元控制回路160进一步包含经由许多(L，其中L可为任意正整数)信号路径164电连接到变速器控制回路142的类似通信端口COM的通信端口COM。所述一或多个信号路径164通常统称为数据链路。大体上，驱动单元控制回路160及变速器控制回路142可操作以用常规方式经由所述一或多个信号路径164共享信息。在一个实施例中，举例来说，驱动单元控制回路160及变速器控制回路142可操作以根据汽车工程师协会(SAE)J-1939通信协议以一或多条信息的形式经由所述一或多个信号路径164共享信息，但本发明预期其它实施例，其中驱动单元控制回路160及变速器控制回路142可操作以根据一或多个其它常规通信协议经由所述一或多条信号路径164共享信息。
如先前所描述，驱动单元102驱动变速器118的内部泵120。在操作期间中，所述变速器内部的油可由内部泵120供应到主油回路、转矩变换器108、冷却器及内部润滑油回路。然而，内部泵120需要驱动单元102在操作中，且假如驱动单元102不在操作中，那么油不能被供应到主油回路、转矩变换器108、冷却器或润滑油回路。在没有油穿过润滑油回路时，假如拖拽车辆100，变速器输出轴126与后轴132之间的连接很可能拆开。否则，变速器118内部的一或多个组件可能会由于缺乏润滑而被损坏。
然而，在图2中，说明了在所属领域中所述问题的解决方案的示范性实施例。在此实施例中，所示的变速器200具有外壳202或箱以保护其内部组件。变速器200可实质上类似于图1的变速器118。变换器壳体204被安装到变速器壳体202的前端，且具有转矩变换器108所处的凹处。变速器200可包含至少局部地围绕电动液压系统138的部分的歧管或主体206。所述润滑油回路的一部分可安置于电动液压系统138之内。例如，一或多个流道或路径可在系统138中界定。电动液压系统138还可界定馈入到主回路之内的一或多个流道使得所述润滑油回路及主回路可在一或多个配置中成流体连通。出于本发明的目的，为了获得想要的变速器输出，配置可为安置于变速器200之内的阀门、螺线管或类似物的特定的布置。
图2的实施例进一步说明变速器200外部的泵208。泵208为电动、液压、机械或其它已知类型的泵。泵208可由电马达(举例来说，或其它已知的驱动机构)驱动。另外，泵208经由外部回路流体地耦合到变速器200的所述润滑油回路。外部回路可包含流体地耦合在泵208与变速器200之间的流管218。例如，配件220可在流体地耦合到所述润滑油回路的位置中将流管218连接到变速器的歧管或主体206。第一配件216将所述泵的出口直接耦合到流管218且第二配件214将所述泵的入口耦合到所述变速器的流体供应。在本发明中，所述流体供应可指代为“储槽”。其可为所述变速器中收集流体的容器、凹处或收集区。在一些实例中，由于重力，所述流体供应可为放置于所述变速器的底部附近的流体盘。
在任何情况下，泵208可经由配件214流体地耦合到所述流体供应。如此，泵208可通过所述泵入口汲取来自所述流体供应的流体且通过其出口抽吸所述流体到流管之内。在此实施例中，泵208可通过所述变速器润滑油回路有效地抽吸所要量或流动速率的流体而不需要驱动单元102或引擎操作。在相关的实施例中，泵208还可经配置以驱动流体通过所述变速器主回路、润滑油回路、转矩变换器或冷却器。在一个方面中，泵208可直接安装到变速器200。举例来说，在图2中，泵208耦合到外壳202。在此，支架210可机械地将泵208耦合到变速器200的安装位置212。在另一方面中，泵208可安装到车辆(例如，火车)。
泵208相对于变速器200在外部安装。在一示范性方面中，泵208可在45psi以大约每分钟4加仑的速度操作。然而，泵208的尺寸及性能可基于系统需要而变化。例如，在一个实施例中，内部泵120及外部泵208两者可同时操作或彼此至少部分同时操作。在此，较小外部泵208对于传送贯穿变速器208的流体可能是有效的。相反，由于变速器之内的空间限制或变速器的尺寸较小，可提供较小内部泵120。在此实例中，可使用较大外部泵208以支撑较小内部泵120。在不同的实施例中，变速器可不包含内部泵且仅利用外部泵以供应贯穿的流体用于实现想要的性能。如此，本发明不局限于用以供应变速器的流体回路的内部或外部泵中任一者的任意尺寸或性能要求。
可包含图2中的外部泵208作为外部润滑油回路套件的一部分。如图2所示，所述套件可包含管道、配件及用于将泵安装到变速器或替代位置的支架。所述套件可进一步包含电马达或其它机构以将动力提供到所述泵。在所述套件中还可提供通道板(未图示)或管道以建立从变速器储槽到泵入口的流体路径。举例来说，所述管道可为油尺管的形式，或其它已知的管道工具。所述套件还可包含流体地耦合到变速器的润滑油回路的铸造歧管。所述歧管可包含过滤器盖，测压孔，或其它用于流体地将泵耦合到润滑油回路的工具。所述歧管还可包含用于将外部泵耦合到其处的支架或安装位置。所述套件需要用于流体地将外部润滑油回路耦合到内部润滑油回路的最少硬件可能是合乎需要的。其它套件硬件可包含过滤器(即，网状过滤器)，止回阀等。这些特性及其它套件特性将相对于图3及4的所说明实施例进行描述。
在图3中，展示变速器润滑系统的示范性实施例。系统300具备润滑油回路，其包含第一润滑部分及第二润滑部分。所述第一润滑部分在变速器304的内部334之内界定。变速器304的内部334由虚线代表。在一些方面中，所述第一润滑部分可为任意常规润滑系统，包含泵、阀门、螺线管等。所述第二润滑部分流体地耦合到所述第一润滑部分，且所述第二润滑部分安置于所述变速器的外部。
变速器304可包含接收来自引擎或其它驱动单元302的动力的转矩变换器306。引擎302还可操作地驱动变速器304的内部泵308。内部泵308可形成所述第一润滑部分的部件。当驱动内部泵308时，来自变速器储槽310的流体可通过过滤器312吸收到泵308之内。内部泵308可接着将贯穿变速器304的流体分布到主回路、润滑油回路、变换器306及外部冷却器336。然而，当引擎或驱动单元302不在操作时，所述内部泵未被驱动且因而不能够分布贯穿所述润滑油回路的流体。
为了克服此限制，系统300包含组成所述第二润滑部分的部件的外部泵316。外部泵316可为由如图3所示的电马达318驱动的电动泵。或者，泵316可为液压、机械或其组合物。如图所示，外部泵316安置于变速器304的外部。在一个实施例中，泵316可安装到变速器304上的某一位置。在另一实施例中，泵316可安装到除变速器304以外的结构。例如，假如变速器304安置于火车中，那么泵316可安装到栏杆或火车上的安装位置。
与内部泵308类似，外部泵316可流体地耦合到变速器储槽310。为此，可使用变速器304中打开的流管或油尺管以流体地将储槽310连接到外部泵316。因而变速器储槽310充当两个泵的流体供应。过滤器320可任选地安置于外部泵316与储槽310之间以移除原本会影响泵316的性能的碎片和其它污物。过滤器320可为安置于润滑油回路的第二部分的吸收管路中的100μm网状过滤器。过滤器320安置于泵入口侧，而止回阀322安置于泵出口侧以阻止流体的反向流动。
所述第一润滑部分及第二润滑部分经由变速器304中的测压孔324流体地彼此耦合。测压孔324经定位使得常规尺寸的孔可被机械加工到变速器壳体中，且管件可将泵出口耦合到第一润滑部分。如图3中箭头所示，通过测压孔324抽吸且进入到变速器304的流体流动到润滑油调节器阀门326。润滑油调节器阀门326可操作以控制润滑油回路中的流体压力。因此，取决于所述流体压力和其它因素，润滑油调节器阀门326可打开所述润滑油回路中的不同的流体通道。例如，一条这样的路径穿过润滑油调节器阀门326引入流体并使流体返回到变速器储槽310。
通过所述润滑油回路流动的流体还可穿过润滑油调节器阀门326且被引入到变换器流阀门328。在此，穿过变换器流阀门328的流体可引进到转矩变换器306内。流体可在所述变换器内以变换器306充当累加器的方式收集。在这种配置中，转矩变换器306可进一步稳定系统300以减少来自泵316的噪音。当流体穿过转矩变换器306时，其通过变换器流阀门328被再引入回来。从转矩变换器306出去的且通过变换器流阀门328引入的流体可引入到调节变速器主回路的主调节器阀门330。通过变换器流阀门328的替代路径可通过变换器泄压/调节器阀门332引入流体。流体可穿过变换器泄压/调节器阀门332且在穿过冷却器336之前退出变速器304。当流体穿过冷却器336时，其返回到变速器304之内且穿过冷却器回路过滤器338。如图3所示，测压孔324经配置以使得将来自外部泵316的流体抽吸到变速器304之内且在冷却器回路过滤器338之后进入润滑油回路。
同样如图3所示，润滑油调节器阀门326还可调节穿过变速器304的电动液压系统314的流体。电动液压系统314组成所述润滑油回路的部分且包含轴、离合器、轴承、垫圈及类似物。在此，流体可展开或分布在电动液压系统314附近以向在无润滑的情况下可能会损坏的变速器的那些部分提供充足的润滑。如图所示，流体可引入到电动液压系统314并返回到变速器储槽310。例如，流体可被抛出或喷到实质上润滑旋转轴或离合器。当所述流体覆盖或涂覆电动液压系统314的组件时，所述流体朝向变速器储槽310流动或滴回且贯穿变速器304循环。特别地，当所述流体返回到储槽310时，其可接着通过所述第二润滑部分被吸回且由外部泵316抽吸回到变速器304之内。
如图3进一步所示，退出冷却器336的流体还可引入到电动液压系统314。在替代实施例中，流体可穿过图3中未图示的不同路径被引入到电动液压系统314及从电动液压系统314引入。以此方式，图3仅表示本发明的一个实例。另外，以上所描述的流路径中的一或多者可能不会经历充足的流动压力而打开或关闭阀门。例如，穿过变换器泄压/调节器阀门332的流体可能不打开使得流体可经由其流动且到达冷却器336。在这种配置中，阀门332可为“空车返还”以防止穿过所述阀门流动。在任何情况下，假如所述流体流动被主调节器阀门330及变换器泄压/调节器阀门332阻断，那么穿过润滑油调节器阀门326的流体的实质量将引入到储槽310或电动液压系统314中任一者。
转到图4，说明变速器润滑油回路的另一示范性实施例。图3的实施例中说明的许多特性也在图4中展示。变速器润滑系统400包含变速器404及引擎或驱动单元402。如图所示，引擎或驱动单元402可将动力传递到转矩变换器406。另外，引擎或驱动单元402可驱动内部泵408。内部泵408安置于变速器404的内部434上。内部434与变速器404的外部之间的边界展示为虚线。
泵408包含入口侧及出口侧。泵408的入口侧流体地与变速器储槽410耦合，变速器储槽410如上文描述是用于内部泵408的流体源。变速器储槽410可配置为常规的油盘，其安置于变速器404的底部附近。在任何情况下，当流体穿过变速器404时，储槽410适于接收及收集流体。可通过使流体穿过过滤器412而从储槽410将流体吸收到泵408以从所述流体移除任何污物。内部泵408可接着对所述流体加压并视需要将其分布到变速器主回路、润滑油回路、转矩变换器406及冷却器436。
然而，与图3类似，假如引擎或驱动单元402不在操作中，那么内部泵408不能构建流体压力及将流体提供到变速器404内的流体回路的任一者。因此，提供组成变速器润滑油回路的外部部分的基础的外部泵416。在此，如图4所示，外部泵416可流体地耦合到变速器储槽410。过滤器420(例如，100μm网状过滤器)可安置于储槽410与外部泵416的入口侧之间的回路的吸收管路中。
如图4所示，外部泵416可由电马达418提供动力。外部泵416还可为液压、机械或其它已知类型的泵。外部泵416及内部泵408可同时操作或独立操作，这取决于应用。必要时可通过使用内部泵408或外部泵416中的任一者定制特定应用的需求。
止回阀422或其它阀门工具可安置于外部泵416的出口侧以防止流体以反方向朝向泵出口流动。不同于图3中的实施例，图4的所说明的实施例可包含耦合到变速器404的歧管440。针对不同的实施例，歧管440可耦合到变速器404的前端或后端中任一者。或者，歧管440可耦合到变速器404的侧部分。有利的是，歧管440经配置以安置于润滑油回路中的流通道附近，因此歧管440与润滑油回路成流体连通。
如图4所示，歧管440可流体地耦合到车辆冷却器或其它冷却机构436使得穿过变速器404的流体可通过冷却器436引入以降低其温度。测压孔或配件424可经界定或耦合到歧管440以允许来自冷却器436或外部泵416的流体引进到变速器404的润滑油回路中。
邻近歧管440且流体地耦合到其上的是筛选来自冷却器436进入到变速器404的流体的冷却器回路过滤器438。在此，由外部泵416抽吸到变速器404内的流体在冷却器回路过滤器438之前进入到润滑油回路，且因此污物可被第二次过滤(即，由过滤器420完成第一过滤步骤)。当流体穿过过滤器438时，其被引入到润滑油调节器阀门426，润滑油调节器阀门426与图3的润滑油调节器阀门326在功能上类似。
润滑油调节器阀门426可调节穿过变速器404的电动液压系统414的流体。电动液压系统414形成润滑油回路的部件且包含轴、离合器、轴承、垫圈及类似物。在此，流体可展开或分布在电动液压系统414的周围以向在没有润滑的情况下可能会损坏的变速器的那些部件提供充足的润滑。如图所示，流体可引入到电动液压系统414并返回到变速器储槽410。例如，流体可被抛出或喷射到实质上润滑旋转轴或离合器。当所述流体覆盖或涂覆电动液压系统414的组件时，所述流体朝向变速器储槽410回流且贯穿变速器404循环。特别地，当所述流体返回到储槽410时，其接着可通过润滑油回路的外部部分被吸收回且由外部泵416抽吸回到变速器404。
流体还可由润滑油调节器阀门426直接引入到调节流体向及从转矩变换器406的流动的变换器流阀428。转矩变换器406由于来自润滑油回路的外部部分的噪音(例如，泵416及马达418可制造贯穿系统400的脉动)可充当稳定整体系统的流体的累加器。流体可穿过变换器流阀门428且被引入到转矩变换器404、主调节器阀门430或变换器泄压/调节器阀门432。在图4的配置中，主调节器阀门430阻挡穿过其的流体流动，但在其它实施例中，主调节器阀门430可调节通过变速器的主压力回路的流体流动。
变换器泄压/调节器阀门432可调节到冷却器436的流体流动。在图4的实施例中，流体可在到达冷却器436之前穿过阀门432及歧管440。其它实施例可能不需要所述流体通过歧管440流动，而是测压孔可安置于阀门432与冷却器436之间。用于流体地将润滑油调节器阀门426耦合到冷却器436的其它工具同样可以实现，包含在其间建立直接流体路径。在替代实施例中，变换器泄压/调节器阀门432可阻断或防止到达冷却器436的流体流动。在这个实例中，提供不同的流动路径使得流体可通过冷却器436引入。
在一些实施例中，润滑油调节器阀门426可将多余流体引进到变速器储槽410。假如流体压力超过润滑油调节器阀门426的阈值限制，那么这可能是必要的。以这种方式，流体返回到储槽410使得其可以穿过变速器404循环。
在其中变速器包含油尺开口的实施例中，可能需要在最靠近此开口处将外部润滑油回路耦合到变速器。这假定润滑油回路可流体地在最靠近开口的一端耦合。这样做，可能需要最少数量的管件硬件(例如，配件、管道等)来形成流体连接。还可能需要在外部泵可安装或耦合到变速器的位置接入到润滑油回路中。这也可减少管道的总长度及实现外部润滑油回路所需要的硬件的数量。在这种情况下，使用外部歧管，所述歧管的尺寸及形状可确定外部润滑油回路在何处流体地与内部润滑油回路耦合。
本发明的益处是利用变速器的预先存在的内部润滑油回路并增加外部润滑油回路以实现系统的所要功能性的能力。另外，可在其它以前不可实现的、不希望的或未知的应用中利用所述变速器。例如，对于本文所揭示的实施例的一者，变速器可无需断开动力传输系统而被拖拽。在外部润滑油回路驱动内部变速器组件的润滑的情况下，避免了原本肯定会发生的潜在的损坏。另外，火车头和其它动力车辆可包含用于原本未知的多种应用的具有外部润滑油回路的变速器。可通过同时或交替地操作内部泵及外部泵中任一者或两者而获得其它优点及结果。
虽然本文在上文已揭示并入有本发明的原理的示范性实施例，但本发明并不局限于所揭示的实施例。事实上，本申请案希望使用其一般原理涵盖本发明的任何变型、用途或调适。此外，本申请案希望涵盖在本发明所涉及领域中的已知或惯常实践之内的且落在所附权利要求书的限制之内的从本发明的偏离。

Claims (20)

1.一种用于动力车辆的变速器，其包括：
界定所述变速器的内部的壳体；
安置于所述壳体中的流体供应部分，所述流体供应部分经配置以供应贯穿所述变速器的流体；
安置于所述壳体之内的第一流体回路，所述第一流体回路界定与所述流体供应部分成流体连通的第一流体路径；
流体地界定与所述流体供应部分成流体连通的第二流体路径的第二流体回路；
用于流体地耦合所述第一流体回路与第二流体回路的耦合机构；以及
安置于所述壳体中并与所述第一流体回路及所述第二流体回路成流体连通的润滑油调节器阀门，其中所述润滑油调节器阀门经配置以调节所述变速器中的润滑油压力并使流体返回到所述流体供应部分；
其中，所述第二流体回路安置于所述变速器的所述壳体的外部。
2.根据权利要求1所述的变速器，其中所述耦合机构包括耦合到所述壳体的歧管。
3.根据权利要求1所述的变速器，其中所述耦合机构包括测压孔。
4.根据权利要求1所述的变速器，其中所述第二流体回路包括：
安置于所述壳体外部的动力装置；
可操作地耦合到所述动力装置的泵，所述泵具有入口及出口；
耦合到所述泵入口的第一流管，所述第一流管流体地将所述流体供应部分耦合到所述入口；
耦合到所述泵出口的第二流管，所述第二流管流体地将所述耦合机构耦合到所述泵出口；
其中，所述泵适合于将来自所述流体供应部分的流体通过所述第二流体路径抽吸到所述耦合机构。
5.根据权利要求4所述的变速器，其中所述动力装置为电马达且所述泵为液压泵。
6.根据权利要求4所述的变速器，其进一步包括用于将所述泵安装到所述壳体的支架。
7.根据权利要求4所述的变速器，其进一步包括安置于所述泵与耦合机构之间的阀门，所述阀门经配置以阻止流体在所述第二流管中的反向流动。
8.根据权利要求4所述的变速器，其进一步包括安置于所述流体供应部分与所述泵之间的过滤器。
9.根据权利要求4所述的变速器，其进一步包括安置于所述壳体中的第二泵，其中当所述泵是可操作的时所述第二泵是不可操作的。
10.根据权利要求9所述的变速器，其中所述泵及所述第二泵是可同时操作的。
11.根据权利要求4所述的变速器，其进一步包括：
安置于所述壳体中且与所述第一流体回路成流体连通的冷却器过滤器，
其中，所述第二流体回路在所述过滤器之前流体地耦合到所述第一流体回路。
12.根据权利要求4所述的变速器，其进一步包括：
安置于所述壳体中且与所述第一流体回路成流体连通的冷却器过滤器，
其中，所述第二流体回路在所述过滤器之后流体地耦合到所述第一流体回路。
13.根据权利要求1所述的变速器，其中所述第一流体回路包括安置于所述壳体之内的内部润滑油回路且所述第二流体回路包括安置于所述壳体之外的外部润滑油回路，所述润滑油调节器阀门经配置以根据所述内部润滑油回路和所述外部润滑油回路的一者或两者所传送的流体来调节所述变速器中的润滑油压力。
14.一种用于安装到变速器的外部部分的外部润滑油回路套件，所述变速器具有外壳，安置于所述外壳中的流体供应，流体地耦合到所述流体供应的内部泵，在所述外壳中界定且与所述流体供应及内部泵成流体连通的内部润滑油回路，及安置于所述外壳中并与所述内部润滑油回路成流体连通的润滑油调节器阀门，其中所述润滑油调节器阀门经配置以调节所述变速器中的润滑油压力并使流体返回到所述流体供应，所述外部润滑油回路套件包括：
驱动单元；
可操作地耦合到所述驱动单元的泵，所述泵包含入口及出口；
耦合到所述泵入口的第一流管，所述第一流管适合于流体地将所述泵耦合到所述流体供应；以及
耦合到所述泵出口的第二流管，所述第二流管适合于流体地将所述泵耦合到所述内部润滑油回路。
15.根据权利要求14所述的套件，其进一步包括用于流体地将所述第二流管耦合到所述内部润滑油回路的耦合机构。
16.根据权利要求15所述的套件，其中所述耦合机构包括耦合到所述外壳的歧管、在所述外壳中界定的测压孔或在过滤器盖中界定的孔。
17.根据权利要求14所述的套件，其进一步包括用于将所述泵耦合到所述变速器的所述外部部分的支架。
18.根据权利要求14所述的套件，其进一步包括安置于所述第一流管中在所述流体供应与泵之间的过滤器。
19.根据权利要求14所述的套件，其进一步包括安置于所述第二流管中在所述泵与内部润滑油回路之间的阀门。
20.根据权利要求14所述的套件，其中所述第一流管耦合到所述变速器的通道板或油尺管。
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