CN111520452A - 变速器过滤器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“变速器过滤器”。一种变速器过滤器，其包括带有阀的挡板。所述挡板限定前开口和后开口。当车辆上坡或下坡时，所述阀响应于所述挡板的较高侧上的流体重量而移动。所述阀防止从所述前开口和所述后开口中的较高者的流动，从而防止空气吸入所述过滤器。

Description

变速器过滤器

技术领域

本公开涉及变速器系统的领域。更具体地，本公开涉及一种变速器过滤器，所述变速器过滤器被设计成当车辆在加速、减速或在坡道上时防止空气吸入。

背景技术

自动变速器流体在现代自动变速器中有许多功能。可以使用加压流体来接合摩擦离合器，以便建立具有期望传动比的动力流路径。流体润滑齿轮和轴承。多余的热量被流过各个部件的流体排出。当流体含有污染物时，它们在这些功能上的效力可能会降低，并且可能导致故障，诸如阀卡死。因此，变速器通常包括流体过滤器。流体通常由于重力的作用而排放到油底壳中。变速器泵从油底壳抽取流体，并且将加压流体输送到阀体，所述阀体以适合各种功能的压力将流体分配到变速器内的各个位置。

发明内容

一种变速器，其包括过滤器壳体、挡板和阀。所述过滤器壳体容纳过滤介质并限定入口。所述挡板限定前开口和后开口。所述挡板可以固定到所述过滤器壳体。所述阀位于所述挡板内。所述挡板可以包括所述前开口和所述入口之间的前隔板以及所述后开口和所述入口之间的后隔板。所述阀被配置为防止空气吸入所述入口。具体地，当所述前开口相对于所述后开口升高时，所述阀响应于在所述阀前侧的流体重量而防止从所述前开口到所述入口的流动。当所述后开口相对于所述前开口升高时，所述阀还响应于所述阀后侧的流体重量而防止从所述后开口到所述入口的流动。所述阀可以包括前板和后板。所述前板可以位于所述前开口和所述前隔板之间。所述后板可以位于所述后开口和所述后隔板之间。所述前板和后板可以被支撑以响应于在所述阀的较高侧上的流体重量而在第一位置和第二位置之间一致滑动，在所述第一位置所述前板防止穿过所述前隔板的流动，并且在所述第二位置所述后板防止穿过所述后隔板的流动。所述变速器还可以包括齿轮箱、阀体和泵。

一种变速器过滤器包括过滤器壳体、挡板和阀。所述过滤器壳体容纳过滤介质并限定中心开口。所述挡板围绕所述中心开口固定到所述过滤器壳体。所述挡板限定前开口和后开口。所述挡板可以包括在所述前开口和所述中心开口之间的前隔板以及在所述后开口和所述中心开口之间的后隔板。位于所述挡板内的所述阀被配置为响应于在所述阀的较高侧上的流体重量，交替地防止从所述前开口到所述中心开口的流动和从所述后开口到所述中心开口的流动。所述阀可以包括前板和后板。所述前板可以位于所述前开口和所述前隔板之间。所述后板可以位于所述后开口和所述后隔板之间。所述前板和后板可以被支撑以响应于在所述阀的较高侧上的所述流体重量而在第一位置和第二位置之间一致滑动，在所述第一位置所述前板防止穿过所述前隔板的流动，并且在所述第二位置所述后板防止穿过所述后隔板的流动。

一种变速器过滤器包括过滤器壳体、挡板和后板。所述过滤器壳体容纳过滤介质并限定中心开口。所述挡板围绕所述中心开口固定到所述过滤器壳体。所述挡板限定前开口和后开口，并且在所述后开口和所述中心开口之间具有后隔板，以允许流体从所述后开口流到所述中心开口。当所述后开口高于所述前开口时，所述后板被支撑以响应于所述后板和所述后开口之间的流体重量而朝向所述中心开口滑动。在这个位置，所述后板抵靠所述后隔板密封，以防止从所述后开口到所述中心开口的流动。所述挡板还可以包括位于所述前开口和所述中心开口之间的前隔板，以允许流体从所述前开口流到所述中心开口。当所述前开口高于所述后开口时，所述前板可以被支撑以响应于所述前板和所述前开口之间的流体重量而朝向所述中心开口滑动。在这个位置，所述前板抵靠所述前隔板密封，以防止从所述前开口到所述中心开口的流动。所述前板和所述后板可以连接成一致滑动，使得每当防止从所述前开口到所述中心开口的流动时，允许从所述后开口到所述中心开口的流动，并且使得每当防止从所述后开口到所述中心开口的流动时，允许从所述前开口到所述中心开口的流动。

附图说明

图1是变速器液压系统的示意图。

图2是当车辆以恒定速度在水平地面上时的第一变速器过滤器系统的剖视图。

图3是当车辆减速或下坡时图2的第一变速器过滤器系统的剖视图。

图4是当车辆以恒定速度在水平地面上时第二变速器过滤器系统的剖视图。

图5是图4的第二变速器过滤器系统的挡板和滑块机构的立体图。

图6是当车辆减速或下坡时图4的第二变速器过滤器系统的剖视图。

图7是当车辆加速或上坡时图4的第二变速器过滤器系统的剖视图。

图8是第三变速器过滤器系统的立体图。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是示例，并且其他实施例可以采取各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为限制性，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。如本领域一般技术人员应当理解，参考附图中的任何一个示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实现方式，可能需要与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改。

图1示意性地示出了变速器液压系统。粗线表示机械动力流。细实线表示液压流体的流动。变速器输入轴10连接到动力源，诸如内燃发动机的曲轴。动力被传递到驱动涡轮轴14的变矩器12。变速箱16内的离合器接合以建立从涡轮轴14到输出轴18的动力流路径。可以通过接合不同的离合器来建立具有不同的传动比的不同的动力流路径。在后轮驱动变速器中，输出轴18连接到驱动轴，所述驱动轴将动力传递到后差速器，然后传递到后轮。在四轮驱动车辆中，可以在输出轴和驱动轴之间安装分动箱，以将一部分动力转移到前差速器，然后转移到前轮。在前轮驱动车辆中，输出轴可以经由齿轮或链条将动力传递到前差速器。

一些发动机动力被转移以驱动机械泵20。机械泵20通过过滤器24从油底壳22抽取流体，并且在增加的压力下将流体输送到阀体26。流体进入阀体的压力可以称为管路压力。阀体内的控制阀网络以小于管路压力的期望压力和以期望流率将流体输送到变矩器和齿轮箱部件。流体从控制阀和变速箱排放回油底壳22中。

图2是包括泵20、油底壳22和第一类型过滤器24的变速器组件的一部分的剖视图。通过将前半壳30和后半壳32接合在一起而形成油底壳22。泵20由前半壳30支撑。过滤器24包括位于油底壳中心附近的单个入口34、出口管36和过滤介质38。过滤器出口管36通过密封件42密封至泵入口管40。流体从油底壳22通过过滤器入口34、过滤介质38、过滤器出口管36、泵入口管40流入泵20。油底壳中变速器流体表面44的高度由流体量决定。即使当大量流体在变速器部件中或者沿着变速箱壁排放回油底壳时，该量也必须足以保持入口在流体中。当流体是冷的时，可能需要很长时间才能将流体排放回油底壳中。

图3示出了当车辆下坡时的图2的过滤器。在这种情况下，液位在油底壳前部变得更深，并且在入口34附近变得更浅。当车辆在水平地面上快速减速时，也会发生这种情况。如果入口34在流体表面44上方，如图3所示，则将空气而不是变速器流体抽取到过滤器中。短时间吸入空气可能会导致噪声和/或不稳定的管路压力。长时间吸入空气可能会导致动力传输能力下降，并可能损坏变速器部件。为了避免吸入空气，可以增加变速器中的流体量。然而，如果流体表面44太高，则旋转的变速器部件可能飞溅流体，从而引起寄生阻力。可能找不到在最坏情况下的低液位条件下避免吸入空气并且在其他条件下也避免高寄生损失的流体量。

图4示出了被设计用于避免空气吸入问题的第二类型的变速器过滤器。过滤器24′包括填充有过滤介质38的壳体。壳体可以由在安装过滤介质之后熔合在一起的顶部件50和底部件52形成。底部件52限定进气口54，以允许变速器流体进入壳体。进气口位于过滤器壳体的中心，并且可以称为中心开口。挡板56固定到底部件52。挡板限定前开口58和后开口60。阀组件62位于由挡板56和底部件52形成的通道内。阀组件选择性地密封前开口58和进气口54之间或后开口60和进气口之间的通道。阀可以具有中心位置，如图4所示，其中流体可以从前开口和后开口流到进气口。

图5示出了阀62的结构。滑块包括通过导轨68和70连接的前板64和后板66。挡板包括两个隔板72和74。前隔板72的顶部边缘在前开口58和中心开口54之间抵靠底部件52的底部密封。从前开口58流到中心开口54的流体必须穿过隔板72中的开口。类似地，后隔板74的顶部边缘在后开口60和中心开口54之间抵靠底部件52的底部密封。从后开口60流到中心开口54的流体必须穿过隔板74中的开口。为了清楚起见，在图5中未示出隔板的顶部部分。导轨68和70穿过隔板的开口。

当后开口高于前开口时，后开口60和后板66之间的流体重量使滑块移动到图5所示的位置。在这个位置，后板66密封后隔板74中的开口，从而防止流体或空气从后开口60流到中心开口54。因此，在这种情况下，过滤器仅从下部前开口抽取流体。

图6示出了当车辆处于下坡时的图4的变速器。当车辆在水平地面上减速时，也会发生相同的现象。注意，油底壳22中的流体移动到油底壳的前部。尽管前开口58仍被浸没，但是后开口60在表面46上方。一定量的变速器流体80被挡板56挡在后隔板74的后面。流体80的重量使阀62关闭后隔板中的开口。因此，空气不会被吸入到过滤介质和阀体中。流体通过前开口58、前隔板72中的开口、过滤介质38被抽取到阀体中。

类似地，图7示出了当车辆处于上坡时的图4的变速器。当车辆在水平地面上加速时，也会出现同样的现象。油底壳22中的流体移动到油底壳的后部。现在，前开口58在表面46上方，而后开口60被浸没。一定量的变速器流体82被挡板56挡在前隔板72的前面。流体82的重量导致阀62关闭前隔板中的开口。因此，空气不会被吸入到过滤介质和阀体中。流体通过后开口60、后隔板74中的开口、过滤介质38被抽取到阀体中。

利用图4至图7的过滤器设计，当车辆在加速或减速或爬坡或下坡时，最低液位可以更低，同时仍然防止空气吸入。平均和最大液位与最小液位直接相关。因此，降低了液位足够高以至于旋转部件接触表面而引起寄生阻力的频率。

图8示出了过滤器组件的替代实施例。在图8的实施例中，挡板56′是锥形的，使得其端部比靠近入口处窄。前开口58′和后开口60′各自部分地由挡板的边缘和部分地由过滤器壳体50的底部限定。前开口和后开口轴向面对，而不是面向下。发明人发现，与图4至图7的实施例相比，该实施例可以定位成更靠近变速器油底壳的底部。此外，发明人发现，该实施例不太可能将空气捕获在挡板的一端，因为该端从高过渡到低。

虽然上文描述了示例性实施例，但是这些实施例并不旨在描述由权利要求书涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制词语，并且应当理解，可以在不背离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所描述，可以组合各个实施例的特征以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。虽然各个实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实现方式，但是本领域一般技术人员认识到，可以牺牲一个或多个特征或特性以实现期望的整体系统属性，这取决于特定应用和实现方式。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式理想的实施例并不在本公开的范围之外，并且可能是特定应用所期望的。

Claims (12)

1.一种变速器，其包括：

过滤器壳体，所述过滤器壳体容纳过滤介质并限定入口；

挡板，所述挡板限定前开口和后开口；和

阀，所述阀在所述挡板内并且被配置为当所述前开口相对于所述后开口升高时，响应于所述阀的前侧的流体重量而防止从所述前开口到所述入口的流动，并且当所述后开口相对于所述前开口升高时，响应于所述阀的后侧的流体重量而防止从所述后开口到所述入口的流动，以防止空气吸入所述入口。

2.如权利要求1所述的变速器，其还包括：

齿轮箱；

阀体，所述阀体被配置为将流体分配到所述齿轮箱；和

泵，所述泵被配置为通过所述过滤介质从油底壳抽取流体，并将所述流体供应到所述阀体。

3.如权利要求1所述的变速器，其中所述挡板固定到所述过滤器壳体。

4.如权利要求3所述的变速器，其中所述挡板包括所述前开口和所述入口之间的前隔板以及所述后开口和所述入口之间的后隔板。

5.如权利要求4所述的变速器，其中所述阀包括：

在所述前开口和所述前隔板之间的前板；和

在所述后开口和所述后隔板之间的后板，其中所述前板和所述后板被支撑以响应于所述阀的较高侧上的流体重量而在第一位置和第二位置之间一致滑动，在所述第一位置所述前板防止穿过所述前隔板的流动，并且在所述第二位置所述后板防止穿过所述后隔板的流动。

6.一种变速器过滤器，其包括：

过滤器壳体，所述过滤器壳体容纳过滤介质并限定中心开口；

挡板，所述挡板围绕所述中心开口固定到所述过滤器壳体，所述挡板限定前开口和后开口；和

阀，所述阀在所述挡板内并且被配置为响应于所述阀的较高侧上的流体重量，交替地防止从所述前开口到所述中心开口的流动和从所述后开口到所述中心开口的流动。

7.如权利要求6所述的变速器过滤器，其中所述挡板包括所述前开口和所述中心开口之间的前隔板以及所述后开口和所述中心开口之间的后隔板。

8.如权利要求7所述的变速器过滤器，其中所述阀包括：

在所述前开口和所述前隔板之间的前板；和

在所述后开口和所述后隔板之间的后板，其中所述前板和所述后板被支撑以响应于所述阀的较高侧上的流体重量而在第一位置和第二位置之间一致滑动，在所述第一位置所述前板防止穿过所述前隔板的流动，并且在所述第二位置所述后板防止穿过所述后隔板的流动。

9.一种变速器过滤器，其包括：

过滤器壳体，所述过滤器壳体容纳过滤介质并限定中心开口；

挡板，所述挡板围绕所述中心开口固定到所述过滤器壳体，所述挡板限定前开口和后开口并且在所述后开口和所述中心开口之间具有后隔板，所述后隔板被配置为允许流体从所述后开口流到所述中心开口；和

后板，所述后板被支撑以当所述后开口高于所述前开口时，响应于在所述后板和所述后开口之间的流体重量而朝向所述中心开口滑动，使得所述后板抵靠所述后隔板密封，以防止从所述后开口到所述中心开口的流动。

10.如权利要求9所述的变速器过滤器，其中所述挡板还包括所述前开口和所述中心开口之间的前隔板，所述前隔板被配置为允许流体从所述前开口流到所述中心开口。

11.如权利要求10所述的变速器过滤器，其还包括前板，所述前板被支撑以当所述前开口高于所述后开口时，响应于在所述前板和所述前开口之间的流体重量而朝向所述中心开口滑动，使得所述前板抵靠所述前隔板密封，以防止从所述前开口到所述中心开口的流动。

12.如权利要求11所述的变速器过滤器，其中所述前板和所述后板连接成一致滑动，使得每当防止从所述前开口到所述中心开口的流动时，允许从所述后开口到所述中心开口的流动，并且使得每当防止从所述后开口到所述中心开口的流动时，允许从所述前开口到所述中心开口的流动。

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