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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft einen Getriebefluidkreislauf.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge umfassen typischerweise einen Motor und ein Getriebe. Zum ordnungsgemäßen Arbeiten benötigt das Getriebe eine Zufuhr eines Fluids, wie etwa eines herkömmlichen Getriebeöls. Das Fluid kann für Funktionen wie Kühlen und Schmieren verwendet werden. Die Schmier- und Kühleigenschaften von Getriebeölsystemen wirken sich stark auf die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit des Getriebes aus. Ferner benötigen Mehrstufengetriebe ein Fluid für ein planmäßiges gesteuertes Ein- und Ausrücken der verschiedenen Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu dienen, die Übersetzungsverhältnisse in der Innenzahnradanordnung herzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Getriebefluidkreislauf umfasst ein Getriebe, einen Kühler und ein Ventil. Das Getriebe ist zum Aufnehmen und Auslassen eines Fluids ausgelegt. Der Kühler ist zum Aufnehmen und Auslassen des Fluids zu dem Getriebe ausgelegt. Das Ventil ist zum Leiten der Strömung des von dem Getriebe erhaltenen Fluids zu dem Getriebe oder dem Fluidkühler ausgelegt. Das Ventil umfasst ein Gehäuse, einen Schieber und einen Aktor. Das Gehäuse bildet einen Hohlraum aus, der sich in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt. Der Hohlraum ist zum Aufnehmen und Auslassen des Fluids ausgelegt. Der Schieber ist in dem Hohlraum angeordnet und ist darin in der Längsrichtung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Der Aktor ist in dem Hohlraum funktionell angeordnet und ist ausgelegt, um auf den Schieber zu wirken. Der Aktor steht mit dem Fluid in Fluidverbindung und umfasst ein intelligentes Material, das ausgelegt ist, um als Reaktion darauf, dass die Temperatur des Fluids in dem Hohlraum mindestens eine erste Temperatur aufweist, aktiviert zu werden, so dass die Aktivierung des intelligenten Materials den Aktor aktiviert. Das intelligente Material ist ausgelegt, um als Reaktion darauf, dass das Fluid in dem Hohlraum um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, deaktiviert zu werden, so dass das intelligente Material den Aktor deaktiviert. Der Aktor wirkt, wenn er aktiviert wird, auf den Schieber, um den Schieber von der ersten Position zu der zweiten Position zu bewegen. Ein Strömen des Fluids von dem Hohlraum zu dem Kühler, von dem Kühler zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum wird nur zugelassen, wenn sich der Schieber in der zweiten Position befindet. Wenn der Aktor deaktiviert wird, bewegt sich der Schieber von der zweiten Position zu der ersten Position. Ein Strömen des Fluids von dem Hohlraum zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum wird nur zugelassen, wenn sich der Schieber in der ersten Position befindet.
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In einer anderen Ausführungsform umfasst der Getriebefluidkreislauf ein Getriebe, einen Kühler und ein Ventil. Das Getriebe ist zum Aufnehmen und Auslassen eines Fluids ausgelegt. Der Kühler ist zum Aufnehmen und Auslassen des Fluids zu dem Getriebe ausgelegt. Das Ventil ist zum Leiten der Strömung des von dem Getriebe erhaltenen Fluids zu dem Getriebe oder dem Fluidkühler ausgelegt. Das Ventil umfasst ein Gehäuse, einen Schieber und einen Aktor. Das Gehäuse bildet einen Hohlraum aus, der sich in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt. Der Hohlraum ist zum Aufnehmen und Auslassen des Fluids ausgelegt. Das Gehäuse umfasst einen ersten Einlass, einen ersten Auslass, einen zweiten Einlass, einen zweiten Auslass, einen dritten Einlass und einen dritten Auslass, die mit dem Hohlraum in Fluidverbindung stehen. Der Schieber ist in dem Hohlraum angeordnet und ist darin in Längsrichtung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Der erste Einlass sieht von dem Getriebe zu einem ersten Teil des Hohlraums, der zwischen dem Schieber und dem ersten Ende des Gehäuses ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der Aktor ist in dem Hohlraum funktionell angeordnet und ist ausgelegt, um auf den Schieber zu wirken. Der Aktor steht mit dem Fluid in Fluidverbindung und umfasst ein intelligentes Material, das ausgelegt ist, um als Reaktion darauf, dass die Temperatur des Fluids in dem Hohlraum mindestens eine erste Temperatur aufweist, aktiviert zu werden, so dass die Aktivierung des intelligenten Materials den Aktor aktiviert. Das intelligente Material ist ausgelegt, um als Reaktion darauf, dass das Fluid in dem Hohlraum eine Temperatur aufweist, die niedriger als die erste Temperatur ist, deaktiviert zu werden, so dass das intelligente Material den Aktor deaktiviert. Der Aktor wirkt, wenn er aktiviert wird, auf den Schieber, um den Schieber von der ersten Position zu der zweiten Position zu bewegen. Ein Strömen des Fluids durch den dritten Auslass von dem Hohlraum zu dem Kühler, von dem Kühler zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum durch den ersten Einlass wird nur zugelassen, wenn sich der Schieber in der zweiten Position befindet. Der Aktor wirkt, wenn er deaktiviert wird, auf den Schieber, um den Schieber von der zweiten Position zu der ersten Position zu bewegen. Ein Strömen des Fluids durch den zweiten Auslass von dem Hohlraum zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum durch den ersten Einlass wird nur zugelassen, wenn sich der Schieber in der ersten Position befindet.
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In einer noch anderen Ausführungsform umfasst der Getriebefluidkreislauf ein Getriebe, einen Kühler und ein Ventil. Das Getriebe ist zum Aufnehmen und Auslassen eines Fluids ausgelegt. Der Kühler ist zum Aufnehmen und Auslassen des Fluids zu dem Getriebe ausgelegt. Das Ventil ist zum Leiten der Strömung des von dem Getriebe erhaltenen Fluids zu dem Getriebe oder dem Fluidkühler ausgelegt. Das Ventil umfasst ein Gehäuse, einen Schieber, einen Aktor und eine Vorspannvorrichtung. Das Gehäuse bildet einen Hohlraum aus, der sich in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt. Der Hohlraum ist zum Aufnehmen und Auslassen des Fluids ausgelegt. Das Gehäuse umfasst einen ersten Einlass, einen zweiten Auslass und einen dritten Auslass, die mit dem Hohlraum in Fluidverbindung stehen. Der Schieber ist in dem Hohlraum angeordnet und ist darin in Längsrichtung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Der erste Einlass sieht von dem Getriebe zu einem ersten Teil des Hohlraums, der zwischen dem Schieber und dem ersten Ende des Gehäuses ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der Aktor ist in dem Hohlraum funktionell angeordnet und ist ausgelegt, um auf den Schieber zu wirken. Der Aktor steht mit dem Fluid in Fluidverbindung und umfasst ein intelligentes Material, das ausgelegt ist, um als Reaktion darauf, dass das Fluid in dem Hohlraum mindestens eine erste Temperatur aufweist, aktiviert zu werden, so dass die Aktivierung des intelligenten Materials den Aktor aktiviert. Das intelligente Material ist ausgelegt, um als Reaktion darauf, dass das Fluid in dem Hohlraum eine Temperatur aufweist, die niedriger als die erste Temperatur ist, deaktiviert zu werden, so dass das intelligente Material den Aktor deaktiviert. Der Aktor wirkt, wenn er aktiviert wird, auf den Schieber, um den Schieber von der ersten Position zu der zweiten Position zu bewegen. Ein Strömen des Fluids durch den dritten Auslass von dem Hohlraum zu dem Kühler, von dem Kühler zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum durch den ersten Einlass wird nur zugelassen, wenn sich der Schieber in der zweiten Position befindet. Die Vorspannvorrichtung ist in dem Hohlraum angeordnet. Die Vorspannvorrichtung reagiert kontinuierlich gegen den Schieber, um den Schieber zu der ersten Position zu bewegen, wenn der Aktor deaktiviert wird. Ein Strömen des Fluids durch den zweiten Auslass von dem Hohlraum zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum durch den ersten Einlass wird nur zugelassen, wenn sich der Schieber in der ersten Position befindet.
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Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den Begleitzeichnungen genommen wird, leicht deutlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung eines Getriebefluidkreislaufs eines Fahrzeugs mit einem Getriebe, einem Fluidkühler und einem Ventil in einer ersten Position, so dass Fluid unter Umgehen des Fluidkühlers von dem Getriebe, durch das Ventil und zurück in das Getriebe strömt;
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2 ist der Fluidkreislauf von 1 mit dem Ventil in einer zweiten Position, so dass Fluid von dem Getriebe, durch das Ventil, durch den Fluidkühler und zurück in das Getriebe strömt;
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3 ist eine schematische Querschnittansicht der ersten Ausführungsform des Ventils in der ersten Position gezeigt;
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4 ist eine schematische Querschnittansicht des Ventils von 3 in der zweiten Position gezeigt;
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5 ist eine schematische Querschnittansicht der zweiten Ausführungsform des Ventils in der ersten Position gezeigt;
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6 ist eine schematische Querschnittansicht des Ventils von 5 in der zweiten Position gezeigt;
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7 ist eine schematische Querschnittansicht der dritten Ausführungsform des Ventils in der ersten Position gezeigt;
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8 ist eine schematische Querschnittansicht des Ventils von 7 in der zweiten Position gezeigt;
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9 ist eine schematische Querschnittansicht der vierten Ausführungsform des Ventils in der ersten Position gezeigt;
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10 ist eine schematische Querschnittansicht des Ventils von 9 in der zweiten Position gezeigt;
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11 ist eine schematische Querschnittansicht der fünften Ausführungsform des Ventils in der ersten Position gezeigt;
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12 ist eine schematische Querschnittansicht des Ventils von 11 in der zweiten Position gezeigt;
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13 ist eine schematische Querschnittansicht der sechsten Ausführungsform des Ventils in der ersten Position gezeigt; und
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14 ist eine schematische Querschnittansicht des Ventils von 13 in der zweiten Position gezeigt.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, bei denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, ist in 1 und 2 bei 10 ein Getriebefluidkreislauf 10 allgemein gezeigt. Der Getriebefluidkreislauf 10 umfasst ein Getriebe, einen Fluidkühler 14 und ein Ventil 16. Wie nachstehend näher erläutert wird, ist das Ventil 16 zum Regeln des Umwälzens eines Fluids 18 zwischen dem Getriebe und dem Fluidkühler 14 ausgelegt. Das Fluid 18 kann ein Automatikgetriebefluid 18 (ATF, kurz vom engl. Automatic Transmission Fluid) und dergleichen sein. Das Getriebe kann ein Automatikgetriebe für ein Fahrzeug 11 sein, das für das Aufnehmen und Auslassen des Fluids 18 ausgelegt ist.
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Der Fluidkühler 14 kann ein Automatikgetriebe-Fluidkühler 14 und dergleichen sein. Der Kühler ist zum Aufnehmen des Fluids 18 von dem Ventil 16 und zum Auslassen des Fluids 18 zu dem Getriebe ausgelegt, wenn der Fluidkühler 14 nicht abgesperrt ist (wie nachstehend näher erläutert wird).
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Um das Getriebe während des Betriebs zu kühlen, ist das Ventil 16 ausgelegt, um die Strömung des Fluids 18 von dem Getriebe zu dem Fluidkühler 14 und von dem Fluidkühler 14 zu dem Getriebe zu leiten, wenn das von dem Getriebe ausgelassene Fluid 18 mindestens eine erste Temperatur aufweist (2). Wenn das von dem Getriebe ausgelassene Fluid 18 analog eine Temperatur unter der ersten Temperatur aufweist, leitet das Ventil 16 unter Umgehen des Fluidkühlers 14 das von dem Getriebe ausgelassene Fluid 18 zurück in das Getriebe (1). Daher arbeitet der Fluidkühler 14 nur, wenn das Fluid 18 mindestens die erste Temperatur aufweist, was durch Verhindern eines unnötigen Betriebs des Fluidkühlers 14 bei Temperaturen unter der ersten Fluidtemperatur zu Energieeinsparungen des Fahrzeugs führt.
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Unter allgemeiner Bezugnahme auf 3–14 umfasst das Ventil 16 ein Gehäuse 20, einen Schieber 22, einen Aktor 24 und eine Vorspannvorrichtung 26. Das Gehäuse 20 bildet einen Hohlraum 28 aus, der sich in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende 30 und einem zweiten Ende 32 erstreckt. Der Hohlraum 28 ist zum Aufnehmen und Auslassen des Fluids 18 ausgelegt. Der Schieber 22 ist in dem Hohlraum 28 angeordnet und ist darin in Längsrichtung zwischen einer ersten Position 34 (3) und einer zweiten Position 36 (4) bewegbar.
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Der Aktor 24 ist in dem Hohlraum 28 funktionell angeordnet und ist ausgelegt, um mit einer ersten Kraft 38 auf den Schieber 22 zu wirken, wie nachstehend näher erläutert wird. Der Aktor 24 steht mit dem Fluid 18 in Fluidverbindung. Der Aktor 24 umfasst ein intelligentes Material 40. Das intelligente Material 40 kann ein Formgedächtnislegierungs(SMA)-Material sein, das ausgelegt ist, um als Reaktion darauf, dass das Fluid 18 in dem Hohlraum 28 mindestens die erste Temperatur aufweist, aktiviert zu werden, so dass die Aktivierung des SMA-Materials 40 den Aktor 24 aktiviert. Das SMA-Material 40 ist ausgelegt, um als Reaktion darauf, dass das Fluid 18 in dem Hohlraum 28 um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, deaktiviert zu werden, so dass das SMA-Material 40 den Aktor 24 deaktiviert. Im Einzelnen weist das SMA-Material 40 in seinen Phasenumwandlungen eine Temperaturhysterese auf. Die Größenordnung der Hysterese liegt typischerweise zwischen fünf Grad und vierzig Grad Celsius (C). Die spezifische Größenordnung der Hysterese bei einer bestimmten Anwendung ist eine Funktion von mehreren Parametern, einschließlich der Materialformulierung des SMA-Materials 40 und des Spannungszustands des SMA-Materials 40.
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Das SMA-Material 40 weist eine kristallographische Phase auf, die als Reaktion auf das Einwirken einer Temperatur mindestens der ersten Temperatur und einer Temperatur unter der zweiten Temperatur, die typischerweise niedriger als die erste Temperatur ist, zwischen Austenit und Martensit wechseln kann. So wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck SMA auf Legierungen, die einen Formgedächtniseffekt zeigen. Das heißt, das SMA-Material 40 kann einen Phasenwechsel aus dem festen Zustand über eine atomare Umordnung erfahren, um zwischen einer Martensitphase, d. h. ”Martensit”, und einer Austenitphase, d. h. ”Austenit”, zu wechseln”. Anders gesagt kann das SMA-Material 40 statt einer Diffusionsumwandlung eine displazive Umwandlung erfahren, um zwischen Martensit und Austenit zu wechseln. Eine displazive Umwandlung liegt vor, wenn durch die koordinierte Bewegung von Atomen (oder Gruppen von Atomen) relativ zu ihren Nachbarn eine strukturelle Änderung erfolgt. Im Allgemeinen bezieht sich die Martensitphase auf die Phase mit vergleichsweise niedrigerer Temperatur und ist häufig stärker verformbar als die Austenitphase mit vergleichsweise höherer Temperatur. Die Temperatur, bei der das Formgedächtnislegierungsmaterial beginnt, von der Austenitphase in die Martensitphase zu wechseln, ist als die Martensitstarttemperatur Ms bekannt. Die Temperatur, bei der das SMA-Material 40 den Wechsel von der Austenitphase in die Martensitphase abschließt, ist als die Martensitendtemperatur Mf bekannt. Wenn das SMA-Material 40 erwärmt wird, ist analog die Temperatur, bei der das SMA-Material 40 beginnt, von der Martensitphase in die Austenitphase zu wechseln, als die Austenitstarttemperatur As bekannt. Die Temperatur, bei der das SMA-Material 40 den Wechsel von der Martensitphase in die Austenitphase abschließt, ist als die Austenitendtemperatur Af bekannt.
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Daher kann das SMA-Material 40 durch einen kalten Zustand, d. h. wenn eine Temperatur des SMA-Materials 40 unter der Martensitendtemperatur Mf des SMA-Materials 40 liegt, charakterisiert sein. Analog kann das SMA-Material 40 auch durch einen heißen Zustand, d. h. wenn die Temperatur des SMA-Materials 40 über der Austenitendtemperatur Af des SMA-Materials 40 liegt, charakterisiert sein.
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Bei Betrieb kann das SMA-Material 40, das vorgedehnt oder Zugspannung unterzogen wird, bei Ändern der kristallographischen Phase die Abmessung ändern, um dadurch thermische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Das heißt, das SMA-Material 40 kann die kristallographische Phase von Martensit nach Austenit wechseln und sich dadurch maßlich zusammenziehen, falls es pseudoplastisch vorgedehnt ist, um thermische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Umgekehrt kann das SMA-Material 40 die kristallographische Phase von Austenit nach Martensit wechseln und kann sich, wenn es unter Spannung steht, dadurch maßlich ausdehnen.
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”Pseudoplastisch vorgedehnt” bezieht sich auf ein Strecken des SMA-Materials 40, während es sich in der Martensitphase befindet, so dass die Dehnung, die von dem SMA-Material 40 unter der Belastungsbedingung gezeigt wird, nicht vollständig wiederhergestellt wird, wenn es entlastet wird, wobei eine rein elastische Dehnung vollständig wiederhergestellt werden würde. In dem Fall des SMA-Materials 40 ist es möglich, das Material derart zu belasten, dass die Grenze der elastischen Dehnung überschritten wird und eine Verformung in der martensitischen Kristallstruktur des Materials stattfindet, bevor die wahre Grenze der plastischen Dehnung des SMA-Materials 40 überschritten wird. Eine Dehnung dieser Art zwischen diesen zwei Grenzwerten ist eine pseudoelastische Dehnung, die so bezeichnet wird, da es scheint, dass es sich bei Entlasten plastisch verformt hat, wenn es aber auf den Punkt erwärmt wird, bei dem sich das SMA-Material 40 in seine Austenitphase umwandelt, diese Dehnung wieder hergestellt werden kann, was das SMA-Material 40 zu der ursprünglichen Länge zurückbringt, die festgestellt wurde, bevor es einer angelegten Belastung unterzogen wurde.
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Das SMA-Material 40 kann eine beliebige geeignete Zusammensetzung aufweisen. Insbesondere kann das SMA-Material 40 ein Element umfassen, das aus der Gruppe, die Kobalt, Nickel, Titan, Indium, Mangan, Eisen, Palladium, Zink, Kupfer, Silber, Gold, Cadmium, Zinn, Silizium, Platin, Gallium und Kombinationen davon ausgewählt ist. Zum Beispiel können geeignete SMA-Materialien 40 Legierungen auf Nickel-Titan-Basis, Legierungen auf Nickel-Aluminium-Basis, Legierungen auf Nickel-Gallium-Basis, Legierungen auf Indium-Titan-Basis, Legierungen auf Indium-Cadmium-Basis, Legierungen auf Nickel-Kobalt-Aluminium-Basis, Legierungen auf Nickel-Mangan-Gallium-Basis, Legierungen auf Kupfer-Basis (z. B. Kupfer-Zink-Legierungen, Kupfer-Aluminium-Legierungen, Kupfer-Gold-Legierungen und Kupfer-Zinn-Legierungen), Legierungen auf Gold-Cadmium-Basis, Legierungen auf Silber-Cadmium-Basis, Legierungen auf Mangan-Kupfer-Basis, Legierungen auf Eisen-Platin-Basis, Legierungen auf Eisen-Palladium-Basis und Kombinationen derselben umfassen. Das SMA-Material 40 kann binär, ternär oder von irgendeiner höheren Ordnung sein, solange das SMA-Material 40 einen Formgedächtniseffekt, z. B. eine Änderung der Formorientierung, Dämpfungskapazität und dergleichen, aufweist.
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Der Aktor 24 wird dadurch aktiviert, dass die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist. Wenn der Aktor 24 aktiviert wird, wirkt der Aktor 24 auf den Schieber 22, um den Schieber 22 von der ersten Position 34, die in 3, 5, 7, 9, 11 und 13 gezeigt ist, zu der zweiten Position 36, die in 4, 6, 8, 10, 12 und 14 gezeigt ist, zu bewegen. Wenn sich der Schieber 22 in der zweiten Position 36 befindet, wird ein Strömen des Fluids 18 von dem Hohlraum 28 des Ventils 16 zu dem Fluidkühler 14, von dem Fluidkühler 14 zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum 28 zugelassen.
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Der Aktor 24 wird dadurch aktiviert, dass die Temperatur des Fluids 18 um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt. Wenn der Aktor 24 deaktiviert wird, bewegt sich der Schieber 22 von der zweiten Position 36 zu der ersten Position 34. Wenn sich der Schieber 22 in der ersten Position 34 befindet, wird ein Strömen des Fluids 18 unter Umgehen des Fluidkühlers 14 von dem Hohlraum 28 zu dem Getriebe und von dem Getriebe zu dem Hohlraum 28 zugelassen.
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In den in 3–4 und 13–14 gezeigten Ausführungsformen dehnt sich das SMA-Material 40 bei Aktivieren in der Längsrichtung aus. In den in 5–12 gezeigten Ausführungsformen ist das SMA-Material 40 ausgelegt, um sich bei Aktivieren in der Längsrichtung zusammenzuziehen.
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Unter Bezugnahme nun auf das in 3 und 4 gezeigte Ventil 16 ist der Aktor 24 eine Spiralfeder 42, die das SMA-Material 40 umfasst. Der Schieber 22 ist in dem Hohlraum 28 angeordnet und ist darin in der Längsrichtung zwischen der in 3 gezeigten ersten Position 34 und der in 4 gezeigten zweiten Position 36 bewegbar. Die Spiralfeder 42 ist in dem Hohlraum 28 funktionell angeordnet und ist ausgelegt, um auf den Schieber 22 zu wirken. Der Schieber 22 umfasst einen ersten Abschnitt 44, einen zweiten Abschnitt 46 und einen Zwischenabschnitt 48. Der erste Abschnitt 44 ist von dem zweiten Abschnitt 46 in Längsrichtung beabstandet. Der Zwischenabschnitt 48 verbindet den ersten Abschnitt 44 mit dem zweiten Abschnitt 46. Der erste Abschnitt 44 und der zweite Abschnitt 46 sind radial so bemessen, dass sie in den Hohlraum 28 passen, so dass verhindert wird, dass Fluid 18 in dem Hohlraum 28 zwischen dem ersten Abschnitt 44 oder dem zweiten Abschnitt 46 und dem Gehäuse 20 strömt. Der Zwischenabschnitt 48 ist radial so bemessen, dass er kleiner als der erste Abschnitt 44 und der zweite Abschnitt 46 ist, so dass ein Strömen des Fluids 18 radial um den Zwischenabschnitt 48 zwischen dem Zwischenabschnitt 48 und dem Gehäuse 20 zugelassen wird. Die Spiralfeder 42 ist in dem Hohlraum 28 zwischen dem ersten Abschnitt 44, gegenüber dem Zwischenabschnitt 48, und dem Gehäuse 20 funktionell angeordnet. Die Spiralfeder 42 ist ausgelegt, um auf den ersten Abschnitt 44 zu wirken und die erste Kraft 38 anzulegen. Die Vorspannvorrichtung 26 ist in dem Hohlraum 28 zwischen dem zweiten Abschnitt 46, gegenüber dem Zwischenabschnitt 48, und dem Gehäuse 20 funktionell angeordnet. Die Vorspannvorrichtung 26 kann eine Druckfeder 50 sein und ist ausgelegt, um auf den zweiten Abschnitt 46 zu wirken und an dem Schieber 22 eine zweite Kraft 52 anzulegen, die der von der Spiralfeder 42 angelegten ersten Kraft 38 entgegenwirkt.
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Der erste Abschnitt 44 kann eine erste Nase 54 umfassen, die sich gegenüber dem Zwischenabschnitt 48 in Längsrichtung erstreckt. Die erste Nase 54 ist durch Kontaktieren des Gehäuses 20 zum Begrenzen der Längsbewegung des Schiebers 22 in dem Hohlraum 28 in der zweiten Längsrichtung 78 ausgelegt. Die Spiralfeder 42 ist um die erste Nase 54 gewickelt, so dass die erste Nase 54 in der Längsrichtung zwischen dem ersten Abschnitt 44 und dem Gehäuse 20 angeordnet ist. Der zweite Abschnitt 46 kann auch eine zweite Nase 56 umfassen, sie sich gegenüber dem Zwischenabschnitt 48 in der Längsrichtung erstreckt. Die zweite Nase 56 ist durch Kontaktieren des Gehäuses 20 zum Begrenzen der Längsbewegung des Schiebers 22 in dem Hohlraum 28 in der ersten Längsrichtung 76 ausgelegt. Die Druckfeder 50 ist um die zweite Nase 56 gewickelt, so dass die zweite Nase 56 in der Längsrichtung zwischen dem zweiten Abschnitt 46 und dem Gehäuse 20 angeordnet ist.
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Das Gehäuse 20 bildet einen ersten Einlass 58, einen ersten Auslass 60, einen zweiten Einlass 62, einen zweiten Auslass 64, einen dritten Einlass 66 und einen dritten Auslass 68 aus, die jeweils in Fluidverbindung mit dem Hohlraum 28 stehen. Der erste Einlass 58 sieht von dem Getriebe zu einem ersten Teil 70 des Hohlraums 28, der zwischen dem ersten Abschnitt 44 und dem Gehäuse 20 gegenüber dem Zwischenabschnitt 48 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der erste Auslass 60 sieht von dem ersten Teil 70 des Hohlraums 28 sowohl zum zweiten Einlass 62 als auch zum dritten Einlass 66 Fluidverbindung vor. Der zweite Einlass 62 sieht von dem ersten Auslass 60 zu einem zweiten Teil 72 des Hohlraums 28, der zwischen dem ersten Abschnitt 44 und dem zweiten Abschnitt 46 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der dritte Einlass 66 sieht von dem ersten Auslass 60 zu einem dritten Teil 74 des Hohlraums 28, der zwischen dem zweiten Abschnitt 46 und dem Gehäuse 20 gegenüber dem Zwischenabschnitt 48 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der zweite Auslass 64 sieht von dem zweiten Teil 72 des Hohlraums 28 nur zu dem Getriebe Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 3 gezeigt der Schieber 22 in der ersten Position 34 befindet. Der dritte Auslass 68 sieht von dem zweiten Teil 72 des Hohlraums 28 zu dem Fluidkühler 14 Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 4 gezeigt der Schieber 22 in der zweiten Position 36 befindet. Sobald in der zweiten Position 36 das Fluid 18 durch den Fluidkühler 14 tritt, strömt das Fluid 18 dann zu dem Getriebe. Wenn sich im Einzelnen der Schieber 22 in der in 3 gezeigten ersten Position 34 befindet, sperrt der zweite Abschnitt 46 des Schiebers 22 den dritten Auslass 68, während er den zweiten Auslass 64 offen lässt, um von dem zweiten Teil 72 des Hohlraums 28 zu dem Getriebe Fluidverbindung zuzulassen. Wenn sich analog der Schieber 22 in der in 4 gezeigten zweiten Position 36 befindet, sperrt der erste Abschnitt 44 des Schiebers 22 den zweiten Auslass 64, während er den dritten Auslass 68 offen lässt, um von dem zweiten Teil 72 des Hohlraums 28 zu dem Fluidkühler 14 Fluidverbindung zuzulassen.
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Die Spiralfeder 42 ist in dem ersten Teil 70 des Hohlraums 28 angeordnet und steht ebenfalls mit dem in dem ersten Teil 70 des Hohlraums 28 angeordneten Fluid 18 in Fluidverbindung. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, wird die Spiralfeder 42 deaktiviert. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die größer als die erste Temperatur ist, wird die Spiralfeder 42 analog aktiviert.
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Speziell unter Bezugnahme auf 3 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, und die Spiralfeder 42 ist deaktiviert, so dass die Spiralfeder 42 in der Längsrichtung zusammengezogen ist. Die zusammengezogene Spiralfeder 42 wirkt mit einer ersten Kraft 38 auf den ersten Abschnitt 44 des Schiebers 22 in der ersten Längsrichtung 76, während die Vorspannungsvorrichtung 26 mit einer zweiten Kraft 52, die größer als die erste Kraft 38 der Spiralfeder 42 ist, auf einen zweiten Abschnitt 46 des Schiebers 22 in einer zweiten Längsrichtung 78 entgegengesetzt zur ersten Längsrichtung 76 wirkt, um den Schieber 22 in der ersten Position 34 zu halten. In der ersten Position 34 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 70 des Hohlraums 28 durch den ersten Auslass 60 heraus und durch den zweiten Einlass 62 in den zweiten Teil 72 des Hohlraums 28 und durch den dritten Einlass 66 in den dritten Teil 74 des Hohlraums 28. Das Fluid 18 strömt durch den zweiten Auslass 64 aus dem zweiten Teil 72 des Hohlraums 28 heraus und zurück in das Getriebe. Daher wird in der ersten Position 34 verhindert, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 28 und in den Fluidkühler 14 strömt. Ferner ist der Aktor 24, der das SMA-Material 40 umfasst, vollständig in das strömende Fluid 18 eingetaucht, so dass die Temperatur über dem gesamten Aktor 24 gleichmäßig und immer gleich der Temperatur des Fluids 18 ist.
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Unter Bezugnahme auf 4 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die mindestens gleich der ersten Temperatur ist, und die Spiralfeder 42 ist aktiviert. Da die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist, wird die Spiralfeder 42 aktiviert und dehnt sich längs aus, was die Größenordnung der ersten Kraft 38 steigert, so dass die erste Kraft 38 größer als die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 26 ist. Die Spiralfeder 42 wirkt mit der ersten Kraft 38 in der ersten Längsrichtung 76 auf den ersten Abschnitt 44 des Schiebers 22, während die Vorspannvorrichtung 26 mit der zweiten Kraft 52, die kleiner als die erste Kraft 38 der Spiralfeder 42 ist, auf den zweiten Abschnitt 46 wirkt, um den Schieber in der ersten Längsrichtung 76 zu bewegen und den Schieber 22 in der zweiten Position 36 zu halten. Daher überwindet die erste Kraft 38 der Spiralfeder 42, die auf den ersten Abschnitt 44 des Schiebers 22 wirkt, die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 26, die auf den zweiten Abschnitt 46 des Schiebers 22 wirkt, um den Schieber 22 in der ersten Längsrichtung 76 von der ersten Position 34 zu der zweiten Position 36 zu bewegen. In der zweiten Position 36 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 70 des Hohlraums 28 durch den ersten Auslass 60 heraus und durch den zweiten Einlass 62 zurück in den zweiten Teil 72 des Hohlraums 28 und durch den dritten Einlass 66 in den dritten Teil 74 des Hohlraums 28. Das Fluid 18 strömt durch den dritten Auslass 68 aus dem zweiten Teil 72 des Hohlraums 28 heraus und in den Fluidkühler 14. Das Fluid 18, das durch den Fluidkühler 14 strömt, wird von dem Fluidkühler 14 gekühlt und strömt dann von dem Fluidkühler 14 zurück in das Getriebe. Wenn sich der Schieber 22 in der zweiten Position 36 befindet, sperrt der erste Abschnitt 44 den zweiten Auslass 64, so dass verhindert wird, dass das Fluid 18 direkt von dem Hohlraum 28 zurück in das Getriebe strömt.
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Unter Bezugnahme auf das in 5 und 6 gezeigte Ventil 116 ist der Aktor 124 ein Draht 180, der das SMA-Material 40 umfasst, und die Vorspannvorrichtung 126 ist eine Druckfeder 50. Der Schieber 122 ist in dem durch das Gehäuse 120 ausgebildeten Hohlraum 128 angeordnet und ist darin zwischen der in 5 gezeigten ersten Position 34 und der in 6 gezeigten zweiten Position 36 in Längsrichtung bewegbar. Das Gehäuse 120 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 130 und einem zweiten Ende 132. Der Draht 180 ist in dem Hohlraum 128 funktionell angeordnet und ist ausgelegt, um auf den Schieber 122 zu wirken. Der Schieber 122 umfasst einen zweiten Abschnitt 146 und einen ersten Abschnitt 144, der sich von dem zweiten Abschnitt 146 in Längsrichtung erstreckt. Der Draht 180 verbindet den ersten Abschnitt 144 und das Gehäuse 120 funktionell miteinander. Unter Bezugnahme auf 5 und 6 ist im Einzelnen der Draht 180 gezeigt, wie er sich zwischen einem ersten Drahtende 182 und einem zweiten Drahtende 184 erstreckt. Das erste Drahtende 182 und das zweite Drahtende 184 sind an dem ersten Ende 130 in beabstandeter Beziehung zueinander jeweils funktionell an dem Gehäuse 120 angebracht, und der Draht 180 ist zwischen dem ersten Drahtende 182 und dem zweiten Drahtende 184 an dem ersten Abschnitt 144 funktionell angebracht. Es versteht sich, dass der Draht 180 statt aus einem einzigen Draht 180 auch aus zwei separaten Drähten 180 bestehen kann, die jeweils an dem Gehäuse 120 und dem ersten Abschnitt 144 angebracht sind. Der Draht 180 kann auch ein einziger Draht 180 sein, der an nur einer Stelle an dem Gehäuse 120 angebracht ist, so dass sich der einzige Draht 180 zwischen dem Gehäuse 120 und dem ersten Abschnitt 144 funktionell erstreckt.
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Das Gehäuse 120 umfasst ein fest in dem Hohlraum 128 angeordnetes Nest 186. Das Nest 186 bildet eine Öffnung 188 aus. Der erste Abschnitt 144 des Schiebers 122 erstreckt sich durch die Druckfeder 50 und die Öffnung 188, so dass die Druckfeder 50 zwischen dem Nest 186 und dem zweiten Abschnitt 146 reagiert. Der Draht 180 ist ausgelegt, um auf den ersten Abschnitt 144 zu wirken, so dass der Draht 180 die erste Kraft 38 an dem ersten Abschnitt 144 des Schiebers 122 anlegt. Die Vorspannvorrichtung 126 ist ausgelegt, um zwischen dem Nest 186 und dem zweiten Abschnitt 146 zu reagieren, so dass die Vorspanvorrichtung 126 die zweite Kraft 52 an dem zweiten Abschnitt 146 des Schiebers 122 entgegen der von dem Draht 180 angelegten ersten Kraft 38 anlegt.
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Das Gehäuse 120 bildet den ersten Einlass 158, den ersten Auslass 160, den zweiten Einlass 162, den zweiten Auslass 164, den dritten Einlass 166 und den dritten Auslass 168 aus. Der erste Einlass 158 sieht von dem Getriebe 12 zu dem ersten Teil 170 des Hohlraums 128, der zwischen dem Nest 186 und dem Gehäuse 120 gegenüber dem zweiten Abschnitt 146 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der erste Auslass 160 sieht von dem ersten Teil 170 des Hohlraums 128 zu dem zweiten Einlass 162 Fluidverbindung vor. Der zweite Auslass 164 sieht von dem zweiten Teil 172 des Hohlraums 128 zu dem Getriebe Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 5 gezeigt der Schieber 122 in der ersten Position 34 befindet. Der zweite Auslass 164 sieht von dem dritten Teil 174 des Hohlraums 128 zu dem Getriebe Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 6 gezeigt der Schieber 122 in der zweiten Position 36 befindet. Der dritte Auslass 168 sieht von dem ersten Teil 170 des Hohlraums 128 zu dem Fluidkühler 14 Fluidverbindung vor. Der dritte Einlass 166 sieht von dem Fluidkühler 14 zu dem dritten Teil 174 des Hohlraums 128 Fluidverbindung vor. Wie nachstehend aber näher erläutert wird, wird ein Strömen des Fluids 18 nur von dem ersten zweiten des Hohlraums 128 durch den Fluidkühler 14 und in den dritten Abschnitt des Hohlraums 128 zugelassen, wenn sich der Schieber 122 in der zweiten Position 36 befindet (6).
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Der Draht 180 ist in dem ersten Teil 170 des Hohlraums 128 angeordnet und steht mit dem in dem ersten Teil 170 des Hohlraums 128 angeordneten Fluid 18 ebenfalls in Fluidverbindung. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, wird der Draht 180 deaktiviert. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die größer als die erste Temperatur ist, wird der Draht 180 analog aktiviert.
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Speziell unter Bezugnahme auf 5 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, und der Draht 180 ist deaktiviert, so dass der Draht 180 in der Längsrichtung gedehnt ist. Der gedehnte Draht 180 wirkt in der ersten Längsrichtung 76 mit der ersten Kraft 38 auf den ersten Abschnitt 144 des Schiebers 122, während die Vorspannvorrichtung 126 in der zweiten Längsrichtung 78 auf den zweiten Abschnitt 146 des Schiebers 122 mit der zweiten Kraft 52 wirkt, die größer als die erste Kraft 38 des Drahts 180 ist, um den Schieber 122 in der ersten Position 34 zu halten. In der ersten Position 34 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 170 des Hohlraums 128 durch den ersten Auslass 160 heraus und durch den zweiten Einlass 162 in den zweiten Teil 172 des Hohlraums 128. Das Fluid 18 strömt durch den zweiten Auslass 164 aus dem zweiten Teil 172 des Hohlraums 128 heraus und zurück in das Getriebe. In der ersten Position 34 sperrt der zweite Abschnitt 146 des Schiebers 122 den dritten Einlass 166, was verhindert, dass das Fluid 18 durch den Fluidkühler 14 und in den dritten Abschnitt des Hohlraums 128 strömt. Daher wird in der ersten Position 34 verhindert, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 128 und in den Fluidkühler 14 strömt. Ferner ist der Aktor 124, der das SMA-Material 40 umfasst, vollständig in das strömende Fluid 18 eingetaucht, so dass die Temperatur über dem gesamten Aktor 124 gleichmäßig und immer gleich der Temperatur des Fluids 18 ist.
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Unter Bezugnahme auf 6 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die mindestens gleich der ersten Temperatur ist, und der Draht 180 ist aktiviert. Da die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist, wird der Draht 180 aktiviert und zieht sich längs zusammen, was die Größenordnung der ersten Kraft 38 steigert, so dass die erste Kraft 38 größer als die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 126 ist. Der Draht 180 wirkt mit der ersten Kraft 38 in der ersten Längsrichtung 76 auf den ersten Abschnitt 144 des Schiebers 122, während die Vorspannvorrichtung 126 mit der zweiten Kraft 52, die kleiner als die erste Kraft 38 des Drahts 180 ist, auf den zweiten Abschnitt 146 des Schiebers 122 wirkt, um den Schieber 122 in der ersten Längsrichtung 76 zu bewegen und den Schieber 122 in der zweiten Position 36 zu halten. Daher überwindet die erste Kraft 38 des Drahts 180, die auf den ersten Abschnitt 144 des Schiebers 122 wirkt, die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 126, die auf den zweiten Abschnitt 146 des Schiebers 122 wirkt, um den Schieber 122 in der ersten Längsrichtung 76 von der ersten Position 34 zu der zweiten Position 36 zu bewegen. In der zweiten Position 36 wird der zweite Abschnitt 146 des Schiebers 122 in der Längsrichtung bewegt, um den dritten Einlass 166 freizugeben, um eine Fluidverbindung von dem Fluidkühler 14 zu dem dritten Teil 174 des Hohlraums 128 zuzulassen. Daher strömt in der zweiten Position 36 das Fluid 18 durch den dritten Auslass 168 aus dem ersten Teil 170 des Hohlraums 128 heraus, durch den Fluidkühler 14, um das Fluid 18 zu kühlen, und das gekühlte Fluid 18 strömt durch den dritten Einlass 166 in den dritten Teil 174 des Hohlraums 128. Das Fluid 18 strömt von dem dritten Teil 174 des Hohlraums 128 durch den zweiten Auslass 164 und in das Getriebe. Wenn sich der Schieber 122 in der zweiten Position 36 befindet, liegt der zweite Abschnitt 146 an dem Nest 186 an, so dass der zweite Abschnitt 146 des Schiebers 122 den zweiten Einlass 162 sperrt, was verhindert, dass das ungekühlte Fluid 18 hoher Temperatur von dem ersten Teil 170 des Hohlraums 128 und durch den zweiten Teil 172 des Hohlraums 128 und zurück in das Getriebe strömt.
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Unter Bezugnahme auf das in 7 und 8 gezeigte Ventil 216 ist der Aktor 224 eine Membran 280, die das SMA-Material 40 umfasst, und die Vorspannvorrichtung 226 ist eine Druckfeder 50. Die Membran 280 kann eine nachgiebige plattenartige Struktur sein. Der Schieber 222 ist in dem durch das Gehäuse 220 ausgebildeten Hohlraum 228 angeordnet und ist darin zwischen der in 7 gezeigten ersten Position 34 und der in 8 gezeigten zweiten Position 36 in Längsrichtung bewegbar. Das Gehäuse 220 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 230 und einem zweiten Ende 232. Die Membran 280 ist in dem Hohlraum 228 funktionell angeordnet und ist ausgelegt, um auf den Schieber 222 zu wirken. Der Schieber 222 umfasst einen zweiten Abschnitt 246 und einen ersten Abschnitt 244, der sich von dem zweiten Abschnitt 246 in Längsrichtung erstreckt. Die Membran 280 verbindet den ersten Abschnitt 244 und das Gehäuse 220 funktionell miteinander. Im Einzelnen umfasst die Membran 280 einen mittleren Teil 282, der sich zu einem äußeren Randteil 284 erstreckt. Die Membran 280 ist an dem ersten Abschnitt 244 an dem mittleren Teil 282 funktionell angebracht und ist an dem äußeren Randteil 284 an dem ersten Ende 230 des Gehäuses 220 funktionell angebracht.
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Das Gehäuse 220 umfasst ein fest in dem Hohlraum 228 angeordnetes Nest 286. Das Nest 286 bildet eine Öffnung 288 aus. Der erste Abschnitt 244 des Schiebers 222 erstreckt sich durch die Druckfeder 50 und die Öffnung 288, so dass die Druckfeder 50 zwischen dem Nest 286 und dem zweiten Abschnitt 246 reagiert. Die Membran 280 ist ausgelegt, um auf den ersten Abschnitt 244 zu wirken, so dass die Membran 280 die erste Kraft 38 an dem ersten Abschnitt 244 des Schiebers 222 anlegt. Die Vorspannvorrichtung 226 ist ausgelegt, um zwischen dem Nest 286 und dem zweiten Abschnitt 246 zu reagieren, so dass die Vorspanvorrichtung 226 die zweite Kraft 52 an dem zweiten Abschnitt 246 des Schiebers 222 entgegen der von der Membran 280 angelegten ersten Kraft 38 anlegt.
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Das Gehäuse 220 bildet einen ersten Einlass 258, einen ersten Auslass 260, einen zweiten Einlass 262, einen zweiten Auslass 264, einen dritten Einlass 266 und einen dritten Auslass 268 aus. Der erste Einlass 258 sieht von dem Getriebe 12 zu einem ersten Teil 270 des Hohlraums 228, der zwischen dem Nest 286 und dem Gehäuse 220 gegenüber dem zweiten Abschnitt 246 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der erste Auslass 260 sieht von dem ersten Teil 270 des Hohlraums 228 zu dem zweiten Einlass 262 Fluidverbindung vor. Der zweite Auslass 264 sieht von einem zweiten Teil 272 des Hohlraums 228 zu dem Getriebe 12 Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 7 gezeigt der Schieber 222 in der ersten Position 34 befindet. Der zweite Auslass 264 sieht von einem dritten Teil 274 des Hohlraums 228 zu dem Getriebe 12 Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 8 gezeigt der Schieber 222 in der zweiten Position 36 befindet. Der dritte Auslass 268 sieht von dem ersten Teil 270 des Hohlraums 228 zu dem Fluidkühler 14 Fluidverbindung vor. Der dritte Einlass 266 sieht von dem Fluidkühler 14 zu dem dritten Teil 274 des Hohlraums 228 Fluidverbindung vor. Wie nachstehend aber näher erläutert wird, wird ein Strömen des Fluids 18 nur von dem ersten Teil 270 des Hohlraums 228 durch den Fluidkühler 14 und in den dritten Teil 274 des Hohlraums 228 zugelassen, wenn sich der Schieber 222 in der zweiten Position 36 befindet (8).
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Die Membran 280 ist in dem ersten Teil 270 des Hohlraums 228 angeordnet und steht mit dem in dem ersten Teil 270 des Hohlraums 228 angeordneten Fluid 18 ebenfalls in Fluidverbindung. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, wird die Membran 280 deaktiviert. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die größer als die erste Temperatur ist, wird analog die Membran 280 aktiviert.
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Speziell unter Bezugnahme auf 7 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, und die Membran 280 ist deaktiviert, so dass die Membran 280 gedehnt wird. Die Membran 280 wirkt in der ersten Längsrichtung 76 mit einer ersten Kraft 38 auf den ersten Abschnitt 244 des Schiebers 222, während die Vorspannvorrichtung 226 in der zweiten Längsrichtung 78 auf den zweiten Abschnitt 246 des Schiebers 222 mit einer zweiten Kraft 52 wirkt, die größer als die erste Kraft 38 der Membran 280 ist, um den Schieber 222 in der ersten Position 34 zu halten. In der ersten Position 34 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 270 des Hohlraums 228 durch den ersten Auslass 260 heraus und durch den zweiten Einlass 262 in den zweiten Teil 272 des Hohlraums 228. Das Fluid 18 strömt durch den zweiten Auslass 264 aus dem zweiten Teil 272 des Hohlraums 228 heraus und zurück in das Getriebe. In der ersten Position 34 sperrt der zweite Abschnitt 246 des Schiebers 222 den dritten Einlass 266, was verhindert, dass das Fluid 18 durch den Fluidkühler 14 und in den dritten Abschnitt des Hohlraums 228 strömt. Daher wird in der ersten Position 34 verhindert, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 228 und in den Fluidkühler 14 strömt. Ferner ist der Aktor 224, der das SMA-Material 40 umfasst, vollständig in das strömende Fluid 18 eingetaucht, so dass die Temperatur über dem gesamten Aktor 224 gleichmäßig und immer gleich der Temperatur des Fluids 18 ist.
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Unter Bezugnahme auf 8 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die mindestens gleich der ersten Temperatur ist, und die Membran 280 ist aktiviert. Da die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist, wird die Membran 280 aktiviert und zieht sich zusammen, was die Größenordnung der ersten Kraft 38 steigert, so dass die erste Kraft 38 größer als die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 226 ist. Die zusammengezogene Membran 280 wirkt mit der ersten Kraft 38 in der ersten Längsrichtung 76 auf den ersten Abschnitt 244 des Schiebers 222, während die Vorspannvorrichtung 226 mit der zweiten Kraft 52, die kleiner als die erste Kraft 38 der Membran 280 ist, auf den zweiten Abschnitt 246 des Schiebers 222 wirkt, um den Schieber 222 in der ersten Längsrichtung 76 zu bewegen und den Schieber 222 in der zweiten Position 36 zu halten. Daher überwindet die erste Kraft 38 der Membran 280, die auf den ersten Abschnitt 244 des Schiebers 222 wirkt, die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 226, die auf den zweiten Abschnitt 246 des Schiebers 222 wirkt, um den Schieber 222 in der ersten Längsrichtung 76 von der ersten Position 34 zu der zweiten Position 36 zu bewegen. In der zweiten Position 36 wird der zweite Abschnitt 246 des Schiebers 222 in der Längsrichtung bewegt, um den dritten Einlass 266 freizugeben, um eine Fluidverbindung von dem Fluidkühler 14 zu dem dritten Teil 274 des Hohlraums 228 zuzulassen. Daher strömt in der zweiten Position 36 das Fluid 18 durch den dritten Auslass 268 aus dem ersten Teil 270 des Hohlraums 228 heraus, durch den Fluidkühler 14, um das Fluid 18 zu kühlen, und das gekühlte Fluid 18 strömt durch den dritten Einlass 266 in den dritten Teil 274 des Hohlraums 228. Das Fluid 18 strömt von dem dritten Teil 274 des Hohlraums 228 durch den zweiten Auslass 264 und in das Getriebe. Wenn sich der Schieber 222 in der zweiten Position 36 befindet, liegt der zweite Abschnitt 246 an dem Nest 286 an, so dass der zweite Abschnitt 246 des Schiebers 222 den zweiten Einlass 262 sperrt, was verhindert, dass das ungekühlte Fluid 18 hoher Temperatur von dem ersten Teil 270 des Hohlraums 228 und durch den zweiten Teil 272 des Hohlraums 228 und zurück in das Getriebe strömt.
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Unter Bezugnahme auf das in 9 und 10 gezeigte Ventil 316 ist der Aktor 324 ein Draht, der das SMA-Material 40 umfasst. Bei dieser Konfiguration ist der Schieber 322 in dem Hohlraum 328 des Gehäuses 320 angeordnet und ist darin in der Längsrichtung zwischen der in 9 gezeigten ersten Position 34 und der in 10 gezeigten zweiten Position 36 bewegbar. Der Draht ist in dem Hohlraum 328 funktionell angeordnet und ist ausgelegt, um auf den Schieber 322 zu wirken. Der Schieber 322 umfasst einen ersten Abschnitt 344, einen zweiten Abschnitt 346 und einen Zwischenabschnitt 348. Der erste Abschnitt 344 ist von dem zweiten Abschnitt 346 in Längsrichtung beabstandet. Der Zwischenabschnitt 348 verbindet den ersten Abschnitt 344 mit dem zweiten Abschnitt 346. Der erste Abschnitt 344 und der zweite Abschnitt 346 sind radial so bemessen, dass sie dem Hohlraum 328 entsprechen, so dass verhindert wird, dass das Fluid 18 in dem Hohlraum 328 zwischen dem ersten Abschnitt 344 oder dem zweiten Abschnitt 346 und dem Gehäuse 320 strömt. Der Zwischenabschnitt 348 ist radial so bemessen, dass er kleiner als der erste Abschnitt 344 und der zweite Abschnitt 346 ist, so dass ein Strömen des Fluids 18 radial um den Zwischenabschnitt 348 zwischen dem Zwischenabschnitt 348 und dem Gehäuse 320 zugelassen wird. Der Schieber 322 bildet ein Loch 380 aus, das sich durch den zweiten Abschnitt 346, den Zwischenabschnitt 348 und in den ersten Abschnitt 344 erstreckt. Im Einzelnen öffnet sich das Loch 380 zu dem zweiten Ende 332 des Gehäuses 320 oder ist diesem anderweitig zugewandt. Der Draht erstreckt sich funktionell in dem Loch 380 zwischen dem ersten Abschnitt 344 und dem zweiten Ende 332 des Gehäuses 320 gegenüber dem ersten Abschnitt 344. Der Draht ist ausgelegt, um aus dem Inneren des ersten Abschnitts 344 auf den ersten Abschnitt 344 zu wirken und daran die erste Kraft 38 anzulegen. Die Vorspannvorrichtung 326 ist funktionell in dem Hohlraum 328 zwischen dem zweiten Abschnitt 346, gegenüber dem Zwischenabschnitt 348, und dem Gehäuse 320 angeordnet. Die Vorspannvorrichtung 326 kann eine Druckfeder 50 sein und ist ausgelegt, um auf den zweiten Abschnitt 346 zu wirken und an dem Schieber 322 entgegen der von dem Draht angelegten ersten Kraft 38 die zweite Kraft 52 anzulegen.
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Ein erstes Ende 330 des Gehäuses 320 kann einen Abstandshalter 382 umfassen, der sich in den ersten Teil 370 des Hohlraums 328 erstreckt. Der Abstandshalter 382 ist durch Kontaktieren des ersten Abschnitts 344 des Schiebers 322 mit dem Abstandshalter 382 zum Begrenzen der Längsbewegung des Schiebers 322 in dem Hohlraum 328 in der zweiten Längsrichtung 78 ausgelegt.
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Das Gehäuse 320 bildet den ersten Einlass 358, den ersten Auslass 360, den zweiten Einlass 362, den zweiten Auslass 364, den dritten Einlass 366 und den dritten Auslass 368 aus, die jeweils mit dem Hohlraum 328 in Fluidverbindung stehen. Der erste Einlass 358 sieht von dem Getriebe zu einem ersten Teil 370 des Hohlraums 328, der zwischen dem ersten Abschnitt 344 und dem Gehäuse 320 gegenüber dem Zwischenabschnitt 348 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der erste Auslass 360 sieht von dem ersten Teil 370 des Hohlraums 328 sowohl zum zweiten Einlass 362 als auch zum dritten Einlass 366 Fluidverbindung vor. Der zweite Einlass 362 sieht von dem ersten Auslass 360 zu einem zweiten Teil 372 des Hohlraums 328, der zwischen dem ersten Abschnitt 344 und dem zweiten Abschnitt 346 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der dritte Einlass 366 sieht von dem ersten Auslass 360 zu einem dritten Teil 374 des Hohlraums 328, der zwischen dem zweiten Abschnitt 346 und dem Gehäuse 320 gegenüber dem Zwischenabschnitt 348 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der zweite Auslass 364 sieht von dem zweiten Teil 372 des Hohlraums 328 nur zu dem Getriebe 12 Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 9 gezeigt der Schieber 322 in der ersten Position 34 befindet. Der dritte Auslass 368 sieht von dem zweiten Teil 372 des Hohlraums 328 zu dem Fluidkühler 14 Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 10 gezeigt der Schieber 322 in der zweiten Position 36 befindet. Sobald in der zweiten Position 36 das Fluid 18 durch den Fluidkühler 14 tritt, strömt das Fluid 18 dann zu dem Getriebe. Wenn sich im Einzelnen der Schieber 322 in der in 9 gezeigten ersten Position 34 befindet, sperrt der zweite Abschnitt 346 des Schiebers 322 den dritten Auslass 368, während er den zweiten Auslass 364 offen lässt, um von dem zweiten Teil 372 des Hohlraums 328 zu dem Getriebe Fluidverbindung zuzulassen. Wenn sich der Schieber 322 in der in 10 gezeigten zweiten Position 36 befindet, sperrt der erste Abschnitt 344 des Schiebers 322 analog den zweiten Auslass 364, während er den dritten Auslass 368 offen lässt, um von dem zweiten Teil 372 des Hohlraums 328 zu dem Fluidkühler 14 Fluidverbindung zuzulassen.
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Der Draht 370 ist in dem ersten Teil 370 des Hohlraums 328 angeordnet und steht ebenfalls mit dem in dem ersten Teil 370 des Hohlraums 328 angeordneten Fluid 18 in Fluidverbindung. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, wird der Draht deaktiviert. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die größer als die erste Temperatur ist, wird der Draht analog aktiviert.
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Speziell unter Bezugnahme auf 9 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, und der Draht ist deaktiviert, so dass der Draht in der Längsrichtung gedehnt wird. Der gedehnte Draht wirkt in der ersten Längsrichtung 76 mit einer ersten Kraft 38 auf den ersten Abschnitt 344 des Schiebers 322, während die Vorspannvorrichtung 326 in der zweiten Längsrichtung 78 auf den zweiten Abschnitt 346 des Schiebers 322 mit einer zweiten Kraft 52 wirkt, die größer als die erste Kraft 38 des Drahts ist, um den Schieber 322 in der ersten Position 34 zu halten. In der ersten Position 34 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 370 des Hohlraums 328 durch den ersten Auslass 360 heraus und durch den zweiten Einlass 362 in den zweiten Teil 372 des Hohlraums 328 und durch den dritten Einlass 366 in den dritten Teil 374 des Hohlraums 328. Das Fluid 18 strömt durch den zweiten Auslass 364 aus dem zweiten Teil 372 des Hohlraums 328 heraus und zurück in das Getriebe. Daher wird in der ersten Position 34 verhindert, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 328 in den Fluidkühler 14 strömt.
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Unter Bezugnahme auf 10 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die mindestens gleich der ersten Temperatur ist, und der Draht ist aktiviert. Da die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist, wird der Draht aktiviert und zieht sich längs zusammen, was die Größenordnung der ersten Kraft 38 steigert, so dass die erste Kraft 38 größer als die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 326 ist. Der Draht wirkt mit der ersten Kraft 38 in der ersten Längsrichtung 76 auf den ersten Abschnitt 344 des Schiebers 322, während die Vorspannvorrichtung 326 mit der zweiten Kraft 52, die kleiner als die erste Kraft 38 des Drahts ist, auf den zweiten Abschnitt 346 wirkt, um den Schieber 322 in der ersten Längsrichtung 76 zu bewegen und den Schieber 322 in der zweiten Position 36 zu halten. Daher überwindet die erste Kraft 38 des Drahts, die auf den ersten Abschnitt 344 des Schiebers 322 wirkt, die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 326, die auf den zweiten Abschnitt 346 des Schiebers 322 wirkt, um den Schieber 322 in der ersten Längsrichtung 76 von der ersten Position 34 zu der zweiten Position 36 zu bewegen. In der zweiten Position 36 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 370 des Hohlraums 328 durch den ersten Auslass 360 heraus und durch den zweiten Einlass 362 zurück in den zweiten Teil 372 des Hohlraums 328 und durch den dritten Einlass 366 in den dritten Teil 374 des Hohlraums 328. Das Fluid 18 strömt durch den dritten Auslass 368 aus dem zweiten Teil 372 des Hohlraums 328 heraus und in den Fluidkühler 14. Das Fluid 18, das durch den Fluidkühler 14 strömt, wird von dem Fluidkühler 14 gekühlt und strömt dann von dem Fluidkühler 14 zurück in das Getriebe. Wenn sich der Schieber 322 in der zweiten Position 36 befindet, sperrt der erste Abschnitt 344 den zweiten Auslass 364, so dass verhindert wird, dass das Fluid 18 direkt von dem Hohlraum 328 zurück in das Getriebe strömt.
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Unter Bezugnahme nun auf das in 11 und 12 gezeigte Ventil 416 umfasst der Aktor 424 ein primäres Element 480, ein sekundäres Element 482 und einen ersten, zweiten und dritten Draht 484, 485, 486. Der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 umfasst jeweils das SMA-Material 40. Bei dieser Konfiguration ist der Schieber 422 in dem Hohlraum 428 angeordnet und ist darin in der Längsrichtung zwischen der in 11 gezeigten ersten Position 34 und der in 12 gezeigten zweiten Position 36 bewegbar. Der Schieber 422 erstreckt sich zwischen einem ersten Schieberende 487 und einem zweiten Schieberende 489. Der Schieber 422 bildet einen ersten Kanal 488 aus, der sich dadurch zwischen dem ersten Schieberende 489 und dem zweiten Schieberende 491 erstreckt. Der Schieber 422 bildet auch einen zweiten Kanal 495 aus, der sich in einer im Allgemeinen senkrechten Beziehung zu dem ersten Kanal 488 erstreckt, so dass sich der erste Kanal 488 zu dem zweiten Kanal 495 öffnet und mit diesem in Fluidverbindung steht. Das primäre Element 480, das sekundäre Element 482 und der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 sind in dem Hohlraum 428 angeordnet und erstrecken sich funktionell durch den ersten Kanal 488. Das sekundäre Element 482 erstreckt sich in einer im Allgemeinen beabstandeten und benachbarten Beziehung zu dem primären Element 480. Das primäre Element 480 umfasst eine erste primäre Anbringungsstelle 490, nahe dem ersten Ende 430 des Gehäuses 420, und eine zweite primäre Anbringungsstelle 491, die von der ersten primären Anbringungsstelle 490 beabstandet ist, nahe dem zweiten Ende 432 des Gehäuses 420. Das sekundäre Element 482 umfasst eine erste sekundäre Anbringungsstelle 492, nahe dem ersten Ende 430 des Gehäuses 420, und eine zweite sekundäre Anbringungsstelle 493, die von der ersten sekundären Anbringungsstelle 492 beabstandet ist, nahe dem zweiten Ende 432 des Gehäuses 420. Das primäre Element 480 und das sekundäre Element 482 sind aus einem steifen Material 496 gebildet, das eine niedrigere lineare Dehnungsrate als jeder von erstem, zweitem und drittem Draht 484, 485, 486 aufweist. Im Einzelnen sind das primäre Element 480 und das sekundäre Element 482 aus einem steifen Material 496 gebildet, das in Bezug auf Temperatur eine vernachlässigbare Rate des Ausdehnens oder Zusammenziehens aufweist. Als nicht einschränkendes Beispiel sind das primäre Element 480 und das sekundäre Element 482 aus Material gebildet, das Stahl ist.
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Der erste Draht 484 verbindet das primäre Element 480 an der zweiten primären Anbringungsstelle 491 und das erste Ende 430 des Gehäuses 420 funktionell miteinander. Der zweite Draht 485 verbindet das primäre Element 480 an der ersten primären Anbringungsstelle 490 und das sekundäre Element 482 an der zweiten sekundären Anbringungsstelle 493 funktionell miteinander. Der dritte Draht 486 verbindet das sekundäre Element 482 an der ersten sekundären Anbringungsstelle 492 und den Schieber 422, nahe dem zweiten Ende 432 des Gehäuses 420, funktionell miteinander. Daher sind das primäre Element 480 und das sekundäre Element 482 nur mittels des jeweiligen ersten und dritten Drahts 484, 486 an dem Gehäuse 420 oder dem Schieber 422 angebracht. Das primäre und sekundäre Element 480, 482 und sind durch die jeweiligen ersten, zweiten und dritten Drähte 484, 485, 486 festgehalten. Der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 sind aus dem SMA-Material 40 gebildet und sind jeweils ausgelegt, um sich zusammenzuziehen, wenn die Temperatur mindestens gleich der ersten Temperatur ist. Wenn sich der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 zusammenziehen, wirkt der dritte Draht 486 auf den Schieber 422, nahe dem zweiten Ende 432 des Gehäuses 420, und legt die erste Kraft 38 daran an. Die an dem Schieber 422 angelegte erste Kraft 38 beruht auf dem Zusammenziehen jedes von erstem, zweitem und drittem Draht 484, 485, 486. Die Vorspannvorrichtung 426 ist in dem Hohlraum 428 zwischen dem Schieber 422 und dem ersten Ende 430 des Gehäuses 420 funktionell angeordnet. Die Vorspannvorrichtung 426 kann eine Druckfeder 50 sein und ist ausgelegt, um auf den Schieber 422 zu wirken, um an dem Schieber 422 eine zweite Kraft 52 entgegen der durch den ersten, zweiten und dritten Draht 484, 485, 486 angelegten ersten Kraft 38 anzulegen.
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Das Gehäuse 420 bildet den ersten Einlass 458, den zweiten Auslass 464 und den dritten Auslass 468 aus, die jeweils mit dem Hohlraum 428 in Fluidverbindung stehen. Der Schieber 422 bildet den ersten Auslass 460, den zweiten Einlass 462 und den dritten Einlass 466 aus, die jeweils sowohl mit dem Hohlraum 428 als auch dem ersten Kanal 488 in Fluidverbindung stehen. Der erste Einlass 458 sieht von dem Getriebe zu dem ersten Teil 470 des Hohlraums 428, der zwischen dem Schieber 422 und dem ersten Ende 430 des Gehäuses 420 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der erste Auslass 460 sieht von dem ersten Teil 470 des Hohlraums 428 durch den ersten Kanal 488 sowohl zu dem zweiten Einlass 462 als auch dem dritten Einlass 466 Fluidverbindung vor. Der zweite Einlass 462 sieht von dem ersten Auslass 460 zu dem zweiten Auslass 464 Fluidverbindung vor, wenn sich der Schieber 422 wie in 11 gezeigt in der ersten Position 34 befindet. Der dritte Einlass 466 sieht von dem ersten Einlass 460 zu einem dritten Teil 474 des Hohlraums 428, der zwischen dem Schieber 422 und dem zweiten Ende 432 des Gehäuses 420 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der dritte Auslass 468 sieht von dem dritten Teil 474 des Gehäuses 420 zu dem Fluidkühler 14 Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 12 gezeigt der Schieber 422 in der dritten Position befindet. Sobald in der zweiten Position 36 das Fluid 18 durch den Fluidkühler 14 tritt, strömt das Fluid 18 dann zu dem Getriebe. Wenn sich wie in 11 gezeigt der Schieber 422 in der ersten Position 34 befindet, sperrt der Schieber 422 den dritten Auslass 468, während er den zweiten Auslass 464 offen lässt, um von dem ersten Teil 470 des Hohlraums 428 durch den ersten Kanal 488 zu dem Getriebe 12 Fluidverbindung zuzulassen. Wenn sich wie in 12 gezeigt der Schieber 422 analog in der zweiten Position 36 befindet, sperrt der Schieber 422 den zweiten Auslass 464, während er den dritten Auslass 468 offen lässt, um von dem ersten Teil 470 des Hohlraums 428 durch den ersten Kanal 488 zu dem Fluidkühler 14 Fluidverbindung zuzulassen.
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Der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 sind in dem Hohlraum 428 angeordnet, und der erste Kanal 488 und stehen ebenfalls mit dem in dem Hohlraum 428 und dem ersten Kanal 488 angeordneten Fluid 18 in Fluidverbindung. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, werden der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 deaktiviert. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die größer als die erste Temperatur ist, werden analog der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 aktiviert.
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Speziell unter Bezugnahme auf 11 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, und der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 werden deaktiviert, so dass jeder von erstem, zweitem und drittem Draht 484, 485, 486 in Längsrichtung ausgedehnt werden. Der ausgedehnte erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 wirken in der ersten Längsrichtung 76 mit einer ersten Kraft 38 auf den Schieber 422, während die Vorspannvorrichtung 426 in der zweiten Längsrichtung 78 mit einer zweiten Kraft 52 auf den Schieber 422 wirkt, die größer als die erste Kraft 38 des ersten, zweiten und dritten Drahts 484, 485, 486 ist, um den Schieber 422 in der ersten Position 34 zu halten. In der ersten Position 34 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 470 des Hohlraums 428 durch den ersten Auslass 460 heraus und durch den zweiten Einlass 462 in den zweiten Teil 472 des Hohlraums 428 und durch den dritten Einlass 466 in den dritten Teil 474 des Hohlraums 428. Das Fluid 18 strömt durch den zweiten Auslass 464 aus dem zweiten Teil 472 des Hohlraums 428 heraus und zurück in das Getriebe. Daher wird in der ersten Position 34 verhindert, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 428 und in den Fluidkühler 14 strömt. Ferner sind der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486, die das SMA-Material 40 umfassen, vollständig in das strömende Fluid 18 eingetaucht, so dass die Temperatur über allen von erstem, zweitem und drittem Draht 484, 485, 486 gleichmäßig ist und die Temperatur über dem ersten, zweiten und dritten Draht 484, 485, 486 der Temperatur des Fluids in dem Hohlraum 428 entspricht. Der hohle Schieber 422 ist ausgelegt, um eine kleinere Anzahl von Einlässen und Kanälen als in den anderen Ausführungsformen beschrieben zu verwenden.
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Unter Bezugnahme auf 12 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die mindestens gleich der ersten Temperatur ist, und der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 sind aktiviert. Da die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist, werden der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 aktiviert und ziehen sich jeweils in Längsrichtung zusammen, was die Größenordnung der ersten Kraft 38 steigert, so dass die erste Kraft 38 größer als die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 426 ist. Der erste, zweite und dritte Draht 484, 485, 486 wirken in der ersten Längsrichtung 76 mit der ersten Kraft 38 auf den Schieber 422, während die Vorspannvorrichtung 426 mit der zweiten Kraft 52, die kleiner als die erste Kraft 38 des ersten, zweiten und dritten Drahts 484, 485, 486 ist, auf den Schieber 422 wirkt, um den Schieber 422 in der ersten Längsrichtung 76 zu bewegen und den Schieber 422 in der zweiten Position 36 zu halten. Daher überwindet die erste Kraft 38 des ersten, zweiten und dritten Drahts 484, 485, 486, die auf den Schieber 422 wirkt, die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 426, die auf den Schieber 422 wirkt, um den Schieber 422 in der ersten Längsrichtung 76 von der ersten Position 34 zu der zweiten Position 36 zu bewegen. In der zweiten Position 36 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 470 des Hohlraums 428 durch den ersten Auslass 460 heraus und durch den zweiten Einlass 462 zurück in den zweiten Teil 472 des Hohlraums 428 und durch den dritten Einlass 466 in den dritten Teil 474 des Hohlraums 428. Das Fluid 18 strömt durch den dritten Auslass 468 aus dem zweiten Teil 472 des Hohlraums 428 heraus und in den Fluidkühler 14. Das Fluid 18, das durch den Fluidkühler 14 strömt, wird von dem Fluidkühler 14 gekühlt und strömt dann von dem Fluidkühler 14 zurück in das Getriebe. Wenn sich der Schieber 422 in der zweiten Position 36 befindet, sperrt der Schieber 422 den zweiten Auslass 464, so dass verhindert wird, dass das Fluid 18 direkt von dem Hohlraum 428 zurück in das Getriebe strömt.
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Unter Bezugnahme nun auf das in 13 und 14 gezeigte Ventil 516 ist der Aktor 524 eine Spiralfeder 42, die das SMA-Material 40 umfasst. Das Ventil 516 umfasst auch eine Druckentlastung 580, wenn es zwischen dem Fluidkühler 14 und dem Getriebe wie nachstehend näher erläutert eine Blockierung der Strömung gibt. Der Schieber 522 ist in dem Hohlraum 528 angeordnet und ist darin in der Längsrichtung zwischen der in 13 gezeigten ersten Position 34 und der in 14 gezeigten zweiten Position 36 bewegbar. Die Spiralfeder 42 ist in dem Hohlraum 528 funktionell angeordnet und ist ausgelegt, um auf den Schieber 522 zu wirken. Das Gehäuse 520 umfasst einen ersten Sektor 582 und einen zweiten Sektor 584, der in Längsrichtung benachbart zu dem ersten Sektor 582 ist. Der erste Sektor 582 des Gehäuses 520 bildet den ersten Teil 570 des Hohlraums 528 aus, wobei der erste Teil 570 des Hohlraums 528 einen ersten Durchmesser 586 aufweist. Der zweite Sektor 584 des Gehäuses 520 bilden den zweiten Teil 572 des Hohlraums 528, den dritten Teil 574 des Hohlraums 528 und einen vierten Teil 588 des Hohlraums 528 aus, wobei der zweite Teil 572 des Hohlraums 528, der dritte Teil 574 des Hohlraums 528 und der vierte Teil 588 des Hohlraums 528 jeweils einen zweiten Durchmesser 590 aufweisen, der größer als der erste Durchmesser 586 ist.
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Der Schieber 522 umfasst einen ersten vorderen Abschnitt 592, einen zweiten hinteren Abschnitt 594, einen zweiten Abschnitt 546 und einen Zwischenabschnitt 548. Der erste vordere Abschnitt 592 ist von dem ersten Ende 530 des Gehäuses 520 beabstandet. Der erste hintere Abschnitt 594 ist in Längsrichtung benachbart zu dem ersten vorderen Abschnitt 592 angeordnet und ist in Längsrichtung von dem zweiten Abschnitt 546 beabstandet. Der Zwischenabschnitt 548 verbindet den ersten hinteren Abschnitt 594 mit dem zweiten Abschnitt 546. Der erste vordere Abschnitt 592 ist in dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528 und in einem vierten Teil 588 des Hohlraums 528 in dem zweiten Sektor 584 angeordnet.
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Der erste vordere Abschnitt 592 ist radial so bemessen, dass er in den ersten Teil 570 des Hohlraums 528 passt, so dass verhindert wird, dass das Fluid 18 in dem Hohlraum 528 zwischen dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528 und dem vierten Teil 588 des Hohlraums 528 strömt. Der erste vordere Abschnitt 592 umfasst eine vordere Seite 595, die dem ersten Ende 530 des Gehäuses 520 gegenüberliegt. Die vordere Seite 595 des ersten vorderen Abschnitts 592 weist eine vordere Fläche 596 auf.
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Der erste hintere Abschnitt 594 ist in dem zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 angeordnet. Der erste hintere Abschnitt 594 ist radial so bemessen, dass er in den zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 passt, so dass verhindert wird, dass das Fluid 18 in dem Hohlraum 528 zwischen dem ersten hinteren Abschnitt 594 und dem Gehäuse 520 strömt. Der erste hintere Abschnitt 594 erstreckt sich radial über den ersten vorderen Abschnitt 592 hinaus. Daher umfasst der erste hintere Abschnitt 594 eine hintere Seite 597, z. B. einen Absatz, die sich radial über den ersten vorderen Abschnitt 592 hinaus erstreckt. Die hintere Seite 597, ein Teil des ersten vorderen Abschnitts 592 und das Gehäuse 520 bilden den vierten Teil 588 des Hohlraums 528 aus. Die hintere Seite 597 weist eine hintere Fläche 598 auf.
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Der zweite Abschnitt 546 umfasst eine zweite Seite, die dem zweiten Ende 532 des Gehäuses 520 gegenüberliegt. Die zweite Seite des zweiten Abschnitts 546 weist eine zweite Fläche 599 auf. Der Zwischenabschnitt 548 ist radial so bemessen, dass er kleiner als der erste Abschnitt 544 und der zweite Abschnitt 546 ist, so dass ein Strömen des Fluids 18 radial um den Zwischenabschnitt 548 zwischen dem Zwischenabschnitt 548 und dem Gehäuse 520 zugelassen wird.
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Die Spiralfeder 42 ist funktionell in dem Hohlraum 528 zwischen dem ersten vorderen Abschnitt 592, gegenüber dem Zwischenabschnitt 548, und dem Gehäuse 520 angeordnet. Die Spiralfeder 42 ist ausgelegt, um auf den ersten vorderen Abschnitt 592 zu wirken und die erste Kraft 38 an der vorderen Seite 595 anzulegen. Die Vorspannvorrichtung 526 ist in dem Hohlraum 528 zwischen dem zweiten Abschnitt 546, gegenüber dem Zwischenabschnitt 548, und dem Gehäuse 520 funktionell angeordnet. Die Vorspannvorrichtung 526 kann eine Druckfeder 50 sein und ist ausgelegt, um auf den zweiten Abschnitt 546 zu wirken und an der zweiten Seite des zweiten Abschnitts 546 des Schiebers 522 eine zweite Kraft 52 anzulegen, die der von der Spiralfeder 42 angelegten ersten Kraft 38 entgegenwirkt.
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Der erste vordere Abschnitt 592 kann eine erste Nase 554 umfassen, die sich gegenüber dem Zwischenabschnitt 548 in Längsrichtung erstreckt. Die erste Nase 554 ist durch Kontaktieren mit dem ersten Ende 530 des Gehäuses 520 zum Begrenzen der Längsbewegung des Schiebers 522 in dem Hohlraum 528 in der zweiten Längsrichtung 78 ausgelegt. Die Spiralfeder 42 ist um die erste Nase 554 gewickelt, so dass die erste Nase 554 in der Längsrichtung zwischen dem ersten vorderen Abschnitt 592 und dem Gehäuse 520 festgehalten ist. Der zweite Abschnitt 546 kann ebenfalls eine zweite Nase 556 umfassen, die sich in Längsrichtung von dem zweiten Abschnitt 546 gegenüber dem Zwischenabschnitt 548 erstreckt. Die zweite Nase 556 ist durch Kontaktieren des zweiten Endes 532 des Gehäuses 520 zum Begrenzen der Längsbewegung des Schiebers 522 in dem Hohlraum 528 in der ersten Längsrichtung 76 ausgelegt. Die Druckfeder 50 ist um die zweite Nase 556 gewickelt, so dass die zweite Nase 556 in der Längsrichtung zwischen dem zweiten Abschnitt 546 und dem Gehäuse 520 festgehalten wird.
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Das Gehäuse 520 bildet den ersten Einlass 558, den ersten Auslass 560, den zweiten Einlass 562, den zweiten Auslass 564, den dritten Einlass 566, den dritten Auslass 568 und einen vierten Einlass 593 aus, die jeweils mit dem Hohlraum 528 in Fluidverbindung stehen. Der erste Einlass 558 sieht von dem Getriebe zu dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528, der zwischen dem ersten vorderen Abschnitt 592 und dem Gehäuse 520 gegenüber dem ersten vordere Abschnitt 592 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der erste Auslass 560 sieht von dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528 sowohl zum zweiten Einlass 562 als auch zum dritten Einlass 566 Fluidverbindung vor. Der zweite Einlass 562 sieht von dem ersten Auslass 560 zu dem zweiten Teil 572 des Hohlraums 528, der zwischen dem ersten hinteren Abschnitt 594 und dem zweiten Abschnitt 546 ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der dritte Einlass 566 sieht von dem ersten Auslass 560 zu einem dritten Teil 574 des Hohlraums 528, der zwischen dem zweiten Abschnitt 546 und dem Gehäuse 520 gegenüber dem Zwischenabschnitt 548, ausgebildet ist, Fluidverbindung vor. Der zweite Auslass 564 sieht von dem zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 zu dem Getriebe und dem vierten Einlass 593, der sich zu dem vierten Teil 588 des Hohlraums 528 öffnet, Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 13 gezeigt der Schieber 522 in der ersten Position 34 befindet. Der dritte Auslass 568 sieht von dem zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 zu dem Fluidkühler 14 Fluidverbindung vor, wenn sich wie in 14 gezeigt der Schieber 522 in der zweiten Position 36 befindet. Sobald in der zweiten Position 36 das Fluid 18 durch den Fluidkühler 14 tritt, strömt das Fluid 18 dann zu dem Getriebe und dem vierten Teil 588 des Hohlraums 528. Wenn sich der Schieber 522 in der in 13 gezeigten ersten Position 34 befindet, sperrt der zweite Abschnitt 546 des Schiebers 522 den dritten Auslass 568, während er den zweiten Auslass 564 offen lässt, um von dem zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 zu dem Getriebe und dem vierten Teil 588 des Hohlraums 528 Fluidverbindung zuzulassen. Wenn sich analog der Schieber 522 in der in 14 gezeigten zweiten Position 36 befindet, sperrt der erste hintere Abschnitt 594 des Schiebers 522 den zweiten Auslass 564, während er den dritten Auslass 568 offen lässt, um von dem zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 zu dem Fluidkühler 14 eine Fluidverbindung zuzulassen.
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Die Spiralfeder 42 ist in dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528 angeordnet und steht ebenfalls mit dem in dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528 angeordneten Fluid 18 in Fluidverbindung. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, wird die Spiralfeder 42 deaktiviert. Wenn das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die größer als die erste Temperatur ist, wird die Spiralfeder 42 analog aktiviert.
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Speziell unter Bezugnahme auf 13 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, und die Spiralfeder 42 ist deaktiviert, so dass die Spiralfeder 42 in der Längsrichtung zusammengezogen ist. Die zusammengezogene Spiralfeder 42 wirkt in der ersten Längsrichtung 76 auf den ersten vorderen Abschnitt 592 des Schiebers 522. Ferner wirkt das Fluid 18 in dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528 in der ersten Längsrichtung 76 mit einem ersten Druck auf die vordere Fläche 596 des ersten vorderen Abschnitts 592, und das Fluid 18 in dem vierten Teil 588 des Hohlraums 528 wirkt mit einem vierten Druck auf die hintere Fläche 598 des ersten hinteren Abschnitts 594. Die Vorspannvorrichtung 526 wirkt in der zweiten Längsrichtung 78 mit einer zweiten Kraft 52 auf den zweiten Abschnitt 546 des Schiebers 522. Ferner wirkt das Fluid 18 in dem dritten Teil 574 des Hohlraums 528 in der zweiten Längsrichtung 78 entgegen der ersten Längsrichtung 76 mit einem dritten Druck. Das Fluid 18 in dem zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 hat null Nettokraft auf den Schieber 522, da der erste hintere Abschnitt 594 den gleichen Durchmesser wie der zweite Abschnitt 546 aufweist. Die Kombination aus zweiter Kraft 52, die auf den zweiten Abschnitt 546 wirkt, und der Kraft, die sich aus dem auf die zweite Fläche 599 des zweiten Abschnitts 546 wirkenden dritten Druck ergibt, ist größer als die Kombination aus der ersten Kraft 38, die auf den ersten vorderen Abschnitt 592 wirkt, und der Kraft ergebenden Kraft, die sich aus dem ersten Druck ergibt, der auf die vordere Seite 595 wirkt, und des vierten Drucks, der auf die hintere Seite 597 wirkt, um den Schieber 522 in der ersten Position 34 zu halten. Wenn als nicht einschränkendes Beispiel das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die um eine ausreichende Gradzahl unter der ersten Temperatur liegt, und die Spiralfeder 42 deaktiviert ist, wirkt die Spiralfeder 42 mit einer ersten Kraft 38 von 10 Newton-Meter (N) auf den ersten vorderen Abschnitt 592, während die Vorspannvorrichtung 526 mit einer zweiten Kraft 52 von etwa 25 N auf den zweiten Abschnitt 546 wirkt. In der ersten Position 34 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528 durch den ersten Auslass 560 heraus und durch den zweiten Einlass 562 in den zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 und durch den dritten Einlass 566 in den dritten Teil 574 des Hohlraums 528. Das Fluid 18 strömt aus dem zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 durch den zweiten Auslass 564 und zurück in das Getriebe und in den vierten Teil 588 des Hohlraums 528. Daher wird in der ersten Position 34 verhindert, dass das Fluid 18 von dem Hohlraum 528 und in den Fluidkühler 14 strömt.
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Unter Bezugnahme auf 14 weist das Fluid 18 eine Temperatur auf, die mindestens gleich der ersten Temperatur ist, und die Spiralfeder 42 ist aktiviert. Da die Temperatur des Fluids 18 mindestens gleich der ersten Temperatur ist, wird die Spiralfeder 42 aktiviert und dehnt sich in Längsrichtung aus, was die Größenordnung der ersten Kraft 38 steigert, so dass die erste Kraft 38 größer als die zweite Kraft 52 der Vorspannvorrichtung 526 ist. Ferner wirkt das Fluid 18 in dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528 in der ersten Längsrichtung 76 auf die vordere Fläche 596 des ersten vorderen Abschnitts 592 mit dem ersten Druck, und das Fluid 18 in dem vierten Teil 588 des Hohlraums 528 wirkt auf die hintere Fläche 598 des ersten hinteren Abschnitts 594 mit dem vierten Druck. Die Vorspannvorrichtung 526 wirkt in der zweiten Längsrichtung 78 mit einer zweiten Kraft 52 auf den zweiten Abschnitt 546 des Schiebers 522. Ferner wirkt das Fluid 18 in dem dritten Teil 574 des Hohlraums 528 in der zweiten Längsrichtung 78 entgegen der ersten Längsrichtung 76 mit dem dritten Druck. Die Kombination aus zweiter Kraft 52, die auf den zweiten Abschnitt 546 wirkt, und der Kraft, die sich aus dem auf die zweite Fläche 599 des zweiten Abschnitts 546 wirkenden dritten Druck ergibt, ist kleiner als die Kombination aus der ersten Kraft 38, die auf den ersten vorderen Abschnitt 592 wirkt, der Kraft, die sich aus dem ersten Druck ergibt, der auf die vordere Seite 595 wirkt, und der Kraft, die sich aus dem vierten Druck ergibt, der auf die hintere Seite 597 wirkt, um den Schieber 522 in der ersten Längsrichtung 76 von der ersten Position 34 zu der zweiten Position 36 zu bewegen. Der vierte Druck wird durch das Auslassen des Fluids 18 aus dem Fluidkühler 14 bestimmt. Wenn als nicht einschränkendes Beispiel das Fluid 18 eine Temperatur aufweist, die mindestens gleich der ersten Temperatur ist, und die Spiralfeder 42 aktiviert ist, dehnt sich die Spiralfeder 42 aus und wirkt mit einer ersten Kraft 38 von im Allgemeinen zwischen 50 N und 60 N auf den ersten vorderen Abschnitt 592, um den Schieber 522 zu bewegen und die Vorspannvorrichtung 526 zusammenzudrücken. Die Vorspannvorrichtung 526 wirkt mit einer zweiten Kraft 52 von in etwa 32 N auf den zweiten Abschnitt 546. In der zweiten Position 36 strömt das Fluid 18 aus dem ersten Teil 570 des Hohlraums 528 durch den ersten Auslass 560 heraus und durch den zweiten Einlass 562 zurück in den zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 und durch den dritten Einlass 566 in den dritten Teil 574 des Hohlraums 528. Das Fluid 18 strömt durch den dritten Auslass 568 aus dem zweiten Teil 572 des Hohlraums 528 heraus und in den Fluidkühler 14. Das Fluid 18, das durch den Fluidkühler 14 strömt, wird von dem Fluidkühler 14 gekühlt und strömt dann von dem Fluidkühler 14 zurück in das Getriebe. Wenn sich der Schieber 522 in der zweiten Position 36 befindet, sperrt der erste Abschnitt 544 den zweiten Auslass 564, so dass verhindert wird, dass das Fluid 18 direkt von dem Hohlraum 528 zurück in das Getriebe strömt.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 14 sieht ferner, wenn sich das Ventil 516 in der zweiten Position 36 befindet, der vierte Teil 588 des Hohlraums 528 eine Druckentlastung 580 für den Getriebefluidkreislauf 10 vor, wenn in dem Getriebefluidkreislauf 10 eine Blockierung vorliegt. Wenn ein Druckaufbau vorliegt, bewegt sich das Ventil 516 unabhängig von der Temperatur des Fluids 18 von der zweiten Position 36 zu der ersten Position 34 (13). Wenn sich im Einzelnen das Ventil 516 in der zweiten Position 36 befindet und der vierte Druck des Fluids 18, der auf die hintere Seite 597 des ersten hinteren Abschnitts 594 wirkt, zu niedrig wird, d. h. der Druck unter einen Mindestschwellenwert fällt, deutet dies an, dass in dem Getriebefluidkreislauf 10 eine Blockierung vorliegt, und das Ventil 516 wird zu der ersten Position 34 bewegt, wodurch die aktivierte Spiralfeder 42 überwunden wird, die auf den ersten vorderen Abschnitt 592 wirkt, um den Fluidkühler 14 zu umgehen. Die Kombination aus zweiter Kraft 52, die auf den zweiten Abschnitt 546 wirkt, und der Kraft, die sich aus dem auf die zweite Fläche 599 des zweiten Abschnitts 546 wirkenden dritten Druck ergibt, wird größer als die Kombination aus der ersten Kraft 38, die auf den ersten vorderen Abschnitt 592 wirkt, der Kraft, die sich aus dem ersten Druck ergibt, der auf die vordere Seite 595 wirkt, und der Kraft, die sich aus dem vierten Druck ergibt, der auf die hintere Seite 597 wirkt, um den Schieber 522 in der zweiten Längsrichtung 78 von der zweiten Position 36 zu der ersten Position 34 zu bewegen.
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Wenn in dem Ventil 516 eine Blockierung vorliegt, werden der zweite und dritte Druck gleich oder etwas niedriger als der erste Druck.
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Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.