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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Triebstrangkomponente mit einer Drehwelle mit einem daran befestigten Fliehkraftventil.
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HINTERGRUND
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Es wird zunehmend gewünscht, einen Vierradantrieb- oder Allradantrieb-fähigen Fahrzeugtriebstrang, der auch in einem Zweiradantriebsmodus betrieben werden kann, wenn keine zusätzliche Zugkraft erwünscht ist und/oder mehr Kraftstoff erwünscht ist, bereitzustellen. Bei vielen dieser trennenden Triebstränge wird eine Reibungskupplung eingesetzt, um selektives Einrücken von drehmomentübertragenden Komponenten dieser Triebstränge zu gestatten. Obgleich Reibungskupplungen bei trennenden Triebstrangkomponenten wünschenswert sein können, sind einige Nachteile verzeichnet worden. Beispielsweise erfordern Reibungskupplungen während des Betriebs eine stetige Schmierung, um die Möglichkeit einer übermäßigen Abnutzung zu eliminieren. Bei vorliegender Schmierung zwischen den Reibungs- oder Kupplungsplatten kann jedoch Drehkraft durch die Reibungskupplung übertragen werden, selbst wenn die Reibungskupplung ausgerückt ist, wodurch möglicherweise Energie verschwendet und der Wirkungsgrad des Triebstrangs reduziert wird.
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KURZDARSTELLUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und stellt keine umfassende Offenbarung ihres vollen Schutzumfangs oder aller ihrer Merkmale dar.
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Bei einer Ausführung stellt die vorliegende Offenbarung eine Triebstrangkomponente mit einer ersten Welle, einer Kupplung und einem Fliehkraftventil bereit. Die erste Welle ist um eine erste Achse drehbar und weist einen Zufuhrkanal und einen Versorgungskanal, der den Zufuhrkanal überschneidet, auf. Die Kupplung weist eine Kupplungsnabe, einen Kupplungskorb und ein Kupplungspaket auf. Die Kupplungsnabe ist mit der ersten Welle zur Drehung damit gekoppelt. Das Kupplungspaket weist mehrere erste Kupplungsscheiben, die mit der Kupplungsnabe zur Drehung damit gekoppelt sind, und mehrere zweite Kupplungsscheiben, die mit den ersten Kupplungsscheiben verschachtelt und mit dem Kupplungskorb zur Drehung damit gekoppelt sind, auf. Das Fliehkraftventil weist einen Ventilsitz, ein Ventilelement und ein Fliehgewicht auf. Der Ventilsitz ist auf einer Außenumfangsfläche der ersten Welle ausgebildet und überschneidet den Zufuhrkanal. Das Ventilelement ist in dem Ventilsitz aufgenommen und ist zwischen einer ersten Stellung, in der das Ventilelement an dem Ventilsitz anliegt, und einer zweiten Stellung, in der das Ventilelement von dem Ventilsitz verlagert ist, beweglich. Das Fliehgewicht ist mit der ersten Welle schwenkgekoppelt und weist einen Gewichtsabschnitt und einen Nockenabschnitt auf. Der Nockenabschnitt ist so konfiguriert, dass eine Drehung des Gewichtsabschnitts von der ersten Welle weg nach außen als Reaktion auf eine Zentrifugalkraft bewirkt, dass der Nockenabschnitt das Ventilelement in die erste Stellung treibt.
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Bei einer weiteren Ausführung stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur Steuerung der Schmierung einer Reibungskupplung in einer Triebstrangkomponente mit einem Zweiganggetriebe bereit. Das Verfahren umfasst: dahingehendes Betreiben einer Schmierpumpe, druckbeaufschlagtes Schmiermittel zu einem Fliehkraftventil, das mit der ersten Welle zur Drehung damit gekoppelt ist, zuzuführen; Antreiben einer ersten Welle um eine erste Achse durch das Zweiganggetriebe, wobei das Zweiganggetriebe mit einem ersten Untersetzungsverhältnis betrieben wird, wobei eine Drehzahl des Fliehkraftventils um die erste Achse zum Schließen des Fliehkraftventils nicht ausreicht, so dass dem Fliehkraftventil zugeführtes druckbeaufschlagtes Schmiermittel durch das Fliehkraftventil an eine Kupplungsnabe der Reibungskupplung abgegeben wird; dahingehendes Bewegen eines beweglichen Elements des Zweiganggetriebes, zu bewirken, dass das Zweiganggetriebe mit einem zweiten Untersetzungsverhältnis, das kleiner als das erste Untersetzungsverhältnis ist, betrieben wird; und wenn das Zweiganggetriebe bei dem zweiten Untersetzungsverhältnis betrieben wird, Drehen der ersten Welle mit einer Drehzahl, die das Fliehkraftventil verschließt, um einen Strom des druckbeaufschlagten Schmiermittels, das durch das Fliehkraftventil an eine Kupplungsnabe der Reibungskupplung abgegeben wird, zumindest beträchtlich zu reduzieren.
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Weitere Anwendungsbereiche gehen aus der hier bereitgestellten Beschreibung hervor. Die Beschreibung und spezielle Beispiele in dieser Kurzdarstellung dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
- 1 ist eine Längsquerschnittansicht einer beispielhaften Fahrzeugtriebstrangkomponente, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
- 2 ist ein vergrößerter Teil von 1;
- 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Fahrzeugtriebstrangkomponente von 1, die eine erste Welle und eine Kupplungsnabe genauer darstellt; und
- 4 und 5 sind seitliche Querschnittsansichten durch die erste Welle, die Kupplungsnabe und ein Paar Fliehkraftventile, die Ventilelemente der Fliehkraftventile in einer zweiten bzw. ersten Stellung zeigen.
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Übereinstimmende Bezugszeichen geben über die verschiedenen Ansichten der Zeichnungen hinweg übereinstimmende Teile an.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf 1 der Zeichnungen wird eine beispielhafte Kraftübertragungskomponente, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, allgemein durch das Bezugszeichen 10 angegeben. Die Kraftübertragungskomponente 10 wird als ein Verteilergetriebe dargestellt, es versteht sich jedoch, dass die Lehren der vorliegenden Offenbarung auf andere Arten von Kraftübertragungskomponenten angewendet werden können, und somit versteht sich, dass das bestimmte Beispiel, das bereitgestellt wird, den Schutzumfang der Ansprüche keineswegs einschränken soll.
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Die Kraftübertragungskomponente kann ein Gehäuse 12, eine erste Welle 14, eine zweite Welle 16, eine Kupplung 18, einen Kraftübertragungsmechanismus 20, ein Eingangsglied 22, ein Getriebe 24, eine Pumpe 26 und ein Fliehkraftventil 28 umfassen. Das Gehäuse 12 kann einen Hohlraum 34 definieren, in dem die erste und die zweite Welle 14 und 16, die Kupplung 18, der Kraftübertragungsmechanismus 20, das Eingangsglied 22, das Getriebe 24, die Pumpe 26 und das Fliehkraftventil 28 aufgenommen werden können. Das Gehäuse 12 kann die erste Welle 14 zur Drehung um eine erste Achse 36 stützen und kann die zweite Welle 16 zur Drehung um eine zweite Achse 38 stützen.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 kann die erste Welle 14 einen Zufuhrkanal 40, einen oder mehrere Versorgungskanäle 42, eine Kupplungsbefestigung 44 und eine Pumpenbefestigung 46 definieren. Der Zufuhrkanal 40 kann in Längsrichtung durch die gesamte oder einen Abschnitt der ersten Welle 14 hindurch ausgebildet sein, während sich die Versorgungskanäle 42 radial zwischen einer Außenfläche der ersten Welle 14 und dem Zufuhrkanal 40 erstrecken können. Die Kupplungsbefestigung 44 kann einen ersten Satz von äußeren Wellenzähnen 50 und eine sich über den Umfang erstreckende Schmiernut 52, die an einer Stelle zwischen den gegenüberliegenden axialen Enden des ersten Satzes von äußeren Wellenzähnen 50 durch den ersten Satz von äußeren Wellenzähnen 50 hindurch ausgebildet ist, umfassen. Die Pumpenbefestigung 46 kann einen zweiten Satz von äußeren Wellenzähnen 56 und eine sich radial erstreckende Einlassbohrung 58, die den Zufuhrkanal 40 überschneiden kann, umfassen.
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Die Kupplung 18 kann eine beliebige Art von Kupplung, wie z. B. eine Reibungskupplung, die eine Kupplungsnabe 60, einen Kupplungskorb 62 und ein Kupplungspaket 64 aufweist, sein.
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In 3 und 4 kann die Kupplungsnabe 60 eine Wellenbefestigung 70 und eine Scheibenbefestigung 72 aufweisen. In dem bereitgestellten Beispiel ist die Kupplungsnabe 60 eine Hohlzylinderstruktur, wobei die Wellenbefestigung 70 an dem Innendurchmesser der Kupplungsnabe 60 ausgebildet ist und die Scheibenbefestigung 72 an dem Außendurchmesser der Kupplungsnabe 60 ausgebildet ist. Die Wellenbefestigung 70 umfasst einen Satz von inneren Nabenzähnen 76, die mit dem ersten Satz von äußeren Wellenzähnen 50 dahingehend in Passeingriff stehen, dadurch die Kupplungsnabe 60 mit der ersten Welle 14 zur gemeinsamen Drehung um die erste Achse 36 zu koppeln, und ein Paar sich in Längsrichtung erstreckender Ölnuten 78, die jeweils zwischen jeweiligen benachbarten Zähnen des Satzes von inneren Nabenzähnen 76 ausgebildet sein können und die sich über den Umfang hinweg erstreckende Schmiernut 52, die in der Kupplungsbefestigung 44 auf der ersten Welle 14 ausgebildet ist, überschneiden können. Die Scheibenbefestigung 72 umfasst einen Satz äußerer Nabenzähne 80.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 2 ist der Kupplungskorb 62 auf der ersten Welle 14 aufgenommen und ist bezüglich der ersten Welle 14 und der Kupplungsnabe 60 drehbar. Der Kupplungskorb 62 umfasst eine sich über den Umfang erstreckende Wand 84, die konzentrisch um die Kupplungsnabe 60 herum angeordnet ist, und eine radiale Wand 86, die sich von der sich über den Umfang erstreckenden Wand 84 radial nach innen erstreckt. Die sich über den Umfang erstreckende Wand 84 definiert einen Satz von inneren Korbzähnen 88. Die radiale Wand 86 kann an einem axialen Ende des Kupplungskorbs 60 anliegen.
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Das Kupplungspaket 64 umfasst einen Satz von ersten Reibungs- oder Kupplungsscheiben 90 und einen Satz von zweiten Reibungs- oder Kupplungsscheiben 92. Die ersten Kupplungsscheiben 90 definieren eine innen keilverzahnte oder verzahnte Öffnung (nicht genau gezeigt), die über der Kupplungsnabe 60 aufgenommen wird und mit dem Satz von äußeren Nabenzähnen 80 in Eingriff steht (3), so dass die ersten Kupplungsscheiben 90 nicht drehbar, jedoch axial verschiebbar mit der Kupplungsnabe 60 gekoppelt sind. Die zweiten Kupplungsscheiben 92 sind mit den ersten Kupplungsscheiben 90 verschachtelt und weisen einen außen keilverzahnten oder verzahnten Umfang (nicht genau gezeigt) auf, der in dem Kupplungskorb 62 aufgenommen wird und mit dem Satz von inneren Korbzähnen 88 in Eingriff steht, so dass die zweiten Kupplungsscheiben 92 nicht drehbar, jedoch axial verschiebbar mit dem Kupplungskorb 62 gekoppelt sind.
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Unter Rückbezug auf 1 kann der Kraftübertragungsmechanismus 20 beliebige Mittel zum Übertragen von Drehkraft zwischen der ersten und der zweiten Welle 14 und 16, wie z. B. ein Getriebe, umfassen. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst der Kraftübertragungsmechanismus 20 ein erstes und ein zweites Kettenrad 100 bzw. 102 und eine Kette 104, die mit dem ersten und dem zweiten Kettenrad 101 und 102 dahingehend in Eingriff steht, Drehkraft zwischen diesen zu übertragen. Das erste Kettenrad 100 ist mit der radialen Wand 86 des Kupplungskorbs 62 zur Drehung damit gekoppelt, während das zweite Kettenrad 102 mit der zweiten Welle 16 zur Drehung damit gekoppelt ist.
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In 2 ist das Eingangsglied 22 dazu konfiguriert, Drehkraft in einem Kraftübertragungspfad zwischen einer Drehkraftquelle, wie z. B. einem Fahrzeugantriebsstrang (nicht gezeigt), und der ersten Welle 14 zu übertragen. In dem bereitgestellten Beispiel ist das Eingangsglied 22 eine Welle, die von dem Gehäuse 12 zur Drehung um die erste Achse 36 gestützt wird.
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Das Getriebe 24, das optional ist, kann in dem Kraftübertragungspfad zwischen dem Eingangsglied 22 und der ersten Welle 14 angeordnet sein. In dem dargestellten Beispiel ist das Getriebe 24 ein einstufiger Zweigang-Planetenradsatz, der einen Planetenträger 110, mehrere Planetenräder 112, ein Hohlrad 114, ein Sonnenrad 116 und eine Kupplungshülse 118 aufweist. Der Planetenträger 110 ist mit dem Eingangsglied 22 fest gekoppelt und dient der lagernden Stützung jedes der Planetenräder 112 zur Drehung um jeweilige Planetenradachsen, die umfangsmäßig um die erste Achse 36 herum angeordnet sind. Das Hohlrad 114 ist mit dem Gehäuse 12 fest gekoppelt und ist dahingehend um den Planetenträger 110 herum angeordnet, mit den Planetenrädern 112 in Kämmeingriff zu stehen. Das Sonnenrad 116 kann mit dem Eingangsglied 22 zur Drehung damit gekoppelt sein. Das Sonnenrad 116 kann in dem Planetenträger 110 aufgenommen sein und sich radial zwischen den Planetenrädern 112 befinden. Das Sonnenrad 116 kämmt mit den Planetenrädern 112, Die Kupplungshülse 118 kann einen Satz von inneren Zähnen 120, einen Satz von äußeren Eingriffszähnen 122 aufweisen. Die inneren Zähne 122 können nicht drehbar, jedoch axial verschiebbar mit Passzähnen 124, die auf der ersten Welle 14 ausgebildet sind, gekoppelt sein, um zu gestatten, dass die Kupplungshülse 118 zwischen einer Hochbereichsstellung und einer Niedrigbereichsstellung bewegt wird. Durch Platzieren der Kupplungshülse 118 in der Niedrigbereichsstellung wird dafür gesorgt, dass die äußeren Eingriffszähne 122 der Kupplungshülse 118 mit Passzähnen 126 an dem Sonnenrad 116 kämmen, wodurch bewirkt wird, dass das Getriebe 24 mit einem ersten Übersetzungsverhältnis (d. h. einer niedrigen Gangübersetzung) betrieben wird. Durch Positionieren der Kupplungshülse 118 in der Hochbereichsstellung wird dafür gesorgt, dass die äußeren Eingriffszähne 122 an der Kupplungshülse 118 mit Passzähnen 128, die an dem Planetenträger 110 ausgebildet sind, kämmen, wodurch bewirkt wird, dass das Getriebe mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis (d. h. einer hohen Gangübersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1, bei dem die Drehzahl der Kupplungsgehäuse 118 und der ersten Welle 14 gleich der Drehzahl des Planetenträgers 110 und des Eingangsglieds 22 ist) betrieben wird.
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Die Pumpe 26 ist dazu konfiguriert, Drehkraft von der ersten Welle 14 zu empfangen und ein druckbeaufschlagtes Fluid auszugeben, das durch die Einlassbohrung(en) 58 in der ersten Welle 14 weitergeleitet wird. Die Pumpe 26 kann eine beliebige Art von Pumpe sein, wie z. B. eine Zahnradpumpe oder eine Flügelpumpe, jedoch ist die Pumpe 26 in dem bestimmten bereitgestellten Beispiel eine Rotorpumpe mit innenverzahntem Rotor, die ein Pumpengehäuse 130, einen ersten Rotor 132 und einen zweiten Rotor 134 aufweist. Der erste Rotor 132 weist einen Satz von inneren Rotorzähnen (nicht genau gezeigt), die dahingehend mit dem zweiten Satz von äußeren Wellenzähnen 56 an der ersten Welle 14 in Passeingriff stehen, den ersten Rotor 132 mit der ersten Welle 14 zur gemeinsamen Drehung zu koppeln, auf. Der zweite Rotor 134 kann in dem Pumpengehäuse 130 um den ersten Rotor 132 herum aufgenommen werden und kann Zähne oder Nasen (nicht genau gezeigt) umfassen, die mit entsprechenden Zähnen oder Nasen (nicht genau gezeigt), die an dem ersten Rotor 132 ausgebildet sind, in Kämmeingriff stehen. Fluiddruck, der durch eine Relativdrehung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor 132 und 134 erzeugt wird, wird durch einen Pumpenauslass 140, der in dem Pumpengehäuse 130 ausgebildet ist und der um den Umfang der ersten Welle 14 herum in einem Bereich oder einer Region um die sich radial erstreckende Einlassbohrung 58 herum angeordnet ist, abgelassen.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 3 und 4 kann das Fliehkraftventil 28 einen oder mehrere Ventilsätze mit einem Ventilsitz 150, einem Ventilelement 152 und einem Fliehgewicht 154 umfassen. In dem bestimmten bereitgestellten Beispiel umfasst das Fliehkraftventil 28 zwei Ventilsätze, die 180 Grad voneinander beabstandet angeordnet sind. Jeder Ventilsitz 150 ist in der Außenumfangsfläche der ersten Welle 14 ausgebildet und überschneidet einen zugeordneten der Versorgungskanäle 42. Das Ventilelement 152 und der Ventilsitz 150 sind mit komplementären Flächen konfiguriert, die dazu konfiguriert sind, aneinander abzudichten. In dem bereitgestellten Beispiel ist der Ventilsitz 150 eine kegelstumpfförmige Fase, während das Ventilelement 152 eine sphärische Kugel ist. Das Ventilelement 152 ist bezüglich des Ventilsitzes 150 zwischen einer ersten Stellung, in der das Ventilelement 152 an dem Ventilsitz 150 anliegt, und einer zweiten Stellung, in der das Ventilelement 152 von dem Ventilsitz 150 beabstandet oder verschoben ist, beweglich. Das Fliehgewicht 154 weist einen Nockenabschnitt 160 und einen Gewichtsabschnitt 162 auf und ist mit der ersten Welle 14 schwenkgekoppelt. Der Nockenabschnitt 160 ist dazu konfiguriert, das Ventilelement 152 in den Ventilsitz 150 zu treiben, wenn eine auf den Gewichtsabschnitt 162 wirkende Zentrifugalkraft den Gewichtsabschnitt 162 von der ersten Welle 14 weg nach außen dreht. In dem bereitgestellten Beispiel werden das Fliehgewicht 154 und das Ventilelement 152 in einer sich über den Umfang erstreckenden Tasche 170, die in der Kupplungsnabe 60 ausgebildet ist, aufgenommen, und ein Drehzapfen 172, der in einer sich axial durch die Kupplungsnabe 60 erstreckenden Zapfenöffnung 174 ausgebildet ist, erstreckt sich dahingehend durch das Fliehgewicht 154, das Fliehgewicht 154 an der Kupplungsnabe 60 schwenkbar zu befestigen. Es versteht sich, dass das Fliehgewicht 154 als Alternative direkt an der ersten Welle 14 schwenkbar befestigt werden könnte. Das Fliehgewicht 154 kann so konfiguriert sein, dass sich kein Teil des Fliehgewichts 154 in einer Linie mit irgendeinem der äußeren Nabenzähne 80 erstreckt, wenn das Ventilelement 152 von dem Fliehgewicht 154 aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt wird. Anders ausgedrückt schwenkt das Fliehgewicht 154 in einem Bereich der Kupplungsnabe 60, der von dem Satz von äußeren Nabenzähnen 80 radial innen liegt, so dass das Fliehgewicht 154 die ersten Kupplungsscheiben 90 während des Betriebs der Fahrzeugtriebstrangkomponente 10 nicht berührt.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 4 bewirkt eine Drehung der ersten Welle 14 einen entsprechenden Betrieb der Pumpe 26, so dass aus dem Auslass 140 der Pumpe 26 ausgegebenes druckbeaufschlagtes Schmiermittel durch die Einlassbohrung 58 in den Zufuhrkanal 40 und zu dem Versorgungskanal (den Versorgungskanälen) 42 weitergeleitet wird. Auf das Ventilelement 152 wirkender Fluiddruck drückt das Ventilelement 152 normalerweise in seine zweite Stellung (4), wodurch der Gewichtsabschnitt 162 des Fliehgewichts 154 radial nach innen zu der ersten Welle 14 und der Nockenabschnitt 160 des Fliehgewichts 154 von der ersten Welle 14 radial nach außen geschwenkt wird. Wenn die Drehzahl der ersten Welle 14 nicht ausreicht, um zu bewirken, dass der Gewichtsabschnitt 162 des Fliehgewichts 154 von der ersten Welle 14 nach außen schwenkt, so dass der Nockenabschnitt 160 das Ventilelement 152 in seine erste Stellung treibt, (5), kann druckbeaufschlagtes Schmiermittel durch das Fliehkraftventil 28 hindurch, in die sich über den Umfang erstreckende Schmiernut 52 in der ersten Welle 14 und die sich in Längsrichtung erstreckenden Ölnuten 78, die in der Kupplungsnabe 60 ausgebildet sind, und durch radial durch die Kupplungsnabe 60 ausgebildete Öffnungen 180, die die sich in Längsrichtung erstreckenden Ölnuten 78 überschneiden, strömen. Auf diese Art und Weise kann dem Kupplungspakets 64 von der Kupplungsnabe 60 druckbeaufschlagtes Schmiermittel zugeführt werden. In Situationen, in denen die Drehzahl der ersten Welle 14 ausreicht, um zu bewirken, dass der Gewichtsabschnitt 162 des Fliehgewichts 154 von der ersten Welle 14 nach außen schwenkt, so dass der Nockenabschnitt 160 das Ventilelement 152 in seine erste Stellung treibt, hält dann der Eingriff des Ventilelements 152 mit dem Ventilsitz 150 die Zufuhr von druckbeaufschlagtem Schmiermittel zu dem Kupplungspaket 64 über die Kupplungsnabe 60 an.
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Es versteht sich, dass während des Betriebs das Eingangsglied 22 der Fahrzeugtriebstrangkomponente 10 über einen vorbestimmten Bereich von Drehzahlen hinweg angetrieben werden kann. In dem bereitgestellten Beispiel ist das Fliehgewicht 154 so konfiguriert, dass, wenn das Getriebe 24 mit der ersten oder niedrigen Gangübersetzung betrieben wird und das Eingangsglied 22 mit einer Drehzahl innerhalb des vorbestimmten Bereichs von Drehzahlen angetrieben wird, die Zentrifugalkraft, die darauf wirkt, nicht ausreicht, der Kraft des Fluids, die auf das Ventilelement 152 wirkt, entgegenzuwirken und das Ventilelement 152 in die erste Stellung, in der es mit dem Ventilsitz 150 in Eingriff steht, zu treiben. Wenn das Getriebe 24 jedoch mit der zweiten oder hohen Gangübersetzung betrieben wird, kann das Eingangsglied 22 mit einer Drehzahl angetrieben werden, die sowohl in dem vorbestimmten Bereich von Drehzahlen liegt als auch ausreichend hoch ist, um zu bewirken, dass die auf das Fliehgewicht 154 wirkende Zentrifugalkraft der Kraft des Fluids, die auf das Ventilelement 152 wirkt, entgegenzuwirken und das Ventilelement 152 in die erste Position, in der es mit dem Ventilsitz 150 in Eingriff steht, zu treiben. Durch eine derartige Konfiguration wird sichergestellt, dass bei den relativ geringen Drehzahlen, mit denen sich die erste Welle 14 dreht, wenn die Kupplung 18 eingerückt ist und Schmierung erfordert, druckbeaufschlagtes Schmiermittel durch das Fliehkraftventil 28 hindurchströmen kann, sowie der Strom von druckbeaufschlagtem Schmiermittel durch das Fliehkraftventil 28 hindurch gehindert wird, wenn sich die erste Welle 14 mit relativ hohen Drehzahlen dreht, die nur auftreten, wenn die Kupplung 18 nicht eingerückt ist, und wobei eine Schmierung der Kupplung 18 nicht von Vorteil wäre. Es versteht sich, dass das Eingangsglied 22 mit relativ niedrigen Drehzahlen angetrieben werden kann, wenn das Getriebe 24 mit der zweiten oder hohen Gangübersetzung betrieben wird, und dass ein derartiger Betrieb der Fahrzeugtriebstrangkomponente keine dahingehend ausreichende Zentrifugalkraft an dem Fliehgewicht 154, der Kraft des Fluids, die auf das Ventilelement 152 wirkt, entgegenzuwirken und das Ventilelement 152 in die erste Stellung, in der es mit dem Ventilsitz 150 in Eingriff steht, zu treiben, erzeugt. In solchen Situationen kann druckbeaufschlagtes Schmiermittel durch das Fliehkraftventil 28 hindurchströmen, jedoch ist aufgrund des Betriebs der Fahrzeugtriebstrangkomponente 10 mit relativ niedriger Drehzahl die nachteilige Auswirkung auf den Wirkungsgrad der Fahrzeugtriebstrangkomponente 10, die durch die Zufuhr von druckbeaufschlagtem Schmiermittel zur Kupplung 18 verursacht wird, nicht wesentlich.
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Es versteht sich, dass die vorliegende Offenbarung des Weiteren ein Verfahren zur Steuerung der Schmierung einer Reibungskupplung in einer Triebstrangkomponente mit einem Zweiganggetriebe bereitstellt. Das Verfahren umfasst: dahingehendes Betreiben einer Schmierpumpe, druckbeaufschlagtes Schmiermittel zu einem Fliehkraftventil, das mit der ersten Welle zur Drehung damit gekoppelt ist, zuzuführen; Antreiben einer ersten Welle um eine erste Achse durch das Zweiganggetriebe, wobei das Zweiganggetriebe mit einem ersten Untersetzungsverhältnis betrieben wird, wobei eine Drehzahl des Fliehkraftventils um die erste Achse zum Schließen des Fliehkraftventils nicht ausreicht, so dass dem Fliehkraftventil zugeführtes druckbeaufschlagtes Schmiermittel durch das Fliehkraftventil an eine Kupplungsnabe der Reibungskupplung abgegeben wird; dahingehendes Bewegen eines beweglichen Elements des Zweiganggetriebes, zu bewirken, dass das Zweiganggetriebe mit einem zweiten Untersetzungsverhältnis, das kleiner als das erste Untersetzungsverhältnis ist, betrieben wird; und wenn das Zweiganggetriebe bei dem zweiten Untersetzungsverhältnis betrieben wird, Drehen der ersten Welle mit einer Drehzahl, die das Fliehkraftventil verschließt, um einen Strom des druckbeaufschlagten Schmiermittels, das durch das Fliehkraftventil an eine Kupplungsnabe der Reibungskupplung abgegeben wird, zumindest beträchtlich zu reduzieren.
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Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen ist zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt worden. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind, wo zutreffend, austauschbar und können in einer gewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn nicht speziell gezeigt oder beschrieben. Diese kann auch auf verschiedene Weise geändert werden. Solche Varianten sollen nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet werden, und alle solchen Modifikationen sollen im Schutzumfang der Offenbarung mit enthalten sein.
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Obgleich die vorliegende Erfindung in den anhängigen Ansprüchen definiert wird, versteht sich, dass die Erfindung alternativ dazu auch gemäß den folgenden Ausführungsformen definiert werden kann:
- 1. Triebstrangkomponente, die Folgendes umfasst:
- eine erste Welle, die um eine erste Achse drehbar ist, wobei die erste Welle einen Zufuhrkanal und einen Versorgungskanal, der den Zufuhrkanal überschneidet, aufweist;
- eine Kupplung, die eine Kupplungsnabe, einen Kupplungskorb und ein Kupplungspaket aufweist, wobei die Kupplungsnabe mit der ersten Welle zur Drehung damit gekoppelt ist, wobei das Kupplungspaket mehrere erste Kupplungsscheiben, die mit der Kupplungsnabe zur Drehung damit gekoppelt sind, und mehrere zweite Kupplungsscheiben, die mit den ersten Kupplungsscheiben verschachtelt und mit dem Kupplungskorb zur Drehung damit gekoppelt sind, aufweist; und
- ein Fliehkraftventil, das einen Ventilsitz, ein Ventilelement und ein Fliehgewicht aufweist, wobei der Ventilsitz auf einer Außenumfangsfläche der ersten Welle ausgebildet ist und den Zufuhrkanal überschneidet, wobei das Ventilelement in dem Ventilsitz aufgenommen und zwischen einer ersten Stellung, in der das Ventilelement an dem Ventilsitz anliegt, und einer zweiten Stellung, in der das Ventilelement von dem Ventilsitz verlagert ist, beweglich ist, wobei das Fliehgewicht mit der ersten Welle schwenkgekoppelt ist und einen Gewichtsabschnitt und einen Nockenabschnitt aufweist, wobei der Nockenabschnitt so konfiguriert ist, dass eine Drehung des Gewichtsabschnitts von der ersten Welle weg nach außen als Reaktion auf eine Zentrifugalkraft bewirkt, dass der Nockenabschnitt das Ventilelement in die erste Stellung treibt.
- 2. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 1, die ferner eine Pumpe umfasst, die von der ersten Welle angetrieben wird, wobei die Pumpe einen Pumpenauslass aufweist, der mit dem Zufuhrkanal in Strömungsverbindung steht,
- 3. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 2, wobei die Pumpe eine Rotorpumpe mit innenverzahntem Rotor ist.
- 4. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 2, die ferner ein Eingangsglied und ein Zweiganggetriebe, das in einem Kraftpfad zwischen dem Eingangsglied und der ersten Welle angeordnet ist, umfasst.
- 5. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 4, wobei das Eingangsglied dazu konfiguriert ist, mit einer Drehzahl angetrieben zu werden, die kleiner oder gleich einer Höchstdrehzahl ist, wobei das Zweiganggetriebe selektiv mit einer niedrigen Gangübersetzung und mit einer hohen Gangübersetzung betreibbar ist und wobei das Fliehgewicht so konfiguriert ist, dass, wenn das Eingangsglied mit der Höchstdrehzahl angetrieben wird und das Zweiganggetriebe mit der niedrigen Gangübersetzung betrieben wird, die auf das Fliehgewicht wirkende Zentrifugalkraft nicht ausreicht, um einer Kraft, die durch druckbeaufschlagtes Fluid in dem Versorgungskanal an das Ventilelement angelegt wird, entgegenzuwirken und das Ventilelement in die erste Stellung zu treiben.
- 6. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 5, die ferner ein erstes Kettenrad, das mit dem Kupplungskorb zur Drehung damit gekoppelt ist, eine zweite Welle, die um eine zweite Achse, die von der ersten Achse versetzt ist, drehbar ist, ein zweites Kettenrad, das mit der zweiten Welle drehbar gekoppelt ist, und eine Kette, die mit dem ersten und dem zweiten Kettenrad antriebsgekoppelt ist, umfasst.
- 7. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 1, wobei das Fliehgewicht in einer in der Kupplungsnabe ausgebildeten sich über den Umfang erstreckenden Tasche aufgenommen ist, wobei mehrere äußere Nabenzähne um einen Umfang der Kupplungsnabe herum ausgebildet sind und wobei sich kein Teil des Fliehgewichts in einer Linie mit irgendeinem der äußeren Nabenzähne erstreckt, wenn das Fliehgewicht das Ventilelement aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt.
- 8. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 7, wobei sich ein Schmierdurchgang axial durch die Kupplungsnabe und/oder die erste Welle hindurch erstreckt, wobei der Schmierdurchgang dazu konfiguriert ist, Schmiermittel, das von dem Fliehkraftventil abgegeben wird, aufzunehmen, und wobei mehrere Schmieröffnungen durch die Kupplungsnabe hindurch ausgebildet sind und den Schmierdurchgang überschneiden.
- 9. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 1, wobei die erste Welle mehrere äußere Wellenzähne umfasst und wobei die Kupplungsnabe mehrere innere Nabenzähne umfasst, die mit den äußeren Wellenzähnen in Eingriff stehen.
- 10. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 9, wobei die Kupplungsnabe eine Hohlzylinderstruktur ist und mehrere äußere Nabenzähne umfasst.
- 11. Triebstrangkomponente nach Ausführungsform 1, wobei das Ventilelement eine sphärische Kugel umfasst.
- 12. Verfahren zur Steuerung der Schmierung einer Reibungskupplung in einer Triebstrangkomponente mit einem Zweiganggetriebe, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- dahingehendes Betreiben einer Schmierpumpe, druckbeaufschlagtes Schmiermittel zu einem Fliehkraftventil, das mit der ersten Welle zur Drehung damit gekoppelt ist, zuzuführen;
- Antreiben einer ersten Welle um eine erste Achse durch das Zweiganggetriebe, wobei das Zweiganggetriebe mit einem ersten Untersetzungsverhältnis betrieben wird, wobei eine Drehzahl des Fliehkraftventils um die erste Achse zum Schließen des Fliehkraftventils nicht ausreicht, so dass dem Fliehkraftventil zugeführtes druckbeaufschlagtes Schmiermittel durch das Fliehkraftventil an eine Kupplungsnabe der Reibungskupplung abgegeben wird; dahingehendes Bewegen eines beweglichen Elements des Zweiganggetriebes, zu bewirken, dass das Zweiganggetriebe mit einem zweiten Untersetzungsverhältnis, das kleiner als das erste Untersetzungsverhältnis ist, betrieben wird; und
- wenn das Zweiganggetriebe mit dem zweiten Untersetzungsverhältnis betrieben wird, Drehen der ersten Welle mit einer Drehzahl, die das Fliehkraftventil verschließt, um einen Strom des druckbeaufschlagten Schmiermittels, das durch das Fliehkraftventil an eine Kupplungsnabe der Reibungskupplung abgegeben wird, zumindest beträchtlich zu reduzieren.
