JP2018538488A - スタンドアローンリアアクスルドライブの注油制御 - Google Patents
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Abstract
AWD車用のリアアクスルドライブ(2)が提示される。リアアクスルドライブ(2)は、流体AWDカップリング(3)に接続され、リアアクスルドライブ(2)は、リアアクスルドライブ(2)のギアおよび/またはベアリングに潤滑油を提供するリアアクスルドライブ(2)の少なくとも1つの潤滑油リザーバ(6,7)の潤滑油のレベルを制御する注油バルブ(4)を備える。注油バルブ(4)は、AWDカップリング(3)のシャットオフバルブ(5)に機能的に接続され、リアアクスルドライブ(3)の注油バルブ(4)は、AWDカップリング(3)の作動部材(51,54)の動きによって制御される。【選択図】図4
Description
本発明は、リアアクスルおよびリアドライブモジュールの注油制御に関し、具体的には、リアアクスルドライブおよびAWDカップリングを備えるリアドライブモジュールの注油制御に関し、AWDカップリングおよびリアアクスルドライブは、2つの個々のリザーバを有し、それは、撹拌/ドラッグ損失を低減することに関する。発明は、リアドライブモジュールの注油を制御する方法にも関する。
当技術分野でよく知られているように、AWD(全輪駆動)車には、自動車エンジンから全ての車両ホイールに駆動トルクを配分する少なくとも1つの油圧ディスクカップリング(すなわち、AWDカップリング)を設けることができる。特に、そのようなカップリングは、フロントアクスルとリアアクスルのホイールとの間の駆動ラインに設けることができ、ほとんどの場合、リアアクスルドライブの近くである。
AWDカップリングは、AWDカップリングのクラッチを通じておよび従ってリアアクスルドライブを通じて伝達されるトルクの量を変えるように構成される。AWDと2WDとを交互に行うことができることによって、車両の燃料消費を低減することができ、必要に応じて、静止摩擦が改善されることができる。
駆動トルクは、後輪にリアアクスルドライブを介して伝達され、それは、ディファレンシャルまたはトルクを分配する他の手段を含んでよい。ディファレンシャルまたは噛み合いギアを備えるドライブラインに関する公知の問題は、システムの潤滑油を有する移動部品間の相互作用からの撹拌損失である。AWDと2WDとの間で変えることができる車両のドライブラインでは特にそうである。ドライブラインのリアアクスルドライブの注油の必要性は、走行モードに応じて変わるからである。
従って、リアアクスルドライブの注油を制御することが望ましいことがある。これに加えて、AWDカップリングのディスクの注油を制御することが必要である。そのようなシステムの例は、例えば特許文献1に見られる。AWDカップリングおよびリアアクスルドライブは、必ずしも単一ユニットとして製造されなくてもよい。実際には、それらは、同一の供給者によって製造すらされないかもしれない。この場合、リアアクスルドライブのおよびAWDカップリングの確実な注油を可能にすることをさもなければ必要とする複雑さを軽減することが、有利である。
従って、本明細書の教示の目的は、従来技術の問題のいくつかを緩和するリアアクスルドライブおよびAWDカップリングを備える改良されたリアドライブモジュールを提供することである。この目的は、添付の独立請求項に記載の特徴を有する概念によって達成される。その好ましい実施形態は、関連従属請求項に定められる。
本明細書の教示の第1態様では、AWD車用のリアアクスルドライブが、提供される。リアアクスルドライブは、流体AWDカップリングに接続され、リアアクスルドライブが、リアアクスルドライブのギアおよび/またはベアリングに潤滑油を提供するリアアクスルドライブの少なくとも1つの潤滑油リザーバの潤滑油のレベルを制御する注油バルブを備える。注油バルブは、AWDカップリングのシャットオフバルブに機能的に接続され、リアアクスルドライブの注油バルブは、AWDカップリングの作動部材の動きによって制御される。注油バルブは、従って、リアアクスルドライブの潤滑油レベルを制御することができ、撹拌/ドラッグ損失を低減し、必要な場合に、すなわち、トルクの高レベルがAWDカップリングによって伝達される場合に、十分な潤滑油を提供する(潤滑油の潤滑油レベル/流れを増加させる)。作動部材の動きは、好ましくは、リアアクスルドライブを通じた伝達トルクとの関連で制御される。
本明細書の教示の一実施形態によると、リアアクスルドライブが提供され、注油バルブの軸方向に移動可能なバルブスライドは、固定バルブシートと協働する横バルブフランジが設けられ、スライドは、ばね力によって閉方向に、およびAWDカップリングの作動部材の動きによって生じる力によって開方向に、作動可能である。
さらなる実施形態によると、リアアクスルドライブが提供され、リアアクスルドライブの注油バルブが、機械的リンク機構によってAWDカップリングの作動部材に接続されている。プッシュロッドなどの、機械的リンク機構は、注油バルブのバルブスライドから作動部材に延びる。
発明の第2態様によると、AWDカップリングが提供され、それは、第1態様の関連するリアアクスルドライブを通じたトルク伝達を制御するように構成され、前記のAWDカップリングは、シャットオフバルブを有し、シャットオフバルブは、リアアクスルドライブの注油バルブに機能的に接続され、前記の注油バルブは、リアアクスルドライブの少なくとも1つの潤滑油リザーバの潤滑油のレベルを制御するように、およびリアアクスルドライブのギアおよび/またはベアリングに潤滑油を提供するように、設けられ、リアアクスルドライブの注油は、AWDカップリングの作動部材の動きによって制御される。AWDカップリングは、従って、伝達トルクとの関連で、関連するリアアクスルドライブの注油を制御するように構成され、それは、撹拌/ドラッグ損失を低減し、必要なときに注油を増加させる。
本明細書の教示の実施形態では、AWDカップリングが提供され、作動部材は、圧力作動ピストンであり、それは、ディスクパッケージおよびAWDカップリングのシャットオフバルブを作動させるように加えられるAWDカップリングの油圧によって作動され、前記の油圧は、AWDカップリングの油圧ポンプを制御する制御ユニットによって制御される。
一実施形態では、AWDカップリングが提供され、作動部材は、AWDカップリングのシャットオフバルブの軸方向に移動可能なバルブスライドであり、シャットオフバルブのバルブスライドの開運動は、注油バルブの開口をもたらす。従って、リアアクスルドライブおよびAWDカップリングの注油は、伝達トルクとの関連で制御される。
さらなる実施形態では、AWDカップリングが提供され、AWDカップリングのシャットオフバルブの開運動は、AWDカップリングのディスクパッケージを作動させるように加えられるAWDカップリングの油圧によって作動され、前記の開運動は、AWDカップリングの油圧ポンプを制御する制御ユニットによって制御され、閉運動は、ばね力によって作動される。
本明細書の教示の実施形態では、AWDカップリングが提供され、AWDカップリングのシャットオフバルブは、AWDカップリングの潤滑油リザーバからAWDカップリングのディスクパッケージへの潤滑油の提供を制御する。
一実施形態では、AWDカップリングが提供され、シャットオフバルブのバルブスライドは、固定バルブシートと協働する横バルブフランジが設けられる。バルブスライドは、ばね力によって閉方向に、および封止ボールシートに作動端部位置を有する油圧作動ボールによって開方向に、作動可能である。
一実施形態では、AWDカップリングが提供され、バルブスライドは、ボールと係合する制御ピンを有する。
本明細書の教示の実施形態では、AWDカップリングが提供され、圧縮ばねが、バルブスライドに作用するようにその軸方向に配置される。
一実施形態では、AWDカップリングが提供され、ボールシートは、ボールケージに配置され、ボールケージは、バルブスライドが配置されるハウジング穴に螺合する。
一実施形態では、AWDカップリングが提供され、制御ピンがボールケージに延びる。
一実施形態では、AWDカップリングが提供され、ボールケージは、ボールをボールケージに保持するために、止め輪が設けられる。
一実施形態では、AWDカップリングが提供され、制御ピンと反対のボールは、ハウジング穴を通じて供給される油圧によって作用されることができる。
本明細書の教示の第3態様では、リアドライブモジュールが提供される。リアドライブモジュールは、車両の後輪にトルクを分配するように構成され、前記のリアドライブモジュールは、第1態様によるリアアクスルドライブと、それに接続される第2態様によるAWDカップリングと、を備える。
本明細書の教示の実施形態では、リアドライブモジュールが提供され、リアアクスルドライブとAWDカップリングとは、ハウジング壁によって物理的に分けられ、機械的リンク機構が、前記のハウジング壁に配置される弾性膜を通じてリアアクスルドライブとAWDカップリングとの間に延びる。弾性膜は、それが機械的リンク機構に固定して取り付けられることができるようにする一方で、依然としてリンク機構が動くことができるようにする。このようにして、リアアクスルドライブとAWDカップリングとの間の漏れを低減または完全に回避することができる。
発明の第4態様によると、リアアクスルドライブの注油を制御する方法が提供され、リアアクスルドライブは、リアアクスルドライブのギアおよび/またはベアリングに潤滑油を提供するリアアクスルドライブの少なくとも1つのリザーバの潤滑油のレベルを制御する注油バルブを備え、方法は、(i)リアアクスルドライブを通じたトルク伝達を制御するように構成されたAWDカップリングを提供することであって、AWDカップリングはシャットオフバルブを有することと、(ii)リアアクスルドライブの潤滑油の供給が、作動部材の動きに反応して制御され、従って注油バルブをAWDカップリングのシャットオフバルブに機能的に接続するように、リアアクスルドライブの注油バルブを、AWDカップリングの作動部材に接続することと、を含む。
発明の一実施形態によると、AWDカップリングのシャットオフバルブは、AWDカップリングによる伝達トルクとの関連で動くように構成され、方法は、AWDカップリングによって伝達されるトルクとの関連で潤滑油を提供するように、リアアクスルドライブの注油バルブを制御することを、さらに含む。
本明細書の教示の実施形態は、実施形態をどのように実施に至らせることができるかについての非限定的例を示す添付図面を参照して、以下でさらに詳しく説明される。
AWD(全輪駆動)車の駆動システムは、当技術分野で周知である。典型的な例は、国際公開第2011/043722号に示されている。そのようなシステムは、制御ユニット(ECU)付きのエンジン、ディファレンシャル付きのフロントアクスル、中間シャフトまたはプロペラシャフト15、およびリアドライブモジュール1を有する。リアドライブモジュール1は、リアアクスルドライブ2を備える。リアアクスルドライブ2は、機械的または電気的ディファレンシャルなどの、ディファレンシャル16、またはクラッチなどの車両の後輪にプロペラシャフトからトルクを分配する他の手段を備えてよい。リアアクスルドライブ2の種類にかかわらず、それは、その全てが注油を必要とするドライブ2の移動/回転部品を支持するベアリングに沿って、ハイポイドおよび/またはディファレンシャルギアセットを、典型的に備える。走行条件に従ってフロントアクスルにだけでなくリアアクスルにもトルクを分配するために、リアドライブは、湿式ディスクカップリング3(AWDカップリング)をさらに備え、それは、リアアクスルドライブ2に近接してドライブラインに配置され、中間シャフトに、またはリアアクスルドライブ2の近くであることが多い。AWDカップリングは、他の実施形態では、リアアクスルドライブ2と車両の後輪との間の半シャフトの1つに配置されてよい。
図1では、AWD車用のリアドライブモジュール1の機能的概略が示されている。プロペラシャフト15は、出力伝達装置(PTU)を介してエンジンをリアドライブモジュール1に接続し、リアドライブモジュール1は、AWDカップリング3およびリアアクスルドライブ2を備え、AWDカップリング3がリアアクスルドライブ2に取り付けられている。リアドライブモジュール1は、車両の後輪に接続される。AWDカップリング3は、リアアクスルドライブ2といずれかの車輪との間に(すなわち、半アクスルの1つに)および/またはリアアクスルドライブ2とプロペラシャフト15との間に、取り付けられてよい。図2では、リアドライブモジュール1が示され、AWDカップリング3が、リアアクスルドライブ2にごく接近してプロペラシャフト15の一端に配置されている。
リアドライブモジュール1のAWDカップリング3が非作動状態(ECUによって制御され得る)にあるとき、リアドライブモジュール1を通じて車両の後輪にトルクが提供されない。AWDカップリング3が、係合を解除され、または非作動状態にあり、AWDカップリング3の油圧ポンプ9によって提供される圧力が閾値以下にあるとき、この状態で、AWDカップリング3を通じてトルクが伝達されない。しかしながら、リアドライブモジュール1を通じてエンジンからトルクが提供されなくても、リアアクスルドライブのギアおよび/またはベアリングの少なくともいくつかは、車両の後輪とまたはプロペラシャフト15と共に回転する。それ故に、注油はリアアクスルドライブ2で依然として必要であるが、低減した量である。
当技術分野で、例えば米国特許第3887037号で、ギアの少なくとも1つ、好ましくはリングホイールが、リザーバのまたはディファレンシャルハウジングのサンプの潤滑油に部分的に沈むことができるようにすることによって、リアアクスルドライブ2に、この場合ディファレンシャルに、潤滑油を提供することが、知られている。潤滑油は、従って、回転中にリングホイールから飛ばされ、潤滑油は、この機構を通じてディファレンシャルの全ての部品に分配される。
図3を見ると、リアアクスルドライブ2およびそれに接続可能なAWDカップリング3を備えるリアドライブモジュール1の概略が示され、リアアクスルドライブ2の注油バルブ4が、AWDカップリング3のシャットオフバルブ5に機能的に接続されている。機能的に接続されることによって、シャットオフバルブ5および注油バルブ4は、油圧などの相互制御機構によって開/閉するように制御されるように構成される。これは、開示の様々な実施形態の以下の記載から理解される多くの方法で達成され得る。
リアアクスルドライブ2の注油バルブ4は、サイドまたは第2リザーバ7から第1リザーバ6までの流れを制御することによって、ドライブ2の第1リザーバ6またはサンプ6の潤滑油レベルを制御する。潤滑油は、ドライブ2のギアの回転によって第1リザーバ6から第2リザーバ7まで運ばれ、ドライブ2のギアは、第1リザーバ6の潤滑油に部分的に沈み、従ってドライブハウジングの壁の内側に潤滑油を飛ばす。潤滑油は、その後、第2リザーバ7で集められる。注油バルブ4は、AWDカップリング3の作動部材51,54の動きによって制御される。作動部材は、一実施形態では、油圧作動ピストンアセンブリ51であってよく、別の実施形態では、シャットオフバルブ5のバルブスライド54(図4参照)であってよい。
見られるように、AWDカップリング3とリアアクスルドライブ2とは、2つの個々の部品であるが、しかしながら、それらは共にリアドライブモジュール1を形成する。注油バルブ4を制御することによって、潤滑油があまり必要でないときに(すなわち、トルクが伝達されないときに、またはわずかな量しかトルクが伝達されないときに)、リアアクスルドライブ2の第1リザーバ6の潤滑油レベルを減少させることによって、撹拌損失に関連する潤滑油を減少させることが可能である。AWDカップリング3の作動部材51,54が注油バルブ4を制御し、従ってリアアクスルドライブ2の注油を制御するので、リアアクスルドライブ2は、注油バルブ4用の個別アクチュエータが備え付けられる必要はない。
一実施形態では、リアアクスルドライブ2の注油バルブ4およびAWDカップリング3のシャットオフバルブ5は、AWDカップリング3の油圧ラインの圧力によってどちらも作動され、圧力が上昇するときに、シャットオフバルブ5および注油バルブ4が開くようになっている。作動部材51,54は、上記のように、油圧ラインに接続される油圧作動ピストンアセンブリ51であってよく、前記のピストン51は、ピストン51と注油バルブ4のバルブスライド41との間に接続される機械的リンク機構52(プッシュロッドなど)を備える。ピストン51は、AWDカップリング3に配置され、シャットオフバルブ5の動きにも影響を与える油圧によって作動され、従って、注油バルブ4とシャットオフバルブ5を機能的に接続する。AWDカップリング3のディスクパッケージ13は、リアアクスルドライブ2の注油バルブ4を間接的に作動させる同じ圧力によって第2ピストン12を介して作動されるので、リアアクスルドライブ2の注油は、リアドライブモジュール1を通じて伝達されるトルクに関連して制御される。シャットオフバルブ5は、AWDカップリング3のリザーバ14からディスクパッケージ13までの潤滑油の提供を制御し得るので、リアドライブモジュール1全体の注油は、従ってAWDカップリング3によって制御される。
作動部材51,54は、シャットオフバルブ5のバルブスライド54であってよく、その場合、機械的リンク機構52は、注油バルブ4のバルブスライド41とシャットオフバルブ5のバルブスライド54との間に直接的に接続される。2つのバルブ4,5は、従って、シャットオフバルブ5の開運動が、機械的リンク機構52を介して注油バルブ4を開かせるという点において、機能的に接続され、AWDカップリング3のシャットオフバルブ5は、圧力作動され得るので、伝達トルクとの関連でリアアクスルドライブ2の注油を制御する上記の効果も、得られる。注油バルブ4とシャットオフバルブ5を機能的に接続する他の方法も可能であり、機械的リンク機構52の代わりに、例えば油圧ライン等である。AWDカップリング3のシャットオフバルブ5は、圧力との関連で他の手段によって作動してもよく、例えば検出圧力等に反応して電気的に作動する。
特定の実施形態に関して、AWDカップリング3は、シリンダに受け取られる第2ピストン12によって駆動されるディスクパッケージ13を備える。ピストン12は、ピストンロッドを有する。第2ピストン12が油圧によって駆動されるとき、ディスクパッケージ13のディスクは、互いに向かって付勢し、それらが接続される2つのシャフト間で駆動接触を確立する。
この特定の実施形態では、電動アクチュエータモータ8は、ドライブシャフトを介してアクチュエータポンプ9を駆動し、それは遠心レギュレータ10も駆動する。遠心レギュレータ10の位置は、圧力オーバーフローバルブ11の位置および圧力オーバーフローバルブ11を通る流れを制御し、電動アクチュエータモータ8は、ECUによって制御される。
油圧アクチュエータシステム用の油圧オイルは、リザーバに含まれる。それは、油圧ラインを通じてポンプに吸い込まれ、そこからシリンダの方に主油圧ラインを通じて運ばれる。遠心レギュレータ10および従って圧力オーバーフローバルブ11の位置に応じて、油圧流れの一部および場合によっては全部が、油圧ラインを通じて迂回し、オーバーフローバルブ11を通じてリザーバに戻る。その結果として、シリンダに送られる油圧アクチュエータ圧力は、遠心レギュレータ10によって影響されることになる。
圧力オーバーフローバルブ11を設けることによって、リザーバに戻る余分なオイルのオーバーフローを作り出し、アクチュエータモータ8は、常に動作し、常に動作しているので、必要に応じてシステムの圧力を高めるのに非常に短い反応時間を有し、従って回転部品を加速するのに費やされるエネルギーを減らす。
通常の動作状態下で、カップリング3を係合させる必要がないとき、アクチュエータモータ8は、電源が切られる、または圧力オーバーフローバルブ11が閉じる回転速度を下回る回転速度で動作する。カップリング3を係合させる、すなわち、第2ピストン12を作動し、それによってカップリング3を通じてトルクを伝達する、要求があるとき、高電流/電圧が、制御ユニット(ECU)によってアクチュエータモータに供給される。ドライブシャフトの速度が上昇し、オーバーフローバルブ11は、遠心レギュレータによって閉じられる。逆に、モータドライブシャフトの回転速度が下がるとき、オーバーフローバルブ11は開かれる。
このシステムは、アキュムレータシステムとは対照的に、ポンプアクチュエータシステムと称されてよい。このシステムでは、被制御アクチュエータ圧力は、生成され、ポンプ9によって送られ、一方、アキュムレータシステムでは、被制御アクチュエータ圧力は、ポンプによってチャージされたアキュムレータから送られる。
車両のFWDモードが、運転者によって随意に、または車両のソフトウェアによって、遂行されるとき、ECUは、シリンダの油圧が減少するように制御し、AWDカップリング3が係合を解除するようになっている。示されるAWDカップリング3は、そのような実施形態では、重力潤滑システムが設けられ得る。カップリングのディスクパッケージ13を冷却および注油するために、油圧オイルは、動作中ラインを通じて油圧サイドリザーバ14から重力によって出されてよい。カップリング3の回転部品によって生成する力によって、オイルは、油圧ラインを通じてサイドリザーバ14に戻される。シャットオフバルブ5は、カップリングのオイルからのドラッグトルクを低減するために、カップリングの非係合モードでラインを通じたオイルの供給を止めるラインに配置されてよい。
上記で説明された関連するリアアクスルドライブ2の注油を制御するのにも使用されることができ、下記でさらに説明される、AWDカップリング3のこのシャットオフバルブ5は、一実施形態では、油圧ラインの油圧によってまたはそれとの関連で、および戻しばねによって、作動する。
進んで図3および4を同時に参照する。図4は、AWDカップリング3およびリアアクスルドライブ2を備えるリアドライブモジュール1の断面図を示す。AWDカップリング3のハウジングコンパートメントは、サイドリザーバ14(図3)と接触し、従って油圧オイルを含む。穴は、冷却の供給および注油のために、コンパートメントをディスクパッケージ13と接続する。穴は、シャットオフバルブ5によってコンパートメントから遮断される。
AWDカップリング3のシャットオフバルブ5は、ハウジングのバルブ穴で軸方向に移動可能である、スライド54の形のバルブ部材を有する。スライドは、穴の周囲のハウジングのバルブシートに対して適用される横バルブフランジを有する。作動力は、ばね力によって、好ましくは、ハウジングによって支持される圧縮ばねによって、提供される。
ばねの力に抗した図の左へのスライドのバルブ開運動は、ボールによって作動される。このボールは、穴に螺合しておよび封止的に受け取られるボールケージに移動可能に配置される。ボールケージは、ボールと接触するスライドの制御ピン用の中心穴を有する。ボールをボールケージ内に保つために、ボールケージは、図の右に止め輪が設けられる。
ボールは、ボールケージの断面直径よりもやや小さい直径を有し、図の左に動くときに、ボールケージのボールシートに適用される。図の左へのボールの動きは、図3の油圧ラインに対応する、ハウジング穴を通じて供給される油圧によって制御される。
図3および4では、AWDカップリングのシャットオフバルブは、前述したようにディスクパッケージ13への潤滑油の提供を制御する圧力作動シャットオフバルブ5によって示され、それは、潤滑油による損失を、リアドライブモジュール1全体で低減することができるので、有益である。しかしながら、リアアクスルドライブ2の注油バルブ4が機能的に接続されるシャットオフバルブ5は、電気的にまたは空気圧でなど、他の手段によって作動されてよく、またAWDカップリングの他の機能を制御してよい。
特に図4に示されるAWDカップリング3のシャットオフバルブ5のバルブスライド54は、AWDカップリング3の油圧作動圧力による作動を通じて開方向に動き、およびばね力によって閉方向に動き、従ってカップリング3を通じた伝達トルクとの関連で動く。シャットオフバルブ5のバルブスライド54は、しかしながら、電気的に制御されてよい、または他の手段でも制御されてよい。
リアアクスルドライブ2の注油バルブ4は、好ましくは、作動部材51,54との相互作用によって、開方向に動く。作動部材51,54は、シャットオフバルブ5のバルブスライド54であってよい、または図3に示されるように個別のピストンアセンブリ51であってよい。それでもなお、作動部材51,54は、AWDカップリング3のシャットオフバルブ5に機能的に接続される注油バルブ4を制御するように構成され、それは、2つのバルブ4,5がAWDカップリング3によってどちらも制御されることを意味する。リアアクスルドライブ2の注油バルブ4は、機械的リンク機構によってAWDカップリングの作動部材51,54に接続されてよい。しかしながら、接続は、同様に油圧接続、または、ある部品から別の部品に動きを伝達するのに適している他の接続方式であることができる。重要なことには、リアアクスルドライブ2の注油バルブ4は、専用制御を必要としない。AWDカップリング3による作動部材51,54の作動は、注油バルブ4も作動させるからである。
リアアクスルドライブ2の注油バルブ4は、AWDカップリング3を通じたおよび車両の後輪へのリアアクスルドライブ2を通じた伝達トルクとの関連で制御されるので、注油は、構造上の簡潔さおよび設計自由度のためだけではなく、従来技術よりも改善される。トルクが伝達されないとき、潤滑油のレベルは、リアアクスルドライブ2で低下し、撹拌損失を低減し、ドライブラインの効率を高める。AWDカップリング3が接続され、従ってリアアクスルドライブ2を通じてトルクを伝達するので、注油も、注油バルブ4によってリアアクスルドライブ3で増加する。リアアクスルドライブ2の注油を制御する個別のアクチュエータの必要性は、従って取り除かれることができ、リアドライブモジュール1(すなわち、AWDカップリング3およびリアアクスルドライブ2)の部品の統合が、これらの2つのデバイスが2つの個別の部品となったときにも、改善される。
さらに、図4に見られるように、リアアクスルドライブの注油バルブ4は、固定バルブシート43と協働する横バルブフランジ42が設けられた軸方向に移動可能なバルブスライド41を備え、スライドは、ばね力によって閉方向に、およびAWDカップリング3の作動部材51,54からの力によって開方向に、作動可能である。バルブスライド41は開方向に動くので、横バルブフランジ42は、固定バルブシート43から離れ、潤滑油は、穴におよび進んで流れることができ、ベアリングおよびギアなどのリアアクスルドライブ2の部品に注油を提供する。
注油バルブ4のバルブスライド41は、機械的リンク機構52をさらに備えてよく、例えば少なくとも1つのプッシュロッドまたは類似物であり、それは、リンク機構の端部がAWDカップリング3の作動部材51,54に隣接するまたは接続されるように、延びる。機械的リンク機構52は、AWDカップリングから延びるAWDカップリング3の作動部材51,54の一部であってもよく、リンク機構52の端部が、リアアクスルドライブ2の注油バルブ4のバルブスライド41に隣接するまたは接続されるようになっている。
示されるように、機械的リンク機構52は、AWDカップリング3からリアアクスルドライブ2を分ける壁を通って延びる。ブッシングおよび/またはシール52aが、壁の中および/または壁上に設けられてよく、漏れを防止し、機械的リンク機構52が壁を通って往復運動するときに、摩擦を低減する。代替的にまたは組み合わせで、弾性膜53が、壁におよびリンク機構52に取り付けられる分離壁に配置されてよい。膜53が弾性であるので、それは、リンク機構52の動き(典型的に2−4mm)を許容し、壁とリンク機構52との間に封止接続を提供する。
ばね44が、注油バルブ4のバルブスライド41の閉運動のためにリアアクスルドライブ2に設けられてよく、それは、ばね力がAWDカップリング3の作動部材51,54からの力に打ち勝つときに、すなわち、AWDカップリング3を通じてトルクが伝達されないときに、またはわずかな量しかトルクが伝達されないときに、閉じる。
作動部材51,54がAWDカップリング3のシャットオフバルブ5のバルブスライド54である実施形態では、AWDカップリング3のシャットオフバルブ5が開方向に動く際に、バルブスライド54は、リアアクスルドライブ2の注油バルブ4のバルブスライド41に力を加える。AWDカップリング3のバルブは、前述のように、AWDカップリング3のディスクパッケージ13を圧縮するように生成される油圧によって作動されてよく、このようにして、リアアクスルドライブ2の注油バルブ4の動きが、AWDカップリング3を通じた伝達トルクとの関連で、作動する。
さらに、AWDカップリング3のシャットオフバルブ5は、前述のように、AWDカップリング3のディスクパッケージ13へのAWDカップリング3の潤滑油リザーバ14からの潤滑油の提供を制御する。制御ユニットは、AWDカップリング3の圧力およびAWDカップリング3のバルブ5を制御するので、それは、間接的に、AWDカップリング3のディスクパッケージ13への潤滑油の提供を調節もし、リアアクスルドライブ2の注油を制御もする。
注油バルブ4が開くと、リアアクスルドライブ2の部品への潤滑油の提供は、ドライブ2のハウジングの第2リザーバ7から、ドライブ2の少なくとも1つのギアが少なくとも部分的に沈む第1リザーバ6への、潤滑油の流れの増加を可能にする注油バルブ4によって、増加する。このようにして、2つのリザーバ6,7の潤滑油レベルが制御される。一実施形態では、第1リザーバ6は、例えばリアアクスルドライブ2のサンプであってよく、第2リザーバ7は、少なくとも1つの油圧ライン(穴など)を介して第1リザーバ6に接続され、好ましくは、ラインの1つの潤滑油の流れが注油バルブ4によって調節されるいくつかのラインによってである。第1リザーバ6の潤滑油だけが、リアアクスルドライブ1のギアと直接接触し、一方、第2リザーバ7は、リアアクスルドライブ2のギアから飛ばされる潤滑油の少なくとも一部を集める。
図5を見ると、リアアクスルドライブ2の注油を制御する方法が、示されている。リアアクスルドライブ2は、リアアクスルドライブ2のギアおよび/またはベアリングに潤滑油を提供するリアアクスルドライブ2の少なくとも1つのリザーバ6,7の潤滑油のレベルを制御する注油バルブ4を備える。方法は、(i)リアアクスルドライブを通じたトルク伝達を制御するように構成されたAWDカップリングを提供すること、を含む。AWDカップリングは、AWDカップリングのディスクパッケージに冷却および潤滑油を供給するシャットオフバルブを備える。方法は、(ii)リアアクスルドライブ2の潤滑油の供給が、作動部材51,54の動きに反応して制御され、従って注油バルブ4をAWDカップリング3のシャットオフバルブ5に機能的に接続するように、リアアクスルドライブ2の注油バルブ4を、AWDカップリング3の作動部材51,54に接続すること、をさらに含む。このようにして、リアアクスルドライブ2の注油は、作動部材51,54の動きとの関連で制御されることができ、それは、好ましくは、AWDカップリング3を通じた伝達トルクとの関連で動くように制御される。
AWDカップリング3の作動部材51は、AWDカップリング3による伝達トルクとの関連で動くように構成され、方法は、AWDカップリング3によって伝達されるトルクとの関連で潤滑油を提供するようにリアアクスルドライブ2の注油バルブ4を制御すること、をさらに含む。AWDカップリング3による伝達トルクと関連したリアアクスルドライブ2の注油の増加および減少は、AWDカップリングおよびリアアクスルドライブ2の統合を提供し、従って従来技術よりも改善する。AWDカップリング3がトルクを伝達する際に、リアアクスルドライブ2は、増加した注油が提供され、逆の場合も同じである。さらに、リアアクスルドライブの潤滑油の提供を制御する個別のアクチュエータの必要性が、取り除かれる。
改良された概念は、本明細書に記載の実施形態に決して限定されず、添付の「特許請求の範囲」から逸脱せずにいくつかの変更が実現可能であることが、言及されるべきである。
Claims (19)
- AWD車用のリアアクスルドライブ(2)であって、リアアクスルドライブ(2)は、AWDカップリング(3)に接続され、リアアクスルドライブ(2)は、リアアクスルドライブ(2)のギアおよび/またはベアリングに潤滑油を提供するリアアクスルドライブ(2)の少なくとも1つの潤滑油リザーバ(6,7)の潤滑油のレベルを制御する注油バルブ(4)を備え、注油バルブ(4)は、AWDカップリング(3)のシャットオフバルブ(5)に機能的に接続され、リアアクスルドライブ(3)の注油バルブ(4)は、AWDカップリング(3)の作動部材(51,54)の動きによって制御される、リアアクスルドライブ(2)。
- 請求項1に記載のリアアクスルドライブ(2)であって、注油バルブ(4)の軸方向に移動可能なバルブスライド(41)は、固定バルブシート(43)と協働する横バルブフランジ(42)が設けられ、スライド(41)は、ばね力によって閉方向に、およびAWDカップリング(3)の作動部材(51,54)の動きによって生じる力によって開方向に、作動可能である、リアアクスルドライブ(2)。
- 請求項1または2に記載のリアアクスルドライブであって、リアアクスルドライブ(2)の注油バルブ(4)は、機械的リンク機構(52)によってAWDカップリング(3)の作動部材(51,54)に接続される、リアアクスルドライブ(2)。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の関連するリアアクスルドライブ(2)を通じたトルク伝達を制御する流体AWDカップリング(3)であって、前記AWDカップリング(3)は、シャットオフバルブ(5)を有し、シャットオフバルブ(5)は、リアアクスルドライブ(2)の注油バルブ(4)に機能的に接続され、前記注油バルブ(4)は、リアアクスルドライブ(2)の少なくとも1つの潤滑油リザーバ(6,7)の潤滑油のレベルを制御するように、およびリアアクスルドライブ(2)のギアおよび/またはベアリングに潤滑油を提供するように、設けられ、リアアクスルドライブ(2)の注油は、AWDカップリングの作動部材(51,54)の動きによって制御される、AWDカップリング(3)。
- 請求項4に記載のAWDカップリング(3)であって、作動部材(51,54)は、圧力作動ピストン(51)であり、圧力作動ピストン(51)は、ディスクパッケージ(13)およびAWDカップリング(3)のシャットオフバルブ(5)を作動させるように加えられるAWDカップリング(3)の油圧によって作動され、前記油圧は、AWDカップリング(3)の油圧ポンプ(9)を制御する制御ユニットによって制御される、AWDカップリング(3)。
- 請求項4に記載のAWDカップリング(3)であって、作動部材(51,54)は、AWDカップリング(3)のシャットオフバルブ(5)の軸方向に移動可能なバルブスライド(54)であり、シャットオフバルブのバルブスライド(54)の開運動は、注油バルブ(4)の開口をもたらす、AWDカップリング(3)。
- 請求項6に記載のAWDカップリング(3)であって、AWDカップリング(3)のシャットオフバルブ(5)の開運動は、AWDカップリング(3)のディスクパッケージ(13)を作動させるように加えられるAWDカップリング(3)の油圧によって作動され、前記開運動は、AWDカップリング(3)の油圧ポンプ(9)を制御する制御ユニットによって制御され、閉運動は、ばね力によって作動される、AWDカップリング(3)。
- 請求項4〜7のいずれか1項に記載のAWDカップリング(3)であって、AWDカップリング(3)のシャットオフバルブ(5)は、AWDカップリング(3)の潤滑油リザーバ(14)からAWDカップリング(3)のディスクパッケージ(13)への潤滑油の提供を制御する、AWDカップリング(3)。
- 請求項6〜8のいずれか1項に記載のAWDカップリング(3)であって、シャットオフバルブ(5)のバルブスライド(54)は、固定バルブシートと協働する横バルブフランジが設けられ、スライドは、ばね力によって閉方向に、および封止ボールシートに作動端部位置を有する油圧作動ボールによって開方向に、作動可能である、AWDカップリング(3)。
- 請求項9に記載のAWDカップリング(3)であって、バルブスライド(54)は、ボールと係合する制御ピンを有する、AWDカップリング(3)。
- 請求項9または10に記載のAWDカップリング(3)であって、圧縮ばねが、バルブスライド(54)に作用するようにその軸方向に配置される、AWDカップリング(3)。
- 請求項9〜11のいずれか1項に記載のAWDカップリング(3)であって、ボールシートは、ボールケージに配置され、ボールケージは、バルブスライド(54)が配置されるハウジング穴に螺合する、AWDカップリング(3)。
- 請求項10および12に記載のAWDカップリング(3)であって、制御ピンがボールケージに延びる、AWDカップリング(3)。
- 請求項13に記載のAWDカップリング(3)であって、ボールケージは、ボールをボールケージに保持するために、止め輪が設けられる、AWDカップリング(3)。
- 請求項14に記載のAWDカップリング(3)であって、制御ピンと反対のボールは、ハウジング穴を通じて供給される油圧によって作用されることができる、AWDカップリング(3)。
- 車両の後輪にトルクを分配するように構成されたリアドライブモジュール(1)であって、前記リアドライブモジュール(1)は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のリアアクスルドライブ(2)と、それに接続される請求項5〜15のいずれか1項に記載のAWDカップリング(3)と、を備えるリアドライブモジュール(1)。
- 請求項16に記載のリアドライブモジュール(1)であって、リアアクスルドライブ(2)とAWDカップリング(3)とは、ハウジング壁によって物理的に分けられ、機械的リンク機構(52)が、前記ハウジング壁に配置される弾性膜(53)を通じてリアアクスルドライブ(2)とAWDカップリング(3)との間に延びる、リアドライブモジュール(1)。
- リアアクスルドライブ(2)の注油を制御する方法であって、リアアクスルドライブ(2)は、リアアクスルドライブ(2)のギアおよび/またはベアリングに潤滑油を提供するリアアクスルドライブ(2)の少なくとも1つのリザーバ(6,7)の潤滑油のレベルを制御する注油バルブ(4)を備え、前記方法は、
リアアクスルドライブ(2)を通じたトルク伝達を制御するように構成されたAWDカップリング(3)を提供するステップであって、前記AWDカップリング(3)はシャットオフバルブ(5)を有する、ステップと、
リアアクスルドライブ(2)の潤滑油の供給が、作動部材(51,54)の動きに反応して制御され、従って注油バルブ(4)をAWDカップリング(3)のシャットオフバルブ(5)に機能的に接続するように、リアアクスルドライブ(2)の注油バルブ(4)を、AWDカップリング(3)の作動部材(51,54)に接続するステップと、
を含む方法。 - 請求項17に記載の方法であって、AWDカップリング(3)の作動部材(51,54)は、AWDカップリング(3)による伝達トルクとの関連で動くように構成され、前記方法は、AWDカップリング(3)によって伝達されるトルクとの関連で潤滑油を提供するように、リアアクスルドライブ(2)の注油バルブ(4)を制御するステップを、さらに含む方法。
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