本公開涉及被構(gòu)造成促進(jìn)冷卻流體從中通過的盤組裝置。

背景技術(shù)：

各種作業(yè)車輛的各種類型的變速器組件可包括齒輪和被布置成接觸流體以耗散熱并且便于配合部件接合的相關(guān)聯(lián)的組件。對于某些發(fā)熱部件(例如，剎車、離合器組等)，冷卻是特別重要的。這些變速器組件(和其它組件)可被構(gòu)造或定位(例如，嵌套在其它組件內(nèi))成使得可能難以將冷卻流體充分傳遞到這些組件。變速器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)齒輪組的嚴(yán)密封裝還可能會(huì)抑制冷卻流體按路線到達(dá)這些發(fā)熱部件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開提供了一種改進(jìn)通向盤組的發(fā)熱部件的改進(jìn)冷卻流體流的盤組裝置。

在一個(gè)方面，本公開提供了一種盤組冷卻裝置，該盤組冷卻裝置包括：盤組，該盤組具有交替的第一板和第二板，其中，一個(gè)或多個(gè)第一板被構(gòu)造成聯(lián)接到第一機(jī)器組件并且一個(gè)或多個(gè)第二板被構(gòu)造成聯(lián)接到能相對于所述第一機(jī)器組件旋轉(zhuǎn)的第二機(jī)器組件。各第一板的徑向尺寸小于各第二板的徑向尺寸，使得在各第一板的徑向外側(cè)存在一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀通道。一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀彈簧均設(shè)置在相關(guān)聯(lián)的環(huán)狀通道中。各彈簧被構(gòu)造成向至少一個(gè)第二板施加分離力從而形成供冷卻流體從相關(guān)聯(lián)的環(huán)狀通道到達(dá)各第一板的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)通道

在另一個(gè)方面，本公開提供了一種盤組冷卻裝置，該盤組冷卻裝置包括：盤組，該盤組具有交替的摩擦盤和分離器板，其中，所述摩擦盤被構(gòu)造成聯(lián)接到沿著旋轉(zhuǎn)軸線延伸的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且所述摩擦盤的徑向尺寸小于所述分離器板的徑向尺寸，以在所述摩擦盤的徑向外側(cè)形成多個(gè)環(huán)狀通道。多個(gè)環(huán)狀彈簧均圍繞相關(guān)聯(lián)的摩擦盤設(shè)置在相關(guān)聯(lián)的環(huán)狀通道中。所述彈簧被構(gòu)造成向所述分離器板施加分離力從而形成供冷卻流體從所述環(huán)狀通道到達(dá)所述摩擦盤的流動(dòng)通道。

在又一個(gè)方面，本公開提供了變速器組件，該變速器組件包括：殼體，該殼體具有一個(gè)或多個(gè)壁，所述壁至少部分地限定容納旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的內(nèi)腔并且限定一個(gè)或多個(gè)冷卻劑通道。至少一個(gè)盤組布置在所述殼體的所述內(nèi)腔內(nèi)。所述至少一個(gè)盤組具有一組摩擦盤和與所述一組摩擦盤交錯(cuò)的一組分離器板。所述摩擦盤聯(lián)接到所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件并且所述分離器板聯(lián)接到所述殼體。所述摩擦盤的徑向尺寸小于所述分離器板的徑向尺寸，以在所述摩擦盤的徑向外側(cè)形成多個(gè)環(huán)狀通道。環(huán)狀彈簧均圍繞相關(guān)聯(lián)的摩擦盤設(shè)置在相關(guān)聯(lián)的環(huán)狀通道中。所述彈簧被構(gòu)造成向所述分離器板施加分離力從而形成供冷卻流體從所述一個(gè)或多個(gè)冷卻劑通道經(jīng)過所述環(huán)狀通道到達(dá)所述摩擦盤的流動(dòng)通道。

在附圖和以下的說明書中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式或?qū)嵤┓绞降募?xì)節(jié)。根據(jù)說明書、附圖和權(quán)利要求書，其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。

附圖說明

圖1是具有按照本公開的示例性實(shí)施方式示出的示例性變速器裝置的示例性作業(yè)車輛的等軸側(cè)視圖；

圖2是圖1的作業(yè)車輛的示例性變速器的等軸側(cè)視圖；

圖3是示出示例性冷卻裝置的沿著圖2的線3-3截取的示例性變速器的剖視圖；

圖4是圖3的區(qū)域4-4的放大剖視詳細(xì)視圖；以及

圖5是其等軸側(cè)視圖。

各附圖中類似參考符號(hào)指示類似的元件。

具體實(shí)施方式

以下內(nèi)容描述了以上簡要描述的附圖中示出的所公開的盤組冷卻裝置的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可料想到對示例性實(shí)施方式進(jìn)行的各種修改形式。

如本文中使用的，術(shù)語“軸向”是指大體平行于一個(gè)或多個(gè)組件的旋轉(zhuǎn)軸、對稱軸或中線的方向。例如，在具有中線和對置的圓形端部的圓柱體中，“軸向”方向可表示大體平行于中線在對置兩端之間延伸的方向。在某些情形下，可相對于并非圓柱體(或者說徑向?qū)ΨQ)的組件利用術(shù)語“軸向”。例如，用于包含旋轉(zhuǎn)軸的矩形殼體的“軸向”方向可被視為與軸的旋轉(zhuǎn)軸線大體平行的方向。此外，本文中使用的術(shù)語“徑向”可表示組件相對于從共用中線、軸線或類似基準(zhǔn)向外垂直延伸的線的方向或關(guān)系。例如，兩個(gè)同心且軸向重疊的圓柱體組件可被視為“徑向”對準(zhǔn)軸向重疊的組件部分，但是不“徑向”對準(zhǔn)沒有軸向重疊的組件部分。在某些情形下，組件可被視為“徑向”對準(zhǔn)，即使組件中的一個(gè)或兩個(gè)可能不是圓柱體(或者說徑向?qū)ΨQ)。此外，術(shù)語“軸向”和“徑向”(和任何派生詞)可涵蓋除了與真實(shí)軸向和徑向尺寸精確對準(zhǔn)(例如，相對于其傾斜)之外的方向關(guān)系，前提是該關(guān)系在各個(gè)標(biāo)稱軸向或徑向方向上是占主導(dǎo)的。

另外，術(shù)語“環(huán)狀”(和派生詞)在本文中用于表示環(huán)狀的徑向面或表面，例如，環(huán)狀主體的面向外和面向內(nèi)的面或表面。在環(huán)狀主體關(guān)于中心基準(zhǔn)軸或中線對稱的情況下，這些環(huán)狀面和表面可對應(yīng)于其周緣面或表面，這也可被視為內(nèi)徑面或表面和外徑面或表面。

以下內(nèi)容描述了非常適于用在變速器裝置內(nèi)的冷卻裝置，該變速器裝置例如包含行星齒輪系(諸如，作業(yè)車輛的傳動(dòng)系中的行星變速器)。冷卻裝置包括一個(gè)或多個(gè)冷卻劑流動(dòng)通道，冷卻劑流動(dòng)通道被戰(zhàn)略性地鋪設(shè)穿過變速器殼體，以向變速器的發(fā)熱部件提供冷卻劑。

在某些實(shí)施方式中，冷卻裝置可具有冷卻劑流動(dòng)通道，冷卻劑流動(dòng)通道被布置成使得流動(dòng)出口垂直地布置在作為待冷卻目標(biāo)的發(fā)熱部件(例如，行星組的環(huán)狀盤組)的上方或頂上，并且提供落到這些組件上的冷卻劑流、霧或噴射，這些組件原本可能難以被供應(yīng)冷卻劑流。在某些實(shí)施方式中，冷卻裝置包括位于冷卻劑流動(dòng)通道處以改變其出口流的一個(gè)或多個(gè)噴射板。噴射板具有用于將冷卻劑分成單獨(dú)的流體流并且進(jìn)行分散的一個(gè)或多個(gè)貫通開口。分散的流體流以噴頭方式有效擴(kuò)寬了冷卻劑的噴射圖案。在某些實(shí)施方式中，噴射板可以是穿孔盤?？墒褂酶鞣N機(jī)械連接特征將穿孔盤安裝于冷卻劑流動(dòng)通道內(nèi)的殼體。例如，可部分通過(例如，通過配合螺紋)直接連接到殼體的塞子來安裝穿孔盤。

在某些實(shí)施方式中，待冷卻組件是具有交錯(cuò)板(諸如，摩擦板與分離器板交錯(cuò))的盤組。這些板可以是盤的形式，并且諸如摩擦盤的一個(gè)盤組可具有比其它(例如，分離器)盤小的直徑。在其中設(shè)置有彈簧的各對連續(xù)分離器盤之間，在摩擦盤的徑向外側(cè)形成環(huán)狀通道。彈簧作用于分離器盤，以迫使分離器盤與摩擦盤軸向分離，直到在盤組被供能期間彈簧力被克服，從而形成本領(lǐng)域的技術(shù)人員可已知的“力分離的”盤組。冷卻流體因此可被導(dǎo)入通道(按需要圍繞彈簧移動(dòng))，并且位于分離器盤和摩擦盤之間。在盤組沒有被接合期間，冷卻流體可沿著摩擦盤和分離器盤的徑向面穿過。即使當(dāng)盤組被接合時(shí)，冷卻流體也可接觸分離器盤的徑向面的一部分以及摩擦盤的邊緣。通過這樣做，盤組的冷卻得以增強(qiáng)，且由此在促進(jìn)潤滑冷卻劑徹底分布以使磨損最小化并且延長變速器組件的操作壽命的同時(shí)，可改進(jìn)行星變速器的熱性能。

在某些實(shí)施方式中，彈簧可以是波形或者蝶形類彈簧，具有徑向的內(nèi)外周緣和在軸向尺寸上不同以在連續(xù)的分離器盤之間具有間隔的主體。彈簧可只被約束于其外周緣的一個(gè)或多個(gè)分立部分，由此留出開放區(qū)域(在某些情況下，留出外周緣的大部分或甚至基本上全部)，以允許冷卻劑從盤組的徑向外側(cè)進(jìn)入盤組中。此外，彈簧可在徑向尺寸上設(shè)置成以便與摩擦盤間隔開(徑向和以其它方式)，在某些情況下，摩擦盤可連續(xù)旋轉(zhuǎn)，而不管盤組的操作狀態(tài)如何。彈簧可通過橫跨分離器板之間間隙的一個(gè)或多個(gè)桿、銷、螺栓、暗榫、套筒、套環(huán)或類似機(jī)械構(gòu)件而位于該間隔開的方位中。在某些情況下，這些機(jī)械固定構(gòu)件可直接安裝于例如主體或其其它特征(例如，耳部或突片)中的開口內(nèi)的支撐板。另外，機(jī)械固定構(gòu)件可被設(shè)置成使彈簧對中或基本上對中于摩擦盤的旋轉(zhuǎn)軸線。

現(xiàn)在，參照附圖，將詳細(xì)描述本公開的示例性實(shí)施方式。圖1示出包含行星變速器的示例性輪式裝載機(jī)10，行星變速器有效地包括冷卻裝置的實(shí)施方式。輪式裝載機(jī)10只是以背景示例性的方式提供的。應(yīng)該理解，本文中描述的冷卻裝置的實(shí)施方式不限于用于任何特定的行星齒輪組、行星變速器或某種類型的車輛或平臺(tái)，包括用于農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)和林業(yè)中使用的其它作業(yè)車輛。冷卻裝置的實(shí)施方式可有益地用在作業(yè)車輛的行星變速器(諸如，輪式裝載機(jī)10)內(nèi)，因?yàn)檫@些變速器可需要相對穩(wěn)固的冷卻和潤滑系統(tǒng)。另外，作業(yè)車輛的行星變速器一般包含圍繞行星齒輪組設(shè)置或者以其它方式靠近行星齒輪組設(shè)置的某些組件(例如，離合器和制動(dòng)組)，這些組件往往會(huì)在變速器操作期間發(fā)熱并且傳統(tǒng)上在行星變速器操作期間為它們供應(yīng)有效冷卻劑流是有挑戰(zhàn)性的。

圖2和圖3示出可被包括在輪式裝載機(jī)10中的示例性行星變速器12。在該特定示例性中，行星變速器12可以是三速動(dòng)力換擋變速器；然而，行星變速器12的特定類型、構(gòu)造和功能大部分是偶發(fā)的，在本文中將只對此進(jìn)行簡要描述。總體上，行星變速器12包括殼體14、由殼體14支承的驅(qū)動(dòng)電機(jī)16以及第一輸出軸18。雖然在圖2和圖3中未示出，但行星變速器12還可包括第二輸出軸，第二輸出軸可以與輸出軸18相同，但是是從殼體14的對置側(cè)延伸的。齒輪系可被容納在行星變速器12內(nèi)，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)16與輸出軸18機(jī)械聯(lián)接。如可在圖3中看到的，齒輪系可包括行星齒輪模塊或“行星齒輪組20”。行星齒輪組20被配合地接納在隔室或腔室22內(nèi)，并且例如被通過多個(gè)螺栓或其它這種緊固件附接于殼體14的罩蓋24包封。行星齒輪組20可包括可分別是正齒輪和斜齒輪的輸入齒輪28和輸出齒輪30。輸入齒輪28接合驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的傳動(dòng)軸，而輸出齒輪30接合行星變速器12內(nèi)的將行星齒輪組20聯(lián)接到輸出軸18的附加齒輪。行星齒輪組20的輸入齒輪28固定地接合到中心軸32，中心軸32縱向延伸穿過行星齒輪組20。如可在圖3中看到的，滾動(dòng)元件(例如，滾珠)軸承34可圍繞中心軸32的對置端部設(shè)置并且被接納在設(shè)置于罩蓋24中的溝環(huán)內(nèi)。中心軸32可以固定地連接至接合多個(gè)行星齒輪(未示出)的太陽齒輪(未示出)，這些行星齒輪由行星托架(未示出)支撐并且接合限定行星托架的界限并花鍵連接至第一盤組42的環(huán)形齒輪40，這可以用作用于變速器的第一范圍制動(dòng)組。

行星齒輪組20可包括對于不同實(shí)施方式會(huì)有所不同并且本文中將不再詳細(xì)描述的眾多其它組件。然而，簡要指出這些組件可包括附加托架和被支承的行星齒輪、附加環(huán)46、一個(gè)或多個(gè)附加多片盤組(在圖3至圖5中用附圖標(biāo)記“48”標(biāo)識(shí)其中一個(gè)多片盤組，并且其中另一個(gè)多片盤組位于行星齒輪組20的內(nèi)部內(nèi))、各種殼體元件、緊固件和滾動(dòng)元件(例如，滾珠和/或輥)軸承。另外，行星齒輪組20(更常見地，行星變速器12)的其它實(shí)施方式可包括各種其它冷卻劑分配特征(諸如，軸驅(qū)動(dòng)的泵、水管裝置等)。

環(huán)形齒輪40可用花鍵連接到第一盤組42和第二盤組48，第一盤組42可用作變速器的第一范圍(例如，低范圍)制動(dòng)組，第二盤組48可用作變速器的第二范圍(例如，中間或高范圍)制動(dòng)組。對于不同實(shí)施方式，盤組42、48的構(gòu)造可有所不同。然而，通過如以下詳述的示例，盤組42、48可均包括相對厚的支撐板42a、48a、設(shè)置在支撐板42a、48a之間的相對薄的分離器板42b、48b、與分離器板42b、48b交錯(cuò)的摩擦盤42c、48c、以及將分離器板42b、48b和摩擦盤42c、48c分別向著非接觸位置偏置的彈簧50。環(huán)形齒輪40可具有以抗旋轉(zhuǎn)關(guān)系接合盤組42的摩擦盤42c的帶花鍵外周表面，使得在行星齒輪組20被驅(qū)動(dòng)時(shí)，環(huán)形齒輪40和盤組42的摩擦盤42c共同旋轉(zhuǎn)。例如，可針對環(huán)形齒輪46和盤組48提供類似的布置。對于盤組42、48二者，支撐板42a、48a和分離器板42b、48b可通過多個(gè)緊固件接合成堆疊構(gòu)造并且包括徑向突起或片44，徑向突起或片44接合設(shè)置在腔室22中的對應(yīng)凹陷38。在行星變速器12操作期間，液壓致動(dòng)的環(huán)狀活塞52可選擇性地在盤組42、48上施加軸向壓縮力，以減慢或停止摩擦盤的旋轉(zhuǎn)，且進(jìn)而減慢或停止環(huán)形齒輪40、46的旋轉(zhuǎn)。

盤組42、48可在被用于減慢或停止行星齒輪組20的元件的旋轉(zhuǎn)時(shí)生成相當(dāng)大量的熱。即使盤組42、48中的一個(gè)或多個(gè)被脫離接合，也會(huì)因各個(gè)盤組42、48的分離器板42b、48b與快速旋轉(zhuǎn)的摩擦盤42c、48c之間的摩擦而生成過量的熱。因此，期望通過使盤組42、48接觸液體冷卻劑(諸如，合適的油)的有效流來耗散此過量的熱。然而，由于變速器組件的相對嚴(yán)密的封裝，將充足的冷卻劑流傳遞到盤組42、48或其它內(nèi)部組件的內(nèi)部是困難或不切實(shí)際的。

出于此原因，冷卻裝置設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)冷卻劑流動(dòng)通道和某些其它特征，這些特征促進(jìn)油或另一種冷卻劑流動(dòng)并且分散到所期望的排放區(qū)域(諸如，盤組42、48的外部環(huán)狀或周緣表面)。憑借這個(gè)設(shè)計(jì)，冷卻裝置可將分散的冷卻劑流連續(xù)地傳遞到盤組42、48的內(nèi)部中，以改進(jìn)散熱。另外，在其中冷卻劑是油或具有潤滑性質(zhì)的另一種液體的實(shí)施方式中，冷卻劑還可潤滑盤組42、48以減少發(fā)熱摩擦，從而使摩擦盤組42、48的組件的磨損最小并且延長其能服務(wù)的壽命。

現(xiàn)在，將在所例示的示例性行星變速器12的背景下詳細(xì)描述示例性冷卻裝置，特別地，將描述可用于將冷卻劑傳遞到盤組42、48以實(shí)踐本公開的示例性頂置噴射裝置(overheadsprayarrangement)。然而，應(yīng)該理解，可將冷卻劑以任何合適方式帶入本公開的力分離的盤組裝置。

還參見圖4和圖5，殼體14可構(gòu)造有冷卻劑通道，包括基本上平行于行星齒輪組20的基準(zhǔn)軸線“a”(例如，輸入齒輪28的旋轉(zhuǎn)軸線)的一個(gè)或多個(gè)軸向通道60和與軸向通道60交叉的一個(gè)或多個(gè)徑向通道。在例示示例中，存在被布置成與軸向通道60交叉以在其間提供流體連通的單個(gè)軸向通道60和三個(gè)徑向通道62a、62b、62c(圖2中總體指示)。在這種情況下，軸向通道60被構(gòu)造成終止于徑向通道62a，使軸向通道60和徑向通道62a的中軸線交叉。徑向通道62b、62c被構(gòu)造成沿著軸向通道60的長度在不同位置與軸向通道60交叉。徑向通道62b、62c的中軸線不與軸向通道60的中軸線交叉，而是在軸向通道軸線的橫向“側(cè)”間隔開。結(jié)果，圓形橫截面的軸向通道60和徑向通道62b、62c之間的開口64(圖4和圖5中示出一個(gè))是橢圓形的。

另外，在例示示例中，冷卻通道位于殼體14的一部分中，使得當(dāng)安裝在輪式裝載機(jī)10中時(shí)，行星變速器12保持在垂直取向上(如圖2中所示)，其中，冷卻通道垂直地位于行星齒輪組20上方，進(jìn)而位于作為待冷卻目標(biāo)的發(fā)熱部件上方。另外，在例示示例中，同樣，當(dāng)行星變速器12被安裝于輪式裝載機(jī)10并且當(dāng)輪式裝載機(jī)10位于大體平的、平坦地形上時(shí)，徑向通道62a-62c可總體上沿著與水平正交的軸線取向。因此，冷卻裝置將冷卻劑的頂置噴射提供到作為待冷卻目標(biāo)的變速器組件(例如，摩擦盤組等)上。

用于按路線傳輸冷卻劑的其它構(gòu)造是可能的，包括例如使用各徑向通道專用的軸向通道并且使用相對于行星齒輪組20的基準(zhǔn)軸線a傾斜取向的一個(gè)或多個(gè)通道。此外，冷卻劑被示出和描述為按路線經(jīng)過構(gòu)成行星變速器12的殼體14的一個(gè)或多個(gè)壁中的內(nèi)部通道。然而，可使用按路線傳輸冷卻劑的其它裝置，包括殼體14內(nèi)部或外部的通道，要么形成在其它內(nèi)壁或外壁的內(nèi)部，要么形成在單獨(dú)的管道構(gòu)件(例如，剛性或柔性的軟管、管道、管等)中，管道構(gòu)件被布置成按需要將冷卻劑傳送到殼體的內(nèi)部或里面，使其碰撞到安裝在殼體14內(nèi)的行星齒輪組20的組件上。

軸向通道60傳送來自殼體14內(nèi)的其它上游區(qū)域(諸如，驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的里面或附近)的冷卻劑，并且將冷卻劑傳遞到各徑向通道62a-62c。在例示示例中，軸向通道上游的剖面流動(dòng)面積大于軸向通道60的剖面流動(dòng)面積。徑向通道62a-62c中的每個(gè)的剖面流動(dòng)面積也大于軸向通道60的剖面流動(dòng)面積。可通過合適地確定冷卻劑通道(例如，軸向通道60和/或徑向通道62a-62c)的流動(dòng)面積的大小來選擇性控制到達(dá)行星齒輪組20的目標(biāo)組件的冷卻劑的流動(dòng)。另選地或另外地，可使用可互換組件進(jìn)行流動(dòng)控制。例如，在例示實(shí)例中，軸向通道60的前端或上游端是過渡區(qū)域66，過渡區(qū)域66向著軸向通道60收縮成頸狀，但具有其中(例如，通過螺紋接合、壓配合或其它機(jī)械裝置)可安裝流動(dòng)孔口插件68的較大直徑。在需要時(shí)，針對所期望的冷卻劑流動(dòng)體積和/或流速，可以移除具有一種孔口尺寸的流動(dòng)孔口插件68并且用具有不同孔口尺寸的不同流動(dòng)孔口插件來取代它。在某些應(yīng)用中，可能需要不安裝流動(dòng)孔口插件68的冷卻劑通道的流動(dòng)特性，使得可移除流動(dòng)孔口插件68，而不進(jìn)行取代。

冷卻劑通道的下游側(cè)是一個(gè)或多個(gè)噴射板，噴射板在退出的冷卻劑流碰撞到行星齒輪組20的待冷卻的組件上之前實(shí)現(xiàn)該退出的冷卻劑流的改變。在例示示例中，在冷卻劑通道的各出口處設(shè)置有分立的噴射板。更具體地，示例性構(gòu)造具有安裝在各徑向通道62a-62c的出口處或附近的呈盤的形式的噴射板。特別地，各噴射盤70通過從出口開口72插入而被安裝在相關(guān)聯(lián)的徑向通道62a-62c內(nèi)?？砂锤鞣N方式，包括通過永久或半永久附接技術(shù)(例如，焊接、壓配合、冷縮配合、粘合劑或其它粘結(jié)或焊接處理)來安裝噴射盤70。還可使用可移除安裝技術(shù)(諸如，配合螺紋等)。在例示示例中，噴射盤70均被安裝到圓形肩部74上并且被保持器76保持就位。不進(jìn)行附加的機(jī)械連接。

保持器76可以是任何合適的組件，可在向著肩部74的方向上施加作用于噴射盤70上的反作用力，并且允許流體流從軸向通道60經(jīng)過徑向通道62a-62c傳遞到出口開口72。在例示示例中，保持器76是彈簧。彈簧通過彈簧的壓縮提供作用于噴射盤70上的偏置力。選擇彈簧，使得在使用時(shí)它們沒有處于完全壓縮或固定長度的狀態(tài)，也就是說，使得在彈簧的線圈之間存在間隔。以此方式，冷卻劑可穿過彈簧的間隔從軸向通道60流向徑向通道62a-62c的出口開口72。如所指出的，其它組件可用于保持器76。例如，可使用諸如分隔件的固定長度構(gòu)件而非彈簧。分隔件可以是套筒，例如，在壁中提供具有一個(gè)或多個(gè)開口的中空芯，所以套筒允許流體流經(jīng)過軸向通道60和徑向通道62a-62c之間。還可使用實(shí)心芯分隔件元件，前提是它們包括必要的端口。

各保持器76與相關(guān)聯(lián)的噴射盤70對置的端部可接觸并且壓貼(在彈簧保持器的情況下)殼體14的壁或形成各徑向通道62a-62c與相應(yīng)出口開口72對置的閉合端部的其它壁。另選地，徑向通道62a-62c可以是端部敞口的，均形成與出口開口72對置的進(jìn)出端口80。可通過塞子82閉合各進(jìn)出端口80。一旦安裝好保持器76和噴射盤70的組件，就可永久地安裝塞子82。然而，例如借助螺紋連接件84可移除地安裝塞子82允許在初始安裝之后觸及保持器76和噴射盤70。這允許在需要時(shí)檢查、維修或更換保持器76和噴射盤。更適當(dāng)?shù)?，可移除的塞?2允許噴射盤70與具有不同穿孔圖案的噴射盤互換，如以下進(jìn)一步討論的。進(jìn)出端口80可用于可視檢查或物理觸及冷卻劑或行星齒輪組20的相鄰組件(或行星變速器12的其它元件)。為了減少或防止泄露，可在塞子82的放大頭部下方圍繞塞子82布置o形環(huán)86(或其它密封件、墊圈或密封復(fù)合物)，以密封進(jìn)出端口80。各塞子頭部還可在其中心或其外周緣具有工具收納部88(例如，六角形開口)，工具收納部88可被工具(例如，起子、扳手等)接合以向塞子82施加充足的扭矩。

噴射盤70本身可以例如就材料、直徑、厚度和穿孔圖案而言是相同或幾乎相同的，或者它們可在一個(gè)或多個(gè)方面不同。在例示實(shí)例中，噴射盤70基本上是相同的。通過非限制示例，噴射盤70可以是一般金屬片厚度單位的坯料金屬盤(諸如，16個(gè)厚度單位的鋼金屬片(大致1.5mm厚))。噴射盤70在其中具有一個(gè)或多個(gè)貫通開口，可用任何已知技術(shù)來形成開口。例如，噴射盤70可以被激光切割并且限定任何合適大小(例如，直徑大致1-2mm)的間隔開的穿孔的均勻圖案。噴射盤70改變冷卻劑從冷卻劑通道(具體地，從徑向通道62a-62c的出口開口72)的流出。在例示示例中，均勻的穿孔圖案提供多個(gè)變窄流體流，這些流被分離并且分散，以有效擴(kuò)寬退出徑向通道62a-62c中的每個(gè)的冷卻劑的噴射，從而提供冷卻劑的灑落，這可增加冷卻劑達(dá)到的滲透和覆蓋面積。分離并且分散噴射圖案還增加了冷卻劑的表面積，這可增強(qiáng)冷卻熱的傳遞。噴射盤70所得的效果因此增加了冷卻劑接觸的行星齒輪組20的面積或元件，進(jìn)而增加了冷卻劑的冷卻能力。

噴射盤70的非永久性、可移除安裝允許用在三個(gè)徑向通道62a-62c中提供不同的、一般噴射圖案的噴射盤來取代它們。另選地，可使用噴射盤的混合來提供徑向通道62a-62c上的有所不同的噴射圖案。所利用的噴射圖案可有所不同并且被選擇，以優(yōu)化冷卻劑針對作為待冷卻目的的給定區(qū)域或組件的覆蓋和滲透。例如，如果關(guān)鍵的是冷卻劑滲透(例如，用于深度冷卻密集堆疊的組件)，則提供窄的、集中噴射圖案的噴射盤可能是所期望的，而如果重要的是覆蓋的寬度(例如，用于冷卻大組件或組裝件被暴露的表面)，則提供大范圍分散或擴(kuò)散的噴射圖案的噴射盤可能是所期望的。可使用提供達(dá)或大或小程度的滲透和覆蓋的組合的各種噴射圖案。此外，不僅類似穿孔(例如，間隔開的圓形開口)的圖案(即，計(jì)數(shù)、大小、間隔、布置等)可不同以改變噴射圖案，而且可使用不同構(gòu)造的穿孔。例如，噴射盤可具有一個(gè)或多個(gè)相對長并且窄的隙縫，這可實(shí)現(xiàn)冷卻劑的一個(gè)或多個(gè)薄帶。噴射盤還可具有幾何形狀、螺旋形和其它構(gòu)造的穿孔。噴射盤和徑向通道的數(shù)量和空間布置也可根據(jù)應(yīng)用而有所不同。

在行星變速器12操作期間，冷卻裝置將把承壓的冷卻劑流提供到行星齒輪組20的作為目標(biāo)的發(fā)熱部件，包括摩擦盤組42、48二者。冷卻劑通道(具體地，徑向通道62a-62c位于摩擦盤組42、48的垂直上方并且被取向成使得出口開口72在向下取向上敞開)的位置和取向允許冷卻劑在重力的輔助下分布(例如，噴灑)到摩擦盤組42、48上。這和分離并且分散的噴射圖案允許冷卻劑覆蓋并且滲透在盤組42、48的各個(gè)盤之間。接觸盤組42、48的冷卻劑傳導(dǎo)地從盤組42、48帶走過量的熱，以提供所期望的散熱并且改進(jìn)行星變速器12的整體熱性能。冷卻劑裝置還可將冷卻劑直接或間接地排放到行星齒輪組20的其它組件(諸如，環(huán)形齒輪40、46和盤組42、48之間的界面)上。在使用油或另一種潤滑液體作為冷卻劑的實(shí)施方式中，這進(jìn)而還可使摩擦升溫最少并且減少組件磨損。

已經(jīng)描述了示例性頂置噴射冷卻劑傳遞裝置，現(xiàn)在將描述根據(jù)本公開的示例性力分離的盤組裝置。為簡便起見，下面的討論將只參照盤組42。然而，應(yīng)該理解，可用相同或類似的方式構(gòu)造盤組48，雖然盤組48被示出為具有較少組件(例如，兩個(gè)支撐板48a、兩個(gè)分離器板48b和三個(gè)摩擦盤48c)。如以上提到的，并且再同樣參照圖4和圖5，盤組42包括位于與六個(gè)摩擦盤42c交錯(cuò)的五個(gè)分離器板42b的各軸向端部上的一對支撐板42a。摩擦盤42c通過花鍵或以其它方式安裝到環(huán)形齒輪40，由此聯(lián)接到輸入齒輪28和中心軸32，從而隨之旋轉(zhuǎn)。支撐板42a和分離器板42b另一方面聯(lián)接到殼體14或以其它方式相對于行星齒輪組20固定，從而不隨環(huán)形齒輪40/中心軸32旋轉(zhuǎn)。

摩擦盤42c可以是單件或復(fù)合的結(jié)構(gòu)，具有軸向放大(或，加寬)的環(huán)狀剖面，在該剖面處，在摩擦盤42c中沉積、粘附、蝕刻、安裝或以其它方式附接或形成摩擦增強(qiáng)特征。摩擦盤42c被構(gòu)造成具有比分離器板42b小的徑向尺寸(即，小的直徑)，使得在其中設(shè)置彈簧50中的一個(gè)的各摩擦盤42c的徑向外側(cè)的連續(xù)分離器板42b之間形成環(huán)狀軸向間隙或通道100。因此，在盤組42中包括六個(gè)彈簧50(并且在盤組48中包括三個(gè)彈簧)。如所指出的，彈簧可以是環(huán)狀波形或者蝶形類彈簧，具有徑向的內(nèi)外周緣，其主體在具有橫跨其所位于的通道100的不同軸向尺寸的周緣之間延伸，以接觸相關(guān)聯(lián)的一對連續(xù)的分離器板42b。彈簧50的構(gòu)造施加軸向力，該軸向力往往會(huì)將這對連續(xù)的分離器板42b在軸向方向上偏置分開。盤組42因此被力分離，因?yàn)楫?dāng)盤組42沒有被接合時(shí)，分離器板42b被機(jī)械驅(qū)動(dòng)成與摩擦盤42c軸向分開。當(dāng)被接合時(shí)，盤組42被驅(qū)動(dòng)以(借助施加至作用于支撐板42a中的一個(gè)的活塞52的液壓動(dòng)力)克服彈簧力，以軸向移動(dòng)分離器板42b，使其接合摩擦盤42c。當(dāng)被充分供能時(shí)，分離器板42b和摩擦盤42c之間的摩擦將環(huán)形齒輪40機(jī)械聯(lián)接到殼體14，由此防止環(huán)形齒輪40旋轉(zhuǎn)。如要理解的，以這種方式為盤組42供能并且鎖定環(huán)形齒輪40將實(shí)現(xiàn)行星齒輪組20的傳動(dòng)比改變。還應(yīng)該理解，在例示實(shí)例中，盤組42充當(dāng)“制動(dòng)器”。然而，盤組42還可在被供能時(shí)通過將環(huán)形齒輪40聯(lián)接到另一個(gè)旋轉(zhuǎn)組件而被構(gòu)造為離合器。

由于摩擦盤42c相對于分離器板42b(和支撐板42a)隨環(huán)形齒輪40連續(xù)旋轉(zhuǎn)直到盤組42被供能，因此彈簧50被構(gòu)造并且布置成不接合摩擦盤42c，從而減少了由于與盤組42相關(guān)聯(lián)的拖拽或“皮重”而導(dǎo)致的損失。在例示實(shí)施方式中，通過定位接觸彈簧50的外周緣的導(dǎo)向構(gòu)件(pilotmember)110來設(shè)置彈簧50。導(dǎo)向構(gòu)件110在圍繞它們外周緣的一個(gè)或多個(gè)分立位置處接觸彈簧50，而沒有明顯阻礙通向盤組42的冷卻劑流路。在例示實(shí)施方式中，存在六個(gè)采取定位銷形式的導(dǎo)向構(gòu)件110。定位銷圍繞基準(zhǔn)軸線a等角度地間隔開(例如，在每個(gè)片44處安裝一個(gè))并且與基準(zhǔn)軸線a相隔一樣的徑向距離以相對于基準(zhǔn)軸線a且進(jìn)而相對于摩擦盤42c和盤組42本身將彈簧50對中。應(yīng)該注意，在例示實(shí)例中，輸入齒輪28、中心軸32和環(huán)形齒輪40且進(jìn)而盤組42圍繞基準(zhǔn)軸線a是同心的。然而，在其它構(gòu)造中，盤組42可圍繞除了輸入齒輪28和中心軸32的軸線之外的另一軸線是同心的(例如，圍繞平行于基準(zhǔn)軸線a的軸線同心的偏移齒輪或軸)。

定位銷之間的周向間隔且進(jìn)而冷卻劑流向盤組42的環(huán)狀路徑(并且在盤組42本身的這種情況下)幾乎全都并且事實(shí)上在彈簧50的外周緣的周向的大部分上是很好的。在例示示例中，定位銷被安裝于支撐板42a中的耳部或片44，橫跨其間的軸向距離，并且其端部被裝配到片44中的開口122中。在圖4和圖5中示出的盤組42的制動(dòng)構(gòu)造中，一個(gè)支撐板42a(圖中的左邊)可被固定就位，以便不相對于殼體14移動(dòng)，而另一個(gè)支撐板42a(圖中的右邊)可被允許當(dāng)對應(yīng)的活塞52作用于其上時(shí)軸向(向左)移動(dòng)。因此，例如，定位銷的一端可被固定到固定不動(dòng)的支撐板，但當(dāng)盤組42被供能時(shí)，允許可移動(dòng)的支撐板(和分離器板42b)沿著定位銷略微軸向移位。定位銷可被確定大小，以在盤組42處于圖4和圖5中示出的未供能狀態(tài)時(shí)向內(nèi)軸向延伸，超出可移動(dòng)的支撐板(向著圖4和圖5中的盤組42的右邊)。另外或另選地，定位銷的這些端部可具有放大的頭部、插銷或盤組42的軸向內(nèi)(或活塞)側(cè)的其它橫向延伸構(gòu)件，這些構(gòu)件具有大于開口122的大小，以將盤組42軸向系在一起，同時(shí)仍然允許進(jìn)行軸向移動(dòng)。

應(yīng)該注意，可利用其它構(gòu)造和裝置來定位彈簧50。例如，導(dǎo)向構(gòu)件110可以是除了定位銷之外的機(jī)械固定構(gòu)件(諸如，任何合適的桿、銷、螺桿、螺栓等)。直徑大的帶狹縫或穿孔的套筒或套圈也可以是合適的替代品。導(dǎo)向構(gòu)件110的數(shù)量可或多或少有所不同，并且在某些情況下，單個(gè)導(dǎo)向構(gòu)件可能就足夠了。然而，導(dǎo)向構(gòu)件110的數(shù)量和構(gòu)造不應(yīng)該因阻擋了彈簧50和盤組42本身的外周緣的周向的絕大部分而妨礙冷卻劑流向盤組42。此外，可用其它方式固定導(dǎo)向構(gòu)件110，包括將其安裝于其它組件(例如，殼體14)并且使用其它技術(shù)和裝置(例如，螺紋連接、熱收縮、焊接等)進(jìn)行安裝。

在變速器12和圖示的示例性行星齒輪組20操作期間，盤組42將處于未供能狀態(tài)，直到液壓被施加到活塞52。在如所提到的未供能狀態(tài)下，摩擦盤42c將相對于支撐板42a和分離器板42b以及彈簧50隨環(huán)形齒輪40旋轉(zhuǎn)，支撐板42a和分離器板42b以及彈簧50都將相對于殼體14保持基本上固定不動(dòng)，盡管會(huì)出現(xiàn)一些偶發(fā)的(例如，非旋轉(zhuǎn)的)相對移動(dòng)。通過以這種方式保持旋轉(zhuǎn)的摩擦盤42c機(jī)械隔離，減小了原本會(huì)引起的摩擦損失(例如，拖拽、空氣摩擦、皮重)，由此提高了行星齒輪組20和變速器12整體的效率。在未供能狀態(tài)下，冷卻劑將進(jìn)入盤組42中，通過彈簧50的外周緣處的環(huán)狀開口和盤組42本身，進(jìn)入通道100中。因此，將允許冷卻劑沿著分離器板42b的徑向面前進(jìn)而進(jìn)入到分離器板42b和摩擦盤42c之間的窄軸向間隙130中，由此沿著其徑向面前進(jìn)，以在沒有被接合時(shí)冷卻交錯(cuò)的各組件。當(dāng)盤組42被供能時(shí)，隨著摩擦盤42c的徑向面與分離器板42b摩擦配合，窄間隙130閉合。然而，由于當(dāng)盤組42被供能時(shí)通道100得以保持(盡管有稍微較小的軸向尺寸)，因此允許冷卻劑浸潤彈簧50以及分離器板42b的徑向面和摩擦盤42c的外周邊緣的被暴露的部分。當(dāng)盤組42被脫離接合時(shí)，間隙130重新形成并且再次允許冷卻劑從通道100流動(dòng)，穿過交錯(cuò)的分離器板42b(和支撐板42a)以及摩擦盤42c，并且繼續(xù)穿過冷卻回路。以這種方式，通過盤組42的兩種操作狀態(tài)下的來自交錯(cuò)的發(fā)熱部件的冷卻劑來提取熱。通過這種裝置賦予行星齒輪組20的改進(jìn)熱特性進(jìn)而提高了變速器12的效率。

因此已經(jīng)描述了冷卻裝置的實(shí)施方式，其可有利地用于適用于作業(yè)車輛內(nèi)的行星齒輪組或較大行星變速器內(nèi)。冷卻裝置包括冷卻劑流動(dòng)通道，出于增強(qiáng)散熱和/或潤滑的目的，這些通道可被構(gòu)造(例如，確定位置和大小)以吸入冷卻劑并且直接將有效冷卻劑流導(dǎo)向變速器的附近組件(例如，周圍的盤組)。冷卻劑流動(dòng)通道具有噴射元件，噴射元件實(shí)現(xiàn)改變后的噴射圖案，以分散冷卻劑并且使冷卻劑對變速器的內(nèi)部發(fā)熱部件(諸如，行星齒輪組的盤組)的滲透和覆蓋得到改進(jìn)。摩擦盤組(例如，行星齒輪組的離合器和制動(dòng)器)形式的發(fā)熱部件具有相對小直徑的摩擦盤和針對環(huán)狀彈簧形成在連續(xù)的分離器板之間的環(huán)狀通道，這使沒有被供能時(shí)盤組被力分離，且由此有助于冷卻劑流穿過盤組的交錯(cuò)的各組件。增強(qiáng)的冷卻提高了這些組件的操作壽命和變速器的整體可操作性。

如本文中使用的，除非另外限制或修改，否則通過連詞術(shù)語(例如，“和”)分開并且之前還帶有短語“一個(gè)或多個(gè)”或“至少一個(gè)”的要素的列表指示有可能包括該列表中的個(gè)體元件或其任何組合的構(gòu)造或布置。例如，“a、b和c中的至少一個(gè)”或“a、b和c中的一個(gè)或多個(gè)”指示有可能僅有a、僅有b、僅有c、或a、b和c中的兩個(gè)或多個(gè)的任何組合(例如，a和b；b和c；a和c；或a、b和c)。

本文中使用的術(shù)語只是出于描述特定實(shí)施方式的目的，并非旨在限制本公開。如本文中使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚指明。還應(yīng)該理解，本說明書中的術(shù)語“包括”和/或變型的任何使用指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件、和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件、和/或其組。

已經(jīng)出于例示和描述的目的展示了本公開的描述，但該描述不旨在是排他性的或限于所公開形式的本公開。在不脫離本公開的范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將清楚許多修改形式和變形形式。選擇和描述本文中明確引用的實(shí)施方式，以最佳地說明本公開的原理及其實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能夠理解本公開并且認(rèn)識(shí)到所描述示例性的許多替代形式、修改形式和變形形式。因此，除了明確描述的實(shí)現(xiàn)方式外的各種實(shí)現(xiàn)方式都在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。