專利名稱：行星齒輪架小齒輪銷保持器的制作方法
技術領域：
本公開涉及行星齒輪組件的行星齒輪架，并且更特別地涉及用于行星齒輪組件的行星齒輪架的小齒輪銷保持器。
背景技術：
本節的陳述僅提供涉及本公開的背景信息，并且可能或可能不構成現有技術。行星齒輪組件具有突出的多功能性并且是可適應的裝置。各種機動車輛傳動系部件(例如變速器、差動器和驅動橋)頻繁且普遍地使用行星齒輪組件。通常，它們或者被單一地使用以提供速度降低和扭矩增加，或者被串聯布置并與將行星齒輪組件的各種元件互連或固接的離合器和制動器相關聯，以提供多個速度降低和扭矩倍增。簡單的行星齒輪組件包括中心布置的恒星齒輪、大致繞恒星齒輪布置的行星齒輪架以及繞齒輪架布置的環齒輪。多個行星齒輪可旋轉地安裝在齒輪架的軸上并且接合恒星齒輪和環齒輪。當然，關于行星齒輪組件的設計和制造存在許多工程問題。一個問題涉及行星齒輪被保持或固定到行星齒輪架以及被保持或固定在行星齒輪架內的方式。一個方案是提供穿過軸和齒輪架的小孔，這些小孔可被對準并且保持銷可穿過小孔插入。另一個方案涉及將小齒輪軸變形到(例如樁固到)齒輪架。這兩種方案都要求鄰近于齒輪架區域的合適的軸，其可接收銷或者軸的變形區域，因而在許多情況下都可能是不合適的。另一個工程問題涉及潤滑。在一定的構造以及一定的車輛速度范圍中，給定行星齒輪組件的行星齒輪或小齒輪的旋轉速度可能是非常可觀的，即數千轉每分鐘(r. p.m.)。 行星齒輪架的旋轉速度也可能相當高。高行星齒輪或小齒輪速度本身不成問題，但是它們確實要求充分的潤滑，不僅用于潤滑小齒輪一軸承一小齒輪軸界面，而且用于將界面處由這種高速旋轉產生的熱帶走。本發明涉及提供改進的保持器，其不僅將小齒輪軸保持在行星齒輪架中，而且保持它們的角取向，而這提供改進的軸承潤滑。
發明內容
本發明提供一種用于行星齒輪組件的行星齒輪架的軸保持器將小齒輪軸保持在所述齒輪架中并且維持它們的角位置以實現油到小齒輪軸承的流動的改進。每個小齒輪軸包括軸向通道，其在軸的中點處附近與徑向通道連通。在小齒輪軸與軸向通道開口相對的一端處是延伸跨越所述軸的平面。所述平面垂直于徑向通道的軸線。小齒輪軸滑配合到行星齒輪架中的合適的孔中并且支撐帶有架的滾柱或滾針軸承以及行星齒輪或小齒輪。在齒輪架的一端處，所述平面被圓形保持器接合，從而每個小齒輪軸的徑向通道定向成徑向向外。圓形保持器可以是扁平板或者可具有L形剖面。圓形保持器可通過卡環或諸如螺栓或機器螺釘的多個緊固件固定到行星齒輪架。在齒輪架的相對端處，潤滑劑壩被固定到行星齒輪架并且將潤滑油的流從諸如空心驅動軸的源引導到小齒輪軸的軸向通道的開放端。通過維持徑向小齒輪軸通道的徑向向外取向，到小齒輪軸一軸承一小齒輪界面的潤滑油流實質上不受行星齒輪架的旋轉速度的影響。因此，本發明的一個方面提供了用于行星齒輪組件的具有改進的小齒輪軸一軸承一小齒輪潤滑的行星齒輪架。本發明的另一個方面提供了用于行星齒輪組件的行星齒輪架的小齒輪軸，其具有軸向通道，該軸向通道從一端延伸到軸中點附近的徑向通道。本發明的又一個方面提供了具有圓形保持器的行星齒輪架，該圓形保持器將多個小齒輪軸保持在期望的旋轉取向。本發明的又一個方面提供了具有圓形保持器的行星齒輪架，該圓形保持器將具有徑向潤滑開口的多個小齒輪軸保持在期望的旋轉取向。本發明的又一個方面提供了具有圓形保持器的行星齒輪架，該圓形保持器限定扁平板或L形，其將多個小齒輪軸保持在期望的旋轉取向。本發明的又一個方面提供了具有圓形保持器的行星齒輪架，該圓形保持器接合多個小齒輪軸的端部上的平面以將它們保持在期望的旋轉取向。本發明的又一個方面提供了具有圓形保持器的行星齒輪架，該圓形保持器接合包括了徑向潤滑通道的多個小齒輪軸的端部上的平面以將該徑向通道保持在徑向向外取向。進一步應用領域將從本文提供的描述變得直觀。應當理解，所述描述和具體示例意在僅為說明之目的并且無意限制本公開的范圍。本發明還提供了以下方案
1. 一種行星齒輪架組件，其組合地包括
行星齒輪架，其限定軸線并具有多對對準且間隔開的孔、在一對間隔開的孔之間的小齒輪接收區域，
小齒輪，其布置在每個小齒輪接收區域中， 抗摩擦軸承，其布置在每個小齒輪中，
短軸，其布置在所述抗摩擦軸承中并且被接收在所述多對對準孔之一中，所述短軸包括在一端開放且與徑向孔連通的軸向孔并且包括在另一端的平面，所述徑向孔垂直于所述平面定向，和
用于接合所述短軸的所述平面并且用于維持所述短軸的所述徑向孔相對于所述齒輪架軸線處于徑向向外取向的裝置。2.如方案1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述抗摩擦軸承是帶有架的滾針軸承組件。3.如方案1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合和維持的裝置是圓形板，所述圓形板具有接合所述平面的內側邊緣以及用于將所述圓形板固定到所述齒輪架的卡環。4.如方案1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合和維持的裝置是 L形環，所述L形環具有接合所述平面的外側邊緣以及用于將所述L形環固定到所述齒輪架的卡環。5.如方案1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合和維持的裝置是 L形環，所述L形環具有接合所述平面的外側邊緣以及用于將所述L形環固定到所述齒輪架的多個緊固件。6.如方案5所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述緊固件是機器螺釘。7.如方案1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合和維持的裝置是圓形板，所述圓形板具有接合所述平面的內側邊緣以及用于將所述圓形板固定到所述齒輪架的多個緊固件。8. 一種行星齒輪架組件，其組合地包括
行星齒輪架，其限定軸線并具有多對對準且間隔開的平行于所述軸線的孔、在一對間隔開的孔之間的行星齒輪接收開口，
行星齒輪，其布置在所述行星齒輪接收區域中， 抗摩擦軸承，其布置在所述行星齒輪中，
短軸，其布置在所述抗摩擦軸承中并且在所述多對對準孔之一之間延伸，所述短軸包括在一端開放且與徑向孔連通的軸向孔并且包括在另一端的平面，所述徑向孔垂直于所述平面定向，和
所述齒輪架上的用于接合所述短軸的所述平面并且用于維持所述短軸的所述徑向孔相對于所述齒輪架軸線處于徑向向外取向的裝置。9.如方案8所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述抗摩擦軸承是帶有架的滾針軸承組件。10.如方案8所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合的裝置是圓形板，所述圓形板具有接合所述平面的內側邊緣以及用于將所述圓形板固定到所述齒輪架的卡環。11.如方案8所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合的裝置是L形環，所述L形環具有接合所述平面的外側邊緣以及用于將所述L形環固定到所述齒輪架的卡環。12.如方案8所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合的裝置是L形環，所述L形環具有接合所述平面的外側邊緣以及用于將所述L形環固定到所述齒輪架的多個緊固件。13.如方案12所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述緊固件是機器螺釘。14.如方案8所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合的裝置是圓形板，所述圓形板具有接合所述平面的內側邊緣以及用于將所述圓形板固定到所述齒輪架的多個緊固件。15. 一種行星齒輪組件，其組合地包括
限定軸線的恒星齒輪、布置在所述軸線上的環齒輪以及布置在所述軸線上并具有接合所述恒星齒輪和所述環齒輪的多個行星齒輪的行星齒輪架，
所述行星齒輪架具有多對對準且間隔開的平行于所述軸線的孔，所述多個行星齒輪的一個布置在所述多對間隔開的孔的每一對之間，
短軸，其在所述多對對準孔的每一對之間延伸并且支撐所述多個行星齒輪的一個，所述短軸包括在一端開放且與徑向孔連通的軸向孔并且包括在另一端的平面，所述徑向孔垂直于所述平面定向，和
所述行星齒輪架上的用于接合所述短軸的所述平面以維持所述短軸的所述徑向孔相對于所述齒輪架軸線處于徑向向外取向的裝置。16.如方案15所述的行星齒輪組件，還包括抗摩擦軸承，所述抗摩擦軸承布置在所述行星齒輪和所述短軸之間。17.如方案15所述的行星齒輪組件，其特征在于，所述行星齒輪架上的所述裝置是圓形板，所述圓形板具有接合所述平面的內側邊緣以及用于將所述圓形板固定到所述齒輪架的卡環。18.如方案15所述的行星齒輪組件，其特征在于，所述行星齒輪架上的所述裝置是L形環，所述L形環具有接合所述平面的外側邊緣以及用于將所述L形環固定到所述齒輪架的卡環。19.如方案15所述的行星齒輪組件，其特征在于，所述行星齒輪架上的所述裝置是L形環，所述L形環具有接合所述平面的外側邊緣以及用于將所述L形環固定到所述齒輪架的多個緊固件。20.如方案19所述的行星齒輪組件，其特征在于，所述緊固件是機器螺釘。
本文所描述的附圖僅為說明之目的并無意以任何方式限制本公開范圍。圖1是根據本發明第一實施例的包括小齒輪軸和圓形扁平保持器的行星齒輪組件的一部分的局部剖視圖，其由卡環固定到行星齒輪架；
圖2是根據本發明第一實施例的小齒輪軸和圓形保持器板的一部分的局部放大透視
圖3是根據本發明第二實施例的包括小齒輪軸和圓形L形保持器環的行星齒輪組件的一部分的局部剖視圖4是根據本發明第二實施例的包括小齒輪軸和圓形L形保持器環的行星齒輪組件的一部分的局部剖視圖，其由機螺栓或螺釘固定到行星齒輪架。
具體實施例方式下面的描述本質上僅為示范性的，并且無意以任何方式限制本公開、應用，或用途。參見圖1，結合行星齒輪組件的一部分示出了本發明的第一實施例，行星齒輪組件由附圖標記10表示。行星齒輪組件10包括空心驅動或輸入軸12，軸12具有外部或陽花鍵 14，花鍵14聯接并驅動具有齒輪齒18的恒星齒輪16和行星齒輪架20。行星齒輪架20優選地為包括鍛造或冷成形部件的焊件，并且其通常與恒星齒輪16對準。行星齒輪架20包括環形延伸部22，環形延伸部22具有被相關聯的驅動或從動構件沈接合的陽花鍵或齒輪齒對。行星齒輪架20 (特別地，環形延伸部22)被滾柱軸承組件觀可自由旋轉地支撐。行星齒輪架20還包括被接收在抗摩擦軸承(例如帶有架的滾柱或滾針軸承組件 32)上的多個行星齒輪或小齒輪30。滾柱或滾針軸承組件32進而被接收在各自多個短軸或小齒輪軸40上，該短軸或小齒輪軸40被接收在行星齒輪架20中的多對間隔開的、對準的孔42內。行星齒輪或小齒輪30、軸承組件32、短軸或小齒輪軸40以及對準孔42的對的數量可以是三、四、五、六或更多，這取決于行星齒輪組件10的扭矩負載和其他設計參數。多個對準孔42的對、短軸或小齒輪軸40、軸承組件32以及行星齒輪或小齒輪30通常并優選地布置或設置成平行于輸入軸12和行星齒輪架20的共同軸線并且繞該共同軸線位于相同的角間隔。例如，如果前述部件各有六個，則它們將優選地被間隔成繞輸入軸12和行星齒輪架20的共同軸線60度間隔。如圖1和圖2所示，短軸或小齒輪軸40各自包括同心的軸向孔或通道44，其在軸 40的一端開放并且沿軸40的軸線延伸到大約其中點。徑向孔或通道46與軸向通道44在小齒輪軸40的軸向中點處或附近相交，徑向孔或通道46優選地具有與軸向通道44相同的直徑。相交的軸向和徑向通道44和46因而提供短軸或小齒輪軸40的一端與其外表面上其軸向中點處或附近的點之間的流體連通。在每個短軸或小齒輪軸40與軸向孔或通道44的開口相對的那一端處是直徑表面 50，也就是平的表面，其優選地與軸40的中心一致或者通過軸40的中心。然而應當理解， 直徑表面50不需要與直徑一致，而是可以是在直徑的任一側上的具有略微更短長度的弦表面。此外，如果需要，直徑表面50可以略微彎曲或成凸面。雖然從徑向通道46軸向地間隔，但直徑表面50垂直于徑向通道46的軸線。在第一實施例中，直徑表面50徑向地面向外部。因此，當表面50被維持成徑向面向外部的取向時，徑向通道46也定向為徑向向外。短軸或小齒輪軸40的直徑表面50以及因此徑向通道46被圓形保持器板60維持成徑向面向外部的取向。圓形保持器板60布置在每個小齒輪軸40的表面50和繞行星齒輪架20延伸的淺槽或臺肩62之間。相鄰的溝槽64接收卡環66，卡環66將圓形保持器板 60保持在行星齒輪架20中。如上所述，輸入軸12是空心的，并且用潤滑油或液壓流體加壓。輸入軸12的壁中的徑向端口 72將加壓流體引導到徑向通道74中。一對旋轉密封76維持輸入軸12和行星齒輪組件10中的部件之間的流體不透密封。潤滑劑壩78將潤滑流體徑向向外的引導到與行星齒輪架20中的孔42對準的多個軸向端口 82以及短軸或小齒輪軸40中的軸向通道44。 因此，潤滑被直接提供給小齒輪/軸承/軸界面。而且，提供這種潤滑的徑向通道46被維持成徑向向外的取向，這使得行星齒輪架20的高速旋轉對于潤滑流的影響最小。行星齒輪組件10還包括環齒輪86，環齒輪86具有被行星齒輪或小齒輪30接合的齒輪齒80。環齒輪86可被引領在輸入軸12上的轂或箍圈92支撐。環齒輪86上的外部齒輪齒或花鍵94被行星齒輪組件10的相關聯部件96接合。現在參見圖3，示出了第二實施例小齒輪銷保持器，并用附圖標記10表示。通常， 第二實施例銷保持器100可以并且就是與行星齒輪組件10’ 一起使用，行星齒輪組件10’ 與上述行星齒輪組件10基本相同。因此，行星齒輪組件10’包括空心驅動或輸入軸12、恒星齒輪16、行星齒輪架20’、環形延伸部22、滾珠軸承組件觀、行星齒輪或小齒輪30、帶有架的滾柱或滾針軸承32、多對對準孔42、環齒輪86及轂或箍圈92，以及上述其他相關聯的元件和下面特別描述的不同于第一實施例的其他部件。第二實施例小齒輪銷保持器100包括多個短軸或小齒輪軸140。如上所述，可以有三個、四個、五個、六個或更多個短軸或小齒輪軸140 (以及相關聯的小齒輪30和軸承32)， 這取決于特定組件10’的扭矩負載和其他設計參數。每個短軸或小齒輪軸140包括同心的軸向通道144，其從軸140的一端延伸到大約其軸向中點。徑向通道(其優選地與軸向通道 144具有相同的直徑)與軸向通道144在軸140的大約軸向中點處相交。在軸140與軸向通道144相對的那一端處是直徑表面150。再一次，雖然表面150優選地為直徑的平面，但其也可以是在直徑的任一側上的具有略微更短長度的弦表面。在第二實施例100中，表面150 也可以略微彎曲或成凹面。此外，在第二實施例100中，直徑表面150徑向地面向內部。也就是說，相對于第一實施例和軸40，其中徑向通道46和表面50都被引導或面向徑向外部， 第二實施例100的軸140的徑向通道146和表面150面向相反的徑向方向。L形保持器環160接合短軸或小齒輪軸140的直徑表面150并且抑制其旋轉。L 形保持器環160包括第一軸向延伸支腿或區段162，其鄰接或接合放置或接收在行星齒輪架20’中的槽或溝槽168內的卡環166。卡環166使L形保持器環160抵靠短軸或小齒輪軸140維持就位。L形保持器環160還包括第二、徑向延伸支腿或區段172，其接合軸140 和行星齒輪架20，。第二實施例100還包括輸入軸或驅動軸12中的徑向端口 72、通道74、多對軸向間隔的旋轉密封76以及潤滑劑壩78。因此，加壓油或其他潤滑流體通過徑向端口 72在密封 76之間沿著潤滑劑壩78被提供到軸向通道144中并穿過總是定向成徑向向外的徑向通道 146。或許應當指明并且無疑應當意識到的是，雖然圓形保持器板60和L形保持器環 160在遍及本文中被稱為“保持器”，但它們均不僅僅將短軸或小齒輪軸40和140保持在行星齒輪架20和20’中，而且如上所述還特別地維持徑向通道46和146相對于行星齒輪架 20和20’的軸線的徑向向外對準。現在參見圖3和圖4，示出了用于圓形保持器板60或L形保持器環160的交替安裝裝置。在該安裝構造中，卡環66和166以及行星齒輪架20和20，中的溝槽64和168分別被取消。在它們的位置上是多個螺紋緊固件，例如機螺栓或帽螺釘182，其穿過圓形保持器板60中的類似多個開口 184或L形保持器環160(示出)，并且進入行星齒輪架20或20， (示出)中的互補螺紋開口 186。多個螺紋緊固件182、開口 184和螺紋開口 186優選地布置成繞行星齒輪架20’的軸線相同的角間隔。圓形保持器板60或L形保持器環160因而被多個可移除的螺紋緊固件182固定到行星齒輪架20或20’，不過與上面描述的一樣起到相同的作用，來將短軸或小齒輪軸40和140保持在行星齒輪架20和20’中并且維持徑向通道46和146的徑向向外取向。本發明的前述描述本質上僅僅是示例性的，并且不偏離本發明主旨的變形是且意圖在本發明的范圍內。這種變形不應被視為偏離本發明的精神和范圍及所附的權利要求。
權利要求
1.一種行星齒輪架組件，其組合地包括行星齒輪架，其限定軸線并具有多對對準且間隔開的孔、在一對間隔開的孔之間的小齒輪接收區域，小齒輪，其布置在每個小齒輪接收區域中，抗摩擦軸承，其布置在每個小齒輪中，短軸，其布置在所述抗摩擦軸承中并且被接收在所述多對對準孔之一中，所述短軸包括在一端開放且與徑向孔連通的軸向孔并且包括在另一端的平面，所述徑向孔垂直于所述平面定向，和用于接合所述短軸的所述平面并且用于維持所述短軸的所述徑向孔相對于所述齒輪架軸線處于徑向向外取向的裝置。
2.如權利要求1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述抗摩擦軸承是帶有架的滾針軸承組件。
3.如權利要求1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合和維持的裝置是圓形板，所述圓形板具有接合所述平面的內側邊緣以及用于將所述圓形板固定到所述齒輪架的卡環。
4.如權利要求1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合和維持的裝置是L 形環，所述L形環具有接合所述平面的外側邊緣以及用于將所述L形環固定到所述齒輪架的卡環。
5.如權利要求1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合和維持的裝置是L 形環，所述L形環具有接合所述平面的外側邊緣以及用于將所述L形環固定到所述齒輪架的多個緊固件。
6.如權利要求5所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述緊固件是機器螺釘。
7.如權利要求1所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述用于接合和維持的裝置是圓形板，所述圓形板具有接合所述平面的內側邊緣以及用于將所述圓形板固定到所述齒輪架的多個緊固件。
8.一種行星齒輪架組件，其組合地包括行星齒輪架，其限定軸線并具有多對對準且間隔開的平行于所述軸線的孔、在一對間隔開的孔之間的行星齒輪接收開口，行星齒輪，其布置在所述行星齒輪接收區域中，抗摩擦軸承，其布置在所述行星齒輪中，短軸，其布置在所述抗摩擦軸承中并且在所述多對對準孔之一之間延伸，所述短軸包括在一端開放且與徑向孔連通的軸向孔并且包括在另一端的平面，所述徑向孔垂直于所述平面定向，和所述齒輪架上的用于接合所述短軸的所述平面并且用于維持所述短軸的所述徑向孔相對于所述齒輪架軸線處于徑向向外取向的裝置。
9.如權利要求8所述的行星齒輪架組件，其特征在于，所述抗摩擦軸承是帶有架的滾針軸承組件。
10.一種行星齒輪組件，其組合地包括限定軸線的恒星齒輪、布置在所述軸線上的環齒輪以及布置在所述軸線上并具有接合所述恒星齒輪和所述環齒輪的多個行星齒輪的行星齒輪架，所述行星齒輪架具有多對對準且間隔開的平行于所述軸線的孔，所述多個行星齒輪的一個布置在所述多對間隔開的孔的每一對之間，短軸，其在所述多對對準孔的每一對之間延伸并且支撐所述多個行星齒輪的一個，所述短軸包括在一端開放且與徑向孔連通的軸向孔并且包括在另一端的平面，所述徑向孔垂直于所述平面定向，和所述行星齒輪架上的用于接合所述短軸的所述平面以維持所述短軸的所述徑向孔相對于所述齒輪架軸線處于徑向向外取向的裝置。
全文摘要
行星齒輪架小齒輪銷保持器。行星齒輪組件的行星齒輪架軸保持器將小齒輪軸保持在齒輪架中并維持其角取向以實現油到小齒輪軸承的流動改進。每個小齒輪軸包括開口和軸向通道，其在軸中點與徑向通道連通。小齒輪軸與軸向通道開口相對一端是延伸跨越軸的平面。平面垂直徑向通道軸線。小齒輪軸滑配合到行星齒輪架中的合適孔中并支撐滾針軸承和行星齒輪或小齒輪。齒輪架一端處，平面被圓形保持器接合，從而每個小齒輪軸的徑向通道定向成徑向向外。圓形保持器可為扁平圓形板或可具有L形剖面。圓形保持器可通過卡環或多個緊固件固定到行星齒輪架。齒輪架的具有軸向軸通道開口的一端，潤滑劑壩將潤滑油的流從如空心驅動軸的源引導到小齒輪軸的開放軸向端。
文檔編號F16H57/08GK102192308SQ20111004857
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月1日 優先權日2010年3月1日
發明者B·伯格曼, J·A·迪默 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司