专利名称：具有嵌套的行星齿轮级的行星齿轮变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车的自动变速器的行星齿轮变速器，包含两个行星齿轮级，所述行星齿轮级分别包含一个太阳轮、一个内齿轮和多个布置在所述太阳轮和内齿轮之间的行星齿轮，其中，第一行星齿轮级的内齿轮同时构成第二行星齿轮级的太阳轮，并且两个行星齿轮级的行星齿轮经过一个共同的、用浇铸材料制成的行星齿轮架引导，该行星齿轮架将第一行星齿轮级的行星齿轮容纳成使其相对于第二行星齿轮级的行星齿轮具有一个轴向偏移量。
背景技术：
在汽车的自动变速器方面已知具有嵌套的行星齿轮级的行星齿轮变速器，利用这种变速器可以将功率在一个居内的太阳轮、两个行星齿轮级和一个居外的内齿轮之间进行传递。由于在这种自动变速器上狭窄的安装空间条件之故，两个行星齿轮级只能沿轴向方向彼此错开。US 5，503，605A公开了这样一种用于自动变速器的行星齿轮变速器，其中，第一级的行星齿轮一方面与一个居内的太阳轮相啮合，另一方面与一个第一内齿轮的内齿部相啮合。第一行星齿轮级的该内齿轮其中在其外周边上具有另外的齿部，经过该另外的齿部，该内齿轮与一个第二行星齿轮级的行星齿轮有效相连，这些行星齿轮又与一个居外的内齿轮相啮合。这两个行星齿轮级的行星齿轮经过一个共同的行星齿轮架引导并且沿着径向彼此对齐，其中，由于所存在的安装空间条件之故，第一行星齿轮级的行星齿轮沿轴向相对于第二级的行星齿轮错开布置。此外，行星齿轮架是由两个单件组成的，这两个单件各自容纳一个行星齿轮级的行星齿轮并且在第一行星齿轮级的区域内组合在一起。此外通常已知的是，一个行星齿轮变速器的行星齿轮架可利用一种成型制造方法制造出来。行星齿轮架的这种两件式结构然而会带来一个问题，就是行星齿轮架必须在一个附加的安装工序中加以组合，这就会提高费用，并且在这一区域内降低行星齿轮架的承载能力。另一方面，由于因行星齿轮的安置所形成的侧凹之故，这样一种行星齿轮架的一件式制造会使制造工艺的难度显著加大。因此，要么采用一种成本较高的铸造方法，依此法，第一级的侧凹的兜孔可以利用可以熔化的芯子成型，要么在铸造后需对兜孔采用切削加工。 这两种方案都会大大提高制造成本。
发明内容
因此本发明的任务是为自动变速器提供一种具有嵌套的行星齿轮级的行星齿轮变速器，其中，导引行星齿轮的一种行星齿轮架是设计为一件式的，但与此同时这种行星齿轮架的制造成本降低了。上述任务是根据权利要求1的前序部分出发结合其特征部分的特征加以解决的。 后继的从属权利要求分别给出本发明的有利发展。
本发明包含如下工艺理论行星齿轮架是如此设计成一件式的，使得在行星齿轮架中的、用于容纳第一级的行星齿轮的兜孔沿切向方向分别相对于用于容纳第二行星齿轮级的行星齿轮的兜孔以偏移角度设置，以便在铸造过程中能够利用导板实现成型。通过如此形成的两个级的行星齿轮的相对偏移，便可使相关行星齿轮的兜孔经过径向导板得以脱模。因此本发明提出的行星齿轮变速器的行星齿轮架的制造可以利用传统铸造方法和在低的成本条件下予以实现。其中，所谓的偏移角度指的是这样的角度，该角度是在用于行星齿轮的螺栓的相邻的各容纳孔与行星齿轮架的中点的连接线之间所围成的。根据本发明的一项发展，该偏移角度在20° -70°范围内。在第一级和第二级的相关兜孔之间这一范围内的一个偏移角度的选择具有如下优点借助于一个径向导板，第一级的一个兜孔可以与第二行星齿轮级的一个兜孔共同地加以成型。这样便可减少铸造期间所需的导板数量。按本发明的发展，每个兜孔都可借助于一个单独的导板实现成型。其优点在于各个兜孔可以最佳地针对其轮廓且因此针对行星齿轮架的强度和运行平静性加以设计成形。本发明的一项发展在于沿切向方向在用于容纳第二行星齿轮级的行星齿轮的兜孔和用于第一行星齿轮级的兜孔的制造的凹穴之间分别设置肋条，其优点在于行星齿轮架通过在这一区域中所形成的肋条，其坚固性可显著提高。根据本发明的另一项有利的发展，第一行星齿轮级和第二行星齿轮级具有不同数量的行星齿轮。这样，每个行星齿轮级都可以独自通过相应选择行星齿轮的数量以适配于待被传递的转矩，从而可减小行星齿轮的数量，并降低行星齿轮变速器的制造成本。此外有利的是，行星齿轮架是作为压铸件加以成型的。从而可使行星齿轮架的制造达到高精度。
其它本发明的改进措施将在下面结合几个优选的具体实施方式
的说明并参照附图加以详细解释。附图表示图1按第一实施方式的本发明提出的一种行星齿轮变速器的截面图，沿图2中的 A-A线加以切割；图2行星齿轮变速器的横截面图，沿图1中的B-B线加以切割；以及图3按第二实施方式的本发明提出的一种行星齿轮变速器的横截面图。
具体实施例方式图1中示出按第一实施方式的本发明提出的一种行星齿轮变速器的截面图，该行星齿轮变速器由两个嵌套的行星齿轮级1和2组合而成。第一行星齿轮级1具有一个居内的太阳轮3，该太阳轮经过三个行星齿轮4A-4C(在此视图中却由于剖视之故只能看到其中的行星齿轮4C)而与一个内齿轮5有效相连。在此，该内齿轮5除了具有内齿部6以用于与第一行星齿轮级1的行星齿轮4A-4C相接触之外，还在外周边上具有外齿部7，内齿轮5 经过该外齿部便可与第二行星齿轮级2的三个行星齿轮8A-8C相啮合并且构成用于第二行星齿轮级2的太阳轮。行星齿轮8A-8C又与一个居外的第二内齿轮9有效相连。利用行星齿轮变速器的这种嵌套的结构型式，在使用于汽车的一种自动变速器中时，按照专业人员熟知的方式，通过对图中未示出的耦合元件的有意操作，便可实现所希望的转速变换和转矩变换。 第一行星齿轮级1的行星齿轮4A-4C和第二行星齿轮级2的行星齿轮8A-8C是经过一个共同的行星齿轮架10导引的，该行星齿轮架将行星齿轮4A-4C容纳成使其相对于行星齿轮8A-8C有一轴向偏移量xs，借以获得一种结构紧凑的行星齿轮变速器，从而在自动变速器领域内实现一种节省位置的架构。在此，行星齿轮架10是作一件式的压铸构件设计的，其中，行星齿轮4A-4C和8A-8C彼此分别沿切向方向错开地加以安置，借以尽管由于在行星齿轮4A-4C范围内由于轴向偏移量Xs而造成的侧凹，仍可在铸造过程中利用径向导板实现脱模。图2中示出图1所示本发明提出的行星齿轮变速器的一个横截面，从此可以更好地看出行星齿轮4A-4C和8A-8C之间的沿切向方向的偏移。如图所示，在行星齿轮架10 径向内区有所成型的兜孔IlA至11C，这些兜孔是为了容纳第一行星齿轮级1的行星齿轮 4A-4C而配置的，其分别相对于兜孔12A至12C有一个偏移角度α Versatz,后述兜孔被设置在行星齿轮架10的径向外区并且用于容纳第二行星齿轮级2的行星齿轮8A-8C。通过所述偏移角度α Versatz,便可达到下述目的尽管在两个行星齿轮级1和2的行星齿轮4A-4C和 8A-8C之间有轴向偏移量Xs，仍可在铸造过程中利用径向导板使兜孔脱模。在此情况下，偏移角度aVCTsatz是选择得如此的小，使得兜孔IlA至IlC和兜孔12A至12C可以分别成对地经过一个共同的径向导板实现脱模，例如在图中示出的通过一个径向导板的一个替代轮廓 13。此外，该轮廓13是如此设计的，使得在用于容纳行星齿轮8A-8C的兜孔12A至12C和缺口 14A至14C(其是在为了制造兜孔IlA至IlC而在脱模时被引入行星齿轮架10的径向外区中的)之间设置肋条15A至15C。经过这些肋条15A至15C，便可大大提高行星齿轮架 10在该区域中的强度。在图3中示出本发明提出的行星齿轮变速器的另一个实施形式的一种行星齿轮架10'的横断面详图。与前述方案的不同之处在于在此情况下，在行星齿轮架10'的径向内区中配置了四个兜孔IlA'至IlD'以用容纳四个行星齿轮；而在行星齿轮架10' 的外周边区中如同前一方案构成了三个兜孔12A'至12C'以用于容纳三个行星齿轮。由于在行星齿轮架10'的径向内区上和径向外区上待被导引的行星齿轮数量不同之故，所以在分别在兜孔IlA'至IlD'和12A'至12C'之间就形成不同的偏移角度α VCTsatzl和 aVCTsatz2。此外，所有的兜孔IlA'至IlD'和12A'至12C'都是经过单独的径向导板加以脱模的。利用本发明提出的行星齿轮变速器的行星齿轮架10或10'的设计结构，便可大大降低其制造成本，这是因为由于兜孔IlA至IlC和12A至12C及IlA'至IlD'和12A' 至12C'的布置之故，可以经过径向导板实现完全脱模。附图标记清单1第一行星齿轮级2第二行星齿轮级3太阳轮
4A-4C第一行星齿轮级的行星齿轮5第一内齿轮6 内齿部7外齿部8A-8C第二行星齿轮级的行星齿轮9第二内齿轮10,10' 行星齿轮架11A-11C;11A' -IlD' 第一行星齿轮级的行星齿轮的兜孔12A-12C;12A' -12C' 第二行星齿轮级的行星齿轮的兜孔13径向导板的轮廓14A-14C 缺口15A-15C 肋条Xs轴向偏移量α Versatz, aVersatzl,2 偏移角度
权利要求
1.用于汽车的自动变速器的行星齿轮变速器，该行星齿轮变速器包含两个行星齿轮级(1，2)，所述行星齿轮级分别包含一个太阳轮(3)、一个内齿轮(5，9)和多个布置在所述太阳轮和内齿轮之间的行星齿轮(4A-4C，8A-8C)，其中，第一行星齿轮级(1)的内齿轮(5) 同时构成第二行星齿轮级(2)的太阳轮，并且两个行星齿轮级(1，2)的行星齿轮(4A-4C， 8A-8C)经由一个共同的、用浇铸材料制成的行星齿轮架(10 ；10')引导，该行星齿轮架将第一行星齿轮级(1)的行星齿轮(4A-4C)容纳成使其相对于第二行星齿轮级(2)的行星齿轮(8A-8C)具有一个轴向偏移量(Xs)，其特征在于行星齿轮架(10;10')是如此设计成一件式的，使得行星齿轮架(10 ;10')中的、 用于容纳第一行星齿轮级(1)的行星齿轮(4A-4C)的兜孔(11A-11C;11A' -IlD')沿切向方向分别相对于用于容纳第二行星齿轮级(2)的行星齿轮(8A-8C)的兜孔(12A-12C; 12A' -12C')以偏移角度(aVCTsatz ； aVCTsatzl,2)设置，以便在铸造期间能借助于导板实现成型。
2.按要求1所述的行星齿轮变速器，其特征在于偏移角度(aCTsatz;aVCTsatzl,2)在20°至70°范围内。
3.按要求1或2所述的行星齿轮变速器，其特征在于每个兜孔(IlA' -IlD' ；12A' -12C')能借助于一个单独的导板实现成型。
4.按要求1至3中任一项所述的行星齿轮变速器，其特征在于沿切向方向在用于容纳第二行星齿轮级(2)的行星齿轮(8)的兜孔(12A-12C)和用于制造第一行星齿轮级(1)的兜孔(11A-11C)的缺口(14A-14C)之间分别设置肋条 (15A-15C)。
5.按以上要求中任一项所述的行星齿轮变速器，其特征在于第一行星齿轮级(1)和第二行星齿轮级(2)具有不同数量的行星齿轮(4A-4C，8A-8C)。
6.按以上权利要求中任一项所述的行星齿轮变速器，其特征在于行星齿轮架(10 ；10')是作为压铸部件设计的。
7.汽车的自动变速器，该自动变速器包含至少一个按要求1至6中任一项所述的行星齿轮变速器。
全文摘要
本发明涉及一种用于汽车的自动变速器的行星齿轮变速器，包含两个行星齿轮级(1，2)，其分别包含一个太阳轮(3)、一个内齿轮(5，9)和多个布置在所述太阳轮和内齿轮之间的行星齿轮(4A-4C，8A-8C)，其中，第一行星齿轮级(1)的内齿轮(5)同时构成第二行星齿轮级(2)的太阳轮，并且两个行星齿轮级(1，2)的行星齿轮(4A-4C，8A-8C)经过一个共同的、用浇铸材料制成的行星齿轮架(10；10′)引导，该行星齿轮架将第一行星齿轮级(1)的行星齿轮(4A-4C)容纳成使其相对于第二行星齿轮级(2)的行星齿轮(8A-8C)具有一个轴向偏移量(xs)，此外，行星齿轮架(10；10′)是如此设计成一件式的，使得行星齿轮架(10；10′)中的、用于容纳第一行星齿轮级(1)的行星齿轮(4A-4C)的兜孔(11A-11C；11A′-11D′)沿切向方向分别相对于用于容纳第二行星齿轮级(2)的行星齿轮(8A-8C)的兜孔(12A-12C；12A′-12C′)以偏移角度(αVersatz；αVersatz1，2)设置，以便在铸造期间能借助于导板实现成型。
文档编号F16H3/62GK102449350SQ201080023471
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月19日 优先权日2009年6月4日
发明者A·布赫尔, H·德普费特, P·齐默, U·汉特克 申请人:腓特烈斯港齿轮工厂股份公司