专利名称：行星齿轮架小齿轮销保持器的制作方法
技术领域：
本公开涉及行星齿轮组件的行星齿轮架，并且更特别地涉及用于行星齿轮组件的行星齿轮架的小齿轮销保持器。
背景技术：
本节的陈述仅提供涉及本公开的背景信息，并且可能或可能不构成现有技术。行星齿轮组件具有突出的多功能性并且是可适应的装置。各种机动车辆传动系部件(例如变速器、差动器和驱动桥)频繁且普遍地使用行星齿轮组件。通常，它们或者被单一地使用以提供速度降低和扭矩增加，或者被串联布置并与将行星齿轮组件的各种元件互连或固接的离合器和制动器相关联，以提供多个速度降低和扭矩倍增。简单的行星齿轮组件包括中心布置的恒星齿轮、大致绕恒星齿轮布置的行星齿轮架以及绕齿轮架布置的环齿轮。多个行星齿轮可旋转地安装在齿轮架的轴上并且接合恒星齿轮和环齿轮。当然，关于行星齿轮组件的设计和制造存在许多工程问题。一个问题涉及行星齿轮被保持或固定到行星齿轮架以及被保持或固定在行星齿轮架内的方式。一个方案是提供穿过轴和齿轮架的小孔，这些小孔可被对准并且保持销可穿过小孔插入。另一个方案涉及将小齿轮轴变形到(例如桩固到)齿轮架。这两种方案都要求邻近于齿轮架区域的合适的轴，其可接收销或者轴的变形区域，因而在许多情况下都可能是不合适的。另一个工程问题涉及润滑。在一定的构造以及一定的车辆速度范围中，给定行星齿轮组件的行星齿轮或小齿轮的旋转速度可能是非常可观的，即数千转每分钟(r. p.m.)。 行星齿轮架的旋转速度也可能相当高。高行星齿轮或小齿轮速度本身不成问题，但是它们确实要求充分的润滑，不仅用于润滑小齿轮一轴承一小齿轮轴界面，而且用于将界面处由这种高速旋转产生的热带走。本发明涉及提供改进的保持器，其不仅将小齿轮轴保持在行星齿轮架中，而且保持它们的角取向，而这提供改进的轴承润滑。
发明内容
本发明提供一种用于行星齿轮组件的行星齿轮架的轴保持器将小齿轮轴保持在所述齿轮架中并且维持它们的角位置以实现油到小齿轮轴承的流动的改进。每个小齿轮轴包括轴向通道，其在轴的中点处附近与径向通道连通。在小齿轮轴与轴向通道开口相对的一端处是延伸跨越所述轴的平面。所述平面垂直于径向通道的轴线。小齿轮轴滑配合到行星齿轮架中的合适的孔中并且支撑带有架的滚柱或滚针轴承以及行星齿轮或小齿轮。在齿轮架的一端处，所述平面被圆形保持器接合，从而每个小齿轮轴的径向通道定向成径向向外。圆形保持器可以是扁平板或者可具有L形剖面。圆形保持器可通过卡环或诸如螺栓或机器螺钉的多个紧固件固定到行星齿轮架。在齿轮架的相对端处，润滑剂坝被固定到行星齿轮架并且将润滑油的流从诸如空心驱动轴的源引导到小齿轮轴的轴向通道的开放端。通过维持径向小齿轮轴通道的径向向外取向，到小齿轮轴一轴承一小齿轮界面的润滑油流实质上不受行星齿轮架的旋转速度的影响。因此，本发明的一个方面提供了用于行星齿轮组件的具有改进的小齿轮轴一轴承一小齿轮润滑的行星齿轮架。本发明的另一个方面提供了用于行星齿轮组件的行星齿轮架的小齿轮轴，其具有轴向通道，该轴向通道从一端延伸到轴中点附近的径向通道。本发明的又一个方面提供了具有圆形保持器的行星齿轮架，该圆形保持器将多个小齿轮轴保持在期望的旋转取向。本发明的又一个方面提供了具有圆形保持器的行星齿轮架，该圆形保持器将具有径向润滑开口的多个小齿轮轴保持在期望的旋转取向。本发明的又一个方面提供了具有圆形保持器的行星齿轮架，该圆形保持器限定扁平板或L形，其将多个小齿轮轴保持在期望的旋转取向。本发明的又一个方面提供了具有圆形保持器的行星齿轮架，该圆形保持器接合多个小齿轮轴的端部上的平面以将它们保持在期望的旋转取向。本发明的又一个方面提供了具有圆形保持器的行星齿轮架，该圆形保持器接合包括了径向润滑通道的多个小齿轮轴的端部上的平面以将该径向通道保持在径向向外取向。进一步应用领域将从本文提供的描述变得直观。应当理解，所述描述和具体示例意在仅为说明之目的并且无意限制本公开的范围。本发明还提供了以下方案
1. 一种行星齿轮架组件，其组合地包括
行星齿轮架，其限定轴线并具有多对对准且间隔开的孔、在一对间隔开的孔之间的小齿轮接收区域，
小齿轮，其布置在每个小齿轮接收区域中， 抗摩擦轴承，其布置在每个小齿轮中，
短轴，其布置在所述抗摩擦轴承中并且被接收在所述多对对准孔之一中，所述短轴包括在一端开放且与径向孔连通的轴向孔并且包括在另一端的平面，所述径向孔垂直于所述平面定向，和
用于接合所述短轴的所述平面并且用于维持所述短轴的所述径向孔相对于所述齿轮架轴线处于径向向外取向的装置。2.如方案1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述抗摩擦轴承是带有架的滚针轴承组件。3.如方案1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合和维持的装置是圆形板，所述圆形板具有接合所述平面的内侧边缘以及用于将所述圆形板固定到所述齿轮架的卡环。4.如方案1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合和维持的装置是 L形环，所述L形环具有接合所述平面的外侧边缘以及用于将所述L形环固定到所述齿轮架的卡环。5.如方案1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合和维持的装置是 L形环，所述L形环具有接合所述平面的外侧边缘以及用于将所述L形环固定到所述齿轮架的多个紧固件。6.如方案5所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述紧固件是机器螺钉。7.如方案1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合和维持的装置是圆形板，所述圆形板具有接合所述平面的内侧边缘以及用于将所述圆形板固定到所述齿轮架的多个紧固件。8. 一种行星齿轮架组件，其组合地包括
行星齿轮架，其限定轴线并具有多对对准且间隔开的平行于所述轴线的孔、在一对间隔开的孔之间的行星齿轮接收开口，
行星齿轮，其布置在所述行星齿轮接收区域中， 抗摩擦轴承，其布置在所述行星齿轮中，
短轴，其布置在所述抗摩擦轴承中并且在所述多对对准孔之一之间延伸，所述短轴包括在一端开放且与径向孔连通的轴向孔并且包括在另一端的平面，所述径向孔垂直于所述平面定向，和
所述齿轮架上的用于接合所述短轴的所述平面并且用于维持所述短轴的所述径向孔相对于所述齿轮架轴线处于径向向外取向的装置。9.如方案8所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述抗摩擦轴承是带有架的滚针轴承组件。10.如方案8所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合的装置是圆形板，所述圆形板具有接合所述平面的内侧边缘以及用于将所述圆形板固定到所述齿轮架的卡环。11.如方案8所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合的装置是L形环，所述L形环具有接合所述平面的外侧边缘以及用于将所述L形环固定到所述齿轮架的卡环。12.如方案8所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合的装置是L形环，所述L形环具有接合所述平面的外侧边缘以及用于将所述L形环固定到所述齿轮架的多个紧固件。13.如方案12所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述紧固件是机器螺钉。14.如方案8所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合的装置是圆形板，所述圆形板具有接合所述平面的内侧边缘以及用于将所述圆形板固定到所述齿轮架的多个紧固件。15. 一种行星齿轮组件，其组合地包括
限定轴线的恒星齿轮、布置在所述轴线上的环齿轮以及布置在所述轴线上并具有接合所述恒星齿轮和所述环齿轮的多个行星齿轮的行星齿轮架，
所述行星齿轮架具有多对对准且间隔开的平行于所述轴线的孔，所述多个行星齿轮的一个布置在所述多对间隔开的孔的每一对之间，
短轴，其在所述多对对准孔的每一对之间延伸并且支撑所述多个行星齿轮的一个，所述短轴包括在一端开放且与径向孔连通的轴向孔并且包括在另一端的平面，所述径向孔垂直于所述平面定向，和
所述行星齿轮架上的用于接合所述短轴的所述平面以维持所述短轴的所述径向孔相对于所述齿轮架轴线处于径向向外取向的装置。16.如方案15所述的行星齿轮组件，还包括抗摩擦轴承，所述抗摩擦轴承布置在所述行星齿轮和所述短轴之间。17.如方案15所述的行星齿轮组件，其特征在于，所述行星齿轮架上的所述装置是圆形板，所述圆形板具有接合所述平面的内侧边缘以及用于将所述圆形板固定到所述齿轮架的卡环。18.如方案15所述的行星齿轮组件，其特征在于，所述行星齿轮架上的所述装置是L形环，所述L形环具有接合所述平面的外侧边缘以及用于将所述L形环固定到所述齿轮架的卡环。19.如方案15所述的行星齿轮组件，其特征在于，所述行星齿轮架上的所述装置是L形环，所述L形环具有接合所述平面的外侧边缘以及用于将所述L形环固定到所述齿轮架的多个紧固件。20.如方案19所述的行星齿轮组件，其特征在于，所述紧固件是机器螺钉。
本文所描述的附图仅为说明之目的并无意以任何方式限制本公开范围。图1是根据本发明第一实施例的包括小齿轮轴和圆形扁平保持器的行星齿轮组件的一部分的局部剖视图，其由卡环固定到行星齿轮架；
图2是根据本发明第一实施例的小齿轮轴和圆形保持器板的一部分的局部放大透视
图3是根据本发明第二实施例的包括小齿轮轴和圆形L形保持器环的行星齿轮组件的一部分的局部剖视图4是根据本发明第二实施例的包括小齿轮轴和圆形L形保持器环的行星齿轮组件的一部分的局部剖视图，其由机螺栓或螺钉固定到行星齿轮架。
具体实施例方式下面的描述本质上仅为示范性的，并且无意以任何方式限制本公开、应用，或用途。参见图1，结合行星齿轮组件的一部分示出了本发明的第一实施例，行星齿轮组件由附图标记10表示。行星齿轮组件10包括空心驱动或输入轴12，轴12具有外部或阳花键 14，花键14联接并驱动具有齿轮齿18的恒星齿轮16和行星齿轮架20。行星齿轮架20优选地为包括锻造或冷成形部件的焊件，并且其通常与恒星齿轮16对准。行星齿轮架20包括环形延伸部22，环形延伸部22具有被相关联的驱动或从动构件沈接合的阳花键或齿轮齿对。行星齿轮架20 (特别地，环形延伸部22)被滚柱轴承组件观可自由旋转地支撑。行星齿轮架20还包括被接收在抗摩擦轴承(例如带有架的滚柱或滚针轴承组件 32)上的多个行星齿轮或小齿轮30。滚柱或滚针轴承组件32进而被接收在各自多个短轴或小齿轮轴40上，该短轴或小齿轮轴40被接收在行星齿轮架20中的多对间隔开的、对准的孔42内。行星齿轮或小齿轮30、轴承组件32、短轴或小齿轮轴40以及对准孔42的对的数量可以是三、四、五、六或更多，这取决于行星齿轮组件10的扭矩负载和其他设计参数。多个对准孔42的对、短轴或小齿轮轴40、轴承组件32以及行星齿轮或小齿轮30通常并优选地布置或设置成平行于输入轴12和行星齿轮架20的共同轴线并且绕该共同轴线位于相同的角间隔。例如，如果前述部件各有六个，则它们将优选地被间隔成绕输入轴12和行星齿轮架20的共同轴线60度间隔。如图1和图2所示，短轴或小齿轮轴40各自包括同心的轴向孔或通道44，其在轴 40的一端开放并且沿轴40的轴线延伸到大约其中点。径向孔或通道46与轴向通道44在小齿轮轴40的轴向中点处或附近相交，径向孔或通道46优选地具有与轴向通道44相同的直径。相交的轴向和径向通道44和46因而提供短轴或小齿轮轴40的一端与其外表面上其轴向中点处或附近的点之间的流体连通。在每个短轴或小齿轮轴40与轴向孔或通道44的开口相对的那一端处是直径表面 50，也就是平的表面，其优选地与轴40的中心一致或者通过轴40的中心。然而应当理解， 直径表面50不需要与直径一致，而是可以是在直径的任一侧上的具有略微更短长度的弦表面。此外，如果需要，直径表面50可以略微弯曲或成凸面。虽然从径向通道46轴向地间隔，但直径表面50垂直于径向通道46的轴线。在第一实施例中，直径表面50径向地面向外部。因此，当表面50被维持成径向面向外部的取向时，径向通道46也定向为径向向外。短轴或小齿轮轴40的直径表面50以及因此径向通道46被圆形保持器板60维持成径向面向外部的取向。圆形保持器板60布置在每个小齿轮轴40的表面50和绕行星齿轮架20延伸的浅槽或台肩62之间。相邻的沟槽64接收卡环66，卡环66将圆形保持器板 60保持在行星齿轮架20中。如上所述，输入轴12是空心的，并且用润滑油或液压流体加压。输入轴12的壁中的径向端口 72将加压流体引导到径向通道74中。一对旋转密封76维持输入轴12和行星齿轮组件10中的部件之间的流体不透密封。润滑剂坝78将润滑流体径向向外的引导到与行星齿轮架20中的孔42对准的多个轴向端口 82以及短轴或小齿轮轴40中的轴向通道44。 因此，润滑被直接提供给小齿轮/轴承/轴界面。而且，提供这种润滑的径向通道46被维持成径向向外的取向，这使得行星齿轮架20的高速旋转对于润滑流的影响最小。行星齿轮组件10还包括环齿轮86，环齿轮86具有被行星齿轮或小齿轮30接合的齿轮齿80。环齿轮86可被引领在输入轴12上的毂或箍圈92支撑。环齿轮86上的外部齿轮齿或花键94被行星齿轮组件10的相关联部件96接合。现在参见图3，示出了第二实施例小齿轮销保持器，并用附图标记10表示。通常， 第二实施例销保持器100可以并且就是与行星齿轮组件10’ 一起使用，行星齿轮组件10’ 与上述行星齿轮组件10基本相同。因此，行星齿轮组件10’包括空心驱动或输入轴12、恒星齿轮16、行星齿轮架20’、环形延伸部22、滚珠轴承组件观、行星齿轮或小齿轮30、带有架的滚柱或滚针轴承32、多对对准孔42、环齿轮86及毂或箍圈92，以及上述其他相关联的元件和下面特别描述的不同于第一实施例的其他部件。第二实施例小齿轮销保持器100包括多个短轴或小齿轮轴140。如上所述，可以有三个、四个、五个、六个或更多个短轴或小齿轮轴140 (以及相关联的小齿轮30和轴承32)， 这取决于特定组件10’的扭矩负载和其他设计参数。每个短轴或小齿轮轴140包括同心的轴向通道144，其从轴140的一端延伸到大约其轴向中点。径向通道(其优选地与轴向通道 144具有相同的直径)与轴向通道144在轴140的大约轴向中点处相交。在轴140与轴向通道144相对的那一端处是直径表面150。再一次，虽然表面150优选地为直径的平面，但其也可以是在直径的任一侧上的具有略微更短长度的弦表面。在第二实施例100中，表面150 也可以略微弯曲或成凹面。此外，在第二实施例100中，直径表面150径向地面向内部。也就是说，相对于第一实施例和轴40，其中径向通道46和表面50都被引导或面向径向外部， 第二实施例100的轴140的径向通道146和表面150面向相反的径向方向。L形保持器环160接合短轴或小齿轮轴140的直径表面150并且抑制其旋转。L 形保持器环160包括第一轴向延伸支腿或区段162，其邻接或接合放置或接收在行星齿轮架20’中的槽或沟槽168内的卡环166。卡环166使L形保持器环160抵靠短轴或小齿轮轴140维持就位。L形保持器环160还包括第二、径向延伸支腿或区段172，其接合轴140 和行星齿轮架20，。第二实施例100还包括输入轴或驱动轴12中的径向端口 72、通道74、多对轴向间隔的旋转密封76以及润滑剂坝78。因此，加压油或其他润滑流体通过径向端口 72在密封 76之间沿着润滑剂坝78被提供到轴向通道144中并穿过总是定向成径向向外的径向通道 146。或许应当指明并且无疑应当意识到的是，虽然圆形保持器板60和L形保持器环 160在遍及本文中被称为“保持器”，但它们均不仅仅将短轴或小齿轮轴40和140保持在行星齿轮架20和20’中，而且如上所述还特别地维持径向通道46和146相对于行星齿轮架 20和20’的轴线的径向向外对准。现在参见图3和图4，示出了用于圆形保持器板60或L形保持器环160的交替安装装置。在该安装构造中，卡环66和166以及行星齿轮架20和20，中的沟槽64和168分别被取消。在它们的位置上是多个螺纹紧固件，例如机螺栓或帽螺钉182，其穿过圆形保持器板60中的类似多个开口 184或L形保持器环160(示出)，并且进入行星齿轮架20或20， (示出)中的互补螺纹开口 186。多个螺纹紧固件182、开口 184和螺纹开口 186优选地布置成绕行星齿轮架20’的轴线相同的角间隔。圆形保持器板60或L形保持器环160因而被多个可移除的螺纹紧固件182固定到行星齿轮架20或20’，不过与上面描述的一样起到相同的作用，来将短轴或小齿轮轴40和140保持在行星齿轮架20和20’中并且维持径向通道46和146的径向向外取向。本发明的前述描述本质上仅仅是示例性的，并且不偏离本发明主旨的变形是且意图在本发明的范围内。这种变形不应被视为偏离本发明的精神和范围及所附的权利要求。
权利要求
1.一种行星齿轮架组件，其组合地包括行星齿轮架，其限定轴线并具有多对对准且间隔开的孔、在一对间隔开的孔之间的小齿轮接收区域，小齿轮，其布置在每个小齿轮接收区域中，抗摩擦轴承，其布置在每个小齿轮中，短轴，其布置在所述抗摩擦轴承中并且被接收在所述多对对准孔之一中，所述短轴包括在一端开放且与径向孔连通的轴向孔并且包括在另一端的平面，所述径向孔垂直于所述平面定向，和用于接合所述短轴的所述平面并且用于维持所述短轴的所述径向孔相对于所述齿轮架轴线处于径向向外取向的装置。
2.如权利要求1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述抗摩擦轴承是带有架的滚针轴承组件。
3.如权利要求1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合和维持的装置是圆形板，所述圆形板具有接合所述平面的内侧边缘以及用于将所述圆形板固定到所述齿轮架的卡环。
4.如权利要求1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合和维持的装置是L 形环，所述L形环具有接合所述平面的外侧边缘以及用于将所述L形环固定到所述齿轮架的卡环。
5.如权利要求1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合和维持的装置是L 形环，所述L形环具有接合所述平面的外侧边缘以及用于将所述L形环固定到所述齿轮架的多个紧固件。
6.如权利要求5所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述紧固件是机器螺钉。
7.如权利要求1所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述用于接合和维持的装置是圆形板，所述圆形板具有接合所述平面的内侧边缘以及用于将所述圆形板固定到所述齿轮架的多个紧固件。
8.一种行星齿轮架组件，其组合地包括行星齿轮架，其限定轴线并具有多对对准且间隔开的平行于所述轴线的孔、在一对间隔开的孔之间的行星齿轮接收开口，行星齿轮，其布置在所述行星齿轮接收区域中，抗摩擦轴承，其布置在所述行星齿轮中，短轴，其布置在所述抗摩擦轴承中并且在所述多对对准孔之一之间延伸，所述短轴包括在一端开放且与径向孔连通的轴向孔并且包括在另一端的平面，所述径向孔垂直于所述平面定向，和所述齿轮架上的用于接合所述短轴的所述平面并且用于维持所述短轴的所述径向孔相对于所述齿轮架轴线处于径向向外取向的装置。
9.如权利要求8所述的行星齿轮架组件，其特征在于，所述抗摩擦轴承是带有架的滚针轴承组件。
10.一种行星齿轮组件，其组合地包括限定轴线的恒星齿轮、布置在所述轴线上的环齿轮以及布置在所述轴线上并具有接合所述恒星齿轮和所述环齿轮的多个行星齿轮的行星齿轮架，所述行星齿轮架具有多对对准且间隔开的平行于所述轴线的孔，所述多个行星齿轮的一个布置在所述多对间隔开的孔的每一对之间，短轴，其在所述多对对准孔的每一对之间延伸并且支撑所述多个行星齿轮的一个，所述短轴包括在一端开放且与径向孔连通的轴向孔并且包括在另一端的平面，所述径向孔垂直于所述平面定向，和所述行星齿轮架上的用于接合所述短轴的所述平面以维持所述短轴的所述径向孔相对于所述齿轮架轴线处于径向向外取向的装置。
全文摘要
行星齿轮架小齿轮销保持器。行星齿轮组件的行星齿轮架轴保持器将小齿轮轴保持在齿轮架中并维持其角取向以实现油到小齿轮轴承的流动改进。每个小齿轮轴包括开口和轴向通道，其在轴中点与径向通道连通。小齿轮轴与轴向通道开口相对一端是延伸跨越轴的平面。平面垂直径向通道轴线。小齿轮轴滑配合到行星齿轮架中的合适孔中并支撑滚针轴承和行星齿轮或小齿轮。齿轮架一端处，平面被圆形保持器接合，从而每个小齿轮轴的径向通道定向成径向向外。圆形保持器可为扁平圆形板或可具有L形剖面。圆形保持器可通过卡环或多个紧固件固定到行星齿轮架。齿轮架的具有轴向轴通道开口的一端，润滑剂坝将润滑油的流从如空心驱动轴的源引导到小齿轮轴的开放轴向端。
文档编号F16H57/08GK102192308SQ20111004857
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月1日 优先权日2010年3月1日
发明者B·伯格曼, J·A·迪默 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司