带润滑装置的行星齿轮传动机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种带润滑装置的行星齿轮传动机构，该行星齿轮传动机构还带有能绕旋转轴线旋转的行星架、至少一组由行星架承载的行星齿轮以及带有轴向支靠在行星架上的滚动轴承，其中，润滑装置具有至少一个带有朝着旋转轴线敞开的沟槽的接油壳并且配设有至少一个从接油壳引导至行星齿轮的润滑通道，并且其中，滚动轴承具有至少一列滚动体和带有用于这列滚动体的滚道的轴承圈，并且接油壳借助轴承圈相对行星架固定，并且接油壳以能随着轴承圈以及行星架一起绕旋转轴线旋转的方式布置。
【专利说明】带润滑装置的行星齿轮传动机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种行星齿轮传动机构，其带有润滑装置、能绕旋转轴线旋转的行星架、至少一组由行星架承载的行星齿轮以及带有轴向抵靠行星架地支撑的滚动轴承，其中，润滑装置具有至少一个带有朝着旋转轴线敞开的沟槽的接油壳并且配设有至少一个从接油壳引导至行星齿轮的润滑通道，并且其中，滚动轴承具有至少一列滚动体和带有用于这列滚动体的滚道的轴承圈，并且接油壳借助轴承圈相对行星架固定，并且接油壳以能随着轴承圈及行星架一起绕旋转轴线旋转的方式布置。
【背景技术】
[0002]EP1785646BI示出了变速器的一个区段，该变速器例如是汽车的自动变速器。在自动变速器中通常使用若干行星齿轮传动机构，它们具有行星架，在行星架上至少一组行星齿轮能转动地支承在行星轮轴销上。接油壳具有径向呈圆盘形的部段，该部段过渡到位于接油壳径向外部的沟槽中并且从圆盘形部段起分别有一个接管引导至行星轮轴销中的一个。行星轮轴销是空心的并且分别配设有横向钻孔。将该横向钻孔引导至支承部位，在该支承部位上行星齿轮能转动地支承在各行星轮轴销上。行星轮轴销用一端以如下方式安放在行星架中，即，使得可通过一个开口侧向进入空心的行星轮轴销。接油壳的接管啮合到这个孔中，因此以从沟槽起穿过各个行星轮轴销直到支承部位的方式构造了润滑通道。
[0003]在行星齿轮传动机构中，行星架经常用滚动轴承类型的轴向轴承支撑。优选实施成滚针轴承的轴向轴承具有一个或两个被称为轴向垫圈的轴承圈、布置在轴向垫圈之间的轴向环形间隙中的滚动体以及在轴向垫圈上的用于滚动体的滚道。借助轴向轴承可以轴向相对于周围结构、例如相对于另一行星架或壳体轴向地支承行星架。作为备选的是，行星架的接合构件借助轴向轴承轴向支承在行星架上。
[0004]在用EP1785646B1描述的行星齿轮传动机构中，接油壳借助贴靠在行星架上的轴向垫圈来拦挡。为此，接油壳的呈圆盘形的部段在轴向垫圈的隆起部和行星架的平面之间被轴向夹紧。因此，接油壳不必要用单独的拦挡器件固定。
【发明内容】
[0005]因此本发明的任务是，提出一种带有有效的润滑装置的行星齿轮传动机构。
[0006]该技术问题根据权利要求1的主题解决。
[0007]行星架在变速器中通常承受负荷，这些负荷轴向和径向地作用在支承部位上。这种类型的变速器例如是分动器，其中，行星架同时是差速器壳体。它们容纳分动器的作为功率输入端的驱动轮。其它的变速器例如具有行星齿轮传动机构，在该行星齿轮传动机构的行星架上构造或布置有停车锁止器的卡锁轮廓。通过驱动轮或停车锁止器局部将很高的径向力，或尤其通过驱动轮将倾斜力矩施加到各个行星架。在这两种情况下行星架也径向地受支承。因为径向和轴向的力作用，所以使用角接触轴承。角接触轴承是一种带有倾斜于旋转轴线的接触线的滚动轴承并且具有至少一列滚动体和用于这列滚动体的滚道。滚动体是滚珠、圆柱滚子或圆锥滚子。圆柱滚子也指的是滚针，它们是其直径相应于它们长度的三分之一或小于三分之一的滚子。它们具有在基本形状中呈圆柱形的工作面，其中，在这个基本形状中不排除鼓形。
[0008]锥形滚子在周向外侧具有工作面，这些工作面的基本形状相应于截锥的侧表面，这导致工作面的母线与滚子轴线相交。在这个基本形状中不排除鼓形。滚动轴承具有一个或多个带滚道的轴承圈，滚道的形状与滚动体的形状相匹配，且它们绕旋转轴线延伸。在角接触滚子轴承或圆锥滚子轴承中，滚道的面是截锥的侧表面。在滚子轴承中，接触线是滚动体的工作面的与各个滚道接触的母线。在圆锥滚子轴承中，接触线是圆锥滚子的母线，它们与滚道接触。接触线倾斜于旋转轴线延伸的角相应于各滚道与圆锥滚子接触时的圆锥角的一半。滚道在内圈和外圈上的侧表面的圆锥轴线以及圆锥滚子的工作面的圆锥轴线汇合到在旋转轴线上的一个点。
[0009]角接触球轴承的滚道是构造在轴承圈上的滚珠滚动槽，滚珠在这些滚珠滚动槽中滚移。内滚道的滚珠滚动槽和外滚道的滚珠滚动槽彼此以如下方式布置，即，使得角接触球轴承的接触线倾斜于旋转轴线。滚珠以滚动接触的方式分别在点上与各内滚道和外滚道触碰。所述点在负荷下以及由此而来的弹性压缩下变成压力椭圆部。接触线是如下这样的线，它们延伸经过滚珠的中心以及同时延伸经过彼此对置的滚道的所述点的或压力椭圆部的中心。
[0010]行星齿轮传动机构具有至少一个行星架和至少一组行星齿轮。行星齿轮传动机构的旋转轴线是行星架、太阳轮以及可能时齿圈的中心轴线。行星齿轮以与旋转轴线保持径向间距的方式能绕平行于中心轴线延伸的行星轴线旋转地支承在行星轮轴销上。本发明的设计方案规定了一种构造为分动器的行星齿轮传动机构，在它的行星架上能转动地支承两组行星齿轮。一组中的每一个行星都与另一组的行星以及与太阳轮啮合，其中，一组的行星轮与两个太阳轮中的一个太阳轮啮合，另一组的行星轮与两个太阳轮中的另一太阳轮啮
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[0011]行星齿轮传动机构配设有至少一个润滑装置。润滑装置具有至少一个接油壳和至少一个从接油壳引导至行星齿轮的润滑通道。接油壳配设有朝着旋转轴线敞开的且在径向外部限定边界的沟槽和至少一个接管。行星架旋转时，通过接油壳从油槽汲取润滑油或从油雾或从定向的润滑油流中截获润滑油。润滑油在接油壳绕旋转轴线旋转时在沟槽内被收集并且沿随离心力取向的方向积聚在那里。油从沟槽起经由各个位于油流中的接管进入与这个接管相连的润滑通道中。润滑通道可以由不同的部段组合而成并且伸展穿过不同的彼此作用连接(Wirkverbunden)的构件,如穿过行星架、穿过构造元件(如穿过各行星齿轮销轴或连接管路)、或穿过结构元件(如穿过在接管中的孔或通道以及在各行星齿轮销轴中的横向钻孔)。
[0012]接油壳借助轴承圈相对行星架选择性地轴向地或径向且轴向地固定。备选的是，接油壳借助啮合在行星架的开口中的形状配合元件抗相对旋转地保持在行星架上并且轴向借助轴承圈拦挡。所述轴承圈是内圈或外圈。所述轴承圈优选是内圈。
[0013]本发明的设计方案规定，接油壳轴向在角接触轴承的轴承圈与行星架之间被夹紧。在此可以在安装行星齿轮传动机构时将轴承圈牢牢地按压到轴上以及借助轴向力压靠轴向支撑在行星架上的接油壳。备选的是，轴承圈首先被轴向浮动式地安装并且通过由角接触轴承布置方案设计的张紧而轴向压靠接油壳。备选的是，接油壳安放在轴承圈的轴台上或安放在轴承圈的环槽中。后者如本发明的设计方案规定的那样并不排除:接油壳不是压靠在行星架上而是布置成与该行星架轴向间隔开。
[0014]本发明让所有借助角接触轴承支承的行星齿轮传动机构、例如分动器都能被充分地供应润滑油。
[0015]本发明的设计方案规定，滚动轴承本身也是润滑装置的一部分。通过压力或离心力，输送给滚动轴承的润滑油穿过滚动轴承的对于润滑油而言是能通行的环形间隙朝接油壳方向运输。这种类型的布置是尤为有效的，因为润滑油流一方面为了润滑行星齿轮而首先被导引通过用于支承差速器壳的滚动轴承以及向该滚动轴承充分地供应润滑油。另一方面，可以通过滚动轴承在很短的路径上充分地将润滑油直接导引给接油壳。此外，这种布置方案很简便，因为滚动轴承同时也将接油壳轴向固定在行星架上。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1示出行星齿轮传动机构沿旋转轴线剖切的实施例的片段；以及
[0017]图2示出行星齿轮传动机构沿旋转轴线剖切的另一实施例的片段。
【具体实施方式】
[0018]图1示出了行星齿轮传动机构I沿着旋转轴线3剖切的实施例的片段，该行星齿轮传动机构带有润滑装置2以及带有能绕旋转轴线3旋转的行星架4。在行星架4上支承着一组行星齿轮5，每个行星齿轮5都各自在支承部位9处能转动地支承在各自的行星轮轴销6上。在图1中仅图例式地示出了一个支承部位9。行星齿轮5与一个太阳轮7啮合。另一太阳轮8与太阳轮7相邻地布置，该另一太阳轮仅被部分地示出且其与未示出的另一组行星齿轮啮合。行星架4和太阳轮7和8的中心轴线是旋转轴线3。
[0019]在行星架4上安放有一个带棘爪咬合部的停车锁止轮10。行星架4具有一个空心圆柱形的部段11，该部段是用于滚动轴承12的轴承座。滚动轴承12安放在未进一步示出的变速器的壳体13内并且该滚动轴承是实施成圆锥滚子轴承的角接触轴承14。角接触轴承14具有内轴承圈15、外轴承圈16、一列在图1中仅能看到一个的圆锥滚子17和保持架18。圆锥滚子17布置在滚道20和21之间的环形间隙19内。滚道20构造在内轴承圈15上并且外滚道21构造在外轴承圈16上。内滚道20由如下空心截锥的外侧表面形成，该空心截锥的母线23远离角接触轴承14地在行星齿轮传动机构I外部与旋转轴线3相交。外滚道21由如下空心截锥的内侧表面形成，该空心截锥的母线24也与旋转轴线3相交。圆锥滚子17的工作面22具有母线25和26，它们与母线23和24 —样倾斜于旋转轴线3地取向并且设置用于与滚道20和21滚动接触。
[0020]润滑装置2具有至少一个带朝着旋转轴线3敞开的沟槽28的接油壳27，并且润滑装置配设有多个从接油壳27引导至各个行星齿轮5的润滑通道29。径向呈圆盘形的部段30径向向外地过渡到沟槽28中。从部段30起分别有一个接管31引导至行星轮轴销6中的一个。行星轮轴销6分别由于平行于旋转轴线3延伸的钻孔32而是空心的并且分别配设有一个横向钻孔33。横向钻孔33引导至各个行星齿轮5的支承部位9。每一个行星轮轴销6都用一端以如下方式安放在行星架4内，即，使得空心行星轮轴销6的由钻孔32造成的开口 34可被侧向进入。接管31穿过该开口 34插入到钻孔32中，因而以从沟槽28起穿过各行星轮轴销6直到支承部位9的方式构造了润滑通道29。
[0021]角接触轴承14通过内轴承圈15轴向支靠在行星架4上。接油壳27借助内轴承圈15相对行星架4轴向固定并且布置成能随着内轴承圈15以及行星架4 一起绕旋转轴线3旋转。在行星架4和接油壳27之间的抗相对旋转的形状锁合(Formschluss)通过插入到钻孔32中的接管34得到确保，接管与由合成材料制成的接油壳27—体地构造。为此，接油壳27借助呈圆盘形的部段30在内轴承圈15的轴台36上引导并且在此轴向贴靠在行星架和轴肩37上。除此之外，润滑装置2还由部分用圆锥滚子17和保持架18填充的环形间隙19形成，通过该环形间隙把用箭头示出的润滑油流从角接触轴承14的背对行星架4的一侧起朝向行星架4的方向导引到接油壳27。
[0022]图2示出了行星齿轮传动机构40沿着旋转轴线3剖切的另一实施例的片段，该行星齿轮传动机构带有润滑装置38和能绕旋转轴线3旋转的行星架4。在行星架4上支承一组行星齿轮5，每个行星齿轮5都各自在支承部位9处能转动地支承在各自的行星轮轴销6上。在图2中仅图例式地示出了一个支承部位9。行星齿轮5与一个太阳轮7啮合。另一太阳轮8与太阳轮7相邻地布置，该另一太阳轮仅被部分地示出且其与未示出的另一组行星齿轮啮合。行星架4和太阳轮7和8的中心轴线是旋转轴线3。
[0023]在行星架4上安放有一个带棘爪咬合部的停车锁止轮10。行星架4具有一个空心圆柱形的部段11，该部段是用于滚动轴承39的轴承座。滚动轴承39安放在未进一步示出的变速器的壳体13内并且该滚动轴承是实施成角接触球轴承的角接触轴承41。角接触轴承41具有内轴承圈42、外轴承圈43、一列在图2中仅能看到一个的滚珠44和滚珠保持架
18。滚珠44布置在滚道47和48之间的环形间隙46内。内滚道47构造在内轴承圈42的内滚珠滚动槽49中并且外滚道48构造在外轴承圈43的外滚珠滚动槽50中。滚珠滚动槽49和50如下这样相互布置，即，使得角接触球轴承的接触线54倾斜于旋转轴线3。每个滚珠44都以滚动接触的方式分别在与接触线54相交的点51或52上或分别在压力椭圆部上与各自内滚道和外滚道47和48触碰。接触线51是如下这样的线，其穿过滚珠44的中心53并且同时穿过彼此对置的滚道47和48的点51和52倾斜于旋转轴线3地延伸，它们相交于处在行星齿轮传动机构40中的交点55上并且在自身和旋转轴线3之间围成了小于或大于90°的角。
[0024]润滑装置38具有至少一个带有朝着旋转轴线3敞开的沟槽28的接油壳27，并且润滑装置配设有多个从接油壳27引导至各个行星齿轮5的润滑通道29。径向呈圆盘形的部段30径向向外地过渡到沟槽28中。从部段30起分别有一个接管31引导至行星轮轴销6中的一个。行星轮轴销6分别由于平行于旋转轴线3延伸的钻孔32而是空心的并且分别配设有一个横向钻孔33。横向钻孔33引导至各个行星齿轮5的支承部位9。每一个行星轮轴销6都用一端以如下方式安放在行星架4内，S卩，使得空心行星轮轴销6的由钻孔32造成的开口 34可被侧向进入。接管31穿过该开口 34插入钻孔32，因而以从沟槽28起穿过各行星轮轴销6直到支承部位9的方式构造了润滑通道29。
[0025]角接触轴承41通过内轴承圈42轴向支靠在行星架4上。接油壳27借助内轴承圈42相对行星架4轴向固定并且布置成能随着内轴承圈42以及行星架4 一起绕旋转轴线3旋转。接油壳27通过接管31抗相对旋转地以形状锁合(formschliissig)的方式保持在行星架4上的钻孔32内。为此，接油壳27借助呈圆盘形的部段30在内轴承圈41的轴向接着内滚道48的槽53内引导，其中，呈圆盘形的部段30与行星架4轴向地间隔。除此之外，润滑装置38还由部分用滚珠44和滚珠保持架45填充的环形间隙46形成，通过该环形间隙把用箭头示出的润滑油流从角接触轴承41的背对行星架4的一侧起朝向行星架4的方向引导到接油壳27。
[0026]附图标记列表
[0027]
【权利要求】
1.一种行星齿轮传动机构(1、40)，所述行星齿轮传动机构带有润滑装置(2)、能绕旋转轴线(3)旋转的行星架(4)、至少一组由所述行星架(4)承载的行星齿轮(5)以及带有轴向支靠在所述行星架(4)上的滚动轴承(12、39)，其中，所述润滑装置(2)具有至少一个带有朝着旋转轴线(3)敞开的沟槽(28)的接油壳(27)以及配设有至少一个从所述接油壳(27)引导至所述行星齿轮(5)的润滑通道(29)，并且其中，所述滚动轴承(12、39)具有至少一列滚动体和带有用于这列滚动体的滚道(20、47)的轴承圈(15、42)，并且所述接油壳(27)借助所述轴承圈(15、42)相对所述行星架(4)固定，并且所述接油壳以能随着所述轴承圈(15、42)以及所述行星架(4) 一起绕旋转轴线(3)旋转的方式布置，其中，所述滚动轴承(12、39)是一种带有倾斜于旋转轴线(3)的接触线的角接触轴承(14)。
2.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构，其中，所述接油壳(27)安放在所述轴承圈(15)的轴向接着滚道(20)的轴台(36)上并且所述接油壳轴向贴靠在所述行星架(4)上。
3.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构，其中，所述接油壳(27)以相对行星架(4)有轴向间隔的方式固定在所述轴承圈(42)的环绕旋转轴线(3)的槽(53)中，其中，所述轴承圈(42 )轴向贴靠在所述行星架(4 )上。
4.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构，其中，所述行星架(4)借助所述滚动轴承(12、39)支承在壳体(13)内。
5.根据权利要求1或4所述的行星齿轮传动机构，其中，所述滚动轴承(12、39)具有外轴承圈(16、43)、被所述外轴承圈(16、43)部分包围的内轴承圈(15、42)以及在所述内轴承圈(15、42)与所述外轴承圈(16、43)之间的环形间隙(19)中绕所述旋转轴线(3)周向布置的滚动体，其中，所述内轴承圈(15、42)安放在所述行星架(4)的部段(30)上并且所述外轴承圈(16、43 )安放在所述壳体(13 )上。
6.根据权利要求1或4所述的行星齿轮传动机构，其中，所述滚动轴承(12、39)具有外轴承圈(16、43)、被所述外轴承圈(16、43)部分包围的内轴承圈(15、42)以及在所述内轴承圈(15、42)与所述外轴承圈(16、43)之间的环形间隙(19)中绕旋转轴线(3)周向布置的滚动体，其中，所述内轴承圈(15、42)安放在所述行星架(4)的部段(30)上并且所述外轴承圈(16、43)安放在所述壳体(13)上，并且其中，所述环形间隙朝所述接油壳方向对润滑剂而言是能通行的。
【文档编号】F16H57/08GK103671858SQ201310452231
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2012年9月25日
【发明者】托斯滕·比尔曼, 哈拉尔德·马蒂尼, 伊纳基·费尔南德斯 申请人:谢夫勒科技股份两合公司