变速器及其法兰轴的制作方法
【专利摘要】一种变速器及其法兰轴，其中法兰轴包括轴体和位于轴体一端的法兰盘，所述法兰轴内设有收容室，以及与所述收容室连通且贯穿所述轴体外周面的油道；所述法兰盘内设有通气孔，所述通气孔的一端与所述收容室沿轴向连通，另一端与外界连通。当该法兰轴装于变速器上时，变速器内部的通气功能可由法兰轴来实现，那么变速器的壳体上不需要再设置通气结构，也就不需要为通气结构中的单向阀和遮挡板预留安装空间，有利于变速器的小型化。
【专利说明】
变速器及其法兰轴
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及汽车领域，具体涉及一种变速器及其法兰轴。【背景技术】
[0002]变速器，例如汽车的变速器在运行时，其内部的压力需要保持在一定范围内，以适应油封的运行要求，如果压力太高会导致油封失效。为了避免内部的压力过高，传统的变速器中通常都设有通气结构。
[0003]在传统的变速器中，通气结构设于变速器的壳体顶部，包括开设于壳体上的通气孔、安装在通气孔内的单向阀，以及安装在壳体内、用于对通气孔进行遮挡的遮挡板，当变速器运行时，遮挡板可以对溅射起来的润滑油进行遮挡，避免其进入通气孔。
[0004]其中，遮挡板的作用是防止润滑油泄露，但实际上遮挡板所起作用的大小与润滑油的溅射方式有直接关系，而影响润滑油溅射方式的因素很多，例如齿轮转速、变速器的安装角度、车辆上下坡时的倾角、润滑油的油温及粘度等。由于遮挡板的位置结构是唯一确定的，不可能同时对应各种不同的运行工况中润滑油各种不同的溅射方式，因此在复杂的运行工况下，很难保证润滑油不从通气孔和单向阀中泄露出去。
[0005]另外，变速器需要为单向阀和遮挡板的安装预留足够的空间。传统的变速器尺寸较大，有足够的可利用空间，因此安装问题不大;但是对于新能源车的动力总成来说，变速器的安装空间非常有限，例如轮内驱动系统，由于整个动力总成的结构设计非常紧凑，变速器壳体的尺寸大大缩小，因而在壳体上几乎不可能为通气结构单独预留安装空间。【实用新型内容】
[0006]本实用新型解决的问题之一是现有变速器壳体上的通气结构无法保证润滑油在不同运行工况下都不泄露;解决的问题之二是用于新能源车动力总成的变速器的壳体尺寸小，无法为通气结构单独预留安装空间。
[0007]为解决上述问题，本实用新型提供一种法兰轴，包括轴体和位于轴体一端的法兰盘，所述法兰轴内设有收容室，以及与所述收容室连通且贯穿所述轴体外周面的油道;所述法兰盘内设有通气孔，所述通气孔的一端与所述收容室沿轴向连通，另一端与外界连通。
[0008]可选的，所述法兰轴旋转时，在任意旋转位置，所述通气孔的底部始终高于所述收容室的底部。
[0009]可选的，所述通气孔、所述收容室的中心轴与所述法兰轴的中心轴重合，且所述通气孔的横截面尺寸小于所述收容室的横截面尺寸。
[0010]可选的，所述油道为直线形，且与所述法兰轴的径向平行；或者，从所述轴向方向看，所述油道与所述法兰轴的径向具有夹角，所述油道在由内而外的偏转方向与所述法兰轴的正向转向相反。
[0011]可选的，所述油道具有多个，多个所述油道的排列方式使得所述法兰轴在任意位置时，始终至少有一个所述油道低于所述通气孔。
[0012]可选的，多个所述油道排布成一组或多组，每组所述油道位于同一圆周上;至少一个所述圆周上的所述油道具有至少四个且沿所述法兰轴的周向均匀排布于所述收容室的周围。
[0013]可选的，所述通气孔在靠近所述收容室一侧的孔壁上开设有螺纹，所述螺纹的旋向与所述法兰轴的正向转向相同。
[0014]可选的，所述通气孔中安装有单向阀，允许空气向外界排出。
[0015]本实用新型还提供一种变速器，其包括上述任一项所述的法兰轴，所述法兰轴为所述变速器的输入轴或输出轴;所述变速器具有密封的壳体，所述法兰轴的轴体伸入所述壳体内，所述法兰盘固定于所述壳体外。
[0016]可选的，所述变速器为车用变速器。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点:
[0018]法兰轴上设有包括收容室、油道以及通气孔的通气结构，当该法兰轴装于变速器上时，变速器内部的通气功能可由法兰轴来实现，那么变速器的壳体上不需要再设置通气结构，也就不需要为通气结构中的单向阀和遮挡板预留安装空间，有利于变速器的小型化。
[0019]进一步，法兰轴内的通气孔在靠近收容室一侧的孔壁上开设有螺纹，且螺纹的旋向与法兰轴的正向转向相同。那么，如果润滑油溅射到通气孔的螺纹中，螺纹将对该部分润滑油产生一个朝向收容室的分力，并通过该分力帮助润滑油栗送回收容室，从而防止润滑油泄露。【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例的法兰轴安装在变速器中的结构图；[0021 ]图2是本实用新型实施例的法兰轴的剖面结构示意图；
[0022]图3、图4示出了图2沿EE方向、法兰轴在不同旋转位置的视图；
[0023]图5示出了本实用新型一个变形例的法兰轴的油道结构。【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0025]参照图1所示，本实用新型实施例提供一种法兰轴10,包括轴体11和位于轴体11 一端的法兰盘12。图1示出了法兰轴10安装在变速器T中的结构，变速器T具有密封的壳体20以及位于壳体20内的齿轮传动部21，例如行星齿轮组。法兰轴10与齿轮传动部21传动连接，以与齿轮传动部21配合而完成动力的传递。其中法兰轴10可以作为变速器T的输入轴或输出轴。[〇〇26] 变速器T的密封环境由壳体20以及若干密封件(图中未示出)来形成，壳体20中填充有润滑油，壳体20内部的零件处于润滑油环境中。当齿轮传动部21运行时，变速器T内部的压力会升高，为避免变速器T内部压力过高而导致密封件的密封失效，因此变速器T上设有通气结构，本实施例将该通气结构设于法兰轴10。由此，壳体20上不需要再设置通气结构，也就不需要为通气结构中的单向阀和遮挡板预留安装空间，有利于变速器T的小型化。
[0027]需要指出的是，本实施例的法兰轴特别适用于紧凑型变速器中，例如新能源车的动力总成中，变速器的体积有着非常严格的限制，本实施例的法兰轴10则非常有利于其小型化的要求。
[0028]参照图1并结合图2所示，下面具体介绍设于法兰轴10的通气结构。
[0029]法兰轴10内设有收容室13,以及与收容室13连通且贯穿轴体11外周面的油道14。 法兰盘12内设有通气孔15,通气孔15的一端与收容室13沿轴向连通，另一端与外界连通。可见，通气结构包括设于法兰轴10内的收容室13、油道14以及通气孔15。通气孔15中可以设置有通气阀，例如单向阀(图中未示出)，用于允许壳体20内的空气从通气孔15中排出至外界大气中。
[0030]如图1，虚线L表示当变速器T处于静止状态时，壳体20内的润滑油的水平面所处的位置。
[0031]法兰轴10的通气原理为:当法兰轴10中速或者高速转动时，受离心力影响，位于收容室13中的润滑油被甩出而通过油道14进入到齿轮传动部21所处的空间中，其中的空气则通过通气孔15和单向阀排出。当法兰轴10低速转动或者静止时，受重力作用，位于收容室13 中的润滑油则可以通过油道14流回到虚线L以下的位置。[〇〇32]需要注意的是，当法兰轴10旋转时，在任意旋转位置，都必须保证通气孔15的底部始终高于收容室13的底部，避免收容室13中的润滑油流向通气孔15。如图1-2并结合图3所示，本实施例中，通气孔15、收容室13的中心轴与法兰轴10的中心轴重合，且通气孔15的横截面尺寸小于收容室13的横截面尺寸其中收容室13的横截面形状可以为圆形或者其他形状。
[0033]参照图3、图4所示，与收容室13连通的油道14为直线形，且与法兰轴10的径向平行。此时，无论法兰轴10沿正向或者反向转动，都不会影响润滑油流入或者流出油道14的效率。
[0034]在其他实施例中，当法兰轴10用于车辆上时，由于车辆运行时，基本处于前进状态，定义车辆前进时法兰轴10的转向为正向转向。那么，油道14的形状也可以设置为:如图 5,从轴向方向看，油道14与法兰轴10的径向具有夹角，油道14在由内而外的偏转方向与法兰轴10的正向转向R相反:法兰轴10的正向转向R为顺时针，则油道14的偏转方向为逆时针。 图5中示出的油道14为倾斜的直线，油道14也可以是曲线，只要满足油道14由内而外具有一定的旋向，且该旋向与法兰轴10的正向转向R相同即可。
[0035]参照图3、图4,其中图3、图4示出了在法兰轴10处于不同旋转位置时的油道14位置。本实施例中，油道14具有多个，多个油道14的排列方式使得法兰轴10在任意位置时，至少有一个油道14低于通气孔15。这样的目的在于，当法兰轴10低速转动或者静止时，受重力作用，部分润滑油将可能从壳体20顶部由位于上部的油道14下沉回流至收容室13中，此时由于通气孔15始终将高于位于下部的至少其中一个油道14,该部分润滑油会流到该位置较低的油道14而非通气孔15,然后经由油道14回流至壳体20的底部，从而保证润滑油不会从通气孔15中泄露出去。
[0036]多个油道14排布成一组或多组，每组油道14位于同一圆周上，至少一个圆周上的油道14具有至少四个且沿法兰轴10的周向均匀排布于收容室13的周围。本实施例中，如图 3、图4,多个油道14排布成两组，每组油道14均为四个。在其他实施例中，油道14的数量可以根据需要增减，排布方式也可以根据需要另行设置，例如不均匀排布等，但需要保证法兰轴10在任意位置时，至少有一个油道14低于通气孔15。
[0037]进一步地，参照图1、图2,通气孔15在靠近收容室13—侧的孔壁上开设有螺纹16， 螺纹16的旋向与法兰轴10的正向转向相同。本实施例中，如图1、图2所示的螺纹16为右旋螺纹，那么相应地如图3、图4所示的法兰轴10的正向转向应当为顺时针。此时如果润滑油溅射到通气孔15的螺纹16中，螺纹16将对该部分润滑油产生一个朝向收容室13的分力，并通过该分力帮助润滑油栗送回收容室13,从而防止润滑油泄露。
[0038]由此可见，螺纹16可以实现【背景技术】所述的传统变速器通风结构中的遮挡板的作用。与遮挡板相比更优的是，由于本实施例通风结构均位于法兰轴10的中部，润滑油的溅射方式对通风结构包括螺纹16的功能的影响甚微，那么可以保证在各种工况下，螺纹16都能有效地将进入通气孔15的润滑油向收容室13栗送回收容室13,故而在各种工况下，变速器T 都能保持良好的密闭性和低漏油率，保证通气孔15处单向阀处几乎无泄漏。
[0039]其中，螺纹16可以是单头螺纹或者多头螺纹。
[0040]本实用新型实施例还提供一种变速器，其包括上述任一项所述的法兰轴10,法兰轴10为变速器的输入轴或输出轴;变速器具有密封的壳体20,法兰轴10的轴体11伸入壳体 20内，法兰盘12固定于壳体20外。
[0041]其中，变速器可以为车用变速器，特别是应用于新能源车动力总成的变速器结构， 或者也可以应用于其他设备且具有变速功能的装置中。
[0042]虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种法兰轴，包括轴体和位于轴体一端的法兰盘，其特征在于，所述法兰轴内设有收容室，以及与所述收容室连通且贯穿所述轴体外周面的油道；所述法兰盘内设有通气孔，所述通气孔的一端与所述收容室沿轴向连通，另一端与外 界连通。2.如权利要求1所述的法兰轴，其特征在于，所述法兰轴旋转时，在任意旋转位置，所述 通气孔的底部始终高于所述收容室的底部。3.如权利要求2所述的法兰轴，其特征在于，所述通气孔、所述收容室的中心轴与所述 法兰轴的中心轴重合，且所述通气孔的横截面尺寸小于所述收容室的横截面尺寸。4.如权利要求1-3中任一项所述的法兰轴，其特征在于，所述油道为直线形，且与所述 法兰轴的径向平行;或者，从所述轴向方向看，所述油道与所述法兰轴的径向具有夹角，所述油道在由内而外的 偏转方向与所述法兰轴的正向转向相反。5.如权利要求1-3中任一项所述的法兰轴，其特征在于，所述油道具有多个，多个所述 油道的排列方式使得所述法兰轴在任意位置时，始终至少有一个所述油道低于所述通气 孔。6.如权利要求5所述的法兰轴，其特征在于，多个所述油道排布成一组或多组，每组所 述油道位于同一圆周上；至少一个所述圆周上的所述油道具有至少四个且沿所述法兰轴的周向均匀排布于所 述收容室的周围。7.如权利要求1-3中任一项所述的法兰轴，其特征在于，所述通气孔在靠近所述收容室 一侧的孔壁上开设有螺纹，所述螺纹的旋向与所述法兰轴的正向转向相同。8.如权利要求1所述的法兰轴，其特征在于，所述通气孔中安装有单向阀，允许空气向 外界排出。9.一种变速器，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的法兰轴，所述法兰轴为 所述变速器的输入轴或输出轴；所述变速器具有密封的壳体，所述法兰轴的轴体伸入所述壳体内，所述法兰盘固定于 所述壳体外。10.如权利要求9所述的变速器，其特征在于，所述变速器为车用变速器。
【文档编号】F16H57/027GK205592356SQ201620171674
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】王鹏, 黄超, 惠艳翠
【申请人】舍弗勒技术股份两合公司