CN101423024A - 具有剪式齿轮的动力输出单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有剪式齿轮的动力输出单元，为此，本发明提供了一种用于传输旋转动力的动力输出组件，其包括：叶轮轴，可驱动地连接至动力源；壳体，具有穿过壳体的壁的开口；小齿轮，固定至叶轮轴、位于壳体中、与开口对齐、并被支撑以围绕轴线旋转；以及第一动力输出惰轮，该第一动力输出惰轮包括：第一惰轮部分，与小齿轮啮合、与开口对齐、并包括从第一惰轮部分的侧部伸出的第一销；第二惰轮部分，与第一惰轮部分同轴、相对于第一惰轮部分可旋转、与小齿轮啮合、与开口对齐、并包括从第二惰轮部分的侧部朝向第一惰轮部分伸出的第二销；以及弓形弹簧，位于所述第一惰轮与第二惰轮之间，并包括成角度间隔的第一端部和第二端部，第一端部接触第一销并且第二端部接触第二销。

Description

具有剪式齿轮的动力输出单元
技术领域
本发明总体上涉及一种机动车动力系统(powertrain)，具体地，涉及将动力系统用作机动车车载的或机动车外在的设备的动力源。
背景技术
机动车的发动机可用来通过动力输出(PTO)向机载的设备(诸如提供压力以便支撑并移动扫雪机犁片或铲斗臂的液压泵)供应动力，以及向外在的设备(诸如施工现场、牧场或农场的水泵或发电机)供应动力。
传统的PTO在液力变矩器涡轮(torque converter turbine)的下游被驱动，该液力变矩器涡轮通过叶轮被液体动力地连接至发动机轴，所述叶轮被可驱动地连接至发动机。尽管变速齿轮选择器的选定位置处于倒档范围或驱动档范围，但是当机动车停止时传统的PTO单元不传输动力。为了使得传统PTO为用户提供动力，变速器必须将动力传输至传统PTO的输出。
在重型卡车应用中，PTO组件通常轴向地设置在变速器钟形壳体与齿轮箱之间。但是这种布置在轻型卡车中不能被很好地包装。这要求改变变速器的后部位置，这种改变将导致安装/交叉结构及驱动轴的复杂性，并且不适宜大量生产。
在轻型卡车工业中存在对有效PTO(即，不管变速器的操作状态如何均由发动机输出直接驱动的一种PTO)的需求。有效PTO应该控制齿轮系统中齿隙的影响，并且以具有微弱的齿轮颤动或没有齿轮颤动的方式安静地运转。
发明内容
一种用于传输旋转动力的动力输出组件包括：叶轮轴，可驱动地连接至动力源；壳体，具有穿过壳体壁的开口；小齿轮，固定至叶轮轴、位于壳体中、与开口对齐、且被支撑以便围绕轴线旋转；以及第一动力输出惰轮，该第一动力输出惰轮包括：第一惰轮部分，该第一惰轮部分与小齿轮啮合、与开口对齐、并包括从第一惰轮部分的侧部伸出的第一销；第二惰轮部分，该第二惰轮部分与第一惰轮部分同轴、相对于第一惰轮部分可转动、与小齿轮啮合、与开口对齐、并包括从第二惰轮部分的侧部朝向第一惰轮部分伸出的第二销；以及弓形弹簧，该弓形弹簧位于所述第一惰轮与所述第二惰轮之间、并包括成角度间隔的第一端部和第二端部，第一端部接触第一销并且第二端部接触第二销。
PTO惰轮可以与泵壳体结合在一起或者可以是单独安装单元，当用户安装PTO单元时该单独安装单元被安装。有效PTO应该控制齿轮系统中齿隙的影响，并且以具有微弱的齿轮颤动或没有齿轮颤动的方式安静地运转。
从以下详细描述、权利要求及附图中，优选实施例的适用性的范围将变得明显。应该理解的是，仅是为了解释的目的而给出所述描述和具体实例，尽管它们表示本发明的优选实施例。对本领域技术人员而言，对所描述的实施例和实例的各种改变和修改将变得明显。
附图说明
结合附图并参考以下描述将更容易理解本发明，在附图中：
图1是示出了液力变矩器、液压泵以及PTO单元的横截面侧视图；
图2是示出了PTO单元的第二实施例的横截面视图；
图3是变速器油泵组件、PTO单元以及惰轮的局部前视图；
图4是示出了可应用PTO单元的机动车动力系统的示意图；
图5是示出了PTO单元的第三实施例的横截面侧视图；
图6是惰轮剪式齿轮组件的侧视图；以及
图7是图6的齿轮组件的前侧视图。
具体实施方式
首先参考图1，沿轴线11设置在发动机与自动变速器前部之间的液力变矩器10包括由液力变矩器盖14包围的叶轮12，该液力变矩器盖被固定至叶轮的叶片并可驱动地连接至发动机的曲轴。焊接至盖14的叶轮轴16被轴承20支撑以便在泵体18上转动。泵体18被适配于泵支撑件(pump support)22，该泵支撑件由螺钉23固定至变速器的前盖24。泵体18容纳液压泵，该液压泵的齿轮或转子26由外花键28连接至叶轮轴16。
叶轮轴16上的内花键30将叶轮轴连接至PTO的小齿轮32。小齿轮32由设置于导轮轴(stator shaft)36的轴肩上的轴承34支撑，该导轮轴从液力变矩器10的定子处轴向地伸出。PTO小齿轮32与PTO惰轮38啮合，该惰轮被支撑在适配于PTO惰轮支撑件48的突出部44、46中的轴承40和加伸轴42上。卡环49将轴42固定在支撑件48上的适当位置中。
变速器壳体56形成有被安装表面52围绕的有盖开口50。当安装PTO单元时盖被移除。当正使用PTO时，惰轮支撑件48可移除地连接并支撑在安装表面52上。PTO惰轮38被定位成使其与位于装置55(图2中清楚示出)上的输出齿轮54啮合，该装置55将由PTO驱动。输出齿轮54延伸穿过开口50进入由变速器壳体56围起的空间。前盖24可以与变速器壳体56分离，以使得开口50单独地合并于壳体56中。
在伴随发动机运行的操作中，叶轮12、叶轮轴16和PTO小齿轮32均由发动机驱动得围绕轴线11旋转。PTO惰轮38由小齿轮32驱动并且围绕轴线58在惰轮支撑件48上旋转。来自发动机的动力通过PTO组件、PTO惰轮38和输出齿轮54被传输至目标装置。
图2示出了第二实施例，其中，PTO小齿轮32与泵驱动轴或叶轮轴60整体形成。变速器液力变矩器定子支撑组件62与泵支撑件22的后表面64轴向间隔，因此提供了一个空间，在该空间中设置有PTO小齿轮32并且PTO惰轮38穿过开口50以便啮合小齿轮32和齿轮54。
图3示出了在延伸自轴线11的径向线处与PTO惰轮38的齿啮合的PTO小齿轮32的齿。通过壳体56的壁中的开口50为PTO惰轮38提供通向PTO小齿轮32的外部径向通道。
图4是示出了机动车动力系统的一部分的示意图，该机动车动力系统的动力源是具有曲轴72的发动机70，该曲轴被可驱动地连接至叶轮盖和叶轮12。叶轮轴16被可驱动地连接至泵体18中的转子。装有叶片的涡轮74被液体动力地连接至叶轮12并由离开叶轮的液压流体驱动。锁止离合器76响应于变速器控制器的控制交替地啮合和脱离啮合。当离合器76啮合时，发动机曲轴72与变速器输入轴78之间产生机械连接，使得液体动力的连接不起作用。变速器66的输入轴78将动力传输给齿轮箱，该齿轮箱容纳有齿轮、轴、螺线管、离合器以及制动器，它们共同合作以产生变速器66的各种传动比。机动车的车轮由变速器输出轴82驱动。
图5示出了第三实施例，其中，惰轮支撑件90通过螺钉92、93与定子支撑件62和泵支撑件22结合成一体，即固定在变速器66中的适当位置中。当PTO不用来传输动力时，惰轮38、轴承40、轴42不用从变速器壳体56移除。代替地，输出齿轮54从壳体56中被移除并脱离与PTO惰轮38的啮合。然后，用盖封闭壳体56中的开口50。
叶轮轴96在其轴向端处形成有齿98，该齿98与形成在PTO小齿轮32的邻近端上的齿100啮合，从而将轴96与小齿轮32可驱动地彼此连接。
图6和图7示出了惰轮38′，惰轮38′形成为剪式齿轮组件以减小与其啮合的齿轮之间的齿隙。惰轮38′包括第一惰轮部分110和第二惰轮部分112，该第二惰轮部分112围绕轴线58与惰轮部分110同轴地布置且与惰轮部分110邻近。第一惰轮部分110形成有：位于其面向齿轮部分112的侧部上的圆形凹槽114、穿过形成于齿轮部分112中的孔118的凸起部116、以及从圆形凹槽114底部朝向齿轮部分112轴向地凸出的销120。第二惰轮部分112也具有相似的凹槽114和销122，该销从齿轮部分112的圆形凹槽底部朝向齿轮部分110轴向地凸出。
设置在惰轮部分110与112之间的凹槽114中的平面弹簧124包括与销120啮合的第一凹端126、以及与销130啮合的第二凹端128。
在这种布置的情形下，两个销120、130被定位于弹簧124的端表面126与128之间的间隙132中，在围绕组件的轴线的公共圆上呈并肩的关系。通过位于环形凹槽中的卡环将惰轮38′的元件固定在适当位置中，该环形凹槽形成在靠近惰轮部分112的端面的凸起部116中。
尽管输出齿轮54可以设置在将被PTO组件驱动的装置55上，但齿轮54(代替第二惰轮)可以与第一惰轮38以及驱动该装置的输出齿轮相啮合。当使用第二惰轮时，其第二惰轮与参考惰轮38′所述的一样被形成和装配。
尽管在图1-图3以及图5中示出了小齿轮32、惰轮38和齿轮54具有正齿轮齿140，但是代替地，如图6和图7中所示，它们也可以形成有斜齿轮齿142。
根据专利法的规定，已经描述了优选实施例。但是应该注意到，可以通过与具体说明及叙述不同的方式实施替换实施例。

Claims (7)

1.一种动力输出组件，用于传输来自机动车的动力系统的旋转动力，所述动力输出组件包括：
液力变矩器，用于自动变速器且包括可驱动地连接至动力源的叶轮轴；
壳体，具有穿过所述壳体的壁的开口；
小齿轮，固定至所述叶轮轴、位于所述壳体中、与所述开口对齐、并且被支撑以围绕轴线旋转；
动力输出惰轮，包括：第一惰轮部分，所述第一惰轮部分与所述小齿轮啮合、与所述开口对齐、并且包括从所述第一惰轮部分的侧部伸出的第一销；第二惰轮部分，所述第二惰轮部分与所述第一惰轮部分同轴、相对于所述第一惰轮部分可旋转、与所述小齿轮啮合、与所述开口对齐、并且包括从所述第二惰轮部分的侧部朝向所述第一惰轮部分伸出的第二销；以及弓形的弹簧，位于所述第一惰轮与所述第二惰轮之间、并且包括成角度间隔的第一端部和第二端部，所述第一端部接触所述第一销并且所述第二端部接触所述第二销。
2.根据权利要求1所述的动力输出组件，其中：
所述弹簧为平面簧片；
所述第一端部和所述第二端部各自形成有凹表面；
所述第一销包括与所述第一端部的凹表面接合的凸外表面；并且
所述第二销包括与所述第二端部的凹表面接合的凸外表面。
3.根据权利要求1所述的动力输出组件，进一步包括：
惰轮支撑件，用于支撑所述动力输出惰轮部分。
4.根据权利要求1所述的动力输出组件，进一步包括：
惰轮支撑件，用于支撑所述动力输出惰轮部分；以及
输出齿轮，与所述动力输出惰轮部分啮合并且与所述开口对齐。
5.根据权利要求1所述的动力输出组件，进一步包括：
泵支撑件，位于所述壳体中；
变速器的齿轮箱，所述齿轮箱与所述泵支撑件间隔并且在所述齿轮箱与所述泵支撑件具有空间，所述小齿轮和惰轮位于所述空间中。
6.根据权利要求1所述的动力输出组件，其中，所述第一惰轮部分包括从其侧表面凸出的中央凸起部，并且所述第二惰轮部分形成有孔，所述孔的尺寸被设计成在其中容纳所述第一惰轮部分的凸起部。
7.根据权利要求1所述的动力输出组件，进一步包括：
输出齿轮，与所述动力输出惰轮啮合。
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