CN103671840B - 自动变速器中的推力反作用系统 - Google Patents

Abstract

一种在变速器中产生力反作用的系统包括：包括前表面和后表面的外壳、反作用部件、包括环形齿轮和中心齿轮的齿轮组，所述中心齿轮传递向前的力至前表面、从环形齿轮传递向后的力至后表面的第一路径、从环形齿轮传递向前的力至反作用部件的第二路径、和从中心齿轮传递向后的力到反作用部件的第三路径。

Description

自动变速器中的推力反作用系统

技术领域

本发明通常涉及在自动变速器中产生推力反作用的装置，特别是由于啮合的斜齿轮齿之间传递扭矩的这种力。

背景技术

在自动变速器中行星齿轮架支撑一组行星齿轮，组中的每一个齿轮与中心齿轮和环形齿轮啮合。一般地，由啮合齿轮和小齿轮的螺旋角以及它们之间的传递转矩产生的轴向力分量，比如推力载荷，集中在中心齿轮和环形齿轮之间。来自中心齿轮的推力载荷指向环形齿轮毂，而来自环形齿轮毂的推力载荷指向中心齿轮。这允许推力载荷由大小相等方向相反的力被抵消，即反作用。

在环形齿轮毂和中心齿轮毂之间，推力滚针轴承一般用于反作用于推力载荷并且操控两个部件之间的相对速度。在滑行（coast）状态下，行星环形齿轮和中心齿轮被彼此推开。因此，来自环形齿轮和中心齿轮的推力必需沿两个方向被捕获。

在一些变速器应用中，行星齿轮与中心齿轮之间的速度差非常大。这个穿过推力轴承的大的速度差导致显著的摩擦损失并且不利地影响燃油经济性。

发明内容

变速器中产生力反作用的系统包括包括壳体，该壳体包括前表面和后表面；反作用部件；包括环形齿轮和中心齿轮的齿轮组，其将向前的力传递到前表面，将向后的力从环形齿轮传递到后表面的第一路径，将向前的力从环形齿轮传递到反作用部件的第二路径，将向后的力从中心齿轮传递到反作用部件的第三路径。

该系统提供一种在环形齿轮与中心齿轮之间的速度差很大时，将环形齿轮传递到中心齿轮的推力载荷的替代方法。

在中心齿轮与环形齿轮之间不要求或者使用推力轴承。

在另一个实施例中，系统进一步包括固定至外壳并包括前表面的支撑件。

在另一个实施例中，前表面位于中心齿轮的前面。

在另一个实施例中，系统进一步包括固定至外壳并接触后表面的轴承。

在另一个实施例中，后表面位于齿轮组的后面。

在另一个实施例中，齿轮组进一步包括支架和小齿轮，小齿轮被支撑在支架上并与中心齿轮和环形齿轮相啮合；第一和第二路径包括被固定到架子上并朝向后表面向后面延伸的外壳和反作用部件。

在另一个实施例中，齿轮组进一步包括支架和小齿轮，小齿轮被支撑在支架上并与中心齿轮和环形齿轮相啮合；第二路径包括支撑在支架上的垫片，和将向前的力从环形齿轮传递至垫片的推力轴承。

在另一个实施例中，齿轮组进一步包括支架和小齿轮，小齿轮被支撑在支架上并与中心齿轮和环形齿轮相啮合；第二路径包括固定到支架上并朝向后表面和反作用部件向后面延伸的外壳和反作用部件和将向前的力从环形齿轮传递到反作用部件的第一推力轴承；并且第三路径包括将向后的力从中心齿轮传递到反作用部件的第三推力轴承。

在另一个实施例中，变速器中产生力的反作用的系统包括：包括前表面和后表面的变速器外壳；包括环形齿轮和中心齿轮的齿轮组，从环形齿轮将向前的力传递到中心齿轮的部件；将向前的力从中心齿轮传递到后表面的路径。

在另一个实施例中，该系统进一步包括固定至外壳并与后表面接触的轴承。

在另一个实施例中，齿轮组进一步包括支架和小齿轮，小齿轮被支撑在支架上并与中心齿轮和环形齿轮啮合；并且路径包括固定到支架上并朝向后表面向后延伸的外壳。

优先的实施例的适用范围在后面的具体实施方式、权利要求书和附图中将会显而易见。需要理解的是，描述和特定的示例尽管指明了该发明优选的实施例，但只是通过阐述的方式给出。对于所描述的实施例和示例的不同的变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。

附图说明

通过参考下面的描述与附图，该发明将更加易懂，其中

图1是机动车辆自动变速器的动力学总成的侧视示意图；

图2是图1中动力学总成中间部分的截面图；

图3是图4中示出的推力垫片的正视图；和

图4是图1的动力学总成的前面中间部分的截面图；

图5是图1的动力学总成的后部分的截面图。

具体实施方式

图1的总成10包括输入12；输出14；中间轴16；具有第一中心齿轮22、第一环形齿轮24、第一支架26的第一行星齿轮组20；和一组行星小齿轮30，其被支撑在支架26上并与中心齿轮22和环形齿轮24连续啮合。

第二行星齿轮组32包括与中心齿轮22固定联接的第二中心齿轮34；第二环形齿轮36；被固定联接至输入12的第二支架38；和一组行星小齿轮40，其被支撑在支架38上并与中心齿轮34和环形齿轮36连续啮合。

第三行星齿轮组42包括与环形齿轮36固定联接的第三中心齿轮44；第三环形齿轮46；第三支架48；和一组行星小齿轮50，其被支撑在支架 48上并与中心齿轮44和环形齿轮46连续啮合。

第四行星齿轮组52包括与环形齿轮46固定联接的第四中心齿轮54；第四环形齿轮56通过外壳58固定联接到支架26上；固定联接到输出14 上的第四支架60；和一组行星齿轮62，其被支撑在支架60上并与中心齿轮54和环形齿轮56连续啮合。

第一制动器64选择性地保持使环形齿轮24不旋转。

第二制动器66在变速器外壳124上选择性地保持使中心齿轮22、34 不旋转。

第一离合器68选择性地将环形齿轮36与离合器壳体70联接，其同样在变速器外壳124上旋转。

第二离合器72选择性地将支架48与离合器壳体70联接。

第三离合器74选择性地将环形齿轮46与输入12联接。

第四离合器76选择性地将外壳58与离合器壳体70联接。

图2示出支架26被固定到外壳58上。

离合器外壳70包括形成有内花键齿的轴向臂82，离合器68的垫块 84上的外齿被固定到内花键齿上以随着离合器外壳70旋转。离合器68 的摩擦片用花键连接到环形85上形成的外花键齿上，环形85由环形齿轮36形成。

沿着轴线86在输入12的径向外侧延伸的中间轴16被固定到环形84 上，在此扣环88完成了连接。离合器外壳70由在中间轴16的径向外表面上轴向间隔的衬套90、92支撑。

离合器外壳70包括形成有外花键齿的另一轴向臂94，离合器76的垫块96上的内齿被固定到外花键齿上以随着离合器外壳70旋转。离合器76的摩擦片用花键连接到外壳58形成的内花键齿上。

离合器72的垫块上的外齿98与离合器外壳70的臂94上形成的内花键齿啮合。离合器72的摩擦片与支架48上形成的外花键齿通过花键联接。

四个供给回路位于衬套90、92之间并且形成在离合器外壳70的轮毂 100中。单个平衡油供给系供给自动变速流体（ATF）至离合器68、72、 76的压力平衡容积102、104、106。平衡挡板103、105、107密封在离合器68、72、76的活塞110、112、114的压力平衡容积102、104、106。

离合器68、72、76的每个伺服气缸69、73、77都通过形成于离合器壳体70中的独立的管道被供给驱动压力。当没有驱动压力被供给至离合器68，72，76时，离合器壳体70没有与总成10中的任何部件的固定联接。

图4表示通过螺栓122被固定至变速器外壳124上并在衬套126上支撑输入轴12的泵支架120。制动器64、66的轮毂128包括固定到泵支架上的径向臂130，和形成有外和内轴向花键的轴向臂，两个制动器64、 66的垫块分别固定在外和内轴向花键上。

制动器66的摩擦盘132联接至在盘134上形成外、轴向的花键齿，其通过中间轴18固定至中心齿轮22、34。制动器64的摩擦盘136联接至在盘138上形成的内、轴向的花键齿，其被固定到环向齿轮24上并在位于支架26上的两个推力轴承140、141之间被支撑。

齿轮组20的行星小齿轮30被支撑用于在小齿轮轴142上旋转，小齿轮轴142被支撑在支架26上。

泵支架120形成有包括活塞146的第一气缸144，活塞经过孔148延伸到与制动器64的垫块中的一个接触。制动器施加的压力通过通道150、 151被运至气缸144。轮毂臂130中的孔148允许制动轮毂总成的装配者在对齐摩擦板136与盘138时透过臂130观察。

支撑件120还形成有包括活塞156的第二气缸154，活塞156接触制动器66中的垫块中的一个。制动器施加压力通过通道158被运至气缸 154。

制动毂128的径向臂130被固定到变速器外壳124上，因此臂接触轴向挡块152，其限制臂的轴向位移并向施加到制动器64的板的活塞146 的力和施加到制动器66的板的活塞156的力提供轴向反作用力。

外壳58在卡环160处被固定到齿轮组20的支架26上。

图3的推力垫片162形成有薄片164，其附接支架26的前制动盘166。挡圈168将推力垫片162固定到支架盘166上。

下面的箭头代表在正驾驶条件下比如，当发动机驱动位于汽车后部的从动轮时施加到齿轮组20的中心齿轮22的齿的推力方向。

上面的箭头代表在正转矩条件期间施加到齿轮组20的环形齿轮24 的齿的推力方向。

中心齿轮22的向前推力通过位于中心齿轮22和泵支架120的前表面之间的推力轴承直接传递，通过泵支架120，到螺栓122并且进入与螺栓连接的变速器外壳124。

环形齿轮24的向后推力通过盘138被传递至推力轴承141，其应用推力到支架26的盘166。支架26传递该力到外壳58。

环形齿轮24的向后推力通过外壳58轴向向后传递至在变速器外壳 124的后表面接近变速器后部的地。在中心齿轮22与环形齿轮24之间不需要或者使用推力轴承。

如图5所示，外壳58被固定到盘174上，其径向朝向推力轴承176、 177之间的轴线86延伸。支架60的盘180、182互相固定。轴承184通过挡圈186被固定到变速器外壳124上。安装在输出轴14的外径上的环 188接触支架60和轴承184的外圈和内圈其中环形齿轮24的向后推力在变速器外壳124的后表面反作用。

在正转矩条件下，环形齿轮24的推力通过外壳58轴向向后传递至变速器外壳124接近变速器后部的地。环形齿轮24的向后推力通过包括盘174、推力轴承176、支架60的盘180、支架60的盘182、环188和轴承 184的路径被传递到变速器外壳124上的轴向推力反作用。

在负转矩条件下，即，当车轮传递转矩到发动机时，环形齿轮推力和中心齿轮推力的方向相对于图2所示的箭头方向是相反的。

在负转矩条件下，环形齿轮24的向前推力通过包括盘138，推力轴承140、推力垫片162、挡圈168、支架26、壳58、环形齿轮56、盘174 和推力轴承177的路径被传递到盘190。

在负转矩条件下，中心齿轮22的向后推力通过包括中心齿轮34，推力轴承192、支架38、输入轴12、推力轴承202的路径被传递到盘190。

盘190是中间反作用部件，在负转矩条件下，中心齿轮22向后的推力和环形齿轮34向前的推力施加到上面，在这里这些相反方向的力互相作用。

依照专利法规定，描述了优先的实施例。但是，需要注意到除了具体阐述和描述的实施例以外替换的实施例可被实践。

Claims (10)

1.一种在变速器中产生力的反作用的系统，包括：

包括环形齿轮和中心齿轮的齿轮组；

与所述环形齿轮和所述中心齿轮间隔开的反作用部件；

用于将向前的力从所述环形齿轮传递至所述反作用部件的第一路径；和

用于将向后的力从所述中心齿轮传递至所述反作用部件的第二路径。

2.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述齿轮组进一步包括支架和小齿轮，所述小齿轮被支撑在所述支架上并与所述中心齿轮和所述环形齿轮啮合；并且

所述第一路径包括固定到所述支架上并朝向所述反作用部件向后延伸的壳体。

3.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述齿轮组进一步包括支架和小齿轮，所述小齿轮被支撑在所述支架上并与所述中心齿轮和所述环形齿轮啮合；并且

所述第一路径包括支撑在所述支架上的垫片，和从所述环形齿轮传递所述向前的力至所述垫片的推力轴承。

4.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述齿轮组进一步包括支架和小齿轮，所述小齿轮被支撑在所述支架上并与所述中心齿轮和所述环形齿轮啮合；

所述第一路径包括固定到所述支架上并朝向所述反作用部件向后延伸的壳体，和用于从所述环形齿轮传递所述向前的力至所述反作用部件的第一推力垫片；并且

所述第二路径包括用于从所述中心齿轮传递所述向后的力至所述反作用部件的第三推力轴承。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

包括前表面的外壳；和

固定到所述外壳上并包括所述前表面的支撑件，所述中心齿轮上向前的力的反作用被施加其上。

6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

包括后表面的外壳；和

固定到所述外壳上并接触所述后表面的轴承。

7.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述齿轮组进一步包括支架和小齿轮，所述小齿轮被支撑在所述支架上并与所述中心齿轮和所述环形齿轮啮合；和

进一步包括第三路径，所述第三路径包括支撑在所述支架上的垫片，和用于从所述环形齿轮传递向前的力到所述垫片上的第三推力轴承。

8.一种在变速器中产生力的反作用的系统，包括：

包括前表面和后表面的外壳；

包括环形齿轮和中心齿轮的齿轮组，其传递向前的力至所述前表面；

与所述环形齿轮和所述中心齿轮间隔开的反作用部件；

用于从所述环形齿轮传递向后的力至所述后表面的第一路径；

用于从所述环形齿轮传递向前的力至所述反作用部件的第二路径；

用于从所述中心齿轮传递向后的力至所述反作用部件的第三路径。

9.一种在变速器中产生力的反作用的系统，包括：

包括前表面和后表面的外壳；

包括环形齿轮和中心齿轮的齿轮组；

从所述中心齿轮传递向前的力到所述前表面的部件，所述部件与所述环形齿轮和所述中心齿轮间隔开；

从所述环形齿轮传递向后的力到所述后表面的路径，并且

其中所述齿轮组进一步包括支架和小齿轮，所述小齿轮被支撑在所述支架上并与所述中心齿轮和所述环形齿轮啮合；并且

所述路径包括固定到所述支架上并朝向所述后表面向后延伸的壳体。

10.根据权利要求9所述系统，进一步包括固定到所述外壳的支撑件，所述支撑件包括所述前表面。