CN1114768C - 改进的车辆变速箱及其止推垫圈 - Google Patents

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Abstract

一种改进的车辆变速箱(100)设有包括一主轴止推垫圈(32)，在其止推垫圈一侧上至少有一和最好有许多大致相等周向间隔的凹坑(48)，且最好在其止推垫圈另一侧彼此不对准的位置上有大致相等周向间隔的凹坑(58)，其适合于润滑油(9)从置于止推垫圈(32)相对侧的主轴齿轮止推面(47，49)之间向外径向飞溅，减少润滑油(9)在其间淤积，从而减少流体阻力。

Description

改进的车辆变速箱及其止推垫圈
技术领域
本发明一般涉及一种改进的止推垫圈，在浮置主轴齿轮与主轴之间啮合旋转过程中，该主轴已经连接该浮置主轴齿轮，它有效地将轴向推力传给车辆变速箱的主轴，本发明尤其涉及一种改进的垫圈，其至少包括一个凹坑，该凹坑至少位于朝向变速齿轮的一环形止推表面的一侧，以便有效地使润滑油从主轴齿轮推力表面与止推垫圈之间沿径向向外飞溅，从而减少其间润滑油的淤积。
背景技术
以浮置变速箱主轴联接诸如双中间轴变速箱为特征的变速箱是非常公知的，其示例可见于专利号为3327472；3238613；3425290及3885446的美国专利，其中所披露的内容结合在此作为参考。
这类的变速箱一般具有环绕主轴且由中间轴齿轮来支承和驱动的许多浮置主轴齿轮，通常为双中间轴齿轮，其安装在位于主轴相对侧一对中间轴上。
该主轴齿轮其特征在于通过接合器与主轴相接合，该接合器是沿着沿主轴轴向延伸的外花键上滑动的，且该接合器有径向向内延伸的与主轴齿轮上的内齿或花键相结合的齿或花键，以便当主轴齿轮接合时，使主轴转动。
通过轴向移动接合器总成将轴向推力传给与主轴相接合的浮置主轴齿轮的问题很久以前已经认识到了。在此看来，各种各样的解决方案在过去的多年中已设计过，该主轴通过轴向移动接合器总成将轴向推力传给主轴齿轮，而不是传给与主轴相接合的该齿轮相邻的主轴齿轮。
这样的解决方案一般以另外一种类型齿轮固定架形式存在，其特征在于限制主轴齿轮的轴向运动来阻止它们相互接合或者它们之一与主轴相接合。
一限止变速箱齿轮的轴向运动的固定架总成的示例公开在专利号为2,397,905的美国专利上，其中所披露的内容结合在此作为参考，然而这里需要一价格昂贵的且非常重要的半圆形键，来将止推环锁定在主轴的外花键上，阻止齿轮轴向移动。
一用于将轴向推力从齿轮组传到螺旋驱动轴的花键止推垫圈的示例公开在专利号为3,894,621的美国专利上，其中所披露的内容结合在此作为参考，这里一花键止推垫圈沿轴花键滑动到与轴上限止台阶相邻的一径向槽中，并由花键环保持在紧邻台阶的位置。止推垫圈能有效地将唯一的齿轮的轴向推力传给螺旋轴，且另外需要使用环，也需要在螺旋轴外部设置的限位处进行昂贵且复杂的加工。
用于阻止两紧接着的齿轮轴向运动以阻止轴向推力在其间传递的变速箱主轴齿轮固定架的一最近的示例见专利号为4,034,620的美国专利，其中所披露的内容结合在此作为参考，这里止推环通过花键与两相邻齿轮之间的主轴相配合，并在其相对侧中通过开口环保持着。该齿轮还需要有昂贵且复杂的相配的企口接合结构，该企口接合结构便于与另外的开口环相连来限止齿轮彼此背离运动。
还有最近的变速箱止推垫圈的示例公开在转让给本发明的受让人的专利号为5,269,194和5,383,543的美国专利上，其中所披露的内容结合在此作为参考。
然而，使用这样的止推垫圈存在一问题，在用于润滑主轴及主轴齿轮和中间轴齿轮润滑油开始在止推垫圈与主轴齿轮推力表面之间聚集，从而形成产生阻力的流体润滑油层，导致止推垫圈和主轴齿轮锁定在一起。
这里公开了通过至少在止推垫圈一侧上至少包括一个凹坑，来减少止推垫圈与主轴齿轮推力表面之间润滑油的淤积，从而有效地使润滑油从其间径向向外飞溅。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一车辆变速箱，其上有减少润滑油在主轴变速齿轮与构成变速箱零件的止推垫圈之间淤积的装置。
本发明的另一个目的是提供一用于车辆变速箱的改进的止推垫圈，其上至少有一个凹坑，它能有效地减少润滑油在止推垫圈与构成变速箱零件的主轴齿轮之间的润滑油淤积。
根据本发明的一种变速箱，包括有绕中心转动轴转动的止推的主轴和许多沿主轴外表面轴向延伸的且彼此相等间隔布置的花键，至少有两个在轴向上彼此隔开环绕主轴且分别有止推面的浮置主轴齿轮，该止推面相对于主轴中心转动轴大致径向布置且彼此相对，接合器装置，其选择地使主轴齿轮与主轴在某一时刻旋转地接合，一径向环形槽，其置于主轴齿轮推力表面之间的主轴上，以及一改进的止推垫圈，其置于该槽中且在主轴齿轮止推面之间从此沿径向向外延伸，且有效地将一轴向推力传给主轴，该轴向推力通过接合器装置传给主轴齿轮，其特征在于，所述的止推垫圈包括许多在其相对侧面上的彼此不对准的凹坑，以适合于使主轴齿轮推力表面和止推垫圈之间的润滑油沿径向飞溅，以便减少其间的润滑油的淤积。
根据本发明的一种用于将轴向推力从一与主轴相接合的浮置主轴齿轮上传给变速箱主轴的改进的止推垫圈，所述的变速箱，包括有绕中心转动轴转动的止推的主轴和许多沿主轴外表面轴向延伸的且彼此相等间隔布置的花键，至少有两个在轴向上彼此隔开环绕主轴且分别有止推面的浮置主轴齿轮，该止推面相对于主轴中心转动轴大致径向布置且彼此相对，接合器装置，其选择地使主轴齿轮与主轴在某一时刻旋转地接合，一径向环形槽，其置于主轴齿轮推力表面之间的主轴上，以及所述的止推垫圈，其置于该槽中且在主轴齿轮止推面之间从此沿径向向外延伸，且有效地将一轴向推力传给主轴，该轴向推力通过接合器装置传给主轴齿轮，其特征在于，所述的止推垫圈包括许多在其相对侧面上的彼此不对准的凹坑，以适合于使主轴齿轮推力表面和止推垫圈之间的润滑油沿径向飞溅，以便减少其间的润滑油的淤积。
附图说明
图1是车辆变速箱100的中心剖面的顶视图，该变速箱100含有本发明的改进的止推垫圈，其参考标号为32；
图2是图1的止推垫圈32周围区域的放大视图；
图3是图2的止推垫圈32周围区域的放大视图；
图4是套在主轴2上的本发明止推垫圈的侧垂直剖视图；
图5是图4中沿线5-5的止推垫圈32的平面视图。
具体实施方式
在图1中，变速箱100是一双中间轴的车辆变速箱，其一对中间轴4和6分别相互平行地布置在主轴2的相对侧，主轴2和中间轴4和6在变速箱100的空腔7内被旋转止推着。
空腔7设有一标号为9的润滑油箱，其特征在于通过各主和中间轴齿轮的转动将润滑油分布在整个该空腔中。
一由车辆发动机驱动的输入轴24转动齿轮3，齿轮3在转动中依次驱动中间轴4和6，中间轴4和6驱使中间轴齿轮8和10来转动主轴齿轮12绕主轴2转动，及驱使中间轴齿轮14和16来转动主轴齿轮18绕主轴2转动。
主轴齿轮12和18沿主轴2滑动，直至通过各自的接合器20和22与主轴2选择地接合，然后使主轴2转动并驱动一通过诸如一差速总成与车辆驱动轮转动相连的输出轴26。
主轴2转动的速度由单个主轴和与主轴选择接合的组合中间轴齿轮之间的传动比来决定。
接合器总成20和22与沿主轴2外圆周轴向延伸的花键相连，其在图2中的标号为44，然后接合器总成20和22且与主轴2一起转动。
接合器20和22通过拨叉23和25可选择地在相反轴向上运动，且其齿接合地与齿轮12和18上的内齿相啮合(未标出)。
在图2中，相邻的主轴齿轮12和18分别有法兰盘40和42，其径向向内朝主轴2延伸。法兰盘40和42有相邻的环形止推面47和49，环形止推面47和49沿主轴2轴向相互面对着，法兰盘40和42在其相对侧还分别有环形止推面54和56，其沿主轴2轴向相互远离，在图3中标出。
在主轴2的外表面上且在分别朝向主轴齿轮12和18的法兰盘40和42的环形表面47和49之间，一推力垫圈32置于径向的槽38中。
如图2和3所示，固定环28和30分别置于在主轴2的外表面上的径向的环形槽34和36中，这样固定环30与齿轮12的推力表面54相邻接，而固定环28与齿轮18的推力表面56相邻接。
固定环28和30和止推垫圈32在槽34，36和38中的布置，其分别使由拨叉23和25在相对轴向运动而由接合器总成20和22传给的轴向推力由主轴2来吸收。
如图3和4所示，止推垫圈32在其至少一侧上至少包括一凹坑，使润滑油9在箭头方向上沿径向向外飞溅，从而减少位止推垫圈32和朝向推力表面的主轴齿轮之间的润滑油的淤积，从而减少流体阻力。
尤其如图4和5所示，止推垫圈32在其一侧上设置至少一个而最好许多个沿周向大致相等间隔的凹坑48，且最好在其另一侧面上设置至少一个而最好许多个沿周向大致相等间隔的凹坑58，在止推垫圈32的一侧上凹坑58沿圆周方向布置在或对准着另一侧面上的相邻凹坑48的中间间隔，以便防止在某些凹坑位置过度减薄止推垫圈32的厚度。
如果就固定环28和30而言，止推垫圈32是一有内和外圆周的环形件。该内圆周适合于与绕主轴2外表面的轴向花键44相键接。实际上，在止推垫圈32沿花键44轴向滑动后，当止推垫圈32置于环形槽38中时，止推垫圈32的周向间隔的齿39与花键44之间的轴向槽相对中然后转动，当齿39之间的槽之一与花键44之间的槽之一相对中，一键，诸如键52，穿插其中来保证止推垫圈32与主轴2一起转动。
作为一个实施例，对于有一约46毫米外径的主轴，垫圈32设有一约76.2毫米外径和一约50.8毫米加上一适当间隙的内径和一约11毫米的厚度。止推垫圈32一侧上最好设有6个大致相等的周向间隔的凹坑48或更好在其另一侧上设有如前所述与其错开的6个凹坑58。
该凹坑最好形状为平底楔形，由图4所示，其径向向内延伸约15.9毫米，其侧壁相对于底面的垂直面向外斜约15度，该凹坑深度最好为6.4毫米，其边缘绕凹坑向外斜约20度。

Claims (5)

1、一种变速箱(100)，包括有绕中心转动轴转动的止推的主轴(2)和许多沿主轴外表面轴向延伸的且彼此相等间隔布置的花键(44)，至少有两个在轴向上彼此隔开环绕主轴且分别有止推面(47，49)的浮置主轴齿轮(12，18)，该止推面(47，49)相对于主轴中心转动轴径向布置且彼此相对，接合器装置(20，22)，其选择地使主轴齿轮与主轴在某一时刻旋转地接合，一径向环形槽(38)，其置于主轴齿轮止推面之间的主轴上，以及一改进的止推垫圈(32)，其置于该槽中且在主轴齿轮止推面之间从此沿径向向外延伸，且有效地将一轴向推力通过接合器装置传给主轴齿轮，再传给主轴，其特征在于，所述的止推垫圈包括许多在其相对侧面上的彼此不对准的凹坑，以适合于使主轴齿轮止推面和止推垫圈之间的润滑油(9)沿径向飞溅，以便减少其间的润滑油的淤积。
2、如权利要求1的变速箱(100)，其特征在于，所述的止推垫圈被紧固成与主轴一起转动。
3、如权利要求1的变速箱(100)，其特征在于，所述的在止推垫圈两侧上的许多凹坑(48，58)至少在其一侧上周向相等地彼此间隔布置。
4、一种用于将轴向推力从一与主轴相接合的浮置主轴齿轮上传给变速箱主轴的改进的止推垫圈(32)，所述的变速箱，包括有绕中心转动轴转动的止推的主轴(2)和许多沿主轴外表面轴向延伸的且彼此相等间隔布置的花键(44)，至少有两个在轴向上彼此隔开环绕主轴且分别有止推面(47，49)的浮置主轴齿轮(12，18)，该止推面(47，49)相对于主轴中心转动轴径向布置且彼此相对，接合器装置(20，22)，其选择地使主轴齿轮与主轴在某一时刻旋转地接合，一径向环形槽(38)，其置于主轴齿轮止推面之间的主轴上，以及所述的止推垫圈(32)，其置于该槽中且在主轴齿轮止推面之间从此沿径向向外延伸，且有效地将一轴向推力通过接合器装置传给主轴齿轮，再传给主轴，其特征在于，所述的止推垫圈(32)包括许多在其相对侧面上的彼此不对准的凹坑，以适合于使主轴齿轮止推面和止推垫圈之间的润滑油(9)沿径向飞溅，以便减少其间的润滑油的淤积。
5、如权利要求4的止推垫圈(32)，其特征在于，所述的在止推垫圈两侧上的许多凹坑(48，58)至少在其一侧上周向相等地彼此间隔布置。
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