CN113294491A - 齿轮系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种齿轮系统。该齿轮系统具有这样的结构，其中通过齿轮搅动的油被分配到中空空间和轴承中的至少一者，从而有效地润滑部件。例如，该齿轮系统包括：第一轴，其包括中空空间；第一齿轮，其布置在第一轴的外圆周处；第二齿轮，其与第一齿轮外部接合；轴承，其布置在第一轴的外圆周处；壳体，其围绕第一齿轮和第二齿轮；以及导油板，其设置在第一轴和壳体之间，以将通过第二齿轮搅动的油分配到第一轴的中空空间和联接到第一轴的轴承。

Description

齿轮系统
技术领域
本公开涉及一种齿轮系统，并且一个具体实施方式涉及一种具有润滑结构的齿轮系统。
背景技术
通常，车辆能够使用诸如变速器或减速器之类的齿轮系统来控制车轮的转速或旋转力。汽车需要向齿轮系统的部件(例如齿轮、轴承等)供应润滑油，以使部件的磨损、噪音或发热最小化。在这点上，为了润滑这些部件，在相关技术中通常安装单独的油泵并驱动油泵以通过使用油泵的动力将油供应到需要润滑的地方。
近年来，对使用电力或使用电力和石油两者作为动力源的电动车辆来代替使用导致污染的石油的内燃车辆的需求日益增加。
这样的电动车辆可以通过使用在电池中充电的电力使马达旋转来驱动车轮。然而，电池的最大充电容量和能量效率相当有限，因此必须通过减轻电动车辆的重量来使电动车辆行驶的最大距离最大化。
例如，由于电动车辆通过马达驱动车轮，所以不需要在现有的内燃车辆驱动轮中由发动机使用的过大尺寸的变速器，而是可以安装减速器以降低马达的转速并增加其扭矩。
上述电动车辆或内燃车辆需要用于在没有现有油泵的情况下将油分配到部件的方法，以润滑包括在齿轮系统中的部件。
例如，考虑一种润滑部件的方法，当相邻齿轮旋转时，通过相邻齿轮的齿轮齿搅动积聚在齿轮箱(壳体)底部的油。
发明内容
然而，当应用搅油润滑结构时，与使用油泵的方法相比，推动油的力不强，因此，油可能不能适当地到达需要润滑的每个部件，并且可能不能有效地进行润滑。此外，大量的油被输送到靠近齿轮的部件，并且油没有被适当地输送到远离齿轮的构造或者处于使得难以将搅动的油输送到相应部件的角度的构造。因此，不能适当地分配油。
本公开的各方面旨在解决至少上述问题并提供一种齿轮系统，该齿轮系统能够通过采用简单的结构而不使用油泵来实现平滑润滑，从而减少不必要的能量浪费。
根据本公开的一个方面，提供了一种齿轮系统，该齿轮系统具有这样的结构，在该结构中，由齿轮搅动的油被适当地分配到中空空间和轴承中的至少一者，从而有效地润滑部件。例如，该齿轮系统可包括：第一轴；以及导油板，其插入第一轴和围绕第一轴的壳体之间，并将通过齿轮搅动的油分配到第一轴的中空空间；以及轴承，其联接到第一轴。
根据本公开的另一方面，提供了一种齿轮系统，该齿轮系统包括：第一轴，其包括中空空间；第一齿轮，其布置在第一轴的外圆周处；第二齿轮，其与第一齿轮外部接合；轴承，其布置在第一轴的外圆周处以支撑第一轴的负载；壳体，其围绕第一齿轮和第二齿轮；以及导油板，其插入第一轴和壳体之间，并且将通过第二齿轮的旋转而搅动的油分配到第一轴的中空空间和轴承。
根据本公开的又一方面，提供了一种齿轮系统，该齿轮系统包括：第一轴，其包括中空空间；第一齿轮，其布置在第一轴的外圆周处；第二齿轮，其与第一齿轮外部接合；壳体，其围绕第一齿轮和第二齿轮；以及导油板，其包括连接到中空空间的开口。壳体可包括积聚通过第二齿轮的旋转而搅动的油的储存器，以及将来自储存器的油传送到导油板的油流动路径。
附图说明
通过结合附图的以下详细描述，某些实施方式的上述和其它方面、特征及优点将更加明显，在附图中：
图1是用于说明根据本公开实施方式的齿轮系统的构造的视图；
图2是用于说明根据本公开实施方式的齿轮系统的构造的视图；
图3A至图3C是用于说明根据本公开实施方式的油流动路径的形状和油的移动方向的视图；
图4A是示出根据本公开实施方式的导油板的立体图；
图4B是根据本公开一个实施方式的导油板的正视图；
图5是示意性地示出根据本公开实施方式的齿轮系统的剖面剖视图；以及
图6是示意性地示出根据本公开实施方式的齿轮系统的剖面剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述在本说明书中公开的实施方式，并且相同或相似的要素即使在不同的附图中描绘，也由相同的附图标记表示，并且将省略对其多余的描述。在下面的描述中，关于在下面的描述中使用的组成要素，后缀“模块”和“单元”仅考虑到在说明书的准备中的容易性而彼此使用或组合，并且不具有或用作不同的含义。此外，在本说明书中公开的实施方式的以下描述中，当合并于此的已知功能和构造的详细描述可能使得本说明书中公开的实施方式的主题不清楚时，将省略该详细描述。此外，提供附图仅仅是为了更好地理解本说明书中公开的实施方式，而不是为了限制本说明书中公开的技术思想。因此，应当理解，附图包括本公开的范围和精神内包括的所有修改、等同物和替换。
应当理解，尽管在本文中可能使用术语“第一”、“第二”等来描述各种部件，但是这些部件不应受这些术语的限制。上述术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开。
应当理解，当一个部件被称为“连接到”或“联接到”另一部件时，它可以直接连接到或联接到另一部件，或者可以存在中间部件。相反，当一个部件被称为“直接连接到”或“直接联接到”另一部件时，不存在中间部件。
如本文中所使用的，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。
在本申请中，将进一步理解的是，术语“包括”、“包含”等指定所述特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或添加。
图1和图2是用于说明根据本公开实施方式的齿轮系统的构造的视图。例如，图2是示出安装在图1的齿轮系统中的盘500的立体图。
根据各个实施方式的齿轮系统可以包括第一轴100、布置在第一轴100的外圆周处的第一齿轮110、以及布置成与第一齿轮110外部接合的第二齿轮210。当第二齿轮210与第一齿轮110接合时，第二齿轮210可在与第一齿轮110旋转时的第一齿轮110的旋转方向相反的方向上旋转。例如，第二齿轮210可以具有比第一齿轮110更多的齿轮齿，如图1和图2所示。
第一齿轮110和第二齿轮210可以布置在壳体300内。例如，壳体300可构造成包围齿轮系统的各种部件，包括第一齿轮110和第二齿轮210。
参照图1，根据各个实施方式的壳体300可以包括储存器310，储存器310位于第一齿轮110和第二齿轮210在外部彼此接触的部分上方。
例如，储存器310可以具有在第二齿轮210的圆周方向上开口以接收油的形状，油通过第二齿轮210的旋转而被搅动，并且油从第一齿轮110的侧面被阻挡以防止所接收的油朝向第一齿轮110泄漏。
参照图2，根据一个实施方式的储存器310可以被盘500覆盖。盘500可以形成储存器310的一个表面，该表面是接收油的空间。
根据各个实施方式，壳体300还可包括油流动路径320。例如，积聚在储存器310中的油可以沿着油流动路径320流向导油板400(见图3C)。油可以通过设置在壳体300中的油流动路径320(例如，沿+z方向)移动到壳体300的外部，然后分配到第一轴100的中空空间和轴承中的至少一者。
例如，油流动路径320可包括与第一齿轮110的轴向方向平行地在储存器310的一侧延伸的第一流动路径，以及在第二齿轮210的圆周方向上在第一流动路径的一侧延伸的第二流动路径。导油板400可以包括联接到第二流动路径的入口430，使得可以引入通过第二流动路径传送的油。导油板400的入口430可以形成为与第二流动路径的方向相对应。
图3A至图3C是用于说明根据示例性实施方式的油流动路径320的形状和油的移动方向的视图。例如，图3A是根据本公开一个实施方式的壳体300的正视图，图3B是壳体300的俯视图，图3C是壳体300的后视图。
根据本公开的各个实施方式，通过第二齿轮210的旋转而搅动的油可以经由路线①沿着第二齿轮210的圆周方向移动到储存器310中。
另外，引入到储存器310中的油可以通过油流动路径320(例如，第一流动路径)移动到路线②(例如，+z方向)中，该油流动路径320沿着第一轴100的轴向方向设置在储存器310的一侧。
另外，已经移动到路线②中的油可以通过油流动路径(例如，第二流动路径)沿着第二齿轮210的圆周方向移动到路线③中，并且可以流动到导油板400的连接到油流动路径320(例如，第二流动路径)的那一侧。
除了上述第一流动路径和第二流动路径的形状之外，诸如朝向第一轴100的中空空间穿过壳体300的形状之类的各种形状可应用于油流动路径320。
图4A和图4B是示出根据本公开实施方式的导油板400的立体图和正视图。
导油板400可构造成将油从储存器310分配到第一轴100的中空空间105(见图5)和与第一轴100的外圆周连接的部件(例如轴承120(见图5))中的至少一者。例如，导油板400可以插入第一轴100和壳体300之间，并且可以将从油流动路径320流入的油分配到第一轴100的内部和外部。
参照图4A和图4B，根据各个实施方式的导油板400可以包括第一孔410和第二孔420。
例如，第一孔410可定位成与第一轴100的中空空间105相对应，并可连接到第一轴100的中空空间105。
例如，第二孔420可以连接到布置在第一轴100的外圆周处的部件，例如轴承120。
导油板400可包括入口430，入口430朝向壳体300的油流动路径320(例如，第二流动路径)开口。来自油流动路径320的油可以通过入口430流入导油板400的内部空间，以通过第一孔410或第二孔420分配到导油板400的外部。导油板400的内部空间可以指油被限制在导油板400和壳体300之间的区域。
同时，参照图4B，在根据各个实施方式的导油板400中，第一孔410的尺寸和第二孔420的尺寸可以彼此不同。例如，第二孔420的面积可以小于第一孔410的面积。根据一个实施方式，基于第一孔410和第二孔420的尺寸(或面积)，可以确定从导油板400分配的油量。例如，引入到导油板400的内部空间中的相对较大比例的油可以通过第一孔410分配到中空空间105，并且相对较小比例的油可以通过第二孔420分配到轴承120的侧面。
另外，第一孔410的最低部分的高度H410可以低于第二孔420的最低部分的高度H420。例如，引入到导油板400中的油可以逐渐地积聚在导油板400的内部空间中，并且在油的水平变得高于第一孔410的最低部分的高度H410之后，油可以首先通过第一孔410流到外部(例如，中空空间105)。另外，当油的水平累积直到变得高于第二孔420的最低部分的高度H420时，油可以另外地通过第二孔(420)流到外部(例如，轴承120)。
根据本公开的各个实施方式，导油板400和壳体300的结构可以将由第二齿轮210搅动的油以适当的量分配到第一轴100的中空空间105和轴承120。
图5是示意性地示出根据本公开实施方式的齿轮系统的剖面剖视图。更具体地，图5可对应于第一轴100的中心的纵向剖视图。
如上所述，根据各个实施方式的齿轮系统包括：第一轴100，其包括中空空间105；以及第一齿轮110，其联接到第一轴100的外圆周。第一齿轮110可布置成与第二齿轮210(见图1)接合，从而将第一齿轮110的旋转力传递到第二齿轮210的侧面。
诸如轴承120之类的支撑第一轴100的负载的部件可以进一步布置在第一轴100的外圆周处。轴承120可以位于第一轴100的位于第一齿轮110和导油板400之间的端部处。例如，轴承120可以布置在第一齿轮110的两侧，第一齿轮110插入其间，如图5所示。
参照图5，由第二齿轮210搅动并通过壳体300的储存器310和油流动路径320引入导油板400中的油可通过连接到中空空间105的第一孔410流入中空空间105。导油板400的第一孔410具有沿朝向中空空间105的方向部分地突出的形状，并且可以插入中空空间105中。
尽管图5中未示出，但是在预定量的油移动通过第一孔410之后，如上所述，油可以部分地通过第二孔420流到轴承120。
图6是示意性地示出根据本公开实施方式的齿轮系统的剖面剖视图。
参照图6，齿轮系统还可包括：毂510，其联接到第一轴100的外圆周；套筒520，其联接到毂510的外圆周；以及盘500，其固定到壳体300的一侧。在一个实施方式中，套筒520可以使用花键联接到毂510的外圆周，并且毂510可以以压配合的方式联接到第一轴100的外圆周。
套筒520可以布置成沿第一轴100的轴向方向在毂510的外圆周上能滑动地移动。套筒520可以在第三轴600和盘500之间能滑动地移动，并且可以与第三轴600的离合器齿轮或盘500的离合器齿轮接合，以将第一轴100联接到第三轴600或盘500。
例如，当套筒520将第一轴100联接到第三轴600时，装备有齿轮系统的车辆可以以驱动模式操作。在这种情况下，第三轴600的旋转力可以传递到第一轴100并由此传递到第二齿轮210侧。
同时，当套筒520将第一轴100联接到盘500时，装备有齿轮系统的车辆可以以驻车模式操作。在这种情况下，第一轴100可以连接到壳体300并且可以不管第三轴600的旋转而操作。
另外，当套筒520不将第一轴100与第三轴600和盘500中的任一者联接时，装备有齿轮系统的车辆以空档模式操作。
根据本公开的一个实施方式，第一轴100还可包括润滑流动路径106，润滑流动路径106从中空空间105沿径向方向延伸。通过润滑流动路径106沿着中空空间105流动的油可被传送到每个部件(例如，轴承120、毂510、套筒520等)，这些部件布置在第一轴100的外圆周处。
根据一个实施方式，齿轮系统还可包括行星齿轮组。例如，行星齿轮组可包括太阳齿轮610、齿圈620、多个小齿轮630和行星架640。
太阳齿轮610可以根据输入轴700的旋转而旋转。例如，当装备有齿轮系统的车辆是电动车辆时，输入轴700可以对应于连接到马达的旋转轴，以根据马达的驱动而旋转。太阳齿轮610可以连接到马达的旋转轴，以根据马达的旋转力而旋转。
小齿轮630可以插入太阳齿轮610和齿圈620之间，并且可以分别与太阳齿轮610和齿圈620接合地移动。小齿轮630可以以预定间隔彼此隔开。
齿圈620可以布置在太阳齿轮610和小齿轮630的外侧。齿圈620可以固定到壳体300。
行星架640可连接小齿轮630并联接到每个小齿轮630的旋转轴。行星架640可围绕第三轴线600旋转。例如，第三轴600可以与行星架640一体地形成，或者可以设置成与行星架640分离的构造，同时能够与行星架640一体地旋转。
在图6中，从导油板400引入的油可以通过第一轴100的中空空间105传递到行星齿轮组的每个部件。
根据本公开的各个实施方式，齿轮系统可以按输入轴700、行星齿轮组、第一轴100、第一齿轮110和第二齿轮210的顺序传递动力，从而驱动车轮。齿轮系统可以包括用于接收由第二齿轮210搅动的油的空间(例如，壳体300的储存器310、油流动路径320和导油板400)，并且可以利用第二齿轮210的旋转力将油有效地分配到齿轮系统的每个部件以润滑每个部件。
根据各个实施方式的齿轮系统可以节省能量，并且使用能够在没有单独的油泵构造的情况下实现有效的油分配和润滑的结构来最大化齿轮系统中的空间利用。
本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和本质特征的情况下，本公开可以以不同于在此阐述的那些形式的特定形式实施。
因此，上述实施方式在所有方面都被解释为说明性的而非限制性的。本公开的范围应当由所附权利要求及其法律等效物确定，并且在所附权利要求的含义和等效范围内的所有改变都旨在被包含在其中。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年2月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2020-0022367的优先权，其公开内容通过引用整体合并于此。

Claims (10)

1.一种齿轮系统，该齿轮系统包括：
第一轴，其包括中空空间；
第一齿轮，其围绕所述第一轴的外圆周设置；
第二齿轮，其与所述第一齿轮接合；
轴承，其围绕所述第一轴的所述外圆周设置，以支撑所述第一轴的负载；
壳体，其围绕所述第一齿轮和所述第二齿轮；以及
导油板，其设置在所述第一轴和所述壳体之间，所述导油板被构造成将通过所述第二齿轮的旋转而搅动的油分配到所述第一轴的所述中空空间和所述轴承。
2.根据权利要求1所述的齿轮系统，其中，所述壳体包括：
储存器，其被构造成积聚通过所述第二齿轮的旋转而搅动的油；以及
油流动路径，其连接所述储存器和所述导油板，使得积聚在所述储存器中的油流向所述导油板。
3.根据权利要求1所述的齿轮系统，其中，所述轴承包括围绕所述第一轴的所述外圆周设置的多个轴承，并且所述第一齿轮设置在所述多个轴承之间。
4.根据权利要求1所述的齿轮系统，其中，所述导油板包括：
第一孔，其连接到所述第一轴的所述中空空间；以及
第二孔，其连接到所述轴承。
5.根据权利要求4所述的齿轮系统，其中，所述第二孔的最低部分高于所述第一孔的最低部分。
6.根据权利要求4所述的齿轮系统，其中，所述第二孔的面积小于所述第一孔的面积。
7.一种齿轮系统，该齿轮系统包括：
第一轴，其包括中空空间；
第一齿轮，其围绕所述第一轴的外圆周设置；
第二齿轮，其与所述第一齿轮接合；
壳体，其围绕所述第一齿轮和所述第二齿轮；以及
导油板，其设置在所述第一轴和所述壳体之间，所述导油板包括连接到所述中空空间的开口，
其中，所述壳体包括：
储存器，其被构造成接收通过所述第二齿轮的旋转而搅动的油；以及
油流动路径，其将来自所述储存器的油传送到所述导油板。
8.根据权利要求7所述的齿轮系统，其中，所述导油板被构造成将从所述油流动路径接收的油通过所述开口传送到所述中空空间。
9.根据权利要求7所述的齿轮系统，所述齿轮系统还包括行星齿轮组，所述行星齿轮组布置在所述第一轴的端部处，使得传送到所述导油板的油通过所述中空空间移动到所述行星齿轮组。
10.根据权利要求7所述的齿轮系统，其中，所述储存器形成在所述第一齿轮接触所述第二齿轮的部分上方，并且其中，所述储存器具有在所述第二齿轮的圆周方向上开口的形状。
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