CN1310304A - 变速器齿轮隔离罩 - Google Patents

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Abstract

一种用于齿轮换档变速器(102)的改进的飞溅润滑系统(100)。提供了一个带有上开口(106,108,110)并紧贴齿轮的罩(104),允许中间轴齿轮和主轴齿轮啮合并将飞溅的润滑油(112)导向到在主轴(16)上支撑主轴齿轮(38,40)的滚针轴承。

Description

变速器齿轮隔离罩
本发明涉及用于齿轮换档变速器的飞溅润滑系统，尤其涉及这种变速器一种改进的罩结构，它可以减少搅动损失并保证主轴上轴承的适当润滑。
在现有技术中，车用齿轮换档变速器的飞溅润滑系统是公知的。简单的说，在变速器壳下部的油底壳中充有润滑油，变速器齿轮转过油底壳，将润滑油甩、溅、滴和/或以其它的方式导引至齿轮啮合点和/或轴承处。所说的飞溅润滑系统，虽然能提供有点粗糙但有效的润滑，但是这种系统并不能完全令人满意，这是由于需要相对较深的油底壳以保证每个齿轮能在其中旋转，而这会导致相对较高的搅动损失和热量的生成。
尝试将搅动损失和热量产生减少到最小的现有技术包括带有“干式油底壳”的增压系统和用来减少润滑油高度的相对较浅的槽，每个齿轮层将在润滑油中旋转。这类现有技术解决方案的例子可以参见美国专利US5,505,112；US5,050,451；US5,279,391和US4,356,889，其中所公开的内容在此结合作为参考。由于这些解决方案有些复杂、花费高和/或不能保证将足量的润滑油导向到主轴轴承上，所以它们并不能完全满足某些应用。
根据本发明，现有技术中的缺陷可以通过一个相对简单和花费不多的变速器飞溅润滑系统减到最少或得到克服，上述润滑系统可以保证将润滑油充分的供应给驱动齿轮和在变速箱主轴/输出轴上支撑驱动齿轮的轴承。上述内容通过一个几乎包围整个多数为前进方向的中间轴齿轮的相对紧凑的齿轮隔离罩得以实现，罩的上开口允许中间轴齿轮与输入和/或主轴齿轮啮合并且作为一个导向装置将溅起和抛起的润滑油导向到驱动齿轮和在主轴上支撑齿轮的轴承上。上述罩限定了中间轴齿轮旋转的槽，并且其中只维持少量的润滑油液面，以减少搅动损失。
因此，本发明的一个目的就是提供一种相对简单且低廉的飞溅润滑系统，其保证向主轴上的轴承和齿轮供应充足的润滑油，并减少变速器的搅动损失。
本发明的该目的和其他目的及益处，通过阅读下述参照附图的最佳实施例将变得很清楚。
图1是一典型的5个前进档1个倒档的变速器的示意图，其中采用普通的飞溅润滑系统。
图2与图1相似，是本发明的飞溅润滑系统示意图。
图3是本发明中所采用的齿轮隔离罩结构局部剖开的部分平面视图。
图4A,4B,4C和4D分别是罩的顶视图，前视图和测视图。
图5是图2中标号为5的圆圈部分的放大视图。
图6A示出了由罩导向的润滑油。
图6B是图2中虚线围住部分的放大视图。
图7A和7B分别示出了可选变速器轴布置方案。
图1中示出了一个典型的5个前进档1个倒档的同步变速器10。虽然附图中示出的是5个和6个前进档的简单变速器，但是本发明也可以应用于其他的变速器配置，如利用副变速器和/或辅助档位区的组合式变速器。
变速器10包括一支撑一输入轴14的壳12，一主轴16(也叫输出轴)和一中间轴18。中间轴18的旋转轴18A与主轴16的旋转轴16A平行并偏移。中间轴18上固定有随之旋转的中间轴齿轮20,22,24,26,28和30。中间轴齿轮20与输入齿轮32相啮合，中间轴齿轮22,24,26和28分别与主轴16上的齿轮34,36,38和40相啮合。中间轴齿轮30与一反向惰轮相啮合(图中未示出)，而该惰轮又与支撑在主轴上的齿轮42相啮合。
齿轮34,36,38,40和42通过轴承支撑在轴16上，并在该处旋转，上述轴承通常为需要适当润滑的滚针轴承44。
同步离合器总成46可以使齿轮42或40分别与轴16相啮合以进行倒档或一档操纵。同步离合器总成48可以使齿轮38或36分别与轴16啮合以进行二档或三档操纵。同步离合器总成50可以使齿轮34或齿轮32/输入轴14分别与轴16相啮合以进行四档或五档操纵。换档拨叉52,54和56分别用来轴向定位离合器总成46,48和50。公知的，倒档和/或一档可以使用非同步离合器。这种普通的变速器可以通过参考美国专利4,989,706得到理解。
变速器壳12内的下部58定义了一个用适当润滑油填充至加注液面60的油底壳。所示出的加注液面60是在变速器向下后方倾斜3到6°的典型状况所呈现的样子。
当中间轴齿轮20,22,24,26,28和30在润滑油中旋转时，润滑油会溅、滴、甩或以其它方式传送到齿轮啮合处和轴承处。如需要，可以设置各种槽、通道或类似结构。然而在现有技术通常的实施方案中，系统的搅动损失和热量累积会比要求的大。
本发明的润滑系统100参见图2至6B。润滑系统100是应用在变速器102上进行说明的，除了特别指出之处，变速器102在结构和功能上与前述的变速器10相同。变速器102上与变速器10大致相同的元件都采用了同样的标号。
与变速器10一样，变速器102的壳12的下部定义了一个填充至加注液面60(水平示出)的油底壳58。与在变速器10中一样，保证对主轴齿轮34,36,38,40和42支撑在轴16上的滚针轴承适度润滑是主要需要考虑的事项。
变速器102包括紧密围绕着中间轴齿轮20,22,24,26和28的罩104。如从图2，图3和图4A至4D中所看见的，除了上开口106,108和110，以允许中间轴齿轮分别与输入齿轮32及主轴齿轮34,36,38和40啮合，罩104几乎覆盖了中间轴齿轮20至28的全部。这些开口位于加注液面60上较远处，以防止在以标准的逆时针方向旋转的内燃机驱动输入轴14时，从前方看去变速器的右手侧发生溢出。开口的高度还能加强润滑油溅离罩侧壁到滚针轴承44的趋势。图6A和6B示意性地示出了飞溅的润滑油(箭头112和114)通过开口110被导向至与主轴齿轮38和40相连的滚针轴承44。
罩104最好是多层塑料结构以便在其中安装变速器102。罩104可以采用任何适当的材料。如图中所见，罩定义了多个槽114,116和118，齿轮20,22,24,26和28分别在其中旋转。每个槽上都有一个一定尺寸的孔120,122和124(见图5-应为图4B)，孔的尺寸允许液体流过，以便在中间轴相对较高的旋转速度下，槽114,116和118中的油底壳液面126,128和130能分别保持一个相对较低的液面并足以浸没中间轴齿轮或油底壳中旋转的齿轮下部。作为选择，槽上也可以有多种尺寸的孔，设置了一流过其中的适当的总流量。流过上述孔的润滑油量通常等于因溅出、甩出等方式从槽中流出的预期流量。当输入轴不旋转时槽中的液面会较高，而槽中较高液面的润滑油将导致更大的润滑油流出量，因此这种较高液面的情况将会在输入轴14开始旋转时很快得到改善。
因此，通过采用上述齿轮罩104，可以保证包括润滑主轴齿轮滚针轴承44和齿轮32至40在内的适当润滑，同时减少搅动损失。
参照图7A和7B可见，本发明可以应用于主轴和中间轴处在垂直位置或偏移位置的变速器。
虽然对本发明描述带有一定程度的特殊性，应该理解对最佳期实施例的说明只示例性的，对形式和细节的许多改变可能均不会偏离如下权利要求所述的本发明的主旨和范围。

Claims (8)

1．一种用于齿轮换档变速器的改进的润滑系统(100)包括一变速器壳(12)，一旋转支撑在所述变速器壳上的主轴(16)，一旋转支撑在所述变速器壳上的中间轴(18)，所述中间轴有一平行于所述主轴的旋转轴(16A)并在其下方的旋转轴(18A)，一固定在所述中间轴上并在其上旋转的中间轴齿轮(22,24,26,28)，所述齿轮与通过轴承(44)支撑在所述主轴上并相对主轴旋转的主轴齿轮(34,36,38,40)啮合，所述变速器壳的下部定义了一将润滑油充至一加注液面(60)的油底壳(58)以便所述中间轴齿轮的一部分位于所述油底壳加注液面之下，所述改进型润滑系统包括：
一安装在所述变速器壳内的罩件(104)，其围绕所述中间轴齿轮而定义了一槽(114,116,118)，所述中间轴齿轮在其中旋转，所述槽向上延伸，定义了一向上的开口(106,108,110)，开口允许所述中间轴齿轮与一主轴齿轮啮合，所述开口处于所述中间轴的旋转轴及油底壳加注液面之上，一在所述罩件上从所述油底壳向所述槽延伸的流体通道，所述通道位于油底壳加注液面之下，允许润滑油从所述油底壳流到所述槽中，并在槽中保持在储存液面(126,128,130)高度处，当所述中间轴齿轮以所预想的最快速度旋转时，所述存储液面低于所述油底壳加注液面，但高于中间轴齿轮的最下部。
2．如权利要求1所述的改进的润滑系统，其特征在于，所述槽向上至少延伸到所述中间轴的旋转轴和所述中间轴齿轮的外径所确定的最高点之间的中间位置。
3．如权利要求1所述的改进的润滑系统，其特征在于，所述中间轴的旋转轴和主轴的旋转轴确定了一条基本上垂直的延伸线。
4．如权利要求2所述的改进的润滑系统，其特征在于，所述中间轴的旋转轴和主轴的旋转轴确定了一条基本上垂直的延伸线。
5．如权利要求1所述的改进的润滑系统，其特征在于，所述轴承为滚针轴承。
6．如权利要求1所述的改进的润滑系统，其特征在于，所述罩定义了多个分开的槽，每个槽分别围绕着中间轴齿轮。
7．如权利要求1所述的改进的润滑系统，其特征在于，所述通道是由单个孔(120,122,124)定义的。
8．如权利要求1所述的改进的润滑系统，其特征在于，所述通道是由两个或更多的孔定义的。
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