專利名稱：變速器齒輪隔離罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于齒輪換檔變速器的飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng)，尤其涉及這種變速器一種改進(jìn)的罩結(jié)構(gòu)，它可以減少攪動(dòng)損失并保證主軸上軸承的適當(dāng)潤(rùn)滑。
在現(xiàn)有技術(shù)中，車用齒輪換檔變速器的飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng)是公知的。簡(jiǎn)單的說(shuō)，在變速器殼下部的油底殼中充有潤(rùn)滑油，變速器齒輪轉(zhuǎn)過(guò)油底殼，將潤(rùn)滑油甩、濺、滴和/或以其它的方式導(dǎo)引至齒輪嚙合點(diǎn)和/或軸承處。所說(shuō)的飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng)，雖然能提供有點(diǎn)粗糙但有效的潤(rùn)滑，但是這種系統(tǒng)并不能完全令人滿意，這是由于需要相對(duì)較深的油底殼以保證每個(gè)齒輪能在其中旋轉(zhuǎn)，而這會(huì)導(dǎo)致相對(duì)較高的攪動(dòng)損失和熱量的生成。
嘗試將攪動(dòng)損失和熱量產(chǎn)生減少到最小的現(xiàn)有技術(shù)包括帶有“干式油底殼”的增壓系統(tǒng)和用來(lái)減少潤(rùn)滑油高度的相對(duì)較淺的槽，每個(gè)齒輪層將在潤(rùn)滑油中旋轉(zhuǎn)。這類現(xiàn)有技術(shù)解決方案的例子可以參見(jiàn)美國(guó)專利US5,505,112；US5,050,451；US5,279,391和US4,356,889，其中所公開(kāi)的內(nèi)容在此結(jié)合作為參考。由于這些解決方案有些復(fù)雜、花費(fèi)高和/或不能保證將足量的潤(rùn)滑油導(dǎo)向到主軸軸承上，所以它們并不能完全滿足某些應(yīng)用。
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷可以通過(guò)一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單和花費(fèi)不多的變速器飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng)減到最少或得到克服，上述潤(rùn)滑系統(tǒng)可以保證將潤(rùn)滑油充分的供應(yīng)給驅(qū)動(dòng)齒輪和在變速箱主軸/輸出軸上支撐驅(qū)動(dòng)齒輪的軸承。上述內(nèi)容通過(guò)一個(gè)幾乎包圍整個(gè)多數(shù)為前進(jìn)方向的中間軸齒輪的相對(duì)緊湊的齒輪隔離罩得以實(shí)現(xiàn)，罩的上開(kāi)口允許中間軸齒輪與輸入和/或主軸齒輪嚙合并且作為一個(gè)導(dǎo)向裝置將濺起和拋起的潤(rùn)滑油導(dǎo)向到驅(qū)動(dòng)齒輪和在主軸上支撐齒輪的軸承上。上述罩限定了中間軸齒輪旋轉(zhuǎn)的槽，并且其中只維持少量的潤(rùn)滑油液面，以減少攪動(dòng)損失。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種相對(duì)簡(jiǎn)單且低廉的飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng)，其保證向主軸上的軸承和齒輪供應(yīng)充足的潤(rùn)滑油，并減少變速器的攪動(dòng)損失。
本發(fā)明的該目的和其他目的及益處，通過(guò)閱讀下述參照附圖的最佳實(shí)施例將變得很清楚。


圖1是一典型的5個(gè)前進(jìn)檔1個(gè)倒檔的變速器的示意圖，其中采用普通的飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng)。
圖2與圖1相似，是本發(fā)明的飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng)示意圖。
圖3是本發(fā)明中所采用的齒輪隔離罩結(jié)構(gòu)局部剖開(kāi)的部分平面視圖。
圖4A,4B,4C和4D分別是罩的頂視圖，前視圖和測(cè)視圖。
圖5是圖2中標(biāo)號(hào)為5的圓圈部分的放大視圖。
圖6A示出了由罩導(dǎo)向的潤(rùn)滑油。
圖6B是圖2中虛線圍住部分的放大視圖。
圖7A和7B分別示出了可選變速器軸布置方案。
圖1中示出了一個(gè)典型的5個(gè)前進(jìn)檔1個(gè)倒檔的同步變速器10。雖然附圖中示出的是5個(gè)和6個(gè)前進(jìn)檔的簡(jiǎn)單變速器，但是本發(fā)明也可以應(yīng)用于其他的變速器配置，如利用副變速器和/或輔助檔位區(qū)的組合式變速器。
變速器10包括一支撐一輸入軸14的殼12，一主軸16(也叫輸出軸)和一中間軸18。中間軸18的旋轉(zhuǎn)軸18A與主軸16的旋轉(zhuǎn)軸16A平行并偏移。中間軸18上固定有隨之旋轉(zhuǎn)的中間軸齒輪20,22,24,26,28和30。中間軸齒輪20與輸入齒輪32相嚙合，中間軸齒輪22,24,26和28分別與主軸16上的齒輪34,36,38和40相嚙合。中間軸齒輪30與一反向惰輪相嚙合(圖中未示出)，而該惰輪又與支撐在主軸上的齒輪42相嚙合。
齒輪34,36,38,40和42通過(guò)軸承支撐在軸16上，并在該處旋轉(zhuǎn)，上述軸承通常為需要適當(dāng)潤(rùn)滑的滾針軸承44。
同步離合器總成46可以使齒輪42或40分別與軸16相嚙合以進(jìn)行倒檔或一檔操縱。同步離合器總成48可以使齒輪38或36分別與軸16嚙合以進(jìn)行二檔或三檔操縱。同步離合器總成50可以使齒輪34或齒輪32/輸入軸14分別與軸16相嚙合以進(jìn)行四檔或五檔操縱。換檔撥叉52,54和56分別用來(lái)軸向定位離合器總成46,48和50。公知的，倒檔和/或一檔可以使用非同步離合器。這種普通的變速器可以通過(guò)參考美國(guó)專利4,989,706得到理解。
變速器殼12內(nèi)的下部58定義了一個(gè)用適當(dāng)潤(rùn)滑油填充至加注液面60的油底殼。所示出的加注液面60是在變速器向下后方傾斜3到6°的典型狀況所呈現(xiàn)的樣子。
當(dāng)中間軸齒輪20,22,24,26,28和30在潤(rùn)滑油中旋轉(zhuǎn)時(shí)，潤(rùn)滑油會(huì)濺、滴、甩或以其它方式傳送到齒輪嚙合處和軸承處。如需要，可以設(shè)置各種槽、通道或類似結(jié)構(gòu)。然而在現(xiàn)有技術(shù)通常的實(shí)施方案中，系統(tǒng)的攪動(dòng)損失和熱量累積會(huì)比要求的大。
本發(fā)明的潤(rùn)滑系統(tǒng)100參見(jiàn)圖2至6B。潤(rùn)滑系統(tǒng)100是應(yīng)用在變速器102上進(jìn)行說(shuō)明的，除了特別指出之處，變速器102在結(jié)構(gòu)和功能上與前述的變速器10相同。變速器102上與變速器10大致相同的元件都采用了同樣的標(biāo)號(hào)。
與變速器10一樣，變速器102的殼12的下部定義了一個(gè)填充至加注液面60(水平示出)的油底殼58。與在變速器10中一樣，保證對(duì)主軸齒輪34,36,38,40和42支撐在軸16上的滾針軸承適度潤(rùn)滑是主要需要考慮的事項(xiàng)。
變速器102包括緊密圍繞著中間軸齒輪20,22,24,26和28的罩104。如從圖2，圖3和圖4A至4D中所看見(jiàn)的，除了上開(kāi)口106,108和110，以允許中間軸齒輪分別與輸入齒輪32及主軸齒輪34,36,38和40嚙合，罩104幾乎覆蓋了中間軸齒輪20至28的全部。這些開(kāi)口位于加注液面60上較遠(yuǎn)處，以防止在以標(biāo)準(zhǔn)的逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)輸入軸14時(shí)，從前方看去變速器的右手側(cè)發(fā)生溢出。開(kāi)口的高度還能加強(qiáng)潤(rùn)滑油濺離罩側(cè)壁到滾針軸承44的趨勢(shì)。圖6A和6B示意性地示出了飛濺的潤(rùn)滑油(箭頭112和114)通過(guò)開(kāi)口110被導(dǎo)向至與主軸齒輪38和40相連的滾針軸承44。
罩104最好是多層塑料結(jié)構(gòu)以便在其中安裝變速器102。罩104可以采用任何適當(dāng)?shù)牟牧?。如圖中所見(jiàn)，罩定義了多個(gè)槽114,116和118，齒輪20,22,24,26和28分別在其中旋轉(zhuǎn)。每個(gè)槽上都有一個(gè)一定尺寸的孔120,122和124(見(jiàn)圖5-應(yīng)為圖4B)，孔的尺寸允許液體流過(guò)，以便在中間軸相對(duì)較高的旋轉(zhuǎn)速度下，槽114,116和118中的油底殼液面126,128和130能分別保持一個(gè)相對(duì)較低的液面并足以浸沒(méi)中間軸齒輪或油底殼中旋轉(zhuǎn)的齒輪下部。作為選擇，槽上也可以有多種尺寸的孔，設(shè)置了一流過(guò)其中的適當(dāng)?shù)目偭髁?。流過(guò)上述孔的潤(rùn)滑油量通常等于因?yàn)R出、甩出等方式從槽中流出的預(yù)期流量。當(dāng)輸入軸不旋轉(zhuǎn)時(shí)槽中的液面會(huì)較高，而槽中較高液面的潤(rùn)滑油將導(dǎo)致更大的潤(rùn)滑油流出量，因此這種較高液面的情況將會(huì)在輸入軸14開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)很快得到改善。
因此，通過(guò)采用上述齒輪罩104，可以保證包括潤(rùn)滑主軸齒輪滾針軸承44和齒輪32至40在內(nèi)的適當(dāng)潤(rùn)滑，同時(shí)減少攪動(dòng)損失。
參照?qǐng)D7A和7B可見(jiàn)，本發(fā)明可以應(yīng)用于主軸和中間軸處在垂直位置或偏移位置的變速器。
雖然對(duì)本發(fā)明描述帶有一定程度的特殊性，應(yīng)該理解對(duì)最佳期實(shí)施例的說(shuō)明只示例性的，對(duì)形式和細(xì)節(jié)的許多改變可能均不會(huì)偏離如下權(quán)利要求所述的本發(fā)明的主旨和范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于齒輪換檔變速器的改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)(100)包括一變速器殼(12)，一旋轉(zhuǎn)支撐在所述變速器殼上的主軸(16)，一旋轉(zhuǎn)支撐在所述變速器殼上的中間軸(18)，所述中間軸有一平行于所述主軸的旋轉(zhuǎn)軸(16A)并在其下方的旋轉(zhuǎn)軸(18A)，一固定在所述中間軸上并在其上旋轉(zhuǎn)的中間軸齒輪(22,24,26,28)，所述齒輪與通過(guò)軸承(44)支撐在所述主軸上并相對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)的主軸齒輪(34,36,38,40)嚙合，所述變速器殼的下部定義了一將潤(rùn)滑油充至一加注液面(60)的油底殼(58)以便所述中間軸齒輪的一部分位于所述油底殼加注液面之下，所述改進(jìn)型潤(rùn)滑系統(tǒng)包括一安裝在所述變速器殼內(nèi)的罩件(104)，其圍繞所述中間軸齒輪而定義了一槽(114,116,118)，所述中間軸齒輪在其中旋轉(zhuǎn)，所述槽向上延伸，定義了一向上的開(kāi)口(106,108,110)，開(kāi)口允許所述中間軸齒輪與一主軸齒輪嚙合，所述開(kāi)口處于所述中間軸的旋轉(zhuǎn)軸及油底殼加注液面之上，一在所述罩件上從所述油底殼向所述槽延伸的流體通道，所述通道位于油底殼加注液面之下，允許潤(rùn)滑油從所述油底殼流到所述槽中，并在槽中保持在儲(chǔ)存液面(126,128,130)高度處，當(dāng)所述中間軸齒輪以所預(yù)想的最快速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述存儲(chǔ)液面低于所述油底殼加注液面，但高于中間軸齒輪的最下部。
2．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于，所述槽向上至少延伸到所述中間軸的旋轉(zhuǎn)軸和所述中間軸齒輪的外徑所確定的最高點(diǎn)之間的中間位置。
3．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于，所述中間軸的旋轉(zhuǎn)軸和主軸的旋轉(zhuǎn)軸確定了一條基本上垂直的延伸線。
4．如權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于，所述中間軸的旋轉(zhuǎn)軸和主軸的旋轉(zhuǎn)軸確定了一條基本上垂直的延伸線。
5．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承為滾針軸承。
6．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于，所述罩定義了多個(gè)分開(kāi)的槽，每個(gè)槽分別圍繞著中間軸齒輪。
7．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于，所述通道是由單個(gè)孔(120,122,124)定義的。
8．如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于，所述通道是由兩個(gè)或更多的孔定義的。
全文摘要
一種用于齒輪換檔變速器(102)的改進(jìn)的飛濺潤(rùn)滑系統(tǒng)(100)。提供了一個(gè)帶有上開(kāi)口(106,108,110)并緊貼齒輪的罩(104),允許中間軸齒輪和主軸齒輪嚙合并將飛濺的潤(rùn)滑油(112)導(dǎo)向到在主軸(16)上支撐主軸齒輪(38,40)的滾針軸承。
文檔編號(hào)F16H57/04GK1310304SQ01112380
公開(kāi)日2001年8月29日 申請(qǐng)日期2001年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月22日
發(fā)明者T·A·米歇爾豪, J·C·比爾萊因 申請(qǐng)人:易通公司