平衡卡環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及平衡卡環(huán)。公開了一種平衡卡環(huán)和制造平衡卡環(huán)的方法。所述卡環(huán)具有圓形形狀，其中，該圓形形狀具有圓周?？ōh(huán)具有主體部分和從主體部分軸向地延伸的突起。所述突起部分地圍繞所述圓周形成。此外，公開了一種具有平衡卡環(huán)的變速器。
【專利說明】平衡卡環(huán)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及平衡卡環(huán)。

【背景技術(shù)】
[0002] 此部分中的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息并且可以或可以不構(gòu)成現(xiàn)有技 術(shù)。
[0003] 卡環(huán)用于限制一個零件相對于另一零件的軸向移動。在一個特定用途中，外殼具 有沿內(nèi)徑切割并且大小被制成為匹配卡環(huán)的一部分的周向凹槽。卡環(huán)，大體為具有開口部 分的圓形構(gòu)造，被壓縮裝配到凹槽中，然后被釋放，使得彈簧張力保持卡環(huán)就位?，F(xiàn)在卡環(huán) 延伸到外殼的內(nèi)徑中，并且限制外殼中與卡環(huán)接觸的部件的移動。其它配置是眾所周知的， 諸如，使卡環(huán)卡合就位在該內(nèi)部部件上，其中，由于所述內(nèi)部部件上的卡環(huán)與外殼的一部分 接觸，因此卡環(huán)防止軸向移動。
[0004] 車輛中的變速器通常包含齒輪組，以在發(fā)動機和至少一個傳動軸之間傳遞一個或 多個前進檔位速度比和倒檔速度比。齒輪組通常放置于齒輪箱中。齒輪組和其它變速器部 件通常不需要軸向移動或需要有限的軸向移動。例如，齒輪可以受外殼限制，該外殼包括保 持特征，諸如卡環(huán)。為了安裝，卡環(huán)通常一端開口。
[0005] 為了防止會影響消費者的滿意度以及變速器和整個車輛的性能的過多振動，應(yīng)該 在考慮到卡環(huán)的開口端的情形下使卡環(huán)平衡。通過沿徑向方向(通常是開口端的相反端)去 除材料，常規(guī)的卡環(huán)在被組裝在變速器中之前是靜態(tài)平衡的。為了通過沿徑向方向去除材 料，徑向厚度必須足夠大，以去除足夠多的材料。在徑向空間有限的一些應(yīng)用中，材料的所 需厚度使得其難以添加平衡卡環(huán)。
[0006] 因此，在徑向空間有限的應(yīng)用中顯然需要改進的平衡卡環(huán)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在本發(fā)明的一個方面，公開一種具有圓形形狀和圓周的卡環(huán)。所述卡環(huán)具有主體 部分和從所述主體部分軸向地延伸的至少一個突起，所述突起部分地圍繞所述圓周形成。 卡環(huán)可以具有開口部分，并且卡環(huán)可以具有第一開口端和第二開口端。
[0008] 在本發(fā)明的另一方面，公開一種平衡卡環(huán)的方法。設(shè)置具有主體和從主體軸向地 延伸的至少一個突起的卡環(huán)。確定所述卡環(huán)的實際重心。將所述實際重心與期望重心相比 較。計算為了使所述實際重心是所述期望重心而必須從所述卡環(huán)去除的突起的量和位置。 然后沿軸向方向去除所述突起的至少一部分，從而使得所述實際重心是所述期望重心。
[0009] 在本發(fā)明的又一方面，公開一種變速器。所述變速器包括外殼，該外殼具有內(nèi)徑和 在內(nèi)徑中的周向凹槽。外殼中包括一部件?？ōh(huán)被設(shè)置為具有圓形形狀，該圓形形狀具有 圓周。所述卡環(huán)具有主體部分和從所述主體部分軸向地延伸的至少一個突起，所述突起部 分地圍繞所述圓周形成。
[0010] 通過在此提供的描述，其它適用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)該理解，所述描述和具體 例子僅是為了說明，而非意在限制本發(fā)明的范圍。
[0011] 本發(fā)明還提供了以下方案： 1. 一種具有圓形形狀的卡環(huán)，該圓形形狀具有圓周，所述卡環(huán)包括： 主體部分； 從所述主體部分軸向地延伸的至少一個突起，所述突起部分地圍繞所述圓周形成。
[0012] 2.根據(jù)方案1所述的卡環(huán)，其中，所述卡環(huán)具有開口部分，并且所述卡環(huán)具有毗鄰 所述開口部分的第一開口端和第二開口端。
[0013] 3.根據(jù)方案2所述的卡環(huán)，其中，所述突起從所述主體延伸，開始于所述第一開口 端并且周向地圍繞所述卡環(huán)延伸小于所述圓周的距離的一半。
[0014] 4.根據(jù)方案3所述的卡環(huán)，其中，第二突起從所述主體延伸，開始于所述第二開口 端并且周向地圍繞所述卡環(huán)延伸小于所述圓周的距離的一半。
[0015] 5.根據(jù)方案1所述的卡環(huán)，其進一步包括沿與所述至少一個突起相反的方向從主 體軸向地延伸的第二突起。
[0016] 6.根據(jù)方案1所述的卡環(huán)，其中，所述至少一個突起和所述主體形成L形剖面。
[0017] 7.根據(jù)方案1所述的卡環(huán)，其中，卡環(huán)具有內(nèi)徑并且所述突起從所述內(nèi)徑軸向地 延伸。
[0018] 8. -種平衡卡環(huán)的方法，包括： 提供具有主體和從主體軸向地延伸的至少一個突起的卡環(huán)； 確定所述卡環(huán)的實際重心； 將所述實際重心與期望重心相比較； 計算為了使所述實際重心是所述期望重心而必須從所述卡環(huán)去除的突起的量和位 置； 沿軸向方向去除所述突起的至少一部分，從而使得所述實際重心是所述期望重心。
[0019] 9.根據(jù)方案8所述的方法，其中，沿軸向方向去除所述突起的至少一部分的步驟 包括磨削。
[0020] 10.根據(jù)方案8所述的方法，其中，確定所述實際重心的步驟包括建立所述卡環(huán)的 實體模型并利用計算機計算重心。
[0021] 11.根據(jù)方案8所述的方法，其中，利用計算機輔助工程程序來完成將所述實際重 心與所述期望重心相比較的步驟。
[0022] 12.根據(jù)方案8所述的方法，其中，所述卡環(huán)包括沿相反的軸向方向延伸的第二突 起，并且去除所述突起的至少一部分的步驟包括磨削兩個突起。
[0023] 13. -種變速器，包括： 外殼，其具有內(nèi)徑和在內(nèi)徑中的周向凹槽； 在所述外殼中的部件；以及 具有圓形形狀的卡環(huán)，該圓形形狀具有圓周，所述卡環(huán)具有主體部分和從所述主體部 分軸向地延伸的至少一個突起，所述突起部分地圍繞所述圓周形成。
[0024] 14.根據(jù)方案13所述的變速器，其中，所述卡環(huán)具有開口部分，并且所述卡環(huán)具有 毗鄰所述開口部分的第一開口端和第二開口端。
[0025] 15.根據(jù)方案14所述的變速器，其中，所述突起從所述主體延伸，開始于所述第一 開口端并且周向地圍繞所述卡環(huán)延伸小于所述圓周的距離的一半。
[0026] 16.根據(jù)方案15所述的變速器，其中，第二突起從所述主體延伸，開始于所述第二 開口端并且周向地圍繞所述卡環(huán)延伸小于所述圓周的距離的一半。
[0027] 17.根據(jù)方案13所述的變速器，其進一步包括沿與所述至少一個突起相反的方向 從主體軸向地延伸的第二突起。
[0028] 18.根據(jù)方案13所述的變速器，其中，卡環(huán)具有內(nèi)徑并且所述突起從所述內(nèi)徑軸 向地延伸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的卡環(huán)的立體圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的被組裝在變速器中的卡環(huán)的側(cè)視剖視圖；以及 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的被組裝在變速器中的卡環(huán)的側(cè)視剖視圖。

【具體實施方式】
[0030] 參照附圖，其中，相似的附圖標(biāo)記表示相似的部件，在圖1和2中示出卡環(huán)10?？?環(huán)通常是環(huán)形形狀，其具有開口端12、內(nèi)徑11和外徑13以及圓周?？ōh(huán)10包括主體部分 14和從主體部分14沿軸向延伸的突起16。盡管突起被示出鄰近內(nèi)徑11，但是它也可以被 放置為更加朝向主體部分14的中心。突起16可以是從內(nèi)徑11延伸的法蘭或棱條。突起 16的加入可以增加卡環(huán)10的結(jié)構(gòu)剛度。盡管示出了矩形形狀的主體部分14,但是主體可 以是圓形、橢圓形或其它形狀的。卡環(huán)10通常由金屬制成，但是可以由具有足夠彈簧強度 和足夠軸向強度以防止相對移動的任何材料制成。開口部分12允許彈簧被壓縮裝配到部 件30的周向凹槽32中。第一開口端12a和第二開口端12b毗鄰開口端12形成。在卡環(huán) 10被壓縮放置在周向凹槽32內(nèi)之后，卡環(huán)10被釋放并試圖反彈到其自然狀態(tài)，由此對部件 30施加彈簧力，從而保持其就位。
[0031] 具有開口部分12和突起部分16的卡環(huán)具有圖1中大體示出的實際重心（CG實 際)，其可以不同于期望重心（CG期望)，期望重心是卡環(huán)10在安裝位置的優(yōu)選重心。在某些 高速旋轉(zhuǎn)應(yīng)用中，諸如在汽車變速器中，具有重心不同于部件的其余部分的卡環(huán)10產(chǎn)生可 以導(dǎo)致振動和/或部件過早劣化的不平衡情況。實際重心（CG實際）和期望重心（CG期望） 之間的差異部分地由開口 12中的缺失材料以及卡環(huán)10的自然狀態(tài)比安裝狀態(tài)開口更大的 事實導(dǎo)致的。
[0032] 為了消除不平衡情況并最小化振動和/或磨損，可行的是使卡環(huán)圍繞期望重心 (CG期望)平衡。通過在工作區(qū)域18中沿軸向方向并且大體與開口 12相反地從突起16去 除材料，當(dāng)零件被物理安裝時，卡環(huán)10此時將關(guān)于期望重心（CG期望)平衡?？梢酝ㄟ^任何 方法來去除材料，諸如但不限于磨削。在去除突起16的一部分之后，突起被示出為從開口 端12周向地延伸小于圓周的一半距離的兩個突起（16a、16b)。替代地，可以去除突起16的 多個部分，產(chǎn)生多個突起。
[0033] 可以用許多方式來確定去除多少材料。靜平衡機在本領(lǐng)域是眾所周知的并且可以 用于確定該零件的實際重心（CG實際)。然后，可以將實際重心與零件的期望重心（CG期望） 相比較，并且可以切掉突起16,以使實際重心（CG實際)朝向期望重心（CG期望)移動。類似 地，動平衡機也可以用于確定實際重心（CG實際）并且核查以確保最終的卡環(huán)合適地平衡。 [0034] 替代地，可以利用簡單并眾所周知的方程或計算機輔助工程方法或軟件來確定需 要去除的材料量。利用實體模型的簡單計算機建模可以確定實際重心（CG實際)，然后確定 在實際重心與期望重心（CG期望）相同之前軸向突起16必須去除多少。
[0035] -旦確定了待被去除的材料量，就不再必須對類似零件重新進行計算或確定，并 且可以用相同的計算制造多個平衡卡環(huán)10。然而，對于關(guān)鍵部件，可能需要物理測試每個卡 環(huán)10,以確保實際重心（CG實際）處于正確位置。
[0036] 圖2和3圖示本發(fā)明的一個應(yīng)用，其描繪了具有平衡卡環(huán)10的變速器20的剖視 圖。變速器20包括齒輪箱30,齒輪箱30具有圍繞內(nèi)徑周向地切割的下切口 32,如本領(lǐng)域 所公知的。變速器20包括齒輪45,齒輪45圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)以輔助將扭矩從動力源傳遞到 傳動軸(未示出）。諸如保持環(huán)的部件40被設(shè)置用以限制諸如齒輪45的第二部件的軸向移 動。卡環(huán)10用作止動件，以限制第一部件40和第二部件45相對于齒輪箱30的軸向移動。
[0037] 可以利用許多不同的方法來制造卡環(huán)10,諸如但不限于，將原料（stock)鑄造、鍛 造、沖壓或軋制為圓形形狀。在這些制造過程中的一些中，可以形成將不需要將最初存在的 材料去除的卡環(huán)10。例如，在壓鑄中，模具可以被制造為使得在工作區(qū)域18中不存在軸向 突起。在這些情形中，將不需要進行額外的磨削或去除步驟。
[0038] 卡環(huán)10的剖面被示出為大體L形剖面，具有如圖2所示的單個突起。然而，其它 剖面，諸如T形或t形，也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在圖2中用虛線示出了沿與第一突起相反的 軸向方向延伸的額外突起16c的例子。對于這些不同的剖面，可以從主體14的一側(cè)或兩側(cè) 去除材料。
[0039] 盡管已經(jīng)詳細描述了實施本發(fā)明的最佳方式，但是應(yīng)該理解，所使用的術(shù)語意在 具有表達和描述的本質(zhì)而非限制。熟悉本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，根據(jù)以上教 導(dǎo)可以對本發(fā)明進行許多修改。因此，應(yīng)該理解，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以用除在此 具體描述的方式之外的基本等價的方式實踐本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有圓形形狀的卡環(huán)，該圓形形狀具有圓周，所述卡環(huán)包括： 主體部分； 從所述主體部分軸向地延伸的至少一個突起，所述突起部分地圍繞所述圓周形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡環(huán)，其中，所述卡環(huán)具有開口部分，并且所述卡環(huán)具有毗鄰 所述開口部分的第一開口端和第二開口端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的卡環(huán)，其中，所述突起從所述主體延伸，開始于所述第一開口 端并且周向地圍繞所述卡環(huán)延伸小于所述圓周的距離的一半。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的卡環(huán)，其中，第二突起從所述主體延伸，開始于所述第二開口 端并且周向地圍繞所述卡環(huán)延伸小于所述圓周的距離的一半。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡環(huán)，其進一步包括沿與所述至少一個突起相反的方向從主 體軸向地延伸的第二突起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡環(huán)，其中，所述至少一個突起和所述主體形成L形剖面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡環(huán)，其中，卡環(huán)具有內(nèi)徑并且所述突起從所述內(nèi)徑軸向地 延伸。
8. -種平衡卡環(huán)的方法，包括： 提供具有主體和從主體軸向地延伸的至少一個突起的卡環(huán)； 確定所述卡環(huán)的實際重心； 將所述實際重心與期望重心相比較； 計算為了使所述實際重心是所述期望重心而必須從所述卡環(huán)去除的突起的量和位 置； 沿軸向方向去除所述突起的至少一部分，從而使得所述實際重心是所述期望重心。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，沿軸向方向去除所述突起的至少一部分的步驟 包括磨削。
10. -種變速器，包括： 外殼，其具有內(nèi)徑和在內(nèi)徑中的周向凹槽； 在所述外殼中的部件；以及 具有圓形形狀的卡環(huán)，該圓形形狀具有圓周，所述卡環(huán)具有主體部分和從所述主體部 分軸向地延伸的至少一個突起，所述突起部分地圍繞所述圓周形成。
【文檔編號】F16F15/28GK104047948SQ201410094945
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】B.伯格曼, J.T.考爾頓 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司