專利名稱：自動(dòng)變速器行星齒輪架的穩(wěn)定的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種自動(dòng)變速器的動(dòng)態(tài)安排，并且具體地，涉及使用預(yù)負(fù)荷來(lái) 穩(wěn)定行星齒輪架。
背景技術(shù)：
在機(jī)動(dòng)車輛的自動(dòng)變速器使用的行星齒輪單元中，行星齒輪被支承在支架上旋 轉(zhuǎn)，支架包括軸向間隔以為齒輪提供空間的圓盤。通常，支架在相鄰部件形成的引導(dǎo)面上被 引導(dǎo)至組件中的正確位置。例如，可以引導(dǎo)支架圓盤中的一個(gè)進(jìn)入單向離合器(0WC)的花鍵上的位置，其他 圓盤進(jìn)入單向離合器(owe)的座圈上。座圈可以不是正圓的，花鍵可以不完全位于離合器 座圈的中心。這些特征導(dǎo)致支架中固有的不平衡，其使支架在其花鍵上傾覆并且產(chǎn)生大的力量 使支架沿著不圓的離合器座圈運(yùn)行。當(dāng)支架被引導(dǎo)至不完美的界面時(shí)，在支架被外座圈輪 廓強(qiáng)迫回到中線時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大的沖擊負(fù)荷。這些支架上的沖擊負(fù)荷易擾亂owe的搖塊元 件，導(dǎo)致當(dāng)搖塊應(yīng)該退回超越位置時(shí)，卻向嚙合樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)支架被外座圈沖擊時(shí)，會(huì)損壞 促使搖塊嚙合的促動(dòng)簧從而喪失離合器的功能。在行業(yè)中需要一種技術(shù)來(lái)避免過(guò)度限制齒輪組以及在無(wú)扭矩滑行事件中保持支 架與中線對(duì)齊。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于穩(wěn)定機(jī)動(dòng)車輛變速器的齒輪單元的總成，包括對(duì)抗沿軸線的位移而固定 的第一部件，朝向第一部件的支架，其被支承繞軸線旋轉(zhuǎn)并且支承其上的行星齒輪，以及位 于第一部件和支架之間的彈簧，其產(chǎn)生環(huán)繞軸線按角度分布并施加給支架的軸向力。穩(wěn)定彈簧防止對(duì)齒輪組的過(guò)度限制并且保持支架與軸線對(duì)齊。穩(wěn)定彈簧施加給支架的預(yù)負(fù)荷抵消了在支架上產(chǎn)生初始傾覆力矩的固有不平衡。 相較于不平衡力，彈簧的預(yù)負(fù)荷力施加給支架更大的力矩，因此防止了支架的傾覆。通過(guò)防 止該傾覆，支架不能跟隨座圈。當(dāng)座圈不再與支架接觸，就會(huì)消除沖擊負(fù)荷并且單向離合器 的搖塊在超越狀態(tài)中仍保持縮回以防止損壞搖塊彈簧。通過(guò)以下詳細(xì)的說(shuō)明、權(quán)利要求和附圖，優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用范圍將變得顯而易見(jiàn)。 應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管指明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但給出的說(shuō)明和特定實(shí)施例僅用于示例。 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)已描述的實(shí)施例和示例作出的各種變化和改進(jìn)將變得顯而易 見(jiàn)。


參考以下具體實(shí)施例，并考慮附圖，本發(fā)明將更易理解，其中圖1為用于自動(dòng)變速器的包含拉維娜(Ravigneaux)齒輪組的動(dòng)態(tài)總成的一部分
3的剖面圖；圖2為用于動(dòng)態(tài)總成的制動(dòng)總成的圓盤的側(cè)視圖；圖3為位于圖1的總成中的包含一系列彈簧的子總成的正視圖；以及圖4為圖2的彈簧子總成在平面4-4上所得的剖面圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1，位于變速箱12中的拉維娜式行星齒輪總成10包括通過(guò)花鍵16連接至 轉(zhuǎn)鼓18的第一太陽(yáng)輪14 ；通過(guò)花鍵22連接至轉(zhuǎn)鼓24的第二太陽(yáng)輪20 ；被支承用于旋轉(zhuǎn)的 行星齒輪架總成26，其包括繞縱軸線30按角度間隔、被支承在支架26上并且與太陽(yáng)輪14 嚙合的長(zhǎng)行星齒輪28。支架支承26進(jìn)一步包括一組短行星齒輪32，其繞軸線30按角度間 隔、被支承在支架26上并且與太陽(yáng)輪20和長(zhǎng)行星齒輪28嚙合。齒輪總成10進(jìn)一步包括 與長(zhǎng)行星齒輪28嚙合并與太陽(yáng)輪14、20以及行星齒輪28和32同軸線的環(huán)形齒輪34。支架總成26包括通過(guò)花鍵38連接至軸40的第一圓盤36 ；與第一圓盤軸向間隔 的第二圓盤42 ；以及位于端部圓盤36和42之間的第三圓盤44。支架圓盤36、42、44支承 齒輪軸46，48，在齒輪軸46，48上，齒輪28、32被支承以分別在軸承50、52上旋轉(zhuǎn)。變速箱12在內(nèi)表面形成有軸向?qū)虻幕ㄦI齒54，花鍵齒54與形成在搖塊單向或 超越離合器60的外座圈58的圓周邊緣上的外花鍵齒56嚙合。美國(guó)專利7，383，930公開(kāi) 了與離合器60相同的搖塊單向離合器的結(jié)構(gòu)和操作，這里將其全部的公開(kāi)內(nèi)容以參考引 用的方式結(jié)合于此。離合器60的內(nèi)座圈62上的環(huán)形引導(dǎo)凹處64通過(guò)支架圓盤42咬合并引導(dǎo)圓盤42 至變速箱12內(nèi)的組裝位置，花鍵38引導(dǎo)支架圓盤36至箱內(nèi)的正確位置。液壓驅(qū)動(dòng)的摩擦片制動(dòng)鼓72的圓盤70面向離合器60和支架圓盤42、44。圖2示 出的圓盤70形成有外花鍵齒74，外花鍵齒74與形成在變速箱12的內(nèi)表面的齒嚙合。內(nèi) 花鍵齒76與形成在液壓驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器80的摩擦片78的花鍵齒嚙合?？ōh(huán)81固定圓盤70， 防止其相對(duì)于箱12的軸向運(yùn)動(dòng)。圓盤70也形成有繞軸線30按角度間隔的圓柱形凸起部 82。如圖3和4所示，彈簧子總成90包括形成有按角度間隔的彈簧保持器94的圓板 92，彈簧保持器94從板的表面軸向延伸。由于彈簧的內(nèi)表面與保持器的徑向外表面的摩擦 咬合，螺旋壓縮彈簧96在每個(gè)保持器94處保持在板92上。圖1A和圖1B表明，彈簧子總成90安裝成使其彈簧96與圓盤70上的凸起部82 的一個(gè)對(duì)齊并摩擦地咬合。裝在板92和支架圓盤42的軸向表面100之間的圓盤形式的間 隔墊片98安裝成使彈簧96在位于太陽(yáng)輪14和間隔墊片98之間的止推軸承101上產(chǎn)生軸 向朝右的預(yù)負(fù)荷。由彈簧子總成90施加到止推軸承100的軸向預(yù)負(fù)荷穿過(guò)太陽(yáng)輪14、固定在太陽(yáng) 輪14并與之旋轉(zhuǎn)的板102、與板和太陽(yáng)輪20接觸的第二止推軸承104、太陽(yáng)輪20、以及第三 止推軸承106軸向地傳輸至支架圓盤36的內(nèi)表面。太陽(yáng)輪14、20以及止推軸承102、104、 106的這種布置使彈簧子總成90能夠?qū)闺x合器圓盤70的旋轉(zhuǎn)保持固定并且將預(yù)負(fù)荷傳 輸至旋轉(zhuǎn)的支架。預(yù)負(fù)荷補(bǔ)償了引起支架26上初始傾覆力矩的固有的不平衡。對(duì)于支架26傾覆，必須在止推軸承106和支架圓盤36之間開(kāi)一個(gè)空隙。穩(wěn)定彈簧96的預(yù)負(fù)荷力關(guān)閉了該空 隙并且需要一個(gè)力來(lái)打開(kāi)它。通過(guò)調(diào)整墊片98的厚度，彈簧預(yù)負(fù)荷向支架26施加比不平 衡力更大的力矩，以防止支架傾覆、與軸線30不對(duì)齊。通過(guò)防止該傾覆，支架26不能跟隨 超越離合器60的座圈62。當(dāng)座圈62不再與支架26接觸時(shí)，沖擊負(fù)荷消除。這使離合器 60的搖塊能夠在超越狀態(tài)中保持縮回，并且防止損壞離合器的搖塊彈簧。在整個(gè)說(shuō)明書中，“超越離合器”和“單向離合器”都適用于離合器和制動(dòng)器。超越 制動(dòng)器交替地嚙合和解離，以對(duì)抗相對(duì)箱12的一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)來(lái)固定動(dòng)態(tài)布置的部件以 及釋放部件使其在相反方向自由旋轉(zhuǎn)。超越離合器交替地嚙合和解離，以在一個(gè)方向上第 一部件的速度大于第二部件的速度時(shí)，對(duì)抗相對(duì)旋轉(zhuǎn)來(lái)固定動(dòng)態(tài)布置的兩個(gè)部件，以及在 第二部件的速度大于第一部件的速度時(shí)，釋放兩個(gè)部件使其彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)。彈簧子總成90中的螺旋壓縮彈簧96可以替換為咬合圓盤70以及在止推軸承101 上產(chǎn)生軸向預(yù)負(fù)荷力的貝氏(Belleville)彈簧。貝氏彈簧的預(yù)負(fù)荷力軸向地傳輸至旋轉(zhuǎn) 的支架圓盤36。按照專利法法規(guī)的規(guī)定，已對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。然而，應(yīng)當(dāng)注意，也可以實(shí) 施其他不同于具體限定和說(shuō)明的實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種用于穩(wěn)定機(jī)動(dòng)車輛的變速器的齒輪單元的總成，其特征在于，包括對(duì)抗沿軸線的位移而固定的第一部件；面向第一部件的支架，其被支承繞軸線旋轉(zhuǎn)并且支承其上的行星齒輪；以及位于第一部件和支架之間的彈簧，其產(chǎn)生繞軸線按角度分布并施加于支架的軸向力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總成，其特征在于，還包括位于支架和彈簧之間的止推軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總成，其特征在于，還包括軸向位于彈簧和第一太陽(yáng)輪之間的第一止推軸承；軸向位于第一太陽(yáng)輪和第二止推軸承之間的第二止推軸承；以及軸向位于第二太陽(yáng)輪和支架之間的第三止推軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總成，其特征在于，還包括對(duì)抗由于接觸第一部件的軸向位移而固定的超越離合器，其包括咬合支架的軸向表面 以及接觸支架的徑向表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總成，其特征在于，還包括彈簧保持器，其將彈簧固定在繞軸線相互間隔的位置，以使每個(gè)彈簧的第一端接觸第 一部件并且每個(gè)彈簧的第二端接觸彈簧保持器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總成，其特征在于，第一部件還包括繞軸線按角度相互間隔并軸向向支架延伸的凸起部；以及還包括位于支架和第一部件之間的子總成，該子總成包括按角度間隔的保持器，每個(gè) 保持器向凸起部中的一個(gè)延伸并與其對(duì)齊，每個(gè)彈簧支承在凸起部中的一個(gè)和保持器的一 個(gè)上并組裝成使每個(gè)彈簧在支架與第一部件之間形成彈性預(yù)負(fù)荷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件，其特征在于第一部件還包括繞軸線相互間隔并軸向向支架延伸的凸起部；以及還包括位于支架和第一部件之間的子總成，該子總成包括按角度間隔的保持器，每個(gè) 保持器向凸起部中的一個(gè)延伸并與其對(duì)齊，每個(gè)彈簧支承在凸起部中的一個(gè)和保持器中的 一個(gè)上；以及安裝在子總成和支架之間的軸向空間中以使每個(gè)彈簧在支架和第一部件之間形成彈 性預(yù)負(fù)荷的墊片。
全文摘要
一種用于穩(wěn)定機(jī)動(dòng)車輛的變速器的齒輪單元的總成，包括對(duì)抗沿軸線位移而固定的第一部件；面向第一部件的支架，其被支承繞軸線旋轉(zhuǎn)并且支承其上的行星齒輪；以及位于第一部件和支架之間的彈簧，其產(chǎn)生繞軸線按角度分布并施加于支架的軸向力。
文檔編號(hào)F16H57/02GK101949448SQ20101021986
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者布拉德利·R·希坲 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司