CN104995429A - 行星小齿轮轴 - Google Patents

Abstract

提供了一种行星传动装置，该行星传动装置包括行星架，行星架具有轴向地隔开的两个支承件，所述两个支承件包括对准的孔。行星齿轮定位在通体硬化的小齿轮轴上，该小齿轮轴轴向地延伸穿过对准的孔。该小齿轮轴包括局部变形的轴向端部，使得小齿轮轴被轴向地固定在行星架内并且能够沿周向旋转。

Description

行星小齿轮轴

通过参引并入

下面的文献通过参引并入本文中，如同在此全部提出：于2013年2月27日提交的美国临时申请No.61/770,095。

技术领域

本申请总体上涉及行星齿轮传动装置，并且更特别地涉及行星小齿轮轴。

背景技术

行星齿轮传动装置广泛地被使用于包括汽车以及工业应用——尤其自动变速器和分动箱——的各种机械应用中。行星齿轮组的类型包括简单型、复合型、拉威挪(Ravigneaux)型以及行星差速器。通常，行星小齿轮轴具有非硬式端部并且经由铆固操作或使用机械装置——例如保持环或定位销——固定到配对的行星齿轮组架中。已知的行星小齿轮轴在美国专利5,356,352和美国专利7,276,012中公开。

行星小齿轮轴通常需要局部热处理，使得轴的包括用于行星齿轮或行星齿轮轴承的轴承接触表面的中间部分被硬化，而轴的端部硬度低。该热处理过程增加了制造成本。然后轴的硬度低的端部被铆固到行星架中。这种小齿轮轴还具有中空端部，以允许轴端部变形以用于铆固。在铆固之后，小齿轮轴被轴向地固定并且还被阻止沿周向旋转。由于这种固定的布置，小齿轮轴的负载接触区域集中于小齿轮轴上的特定的周向区域。这种应力集中导致层裂并且缩短小齿轮轴的寿命。现有的通体硬化的小齿轮轴与辅助机械保持装置——例如保持环或定位销——共同使用。然而，这些保持装置不利于使用通体硬化的小齿轮轴的成本效益。

理想的是既改变小齿轮轴的接触区域又降低与生产小齿轮轴相关联的制造成本。

发明内容

理想的是提供能够沿周向旋转的小齿轮轴，使得负载接触区域在小齿轮轴周围改变，并且还简化了热处理过程、小齿轮轴的端部几何形状以及小齿轮轴的安装。

提供了一种行星传动装置，该行星传动装置包括行星架，行星架具有轴向地隔开的两个支承件，所述两个支承件包括对准的孔。行星齿轮围绕通体硬化的小齿轮轴旋转，小齿轮轴轴向地延伸穿过对准的孔。小齿轮轴包括局部变形的轴向端部，使得小齿轮轴轴向地固定在行星架内并且能够沿周向旋转。

还提供了一种将小齿轮轴固定在行星传动装置内的方法。小齿轮轴包括通体硬化的轴坯。该方法包括将小齿轮轴定位在行星架的轴向地隔开的两个支承件的对准的孔中并且穿过行星齿轮。向小齿轮轴的轴向端部施加冲击力，使得小齿轮轴的轴向端部局部地变形，并且使得小齿轮轴轴向地固定在行星架内并能够沿周向旋转。

下面以及在权利要求中对具有本发明的一个或更多个特征的优选布置进行描述。

附图说明

前述发明内容以及下面的具体实施方式将结合附图阅读以便最好地理解。在附图中：

图1是根据本发明的行星传动装置的局部剖视图。

图2是小齿轮轴的侧视图。

图3是轴向端部变形前的小齿轮轴的局部剖视图。

图4示出了使小齿轮轴的轴向端部即将变形前的模具。

图5是小齿轮轴的变形后的轴向端部的放大视图。

具体实施方式

下面的描述中所使用的特定术语仅为了方便而不是限制。词语“内”、“外”、“在内部”以及“在外部”表示朝向或远离附图中参引的部件的方向。对以如“a、b或c中的至少一者”(其中，a,b和c代表列出的项目)的形式引用的项目的列表的参考表示项目a、b、c中的任何单个或其组合。该术语包括以上特别提到的词语、其派生词以及具有类似含义的词语。

图1示出了根据本发明的行星传动装置1的优选实施方式。在示出的示例性实施方式中，行星传动装置1包括行星架2，该行星架2包括轴向地隔开的两个支承件3、4，所述两个支承件3、4包括对准的孔5、6。行星齿轮7中的一个行星齿轮被示出为定位在轴向地延伸穿过对准的孔5、6的通体硬化的小齿轮轴8上。在小齿轮轴8与行星齿轮7之间设置滚针轴承组件13，该滚针轴承组件13用作内座圈和外座圈。替代性地，可以在小齿轮轴8与齿轮7之间设置滑体轴承。小齿轮轴8围绕与行星架2的旋转轴线X2平行的旋转轴线X1旋转。小齿轮轴8由优选地经通体硬化以达到58至64之间的洛氏硬度的钢形成。小齿轮轴8被完全热处理并回火，并且该小齿轮轴8优选地为SAE 52100钢。行星齿轮7包括与对应的环形齿轮齿15以及太阳齿轮齿16配对的齿14。

图3示出了在使小齿轮轴8的轴向端部9、10局部变形前的组件。图4通过示例示出了小齿轮轴8的即将经历变形前的轴向端部10。局部变形的轴向端部9、10由对置的模具11,12形成，该对置的模具11、12向各个端部9、10同时施加冲击力。模具11、12各自包括具有成角度的表面或布置成接触小齿轮轴8的轴向端部9、10的周向边缘的表面的凹部。局部变形的轴向端部9、10将小齿轮轴8轴向地固定在行星架2内。小齿轮轴8保持能够在行星架2中围绕小齿轮轴8的轴线X1沿周向旋转。图5示出了在小齿轮轴8的局部变形的轴向端部9、10中的每个轴向端部与行星架2的支承件3、4中的相应的一个支承件之间设置轴向间隙。因此，小齿轮轴8上的承受来自行星齿轮7的力的负载区域由于小齿轮轴8旋转而改变。

因此，已经对本行星传动装置的各个实施方式进行了详细地描述，对于本领域的技术人员而言应当理解且明显的是，在不变更发明构思和发明构思中具体体现的原理的情况下可以在装置中做出许多变化，以上详细描述中例示了许多变化中的仅几个变化。因此，本实施方式在所有方面被考虑为说明性的而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而非由上述描述指示，并且因此落入权利要求的等同物的意义和范围内的所有变化都包含在本发明的范围内。

附图标记列表

1 行星传动装置

2 行星架

3、4 支承件

5、6 孔

7 行星齿轮

8 小齿轮轴

9、10 端部

11、12 模具

13 滚针轴承组件

14 行星齿轮齿

15 环形齿轮齿

16 太阳齿轮齿

X1 小齿轮轴的旋转轴线

X2 行星架的旋转轴线

Claims (6)

1.一种行星传动装置，包括：

行星架，所述行星架包括轴向地隔开的两个支承件，所述轴向地隔开的两个支承件包括对准的孔；以及

行星齿轮，所述行星齿轮定位在通体硬化的小齿轮轴上，所述小齿轮轴轴向地延伸穿过所述对准的孔并且包括局部变形的轴向端部，使得所述小齿轮轴轴向地固定在所述行星架内并且能够沿周向旋转。

2.根据权利要求1所述的行星传动装置，其中，所述小齿轮轴具有在58至64之间的洛氏硬度。

3.根据权利要求1所述的行星传动装置，其中，在所述局部变形的轴向端部中的每个轴向端部与所述支承件中的相应的一个支承件之间设置有轴向间隙。

4.根据权利要求1所述的行星传动装置，其中，在所述行星齿轮与所述小齿轮轴之间设置有滚针轴承组件。

5.一种将小齿轮轴固定在行星传动装置内的方法，所述小齿轮轴包括通体硬化的轴坯，所述方法包括：

将行星齿轮布置在行星架中，

将所述小齿轮轴定位在所述行星架的轴向地隔开的两个支承件的对准的孔中并且穿过所述行星齿轮，以及

向所述小齿轮轴的轴向端部施加冲击力，使得所述小齿轮轴的所述轴向端部局部地变形，并且使得所述小齿轮轴被轴向地固定在所述行星架内并能够沿周向旋转。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

将滚针组件定位在所述行星齿轮与所述小齿轮轴之间。