CN1844713B - 润滑流控制机构与方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于动力变速箱的润滑流控制机构，包括轴承件和可沿某一方向偏压该轴承件的弹簧。轴承件和弹簧可协同操作以充分地阻止经过轴承的流动，从而使流过位于轴承下游的需润滑零件的流体流动增加。同时还提供了一种在变速箱中限制润滑流的方法。

Description

润滑流控制机构与方法
技术领域
本申请要求享有于2004年7月20日提交的美国临时申请No.60/589279的优先权，该专利通过引用整体地结合于本文中。 
本发明涉及动力变速箱的润滑。 
背景技术
动力变速箱内的润滑流体是遵循阻力最小的路线的。当存在较小阻力的路线时，很难充分地润滑需要润滑流体流过阻力较大路线的变速箱部件。由于形成于变速箱部件之间的装配间隙，产生了非预期的流动路线，为了保证位于较大阻力路线中的部件得到足够的润滑流量，这些非预期流动路线必须得到妥善处理。 
发明内容
提供了一种用于动力变速箱的润滑流控制机构，以保证有充足的润滑流体流过位于受限流动路线中的需润滑零件。因此，润滑流控制机构包括轴承和可沿某一方向偏压该轴承的弹簧。轴承件与弹簧协同操作而有效地限制了第一流道，使得流向第二流道的流体流动增多。轴承与弹簧有效地限制了通过轴承的流动，使得到处于该轴承下游的需润滑零件中的流体流动增加。 
在本发明的一个方面中，轴承和弹簧共同限制了第一流道中的流动，该第一流道形成在差动机构和变速箱齿轮如中心齿轮之间。轴承和弹簧设于第一流道中并处于差动机构和齿轮之间。轴承可包括连接到变速箱齿轮上以便与之一同转动的内轴承座圈，以及连接到差动机构上以便与之一同转动的外轴承座圈。外轴承座圈优选包 括形成有周向间隔开的沟槽的轴向凸缘。弹簧包括可装配到沟槽中的周向间隔开的接头(tab)，从而使弹簧可紧固到外轴承座圈上以便与之一同旋转。接头优选从弹簧的小直径端中延伸出来。弹簧可以压缩以及伸展，以便在接头装配到沟槽中时，弹簧的大直径端可接触到差动机构。 
在本发明的另一方面中，差动机构包括差速器壳和可相对于该差速器壳旋转的侧齿轮。该差速器壳部分地形成了第一流道，并且侧齿轮部分地形成了第二流道。具体地说，在可转动轴上的侧齿轮的相互啮合的齿之间形成了该第二流道。 
一种在变速箱中限制润滑流的方法，包括提供止推轴承以及将弹簧连接到该止推轴承上。在另一个步骤中，将止推轴承和弹簧定位在相邻的变速箱部件之间。在另一个步骤中，朝向止推轴承和弹簧来引导流体。通过定位步骤阻止了相邻变速箱部件之间的受引导流体的径向流动，并且增加了止推轴承和弹簧下游的流体流动。因此，该方法可包括用这一增加的下游流体流动来润滑下游的变速箱部件(例如侧齿轮)。 
从实施本发明的最佳方式的下述详细介绍中并结合附图，可以容易地清楚本发明的上述特征和优点，以及其它的特征和优点。 
附图说明
图1是包括动力变速箱的车辆的示意性侧视图； 
图2是图1所示的动力变速箱的局部的示意性截面图，其包括有滚针止推轴承； 
图3是图1和图2所示变速箱的局部的示意性截面图，其中显示了与图2中的轴承相邻接的弹簧；以及 
图4是图3所示弹簧的局部截面的示意性透视图，该弹簧连接着图2和图3中所示的轴承。
具体实施方式
参考其中类似标号表示类似部件的附图，如本领域内所已知的那样，车辆10包括发动机12，其可操作地连接到变速箱14上，以用于将动力传递至车轮16来驱动车辆。 
参考图2和图3，动力变速箱14包括行星齿轮组17，其具有输出中心齿轮18，该中心齿轮18邻近变速箱输出轴20设置并可随轴20旋转，并且在它们之间形成了中间流道22。流体通过供给通道24供应到中间流道22，该供给通道24至少部分地由变速箱壳体26形成。如本领域的技术人员所熟知的那样，流体源例如泵(未示出)将聚集于油底壳(未示出)中的流体供应至供给通道24。(流体流动由这里所介绍的各种流道内所显示的箭头F来标示)。 
流体经由中间流道22流过中心齿轮18和输出轴20之间，最终供应到差动机构30的侧齿轮28。流经中间流道22的润滑流体同样会遇到滚针止推轴承32，该轴承32位于输出中心齿轮18和差速器壳34之间。为了限制通过位于中心齿轮18与差速器壳34之间的轴向空间内的轴承32的第一流道36，将波形弹簧或者贝氏弹簧38设置于止推轴承32与差速器壳34之间。此做法加强了止推轴承32所占据空间的轴向紧密性，因此限制了流过止推轴承32(即经过中心齿轮18和差速器壳34之间的空间)的直接径向流动。离心力将会促进这种径向向外的流动。 
轴承32包括滚子件39，其设置于大致环状的内轴承座圈40和大致环状的外轴承座圈42之间。内轴承座圈40经由焊接或者任何其它已知的连接方式紧固到中心齿轮18上。外轴承座圈42由任何已知的连接机构紧固到差速器壳34上。如图4所清楚地显示，外轴承座圈42包括形成有多个周向间隔开的沟槽44的轴向凸缘43。弹簧38包括多个延伸自内径48的周向间隔开的接头46。接头46可装配到相应的沟槽44内，从而使弹簧38紧固到轴承座圈42上以便与之一起转动。弹簧38的外径50承靠在差速器壳34上(如图3所示)。 弹簧38在其内径与外径之间轴向地挠曲，以便使轴承32和弹簧38共同填充了位于中心齿轮18与差速器壳34之间的轴向空间，并且防止流体通过形成于中心齿轮18和差速器壳34之间的第一流道36而径向地流过轴承32。 
在正常的止推轴承运转中，轴承32并非一直满负载地运转，因而其能够为润滑流体提供较大的流通区域。弹簧38通过限制经由第一流道36径向流过行星齿轮组17的流体排放而可以防止此较大的流通区域被润滑流体所占用。轴承32和弹簧38共同组成了润滑流限制组件32，38，其例如可作为障碍物而迫使流体流向由相互啮合的侧齿轮28和输出轴20的相应啮合齿54，56所形成的第二流道52。因此，润滑流限制组件32，38可依靠弹簧38的偏压功能而使流体更有效地流向例如第二流道52的高阻力流通区域，因此可向处于这种高阻力流通区域中的部件如侧齿轮28提供更好的润滑。 
尽管已经详细描述了实施本发明的最佳方式，然而熟悉本发明所涉及领域的技术人员将会认识到用于在所附权利要求的范围内实现本发明的各种备选的设计和实施例。

Claims (8)

1.一种用于动力变速箱的润滑流控制机构，包括：
轴承；
向某一方向偏压所述轴承的弹簧；以及
其中，所述轴承和所述弹簧可协同操作而充分地限制经过所述轴承的流动，使得流过位于所述轴承下游的需润滑零件的流体流动增加；
所述轴承和弹簧协同操作而限制了在差动机构和变速箱齿轮之间形成的第一流道内的流动，所述轴承和所述弹簧设于所述第一流道中并处于所述差动机构和所述齿轮之间；
所述轴承包括大致环状的内轴承座圈，其连接到所述变速箱齿轮上以便与之一同旋转；以及所述轴承包括大致环状的外轴承座圈，其连接到所述差动机构上以便与之一同旋转；且
所述外轴承座圈包括形成有周向间隔开的沟槽的轴向凸缘；以及所述弹簧是大致环状的，并且包括可装入到所述沟槽内的周向间隔开的接头，以便使所述弹簧可紧固到所述外轴承座圈上以便与之一同旋转。
2.根据权利要求1所述的润滑流控制机构，其特征在于，所述弹簧具有所述接头从中延伸出来的小直径端，以及大直径端；和
所述弹簧能压缩以及伸展，以便在所述接头装配到所述沟槽中时所述大直径端接触到所述差动机构。
3.根据权利要求1所述的润滑流控制机构，其特征在于，在所述差动机构和可与所述差动机构相互啮合的可转动轴之间形成了第二流道；所述第二流道位于所述第一流道的下游；以及
所述需润滑零件是所述差动机构，在所述第二流道中存在有所述增加的流体流动。
4.根据权利要求3所述的润滑流控制机构，其特征在于，所述差动机构包括差速器壳和可相对于所述差速器壳旋转的侧齿轮；和
所述差速器壳部分地形成了所述第一流道，所述侧齿轮部分地形成了所述第二流道。
5.根据权利要求4所述的润滑流控制机构，其特征在于，在所述侧齿轮和所述可转动轴的相互啮合的齿之间形成了所述第二流道。
6.一种用于动力变速箱的润滑流控制机构，包括：
可转动的轴；
可随所述轴旋转的变速箱齿轮；
止推轴承；
其特征在于，所述润滑流控制机构还包括：
包括差速器壳和可与所述轴相互啮合的侧齿轮的差动机构；
与所述止推轴承相连的环形弹簧；
所述止推轴承与所述弹簧轴向定位于所述变速箱齿轮和所述差速器壳之间，以充分地阻止通过由所述变速箱齿轮和所述差速器壳所形成的第一流道而流过所述轴承和弹簧的径向流体流动；
其中，所述变速箱齿轮和所述轴在它们之间形成了中间流道；
所述侧齿轮与所述轴在它们之间形成了位于所述中间流道和所述第一流道的下游的第二流道；
通过限制流经所述第一流道的流体流动，进而增加通过所述第二流道流向所述侧齿轮的流体流动，所述止推轴承和所述弹簧便可允许所述侧齿轮得到足够润滑；且
所述止推轴承包括大致环状的内轴承座圈，其连接到所述变速箱齿轮上以便与之一同旋转；以及所述止推轴承包括大致环状的外轴承座圈，其连接到所述差动机构上以便与之一同旋转；且
所述外轴承座圈包括形成有周向间隔开的沟槽的轴向凸缘；以及所述弹簧是大致环状的，并且包括可装入到所述沟槽内的周向间隔开的接头，以便使所述弹簧可紧固到所述外轴承座圈上以便与之一同旋转。
7.一种在变速箱中限制润滑流的方法，包括：
提供止推轴承，所述止推轴承包括大致环状的内轴承座圈，其连接到变速箱齿轮上以便与之一同旋转，以及所述轴承包括大致环状的外轴承座圈，其连接到差动机构上以便与之一同旋转，且所述外轴承座圈包括形成有周向间隔开的沟槽的轴向凸缘；
将弹簧连接到所述轴承上，所述弹簧是大致环状的，并且包括可装入到所述沟槽内的周向间隔开的接头，以便使所述弹簧可紧固到所述外轴承座圈上以便与之一同旋转；
将所述止推轴承和弹簧轴向地定位在相邻的变速箱部件之间；
朝所述止推轴承和弹簧来引导流体；以及
所述定位步骤阻止了所述相邻变速箱部件之间的所述受引导流体的径向流动，并且增加了所述止推轴承和弹簧下游的流体流动。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
用所述增加的下游流体流动来润滑下游的变速箱部件。
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