專利名稱：用于變速器的行星齒輪架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于變速器的行星齒輪架，特別是用于自動(dòng)變速器或者動(dòng)力換檔變速器的行星齒輪架，其中行星齒輪安裝在柱銷上，該行星齒輪與與行星齒輪架的中心線同軸設(shè)置的太陽輪和內(nèi)齒圈嚙合。此外行星齒輪架設(shè)有用于離合器摩擦片或者制動(dòng)摩擦片的摩擦片體(Lamellenkrper)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的行星齒輪系主要用于自動(dòng)變速器和動(dòng)力換檔變速器。行星齒輪系包括中央的太陽輪，與太陽輪同軸設(shè)置的內(nèi)齒圈和多個(gè)設(shè)置在太陽輪和內(nèi)齒圈之間的行星齒輪。行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸是平行的，但是以一定軸距與太陽輪和內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)準(zhǔn)，其中行星齒輪的齒部與太陽輪或者內(nèi)齒圈的齒部連續(xù)地嚙合。行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在行星齒輪架上。為了改變傳動(dòng)比行星齒輪、太陽輪和內(nèi)齒圈互相或者與固定的變速箱部件結(jié)合，從而互相結(jié)合的部件保持相同的轉(zhuǎn)速或者被固定不轉(zhuǎn)動(dòng)。不同部件的結(jié)合一般通過制動(dòng)器或者片式離合器實(shí)現(xiàn)。
已知用于變速器的行星齒輪架，其包括用于行星齒輪的單構(gòu)件的或者多構(gòu)件的支承凸緣和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的杯形零件。在杯形零件上通常安裝用于離合器摩擦片或者制動(dòng)摩擦片的齒部。這種裝置從DE 195 44197中已知。根據(jù)上述專利的行星齒輪架由軸承座和軸承蓋構(gòu)成，它們通過間隔柱(Abstandssulen)分開，定義兩個(gè)互相平行間隔的軸承面(Lagerebenen)。在間隔柱的打開端上安裝的徑向向外的法蘭板上借助于焊接在軸承座和軸承蓋之間建立連接。在這種情況下，法蘭板通過弓形段互相連接。此外，軸承座應(yīng)該制造為鑄件或鍛件，這導(dǎo)致軸承座在間隔柱的區(qū)域中必須進(jìn)行成本集中的精加工。該解決方案的其他的缺點(diǎn)是鑄件和鍛件的高制造成本，大的重量和在邊緣區(qū)域中小的強(qiáng)度。
在專利文獻(xiàn)DE 43 02 844中公開了行星齒輪架的另一種結(jié)構(gòu)。在這篇文獻(xiàn)中涉及一種由行星齒輪架輪轂件和側(cè)壁部件組成的行星齒輪架，所述行星齒輪架輪轂件和側(cè)壁部件構(gòu)成為擠壓件或者板件沖壓件。側(cè)壁部件是構(gòu)成為杯形的摩擦片體，而行星齒輪架輪轂件由環(huán)形盤和管形突出部分組成。兩個(gè)部件除了在軸向上延伸的凸起(Ausbuchtung)之外是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。凸起從側(cè)壁部件的底板沿軸向向外延伸并且從行星齒輪架輪轂件的盤軸向離開環(huán)狀突出部分。軸向凸起的形式使得在變形加工期間必需昂貴的加工步驟。
在行星齒輪架的裝配時(shí)，兩個(gè)部件在凸起的區(qū)域中互相焊接。在這種情況下必須確保它們不僅在軸向上而且在徑向和圓周方向上都能精確地定位。這在凸起形成時(shí)要求非常大的精度并且在建立焊接時(shí)要求昂貴的定位或定心措施，這阻礙了行星齒輪架的經(jīng)濟(jì)地制造。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，避免上述的缺點(diǎn)并因此提供一種重量?jī)?yōu)化的行星齒輪架，它的單個(gè)零件能便宜地制造并且具有高的尺寸精度，并且在組合時(shí)不需要昂貴的定位措施。
根據(jù)本發(fā)明該任務(wù)這樣完成，用于變速器的行星齒輪架包括法蘭零件，其由徑向形成的第一環(huán)形盤構(gòu)成，該第一環(huán)形盤設(shè)有通過軸向構(gòu)成的接收器和軸向延伸的杯形突出部分，所述杯形突出部分從接收器的內(nèi)邊緣開始；和階梯形構(gòu)成的缸，由第一套筒部分和第二套筒部分組成，其中第一套筒部分的直徑較小，第二套筒部分的直徑較大，其中它們通過在徑向形成的第二環(huán)形盤而在各自端部互相軸向偏移地連接，此外包括在第一套筒部分外部端部的撓曲的環(huán)形突出部分。其中第一套筒部分的外徑與法蘭零件的接收器的內(nèi)徑匹配，使得缸在它的突出部分側(cè)的端部嚙合在法蘭零件的接收器中并且在軸向方向被接收器部分重疊。因此環(huán)形突出部分在軸向上位于法蘭零件的接收器上。在環(huán)形突出部分和接收器之間的環(huán)形環(huán)繞焊縫連接階梯形缸和法蘭零件。此外在第一套筒部分中設(shè)置用于行星齒輪的間隙，行星齒輪被引導(dǎo)通過該間隙向內(nèi)穿過套筒部分并且嚙合在太陽輪中。
上面所述的布置能夠以極少的單個(gè)零件制造根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架。通過由兩個(gè)互相插入的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱或者部分旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的組件形成的行星齒輪架，其中第一軸套的外徑與法蘭零件的接收器的內(nèi)徑匹配，以簡(jiǎn)單的方式確保兩個(gè)組件的軸向定位和中心線恰好相合。法蘭零件的第一環(huán)形盤和階梯形構(gòu)成的缸的第二環(huán)形盤限定繞行星齒輪架環(huán)繞的環(huán)形的行星齒輪的接收空間，其在徑向向內(nèi)通過第一套筒部分限制并且向外打開。行星齒輪通過在第一套筒部分中間隙起作用并且因此與太陽輪或者與未示出且與之同軸設(shè)置的內(nèi)齒圈嚙合。為了容納驅(qū)動(dòng)軸或者從動(dòng)軸，法蘭零件設(shè)有杯形突出部分。通過作為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱零件的單個(gè)組件的結(jié)構(gòu)，取消零件相對(duì)于沿圓周方向的定位的必要性，因?yàn)椴淮嬖跇O好的定向。此外通過在行星齒輪架的裝配時(shí)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的零件的互相精確的匹配能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)徑向定位。同樣法蘭零件的第一環(huán)形盤的接收器在軸向上構(gòu)成階梯形構(gòu)成的缸的檔塊，從而實(shí)現(xiàn)軸向定位。因此在行星齒輪架的裝配期間根本不用采取定向或者定位措施。
此外規(guī)定，缸的環(huán)形突出部分的內(nèi)徑構(gòu)造得比法蘭零件的接收器的內(nèi)徑更大，從而提供其中設(shè)置推力軸承的軸承接收器。
有利地是第二套筒部分設(shè)有用于離合器摩擦片或者制動(dòng)摩擦片的齒部。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式中規(guī)定，法蘭零件和/或階梯形構(gòu)成的缸通過板件的非切削變形制造。這種實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)是高強(qiáng)度和輕的重量，簡(jiǎn)單制造和高的尺寸精度和部件質(zhì)量，從而取消昂貴的精加工，特別是在焊縫的區(qū)域中的精加工。
進(jìn)一步建議，在法蘭零件的第一環(huán)形盤中和缸的第二環(huán)形盤中設(shè)置用于接收柱銷的互相對(duì)準(zhǔn)的鉆孔，其中行星齒輪架安裝在該柱銷上。
此外建議，在階梯形構(gòu)成的缸的環(huán)形突出部分和法蘭零件的環(huán)形接收器之間的焊縫借助于電阻焊接法制成。
同樣可以想象，管狀突出部分的內(nèi)表面設(shè)有內(nèi)部細(xì)牙花鍵。這允許行星齒輪架與軸的形式接合的連接。
在本發(fā)明的另一個(gè)結(jié)構(gòu)中，在法蘭零件的杯形突出部分上安裝自由輪或者滾動(dòng)軸承的內(nèi)環(huán)。
在杯形突出部分和內(nèi)環(huán)之間優(yōu)選力接合地建立連接?？梢韵胂?，當(dāng)然可以是形式接合的連接或者在杯形突出部分上的支撐的外部細(xì)牙花鍵。
內(nèi)環(huán)不僅可以構(gòu)成為實(shí)心的，而且構(gòu)成為具有兩個(gè)檔邊的由板件的非切削變形制成的缸的形式。
在本發(fā)明的另一個(gè)有利的結(jié)構(gòu)中，自由輪的內(nèi)環(huán)由具有兩個(gè)檔邊的非切削制造的缸構(gòu)成。這導(dǎo)致顯著的重量節(jié)省。


本發(fā)明的其他特征從下面的描述和簡(jiǎn)單示出本發(fā)明的實(shí)施例的附圖中說明。其中
圖1示出行星齒輪系的示意圖；圖2示出穿過根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的縱向剖視圖；圖3示出穿過根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的第二實(shí)施形式的縱向剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出作為使用根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的例子的行星齒輪系1的示意圖，其中用2表示行星齒輪架。行星齒輪架2抗扭地與軸3連接并且在它的縱向軸外面設(shè)有行星齒輪4。行星齒輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行于行星齒輪架2的縱向軸。太陽輪5和內(nèi)齒圈6同軸且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在行星齒輪架2或者軸3上，所述太陽輪和內(nèi)齒圈連續(xù)地與行星齒輪4嚙合。行星齒輪架2設(shè)有第一摩擦片體7。通過與太陽輪5連接的第二摩擦片體8，能夠使這些組件相互耦合。借助于與太陽輪5連接的第三摩擦片體9，太陽輪能夠通過與外殼固定的第四摩擦片體10而被制動(dòng)。
另外在圖2中示出的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架2由單構(gòu)件的法蘭零件11和階梯形構(gòu)成的同樣單構(gòu)件的缸12。
法蘭零件11由徑向形成的環(huán)形盤13和軸向延伸的杯形突出部分14組成，所述杯形突出部分從第一環(huán)形盤13的內(nèi)邊緣開始。此外第一環(huán)形盤13設(shè)有通過軸向偏移構(gòu)成的圓柱形接收器15，其從第一環(huán)形盤13的內(nèi)邊緣沿徑向向外延伸。底板16在杯形突出部分14的遠(yuǎn)離接收器15的端部上環(huán)形地構(gòu)成。
階梯形缸12由第一套筒部分17和第二套筒部分18組成，其中第一套筒部分17的直徑小于第二套筒部分18的直徑。套筒部分17和18借助于第二環(huán)形盤19在各自端部互相軸向偏移地連接。第二套筒部分18在它的外圓周上設(shè)有與未示出的離合器摩擦片或者制動(dòng)摩擦片嚙合的齒部20。在第一套筒部分17的遠(yuǎn)離第二環(huán)形盤19的端部構(gòu)成徑向向內(nèi)撓曲的環(huán)形突出部分21，從而提高第一套筒部分17的穩(wěn)定性。
接收器15的直徑與第一套筒部分17的外徑匹配。缸的第一軸套17通過它的突出部分側(cè)的端部沿徑向簡(jiǎn)單地嚙合在法蘭零件11的接收器15中并且在軸向方向上被接收器部分重疊。同時(shí)接收器15用作環(huán)形突出部分21的檔塊。通過行星齒輪架的兩個(gè)組件的根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在沒有昂貴定位措施的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)組件相互之間的徑向和軸向定位。由于單個(gè)組件的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，所以不要求沿圓周方向的定位。
在第一套筒部分17和接收器15之間存在力接合的連接。此外在環(huán)形突出部分21和接收器15之間設(shè)置環(huán)形環(huán)繞的焊縫32，從而實(shí)現(xiàn)連接的高強(qiáng)度并且保證兩個(gè)組件不沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)。為了建立材料結(jié)合的連接，建議使用例如電容器放電焊接的電阻焊接法。
接收器15的內(nèi)徑D1比環(huán)形突出部分21的內(nèi)徑D2小，從而構(gòu)成推力軸承的接收器22，其中安裝推力軸承23。在推力軸承上可相對(duì)于行星齒輪架轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝未示出的太陽輪。
第一套筒部分17的軸向延伸如此選擇，使得產(chǎn)生其中能安裝行星齒輪4的接收空間24。接收空間24在軸向上由第一環(huán)形盤13和第二環(huán)形盤19限定并且在徑向上向內(nèi)由第一套筒部分17限定。環(huán)形盤13和19在構(gòu)成焊縫32之后設(shè)有互相對(duì)準(zhǔn)的鉆孔25，其中固定柱銷26。在柱銷上行星齒輪4可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝。第一套筒部分17在行星齒輪4的區(qū)域設(shè)有削平區(qū)，其中設(shè)置間隙27。間隙沿軸向在環(huán)形盤13和19之間延伸。沿圓周方向的伸展如此選擇，使得行星齒輪4繞著柱銷26自由轉(zhuǎn)動(dòng)并且通過間隙27起作用。在這種情況下，行星齒輪4的齒部與未示出的內(nèi)齒圈和同樣未示出的太陽輪的齒部持久地嚙合。
法蘭零件11和階梯形構(gòu)成的缸12通過非切削變形由板件制成。除了鉆孔25之外，單個(gè)的組件能夠在一個(gè)工序中制造。因此在每次拉深方法中制造法蘭零件或者階梯形構(gòu)成的缸。接著制造焊縫32并且然后環(huán)形盤13和19在相應(yīng)的位置上設(shè)有鉆孔。這種方法在同樣高的尺寸精度的情況下允許成本低廉地制造單個(gè)零件。此外能夠取消精加工步驟，特別在焊縫32的區(qū)域中。
在杯形突出部分14的內(nèi)圓周上設(shè)置內(nèi)部細(xì)牙花鍵28，從而未示出的軸與行星齒輪架有效地連接。在這種情況下，環(huán)形底板16用作軸的檔塊。
此外，示出用于支撐內(nèi)齒圈的自由輪或滾動(dòng)軸承的內(nèi)環(huán)29，其借助于過盈配合鍵安裝在杯形突出部分14上。另外，內(nèi)環(huán)通過在杯形突出部分14上安裝的外部細(xì)牙花鍵30與杯形突出部分14有效地連接。在圖2中示出的實(shí)施形式中內(nèi)環(huán)實(shí)心地構(gòu)成。
在圖3所示的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式中，內(nèi)環(huán)31由具有兩個(gè)檔邊的非切削制造的缸組成，其同樣借助于過盈配合鍵和在杯形突出部分14上安裝的外部細(xì)牙花鍵30有效地連接。
通過兩個(gè)幾乎旋轉(zhuǎn)對(duì)稱零件的配合精確的布置，能夠?qū)崿F(xiàn)取消在裝配時(shí)昂貴的定心措施。單個(gè)的組件能夠簡(jiǎn)單且便宜地制造并且通過板形的原材料能實(shí)現(xiàn)輕的結(jié)構(gòu)類型。
附圖標(biāo)記1 行星齒輪系2 行星齒輪架3 軸4 行星齒輪5 太陽輪6 內(nèi)齒圈7 第一摩擦片體8 第二摩擦片體9 第三摩擦片體10 第四摩擦片體11 法蘭零件12 缸13 第一環(huán)形盤14 杯形突出部分15 接收器16 環(huán)形底板17 第一套筒部分18 第二套筒部分19 第二環(huán)形盤20 齒部21 環(huán)形突出部分22 推力軸承接收器23 推力軸承24 接收空間25 鉆孔26 柱銷27 間隙28 內(nèi)部細(xì)牙花鍵29 內(nèi)環(huán)
30 外部細(xì)牙花鍵31 內(nèi)環(huán)32 焊縫D1 內(nèi)徑D2 內(nèi)徑
權(quán)利要求
1.一種用于變速器的行星齒輪架(2)，包括法蘭零件(11)，由徑向形成的第一環(huán)形盤(13)構(gòu)成，該第一環(huán)形盤設(shè)有通過軸向偏移構(gòu)成的接收器(15)和軸向延伸的杯形突出部分(14)，所述杯形突出部分從接收器(15)的內(nèi)邊緣開始，階梯形構(gòu)成的缸(12)，由第一套筒部分(17)和第二套筒部分(18)組成，第一套筒部分的直徑較小，第二套筒部分的直徑較大，其中它們通過在徑向形成的第二環(huán)形盤(19)而在各自端部軸向偏移地相互連接，此外缸(12)還包括在第一套筒部分(17)外部端部上的撓曲的環(huán)形突出部分(21)，其中第一套筒部分(17)的外徑與法蘭零件(11)的接收器(15)的內(nèi)徑匹配，其中缸(12)在它的突出部分側(cè)的端部嚙合在法蘭零件(11)的徑向接收器(15)中并且在軸向方向被該接收器部分重疊，從而環(huán)形突出部分(21)在軸向上位于法蘭零件(11)的接收器(15)上，在環(huán)形突出部分(21)和接收器(15)之間的環(huán)形環(huán)繞焊縫(32)，以及在第一套筒部分(17)中的用于行星齒輪(4)的間隙(27)，行星齒輪被引導(dǎo)通過所述間隙向內(nèi)穿過套筒部分(17)并且嚙合在太陽輪(5)中。
2.如權(quán)利要求1所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中缸(12)的環(huán)形突出部分(21)的內(nèi)徑(D1)構(gòu)造得比法蘭零件(11)的接收器(15)的內(nèi)徑(D2)更大，從而提供其中設(shè)置推力軸承(23)的軸承接收器(22)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中第二套筒部分(18)設(shè)有用于離合器摩擦片或者制動(dòng)摩擦片的齒部(20)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中缸(12)通過板件的非切削變形制造。
5.如權(quán)利要求1所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中法蘭零件(11)通過板件的非切削變形制造。
6.如權(quán)利要求1所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中在法蘭零件(11)的第一環(huán)形盤(13)中和在缸(12)的第二環(huán)形盤(19)中設(shè)置互相對(duì)準(zhǔn)的鉆孔(25)用于接收柱銷(26)，在柱銷上安裝行星齒輪(4)。
7.如權(quán)利要求1所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中在階梯形構(gòu)成的缸(12)的環(huán)形突出部分(21)和法蘭零件的環(huán)形接收器之間的焊縫(32)借助于電阻焊接法制成。
8.如權(quán)利要求1所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中杯形突出部分(14)的內(nèi)表面設(shè)有內(nèi)部細(xì)牙花鍵(28)。
9.如權(quán)利要求1所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中在法蘭零件(11)的杯形突出部分(14)上安裝自由輪或者滾動(dòng)軸承的內(nèi)環(huán)(29、31)。
10.如權(quán)利要求9所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中內(nèi)環(huán)(29、31)力接合地安裝在法蘭零件(11)的杯形突出部分(14)上。
11.如權(quán)利要求9所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中內(nèi)環(huán)(29、31)形式接合地安裝在法蘭零件(11)的杯形突出部分(14)上。
12.如權(quán)利要求10所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中法蘭零件(11)的杯形突出部分(14)設(shè)有外部細(xì)牙花鍵(30)，在該外部細(xì)牙花鍵上安裝內(nèi)環(huán)(29、31)。
13.如權(quán)利要求9所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中滾動(dòng)軸承的內(nèi)環(huán)(29)實(shí)心地構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求9所述的用于變速器的行星齒輪架(2)，其中滾動(dòng)軸承的內(nèi)環(huán)(31)由具有兩個(gè)檔邊的非切削制造的缸構(gòu)成。
全文摘要
一種用于變速器，特別是用于自動(dòng)變速器或者動(dòng)力換檔變速器的行星齒輪架(2)，其具有至少一個(gè)行星齒輪(4)，該行星齒輪與太陽輪和內(nèi)齒圈連續(xù)地嚙合。行星齒輪架(2)由兩個(gè)構(gòu)件構(gòu)成并且包括單構(gòu)件的法蘭零件(11)和階梯形構(gòu)成的同樣單構(gòu)件的缸(12)。兩個(gè)組件旋轉(zhuǎn)對(duì)稱或者幾乎旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地構(gòu)成并且至少部分一個(gè)插入另一個(gè)地設(shè)置。在這種情況下，在覆蓋區(qū)域中，外部零件的內(nèi)徑與內(nèi)部零件的外徑匹配。在接觸點(diǎn)，兩個(gè)組件互相材料結(jié)合地連接。通過行星齒輪架(2)的這種結(jié)構(gòu)，組件互相之間在軸向、徑向而且在圓周方向都能實(shí)現(xiàn)精確的定位。單個(gè)的部件能夠以簡(jiǎn)單且成本合算的方式借助于拉深方法由鋼板的非切削變形制成。
文檔編號(hào)F16H57/08GK1829872SQ200480021527
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2004年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月25日
發(fā)明者諾貝特·拉丁格, 馬蒂亞斯·菲克 申請(qǐng)人:依納-謝夫勒兩合公司