專利名稱：傳動主軸止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般是涉及一種改進的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，該止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)在將齒輪嚙合到主軸上的過程中利用一離合裝置將已傳遞給浮置的主軸齒輪上的軸向推力有效的傳遞給車輛傳動裝置的主軸上，而不是傳遞給相鄰浮置的主軸齒輪。
以具有浮置傳動主軸齒輪為特征的傳動裝置(例如與一對副軸傳動機構(gòu)聯(lián)合工作的傳動裝置)是已知的，它的一些實例可以在專利號3，237，472;3，238，613;3，425，290以及3，885，446等美國專利中找到，這些專利文獻作為參考文件被本申請引證。
這類傳動裝置的一般特征是具有若干個浮置的主軸齒輪，這些齒輪環(huán)繞主軸并為一些副軸齒輪所支承和驅(qū)動，一般情況為兩個副軸齒輪，這兩個副軸齒輪安裝于配置在主軸兩對側(cè)的一對副軸上。
典型的是，借助一個離合機構(gòu)使主軸齒輪嚙合到主軸上，該離合機構(gòu)沿著主軸軸向方向延伸的外部鍵槽滑動，并且其具有沿徑向向內(nèi)延伸的齒或鉆槽，這些齒或鍵槽與主軸齒輪上的內(nèi)齒或鍵槽相嚙合，以便當主軸齒輪與主軸嚙合時，使主軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
長期以來，一直存在的一個問題是當用一個軸向移動的離合機構(gòu)將一個浮置的主軸齒輪嚙合到主軸上時，會將軸向推力傳遞給浮置主軸齒輪。為此，在過去的幾年中已經(jīng)有人提出了各種解決方案，以解決向主軸傳遞軸向推力而不是向相鄰于正被嚙合到主軸上的齒輪的一個主軸齒輪傳遞軸向推力，該軸向推力是通過一個軸向移動的離合機構(gòu)已傳遞給要嚙合到主軸上的一個齒輪上的。
目前這些解決方案基本上采用另外一種類型的齒輪止動器，該齒輪止動器的作用是限制主軸齒輪的軸向移動，因而不管這些主軸齒輪之一是否嚙合到主軸上，都能防止它們之間的彼此咬接。
限制傳動齒輪軸向移動的止動裝置的一個實例公開在2，397，905號的美國專利中，該專利文獻作為參考文件被引證，然而為了將一個止動套環(huán)鎖定在主軸的外部鍵槽上，以防止齒輪軸向移動，需要一個成本很高及價格昂貴的可作樞軸的半圓鍵。
一個用于從齒輪傳遞軸向推力的鍵槽連接的止推環(huán)安置到一個推進器驅(qū)動軸上的實例公開在3，894，621號的美國專利中，該公開文獻作為本申請的參考文件被引證。其中，鍵槽連接的止推環(huán)52可沿軸上的鍵槽滑動到在該軸上鄰近的一個臺肩的一個橫向槽中，并且利用一個鍵槽連接的套環(huán)30靠著臺肩固定就位。止推環(huán)52可有效的將僅一個齒輪的軸向力傳遞到推進器軸上，除了需要使用套環(huán)30外，還需要把推時器軸的外部加工成復雜的臺肩結(jié)構(gòu)，從而又增加了成本。
為防止兩個間隔很近的齒輪的軸向移動，以避免在其間傳遞軸向推力的傳動主軸齒輪止動器的一個較新的實例公開在4，034，620號美國專利中，該公開文獻作為本申請的參考文件被引證。其中，一個止推環(huán)104在兩個相鄰的齒輪之間用鍵連接到主軸上，并利用止推環(huán)兩對側(cè)的開口環(huán)108，110固定就位。各齒輪還需要具有高成本和復雜的相互配合的榫與槽結(jié)構(gòu)，以便和附加的開口環(huán)102協(xié)同工作來限制各齒輪彼此分離的移動。
一個最新的、用于將傳給一主軸齒輪上的軸向推進力傳遞給主軸的三止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)的實例公開在4，949，589號美國專利中，從這篇專利文獻中可以看這個到目前為止的改進。該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，該公開文獻作為本申請的參考文獻被引證。然而，其中三個止推環(huán)都需要在主軸的外表面上沿環(huán)軸向范圍加工出較大寬度的橫向槽，以及需要把三個環(huán)用一個鍵固定起來，以便和主軸一起旋轉(zhuǎn)，為了使該健能夠在其上貫通滑動，必須從所有三個止推環(huán)的鍵接的內(nèi)圓中除去一個齒形部分。
與上述解決方案相比，本發(fā)明僅需要一個相對較寬的槽并結(jié)合兩個窄槽，用以在同軸向上容納三個止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，以及僅需要一個鍵將三個止推環(huán)中的中間止推環(huán)固定到主軸上，而且，僅需要從一個止推環(huán)的鍵接的內(nèi)圓中除去一個齒形部分，因而，兩個分別位于中間止推環(huán)的兩對側(cè)的止推環(huán)為了各自的卡緊而能夠?qū)崿F(xiàn)在主軸上的鍵槽連接，并與軸一起旋轉(zhuǎn)，且利用配置在主軸外表面上較窄寬度的槽向槽中的止動環(huán)來防止使它們彼此分開的軸向移動。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種改進的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，該組合結(jié)構(gòu)利用一離合機構(gòu)有選擇地將已傳遞給一對環(huán)繞主軸的浮置的主軸齒輪中的一個主軸齒輪的軸向推力傳遞給車輛傳動機構(gòu)的主軸。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有改進的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)的車輛傳動裝置，該傳動裝置利用一離合裝置在將齒輪嚙合到主軸上的過程中有選擇地將已傳遞給一對環(huán)繞主軸的相鄰的浮置主軸齒輪中的一個的軸向推力傳遞給主軸。
下面將配合有關(guān)附圖及具體實施例詳細描述本發(fā)明止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、特點及功效。其中


圖1是一采用本發(fā)明止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)的車輛傳動裝置100的中心截面圖;
圖2是現(xiàn)有技術(shù)止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)的中心截面的局部視圖;
圖3是沿圖2所示線3-3截取的止推環(huán)的端視圖;
圖4是圖1所示本發(fā)明止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)實施例的中心截面的局部視圖;
圖5是沿圖4所示線5-5截取的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)的端視圖。
圖1所示的傳動裝置100是一種組合式傳動裝置，該傳動裝置具有一個為了旋轉(zhuǎn)而使軸頸安裝在一個傳動裝置外殼上的旋轉(zhuǎn)主軸2，整個外殼用數(shù)字7代表。傳動裝置100具有一對旋轉(zhuǎn)副軸4和6，為了旋轉(zhuǎn)而使其軸頸分別安裝在位于主軸2相對的兩側(cè)、與主軸2的中心旋轉(zhuǎn)軸線“C”基本上相對平行的外殼7上。
副軸4和6裝有若干個例如參考數(shù)字8、10、14和16所表示的副軸齒輪，這些副軸齒輪具有一些與主軸齒輪12和18的一些齒相嚙合的齒，主軸齒輪按照圖1和圖4所示的方式環(huán)繞并浮置在相應(yīng)的主軸2上，所示的狀況是利用以參考數(shù)字20和22所表示的離合機構(gòu)的軸向移動使主軸齒輪嚙合到主軸之前的狀態(tài)。離合機構(gòu)20和22可借助各自的杠桿臂(未示出)作軸向移動。
更準確地說，主軸齒輪12被支承在副軸齒輪8和10之間并被其驅(qū)動，當利用離合機構(gòu)20使主軸與主軸齒輪嚙合時使得主軸2旋轉(zhuǎn)。同樣主軸齒輪18被支承在副軸齒輪14和16之間并被其所驅(qū)動，當利用離合機構(gòu)22使主軸與主軸齒輪嚙合時，使得主軸2旋轉(zhuǎn)。主軸2的外表面具有多個基本上均勻間隔的軸向延伸的鍵槽，當利用各自的杠桿臂(未示出)有選擇地移動時，離合裝置20和22可沿著該鍵槽滑動。
副軸4和6經(jīng)過齒輪系(未用參考數(shù)字表示)由一輸入旋轉(zhuǎn)軸24驅(qū)動，輸入旋轉(zhuǎn)軸由車輛的發(fā)動機驅(qū)動。主軸2驅(qū)動一個輸出軸26，輸出軸26可有效地經(jīng)過一個軸差速器連接到車輛的驅(qū)動輪上。
在離合過程中，離合裝置20和22的軸向移動通常要分別對主軸齒輪12和18施加一個軸向推力。因為齒輪12和18彼此十分接近，于是就可能在離合過程中產(chǎn)生一個齒輪軸向上朝著另一個移動而使二者相接觸，從而導至齒輪的磨損甚至損壞。
因此，要采用例如參考數(shù)字28、70和72所表示的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，下面將參照附圖4和5進行更詳細的介紹，該止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)有效的向軸傳遞軸向推力而不是向相鄰的浮置的主軸齒輪傳遞推力。
圖2示出了公開在4，949，589號美國專利文獻中的一種現(xiàn)有技術(shù)的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，在該實例中，相鄰的主軸齒輪30和32環(huán)繞主軸48浮置并且分別具有相鄰的法蘭部分42和44，法蘭部分朝向軸48延伸并且在其各自相對的兩側(cè)分別具有環(huán)狀止推面51、53和57、59，這些止推面沿著軸48彼此相對。
在軸48外表面上配置的軸向上隔開的環(huán)形槽56、58和60分別容納有止推環(huán)52、46和50，各環(huán)相對軸48開有鍵槽，并借助圖3所示的鍵62連接到軸48上。尤其是需要從離合裝置78和80的鍵接的內(nèi)圓以及從圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)人止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)的各止推環(huán)46、60和52的鍵接內(nèi)圓中除去一個齒形部分，以便一個單鍵沿著軸48一個去除齒形的一個鍵槽插入。正如圖2所示，止推環(huán)52、46和50都被軸48和那些槽帶動旋轉(zhuǎn)，且即有效的防止齒輪30和32軸向移動又使它們彼此之間保持相互支承。
本發(fā)明的改進的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)如圖1所示，而清楚的是圖4和圖5的描述，以下將詳細描述本發(fā)明的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)。
在圖4中，相鄰的傳動主軸齒輪12和18環(huán)繞主軸2浮置并分別具有朝向主軸2延伸的法蘭部分42和44，法蘭部分42，44分別具有各自的環(huán)狀止推平面51、53和57、59，各止推面以與軸2的旋轉(zhuǎn)軸線C成橫交關(guān)系沿軸2在軸向上彼此相對。
止推面53和57在軸向上彼此相對，止推面51和59在軸向上彼此相背。
配置在軸2外表面上的環(huán)形橫向止推環(huán)槽92與旋轉(zhuǎn)軸線“C”成橫交關(guān)系。
第三個止推環(huán)28在其內(nèi)圓處通過除去一個齒形部分而形成鍵槽。止推環(huán)28與在軸2外表面上的鍵槽98實現(xiàn)鍵接嚙合，并且將各鍵槽98之間的各槽88同在止推環(huán)28的內(nèi)圓上的各槽86相對準，然后插入鍵90使止推環(huán)28固定到軸2的鍵槽98上，把鍵90經(jīng)過如圖5所示的從各內(nèi)圓處已經(jīng)除去齒形部分所形成的開口插入。
止推環(huán)28在相互面對的止推面53和57之間沿徑向向外延伸，可有效的防止齒輪12和18彼此之間發(fā)生接觸。
第一個和第二個止推環(huán)70和72在鄰近的止推面51和59處分別借助鍵槽連接到軸2上，而不是借助一個鍵固定到軸2上，因而并不需要從它們鍵槽連接的內(nèi)圓上除去一個齒形部分。更確切地說，配置在軸2外表面上的環(huán)狀止動槽96和94與軸2的旋轉(zhuǎn)軸線“C”成橫交關(guān)系，分別鄰近止推環(huán)70和72的側(cè)面，如圖4所示各環(huán)側(cè)面彼此背向。
止動環(huán)74配置在靠近與齒輪12的法蘭盤42相背的止推環(huán)70的側(cè)面的槽96中，而止動環(huán)76配置在靠近與齒輪18的法蘭盤44相背的止推環(huán)72的側(cè)面的槽94中。止動環(huán)74和76最好是開口的，且不能使它們固定到同軸2一起旋轉(zhuǎn)的程度，而應(yīng)使它們分別同止推環(huán)70和72相嚙合，以防止齒輪12和18軸向上彼此移動遠離。
鍵90的最大長度在圖4上用在止推環(huán)70和72的兩個相對的表面之間的軸向長度“L”來標明，同已有技術(shù)相比，縮短鍵90的長度消除了已有技術(shù)中的必須從離合裝置20和22鍵槽連接的內(nèi)圓上除去一個齒形部分的加工要求，這正是設(shè)計者所希望的，因為這將使主軸鍵槽與離合裝置的鍵槽連接的內(nèi)圓之間的接觸表面減少。
在工作過程中，當離合裝置20的齒80與齒輪12的齒84產(chǎn)生嚙合時，傳給浮置的主軸齒輪12上的軸向推力經(jīng)過止推環(huán)28和72以及止動環(huán)76傳遞到軸2上。同樣，當離合裝置22的齒78與齒輪18的齒82之間產(chǎn)生嚙合時，在嚙合過程中傳給浮置的主軸齒輪18上的軸向推力經(jīng)過止推環(huán)28和70以及止動環(huán)74傳遞到軸2上。還應(yīng)指出止動環(huán)槽94和96的特征在于其寬度要比止推環(huán)槽寬度小，并且僅有止推環(huán)28需要鍵接到軸2之上。
權(quán)利要求
1.一種齒輪變速傳動裝置(100)，其包括環(huán)繞一中心旋轉(zhuǎn)軸線樞軸轉(zhuǎn)動的主軸(2)且沿該主軸的外表面具有若干個軸向上延伸的基本上彼此等間隔排列的鍵槽(98)；至少兩個設(shè)有軸向隔開的法蘭盤(42，44)而環(huán)繞主軸(2)的浮置齒輪(12，18)，這兩個法蘭盤分別朝向主軸(2)延伸，且在法蘭盤(42，44)的對置的兩側(cè)面上分別具有環(huán)狀的止推面(51，53)和(57，59)，這些止推面基本上與主軸(2)的旋轉(zhuǎn)軸線相橫交；可選擇地有效的使主軸齒輪每次一個地嚙合到主軸上的離合裝置(20，22)；一個利用離合裝置把已傳遞給主軸齒輪上的軸向推力傳遞到主軸(2)上的改進的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)包括通過鍵槽連接到主軸(2)上的第一和第二止推環(huán)(70，72)，這兩個止推環(huán)分別靠近每個主軸齒輪法蘭部分上彼此相背的環(huán)狀止推面(51，59)；配置在主軸外表面上并基本上與主軸旋轉(zhuǎn)軸線橫交的環(huán)狀止動環(huán)槽(94，96)，這兩個槽(94，96)分別靠近彼此相背離的第一和第二止推環(huán)的一個側(cè)面；配置在每一個止動槽(94，96)中并且有效的防止第一和第二止推不彼此軸向遠離移動的止動環(huán)(74，76)；一個配置在主軸(2)上，位于主軸齒輪法蘭部分(42，44)之間并基本上與主軸(2)的旋轉(zhuǎn)軸線橫交的環(huán)狀止推環(huán)槽(92)；一個配置在止推環(huán)槽(92)中并通過鍵(90)固定在主軸上以便同主軸一起旋轉(zhuǎn)的第三止推環(huán)(28)，在第三止推環(huán)(28)的對置的側(cè)面上各有一個環(huán)狀止推面，就其相對朝向關(guān)系而言是朝向兩主軸齒輪法蘭部分上的環(huán)狀止推面(53，57)的其中之一。
2.如權(quán)利要求1所述的傳動裝置(100)，其特征在于，所述止動環(huán)(74，76)是開口環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的傳動裝置(100)，其特征在于，所述用于將第三止推環(huán)(28)固定到主軸(2)上的鍵(90)的最大長度為第一和第二止推環(huán)的相向表面(51，59)之間的軸向距離。
4.一種改進的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，用于從正在嚙合到主軸上的浮置主軸齒輪將軸向力傳遞到變速齒輪傳動裝置(100)的主軸上，所述的傳動裝置(100)包括環(huán)繞一中心旋轉(zhuǎn)軸線的樞軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)主軸(2)，且沿該主軸的外表面具有若干個軸向上延伸的基本上彼此等間隔排列的鍵槽(98);至少兩個軸向上彼此隔開的環(huán)繞主軸(2)的并具有相鄰而隔開的法蘭部分(42，44)的浮置主軸齒輪(12，18)，這兩個法蘭部分分別朝向主軸(2)延伸并在它們對置的兩側(cè)面上具有與主軸(2)的旋轉(zhuǎn)軸線相橫交的環(huán)狀止推面(51，53)和(57，59);可選擇地有效的使主軸齒輪(12，18)每次一個地嚙合到主軸(2)上的離合裝置(20，22)，其特征在于，所述止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)包括通過鍵槽連接到主軸(2)上的第一和第二止推環(huán)(70，72)，這兩個止推環(huán)分別靠近每一個主軸齒輪法蘭部分上彼此相背的環(huán)狀止推面(51，59);配置在主軸外表面上的并基本上與主軸旋轉(zhuǎn)軸線橫交的環(huán)狀止動環(huán)槽(94，96)，這兩個槽(94，96)分別靠近彼此相背離的第一和第二止推環(huán)(70，72)的一個側(cè)面;配置在每一個止動槽中并且有效的防止第一和第二止推環(huán)(70，72)彼此相背離的止動環(huán)(74，76)。一個配置在主軸(2)上位于主軸齒輪法蘭部分(42，44)之間并基本上與主軸(2)的旋轉(zhuǎn)軸線橫交的環(huán)狀止推環(huán)槽(92);一個配置在止推環(huán)槽(92)中并通過一鍵(90)固定在主軸上以便同主軸一起旋轉(zhuǎn)的第三止推環(huán)(28)，在第三止推環(huán)(28)的對置的側(cè)面上各有一個環(huán)狀止推面，就其相對朝向關(guān)系而言是朝向在兩主軸齒輪法蘭部分上的環(huán)狀止推面(53，57)的其中之一。
5.如權(quán)利要求4所述的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，止動環(huán)(74，76)是開口環(huán)。
6.如權(quán)利要求4所述的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，用于將第三止推環(huán)(28)固定到主軸(2)上的鍵(90)的最大長度為第一和第二止推環(huán)(70，72)的相向表面(51，59)之間的軸向距離。
全文摘要
一種采用三個止推環(huán)(28，70和72)的止推環(huán)組合結(jié)構(gòu)，其可利用離合裝置(20)或(22)使齒輪(12，18)中的一個有選擇地嚙合到主軸上以使其旋轉(zhuǎn)的過程中，可將已傳遞到相鄰的任何一個浮置的主軸齒輪(12，18)上的軸向力傳遞到主軸上。齒輪(12)和(18)各自具有相鄰的、朝主軸(2)延伸的法蘭部分(42)和(44)，止推環(huán)(28)設(shè)置在法蘭部分之間的環(huán)形槽(92)中，并用鍵與主軸(2)固定，止推環(huán)(70)和(72)配置在法蘭部分(42、44)的相對的兩側(cè)面并利用止動環(huán)(74)和(76)分別止動。
文檔編號F16H3/02GK1086295SQ9310656
公開日1994年5月4日 申請日期1993年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月28日
發(fā)明者J·D·雷諾茲 申請人:易通公司