用于速度感測裝置的壓配合音輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于速度感測裝置的壓配合音輪。所述音輪被應用于行星齒輪組中。該行星齒輪組包括繞軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪架。音輪可用作速度感測機構(gòu)的一部分，其中該音輪包括位于外表面上的表面特征，并且當表面特征繞軸線旋轉(zhuǎn)并且經(jīng)過速度傳感器時該速度傳感器感測表面特征。音輪通過壓配合或過盈配合連接至行星齒輪架。為此，音輪包括從音輪的內(nèi)表面向內(nèi)延伸的支腿或凸緣。當將音輪壓到行星齒輪架上時支腿或凸緣彎曲。支腿或凸緣將音輪牢固地附接至行星齒輪架。
【專利說明】
用于速度感測裝置的壓配合音輪
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請總體上涉及一種被配置為與速度傳感器相互作用的音輪。更具體地，該音輪用于行星齒輪組并且被配置為通過過盈配合與行星齒輪組的齒輪附接。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代車輛包括過多提供信息至一個或多個控制器的電子傳感器。一種這樣的傳感器為檢測旋轉(zhuǎn)部件的速度的轉(zhuǎn)速傳感器。音輪(tone wheel)可與旋轉(zhuǎn)部件一體地成形或附接至旋轉(zhuǎn)部件。音輪包括狹槽、凹槽或其它表面特征(feature)。隨著旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)，音輪的表面特征也旋轉(zhuǎn)并且每次表面特征旋轉(zhuǎn)經(jīng)過傳感器時產(chǎn)生電脈沖。
[0003]車輛中的變速器具有很多旋轉(zhuǎn)部件，并且旋轉(zhuǎn)部件的速度有助于很多不同的控制設置。具有旋轉(zhuǎn)部件的變速器中的機構(gòu)的一個示例為行星齒輪組。行星齒輪組包括中心齒輪、行星齒輪、行星齒輪架和環(huán)形齒輪。這些齒輪中的任何一個都可被配置為繞中心軸線旋轉(zhuǎn)。檢測到的這些齒輪中的一個的轉(zhuǎn)速通?？赏ㄟ^行星齒輪組的給定齒輪比而使得其它齒輪的轉(zhuǎn)速被得知。例如，可設置繞行星齒輪架旋轉(zhuǎn)并且緊固至行星齒輪架的音輪以得知行星齒輪架的速度；因此，也可得知中心齒輪以及行星齒輪的速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，一種變速器包括具有行星齒輪架的行星齒輪組。環(huán)形音輪連接至行星齒輪架，并且具有內(nèi)徑表面和外徑表面。音輪進一步包括從內(nèi)徑表面向內(nèi)延伸的一對支腿。支腿與行星齒輪架之間形成過盈配合。
[0005]在另一實施例中，提供了一種用于車輛的變速器的音輪。音輪具有本體，該本體具有凸出的外表面、內(nèi)凹的內(nèi)表面和多個凸緣。外表面具有繞中心軸線環(huán)形設置在其上的多個表面特征。凸緣從內(nèi)表面朝中心軸線向內(nèi)延伸。每個凸緣具有用于接觸行星齒輪架的配合表面。配合表面軸向地偏離本體的內(nèi)表面。
[0006]在一些實施例中，所述變速器包括多個行星齒輪，并且其中所述本體包括多個凹部，每個所述凹部設在所述多個凸緣中的兩個之間以分別容納所述行星齒輪中的一個。
[0007]在又一實施例中，提供了一種組裝行星齒輪組的方法。該方法包括將多個行星齒輪連接至行星齒輪架，其中該行星齒輪架具有多個表面，每個該表面都位于相鄰的行星齒輪之間。該方法還包括將音輪的一對支腿壓配合到每個表面上以將音輪固定至行星齒輪架。
[0008]在一些實施例中，所述壓配合的步驟包括使所述支腿徑向地向外偏轉(zhuǎn)。
[0009]在一些實施例中，所述壓配合的步驟包括使所述音輪沿著所述行星齒輪架的中心軸線滑動。
[0010]在一些實施例中，所述壓配合的步驟進一步包括使所述音輪的多個凹部在所述行星齒輪上軸向地滑動。
【附圖說明】
[0011]圖1為具有附接的音輪的行星齒輪組的主視圖。
[0012]圖2為單獨的、圖1中的音輪的主視圖。
[0013]圖3為圖2中的音輪的透視圖。
[0014]圖4為行星齒輪組的一部分的透視圖，其示出了音輪與行星齒輪組的行星齒輪架之間的過盈配合。
[0015]圖5為行星齒輪組與附接的音輪、以及適配的傳感器的透視圖。
【具體實施方式】
[0016]根據(jù)需要，本說明書中公開了本發(fā)明的詳細實施例;然而，應當理解，公開的實施例僅僅為可采取各種和可替代的形式實施的本發(fā)明的示例。附圖不需要按比例繪制；一些特征可被放大或縮小以顯示特定部件的細節(jié)。因此，本說明書中公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應被認為是限制，但僅僅認為是用于教導本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用這些實施例的代表性基礎。
[0017]參考圖1-4，示出了用于車輛的變速器的行星齒輪組10。行星齒輪組10包括中心齒輪(未示出)，該中心齒輪與齒輪組10共用中心軸線。從中心齒輪徑向地向外的是三個行星齒輪14。行星齒輪14包括對應于中心齒輪上的齒的嚙合齒16。隨著中心齒輪旋轉(zhuǎn)，行星齒輪14中的每個繞其本身的各個軸線旋轉(zhuǎn)。
[0018]行星齒輪架18可驅(qū)動地連接至行星齒輪14中的每一個。行星齒輪架18可將旋轉(zhuǎn)運動傳遞至行星齒輪14以及從行星齒輪14傳遞旋轉(zhuǎn)運動，使得行星齒輪14可繞中心齒輪一致地旋轉(zhuǎn)。隨著行星齒輪架18繞中心軸線旋轉(zhuǎn)，行星齒輪14繞中心軸線以及其本身的獨立軸線旋轉(zhuǎn)。
[0019]音輪總體上在20處示出，并且單獨顯示在圖2和圖3中。音輪20連接至行星齒輪架18以與行星齒輪架一起以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。起轉(zhuǎn)速傳感器的一部分的作用，音輪20的旋轉(zhuǎn)被感測以通過已知的數(shù)學齒輪關(guān)系確定行星齒輪架18的轉(zhuǎn)速和因此的行星齒輪組內(nèi)其它部件的轉(zhuǎn)速。
[0020]音輪20總體上為圓形的并且因此包括一般意義上的直徑。音輪20包括外徑表面22。外徑表面上沖壓、形成或設置有連續(xù)的一系列凹槽、孔、波紋或其它的表面特征24。如下文將參考圖5描述地，當這些表面特征經(jīng)過傳感器時，傳感器產(chǎn)生脈沖。該脈沖的速度或頻率對應于音輪20的轉(zhuǎn)速。
[0021]利用音輪20使車輛控制器能夠確定行星齒輪組10的行星齒輪架以及其它部分的轉(zhuǎn)速。準確確定這些部件的轉(zhuǎn)速對得知輸入行星齒輪組和從行星齒輪組輸出的速度是有用的。
[0022]在行星齒輪組10的組裝期間，在將行星齒輪14與行星齒輪架18組裝在一起之后必須將音輪20裝在行星齒輪架18上。將音輪20焊接至行星齒輪架18可提高污染行星齒輪組10的行星齒輪以及軸承的風險。并且，典型的壓配合應用使壓制的部件的表面變形以確保緊密的配合。音輪20與相關(guān)聯(lián)的傳感器之間精確的定位與間隙對準確的速度讀取是必要的。
[0023]根據(jù)本申請，行星齒輪組10的音輪20設有使其能夠被壓配合到行星齒輪架18上的特征。這消除了對時間、費用的需要以及隨焊接自然而來的潛在的污染。
[0024]為了實現(xiàn)壓配合，音輪20包括內(nèi)徑表面30，內(nèi)徑表面30具有從其延伸的多個支腿32。支腿32為相對柔性的，在于其可相對于音輪20的內(nèi)徑表面30和外徑表面22彎曲。這允許支腿32被壓到行星齒輪架18上并且形變以確保牢固的壓配合而不會使設有表面特征24的外徑表面22產(chǎn)生變形。換言之，支腿32設有待壓配合到行星齒輪架18的相關(guān)聯(lián)表面上同時保持外徑表面22的形狀的表面。
[0025]支腿32可成對出現(xiàn)。如圖1所示，例如，音輪20包括三對支腿32，每對接觸行星齒輪架18的一個對應接觸區(qū)域34。該實施例有益于三行星齒輪齒輪組，在該三行星齒輪齒輪組中行星齒輪架包括在行星齒輪14中的兩個之間持續(xù)延伸的三個區(qū)域。如圖1所示，接觸區(qū)域34可為從行星齒輪14軸向外側(cè)的區(qū)域朝行星齒輪14延伸并位于行星齒輪14之間的凸緣。支腿32可接觸行星齒輪架18的該接觸區(qū)域34的相對側(cè)面。在兩對支腿32之間的為內(nèi)徑表面30的內(nèi)凹區(qū)域36。這就提供了用于使單獨的行星齒輪14旋轉(zhuǎn)的間隙。
[0026]圖中示出的音輪20僅為一個實施例，其中針對行星齒輪架的三個接觸區(qū)域34中的每一個接觸區(qū)域，音輪20具有三組或三對支腿32。這對應于具有三個行星齒輪14的行星齒輪組。然而，應理解可設置多于或少于三個的行星齒輪14，并且這樣，可將行星齒輪架18設計為具有多于或少于三個的在行星齒輪14的各個對之間延伸的接觸區(qū)域34。這可導致具有多于或少于三對的支腿32的音輪20的設計。例如，行星齒輪組10可具有五個行星齒輪，并且音輪20可包括五對支腿32，每對支腿32分別接觸行星齒輪架的一個接觸區(qū)域。
[0027]為了使音輪20與行星齒輪架18之間的過盈配合或壓配合牢固，可利用機械壓制裝置(未示出)。可液壓裝備該壓制裝置或該壓制裝置能夠提供大的壓力至音輪20?？蛇\轉(zhuǎn)機械壓制裝置以沿著行星齒輪架18在行星齒輪組10的中心軸線的方向上壓音輪20。隨著沿行星齒輪架推動音輪20，支腿32為音輪20接觸行星齒輪架18的第一個和唯一的部分。支腿32從中心軸線稍微向外變形并且提供對行星齒輪架18的接觸區(qū)域34的阻力。當完成壓制而將音輪20壓到行星齒輪架18上時，支腿32與接觸區(qū)域34之間形成牢固的過盈配合。
[0028]由于支腿32成對出現(xiàn)，在兩個獨立位置處每對支腿32與行星齒輪架18形成過盈配合。每對支腿在行星齒輪架18的每個接觸區(qū)域34提供兩個負載點。如圖所示，如果設有三對支腿32，則設置六個不同的負載點。通過六個不同的負載點，具有過盈配合的力的彎曲結(jié)構(gòu)總體上是六邊形的。相反，如果音輪將具有單個的焊點等以將音輪緊固至行星齒輪架，則將設置僅三個負載點并且因此彎曲結(jié)構(gòu)將為三角形的。利用成對的支腿32以具有額外負載點通過將負載擴散至額外負載點而減小了彎曲力的大小。
[0029]為了進一步輔助牢固的壓配合，支腿32軸向偏離音輪20的主要部分。特別地，音輪20包括從內(nèi)徑表面30延伸的內(nèi)部本體部分40 ο該內(nèi)部本體部分40可繞整個內(nèi)徑表面30延伸，并且還包括其它區(qū)域，比如內(nèi)凹區(qū)域36。支腿32從內(nèi)部本體部分40并且遠離內(nèi)徑表面并且朝向音輪20的中心軸線延伸。支腿32還在沿著中心軸線的方向上從內(nèi)部本體部分40延伸，使得支腿32軸向偏離主要本體部分40。這形成了具有接觸表面42的支腿32，接觸表面42軸向偏離主要本體部分40用于與接觸區(qū)域34接合。因此，行星齒輪架18與音輪20之間的接合點可軸向偏離音輪20的內(nèi)部本體部分40和內(nèi)徑表面30 ο具有軸向偏離的接觸位置允許音輪的不起作用的區(qū)域在配合期間彎曲和屈服。
[0030]如上所述，支腿32設有一結(jié)構(gòu)以允許行星齒輪架18與音輪20之間的過盈配合而在組裝期間音輪本身的外徑表面22具有最小變形或沒有變形。這使音輪20能夠在沿著外徑表面22的所有位置處將音輪20與適配的速度傳感器50之間的間隙保持為非常準確和相對小的。這在圖5中示出。當音輪20隨行星齒輪架18的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動時，當表面特征24經(jīng)過傳感器50時傳感器50產(chǎn)生脈沖。該脈沖的速度或頻率對應于音輪20的轉(zhuǎn)速。傳感器50與這些表面特征24之間的空隙或間隙52可為約Imm，并且在優(yōu)選實施例中為在0.5mm與1.5mm之間。當音輪20轉(zhuǎn)動時保持該間隙52的尺寸和一致性對速度讀取的精度是重要的。支腿32確保在將音輪20配合至行星齒輪架18的過程期間外徑表面22不會變形。這樣將間隙52保持為優(yōu)選尺寸。
[0031]為了進一步確保音輪20與行星齒輪架18之間的牢固配合，凸塊54可遠離每個支腿32地延伸。凸塊可設置為使得當音輪20配合到行星齒輪架18上時每個接觸區(qū)域34的任一端可被保持在一對凸塊54內(nèi)。凸塊還可用做定位特征以在壓配合之前將音輪20與行星齒輪架快速對齊。
[0032]雖然上文描述了示例性實施例，但是并不意味著這些實施例描述了本發(fā)明的所有可能的形式。更確切地說，說明書中使用的詞語為描述性而非限定的詞語，并且應理解，在不脫離本申請的精神和范圍的情況下可作出各種改變。此外，可組合多個實施例的特征以形成本發(fā)明的進一步的實施例。
【主權(quán)項】
1.一種變速器，包括: 具有行星齒輪架的行星齒輪組； 連接至所述行星齒輪架并且具有內(nèi)徑表面和外徑表面的環(huán)形音輪，所述音輪進一步包括從所述內(nèi)徑表面向內(nèi)延伸的一對支腿； 其中所述支腿與所述行星齒輪架之間形成過盈配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述支腿朝向彼此延伸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述音輪包括多對支腿。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速器，其中所述行星齒輪組包括多個行星齒輪，其中所述行星齒輪架包括多個凸緣，每個所述凸緣設在相鄰的行星齒輪之間，并且其中每對所述支腿與所述凸緣中的一個形成過盈配合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其中所述行星齒輪架與所述音輪限定共用軸線，并且其中所述支腿包括軸向偏離所述內(nèi)徑表面的、用于接觸所述行星齒輪架的表面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變速器，其中所述支腿相對于所述音輪的本體是柔性的。7.—種用于車輛的變速器的音輪，包括: 本體，所述本體具有: 凸出的外表面，所述凸出的外表面具有繞中心軸線環(huán)形設置在其上的多個表面特征， 內(nèi)凹的內(nèi)表面，和 多個環(huán)形凸緣，所述多個環(huán)形凸緣從所述內(nèi)表面朝所述中心軸線向內(nèi)延伸，每個所述凸緣具有用于接觸行星齒輪架的配合表面，所述配合表面軸向偏離所述本體的所述內(nèi)表面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的音輪，其中所述本體包括多對凸緣，其中每對所述凸緣朝向彼此延伸。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的音輪，其中所述環(huán)形凸緣與所述行星齒輪架形成過盈配合。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的音輪，其中所述凸緣相對于所述音輪的本體為柔性的，使得所述凸緣與行星齒輪組的行星齒輪架形成過盈配合。
【文檔編號】F16H57/08GK106051063SQ201610218476
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月8日 公開號201610218476.1, CN 106051063 A, CN 106051063A, CN 201610218476, CN-A-106051063, CN106051063 A, CN106051063A, CN201610218476, CN201610218476.1
【發(fā)明人】布拉德利·羅納德·修沃, 布蘭登·大衛(wèi)·林特, 彼得·舒爾茨
【申請人】福特全球技術(shù)公司