专利名称：齿轮保持组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及齿轮保持组件，更具体地涉及对行星齿轮组的环齿轮进行保持的齿轮 保持组件。
背景技术：
本段落中的陈述仅仅提供与本发明有关的背景知识，并且可以构成或者可以不构 成现有技术。车辆中的自动变速器通常包含行星齿轮组，以在发电机和至少一个驱动轴之间传 递一个或多个前进和倒退齿轮速度比。这些行星齿轮组通常布置在齿轮壳体中，齿轮壳体 限制行星齿轮组中的一个或多个齿轮元件的轴向运动。例如，环齿轮可由包括了保持特征 的壳体进行限制，所述保持特征例如为穿通的卡环槽、切割的卡环槽、桩柱特征或卷绕突 片。这些保持特征在自动变速器的高RPM操作时经受高的应力集中。因此，需要一种新的 且改善的齿轮保持组件，其能够承受更高的RPM。
发明内容
在本发明的一个方面中，一种用于保持齿轮的齿轮保持组件包括齿轮壳体和保持 环，所述齿轮具有多个齿轮外花键。所述齿轮壳体具有第一端部、第二端部和多个内花键， 每个内花键均包括斜坡部分。其中所述齿轮壳体的第二端部包括环形连续卷绕唇部，其中， 所述连续卷绕唇部和所述多个内花键的斜坡部分限定了槽。所述多个内花键与所述齿轮的 齿轮外花键接合，以在所述齿轮和所述齿轮壳体之间传递扭矩。所述保持环布置在所述槽 内。所述保持环轴向地保持所述齿轮，并且所述卷绕唇部轴向地保持所述保持环。在本发明的另一个方面中，所述齿轮壳体包括第一部分、第二部分和第三部分，所 述第一部分布置在所述第一端部附近并具有第一直径，所述第二部分具有第二直径，所述 第三部分邻近于所述第二端部并具有第三直径。所述多个内花键布置在所述第三部分上。在本发明的另一个方面中，所述齿轮保持组件进一步包括壁，所述壁连接所述第 二部分和所述第三部分并且与所述保持环相对，其中，所述壁包括多个突出部，并且其中， 所述多个突出部轴向地保持所述齿轮。在本发明的另一个方面中，所述齿轮壳体的第三部分限定了多个流体孔口。在本发明的另一个方面中，所述齿轮保持组件进一步包括布置在所述齿轮壳体的 第三部分上的多个内花键以及布置在所述齿轮上的多个外花键，所述多个外花键与所述齿 轮壳体的第三部分上的多个内花键啮合。在本发明的另一个方面中，所述多个内花键由所述齿轮壳体的第三部分形成。在本发明的另一个方面中，所述连续卷绕唇部相对于所述齿轮壳体的第三部分处 于一角度，其中，所述角度约为60度。在本发明的另一个方面中，所述保持环包括两个斜角，所述两个斜角邻近所述保 持环的径向外表面，其中，所述两个斜角中的第一个邻接所述多个内花键的斜坡部分的角并且基本与该角匹配，并且其中，所述两个斜角中的第二个邻接所述连续卷绕唇部的角并 且基本与该角匹配。在本发明的另一个方面中，所述第一部分外切连接到行星齿轮组的恒星齿轮和所 述行星齿轮组的一部分齿轮架的轴，所述第二部分外切所述齿轮架和所述轴，并且所述第 三部分外切所述行星齿轮组。通过参考以下的描述和附图，本发明的其他目的、方面和优点将会变得明显，附图 中，相同的附图标记指代同样的构件、元件或者特征。本发明还提供了以下方案1. 一种用于保持齿轮的齿轮保持组件，所述齿轮具有多个齿轮外花键，所述齿轮 保持组件包括齿轮壳体，其具有第一端部、第二端部和多个内花键，每个内花键均包括斜坡部 分，其中，所述齿轮壳体的第二端部包括环形连续卷绕唇部，并且其中，所述连续卷绕唇部 和所述多个内花键的斜坡部分限定了槽，并且其中，所述多个内花键与所述齿轮的齿轮外 花键接合，以在所述齿轮和所述齿轮壳体之间传递扭矩；和保持环，其布置在所述槽内，其中，所述保持环轴向地保持所述齿轮，并且所述卷绕唇部轴向地保持所述保持 环。2.如方案1所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述齿轮壳体包括第一部分、第二 部分和第三部分，所述第一部分布置在所述第一端部附近并具有第一直径，所述第二部分 具有第二直径，所述第三部分邻近于所述第二端部并具有第三直径，其中，所述多个内花键 布置在所述第三部分上。3.如方案2所述的齿轮保持组件，其特征在于，进一步包括壁，所述壁连接所述第 二部分和所述第三部分并且与所述保持环相对，其中，所述壁包括多个突出部，并且其中， 所述多个突出部轴向地保持所述齿轮。4.如方案2所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述齿轮壳体的第三部分限定了 多个流体孔口。5.如方案2所述的齿轮保持组件，其特征在于，进一步包括布置在所述齿轮壳体 的第三部分上的多个内花键以及布置在所述齿轮上的多个外花键，所述多个外花键与所述 齿轮壳体的第三部分上的多个内花键啮合。6.如方案5所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述多个内花键由所述齿轮壳体 的第三部分形成。7.如方案2所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述连续卷绕唇部相对于所述齿 轮壳体的第三部分处于一角度，其中，所述角度约为60度。8.如方案2所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述保持环包括两个斜角，所述两 个斜角邻近所述保持环的径向外表面，其中，所述两个斜角中的第一个邻接所述多个内花 键的斜坡部分的角并且基本与该角匹配，并且其中，所述两个斜角中的第二个邻接所述连 续卷绕唇部的角并且基本与该角匹配。9.如方案2所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述第一部分外切连接到行星齿 轮组的恒星齿轮和所述行星齿轮组的一部分齿轮架的轴，所述第二部分外切所述齿轮架和所述轴，并且所述第三部分外切所述行星齿轮组。10. 一种布置在齿轮周围的齿轮保持组件，所述齿轮具有外花键，所述齿轮保持组 件包括环形壳体，其具有第一轴向部分、第二轴向部分、第三轴向部分、端部分以及多个 内花键，所述第一轴向部分具有第一直径，所述第二轴向部分具有第二直径，所述第三轴向 部分具有第三直径，所述端部分布置在所述第三轴向部分附近并且包括连续卷绕唇部，所 述多个内花键布置在所述第三部分的径向内侧上并且均包括邻近于所述端部分的斜坡部 分，其中，所述第三直径大于所述第二直径，并且所述第二直径大于所述第一直径；和保持环，其布置在所述连续卷绕唇部和所述多个内花键的斜坡部分之间，并且其中，所述保持环轴向地保持所述齿轮，并且所述连续卷绕唇部轴向地保持所述 保持环。11.如方案10所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述连续卷绕唇部连续地围绕 所述壳体的端部分的整个圆周。12.如方案11所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述斜坡部分是以一角度布置 在所述多个内花键的内表面和所述壳体的端部分之间的平表面。13.如方案10所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述第一直径、所述第二直径和 所述第三直径是基本恒定的。14.如方案13所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述壳体进一步包括布置在所 述第一轴向部分和所述第二轴向部分之间的第一壁以及布置在所述第二轴向部分和所述 第三轴向部分之间的第二壁，其中，所述第一壁基本平行于所述第二壁。15.如方案14所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述壳体的第一壁包括面对所 述端部分的第一表面，所述壳体的第二壁包括从所述第二壁朝向所述端部分延伸的多个突 出部，其中，所述第一表面轴向地保持行星齿轮组的齿轮架构件，并且所述多个突出部轴向 地保持所述齿轮。16.如方案10所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述壳体的第三轴向部分限定 了多个流体孔口。17.如方案10所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述连续卷绕唇部是当所述保 持环已经被放置在所述壳体的第三部分的多个内花键的斜坡部分上之后所述壳体的端部 分在所述保持环上卷绕的部分。
图1是根据本发明实施例的齿轮保持组件与示例性行星齿轮组的一部分的侧剖 图；图2是根据本发明实施例的齿轮保持组件的侧剖图；以及图3是根据本发明实施例的齿轮壳体的透视图。
具体实施例方式参见附图，其中相同的附图标记指代相同的部件，在图1中，根据本公开的一个实 施例，示出了处于操作环境的齿轮保持组件10的侧视图。在所提供的示例中，齿轮保持组件10布置在汽车自动变速器的行星齿轮组12周围。然而，在不偏离本发明范围的情况下， 齿轮保持组件10可布置在其他环境中的其他旋转部件周围。行星齿轮组12包括恒星齿轮 14，恒星齿轮14与布置在小齿轮销上的多个行星齿轮16啮合。小齿轮销进而由齿轮架构 件19支撑。轴承17的第一滚道连接到齿轮架构件19以降低旋转期间的摩擦。行星齿轮 16也啮合到环齿轮20的内侧。环齿轮20具有外花键22，外花键22沿环齿轮20的外表面 轴向延伸。参见图2和图3，并继续参见图1，齿轮保持组件10包括壳体30和保持环31。壳 体30的形状基本是环形的并且具有轴线33。如下面将更详细描述的，行星齿轮组12与壳 体30同轴并且至少部分地布置在壳体30中。壳体30具有第一轴向部分32、第二轴向部分 34和第三轴向部分36，第一轴向部分32具有第一直径，第二轴向部分34具有第二直径，第 三轴向部分36具有第三直径。第一轴向部分具有第一端部39，第三轴向部分具有第二端部 或端部分37。第二轴向部分34的第二直径大于第一轴向部分32的第一直径，第三轴向部 分36的第三直径大于第二轴向部分34的第二直径。第一、第二和第三直径优选基本恒定。 轴向部分32、34和36由多个径向延伸的壁连接。例如，第一壁38连接第一部分32和第二 部分34，第二壁40连接第二部分34和第三部分38。第一表面42布置在第一壁38上，面 对端部分37，并且连接到轴承17的第二滚道。多个突出部44布置在第二壁40上，面对第 三部分36，用于将环齿轮20轴向地保持在第一方向A。在所提供的示例中，第三轴向部分 36限定了多个流体孔口 35，用于排出可布置在环齿轮20和第三轴向部分36之间的液压流 体。多个内花键46布置在第三轴向部分36的径向内侧上。内花键46沿第三轴向部 分36的内部长度以轴向方向延伸。每个内花键46均包括布置在端部分37附近的斜坡部 分48。在所提供的示例中，斜坡部分48相对于轴线33处于恒定角度，以形成平的表面，然 而在不偏离本发明范围的情况下，斜坡部分48可相对于轴线33具有其他角度或变化的角 度。内花键46与环齿轮20的外花键22接合以将环齿轮20与壳体30旋转地耦接。在所 提供的示例中，内花键46由第三轴向部分36形成。连续卷绕的唇部分50布置在壳体30的端部分37上。唇部分50从第三轴向部分 36径向向内延伸并且基本上沿壳体30的端部分37的整个圆周延伸。优选地，通过在将保 持环31安装到壳体中之后卷绕端部分37来形成唇部分50。在所提供的示例中，唇部分50 处于相对于第三轴向部分36约60度的角度。然而在不偏离本发明范围的情况下，唇部分 50可处于其他角度。壳体30的唇部分50和斜坡部分48之间的间隙限定了环形槽52。环形槽52沿第 三轴向部分36的整个内圆周延伸。唇表面51布置在唇部分52的面对斜坡部分48的侧面 上。槽52的尺寸取决于斜坡部分48和唇部分50的角度和长度。保持环31是环形构件，其直径近似等于或略小于壳体30的第三轴向部分36的内 直径。保持环31布置在壳体30的槽52中。保持环31优选地具有斜角，该斜角位于保持 环31的径向外侧上。例如，第一接合表面M与壳体30的斜坡部分48相对，第二接合表面 56与壳体的唇表面51相对。在所提供的示例中，第一接合表面M与斜坡部分48处于相同 的角度，第二接合表面56与唇表面51处于相同的角度。然而在不偏离本发明范围的情况 下，接合表面讨、56可处于其他角度。
齿轮保持组件10至少部分地围绕行星齿轮组12。更具体地，壳体30的第一轴向 部分32外切连接到行星齿轮组12的恒星齿轮14和一部分齿轮架构件19的轴。第二轴向 部分34外切齿轮架构件19和连接到恒星齿轮14的轴。第三轴向部分36外切行星齿轮组 12。环齿轮20的花键22与壳体30的花键46接合。环齿轮20轴向地布置在保持环31和 突出部44之间。综合参见图1-3，在操作期间，行星齿轮组12可经受沿平行于轴线33的第一方向 A或第二方向B的轴向力。当齿轮架构件18经受沿第一方向A的轴向力时，壳体的第一表 面42接触齿轮架构件18并且限制齿轮架构件18穿过轴承17的轴向运动。环齿轮20上 的轴向力F被传递到突出部44或保持环31，以限制环齿轮20的轴向运动。在第二方向B 上，轴向力F从外花键22被传递到保持环31。保持环31的第二接合表面56将轴向力F传 递到唇部分50的唇表面51。唇部分50将轴向力F传递到壳体30的其余部分，以限制保持 环31和环齿轮20的轴向运动。本发明提供了相比现有技术的优点。特别地，本发明降低了齿轮壳体中的应力，以 允许在高RPM操作。例如，上述实施例可在12000RPM或更高时操作。另外，通过将保持环 维持在斜坡部分和唇部分之间，可整合保持环和齿轮之间的轴向距离，以允许齿轮的一些 轴向运动。尽管已经详细描述的用于实施本发明的最佳模式，但应当理解的是，所使用的术 语名词旨在具有字面和描述的意义而非具有限制的作用。在考虑上述教导的情况下，本领 域技术人员将意识到本发明的许多修改。因此，应当理解的是，在所附权利要求的范围内， 本发明可以除了本文所具体描述以外的基本等同的方式实施。
权利要求
1.一种用于保持齿轮的齿轮保持组件，所述齿轮具有多个齿轮外花键，所述齿轮保持 组件包括齿轮壳体，其具有第一端部、第二端部和多个内花键，每个内花键均包括斜坡部分，其 中，所述齿轮壳体的第二端部包括环形连续卷绕唇部，并且其中，所述连续卷绕唇部和所述 多个内花键的斜坡部分限定了槽，并且其中，所述多个内花键与所述齿轮的齿轮外花键接 合，以在所述齿轮和所述齿轮壳体之间传递扭矩；和保持环，其布置在所述槽内，其中，所述保持环轴向地保持所述齿轮，并且所述卷绕唇部轴向地保持所述保持环。
2.如权利要求1所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述齿轮壳体包括第一部分、第二 部分和第三部分，所述第一部分布置在所述第一端部附近并具有第一直径，所述第二部分 具有第二直径，所述第三部分邻近于所述第二端部并具有第三直径，其中，所述多个内花键 布置在所述第三部分上。
3.如权利要求2所述的齿轮保持组件，其特征在于，进一步包括壁，所述壁连接所述第 二部分和所述第三部分并且与所述保持环相对，其中，所述壁包括多个突出部，并且其中， 所述多个突出部轴向地保持所述齿轮。
4.如权利要求2所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述齿轮壳体的第三部分限定了 多个流体孔口。
5.如权利要求2所述的齿轮保持组件，其特征在于，进一步包括布置在所述齿轮壳体 的第三部分上的多个内花键以及布置在所述齿轮上的多个外花键，所述多个外花键与所述 齿轮壳体的第三部分上的多个内花键啮合。
6.如权利要求5所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述多个内花键由所述齿轮壳体 的第三部分形成。
7.如权利要求2所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述连续卷绕唇部相对于所述齿 轮壳体的第三部分处于一角度，其中，所述角度约为60度。
8.如权利要求2所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述保持环包括两个斜角，所述两 个斜角邻近所述保持环的径向外表面，其中，所述两个斜角中的第一个邻接所述多个内花 键的斜坡部分的角并且基本与该角匹配，并且其中，所述两个斜角中的第二个邻接所述连 续卷绕唇部的角并且基本与该角匹配。
9.如权利要求2所述的齿轮保持组件，其特征在于，所述第一部分外切连接到行星齿 轮组的恒星齿轮和所述行星齿轮组的一部分齿轮架的轴，所述第二部分外切所述齿轮架和 所述轴，并且所述第三部分外切所述行星齿轮组。
10.一种布置在齿轮周围的齿轮保持组件，所述齿轮具有外花键，所述齿轮保持组件包括环形壳体，其具有第一轴向部分、第二轴向部分、第三轴向部分、端部分以及多个内花 键，所述第一轴向部分具有第一直径，所述第二轴向部分具有第二直径，所述第三轴向部分 具有第三直径，所述端部分布置在所述第三轴向部分附近并且包括连续卷绕唇部，所述多 个内花键布置在所述第三部分的径向内侧上并且均包括邻近于所述端部分的斜坡部分，其 中，所述第三直径大于所述第二直径，并且所述第二直径大于所述第一直径；和保持环，其布置在所述连续卷绕唇部和所述多个内花键的斜坡部分之间，并且其中，所述保持环轴向地保持所述齿轮，并且所述连续卷绕唇部轴向地保持所述保持环。
全文摘要
本发明涉及齿轮保持组件。具体地，一种用于保持齿轮的齿轮保持组件包括齿轮壳体和保持环，所述齿轮具有多个齿轮外花键。所述齿轮壳体具有第一端部、第二端部和多个内花键，每个内花键均包括斜坡部分。所述齿轮壳体的第二端部包括环形连续卷绕唇部，其中，所述连续卷绕唇部和所述多个内花键的斜坡部分限定了槽。所述多个内花键与所述齿轮的齿轮外花键接合，以在所述齿轮和所述齿轮壳体之间传递扭矩。所述保持环布置在所述槽内并且轴向地保持所述齿轮。所述卷绕唇部轴向地保持所述保持环。
文档编号F16H57/08GK102062202SQ20101054408
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者B·博格曼, D·J·德温格, J·A·迪默, R·W·阿尔恩特, S·W·海岑拉特 申请人:通用汽车环球科技运作公司