變速器及其法蘭軸的制作方法
【專利摘要】一種變速器及其法蘭軸，其中法蘭軸包括軸體和位于軸體一端的法蘭盤，所述法蘭軸內(nèi)設有收容室，以及與所述收容室連通且貫穿所述軸體外周面的油道；所述法蘭盤內(nèi)設有通氣孔，所述通氣孔的一端與所述收容室沿軸向連通，另一端與外界連通。當該法蘭軸裝于變速器上時，變速器內(nèi)部的通氣功能可由法蘭軸來實現(xiàn)，那么變速器的殼體上不需要再設置通氣結(jié)構(gòu)，也就不需要為通氣結(jié)構(gòu)中的單向閥和遮擋板預留安裝空間，有利于變速器的小型化。
【專利說明】
變速器及其法蘭軸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及汽車領(lǐng)域，具體涉及一種變速器及其法蘭軸?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]變速器，例如汽車的變速器在運行時，其內(nèi)部的壓力需要保持在一定范圍內(nèi)，以適應油封的運行要求，如果壓力太高會導致油封失效。為了避免內(nèi)部的壓力過高，傳統(tǒng)的變速器中通常都設有通氣結(jié)構(gòu)。
[0003]在傳統(tǒng)的變速器中，通氣結(jié)構(gòu)設于變速器的殼體頂部，包括開設于殼體上的通氣孔、安裝在通氣孔內(nèi)的單向閥，以及安裝在殼體內(nèi)、用于對通氣孔進行遮擋的遮擋板，當變速器運行時，遮擋板可以對濺射起來的潤滑油進行遮擋，避免其進入通氣孔。
[0004]其中，遮擋板的作用是防止?jié)櫥托孤叮珜嶋H上遮擋板所起作用的大小與潤滑油的濺射方式有直接關(guān)系，而影響潤滑油濺射方式的因素很多，例如齒輪轉(zhuǎn)速、變速器的安裝角度、車輛上下坡時的傾角、潤滑油的油溫及粘度等。由于遮擋板的位置結(jié)構(gòu)是唯一確定的，不可能同時對應各種不同的運行工況中潤滑油各種不同的濺射方式，因此在復雜的運行工況下，很難保證潤滑油不從通氣孔和單向閥中泄露出去。
[0005]另外，變速器需要為單向閥和遮擋板的安裝預留足夠的空間。傳統(tǒng)的變速器尺寸較大，有足夠的可利用空間，因此安裝問題不大;但是對于新能源車的動力總成來說，變速器的安裝空間非常有限，例如輪內(nèi)驅(qū)動系統(tǒng)，由于整個動力總成的結(jié)構(gòu)設計非常緊湊，變速器殼體的尺寸大大縮小，因而在殼體上幾乎不可能為通氣結(jié)構(gòu)單獨預留安裝空間。【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型解決的問題之一是現(xiàn)有變速器殼體上的通氣結(jié)構(gòu)無法保證潤滑油在不同運行工況下都不泄露;解決的問題之二是用于新能源車動力總成的變速器的殼體尺寸小，無法為通氣結(jié)構(gòu)單獨預留安裝空間。
[0007]為解決上述問題，本實用新型提供一種法蘭軸，包括軸體和位于軸體一端的法蘭盤，所述法蘭軸內(nèi)設有收容室，以及與所述收容室連通且貫穿所述軸體外周面的油道;所述法蘭盤內(nèi)設有通氣孔，所述通氣孔的一端與所述收容室沿軸向連通，另一端與外界連通。
[0008]可選的，所述法蘭軸旋轉(zhuǎn)時，在任意旋轉(zhuǎn)位置，所述通氣孔的底部始終高于所述收容室的底部。
[0009]可選的，所述通氣孔、所述收容室的中心軸與所述法蘭軸的中心軸重合，且所述通氣孔的橫截面尺寸小于所述收容室的橫截面尺寸。
[0010]可選的，所述油道為直線形，且與所述法蘭軸的徑向平行；或者，從所述軸向方向看，所述油道與所述法蘭軸的徑向具有夾角，所述油道在由內(nèi)而外的偏轉(zhuǎn)方向與所述法蘭軸的正向轉(zhuǎn)向相反。
[0011]可選的，所述油道具有多個，多個所述油道的排列方式使得所述法蘭軸在任意位置時，始終至少有一個所述油道低于所述通氣孔。
[0012]可選的，多個所述油道排布成一組或多組，每組所述油道位于同一圓周上;至少一個所述圓周上的所述油道具有至少四個且沿所述法蘭軸的周向均勻排布于所述收容室的周圍。
[0013]可選的，所述通氣孔在靠近所述收容室一側(cè)的孔壁上開設有螺紋，所述螺紋的旋向與所述法蘭軸的正向轉(zhuǎn)向相同。
[0014]可選的，所述通氣孔中安裝有單向閥，允許空氣向外界排出。
[0015]本實用新型還提供一種變速器，其包括上述任一項所述的法蘭軸，所述法蘭軸為所述變速器的輸入軸或輸出軸;所述變速器具有密封的殼體，所述法蘭軸的軸體伸入所述殼體內(nèi)，所述法蘭盤固定于所述殼體外。
[0016]可選的，所述變速器為車用變速器。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0018]法蘭軸上設有包括收容室、油道以及通氣孔的通氣結(jié)構(gòu)，當該法蘭軸裝于變速器上時，變速器內(nèi)部的通氣功能可由法蘭軸來實現(xiàn)，那么變速器的殼體上不需要再設置通氣結(jié)構(gòu)，也就不需要為通氣結(jié)構(gòu)中的單向閥和遮擋板預留安裝空間，有利于變速器的小型化。
[0019]進一步，法蘭軸內(nèi)的通氣孔在靠近收容室一側(cè)的孔壁上開設有螺紋，且螺紋的旋向與法蘭軸的正向轉(zhuǎn)向相同。那么，如果潤滑油濺射到通氣孔的螺紋中，螺紋將對該部分潤滑油產(chǎn)生一個朝向收容室的分力，并通過該分力幫助潤滑油栗送回收容室，從而防止?jié)櫥托孤??！靖綀D說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例的法蘭軸安裝在變速器中的結(jié)構(gòu)圖；[0021 ]圖2是本實用新型實施例的法蘭軸的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3、圖4示出了圖2沿EE方向、法蘭軸在不同旋轉(zhuǎn)位置的視圖；
[0023]圖5示出了本實用新型一個變形例的法蘭軸的油道結(jié)構(gòu)。【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細的說明。
[0025]參照圖1所示，本實用新型實施例提供一種法蘭軸10,包括軸體11和位于軸體11 一端的法蘭盤12。圖1示出了法蘭軸10安裝在變速器T中的結(jié)構(gòu)，變速器T具有密封的殼體20以及位于殼體20內(nèi)的齒輪傳動部21，例如行星齒輪組。法蘭軸10與齒輪傳動部21傳動連接，以與齒輪傳動部21配合而完成動力的傳遞。其中法蘭軸10可以作為變速器T的輸入軸或輸出軸。[〇〇26] 變速器T的密封環(huán)境由殼體20以及若干密封件(圖中未示出)來形成，殼體20中填充有潤滑油，殼體20內(nèi)部的零件處于潤滑油環(huán)境中。當齒輪傳動部21運行時，變速器T內(nèi)部的壓力會升高，為避免變速器T內(nèi)部壓力過高而導致密封件的密封失效，因此變速器T上設有通氣結(jié)構(gòu)，本實施例將該通氣結(jié)構(gòu)設于法蘭軸10。由此，殼體20上不需要再設置通氣結(jié)構(gòu)，也就不需要為通氣結(jié)構(gòu)中的單向閥和遮擋板預留安裝空間，有利于變速器T的小型化。
[0027]需要指出的是，本實施例的法蘭軸特別適用于緊湊型變速器中，例如新能源車的動力總成中，變速器的體積有著非常嚴格的限制，本實施例的法蘭軸10則非常有利于其小型化的要求。
[0028]參照圖1并結(jié)合圖2所示，下面具體介紹設于法蘭軸10的通氣結(jié)構(gòu)。
[0029]法蘭軸10內(nèi)設有收容室13,以及與收容室13連通且貫穿軸體11外周面的油道14。 法蘭盤12內(nèi)設有通氣孔15,通氣孔15的一端與收容室13沿軸向連通，另一端與外界連通。可見，通氣結(jié)構(gòu)包括設于法蘭軸10內(nèi)的收容室13、油道14以及通氣孔15。通氣孔15中可以設置有通氣閥，例如單向閥(圖中未示出)，用于允許殼體20內(nèi)的空氣從通氣孔15中排出至外界大氣中。
[0030]如圖1，虛線L表示當變速器T處于靜止狀態(tài)時，殼體20內(nèi)的潤滑油的水平面所處的位置。
[0031]法蘭軸10的通氣原理為:當法蘭軸10中速或者高速轉(zhuǎn)動時，受離心力影響，位于收容室13中的潤滑油被甩出而通過油道14進入到齒輪傳動部21所處的空間中，其中的空氣則通過通氣孔15和單向閥排出。當法蘭軸10低速轉(zhuǎn)動或者靜止時，受重力作用，位于收容室13 中的潤滑油則可以通過油道14流回到虛線L以下的位置。[〇〇32]需要注意的是，當法蘭軸10旋轉(zhuǎn)時，在任意旋轉(zhuǎn)位置，都必須保證通氣孔15的底部始終高于收容室13的底部，避免收容室13中的潤滑油流向通氣孔15。如圖1-2并結(jié)合圖3所示，本實施例中，通氣孔15、收容室13的中心軸與法蘭軸10的中心軸重合，且通氣孔15的橫截面尺寸小于收容室13的橫截面尺寸其中收容室13的橫截面形狀可以為圓形或者其他形狀。
[0033]參照圖3、圖4所示，與收容室13連通的油道14為直線形，且與法蘭軸10的徑向平行。此時，無論法蘭軸10沿正向或者反向轉(zhuǎn)動，都不會影響潤滑油流入或者流出油道14的效率。
[0034]在其他實施例中，當法蘭軸10用于車輛上時，由于車輛運行時，基本處于前進狀態(tài)，定義車輛前進時法蘭軸10的轉(zhuǎn)向為正向轉(zhuǎn)向。那么，油道14的形狀也可以設置為:如圖 5,從軸向方向看，油道14與法蘭軸10的徑向具有夾角，油道14在由內(nèi)而外的偏轉(zhuǎn)方向與法蘭軸10的正向轉(zhuǎn)向R相反:法蘭軸10的正向轉(zhuǎn)向R為順時針，則油道14的偏轉(zhuǎn)方向為逆時針。 圖5中示出的油道14為傾斜的直線，油道14也可以是曲線，只要滿足油道14由內(nèi)而外具有一定的旋向，且該旋向與法蘭軸10的正向轉(zhuǎn)向R相同即可。
[0035]參照圖3、圖4,其中圖3、圖4示出了在法蘭軸10處于不同旋轉(zhuǎn)位置時的油道14位置。本實施例中，油道14具有多個，多個油道14的排列方式使得法蘭軸10在任意位置時，至少有一個油道14低于通氣孔15。這樣的目的在于，當法蘭軸10低速轉(zhuǎn)動或者靜止時，受重力作用，部分潤滑油將可能從殼體20頂部由位于上部的油道14下沉回流至收容室13中，此時由于通氣孔15始終將高于位于下部的至少其中一個油道14,該部分潤滑油會流到該位置較低的油道14而非通氣孔15,然后經(jīng)由油道14回流至殼體20的底部，從而保證潤滑油不會從通氣孔15中泄露出去。
[0036]多個油道14排布成一組或多組，每組油道14位于同一圓周上，至少一個圓周上的油道14具有至少四個且沿法蘭軸10的周向均勻排布于收容室13的周圍。本實施例中，如圖 3、圖4,多個油道14排布成兩組，每組油道14均為四個。在其他實施例中，油道14的數(shù)量可以根據(jù)需要增減，排布方式也可以根據(jù)需要另行設置，例如不均勻排布等，但需要保證法蘭軸10在任意位置時，至少有一個油道14低于通氣孔15。
[0037]進一步地，參照圖1、圖2,通氣孔15在靠近收容室13—側(cè)的孔壁上開設有螺紋16， 螺紋16的旋向與法蘭軸10的正向轉(zhuǎn)向相同。本實施例中，如圖1、圖2所示的螺紋16為右旋螺紋，那么相應地如圖3、圖4所示的法蘭軸10的正向轉(zhuǎn)向應當為順時針。此時如果潤滑油濺射到通氣孔15的螺紋16中，螺紋16將對該部分潤滑油產(chǎn)生一個朝向收容室13的分力，并通過該分力幫助潤滑油栗送回收容室13,從而防止?jié)櫥托孤丁?br>[0038]由此可見，螺紋16可以實現(xiàn)【背景技術(shù)】所述的傳統(tǒng)變速器通風結(jié)構(gòu)中的遮擋板的作用。與遮擋板相比更優(yōu)的是，由于本實施例通風結(jié)構(gòu)均位于法蘭軸10的中部，潤滑油的濺射方式對通風結(jié)構(gòu)包括螺紋16的功能的影響甚微，那么可以保證在各種工況下，螺紋16都能有效地將進入通氣孔15的潤滑油向收容室13栗送回收容室13,故而在各種工況下，變速器T 都能保持良好的密閉性和低漏油率，保證通氣孔15處單向閥處幾乎無泄漏。
[0039]其中，螺紋16可以是單頭螺紋或者多頭螺紋。
[0040]本實用新型實施例還提供一種變速器，其包括上述任一項所述的法蘭軸10,法蘭軸10為變速器的輸入軸或輸出軸;變速器具有密封的殼體20,法蘭軸10的軸體11伸入殼體 20內(nèi)，法蘭盤12固定于殼體20外。
[0041]其中，變速器可以為車用變速器，特別是應用于新能源車動力總成的變速器結(jié)構(gòu)， 或者也可以應用于其他設備且具有變速功能的裝置中。
[0042]雖然本實用新型披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護范圍應當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種法蘭軸，包括軸體和位于軸體一端的法蘭盤，其特征在于，所述法蘭軸內(nèi)設有收容室，以及與所述收容室連通且貫穿所述軸體外周面的油道；所述法蘭盤內(nèi)設有通氣孔，所述通氣孔的一端與所述收容室沿軸向連通，另一端與外 界連通。2.如權(quán)利要求1所述的法蘭軸，其特征在于，所述法蘭軸旋轉(zhuǎn)時，在任意旋轉(zhuǎn)位置，所述 通氣孔的底部始終高于所述收容室的底部。3.如權(quán)利要求2所述的法蘭軸，其特征在于，所述通氣孔、所述收容室的中心軸與所述 法蘭軸的中心軸重合，且所述通氣孔的橫截面尺寸小于所述收容室的橫截面尺寸。4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的法蘭軸，其特征在于，所述油道為直線形，且與所述 法蘭軸的徑向平行;或者，從所述軸向方向看，所述油道與所述法蘭軸的徑向具有夾角，所述油道在由內(nèi)而外的 偏轉(zhuǎn)方向與所述法蘭軸的正向轉(zhuǎn)向相反。5.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的法蘭軸，其特征在于，所述油道具有多個，多個所述 油道的排列方式使得所述法蘭軸在任意位置時，始終至少有一個所述油道低于所述通氣 孔。6.如權(quán)利要求5所述的法蘭軸，其特征在于，多個所述油道排布成一組或多組，每組所 述油道位于同一圓周上；至少一個所述圓周上的所述油道具有至少四個且沿所述法蘭軸的周向均勻排布于所 述收容室的周圍。7.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的法蘭軸，其特征在于，所述通氣孔在靠近所述收容室 一側(cè)的孔壁上開設有螺紋，所述螺紋的旋向與所述法蘭軸的正向轉(zhuǎn)向相同。8.如權(quán)利要求1所述的法蘭軸，其特征在于，所述通氣孔中安裝有單向閥，允許空氣向 外界排出。9.一種變速器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8中任一項所述的法蘭軸，所述法蘭軸為 所述變速器的輸入軸或輸出軸；所述變速器具有密封的殼體，所述法蘭軸的軸體伸入所述殼體內(nèi)，所述法蘭盤固定于 所述殼體外。10.如權(quán)利要求9所述的變速器，其特征在于，所述變速器為車用變速器。
【文檔編號】F16H57/027GK205592356SQ201620171674
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】王鵬, 黃超, 惠艷翠
【申請人】舍弗勒技術(shù)股份兩合公司