CN103671849B - 太阳轮组合支承装置、太阳轮轴承模块和分动传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳轮组合支承装置、太阳轮轴承模块和分动传动机构。分动传动机构（1）具有至少一个第一行星传动机构（2）和与该第一行星传动机构传递扭矩地连接的叠加传动机构（3），其中第一行星传动机构（2）具有行星架（7），包绕行星架（7）至少一个区段的齿轮（19）相对于该行星架径向在外地布置，其中齿轮（19）通过径向滚动轴承单元（16）和/或轴向滚动轴承单元（18）支撑在行星架（7）上。根据本发明的分动传动机构是抗磨损的并导致更少的噪音排放。

Description

太阳轮组合支承装置、太阳轮轴承模块和分动传动机构
技术领域
本发明涉及一种分动传动机构，其具有至少一个第一行星传动机构和与该第一行星传动机构传递扭矩地连接的叠加传动机构其中第一行星传动机构具有行星架，包绕行星架至少一个区段的齿轮相对于该行星架径向在外地布置。
背景技术
由现有技术公知有用于在汽车中传递驱动扭矩的行星传动机构以及具有这种行星传动机构的驱动单元。因此例如DE 10 2010 036 243 A1公开了一种这样的装置，并且设置了如下任务，即，提出一种具有非常良好的集成能力的行星传动机构以及具有该行星传动机构的驱动单元。为此，该文献宣传一种用于在汽车中以第一太阳轮组和第二太阳轮组来传递驱动扭矩的行星传动机构，其中每个太阳轮组与一个轴抗相对转动地联接，并且太阳轮组可彼此相对转动，其中太阳轮组在径向方向重叠区域中重叠地布置。在此，在两个太阳轮之间一方面存在有径向滚动轴承单元，另一方面存在有轴向滚动轴承单元。
就像驱动轴的支承装置和布置那样，驱动轴也由US 2,548,258公知。文献US 4,574,658和US 2,481,873也处在该领域内。
分动传动机构安装在车辆，比如客车、货车或类似的农业机械的驱动轮之间。但是分动传动机构也可存在于内燃机侧驱动的驱动轴与其它扭矩传递轴之间，也就是说能够实现沿汽车的纵向和/或横向的扭矩分配。
发明内容
本发明的任务是提供一种抗磨损的分动传动机构变型方案，该分动传动机构变型方案尤其也导致更少的噪音排放。应该避免在现有技术中有时出现的由于太阳轮的自身重量、在分动传动机构中例如由不平衡导致的不平均以及由于在分动传动机构壳体内部的结构空间的限制所导致的问题。在改进防故障安全性的情况下应该可避免使用滑动轴承。
该任务根据本发明通过如下方式解决，齿轮通过径向滚动轴承单元和/或轴向滚动轴承单元支撑在行星架上。由此阻止：在分动传动机构停止时叠加传动机构的齿轮由于重力而下降，并且在再次起动时由于向心力而升高，并且于是导致噪音排放地和导致磨损地嵌入其它与该齿轮作用接触的附加齿轮，例如行星轮中。这些行星轮可以例如通过如下销钉连接在第一行星传动机构的行星架上，第一行星传动机构的行星轮可转动地支承在这些销钉上并且与第一行星传动机构的两个太阳轮中的各一个嵌接。这些行星轮于是被称为是功能联接的。
有利的是，齿轮具有外啮合部，并且优选构造成配置为其它行星传动机构的分动传动机构的太阳轮。如果叠加传动机构构造成附加的行星传动机构，那么可实现特别紧凑的结构形式。当至少部分包绕行星架的齿轮构造成太阳轮并且具有其中嵌接有一个或多个行星轮的外啮合部时，传动比在此特别大。
也有利的是，径向滚动轴承单元包含两个轴向依次布置的滚针轴承，其优选直接相互邻接。结构空间于是被特别有效地使用。
因为行星架经常非硬化地设计，也就是说是软的，所以有利的是，滚针轴承的轴承滚针可滚动地布置在套筒上，该套筒处在行星架的外侧上。
为了可以满足一些国家的法律要求，有利的是，行星架构造成为具有驻车齿轮齿部的驻车锁止轮。
适宜的是，轴向滚动轴承单元构造成具有保持架的轴向滚动轴承或者加罩的轴向滚动轴承，尤其是具有轴承滚针作为滚动体的轴向滚动轴承。以该方式可以接收特别大的力。
当轴向滚动轴承直接或间接支撑在行星架的轴向端部时，有效的预装配可简单地实现。
也有利的是，径向向内和/或径向向外翻边的穿孔垫圈式的止推垫圈布置在轴向滚动轴承的滚动体与行星架的轴向端部之间。磨损可由此减少。
特别有利的是，径向滚动轴承单元具有至少两个细长滚针轴承(Slim-line-Nadellager)。以该方式，构造成叠加传动机构的太阳轮的齿轮仅需具有一个特别小的缺口，以便在其中容纳行星架的轴颈状凸起，由此节省结构空间。通过这种细长滚针轴承或更好地通过两个这种滚动轴承，结构空间可以特别有效地使用。
有利的实施例的特征也在于，每个细长滚针轴承具有外圈，外圈在其轴向侧上具有两个径向向内指向的边缘部，以及具有被这些边缘部保持在外圈中的滚针及保持架组件(Nadelkranz)，该滚针及保持架组件通过滚针保持架和多个在该滚针保持架内沿周边方向以均匀间距引导的轴承滚针形成，这些轴承滚针可滚动地布置在外圈的内周侧面上且可滚动地布置在行星架或套筒的外周侧面上。对于细长滚针轴承有利的是，在相应于待支承轴的外直径的包络圆直径为15毫米到50毫米之间的情况下，并且在相应于其边缘部的外间距的轴承宽度为8毫米到20毫米之间的情况下，该细长滚针轴承仅具有由轴承滚针的直径和外圈的材料厚度形成的最多为2.0毫米的径向结构高度，并且在此有利地，细长滚针轴承的外圈、保持架、轴承滚针由如下材料非切削地制成，即，它们可以由在-40℃到至少+140℃的运行温度以及在运行转速最大为7000U/min时使用的、具有相同径向结构高度、相同内直径和相同轴承宽度的滑动轴承在不改变周边设计的情况下替换。
在此表明有利的是，外圈由种类为DC04的修改为厚度最大为0.7毫米的钢板材构成，以及该外圈通过使用表面硬化或回火来经受热处理。
也有利的是，保持架由种类为DC03的厚度为0.5毫米的钢板材作为原材料构成，并且其表面通过硬化来经受热处理。
此外有利的是，保持架通过径向向内隆起的兜孔接片构造成内引导的滚针保持架，这些兜孔接片分别具有相应于其原材料的两倍材料厚度的最小宽度。
此外有利的是，滚针保持架的通过兜孔接片相互连接的侧环同样分别具有相应于其原材料的两倍材料厚度的最小宽度。
当轴承滚针由种类为100Cr6的直径最大为1.5毫米的钢线材构成，以及轴承滚针通过硬化和回火来经受热处理时，那么可获得特别可负载的变型方案。
也有利的是，在外圈上存在至少一个自由冲压的、倾斜向外立起的并且与齿轮中的环槽作用连接的凸鼻，作为防止轴向打滑的保险装置。
当行星架在叠加级侧的轴向端部上具有缩小外直径的、0.1毫米至0.3毫米、优选0.2毫米的分级部时，装配可简化，止推垫圈的外边缘部处在该分级部中。由此避免各组件的相互妨碍。
在该关系中同样有利的是，在滚动体区域中测量或在套筒的叠加级侧的端部上测量，止推垫圈的外直径小于套筒的外直径，该套筒处在行星架的外侧上并且径向滚动轴承单元的滚动体可滚动地处在该套筒上。用于实现彼此的相对转动运动的自由空间于是足够地存在。
套筒被硬化地实施对磨损有正面作用。
对于耐用性而言也有利的是，止推垫圈被硬化地实施。
当第一行星传动机构是差速传动机构，比如正齿轮差速传动机构的一部分时，那么可实现多样性的使用。
在该关系中也有利的是，齿轮在内侧具有径向地向内延伸的止挡部，用于达到与径向滚动轴承单元的接触，其中止挡部优选沿径向和/或轴向延伸并且在轴向上测量具有优选大约0.5至1.5毫米，进一步优选1毫米的长度。
本发明也涉及一种分动传动机构，其具有至少一个第一行星传动机构和与该第一行星传动机构传递扭矩地连接的叠加传动机构，其中第一行星传动机构具有行星架，该行星架插入叠加传动机构的齿轮中，或者包绕行星架至少一个区段的齿轮相对于该行星架径向在外地布置，其中滚动轴承单元自保持地预安装在行星架上或齿轮中。
也有利的是，滚动轴承单元设计为轴向滚动轴承单元或径向滚动轴承单元，这是因为要么行星架上齿轮的径向下降要么行星架上齿轮的轴向碰撞于是可被摩擦最小化地补偿或阻止。
为了可以使用特别防故障的组件，可有利地使用轴向滚动轴承单元，其构造为具有保持架的轴向滚动轴承或加罩的轴向滚动轴承，尤其当该轴向滚动轴承是构造有轴承滚针作为滚动体的单元时。
也适宜的是，优选被硬化的止推垫圈在行星架的叠加传动机构侧的端部上与保持架和轴承滚针一起自保持地预安装。
补充地或替选地，在一个变型方案中优选被硬化的止推垫圈在第一行星传动机构侧上可以与保持架和轴承滚针一起自保持地预安装在叠加传动机构的齿轮上。通过两个变型方案可能的是，带有预安装的径向滚针轴承和预安装的轴向滚针轴承的齿轮安放到行星架上，该行星架具有预安装在行星架上的用于轴向滚针轴承的止推垫圈和用于径向滚针轴承的预安装的套筒。太阳轮在此以两个串联布置的细长滚针轴承和轴向轴承支承在行星架或驻车锁止轮上。因为行星架是软的，所以滚道通过安置在太阳轮和/或行星架中的套筒形成。该布置特别易装配地设计出，从而太阳轮可与滚动轴承预安装地构造。
也适宜的是，止推垫圈在径向外侧和/或径向内侧具有轴向突出的边缘部，其沿齿轮方向远离行星架延伸或沿行星架方向远离齿轮延伸。径向滚动轴承或轴向滚动轴承的单个组件的防丢失装置由此可有效地实现。
也特别易装配的是，两个边缘部沿相反的方向延伸。
也可使噪音降低和磨损减小的是，优选带翻边的垫圈或套筒径向和/或轴向存在于第一行星传动机构的行星架与径向布置在其内部的太阳轮之间。
此外本发明也涉及一种分动传动机构，其具有至少一个第一行星传动机构和与该第一行星传动机构传递扭矩地连接的叠加传动机构，其中第一行星传动机构具有行星架，并且叠加传动机构具有轴向邻近于行星架的齿轮，其中根据本发明地，齿轮通过可在其厚度方面调节的调整垫圈和轴向滚动轴承单元支撑在行星架的叠加传动机构侧的轴向端部上。
在此对于耐用性而言有利的是，调整垫圈被硬化地设计。
当调整垫圈存在于轴向滚动轴承单元的面向叠加传动机构的侧上，和/或存在于面向第一行星传动机构的侧上时，那么间隙可特别简单且有效地调节出。
也有利的是，设计成具有保持架的轴向滚针轴承的轴向滚动轴承单元的滚动体可滚动地布置在调整垫圈的轴向面上。
在长的时期中对于有效的功能化而言也有利的是，在通过在其中使用的轴承滚针表面所确定的区域上测量，调整垫圈的外直径小于或等于布置在齿轮与行星架之间的径向滚动轴承单元的内直径。
轴向轴承的垫圈可以构造成厚度变化调整垫圈。
要指出的是，涉及本发明和其辅助方面的各特征可彼此替换和/或可相互组合。
附图说明
本发明随后也借助附图来详细阐述，在附图中显示出多个实施例。其中：
图1示出穿过根据本发明的分动传动机构的概览性质的纵向剖面图示，
图2示出图1的根据本发明的分动传动机构的一个放大区域，
图3示出图2的用Ⅲ标记的区域的放大部，
图4示出图3中所示区域的另一图示，
图5示出在一个可能的实施方式中的装配流程，
图6示出图3和图4中所示区域的另一实施方式，
图7示出图6中所示区域的另一图示，
图8示出图6和图7中所示区域的设计方案的一个变型方案，和
图9示出相应实施方式的图8中所示区域的剖面的、局部透视的图示。
这些图仅是示意性的，并且仅用来理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出根据本发明的分动传动机构1的第一实施方式。分动传动机构1具有第一行星传动机构2以及附加的叠加传动机构3。第一行星传动机构2按正齿轮差速器的方式构造并且具有第一太阳轮4以及第二太阳轮5。太阳轮分别与至少一个行星轮6咬合，该至少一个行星轮在行星架7上通过至少一个销钉可转动地支承。各两个行星轮6相互咬合，从而扭矩从第一太阳轮通过行星轮6到达另一行星轮6并且随后到达第二太阳轮5。行星架7也可以按驻车锁止轮8的方式构造并且在其外侧具有驻车齿轮齿部9。
钟形件10可以用轴向突出的轴颈11插入到第一太阳轮4中。至少部分空心设计的轴12可以安装到第二太阳轮5中。
行星架7在其叠加传动机构侧的端部13上具有套筒14，套筒提供有用于径向滚动轴承单元16的止推面15。轴向滚动轴承单元18也布置在行星架7的叠加传动机构侧的端部上，也就是说布置在轴向面17上。叠加传动机构3的齿轮19通过径向滚动轴承单元16和轴向滚动轴承单元18在中间接有套筒14和止推垫圈20的情况下支撑在行星架7上。齿轮19设计为太阳轮，例如附加的太阳轮，并且具有外啮合部21。外啮合部21与叠加传动机构3的至少一个行星轮22嵌接。
径向滚动轴承单元16包括两个细长滚针轴承23。这些细长滚针轴承23可在图2和图3中更好地识别出。
在图3中可特别良好地识别出：邻近于行星架7的叠加传动机构侧的端部13，以分级部24的方式在行星架7的外侧25上存在直径缩小。止推垫圈26以其垂直突出的边缘部27处在该分级部24，并且也就是说外直径小于50毫米，其中套筒14在细长滚针轴承23的区域内的外直径大约是50毫米。两个外直径用dA和da标记。轴向滚动轴承单元18具有轴向滚针轴承28，轴向滚针轴承带有轴承滚针29。细长滚针轴承23也具有轴承滚针，这些轴承滚针然而用附图标记30标记。
就像径向滚针轴承23的轴承滚针30处在保持架32中那样，轴向滚针轴承28的轴承滚针29处在保持架31中。根据使用和调整情况的不同而可能具有不同厚度的调整垫圈33布置在轴承滚针29和轴向滚针轴承28以及齿轮19的肩部34之间。该调整垫圈33具有径向外直径，其标记为da’并且小于dA，也就是说小于50毫米，但是大于da，也即是说大于止推垫圈26的外直径。
用于径向滚针轴承23(也就是说由两个串联的细长滚针轴承23组成的组合)的止挡部35也处在齿轮19的内侧。一个外圈36的至少一个外侧贴靠在该止挡部35上，其中两个细长滚针轴承23的两个外圈36相互接触。
图3的实施例以另一图示方式在图4中再次示出，其中套筒14的叠加传动机构侧的端部轴向处在止挡部35与分级部24之间。
沿箭头37方向执行将齿轮19以图5所示装配到行星架7上。止推垫圈26在此按压到行星架7的叠加传动机构侧的残端状端部13上，并且硬化的套筒14之前已装上。就像保持轴承滚针29和其保持架31的轴承构件那样，外圈36和处在保持架32中的轴承凸鼻30在此已经预安装在齿轮19中并且自保持。通过将构件单元接合在一起能够实现摩擦最小化的共同作用。通过实现预装配来简化装配，这会导致装配成本减少。
在图6所示的实施例中，调整垫圈33也构造为止推垫圈，从而可以使用根据标准的“AXK”。在此，止推垫圈26在径向内侧上具有仅一个边缘部27，与之相反地，在根据图8的实施例中止推垫圈26在两侧都具有边缘部27，它们沿相反的方向取向。在此又使用厚度变化的调整垫圈33。
回到基本上再次示出图6的实施例的图7，还提及：外啮合部21的齿顶圆可以是大约72.85毫米，并且用于容纳径向滚动轴承单元16外圈36的钻孔可以是大约0.5毫米，并且这些外圈由板材制成。轴承滚针30可以具有1.5毫米的直径，从而套筒14的外圆周面预给定50毫米的外直径。外啮合部21的齿根圆可以具有66.1毫米的直径。
附加套筒38可存在于行星架7与太阳轮5之间。
图9中示出图8的实施方式的放大图示，从该放大图示也可更好地识别出空间的关系。
附图标记列表
1 分动传动机构
2 第一行星传动机构
3 叠加传动机构
4 第一太阳轮
5 第二太阳轮
6 行星轮
7 行星架
8 驻车锁止轮
9 驻车齿轮齿部
10 钟形件
11 轴颈
12 轴
13 行星架的叠加传动机构侧的端部
14 套筒
15 止推面
16 径向滚动轴承单元
17 轴向面
18 轴向滚动轴承单元
19 齿轮
20 止推垫圈
21 外啮合部
22 叠加传动机构的行星轮
23 细长滚针轴承
24 分级部
25 外侧
26 止推垫圈
27 边缘部
28 轴向滚针轴承
29 轴向滚针轴承的轴承滚针
30 径向滚针轴承的轴承滚针
31 轴向滚针轴承的保持架
32 径向滚针轴承的保持架
33 调整垫圈
34 肩部
35 止挡部
36 外圈
37 箭头/装配方向
38 附加套筒

Claims (13)

1.一种分动传动机构(1)，所述分动传动机构具有至少一个第一行星传动机构(2)和与所述第一行星传动机构传递扭矩地连接的叠加传动机构(3)，其中，所述第一行星传动机构(2)具有行星架(7)，所述叠加传动机构(3)包括包绕所述行星架(7)的至少一个区段的齿轮(19)，所述齿轮(19)相对于所述行星架径向在外地布置，其特征在于，所述齿轮(19)通过径向滚动轴承单元(16)和/或轴向滚动轴承单元(18)支撑在所述行星架(7)上。
2.根据权利要求1所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述齿轮(19)具有外啮合部(21)。
3.根据权利要求1所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述齿轮(19)构造为第二行星传动机构的分动传动机构(1)的太阳轮。
4.根据权利要求1所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述径向滚动轴承单元(16)包含两个轴向依次布置的滚针轴承(23)。
5.根据权利要求4所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述两个滚针轴承(23)直接相互邻接。
6.根据权利要求4或5所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述滚针轴承(23)的轴承滚针(30)能滚动地布置在套筒(14)上，所述套筒处在所述行星架(7)的外侧上。
7.根据权利要求1至5之一所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述行星架(7)构造成具有驻车齿轮齿部(9)的驻车锁止轮(6)。
8.根据权利要求1至5之一所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述轴向滚动轴承单元(18)构造成具有保持架的轴向滚动轴承或者加罩的轴向滚动轴承。
9.根据权利要求1至5之一所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述轴向滚动轴承是具有轴承滚针(29)作为滚动体的轴向滚动轴承。
10.根据权利要求8所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述轴向滚动轴承直接或间接支撑在所述行星架(7)的轴向端部。
11.根据权利要求10所述的分动传动机构(1)，其特征在于，径向向内和/或径向向外翻边的穿孔垫圈式的止推垫圈(20)布置在所述轴向滚动轴承的滚动体与所述行星架(7)的轴向端部之间。
12.根据权利要求1至5之一所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述径向滚动轴承单元(16)具有至少两个细长滚针轴承(23)。
13.根据权利要求6所述的分动传动机构(1)，其特征在于，所述径向滚动轴承单元(16)具有至少两个细长滚针轴承(23)，每个细长滚针轴承(23)具有外圈(36)，所述外圈在所述外圈的轴向侧上具有两个径向向内指向的边缘部，以及具有被这些边缘部保持在外圈(36)中的滚针及保持架组件，所述滚针及保持架组件通过滚针保持架和多个在所述滚针保持架内沿周边方向以均匀间距引导的轴承滚针(30)形成，所述轴承滚针能滚动地布置在所述外圈(36)的内周侧面上且能滚动地布置在所述行星架(7)或所述套筒(14)的外周侧面上，其中，在相应于待支承轴的外直径的包络圆直径为15毫米到50毫米之间的情况下，并且在相应于其边缘部外间距的轴承宽度为8毫米到20毫米之间的情况下，所述细长滚针轴承仅具有由所述轴承滚针(30)的直径和所述外圈(36)的材料厚度形成的最大为2.0毫米的径向结构高度，并且所述细长滚针轴承的外圈(36)、所述细长滚针轴承的保持架(32)、所述细长滚针轴承的轴承滚针(30)由如下材料非切削地制成，即，它们能够由在-40℃到至少+140℃的运行温度以及在运行转速最大为7000U/min时使用的、具有相同径向结构高度、相同内直径和相同轴承宽度的滑动轴承在不改变周边设计的情况下替换。
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