CN104235310A - 齿轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有分体式圆柱齿部的齿轮装置（1），所述齿轮装置包括主齿轮（2）和相对于该主齿轮沿周向（3）能转动的齿轮（4），其中，主齿轮（2）具有轮毂（5），所述能转动的齿轮（4）设置在该轮毂上，并且所述齿轮装置包括弹簧元件（9），该弹簧元件设置在主齿轮（2）和所述能转动的齿轮（4）之间，并且利用所述弹簧元件，所述能转动的齿轮（4）沿周向（3）相对于主齿轮（2）预紧，其中，第一圆柱齿部部分（14）构成在主齿轮（2）上并且第二圆柱齿部部分（15）构成在所述能转动的齿轮（4）上。所述能转动的齿轮（4）通过至少一个在圆柱齿部的区域中构成的、至少大致环形的引导板条（16）引导。

Description

齿轮装置

技术领域

本发明涉及一种具有分体式圆柱齿部的齿轮装置，所述齿轮装置包括主齿轮和相对于该主齿轮沿周向能转动的齿轮，其中，主齿轮具有轮毂，所述能转动的齿轮设置在该轮毂上，并且所述齿轮装置包括弹簧元件，该弹簧元件设置在主齿轮和所述能转动的齿轮之间，并且利用所述弹簧元件，所述能转动的齿轮沿周向相对于主齿轮预紧，其中，圆柱齿部的第一部分构成在主齿轮上并且圆柱齿部的第二部分构成在所述能转动的齿轮上。

背景技术

这样的齿轮装置例如由出自本申请人的WO2005/09030A1已知，该齿轮装置包括用于无间隙的圆柱齿轮级的齿轮，该齿轮包括轮毂、被所述轮毂支承的齿轮圈、以及包括包围所述轮毂的环形弹簧，所述齿轮圈沿垂直于轴线的分模面分成两个部分圈、即分成一个固定于轮毂的圈部分和一个相对于该圈部分可同轴旋转地支撑的圈环，所述环形弹簧以其彼此沿周向相对置的端部支承在与所述两个部分圈一件式地构成的、彼此沿轴向方向重叠的支承板条上，所述支承板条沿齿轮圈的周向相继地设置。所述圈环在轮毂上例如借助锁环轴向固定。

其他的这样的齿轮装置由AT507071B1、AT508701B1和AT510283B1已知。

在这样的齿轮装置的运行中表明，所述齿轮装置也许局部地承受相对高的磨损。

发明内容

本发明的任务在于，关于运行改善开头所述的齿轮装置。

该任务在开头所述的齿轮装置中如下解决，即，所述能转动的齿轮通过至少一个在圆柱齿部的区域中构成的环形的引导板条引导。

在此有利的是，通过能转动的齿轮在主齿轮上的该外部引导，在相对于主齿轮的相对运动期间，在主齿轮上的轮毂上的区域被卸载，由此可以减少在该轮毂上的磨损并且借此可以延长齿轮装置的运行持续时间，所述能转动的齿轮设置在所述轮毂上。此外通过外部引导提供较大的引导面，由此可以进一步减少在齿轮装置中的磨损。由较大的引导面决定地，附加地可能的是，通过如下方式改善齿轮装置的声学特性，即，在相对于主齿轮的相对调节时，可以改善能转动的齿轮本身的引导。借此可以减少或避免齿轮装置的也许出现的“格格声”。

在这里要提到，外部引导在本发明的意义中一方面理解为，在能转动的齿轮上的引导面是背离主齿轮上的轮毂的、沿径向方向向外指向的面，如其在对附图的说明中还要被解释的。与此独立或对此附加地，外部引导在本发明的意义中是具有引导面的引导部，其中所述引导面接近圆柱齿部的齿根圆构成。

概念“接近齿根圆”理解为，引导面相对于齿根圆沿径向方向的距离最大为齿根圆直径的50%。

按照所述齿轮装置的一种实施变型方案设定，所述至少一个环形的引导板条构成在所述能转动的齿轮上。借此可以简化引导板条的制造，尤其是当齿轮装置至少部分地由烧结构件制造时。即因此是可能的，因为引导板条沿轴向方向超过齿部伸出地构成，由此可以简化烧结构件的可成型性和可脱模性。此外通过该构成，可更好地接近引导板条，例如以便校准所述引导板条或使引导面经受再加工。附加地，齿轮装置沿轴向方向的结构长度可以借此较小，因为引导板条整体上可以沿轴向方向沉入或嵌接到主齿轮中地构成。

按照另一种实施变型方案可以设定，所述至少一个环形的引导板条嵌接到环形的槽中。借此可以实现进一步改善能转动的齿轮在主齿轮上的引导，其方式为，能转动的齿轮沿两个方向的径向可运动性被限制。借此可以在主齿轮的轮毂上实现能转动的齿轮与轮毂表面的相对大的间隔，由此在齿轮装置的运行中在轮毂上基本上不再出现磨损。只要能转动的齿轮相对于主齿轮的相对位置的轴向固定不部分地通过轮毂进行，则利用该实施变型方案可以必要时完全放弃在主齿轮上构成轮毂。

此外可能的是，能转动的齿轮沿轴向方向相对于主齿轮预紧。通过所述预紧、因此不只是能转动的齿轮相对于主齿轮的相对位置的轴向固定，可改善引导板条的引导面在对应的配合引导面上的贴靠。此外借此可实现减少齿轮装置的噪声特性，其方式为，能转动的齿轮相对于主齿轮的基于主齿轮和能转动的齿轮之间的摩擦而缓冲的相对运动被缓冲。“齿轮装置”系统借此可以总体上以较少的动力、即更惯性地实施。通过轴向的预紧，此外可能的是，沿径向方向以较小的宽度实施引导板条并且尽管如此仍实现能转动的齿轮在主齿轮上的可靠引导。

可以也设定，在主齿轮上的轮毂与主齿轮上和所述能转动的齿轮上的圆柱齿部之间的区域至少局部构成为截锥形的。尽管如下缺点与此关联，即齿轮装置相比于非截锥形的而是直的实施方式具有更大的质量，利用这种构成实现，尽管存在沿轴向方向突出的引导板条，齿轮装置沿轴向方向的结构空间大小的减少是可能的。但可以通过在能转动的齿轮中和/或在主齿轮中设置空隙对抗所述更大质量的缺点。

当所述环形的引导板条沿齿轮装置轴向方向的宽度至少等于圆柱齿部在能转动的齿轮上的第二部分沿轴向方向的宽度时，进一步改善能转动的齿轮在主齿轮上的引导。借此可以在齿轮装置中实现较好的力分布。

为了减少在能转动的齿轮相对于主齿轮的相对调节期间在主齿轮上和在能转动的齿轮上的在彼此之上滑动的引导面上的摩擦，可以设定，在所述环形的引导板条上设置有或构成有减小摩擦的涂层。

按照所述齿轮装置的另一种实施变型方案可以设定，所述环形的引导板条贴靠所在的引导面沿轴向方向具有比所述环形的引导板条大的宽度。借此实现，引导板条的轴向的端面不贴靠在主齿轮上并且因此在能转动的齿轮相对于主齿轮的相对调节期间在该区域中没有摩擦出现。

附图说明

为了更好地理解本发明，借助后续附图对本发明进一步解释。

分别在示意性的简化图中示出：

图1示出齿轮装置的第一实施变型方案的分解图和斜视图；

图2示出按照图1的齿轮装置从另一视角的分解图和斜视图；

图3示出齿轮装置的另一种实施变型方案的在横截面内剖切的细节图。

具体实施方式

首先要指出，在不同描述的实施形式中相同部件设置相同的附图标记或相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容可以按意义转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件上。在说明中选择的位置说明如上面、下面、侧面等也涉及直接描述的以及所示的附图并且在位置改变时按意义可转用到新的位置。

图1和2以分解图示出一个齿轮装置1。也称为“拼合齿轮”的该齿轮装置1具有一个主齿轮2和一个相对于该主齿轮沿周向3能转动的齿轮4，其中主齿轮2具有一个尤其是与主齿轮2一件式构成的轮毂5。能转动的齿轮4在主齿轮2的轮毂5上能转动地设置。

主齿轮2也可以称为固定齿轮，其与一未示出的轴不可相对转动地处于连接或被连接。概念“固定”在此涉及相对于该轴的不可相对转动性，因此当然不表示主齿轮2不旋转。但相对于能转动的齿轮4观察主齿轮2是“固定”的。

为了设置或安装在轴上，轮毂5可以具有一个以中心孔形式的空隙6。对此备选或附加地，轮毂6可以在两侧――沿轴向方向观察――构成有抗相对转动部，例如包括在端面上沿轴向方向构成的花键。其他类型的抗相对转动部――如其由现有技术已知的――也是可能的，例如通过热装、借助插齿部等。

能转动的齿轮4借助一个在这种情况中作为所谓?弹簧构成的弹簧元件9沿周向3相对于主齿轮2预紧，如其由现有技术已知的。为了该预紧，在主齿轮2上构成有一个支承板条10并且在能转动的齿轮4上构成有一个支承板条11。弹簧元件7以其两个敞开的端部区域12、13贴靠在这些支承板条10、11上。在齿轮装置1的装配状态中，这两个支承板条10、11彼此贴靠，从而因此在其间没有构成间隙。但也可能，这两个支承板条10、11在装配状态中彼此间隔开地设置。

齿轮装置1在外周上具有圆柱齿部，其中，一个第一圆柱齿部部分14在主齿轮2的圆周上延伸并且一个第二圆柱齿部部分15在能转动的齿轮4的圆周上延伸。圆柱齿部因此沿轴向方向分成这两个圆柱齿部部分14、15。

与在由现有技术已知的齿轮装置中不同，能转动的齿轮4不是或不是仅仅在内部在轮毂2上被引导，而是能转动的齿轮4具有外部引导。为了构成该外部引导，能转动的齿轮4在齿轮装置1的在圆周上构成的圆柱齿部的区域中通过一个环形的引导板条16引导。

关于表述“在圆柱齿部的区域中”的定义请参阅前述说明。

在齿轮装置1的在图1和2中示出的实施变型方案中，引导板条16构成在能转动的齿轮4上，尤其是与该能转动的齿轮一件式地制造。

在这里要指出，主齿轮2和/或能转动的齿轮4优选按照烧结方法制造，亦即是烧结构件。

引导板条16优选环形地构成。但引导板条16大致环形构成的实施方式也是可能的，即，引导板条16通过多个圆环部段形成，例如两个、三个或四个圆环部段等，所述圆环部段沿圆环在周向上相继地并且尤其是彼此间隔开地设置或构成。换句话说，引导板条16可以具有多个相继设置的部段。

除了引导板条16沿周向3的延伸尺寸外，该引导板条沿轴向方向具有宽度延伸尺寸。当引导板条16构成在能转动的齿轮4上时，引导板条16朝向主齿轮2延伸并且沉入到该主齿轮中，从而在齿轮装置1的组装状态中圆柱齿部的两个圆柱齿部部分14、15至少大致彼此贴靠。

“至少大致”在此指的是，由制造决定地在圆柱齿部的区域中在主齿轮2和/或能转动的齿轮4上可以构成沉降部17或18，从而当能转动的齿轮4通过端面19沿轴向方向贴靠在主齿轮2的沿轴向方向的对应的端面20上时，两个圆柱齿部部分14、15彼此稍微间隔开。

为了能够实现将引导板条16沉入主齿轮2中，所述主齿轮在圆柱齿部部分14之下具有一沉降部21，所述沉降部沿轴向方向至少如引导板条16沿轴向方向的宽度22一样宽。

通过该沉降部21构成一个引导配合面23，引导板条16的沿径向方向观察外部的引导面24在齿轮装置1的装配状态下贴靠在所述引导配合面上。

优选地，不仅引导面24而且引导配合面23作为圆柱面构成。然而也存在如下可能性，即，引导面24和引导配合面23构造成沿轴向方向圆锥形伸展的、亦即构造成截锥面。对于引导板条16通过多个部段形成的情况，如先前说明的，这些说明经相应适应性匹配后适用。因为引导配合面23沿径向方向构成在圆柱齿部部分14之下并且圆柱齿部部分14优选在齿轮装置1的整个圆周上延伸，所以引导配合面23优选也沿周向3连续延伸。

引导板条16沿径向方向的厚度视需要的机械强度而定。

按照齿轮装置1的一种实施变型方案可以设定，引导板条16不是设置在能转动的齿轮4上，而是设置在主齿轮2上。在这种情况中，引导配合面23处于能转动的齿轮4上。此外，引导板条16在这种情况中沿轴向方向观察朝向能转动的齿轮4延伸。对于按照图1和2的实施变型方案的前述说明经相应地适应性匹配后在该实施变型方案中适用。

在图3中示出齿轮装置1的另一种和必要时本身独立的实施形式，其中，再次对于相同的部件使用与在以前的图1和2中相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，引用或参考在之前的图1和2中的详细描述。

按照齿轮装置1的在图3中局部以横截面示出的该另一种实施变型方案，存在引导板条16嵌接到一个环形的槽25中的可能性。

引导板条16如先前描述的那样可以在此再次设置在能转动的齿轮4上。槽25在主齿轮2上构成在圆柱齿部部分14之下，其方式为，在引导配合面23之下并且与该引导配合面间隔开地构成或设置有另一个尤其是环路形的板条26。对此备选地，板条26也可以具有多个沿周向3（图1）相继地并且尤其是彼此间隔开地设置的部段，如其对于引导板条16先前描述的那样。

槽25沿径向方向的高度27可以这样确定，使得引导板条16不仅以引导面24贴靠在引导配合面23上、而且以下面的面28贴靠在槽25的与引导配合面23对置的壁面29上。然而也存在如下可能性，即，槽25的该壁面29与面28间隔开地构成，亦即槽25的宽度27大于引导板条16沿相同方向的厚度。

此外，板条26沿轴向方向的宽度30可以这样确定，使得板条26的沿轴向方向指向的端面31与构成在圆柱齿部部分14之下的端面20沿相同方向对齐地构成。但宽度30也可以这样确定，使得板条26的端面31沿轴向方向在端面20前结束，从而在能转动的齿轮4和主齿轮2之间在板条26的区域内与所示不同地构成有间隙。借此可以减少主齿轮2和能转动的齿轮4之间的摩擦。

只要引导板条16如描述的那样在两侧在槽25中贴靠，则可以通过引导板条16构成外部引导和内部引导。

在这种关系中要指出，在全部的实施变型方案中，附加于外部引导，能转动的齿轮4在轮毂5上的内部引导始终是可能的。

在齿轮装置1的这种实施变型方案中也存在相反的实施方式的可能性，即引导板条16构成在主齿轮2上并且槽25构成在能转动的齿轮4上。在这种情况中，能转动的齿轮4也可以具有朝向主齿轮凸出的两个板条，槽25构成在所述两个板条之间。

要指出，虽然不是齿轮装置1的优选的实施变型方案，一般来说可能的是，可以在主齿轮2上和/或在能转动的齿轮4上构成多个引导板条16，所述引导板条对应于前述说明构成。在这种情况中，所述多个引导板条16沿径向方向相叠地并且沿该方向彼此间隔开地构成。

接下去的说明可以应用于齿轮装置1的全部的实施变型方案。

为了将所述另一个能转动的齿轮4也沿轴向方向相对于主齿轮2预紧，可以设置有另一个例如以盘形弹簧的形式的弹簧元件32，如其在图1和2中示出的。所述另一个弹簧元件32可以例如设置在轮毂5上。对此备选地，所述另一个弹簧元件也可以设置在未示出的轴上，齿轮装置1可设置在所述轴上。

为了固定能转动的齿轮4相对于主齿轮2沿轴向方向的相对位置，可以设有固定元件33、例如锁紧环，如其同样在图1和2中示出的。固定元件33例如可以设置在轮毂5上。对此备选地，所述另一个弹簧元件也可以设置在未示出的轴上，齿轮装置1可设置在所述轴上。

此外可能的是，在主齿轮2上的轮毂5和主齿轮2上的圆柱齿部部分14之间的区域34至少局部构成为截锥形的。

同样在能转动的齿轮4中的用于接纳主齿轮2的轮毂5的孔36和能转动的齿轮4上的圆柱齿部部分15之间的区域35可以至少局部构成为截锥形的。

所述两个截锥形的区域34、35沿相同方向倾斜，从而能转动的齿轮4上的截锥形的区域35可以设置在主齿轮2上的截锥形的区域34之内。

此外可以设定，尤其是环形的引导板条16沿齿轮装置的轴向方向的宽度22至少等于能转动的齿轮4上的第二圆柱齿部部分15沿轴向方向的宽度37。

但对此备选地，尤其是环形的引导板条16沿齿轮装置的轴向方向的宽度22可以小于能转动的齿轮4上的第二圆柱齿部部分15沿轴向方向的宽度37。

为了减少摩擦可以设定，在尤其是环形的引导板条16上设置有减小摩擦的涂层。所述涂层可以设置在全部的彼此贴靠并且滑动的表面上，因此例如在引导面24（图1）上。对此备选或附加地，所述涂层也可以设置在主齿轮2的对应的面上。

作为减小摩擦的涂层可以使用例如滑动漆或PTFE涂层等。

此外可以设定，尤其是环形的引导板条16贴靠所在的引导面、因此尤其是主齿轮2上的引导配合面23沿轴向方向具有比尤其是环形的引导板条16大的宽度。

补充地还要指出，齿轮装置1的相应的引导面、亦即尤其是能转动的齿轮4上的引导面24和主齿轮2上的引导配合面23直接彼此贴靠、必要时在中间设置减小摩擦的涂层的情况下贴靠，从而因此在引导面的区域内没有构成间隙。

为了能够实现将引导板条16嵌接到主齿轮2中，支承板条10可以在主齿轮2上与引导配合面23间隔开地设置。对此备选地，引导板条16可以在支承板条10的区域中中断，其中，在引导板条16中的该空隙的端面与支承板条10间隔开地设置，因此引导板条16中的该空隙沿周向的宽度大于支承板条10沿周向的宽度，以便能够实现能转动的齿轮4相对于主齿轮的能转动性。引导板条16因此在这种情况中不是封闭的完全的圆环。在将引导板条16设置在主齿轮上的情况下，相同的内容相应颠倒地适用。

各实施例示出齿轮装置1可能的实施变型方案，其中在这里要注意，各个实施变型方案彼此间不同的组合也是可能的。

为清晰起见最后要指出，为了更好地理解齿轮装置1的构造，所述齿轮装置或其组成部件部分未按比例和/或放大和/或缩小地示出。

附图标记列表

1  齿轮装置     20 端面

2  主齿轮

3  周向         21 沉降部

4  齿轮         22 宽度

5  轮毂         23 引导配合面

                24 引导面

6  空隙         25 槽

7

8  26 板条

9  弹簧元件     27 高度

10 支承板条     28 面

                29 壁面

11 支承板条     30 宽度

12 端部区域

13 端部区域     31 端面

14 圆柱齿部部分 32 弹簧元件

15 圆柱齿部部分 33 固定元件

                34 区域

16 引导板条     35 区域

17 沉降部

18 沉降部       36 孔

19 端面         37 宽度

Claims (8)

1.具有分体式圆柱齿部的齿轮装置（1），所述齿轮装置包括主齿轮（2）和相对于该主齿轮沿周向（3）能转动的齿轮（4），其中，主齿轮（2）具有轮毂（5），所述能转动的齿轮（4）设置在该轮毂上，并且所述齿轮装置包括弹簧元件（9），该弹簧元件设置在主齿轮（2）和能转动的齿轮（4）之间，并且利用所述弹簧元件，所述能转动的齿轮（4）沿周向（3）相对于主齿轮（2）预紧，其中，第一圆柱齿部部分（14）构成在主齿轮（2）上并且第二圆柱齿部部分（15）构成在所述能转动的齿轮（4）上，其特征在于，所述能转动的齿轮（4）通过至少一个在圆柱齿部的区域中构成的、至少大致环形的引导板条（16）引导。

2.按照权利要求1所述的齿轮装置（1），其特征在于，所述至少一个至少大致环形的引导板条（16）构成在所述能转动的齿轮（4）上。

3.按照权利要求1或2所述的齿轮装置（1），其特征在于，所述至少一个至少大致环形的引导板条（16）嵌接到环形的槽（25）中。

4.按照权利要求1至3之一所述的齿轮装置（1），其特征在于，所述能转动的齿轮（4）沿轴向方向相对于主齿轮（2）预紧。

5.按照权利要求1至4之一所述的齿轮装置（1），其特征在于，在主齿轮（2）上的轮毂（5）与主齿轮（2）上和所述能转动的齿轮（4）上的圆柱齿部之间的区域（34、35）至少局部构成为截锥形的。

6.按照权利要求1至5之一所述的齿轮装置（1），其特征在于，所述环形的引导板条（16）沿齿轮装置（1）轴向方向的宽度（22）至少等于在所述能转动的齿轮（4）上的第二圆柱齿部部分沿轴向方向的宽度（37）。

7.按照权利要求1至6之一所述的齿轮装置（1），其特征在于，在所述至少大致环形的引导板条（16）上设置有减小摩擦的涂层。

8.按照权利要求1至7之一所述的齿轮装置（1），其特征在于，所述至少大致环形的引导板条（16）贴靠所在的引导配合面（23）沿轴向方向具有比所述至少大致环形的引导板条（16）大的宽度。