CN105840767A

CN105840767A - 齿轮组件

Info

Publication number: CN105840767A
Application number: CN201510020598.5A
Authority: CN
Inventors: 卡尔·迪金格尔; 李孜
Original assignee: Miba Precision Components China Co Ltd
Current assignee: Miba Precision Components China Co Ltd
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2016-08-10

Abstract

本发明涉及一种齿轮组件(1)，该齿轮组件(1)包括第一部件(2)以及轴(3)，其中第一部件(2)具有至少一个齿形和一个在轴向方向上贯通的空隙(10)，其中，轴(3)还突伸到空隙(10)内或突伸通过空隙(10)，且其中第一部件(2)的包围空隙(10)的内表面(12)形成用于将第一部件(2)与轴(3)相连接的至少一个连接元件(13)。连接元件(13)具有在空隙(10)的周向方向(14)上并排布置的倒圆角的凸起部(15)，使得第一部件(2)的包围空隙(10)的内表面(12)形成为带有波谷(17)和波峰(16)的波浪形且与轴(3)压合。

Description

齿轮组件

技术领域

本发明涉及一种齿轮组件，其包括第一部件以及轴，其中第一部件具有至少一个齿形和一个在轴向方向上贯通的空隙，其中轴还突伸到空隙内或突伸通过空隙，且在第一部件的包围所述空隙的内表面上形成了用于将第一部件与轴连接的至少一个连接元件。

背景技术

为将齿轮与轴连接，从现有技术中已知不同的方法。最常见的是轴-轮毂连接，其中在轴上和/或在轴被引导通过的齿轮孔内形成楔形齿形，或带有花键齿形和轴向安全环的实施形式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是给出使得可使用齿轮组件传输高转矩的可能性。

此技术问题在前述齿轮组件中通过如下方式解决，即使得连接元件具有在空隙的周向方向上并排地布置的倒圆角的凸起部，使得第一部件的包围空隙的内表面形成为带有波谷和波峰的波浪形，且使得连接元件与轴压合。

在此，优点是连接元件的波浪形的几何形状可通过烧结技术简单地制造，因为波浪形有利于将烧结粉末压制以形成连接元件。特别地，因此可无问题地实现由粉末压制形成的坯料的可脱模性而无开裂。通过连接元件的波浪形此外可简单地执行压合，因为因此在压合中有利于材料挤压。因此，实现了轴和第一部件之间的可传输高转矩的形面配合或微观形面配合。

为改进形面配合，根据实施变体可建议使得波谷形成为倾向于轴向方向走向，或根据齿轮组件的另外的实施变体使得波谷形成为螺旋形走向。以此实现在第一部件的旋转方向上，连接元件的被挤压的材料不布置在平行于轴向方向的直线内，从而可改进断裂强度。因此，可传输更高的转矩。

根据齿轮组件的优选的实施变体，可建议使得空隙和连接元件的直径形成为在轴向方向上变小。空隙因此可特别地形成为近似于截锥形，或连接元件可形成为锥齿轮齿形。因此，实现了轴在空隙内的更牢固的安放，以此也可传输更高的转矩。

虽然轴在与第一部件的连接区域内也可提供有至少一个连接元件，但在优选的实施变体中，轴在连接区域内形成为带有平滑的外表面。其优点是轴可在与第一部件的任何相对位置中引入到所述第一部件的空隙内。此外，可以此实现使得在第一部件的连接元件的压合中，使第一部件的待挤压的材料更自由地可在每个方向上“流动”，以此可改进轴在空隙内的安放。

附图说明

为更好地理解本发明，根据如下的附图进一步解释本发明。

各图在示意性的简化的图示中示出：

图1在倾斜视图中示出了齿轮组件的实施变体；

图2示出了根据图1的齿轮组件的细节。

附图标号列表

1 齿轮组件

2 部件

3 轴

4 齿轮

5 齿轮

6 齿轮

7 轮毂

8 主齿轮

9 齿环

10 空隙

11 端面

12 表面

13 连接元件

14 周向方向

15 凸起部

16 波峰

17 波谷

18 宽度

19 高度

20 直径

21 端面

具体实施方式

首先应明确的是在齿轮组件的不同描述的实施形式中，相同的部分提供以相同的附图标号或相同的部件标号，其中在总体描述中包含的公开内容在意义上可延及带有相同的附图标号或相同的部件标号的相同的部分。在描述中所选择的位置说明，例如上、下、侧面等也在直接描述的以及图示的附图中参考，且在位置改变时在意义上延及新的位置。

对于以本发明的各个实施变体实现的效果，参考前述构造。

在图1中在倾斜视图中图示了齿轮组件的实施变体。齿轮组件1包括第一部件2和轴3。第一部件2包括带有第一齿形的第一齿轮4、带有第二齿形的第二齿轮5和带有第三齿形的第三齿轮6。齿轮4至6布置在轮毂7上。

也存在的可能性是轮毂7与第一齿轮3一体地形成，和/或与第二齿轮5一体地形成，和/或与第三齿轮6一体地形成。此外，存在的可能性是轮毂7被分开且轮毂7的一部分与第一齿轮4和/或第二齿轮5一体地形成，而轮毂7的剩余部分与第二齿轮5和/或第三齿轮6一体地形成。

但应注意的是第一部件2可仅包括第一齿轮4或通常可仅包括一个齿轮，所示齿轮必要时具有轮廓7，特别是与轮毂连接或形成为一体。

在具体地图示的实施变体中，第一齿轮4和第二齿轮5构造为齿形带齿轮。此齿轮4、5的齿形相应地形成为用于接合齿形带。

第三齿轮6具有用于啮合接合可用以驱动齿轮组件1的传动装置的另外的齿轮的齿形。在具体的情况中，第三齿轮6是所谓的分离齿轮，带有主齿轮8和在周向方向上相对于所述主齿轮8可调节的齿环9。因此，在啮合接合另外的齿轮的齿形的期间实现了无间隙定位。但第三齿轮6也可以是简单的、不分离的齿轮。

也应注意的是齿轮组件1的具体地图示的实施变体虽然是优选的实施变体，但不理解为限制本发明。在齿轮组件1内，也可存在比三个图示的齿轮4至6更多或更少的齿轮。

第一部件2具有在轴向方向上的贯通的空隙10，特别是与齿形同心布置的孔。通过此空隙10，第一部件2可布置在轴3上，使得轴3突伸到此空隙10内，特别是与第一齿轮4的端面11齐平地终止，或使得轴3突伸通过此空隙10。

在优选的实施变体中，第一部件2是由烧结粉末通过烧结技术制造的烧结部件。但也可存在的可能性是，仅第一齿轮4和/或第二齿轮5和/或第三齿轮6是烧结部件。第一部件2特别地由烧结钢制成，其中也可使用另外的材料，例如青铜或黄铜。

烧结方法原理上为现有技术所已知，为避免重复省去对其进一步的阐述。仅提及到的是烧结方法包括如下方法步骤：必要时进行的粉末混合、粉末压制、烧结(必要时进行预烧结)、烧结的部件的校准、必要时进行的部件的切削后处理。

但也可以的是使得第一部件2至少部分地由完整材料制成，例如通过铸造制成。

为将第一部件2与轴3连接，在第一部件2的包围了空隙10的内表面12上形成至少一个连接元件13。

连接元件13从根据图2的细节视图中更好地可见。连接元件13具有在空隙10的轴向方向14上并排布置的、倒圆角的凸起部15，所述凸起部15在轴3的方向上径向向内突伸。以此，包围空隙10的表面12具有带有波峰16的波浪形形状，在所述波峰16之间形成了波谷17。

为形成第一部件2与轴3的连接，在第一步骤中将轴3推入或压入到空隙10内。然后，将齿轮组件1的两个部件相互压合。

概念“压合”作为专业术语使用。因此，在第一部件2和轴3之间通过凸起部的塑性变形产生了摩擦接合连接或形面配合连接，使得第一部件2与轴3楔紧且通常不可拆卸地连接。

优选地，连接元件13的所有波峰16具有相同的宽度18和/或相同的高度19。但也可以的是至少一个波峰16比剩余的波峰16更高和/或更宽。例如，每隔一个凸起部15或每隔两个凸起部15或每隔三个凸起部15(分别在周向方向14上依次计算)可比连接元件13的剩余的凸起部15更高和/或更宽。

在齿轮组件的图示的实施变体中，波峰16和波谷17平行于齿轮组件1的轴向方向走向。但也可提供另外的实施变体，使得波峰16和波谷17形成为与轴向方向倾斜地走向，类似于齿轮的斜齿形，或使得波峰16和波谷17形成为螺旋形走向，类似于齿轮的螺旋齿形。

根据齿轮组件1的优选的实施变体可建议使得空隙10和连接元件13的直径20形成为在轴向方向上变小，即在齿轮组件的图示的实施变体中，空隙10的直径20从端面11(图1)开始朝另一端面21(图1)的方向变大。换言之，空隙10的直径20在轴3向空隙10内插入的方向上减小。空隙10的直径20在此是凸起部15的齿根圆直径，即将波谷17的径向最外点相互连接的圆的直径20。

虽然空隙10的圆形几何形状是优选的(不考虑凸起部15)，但在本发明的范围内(根据本发明，第一部件2优选地通过烧结技术制造)空隙10也可制造为带有另外的几何形状，例如带有在轴向方向上观察时椭圆形的横截面。因此，也可在压合时影响材料挤压的方向。

凸起部15优选地在制造第一部件2期间的粉末压制时已经通过提供相应地成形的粉末基质而在所述第一部件2上产生。但也可例如通过切削加工在第一部件2的内表面12上事后加工出凸起部15。

优选地，连接元件13在齿轮组件1的轴向方向上在第一部件2沿此方向上的整个长度上延伸，即从端面11延伸直至另一端面21。但也可存在的可能性是连接元件13仅在此长度的一部分上延伸。

原理上，轴3可在与第一部件2的连接区域内也具有表面构造，特别是对应于第一部件2的连接元件13的表面构造的表面构造。但在齿轮组件的优选的实施变体中，轴3的靠放在连接元件13上的表面构造为平滑的。

齿轮组件1优选地使用在平衡轴中。齿轮组件1也可例如与凸轮轴联合使用。

为完整性起见应注意到的是第一部件2的内表面12可以是齿轮4至6或更多齿轮的内表面或轮毂7的内表面。

实施例示出且描述了齿轮组件1的可能的实施变体，其中在此处注意到各个实施变体的相互的不同的组合也是可以的。

为清晰起见，然后应注意到为更好地理解齿轮组件1的结构，所述齿轮组件1或其组成部分部分地未按比例图示，和/或放大地图示，和/或缩小地图示。

Claims

1.一种齿轮组件(1)，所述齿轮组件(1)包括第一部件(2)以及轴(3)，其中第一部件(2)具有至少一个齿形和一个在轴向方向上贯通的空隙(10)，其中轴(3)还突伸到空隙(10)内或突伸通过空隙(10)，且其中第一部件(2)的包围空隙(10)的内表面(12)形成用于将第一部件(2)与轴(3)相连接的至少一个连接元件(13)，其特征在于，连接元件(13)具有在空隙(10)的周向方向(14)上并排布置的倒圆角的凸起部(15)，使得第一部件(2)的包围空隙(10)的内表面(12)形成为带有波谷(17)和波峰(16)的波浪形，且将连接元件(13)与轴(3)压合。

2.根据权利要求1所述的齿轮组件(1)，其特征在于，波谷(17)形成为倾斜于轴向方向走向。

3.根据权利要求1所述的齿轮组件(1)，其特征在于，波谷(17)形成为螺旋地走向。

4.根据权利要求1所述的齿轮组件(1)，其特征在于，空隙(10)和连接元件(13)的直径(20)形成为在轴向方向上变小。

5.根据权利要求1所述的齿轮组件(1)，其特征在于，轴(3)具有平滑的外表面。