CN107869566A - 用于车辆防侧倾稳定装置的齿轮机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆防侧倾稳定装置的齿轮机构(10)，该齿轮机构具有至少一个行星齿轮机构级(12)，该至少一个行星齿轮机构级具有太阳齿轮(20)、内齿轮(30)和至少两个行星齿轮(40)，至少一个行星齿轮(40)具有同轴地安装并且经由弹簧设备(46)彼此相连接的第一行星部(42)和第二行星部(44)，该弹簧设备(46)使这两个行星部(42，44)以沿圆周方向(U)相反的方式加载有预紧力。

Description

用于车辆防侧倾稳定装置的齿轮机构
技术领域
本发明涉及一种用于车辆防侧倾稳定装置的齿轮机构，并且涉及一种用于组装这种类型齿轮机构的方法。
背景技术
已知的是车辆可装备有防侧倾稳定装置。在这里，这种类型的稳定装置具体地涉及行驶状况下的驾驶行为，其中车辆底盘上的力的相应作用将会产生车辆的振动或侧倾行为。为抵消车辆的这种类型的侧倾行为，车辆中已知防侧倾稳定装置，这种防侧倾稳定装置可以通常借助马达将相应的稳定质量块移动到不同的位置。这种类型的防侧倾杆或防侧倾杆半部根据当前行驶状况通过马达而被相应地致动，并且以这种方式可以抵消所引起的侧倾运动，从而显著减少或者甚至完全抑制车辆的实际侧倾运动。
在已知的解决方案的情况下不利的是，在将马达力传递到相应的防侧倾杆半部的情况下，使用的齿轮机构具有游隙。由于组装的方式而存在的游隙导致了根据当前致动情况而在各齿轮机构内、在齿轮机构齿轮之间的可能的相对运动。以此方式可能的是，车辆的运行或其他振动发生器所引起的振动会产生在齿轮机构内引起的相应振动。这种类型的振动能够被进一步传递到车辆中，在车辆中可以被感知为噪声发射。噪声发射在车辆内是根本不合需要的，因此应尽可能地抑制。在已知的解决方案的情况下，这可以专有地通过将防侧倾稳定装置增加隔离地结合到车辆中来实现。这样导致了技术复杂性增加、安装空间增大，并且最终还导致重量明显较高。
发明内容
本发明的目的是至少部分地消除上述缺点。具体地讲，本发明的目的是以便宜且简单的方式减小齿轮机构的振动可能性、尤其是使齿轮机构内的游隙最小化。
以上目的是通过具有权利要求1的特征的齿轮机构和具有权利要求10的特征的方法来实现的。由从属权利要求、说明书以及附图得到本发明的进一步的特征和细节。在此不言而喻，连同根据本发明的齿轮机构进行描述的特征和细节还连同根据本发明的方法适用，并且在各自情况下反之亦然，因此，可以始终参考或者可以始终相互参考关于本发明的各方面的披露内容。
根据本发明的齿轮机构用于车辆防侧倾稳定。为此目的，该齿轮机构具有至少一个行星齿轮机构级，该至少一个行星齿轮机构级具有太阳齿轮、内齿轮和至少两个行星齿轮。根据本发明的齿轮机构的突出之处是至少一个行星齿轮具有第一行星部和第二行星部。所述两个行星部同轴地安装并且经由弹簧设备彼此相连接。在此，弹簧设备使这两个行星部以沿圆周方向相反的方式加载有预紧力。
根据本发明的齿轮机构在防侧倾稳定装置内用于将来自驱动马达的马达力传递到相应的防侧倾杆配重或防侧倾杆半部。为此目的，这种类型的齿轮机构例如装备有输入轴和输出轴，因此，在输入轴和输出轴之间通过彼此接合的齿轮而提供相应的传动比。根据本发明的齿轮机构装备有至少一个行星齿轮机构级。每个行星齿轮机构级、尤其该至少一个行星齿轮机构级，装备有内齿轮和太阳齿轮，其中提供了被安排在太阳齿轮与内齿轮之间的至少两个行星齿轮。不言而喻，在本发明的上下文中，也可以在行星齿轮机构级中使用更多数量的行星齿轮、具体为三个行星齿轮。在此，行星齿轮机构级能以与传统简单的齿轮机构级相结合以及还与另外的行星齿轮机构级相结合的方式在根据本发明的齿轮机构中使用。
于是本发明的核心概念是，至少一个行星齿轮机构级的至少一个行星齿轮被划分成第一行星部和至少一个第二行星部。这意味着每个行星部本身具有循环齿接系统，该循环齿接系统以与该行星齿轮机构级的功能构型相对应的方式与太阳齿轮以及与内齿轮二者相啮合。这两个行星部同轴地安装，因此它们具有共同的旋转轴线。这样导致这两个行星部还优选地具有相同的直径，因此可以提供在相同的太阳齿轮和在相同的内部齿轮中的相应的公共啮合。这两个行星部沿着公共旋转轴线彼此偏移地布置，因此可以借助于弹簧设备对应地在这两个行星部之间提供连接。
于是确保可以提供两个行星部之间加载有预紧力的连接。然后可以借助于弹簧设备使这两个行星部加载有预紧力。这里，所述预紧力的方向沿这两个行星部的圆周方向定向，也就是说，沿行星部或行星齿轮的相应旋转方向定向。在此决定性的是这两个行星部沿相反方向加载有预紧力。例如，第一行星部沿顺时针方向加载有预紧力，第二行星部沿与该顺时针方向相反的方向加载有预紧力。不言而喻，在本发明的上下文中，这两个行星部的相反的加载方向也是很有可能的。相反的预紧力加载导致所述预紧力沿圆周方向(也就是说在所述行星部上在切向上)作用在这两个行星部上。可以说是，这样导致这两个行星部以沿圆周方向相反的方向彼此分开地旋转或者彼此分开地预加应力。由于插入行星齿轮在太阳齿轮与内齿轮之间啮合需要推动各个齿啮合地接合，因此啮合插入地齿之间仍然有游隙。由于预紧力的引入，则可以在第一行星部与第二行星部之间提供相对旋转，这种相对旋转通过所述预紧力来产生或设定。以此方式，第一行星部的接合的齿的一个侧面、第二行星部的对应接合的齿的相反侧面上的相对情况将导致所述两个齿的按压分开，从而相对于相应的太阳齿轮或相对于相应的内齿轮产生减小的游隙。总之，通过被按压分开，行星齿轮的齿因此通过所述齿在第一行星部与第二行星部之间的划分而在侧视图中加宽，并且以这种方式，相对于内齿轮和相对于太阳齿轮的啮合接合的游隙显著减小。
由于根据本发明通过使用弹簧设备而使游隙减小，齿轮机构内的激发可能性显著降低。即使在车辆运行期间处于激发频率下，以此方式减小游隙导致所述激发频率能够在齿轮机构本身的受激振动中表现出相当小的程度。这样导致齿轮机构本身能够以比具有较大游隙的常规齿轮机构的情况小的多的噪声来运行。此外，应当注意，不言而喻，两个行星部相对于彼此的反向旋转也可以与弹簧设备相反地发生，因此这种类型的齿轮机构的组装能力根本不会以任何方式受到根据本发明的构型的损害。而是，能以与已经存在的齿轮机构的情况相同的方式进行组装。
在根据本发明的齿轮机构的情况下，可以有利的是，第一行星部和第二行星部在预紧力状态下具有相对于彼此的旋转偏移。如已经解释的，所述旋转偏移可以通过预紧力来设定，其结果是弹簧设备在第一行星部与第二行星部之间产生所述的相对旋转。这样可以是固定地设定的旋转偏移和可自由调节的旋转偏移。旋转偏移越大，对游隙进行补偿的可能性就越大。因此，在行星齿轮的各个齿与内齿轮或与太阳齿轮的啮合齿之间形成的游隙越大，旋转偏移也可以选择得越大，以便再次相应地使游隙最小化。因此这意味着，具体地讲，行星部的齿接系统可以被构型成更小，为了方便的组装能力而因此具有刻意提供的游隙，所述游隙可以通过随后使用弹簧设备而再次减小。这种类型的旋转偏移在这里具体地涉及相应的行星部的齿距的最多约10％的旋转偏移。在这里，在每个行星部的情况下，优选地设置具有相同的齿距和相同的齿几何形状的相同的齿接系统。此外，还可以使用游隙来定义旋转偏移。如果将限定的间隙尺寸预定义为游隙，则通过两个行星部之间的相对旋转的预紧力来设定的旋转偏移优选地小于或等于所述限定的游隙。小于且不等于游隙的构型是优选的，以便避免精确的过盈配合，并且尽管在间隙配合的意义上减小了游隙，但是可能会实现净啮合而不会增加各个齿接系统之间的摩擦。
此外，有利的是，在根据本发明的齿轮机构的情况下，至少一个行星齿轮机构级的所有行星齿轮都具有同轴安装并经由弹簧设备彼此相连接的第一行星部和第二行星部，该弹簧设备使这两个行星部以沿圆周方向相反的方式加载有预紧力。换言之，行星齿轮机构级的所有行星齿轮在此根据本发明被构型，因此能以更高的可靠性和显著的效果实现游隙的减小以及在低噪声运行方面的相应的积极效果。不言而喻，在根据本发明的方式的多级齿轮机构的情况下，还可以根据本发明的方式来构型至少一个行星齿轮或至少两个行星齿轮、优选是所有行星齿轮机构级。对于本发明的所有优点的最大益处还可以优选的是，在所有行星齿轮机构级的情况下，所有行星齿轮都以根据本发明的方式进行构型。
同样有利的是，在根据本发明的齿轮机构的情况下，弹簧设备具有用于使第一行星部加载有预紧力的第一接触面和/或用于使第二行星部加载有预紧力的第二接触面。换言之，该弹簧设备优选地被构型成与这两个行星部完全分开。这样导致方便生产和方便组装、尤其是两个行星部的生产和组装。在这里，可以经由接触面和稍后将要描述的相对的接触面来提供预紧力的引入，这些接触面可以说是用作使预紧力引入的力停止件。在这里，这些接触面优选地是对应于几何构型的相对的接触面，因此完整的表面区域接触可以提供预紧力的相应的力传递。除了平面构型的接触面和相对的接触面之外，不言而喻，在本发明的上下文中还可以想到接触面和相对的接触面的弯曲的、成角度的或自由成形的面构型。
此外，可以有利的是，在根据本发明的齿轮机构的情况下，第一行星部具有用于接收来自第一接触面的预紧力的第一相对的接触面，和/或第二行星部具有用于接收来自第二接触面的预紧力的第二相对的接触面。在这里，还同样优选地是，弹簧设备与两个行星部的分开的构型，因此第一接触面和第二接触面都与对应的第一相对的接触面以及第二相对的接触面相接合。在这里还进行简单的组装，因为用于引入预紧力的力传递状态可以通过相应的接触面与相关联的相对的接触面的简单接触来实现。
进一步有利的是，在根据本发明的齿轮机构的情况下，第一接触面与第一相对的接触面在径向上或基本在径向上延伸，和/或第二接触面与第二相对的接触面在径向上或基本在径向上延伸。在这里，径向范围涉及相对于彼此同轴定向的两个行星部的旋转轴线。此外，径向范围导致可以使沿圆周方向定向的预紧力经由接触面和相对的接触面基本上以垂直方式进行传递。这样导致基本上无摩擦、具体是无平移运动的传递，因此可以减少或甚至完全避免弹簧设备和行星部中的摩擦力、相对力、尤其是剪切力。
同样有利的是，在根据本发明的齿轮机构的情况下，第一相对的接触面和/或第二相对的接触面被构型成在相应的行星部上的轴向突出部、具体地是以凸轮的形式。因此，这种类型的凸轮在相应的行星部上轴向突出，然后用于构型相应相对的接触面，以便使预紧力的引入成为可能。在这里，不言而喻，两个行星部的对应的凸轮可以布置成相对于彼此旋转地偏移，因此预紧力的引入可以根据弹簧设备的几何适应性并根据第一和第二这两个接触面的旋转偏移而在不同位置上进行。例如，弹簧设备可以具有圆形区段或圆环区段，在这种情况下，接触面指向不同方向，并且圆环区段被封闭在270°和350°之间的区域中。这样导致了以对应相反的方式将预紧力定向到两个行星部中的引入情况。此外，通过径向构型实现了接触面和相对的接触面的基本上楔形的取向，该楔形取向进一步有助于推动和设定或校准预紧力。
同样有利的是，在根据本发明的齿轮机构的情况下，弹簧设备固定地连接至两个行星部之一。可以例如通过粘合、焊接、夹紧或可逆连接(如螺纹连接或铆接)来进行固定连接。在这里，可以使用固定预定的相对位置和固定设定和限定的预紧力；还可以想到，在连接过程中或在这种类型的连接的构型过程中，可变的预紧力的相应设定成为可能。这可以具体地等同于两个行星部相对于彼此的相应的相对旋转，因此相应的预紧力能以取决于相对位置的大小的方式而变化。
在根据本发明的齿轮机构的情况下，弹簧设备具有用于使行星部加载有预紧力的开口簧环，则可以实现进一步的优点。这是一个特别便宜且简单的实施例，以便提供相应的预紧力。通过以圆形区段设置的这种类型的开口簧环的平面构型，此外还可以提供特别平坦的构型，以便使分体的行星齿轮的轴向范围保持特别紧凑。
根据本发明的用于组装齿轮机构的方法同样是本发明的主题，该方法具有以下步骤：
-经由弹簧设备将至少一个行星齿轮的第一行星部连接至第二行星部，
-通过弹簧设备使这两个行星部沿相反方向加载有预紧力，
-将处于预紧力状态的行星齿轮插入而啮合接合在太阳齿轮与内齿轮之间。
作为根据本发明的齿轮机构的组装的结果，根据本发明的方法具有与根据本发明的齿轮机构详细描述的相同的优点。具体地讲，在这里变得清楚是，也可以使用已知的组装方法，以便将处于其预紧力状态的行星齿轮插入而进入啮合状态。根据本发明，在此之前进行以预紧力连接和加载的两个步骤，因此随后可以使用已知的组装方法而无需进一步修改。
附图说明
本发明另外的优点、特征和细节将从以下说明中得到，其中参见附图对本发明的示例性实施例进行详细说明。在此，在权利要求书和说明书中提到的特征在各自情况下本身单独地或以任何希望的组合对本发明来说可能是必不可少的。示意性地在以下附图中：
图1示出了根据本发明的齿轮机构，
图2示出了根据图1的齿轮机构的行星齿轮的独立的图，
图3以分解图示出了根据图2的行星齿轮，并且
图4示出了根据本发明的齿轮机构的行星齿轮的另一个实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出了多级齿轮机构10如何可以装备有两个行星齿轮机构级12。使用所述齿轮机构，以便将相应的来自马达的旋转力传递到用于车辆防侧倾稳定的防侧倾杆半部。在这里，除了左手侧上的已知的结构简单的行星齿轮机构级12之外，还设有根据本发明的行星齿轮机构级12，在根据本发明的行星齿轮机构级12的情况下，设有分体的行星齿轮40并且该行星齿轮与太阳齿轮20以及与内齿轮30相啮合。
图2以放大的图示出了所述分体的行星齿轮40；在该图中可以清楚地看到各行星部42和44。小箭头展示了弹簧设备46的预紧力被引入的圆周方向U。
图3以分解图示出了来自图2的行星齿轮40。这两个行星部42和44被示出是彼此分开，并且同样地描绘了用于行星齿轮40的旋转安装的两个轴承环48。然后，在两个行星部42和44之间居中地示出了弹簧设备46，该弹簧设备被构型为平面圆形区段，该平面圆形区段相应地具有第一接触面K1和第二接触面K2。在这两个行星部42和44上经由凸轮状突起还提供了相对的接触面G1和G2。
图4示出了对于弹簧设备46的预紧力引入的相关性，该预紧力沿圆周方向U定向。因此在该图中可以清楚地看到，例如通过凸轮状突起以及因此通过接触面K1与相对的接触面G1的相关性，用于将预紧力引入第一行星部42中的平面接触成为可能。以此方式，可以发生两个行星部42和44相对于彼此的相对旋转，以便可以在相对于太阳齿轮20和相对于内齿轮30的各啮合齿之间相应地提供游隙。
这些示例性实施例的以上描述在示例的上下文中排他地描述本发明。不言而喻，在技术上合适的情况下，各实施例可以彼此自由地组合。

Claims (10)

1.一种用于车辆防侧倾稳定装置的齿轮机构(10)，该齿轮机构具有至少一个行星齿轮机构级(12)，该至少一个行星齿轮机构机具有太阳齿轮(20)、内齿轮(30)和至少两个行星齿轮(40)，其特征在于，至少一个行星齿轮(40)具有同轴安装并经由弹簧设备(46)彼此相连接的第一行星部(42)和第二行星部(44)，该弹簧设备(46)使这两个行星部(42，44)以沿圆周方向(U)相反的方式加载有预紧力。
2.如权利要求1所述的齿轮机构(10)，其特征在于，该第一行星部(42)和该第二行星部(44)在该预紧力的状态下具有相对于彼此的旋转偏移。
3.如以上权利要求中任一项所述的齿轮机构(10)，其特征在于，该至少一个行星齿轮机构级(12)的所有行星齿轮(40)具有同轴安装并经由弹簧设备(46)彼此相连接的第一行星部(42)和第二行星部(44)，该弹簧设备(46)使这两个行星部(42，44)以沿圆周方向(U)相反的方式加载有预紧力。
4.如以上权利要求中任一项所述的齿轮机构(10)，其特征在于，该弹簧设备(46)具有用于使该第一行星部(42)加载有该预紧力的第一接触面(K1)和/或用于使该第二行星部(44)加载有该预紧力的第二接触面(K2)。
5.如权利要求4所述的齿轮机构(10)，其特征在于，该第一行星部(42)具有用于接收来自该第一接触面(K1)的预紧力的第一相对的接触面(G1)、和/或该第二行星部(44)具有用于接收来自该第二接触面(K2)的预紧力的第二相对的接触面(G2)。
6.如权利要求5所述的齿轮机构(10)，其特征在于，该第一接触面(K1)与该第一相对的接触面(G1)在径向上或基本在径向上延伸、和/或该第二接触面(K2)与该第二相对的接触面(G2)在径向上或基本在径向上延伸。
7.如权利要求5和6中任一项所述的齿轮机构(10)，其特征在于，该第一相对的接触面(G1)和/或该第二相对的接触面(G2)被构型为在相应的行星部(42，44)上的轴向突出部、尤其是以凸轮的形式。
8.如权利要求4至7之一所述的齿轮机构(10)，其特征在于，该弹簧设备(46)固定地连接至这两个行星部(42，44)之一。
9.如以上权利要求之一所述的齿轮机构(10)，其特征在于，该弹簧设备(46)具有用于使这些行星部(42，44)加载有预紧力的开口簧环。
10.一种用于组装具有权利要求1至9之一所述的特征的齿轮机构(10)的方法，该方法具有以下步骤：
-经由弹簧设备(46)将至少一个行星齿轮(40)的第一行星部(42)连接至第二行星部(44),
-通过该弹簧设备(46)使这两个行星部(42，44)在相反方向上加载有预紧力，
-将处于预紧力状态的该行星齿轮(40)插入而啮合接合在太阳齿轮(20)与内齿轮(30)之间。
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