CN110397718A - 齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿轮(1)，所述齿轮包括毂部件(2)、径向连接在该毂部件上的接片部件(3)和由该接片部件(3)支承的齿圈(4)，其中，在接片部件(3)中构造有多个肾形缺口(8)，所述多个肾形缺口通过接片(10)彼此分开，其特征在于，所述肾形缺口(8)设置在多个径向相叠构造的排中。

Description

齿轮

技术领域

本发明涉及一种齿轮，其包括毂部件、径向连接在该毂部件上的接片部件和由该接片部件支承的齿圈，其中，在接片部件中构造有多个肾形缺口，所述多个肾形缺口通过接片彼此分开。

背景技术

由现有技术已经已知如下齿轮，这些齿轮为了减轻由质量引起的动能损失而以轻型结构制造。为此，一方面可以使用相应轻的材料。另一方面，齿轮可以在结构上这样地设有凹口，使得实现重量减轻。这样的具有肾形凹口的实施变型方案例如由DE 11 2011 103094T5已知。

除了减轻重量之外，对于齿轮来说减少噪声排放也是重要的。为此，也已经由现有技术已知不同的方案。

发明内容

本发明的任务在于，实现一种噪声特性改善的重量减轻的齿轮。

本发明的任务在开头所提到的齿轮中通过如下方式解决：所述肾形缺口设置在多个径向相叠构造的排中。

在此有利的是，通过在半径不同的平面上设置另外的缺口不仅可以减轻齿轮本身的质量，而且也可以因此改善噪声特性。后者是因为声音仅具有较小的壁厚来进行传播。该较小的壁厚(与单排设置的缺口相比)也可用于，以振动能量形式的能量、即声能可以通过接片部件中的剩余质量来降低或者说可以因此影响声频，从而可以进一步改善齿轮在运行中的噪声特性。

根据齿轮的一种实施变型方案可以规定，至少两排构造在缺口之间的接片沿圆周方向错开地设置。通过避免在接片部件的整个径向高度上连续延伸的辐条状的接片，可实现声音偏转，从而可进一步改善齿轮的噪声特性。此外，因此可以改善齿轮静力学，从而尽管接片部件中的低的材料比例，该齿轮仍可以承受相对高的负荷。

根据齿轮的另一种实施变型方案可规定，缺口之间的接片中的至少一些接片具有径向走向，由此能在齿轮运行中实现更好的负荷削减。因此可以更为刚性地构造齿轮。

但另一方面根据齿轮的另一种实施变型方案可以规定，在缺口之间的接片中的至少一些接片具有偏离径向方向的走向，由此基于这些接片在负荷下的挠性可以实现具有更软的啮合特性和因此改变的噪声特性的齿轮。

根据齿轮的一种实施变型方案可以规定，所述接片具有沿圆周方向的如下宽度，该宽度选自齿轮最大直径的3％至30％的范围。因此可以进一步改善上述效果。

用于影响齿轮的重量和噪声特性的另一种可能性可以通过如下方式实现，即，所述肾形缺口的径向高度是不同的。

在此优选可以规定，一排之内的各肾形缺口具有相同的径向高度，由此可更容易地统一齿轮在整个圆周上的机械特性。

但为了改善噪声特性也可以规定，所述缺口的径向高度沿径向方向从内向外变大。

附图说明

为了更好地理解本发明，借助以下附图更详细地阐述本发明。

在此，分别以简化的示意图示出：

图1示出齿轮的第一种实施变型方案；

图2示出齿轮的第二种实施变型方案；

图3示出齿轮的第三种实施变型方案；

图4示出齿轮的第四种实施变型方案；

图5示出齿轮的第五种实施变型方案。

具体实施方式

首先要指出：在不同地说明的实施实施变型方案中，给相同部件配设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。在说明书中选择的位置说明(如上面、下面、侧面等)也涉及直接描述的以及所示的附图，并且这些位置说明在位置改变时也可按意义转用到新的位置上。

图1至5示出齿轮1的不同实施变型方案。这些齿轮1的共同之处在于：它们分别具有一个毂部件2(也可称为毂区段)、接片部件3(也可称为接片区段)和齿圈4。毂部件2用于将齿轮1设置在轴或类似物上，为此毂部件2沿轴向方向6可以具有缺口5。

接片部件3构成为沿径向方向直接连接到毂部件2上。

接片部件3支承齿圈4，为此后者可以构成为沿径向方向直接连接到该接片部件3上。

齿圈4具有包括齿的未更详细示出的齿部。该齿部例如可以实施为直齿部或斜齿部。

接片部件3可以实施为沿轴向方向6比毂部件2和/或齿圈4薄。

一般地，接片部件3可以在齿轮1沿径向方向的高度上在5％至25％之间延伸。径向高度的其余部分在齿轮1的该优选的实施实施变型方案中分布到齿圈4和毂部件2上，其中，该毂部件的缺口5可以为齿轮1的径向高度的5％至40％之间并且齿圈可以为齿轮1的径向高度的20％至50％之间。不言而喻地，所给出的相对高度值相互补充为100％。

齿轮1的径向高度相应于齿部的齿的齿顶圆直径的半径。

优选地，齿轮1按照粉末冶金方法制造为烧结构件。因为该方法原则上已知，所以对此的进一步说明成为多余。仅要提到这么多：粉末冶金的方法包括将金属的粉末压制成生坯、烧结该生坯以及必要时对所烧结的齿轮1进行再加工、例如校准和/或硬化。

齿轮1优选构成为一件式的。

接片部件3具有多个肾形缺口8。这些缺口8沿圆周方向9由接片10彼此分开。

现在规定，不仅沿圆周方向9并排设置多个缺口8，而且沿径向方向并排构造多个缺口。因此，全部数量的肾形缺口8分布成径向相叠构造的多排缺口8。这些排分别沿圆周方向9，亦即不是线性地、而是至少近似环形或恰好环形地围绕毂部件2延伸。

术语“肾形缺口8”理解为这样的缺口，该缺口沿圆周方向9具有比沿齿轮1的径向方向大的尺寸。此外，肾形缺口8沿圆周方向9圆环形地弯曲，然而仅在圆环的一个区段上延伸，亦即不是在360°上延伸。两个彼此沿圆周方向9相对置的端部区域11、12优选同样倒圆地构造，尤其是沿轴向方向6观察具有半圆形横截面。

优选地，在接片部件3中在一排内或在整个接片部件3中仅构造这样的肾形缺口8。但是也存在如下可能性：除了肾形缺口8之外也设置有或构造有不同构造的缺口、例如圆形缺口(沿轴向方向6观察)。

每排可以设置或构造两个、尤其是三个至八个缺口8，尤其是三个至六个缺口。沿径向方向可以相叠设置或构造两至六排、尤其是两至四排。

可能的是，缺口8沿圆周方向9的长度为在相应所观察的该缺口8的径向高度的一半上的圆的周长的15％至25％。

缺口8的径向高度可以为齿轮1最大直径的5％至40％。最大直径在此是指如下的圆的直径，该圆刚好还接触齿部齿的齿尖、即刚好包围齿轮1。因此，该直径相应于齿部各齿的齿顶圆直径。

在根据图1的齿轮1的实施变型方案中，肾形缺口8设置或构造成沿径向方向相叠构造的两排，其中，每排可分别构造有四个缺口8。但应指出，虽然各附图表示齿轮1的优选实施变型方案，但这不应被理解为限制性的。

在此可能的是，肾形缺口8之间的接片10构造或设置成辐射状或辐条状的。这指的是，接片10连续地从毂部件2延伸至齿圈4。

然而优选地，如这也在图1中所示出的那样，至少两排接片10沿圆周方向9错开地设置或构造。尤其是，每隔一排的接片10可以沿圆周方向9相对于相应设置在其下方的接片10扭转一定值地设置或构造，该值选自5°至175°的范围、尤其是10°至60°的范围。

根据齿轮1的一种优选实施变型方案，一排中的各接片10分别相对于径向直接构造在其下方的那排缺口8错开缺口8在径向高度14的一半上沿圆周方向9的长度13的50％。该实施变型方案在图1至5中示出。在此，可在多于两排肾形缺口8的情况下规定，径向最外侧的那排缺口8又沿圆周方向扭转或错开该值地设置或构造。因此，第一排和第三排肾形缺口8的接片10可构造成沿径向方向对齐。

优选地，在齿轮1的该实施变型方案中，相应排之内的各缺口8沿圆周方向具有相同长度13。

但是，以在图2和3中所示的齿轮1不仅应说明：可以设置或构造多于两排肾形缺口8。也可能的是，这些缺口8沿圆周方向9的长度13设计成不同的，使得每排肾形缺口8可以设有三或四个这种缺口8，其中，混合实施变型方案也是可能的，在这些混合方案中可交替地构造或设置三个和四个肾形缺口8。

原则上，所有接片10可构造成相同的，尤其是沿圆周方向9也可以具有相同宽度15(图4)。但在齿轮1内也可设置沿圆周方向具有不同宽度的接片10。例如，不同排的肾形缺口8的接片10沿圆周方向9可以具有不同宽度15，而一排肾形缺口8之内的各接片10可具有相同宽度15。此外，各接片10本身可以在其走向上具有不同的宽度15。

所述不同的宽度15不仅可涉及沿轴向方向6的宽度15。接片10或至少一部分所述接片10沿垂直于轴向方向6的方向观察、即例如在轴向剖视图中观察也可具有不同的宽度。

接片10可以具有径向走向，如这在图1至5中所示出的那样。

但也可能的是，各接片10或所述接片10中的至少一些接片根据齿轮1的另一种实施变型方案至少区域地或部分地具有偏离径向方向的走向。例如至少一部分所述接片10、尤其是所有接片10可以具有弧形走向。例如，接片10可以具有S形走向(沿轴向方向6观察)。

根据齿轮1的另一种实施变型方案可以规定，接片10具有沿圆周方向9的如下的宽度15，该宽度选自齿轮1最大直径(齿顶圆直径)的3％至30％的范围。沿轴向方向6，接片10可以具有如下的宽度，该宽度可以选自齿圈4沿该方向的最大宽度的10％至100％、尤其是55％至75％的范围。

但也可规定，接片10具有沿圆周方向9的如下的宽度15，该宽度选自齿轮1最大直径(齿顶圆直径)的3％至95％的范围。

如借助于根据图4的齿轮1的实施变型方案可见，也可以规定，这些肾形缺口8的径向高度14是不同的。因此，例如可能的是，如所示出的那样，肾形缺口8的径向高度14沿径向方向从内向外变大。但是，优选在一排肾形缺口8之内的各肾形缺口8的径向高度14保持相同。

但也可规定，肾形缺口8的径向高度14从外向内变大。

优选地，齿轮1至少在接片部件3方面构造成对称的。

接片部件3基于肾形缺口8不仅包括一排缺口8之内的各缺口8之间的接片10，而且也包括相邻两排肾形缺口8中的肾形缺口8之间的另外的接片16。所述另外的接片16优选具有沿圆周方向9的如下的长度，该长度在其数值上大于所述另外的接片16沿径向方向的径向高度17。

根据齿轮1的一种实施变型方案可以为此规定，所述另外的接片16在接片10上方和/或接片10下方设有凹形倒圆部，如这在图5中所示出的那样。该倒圆部在此尤其可以是圆形的。因此可影响所述另外的接片16的弹性特性。

根据齿轮1的另一种实施变型方案，肾形缺口8可以至少部分地、尤其是完全地用与接片部件3材料不同的材料填充。尤其是，可以在这些缺口8中设置橡胶弹性材料、优选弹性体、如天然橡胶或合成橡胶、例如SB、(X)NBR等。优选地，所述另外的(不同的)材料与接片部件3的材料连接、例如硫化。因此，可以同样地改变齿轮1在运行中的噪声排放。

实施例示出了齿轮1的可能的实施变型方案，其中，在这点上应注意，各个实施变型方案彼此间的各式各样的组合也是可能的。

为清晰起见最后要指出：为了更好地理解构造，齿轮1的元件未强制性地按比例示出。

附图标记列表

1 齿轮

2 毂部件

3 接片部件

4 齿圈

5 缺口

6 轴向方向

7 凹口

8 缺口

9 圆周方向

10 接片

11 端部区域

12 端部区域

13 长度

14 高度

15 宽度

16 接片

17 高度

Claims (8)

1.齿轮(1)，包括毂部件(2)、径向连接在该毂部件上的接片部件(3)和由该接片部件(3)支承的齿圈(4)，其中，在接片部件(3)中构造有多个肾形缺口(8)，所述多个肾形缺口通过接片(10)彼此分开，其特征在于，所述肾形缺口(8)设置在多个径向相叠构造的排中。

2.根据权利要求1所述的齿轮(1)，其特征在于，至少两排构造在肾形缺口(8)之间的接片(10)沿圆周方向(9)彼此错开地设置。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮(1)，其特征在于，在所述肾形缺口(8)之间的接片(10)中的至少一些接片具有径向走向。

4.根据权利要求1或2所述的齿轮(1)，其特征在于，在所述肾形缺口(8)之间的接片(10)中的至少一些接片具有偏离径向方向的走向。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的齿轮(1)，其特征在于，所述接片(10)具有沿圆周方向(9)的如下最大宽度(15)，该最大宽度选自齿轮(1)最大直径的3％至30％的范围。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的齿轮(1)，其特征在于，所述肾形缺口(8)的径向高度(14)是不同的。

7.根据权利要求6所述的齿轮(1)，其特征在于，一排之内的各肾形缺口(8)具有相同的径向高度(14)。

8.根据权利要求6或7所述的齿轮(1)，其特征在于，所述肾形缺口(8)的径向高度(14)沿径向方向从内向外变大。