CN110945268A - 行星齿轮传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种行星齿轮传动装置，其具有：行星架，其具有至少一个径向壁，该径向壁具有在其中构成的销孔；行星销，其至少单侧地安置在销孔中；行星轮，其安置在行星销上；和环形盘，其安装在径向壁上并且如此设计尺寸，使得环形盘沿径向突出于销孔的内包络圆，其中径向壁支承环形凸缘，并且环形盘轴向地固定在环形凸缘上。

Description

行星齿轮传动装置

技术领域

本发明涉及一种行星齿轮传动装置，其具有：行星架；行星销，其至少单侧地安置在销孔中，销孔构造在行星架的径向壁中；和行星轮，其安置在行星销上。

背景技术

从DE 11 2010 004 918 T5中已知上述类型的行星齿轮传动装置。行星销以紧配合方式安置在销孔中，销孔构造在行星架的径向壁中。环形盘安装到径向壁处。环形盘遮盖行星销的端面并且防止行星销从销孔中移出。

从DE 10 2006 001 286 A1中已知一种行星架组件，其包括多个行星轮，行星轮可转动地安装在行星轮销上，其中在每个销处构造凹槽。将固定环安装到行星轮销处，使得固定环接合到行星轮销的凹槽中。固定环确保行星轮销在行星架壳体中的轴向的和旋转的定位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，指出如下解决方案，通过所述解决方案可以实现一种行星齿轮传动装置，该行星齿轮传动装置的特征在于稳固的结构以及可以在安装方面有利的制造。

根据本发明，所述技术问题通过一种行星齿轮传动装置实现，其具有：

-行星架，其具有至少一个径向壁，径向壁具有在其中构造的销孔；

-行星销，其至少单侧地安置在销孔中；

-行星轮，其安置在行星销上；和

-环形盘，其安装到径向壁上并且如此设计尺寸，使得环形盘沿径向突出于销孔的内包络圆，其中，

-径向壁支承环形凸缘，并且

-环形盘轴向地固定在该环形凸缘上。

由此可以通过有利的方式实现防失保护，该防失保护可靠地防止销从行星架中移出，并且还可以有效地防止行星销围绕其销轴线转动。

环形盘优选构造为：环形盘与相应的行星销如此接合，使得防止行星销围绕其行星销轴线转动。环形盘为此优选分别安置在相应的行星销的端面部段上，其中，在此在行星销的与环形盘相邻的端面区域中构造接触几何结构，该接触几何结构接合在环形盘的外轮廓处。

该装置优选设计为：环形盘与相应的行星销如此接触，使得防止行星销沿轴向移出，然而行星销具有轴向间隙，该轴向间隙足以使得在变形时、尤其也在行星销热膨胀时不会出现超定

进而造成机械结构张紧。

与环形盘共同作用的接触几何结构优选形成弧形区段，该弧形区段的半径对应于环形盘的外半径。在该实施方式中，环形盘的外轮廓可以是圆形轮廓。然而也可行的是：构造在行星销方面提供的接触几何结构，例如构造为平面，则环形盘的外轮廓优选构造为互补的多边形轮廓。接触几何结构可以划分成多个部段，然而其中，优选地，接触几何结构的与环形盘形成接触的区域具有相对行星销的中轴线足够的、尤其尽可能大的径向间距，从而有效地双向地支撑行星销以防止围绕其中轴线的自转。接触几何结构可以包括沿轴向搭接环形盘的部段，该接触几何结构又形状配合地从后方接合环形盘。由此可行的是：经由该接合实现行星销的双向的轴向固定(轴向锁紧)。

根据本发明的一个特别的方面，环形盘优选构造为：环形盘的外半径小于或等于行星销孔的孔圆半径。整体上，环形盘的外部几何结构优选如此匹配行星销的位置，使得从相应的行星销的边缘起测量触及(erfasst)行星销的直径的至少25％。

根据本发明设置的环形盘优选作为冲压件或拉制件由高强度的且经硬化处理的弹簧钢材料制造。环形盘优选构造为：环形盘具有凸缘部段并且经由该凸缘部段安置在行星架的环形凸缘上。在环形盘的凸缘部段的区域中，可以有利地构造保持爪，保持爪分别本身可以沿相对于环形盘的中央轴线的径向偏转。

优选地，在行星架的环形凸缘上构造配对几何结构，保持爪形状配合地接合到该配对几何结构中。在行星架的环形凸缘上构造的配对几何结构优选构造为：配对几何结构提供环形端面，保持爪沿轴向支撑在该环形端面上。在此，配对几何结构尤其可以构造为周向槽、构造为平槽或构造为穿孔部。配对几何结构优选处于环形凸缘的背离行星件的轴向端部区域的附近。

也可行的是：环形盘构造为：环形盘通过锁紧部而摩擦配合地安置在行星架的环形凸缘上。

根据本发明的一个特别的方面，根据本发明的行星齿轮传动装置形成用于实现机动车驱动系中的动力分支的差速器。在此，可以用作车桥差速器，或者也使用所谓的中央差速器。

根据本发明的另一方面，行星齿轮传动装置构造为正齿轮差速器。行星架在此可以支承齿圈部段，该齿圈部段用作行星架的驱动齿轮。在此，齿圈部段可以与行星架整体地制成。替选于此，也可行的是：行星架和齿圈部段作为单独的构件制成并且随后将其连接，其中该连接可以借助于可拆卸的连接元件或者也可以例如通过至少一个局部的焊接部位来实现。

构造在行星架处的环形凸缘相对于行星架的回转轴线同心地构造在该行星架处。环形凸缘在其内部区域中或在其外周区域中提供用于滚动轴承的内圈或外圈的支座。环形凸缘如此设计尺寸，使得其外周面处于由行星销孔限定的内包络圆之内，或者由该内包络圆局部轻微地触及。环形凸缘关于其内直径优选如此设计尺寸，使得太阳轮可以被引导穿过环形凸缘，太阳轮在安装位置中沿径向从内侧起接合到与其相关联的行星件中。

在行星架的环形凸缘的内部区域中优选构造配合面，该配合面用作用于环形盖的轴向限界部，该环形盖在装入太阳轮之后同样地装入、尤其压入环形凸缘中，并且该环形盖轴向地支撑相邻的太阳轮。

此外，根据本发明的行星齿轮传动装置可以构造为：行星架包括两个径向壁，径向壁分别设有环形凸缘，从而在环形凸缘上分别轴向地锚固根据本发明的环形盘并且轴向地支撑行星销并且防止围绕其自身轴线的转动。

根据本发明的设计实现一种防失设备，该防失设备由具有空心圆柱形部段和径向法兰的保险环以及行星架中的环形槽形成。替选地，可以取消环形槽并且通过在空心圆柱形部段处的锁紧部或空心圆柱形部段的压配合将保险环轴向地固定在行星架的凸缘上。保险环优选是无切削地制成的、例如拉制或压制的构件。

在本说明书的上下文中，术语“内包络圆”应理解为这样的圆，其与行星架的回转轴线同心且与销孔的朝向回转轴线的内边缘相切。借此，上面描述的环形盘从内侧起径向地至少在销孔区域中伸出超过该包络圆进而进入到行星销孔的孔高度中。环形盘至少部分地遮盖行星销的端侧。在该端侧上可以构造特别几何结构，该特别几何结构如此协调，使得其与环形盘的边缘轮廓共同作用地限制或防止行星销围绕其相应的纵轴线的自转。

附图说明

从下面的描述结合附图中得出本发明的其他的细节和特征。附图示出：

图1示出用于解释说明根据本发明的第一优选实施方式的根据本发明的行星齿轮传动装置的结构的轴向剖视图，行星齿轮传动装置具有两个沿轴向从外侧安装的环形盘，环形盘用于轴向地固定行星销且用于防止行星销围绕其相应轴线转动；

图2示出根据图1的行星齿轮传动装置的俯视图，以说明第一环形盘的外轮廓和行星销的与该外轮廓共同作用的端面；

图3示出根据图1和图2的行星齿轮传动装置的立体图；

图4示出行星齿轮传动装置的立体图，其具有相对于根据图3的环形盘的设计稍微变形的环形盘，该环形盘具有沿周向相继布置的单独锁紧部。

具体实施方式

根据图1的视图示出根据本发明的行星齿轮传动装置的第一实施例，行星齿轮传动装置具有：行星架C，其具有至少一个第一径向壁C1和第二径向壁C2，径向壁具有在其中构造的销孔H1、H2；以及行星销B1、B2，其至少单侧地安置在这些销孔H1、H2中。在行星销B1、B2上设置和可转动地支承行星轮P1、P2。

在第一径向壁C1和第二径向壁C2上分别安装环形盘SR1、SR2。两个环形盘SR1、SR2分别如此设计尺寸，使得其沿径向突出于销孔H1、H2的内包络圆并且由此进入到销B1、B2的径向高度中。

第一径向壁C1和第二径向壁C2分别支承有环形凸缘CR1、CR2。环形盘SR1、SR2同心地推移到这两个环形凸缘CR1、CR2上并且轴向地固定在相应的环形凸缘CR1、CR2上。

在该视图中左侧的环形盘SR1与相应的行星销B1、B2如此接合，使得防止行星销B1、B2围绕其行星销轴线BX转动。环形盘SR1、SR2分别安置在相应的行星销B1、B2的端面部段上并且防止销B1、B2沿轴向移出。

至少在行星销B1、B2的一侧上，在行星销B1、B2的与环形盘SR1相邻的端面区域中构造呈突出于径向壁C1的外侧的端面高度的凸出部形式的接触几何结构BG，接触几何结构接合在环形盘SR1的外轮廓上。该接触几何结构BG形成弧形区段BGa，其半径对应于环形盘SR1的外半径。弧形区段BGa在此由中心油孔中断，然而由弧形区段BGa的处于行星销B1、B2的周向高度附近的区域产生主要的抗转动作用。这两个环形盘SR1、SR2如此设计尺寸，使得相应的环形盘SR1、SR2的外半径小于或等于行星销孔H的孔圆半径且大于行星销孔H1、H2的内包络圆的半径。

在此处示出的实施例中，两个环形盘SR1、SR2结构相同地构造。在本实施例中，每个环形盘SR1、SR2均如此构造，使得环形盘分别形成凸缘部段SRa并且经由凸缘部段SRa安置在行星架C的环形凸缘CR1、CR2上。

在每个环形盘SR1、SR2处，在凸缘部段SRa的区域中构造保持爪SRb。在此，在行星架C的相应的环形凸缘CR1、CR2上构造配对几何结构，保持爪SRb接合到配对几何结构中。在行星架P的相应的环形凸缘CR1、CR2上构造的配对几何结构CRa提供环形端面，保持爪SRb轴向地支撑在环形端面上。

两个径向壁C1、C2支承齿轮圈C3，齿轮圈本身用作用于行星架C的驱动齿轮并且形成其自身的刚性的组成部分。行星齿轮传动装置的内部机构构造为所谓的正齿轮差速器SD。正齿轮差速器SD包括第一从动太阳轮S1和第二从动太阳轮S2。两个太阳轮S1、S2沿轴向直接彼此相邻地设置并且经由行星件P1、P2以可沿相反方向转动的方式耦联。在此处示出的构型中，第一从动太阳轮S1如此构造，使得其齿根圆大于第二从动太阳轮的齿顶圆。该几何特征通过齿形变位实现，从动太阳轮S1、S2具有相同的齿数和相同的模数。

第一行星件P1沿径向从外部起接合到第一从动太阳轮S1中。第一行星件在其轴向尺寸方面如此设计，使得第一行星件(在第二从动太阳轮的齿顶圆之外)延伸进入第二从动太阳轮的齿平面中，第一行星件在该处接合到第二行星件P2中，第二行星件沿径向地从外侧起接合到第二从动太阳轮S2中。

第一环形凸缘CR1和第二环形凸缘CR2分别形成内周壁，内周壁由肩部CR1a、CR2a限界。在两个结构中分别装入环形盖R1、R2，环形盖通过所提出的内周壁定心并且轴向地通过肩部CR1a、CR2a定位。

两个环形盖R1、R2形成内凸缘部段R1a、R2a，内凸缘部段用作从动太阳轮S1、S2的径向和轴向的支承部。从动太阳轮S1、S2形成内孔S1a、S2a，内孔设有轴向齿部S1b、S2b，在此未进一步示出的轮驱动轴可以抗转动地插入到轴向齿部中。

行星销B1、B2沿轴向空心地制孔。在销B1、B2中延伸的孔B1a、B2a用作润滑剂通道。环形盘SR1、SR2如此设计尺寸，使得其不遮盖润滑剂通道，或不过多地遮盖润滑剂通道。可行的是：环形盘SR1、SR2如此构造，使得其提供润滑剂收集或润滑剂引导功能，通过润滑剂收集或润滑剂引导功能支持润滑剂流入行星销B1、B2的内部区域中，即其内孔B1a、B2a中。

根据本发明的设计，在两侧安置用作卡接环的构件，以便防止或至少限制行星销B1、B2的轴向移出。沿轴向设置微小的间隙，从而不会张紧环SR1、SR2。行星销B1、B2具有特定的端部加工部，以便确保销B1、B2的抗转动性。该端部加工部提供几何结构BG，几何结构搭接相应的环SR1、SR2。因为销B1、B2设置在不同的节圆直径上，所以根据本发明的一个特别的方面可以如此实现端部加工部，使得销可以通过将销相应地转动180°的方式用于两个节圆直径。即在第一安装位置中，销匹配于处于较小的孔圆上的孔；在转动180°的位置中，销匹配于处于较大的孔圆上的孔。替选地，卡接环的外轮廓也可以如此构造，使得外轮廓相继达到不同的径向高度。卡接环SR1、SR2如此设计，使得其卡入到槽CRa中，槽优选构造在行星架C的环形凸缘CR1、CR2上并且由此不需要附加部件。

行星齿轮传动装置的图1中示出的实施例为沿轴向轻薄构造的正齿轮差速器，正齿轮差速器的驱动太阳轮S1、S2彼此直接相邻地设置。第一从动太阳轮S1和第二从动太阳轮S2的外齿部的总宽度小于或等于齿圈C3的齿部的宽度。行星架壁C1、C2的至少一个可以与齿圈C3整体地制成。第一行星件P1相对于第二从动太阳轮S2的间隙如此产生：即第一从动太阳轮S1构造为，使得其齿根圆半径大于第二从动太阳轮S2的齿顶圆半径，其中，这种几何上的协调通过在两个从动太阳轮S1、S2的原本齿数相同的情况下的齿形变位实现。

根据图2的视图还说明根据本发明安装到行星销B1、B2的端侧上的环形盘SR1(后侧上的SR2被遮挡)的共同作用。行星销B1支承第一行星轮P1。行星销B2支承轴向较短的第二行星轮P2。第一行星销B1的轴线BX1位于第一孔圆HC1上，第二行星销B2的轴线BX2位于第二孔圆HC2上，第一孔圆的直径大于第二孔圆的直径。行星销B1、B2结构相同地构造。与第一环形盘SR1共同作用的端部如此构造，使得其提供第一弧形区段BS1，第一弧形区段在将销B1装入第一孔圆HC1上时抵靠第一环形盘SR1的外轮廓。此外，端部提供第二弧形区段BS2，第二弧形区段在将销B2装入第二孔圆HC2上时伸向到第一环形盘SR1的外轮廓处。

根据本发明的行星齿轮传动装置可以提供为用于车辆变速器的紧凑的预装配的组件。因此，行星齿轮传动装置具有实体正齿轮的外观，其具有大部分被隐藏的内部结构，在内部结构中，仅可见两个由从动太阳轮S1、S2形成的、沿纵向分开的、内部设齿的轴插接孔。齿圈C3形成用于径向壁C1、C2的支座并且将这两个径向壁C1、C2彼此抗转动地耦联。销孔H1、H2可以在将径向壁C1、C2装配在齿圈C3上之前构造在径向壁C1、C2中。然而，尤其在径向壁C1、C2与齿圈C3经由焊接部位连接的情况下，也可行的是：销孔H1、H2在径向壁C1、C2与齿圈C3连接之后才制成或者加工到最终尺寸。在部件C1、C2、C3连接之后，可以以切削加工的方式对环形凸缘CR1、CR2的其他面、尤其环形凸缘CR1、CR2的内周面和外周面进行再修整。可行的是：环形盘SR1、SR2的外轮廓也非圆形地构造，并且必要时环形盘也与行星销B1、B2共同作用以防止转动。

根据图3的视图以立体图的形式示出根据图1和图2的构造为正齿轮差速器的根据本发明的行星齿轮传动装置。变速器的组装以如此方式进行，即将行星轮P1、P2通过环形凸缘CR1的内部区域引入到行星架C的内部区域中。因此，行星轮P1、P2从内部起沿径向向外推动到其装入位置中。在行星轮P1、P2的位置中，行星销B1、B2穿过行星架的第一径向壁C1插入到行星件P1、P2中。在此，行星销B1如此定位，使得端侧的止挡几何结构的第一弧形元件(BS1，参见图2)朝向环形凸缘CR1。用于支承轴向较短的第二行星轮P2的行星销B2如此定位，使得端侧的止挡几何结构的第二弧形元件(BS2，参见图2)朝向环形凸缘。此时，第一环形盘SR1推移到环形凸缘CR1上直至环形盘SR1沉入到行星销B1、B2的端侧的止挡几何结构之下，在第一环形盘SR1稍微贴靠行星架径向壁C1的情况下，凸缘部段SRa的在该视图中前部的周向边缘锁定到环形凸缘CR1的周向槽中。该锁定可以通过声学的方式察觉并且也可以视觉地检查。此时，行星销B1、B2通过第一环形盘SR1防止从销孔H1、H2中移出并且还防止在相应的销孔H1、H2中转动。第二环形盘SR2则可以安装到后侧的凸缘部段CR2上。这种安装也可以已经在将行星轮P1、P2引入到行星架C中进行的安装步骤中完成。此时，从动太阳轮S1、S2被装入行星架C中。环形盖R1、R2随后被压入到相应的环形凸缘中，用于变速器的子组件的正齿轮差速器由此完成。

上述实施方式合理地适用于根据图4的视图。与上述的实施方式不同地，在此在第一环形盘的凸缘部段处构造多个保持爪SRb，保持爪分别本身以背离销B1、B2的端侧边缘锁定到配对几何结构、尤其行星架C的周向槽中。

Claims (10)

1.行星齿轮传动装置，其具有：

行星架(C)，其具有至少一个径向壁(C1)，所述径向壁具有在其中构造的销孔(H1，H2)；

行星销(B1，B2)，其至少单侧地安置在所述销孔(H1，H2)中；

行星轮(P1，P2)，其安置在所述行星销(B1，B2)上；和

环形盘(SR1)，其安装在所述径向壁(C1)上并且如此设计尺寸，使得所述环形盘沿径向突出于所述销孔(H1，H2)的内包络圆，其中

所述径向壁(C1)支承环形凸缘(CR1)，并且

所述环形盘(SR1)轴向地固定在所述环形凸缘(CR1)上。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮传动装置，其特征在于，所述环形盘(SR1)与相应的行星销(B1，B2)如此接触，使得防止所述行星销(B1，B2)沿轴向移出，然而所述行星销具有轴向间隙，所述轴向间隙足以使得在变形时不会出现超定。

3.根据权利要求1所述的行星齿轮传动装置，其特征在于，所述环形盘(SR1)与相应的行星销(B1，B2)如此接合，使得防止所述行星销(B1，B2)围绕其行星销轴线(BX1，BX2)转动。

4.根据权利要求3所述的行星齿轮传动装置，其特征在于，所述环形盘(SR1)分别安置在相应的行星销(B1，B2)的端面部段上。

5.根据权利要求1至4中至少一项所述的行星齿轮传动装置，其特征在于，在所述行星销(B1，B2)的与所述环形盘(SR1)相邻的端面区域中构造接触几何结构(BG)，所述接触几何结构接合在所述环形盘(SR1)的外轮廓上。

6.根据权利要求1至5中至少一项所述的行星齿轮传动装置，其特征在于，所述接触几何结构(BG)形成凸形拱起的弧形区段(BS1，BS2)，所述弧形区段的拱形半径对应于所述环形盘(SR1)的外半径。

7.根据权利要求1至6中至少一项所述的行星齿轮传动装置，其特征在于，所述环形盘(SR1)的外半径小于或等于所述行星销孔(H1，H2)的孔圆半径(HC1，HC2)。

8.根据权利要求1至7中至少一项所述的行星齿轮传动装置，其特征在于，所述环形盘(SR1)具有凸缘部段(SRa)并且经由所述凸缘部段(SRa)安置在所述行星架(C)的环形凸缘(CR1)上。

9.根据权利要求8所述的行星齿轮传动装置，其特征在于，在所述环形盘(SR1)的凸缘部段(SRa)的区域中构造保持爪(SRb)，并且在所述行星架(C)的环形凸缘(CR1)上构造有配对几何结构(CRa)，所述保持爪(SRb)接合到所述配对几何结构中。

10.根据权利要求1至9中至少一项所述的行星齿轮传动装置，其特征在于，在所述行星架(C)的环形凸缘(CR1)上构造的配对几何结构提供环形端面，所述保持爪(SRb)或所述凸缘部段(SRa)的端侧边缘沿轴向支撑在所述环形端面上，和/或在所述行星架(C)的环形凸缘(CR1)的内部区域中构造配合面，环形盖(R1)安置于所述配合面中。

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