CN111480022B - 啮合设施 - Google Patents

Abstract

提出了一种啮合设施(1)，其包括至少一个斜齿的第一圆柱齿轮(3)和斜齿的第二圆柱齿轮(4)，它们形成共同的运行啮合部；以及至少一个具有两个滚道(8、9)的止推环(7)，其用于在运行啮合部的区域中的两侧的轴向力补偿，其中，环形的止推环(7)实施有内啮合部(10)，其在已安装的状态下支撑在中断第一圆柱齿轮(3)的啮合部(5)的环绕的槽(11)中，其中，给止推环(7)配属有至少一个抗扭转机构，其中，抗扭转机构以如下方式实施，使得抗扭转机构从第一圆柱齿轮(3)的径向内部区域朝径向外部区域运动到锁止位置中。此外，提出了具有啮合设施的传动装置。

Description

啮合设施

技术领域

本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中详细定义的类型的啮合设施。此外，本发明还涉及具有该啮合设施的传动装置。

背景技术

在现今的齿轮传动装置中，例如在用于机动车的驱动系中，由于声学原因主要使用斜齿啮合部。相对于直齿啮合，通过齿轮之间的斜齿啮合部形成必须被支撑的附加的轴向力。在大多情况下，这些力通过各自的轴承导入壳体中。由于为此机械的附加耗费，形成在结构大小和成本方面的缺点。此外形成附加的轴承损耗，其使效率变差。为了减小该问题存在如下解决方案，在其中，轴向力直接在齿轮的区域中通过在所谓的止推环上的相对应的接触面被补偿。

例如从文献DE 30 22 020 C2已知了用于圆柱齿轮传动装置的轴向的力传输装置。圆柱齿轮传动装置包括两个相互嵌接的圆柱齿轮，它们具有斜齿啮合部作为共同的运行啮合部。在其中一个圆柱齿轮中设置有中断啮合部的环绕的槽，用于在两侧承受轴向力的具有两个滚道的推力环或环形的止推环布置在槽中。为了安装，止推环具有内啮合部，其与圆柱齿轮的啮合部相对应，从而止推环可以利用内啮合部轴向推移到圆柱齿轮的啮合部上，以便进入圆柱齿轮的中间槽中。为了轴向卡锁，止推环相对于圆柱齿轮扭转一半的齿距。为了阻止止推环的不期望的扭转，在已知的圆柱齿轮传动装置中设置的是，栓从径向外部引导穿过止推环，其伸入圆柱齿轮的啮合部的齿隙中。

已证实的是，在这种抗扭转机构中，止推环以不利的方式在机械上被弱化。此外要相应设计栓的规格，以便确保承受出现的扭转力。

发明内容

本发明的任务是，提出一种前述的类型的啮合设施和具有啮合设施的传动装置，其以设计简单和可靠的方式确保止推环的抗扭转。

根据本发明，该任务通过权利要求1或11的特征解决。有利的和要求保护的改进方案由从属权利要求、说明书和附图得到。

因此提出了一种啮合设施，其包括至少一个至少区段式斜齿的第一齿轮、尤其是圆柱齿轮和至少区段式斜齿的第二圆柱齿轮，它们形成共同的运行啮合部。此外，啮合设施包括至少一个具有两个滚道的止推环，其用于在齿轮的运行啮合部的区域中的两侧的轴向力补偿，其中，环形的止推环实施有内啮合部等，其在已安装的状态下容纳或支撑在中断第一圆柱齿轮的啮合部的环绕的槽中，并且其中，给止推环配属有至少一个抗扭转机构。为了实施特别廉价的和可靠的抗扭转机构而设置的是，抗扭转机构能从第一圆柱齿轮的径向内部区域朝径向外部区域运动到锁止位置中，或者说起到锁止作用。

以该方式提出一种具有止推环的啮合设施，止推环可以利用其优选同样斜齿的内啮合部特别简单地轴向推移到齿轮或圆柱齿轮上，并且在已安装的状态下借助其设置在轴向侧的滚道可以在运行啮合部的两个方向上承受轴向力。由此得到仅很小的轴向间隙。通过根据本发明设置的抗扭转机构，其在一定程度上至少从配属的齿轮中的径向内部区域朝径向外部区域被引入锁止位置或作用位置中，实现特别廉价的和紧凑的啮合设施。尤其是需要仅少量的构件，并且节约径向的结构空间。

与抗扭转机构的具体的设计的实施方案无关地设置的是，抗扭转机构在锁止位置中从第一圆柱齿轮的槽的槽底形状锁合地或锁止地径向向外嵌入止推环的内啮合部中。由此，止推环以有利的方式在机械上没有被弱化。抗扭转机构因此通过从径向内部区域朝径向外部区域运动到锁止位置中而在配属的圆柱齿轮中起作用。设置在圆柱齿轮上的环绕的槽因此不仅用于容纳和定心止推环，而且还附加地也用于实现抗扭转。配属的齿轮的槽底因此形成用于止推环的齿顶圆直径的定心直径。在此，配属的齿轮或圆柱齿轮的槽底直径大于其齿根圆直径，以便实现期望的定心。槽底直径因此是通过啮合部中断的直径。

根据本发明的构思的特别简单的解决方案以如下方式实现，即，抗扭转机构包括至少一个锁止元件和至少一个用于将锁止元件保持在锁止位置中的锁定件。例如也可能的是，锁止元件和锁定件在一定程度上单件式地实施为螺钉、例如平头螺钉等。锁止元件和锁定件的可能的设计上的实施方案因此是多种多样的。销形的、套筒形的或类似实施的锁止元件显得是特别有效的，其中，锁定件例如可以通过弹簧、卡环或通过其他的例如从径向内部配属于齿轮的构件实现。锁止元件和锁定件可以设置在配属的齿轮中的任意设计的径向孔或通孔中。用于容纳抗扭转机构的至少一个径向孔或至少一个通孔例如可以相对于第一圆柱齿轮的纵轴线垂直地从径向内部区域朝径向外部区域布置在第一圆柱齿轮中。完全也可能的是，径向孔或通孔以预先确定的角度倾斜地从径向内部区域朝径向外部区域在齿轮中延伸或延伸穿过齿轮。与径向孔或通孔的垂直的取向不同地，预先确定的角度大于或小于90度，从而实现径向孔或通孔在齿轮中或穿过齿轮的倾斜的走向。

在本发明的有利的改进方案的范围内设置的是，在锁止元件的锁止位置中，设置有在锁止元件的面对止推环的端部与止推环的内啮合部的齿根圆之间的预先确定的径向距离。由此，针对可能的拆卸，锁止元件或抗扭转机构可以特别简单地被嵌接，以便径向向内运动锁止元件。

与具体的实施方案无关地设置的是，给提出的啮合设施配属有多个在止推环的周边上分布地布置的抗扭转机构。

此外，本发明还要求保护车辆的具有至少一个根据本发明的啮合设施的任意的传动装置。

附图说明

随后借助附图进一步阐述本发明。其中：

图1示出了根据本发明的啮合设施的三维图，啮合设施具有止推环和实施为圆柱齿轮的齿轮；

图2示出了具有止推环的啮合设施的其中一个圆柱齿轮在安装之前的三维图；

图2A示出了具有啮合设施的传动装置的纯示意性的视图；

图3示出了啮合设施的截面图；

图4示出了啮合设施的止推环的抗扭转机构的第一实施方案的横截面图；

图5示出了具有止推环的备选的实施方案的啮合设施的纵截面图；

图6示出了啮合设施的止推环的抗扭转机构的第二实施方案的横截面图；

图7示出了啮合设施的止推环的抗扭转机构的第三实施方案的横截面图；

图8示出了啮合设施的止推环的抗扭转机构的第三实施方案的纵截面图；

图9示出了啮合设施的止推环的抗扭转机构的第四实施方案的横截面图；

图10示出了啮合设施的止推环的抗扭转机构的第四实施方案的纵截面图；

图11示出了啮合设施的止推环的抗扭转机构的第五实施方案的纵截面图；以及

图12示出了啮合设施的止推环的抗扭转机构的第六实施方案的纵截面图。

具体实施方式

在图1至12中示例性示出了根据本发明的啮合设施1的不同的视图，该啮合设施示例性地用于使用在任意的传动装置2中。

根据本发明的啮合设施2在示例性示出的实施方案中包括斜齿的第一圆柱齿轮3和斜齿的第二圆柱齿轮4，第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮利用它们的啮合部5、6形成共同的环绕的运行啮合部。此外，至少一个止推环7设置有两个在轴向侧的滚道8、9，止推环用于在运行啮合部的区域中的两侧的轴向力补偿。闭合的环形的止推环7在内直径上具有内啮合部10。在已安装的状态下，止推环7利用其内啮合部10容纳在中断第一圆柱齿轮3的啮合部5的环绕的槽11中，如这尤其从图1和2可看到的那样。

止推环7包括至少一个抗扭转机构，其具体的实施方案是图3至12的主题。抗扭转机构将止推环7保持在其给定位置中。根据本发明设置的是，抗扭转机构实施为，使得抗扭转机构可以在第一圆柱齿轮3中基本上从径向内部朝径向外部运动到作用位置或锁止位置。

图1示出了啮合设施的立体图，其中，止推环7相对于第一圆柱齿轮3在其槽11中扭转了半个齿，并且由此可以在两个方向上传输轴向力。止推环7的滚道8、9在中断第二圆柱齿轮4的啮合部6的凹部15中将轴向力传输到相对应的贴靠面14上。第二圆柱齿轮4的贴靠面14径向位于其齿根圆直径之下。两个圆柱齿轮3、4的运行啮合部位于止推环7的两侧。运行啮合部的齿形修正被选择为，使得接触半径接近滚动半径。由此最小化止推环7的接触点或接触面上的损耗。止推环7的滚道8、9的几何形状以及第二圆柱齿轮4的相对应的贴靠面14至少近似相应于截锥体的周侧面。锥体几何形状叠加有球冠(Balligkeit)。第一圆柱齿轮3和第二圆柱齿轮4可以例如单件式或多件式地实施有轴。根据实施方案可能的是，两个圆柱齿轮3、4的一个实施为可切换的空套轮，其不具有自身的轴向的支承。设置的止推环7也可以使用在由一个或多个齿轮构成的轮链中。因此多次使用止推环7和槽11。也可以将多个沿相同的轴线旋转的具有止推环7和/或凹槽11的齿轮彼此并排布置。

图2示出了在安装之前的第一圆柱齿轮3和止推环7。从该图示可看到第一圆柱齿轮3的定心直径12，止推环7的内啮合部10的齿顶直径13定心在定心直径上。为了安装止推环7，止推环以其内啮合部10移动到第一圆柱齿轮3的啮合部5上，直到止推环在被槽11中断的啮合部5之间的槽11中定心。随后，止推环7扭转了大约第一圆柱齿轮3的半个齿距。最后，抗扭转机构被激活，并且止推环7完成安装。

在图2A中示意性示出了例如用于车辆的任意的类型的传动装置2，该传动装置包括根据本发明的啮合设施1，并且因此示出了可能的用途。

图3示出了根据本发明的啮合设施的截面图，其中示出了在安装位置中的止推环7。为了可以安装止推环，止推环7的内啮合部10的齿隙与第一圆柱齿轮3的啮合部5的齿对准，从而轴向的运动是可能的。为了说明该功能方式，在该部位处示出了直齿啮合。在斜齿啮合的情况下，相应通过轴向和转动运动、即通过螺旋运动安装止推环7。止推环7在两侧具有朝向圆柱齿轮3、4的运行面或滚道8、9。由此，抗扭转机构即使在轴向力方向逆转的情况下也保持有效。

图4示例性示出了根据啮合设施的抗扭转机构的第一实施方案。作为抗扭转机构的锁止元件设置有布置在第一圆柱齿轮3的径向孔16中的套筒17，其通过作为锁定件的弹簧元件18可以径向向外运动到止推环7的锁止位置中。锁止位置中，在锁止元件或套筒17的面对止推环7的端部与止推环7的内啮合部10的齿根圆之间的预先确定的径向距离19得以保留。在该实施方案中，为了安装止推环7，与作为锁定件的弹簧元件18相抗地径向向内挤压作为锁止元件的套筒17。在止推环7朝安装位置的方向扭转时，弹簧元件18松弛，并且将套筒17径向向外带到其锁止的作用位置中。用于容纳抗扭转机构的径向孔16实施为盲孔，并且相对于第一圆柱齿轮3的转动轴线或纵轴线垂直地从第一圆柱齿轮3的径向内部区域延伸到径向外部区域。为了拆卸止推环7需要的是，与弹簧力相抗地径向向内挤压套筒17。这通过径向距离19促进，因为在此可以利用辅助工具来作用。

与图3不同，在图5中，止推环7的另外的实施变型方案借助侧向设置的凸肩在配属的第一圆柱齿轮3的齿顶圆上定心。通过该特征，在止推环7上的负载下降，并且能够实现更高的轴向力，然而需要更大的轴向的结构空间。可能的是，在一侧执行定心。该解决方案可以在存在优先转矩方向时能够实现更有利的结构大小。

图6示出了抗扭转机构的第二实施方案。在该实施方案中，第一圆柱齿轮3具有轴容纳部或轴穿引部，其中，第一圆柱齿轮3具有径向通孔20，其用于容纳作为锁止元件的销21，销的长度设计成使得在圆柱齿轮3安装在作为锁定件的轴上之后销21设置在锁止位置中。为此，销21通过轴从径向内部区域朝第一圆柱齿轮3的径向外部区域运动到锁止位置中。在第二实施方案中，销21从径向内部插入第一圆柱齿轮3中。在第一圆柱齿轮3安装在轴上之后，销21通过轴形状锁合地被固定，以防向内掉落。此外，销21也可以力锁合地、形状锁合地或材料锁合地被固定。用于容纳抗扭转机构的通孔20相对于第一圆柱齿轮3的转动轴线或纵轴线垂直地从径向内部区域穿过第一圆柱齿轮3延伸到径向外部区域。

图7和8示出了抗扭转机构的第三实施方案，其中，又设置有用于容纳作为锁止元件的销21的通孔20。然而与第二实施方案不同地，在径向内部通过轴承22实现形状锁合。在止推环7达到其最终的角位置之后，销21从径向内部朝径向外部运动到其锁止位置中。在安装轴承22之后使销21A固定或锁定。通过轴承22实现锁定。

图9和10示出了抗扭转机构的第四实施方案，其中，设置在径向孔16或通孔20中的销21又用作锁止元件，销例如具有卡环23作为锁定件。当因为旋转的轴或其他的构件在内部延伸并且第一圆柱齿轮3的壁厚不足以实现弹簧解决方案，从而根据图6或7和8的固定是不可能的时，该实施方案是特别有意义的。例如通过槽或阶梯部，径向孔16或径向通孔20在径向外部与径向内部相比具有更大的直径。由此，卡环23可以利用其伸展作用固定销21，以防径向向内掉落。

图11示出了抗扭转机构的第五实施方案，其中，设置在通孔20A内的销21A设置为锁止元件，其中，给通孔20A配属有对置的用于容纳作为锁定件的弹簧元件18A的凹陷部24，弹簧元件将销21A预紧在锁止位置中。当啮合部直接位于具有相对小的直径的轴上并且在轴的内部存在例如用于引导油的孔时，该实施方案尤其是合适的。该基本构思相应于第一实施方案。不同的是，弹簧元件18A在对置的一侧上直接或如描绘的那样支撑在凹陷部24中。

图12示例性示出了抗扭转机构的第六实施方案，其中，径向孔16或通孔20、20A从径向内部区域朝径向外部区域以预先确定的角度倾斜地布置在第一圆柱齿轮3中。当例如由于太小的径向的结构空间而排除了弹簧解决方案，并且因为向内不允许存在通孔20、20A从而卡环解决方案是不允许的时，该实施方案尤其是合适的。当在内部存在油压，或者如描绘的那样设置有滚动轴承滚道时，例如是这样的情况。与迄今为止的解决方案不同地，从内部向外部倾斜地安装抗扭转机构。与之独立地，在该实施方案中，抗扭转机构实施为平头螺钉25。在此也可以使用与迄今示出的实施方案不同的实施方案。同样，即使在纯径向安装时也可以使用实施为螺钉的抗扭转机构。

附图标记列表

1 啮合设施

2 传动装置

3 第一圆柱齿轮或齿轮

4 第二圆柱齿轮或齿轮

5 第一圆柱齿轮的啮合部

6 第二圆柱齿轮的啮合部

7 止推环

8 滚道

9 滚道

10 内啮合部

11 第一圆柱齿轮的槽

12 定心直径

13 内啮合部的齿顶圆直径

14 第二圆柱齿轮的贴靠面

15 第二圆柱齿轮的凹部

16 径向孔

17 套筒

18、18A 弹簧元件

19 径向距离

20、20A 径向通孔

21、21A 销

22 轴承

23 卡环

24 凹陷部

25 平头螺钉

Claims (11)

1.啮合设施(1)，所述啮合设施包括至少一个斜齿的第一圆柱齿轮(3)和斜齿的第二圆柱齿轮(4)，第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮形成共同的运行啮合部，所述啮合设施还包括至少一个具有两个滚道(8、9)的止推环(7)，所述止推环用于在运行啮合部的区域中的两侧的轴向力补偿，其中，环形的止推环(7)实施有内啮合部(10)，所述内啮合部在已安装的状态下支撑在中断所述第一圆柱齿轮(3)的啮合部(5)的环绕的槽(11)中，并且其中，给所述止推环(7)配属有至少一个抗扭转机构，其特征在于，所述抗扭转机构实施成使得所述抗扭转机构能从所述第一圆柱齿轮(3)的径向内部区域朝径向外部区域运动到锁止位置中。

2.根据权利要求1所述的啮合设施(1)，其特征在于，所述抗扭转机构在锁止位置中从所述第一圆柱齿轮(3)的槽(11)的槽底径向向外锁止地嵌入所述止推环(7)的内啮合部(10)中。

3.根据权利要求1或2所述的啮合设施(1)，其特征在于，所述抗扭转机构包括至少一个锁止元件和至少一个用于将锁止元件保持在锁止位置中的锁定件。

4.根据权利要求1或2所述的啮合设施(1)，其特征在于，为了容纳所述抗扭转机构，至少一个径向孔(16)或至少一个通孔(20、20A)相对于第一圆柱齿轮(3)的纵轴线垂直地或以预先确定的角度倾斜地从径向内部区域朝径向外部区域布置在所述第一圆柱齿轮(3)中。

5.根据权利要求4所述的啮合设施，其特征在于，作为锁止元件设置有布置在所述第一圆柱齿轮(3)的径向孔(16)中的套筒(17)或布置在所述第一圆柱齿轮(3)的径向孔(16)中的销(21)，所述套筒或所述销能通过作为锁定件的弹簧元件(18)径向向外运动到锁止位置中。

6.根据权利要求4所述的啮合设施(1)，其特征在于，所述第一圆柱齿轮(3)具有轴容纳部或轴承容纳部，其中，所述第一圆柱齿轮(3)具有用于容纳作为锁止元件的销(21)的径向通孔(20)，所述销的长度设计成使得在所述第一圆柱齿轮(3)安装在轴或轴承(22)上之后所述销(21)通过与作为锁定件的轴或轴承的形状锁合而设置在锁止位置中。

7.根据权利要求4所述的啮合设施(1)，其特征在于，作为锁止元件设置有设置在所述径向孔(16)或所述通孔(20A)中的销(21A)，所述销具有卡环(23)作为锁定件。

8.根据权利要求4所述的啮合设施(1)，其特征在于，作为锁止元件设置有设置在所述通孔(20A)中的销(21A)，其中，给所述通孔(20A)配属有对置的用于容纳作为锁定件的弹簧元件(18A)的凹陷部(24)，所述弹簧元件将所述销(21A)预紧在锁止位置中。

9.根据权利要求3所述的啮合设施(1)，其特征在于，在所述锁止元件的锁止位置中，设置有在所述锁止元件的面对所述止推环(7)的端部与所述止推环(7)的内啮合部(10)的齿根圆之间的预先确定的径向距离(19)。

10.根据权利要求1或2所述的啮合设施(1)，其特征在于，设置有多个在所述止推环(7)的周边上分布地布置的抗扭转机构。

11.车辆的传动装置(2)，所述传动装置具有至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的啮合设施(1)。

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