CN112594350A - 用于两组件或多组件齿轮的齿圈载体部件和这种齿轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于两组件或多组件齿轮的齿圈载体部件，其中，所述齿圈载体部件具有：在圆周方向上围绕旋转轴线绕转的圆环部段；布置在所述圆环部段的径向外侧上的齿圈；以及从所述圆环部段径向向内延伸的延伸部，所述延伸部具有第一延伸部端面和第二延伸部端面，在所述第一延伸部端面上布置有多个第一肋和相同数量的第一凹穴，和/或在所述第二延伸部端面上布置有多个第二肋和相同数量的第二凹穴，所述第一肋和所述第一凹穴以及/或者所述第二肋和所述第二凹穴分别径向伸展并且在圆周方向上彼此相邻地布置。本发明还涉及一种具有这种齿圈载体部件的两组件或多组件齿轮。

Description

用于两组件或多组件齿轮的齿圈载体部件和这种齿轮
技术领域
本发明涉及一种用于两组件或多组件齿轮的齿圈载体部件。本发明还涉及一种具有这种齿圈载体部件的两组件或多组件齿轮。
背景技术
多组件齿轮例如在EP2899430A1中作了公开，其特征在于，其由至少两种不同材料制成。例如，形成齿圈的齿圈载体部件可以由第一材料制成，而齿轮的其余部分由第二材料制成。两组件或多组件齿轮的这种构造的优点之一是，可以根据在齿轮位置处占主导的负载来选择材料。具有齿圈的齿圈载体部件承受高的磨损和/或高的力，而连接到齿圈载体部件的部件(以下简称为连接部件)通常承受必须吸收的高扭力和倾斜扭矩。因此，两组件齿轮可以例如由第一塑料和第二塑料组成，例如，第一塑料应用于齿圈载体部件，并且第二塑料应用于连接部件。可以为第一塑料选择特别耐磨的塑料，而第二塑料可以是自增强塑料，其也可以是纤维增强的。
例如，在三组件齿轮的情况下，毂可以由嵌入部件形成，该嵌入部件可以由金属制成。
在两组件或多组件齿轮的情况下必须确保的是，齿圈载体部件和连接部件即使不在子区域中也不会彼此脱离，并且即使在高转矩下也不会相对彼此滑动。如果齿轮具有嵌入部件，则该插入部件不应与连接部件脱离或相对于连接部件滑动。这种脱离的结果是高变形，该高变形导致齿部的运行性能变差。由此，还会引起齿根应力增加、误接合、操作中产生的噪声增加以及过早的损坏和故障。
因此，例如从US2014/007724A1中已知，齿圈载体部件和嵌入部件设置有凸起部和凹陷部，连接部件在圆周方向上与这些凸起部和凹陷部以形状配合的方式相互作用，由此可以抵消滑移。
两组件或多组件齿轮越来越多地通过注塑来制成，当两组件或多组件齿轮完全或部分地由塑料制成时，情况尤其如此。在US2014/007724A1中示出了两种常用的注塑方法，即，一方面是锥形浇口方法，另一方面是针尖浇口方法。使用这两种方法可以将齿圈载体部件注塑。由于齿圈载体部件的凸起部和凹陷部，当注入到注塑模具中时，所使用的液态材料的流动路径是不利的，因为该材料到达注塑模具内的某些点比邻近点明显晚。结果，构成溢流通道并且材料的冷却时间比相邻点的冷却时间晚。因此，制成的齿圈载体部件具有不均匀性、焊缝、气穴和烧伤，因此限制了具有这种齿圈载体部件的齿轮的最大负载能力。此外，由于非最佳的流动路径，在材料上产生高负载。然而，为了获得可接受的部件质量，使用了过高的保持压力，结果是材料和模具承受了过大的压力，并且必须设计或选择相应更大的注塑模具和机器。
然而，为了能够将注塑成型的两组件或多组件齿轮的最大负载能力提高到所需的水平，齿圈载体部件的壁厚选择为相应较大，但这会导致材料消耗增加以及处理循环时间延长。另外，用于浇口的注塑工具还必须设计得更大并具有相应大的壁厚，尽管对于实际功能来说并不需要这些壁厚。在进行了浇口后要去除的体积相应增加。
还尝试了通过提高注塑模具温度来改善流动性能，但是这导致能量消耗增大和注塑工具上的热应力增大。
发明内容
本发明的实施方式的目的是提供一种齿圈载体部件，该齿圈载体部件可以如此制成，使得该齿圈载体部件具有更少的不均匀性并因此与已知的和可比较的齿圈载体部件相比可承载更高的负载。此外，本发明的实施方式所基于的目的是提出一种具有可承载更高负载的齿圈载体部件的两组件或多组件齿轮。
该目的使用在权利要求1和15中指定的特征来实现。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明的一个实施方式涉及一种用于两组件或多组件齿轮的齿圈载体部件，其中，
－所述齿圈载体部件具有：
o在圆周方向上围绕旋转轴线绕转的圆环部段；
o布置在所述圆环部段的径向外侧上的齿圈；以及
o从所述圆环部段径向向内延伸的延伸部，
－所述延伸部：
o具有第一延伸部端面和第二延伸部端面，
o在所述第一延伸部端面上布置有多个第一肋和相同数量的第一凹穴，和/或
o在所述第二延伸部端面上布置有多个第二肋和相同数量的第二凹穴，其中，
o所述第一肋和所述第一凹穴以及/或者所述第二肋和所述第二凹穴分别径向伸展并且在圆周方向上彼此相邻地布置。
齿圈载体部件可以划分成圆环部段和延伸部，它们是实质性连接的。在此方面，主要从概念上看这种划分。齿圈从圆环部段径向向外延伸。延伸部从圆环部段开始并且朝旋转轴线径向向内延伸。延伸部形成第一延伸部端面和第二延伸部端面。在第一延伸部端面上布置有第一肋和第一凹穴，并且在第二延伸部端面上布置有第二肋和第二凹穴。由于延伸部、肋和凹穴在这里也是实质性连接的，因而肋和凹穴的表面形成延伸部端面的一部分。
肋和凹穴径向对齐，也就是说它们从旋转轴线朝向齿圈载体部件伸展。在完成的两组件或多组件齿轮中，径向伸展的肋和凹穴提供了齿圈载体部件和两组件或多组件齿轮的连接到该齿圈载体部件的构件之间的在圆周方向上作用的形状配合，使得与已知的两组件或多组件齿轮相比，可提高在齿圈载体部件和与其连接的构件之间传递的转矩。
由于根据本发明的延伸部的设计，注塑过程中液态材料的流动路径产生，这导致注塑模具的填充与例如从US2014/007724 A1已知的齿圈载体部件的情况相比明显更均匀。结果，减少了溢流通道的形成，并且提高了根据本发明的齿圈载体部件的均匀性。与已知的、可比较的齿圈载体部件相比，根据本发明的齿圈载体部件的承载能力得到提高。
根据另一个实施方式，所述第一肋和所述第一凹穴以及/或者所述第二肋和所述第二凹穴分别与所述圆环部段形成波状过渡部。“波状过渡部”应理解为没有台阶、边缘或窄半径的连续的过渡部。这种波状过渡部有利于在注塑过程中液体材料、尤其是所使用的塑料的流动路径，从而避免了或至少显著减少了上述不均匀性、焊缝、气穴和烧伤的形成。另外，避免了应力峰值的形成。
在一个改进的实施方式中，在所述齿圈上布置有多个齿，所述多个齿等于所述第一肋和所述第二肋的数量以及所述第一凹穴和所述第二凹穴的数量。当设想将肋和凹穴结合成驱动单元，则每个齿存在一个驱动单元。替代地，齿的数量可以是第一和第二肋的数量以及第一凹穴和第二凹穴的数量的倍数，尤其是整数倍，并且例如是两倍或三倍大。然而，齿的数量也可以小于第一肋和第二肋的数量以及第一凹穴和第二凹穴的数量，例如一半或四分之一。
已经表明，在该实施方式中，齿圈载体部件内的力曲线和应力曲线是特别有利的，从而与已知的可比较的齿圈载体部件相比，可以提高可传递的力和转矩。
在一个改进的实施方式中，
－所述齿圈的每个齿可以形成相应的齿根和相应的齿顶，以及
－所述第一和第二肋可以与所述齿根对齐，并且所述第一和第二凹穴与所述齿顶对齐，或者
－所述第一和第二肋与所述齿顶对齐，并且所述第一和第二凹穴与所述齿根对齐。
在该实施方式中，可以进一步提高齿圈载体部件内的力曲线和应力曲线，从而与已知的可比较的齿圈载体部件相比，可以再次提高可传递的力和转矩。
在另一个实施方式中，
－在所述第一延伸部端面上布置有至少一个环形的第一壁，所述环形的第一壁分别将所述第一肋和所述第一凹穴划分成径向内部部段和径向外部部段，和/或
－在所述第二延伸部端面上布置有至少一个环形的第二壁，所述环形的第二壁分别将所述第二肋和所述第二凹穴划分成径向内部部段和径向外部部段。
环形的第一壁和环形的第二壁大致同心于旋转轴线布置。在完成的两组件或多组件齿轮中，这些壁提供了齿圈载体部件和两组件或多组件齿轮的连接到该齿圈载体部件的构件之间的在径向方向上作用的形状配合。尤其地，当齿圈如此设计，使得存在斜齿部，沿旋转轴线作用的力也通过与两组件或多组件齿轮啮合的齿轮被引入到齿圈中。由此施加转矩，该转矩使齿圈载体部件如此变形，使得该齿圈载体部件可以与所连接的构件脱离。还可以经由啮合将朝旋转轴线作用的径向力引入到齿圈载体部件中。结果，齿圈载体部件从圆形变形为椭圆形，这也可以产生与所连接的构件的脱离。
该壁提供了底切，从而在齿圈载体部件和所连接的构件之间存在在径向方向上作用的形状配合。由于在径向方向上作用的形状配合而抵消了该脱离。
一个改进的实施方式的特征在于，
－所述第一壁具有第一凹陷部，所述第一凹陷部布置成与所述第一凹穴对齐，和/或
－所述第二壁具有第二凹陷部，所述第二凹陷部布置成与所述第二凹穴齐平。
在该实施方式中，壁大致遵循肋和凹穴的形状。换句话说，在该实施方式中，壁的高度从肋和凹穴开始朝向壁的自由端部保持大致恒定。减少了焊缝的形成，这对齿圈载体部件的承载能力产生积极影响。
根据另一个实施方式，
－所述齿圈具有第一齿圈端面和第二齿圈端面，所述第一齿圈端面和所述第二齿圈端面以第一距离彼此隔开布置，以及
－所述第一延伸部端面和所述第二延伸部端面以第二距离彼此隔开布置，
－其中，比率为1＜A1/A2＜10，优选为2＜A1/A2＜5。
第二距离必须小于第一距离，以使与齿圈载体部件连接的构件可以在两组件或多组件齿轮的完成状态下包围延伸部，。在此方面，必须确保的是，第一距离A1与第二距离A2的比率大于1。然而，为了可以提供足够的几何惯性矩，并因此提供足够抵抗由轴向和径向作用力引起的变形的稳定性，第一距离不应比第二距离大太多。
根据另一个实施方式，
－所述第一凹陷部具有第一凹陷部端面，以及
－所述第二凹陷部具有第二凹陷部端面，其中，
－所述第一凹陷部端面和所述第二凹陷部端面以第五距离A5彼此隔开布置，其中，
－A5≥A2。
如上所述，凹陷部确保壁大致遵循肋和凹穴的形状。在给定的比率A5≥A2的情况下，可以特别有效地减少焊缝的形成，这对齿圈载体部件的承载能力产生积极影响。
在一个改进的实施方式中，所述第一凹穴在所述径向外部部段中具有第一凹穴基面，并且所述第二凹穴在所述径向外部部段中具有第二凹穴基面，所述第一凹穴基面和所述第二凹穴基面以第六距离A6彼此隔开布置，其中，A2≥A6。
在该实施方式中，凹穴在径向外部部段中特别深地伸入到延伸部中，从而对于已经提到的在圆周方向上作用的与连接部件的形状配合而言可以提供特别大的体积，从而在该实施方式中可以在齿圈载体部件和连接部件之间传递大的转矩。
根据另一个实施方式，所述第一凹穴在所述径向内部部段中具有第一内部凹穴基面，并且所述第二凹穴在所述径向内部部段中具有第二内部凹穴基面，所述第一内部凹穴基面和所述第二内部凹穴基面以第七距离彼此隔开布置，其中，A2≥A7。
如开头所述，建议使用锥形浇口法制造齿轮。延伸部直接与浇口锥形件相关，从而在该实施方式中，距离A7大致对应于浇口锥形件的厚度。由于A7小于或等于A2，因而延伸部的质量可以保持很小。由于在注塑成型过程之后必须机械去除锥形浇口中材料的突出部分，因而减少了浪费，这在该实施方式中特别广泛地得以实现。锥形浇口的突出部分通常被拧下。如果A7选择得特别小，则可以使用更具成本效益的去除工艺，例如冲孔。另外，在A7小的情况下可以缩短制造过程的周期时间，因为齿圈载体部件可以更快且更均匀地冷却。
另一个实施方式的特征在于，
－所述齿圈具有齿根圆直径，以及
－所述延伸部具有面向所述旋转轴线的内表面，所述内表面具有内表面直径，
－其中，所述齿根圆直径与所述内表面直径Df/Di的比率大于1。
齿根圆直径与内表面直径Df/Di的比率可以尤其地随着内表面直径Di的减小而增大。延伸部从圆环部段开始朝向旋转轴线延伸得越远，内表面直径Di就越小，并且齿根圆直径与内表面直径Df/Di的比率就越大。随着齿根直径与内表面直径Df/Di的比率增加，几何惯性矩以及因此足够抵抗由轴向和径向作用力引起的变形的稳定性得到提高。
根据另一个实施方式，
－所述圆环部段具有第一圆环部段端面和第二圆环部段端面，其中，
－在所述第一圆环部段端面上布置有至少一个第一圆环部段凹穴，和/或
－在所述第二圆环部段端面上布置有至少一个第二圆环部段凹穴。
第一圆环部段凹穴和第二圆环部段凹穴不一定必须是连续的且完全圆周的。也可以设置多个第一圆环部段凹穴和多个第二圆环部段凹穴。代替第一圆环部段凹穴和/或第二圆环部段凹穴，也可以设置第一圆环部段凸起部和第二圆环部段凸起部。
在该实施方式中，在径向外部产生在径向方向上作用的底切，当两组件多组件齿轮完成时，该底切以特别有效的方式抵消脱离。
根据一个改进的实施方式，所述第一圆环部段凹穴和/或所述第二圆环部段凹穴设计成环形并且具有恒定直径或波状走向。在环形形态的情况下，模制工具在某种程度上更易于制造，而在波状曲线的情况下，底切也部分地在圆周方向上起作用。
在一个改进的实施方式中，所述第一圆环部段凹穴具有波状走向并且在所述第一齿圈端面中至少部分地伸展，和/或所述第二圆环部段凹穴具有波状走向并且在所述第二齿圈端面中至少部分地伸展。在该实施方式中，第一圆环部段凹穴和/或第二圆环部段凹穴可以径向向外非常远地置入到齿中，从而当完成两组件或多组件齿轮时，可以特别有效地抵消脱离。
根据一个改进的实施方式，所述第一壁和所述第二壁以第三距离彼此隔开布置，并且所述第一圆环部段端面和所述第二圆环部段端面以第四距离彼此隔开布置，其中，所述第一距离大于所述第三距离，和/或所述第四距离大于所述第二距离。在该实施方式中，完成的两组件或多组件齿轮是特别刚性的，从而可以将操作过程中的变形保持得较低。因此，可以有效地预防滑移和脱离。
本发明的一个设计方案涉及一种两组件或多组件齿轮，其包括：
－根据前述实施方式中任一个所述的齿圈载体部件；和
－与所述齿圈载体部件以形状配合方式连接的连接部件，其中，所述连接部件：
o包围所述延伸部或
o包围所述延伸部和所述圆环部段，或者：
o包围所述延伸部和所述圆环部段，以及在所述第一圆环部段端面和所述第二圆环部段端面以及所述第一圆环部段凹穴和所述第二圆环部段凹穴的区域中包围所述齿圈。
使用根据本发明的两组件或多组件齿轮能够实现的技术效果和优点对应于针对本发明的齿圈载体部件所讨论的那些技术效果和优点。总之，应指出的是，由于根据本发明的延伸部的设计，注塑过程中液态材料的流动路径产生，这导致注塑模具的填充与例如从US2014/007724 A1已知的齿圈载体部件的情况相比明显更均匀。结果，减少了溢流通道的形成，并且提高了根据本发明的齿圈载体部件的均匀性。另外，齿圈载体部件的径向对齐的肋和凹穴形成了在圆周方向上作用的与连接部件的形状配合，从而与已知的两组件或多组件齿轮相比，增大了可在齿圈载体部件和连接部件之间传递的转矩。
这些技术效果和优点尤其是当齿圈载体部件由第一塑料制成并且连接部件由第二塑料制成时发挥作用。第一塑料可以是高性能热塑性塑料或技术热塑性塑料，而第二塑料可以是高性能热塑性塑料、技术热塑性塑料或热固性塑料。建议的是，以纤维增强的方式生产制成连接部件所用的第二塑料，以实现特别高的轴向刚度，这尤其是在斜齿部的情况特别期望的。
尤其当连接部件包围延伸部和圆环部段时，连接部件可以在径向方向上非常广泛地包围齿圈载体部件。这允许在操作过程中将变形保持得特别少。因此，可以完全有效地预防滑移和脱离。为此，特别有利的是，连接部件包围在第一圆环部段端面和第二圆环部段端面以及第一圆环部段凹穴和第二圆环部段凹穴的区域内的延伸部和圆环部段。
一个改进的设计方案的特征在于，所述两组件或多组件齿轮设计为正齿轮、斜齿轮或蜗轮。
当两组件或多组件齿轮设计为正齿轮时，其可以用于许多应用中，尤其是在广泛使用的正齿轮传动装置中。但是，根据本发明的两组件或多组件齿轮的设计方案不限于正齿轮。根据本发明的两组件或多组件齿轮也可以设计成为斜齿轮或蜗轮，从而该两组件或多组件齿轮可以用在斜齿轮传动装置或蜗轮传动装置中。斜齿轮传动装置和蜗轮传动装置例如用在转向系统(EPS，“electrc power steering”(“电动助力转向”))的机电驱动器中。
根据一个改进的实施方式，所述两组件或多组件齿轮包括嵌入部件，所述嵌入部件与所述连接部件连接并且由所述连接部件包围。嵌入部件可以用于构成轴连接或毂连接。如上所述，虽然齿圈支架部分和连接部分可以由第一塑料或第二塑料制成，但是建议由金属制成嵌入部件，以便形成高弹性的轴-毂连接。嵌入部件可以是轴、毂、球轴承等。
附图说明
下面参考附图更详细地说明本发明的示例性实施方式。在附图中：
图1A至图1C示出了根据本发明的齿圈载体部件的第一实施例的各种图示；
图2A至图2F示出了根据本发明的齿圈载体部件的第二实施例的各种图示；
图3A至图3C示出了根据本发明的齿圈载体部件的第三实施例的各种图示；
图4A至图4C示出了根据本发明的齿圈载体部件的第四实施例的各种图示；
图5A至图5C示出了根据本发明的齿圈载体部件的第五实施例的各种图示；
图6A至图6C示出了根据本发明的齿圈载体部件的第六实施例的各种图示；
图7示出了根据本发明的齿圈载体部件的第七实施例的剖视图；
图8示出了根据本发明的齿圈载体部件的第八实施例的剖视图；
图9示出了根据本发明的齿圈载体部件的第八实施例的局部平面图；以及
图10示出了根据本发明的设计为正齿轮的多组件齿轮的侧视图。
具体实施方式
在图1A至图1C中分别以各种图示示出了根据本发明的齿圈载体部件101的第一实施例，该齿圈载体部件101可以用于两组件齿轮(未示出)或多组件齿轮11(见图9)。两组件或多组件齿轮11同心于旋转轴线A布置，两组件或多组件齿轮11可以围绕该旋转轴线A旋转。图1C的剖视图的剖切面通过旋转轴线A伸展。
根据本发明的根据图1A至图1C所示的第一实施例的齿圈载体部件101包括圆环部段12，该圆环部段12在圆周方向上呈环状围绕旋转轴线A伸展。圆环部段12在径向外部形成齿圈14，齿圈载体部件101或设置有齿圈载体部件101的两组件或多组件齿轮11可以利用该齿圈14与此处未示出的齿轮啮合。根据构造，两组件或多组件齿轮11可以设计为正齿轮52(见图9)、斜齿轮或蜗轮(未示出)，并且可以与相应设计的齿轮啮合。
齿圈14具有第一齿圈端面18和第二齿圈端面20，该第一齿圈端面18和该第二齿圈端面20以第一距离A1沿旋转轴线A彼此隔开布置(图1C)。齿圈14形成多个齿22，该多个齿22具有齿根24和齿顶26。齿圈载体部件101在齿顶26处具有齿顶圆直径Dk并且在齿根24处具有齿根圆直径Df。
根据本发明的齿圈载体部件101还具有延伸部16，该延伸部16从圆环部段12开始径向向内朝旋转轴线A延伸并形成面向旋转轴线A的内表面28。内表面28在内表面直径Di上围绕旋转轴线A伸展。
此外，延伸部16具有第一延伸部端面30和第二延伸部端面32，该第一延伸部端面30和该第二延伸部端面32以第二距离A2沿旋转轴线A彼此隔开布置。
如尤其在图1B和图1C中可以看出，齿圈载体部件101包括多个第一肋34和多个第一凹穴36，该多个第一肋34和该多个第一凹穴36布置在第一延伸部端面30上或者形成第一延伸部端面30的一部分。齿圈载体部件101还包括多个第二肋38和多个第二凹穴40，该多个第二肋38和该多个第二凹穴40布置在第二延伸部端面32上或者形成第二延伸部端面32的一部分(参见图2C和图2D)。第一肋34、第二肋38、第一凹穴36和第二凹穴40在径向方向上延伸并且均匀地分布在齿圈载体部件的圆周上。在圆周方向上观察，肋34、38布置成与凹穴36、40相邻。在这里，齿22的数量对应于第一肋34、第一凹穴36、第二肋38和第二凹穴40的数量。
如上所述，第一齿圈端面18和第二齿圈端面20以第一距离A1彼此隔开布置。第一延伸部端面30和第二延伸部端面32以第二距离A2彼此隔开布置。在所示的实施例中，以下关系适用于比率A1/A2：1＜A1/A2＜10，优选为1＜A1/A2＜5。
还如上所述，齿圈14具有齿顶圆直径Dk和齿根圆直径Df，并且延伸部16具有面向旋转轴线A的内表面28，该内表面28具有内表面直径Di。在所示的实施例中，比率Dk/Di约为1.5。比率Df/Di约为1.3。
在图2A至图2F中以各种示例性实施例示出了根据本发明的载体部件102的第二实施例。根据第二实施例的载体部件102与根据第一实施例的载体部件101大体相同。如尤其从图2E和图2F可以看出的，第一肋34和第二肋38与齿根24对齐。相应地，第一凹穴36和第二凹穴40与齿顶26对齐。第一肋34和第二肋38与齿顶26对齐的实施例未示出。在斜齿轮的情况下，第一肋34和第二肋38根据螺旋角围绕旋转轴线A旋转布置。相应的情况适用于第一凹穴36和第二凹穴40。
在图3A至图3C中，以各种图示示出了根据本发明的载体部件103的第三实施例。在第一延伸部端面30上布置有环形的第一壁42，该环形的第一壁42将第一肋34和第一凹穴36划分成径向内部部段和径向外部部段。在第二延伸部端面32上布置有环形的第二壁44，该环形的第二壁44将第二肋38和第二凹穴40划分成径向内部部段和径向外部部段。
在图4A至图4C中以各种图示示出了根据本发明的载体部件104的第四实施例。在根据本发明的载体部件104的第四实施例中，第一壁42具有第一凹陷部46，并且第二壁44具有第二凹陷部48，该第一凹陷部46和第二凹陷部48分别与第一凹穴36和第二凹穴40对齐布置。因此，壁42、44大致遵循肋34、38和凹穴36、40。
如尤其从图3B和图4B中可以看出，在根据本发明的载体部件103、104的第三和第四实施例中，在径向方向上观察，凹穴36、40与相应的齿22的齿顶26对齐。
在图5A至图5C中以各种图示示出了根据本发明的齿圈载体部件105的第五实施例。圆环部段12具有第一圆环部段端面58和第二圆环部段端面60。第一圆环部段端面58以与第一齿圈端面18完全相同的方式对齐，并且第二圆环部段端面60以与第二齿圈端面20完全相同的方式对齐。在第一圆环部段端面58上布置有第一圆环部段凹穴62，并且在第二圆环部段端面上布置有第二圆环部段凹穴64。第一圆环部段凹穴62和第二圆环部段凹穴64设计成环形并且具有恒定直径。
第一壁42具有第一壁端面66，并且第二壁44具有第二壁端面68。第一壁端面66和第二壁端面68以第三距离A3彼此隔开布置。第一圆环部段端面58和第二圆环部段端面60以第四距离A4彼此隔开布置(见图5C)。在这里，适用以下条件：A1>A3，A4>A2。
在图6A至图6C中以各种图示示出了根据本发明的齿圈载体部件106的第六实施例。根据第六实施例的齿圈载体部件106与根据第五实施例的齿圈载体部件105大体相同。不过，第一圆环部段凹穴62不仅在第一圆环部段端面58上伸展，而且在第一齿圈端面18中朝向齿顶26部分地伸展。相应地，第二圆环部段凹穴64在第二齿圈端面20中部分地伸展。如尤其从图6B中可以看出，第一圆环部段凹穴62和第二圆环部段凹穴64具有波状走向。
在图7中以与图1C、图5C和图6C的图示类似的剖视图示出了根据本发明的齿圈载体部件107的第七实施例。根据本发明的齿圈载体部件107的第七实施例与图4A至图4C所示的根据本发明的齿圈载体部件104的第四实施例大体相同，尤其是第一壁42和第二壁44分别具有第一凹陷部46和第二凹陷部48。第一凹陷部46具有第一凹陷部端面76，并且第二凹陷部48具有第二凹陷部端面78，该第一凹陷部端面76和第二凹陷部端面78沿旋转轴线A以第五距离A5彼此隔开布置。在这里，第五距离A5大于或等于第二距离A2，第一延伸部端面30和第二延伸部端面32以该第二距离A2彼此隔开布置，也就是说，数学表达为A5≥A2。
如上所述，在齿圈载体部件103－106的第三、第四、第五和第六实施例中，壁42、44将第一凹穴36和第二凹穴40划分成径向外部部段和径向内部部段。在这里，壁42、44分别从第一延伸部端面30和第二延伸部端面32升起，该第一延伸部端面30和该第二延伸部端面32连续地以第二距离A2彼此隔开布置。
然而，在第七实施例中，第一延伸部端面30和第二延伸部端面32各自具有产生的偏移。结果，第一凹穴36在径向外部部段中具有第一外部凹穴基面80，并且第二凹穴40在径向外部部段中具有第二外部凹穴基面82，该第一外部凹穴基面80和该第二外部凹穴基面82相对于旋转轴线A以第六距离A6彼此隔开布置。相应地，第一延伸部端面30在径向内部部段中具有径向内部第一凹穴基面84，并且第二延伸部端面32在径向内部部段中具有径向内部第二凹穴基面86，然而，该径向内部第一凹穴基面84和该径向内部第二凹穴基面86进一步以第二距离A2彼此隔开布置。第一延伸部端面30和第二延伸部端面32的上述偏移分别位于第一壁42和第二壁44中。
在齿圈载体部件103－106的第三、第四、第五和第六实施例中，距离A6等于距离A2，而在根据本发明的齿圈载体部件107的第七实施例中，第六距离A6小于第二距离A2。
数学表达适用以下关系：A6≥A2。
然而，第五距离A5大于第二距离A2或等于第二距离A2，因为否则第一凹穴36和第二凹穴40将不会形成径向外部部段。数学表达适用A5≥A2。
在图8中示出了根据本发明的齿圈载体部件108的第八实施例。在该实施例中，第一外部凹穴基面80和第二外部凹穴基面82相对于旋转轴线A以第二距离A2彼此隔开布置，而径向内部第一凹穴基面84和径向内部第二凹穴基面86以第七距离A7布置。在这里，第七距离A7小于第二距离A2。数学表达适用：A2≥A7，其中，A5≥A2，也如第七实施例中那样。
图9示出了根据本发明的齿圈载体部件109的第九实施例的局部平面视图。在根据本发明的齿圈载体部件109的第七实施例中，圆环部段12形成到第一肋34和第一凹穴36的波状过渡部74。圆环部段12还形成到第二肋38和第二凹穴40的波状过渡部(未示出)。
参照图1至图8所示的七个实施例，应注意的是，第一肋34和第二肋38具有平坦或几乎平坦的表面。在径向方向上观察，这些表面具有大致矩形的横截面并因此形成边缘。第一凹穴36和第二凹穴40是大致平坦的。从图9中可以看出，在第九实施例109中，第一肋34和此处看不到的第二肋38具有弯曲的表面并因此不形成边缘。第一凹穴36和在图9中看不到的第二凹穴是平坦的，但是可以是弯曲的。
如果将图9所示的根据本发明的齿圈载体部件109的第九实施例的第一壁42的第一凹陷部46与图4C所示的壁42的第一凹陷部进行比较，则可以看出，第九实施例的凹陷部46具有弯曲的表面，而第四实施例的凹陷部46仅包括平坦的表面。
在图10中以侧视图示出了多组件齿轮11(在该情况下为三组件齿轮11)，该多组件齿轮11被设计为正齿轮52。也可以设想将多组件齿轮11被设计为斜齿轮或蜗轮(未示出)。三组件齿轮11包括根据上文所讨论的实施例之一的齿圈载体部件10，在该齿圈载体部件10的圆环部段12的径向外侧布置有齿圈14。在该情况下，连接部件50从齿圈载体部件10径向向内布置并且与该齿圈载体部件10如此连接，使得其包围延伸部16。此外，三组件齿轮11包括嵌入部件54，该嵌入部件54从连接部件50径向向内布置并且与该连接部件50连接。嵌入部件54形成毂56，正齿轮52可以利用该毂56与此处未示出的轴或类似物连接。
由于根据本发明的齿圈载体部件10的设计，对于在注塑时为液态的材料产生流动路径，该流动路径导致注塑模具的填充与例如从US2014/007724A1已知的齿圈载体部件的情况相比明显更加均匀。因此，减少了溢流通道的形成，并且提高了所提出的齿圈载体部件的均匀性。与已知的齿圈载体部件相比，根据本发明的齿圈载体部件10的机械承载能力增加。由于轴向和/或径向作用力而引起的齿圈载体部件10的变形减小，从而抵消了由于这种变形而导致的齿圈载体部件10从连接部件50上的脱离。使用壁42、44和圆环部段凹穴62、64也抵消了这种脱离，该壁42、44和该圆环部段凹穴62、64提供了在径向方向上作用的形状配合。
此外，肋34、38和凹穴36、40提供了在齿圈载体部件10和连接部件50之间在圆周方向上作用的形状配合，由此可以提高在齿圈载体部件10和连接部件50之间可传递的转矩。
附图标记说明：
10 齿圈载体部件
101－109 齿圈载体部件
11 多组件齿轮
12 圆环部段
14 齿圈
16 延伸部
18 第一齿圈端面
20 第二齿圈端面
22 齿
24 齿根
26 齿顶
28 内表面
30 第一延伸部端面
32 第二延伸部端面
34 第一肋
36 第一凹穴
38 第二肋
40 第二凹穴
42 第一壁
44 第二壁
46 第一凹陷部
48 第二凹陷部
50 连接部件
52 正齿轮
54 嵌入部件
56 毂
58 第一圆环部段端面
60 第二圆环部段端面
62 第一圆环部段凹穴
64 第二圆环部段凹穴
66 第一壁端面
68 第二壁端面
74 波状过渡部
76 第一凹陷部端面
78 第二凹陷部端面
80 第一外部凹穴基面
82 第二外部凹穴基面
84 第一内部凹穴基面
86 第二内部凹穴基面
A 旋转轴线
A1 第一距离
A2 第二距离
A3 第三距离
A4 第四距离
A5 第五距离
A6 第六距离
A7 第七距离
Df 齿根圆直径
Di 内表面直径
Dk 齿顶圆直径

Claims (17)

1.一种用于两组件或多组件齿轮(11)的齿圈载体部件(10)，其中，
－所述齿圈载体部件(10)具有：
ο在圆周方向上围绕旋转轴线(A)绕转的圆环部段(12)；
ο布置在所述圆环部段(12)的径向外侧上的齿圈(14)；以及
ο从所述圆环部段(12)径向向内延伸的延伸部(16)，
－所述延伸部(16)：
ο具有第一延伸部端面(30)和第二延伸部端面(32)，
ο在所述第一延伸部端面(30)上布置有多个第一肋(34)和相同数量的第一凹穴(36)，和/或
ο在所述第二延伸部端面(30)上布置有多个第二肋(38)和相同数量的第二凹穴(40)，
ο所述第一肋(34)和所述第一凹穴(36)以及/或者所述第二肋(38)和所述第二凹穴(40)分别径向伸展并且在圆周方向上彼此相邻地布置。
2.根据权利要求1所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，所述第一肋(34)和所述第一凹穴(36)以及/或者所述第二肋(38)和所述第二凹穴(40)分别与所述圆环部段(12)形成波状过渡部(74)。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，在所述齿圈(14)上布置有多个齿(22)，所述多个齿(22)等于所述第一肋(34)和所述第二肋(38)的数量以及所述第一凹穴(36)和所述第二凹穴(40)的数量。
4.根据权利要求3所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－所述齿圈(14)的每个齿形成相应的齿根(24)和相应的齿顶(26)，以及
－所述第一和第二肋(34，38)与所述齿根(24)对齐，并且所述第一和第二凹穴(36，40)与所述齿顶(26)对齐，或者
－所述第一和第二肋(34，38)与所述齿顶(26)对齐，并且所述第一和第二凹穴(36，40)与所述齿根(24)对齐。
5.根据前述权利要求中任一项所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－在所述第一延伸部端面(30)上布置有至少一个环形的第一壁(42)，所述环形的第一壁(42)分别将所述第一肋(34)和所述第一凹穴(36)划分成径向内部部段和径向外部部段，和/或
－在所述第二延伸部端面(32)上布置有至少一个环形的第二壁(44)，所述环形的第二壁(44)分别将所述第二肋(38)和所述第二凹穴(40)划分成径向内部部段和径向外部部段。
6.根据权利要求5所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－所述第一壁(42)具有第一凹陷部(46)，所述第一凹陷部(46)布置成与所述第一凹穴(36)对齐，和/或
－所述第二壁(44)具有第二凹陷部(48)，所述第二凹陷部(48)布置成与所述第二凹穴(40)对齐。
7.根据前述权利要求中任一项所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－所述齿圈(14)具有第一齿圈端面(18)和第二齿圈端面(20)，所述第一齿圈端面(18)和所述第二齿圈端面(20)以第一距离(A1)彼此隔开布置，以及
－所述第一延伸部端面(30)和所述第二延伸部端面(32)以第二距离(A2)彼此隔开布置，
－其中，比率为1＜A1/A2＜10，优选为2＜A1/A2＜5。
8.根据权利要求6和7所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－所述第一凹陷部(46)具有第一凹陷部端面(76)，以及
－所述第二凹陷部(48)具有第二凹陷部端面(78)，其中，
－所述第一凹陷部端面(76)和所述第二凹陷部端面(78)以第五距离(A5)彼此隔开布置，其中，
－A5≥A2。
9.根据权利要求5和7所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－所述第一凹穴(36)在所述径向外部部段中具有第一外部凹穴基面(80)，并且所述第二凹穴(40)在所述径向外部部段中具有第二外部凹穴基面(82)，所述第一外部凹穴基面(80)和所述第二外部凹穴基面(82)以第六距离(A6)彼此隔开布置，其中，A2≥A6，或者
－所述第一凹穴(36)在所述径向内部部段中具有第一内部凹穴基面(84)，并且所述第二凹穴(40)在所述径向内部部段中具有第二内部凹穴基面(86)，所述第一内部凹穴基面(84)和所述第二内部凹穴基面(86)以第七距离(A7)彼此隔开布置，其中，A2≥A7。
10.根据前述权利要求中任一项所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－所述齿圈具有齿顶圆直径(Dk)和齿根圆直径(Df)，以及
－所述延伸部(16)具有面向所述旋转轴线(A)的内表面(28)，所述内表面(28)具有内表面直径(Di)，
－其中，比率Df/Di>1。
11.根据前述权利要求中任一项所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－所述圆环部段(12)具有第一圆环部段端面(58)和第二圆环部段端面(60)，
－在所述第一圆环部段端面(58)上布置有至少一个第一圆环部段凹穴(62)，和/或
－在所述第二圆环部段端面(60)上布置有至少一个第二圆环部段凹穴(64)。
12.根据权利要求11所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，所述第一圆环部段凹穴(62)和/或所述第二圆环部段凹穴(64)：
－设计成环形并且具有恒定直径，或者
－具有波状走向。
13.根据权利要求11所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－所述第一圆环部段凹穴(62)具有波状走向并且在所述第一齿圈端面(18)中至少部分地伸展，和/或
－所述第二圆环部段凹穴(64)具有波状走向并且在所述第二齿圈端面(20)中至少部分地伸展。
14.根据权利要求5和11所述的齿圈载体部件(10)，或者根据权利要求5和11以及根据权利要求12或13中任一项所述的齿圈载体部件(10)，其特征在于，
－所述第一壁(42)具有第一壁端面(66)，并且所述第二壁(44)具有第二壁端面(68)，所述第一壁端面(66)和所述第二壁端面(68)以第三距离(A3)彼此隔开布置，
－所述第一圆环部段端面(58)和所述第二圆环部段端面(60)以第四距离(A4)彼此隔开布置，其中，
－A1>A3和/或A4>A2。
15.一种两组件或多组件齿轮(11)，其包括：
－根据前述权利要求中任一项所述的齿圈载体部件(10)；和
－与所述齿圈载体部件(10)以形状配合方式连接的连接部件(50)，其中，所述连接部件(50)：
ο包围所述延伸部(16)或
ο包围所述延伸部(16)和所述圆环部段(12)，或者：
ο包围所述延伸部(16)和所述圆环部段(12)，以及在所述第一圆环部段端面(58)和所述第二圆环部段端面(60)以及所述第一圆环部段凹穴(62)和所述第二圆环部段凹穴(64)的区域中包围所述齿圈(14)。
16.根据权利要求15所述的两组件或多组件齿轮(11)，其特征在于，所述两组件或多组件齿轮(11)设计成正齿轮(52)、斜齿轮或蜗轮。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的两组件或多组件齿轮(11)，其特征在于，所述两组件或多组件齿轮(11)包括嵌入部件(54)，所述嵌入部件(54)与所述连接部件(50)连接并且由所述连接部件(50)包围。
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