CN113330233B - 减速电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减速电机，其中，套装小齿轮与轴形锁合地连接，其中，套装小齿轮的小齿轮齿部与齿轮的齿部啮合，其中，在套装小齿轮与轴之间的接触区域以齿轮的转动轴线为基准径向地与啮合区域交叠、特别是净交叠，该啮合区域特别是齿部与小齿轮齿部的啮合区域。

Description

减速电机
技术领域
本发明涉及一种减速电机。
背景技术
众所周知，减速电机具有驱动减速器的马达，该减速器具有至少一个传动级。
由作为最接近的现有技术的文献DE 100 57 836 A1中已知一种用于内燃机的引导气体的管中的阀的驱动装置。
由文献DE 10 2009 005 344 A1中已知一种减速电机。
由文献DE 103 12 941 A1中已知一种用于减速电机的构型的结构组件。
由文献DE 101 03 090 A1中已知一种用于门的驱动单元。
由文献US 2014/0 260 726 A1中已知一种多用途致动器。
由文献DE 10 2014 007 818 A1中已知一种用于输送技术的驱动单元。
由文献DE 10 2004 054 601 A1中已知一种紧凑型驱动装置。
发明内容
因此本发明的目的是，改进一种减速电机，其中应实现高的使用寿命。
按照本发明，所述目的通过一种根据在权利要求1中所说明的特征的减速电机来实现。
根据本发明的减速电机的重要特征是，套装小齿轮与轴形锁合地连接，
其中，套装小齿轮的小齿轮齿部与齿轮的齿部啮合，
其中，在套装小齿轮与轴之间的接触区域特别是以齿轮的转动轴线为基准径向地与啮合区域交叠/搭接、特别是净交叠/完全交叠，该啮合区域特别是齿部与小齿轮齿部的啮合区域，
和/或其中，以齿轮的转动轴线为基准由接触区域覆盖的径向距离区域与由齿部覆盖的径向距离区域交叠，使得接触区域的最大径向距离小于齿部的最大径向距离。
在此，真正的交叠意味着，区域的对应的交集/交叠部(Schnittmenge)不仅具有唯一的一个点、特别是唯一的接触点，而且具有部分区域、特别是数学上看来无限多个点。
在此，径向方向以齿轮的转动轴线为基准，从而轴向方向平行于该转动轴线取向并且周向方向是围绕该转动轴线的圆周角。因此，径向距离是到该转动轴线的距离。
在此优点是，啮合区域比接触区域沿径向更加向外延伸。因此，虽然套装小齿轮在该径向外部区域中承载能力较低，但是小齿轮销安全性以及重合度得到改善。套装小齿轮因此具有凸缘形和/或钟形的延长部，该延长部径向向外延长啮合区域。特别是以齿轮的转动轴线为基准沿齿轮的转动轴线方向测量到的延长部壁厚随着径向距离的增大而单调地减小。这能够实现越来越大的重合度，特别是随着在齿轮的转动轴线与轴的转动轴线之间的轴间距越大，则重合度就越大。此外，套装小齿轮在由延长部径向覆盖的径向距离区域中实现了提高的弹性，并且因此在减速器运行时可以衰减冲击、特别是入口冲击/啮合冲击，并且可以减少齿部和/或小齿轮齿部的磨损，即可以实现长的使用寿命。
在一个有利的设计方案中，齿轮的转动轴线垂直于轴的转动轴线取向。因此有利地能实现换向传动装置(Winkelgetriebe)。
在一个有利的设计方案中，齿轮的转动轴线与轴的转动轴线间隔开，特别是因此在由齿轮和套装小齿轮形成的减速器中轴线错位不为零。在此优点是，由齿轮和被马达驱动的小齿轮形成的传动级是螺旋平面传动级(Spiroplangetriebestufe)、锥蜗杆传动级或冠状齿轮传动级。
在一个有利的设计方案中，在套装小齿轮与轴之间的间隙以齿轮的转动轴线为基准径向地与齿部交叠。在此优点是，套装小齿轮利用凸缘延长或钟形地延长。因此，尽管在延长部的该区域中的承载能力较低，但仍能实现更好的重合度并且因此由于较小的磨损而能实现较长的使用寿命。
在一个有利的设计方案中，以齿轮的转动轴线为基准被齿部覆盖的径向距离区域与以齿轮的转动轴线为基准被布置在套装小齿轮与轴之间的间隙覆盖的径向距离区域交叠。在此优点是，套装小齿轮利用凸缘延长或钟形地延长。因此，尽管在该延长部的区域中的承载能力较低，但仍能实现更好的重合度并且因此由于较小的磨损而能实现较长的使用寿命。
在一个有利的设计方案中，以齿轮的转动轴线为基准被接触区域覆盖的径向距离区域邻接于以齿轮的转动轴线为基准被布置在套装小齿轮与轴之间的间隙覆盖的径向距离区域。在此优点是，钟形的延长部由于其薄壁的壁厚而对入口冲击弹性地衰减，并且因此减少了齿部的磨损。
在一个有利的设计方案中，间隙在套装小齿轮的背离齿轮的端部区域上通入周围环境中。在此优点是，实现了弹性衰减。
在一个有利的设计方案中，套装小齿轮的内部锥形区域界定间隙，轴的凹形的旋转体状区域、特别是外部锥形区域界定该间隙，
特别是其中，凹形的旋转体状区域和内部锥形区域的旋转对称轴线分别是轴的转动轴线，特别是与轴的转动轴线相同。在此优点是，可以减小或减少轴阶梯(Wellenstufen)，因此可以减少轴断裂。
在另一个有利的设计方案中，套装小齿轮的内部锥形区域界定间隙，轴的圆柱形区域界定间隙，特别是在以齿轮的转动轴线为基准的轴向方向上。在此优点是，套装小齿轮在径向外部区域中是弹性的并因此可以衰减冲击。
在另一个有利的设计方案中，套装小齿轮的由内部锥形区域和与其连接的圆柱形区域组成的区域沿轴向方向界定间隙，轴的由凹形的旋转体状区域和与其连接的圆柱形区域组成的区域与该轴向方向相反地界定间隙。在此优点是，间隙即使在钟形延长区域振动时也不发生该延长区域与轴的接触，特别是不发生在径向外端部上。
在一个有利的设计方案中，齿部是螺旋平面齿部、锥蜗杆齿部或冠状齿轮齿部。在此优点是，可以传递高的转矩。
在一个有利的设计方案中，齿轮具有空心圆柱形基体，
其中，齿部布置在齿轮的一侧上，特别是布置为面状齿部，
特别是其中，锥形的毂部区域成形和/或布置在齿轮的以齿轮的转动轴线为基准轴向地背离齿部的一侧上。在此优点是，套装小齿轮可以径向向内部伸出很远并且这种突出不会被齿部阻碍。
在一个有利的设计方案中，由齿部覆盖的径向距离区域与齿轮的转动轴线间隔开。在此优点是，能够实现简单的制造。
在一个有利的设计方案中，轴是变流器供电的三相交流电机的一件式或多件式构造的转子轴。在此优点是，齿部和小齿轮齿部实现了长的使用寿命。因为该变流器具有电网供电的整流器以用于产生单极电压，从该单极电压给脉宽调制地运行的逆变器供电。因此，由逆变器供电的定子被施加电流，该电流具有较高频率的电流纹波、也就是电流强度波动。该电流纹波导致轴的相应的转速波动，从而齿部和小齿轮齿部被相应地加载。然而，通过延长部实现了提高的小齿轮销安全性和重合度。在此特别地，齿部的边缘区域和小齿轮齿部的啮合区域更能抵抗与转速波动相关的冲击负荷。
另外的优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员而言，特别是从目的提出和/或通过与现有技术相比较而提出的目的，可得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它合理的组合可能性。
附图说明
现在根据示意图详细说明本发明：
在图1中示意性示出根据本发明的减速电机的输入级的横剖面。
在图2中示意性示出另一根据本发明的减速电机的输入级的横剖面。
具体实施方式
如在图1中所示，减速电机具有轴6、特别是减速电机的电机转子轴。该轴6优选多件式地构造。
在轴6的轴向端部区域上套装有套装小齿轮5，该套装小齿轮具有被设计为外齿部的小齿轮齿部4。套装小齿轮5与轴6以不能相对转动的方式连接，特别是形锁合地连接，特别是借助于键连接。
小齿轮齿部与齿轮(1、2、3)的齿部1啮合，该齿轮的转动轴线垂直于轴6的转动轴线定向。此外，齿轮(1、2、3)的转动轴线与轴6的转动轴线间隔开。
齿轮(1、2、3)的齿部1被设计为面状齿部1，特别是被设计为螺旋平面齿部、锥蜗杆齿部或冠状齿轮齿部。
齿轮(1、2、3)具有空心圆柱形基体，在基体的朝向套装小齿轮5的一侧上布置有齿部1。在此，齿部1以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准覆盖第一径向距离区域，该第一径向距离区域被包含在由小齿轮齿部4覆盖的第二径向距离区域中。该第二径向距离区域因此从齿部1看来——即特别是以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准——不仅向径向内部而且向径向外部比第一径向距离区域伸展得更远。
因此，实现了高的小齿轮销可靠性以及重合度。
然而，套装小齿轮5在以套装小齿轮5的转动轴线为基准径向外部的区域中具有与在径向内部的区域中相比不同的承载能力。因为套装小齿轮6仅在以套装小齿轮5的转动轴线为基准径向更靠内的区域中与轴6接触。
轴6在接触区域中接纳套装小齿轮5，该接触区域以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准仅达到最大的径向距离。以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准，该径向距离布置在由齿部1覆盖的第一径向距离区域之内，特别是并且因此也布置在第二径向距离区域之内。
以齿轮(1，2，3)的转动轴线为基准，径向地在该最大的径向距离以外，在套装小齿轮5与轴6之间不再接触，尽管套装小齿轮整体上也覆盖更大的径向距离、特别也就是说高于该最大的径向距离的径向距离。
因此，在接触区域——以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准——的最大的径向距离以外，在套装小齿轮5与轴6之间形成间隙7，该间隙通入周围环境中。
以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准，由间隙7覆盖的径向距离区域与由小齿轮齿部4覆盖的径向距离区域交叠。
如在图1中所示，以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准，间隙7轴向地在一侧通过套装小齿轮5界定并且在另一侧通过轴6界定。在此，轴6在该区域中成形为凹形旋转体部段，并且套装小齿轮5在该区域中具有内部锥形部段，内部圆柱形部段连接到所述内部锥形部段上。在此，凹形旋转体部段被布置为比内部圆柱形部段更靠近齿轮(1、2、3)的转动轴线。
因此特别是以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准凹形旋转体部段在径向更向内布置。
凹形旋转体部段和内部锥形部段的旋转对称轴平行于轴6的转动轴线取向。
间隙7的轴向宽度因此随着径向距离的增大而首先单调地、特别是非严格单调地增大直至达到最大值并且随后单调地、特别是非严格单调地再次减小，直至该轴向宽度在通向周围环境的出口处具有不为零的值。
在轴6上，圆柱形部段、特别是外部圆柱形部段连接到凹形旋转体部段上，所述圆柱形部段以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准径向地与齿轮(1、2、3)的内部圆柱形部段交叠。
在其它根据本发明的实施例中，间隙7形成为，即轴6的圆柱形部段随着套装小齿轮5的内部圆柱形部段成型，特别是能够实现改进的支撑和承载能力。
在根据图2的实施例中，与图1的区别在于，间隙21通过轴20的圆柱形区域界定，而不是通过锥形区域界定。以齿轮(1、2、3)的转动轴线为基准在由该圆柱形区域覆盖的径向距离区域中，套装小齿轮5具有内部锥形区域，从而间隙21的沿轴向方向、即平行于齿轮(1、2、3)的转动轴线测量的净宽沿径向方向首先严格单调地增大，随后由于在轴6上的邻接于轴6的圆柱形区域的凹形的旋转体部段而严格单调地减小。
在其它根据本发明的实施例中，轴6不是多件式地、而是一件式地构造。
附图标记列表：
1 齿部
2 毂部区域
3 基体
4 小齿轮齿部
5 套装小齿轮
6 轴、特别是多件式构造的轴
7 间隙、间隔区域
20 轴
21 间隙、间隔区域

Claims (13)

1.一种减速电机，
其中，套装小齿轮与轴形锁合地连接，
其中，套装小齿轮的小齿轮齿部与齿轮的齿部啮合，
其中，齿轮的转动轴线垂直于轴的转动轴线，
其特征在于，
在套装小齿轮(5)与轴(6)之间的接触区域以齿轮的转动轴线为基准沿径向与啮合区域交叠，该啮合区域是齿部(1)与小齿轮齿部(4)的啮合区域，
和
以齿轮的转动轴线为基准，由在套装小齿轮(5)与轴(6)之间的接触区域覆盖的径向距离区域与由齿部(1)覆盖的径向距离区域交叠，使得接触区域的最大径向距离小于齿部(1)的最大径向距离。
2.根据权利要求1所述的减速电机，
其特征在于，
齿轮的转动轴线垂直于轴的转动轴线，
和/或
齿轮的转动轴线与轴的转动轴线间隔开，
因此在由齿轮和套装小齿轮形成的减速器中存在不为零的轴错位。
3.根据权利要求1所述的减速电机，
其特征在于，
在套装小齿轮与轴之间的间隙以齿轮的转动轴线为基准径向地与齿部交叠。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
以齿轮的转动轴线为基准被齿部覆盖的径向距离区域与以齿轮的转动轴线为基准被布置在套装小齿轮与轴之间的间隙覆盖的径向距离区域交叠。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
以齿轮的转动轴线为基准被接触区域覆盖的径向距离区域邻接于以齿轮的转动轴线为基准被布置在套装小齿轮与轴之间的间隙覆盖的径向距离区域。
6.根据权利要求3所述的减速电机，
其特征在于，
间隙在套装小齿轮的背离齿轮的端部区域上通入周围环境中。
7.根据权利要求3所述的减速电机，
其特征在于，
套装小齿轮的内部锥形区域界定间隙，轴的凹形的旋转体状区域界定间隙，
其中，凹形的旋转体状区域和内部锥形区域的旋转对称轴线分别是轴的转动轴线。
8.根据权利要求3所述的减速电机，
其特征在于，
套装小齿轮的内部锥形区域界定间隙，轴的圆柱形区域在以齿轮的转动轴线为基准的轴向方向上界定间隙。
9.根据权利要求3所述的减速电机，
其特征在于，
套装小齿轮的由内部锥形区域和与其连接的圆柱形区域组成的区域沿轴向方向界定间隙，轴的由凹形的旋转体状区域和与其连接的圆柱形区域组成的区域与轴向方向相反地界定间隙。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
齿部是螺旋平面齿部、锥蜗杆齿部或冠状齿轮齿部。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
齿轮具有空心圆柱形基体，
其中，齿部布置在齿轮的一侧上，布置为面状齿部，
其中，以齿轮的转动轴线为基准，锥形的毂部区域成形或布置在齿轮的轴向背离齿部的一侧上。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
由齿部覆盖的径向距离区域与齿轮的转动轴线间隔开。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
轴是变流器供电的三相交流电机的一件式或多件式构造的转子轴。
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