專利名稱：齒輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪裝置，所述齒輪裝置具有主齒輪和一個相對于主齒輪能相對地在圓周方向上旋轉(zhuǎn)的齒輪，其中主齒輪或能旋轉(zhuǎn)的齒輪具有至少一個在軸向方向上突出的支承筋，能旋轉(zhuǎn)的齒輪或主齒輪具有至少一個凹槽，支承筋至少部分地容納在凹槽內(nèi)，其中凹槽在圓周方向上的的規(guī)格大于支承筋在相同方向上的尺寸，所述齒輪裝置還具有至少一個在主齒輪圓周方向上起作用的彈性元件，所述彈性元件設(shè)置在支承筋的一個側(cè)面上或設(shè)置在凹槽的一個側(cè)面上，并至少部分地設(shè)置在凹槽的內(nèi)部。
背景技術(shù)：
這種的齒輪裝置例如由本申請人的W02005/090830A1已知，該齒輪裝置具有用于無間隙的圓柱齒輪級的齒輪，所述齒輪具有轂；由轂攜帶的齒圈，所述齒圈沿垂直與軸線的分割面被分成兩個分圈，即固定在轂上的圈部件和一個在相對于所述圈部件能同軸旋轉(zhuǎn)地支承的圈環(huán)；包圍轂的環(huán)形彈簧，所述環(huán)形彈簧以其在圓周方向上相對的端部支承在與·兩個分圈一體構(gòu)成的、在軸向方向上彼此搭接的各支承筋上，各支承筋沿齒圈的圓周方向依次設(shè)置。一個分圈的支承筋沿圓周方向以一定間隙穿過另一個分圈的通口，帶有通口的分圈的支承筋構(gòu)成用于另一個支承筋的裝配止擋，該裝配止擋限定通口。圈環(huán)在轂上例如借助于脹圈軸向固定。由同樣屬于本申請人的W02005/090829A1中已知一種齒輪，所述齒輪具有轂；由轂攜帶的齒圈，所述齒圈沿垂直與軸線的分割面被分成兩個分圈，即固定在轂上的圈部件和一個在相對于所述圈部件能同軸旋轉(zhuǎn)地支承的圈環(huán)；沿齒圈的圓周方向上作用的彈性裝置，該彈性裝置在圓周上旋轉(zhuǎn)對稱地分布的彈性元件組成，這些彈性元件分別支承在兩個分圈上，其中由彈性的彈簧體組成的彈性元件設(shè)置在一個環(huán)繞轂的環(huán)上并作用在圈環(huán)的支承止擋上。JP08-159242A記載了包括由金屬制成的第一齒輪和由能彈性變形的塑料制成的第二齒輪的無間隙的圓柱齒輪級。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，簡化這種齒輪裝置。所述目的可以通過開頭所述的齒輪裝置來實現(xiàn)，在該齒輪裝置中彈性元件與支承筋相連接或與凹槽的側(cè)面相連接。這里有利的是，通過彈性元件與支承筋或與凹槽的側(cè)面的連接不必在兩個齒輪之間提供用于設(shè)置彈性元件的附加的結(jié)構(gòu)空間，因此可在軸向方向方向上使齒輪裝置縮小。此外，在軸向方向上也不需要凹槽的附加的覆蓋件。就是說，總體上可以減少齒輪裝置的構(gòu)件的數(shù)量，從而簡化了齒輪裝置的制造。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，彈性元件至少部分地由至少一種彈性體組成。由此可以使用較小的彈性元件，由此可以在不犧牲功能的情況下進(jìn)一步縮小齒輪裝置的結(jié)構(gòu)尺寸。
優(yōu)選使用熱塑性彈性體作為彈性體，所述熱塑性彈性體尤其是選自含有TPU，TPA和TPE的組，因為熱塑性的彈性體的可加工性的已知優(yōu)點明顯簡化了齒輪裝置的制造。在齒輪裝置的一個優(yōu)選實施形式中，彈性元件硫化在支承筋上或在凹槽的側(cè)面上，因此為了彈性元件與齒輪的連接不需要另外的手動操作。此外，由此可以通過與在齒輪的表面的適配實現(xiàn)彈性元件較好的形狀精度，以及可以實現(xiàn)彈性元件在齒輪的表面上較好的附著。即使由此提高了齒輪裝置的安裝費用，也可以將彈性元件粘接到支承筋上或凹槽的側(cè)面上，以便實現(xiàn)分開地制造彈性元件。這尤其是在彈性元件的可互換性方面是有利的，或者說，如果彈性元件具有由多個單層組成的復(fù)雜的構(gòu)造，因此可以實現(xiàn)在與彈性元件的期望的彈簧特性的更好的適配性。彈性元件可以設(shè)計成至少部分地具有倒圓的棱邊和/或角部，從而一方面可以實現(xiàn)彈性元件較好的可脫模性，尤其是當(dāng)彈性元件硫化在齒輪上時，另一方面也可以改進(jìn)彈 性元件在齒輪裝置中的功能，尤其是通過由于較小由摩擦引起的磨損現(xiàn)象而實現(xiàn)的較小的磨損可以改善彈性元件的使用壽命。為了延長彈性元件的使用壽命和改善其磨損特性，也可以設(shè)定，在彈性元件的表面上施加滑動層或在彈性元件中包含固體潤滑劑。如果彈性元件是纖維強(qiáng)化的，則也可以是實現(xiàn)改善彈性元件的磨損特性，此時有利的是，通過纖維強(qiáng)化可以獲得彈性元件大部分的彈性特性。為了改善或調(diào)整彈性元件的彈簧彈性必要時可以設(shè)定，彈性元件在圓周方向上具有錐形或梯形或折棚形或凸?fàn)畹臋M截面。替代彈性體，彈性元件也可以至少部分地由一個具有凹口、尤其是孔隙的聚合物組成，其中通過這些凹口可以實現(xiàn)在一定極限內(nèi)的可壓縮性，因此聚合物也可以是所謂的硬塑料，并且由此彈性元件也可以具有相應(yīng)的使用壽命。但這種凹口也可以設(shè)置在由彈性體組成的彈性元件中。


為了更好地理解本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。其中分別用簡化的示意圖示出圖I為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的齒輪組的分解圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的齒輪組的斜視圖；圖3為齒輪組的能旋轉(zhuǎn)的齒輪的一部分的斜視圖；圖4為彈性元件的一個實施方案的俯視圖；圖5為彈性元件的另一個實施方案的俯視圖。
具體實施例方式首先應(yīng)確定，在不同地說明實施形式中，相同的部件用相同的附圖標(biāo)記或相同的構(gòu)件名稱表示，其中包含在整個說明書中的公開內(nèi)容可以合理地轉(zhuǎn)用到具有相同附圖標(biāo)記或相同構(gòu)件名稱的相同的部件上。在說明書中所選擇的位置說明，例如上，下，側(cè)等也涉及當(dāng)前說明以及示出的圖中并且在位置改變時可以合理地轉(zhuǎn)用到新的位置。此外，來在所示和所述的不同的實施例的單個特征或特征組合本身也構(gòu)成獨立的根據(jù)本發(fā)明的解決方案。圖I示出如由WO 2005/090829A1已知的齒輪裝置I的分解圖。該齒輪裝置I也被稱作“分體齒輪”，它具有主齒輪2和相對于主齒輪能在圓周方向3上旋轉(zhuǎn)的齒輪4，其中主齒輪2具有轂5，該轂特別是與主齒輪2 —體地構(gòu)成?？尚D(zhuǎn)的齒輪4能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在主齒輪2的轂5上。轂5具有孔形式的凹槽6，用于容納帶有螺栓頭的未示出的螺栓。為了固定能旋轉(zhuǎn)的齒輪4沿軸向方向8在主齒輪2上的位置，設(shè)置有固定元件8，該固定元件在該實施方案中構(gòu)造成形鎖緊環(huán)的形式。固定元件8嵌入環(huán)繞的槽中，該槽在轂5的端部區(qū)域中構(gòu)成。在主齒輪2和能旋轉(zhuǎn)的齒輪4之間設(shè)置沿能旋轉(zhuǎn)的齒輪4的圓周方向作用的彈性裝置9，該彈性裝置具有在圓周上旋轉(zhuǎn)對稱地分布的彈性元件10，這些彈性元件分別支承在主齒輪2和能旋轉(zhuǎn)的齒輪4上，其中由彈性的彈簧體組成的彈性元件10設(shè)置在一個包圍轂5的環(huán)11上并作用在支承筋12上，所述支承筋沿軸向方向在能旋轉(zhuǎn)的齒輪4上突出地 設(shè)置在能旋轉(zhuǎn)的齒輪上。圖2和3示出根據(jù)發(fā)明的齒輪裝置I的第一實施方案。為了區(qū)別于前面所述的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的實施形式，在根據(jù)發(fā)明的實施形式中，彈性元件10或各彈性元件10不再是獨立的構(gòu)件，而是能旋轉(zhuǎn)的齒輪4的一體的組成部分。換句話說這意味著，彈性元件10與能旋轉(zhuǎn)的齒輪4相連接成一個構(gòu)件。從圖2中還可以看到主齒輪2和貼靠在主齒輪上的能旋轉(zhuǎn)的齒輪4，它通過彈性元件10在圓周方向3上朝主齒輪2預(yù)緊。這里，能旋轉(zhuǎn)的齒輪4設(shè)置在轂5上，該轂相對于圖I所示的實施形式構(gòu)造成僅大于較短的環(huán)形板，因此實現(xiàn)了根據(jù)發(fā)明的齒輪組I的較小的結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)點，這種結(jié)構(gòu)尺寸源自彈性元件10的布置形式。圖3示出彈性元件10在支承筋12上布置形式。盡管在原理上可以在齒輪裝置I中僅安裝一個單一的彈性元件10，但本發(fā)明優(yōu)選的實施形式具有多個彈性元件10，這些彈性元件尤其是對稱地在圓周方向3上分布地設(shè)置在能旋轉(zhuǎn)的齒輪4上，如在圖2和圖3中的本發(fā)明的視圖中示出的那樣。因此，如果在后面描述了多個彈性元件10，這些實施形式也可以應(yīng)用于僅齒輪裝置的帶有一個彈性元件10的實施形式。彈性元件10設(shè)置在支承筋12的指向圓周方向的側(cè)面13上并與其連接。此外，彈性元件10至少部分地與能旋轉(zhuǎn)的齒輪4的環(huán)形元件15的指向軸向方向7的表面14相連，在該表面上以及突出于該表面伸出地設(shè)置支承筋12，這不是本發(fā)明的優(yōu)選實施形式。為了將彈性元件10與相應(yīng)的支承筋12連接，彈性元件優(yōu)選硫化設(shè)置。為此將用于相應(yīng)彈性元件10的未硫化或預(yù)硫化的原料填充到模具中，能旋轉(zhuǎn)的齒輪4已經(jīng)位于該模具中，并且所述模具為了形成彈性元件10具有相應(yīng)的空腔，其中一個空腔的一個側(cè)面通過相應(yīng)的支承筋12的側(cè)面13構(gòu)成，而(空腔的)底面通過能旋轉(zhuǎn)的齒輪4的環(huán)形元件15的表面14構(gòu)成，在模具中在與相應(yīng)使用的原料相適應(yīng)的提高的溫度下發(fā)生硫化。必要時，為了提高彈性元件10在支承筋12上的附著強(qiáng)度，可用打底劑預(yù)處理支承筋的側(cè)面13。出于相同的目的也可以使所述側(cè)面13的粗糙化。這也適用于能旋轉(zhuǎn)的齒輪4的環(huán)形元件15的表面14。如果相反不希望彈性元件15附著在環(huán)形元件15上，其表面14可以用分隔劑涂覆或鋪上分隔紙。
優(yōu)選能旋轉(zhuǎn)的齒輪4和主齒輪2通過粉末冶金法制造并且是金屬的，從而必要時利用壓模已經(jīng)可以產(chǎn)生側(cè)面13的表面粗糙度或表面結(jié)構(gòu)，在所述壓模中壓制用于制造能旋轉(zhuǎn)的齒輪4的粉末。此外表面結(jié)構(gòu)這里也可以構(gòu)造成槽或凹口的形式，尤其是帶有底切的槽或凹口，由此可以實現(xiàn)對彈性元件10在相應(yīng)的支承筋12上的附著的進(jìn)一步改善。為了在相應(yīng)的支承筋12和相應(yīng)的彈性元件10之間建立連接，還存在這樣的可能性，即將彈性元件10注塑到支承筋12的側(cè)面13上。由于在優(yōu)選的實施形式中彈性元件10至少部分、優(yōu)選全部由至少一種彈性體構(gòu)成，已經(jīng)證明有利的是，彈性體是熱塑性的彈性體。對于這種處理方式，也可以使用相應(yīng)的模具，如在前面所述的模具。例如作為彈性體可以使用選自包含以下物質(zhì)的組的彈性體天然橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯-橡膠、丁二烯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯和聚氨酯、硅橡膠，以及上述材料的摻合物或混合物。特別是，即使是彈性元件10具有較小的面積尺寸時，這些材料在齒輪裝置的試驗過程中也展示出其極佳的效果。在使用熱塑性的彈性體的情況下，所述彈性體優(yōu)選選自包含有TPU、TPA和TPE的 組。但如下面所述，彈性元件10也可以至少部分地由熱塑性塑料和/或熱固性塑料制成，例如由聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酰胺、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯制成。但通常所述聚合物的混合物也可以用于彈性元件10。彈性元件10與能旋轉(zhuǎn)的齒輪4的連接的另一種可能性在于，可以將它們相互粘接，為此可以使用相應(yīng)的市場上常見的粘接劑，必要時可以與打底劑相結(jié)合。此外也存在這樣的可能性，即通過相應(yīng)的表面結(jié)構(gòu)，例如上面所說明的那樣，在彈性元件10與支承筋12和/或環(huán)形元件15之間形成單純的形鎖合。也可以采用至少兩個所述連接可能性的組合。當(dāng)然在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，彈性元件10是硫化設(shè)置的。如圖2所示，主齒輪具有凹槽16，各支承筋12沿軸向方向伸入所述凹槽。這些凹槽16至少在圓周方向3上具有比相應(yīng)的支承筋12大的尺寸，因此彈性元件10也可以容納在凹槽16中且分別貼靠在凹槽16的側(cè)面17上。支承筋12的在圓周方向上與支承筋12的側(cè)面13相對的另一個側(cè)面18和凹槽16的與該側(cè)面相鄰定位的另一個側(cè)面19之間可(分另O)設(shè)置一個間隔元件，利用所述間隔元件能旋轉(zhuǎn)的齒輪4沿圓周方向被朝主齒輪2預(yù)緊。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，現(xiàn)在存在這樣可能性，即彈性元件10不是與能旋轉(zhuǎn)的齒輪4的支承筋12相連接，而是彈性元件10與凹槽16的側(cè)面17相連接，其中前述的實施形式中涉及的連接方法相應(yīng)地在該實施方案中可以用于建立彈性元件10與側(cè)面17的連接。根據(jù)另一個實施方案，為了調(diào)整希望的彈性，存在這樣的可能性，即彈性元件10由多個層，但至少由兩層組成。其中對于各個單層也可以使用不同的材料。各個層之間的連接也可以如前面所述通過硫化、注塑、粘接、形鎖合等實現(xiàn)。這里還可以對于所述層的個別層使用金屬的材料。其余的層可以使用前述的聚合物。另外存這樣的可能性，即這些層具有不同的尺寸，其中層厚和/或各層的在圓周方向3上橫截面積是可變的，就是說在構(gòu)成帶有多個層的彈性元件10時層結(jié)構(gòu)是可變的。
但在本發(fā)明的優(yōu)選的實施形式中，彈性元件10整體由彈性體組成且構(gòu)造成單層的。此外還存在這樣的可能性，即彈性元件10或者至少彈性元件的個別層設(shè)有固體潤滑劑，例如石墨或二硫化鑰，和/或設(shè)有滑動涂層、例如由PTFE組成的滑動涂層。為了提高彈性元件10的機(jī)械穩(wěn)定性，還存在這樣的可能性，即彈性元件或彈性元件10的至少個別層構(gòu)造成纖維加強(qiáng)的，例如例如利用玻璃纖維或礦物性的纖維或者塑料纖維加強(qiáng)。為此纖維已經(jīng)可以混合到用于制造彈性元件10的聚合體部件的材料中。特別如圖3所示，至少彈性元件10的個別棱邊21和/或角部22構(gòu)造成倒圓的，但這優(yōu)選不適用于在與支承筋12或與凹槽16的側(cè)面17的連接區(qū)域內(nèi)的棱邊21和角部22。在圖4和5中示出彈性元件10的實施方案，其中彈性元件也與支承筋12連接，但是也可以與主齒輪2 (圖2)相連接，如前面所述的那樣。這些實施方案特別是涉及彈性元 件10的不同的橫截面形狀。如圖4中所示，彈性元件10具有在圓周方向3上錐形或梯形的橫截面，在圖5中彈性元件可以具有在圓周方向3上折棚形的橫截面。在后一個實施方案中，也可以有利地構(gòu)成多層的彈性元件10。但彈性元件10也可以具有其他的橫截面形狀，例如凸形的形狀。按照另一個實施方案，彈性元件10可以至少部分地由具有凹口，特別是孔隙的聚合物組成，特別是由前面所述的熱塑性塑料或熱固性塑料，其中通過凹口或孔隙實現(xiàn)了彈性元件10的一定彈性或柔性且通過凹口或孔隙的尺寸能夠?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)整。為了其完整性最后還應(yīng)指出，主齒輪2和/或能旋轉(zhuǎn)的齒輪4優(yōu)選由燒結(jié)鋼制造。環(huán)形元件15可作為單獨的構(gòu)件制造并與能旋轉(zhuǎn)的齒輪4相連接，還存在這樣的可能性，即將其與能旋轉(zhuǎn)的齒輪4 一體地構(gòu)成。這些實施例示出可齒輪裝置I的可能的實施方案，這里需要注意的是，本發(fā)明并不局限于特別示出的實施方案本身，還可以采用各個實施方案相互間不同的組合?；谕ㄟ^本發(fā)明給出的技術(shù)處理的較大實現(xiàn)的變型可能性是本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)的。為了符合規(guī)則在最后應(yīng)指出，為了更好地理解齒輪裝置I的構(gòu)造，齒輪裝置或其組成部件部分地不是按比例示出的，和/或是放大和/或縮小地示出。在圖2、3 ；4 ；5中示出的各個實施形式構(gòu)成了獨立的根據(jù)本發(fā)明的解決方案的主題。附圖標(biāo)記說明I 齒輪裝置2 主齒輪3 圓周方向4 齒輪5 轂6 凹槽7 方向8 固定元件9 彈性裝置10 彈性元件
11環(huán)12支承筋13側(cè)面14 表面15環(huán)形元件16凹槽17側(cè)面18側(cè)面
19側(cè)面2021棱邊22角部
權(quán)利要求
1.一種齒輪裝置(1)，具有主齒輪(2)和相對于主齒輪在圓周方向(3)上能相對旋轉(zhuǎn)的齒輪(4)，其中主齒輪(2)或能旋轉(zhuǎn)的齒輪(4)具有至少一個沿軸向方向(7)突出的支承筋(12)，并且能旋轉(zhuǎn)的齒輪(4)或主齒輪(2)具有至少一個凹槽(16)，支承筋(12)至少部分地容納在所述凹槽中，其中凹槽(16)在圓周方向(3)上的尺寸大于支承筋(12)在相同方向上的尺寸，所述齒輪裝置還具有至少一個在主齒輪(2)的圓周方向上起作用的彈性元件(10)，所述彈性元件設(shè)置在支承筋(12)的一個側(cè)面(13)上或者設(shè)置在凹槽(16)的一個側(cè)面(17)上，并且至少部分地設(shè)置在凹槽(16)的內(nèi)部，其特征在于，彈性元件(10)與支承筋(12)或者與凹槽(16)的側(cè)面(17)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的齒輪裝置(1)，其特征在于，彈性元件(10)至少部分地由至少一種彈性體組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪裝置(I)，其特征在于，彈性體為熱塑性的彈性體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的齒輪裝置(I)，其特征在于，彈性元件(10)硫化在支承筋(12)上或凹槽(16)的側(cè)面(17)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的齒輪裝置(I)，其特征在于，彈性元件(10)粘接在支承筋(12)上或凹槽(16)的側(cè)面(17)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的齒輪裝置(I)，其特征在于，彈性元件(10)構(gòu)成為至少部分地帶有倒圓的棱邊(21)和/或角部(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的齒輪裝置(I)，其特征在于，在彈性元件(10)的表面上施加滑動涂層，或者在彈性元件(10)中包含固體潤滑劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的齒輪裝置(I)，其特征在于，彈性元件(10)是纖維加強(qiáng)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的齒輪裝置(I)，其特征在于，彈性元件(10)具有在圓周方向(3)上錐形或梯形或折棚形或凸?fàn)畹臋M截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的齒輪裝置(I)，其特征在于，彈性元件(10)至少部分地由具有凹口、特別是孔隙的聚合物組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種齒輪裝置(1)，具有主齒輪(2)和相對于主齒輪在圓周方向(3)上能相對旋轉(zhuǎn)的齒輪(4)，其中主齒輪(2)或能旋轉(zhuǎn)的齒輪(4)具有至少一個沿軸向方向(7)突出的支承筋(12)，并且能旋轉(zhuǎn)的齒輪(4)或主齒輪(2)具有至少一個凹槽(16)，支承筋(12)至少部分地容納在所述凹槽中，其中凹槽(16)在圓周方向(3)上的尺寸大于支承筋(12)在相同方向上的尺寸，所述齒輪裝置還具有至少一個在主齒輪(2)的圓周方向上起作用的彈性元件(10)，所述彈性元件設(shè)置在支承筋(12)的一個側(cè)面(13)上或者設(shè)置在凹槽(16)的一個側(cè)面(17)上，并且至少部分地設(shè)置在凹槽(16)的內(nèi)部。彈性元件(10)與支承筋(12)或者與凹槽(16)的側(cè)面(17)相連接。
文檔編號F16H55/18GK102947621SQ201180030607
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者H·布赫萊特納 申請人:米巴燒結(jié)奧地利有限公司