專利名稱：行星齒輪架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種行星齒輪架，其具有基體，該基體制造為金屬板部件并且包括底板區(qū)段，該底板區(qū)段帶有通過(guò)接片區(qū)段連接到該底板區(qū)段上的蓋板區(qū)段，其中在底板區(qū)段和各個(gè)蓋板區(qū)段之間形成了齒輪腔，用于容納行星齒輪，其中每個(gè)接片區(qū)段通過(guò)第一彎曲區(qū)與底板區(qū)段連接并且通過(guò)第二彎曲區(qū)與各自的蓋板區(qū)段連接。
背景技術(shù)：
由DE 41 30 548 Cl中公開(kāi)了上述類型的行星齒輪架。在該行星齒輪架中，接片區(qū)段的彎曲區(qū)基本上與行星齒輪軸線的節(jié)圓相切地分布。多個(gè)蓋板區(qū)段在它們的整體方面形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，該環(huán)形結(jié)構(gòu)焊接到空心軸的環(huán)形法蘭上。 由US 7, 100,416 B2中同樣公開(kāi)了用于行星傳動(dòng)級(jí)的、制造為金屬板部件的行星齒輪架。為了制造該行星齒輪架首先形成罐式結(jié)構(gòu)。隨后，該罐式結(jié)構(gòu)的邊緣附近的區(qū)域徑向向內(nèi)拉入。行星齒輪架的在起動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置中目前最為經(jīng)常使用的結(jié)構(gòu)形式由多個(gè)分離地制造的構(gòu)件共同組成。典型地，起動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置的行星齒輪架在此情況下包括底板和與其軸向間隔的環(huán)，其中底板和那個(gè)環(huán)通過(guò)多個(gè)壓入到相應(yīng)鉆孔中的螺栓彼此聯(lián)接。在底板與環(huán)之間形成的中間空間中容納有多個(gè)行星齒輪并且通過(guò)那些螺栓可轉(zhuǎn)動(dòng)地受支承。底板在此情況下用于導(dǎo)出輸出轉(zhuǎn)矩并且通過(guò)連接機(jī)構(gòu)(Einriickmechanik)與起動(dòng)機(jī)小齒輪聯(lián)接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的任務(wù)是提出尤其用于起動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置的行星齒輪架，該行星齒輪架的特色在于有利的機(jī)械運(yùn)行特性并且從制造技術(shù)的觀點(diǎn)來(lái)看可以有利地制造。該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)具有用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的基體的行星齒輪架來(lái)解決，其中-基體制造為金屬板部件并且包括底板區(qū)段、多個(gè)接片區(qū)段和多個(gè)蓋板區(qū)段；-蓋板區(qū)段通過(guò)接片區(qū)段與底板區(qū)段連接；-在底板區(qū)段與各個(gè)蓋板區(qū)段之間形成了齒輪腔，用于容納可在齒輪腔內(nèi)部繞行星齒輪軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪；-每個(gè)接片區(qū)段通過(guò)第一彎曲區(qū)與底板區(qū)段連接并且通過(guò)第二彎曲區(qū)與各自的蓋板區(qū)段連接，并且底板區(qū)段通過(guò)該底板區(qū)段的從旋轉(zhuǎn)軸線最大徑向突出的區(qū)域限定了包絡(luò)圓；-對(duì)于每個(gè)齒輪腔而言以如下方式確定第一彎曲區(qū)的分布，即，在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線徑向的平面中的投影中，沿著第一彎曲區(qū)延伸的第一彎曲軸線與第一參考線在底板區(qū)段的包絡(luò)圓內(nèi)部相交；以及-所述的第一參考線穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸線分布并且在此與第二參考線垂直相交，該第二參考線本身將旋轉(zhuǎn)軸線與各自的齒輪腔的行星齒輪軸線連接。
由此以有利的方式可以 由緊湊的材料坯料提供行星齒輪架，該行星齒輪架的特色在于高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的方案能夠?qū)崿F(xiàn)，將接片區(qū)段引導(dǎo)過(guò)來(lái)相對(duì)接近用于容納行星齒輪所需的齒輪腔。由此得到了蓋板區(qū)段與底板區(qū)段的高剛度的連接。通過(guò)高剛度地支撐蓋板區(qū)段實(shí)現(xiàn)了用干支承行星齒輪的軸螺栓的高承載能力。替代接片區(qū)段基本上平的設(shè)計(jì)以及替代這些接片區(qū)段經(jīng)由窄的彎曲半徑的基本上有角的卷邊，也可能的是將內(nèi)半徑以如下方式較大地測(cè)定，即，各個(gè)接片區(qū)段顯現(xiàn)為基本上連續(xù)地朝著各自的齒輪腔凹入地彎曲。彎曲軸線在此情況下可以最終彼此一致。根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施形式，第一彎曲區(qū)的位置這樣選擇，即，第一彎曲軸線與第一參考線的交點(diǎn)處在行星齒輪軸線的旋轉(zhuǎn)圓內(nèi)部。在該變型方案中可能的是，將接片區(qū)段這樣地取向，即，這些接片區(qū)段相對(duì)接近地沿著齒輪腔延伸。尤其在該變型方案中可能的是，將第一彎曲區(qū)這樣地確定，即，第一彎曲軸線基本上平行于第二參考線，也就是說(shuō)，與第一參考線垂直相交。蓋板區(qū)段通過(guò)第二彎曲區(qū)與所配屬的接片區(qū)段聯(lián)接，該第二彎曲區(qū)優(yōu)選平行于第一彎曲區(qū)。這兩個(gè)彎曲區(qū)的距離基本上相應(yīng)于齒輪腔的所要求的軸向高度，也就是說(shuō)，待容納的行星齒輪的軸向結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。為制造行星齒輪架而預(yù)備的材料坯料優(yōu)選這樣地輪廓化，S卩，蓋板區(qū)段在其面朝包絡(luò)圓的邊緣區(qū)域中具有輪廓化部，該輪廓化部基本上相應(yīng)于底板區(qū)段的與包絡(luò)圓相鄰的輪廓化部。蓋板區(qū)段可以在它們的面朝著行星齒輪架旋轉(zhuǎn)軸線的內(nèi)部區(qū)域中這樣地輪廓化，即，將這些蓋板區(qū)段聳立過(guò)來(lái)相對(duì)接近所配屬的太陽(yáng)齒輪。以有利的方式，基體可以設(shè)有壓槽。這些壓槽的分布優(yōu)選這樣地選擇，即，由此加強(qiáng)了底板區(qū)段。這些壓槽也可以構(gòu)造在接片區(qū)段中和在蓋板區(qū)段中。根據(jù)本發(fā)明的特別的觀點(diǎn)可能的是，在將接片區(qū)段豎起并且將蓋板區(qū)段卷邊(Abkanten)之后，將溝壓槽以如下方式引入到基體中，即，這些溝壓槽橫向地達(dá)到(durchsetzen)彎曲位置。由此可能的是，實(shí)現(xiàn)蓋板區(qū)段與底板區(qū)段的特別剛性的聯(lián)接。根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的制造優(yōu)選通過(guò)順序的變形步驟對(duì)金屬板材尤其是帶材進(jìn)行加工來(lái)進(jìn)行。尤其是在由帶材制造行星齒輪架時(shí)，可以這樣引導(dǎo)進(jìn)行材料中的切割，即，首先保持構(gòu)件結(jié)合并且將多個(gè)單獨(dú)的材料區(qū)段以連貫的順序的方式移動(dòng)到多個(gè)單獨(dú)的變形站中?；w的變形、尤其是彎曲變形優(yōu)選作為冷成形完成。如果該變形作為熱變形進(jìn)行，則構(gòu)件加熱可以限制到確定的區(qū)上、尤其是彎曲區(qū)，以及用于形成輸出齒部的區(qū)或行星齒輪啟動(dòng)面。構(gòu)件加熱尤其可以通過(guò)電阻加熱或局部火焰加熱來(lái)完成。此外以有利的方式可以使基體經(jīng)受結(jié)構(gòu)組織處理(Gefiigebehandlung),通過(guò)結(jié)構(gòu)組織處理使基體例如局部地硬化。只要該結(jié)構(gòu)組織處理涉及到接片區(qū)段與底板區(qū)段或蓋板區(qū)段之間的過(guò)渡區(qū)，則該結(jié)構(gòu)組織處理在彎曲變形步驟結(jié)束之后才進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架優(yōu)選這樣地設(shè)計(jì)，S卩，該行星齒輪架包括整體連接到底板區(qū)段上并且在此情況下通過(guò)變形制造的輪轂襯套區(qū)段。該輪轂襯套區(qū)段優(yōu)選以如下方式地設(shè)計(jì)，即，該輪轂襯套區(qū)段在其內(nèi)部區(qū)域中具有齒部。該徑向或軸向定向的齒部可以通過(guò)塑性的材料變形、尤其是通過(guò)相應(yīng)的擠壓凸模(Pressstempel)來(lái)制造。也可能的是，通過(guò)如下方式制造齒部將相應(yīng)的芯插入到首先呈柱體形拉伸的輪轂襯套區(qū)段中并且然后使輪轂襯套區(qū)段徑向地從外部張緊到該芯上，從而使得設(shè)置在芯中的輪廓壓印到輪轂襯套區(qū)段的內(nèi)壁中。該芯于是可以隨后拉出。能足夠負(fù)載的主動(dòng)件幾何形狀也可以在不模制輪轂襯套區(qū)段的情況下實(shí)現(xiàn)，其方式是在底板區(qū)段中在中央開(kāi)ロ的區(qū)域中構(gòu)造徑向的或也在端側(cè)成型的齒部。所有根據(jù)本發(fā)明制造的行星齒輪架優(yōu)選可以在校準(zhǔn)步驟的框架中還以如下方式精加工，即，遵守所要求的形狀公差和位置公差、尤其是用于行星齒輪軸線相對(duì)于輪轂襯套區(qū)段的軸承鉆孔的定位?？赡艿氖?，根據(jù)本發(fā)明制造的行星齒輪架也經(jīng)受材料后處理、尤其是切削后處理。行星齒輪架也可以經(jīng)受化學(xué)后處理、尤其是電化學(xué)后處理以及噴射處理(Strahlbehandlung)、尤其是噴沙處理或噴丸處理。
在底板區(qū)段中和在蓋板區(qū)段中設(shè)置的用于容納行星齒輪軸承螺栓的鉆孔可以這樣地制造，即，在鉆孔區(qū)域中首先存在的材料的一部分通過(guò)塑性變形而被排擠，從而在鉆孔的周邊區(qū)域中獲得材料增厚部。根據(jù)本發(fā)明的特別的觀點(diǎn)，優(yōu)選地在完成彎曲變形之后、也就是說(shuō)在完成將蓋板區(qū)段卷邊并且將接片區(qū)段豎起之后，才在底板區(qū)段和蓋板區(qū)段中制造鉆孔。這些鉆孔可以切削地鉆孔或者沖壓或通過(guò)在其它方面的加工步驟產(chǎn)生。相應(yīng)的鉆頭(Bohr)或沖壓模具(Stanzmatrize)優(yōu)選通過(guò)輪轂襯套區(qū)段居中。由此可能實(shí)現(xiàn)行星齒輪軸線相對(duì)于行星齒輪架旋轉(zhuǎn)軸線的位置的較高的定位精度。向上翻轉(zhuǎn)的接片區(qū)段和又相對(duì)于這些接片區(qū)段向下翻轉(zhuǎn)的蓋板區(qū)段與底板區(qū)段的各自的承載臂一起形成從ー側(cè)包圍嵌接各自的行星齒輪容納腔的呈U形、或呈U弓形式的承載結(jié)構(gòu)。在沿著節(jié)圓的順序式承載結(jié)構(gòu)之間留有中間空間。總之，基于根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)可以制造具有相對(duì)小的自重的行星齒輪架。多個(gè)接片區(qū)段優(yōu)選面朝著行星齒輪軸線并且布置接近行星齒輪。多個(gè)接片區(qū)段相對(duì)于前面提及的第二參考線優(yōu)選是平行的或者可能呈ー個(gè)小的銳角。接片區(qū)段也可以設(shè)計(jì)為朝向行星齒輪腔的凹形結(jié)構(gòu)。接片區(qū)段的曲率在此情況下可以這樣地確定，即，通過(guò)接片區(qū)段形成的并且面朝著行星齒輪腔的壁基本上相對(duì)各自的行星齒輪的頂圓等距地分布。凹形面的取向優(yōu)選這樣地設(shè)計(jì)，即，各自的接片區(qū)段基本上徑向地延伸并且接片區(qū)段的面重心處在行星齒輪軸線的節(jié)圓上或至少相對(duì)接近該節(jié)圓。


本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和特征從隨后的結(jié)合附圖的描述中得到。其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的透視圖，其在此為了更好地圖解而已經(jīng)裝備有行星齒輪；圖2示出了到通過(guò)彎曲變形制造的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架上的平面圖；圖3示出了穿過(guò)行星齒輪架的軸向截面圖，其中，在該視圖中在旋轉(zhuǎn)軸線之下所圖示的區(qū)域以60°翻轉(zhuǎn)到視圖平面中的方式示出；圖4a示出了用于制造根據(jù)圖2的行星齒輪架的材料還料(Materialzuschnitts)的視圖；圖4b示出了在此帶有優(yōu)選成型的壓槽的根據(jù)圖4a的材料坯料的視圖；圖4c示出了用于圖解壓槽幾何形狀的詳細(xì)視圖；圖4d示出了用于圖解在支承行星齒輪軸承頸的鉆孔區(qū)域中的幾何形狀的詳細(xì)視圖；圖4e示出了用于圖解通過(guò)承載臂區(qū)段、接片區(qū)段和蓋板區(qū)段所形成的呈U形弓形物的幾何形狀的草圖，在此該呈U形弓形物具有窄的彎曲半徑；圖4f示出了用于圖解通過(guò)承載臂區(qū)段、接片區(qū)段和蓋板區(qū)段所形成的呈U形弓形物的幾何形狀的草圖，在此該呈U形弓形物具有帶大彎曲半徑的直接彼此鄰近的彎曲區(qū)；圖4g示出了用于圖解通過(guò)承載臂區(qū)段、接片區(qū)段和蓋板區(qū)段所形成的呈U形弓形物的幾何形狀的草圖，在此該呈U形弓形物具有中等彎曲半徑和附加的徑向槽；圖5示出了用于圖解用于制造根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的材料坯料的其它變型方案的視圖； 空間的布置；圖7的視解示出了用于制造根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的材料坯料的其它變型方案，在此蓋板區(qū)段兩側(cè)連接到底板區(qū)段上。
具體實(shí)施例方式在圖I中示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有已裝入的行星齒輪I的行星齒輪架。該行星齒輪架包括設(shè)置用于繞旋轉(zhuǎn)軸線X旋轉(zhuǎn)的基體。基體制造為金屬板部件并且包括底板區(qū)段2、多個(gè)接片區(qū)段3、4、5和多個(gè)蓋板區(qū)段6、7、8。蓋板區(qū)段6、7、8通過(guò)接片區(qū)段3、4、5與底板區(qū)段2連接。在底板區(qū)段和各個(gè)蓋板區(qū)段之間各形成一個(gè)齒輪腔9、10、11，用于容納可在齒輪腔9、10、11內(nèi)部繞行星齒輪軸線P1、P2、P3轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪I。每個(gè)接片區(qū)段3、4、5與底板區(qū)段2通過(guò)第一彎曲區(qū)BI連接并且與各自的蓋板區(qū)段6、7、8通過(guò)第二彎曲區(qū)B2連接。根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的特色在于彎曲區(qū)BI、B2的特別的位置。為了描述這些彎曲區(qū)BI、B2的位置，隨后結(jié)合圖2涉及本身抽象的包絡(luò)圓K以及抽象的第一參考線gl和同樣抽象的第二參考線g2。如從圖2中可看到的那樣，包絡(luò)圓Kl對(duì)應(yīng)于ー個(gè)圓，在底板區(qū)段2繞旋轉(zhuǎn)軸線X旋轉(zhuǎn)時(shí)該圓本身由底板區(qū)段2的徑向上最遠(yuǎn)突出的承載臂T限定。對(duì)于每個(gè)齒輪腔9、10、11而言，第一彎曲區(qū)BI的分布以如下方式地做出，即，在這里的視圖投影中沿著第一彎曲區(qū)BI延伸的彎曲軸線XBl與第一參考線gl在底板區(qū)段2的包絡(luò)圓Kl內(nèi)部相交。所述的第一參考線gl穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸線X分布并且在此與第二參考線g2垂直地相交，該第二參考線本身將旋轉(zhuǎn)軸線X和各自的齒輪腔(在此為11)的行星軸線(在此為P3)連接。在這里所示的特別優(yōu)選的實(shí)施例中，對(duì)于各自的齒輪腔11而言以如下方式地確定彎曲區(qū)BI的位置，即，彎曲軸線XBl的投影與參考線gl的交點(diǎn)S甚至處在行星齒輪軸線P1、P2、P3的旋轉(zhuǎn)圓K2內(nèi)部。彎曲軸線XBl在該實(shí)施例中以如下方式取向，即，該彎曲軸線基本上平行于第二參考線g2地分布。接片區(qū)段3、4、5形成小的、基本上呈矩形的連接弓形物。接片區(qū)段3、4、5這樣地安排，即，這些接片區(qū)段相對(duì)靠近包絡(luò)圓Kl地向上聳立(heranragen)，并且還維持與空心齒輪的內(nèi)頂圓的足夠的安全距離，行星齒輪架插入到該內(nèi)頂圓中。處在徑向內(nèi)部的接片平面3a、4a、5a的定位這樣地確定，S卩，保證了與這里未詳細(xì)示出的、相應(yīng)地在包含根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的條件下所形成的傳動(dòng)裝置的太陽(yáng)齒輪的頂圓的足夠的安全距離。總之，接片區(qū)段優(yōu)選這樣地設(shè)計(jì)，即，這些接片區(qū)段具有相對(duì)大的寬度。由此，提高了蓋板區(qū)段6、7、8卷入到行星齒輪架中的剛度。在彎曲區(qū)B I的端部區(qū)域中可以設(shè)置有自由切割部(Freischnitte),該自由切割部本身使彎曲變形容易并且使在這些端部區(qū)域中的材料應(yīng)カ大致均衡。
在該實(shí)施例中這樣設(shè)計(jì)蓋板區(qū)段6、7、8，即，每個(gè)蓋板區(qū)段6、7、8在其面朝包絡(luò)圓Kl的邊緣區(qū)域中具有輪廓化部(Konturierung),該輪廓化部基本上相應(yīng)于底板區(qū)段2的與包絡(luò)圓Kl相鄰的輪廓化部或相應(yīng)于通過(guò)該包絡(luò)圓形成的承載臂T。在圖3中以軸向截面圖的形式進(jìn)ー步圖解了按照?qǐng)D2的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的結(jié)構(gòu)。沿著旋轉(zhuǎn)軸線X的方向測(cè)量的、接片區(qū)段3、4、5的軸向深度t這樣地測(cè)定，即，在圖I中所示出的多個(gè)行星齒輪I可以以足夠的軸向運(yùn)動(dòng)游隙容納在各自的齒輪腔10、11中。這些行星齒輪的軸向支撐必要時(shí)可以在插入啟動(dòng)盤(Anlaufscheibe)的情況下來(lái)進(jìn)行。也可能的是，在軸螺栓鉆孔13、14的周邊區(qū)域中通過(guò)壓印構(gòu)造出朝著行星齒輪去的、微小地例如O. 3_突出的環(huán)形級(jí)。該環(huán)形級(jí)于是形成啟動(dòng)面，從而可以放棄可能的啟動(dòng)盤。如從該視圖中進(jìn)一歩可看到的那樣，基體設(shè)有整體通過(guò)變形制造的輪轂襯套區(qū)段16。該輪轂襯套區(qū)段16通過(guò)拉伸過(guò)程來(lái)制造。該輪轂襯套區(qū)段的制造優(yōu)選在多個(gè)變形級(jí)中進(jìn)行。這些變形級(jí)可以這樣地進(jìn)行，即，進(jìn)行拉制變形和流動(dòng)沖壓變形(Fliespressumformung)。輪轂襯套區(qū)段16在此情況下尤其可以通過(guò)如下材料形成,該材料在原始的金屬板坯料中首先覆蓋輪轂襯套區(qū)段16的區(qū)域。優(yōu)選地，在輪轂襯套區(qū)段16的周圍區(qū)域中在底板區(qū)段2中構(gòu)造壓槽幾何形狀17，通過(guò)這些壓槽幾何形狀在輪轂襯套區(qū)段16連接到底板區(qū)段2方面實(shí)現(xiàn)了高的抗彎強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度。如從根據(jù)圖3的視圖中進(jìn)ー步可看到的那樣，在輪轂襯套區(qū)段16的內(nèi)部區(qū)域中設(shè)
置有齒部。該齒部可以通過(guò)切削加工尤其是通過(guò)腔加工(Raumbearbeitung)來(lái)制造。然
而優(yōu)選的是，該齒部至少最初通過(guò)塑性材料變形來(lái)形成，其方式是例如將輪轂襯套區(qū)段徑向由外部相對(duì)具有相應(yīng)的壓型(Profilierung)的芯凸模(Kernstempel)擠壓。輪轂襯套區(qū)段16也可以通過(guò)擠入分離的襯套元件而制成。在圖4a中示出了材料坯料，前面所描述的根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架由該材料坯料通過(guò)沿著特別定位的這里以點(diǎn)表示的彎曲位置BI、B2的彎曲變形來(lái)制造。該材料坯料本身可以制造為切割件、尤其激光切割件。此外，該材料坯料也可以制造為沖壓件。切割過(guò)程和/或沖壓過(guò)程可以這樣地進(jìn)行，即，還提供在起始材料中的、尤其是金屬板帶(Blechband)中的還料的剩余復(fù)合結(jié)構(gòu)(Restverbund),從而還料可以以結(jié)合的方式運(yùn)輸通過(guò)單獨(dú)的加工站和變形站。因?yàn)樵谠撘晥D中可以特別清楚地識(shí)別出彎曲軸線XBl的定位，所以這里再次闡釋該彎曲軸線的特別的定位。這樣，徑向上距旋轉(zhuǎn)軸線X最遠(yuǎn)間隔的邊緣點(diǎn)R處在包絡(luò)圓Kl上。彎曲軸線XBl與參考線gl在包絡(luò)圓Kl內(nèi)部相交。參考線gl穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸線X分布并且在此垂直于第二參考線g2。第二參考線g2穿過(guò)行星齒輪軸線P3和旋轉(zhuǎn)軸線X地分布。這兩個(gè)參考線gl和g2最終為坐標(biāo)系,該坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)處在旋轉(zhuǎn)軸線X上，其中，該坐標(biāo)系的一根軸線穿過(guò)行星齒輪軸線地分布。該幾何形狀方案在此示例性地為了承載臂T中的一個(gè)示出并且相應(yīng)地也應(yīng)用于底板區(qū)段2的各自的其它承載臂。蓋板區(qū)段6、7、8通過(guò)彎曲位置B2與相應(yīng)的接片區(qū)段3、4、5連接。這些彎曲位置B2在此同樣以點(diǎn)表示。這些彎曲位置B2限定了彎曲軸線XB2。彎曲軸線XBl和XB2彼此基本上平行地分布。這些彎曲軸線的距離大約相應(yīng)于圖3中繪制的尺寸t。優(yōu)選地，彎曲變形沿著彎曲位置BI和B2以如下方式進(jìn)行，即，也在內(nèi)棱邊區(qū)域中還達(dá)到了為金屬板厚度的至少25%的彎曲半徑。只要圖3中所示的輪轂襯套區(qū)段16通過(guò)塑性的材料變形整體地用金屬板坯料制造，則該輪轂襯套區(qū)段在這里可識(shí)別的輪廓受自由切割之前優(yōu)選成形到材料中。切割過(guò)程于是可以在該變形步驟之后進(jìn)行，其中，在所形成的輪轂襯套區(qū)段上確定了切割分布(Schnittverlauf)。如在圖4b、4c和4d中圖解的那樣，可能的是，通過(guò)彎曲變形、壓印變形和流動(dòng)沖壓變形在材料坯料上構(gòu)造特別幾何形狀，通過(guò)這些特別幾何形狀進(jìn)ー步提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在圖4b中所示的材料坯料中，在底板區(qū)段2中構(gòu)造有邊緣附近環(huán)繞的加固壓槽18。接片區(qū)段3、
4、5也設(shè)有壓槽19、20、21。在蓋板區(qū)段6、7、8中同樣構(gòu)造有壓槽22、23、24。這些壓槽可以 構(gòu)造為相對(duì)扁平的壓槽并且例如具有圖4c中概略示出的橫截面。該圖4c這里示例性地示出了在圖4b中所繪制的詳細(xì)截面X-X的區(qū)域中的底板區(qū)段2的壓槽及材料橫截面。圖4d圖解了蓋板區(qū)段8的優(yōu)選的橫截面設(shè)計(jì)。相應(yīng)的截面平面的分布在圖4b中表示為截面Y-Y。如從該視圖中可識(shí)別的那樣，在鉆孔13的周邊區(qū)域中實(shí)現(xiàn)了材料增厚部13a。該材料增厚部通過(guò)材料坯料的擠壓變形來(lái)制造并且由起初覆蓋鉆孔13區(qū)域的材料制成。通過(guò)該材料增厚部實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)環(huán)級(jí)，通過(guò)啟動(dòng)環(huán)級(jí)也減小了在鉆孔13內(nèi)部的孔壁擠壓。通過(guò)壓槽24加強(qiáng)蓋板區(qū)段8?？赡艿氖?，在向上彎曲接片區(qū)段3、4、5之后，壓槽19、20、21與壓槽18連接。為此，將橫向地達(dá)到相應(yīng)的彎曲區(qū)BI的壓槽擠壓入彎曲區(qū)中。蓋板區(qū)段6、7和8的彎曲優(yōu)選在彎曲區(qū)BI的該加強(qiáng)之后進(jìn)行。可能的是，在彎曲蓋板區(qū)段之后也通過(guò)本身橫穿彎曲區(qū)B2的壓槽來(lái)加強(qiáng)彎曲區(qū)B2。在圖4e中以大大筒化的草圖形式示出了在底板區(qū)段2、接片區(qū)段3與蓋板區(qū)段6之間的過(guò)渡部的設(shè)計(jì)。接片區(qū)段3在此實(shí)施為基本上平的結(jié)構(gòu)并且彎曲區(qū)B1、B2具有相對(duì)窄的彎曲半徑。彎曲軸線XBl和XB2、也就是彎曲半徑的中心相對(duì)接近設(shè)置用于容納行星齒輪的行星齒輪容納腔9的內(nèi)壁。內(nèi)壁W3基本上平地設(shè)計(jì)并且面朝行星齒輪軸線Pl。對(duì)于在整個(gè)系統(tǒng)中的彎曲軸線XBl和XB2的取向參考圖2的實(shí)施。在圖4f中同樣以大大筒化的草圖形式示出了接片區(qū)段3的實(shí)施形式，其中接片區(qū)段3實(shí)施為彎曲的壁。在該變型方案中，彎曲區(qū)BI、B2直接彼此融合。測(cè)定彎曲半徑的大小，使得彎曲中心或通過(guò)這些彎曲中心所限定的彎曲軸線XB1、XB2大約一致地分布。在圖4g中概略地示出了接片區(qū)段3的實(shí)施形式，其中在彎曲區(qū)B1、B2中實(shí)現(xiàn)了相對(duì)較大的彎曲半徑并且此外在彎曲區(qū)BI、B2之間的中間區(qū)域中頂鍛(eingestaucht)出槽3a。在該變型方案中，在彎曲區(qū)B1、B2的區(qū)域中得到了比在根據(jù)圖4e的變型方案中更小的材料應(yīng)力，并且接片區(qū)段3要求比在根據(jù)圖4f的變型方案中更少的空間。在圖5中示出了根據(jù)本發(fā)明的材料坯料的其它變型方案。在該變型方案中，彎曲軸線XBl與參考線g2在輪轂鉆孔B16的內(nèi)部相交。交點(diǎn)S在此僅離開(kāi)旋轉(zhuǎn)軸線X以較小尺寸、例如小于包絡(luò)圓Kl的直徑的20%。待向上彎曲的區(qū)段的面朝底板區(qū)段2的內(nèi)輪廓在大的線段上相應(yīng)于底板區(qū)段的外輪廓，從而使得將構(gòu)件區(qū)段從基本材料中分離有些位置地僅僅需要ー個(gè)切割。彎曲軸線XBl和第二參考線g2形成鋭角，其優(yōu)選為小于60°。圖5中所示的材料坯料可以如圖6中概略示出的那樣以小的材料浪費(fèi)由帶材中制造。輪轂區(qū)段16優(yōu)選在進(jìn)行進(jìn)一歩的材料切割之前構(gòu)造。沿著彎曲區(qū)的變形以及輪轂區(qū)段16的形成可以進(jìn)行，其方式是將相應(yīng)區(qū)域局部地加熱。用于容納行星齒輪軸承螺栓的鉆孔13、14可以在ー個(gè)工作步驟中制造，該工作步驟在將接片區(qū)段3、4、5向上彎曲并且將蓋板區(qū)段6、7、8向下翻轉(zhuǎn)之后才進(jìn)行。由此實(shí)現(xiàn)了鉆孔13、14相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線X的特別精確的定位。在將具有滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承的行星齒輪安裝到根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架中之后，將行星齒輪的軸頸優(yōu)選盡可能抗扭轉(zhuǎn)地錨定在底板區(qū)段中并且錨定在相應(yīng)的蓋板區(qū)段中。由此，進(jìn)ー步提高了該軸 頸的支撐的剛度。通過(guò)前面所描述的材料坯料并且確定彎曲棱邊，可以將行星齒輪架制造為金屬板部件，其中這個(gè)行星齒輪架具有行星齒輪容納袋，這些行星齒輪容納袋的側(cè)壁區(qū)段面朝各自的行星齒輪并且在此基本上徑向地朝著行星齒輪架的旋轉(zhuǎn)軸線取向。在圖7中示出了用于根據(jù)本發(fā)明的具有三個(gè)承載臂T1、T2、T3的行星齒輪架的材料坯料的其它變型方案。該坯料包括用于繞旋轉(zhuǎn)軸線X旋轉(zhuǎn)的底板區(qū)段2、多個(gè)接片區(qū)段3、3，、4、4，、5、5，和多個(gè)蓋板區(qū)段6、7、8。蓋板區(qū)段6、7、8通過(guò)接片區(qū)段3、3’、4、4’、5、5’與底板區(qū)段2連接。在通過(guò)底板區(qū)段2形成的承載臂Τ1、Τ2、Τ3和各自的蓋板區(qū)段6、7、8之間，在隨后還要描述的彎曲變形之后形成各一個(gè)齒輪腔，用于容納能在齒輪腔內(nèi)部繞行星齒輪軸線Ρ1、Ρ2、Ρ3轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪。每個(gè)接片區(qū)段3、3’、4、4’、5、5’與底板區(qū)段2通過(guò)第一彎曲區(qū)BI連接并且與各自的蓋板區(qū)段6、7、8通過(guò)第二彎曲區(qū)Β2連接。根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪架的特色在于彎曲區(qū)BUB2的特別位置。在該實(shí)施例中，彎曲軸線XBl基本上垂直于將行星齒輪軸線Ρ3和旋轉(zhuǎn)軸線X連接的參考線g2分布。此外，彎曲軸線XBl與接觸承載臂Tl、T2、T3的包絡(luò)圓K在兩個(gè)交點(diǎn)SPl和SP2相交，其中這兩個(gè)交點(diǎn)SPl、SP2處在通過(guò)參考線gl界定的半圓中，在該半圓中也存在對(duì)于這里所描述的承載臂T3而設(shè)置的行星齒輪軸線P3。參考線gl垂直于將行星齒輪軸線P3和旋轉(zhuǎn)軸線X連接的直線g2分布。交點(diǎn)SPl和SP2彼此關(guān)于直線g2對(duì)置。彎曲軸線XBl由此基本上平行于直線gl。彎曲軸線XB2平行于彎曲軸線XBl分布。各自的蓋區(qū)段6、7、8通過(guò)接片區(qū)段3、3’、4、4’、5、5’與底板區(qū)段2連接。在該實(shí)施例中，每個(gè)蓋板區(qū)段6、7、8通過(guò)兩個(gè)接片區(qū)段3、3’、4、4’、5、5’與底板區(qū)段2連接。接片區(qū)段
3、3’、4、4’、5、5’處在所屬的承載臂T1、T2、T3的兩側(cè)。為了從所示的坯料到達(dá)空間上的、作用為行星齒輪架的結(jié)構(gòu)部件，在此首先將接片區(qū)段3、3’、4、4’、5、5’繞第ー彎曲區(qū)則豎起。這通過(guò)箭頭符號(hào)Pl表示。承載臂區(qū)段Tl、Τ2、Τ3不豎起并且繼續(xù)在底板區(qū)段2的平面中延伸。在隨后的步驟的框架中蓋板區(qū)段6、7、8繞第二彎曲區(qū)Β2進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。這通過(guò)箭頭符號(hào)Ρ2表示。在該彎曲變形之后，蓋板區(qū)段6、
7、8處在承載臂Τ1、Τ2、Τ3上方并且在蓋板區(qū)段6、7、8與承載臂Τ1、Τ2、Τ3之間形成各ー個(gè)用于容納行星齒輪的齒輪腔。為了圖解其它設(shè)計(jì)形式，在材料坯料的視圖的下部區(qū)域中示例性地對(duì)于材料坯料的其他相應(yīng)位置設(shè)置有連接接片34。該連接接片可以繞著彎曲軸線ΧΒ34翻轉(zhuǎn)并且由此形成了連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)將相鄰的接片區(qū)段3’、4連接進(jìn)而加強(qiáng)。在材料坯料上可以在合適的位置上、尤其是如這里表示的互補(bǔ)幾何形狀那樣進(jìn)行構(gòu)造，通過(guò)這些互補(bǔ)幾何形狀可以進(jìn)一歩支持在變形的框架中彼此移動(dòng)的區(qū)段的共同保持。根據(jù)本發(fā)明的、用于制造行星齒輪架的技術(shù)尤其適用于具有三個(gè)承載臂的行星齒輪架并且也適用于具有四個(gè)承載臂的行星齒輪架。在前面的描述中，特別的幾何形狀特征部分地僅針對(duì)相應(yīng)實(shí)施例的各ー個(gè)承載臂來(lái)描述。優(yōu)選地，在行星齒輪架中相應(yīng)地設(shè)計(jì)每個(gè)承載臂。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)也適用于制造平面差動(dòng)傳動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)筐。在該變型方案中，在各自的承載臂的區(qū)域中設(shè)置有兩個(gè)彼此嚙合的行星齒輪。代替唯一的太陽(yáng)齒輪，在中央?yún)^(qū)域中設(shè)置有兩個(gè)軸向相繼的中心齒輪，它們?nèi)缓笈c相應(yīng)的行星齒輪嚙合。
權(quán)利要求
1.行星齒輪架，其具有用于繞旋轉(zhuǎn)軸線(X)旋轉(zhuǎn)的基體，其中 -所述基體作為金屬板部件而制成并且包括底板區(qū)段(2)、多個(gè)接片區(qū)段(3、4、5)和多個(gè)蓋板區(qū)段(6、7、8)； -所述蓋板區(qū)段(3、4、5)通過(guò)所述接片區(qū)段(3、4、5)與所述底板區(qū)段(2)連接； -在所述底板區(qū)段(2)與各個(gè)蓋板區(qū)段(6、7、8)之間各形成一個(gè)齒輪腔(9、10、11)，用于容納能夠在所述齒輪腔內(nèi)部繞行星齒輪軸線(P1、P2、P3)轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪(I)； -每個(gè)接片區(qū)段(3、4、5)通過(guò)第一彎曲區(qū)(BI)與所述底板區(qū)段(2)連接并且通過(guò)第二彎曲區(qū)(B2)與各自的蓋板區(qū)段(6、7、8)連接，并且所述底板區(qū)段(2)通過(guò)該底板區(qū)段的從所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)最大徑向突出的區(qū)域(T)限定包絡(luò)圓(Kl)； -對(duì)于每個(gè)齒輪腔(9、10、11)而言以如下方式確定所述第一彎曲區(qū)(BI)的分布，S卩，在相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)軸線徑向的平面中的投影中，沿著所述第一彎曲區(qū)(BI)延伸的彎曲軸線(XBl)與第一參考線(gl)在所述底板區(qū)段(2)的所述包絡(luò)圓(Kl)內(nèi)部相交；以及 -所述第一參考線(gl)穿過(guò)所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)并且在此與第二參考線(g2)垂直相交，所述第二參考線本身連接所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)與各自的齒輪腔(9、10、11)的所述行星齒輪軸線(P1、P2、P3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行星齒輪架，其特征在于，第一彎曲軸線(XBl)與所述第一參考線(gl)的交點(diǎn)⑶處在所述行星齒輪軸線(P1、P2、P3)的旋轉(zhuǎn)圓(K2)內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的行星齒輪架，其特征在于，所述第一彎曲軸線(XBl)基本上平行于所述第二參考線(g2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中至少ー項(xiàng)所述的行星齒輪架，其特征在于，所述蓋板區(qū)段(6、7,8)在其朝著所述包絡(luò)圓(Kl)的邊緣區(qū)域中具有輪廓化部，所述輪廓化部基本上相應(yīng)于所述底板區(qū)段(2)的與所述包絡(luò)圓(Kl)相鄰的輪廓化部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中至少ー項(xiàng)所述的行星齒輪架，其特征在于，所述基體設(shè)有壓槽(18、19、20、21、22、23、24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中至少ー項(xiàng)所述的行星齒輪架，其特征在于，所述基體的變形作為熱變形完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中至少ー項(xiàng)所述的行星齒輪架，其特征在于，所述基體局部地硬化。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中至少ー項(xiàng)所述的行星齒輪架，其特征在于，所述基體包括通過(guò)變形整體制造的輪轂襯套區(qū)段(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的行星齒輪架，其特征在于，在所述輪轂襯套區(qū)段(16)的內(nèi)部區(qū)域中設(shè)置有齒部。
10.行星齒輪架，其具有用于繞旋轉(zhuǎn)軸線(X)旋轉(zhuǎn)的基體，其中 -所述基體作為金屬板部件而制成并且包括底板區(qū)段(2)、多個(gè)接片區(qū)段(3、4、5)和多個(gè)蓋板區(qū)段(6、7、8)； -所述蓋板區(qū)段(6、7、8)通過(guò)所述接片區(qū)段(3、4、5)與所述底板區(qū)段(2)連接； -在所述底板區(qū)段(2)與各個(gè)蓋板區(qū)段(6、7、8)之間形成齒輪腔(9、10、11)，用于容納能夠在所述齒輪腔內(nèi)部繞行星齒輪軸線(P1、P2、P3)轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪(I)； -每個(gè)接片區(qū)段(3、4、5)通過(guò)第一彎曲區(qū)(BI)與所述底板區(qū)段(2)連接并且通過(guò)第二彎曲區(qū)(B2)與各自的蓋板區(qū)段(6、7、8)連接；以及 -在所述底板區(qū)段中構(gòu)造有輪轂襯套區(qū)段(16)，其中，這個(gè)輪轂襯套區(qū)段(16)通過(guò)為形成所述底板區(qū)段(2)而應(yīng)用的金屬板坯料的圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)的中央?yún)^(qū)域的材料的變形而制成。
11.行星齒輪架，其具有用于繞旋轉(zhuǎn)軸線(X)旋轉(zhuǎn)的基體，其中 -所述基體作為金屬板部件而制成并且包括底板區(qū)段(2)、多個(gè)接片區(qū)段(3、3’、4、4’、、5、5，)和多個(gè)蓋板區(qū)段(6、7、8)； -所述蓋板區(qū)段(6、7、8)通過(guò)所述接片區(qū)段(3、3’、4、4’、5、5’ )與所述底板區(qū)段(2)連接； -在所述底板區(qū)段(2)與各個(gè)蓋板區(qū)段(6、7、8)之間各形成一個(gè)齒輪腔(9、10、11)，用于容納能夠在所述齒輪腔內(nèi)部繞行星齒輪軸線(P1、P2、P3)轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪(I)； -每個(gè)接片區(qū)段(3、3’、4、4’、5、5’ )通過(guò)第一彎曲區(qū)(B I)與所述底板區(qū)段(2)連接并且通過(guò)第二彎曲區(qū)(B2)與各自的蓋板區(qū)段(6、7、8)連接，并且所述底板區(qū)段(2)通過(guò)該底板區(qū)段的從所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)最大徑向突出的區(qū)域(T)限定包絡(luò)圓(Kl)； -對(duì)于每個(gè)齒輪腔(9、10、11)而言以如下方式確定所述第一彎曲區(qū)(BI)的分布，即，在相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)徑向的平面中的投影中，沿著所述第一彎曲區(qū)(BI)延伸的彎曲軸線(XBl)與參考線(g2)在所述底板區(qū)段(2)的所述包絡(luò)圓(Kl)內(nèi)部相交；以及 -所述參考線(g2)連接所述旋轉(zhuǎn)軸線(X)與各自的齒輪腔(9、10、11)的所述行星齒輪軸線(P1、P2、P3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種行星齒輪架，其具有基體，該基體制造為金屬板部件并且具有行星齒輪容納袋，行星齒輪容納袋的底部區(qū)段面朝著各自的行星齒輪并且在此基本上徑向地朝著行星齒輪架的旋轉(zhuǎn)軸線取向。
文檔編號(hào)F16H57/08GK102644726SQ20121003497
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者特倫斯·史密斯 申請(qǐng)人:謝夫勒科技股份兩合公司