齒輪組件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種齒輪組件(1)，該齒輪組件(1)包括第一部件(2)以及軸(3)，其中第一部件(2)具有至少一個(gè)齒形和一個(gè)在軸向方向上貫通的空隙(10)，其中，軸(3)還突伸到空隙(10)內(nèi)或突伸通過(guò)空隙(10)，且其中第一部件(2)的包圍空隙(10)的內(nèi)表面(12)形成用于將第一部件(2)與軸(3)相連接的至少一個(gè)連接元件(13)。連接元件(13)具有在空隙(10)的周向方向(14)上并排布置的倒圓角的凸起部(15)，使得第一部件(2)的包圍空隙(10)的內(nèi)表面(12)形成為帶有波谷(17)和波峰(16)的波浪形且與軸(3)壓合。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
齒輪組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種齒輪組件，其包括第一部件以及軸，其中第一部件具有至少一個(gè)齒形和一個(gè)在軸向方向上貫通的空隙，其中軸還突伸到空隙內(nèi)或突伸通過(guò)空隙，且在第一部件的包圍所述空隙的內(nèi)表面上形成了用于將第一部件與軸連接的至少一個(gè)連接元件。
【背景技術(shù)】
[0002]為將齒輪與軸連接，從現(xiàn)有技術(shù)中已知不同的方法。最常見(jiàn)的是軸-輪轂連接，其中在軸上和/或在軸被引導(dǎo)通過(guò)的齒輪孔內(nèi)形成楔形齒形，或帶有花鍵齒形和軸向安全環(huán)的實(shí)施形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是給出使得可使用齒輪組件傳輸高轉(zhuǎn)矩的可能性。
[0004]此技術(shù)問(wèn)題在前述齒輪組件中通過(guò)如下方式解決，即使得連接元件具有在空隙的周向方向上并排地布置的倒圓角的凸起部，使得第一部件的包圍空隙的內(nèi)表面形成為帶有波谷和波峰的波浪形，且使得連接元件與軸壓合。
[0005]在此，優(yōu)點(diǎn)是連接元件的波浪形的幾何形狀可通過(guò)燒結(jié)技術(shù)簡(jiǎn)單地制造，因?yàn)椴ɡ诵斡欣趯Y(jié)粉末壓制以形成連接元件。特別地，因此可無(wú)問(wèn)題地實(shí)現(xiàn)由粉末壓制形成的坯料的可脫模性而無(wú)開(kāi)裂。通過(guò)連接元件的波浪形此外可簡(jiǎn)單地執(zhí)行壓合，因?yàn)橐虼嗽趬汉现杏欣诓牧蠑D壓。因此，實(shí)現(xiàn)了軸和第一部件之間的可傳輸高轉(zhuǎn)矩的形面配合或微觀形面配合。
[0006]為改進(jìn)形面配合，根據(jù)實(shí)施變體可建議使得波谷形成為傾向于軸向方向走向，或根據(jù)齒輪組件的另外的實(shí)施變體使得波谷形成為螺旋形走向。以此實(shí)現(xiàn)在第一部件的旋轉(zhuǎn)方向上，連接元件的被擠壓的材料不布置在平行于軸向方向的直線內(nèi)，從而可改進(jìn)斷裂強(qiáng)度。因此，可傳輸更高的轉(zhuǎn)矩。
[0007]根據(jù)齒輪組件的優(yōu)選的實(shí)施變體，可建議使得空隙和連接元件的直徑形成為在軸向方向上變小。空隙因此可特別地形成為近似于截錐形，或連接元件可形成為錐齒輪齒形。因此，實(shí)現(xiàn)了軸在空隙內(nèi)的更牢固的安放，以此也可傳輸更高的轉(zhuǎn)矩。
[0008]雖然軸在與第一部件的連接區(qū)域內(nèi)也可提供有至少一個(gè)連接元件，但在優(yōu)選的實(shí)施變體中，軸在連接區(qū)域內(nèi)形成為帶有平滑的外表面。其優(yōu)點(diǎn)是軸可在與第一部件的任何相對(duì)位置中引入到所述第一部件的空隙內(nèi)。此外，可以此實(shí)現(xiàn)使得在第一部件的連接元件的壓合中，使第一部件的待擠壓的材料更自由地可在每個(gè)方向上“流動(dòng)”，以此可改進(jìn)軸在空隙內(nèi)的安放。
【附圖說(shuō)明】
[0009]為更好地理解本發(fā)明，根據(jù)如下的附圖進(jìn)一步解釋本發(fā)明。
[0010]各圖在示意性的簡(jiǎn)化的圖示中示出:
[0011]圖1在傾斜視圖中示出了齒輪組件的實(shí)施變體；
[0012]圖2示出了根據(jù)圖1的齒輪組件的細(xì)節(jié)。
[0013]附圖標(biāo)號(hào)列表
[0014]I齒輪組件
[0015]2部件
[0016]3軸
[0017]4齒輪
[0018]5齒輪
[0019]6齒輪
[0020]7輪轂
[0021]8主齒輪
[0022]9齒環(huán)
[0023]10空隙
[0024]11端面
[0025]12表面
[0026]13連接元件
[0027]14周向方向
[0028]15凸起部
[0029]16波峰
[0030]17波谷
[0031]18寬度
[0032]19高度
[0033]20直徑
[0034]21端面
【具體實(shí)施方式】
[0035]首先應(yīng)明確的是在齒輪組件的不同描述的實(shí)施形式中，相同的部分提供以相同的附圖標(biāo)號(hào)或相同的部件標(biāo)號(hào)，其中在總體描述中包含的公開(kāi)內(nèi)容在意義上可延及帶有相同的附圖標(biāo)號(hào)或相同的部件標(biāo)號(hào)的相同的部分。在描述中所選擇的位置說(shuō)明，例如上、下、側(cè)面等也在直接描述的以及圖示的附圖中參考，且在位置改變時(shí)在意義上延及新的位置。
[0036]對(duì)于以本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施變體實(shí)現(xiàn)的效果，參考前述構(gòu)造。
[0037]在圖1中在傾斜視圖中圖示了齒輪組件的實(shí)施變體。齒輪組件I包括第一部件2和軸3。第一部件2包括帶有第一齒形的第一齒輪4、帶有第二齒形的第二齒輪5和帶有第三齒形的第三齒輪6。齒輪4至6布置在輪轂7上。
[0038]也存在的可能性是輪轂7與第一齒輪3 —體地形成，和/或與第二齒輪5 —體地形成，和/或與第三齒輪6 —體地形成。此外，存在的可能性是輪轂7被分開(kāi)且輪轂7的一部分與第一齒輪4和/或第二齒輪5 —體地形成，而輪轂7的剩余部分與第二齒輪5和/或第三齒輪6 —體地形成。
[0039]但應(yīng)注意的是第一部件2可僅包括第一齒輪4或通常可僅包括一個(gè)齒輪，所示齒輪必要時(shí)具有輪廓7，特別是與輪轂連接或形成為一體。
[0040]在具體地圖示的實(shí)施變體中，第一齒輪4和第二齒輪5構(gòu)造為齒形帶齒輪。此齒輪4、5的齒形相應(yīng)地形成為用于接合齒形帶。
[0041]第三齒輪6具有用于嚙合接合可用以驅(qū)動(dòng)齒輪組件I的傳動(dòng)裝置的另外的齒輪的齒形。在具體的情況中，第三齒輪6是所謂的分離齒輪，帶有主齒輪8和在周向方向上相對(duì)于所述主齒輪8可調(diào)節(jié)的齒環(huán)9。因此，在嚙合接合另外的齒輪的齒形的期間實(shí)現(xiàn)了無(wú)間隙定位。但第三齒輪6也可以是簡(jiǎn)單的、不分離的齒輪。
[0042]也應(yīng)注意的是齒輪組件I的具體地圖示的實(shí)施變體雖然是優(yōu)選的實(shí)施變體，但不理解為限制本發(fā)明。在齒輪組件I內(nèi)，也可存在比三個(gè)圖示的齒輪4至6更多或更少的齒輪。
[0043]第一部件2具有在軸向方向上的貫通的空隙10，特別是與齒形同心布置的孔。通過(guò)此空隙10，第一部件2可布置在軸3上，使得軸3突伸到此空隙10內(nèi)，特別是與第一齒輪4的端面11齊平地終止，或使得軸3突伸通過(guò)此空隙10。
[0044]在優(yōu)選的實(shí)施變體中，第一部件2是由燒結(jié)粉末通過(guò)燒結(jié)技術(shù)制造的燒結(jié)部件。但也可存在的可能性是，僅第一齒輪4和/或第二齒輪5和/或第三齒輪6是燒結(jié)部件。第一部件2特別地由燒結(jié)鋼制成，其中也可使用另外的材料，例如青銅或黃銅。
[0045]燒結(jié)方法原理上為現(xiàn)有技術(shù)所已知，為避免重復(fù)省去對(duì)其進(jìn)一步的闡述。僅提及到的是燒結(jié)方法包括如下方法步驟:必要時(shí)進(jìn)行的粉末混合、粉末壓制、燒結(jié)(必要時(shí)進(jìn)行預(yù)燒結(jié))、燒結(jié)的部件的校準(zhǔn)、必要時(shí)進(jìn)行的部件的切削后處理。
[0046]但也可以的是使得第一部件2至少部分地由完整材料制成，例如通過(guò)鑄造制成。
[0047]為將第一部件2與軸3連接，在第一部件2的包圍了空隙10的內(nèi)表面12上形成至少一個(gè)連接元件13。
[0048]連接元件13從根據(jù)圖2的細(xì)節(jié)視圖中更好地可見(jiàn)。連接元件13具有在空隙10的軸向方向14上并排布置的、倒圓角的凸起部15，所述凸起部15在軸3的方向上徑向向內(nèi)突伸。以此，包圍空隙10的表面12具有帶有波峰16的波浪形形狀，在所述波峰16之間形成了波谷17。
[0049]為形成第一部件2與軸3的連接，在第一步驟中將軸3推入或壓入到空隙10內(nèi)。然后，將齒輪組件I的兩個(gè)部件相互壓合。
[0050]概念“壓合”作為專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)使用。因此，在第一部件2和軸3之間通過(guò)凸起部的塑性變形產(chǎn)生了摩擦接合連接或形面配合連接，使得第一部件2與軸3楔緊且通常不可拆卸地連接。
[0051]優(yōu)選地，連接元件13的所有波峰16具有相同的寬度18和/或相同的高度19。但也可以的是至少一個(gè)波峰16比剩余的波峰16更高和/或更寬。例如，每隔一個(gè)凸起部15或每隔兩個(gè)凸起部15或每隔三個(gè)凸起部15 (分別在周向方向14上依次計(jì)算)可比連接元件13的剩余的凸起部15更高和/或更寬。
[0052]在齒輪組件的圖示的實(shí)施變體中，波峰16和波谷17平行于齒輪組件I的軸向方向走向。但也可提供另外的實(shí)施變體，使得波峰16和波谷17形成為與軸向方向傾斜地走向，類(lèi)似于齒輪的斜齒形，或使得波峰16和波谷17形成為螺旋形走向，類(lèi)似于齒輪的螺旋齒形。
[0053]根據(jù)齒輪組件I的優(yōu)選的實(shí)施變體可建議使得空隙10和連接元件13的直徑20形成為在軸向方向上變小，即在齒輪組件的圖示的實(shí)施變體中，空隙10的直徑20從端面
11(圖1)開(kāi)始朝另一端面21 (圖1)的方向變大。換言之，空隙10的直徑20在軸3向空隙10內(nèi)插入的方向上減小?？障?0的直徑20在此是凸起部15的齒根圓直徑，即將波谷17的徑向最外點(diǎn)相互連接的圓的直徑20。
[0054]雖然空隙10的圓形幾何形狀是優(yōu)選的(不考慮凸起部15)，但在本發(fā)明的范圍內(nèi)(根據(jù)本發(fā)明，第一部件2優(yōu)選地通過(guò)燒結(jié)技術(shù)制造)空隙10也可制造為帶有另外的幾何形狀，例如帶有在軸向方向上觀察時(shí)橢圓形的橫截面。因此，也可在壓合時(shí)影響材料擠壓的方向。
[0055]凸起部15優(yōu)選地在制造第一部件2期間的粉末壓制時(shí)已經(jīng)通過(guò)提供相應(yīng)地成形的粉末基質(zhì)而在所述第一部件2上產(chǎn)生。但也可例如通過(guò)切削加工在第一部件2的內(nèi)表面12上事后加工出凸起部15。
[0056]優(yōu)選地，連接元件13在齒輪組件I的軸向方向上在第一部件2沿此方向上的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸，即從端面11延伸直至另一端面21。但也可存在的可能性是連接元件13僅在此長(zhǎng)度的一部分上延伸。
[0057]原理上，軸3可在與第一部件2的連接區(qū)域內(nèi)也具有表面構(gòu)造，特別是對(duì)應(yīng)于第一部件2的連接元件13的表面構(gòu)造的表面構(gòu)造。但在齒輪組件的優(yōu)選的實(shí)施變體中，軸3的靠放在連接元件13上的表面構(gòu)造為平滑的。
[0058]齒輪組件I優(yōu)選地使用在平衡軸中。齒輪組件I也可例如與凸輪軸聯(lián)合使用。
[0059]為完整性起見(jiàn)應(yīng)注意到的是第一部件2的內(nèi)表面12可以是齒輪4至6或更多齒輪的內(nèi)表面或輪轂7的內(nèi)表面。
[0060]實(shí)施例示出且描述了齒輪組件I的可能的實(shí)施變體，其中在此處注意到各個(gè)實(shí)施變體的相互的不同的組合也是可以的。
[0061]為清晰起見(jiàn)，然后應(yīng)注意到為更好地理解齒輪組件I的結(jié)構(gòu)，所述齒輪組件I或其組成部分部分地未按比例圖示，和/或放大地圖示，和/或縮小地圖示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種齒輪組件(I)，所述齒輪組件(I)包括第一部件(2)以及軸(3)，其中第一部件(2)具有至少一個(gè)齒形和一個(gè)在軸向方向上貫通的空隙(10)，其中軸(3)還突伸到空隙(10)內(nèi)或突伸通過(guò)空隙(10)，且其中第一部件⑵的包圍空隙(10)的內(nèi)表面(12)形成用于將第一部件(2)與軸(3)相連接的至少一個(gè)連接元件(13)，其特征在于，連接元件(13)具有在空隙(10)的周向方向(14)上并排布置的倒圓角的凸起部(15)，使得第一部件(2)的包圍空隙(10)的內(nèi)表面(12)形成為帶有波谷(17)和波峰(16)的波浪形，且將連接元件(13)與軸(3)壓合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪組件(I)，其特征在于，波谷(17)形成為傾斜于軸向方向走向。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪組件(I)，其特征在于，波谷(17)形成為螺旋地走向。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪組件(I)，其特征在于，空隙(10)和連接元件(13)的直徑(20)形成為在軸向方向上變小。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪組件(I)，其特征在于，軸(3)具有平滑的外表面。
【文檔編號(hào)】F16H55/17GK105840767SQ201510020598
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日
【發(fā)明人】卡爾·迪金格爾, 李孜
【申請(qǐng)人】米巴精密零部件（中國(guó)）有限公司