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1、(10)申请公布号 CN 102985724 A (43)申请公布日 2013.03.20 CN 102985724 A *CN102985724A* (21)申请号 201180034248.4 (22)申请日 2011.05.05 102010020414.5 2010.05.12 DE F16H 57/08(2006.01) F16H 57/023(2012.01) F16D 1/08(2006.01) (71)申请人 IMS 传动装置有限公司 地址 德国多瑙埃兴根 (72)发明人 HG哈格多恩 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 44205 代理人 冯剑明 (54)。
2、 发明名称 扭转止动行星齿轮装置 (57) 摘要 本发明公开了一种扭转止动行星齿轮装置， 其包括一太阳轮和至少一个在齿轮箱 （1) 内具有 内轮齿 （2） 绕整个一圈的行星齿轮， 其中， 齿轮箱 （1） 与至少一轴承凸缘 （3） 在从动侧和 / 或传动 侧相啮合， 并且设有与齿轮箱 （1） 作扭转止动相 结合的与内轮齿 （2） 的轮齿机构。根据本发明的 设计， 其至少设有一扇形齿轮 （4） 作为轮齿机构， 扇形齿轮 （4） 包括有一扇形齿轮体 （5） ， 轴承凸缘 （3） 设有一外形咬合扇形齿轮体 （5） 的凹部 （6） 。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01。
3、.10 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2011/002240 2011.05.05 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/141140 DE 2011.11.17 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 1/1 页 2 1. 扭转止动行星齿轮装置， 其包括一太阳轮及至少在齿轮箱 （1） 内设有内轮齿 （2） 一 圈的行星轮， 其中， 齿轮箱 （1） 在从动侧和 / 或驱动侧与至少一个轴承凸缘 （3） 啮合， 为实现扭转止动的啮 合， 。
4、轮齿机构 （3） 配有齿轮箱 （1） ， 该轮齿机构与内轮齿 （2） 啮合。 其特征在于， - 至少设有一扇形齿轮 （4） 作为轮齿机构， - 该扇形齿轮 （4） 包括一扇形齿轮体 （5） ， - 此外， 轴承凸缘 （3） 设有一在外形上接纳扇形齿轮体 （5） 的凹部 （6） 。 2.根据权利要求1所述的行星齿轮装置， 其特征在于， 扇形齿轮(4)的结构设计成支承 扇形齿轮 （4） 的轮齿 （7） 的圆形断面形齿轮座 （8） 。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的行星齿轮装置， 其特征在于， 扇形齿轮体 （5） 在径向呈板 形状具有第一和第二主齿面 （9a， 9b） ， 其中， 齿轮座 （。
5、8） 设在具有扇形齿轮 （4） 的垂直延伸 的端面 （10） 的第一主齿面 （9a） 上。 4. 根据权利要求 3 所述的行星齿轮装置， 其特征在于， 扇形齿轮体 （5） 的第二主齿面 (9b) 设有一模制成型的榫头 （11） ， 它被紧固在一设在轴承凸缘 （3） 中的圆孔 （12） 内。 5. 根据前述任一权利要求所述的行星齿轮装置， 其特征在于， 轴承凸缘 （3） 在齿轮箱 侧具有一圆形凸台 (13)， 其中， 扇形齿轮设在圆形凸台 （13） 作径向走向的凹槽 （14） 区域 内， 该凹槽 （14） 槽宽与扇形齿轮 （4） 弧长相匹配， 凸台 （13） 与扇形齿轮的齿根 （21） 对齐。 。
6、6.根据权利要求5所述的行星齿轮装置， 其特征在于， 凸台 （13） 的宽度与扇形齿轮 （4） 的轮齿 （7） 的齿宽一致。 7. 根据权利要求 5 或 6 所述的行星齿轮装置， 其特征在于， 凹槽 （14） 的末端区域构成 了扇形齿轮 （4） 的凹部 （6） ， 而且凹槽 （14) 具有深度， 从而使扇形齿轮体 （5） 的第一主齿面 (9a) 与轴承凸缘 （3） 的传动侧端面 （15） 对齐。 8. 根据前述任一权利要求所述的行星齿轮装置， 其特征在于， 在扇形齿轮体 （5） 的边 缘区域， 螺纹孔 （16） 穿过轴承凸缘 （3） ， 该螺纹孔在扇形齿轮体 （5） 的边缘区域引向部件孔 （1。
7、7） 。 9. 根据前述任一权利要求所述的行星齿轮装置， 其特征在于， 在轴承凸缘 （3） 上设有 2 个相对的扇形齿轮 （4） 。 权 利 要 求 书 CN 102985724 A 2 1/4 页 3 扭转止动行星齿轮装置 技术领域 0001 根据本发明权利要求 1 的内容， 本发明公开了一种扭转止动行星齿轮装置。 背景技术 0002 行星齿轮装置的功能作用是众所周知的。 该装置中间设有一通过电机驱动的太阳 轮， 其， 该电机通过凸缘与所述行星齿轮相连接。太阳轮将其运动传输到至少为 3 周的形成 一个变速级的设在行星齿轮座的轴承螺栓上的行星轮上。当有多个变速级时， 最近的行星 齿轮座与从动轴。
8、紧密咬合， 以此确保从动器的传输输出。设在具有内轮齿的和所谓的空心 轮的齿轮箱中的行星轮在外部运转。除此之外， 齿轮箱在从动侧与从动轮凸缘啮合。 0003 由行星齿轮装置内部传输的扭矩依赖于沿轴线的只通过螺栓结合而彼此张紧的 部件， 如电动机凸缘、 齿轮箱和从动轮凸缘， 并根据负载方向作彼此相对的运转。为形成扭 转止动， 我们知道需产生设有插接啮合 （也称为挤压啮合） 的电机凸缘和从动轮凸缘， 其在 安装时与齿轮箱的齿环发生啮合。其缺点是， 这样的凸缘必须采用锌金属压铸或注塑成型 制成一体， 以确保高效的生产效益。 由于在压铸压力下出现的公差太大， 因此需通过车床或 铣床来重新加工处理， 例如。
9、将球轴承尖或螺纹引入轴承凸缘。 因此， 这种轴承凸缘的生产耗 时， 而且费用昂贵， 往往非常的不灵活， 以至于这样的加工方式尤其不适合制造样品或小系 列产品。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种上述涉及的行星齿轮装置， 其能够容易地实现扭转止动 并且制造成本低廉。 0005 上述目的通过本专利权利要求 1 所述特征的行星齿轮装置得以实现。 0006 一种扭转止动行星齿轮装置， 其设有一太阳轮、 至少包括在齿轮箱内具有内轮齿 一圈的行星轮， 齿轮箱在从动侧和 / 或传输侧至少与一个轴承凸缘连接， 通过齿轮箱与内 轮齿发生啮合实现扭转止动的啮合， 根据本发明的设计， 其至少设有作为轮齿机构。
10、的一扇 形齿轮， 扇形齿轮包括有一扇形齿轮体， 轴承凸缘设有一外形咬合扇形齿轮体的凹部。 0007 在本发明的技术方案中， 可将原来的插接轮齿简化为单个扇形齿轮， 它的制造可 以不受本身的轴承凸缘的几何形体和材料的限制。因此， 本发明所述的扇形齿轮其安装极 为简单， 因为单独制造出的扇形齿轮可插入预留的凹部。 本技术方案除了安装简单外， 在轴 承凸缘与内轮齿之间， 即齿轮箱的齿环可形成外形啮合， 从而能可靠的防止该部分发生相 互扭转。 0008 根据本发明的技术方案， 轴承凸缘可以制作成任意的结构外形。所要求的咬合扇 形齿轮的凹部可用普通的车床或铣床用简单的加工方式进行加工。 0009 此外，。
11、 这种轴承凸缘可用任何材料制造， 无需考虑材料的成型问题。 0010 本发明所述技术方案能实现成本低廉的制造小型系列或微型系列行星齿轮机构， 尤其不用对铸件花费昂贵的后处理工艺， 而且对不同的凸缘成型也不再需要昂贵的浇铸模 说 明 书 CN 102985724 A 3 2/4 页 4 具。 0011 在本发明的进一步方案中， 设计了具有圆形端面部的扇形齿轮， 其可以支撑扇形 齿轮座上的轮齿， 因此在齿轮箱内只需要很小的结构空间， 这样使得行星齿轮装置的结构 更加紧凑。 0012 此外， 在本发明的一个特别优选的实施方式中， 扇形齿轮体在径向呈板形状具有 第一和第二主齿面， 其中， 齿轮座设在具。
12、有扇形齿轮的垂直的延伸的端面的第一主齿面上。 因而， 能使扇形齿轮在轴承凸缘中实现可靠的紧固。 0013 在本发明的另一实施例中， 在轴承凸缘中可实现扇形齿轮的附加固定， 同时， 扇形 齿轮的第二主齿面上设有一成型的榫头， 其固定于轴承凸缘中所留的孔内。这种榫头可简 化扇形齿轮的安装。 0014 在本发明的另一优选实施方式中， 轴承凸缘设有一圆形凸台， 其中， 扇形齿轮设在 圆形凸台作径向走向的凹槽区域内， 该凹槽槽宽与扇形齿轮弧长相匹配， 使凸台与扇形齿 轮的齿根对齐， 优选的， 使凸台与扇形齿轮的轮齿的齿宽一致。 0015 这种凹槽比扇形齿轮匹配凹部的加工更加容易。由槽壁引向扇形齿轮体， 。
13、此外， 使凹槽的端部区域构成扇形齿轮的凹部， 从而使凹槽的端面和扇形齿轮体的外形可彼此配 合， 其中， 因加工技术的原因， 可制成半圆形。 0016 进一步， 还可以简化扇形齿轮的安装， 因为扇形齿轮只需要插入该凹槽内， 同时将 扇形齿轮体的榫头插入在通入凹槽的槽底的孔内。 除此之外， 基于该凸台， 也可以将齿轮箱 的轴承凸缘放置在凸台上来简化安装。 0017 凹槽的深度与扇形齿轮体的厚度一致， 这样扇形齿轮体的第一主齿面与轴承凸缘 的齿轮箱侧的端面对齐。因此， 齿轮箱与轴承凸缘可在外形上进行咬合。 0018 为确保本发明所述的扇形齿轮的定位， 优选地， 根据本发明的实施例， 在扇形齿轮 体的。
14、边缘区内设有一插入到轴承凸缘中的螺纹孔， 该螺纹孔通向扇形齿轮体的边缘区域中 的部件孔。利用这个部件孔， 在轴承凸缘中可额外的固定扇形齿轮。 0019 最后， 发明人发现， 如果在轴承凸缘上设置 2 个径向相对的扇形齿轮， 则完全可以 实现可靠的扭转止动。 附图说明 0020 参考附图， 将在以下以实施例的方式进一步描述本发明。其中 ： 0021 图 1 为带有本发明所述的扇形齿轮的从动轮凸缘和带有内轮齿的齿轮箱的分解 图 ； 0022 图 2 为根据图 1 的设有齿轮箱的从动轮凸缘的剖视图 ； 0023 图 3 为根据图 1 的设有本发明所述的扇形齿轮的从动轮的透视图 ； 0024 图 4 。
15、为本发明所述的扇形齿轮的透视图 ； 0025 图5为根据图4作为进一步实施方式设有本发明所述的扇形齿轮与齿轮箱相结合 的电机凸缘的剖视图 ； 0026 图 6 为根据图 5 的剖视图 ； 及 0027 图 7 为根据图 6 设有本发明所述的扇形齿轮的电机凸缘的透视图。 说 明 书 CN 102985724 A 4 3/4 页 5 具体实施方式 0028 在图 1 和图 2 中， 仅示出了具有作为内轮齿的齿环 2 的齿轮箱 1 以及作为行星齿 轮装置的组成部分的轴承凸缘 3。根据图 1 和 2 的轴承凸缘 3， 例如， 可构成为从动轮凸缘 的结构， 如图 5 所示， 通过螺钉连接与齿轮箱 2 连。
16、接一起。在齿轮箱 1 的相对立位置的端面 上同样装有一轴承凸缘 （图 1 和图 2 未示出） ， 在此情况下， 还装有电机凸缘。该齿轮箱 1 支 撑着支承行星轮的行星支座 （未示出） 以及由驱动器驱动的太阳轮 （未示出） 。 0029 驱动侧及从动侧轴承凸缘近似于圆形结构， 因此， 中心孔要么支撑太阳轮的驱动 轴， 要么支撑与行星座相结合的从动轴。 0030 图 3 以俯视图示出了在其齿轮箱侧的端面 15 的从动轮凸缘和 2 个安装在内部的 根据本发明所述的扇形齿轮 4， 其中， 图 4 示出了这种扇形齿轮 4。 0031 从动轮凸缘 3 在其端面 15 设有一绕中心孔 18 一圈的圆形凸台 。
17、13、 在径向相反对 着的具有各为半圆形端面的凹槽 14 以及在该端部区域分别构成一固定扇形齿轮 4 的凹部 6。 0032 扇形齿轮 4 具有一圆盘形扇形齿轮体 5， 其具有第一及第二主齿面 9a、 9b。在第一 主齿面 9a 上， 其边缘侧上设有支承轮齿 7 的齿轮座 8， 设置方式为使轮齿 7 的端面 10 与所 述第一主齿面 9a 垂直。 0033 凹槽 14 的槽宽在切向方向与扇形齿轮体 4 的宽度相匹配， 齿轮座 8 呈圆弧形结 构， 其半径与圆形凸台 13 的半径一致。凹部 6 或凹槽 14 的结构的设置方式为， 扇形齿轮 4 在插入凹槽 14 的状态下， 轮齿 7 的齿根 21。
18、 与凸台 13 对齐。 0034 与齿轮座 8 相对的扇形齿轮体 5 的端面 19（见图 4） 呈半圆形结构， 对应于凹槽 14 的半圆形端面。在与第一主齿面 9a 相对的第二主齿面 9b 上， 以一体成型的方式设有一 垂直状的榫头 11， 当扇形齿轮 4 插入凹槽 14 时， 该榫头被引入到凹槽底的圆孔 12 内。榫 头 11 仅作为一种安装辅助器具， 同时也防止尤其是该段的齿环出现径向漂移， 因为由于齿 轮的钮转力和啮合角使径向的力矩对扇形齿轮发生作用， 这种力矩会从空心轮轮齿中顶出 扇形齿轮。 0035 此外， 扇形齿轮 4 有一轮廓外形， 它用于使扇形齿轮能够准确地插入凹槽 14 的端。
19、 部区域， 如图 2 的剖视图和图 3 的透视图可清楚地看出。 0036 因此， 扇形齿轮 4 可在外形上与从动轮凸缘相啮合。 0037 将扇形齿轮 4 插入从动轮凸缘 3 之后， 便可将它装到带有齿环 2 的齿轮箱 1 上， 然 后将齿轮箱 1 的边缘套在凸台 13 上， 并通过从动轮凸缘 3 上的螺纹孔 16 和齿轮箱 1 中的 通孔 20 组成螺栓连接。在此状态下， 扇形齿轮的轮齿 7 与齿轮箱 1 的齿环 2 发生啮合， 从 而使从动轮凸缘 3 和齿轮箱 1 不会彼此转动。 0038 图 5 和图 6 分别以剖视图示出了与电机凸缘相连接的具有一齿环 2 的齿轮箱 1。 图 7 以透视图。
20、示出了电机凸缘 3。 0039 该电机凸缘3配备了对应于图4所示的扇形齿轮4， 它同样装设在如图1、 2所示的 从动轮凸缘内。 0040 如图 3 所示按从动轮凸缘 3 的相同方式， 电机凸缘 3 也具有一绕中心孔 18 一周的 圆形凸台 13， 该中心孔设有一带有半圆形端部区域的径向延伸的凹槽 14， 分别构成在外形 上接纳扇形齿轮 4 的凹部 6。根据图 6 的剖视图可清楚地看出， 凸台 13 紧靠在齿环 2 的圆 说 明 书 CN 102985724 A 5 4/4 页 6 形端面上， 而且扇形齿轮 4 的轮齿 7 的齿根 21 与凸台 13 对齐， 从而使轮齿 7 与齿环 2 发生 啮。
21、合。 0041 为形成螺栓连接， 在电机凸缘 3 和齿轮箱 1 之间， 电机凸缘 3 设有螺纹孔 16， 而齿 轮箱 1 设有通孔 20。螺纹孔 16 在扇形齿轮体 5 的半圆形端面 19 区域通入到电机凸缘中， 这样在端面 19 中形成一部件孔 17。因此， 当电机凸缘和齿轮箱 1 在安装好的状态下， 便实 现了扇形齿轮 4 的附加固定。 0042 本发明实施实例表明， 不同结构的轴承凸缘分别可使用相同的扇形齿轮， 因此对 于具有单个或多个齿轮变速级的行星齿轮装置的不同结构系列来说都是可通用的。 0043 本发明所述扇形齿轮例如可采用 Sint D30 烧结法制作。 0044 主要组件名称说。
22、明 0045 1 齿轮箱 0046 2 内轮齿， 齿环 0047 3 轴承凸缘， 从动轮凸缘， 电机凸缘 0048 4 扇形齿轮 0049 5 扇形齿轮体 0050 6 轴承凸缘 3 内的凹部 0051 7 扇形齿轮 4 的轮齿 0052 8 扇形齿轮的齿轮座 0053 9a 扇形齿轮体 5 的第一主齿面 0054 9a 扇形齿轮体 5 的第二主齿面 0055 10 扇形齿轮 4 的端面 0056 11 扇形齿轮体 5 的榫头 0057 12 轴承凸缘 3 内的圆孔 0058 13 轴承凸缘 3 上的凸台 0059 14 轴承凸缘 3 内的凹槽 0060 15 轴承凸缘 3 的端面 0061 。
23、16 轴承凸缘 2 内的螺纹孔 0062 17 扇形齿轮体 5 的部件孔 0063 18 轴承凸缘 3 的中心孔 0064 19 扇形齿轮体 5 的端面 0065 20 齿轮箱 1 内的圆孔 0066 21 扇形齿轮 4 的轮齿 7 的齿根 说 明 书 CN 102985724 A 6 1/5 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102985724 A 7 2/5 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102985724 A 8 3/5 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 102985724 A 9 4/5 页 10 图 6 说 明 书 附 图 CN 102985724 A 10 5/5 页 11 图 7 说 明 书 附 图 CN 102985724 A 11 。