用于行星齿轮传动机构的分离环的制作方法

1.本发明涉及分离环(entkopplungsring)、组件和行星齿轮传动机构。


背景技术：

2.行星齿轮传动机构具有由结构决定的声音缺点。它们可追溯到不同的起因。一个起因可能是因行星齿轮与齿圈和/或中心齿轮啮合而出现的振动。所述振动通过齿圈被传导入传动机构壳体，其又由此发出可让人感到不舒服或甚至扰人的空气噪声。传导入壳体的振动也能以固体声的形式引人注意。行星齿轮的转动造成对齿圈的第三阶激振，其也将振动传导入壳体。可以由铝制造的传动机构壳体一般具有很低的阻尼作用并且被所述激振激起振动。这种振动也可能以可听闻空气噪声体现出来。在此，该问题尤其出现在具有固定齿圈的行星齿轮传动机构类型中。
3.当前的现有技术通过使用附加隔音材料来解决该问题，隔音材料包围传动机构壳体。因此，迄今不是要防止作为空气噪声起因的振动，而是限制空气噪声的可感受性。此解决方案通常被称为nvh罩(噪声-振动-声振粗糙度)并且出于不同原因在此是不利的。除了用于这种隔音件的高昂附加成本外，还必须提供相应的结构空间。另外，该隔音措施同时是隔热机构，但其正好在传动机构情况中是最不利的。所述阻隔体阻止或妨碍例如所需要的热辐射。因此，由此必须提高冷却传动机构的机器的冷却功率，这导致了较高的能量使用和/或功率更强劲的冷却机器。


技术实现要素：

4.因此，本发明基于以下任务，即，提供一种防止振动的机构，所述振动尤其在行星齿轮传动机构中导致出现空气噪声。
5.根据本发明，提出一种用于行星齿轮传动机构的分离环，包括环形弹性体主体和相互等距的且沿径向自主体突出的弹性体成形部，弹性体成形部平行于居中穿过分离环的中心纵轴线延伸，其中该分离环可以布置在行星齿轮传动机构的齿圈的周侧。
6.简言之，可以利用本发明进行在两个构件之间的相关振动传递路径的中断。所述构件例如可以在行星齿轮传动机构的情况下是齿圈和传动机构壳体。通过所述弹性体的弹性结合弹性体的材料阻尼作用，可以一方面减小不希望有的振动，并且防止传递振动至其它构件或多个其它构件。除了nvh性能改善外，还可以放弃上述的nvh盖。由此传动机构的散热还被明显简化、廉价和保护资源。
7.借助分离环，两个构件例如像齿圈和壳体可以在至少一个空间方向上、但最好在所有的空间方向上相互分开(扭曲、轴向、径向)。通过弹性体还不存在两个金属构件的金属接触，从而固体声的传送通过隔振弹性体被最佳中断。因此不会出现被称为“振铃”(durchklingeln)的现象。
8.在行星齿轮传动机构的情况下，本发明还导致了可以在结构上简单设计齿圈的可能性，其可以通过在周侧布置分离环而具有较小的尺寸精度，因为弹性体可以补偿误差。
9.该成形部能在径向上朝内和/或朝外突出并且用于内周侧和/或外周侧的支承。通过该成形部的径向延伸长度，可以调节分离环的刚性，在这里，小的径向延伸长度导致柔软的分离环并且借助大的径向延伸长度可以实现坚硬的分离环。
10.该成形部可以是与主体分开且与之固定连接的部分或设计成与主体材料接合且成一体。
11.根据该分离环的一个改进方案，所述成形部可以具有至少一个压配合面，成形部借此能以压配合方式贴靠一个构件例如壳体或齿圈。通过该压配合面，所述成形部和或许主体可以通过贴靠其上的构件被预紧。有利地，每个成形部包括两个压配合面。可以想到，各有一个所述压配合面关于纵中心平面的每一侧布置，最好相对于其镜像对称。这些压配合面可以具有平直的或弯曲的横截面走向。
12.根据该分离环的一个改进方案，所述至少一个压配合面可以相对于分离环的纵中心平面以一个角度倾斜延伸。该中心纵轴线也位于纵中心平面内。纵中心平面可以居中穿过成形部。与位于纵中心平面内的压配合面相似地，成形部的较大的弹性体面可以借助这种倾斜用作压配合面。另外，由此明显简化贴靠其上的构件的可制造性，因为由构件的配对面包夹的角度因此可以明显小于90
°
。
13.根据该分离环的一个改进方案，所述主体和/或成形部可以具有至少一个自由面，其在安装状态中至少部分限定一个空腔。安装状态是如下位置，其中该分离环安置在至少一个构件上。在安装状态下，没有其它构件贴靠自由面。该主体的和/或成形部的轮廓可以如此设计，在无载荷状态或安装状态下存在相对于贴靠的构件的空腔，该主体的和/或成形部的弹性体能在受力下挤压入该空腔中。因此，一方面获得了弹性，另一方面产生渐进特性曲线。即，一旦该空腔填充有弹性体，则刚性增大。因此，可在小载荷下产生柔性特征标记，在高负载下限制了扭曲角度，并且这个或这些构件因此得到过载保护。附加地或替代地，所述构件如齿圈和/或壳体也可以设计成产生空腔。配对面例如可以相对于贴靠自由面的位置回缩以形成与之的间距。同样情况类似附加地或替代地适用于相应的自由面。该空腔可以在安装状态中形成在分离环和至少局部与之贴靠的构件之间。自由面例如可以形成在相邻的成形部之间和在成形部顶部上。该成形部侧面也可以至少在局部包括自由面。
14.根据该分离环的一个改进方案，所述成形部能具有伸长六角形的横截面外轮廓。六角形可以在周向上被拉长。由此，六角形的指向周向的两个短边可满足不同的功能。其中一个短边可以具有或形成相对于纵中心平面倾斜的压配合面。两个短边中的各自另一个可以形成侧凹，侧凹可以扩大该空腔。该短边能与主体例如形成一个月牙凹(hohlkehle)和/或包夹出一个角度，该角度最多为90
°
，但最好在90
°
至80
°
范围内，更优选为85
°
。六角形的自由边的长度可以形成和/或包括自由面和/或形成和/或包括成型部顶部的成形部顶面。
15.根据该分离环的一个改进方案，所述主体和/或成形部可以具有至少一个止挡缓冲体，其中该止挡缓冲体最好布置在自由面上或者包括自由面。止挡缓冲体可以是相对于紧邻部分加厚的弹性体部段。止挡缓冲体能以与所述主体或成形部材料统一和/或成一件的方式构成。止挡缓冲体或者本身也可以形成该自由面。可以想到该成形部具有多个止挡缓冲体。也可以想到每个孔腔配属有至少一个止挡缓冲体。止挡缓冲体可以如此布置，它在径向上作为径向止挡缓冲体或在轴向上作为轴向止挡缓冲体起缓冲作用。在后者变型中，例如成形部可以具有至少一个沿纵向延伸的且设于其端面的止挡缓冲体。该轴向止挡缓冲
体也用于隔离，因为齿圈在两侧可被轴向固定住。如果所述端面例如是金属的，则不存在声音路径的弹性体中断。
16.根据该分离环的一个改进方案，它可以在内周侧或外周侧包括一个承托环带有成形部的弹性体主体安置、优选被硫化在承托环上。承托环用于尤其在其安装时的分离环的形状稳定性，并且提高其刚性。承托环可以仅在其指向径向的两侧具有该弹性体主体，在这里，各自的另一侧是空白的或未覆有弹性体。通过所述空白侧，该承托环能与一个构件压紧在一起。该承托环由金属最好是铝合金或者钢板或者塑料制造。代替硫化，至少该主体可以与承托环分开制造并且随后借助摩擦配合连接和/或形状配合连接安置在承托环上。
17.根据该分离环的一个改进方案，该承托环可以包括外周侧的或内周侧的芯齿和/或内周侧的或外周侧的支承齿，其中，芯齿数与支承齿数的数量比最好为1:2。每个芯齿因此可以配属有两个支承齿。芯齿能够相对于承托环的一侧突出布置，并且支承齿能够相对于另一侧突出布置。所述齿能自承托环的主体径向突出。所述齿例如能够具有三角形、矩形或梯形的横截面轮廓。所述齿还能够具有沿纵向延伸的压配合连条。最好仅该支承齿具有这种压配合连条。压配合连条防止在压配合连接时不利地全面贴靠一个构件。通过所述支承齿，该承托环可被压到一个构件上。所述齿和尤其是支承齿用于啮合入相应成形的配对接合形状中并且能传递大的交变转矩，这恰好在具有非固定式齿圈的行星齿轮传动机构中是有利的。
18.根据该分离环的一个改进方案，每个芯齿的芯齿侧面的假想延长线可以延伸经过相应的支承齿。假想延长线在平坦的芯齿侧面情况下是一条直线、即假想直线。延长线在隆起的芯齿侧面情况下是一条曲线或假想曲线。这种设计改善了承托环的稳定性并且防止该承托环内的力流缩窄部。
19.根据该分离环的一个改进方案，每个芯齿可以形成一个弹性体成形部的芯。该成形部因此至少部分包裹芯齿并且在那里覆盖它。优选地，芯齿和成形部在周向和/或纵向上相互定中布置。作为芯的芯齿提高每个成形部的稳定性。另外，可以通过成形部/芯齿副的结构适配来产生其它优点。例如该芯齿的横截面可以设计成梯形并且该成形部的横截面可设计成六角形。在此情况下，在芯齿侧面法向上在芯齿侧面上方可设有成形部的许多弹性体，以便在那里提供大的垫。但是，六角形形状也还造成形成一个空间或空腔，弹性体在安装状态或受力状态下能挤入该空间或空腔中。弹性体成形部可以局部呈梯形构成和/或从芯齿侧面延伸。
20.根据该分离环的一个改进方案，在芯齿顶面上的弹性体厚度可以小于在芯齿侧面上。在这里，芯齿顶面的和芯齿侧面的法向是相关的。该弹性体可以在芯齿顶面上形成自由面。可以想到的是，仅通过芯齿侧面来传导力并且从力流中刨除芯齿顶。于是，在那里可以相应减小弹性体厚度并且存在形成空腔的可能性。
21.根据该分离环的一个改进方案，所述承托环和/或主体可以呈多件式构成。这些部分可以在安装之前或期间组装。这节约了在硫化模具内的空间，由此可能增加型腔数量。同样也针对运输得到所述优点，因为它们能以节省空间的方式布置。
22.根据本发明，还提出一种用于行星齿轮传动机构的组件，其包括根据本文的分离环和行星齿轮传动机构的齿圈，其中该分离环布置在齿圈的周侧，和/或传动机构壳体，其
中该分离环可以布置在传动机构壳体的内周上。类似地对于该组件有以上已经关于分离环所述的优点，就此参照它。
23.根据该组件的一个改进方案，该分离环可被直接硫化到齿圈上，作为单独零件借助摩擦配合和/或形状配合安置在齿圈上，或者通过承托环与齿圈压紧在一起。两个第一变型不需要附加承托环。该弹性体可以如此设计，即，仅该齿圈在局部以材料接合方式包覆有弹性体。该组件随后可以被压入在外周侧包围该组件的壳体或传动机构壳体中并且在那里通过弹性体覆层以传力配合方式保持在相应的配对轮廓上。
24.或者，该分离环可以直接被硫化到该壳体中、作为单独零件借助摩擦配合和/或形状配合安置在壳体中或者通过承托环与壳体压紧在一起。这两个第一变型不需要附加的承托环。该弹性体可如此构成，即，仅该壳体在局部以材料接合方式包覆有弹性体。该组件随后可以被压紧到一个齿圈上，在那里通过弹性体覆层以传力配合的方式保持在效应的配对轮廓上。
25.此外，根据本发明提出一种行星齿轮传动机构，包括根据本文的分离环、齿圈和传动机构壳体，其中该分离环可以布置在齿圈和在外周侧环绕齿圈的传动机构壳体之间。行星齿轮传动机构可以是具有定齿圈的类型的。分离环有利地将两个构件相互接合和分离。类似地也针对行星齿轮传动机构存在已经在上面关于分离环所述的优点，就此参照它。
26.根据行星齿轮传动机构的一个改进方案，该成形部的数量可以为行星齿轮数量的整数倍。本发明的行星齿轮传动机构可包含行星齿轮。这有利地导致所有行星齿轮在每个位置上都相同地支承，由此支持回转并避免振动。
附图说明
27.本发明的其它的特征、细节和优点来自权利要求的措辞以及以下结合图对实施例的说明，其中：
28.图1示出根据本发明的组件的立体图，
29.图2示出根据图1的本发明的分离环的立体图，
30.图3示出根据图2的分离环的细节图，
31.图4示出具有第二实施方式的分离环的行星齿轮传动机构的细节图，和
32.图5示出具有第三实施方式的分离环的行星齿轮传动机构的细节图。
33.附图标记列表
[0034]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
分离环
[0035]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主体
[0036]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
成形部
[0037]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压配合面
[0038]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
自由面
[0039]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
六角
[0040]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
止挡缓冲体
[0041]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承托环
[0042]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
芯齿
[0043]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
支承齿
[0044]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
芯齿侧面
[0045]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
芯齿顶面
[0046]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
齿圈
[0047]
28
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基齿
[0048]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压配合连条
[0049]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
梯形
[0050]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一短边
[0051]
36
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二短边
[0052]
38
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
成形部顶面
[0053]
40
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中间面
[0054]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
月牙凹
[0055]
44
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
弹性体覆层
[0056]
46
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
传动机构壳体
[0057]
48
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空腔
[0058]dꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
厚度
[0059]eꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纵中心平面
[0060]
l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纵向
[0061]rꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
径向
[0062]uꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
周向
[0063]
v8
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
延长线
[0064]
v22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
延长线
[0065]zꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中心纵轴线
[0066]
α1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
角度
[0067]
α2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
角度
[0068]
α3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
角度
[0069]
α4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
角度
具体实施方式
[0070]
在图中，相同的或彼此对应的零部件分别带有相同的附图标记并因此不再重新说明，除非不合适。已经描述的特征不再重新描述以免重复并且可被用于所有具有相同的或彼此对应的附图标记的零部件，除非被明确排除。包含在整个说明书中的公开内容按照含义可被套用到具有相同的附图标记或相同的构件名称的相同的零部件。在说明书中所选的位置说明例如像上、下、侧等也涉及马上描述的以及所示的图并且在位置改变时按照含义转用至新的位置。此外，来自所示和所述的不同实施例的特征或特征组合也可能本身是单独的、有创意的或根据本发明的解决方案。
[0071]
图1示出根据本发明的组件的一个实施方式，其包括行星齿轮传动机构的齿圈26和分离环2。齿圈26在内周侧通过已知方式具有用于与行星齿轮传动机构的未示出的行星齿轮啮合的齿。在外周侧，齿圈26具有在周向u上等距的基齿28。齿圈26或组件被中心纵轴线z沿纵向l穿过。
[0072]
分离环2布置在齿圈26的周侧。分离环在所示第一实施方式中包括弹性体主体4和沿径向r自此向外突出且彼此等距的平行于中心纵轴线z延伸的弹性体成形部6。分离环2还包括由铝合金构成的承托环16。如隐去齿圈26的图2所示，承托环16在内周侧具有沿周向u均匀间隔开的支承齿20。承托环16的支承齿20和齿圈26的基齿28相互啮合，其中该分离环2通过承托环16与齿圈26压紧在一起。
[0073]
如图3详细所示，承托环16在外周侧具有沿周向u均匀间隔开的芯齿18。因为每个芯齿18配属有两个支承齿20，故其数量比为1:2。芯齿18和支承齿20在不同的径向r上突出。芯齿18和支承齿20具有梯形的横截面轮廓，其长边在承托环16上。支承齿20具有沿纵向l延伸的压配合连条30。三个压配合连条30设于顶侧，各有两个压配合连条30设于这些侧面。通过压配合连条30，分离环2可被压紧到齿圈26上。芯齿18的芯齿侧面22的假想延长线v22延伸经过相应的支承齿20，最好在侧面和顶面之间。芯齿侧面22相对于纵中心平面e(中心纵轴线z处于该纵中心平面中并且该纵中心平面居中穿过成形部6)以角度α1倾斜。角度α1可以在10
°
至50
°
的范围内，最好在20
°
和40
°
之间，它更优选地可以为30
°
。角度α1以正的方式在纵中心平面e和延长线v22之间跨越界定。
[0074]
图3还在分离环2的横截面图中示出三个相同的成形部6，其中，弹性体主体4以成形部6被硫化到承托环16上。承托环16因此在外周侧完全被弹性体覆盖。每个芯齿18形成弹性体成形部6的芯，其中两者在周向u和纵向l上被相互定中。每个芯齿18具有对称梯形的外轮廓，并且每个成形部6具有伸长的六角形12的外轮廓，在此如点画虚线所示。还可以看到，成形部6分别在芯齿侧面22上方的局部就横截面而言呈梯形32形状，在这里如短划虚线所示。由此，大量弹性体可以在法向上布置在芯齿侧面22上方，其在此用厚度d标示。此外，在芯齿顶面24上的弹性体厚度可小于在芯齿侧面22上。
[0075]
每个梯形12在其两侧具有两个短边，它们被称为第一短边34和第二短边36。边34、36形成每个成形部6的侧面。两个边34、36可以相互包夹形成在175
°
至90
°
之间范围内、优选在150
°
至120
°
范围内的角度α2，其中它在本例子中为135
°
。有利地，第二短边36与纵中心平面e包夹形成一个负角度α3。因此，第二短边36形成侧凹。第一短边34与纵中心平面e包夹出一个正角度α4。角度α4可以在10
°
至50
°
的范围内，最好在20
°
至40
°
的范围内，它更优选可以是30
°
。成形部6的第一短边34界定成形部顶部的成形部顶面38。相邻的成形部6的第二短边36界定主体4的中间面40。每个第二短边36通过月牙凹42过渡到中间面40。
[0076]
可以看到，每个成形部顶面38和每个中间面40分别具有止挡缓冲体14。因此，主体4和成形部6包括止挡缓冲体14。径向止挡缓冲体在径向r上起到缓冲作用。其它的止挡缓冲体14在图1中被示出。轴向止挡缓冲体至少布置在成形部6的一个端面上并且在纵向l上轴向缓冲。也可以看到止挡缓冲体14被设计成相对于紧邻部分被加厚的弹性体部段。
[0077]
每个成形部6具有两个压配合面8。压配合面8与第一短边34重合。每个压配合面8被设计成在安装状态下通过贴靠其上的配对几何形状来预紧。为此采用弹性体覆层44。在图3中在图面右侧的成形部6处以点划虚线示出处于安装状态的壳体或传动机构壳体46。传动机构壳体46形成具有配对面的配对几何形状并且仅贴靠压配合面8。压配合面8相对于纵中心平面e以角度α4倾斜。角度α4以正的方式在纵中心平面e和压配合面8的延长线v8之间界定。v8和v22可以平行延伸。
[0078]
除了压配合面8外，分离环2还具有自由面10。在安装状态下，无配对几何形状贴靠
自由面10。自由面10在此与成形部顶面38重合，自由面10与中间面40重合，自由面10与两个短边36重合。自由面10以配对几何形状分别界定一个空腔48。通过负的角度α3，可以在相邻的成形部6形成大的空腔48。
[0079]
图4和图5被极其示意性简化并且原则上以唯一成形部6为例应示出其它设计。齿圈26的存在于内周侧的齿被隐去。在图4中，分离环2不包括承托环16。分离环2被硫化到齿圈26或传动机构壳体46上或者作为单独零件借助摩擦配合和/或形状配合安置在齿圈26和/或传动机构壳体46上。分离环2以其横截面变化跟随齿圈26和传动机构壳体46的由矩形构成的轮廓变化。在分离环2和齿圈26和/或传动机构壳体46之间的空腔48未被绘制出，但完全可以有。
[0080]
图5原则上示出图1至图3的实施方式，但在径向互换方向(radial getauschter richtung)上。分离环2现在不是在内周侧而是在外周侧具有该承托环16。因此，分离环2通过承托环16与传动机构壳体46压紧在一起。
[0081]
本发明不局限于上述实施方式之一，而是能以许多方式被改变。所有来自权利要求书、说明书和图的特征和优点包括结构细节、空间布置和方法步骤在内不仅可以单独地、也可以在各不同组合中对本发明是重要的。
[0082]
由至少两个在说明书、权利要求书和/或图中公开的特征构成的全部组合落在本发明的范围内。
[0083]
为了避免重复，就装置所公开的特征也应该视为关于方法被公开了并可要求保护。同样，就方法所公开的特征应该被视为关于装置被公开了并可要求保护。