具有太阳轮和轴部件的行星齿轮减速器

摘要

本发明涉及一种具有太阳轮和轴部件的行星齿轮减速器，其中，轴部件具有齿部区域、第一定心区域和第二定心区域，其中，齿部区域沿轴向布置在第一定心区域与第二定心区域之间，其中，第一定心区域和齿部区域的子区域被压入太阳轮的开口中，其中，子区域与太阳轮以不能相对转动的方式连接。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有太阳轮和轴部件的行星齿轮减速器/行星齿轮传动机构。

背景技术

普遍已知的是，行星齿轮减速器具有待驱动的太阳轮，该太阳轮与行星轮啮合，该行星轮与齿圈的内齿部啮合。

作为最接近的现有技术，从文献DE 10 2015 007 470 A1中已知一种用于建立轴毂连接的方法。

发明内容

因此，本发明的目的在于，改进一种具有太阳轮和轴部件的行星齿轮减速器，其中能以较少的构件数量在行星齿轮减速器的产品系列中实现行星齿轮减速器的多种变型。

根据本发明，上述目的通过一种根据在权利要求1中所说明的特征的行星齿轮减速器实现。

在具有太阳轮和轴部件的行星齿轮减速器中，本发明的重要特征是，轴部件具有齿部区域、第一定心区域和第二定心区域，齿部区域沿轴向布置在第一定心区域与第二定心区域之间，

其中，第一定心区域和齿部区域的子区域被压入太阳轮的开口、特别是接纳孔中，

特别是其中，该子区域相当于齿部区域的一半，

其中，该子区域以不能相对转动的方式与太阳轮连接。

在此优点是，轴部件的齿部区域被压入太阳轮中。因此太阳件被实施成两件式的、即借助于太阳轮和相连接的轴部件实施成两件式的。因此提供了接口，从而可以将不同大小的太阳轮与同一轴部件连接。因为轴部件可以如同与太阳轮连接那样也与空心轴、特别是另外的毂部连接，因此可以实现无切口部位的连接。这是因为齿部区域在轴向上一方面可被提供给太阳轮，另一方面也可以提供给待套装在轴部件上的空心轴。以这种方式可以以少量构件实现大量变型。

在一个有利的设计方案中，每个定心区域被设计成圆柱形或具有圆柱形区域，特别是具有不同的外径。在此优点是，在将轴部件压入太阳轮中时可以在定心前实现穿入和/或预定心。

在一个有利的设计方案中，子区域形锁合地与太阳轮连接，特别是，子区域的齿部切入太阳轮中，和/或塑性变形地压入太阳轮中。在此优点是，实现了形锁合的连接。如果压入太阳轮中并进而力锁合地与太阳轮连接的定心区域被加载了过高的转矩，进而与太阳轮的力锁合的连接失效，则齿部区域的形锁合的连接仍然向太阳轮传递转矩。因此可以实现提高的安全性。

在一个有利的设计方案中，被开口沿轴向方向覆盖的区域大于被轴部件的压入太阳轮中的区域沿轴向方向所覆盖的区域，

特别是其中，由此形成的间隙具有比第一定心区域大的轴向宽度。在此优点是，惯性矩尽可能小，因此在驱动时可以实现高的动态性。

在一个有利的设计方案中，轴部件由与太阳轮不同的材料制成，

特别是其中，太阳轮由ADI(奥贝球铁)制成，轴部件由钢制成，特别是由渗碳钢/表面硬化钢制成，或者，轴部件具有硬化钢，特别是在齿部区域中具有硬化钢，太阳轮特别是在接纳孔中由非硬化钢制成。在此优点是，仅受到载荷的构件必须由成本较高的材料制成。较少受到载荷的构件则可以由成本较低的材料制成。

在一个有利的设计方案中，太阳轮由与行星齿轮减速器的行星轮相同的预制件制成，

特别是其中，太阳轮的接纳孔的内径等于行星轮的接纳孔的内径。在此优点是，为制造太阳轮和行星轮仅需提供唯一一种预制件。

在一个有利的设计方案中，行星轮借助于滚针轴承可转动地支承在行星轮轴上，该行星轮轴被压入行星齿轮减速器的行星架中，

其中，行星架相对于齿圈可转动地被支承，行星轮的齿部与该齿圈的内齿部啮合，

其中，行星轮的齿部与太阳轮的齿部啮合，

其中，太阳轮相对于齿圈可转动地被支承。在此优点是，行星轮与太阳轮具有相同的接纳孔，因此轴部件的定心区域的外径等于接纳行星轮的滚针轴承的外径。

在一个有利的设计方案中，第一定心区域与第二定心区域具有相同的轴向延伸长度。在此优点是，轴部件能以对称方式制造，即轴部件可以关于对称平面镜面对称地实施，该对称平面的法向平行于轴部件的转动轴线取向，该对称平面包含轴部件的重心。

在一个有利的设计方案中，齿部区域具有滚制的齿部、特别是滚花齿部，

特别是其中，齿部在其径向外端部区域上被精磨。在此优点是，齿部区域可以成本有利地制造并可以以成本有利的方式与太阳轮实现形锁合的连接。

在一个有利的设计方案中，第二定心区域和齿部区域的另一子区域被压入另一毂部中，其中，该另一毂部以不能相对转动的方式与电机的转子轴连接，或者该另一毂部是电机的被设计成空心轴的转子轴。在此优点是，与太阳轮以及与该另一毂部可以采用相同的连接方式。此外，在齿部区域中不存在切口部位。因此齿部区域在轴向两侧被用于形锁合的连接，并且不存在可能由于切口部位造成的断裂风险。

在一个有利的设计方案中，轴部件在轴向两侧具有相同大小的定心孔，特别是用于在加工机床上接纳轴部件，

特别是其中，定心孔中的第一定心孔被实施成相对于另一定心孔、特别是相对于定心孔中的第二定心孔镜面对称。在此优点是，轴部件不具有优选方向，因此在制造时可以简单的处理。此外，连接部可以在两侧承受相同强度的负载。

其它优点由从属权利要求得出。本发明不限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员而言，特别是从目的提出和/或通过与现有技术比较而提出的目的中，得到权利要求和/或单个权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其他有意义的组合可能性。

附图说明

现在借助于示意图详细解释本发明：

在图1中示出第一行星齿轮减速器的与轴部件1连接的第一太阳轮4。

在图2中示出与轴部件1连接的第二太阳轮20，该第二太阳轮从属于比图1所示的行星齿轮减速器大的行星齿轮减速器。

在图3中示出与轴部件1连接的第三太阳轮30，该第三太阳轮从属于比图2所示的行星齿轮减速器大的行星齿轮减速器。

在图4中，与图1不同地选择部分剖开的图示，从而可看到轴部件1的两个相同大小的定心孔40。

在图5中，为了进行比较，示出了非根据本发明的一件式实施方式，其中可看到在具有外齿部的太阳轮50与带齿的连接区域54之间的凹部53，该凹部由于齿部区域54的制造而是必要的。

具体实施方式

如图1所示，太阳轮4设计为空心的，即设计为毂部，并与轴部件1、特别是插入式小齿轮以不能相对转动的方式连接。

轴部件1为此具有带齿区域3、特别是滚花齿部，该带齿区域沿轴向布置在两个定心区域2、特别是圆柱形区域之间。

这两个定心区域2中的第一定心区域和带齿区域3的子区域一起插入太阳轮4中。在此该第一定心区域2与太阳轮4齐平。带齿区域3的剩余的子区域和两个定心区域2中的另一定心区域轴向突出，从而另外的毂部可以推套在轴部件1上，因此轴部件可以以不能相对转动的方式与另外的毂部件、即另外的毂部相连接。

另外的毂部件可以实施为空心轴，该空心轴例如是电机的转子轴或与该转子轴以不能相对转动的方式相连接。

轴部件1与太阳轮4也以不能相对转动的方式连接，其方式为：在将轴部件1压入太阳轮4中时，首先将定心区域2插入太阳轮4的轴向贯通的开口中。在此，轴部件相对于该开口、特别是孔对中，因此轴部件1在带齿区域3进一步压入时被引导。带齿区域3的外径大于太阳轮4的开口的内径。

因此带齿区域在进一步压入太阳轮4中时切入。以这种方式实现了不能相对转动的可靠连接，这是因为当在定心区域2的区域中与太阳轮4形成的力锁合过载时，至少形锁合还起作用。

所述另外的毂部可以以相同的方式压接在轴部件1上。

在此，齿部区域3不具有切口部位，特别是在太阳轮4的轴向端部区域中不具有切口部位。

以这种方式，借助于轴部件1实现了太阳轮4与另外的毂部的不能相对转动的连接，该另外的毂部也不具有切口部位并因此也没有断裂风险。

此外，利用轴部件1提供了接口，该接口能使同一另外的毂部与不同的太阳轮(4、20、30)的连接，如可在图1至图3中看出的。

根据图2的实施例的太阳轮20在轴向上的伸展尺寸比根据图1的实施例的太阳轮4更长。

因此在太阳轮20的情况下，轴部件1仅以在太阳轮20的在轴向上背离齿部区域3的端部区域上存在间隙21的方式伸入所述开口中。

齿部区域3优选设计为滚制齿部、特别是滚花齿部，其中该齿部被精磨，即被限制在规定的外径，特别是被切削。因此齿部的顶部仅延伸至该外径。

齿部区域在此又仅仅以其子区域压入。优选地，轴部件1在轴向上仅如此深地插入太阳轮4中，使得由齿部区域3沿轴向方向覆盖的区域的一半位于太阳轮中。

在图3中示出比图2还大的太阳轮30，其中轴部件1又仅插入至其轴向长度的一半。因此间隙31也更大。

如图4所示，轴部件在轴向两侧具有定心孔40，通过该定心孔可以将轴部件接纳在加工机床中。这两个定心孔在此实施得一样大。以这种方式使轴部件1简单化、特别是标准化，以及特别是实现了较小的轴部件的可加工性。

因此即可以借助于同一加工机床、特别是借助于加工机床的同一夹紧杆接纳不同大小的轴部件。太阳轮(4、20、30)的工作齿部特别是在相同的加工机床上、特别是在使用与行星齿轮减速器的行星轮相同的预制件的情况下以相同方式制造。

如图5所示，在轴部件和太阳轮的一件式的实施方式中，设置有第一定心孔51和第二定心孔52，其中第二定心孔大于第一定心孔。

根据图1至图4的实施方式的其它优点是，轴部件可以使用不同于太阳轮(4、20、30)的材料。因此，例如，ADI可以用作太阳轮，而简单的钢可以用作轴部件，或相反。因此，轴部件1可由特别能承重的材料制造。

此外，太阳轮(4、20、30)由于其中空的设计方式、即设计为毂部而可以用与行星齿轮减速器的行星轮相同的预制件制造，特别是即具有与行星齿轮减速器的行星轮相同的孔。

因此，对于行星齿轮减速器而言，行星齿轮减速器的太阳轮和行星轮可以由相同的预制件制成，特别是从而为了进行制造在仓库中只需要保留一种预制件的库存。借助于加工机床可以形成太阳轮或行星轮的相应齿部。

在根据图2的实施方式和根据图3的实施方式中存在的间隙(21、31)减少了太阳轮(20、30)的惯性矩。这是很重要的，因为太阳轮(20、30)以不能相对转动的方式与输入轴、特别是快速转动的电机轴连接，或者以不能相对转动的方式与适配器轴连接，该适配器轴然后特别是与快速转动的电机轴连接。

因此，能实现更高的动态性。

通过引入接口，特别是分成太阳轮(4、20、30)和轴部件1，可以简化后续的加工步骤、特别是精加工过程，特别是用例如太阳轮(4、20、30)的基于真空的覆层方法对工作齿部进行覆层。通过将太阳轮(50)分开成太阳轮(4、20、30)和轴部件1，特别是可以节省对在覆层过程中不需要覆层的轴部件1的遮盖。

在根据本发明的另外的实施例中，定心区域2被划分为具有不同直径的区域，这样能进行穿入、预定心和定心。齿部区域也可以设计成具有不同的外径，因此，切入甚至可以用单纯的塑性变形来代替，其依然形成了在周向方向上作用的形锁合。

附图标记列表：

1 轴部件、特别是插入式小齿轮

2 定心区域、特别是圆柱形区域

3 带齿区域、特别是滚花齿部

4 太阳轮

20 太阳轮

21 间隙

30 太阳轮

31 间隙

40 定心孔

50 太阳轮

51 定心孔

52 定心孔

53 凹部、退刀槽

54 带齿的连接区域