[发明专利]齿轮装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮装置，包括主齿轮和相对于主齿轮沿圆周方向可旋转的齿轮以及多个弹簧元件，借助各弹簧元件，可旋转的齿轮沿圆周方向相对于主齿轮预张紧，其中弹簧元件在一侧与主齿轮连接并且在另一侧与可旋转的齿轮连接。另外，本发明涉及一种齿轮传动装置，包括第一齿轮和第二齿轮，其中第一齿轮无间隙地设置在轴上。

背景技术

由现有技术已知各种不同结构方式的所谓的“拼合齿轮”。这种齿轮结构的目的在于在齿轮彼此啮合时减小齿侧间隙。

由G.Niemann、H.Winter的“机械元件，卷二，一般传动装置，齿轮传动装置－基础，圆柱齿轮传动装置，施普林格出版社，1989年，第366页”公开了一种这样的拼合齿轮，其包括主齿轮和设置在主齿轮上的可旋转的齿轮。这两个齿轮通过两个螺旋弹簧彼此连接，其中，螺旋弹簧的纵向中轴线垂直于承载齿轮的轴，并且因此螺旋弹簧平行于轴向端面定向。

EP0079184A1也公开了一种这样的齿轮装置。该齿轮装置构成具有三个齿轮的齿轮传动装置的一部分，所述三个齿轮分别设置在一个轴线上。为了无间隙地传递转矩，在该装置中必须使用两个这样的齿轮装置。为了避免这点，在根据该EP0079184A1的齿轮传动装置中设定，拼合齿轮带有径向间隙地设置在其轴上。因此，该张紧齿轮以齿侧支撑在两个配合齿轮上并且由此允许无间隙的力矩传递。由于张紧齿轮构造成可径向移动的，所以该拼合齿轮仅适用于三轴布置的齿轮传动装置并且仅适合于较小的载荷。出于此原因该齿轮装置也仅设置用于电动打字机的打字头。

发明内容

本发明的目的在于简化开头所提到的齿轮装置以便传递大的力矩，这种大的力矩通常例如出现于机动车中。

本发明的该目的一方面在开头所提到的齿轮装置中以下述方式得以解决，即所述弹簧元件分别具有一个纵向中轴线，各纵向中轴线相对于可旋转的齿轮的轴向端面倾斜地设置，并且另一方面在开头所提到的齿轮传动装置中这样得以解决，即所述齿轮之一根据本发明构造。

在此有利的是，通过弹簧元件的倾斜位置不仅沿圆周方向张紧而且同时沿轴向方向张紧。基于可旋转的齿轮（即张紧齿轮）的轴向力分量可改善齿轮装置的轴向振摆。因此与单弹簧系统相比更好地避免了可旋转的齿轮的孔表面的单侧支承，由此可减少磨损。另外，可简化主齿轮或可旋转的齿轮的几何形状，从而也可实现更低成本的生产。另外可通过轴向力产生抑制用的摩擦力矩，由此抑制可旋转的齿轮的振动。该抑制也可减少运行中的损耗功率。与现有技术的这种齿轮装置相比，也可通过更简单的结构降低齿轮装置在轴向方向上的安装空间，因为不再需要其它轴向固定装置。

为了加强这些效果，根据一种实施方案规定，各弹簧元件的纵向中轴线与轴向端面成一角度地延伸，该角度从下限为3°且上限为80°的范围中选出。借助该范围之外的弹簧元件角度位置，虽然也可观察到上述效果，但在该优选的角度范围中可提高所产生的轴向力分量并且因此实现齿轮装置在轴上更好的配合。

可进一步规定，各弹簧元件的纵向中轴线在可旋转的齿轮的轴向端面的平面上的投影线彼此成一角度设置，该角度不等于90°或90°的整数倍。在此有利的是可更好地调节弹簧元件的作用力分量。

根据齿轮装置的一种优选的实施方案，设置至少两个、尤其是至少三个或四个弹簧元件。由此可实现可旋转的齿轮相对于主齿轮的更好的定向。

优选地，弹簧元件构造成螺旋弹簧。由此通过简单地挂入弹簧并旋转可旋转的齿轮直到可能存在的止挡止动，可简单地安装齿轮装置。另外，由于可使用各种具有不同弹簧特性曲线的螺旋弹簧，预张紧力可在很大的范围中变化，而不因此显著影响齿轮装置所需的安装空间。

虽然对于本发明而言并非是强制的（这对于构件简化构成另一优点），但主齿轮和/或可旋转的齿轮可具有至少一个用于可旋转的齿轮或主齿轮的轴向止挡，由此一方面可实现两个齿轮彼此间的定位可能性并且另一方面可实现两个齿轮彼此间沿圆周方向相对的可旋转性。后者也可用作弹簧断裂时的安全措施。

可旋转的齿轮可部分地贴靠在主齿轮的一个区域上，主齿轮和/或可旋转的齿轮在该区域中设有改变摩擦的涂层。因此如上所述可影响基于弹簧轴向力分量产生的摩擦力矩，从而也可通过该涂层调整两个齿轮半部之间的阻尼。

表述“改变摩擦”在此可理解为主齿轮和/或可旋转的齿轮的基本材料的摩擦。

另外可能的是，一些弹簧元件与其余弹簧元件相比具有不同的弹簧特性和/或其纵向中轴线与轴向端面成不同的角度设置。因此可更好地调节在主齿轮和可旋转的齿轮之间作用的张紧力矩，尤其是由此可实现相对小的、如2牛米的张紧力矩。