CN102171495A - 分体式齿轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有两个彼此卡紧的齿轮半部(2，3)的分体式齿轮(1)，其中，第一齿轮半部(2)具有带有槽(5)的空心圆柱形的凸缘(4)，借助于***该槽(5)中的固定元件(6)以轴向上形状配合的方式将第二齿轮半部(3)固定在凸缘(4)上。为了实现这样的齿轮，即，在该齿轮中在轴向方向上观看仅仅需要最小的结构空间并且两个齿轮半部不可分离地相互连接，提出，第二齿轮半部(3)具有在径向方向上延伸的凹入部(7)，并且固定元件(6)构造成可弹性地变形的弹性环(8)，该弹性环(8)布置在由槽(5)和凹入部(7)限定的容纳空间中并且使两个齿轮半部(2，3)不可分离地相互连接。

Description

分体式齿轮
技术领域
本发明涉及一种带有两个彼此卡紧的齿轮半部的分体式齿轮(geteiltes Zahnrad)，其中，第一齿轮半部具有带有槽的空心圆柱形的凸缘(Bund)，借助于***槽中的固定元件以轴向上形状配合的方式将第二齿轮半部固定在凸缘上。
背景技术
在通过齿轮传动而驱动的轴(例如凸轮轴或平衡轴，其在运行中以发动机转速的一半或两倍旋转)中已知的是，分别应用带有彼此卡紧的齿轮半部的分体式齿轮代替简单的单件式齿轮作为驱动元件。通过齿轮的无间隙的卡紧避免不期望的噪声生成，根据经验在使用单件式齿轮时由于间隙可出现该噪声生成。
文件EP 0 205 156 B1公开了一种分体式齿轮，该分体式齿轮由第一齿轮部分和第二齿轮部分组成，其中，通过Ω(Omega)形的弹簧使齿轮部分彼此卡紧。第一齿轮部分具有空心圆柱形的销形的凸缘，可利用该凸缘将第一齿轮半部推上(aufschieben)到轴上，并且在安装好的状态中该凸缘围绕轴。在装配时将第二齿轮部分推上到凸缘的外周缘上。凸缘在其外周缘处具有槽，锁环(卡环)***该槽中，利用该锁环以轴向上形状配合的方式将第二齿轮部分固定在凸缘上。第二齿轮部分利用其背离第一齿轮部分的侧面支撑在锁环处。
在文件EP 0 205 156 B1的附图中未示出该锁环。第二齿轮半部在凸缘上的固定仅仅在说明书部分中加以描述，且未在图纸中示出。
如果再次将锁环从槽中移出，则可再次从凸缘处取下第二齿轮部分。因此，两个齿轮部分不是不可分离地相互连接，而是第二齿轮半部仅仅以可分离的形状配合的连接保持在凸缘上。
此外，在两个齿轮半部之间的这种已知的连接中不利的是，在轴的轴向方向上观看需要很大的结构空间。由于在轴向方向上观看第一齿轮半部的凸缘必须明显地凸出超出第二齿轮半部的背离第一齿轮半部的侧面，以便可将槽引入到凸缘中并且同时在凸缘的自由端部处同样还存在足够的“留白部(Fleisch)”，从而凸缘具有需求的强度。然而，尤其地在内燃机中的凸轮轴或平衡轴中，常常仅仅有非常小的结构空间可供设计者使用。
发明内容
因此，基于开头提及的已知的齿轮，本发明的目的在于，实现带有两个彼此卡紧的齿轮半部的分体式齿轮，在该分体式齿轮中，在轴向方向上观看仅仅需要最小的结构空间，并且两个齿轮半部不可分离地相互连接。
此外，本发明的目的为，给出简单的用于装配带有两个彼此卡紧的齿轮半部的分体式齿轮的方法，在该方法中，在轴向方向上观看可以尽可能节省空间的方式使两个齿轮半部不可分离地相互连接。
在齿轮方面，该目的通过带有根据权利要求1的特征的分体式齿轮实现。在从属权利要求中给出有利的改进方案。
在方法方面，前述的目的通过带有根据权利要求5的特征的方法实现。
根据本发明的分体式齿轮具有两个彼此卡紧的齿轮半部，其中，第一齿轮半部具有带有槽的空心圆柱形的凸缘，借助于***该槽中的固定元件以轴向上形状配合的方式将第二齿轮半部固定在该凸缘上。根据本发明，第二齿轮半部具有在径向方向上延伸的凹入部，并且固定元件构造成可弹性地变形的弹性环，该弹性环布置在由槽和凹入部限定的容纳空间中并且使两个齿轮半部不可分离地相互连接。由此，根据本发明，两个待相互连接的齿轮半部具有彼此对应的凹入部以用于容纳弹性环，并且在两个齿轮半部的安装好的状态中，弹性环形状配合地且不可分离地连接齿轮半部。之所以该连接为不可分离的，是因为在不破坏弹性环和/或第二齿轮半部的情况下，不可从凸缘处取下第二齿轮半部。
根据本发明的第一实施形式，在第二齿轮半部中的凹入部构造成朝向第二齿轮半部的侧面敞开的沉割部(Freistich)。可以简单的方式将该沉割部作为切割回转部(Andrehung)以车削的方式切削到第二齿轮半部中。在齿轮半部的安装好的状态中，第二齿轮半部中的凹入部与布置在第一齿轮半部的凸缘中的槽重叠。以这种方式，在凸缘中的槽和在第二齿轮半部中的凹入部形成朝向环境敞开的容纳空间，弹性环布置在该容纳空间中。
在轴向方向上，弹性环不凸出超出或仅仅最小程度地超出第二齿轮半部的背离第一齿轮半部的侧面。由此，与从开头讨论的现有技术中已知的带有轴向地布置在第二齿轮半部之外的锁环的连接相比，使接合区域(也就是说这样的区域，即，在其中形成两个齿轮半部之间的形状配合的连接)移位到这样的区域中，即，该区域布置在第二齿轮半部之下。由此，如有可能，第一齿轮半部的凸缘在轴向方向上仅仅还必须以最小程度超出第二齿轮半部，以用于保证凸缘的所需强度。由此，使在轴向方向上所需的结构空间最小化。
根据本发明的第二实施形式，容纳弹性环的空间不朝向环境敞开，而是构造成封闭的容纳空间，通过在已装配的状态中彼此重叠的槽形成该容纳空间，该槽一方面布置在第一齿轮半部的凸缘中且另一方面布置在第二齿轮半部中。为了实现该布置，在第二齿轮半部中的凹入部构造成布置在第二齿轮半部的两个侧面之间的槽。在分体式齿轮的已装配的状态中，不可从外部看到建立形状配合的连接的弹性环。弹性环完全被第二齿轮半部覆盖，并且不凸出超出第二齿轮半部的背离第一齿轮半部的侧面。在本发明的该实施形式中，在进行装配后不再可从外部接近弹性环。仅仅在破坏弹性环和/或第二齿轮半部和/或凸缘的情况下才可取下第二齿轮半部。相应于该实施形式，在轴向方向上所需的结构空间显著减小。
在本发明的两个实施形式中，弹性环可成本适宜地构造成简单的线材弯曲件(Drahtbiegeteil)。
在根据本发明的用于装配带有两个彼此卡紧的齿轮半部的分体式齿轮的方法中，从第一齿轮半部开始，该第一齿轮半部具有带有槽的空心圆柱形的凸缘。将第二齿轮半部推上到该凸缘上，其中，借助于***槽中的固定元件以轴向上形状配合的方式将第二齿轮半部固定在凸缘上。根据本发明，在第二齿轮半部中设置有在径向方向上延伸的凹入部，在齿轮的已装配的状态中，该凹入部至少部分地与槽重叠，并且在将第二齿轮半部推上到凸缘上之前，在槽中***可弹性地变形的弹性环，在推上时该弹性环通过第二齿轮半部如此弹性地变形，即，可将第二齿轮半部推上到凸缘上直到接合位置中，其中，在接合位置到达时，在形成轴向上形状配合的连接的情况下弹性环弹回凹入部中。
利用根据本发明的方法，可以简单的方式建立两个齿轮半部之间不可分离的连接，并且在轴向方向上仅仅需要最小的结构空间。由此，可建立已装配的两件式齿轮，与开头讨论的已知的齿轮相比，该两件式齿轮具有明显更小的轴向延伸。尤其地在应用在内燃机中(例如应用在凸轮轴或平衡轴处)时，可以这种方式节省结构空间或最佳地利用已有的结构空间。
附图说明
下面根据图纸进一步解释本发明。详细地其中：
图1显示了分体式齿轮的分解图，该齿轮布置在轴的端部处，
图2以径向的半截面显示了在已装配的状态中的分体式齿轮，
图3以透视的视图显示了在已装配的状态中的分体式齿轮。
具体实施方式
以下根据图1至3描述本发明的第一实施形式。
在图1中以分解图的形式示出了根据本发明的第一实施形式的根据本发明的分体式齿轮的单个的构件。在两个齿轮半部2，3之间以已知的方式布置有弹性元件10，在安装好的状态中，该弹性元件10一方面支撑在第一齿轮半部2处并且另一方面支撑在第二齿轮半部3处。在安装好的状态中，通过该弹性元件10使两个齿轮半部彼此卡紧。第一齿轮半部2具有在轴向方向上延伸的凸缘4。在凸缘4中布置有槽5。
在将第二齿轮半部3推上到凸缘4上之前，将构造成线材弯曲件的弹性环8***槽5中。在第二齿轮半部3的背离第一齿轮半部2的侧面3a处布置有凹入部7，该凹入部7构造成沉割部。在所示出的实施例中，以简单的方式将该沉割部车削或铣削到第二齿轮半部中。
在将第二齿轮半部3推上到凸缘4上时***到槽5中的弹性环8弹性地变形，也就是说，被挤压。由此，弹性环8沉入槽5中，并且为第二齿轮半部3释放路径。由此，可将第二齿轮半部继续推上到凸缘4上，直至第二齿轮半部到达其在凸缘4上的接合位置。在到达接合位置时，凹入部7和槽5至少部分地重叠，并且被弹性挤压的弹性环8弹回凹入部7中。由此，在两个齿轮半部2，3之间形成轴向上形状配合的连接，只有在破坏弹性环8和/或第二齿轮半部3和/或凸缘4的情况下才可再次分离该连接。
图2显示了在已装配的状态中的根据本发明的分体式齿轮1。弹性环8承坐在由槽5和凹入部7限定的容纳空间中。虽然不可从外部接近弹性环8，但是也不再可从容纳空间中移出弹性环8。因此，两个齿轮半部不可分离地相互连接。
如有可能，凸缘4利用其自由端部4a仅仅相当轻微地凸出超出第二齿轮半部3的侧面3a，具体而言，仅仅刚好以这样的程度，即，其保证设有槽5的凸缘4所需的强度。由此，在轴向方向上观看，已装配的齿轮具有最小的轴向延伸，并且需要最小的安装空间。
在图3中以透视的视图示出了根据本发明的分体式齿轮1。可良好地看出，在轴向方向上，装备有凸轮12的凸轮轴的管11(在所示出的实施例中分体式齿轮安装到该管上)仅仅以非常小的程度凸出超出第一齿轮半部2的凸缘4。由此，在所示出的实施例中，分体式齿轮以基本上与凸缘4齐平的方式结束。也可设想这样的实施形式，即，在其中管以与凸缘4精确齐平的方式结束，从而对于管不需要附加的凸出超过分体式齿轮1的轴向的结构空间。同样可良好地看出，第一齿轮半部2的凸缘4仅仅以非常小的程度轴向地凸出超出第二齿轮半部3的外侧面3a。因此，已装配的分体式齿轮1仅仅需要非常小的轴向的结构空间。也可设想这样的实施形式，即，在其中第一齿轮半部2的凸缘4不凸出超出第二齿轮半部3的外侧面3a。
下面根据图4描述本发明的第二实施形式。
如果想象，在图2中未示出整个第二齿轮半部3，而是仅仅示出在垂直的平面中剖切的第二齿轮半部3的一半，则凹入部7代表槽9的一半(参看图4)，该槽9布置在第二齿轮半部3的外侧面3a，3b之间。在这种情况中，在图2中以参考标号3a表示的面形成被剖切的第二齿轮半部3的位于切割平面中的截面，而不是第二齿轮半部3的外侧面。这相应于本发明的第二实施形式，如在图4中示出的那样。
根据本发明的第二实施形式，在第二齿轮半部3中设置有槽9，该槽9布置在该齿轮半部的两个外侧面3a，3b之间的区域中。在齿轮装配后，弹性环8承载在相对于环境封闭的容纳空间中，该容纳空间由彼此重叠的槽5(在凸缘4中)和槽9(在第二齿轮半部中)形成。不可从外部接近容纳弹性环8的容纳空间。因此，在齿轮装配后不可再利用工具接近弹性环8，并且该弹性环8在与槽5和9的相互作用下形成齿轮半部2，3之间的轴向上形状配合的不可分离的连接。
在本发明的第二实施形式中，实现了分体式齿轮的尤其紧凑的对外封闭的结构形式，在轴向方向上需要尤其少的结构空间。更为有利的是，异物和污染微粒不可从外部进入容纳空间中并聚集在容纳空间中。
在本发明的第二实施形式中的在装配分体式齿轮时的方法步骤与本发明的第一实施形式相同。
参考标号列表
1    分体式齿轮
2    第一齿轮半部
3    第二齿轮半部
3a   侧面
3b   侧面
4    凸缘
5    槽
6    固定元件
7    凹入部
8    弹性环
9    槽
10   弹性元件
11   管
12   凸轮

Claims (5)

1.一种带有两个彼此卡紧的齿轮半部(2，3)的分体式齿轮(1)，其中，第一齿轮半部(2)具有带有槽(5)的空心圆柱形的凸缘(4)，借助于***所述槽(5)中的固定元件(6)以轴向上形状配合的方式将第二齿轮半部(3)固定在所述凸缘(4)上，其特征在于，所述第二齿轮半部(3)具有在径向方向上延伸的凹入部(7)，并且所述固定元件(6)构造成可弹性地变形的弹性环(8)，所述弹性环(8)布置在由所述槽(5)和所述凹入部(7)限定的容纳空间中并且使两个齿轮半部(2，3)不可分离地相互连接。
2.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，在所述第二齿轮半部(3)中的凹入部(7)构造成朝向所述第二齿轮半部的侧面(3a)敞开的沉割部。
3.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，在所述第二齿轮半部(3)中的凹入部(7)构造成布置在所述第二齿轮半部(3)的两个侧面(3a，3b)之间的槽(9)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的齿轮，其特征在于，所述弹性环构造成线材弯曲件。
5.一种用于装配带有两个彼此卡紧的齿轮半部(2，3)的分体式齿轮(1)的方法，其中，第一齿轮半部(2)具有带有槽(5)的空心圆柱形凸缘(4)，并且第二齿轮半部(3)推上到所述凸缘(4)上，其中，借助于***所述槽(5)中的固定元件(6)以轴向上形状配合的方式将所述第二齿轮半部(3)固定在所述凸缘(4)上，其特征在于，在所述第二齿轮半部(3)中设置有在径向方向上延伸的凹入部(7)，在齿轮的已装配的状态中，所述凹入部(7)至少部分地与所述槽(5)重叠，并且在将所述第二齿轮半部(3)推上到所述凸缘(4)上之前将可弹性地变形的弹性环(8)***到所述槽(5)中，在推上时所述弹性环(8)通过所述第二齿轮半部(3)如此弹性地变形，即，可将所述第二齿轮半部(3)推上到所述凸缘(4)上直到接合位置中，其中，在所述接合位置到达时，在形成轴向上形状配合的连接的情况下所述弹性环(8)弹回所述凹入部(7)中。
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