CN109154363A - 用于动力转向的带螺旋齿的摆线减速器 - Google Patents
用于动力转向的带螺旋齿的摆线减速器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种摆线齿轮副减速器(1),该摆线齿轮副减速器(1)包括输入轴(2)、偏心构件(22)、至少一个摆线盘(23)、至少一个环形齿轮(25)和输出轴(3),输入轴(2)安装在减速器壳体中且安装成使得输入轴(2)绕被称为“主轴线”ZZ’的轴线旋转,偏心构件(22)由输入轴(2)承载并且由输入轴(2)旋转,所述至少一个摆线盘(23)以可旋转的方式安装在所述偏心构件(22)上且具有摆线齿(23T),所述至少一个环形齿轮(25)设置有接纳齿(25T),摆线盘的摆线齿(23T)与接纳齿(25T)啮合,输出轴(3)与输入轴(2)分开且设置成由摆线盘(23)旋转;盘(23)的摆线齿(23T)和环形齿轮(25)的对应的接纳齿(25T)为螺旋形的。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮减速器的一般领域,并且更特别地涉及摆线齿轮减速器(更简单地被称为摆线减速器)的领域,该摆线减速器确保了输入轴与输出轴之间的运动传递而执行旋转速度的降低,从而有利于传递转矩的增大。
本发明更具体地涉及这种减速器在用于车辆的动力转向***中的应用。
背景技术
已知在动力转向***内提供齿轮减速器,该齿轮减速器确保了通常为电动辅助马达的辅助马达与接合在转向齿条上的驱动小齿轮之间的运动传递,以便将所述齿条以平移的方式驱动从而改变车辆的转向轮的转向角。
通常已知的是,出于此目的使用蜗轮与蜗杆减速器。
在此情况下,还设想了——特别是通过专利申请EP-0 931 714设想了——出于该目的使用摆线齿轮减速器,在该摆线齿轮减速器内,输入轴借助于偏心构件、比如凸轮来驱动设置有摆线齿且与由啮合销形成的一系列齿啮合的盘,该啮合销以圆的方式设置在形成减速器壳体的一部分的冠部中。与输入轴同轴的输出轴设置有一系列联接指状件,每个联接指状件接合在盘中挖出的圆形孔中,使得盘在凸轮与摆线齿的组合作用下的旋转又能够允许驱动输出轴旋转。
然而,这种设置具有一些缺点,这些缺点解释了为什么已知的摆线齿轮减速器在实践中是不适当的,并且在许多应用中、特别是在期望确定地确保动力转向***内的动力和运动传递时实际上被弃用。
实际上,由于构成摆线减速器的部件数目很多,其中特别是设置在冠部中的多个单独的齿(啮合销)以及多个联接指状件,已知的摆线减速器首先具有相对较重且体积较大的非常复杂的结构。
零部件的这种多样性还使得所述摆线减速器特别长且制造昂贵。
此后,相对于常规齿轮减速器、比如蜗轮与蜗杆减速器,摆线齿轮减速器具有低接触比,也就是说,在啮合期间同时接合的齿的平均数目较小。
这种低接触比往往会在运动传递期间产生一些不规则性,该不规则性会导致抖动、冲击和操作噪音。
这种不规则性还可能会在驾驶员操纵转向***时干扰驾驶员的触感,从而可能对驾驶的舒适性或者甚至对车辆及其乘员的安全性不利。
此外,通过以上所描述的摆线减速器获得的减速比、也就是说输入速度与输出速度之间的比实践中相对较低。
然而,在施加于动力转向***上的轻量性和紧凑性方面的越来越高的要求使得优先考虑相对低功率的辅助马达,该相对低功率的辅助马达当然能够产生高的旋转速度但然而却提供小的转矩,并且因此该相对低功率的辅助马达应当由具有高减速比和良好的机械效率的减速器来辅助。
发明内容
赋予本发明的目的因此旨在克服上述缺点并且旨在提出一种新型的简化且紧凑的摆线减速器,该摆线减速器执行有效、平滑且均匀的运动传递并且可以特别适用于驱动动力转向机构。
赋予本发明的目的借助于下述摆线齿轮减速器来实现:所述摆线齿轮减速器包括输入轴、偏心构件、至少一个摆线盘、至少一个冠部和输出轴,输入轴沿称为“主轴线”ZZ’的轴线以可旋转的方式安装在减速器壳体中,偏心构件由输入轴承载并且能够由输入轴驱动旋转,所述至少一个摆线盘以可旋转的方式安装在所述偏心构件上并且设置有摆线齿,所述至少一个冠部设置有接纳齿,摆线盘的摆线齿与接纳齿啮合,输出轴与输入轴不同,输出轴设置成能够由摆线盘驱动旋转,所述减速器的特征在于,盘的摆线齿和冠部的对应的接纳齿为螺旋形的。
有利地,螺旋齿、也就是说相对于所涉及的盘的旋转轴线(相应地相对于所涉及的冠部的轴线)倾斜预定的螺旋角的齿的实施允许获得摆线齿的更渐进且更宽的啮合,并且因此获得更高的齿轮接触比和更好的力分布。
与已知的减速器相比,本发明因此允许改善摆线齿轮的平滑操作,并且更一般地允许改善摆线减速器的平滑操作。
在该方面,应当指出的是,在已知的摆线减速器内,通过添加到冠部上的各个啮合销制造齿截止目前需要使用彼此相同的直圆柱销,并且因此与所述销以螺旋几何结构成形并设置不相容,这种成形和设置因而需要直齿的实施,而这恰恰受到以上详细描述的缺陷的影响。
此处,与之相比,根据本发明的减速器的螺旋摆线齿可以分别与所涉及的盘以及与所涉及的冠部例如通过模制和/或切割一体地形成,这提高了所述减速器的坚固性并极大地简化了所述减速器的组装。
此外,螺旋齿的使用完全适用于包括若干连续摆线减速级的减速器、通常具有两个减速级的减速器的生产,从而允许在保持减小的体积的同时获得非常高的减速比。
附图说明
在阅读以下描述以及使用出于仅说明性及非限制性的目的提供的附图时,本发明的其他目的、特征和优点将显得更加详细,在附图中:
图1以沿着主轴线ZZ’的纵向截面图示出了根据本发明的具有两级的摆线减速器的变型以及所述减速器在动力转向***内的可能的设置。
图2以运动学方案的形式示出了图1中的减速器。
图3以分解立体图示出了图1和图2中的减速器。
图4以分解立体图示出了图1至图3中的减速器的摆线减速级的细节。
图5以示意性立体图示出了包括单个减速级的摆线减速器的操作原理。
图6和图7以材料被剖开的情况下的立体图示出了包括两个减速级并且能够在图1至图4的减速器内使用的减速子组的细节。
图8和图9根据法向于主轴线ZZ’的投影视图示出了分别从第一减速级(输入)和第二减速级(输出)所观察的图6和图7的减速子组。
图10在材料被剖开的情况下示出了图7中的减速子组的侧视图。
图11表示根据本发明的在图1至图4以及图6至图10中的减速器内使用的具有螺旋摆线齿的冠部的详细立体图。
具体实施方式
本发明涉及也被称为“摆线减速器”1(在下文中被称为“减速器”1)的摆线齿轮减速器1。
这种减速器1有利地允许在接收要被传递的原动力的输入轴2与在减速器1的下游传递所述原动力的输出轴3之间的运动和/或力的传递和转换,并且因此允许机械动力的传递和转换。
术语“减速器”1此处可以一般性地标示或者实际上意在执行减速的机构或者倍增机构,意在执行减速的机构也就是说用于使速度降低且使传递转矩增大的机构,减速器1在意在执行减速的机构的情况下设置成被称为“直接构型”的构型,使得输出轴3以比输入轴2的输入旋旋转速度ω2小的输出旋旋转速度ω3旋转但是由此产生了比施加在所述输入轴2的输入转矩T2大的输出转矩T3,减速器1在倍增机构的情况下设置成被称为“反向构型”的构型,使得输出轴3比输入轴2旋转得快但由此产生了比提供给输入轴2的转矩T2小的转矩T3。
优选地,减速器1将是可逆机构,其能够简单地通过互换输入轴2与输出轴3所起的作用而选择性地采用直接构型或反向构型。
为了简化描述,在下文中考虑的是:减速器1处于直接构型并且起使输入轴2与输出轴3之间的旋转速度降低的作用。
此外,减速器1优选地具有双向操作,原因在于其既可以传递顺时针旋转运动,又可以传递逆时针旋转运动。
当然,根据本发明的减速器1可以联接至任何运动(和力)传递机械***,并且更特别地可以用在任何类型的旋转机械的输出部,该旋转机械比如为马达、涡轮机、风力涡轮机或船用涡轮机,或者与任何类型的马达驱动或手动驱动的旋转机构比如踏板、绞盘(特别是曲柄绞盘)、钟表机芯(自动上弦)等的组合。
然而,根据特别优选的应用变型,根据本发明的减速器1将用在意在用于车辆、优选地用于机动车辆的动力转向***4内,并且将被优选地构造成确保所述动力转向***4内的减速功能。
因此,本发明就其本身而言涉及如图1中示出的动力转向***4,动力转向***4包括辅助马达5和转向机构6,该转向机构6允许改变一个或若干个转向构件7、8——比如一个或更多个转向轮7、8——的转向角,所述动力转向***4包括根据本发明的变型中的任一变型的摆线减速器1,以确保此处连接至输入轴2的所述辅助马达5与此处连接至输出轴3的转向机构6之间的机械传动。
辅助马达5优选地为由车辆的车载计算机9基于预定的辅助法则而以电子的方式受控的具有双向旋转的电动马达。
以自身已知的方式,转向机构6可以包括齿条10,齿条10以平移的方式安装在固定至车辆的框架的转向套中,并且齿条10通过拉杆11、12连接至转向轮7、8。
减速器1的输出轴3然后可以有利地连接至与所述齿条10啮合的第一驱动小齿轮13。
转向机构6优选地还包括转向柱14,转向柱14承载方向盘15,驾驶员作用在方向盘15上以选择转向角,并且因此选择车辆的前进方向。
根据优选的变型,转向机构6为“双小齿轮”机构,在该机构内,转向柱14借助于第二驱动小齿轮16与齿条10啮合,第二驱动小齿轮16与第一驱动小齿轮13不同且远离第一驱动小齿轮13,如图1中所示。
根据本发明,并且如图1中示出的,摆线减速器1包括输入轴2,输入轴2沿着被称为“主轴线”ZZ’的轴线以可旋转的方式安装在减速器壳体20中。
为此,输入轴2由容置在减速器壳体20中的至少一个输入轴承21、比如滚珠轴承承载并引导旋转。
减速器1还包括由输入轴2承载并能够由所述输入轴2驱动旋转的偏心构件22,比如凸轮。
偏心构件22可以由被添加到输入轴2上并固定至输入轴2的凸轮类型的单独部件形成,或者优选地,并且如图1和图4中示出的,所述偏心构件22可以与输入轴2一体地形成。
减速器1还包括至少一个摆线盘23,所述至少一个摆线盘23借助于偏心轴承24、比如滚珠轴承以可旋转的方式安装在偏心构件22上,所述摆线盘23此处在其径向外周上设置有摆线齿23T。
所述摆线盘23的中心轴线将被标记为L23。
所述中心轴线L23优选地与主轴线ZZ’平行。
摆线齿23T如其名称所指示的基本上或甚至恰好具有摆线轮廓,所述摆线在数学上对应于位于假定母圆上的假定点所遵循的路径,所述假定母圆在以中心轴线L23为中心的基圆的径向外周上滚动而不滑动,所述基圆此处对应于摆线盘23的齿底圆。
在此情况下,形成盘23的齿23T的凸角因此相对于中心轴线L23并且相对于盘23的齿底圆沿离心方向径向地突出。
减速器1还包括设置有接纳齿25T的至少一个冠部25,摆线盘23的摆线齿23T与接纳齿25T啮合。
接纳齿25T有利地也为摆线的,接纳齿25T的形状与盘23的齿23T相匹配,并且接纳齿25T具有与盘23的齿23T相同的(齿轮)模数以允许啮合。
所述接纳齿25形成在冠部25的径向内周上,并以向心的方式朝向冠部的中心轴线L25径向地突出。
冠部25的中心轴线L25优选地与主轴线ZZ’重合,使得冠部25优选地与输入轴2同轴。
当然,用于以参数化曲线的形式限定根据本发明的齿23T、25T的摆线轮廓的参数、比如节圆的直径、冠部的齿底圆的偏心度或直径可以被自由地进行调节,以相对于严格的摆线理论轮廓来改变所述齿轮廓,从而例如使施加在齿上的应力最小化并且优化径向间隙,同时允许摆线齿轮容易组装且平滑啮合。
为了确保在输入轴2与摆线盘23之间的运动传递所需的支承,冠部25例如通过固定螺钉固定在减速器壳体20中且固定成至少在绕主轴线ZZ’可旋转方面被阻挡,并且优选地固定成完全紧固至减速器壳体20(冠部25与减速器壳体20之间在旋转方面和在平移方面的所有自由度因此被去除)。
因此,在由输入轴2的旋转致动的偏心构件22的运动以及所述盘23的摆线齿23T与冠部25的相匹配的接纳摆线齿25T之间的协作运动的组合作用下,输入轴2的旋转ω2引起盘23绕盘23的中心轴线L23(中心轴线L23始终与偏心构件22的轴线重合)的旋转,从而引起并引导摆线盘23在冠部25上滚动而不滑动(或几乎不滑动)。
减速器1最后包括输出轴3,输出轴3与输入轴2不同并且设置成能够由摆线盘23驱动旋转。
尽管不排除输出轴3相对于输入轴2倾斜或者甚至与输入轴2垂直并且因此形成一角度,但输出轴3优选地与输入轴2平行,并且更特别地与输入轴2同轴,如图1和图2中所示。
输出轴3有利地将由容置在减速器壳体20中的至少一个输出轴承26、比如滚珠轴承支承并引导旋转。
此外,优选地,输入轴2将借助于连接轴承27、比如滚珠轴承与输出轴3以枢轴连接的方式铰接或者甚至以球铰连接的方式铰接,连接轴承27此处容置在输出轴3的中央毂中并与输入轴承21同轴,如图1中示出的。
此外,如图4中示出的,输入轴2可以包括一个或更多个飞轮28,所述一个或更多个飞轮28设置成对由偏心构件22所引起的以及由所述偏心构件22的旋转导致的摆线盘23的径向行程所引起的质量不平衡进行补偿。
由于这些飞轮28,将避免产生振动或引起减速器1的过早磨损,并且更特别地避免了引起轴承21、24、26、27的过早磨损。
为了使减速器1便于安装,减速器壳体20优选地将根据横向于主轴线ZZ’的分隔线P0被细分为至少一第一壳体部分20A(上游)和第二壳体部分20B(下游),所述至少一第一壳体部分20A此处承载输入轴承21和输入轴2,第二壳体部分20B承载输出轴承26和输出轴3。
根据本发明,并且如图3、图4以及图6至图11中更好地示出的,盘23的摆线齿23T以及冠部25的对应的接纳齿25T为螺旋形的。
换言之,形成摆线盘23的齿23T和冠部25的齿25T的凸角在几何结构方面是自基部横截面(在与中心轴线L23、L25垂直的截面平面中所考虑的截面)形成的,基部横截面此处具有摆线轮廓,并且该基部横截面扫过绕中心轴线L23、L25螺旋缠绕的母线中心线。
如图6、图7、图10和图11中清楚地示出的,齿23T、25T因此在侧向投影中相对于中心轴线L23、L25倾斜预定的螺旋角β30。
有利地,螺旋齿23T、25T的使用允许渐进且非常空间延伸的啮合,这促进了减速器1的平滑操作并且消除了抖动、冲击和操作噪音。
根据与图5中示出的变型相对应的一种可能的设置,减速器1可以形成具有包括单个摆线组的单个减速级30的摆线减速器,其中,摆线盘23(可以分成在轴向上彼此堆叠且彼此固定的若干个摆线盘)与同一个冠部25啮合(如果适当,盘23的堆共用同一个冠部25)。
根据具有单级的这种设置,可以以自身已知的方式通过在输出轴3上设置多个直线型联接指状件31来获得摆线盘23(或摆线盘23的堆)与输出轴3之间的运动传递,所述多个直线型联接指状件31与主轴线ZZ’平行并且以规则的间隔绕着主轴线ZZ’呈圆形布置,所述联接指状件31各自与在摆线盘23中挖出的圆形联接孔32配合。
绕摆线盘23的中心轴线L23呈圆形且以规则的间隔分布的联接孔32的直径大于联接指状件31的直径,以能够吸收盘23相对于输出轴3的径向行程的分量(也就是说,由偏心构件22的旋转引起的与中心轴线ZZ’垂直的运动分量),同时传递旋转分量ω3。
当然,作为替代方案,联接指状件31可以由盘23承载,并且联接孔32可以由输出轴承载。
然而,根据与图1至图4以及图6至图10中示出的变型相对应的另一特别优选的可能的设置,摆线减速器1包括两个减速级30、130。
有利地,双减速级的使用允许在保持良好的紧凑性、并且特别是保持沿着减速器1的主轴线ZZ’的较小轴向体积的同时获得通常等于或者大于40、50或甚至100的非常高的减速比R=ω2/ω3。
换言之,摆线减速级的倍增允许通过在保持轻质且紧凑的减速器的同时显著增大减速比来增大减速器1的“密度。
这种双级减速器1首先包括第一减速级30,第一减速级30包括偏心构件22、被称为“输入盘”的第一摆线盘23以及被称为“输出盘”的第一冠部25,第一摆线盘23以可旋转的方式安装在所述偏心构件22上(偏心构件22又能够由输入轴2驱动旋转),并且第一摆线盘23设置有第一摆线齿23T,第一冠部25固定至减速器壳体20并且设置有第一摆线接纳齿25T,输入盘23的第一摆线齿23T与第一摆线接纳齿25T啮合,如以上所描述的。
输入冠部25可以例如通过螺纹固定在减速器壳体20中,并且更特别地固定在减速器壳体20的上游部分20A的沉孔33中,这特别是有利于所述输入冠部25的定中心和径向支承。
所述减速器1还包括第二减速级130,第二减速级130包括被称为“输出盘”的第二摆线盘123,第二摆线盘123与输入盘23在旋转上是一体的,并且优选地与所述输入盘2一体地形成,并且第二摆线盘123设置有第二摆线齿123T,所述第二减速级130还包括被称为“输出冠部”的第二冠部125,第二冠部125与输入冠部25不同(并且与所述输入冠部25轴向地远离)并与输出轴3在旋转上是一体的(以能够驱动所述输出轴3旋转、以及/或者能够由所述输出轴3驱动旋转),并且第二冠部125设置有第二摆线接纳齿125T,输出盘123的第二摆线齿123T与第二摆线接纳齿125T啮合。
就“在旋转上是一体的”而言,指示的是输出盘123以下述方式联接至并且更优选地固定至(例如借助于固定螺钉,如图6中示出的)输入盘23:输入盘23的旋转、并且更一般地输入盘23(相对于减速器壳体20)的运动以相同的整体运动同样地传递至输出盘123。
应当指出的是,输入盘23的齿数Z23(也就是说摆线凸角的数目)可以与输出盘123的齿数Z123不同,并且优选地严格大于输出盘123的齿数Z123,也就是说,将存在:Z23>Z123。
此外,冠部25、125的齿数Z25、Z125优选地将比对应的盘23、123的齿数Z23、Z123大一个单位(大一个齿)。
因此,将存在:Z25=Z23+1,并且Z125=Z123+1。
在双减速级减速器1内,减速比R=ω2/ω3将通过下式给出:
1/R=1-(Z25xZ123)/(Z23xZ125)。
将根据所需的减速比有利地选择各个盘23、123和冠部25、125的齿数。
通过示例的方式,通过选择Z23=25且Z123=18,并且因此Z25=26且Z125=19,基本上获得了减速比R=67.9。
能够相对于减速器壳体20绕主轴线ZZ’以可旋转的方式移动的输出冠部125可以例如通过螺钉添加到输出轴3的一个端部上并固定至该端部,输出轴3的该端部为此可以形成轴承凸缘34,该轴承凸缘34优选地带有肩部以便于所述输出冠部125的定中心,如图1和图3中示出的。
在具有两个减速级30、130的这种减速器1内,两级中的至少一级、并且优选地两级中的每一级使用螺旋摆线齿。
换言之,并且特别优选地,一方面输入盘23的摆线齿23T和输入冠部25的摆线齿25T以及另一方面输出盘123的摆线齿123T和输出冠部125的摆线齿125T为螺旋形的并且因此分别具有被称为“输入螺旋角”β30的螺旋角和被称为“输出螺旋角”β130的螺旋角,如图6和图10中更好地示出的。
所述螺旋角β30、β130表征齿相对于其相应的盘23、123或冠25、125的中心轴线L23、L25——并且更一般地相对于主轴线ZZ’——的倾斜,所述中心轴线优选地与主轴线ZZ’平行。
有利地,减速器1的所有摆线减速级30、130因此具有平滑且安静的操作。
优选地,并且如图6和图10中更好地示出的,输入螺旋角β30和输出螺旋角β130相对于主轴线ZZ’沿相同的方向定向,使得第一减速级30和第二减速级130以分别具有基本上平行的齿23T、25T和基本上平行的齿123T、125T的设置方式进行设置。
更特别地,输入盘23的螺旋角(常规地为+β30)具有与输出盘123的螺旋角(常规地为+β130)相同的符号,也就是说相对于主轴线ZZ’沿相同的方向倾斜,或者甚至与输出盘123的螺旋角基本上平行(并且因此具有与输出盘123的螺旋角相同的符号和相同的值),同时相应地,输入冠部25的螺旋角(由于其具有与输入盘23的螺旋角相同的值,但是由于构造的必要性具有相反的符号,输入冠部25的螺旋角常规地为-β30)具有与输出冠部125的螺旋角(常规地为-β130)相同的符号,或者甚至与输出冠部125的所述螺旋角基本上平行。
有利地,与人字形设置不同,齿的(基本上)平行的设置、也就是说第一级30的螺旋角β30与第二级130的螺旋角β130具有相同符号的设置、也就是说相对于主轴线ZZ’具有相同的倾斜方向的设置允许减速器1本身应对由螺旋齿的倾斜产生的轴向力。
因此,由于螺旋齿的使用,可以限制或者甚至基本上消除沿着主轴线ZZ’产生的轴向力的合力,这避免了必须通过减速器1外部的轴承(滚动件)来应对这种轴向力分量。
减速器1因此可以有利地设置在动力转向***4内,而无需对转向机构6进行修改或以其他方式加强。
从绝对意义上讲,在第一级30与第二级30之间可以具有严格平行的螺旋角,也就是说:β30=β130(因此,+β30=+β130,且-β30=-β130)。
然而,根据一个优选的可能的设置,输入螺旋角β30的值(幅值)与输出螺旋角β130的值(幅值)不同。
更特别地,这两个螺旋角β30、β130的值优选地被调节成特别是关于各个摆线盘23、123的齿数Z23、Z123和相应的模数m23、m123获得对轴向力的优化补偿。
实际上,对于具有原始半径r(其中r=1/2*m*Z,式中m为模数并且Z为齿数)的螺旋角β的螺旋齿轮,产生的轴向力分量Fa为:Fa=T*sin(β)/r=2*T*sin(β)/(m*Z),式中T表示传递的转矩。
通过将该公式应用于每个减速级30、130,输入螺旋角β30与输出螺旋角β130之间的关系可以被表示,这允许各个级30、130对由另一级130、30产生的轴向力进行中和。
更具体地,输出螺旋角β130可以计算如下:
sinβ130=sinβ30*(m123*Z123)/(m23*Z23)
通过示例的方式,具有螺旋角β130=25.33度、模数m123=4.5mm和齿数Z123=18的输出盘123可以对由具有25.00度的螺旋角β30、模数m23=3.2毫米和齿数Z23=25的输入盘23产生的轴向力进行补偿。
此外,构成冠部25、125的接纳齿25T、125T的齿中的大部分齿(摆线凸角)、并且优选地所有的齿优选地与其相应的冠部25、125一体地形成。
通过与之前的由一组单独的销制成的齿相比,齿25T、125T的这种整体式设置将允许增加冠部25、125的坚固性,并且特别是提高齿的(螺旋)成形的精度以及所述齿相对于彼此的定位精度,这将改善啮合质量,同时允许显著减少组装减速器1所需的制造时间。
齿25T、125T的形状、并且更一般地冠部的形状(呈围绕冠部的中心轴线L25并且因此围绕主轴线ZZ’在360度上连续的闭环形式)例如可以通过模制和/或切割来实现。
用于制造冠部25、125及其相应的齿25T、125T的材料可以为钢,钢可选地被进行处理(例如通过热处理)以增大其表面硬度和/或降低其相对于摆线盘23、123的摩擦系数。
应当指出的是,这对于每个摆线盘23、123而言优选地也是适用的,每个摆线盘23、123的形成齿23T、123T的大部分齿并且优选地所有的齿优选地将例如通过模制和/或切割而与所涉及的盘23、123一体地形成。
此外,输入盘23与输出盘123优选地将牢固地接合在一起以形成被同一整体运动(相对于减速器壳体20)驱动的盘的子组40。
根据一种可能的实施方式,输入盘23和输出盘123可以制造为单独的部件,然后例如通过固定螺钉彼此组装以形成所述子组,如图6和图7中示出的。
然而,根据一种优选的可能的实施方式,输入盘23和输出盘123及其相应的齿23T、123T可以彼此一体地形成而构成单个整体子组40,单个整体子组40的各个盘23、123优选地形成轴向端部,如图1中示出的。
优选地,如图1和图4中更好地示出的,将设置使输入盘23与输出盘123至少在覆盖与齿23T、123T的高度相对应的环形扇区的半径范围内(相对于两个盘共同的中心轴线L23)以部分的方式在轴向上分开的凹槽41。
所述凹槽41实现了两个减速级30、130之间的轴向间隔,并且有利地允许避免输入盘23与输出冠部125的干涉或啮合,并且相对地允许避免输出盘123与输入冠部25的干涉或啮合。
此外,这种凹槽41可以形成便于对盘23、123的齿23T、123T进行切割或磨削的工具释放部。
盘的子组40优选地还将包括管状中央壳体42,管状中央壳体42设计成以配合安装的方式容纳偏心构件22和偏心轴承24。
盘23、123并且因此更一般地子组40可以例如由钢制成,钢可选地可以被进行处理(例如通过热处理)以增大其表面硬度和/或降低其摩擦系数。
当然,本发明因此还涉及具有螺旋齿的摆线“备用部件”,从而允许制造减速级30、130中的一者或两者。
因此,根据本发明的变型中的任一变型,本发明还涉及用于摆线齿轮减速器1的摆线盘23、123,所述摆线盘23、123在其外周上优选地以成一体的方式(并且在所述盘的整个周向上绕其中心轴线L23的360度)包括螺旋摆线齿23T、123T。
本发明更特别地涉及优选地形成为单件的两级30、130摆线盘的子组40,子组40包括在轴向上堆叠的优选地成一体的具有第一螺旋摆线齿23T的第一摆线盘23和具有第二螺旋摆线齿123T的第二摆线盘123,所述第一盘23与所述第二盘123优选地通过凹槽41彼此部分地分开,并且所述第一盘23和所述第二盘123的齿优选地具有符号相同或者甚至平行的螺旋角β30、β130。
类似地,根据本发明的变型中的任一变型,本发明还涉及用于摆线齿轮减速器1的摆线冠部25、125,所述冠部25、125在其内周上包括环形边缘25A、125A,自该环形边缘25A、125A优选地以成一体的方式形成螺旋摆线齿25T、125T,如特别地在图11中示出的。
优选地,所述冠部25、125形成为其端部面基本上法向于中心轴线L25的具有恒定的(轴向)厚度E25、E125的材料“晶片”。
优选地,所述冠部25、125、并且更特别地所述冠部25、125的环形边缘25A、125A被穿透有固定孔43,从而允许例如通过螺钉分别将(输入)冠部25固定在减速器壳体20上以及将(输出)冠部125固定在输出轴3上。
当然,本发明不以任何方式被限制于前面描述的仅变型,本领域技术人员特别地能够将前述特征中的任一个特征自由地隔离或组合在一起,或者用等同物对其进行替代。
Claims (8)
1.一种摆线齿轮减速器(1),包括输入轴(2)、偏心构件(22)、至少一个摆线盘(23)、至少一个冠部(25)和输出轴(3),所述输入轴(2)沿着被称为主轴线(ZZ’)的轴线以可旋转的方式安装在减速器壳体(20)中,所述偏心构件(22)由所述输入轴(2)承载并能够由所述输入轴(2)驱动旋转,所述至少一个摆线盘(23)以可旋转的方式安装在所述偏心构件(22)上并且设置有摆线齿(23T),所述至少一个冠部(25)设置有接纳齿(25T),所述摆线盘的所述摆线齿(23T)与所述接纳齿(25T)啮合,所述输出轴(3)与所述输入轴(2)不同且设置成能够由所述摆线盘(23)驱动旋转,所述减速器(1)的特征在于,所述盘(23)的所述摆线齿(23T)和所述冠部(25)的对应的接纳齿(25T)为螺旋形的。
2.根据权利要求1所述的减速器,其特征在于,所述减速器包括两个减速级(30、130),所述两个减速级(30、130)包括第一减速级(30)和第二减速级(130),所述第一减速级(30)包括偏心构件(22)、被称为输入盘的第一摆线盘(23)以及被称为输入冠部的第一冠部(25),所述输入盘以可旋转的方式安装在所述偏心构件上,并且所述输入盘设置有第一摆线齿(23T),所述输入冠部固定至所述减速器壳体(20),并且所述输入冠部设置有第一摆线接纳齿(25T),所述输入盘(23)的所述第一摆线齿(23T)与所述第一摆线接纳齿(25T)啮合,所述第二减速级(130)包括被称为输出盘的第二摆线盘(123),所述输出盘与所述输入盘(23)在旋转上是一体的并且优选地与所述输入盘一体地形成,并且所述输出盘设置有第二摆线齿(123T),所述第二减速级还包括被称为输出冠部的第二冠部(125),所述输出冠部与所述输入冠部(25)不同,所述输出冠部与所述输出轴(3)在旋转上是一体的,并且所述输出冠部设置有第二摆线接纳齿(125T),所述输出盘的所述第二摆线齿(123T)与所述第二摆线接纳齿(125T)啮合,并且一方面的所述输入盘(23)的所述摆线齿(23T)和所述输入冠部(25)的所述摆线齿(25T)以及另一方面的所述输出盘(123)的所述摆线齿(123T)和所述输出冠部(125)的所述摆线齿(125T)均为螺旋形的并且以此分别具有输入螺旋角(β30)和输出螺旋角(β130)。
3.根据权利要求2所述的减速器,其特征在于,所述输入螺旋角(β30)和所述输出螺旋角(β130)相对于所述主轴线(ZZ’)沿相同的方向定向,使得所述第一减速级(30)和所述第二减速级(130)以具有基本上平行的齿(23T、25T、123T、125T)的设置方式进行设置。
4.根据权利要求2或3所述的减速器,其特征在于,所述输入螺旋角(β30)的值与所述输出螺旋角(β130)的值不同。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的减速器,其特征在于,构成所述冠部(25、125)的所述接纳齿(25T、125T)的齿中的大部分齿、并且优选地所有的齿与其相应的冠部一体地形成。
6.一种用于摆线齿轮减速器的摆线盘(23、123),所述摆线盘(23、123)在其外周上以优选地成一体的方式包括螺旋摆线齿(23T、123T)。
7.一种用于摆线齿轮减速器的摆线冠部(25、125),所述摆线冠部(25、125)在内周上包括环形边缘(25A、125A),自所述环形边缘(25A、125A)优选地以成一体的方式形成螺旋摆线齿(25T、125T)。
8.一种动力转向***(4),包括辅助马达(5)和转向机构(6),所述转向机构(6)允许改变一个或更多个转向构件(7、8)——比如一个或更多个转向轮——的转向角,所述动力转向***(4)的特征在于,所述动力转向***(4)包括根据权利要求1至5中的任一项所述的摆线减速器(1),以确保所述辅助马达(5)与所述转向机构(6)之间的机械传动。
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