用于制造针对行星传动装置的齿圈的方法和具有这种齿圈的集成件系统与流程

本发明涉及一种用于制造针对行星传动装置的齿圈的方法、一种齿圈和一种具有这种齿圈的集成件系统。

背景技术：

行星传动装置是众所周知的并且由于其体积小以及在此情况下所实现的高转矩而在许多应用领域中是优选使用的。在行星传动装置中，多个行星轮的齿部从外部嵌入到支承在轴上的太阳轮的齿部中。此外，行星轮的齿部还嵌入到环绕行星轮的齿圈的齿部中。因此，齿圈形成行星传动装置的外部的边界。

迄今尤其是在低功率的领域中，对这种齿圈的制造通过喷注成型法来实施。

用喷注成型法进行制造的缺点是成本高，尤其是对于喷注成型模具的制造来说。针对齿圈的每种规格，也就是例如不同的级数或转矩承载能力，必须制造新的喷注成型模具。然而，这不仅提高了成本，而且还提高了齿圈的制造时间。

当要制造小批量的行星传动装置时，高成本就尤其是不利的。这种小批量用迄今的制造方法无法以低成本来生产。

技术实现要素：

由这种现有技术出发，本发明的任务是，说明一种用于制造针对行星传动装置的齿圈的方法，该方法能够实现容易地制造齿圈并降低了制造成本，并且利用该方法也能够快速制造具有变化了的规格的齿圈。此外，本发明的任务是说明一种针对行星传动装置的齿圈，其可以很容易地与独特的客户规格相匹配。此外，本发明的任务是说明一种具有行星轮和不同的齿圈的集成件系统。

该任务通过一种用于制造针对行星传动装置的齿圈的方法来解决，其中，通过挤压成型工艺来制造连续型材，并且随后为了形成齿圈体而将连续型材切割到预定的切割长度。

因此，上述方法使用了挤压成型工艺来制造齿圈。在挤压成型工艺中在加压的情况下持续不断地从定型的开口(即所谓的型模挤)压出连续型材。由此所产生的齿圈体根据前述方法被切割成预定的切割长度。因此，上述方法能够容易地制成齿圈体的任意的长度。此外，利用上述方法能够快速一个接一个地制造多个齿圈体。

在一个实施例中，可以在通过挤压成型工艺在连续型材上构造出内啮合部。

因此能够实现的是，通过挤压成型工艺直接构造出内啮合部。因此取消了进一步的加工步骤，从而使制造的齿圈能够直接随时可用。此外，利用该方法的所述实施方式能够实现更换用于挤压成型工艺的型模，以便制造齿圈的另外的构型。例如可以对齿圈的最终参与决定行星传动装置的传动比的齿数进行匹配。

在一种实施方式中，连续型材可以以无毛刺的方式被切割。

在将齿圈体切割到预定的切割长度时，切割以无毛刺的方式实施是有利的。由此取消了可能必须手动实施的进一步的再加工步骤。在一种特别有利的实施方式中，切割可以包括在旋转的连续型材上进行的激光切割。激光切割即使在较少的最小件数的情况下也能够实现能收回成本的生产。

在一种实施方式中，连续型材可以被多次切割，其中，可以设定不同的切割长度。

因此能够实现的是，由一个连续型材制造多个不同的齿圈。在此，每个齿圈在其切割长度方面可以有所区别。因此，可以从唯一的连续型材制造传动装置的不同的级。

在一种实施方式中，可以提供端盖，并将端盖装配到齿圈体上。

端盖是独特地进行匹配的客户接口。因此将端盖与齿圈体分开制造是有利的。例如当从唯一的连续型材制造具有不同的切割长度的多个齿圈体时，可以针对不同客户给每一个齿圈设置不同的端盖。因此，可以进行更有成本效益的生产。

端盖可以与齿圈接合连接，以便将端盖装配到齿圈上。接合连接可以例如通过热压制、胶合、径向螺接、激光透射焊接或通过焊接工艺(红外焊接、加热元件焊接以及摩擦焊接)来实施。

由于应用达到批量生产水平的接合工艺，因此可以确保对齿圈的高质量和能收回成本的生产。

本发明的任务还通过如下的应用来解决，即，挤压成型工艺的用于制造针对行星传动装置的齿圈的用途。

其给出了与已经针对上述方法所描述的相似或相同的优点。

在一种实施方式中，齿圈体和/或端盖可以由塑料制造。

塑料是一种低成本的材料，其可以在热量下良好地形变，并且已被证明尤其是在低功率要求的情况下是有利的。尤其是，热塑性塑料，譬如对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)(强化或非强化的)、聚甲醛(pom)、聚酰胺(pa)、聚醚砜(pes)或聚醚酮(peek)(强化或非强化的)是优选使用的塑料。

本发明的另一方面涉及一种针对行星传动装置的齿圈，齿圈具有经挤压成型的内啮合的齿圈体和端盖，其中，端盖被装配到齿圈体上。

在一种实施方式中，端盖可以与齿圈体接合连接。

在另外的实施方式中，齿圈体和/或端盖由塑料组成。

其给出已经以上述的用于制造齿圈的方法或挤压成型工艺的用途来说明的相似或相同的优点。

优选地，齿圈与端盖形成壳体。

当齿圈体与端盖一起形成壳体时，能够实现特别紧凑的结构方式。由于圆形的、均匀的外轮廓与端盖的端侧装配相结合，使得并不需要另外的壳体，并且由此节省了在直径方面的结构空间。

在一种优选的实施方式中，至少是齿圈体可以根据其中一个上述方法来制造。

本发明的任务还通过具有行星轮和不同的齿圈的集成件系统来解决，行星轮和不同的齿圈可组合成具有不同的级的行星传动装置，其中，齿圈分别按照其中一个上述齿圈来构造，并且/或者通过如上所述的方法来制造。

尤其地，当提供了具有行星轮和不同的齿圈的完整的集成件系统时，则上述优点是特别有效的。因此能够由唯一的连续型材来制造集成件系统的不同的级。这显着降低了制造时间。

另外的实施方式由从属权利要求得出。

附图说明

下面借助多个实施例来描述本发明，这些实施例将参考附图来更详细地阐述。其中：

图1示出行星传动装置1的示意性的视图；

图2示出连续型材16的示意性的视图；

图3示出不同的齿圈体12；

图4是齿圈10的俯视图；

图5示出用于制造齿圈10的流程图表；并且

图6示出齿圈体12和端盖15。

具体实施方式

图1示意性地示出了行星传动装置1，其由齿圈10和行星轮22形成，行星轮嵌入到支承在轴21上的太阳轮中。齿圈10包括齿圈体12，并且在齿圈体12的内侧上构造有内啮合部11。齿圈体12被切割到切割长度c。

在组装状态下，行星传动装置可以以不同的配置运行。在一个实施例中，齿圈10是固定的，也就是说，它在运行中自身并不转动。于是，从动端就经由围绕太阳轮转动的行星轮22来承担。将与太阳轮连接的轴21用作驱动端。

在另外的实施例中，齿圈10以能转动的方式构成。在此，从动端可以由齿圈10来承担，而轴21用作驱动端。

当然，在另外的实施例中也能够想到反过来的配置，其中，齿圈10充当驱动端，而由轴21承担从动端。

图2示出了图1的齿圈10在从连续型材16切割下来之前的情况。连续型材16在所示的实施例中通过挤压成型工艺来制造，并且可以具有任意的长度。为了从连续型材16制造齿圈10，沿切割线l切下连续型材16，使得形成具有切割长度c的齿圈体12。在所示的实施例中，使用激光切割来实施对连续型材16的切割。

在挤压成型工艺期间已经通过所使用的型模的形状构成了内啮合部11。因此在沿切割线l从连续型材16切下齿圈体12之后，直接存在能正常工作的齿圈10。

图3示出了三个齿圈体12'、12”、12”'，它们由同一连续型材16以不同的切割长度c1、c2、c3切割出来。在所示的实施例中，使用热塑性塑料，即强化的pbt，作为齿圈体12'、12”、12”'的材料。

各种齿圈体12'、12”、12”'组合成具有不同的级的行星传动装置。

图4以俯视示出了齿圈10。图4清楚地示出了在齿圈10的内侧13上设置有内啮合部11，该内啮合部可以与行星轮的齿部啮合。在所示的实施例中，齿圈10构造为环绕的齿圈10，从而可以由齿圈10有针对性地承担行星传动装置1的传动比。

图5示出了用于制造齿圈10的方法的流程图表。在步骤s1中，通过挤压成型工艺制造连续型材。在此，在所示的实施例中使用塑料。在步骤s1中，尤其可以将塑料粒料引导到螺杆上并加热。所用的塑料粒料在熔融状态下是具有粘性的。螺杆朝型模的方向输送粒料，并在这种情况下被加压。在压力下，熔融的塑料粒料被压过型模，并且因此形成连续型材16。

在步骤2中，从连续型材16切下具有切割长度c、c1、c2、c3的齿圈体12。为了切下，在所示的实施例中使用激光切割法。然而，在其他实施例中，也可以使用水射束切割或电火花切割。

在完成步骤s3之后，存在完全能正常工作的齿圈10。

图6示出了齿圈10和端盖15，它们一起形成壳体2。端盖15通过接合工艺与齿圈10连接。在所示的实施例中，端盖15与齿圈10胶合。

端盖15形成客户特定的接口并且因此只有在制造齿圈10之后才与该齿圈连接。

对于本领域技术人员显而易见的是，上述实施例和实施方式本质上仅是示例性的，并且在不脱离本发明思路的情况下，可以将实施例的各个观点彼此组合。

附图标记列表

1行星传动装置

2壳体

10齿圈

11内啮合部

12、12'、12”、12”'齿圈体

13内侧

14外侧

15端盖

16连续型材

21太阳轮上的轴

22行星轮

c、c1、c2、c3切割长度

l切割线

s1、s2、s3步骤