专利名称：复合齿轮组合的制作方法
技术领域：
本发明涉及复合齿轮组件和一种把两个齿轮组合成复合齿轮的方法。
背景技术：
本发明涉及复合齿轮组件，更具体地说，本发明涉及一种把两个齿轮组合成复合齿轮的方法，此方法可以作为花键联接的替换方案，并且具有更高的柔性同时制造成本较低。
复合齿轮组件包括通过花键联接的两个或更多个齿轮，这在现有技术中是公知的。所述复合齿轮组件与输入齿轮和输出齿轮连接。在一个已有的方案中，第一齿轮包括一个带花键的轴端。所述第一齿轮包括在与第二齿轮组装前精磨的齿。一个第二齿轮包括一个带花键槽的内径，能够以压配合方式与第一齿轮的主轴端结合。第二齿轮的齿在组装之前只进行粗加工，但是必须在组装后对其进行精磨以确保与第一齿轮对准。这样，第一齿轮和第二齿轮同轴设置，以确保第一齿轮和第二齿轮分别与输入齿轮和输入齿轮良好啮合。
为了确保第一齿轮和第二齿轮对准，现有技术组合齿轮的方法中包括昂贵的研磨工艺，在此过程中，一个齿轮必须在与另一个齿轮组装后再进行精细研磨以确保对准。更进一步地，如果要求压配合，花键也必须在组装前进行研磨。此外，通常使用花键方法导致刚性的齿轮组件，不允许两个齿轮之间的自行校准。更具体地说，齿轮组件的刚性不允许第一齿轮和第二齿轮之间根据其与输入齿轮和输出齿轮的啮合情况进行任何相对移动。
为此，本发明提供一种具有足够柔性的齿轮组装方法，可以实现自对准并允许齿轮独立地分别制造。
发明内容
本发明的齿轮组合方法提供了一种取代花键联接的方法把两个齿轮相互连接。另外，本发明还提供一种可以自对准的复合齿轮组件。
优选的实施例包括两个齿轮，每个齿轮各自包括互锁结构，所述互锁结构可以是互补的弓状扇形，用于在齿轮间传递扭矩。在相应的弓状扇形之间的间隙允许齿轮相对径向移动，以确保齿轮与配对的齿轮以理想的方式啮合。一个止动环插在周向分布的相应弓状扇形中的环形槽中，把一个齿轮与另一个齿轮固定在一起。
此种创造性的齿轮结合结构使所述复合齿轮组件可以自对准。关于使所述组件可以自对准具有两点主要的成本优势。第一，不再需要组装后的精加工与研磨，齿轮可以独立地分别进行加工与研磨，从而大大降低了制造成本。第二，花键也不再需要了。所述互锁结构可以在热处理之前加工或者甚至精密锻造，此两种加工方法的成本都低于研磨。
所以，本发明提供了一种连接两个齿轮的低成本方式。
从下面对本发明优选实施例的详细描述中，本技术领域的普通技术人员可以明白本发明的各特征及优点。下面简要说明与详细的说明书相对应的附图图1是一个带有本发明的复合齿轮组件的反向输入轴组件的整体立体图。
图2是一个复合齿轮组件的分解图。
图3是第一齿轮的侧视图，还设定有互锁结构。
图4是包括本发明复合齿轮的齿轮系。
具体实施例方式
车辆，比如公共汽车，带有如图1所示的反向输入轴12，以增加对汽车中间走道中低地板的利用。所述反向输入轴12包括一对由轴箱16支承的车轮端组件14。靠近一个车轮端组件14设有一个差速器18，车轴20把差速器18与外侧的车轮端组件14连接起来。主动齿轮22安装在车轴20的外侧端部。从动齿轮24安装在支承车轮端组件14的驱动轴26上。本发明中的复合齿轮组件28通过一个机架轴30安装在轴箱16上，以增加从主动齿轮22传到从动齿轮24的扭矩。为了表示清晰，齿轮的齿形在图中没有表示。
图2是图1中的复合齿轮组件28的分解图，所述复合齿轮组件28包括一个第一齿轮40和一个第二齿轮46。所述第一齿轮或输入齿轮40设定一第一轴A，并带有一套第一互锁结构44。所述第二齿轮或输出齿轮46设定一第二轴B，并带有一套第二互锁结构50。第一齿轮40和第二齿轮46通过互锁结构而实现不能相对旋转地相互机械连接，该结构还允许在一定范围内相对径向移动，以实现相互对准。
第一套互锁结构44可以是带有第一外圆周表面52的弓形凸出部分，所述第一外圆周表面52带有位于其中的一个第一凹槽54。与此相似，第二套互锁结构50可以是带有第二外圆周表面58的弓形凸出部分，在所述第二外圆周表面58包括一带有第二圆周表面58的弓形凸出部分，所述第二圆周表面58带有一个位于其中的第二凹槽60。本领域的一般技术人员可以理解的是，互锁结构可以采用其它适合的形状。第一凹槽54和第二凹槽60在安装时相互对准，以安装把第一齿轮40和一个第二齿轮46联锁的固定器56。所述固定器56可以是安置在弓形凹槽中的带有圆形横截面的柔性C形卡子。也可以采用其他形状的固定器。
图3表示所述第一齿轮40和第二齿轮46在互锁结构处的横截面。每个互锁结构44是由第一外圆周表面52设定的一个弓状扇形，内表面与机架轴30和相对的面62相连。第二齿轮46的互锁结构50与此类似。第一互锁结构44和第二互锁结构50交错设置使得第一齿轮40的第一互锁结构44和第二齿轮46的第二互锁结构50啮合。相对面62设定一个与轴线A和轴线B相交的平面，有助于齿轮之间的相对径向移动。轴线A和轴线B可以位于所述平面内。虽然图中每个齿轮带有四个弓状扇形，但是也可以采用其它适宜的个数。
在所述齿轮的互锁之间有一个间隙64，用于齿轮间的相对移动。所述间隙64的尺寸设置允许齿轮间的相对径向移动，从而使得齿轮可以自动对准以实现啮合齿轮之间的理想啮合。但是，为了避免第一齿轮40和第二齿轮46之间运转时产生过大的噪音，应该尽量减小间隙64。
图4还示出一个齿轮系。主动齿轮22设定一第三轴C。所述主动齿轮22安装在驱动轴20上以提供扭矩输入。扭矩通过主动齿轮22传送到复合齿轮组件28减速后再传送到从动齿轮24，所述从动齿轮24设定一第四轴D。复合齿轮组件28可以由轴承支承在机架轴30上，未图示。从动齿轮24安装在驱动轴26上，把减速后的扭矩输出。
如图3所示，间隙64用于实现第一齿轮40的第一轴A和第二齿轮46的第二轴B的相对移动。此外，第一轴A可以相对于第三轴C移动。更进一步地，由第二齿轮46设定的第二轴B可以相对于第四轴D移动。这些轴之间的相对移动可以改善主动齿轮22和第一齿轮40之间的啮合以及从动齿轮24和第二齿轮46之间的啮合。
前述的描述具有例证性，不是限定本发明的范围。根据以上描述的内容，可以对本发明进行许多的修改与变形。本发明的优选实施例已经公开如上，但是本领域的普通技术人员会公认可以在本发明的范围内对其进行某些修改。因此，上述的优选实施例只是用于帮助理解所附的权利要求，并且包含在所附的权利要求之中，本发明可以采用不同于以上具体说明的方式实施。基于以上原因，本发明的真正范围与内容应该根据所附的权利要求来确定。
权利要求
1.一种齿轮组件，包括设定第一轴线的第一齿轮和设定第二轴线的第二齿轮；和分别设置在所述第一齿轮和第二齿轮上的第一互锁结构和第二互锁结构，所述互锁结构相互啮合以在所述第一齿轮和第二齿轮之间传递扭矩，在所述第一互锁结构和第二互锁结构之间有一个间隙，允许所述第一轴线和第二轴线相对移动。
2.如权利要求1所述的齿轮组件，其特征在于所述的相对移动是径向的。
3.如权利要求1所述的齿轮组件，其特征在于所述第一互锁结构和第二互锁结构分别包括对应设置的第一凸出部分和第二凸出部分。
4.如权利要求3所述的齿轮组件，其特征在于所述第一凸出部分和第二凸出部分是弓状扇形。
5.如权利要求4所述的齿轮组件，其特征在于所述弓状扇形进一步地由位于与所述第一轴线和第二轴线相交的平面中的表面限定。
6.如权利要求3所述的齿轮组件，其特征在于所述第一齿轮和第二齿轮设定的相对表面垂直于所述第一轴线、第二轴线和与所述表面邻接外圆周表面。
7.如权利要求1所述的齿轮组件，其特征在于进一步包括一个与所述第一互锁结构和第二互锁结构接合的固定器，所述固定器使所述互锁结构固定在一起。
8.如权利要求7所述的齿轮组件，其特征在于所述第一互锁结构和第二互锁结构的表面带有凹槽，所述固定器安装在所述凹槽中。
9.如权利要求8所述的齿轮组件，其特征在于所述表面是所述凸出部分的外圆周表面。
10.如权利要求7所述的齿轮组件，其特征在于所述固定器是C形的。
11.一种齿轮系，包括一根轴；由所述轴支承并在轴上旋转的相互邻接的输入和输出齿轮，所述输入和输出齿轮分别设定第一轴线和第二轴线；第一互锁结构和第二互锁结构，所述互锁结构分别设定在所述输入齿轮和输出齿轮上并相互啮合，以在所述输入齿轮和输出齿轮之间传递扭矩，在所述第一互锁结构和第二互锁结构之间留有间隙，允许所述第一轴线和第二轴线相对移动；和一将所述第一互锁结构和第二互锁结构固定在一起的固定器。
12.如权利要求11所述的齿轮系，其特征在于所述的相对移动是径向的。
13.如权利要求11所述的齿轮系，其特征在于进一步地包括一个主动齿轮，所述主动齿轮设定一大体上平行于所述第一轴线的第三轴线，所述主动齿轮安装在一主动轴上并与所述输入齿轮啮合以传递扭矩，所述第三轴线可以相对于所述第一轴线移动以在所述主动齿轮和输入齿轮间实现理想啮合；和一个从动齿轮，所述从动齿轮设定一大体上平行于所述第二轴线的第四轴线，所述从动齿轮安装在一从动轴上并与所述输出齿轮啮合以传递扭矩，所述第四轴线可以相对于所述第二轴线移动以在所述从动齿轮和输出齿轮间实现理想啮合。
14.一种装配复合齿轮的方法，包括下列步骤(a)预备分别带有互锁结构的第一齿轮和第二齿轮；(b)把所述临近的互锁结构相互对准；和(c)采用一固定器固定所述互锁结构，以在所述第一齿轮和所述第二齿轮间传递扭矩。
全文摘要
一种包括两个齿轮的复合齿轮组件，每个齿轮都包括互锁结构，所述互锁结构可以是互补的弓状扇形，用于在所述齿轮间传递扭矩。在所述相应的弓状扇形之间有一个间隙，其允许所述齿轮相对径向移动，从而确保所述齿轮能与其啮合的齿轮理想啮合。在相应弓状扇形中周向布置的环形槽中插有固定器，把所述的两个齿轮固定在一起。
文档编号F16D3/04GK1550694SQ200410038109
公开日2004年12月1日 申请日期2004年5月8日 优先权日2003年5月2日
发明者劳伦斯·布瑞尔, 布莱恩·戴维·希斯, 托马斯·多佩克·瓦雷拉, 多佩克 瓦雷拉, 戴维 希斯, 劳伦斯 布瑞尔 申请人:阿文美驰技术有限责任公司