在齿轮轴上安装滚动轴承的装配过程和可获得的齿轮组件的制作方法

本发明涉及一种用于在齿轮轴上安装滚动轴承的装配过程。

背景技术：

带有轴和两个齿部(其彼此轴向相间隔且通过这样的轴的中间部分彼此相连接)的齿轮众所周知。该类型的齿轮通过成对的滚动轴承被联接至支撑结构，滚动轴承安装在轴的相对的端部上，其中两个齿部布置在轴承之间的中间位置中。

尤其对于被用作行星传动机构中的行星齿轮的应用需要提供一种()在轴向上更紧凑的齿轮。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于将滚动轴承安装在齿轮轴上的装配过程，其使能够以简单且成本有效的方式满足上述需要。

根据本发明，提供一种如在权利要求1中所限定的用于在齿轮轴上安装滚动轴承的装配过程。

根据本发明，还提供一种如在权利要求5中所限定的设有齿轮和滚动轴承的齿轮组件。

技术方案1：一种用于将滚动轴承安装在齿轮轴上的装配过程，齿轮轴沿着轴线延伸并且携带第一和第二齿部，第一和第二齿部通过齿轮轴的柱状的部分彼此轴向地分离；柱状的部分具有比第一齿部的外直径更小的外直径；轴承包括：

-多个滚动体；

-限定了多个座的笼，每个座能够由相应的滚动体接合；

-限定了滚动体的外滚动路径的外环；

该过程尤其包括以下步骤：

-将笼围绕第一齿部并且轴向地朝向第二齿部配装直到笼围绕柱状的部分布置。

-在配装笼之后将滚动体径向地插入相应的座中。

技术方案2：根据技术方案1所述的过程，其特征在于，笼包含多个臂，当笼被配装时臂在周向上限定座并且轴向地穿过在第一齿部的齿之间的槽。

技术方案3：根据技术方案1或2所述的过程，其特征在于，滚动体被插入座中以便被布置成邻接到柱状的部分的外表面上，该外表面限定了滚动体的内滚动路径。

技术方案4：根据上述技术方案中任一项所述的过程，其特征在于，外环包括彼此同轴的第一和第二主体；并且特征在于：

-在配装笼之前，围绕第一齿部并且轴向地朝向第二齿部配装第一主体；

-在将滚动体插入座中之后，围绕第一齿部并且轴向地朝向第二齿部配装第二主体；

-将第二主体固定至第一主体。

技术方案5：一种齿轮组件，其包括：

-有齿的轮，其包含：

a)沿着轴线延伸的齿轮轴；

b)第一和第二齿部，其由齿轮轴携带且通过齿轮轴的柱状的部分彼此轴向地分离；

-滚动轴承，其包含：

a)多个滚动体；

b)限定多个座的笼，每个座能够由相应的滚动体接合；

c)限定滚动体的外滚动路径的外环；

柱状的部分具有比第一齿部的外直径更小的外直径；其特征在于，笼具有这样的尺寸和形状使得其能够在没有干涉的情况下围绕第一齿部且轴向地朝向第二齿部来配装以便在装配期间围绕柱状的部分来布置。

技术方案6：根据技术方案5所述的齿轮组件，其特征在于，笼包括：

-两个圆环，其是同轴的、轴向地限定座并且具有比第一齿部的齿的外直径更大的内直径；

-多个臂，其平行于轴线、在轴线周围均等地间隔开并且在周向上限定座。

技术方案7：根据技术方案6所述的齿轮组件，其特征在于，笼对于每个臂包括两个相应的接片，其从臂径向地朝向外伸出以便将滚动体保持在相应的座中。

技术方案8：根据技术方案6或7所述的齿轮组件，其特征在于，臂相对于圆环径向地朝向内伸出并且限定了在第一齿部的齿的外直径与内直径之间的内直径；臂的数量是第一齿部的齿的数量的约数或者与其相等。

技术方案9：根据技术方案5到8中任一项所述的齿轮组件，其特征在于，外环包括两个环形体，其是同轴的并且相对于彼此固定并且具有从滚动体的相对的轴向侧布置的相应的肩部。

技术方案10：根据技术方案9所述的齿轮组件，其特征在于，体包括通过螺栓或螺钉彼此固定的相应的外部径向突起。

技术方案11：根据技术方案10所述的组件，其特征在于，第二齿部通过法兰连接到齿轮轴，法兰设有至少一个通孔，其在与螺栓或螺钉所设置在的相同的半径处形成。

技术方案12：根据技术方案5到11中任一项所述的齿轮组件，其特征在于，柱状的部分具有限定了滚动体的内滚动路径的外柱状表面。

技术方案13：根据技术方案5到12中任一项所述的齿轮组件，其特征在于，有齿的轮由单件限定。

技术方案14：根据上述技术方案中任一项所述的齿轮组件，其特征在于，第二齿部布置在齿轮轴的一轴向端部处。

附图说明

现在将参考示出其非限制性实施例的附图来说明本发明，其中：

图1是可通过本发明的装配过程的优选的实施例获得的齿轮组件的透视图；

图2是沿着由图1中的线ii-ii所确定的子午剖面的截面；以及

图3和4示出了与本发明的装配过程的两个不同步骤相关的透视图。

具体实施方式

在图1中，附图标记1显示了由齿轮或有齿的轮2以及两个滚动轴承3和4组成的齿轮组件。优选地、但是不排他地，有齿的轮2限定了在行星传动机构(未示出)中的行星齿轮。

如在图2中所示，有齿的轮2有利地由单个零件而非由彼此固定的多个零件限定并且包括销或轴5，其沿着轴线6延伸。轴5包括两个柱状的部分7和8，在其上分别安装有轴承3和4。轴5此外包括中间的部分9，其布置在部分7、8之间并且包括柱状的延展部10和优选地截头锥形的延展部11，其将延展部10连接至部分7并且朝向部分7具有减小的半径。

有齿的轮2此外包括两个外齿部12和13，其彼此轴向相间隔且通过部分8彼此连接并且特别由直齿限定。

根据本发明的优选的方面，齿部13布置在轴5的端部处并且因此相对于由轴承3所限定的支撑悬伸地布置。齿部13尤其通过环形法兰15连接至部分8的轴向端部14。

齿部12尤其直接在延展部10上形成，在齿部12与轴5之间没有任何中间的法兰。因此，齿部12具有比齿部13更小的直径并且与法兰15轴向地对准。

部分8具有外表面16，其是柱状的且具有比齿部12的外直径更小的外直径并且因此相对于齿部12限定了底切。有利地，表面16直接地限定了轴承4的滚动体的内滚动路径，该轴承因此没有内环。这样的滚动体尤其由滚子18限定。

轴承4此外包括外环20，其有利地由两个环形体21和22组成，它们是同轴的、彼此固定且具有布置在滚子18的相对的轴向部分上相应的轴向的肩部23和24。肩部23和24的内直径比齿部12的齿12a(图1)的外直径更大。

体21离法兰15最近，而体22则限定了滚子18的外滚动路径25。为了相互固定，体21和22尤其具有外部径向突起26和27，其通过螺栓或螺钉28彼此固定。法兰15设有在与螺栓28相同的半径处获得的至少一个孔29，以允许紧固其。

最后，如在图3中所示，轴承4包括笼30，其尺寸和形状这样使得能够在装配过程期间围绕齿部12轴向配装且在没有干涉的情况下轴向移位以到达部分8。笼30尤其示出两个圆环32，其是同轴的并且轴向相间隔并且具有比齿12a的外直径更大的内直径。笼30此外包括多个榫或臂34，其平行于轴线6、将环32相互连接并且围绕轴线6均等地间隔开以便限定多个座35的侧面。

如在图4中所示，每个滚子18容纳在其相应的座35中并且通过接片38被保持在这样的座35中，接片径向地从臂34向外伸出。臂34的尺寸尤其限定小于齿12a的外直径的内直径，使得臂34相对于环32的圆形轮廓径向向内伸出。根据本发明的一方面，臂34的数量是槽12b的数量的约数或与其相等；而且，臂34的尺寸小于槽12b的尺寸，这些槽在周向上设想在齿12a之间。换言之，相对于轴线6，臂34的内直径宽于槽12b的底部的位置；而在周向上臂34的尺寸窄于在相邻的齿12a之间的距离。以该方式，在装配期间，如在图3中所示，当使笼30轴向地朝向部分8滑动时，臂34在无干涉的情况下轴向地穿过槽12b。

而且，臂或榫34设计成具有必要的结构强度并且保证在装配结束时滚子18的正确定位。臂34尤其设计成使在滚动方向的意义上与滚子18的接触表面最大化。而且，臂24的中心相对于轴线6定位在与滚子18的中心所定位在的半径基本上相等的半径处。

装配过程首先需要轴向配装体21和然后笼30直到这两个部件被围绕部分8即轴向超过齿部12布置。在这些操作之后，滚子18被径向地从外向内插入相应的座35中以便将其置于表面16上，如在图4中所示。在每个滚子18插入之后，相邻的两个接片38通过塑性变形、例如通过铆接来弯曲以便置于滚子18本身上。因此，通过这样的弯曲，接片38将滚子18靠着表面16保持在相应的座35中。

在已将所有的滚子35安装在笼30中之后，体22围绕齿部12轴向地配装并且然后被轴向移动以便围绕滚子18来布置，直到其将肩部24靠着滚子18和将突起27靠着突起26轴向联接。在这一点上，突起26和27彼此被固定以便限定轴承4的外环20。

轴承3的特征与装配方法众所周知并且因此不具体地来说明。

从上面显而易见的是，所提出的解决方案使能够将轴承4安装在有齿的轮2的底切处，使得能够制造比已知的解决方案更短的长度的轴5，在已知的解决方案中这两个轴承布置在轴的端部处、在这两个齿部的相对的轴向部分上。

所建议的解决方案那么相对简单并且具有相对少数量的部件。在所有情况中，如上所述的臂34的构造使能够将笼30设计成满足强度和可靠度的必要需求。

从上面显而易见的是，可在不偏离权利要求的保护范围的情况下参考附图对如上所述的装配过程和对组件1做出改变和改型。

笼30尤其可由多个在装配过程期间相互固定的部分组成：例如，这两个环32中的一个可属于与臂34分离并且固定至臂的部分。

而且，轴承4的滚动体可以以与上面通过示例所述的不同的方式保持在笼30的相应的座35中：例如，这样的滚动体可在其径向插入期间通过咬合(snapping)到座35中来联接而不需要笼30的塑性变形。

外环20可以与通过示例优选地所述的不同地来形成；并且/或者有齿的轮2可由分离的零件形成，其在轴承4安装到部分8上之前被相互固定。