专利名称：行星齿轮传动机构和将行星齿轮传动机构装配在传动机构构架上的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种行星齿轮传动机构和将行星齿轮传动机构装配在传动机构构架上的装置，其中，至少为一级的行星齿轮传动机构包括一个设置在一根驱动的轴上的太阳轮、多个行星齿轮、一个行星齿轮支架以及一个与太阳轮同心设置的位置固定的齿轮圈，装配装置允许自动装配行星齿轮传动机构。
行星齿轮传动机构的应用特别在下面的传动情况下是有利的，即对于一个传动机构的布置仅有很小的空间供使用并且根据需要传递较高的功率。这些情况例如出现在行驶记录仪中，它作为安装仪器设计成扁平的、方形的安装壳体并且配备有芯片卡安装总成(Chipkarten-Aufnahmeaggregaten)，其中，由于驾驶员更换和车辆更换以及交通控制的原因，至少用于私人工作时间和休息时间的芯片卡的应用中的、与驾驶员有关的存储必须经常手动操作。芯片卡在载货汽车的环境中的使用可能导致芯片卡变形，使得芯片卡在读/写位置施加一定的力才能插进去。也就是说，为了将这样的芯片卡可以又自动地输送到取出位置，必须由为此设置的驱动装置施加并传递很大的功率。
除了已经讲述的优点，所述行星齿轮传动机构以相对少的齿轮以及以简单的方式，即通过法兰连接、传动的扩展机构实现高传动比。另外，作为立式传动装置，行星齿轮传动机构由于要求较高的制造质量导致较高的制造费用，而且还由于复杂的结构导致较高的装配费用。换句话说，行星齿轮传动机构很难适用于大批量生产。
因此本发明的目的在于，提出一种行星齿轮传动机构和用于装配行星齿轮传动机构装的装置，明显改善了行星齿轮传动机构在制造和装配方面的批量生产适应性，并且适用于自动装配。
所提出的目的的解决方案在于，行星齿轮传动机构的位置固定的齿轮圈在一侧被一个横向于齿轮圈轴线延伸的导向壁限定，导向壁配有定位销，使得在组装行星齿轮传动机构的传动机构元件之后可以除去所述定位销，行星齿轮设有与定位销对应的安装孔，其中安装孔相对于行星齿轮的齿这样布置，使得在行星齿轮插入到定位销上时，行星齿轮的齿相对于齿轮圈的齿错开半个齿距。
本发明的改进方案的特征在于，每个行星齿轮配有一对定位销，在每个行星齿轮上里设有数目至少等于定位销对的数目的安装孔，并且布置定位销使得安装孔可以旋转对称地设置在行星齿轮内。
本发明一个优选的实施例的特征在于，行星齿轮传动机构是两级的，其中在第一级传动的行星齿轮支架上成型第二级传动的太阳轮，并且设有用于定位销的通孔，第二级传动的行星齿轮设有与定位销相配的安装孔并且定位销具有至少一个能够安装第二级传动的行星齿轮的长度。
本发明其他合适的结构在未引用的从属权利要求或对附图的说明中给出。
按照本发明的方案的主要优点尤其在于，按照本发明的行星齿轮传动机构优选也可以是两级的行星齿轮传动机构并且可在一个方向上装配在传动机构构架上，其中，在相应前述的定向的情况下，行星齿轮支架可以容易地(blind)和无需校正的旋转运动地安装并且成型在行星齿轮支架上的轴线与此前插入的行星齿轮精确适配地结合。也就是说，按照本发明的方案适用于自动装配，其中，以很少的花费可以保证，在组装传动机构元件时可靠地避免在行星齿轮的齿和尤其位置固定的齿轮圈之间的齿碰撞。在这种关系中特别有利的措施是，在与定位销对置的齿轮圈的齿上形成一些倒角。另外，此处还需要指出的是，尤其在一级的行星齿轮传动机构的情况下，行星齿轮的支承孔尤其可以设置为安装孔，其中每一个定位销必须相应以合适的方式布置和构成。
另外需要强调的是，在行星齿轮传动机构是两级的情况下，其中第二级传动的太阳轮以有利的方式直接成型在第一级传动的行星齿轮支架上，仅仅设有较长的定位销和与定位销相配的、设置在行星齿轮内以及必要时设置在第二级传动的行星齿轮支架内的通孔，以便为相对复杂的两级行星齿轮传动机构的快速的、需要较少干预的装配创造前提条件。也就是说，提供使用一个简单的并且可以以简单方式控制的装配装置的条件，其中，待装配的传动机构部件必须彼此以合适的方式定向地堆叠并且仅通过插入的方式装配。这样一种简单的装配装置，在装配行星齿轮时不需要行星齿轮附加的旋转运动，其基础在于，齿轮圈的齿数可以被行星齿轮的个数整数地分开，在行星齿轮上的安装孔的数量要求等于行星齿轮的数量。另外，在这种关系中重要的是，在所有的行星齿轮中的安装孔旋转对称地具有分别相同的半径。另外对于行星齿轮传动机构及其装配具有特别重要的是所设有的、在一侧限定齿轮圈的导向壁，它也可以作为可法兰连接的盖子。在装配行星齿轮传动机构时，它支承行星齿轮并且可以使结构高度最小，方法是它在避免辅助的紧固装置的同时，在行星齿轮传动机构工作期间对于行星齿轮作为侧向导轨以及作为轴向的固定件，所述行星齿轮可以有利的方式在两级行星齿轮传动机构中结构相同地构成。另外在装配行星齿轮传动机构之后，在将传动机构构架与一个支承定位销的装配工具分离时或者在推出直接成型在导向壁上的定位销时，导向壁用作为拆卸器。另外根据优选的、后续描述的实施例，导向壁可以使一种伺服电动机法兰连接，伺服电动机的固定在电机轴上的小齿轮构成行星齿轮传动机构的太阳轮。另一方面可以考虑的是，一个立式级传动的一根带有太阳轮的轴支承在导向壁上。
下面借助于附图详细解释本发明。其中
图1芯片卡运输装置的传动机构构架在安装按照本发明的行星齿轮传动机构之后的内视图；图2按图1的传动机构构架在插入行星齿轮传动机构的行星齿轮和行星齿轮托架之前的局部视图；图3传动机构构架的透视图，包括行星齿轮传动机构的局部分解图；图4一个可法兰连接在传动机构构架上的装配工具的透视图。
如图1所示，一个选为实施例的芯片卡运输装置的一个传动机构构架1用于安装一个优选两级的行星齿轮传动机构2以及其它的对本发明不重要且因为简化起见而未画出的功能元件。在此例如涉及支承在传动机构构架1的一个通道3内的、用作弹性的传力器的滚珠或带有球形或桶形元件的链条，它们可以被一个嵌入到通道3内的滑块朝一个方向或另一个方向推动。后者在一个在传动机构构架1内构成的槽4内可移动地支承并且配有齿。一个齿轮对的一个齿轮圈啮合在该齿内，该齿轮对可旋转地支承在一个成型在传动机构构架1上的空心枢轴5上。该齿轮对的另一个齿轮圈与一个直接成型在行星齿轮传动机构2的第二级传动的一个行星齿轮支架6上的齿轮7处于传动连接。通孔8和9用于贯穿嵌接一些与滑块配合作用的光电装置对元件。在传动机构构架1上朝外指向的其他空心枢轴标记为10、11、12和13，这些空心枢轴与空心枢轴5一起用于安装一些在一个配属于传动机构构架1的、未示出的盖子上形成的销。通孔14、15、16、17和18以及在盖子的销内与这些通孔相配的通孔用于螺纹连接盖子和传动机构构架1，所述盖子在内侧具有合适的结构用于导引和轴向固定支撑在传动机构构架1内的功能元件。
另外在图1中可以看到，在行星齿轮支架6的背面上支承在成型在行星齿轮支架6上的空心轴线上的行星齿轮19、20和21。空心轴线的孔标记为22、23和24。行星齿轮19、20和21与一个位置固定的、在传动机构构架1上形成的齿轮圈25啮合。行星齿轮传动机构2的第二级传动的太阳轮标记为26，它穿过一个设置在行星齿轮支架上的中心孔27是可见的。28/29、30/31和32/33是按图4构成的装配工具34的成对相互配置的定位销。
图2是相对于图1放大的传动机构构架2的局部视图，其示出了行星齿轮传动机构2的装配状态，其中芯片卡运输装置的一个伺服电动机35在传动机构构架1的外侧上法兰连接并且借助于螺纹件36和37固定在传动机构构架1上。固定在伺服电动机35的轴上的小齿轮38穿过一个设置在传动机构构架1中的孔39嵌入到由齿轮圈25包围的传动机构空腔40内，也就是说具有行星齿轮传动机构2的第一级传动的一个太阳轮的功能。同样，行星齿轮传动机构2在图2所示装配状态下已经安装的装配工具34的定位销28/29、30/31和32/33嵌入到传动机构空腔40内。这就是说，必须在传动机构构架1的沿轴向封闭传动机构空腔40的、称之为导向壁41的区域内设置一些合适的、与定位销相配的孔。另外需要提及的是，导向壁41不必封闭地设计。另外从图2中可以看出，齿轮圈25的与定位销28/29、30/31和32/33对置的齿设有未详细画出的倒角。
图3是分解图，在行星齿轮19、20、21内配有与定位销28/29、30/31、32/33相配的安装孔42、43、44和45、46、47以及48、49、50。行星齿轮19、20、21的支承孔标记为51、52和53。支承行星齿轮19、20、21的行星齿轮支架6由于空间的原因在直径上仅设计成这样，使得定位销28/29、30/31、32/33还可以配有边缘的开口54、55和56、57以及58、59。与行星齿轮19、20、21啮合的太阳轮26直接构成在行星齿轮传动机构2的第一级传动的行星齿轮支架60上，后者同样设有与定位销28/29、30/31、32/33相配的安装孔60、62和63、64以及65、66并且设有用于支承行星齿轮传动机构2的第一级传动的行星齿轮67、68和69的空心轴线。不可见的空心轴线的孔标记为70、71和72。相应的在行星齿轮67、68、69里构成的支承孔是73、74和75。在构成在行星齿轮67、68、69内的、与定位销28/29、30/31、32/33相配的安装孔中，只有在所示装配状态下不使用的安装孔被标记为76、77和78。
在装配行星齿轮传动机构2时，优选在通过螺纹件36、37将伺服电动机35与传动机构构架1固定连接后，将装配工具34安装到传动机构构架1上或者，尤其在自动装配的情况下，将传动机构构架1插到一个固定的装配装置上，其中，定位销28/29、30/31、32/33嵌入到传动机构空腔40内。作为随后的装配步骤，插入行星齿轮67、68、69。对于有效率的组装合理的是，在插入第一个行星齿轮时控制伺服电动机35，使得电机轴、从而使得小齿轮38摆动。最后也由于设在齿轮圈25上倒角的齿区域，此后两个随后的行星齿轮可以容易地啮入锁止的小齿轮38和齿轮圈25的两个齿上。接着将行星齿轮支架60插到定位销28/29、30/31、32/33上，直到支承在行星齿轮67、68、69上。按照本发明，行星齿轮支架60的空心轴线无需辅助的校正运动就可以与行星齿轮67、68、69的支承孔73、74、75啮合。随后的装配步骤是插入第二级传动的行星齿轮19、20、21。成型在行星齿轮支架60上的太阳轮26的确定的结构同样可使相应的齿无碰撞地啮合。因为所有的行星齿轮，无论第一级传动的行星齿轮67、68、69还是第二级传动的行星齿轮19、20、21，在装配期间具有相同的定向，所以不需要绕着行星齿轮的轴线旋转，使得一个用于自动装配的装置可以配备一个相对简单的、可以以简单方式控制的夹持单元。通过另一个装配步骤，行星齿轮支架6插入到定位销28/29、30/31、32/33之间，其中构成在行星齿轮支架6上的空心轴线插入行星齿轮19、20、21的支承孔51、52、53内。接着抽出所述装配工具34或者从装配装置上取下传动机构构架1，其中导向壁41相对于定位销28/29、30/31、32/33起拆卸器的作用。在接着装配芯片卡运输装置的其它功能元件之后，将盖子与传动机构构架1连接。其中对于行星齿轮支架来说，一个成型在盖子上的、例如圆弧形的肋用作为轴向的导轨以及一个嵌入到中心孔27内的销用作径向导轨。关于行星齿轮支架60，伺服电动机35的轴的一段深入到传动机构空腔40内的延长部分79起相同的作用。
权利要求
1.行星齿轮传动机构和将行星齿轮传动机构装配在传动机构构架上的装置，其中，构成至少一级的行星齿轮传动机构包括一个设置在一根驱动的轴上的太阳轮、多个行星齿轮、一个行星齿轮支架以及一个与太阳轮同心设置的位置固定的齿轮圈，装配装置允许自动装配行星齿轮传动机构，其特征在于行星齿轮传动机构(2)的位置固定的齿轮圈(25)在一侧被一个横向于齿轮圈轴线延伸的导向壁(41)限定，所述导向壁(41)配有定位销(28/29、30/31、32/33)，使得在组装行星齿轮传动机构(2)的传动机构元件之后可以除去定位销(28/29、30/31、32/33)，并且所述行星齿轮(19、20、21/67、68、69)设有与定位销(28/29、30/31、32/33)对应的安装孔(42、43、44、45、46、47、48、49、50/76、77、78)，其中安装孔(42、43、44、45、46、47、48、49、50/76、77、78)相对于行星齿轮(19、20、21/67、68、69)的齿这样布置，使得在行星齿轮(19、20、21/67、68、69)插入到定位销(28/29、30/31、32/33)上时，行星齿轮(19、20、21/67、68、69)的齿相对于齿轮圈(25)的齿错开半个齿距。
2.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构和用于装配行星齿轮传动机构的装置，其特征在于至少在与定位销(28/29、30/31、32/33)对置的齿轮圈(25)的齿上形成倒角。
3.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构和用于装配行星齿轮传动机构的装置，其特征在于每个行星齿轮(19、20、21/67、68、69)配有一对定位销(28/29、30/31、32/33)，在每个行星齿轮(19、20、21/67、68、69)内设有数目至少等于定位销对(19、20、21/67、68、69)的数目的安装孔(42、43、44、45、46、47、48、49、50/76、77、78)，并且布置定位销(28/29、30/31、32/33)使安装孔(42、43、44、45、46、47、48、49、50/76、77、78)可以旋转对称地设置在行星齿轮(19、20、21/67、68、69)内。
4.根据权利要求1的行星齿轮传动机构和用于装配行星齿轮传动机构的装置，其特征在于定位销(28/29、30/31、32/33)直接在导向壁(41)上形成，并且可拆下。
5.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构和用于装配行星齿轮传动机构的装置，其特征在于定位销(28/29、30/31、32/33)构成在一个与传动机构构架(1)无关的装配工具(34)上，并且与定位销(28/29、30/31、32/33)相配的孔设置在导向壁(41)内。
6.根据权利要求1所述的行星齿轮传动机构和用于装配行星齿轮传动机构的装置，其特征在于行星齿轮传动机构(2)是两级的，在第一级传动的行星齿轮支架(60)上成型第二级传动的太阳轮(26)，并且设有用于定位销(28/29、30/31、32/33)的通孔(61、62和62、63以及64、65)，第二级传动的行星齿轮(19、20、21)设有与定位销(28/29、30/31、32/33)相配的安装孔(42、43、44、45、46、47、48、49、50)并且定位销(28/29、30/31、32/33)具有至少一个能够安装第二级传动的行星齿轮(19、20、21)的长度。
7.根据权利要求6的行星齿轮传动机构和用于装配行星齿轮传动机构的装置，其特征在于行星齿轮传动机构(2)的第一和第二级传动的行星齿轮支架(60、6)是盘形的并且分别设有与行星齿轮行星齿轮(67、68、69/19、20、21)相配的轴线，并且在第二级传动的行星齿轮支架(6)上直接成型一个用于从行星齿轮传动机构(2)传递转矩系数的齿轮(7)。
8.用于装配根据权利要求1至7中任意一项所述的行星齿轮传动机构的方法，其特征在于在将伺服电动机(35)固定在传动机构构架(1)上之后，在电机侧插入装配工具(34)，在一个方向随后将行星齿轮传动机构(2)的第一级传动的行星齿轮(67、68、69)插入到装配工具(34)的突入在传动机构空腔(40)内的定位销(28/29、30/31、32/33)上，接着将行星齿轮支架(60)与定位销(28/29、30/31、32/33)结合以及将成型在行星齿轮支架(60)上的空心轴线与行星齿轮(67、68、69)的支承孔(73、74、75)结合，随后将行星齿轮传动机构(2)的第二级传动的行星齿轮(19、20、21)插入到贯穿嵌接行星齿轮支架(60)的定位销(28/29、30/31、32/33)上，并且接着插入第二级传动的行星齿轮支架(6)，使得成型在行星齿轮支架(6)上的空心轴线嵌入行星齿轮(19、20、21)的支承孔(51、52、53)内，接着抽出装配工具(34)。
全文摘要
对于优选是两级的行星齿轮传动机构的装配设有一个装配工具(34)，如果它设置在传动机构构架(1)上，它通过以合适的方式设置的定位销(28/29、30/31、32/33)穿过导向壁(41)嵌入到传动机构空腔(40)内。行星齿轮传动机构(2)的装配在一个方向上进行，也即是把行星齿轮(67、68、69/19、20、21)和行星齿轮支架(60、6)串到定位销(28/29、30/31、32/33)上以及随后把装配工具(34)抽出。
文档编号F16H57/02GK1726358SQ200380106358
公开日2006年1月25日 申请日期2003年12月8日 优先权日2002年12月16日
发明者T·瓦勒 申请人:西门子公司