本发明涉及一种夹紧联轴器以及分别具有这种夹紧联轴器的可换挡的行星变速器和两级的机床变速器。
背景技术：
从现有技术公知呈行星齿轮结构形式的两级的机床变速器。对此例如是申请人的产品系列zf-duoplan2k的变速器。从文献de19917673a1、de10348755a1和de102015100169b3也公知这种呈行星齿轮结构形式的两级的机床变速器。
例如从文献de102011013887a1、de10155581a1和de102004011361c5也公知夹紧联轴器。这种夹紧联轴器也可以被称作夹紧轮毂。该夹紧联轴器具有一个或多个锁止元件，锁止元件防止了夹紧环相对于联轴器轴的拧转，和/或夹紧联轴器具有在夹紧环中的用于夹紧螺栓的止挡部，止挡部防止了夹紧螺栓从夹紧环中旋出。通过止挡部，夹紧环也能弹性地扩开，以便易于夹紧联轴器的安装。
技术实现要素：
本发明的任务是改进现有技术。
该任务通过独立权利要求的特征来解决。优选的实施方式能从从属权利要求得知。
因此提出了一种夹紧联轴器。该夹紧联轴器具有(尤其是由此构成)：
·联轴器轴，其具有用于容纳第二轴的能弹性形变的、尤其是被开槽的容纳区域；
·在容纳区域中围握联轴器轴的、尤其是被开槽的夹紧环；
·夹紧螺栓，夹紧螺栓能拧入到夹紧环中，以便使夹紧环在联轴器轴上固定夹紧并且由此使容纳区域收缩；
·锁止元件，锁止元件布置在夹紧环中，使得锁止元件防止了夹紧螺栓从夹紧环中旋出。
在这种情况下规定：锁止元件此外嵌到容纳区域的开口中，从而使得夹紧环和联轴器轴彼此抗相对转动。因此防止了在夹紧环与联轴器轴之间的相对转动。
因此，锁止元件兼有如下功能：
·用于夹紧螺栓在旋出时的防丢失和止挡；
·用于夹紧环在联轴器轴/容纳区域上的防拧转。
因此，锁止元件至少在周向方向上形状锁合地(formschlüssig)抵靠在联轴器轴的容纳区域的开口中。该形状锁合防止了夹紧环与联轴器轴的相对转动。现在可以实现夹紧联轴器的简单的平衡，因为夹紧环和联轴器轴沿转动方向彼此固定地布置。在锁止元件与容纳区域的开口之间的形状锁合也可以沿轴向方向延伸。
夹紧环尤其是通过径向开槽的环形成，径向开槽的环正好具有一个夹紧螺栓。该夹紧螺栓使环的处在夹紧环槽两侧的槽面连接。通过拧入夹紧螺栓，环可以弹性地收缩，以便将必要的夹紧力施加到联轴器轴的容纳区域上。在此，夹紧环槽收缩，槽面彼此相向运动或者甚至相互贴靠。通过旋出和贴靠到锁止元件上，夹紧环可以弹性地扩开。在这种情况下，夹紧环槽被扩开，槽面从彼此移开。
然而，夹紧环也可以由两个或者更多个环区段形成，环区段分别利用夹紧螺栓彼此连接。在这种情况下，于是可以设置多个这种锁止元件、尤其是每个夹紧螺栓一个锁止元件。
“径向”或“沿径向方向”在当前情况下尤其指的是(沿)如下方向轴线，该方向轴线与夹紧联轴器的转动轴线、尤其是联轴器轴成直角，而且与转动轴线相交。该转动轴线同时可以形成夹紧联轴器的纵向轴线。与此相应，“纵向”或“沿纵向方向”尤其指的是(沿)如下方向轴线，该方向轴线与夹紧联轴器的转动轴线平行或共轴。
锁止元件尤其是一件式地实施。锁止元件尤其是径向凸伸穿过夹紧环并且凸伸到容纳区域的开口中。锁止元件尤其是能拧入到夹紧环中。于是，夹紧环具有螺纹、例如内螺纹，而锁止元件具有与之对应的螺纹、例如外螺纹。于是，在容纳区域中的开口尤其是不具有螺纹或者具有其它的用于锁止元件的径向固定部。
锁止元件尤其是螺栓。于是，锁止元件可以具有沉头或者突出头(例如六角头)。锁止元件的柱身的直径可以小于夹紧螺栓的柱身的直径。
锁止元件的螺纹可以仅仅在锁止元件的柱身的总长度的一部分上延伸。尤其是，在锁止元件的凸伸或者应该凸伸到容纳区域的开口中的部分中可以不设置螺纹。于是，该部分尤其是平整地来实施，例如呈圆柱形或者圆锥形。因此，锁止元件在径向方向上并未保持在开口中。于是，锁止元件本身以能径向插入到开口中的方式来实施，也就是说锁止元件在径向方向上并未与开口或容纳区域固定。
然而，锁止元件也可以被实施为按压销或弹簧销并且被压入到夹紧环中。
联轴器轴的容纳区域可具有用于容纳第二轴的钻孔。于是，联轴器轴能利用容纳区域插装到第二轴上。容纳区域例如可具有槽。槽有助于容纳区域的弹性。容纳区域例如可以具有纵向槽或者螺旋形的槽/横向于纵向方向地伸展的槽。纵向槽沿联轴器轴的纵向方向伸展，而其它的槽横向于纵向方向地伸展。槽可以朝联轴器轴的端侧敞开，即，通入到端侧中。槽也可以以长孔的形式来实施。于是，一些槽可以朝端侧敞开，而其它的槽可以被实施为长孔。
容纳区域的有锁止元件嵌到其中的开口可以是用于锁止元件的单独的开口。于是，单独的开口因此仅仅被设置用于锁止元件的嵌入。与此相应，开口的空间尺寸正好与锁止元件匹配。开口尤其可以是钻孔、诸如通孔或者盲孔。替选地，开口也可以由在容纳区域中本来存在的开口形成。尤其是，开口可以由在容纳区域中的其中一个促成容纳区域的弹性的槽来形成。
也提出了一种可换挡的行星变速器。行星变速器具有：变速器壳体，变速器壳体具有能转动地布置在变速器壳体中的驱动轴，驱动轴与太阳轮至少转动连接；以及能转动地布置在变速器壳体中的从动轴，从动轴与行星架至少转动连接。
这意味着，驱动轴可以与太阳轮位置固定地连接或者驱动轴和太阳轮可以一件式地实施，即，可以形成一个共同的构件。这也意味着，从动轴可以与行星架位置固定地连接或者从动轴和行星架可一件式地来实施，即，可以形成一个共同的构件。
此外，所提出的行星变速器还具有齿圈，齿圈尤其是在变速器壳体中转动支承。此外，其还具有至少能运动到第一和第二换挡位置中的套筒。套筒在第一换挡位置中使齿圈与变速器壳体转动连接，而套筒在第二换挡位置中使齿圈与驱动轴转动连接。
因此，在第一换挡位置中，齿圈与变速器壳体抗相对转动地连接。于是，齿圈不再能相对于变速器壳体转动。因此，齿圈的转矩可以被支撑到壳体上。在第一换挡位置中，变速器可具有不等于一的传动比(i≠1)。
在第二换挡位置中，齿圈与驱动轴抗相对转动地连接。那么，因为驱动轴不仅与齿圈抗相对转动地连接而且与太阳轮抗相对转动地连接，所以行星变速器抱锁。于是，齿圈、太阳轮和行星架可以始终仅沿相同方向以相同转速旋转。因此，在第二换挡位置中，变速器具有等于一的传动比(i＝1)。
最后，所提出的行星变速器还具有所提出的夹紧联轴器。在此，行星变速器的驱动轴形成夹紧联轴器的联轴器轴。与此相应，驱动轴具有所提及的容纳区域，在容纳区域上布置有具有夹紧螺栓和锁止元件的夹紧环。
原则上可行的是，所提出的夹紧联轴器附加地或可替选地也被设置用于行星变速器的从动部。于是，从动轴形成了夹紧联轴器的所提及的联轴器轴。
联轴器轴的容纳区域尤其用于容纳驱动马达(如电机)的驱动马达轴。因而，驱动马达轴尤其是电机的转子轴。
因而，行星变速器的变速器壳体尤其可以形成用于安上(例如螺接上)电机的法兰。变速器壳体可具有一个或多个开口，通过开口可以接近夹紧联轴器的夹紧螺栓。因此，夹紧螺栓能从变速器壳体之外拧入到夹紧环中。开口尤其被设置成使得当电机安置到变速器壳体上并且转子轴布置在驱动轴/联轴器轴的容纳区域中时，开口允许上述接近。
优选地，变速器壳体具有密封的内部空间。在内部空间之内尤其布置有套筒、齿圈、太阳轮、行星轮和行星架。内部空间优选填充有润滑剂。驱动轴/联轴器轴从密封的内部空间伸出。为此，尤其是轴密封件(例如径向轴密封件)布置在驱动轴/联轴器轴与变速器壳体之间。在这种情况下规定，容纳区域连同夹紧螺栓布置在密封的区域之外。因此，变速器壳体可以预填充有润滑剂。于是，驱动马达稍后可以在没有其它填充措施的情况下被布置到变速器壳体上。驱动轴/联轴器轴因此通过轴密封件来密封。密封件可以与容纳区域紧邻。
行星变速器的套筒可具有机械的卡锁部，机械的卡锁部将套筒保持在第一换挡位置和/或第二换挡位置。卡锁部产生保持力。在当前情况下，保持力直接作用于套筒，保持力使套筒保持在各自的换挡位置中。在超过保持力时，套筒可以从各自的换挡位置继续运动出来。优选地，通过致动器、尤其是通过电动致动器或者电磁致动器使套筒运动到换挡位置中。
套筒可以被实施为使得套筒仅仅能运动到第二换挡位置中。可替换地，套筒附加地还能运动到作为第三换挡位置的空转位置中。在空转位置，齿圈可以在变速器壳体中自由地转动，由此行星变速器占据空转。于是，套筒可以具有机械的卡锁部，机械的卡锁部使套筒保持在空转位置中。为此，卡锁部的部件(尤其是弹性压块)可以被用于第一和/或第二换挡位置。
本发明也提出了一种两级的机床变速器。那么，该两级的机床变速器按照所提出的行星变速器来实施。
这种机床变速器被用在机床中，以便将由驱动马达提供的转矩和转速转换到机床的主轴上。这种主轴例如可以承载加工刀具和工件。机床例如是车床或者铣床或者磨床或者相对应的加工中心。
机床变速器尤其正好两级地构造。于是，机床变速器正好具有两个传动级。于是，在传动级中的传动比i例如可以是i＝5(第一传动级；套筒的第一换挡位置)和i＝1(第二传动级；套筒的第二换挡位置)。
附图说明
在下文，依据附图进一步阐述本发明，根据附图能推断出本发明的优选的实施方式和特征。在此，分别以示意图示出：
图1示出了两级的行星变速器；
图1a示出了来自图1的区段图；
图2示出了夹紧联轴器；
图3示出了来自图2的夹紧联轴器的分解图。
在附图中，相同或者至少功能相同的构件或元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
按照图1的两级的行星变速器尤其是车床变速器。行星变速器具有驱动轴1，驱动轴1用于将转矩引入到变速器中，而且行星变速器具有从动轴2，从动轴2用于将转矩从变速器中引出。驱动轴1通过至少一个滚动轴承3支承在变速器壳体4中。从动轴2通过至少一个滚动轴承5支承在变速器壳体4中。从动轴2与驱动轴1共轴。
驱动轴1形成夹紧联轴器16的一部分，夹紧联轴器16在图2和3以及所配属的描述中进一步被示出。驱动轴1在这种情况下形成了夹紧联轴器16的联轴器轴。驱动轴1因此也可以被称作联轴器轴1。
驱动轴1的滚动轴承3布置在轴承盖4a、即变速器壳体4的部件上。轴承盖4a同时形成法兰，法兰用于将驱动马达(如电动马达)安到变速器壳体4上。此外，轴承盖使变速器壳体4的内部空间朝驱动马达密封。
驱动轴1具有用于驱动马达的转子轴的容纳区域1a。转子轴能插装到容纳区域1a中。夹紧联轴器16用于使驱动马达的转子轴通过夹紧而至少抗相对转动地与驱动轴1连接。
驱动轴1与太阳轮6例如通过形状锁合或者力锁合(kraftschluss)至少抗相对转动地连接。然而，驱动轴1和太阳轮6也可以一件式地共同实施，即形成一个共同的轴或者彼此材料锁合地(stoffschlüssig)连接。太阳轮6与行星变速器的多个行星轮7啮合。行星轮7又可转动地布置在行星架8上。例如，行星轮7可转动地处在行星架8的行星轮轴8a上，如在图1中可见的那样。
行星架8与从动轴2例如通过形状锁合或力锁合至少抗相对转动地连接。然而，从动轴2和行星架8也可以一件式地共同实施，即形成一个共同的轴或者彼此材料锁合地连接。在当前情况下，行星架8示例性地经由从动轴2的滚动轴承5可转动地支承在变速器壳体4中。
行星轮7与行星变速器的齿圈9啮合。齿圈9通过至少一个滚动轴承10可转动地支承在变速器壳体4中。齿圈9具有在端侧的头部件9a。在头部件9a上设置有离合机构9b。离合机构9b使齿圈9与套筒11抗相对转动地并且可平移地连接。为此，套筒11具有对应的离合机构11a，离合机构11a与离合机构9b共同起作用，例如形状锁合地共同起作用。
套筒11与驱动轴1共轴。在当前情况下，套筒11也可以被称作换挡套筒，因为套筒11用于行星变速器的变速级的换挡。为此，套筒11能运动到、尤其是能平移到至少一个第一换挡位置和一个第二换挡位置中。在这两个(第一和第二)换挡位置中，套筒11通过离合机构9b、11a与齿圈9转动连接。
图1示出了行星变速器，其中，套筒11布置在第二换挡位置中。在第二换挡位置中，套筒11借助于所提到的离合机构9b、11a并且借助于驱动轴1的离合机构1b使齿圈9与驱动轴1转动连接。
与此相对地，套筒11在未示出的第一换挡位置中使齿圈9与变速器壳体4转动连接。为此，套筒11具有第二离合机构11b。第二离合机构11b在第一换挡位置中与变速器壳体4的对应的离合机构4b共同起作用。在第一换挡位置中，套筒11相对于第二换挡位置朝从动轴2的方向平移。
图1a以放大图示出了在图1中标记的区域z。离合机构1b、4b、11a、11b在此能良好地被看到。
在套筒11的第一换挡位置中，套筒11与驱动轴1转动脱联。因此，离合机构1b、11a彼此间不起作用。因此，驱动轴1可以相对于与变速器壳体4固定的套筒11转动。
在套筒11的第二换挡位置(参见图1)中，套筒11与变速器壳体4转动脱联。因此，离合机构4b、11b彼此间不起作用。因此，套筒11可以相对于固定的变速器壳体4与驱动轴1一起转动。
可以设置有用于套筒11的空转位置作为第三换挡位置。在第三换挡位置中，套筒11和齿圈9既不与驱动轴1转动连接，也不与变速器壳体4转动连接。因此，行星变速器处于空转中。第三换挡位置可以是套筒11的中间位置，中间位置在第一与第二换挡位置之间。
在当前情况下，套筒11通过驱动元件12运动到换挡位置中。驱动元件12例如是换挡拔叉。驱动元件12利用嵌入件12a嵌入到套筒1的凹槽11c中。因此，驱动元件12的运动可以被传递到必要时旋转的套筒11上。因此，凹槽11c和嵌入件12a形成了转动脱联部。
驱动元件12能通过安置到变速器壳体4上的致动器14运动。适宜地，在这种情况下涉及电磁致动器14或电动致动器14。可替选地，操纵杆或者类似物也可以被设置用于手动地使驱动元件12运动。
套筒11具有机械的卡锁部15，机械的卡锁部使套筒11保持在第一和第二换挡位置中并且可选地保持在第三换挡位置中。在当前情况下，卡锁部示例性地一方面通过弹性压块15a在齿圈9中形成，而另一方面通过与此对应的在套筒11中用于第一换挡位置的第一凹腔15b以及与此对应的在套筒11中用于第二换挡位置的第二凹腔15c(参见图1a)形成。于是，针对第三换挡位置还可以设置处在第一与第二凹腔15b、15c之间的第三凹腔。卡锁部15在各自的换挡位置中促成对套筒11的保持力。为了使套筒11运动到换挡位置中的另一换挡位置，仅须克服该保持力。
图2和图3示出了使用在按照图1的行星变速器中的夹紧联轴器。在这种情况下，图2示出了在组装状态下的夹紧联轴器，而图3示出了夹紧联轴器的分解图。
在按照图1的行星变速器中，驱动轴1同时形成了夹紧联轴器的联轴器轴。夹紧联轴器的转动轴线/纵向轴线(也就是说夹紧联轴器的联轴器轴/驱动轴1)设有附图标记l。
在图1中，驱动轴/联轴器轴1利用容纳区域1a从变速器壳体4的密封的内部空间伸出。因此，容纳区域1a连同夹紧联轴器16的夹紧环18和夹紧螺栓19处在密封的内部空间之外。
然而，在图2和3中示出的夹紧联轴器16的应用性并不限于行星变速器或者车床。换言之，夹紧联轴器16可以被用任何轴-轴连接或者轴-毂连接。
如上面简短阐述的那样，联轴器轴/驱动轴1的容纳区域1a用于要与联轴器轴/驱动轴1连接的另一轴，例如电机的转子轴。
在当前情况下，容纳区域1a通过在联轴器轴/驱动轴1中的钻孔来构造。钻孔尤其可以形成通孔，如在图1中可见的那样。于是，通孔可以通过封闭部(例如塞子)来密封。因此，例如润滑剂不能流过联轴器轴/驱动轴1。
容纳区域1相对薄壁地实施。此外，容纳区域1a还具有槽17，槽17在联轴器轴/驱动轴1的周向上分布。槽17通入到联轴器轴/驱动轴1的端侧。通过槽17，联轴器轴/驱动轴1在容纳区域1a中能相对容易地有弹性地沿径向方向变形。因此，槽显著有助于容纳区域1a的弹性可变形性。
在容纳区域1a上设置有夹紧环18。夹紧环沿联轴器轴/驱动轴1的周向方向围握容纳区域1a。夹紧环18具有径向的夹紧环槽18a。通过夹紧环槽18a，夹紧环能沿周向方向扩开和收缩。
夹紧环18可具有平衡区域23，在平衡区域23上为了使夹紧联轴器平衡而除去材料。容纳区域1a可具有凸肩22或者凸缘，作为用于夹紧环18的轴向止挡部。
夹紧螺栓19拧入到夹紧环18中。夹紧螺栓19连接夹紧环18的由夹紧环槽18a形成的槽面。通过拧入夹紧螺栓19，夹紧环槽能弹性地收缩。由此，夹紧环被夹紧到容纳区域1a上。这导致容纳区域1a的有弹性的径向收缩。由此，布置在容纳区域1a中的第二轴被固定夹紧。因此，第二轴于是与联轴器轴/驱动轴1力锁合地连接。
在夹紧螺栓19的头部的区域中设置有锁止元件20。锁止元件20示例性地由螺栓形成。锁止元件20拧入到夹紧环18中。于是，与此相应，夹紧环18和锁止元件20具有彼此对应的螺纹。
锁止元件20布置成使得锁止元件形成用于夹紧螺栓19的防丢失。因而，在夹紧螺栓19从夹紧环18旋出时，夹紧螺栓19的头部从确定的旋出宽度起贴靠到锁止元件20上。这防止了夹紧螺栓19从夹紧环18滑落。于是，通过继续转动夹紧螺栓19，夹紧环18可以附加地被扩开。这可以使夹紧环18的安装变得容易。
锁止元件20穿过夹紧环18，而且在锁止区域1a中嵌入到联轴器轴/驱动轴1的开口21中，从而使得联轴器轴/驱动轴1和夹紧环18彼此至少抗相对转动。该开口21在图3中可见。如在图3中可见的那样，开口21可以是用于锁止元件20的单独的开口。于是，锁止元件20也可以防止夹紧环18的轴向(即沿着转动轴线l)的掉落。可替换地，其中一个槽17也可以被用作开口21。然而，夹紧环18沿轴向方向不再由锁止元件20来固持。
锁止元件20本身在径向方向上并不固持在开口21中，也就是说锁止元件20本身能被插入到开口21中。然而，锁止元件20在径向方向上通过夹紧环18来保持。
借此，锁止元件20满足了针对夹紧螺栓19的防丢失和针对夹紧环18的防拧转以及必要时防丢失的功能。
在当前情况下，联轴器轴/驱动轴1在其背离夹紧环18的端侧具有容纳部22。在按照图1的实施例中，容纳部22用于太阳轮6的在那里的紧固。
附图标记列表
1驱动轴，联轴器轴
1a容纳区域
1b离合机构
2从动轴
3滚动轴承
4变速器壳体
4a轴承盖
4b离合机构，内齿部
5滚动轴承
6太阳轮
7行星轮
8行星架
8a行星轮轴
9齿圈
9a头部件
9b离合机构，外齿部
10滚动轴承
11套筒
11a离合机构，内齿部
11b离合机构，外齿部
11c凹槽
12驱动元件
12a嵌入件
13导向销
14致动器
15卡锁部
15a弹性压块
15b凹腔
15c凹腔
16夹紧联轴器
17槽
18夹紧环
18a夹紧环槽
19夹紧螺栓
20锁止元件
21开口
22凸肩，止挡部
23平衡区域
l转动轴线/纵向轴线