齿轮的制作方法

本发明涉及一种齿轮，其包括：径向内部的第一环元件、径向外部的第二环元件和必要时至少一个遮盖元件，其中，径向外部的第二环元件具有外齿部，而径向内部的环元件具有多个径向向外凸出的第一突出部，并且其中，在径向内部的环元件与径向外部的环元件之间设有弹性体元件，并且齿轮具有轴向方向、径向方向和周向方向。

背景技术：

为了避免在借助齿轮传递转矩时的振动激发，由现有技术已知，嵌入可弹性变形的元件。因此，at501915a4描述了一种用于在轴与支承在该轴上的、形成齿圈和轮毂的齿轮之间进行转动弹性的转矩传递的装置，该装置包括在一侧不可相对转动地配置给轴而在另一侧不可相对转动地配置给齿圈的两个耦联部件，所述耦联部件具有相对于彼此伸出的、置于缺口上的爪，并且包括在这些爪之间设置的弹性体的缓冲体，其中，这两个耦联部件仅沿周向方向支撑在缓冲体上并且齿圈沿径向方向相对于轴非挠曲地支承在轮毂上。因为在这两个耦联部件的爪之间的间隙用弹性体材料填充，所以通过在啮合的爪的彼此相对置的齿面之间的弹性体的中间层来缓冲在齿圈与轮毂之间出现的转动振动。通过齿圈沿径向方向的非挠曲的支承，避免了可能出现的附加的振动，所述振动可能对齿啮合产生不利的作用。然而，该齿轮需要相对大的结构空间。

由de102009058378a1已知一种齿部布置结构，其包括第一齿轮和与该第一齿轮齿部嵌接的第二齿轮。第一齿轮包括：具有旋转轴线(a)的内环；同轴于内环的旋转轴线(a)设置的并且具有外齿部的外环，第二齿轮以配合齿部嵌接到所述外齿部中，其中，在第一齿轮与第二齿轮之间的嵌接仅经由外环实现；至少一个弹性元件，所述弹性元件设置在内环与外环之间，其中，外环经由所述至少一个弹性元件径向相对于内环支撑，并且其中，在第一齿轮与第二齿轮之间不用传递转矩的空载的状态中，外齿部和配合齿部相对于彼此径向弹性预紧或夹紧。在此不利的是，弹性元件经受大的负荷并且在弹性元件断裂的情况下整个齿轮失灵。

这种结构型式的其它齿轮由文献at514590a4、at516397a4和at514570a4已知，在该结构型式中轮毂部件与齿圈经由弹性元件连接，为此弹性元件被硫化。

技术实现要素：

本发明的任务在于，创造一种改善的缓冲的齿轮。

本发明的任务在开头所提到的齿轮中通过如下方式解决：径向外部的环元件具有多个径向向内凸出的第二突出部，其中，在这些第二突出部之间构成空隙，径向内部的第一环元件的第一突出部伸进所述空隙中，其中，第一突出部沿周向方向比第二突出部之间的空隙窄，从而沿周向方向第一突出部在构成缺口的情况下在一侧或在两侧与第二突出部间隔开距离地设置，其中，在每个缺口中设有一个弹性体元件，所述弹性体元件既不与径向内部的第一环元件连接也不与径向外部的第二环元件连接。

在此有利的是，弹性体元件在损坏、例如在弹性体断裂的情况下尽管如此仍提供功能性，并且因此齿轮具有较高的可靠性。甚至在完全省去个别或所有的弹性体元件的情况下，仍保持获得齿轮的功能性。在各个弹性体元件仅置入所提到的缺口中之后，也省去硫化过程，由此能够简化齿轮的制造。此外，齿轮相对简单地构造并且可以简单地适配于不同的直径，因为弹性体元件不相互连接，而是作为单个元件设置。此外，由此可以提供一种齿轮，该齿轮具有在其它方面关键的弹性体构件内的小的应力或小的延伸尺寸。

按照齿轮的一种优选的实施变型方案可以规定：弹性体元件沿轴向方向比径向外部的环元件的第二突出部之间的空隙沿同一方向看长。由此，尤其是当弹性体元件构造有比缺口沿相同方向看小的宽度时，可以将所述弹性体元件更简单地嵌入第一环元件的第一突出部与第二环元件的第二突出部之间的缺口中。

当弹性体元件具有至少一个向外拱曲的侧面，和/或当弹性体元件在至少一个沿轴向方向指向的端面中具有凹部时，可以支持弹性体元件的这种较简单的可嵌入性。

按照齿轮的另一种实施变型方案优选规定：弹性体元件沿轴向方向预紧。由此可实现齿轮的相对高的刚度，所述刚度可经由嵌入的弹性体的硬度和轴向的预紧的程度来调节。在此，齿轮的在前面所提到的实施变型方案以沿轴向方向的较大的长度和/或拱曲的侧面和/或在该端面中的凹部起支持性作用，因为由此不仅预紧的建立更简单，而且也可以经由在预紧时排挤的弹性体体积来调节齿轮刚度。

优选地，弹性体元件的预紧利用遮盖元件在组装齿轮时实现，因为由此不需要用于齿轮的其它构件。

为了更好地支撑遮盖元件，径向内部的第一环元件在齿轮的另一种实施变型方案中可以具有沿轴向方向凸出的环岸。由此，遮盖元件可以仅与径向外部的第二环元件连接，由此可以简化齿轮的组装。

可以进一步规定：弹性体元件的棱边配设有倒圆部，由此弹性体元件在轴向预紧时承受的损坏危险降低。此外，由此也可以使弹性体元件的嵌入更简单。

附图说明

为了更好地理解本发明，借助以下附图更详细地阐述本发明。

在此，分别以简化的示意图示出：

图1以分解图且以斜视图示出齿轮；

图2示出按照图1的在装配状态中的齿轮的两个环元件；

图3示出按照图1的在装配状态中的且包括嵌入的弹性体元件的齿轮的两个环元件；

图4以斜视图示出弹性体元件；

图5以斜视图示出按照图1的在装配状态中的齿轮。

具体实施方式

首先要指出：在不同地说明的实施变型方案中，给相同部件配设相同的附图标记或相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容可以按意义转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件上。在说明书中选择的位置说明(如上面、下面、侧面等)也涉及直接描述的以及所示的附图，并且这些位置说明在位置改变时也可按意义转用到新的位置上。

在图1中示出齿轮1的一种实施变型方案。图2至图3分别示出齿轮1的部件。

齿轮1包括径向内部的第一环元件2、径向外部的第二环元件3和遮盖元件4。径向内部的第一环元件2也可以称为轮毂部件，而径向外部的第二环元件3称为齿圈，因为径向内部的第一环元件2用于接纳未示出的轴或类似物，而径向外部的第二环元件3具有外齿部5。齿轮1为了传递转矩可以经由该外齿部5而与另一个齿轮、例如变速器齿轮处于啮合式嵌接中，以便由此能够传递转矩。

径向内部的第一环元件2径向设置在径向外部的第二环元件3之下，尤其是沿径向方向6看完全设置在外齿部5之下。优选地，径向内部的第一环元件2完全设置在径向外部的第二环元件3之内，尽管径向内部的第一环元件2的轮毂区域7沿轴向方向可以比径向外部的第二环元件3宽。

径向内部的第一环元件2和/或径向外部的第二环元件3优选由金属材料、例如由钢、优选由烧结材料、例如烧结钢制成。但也可以将其它金属材料用于径向内部的第一环元件2和/或径向外部的第二环元件3，其中，径向内部的第一环元件2和/或径向外部的第二环元件3也可以由至少两种不同的金属材料制成。还可设想：径向内部的第一环元件2和/或径向外部的第二环元件3由至少一种聚合塑料制成。

径向内部的第一环元件2具有多个沿径向方向6向外凸出的第一突出部9。这些第一突出部9设置在轮毂部件7的径向外周面上，尤其是与该轮毂部件一件式地连接。沿轴向方向8看，第一突出部9具有一个(至少近似)梯形的横截面、尤其是等腰梯形的横截面，其中，短的底边设置在轮毂部件7上。优选地，这些第一突出部9设置成沿齿轮1的周向方向10均匀分布在轮毂部件7的圆周上。

此外，径向内部的第一环元件2具有沿轴向方向8延伸的空隙、尤其是孔。由此，径向内部的第一环元件2可以设置在未示出的轴或其它元件、例如不平衡元件上。所述不平衡元件可以本身具有空隙、尤其是孔，以用于设置在轴上。

径向外部的第二环元件3具有多个沿径向方向6凸出的第二突出部11，所述第二突出部与第一突出部9不同地设置成不向外凸出而是向内凸出。第二突出部11设置在径向外部的第二环元件3的下周面12上，尤其是与该径向外部的第二环元件一件式地连接。沿轴向方向8看，第二突出部11同样具有至少近似梯形的横截面、尤其是等腰梯形的横截面，其中，长的底边设置在周面12上。因此，第二突出部11沿径向方向6从外向内、亦即沿与第一突出部9相反的方向渐缩。优选地，这些第二突出部11也设置成沿齿轮1的周向方向10均匀分布在周面12的圆周上。

优选地，第一突出部9和第二突出部11具有相同的横截面形状(转动180°)。

为了完整性起见要说明：第一突出部9和第二突出部11的梯形的横截面的底边不是构造成直的，而是构造成弯曲的，这归因于齿轮1的圆形的形状。

在各第二突出部11之间沿周向方向10构成空隙13。同样地，在各第一突出部之间沿周向方向10构成空隙14。在此，空隙13、14这样地设置，使得第一突出部9至少部分、尤其是完全地被接纳在第二突出部11之间的空隙13中，而第二突出部11至少部分、尤其是完全地被接纳在第一突出部9之间的空隙14中，如这例如由图2可看出的那样。“完全”在此指的是：第一突出部9与周面12轻微间隔开距离，而第二突出部11与轮毂部件7轻微间隔开距离，从而第一环元件2相对于第二环元件3沿周向方向10的相对的可扭转性是可能的。

第一突出部9沿周向方向10较窄，亦即沿周向方向10具有比空隙13小的长度15(图2)。在此，长度15与空隙的长度在相同的径向高度上测量，以便考虑第一突出部的拓宽的横截面。

由于第一突出部9沿周向方向10较窄，第一突出部9与沿周向方向10指向的、沿轴向方向8延伸的侧面16、17间隔开距离地设置，由此构成缺口18、19，如这最好地由图2可看出的那样。因此，在每个第一突出部9旁沿周向方向10构成一个缺口18和一个缺口19，从而缺口18、19构成为第一突出部9的两侧。因此，第一突出部9在齿轮1的该实施变型方案中不贴靠在第二突出部11的两个侧面16、17中的任一侧面上。

在这些缺口18、19中，分别设有弹性体元件20，如这最好地由图3可看出的那样。因此，弹性体元件20设置在径向内部的第一环元件2与径向外部的第二环元件3之间。弹性体元件20松动地置入到缺口18、19中，亦即所述弹性体元件既不相互连接，也不与径向内部的第一环元件2和径向外部的第二环元件3连接，亦即尤其是不粘贴或硫化。

在图4中示出这样的弹性体元件20。

弹性体元件20至少部分地由橡胶弹性材料、例如(x)nbr((羧基)丙烯腈-丁二烯-橡胶)、hnbr(氢化丁腈-橡胶)、硅橡胶(vmq)、nr(天然橡胶)、epdm(乙烯-丙烯-二烯橡胶)、cr(氯丁-橡胶)、sbr(苯乙烯丁二烯橡胶)等制成，其中，在这里也可以使用材料混合物。

“至少部分地”指的是：在弹性体元件20中例如可以嵌入加固元件、例如纤维和/或例如由金属、塑料、天然纤维等制成的丝线或杆等，以便改变或者说调节其刚度。弹性体元件20也可以具有由彼此不同的橡胶弹性材料制成的区域。然而，优选地，弹性体元件20仅由橡胶弹性材料制成。

齿轮1的该实施变型方案的弹性体元件20构成为至少近似方形。该形状能通过第一突出部9和第二突出部11的所描述的形状实现。

为了较简单地装配弹性体元件20可以规定：在径向内部的第一环元件2上或优选在径向外部的第二环元件3上设有另一个遮盖元件21并且该另一个遮盖元件与所述第一环元件或第二环元件连接、例如形锁合和/或力锁合和/或材料锁合地连接。该另一个遮盖元件21也可以与径向内部的第一环元件2一件式地构成或优选构成在径向外部的第二环元件3上。该另一个遮盖元件21沿轴向方向8在齿轮1的一侧上至少部分地、尤其是完全地遮盖空隙13，从而在装配时可以将弹性体元件20布设到该另一个遮盖元件21上。

当所有弹性体元件20被装配、亦即被置入时，在沿轴向方向8的第二侧上用遮盖元件4至少部分、优选完全地遮盖这些弹性体元件，如这在图5中示出的那样。遮盖元件4可以与径向内部的第一环元件2连接。然而，优选地，该遮盖元件按照齿轮1的一种实施变型方案与径向外部的第二环元件3连接。所述连接可以按照齿轮1的应用能松开地、例如利用螺钉实现或材料锁合地、例如通过焊接实现。

在齿轮1的一种较简单的实施变型方案中，在第一突出部9与第二突出部11之间可以仅构成缺口18或仅构成缺口19。因此，在第二突出部11的两个侧面16、17的仅一个上存在弹性体元件20。在另一侧上，第一突出部和第二突出部能够至少近似彼此贴靠。尽管该实施变型方案不是优选的，其仍可以在齿轮1仅沿一个转动方向运行的应用中使用。

第一突出部9和第二突出部11的在上面所描述的梯形横截面形状是优选的。但是，第一突出部9和/或第二突出部11也可以具有其他形状，只要确保：能够在突出部9、11的一侧或两侧嵌入弹性体元件20，如这在上面所描述的那样。

在齿轮的示出的实施变型方案中，所有弹性体元件20沿周向方向10看是一样厚的。但也存在如下可能性：弹性体元件20沿该方向是不一样厚的。例如，每两个弹性体元件20中的一个可以设计成比另一个弹性体元件20薄。因此，对于齿轮1的一个旋转方向可以使用较厚的弹性体元件20，而对于齿轮的第二旋转方向可以使用与此相比较薄的弹性体元件。同样地，沿这两个方向可以使用不一样硬的弹性体元件20，例如沿第一方向使用硬的弹性体元件，而沿第二方向使用与此相比较软的弹性体元件。此外，彼此不同的弹性体元件20、例如不同硬的弹性体元件20在齿轮1的圆周上的不对称的分布也是可能的，以便由此获得与方向有关的径向刚度。

齿轮1可以如在上面所说明的那样具有径向内部的第一环元件2、径向外部的第二环元件3、至少一个连接元件和多个弹性体元件20。但齿轮1也可以仅由这些组成部分制成。

弹性体元件20沿轴向方向8可以具有如下长度，该长度对应于缺口18、19沿该方向的长度。但是，按照齿轮1的一种优选的实施变型方案可以规定：弹性体元件20沿轴向方向8比缺口18、19长并且因此沿同一方向看比径向外部的第二环元件3的第二突出部11之间的空隙13长。此外，由此尤其是可以实现：弹性体元件20能够沿轴向方向8被挤压并且因此能够沿该方向更简单地被预紧，如这可以按照齿轮1的另一种实施变型方案所规定的那样。换句话说，弹性体元件20能够通过沿轴向方向8的压缩被预紧。

为了支持或者说简化弹性体元件20的这种压缩，按照齿轮1的另一种实施变型方案可以规定：弹性体元件20具有至少一个向外拱曲的侧面22，如这尤其是由图4可看出的那样。侧面22尤其是凸式拱曲。

拱曲部可以构成在沿轴向方向8指向的侧面22上。优选地，弹性体元件20的这两个侧面22构成为拱曲的，如这在图4中所示出的那样。

备选或附加于此，弹性体元件20的其它的侧面和/或底面和/或顶面也可以是拱曲的。

尽管至少侧面22向外的拱曲部是优选的，弹性体元件20的至少个别外表面可以设计成向内拱曲。尤其是，这些拱曲部可以设计成凹形的。

按照齿轮的另一种实施变型方案，其同样在图4中示出，弹性体元件可以在至少一个沿轴向方向8指向的端面23中、尤其是在两个沿轴向方向8指向的端面23中具有凹部24。由此同样可以影响或者说简化弹性体元件20的可压缩性。

端面23对应于弹性体元件20的在上面提到的底面和顶面。

如已说明的那样，弹性体元件20沿轴向方向8优选预紧地装入齿轮1中。预紧可以对应地建立。但是，优选地弹性体元件20沿轴向方向8的预紧在组装齿轮1时通过紧固遮盖元件4来形成。

按照齿轮1的另一种实施变型方案可以规定：径向内部的第一环元件2在轮毂部件7上具有沿轴向方向凸出的环岸25，如这尤其是由图1可看出的那样。环岸25在此优选如此放置，使得遮盖元件4在齿轮1的装配的状态中沿径向方向6可以支撑在该环岸上。备选或附加于此，遮盖元件4可以支撑在第一突出部9和/或第二突出部11上。

优选地，环岸25沿轴向方向8具有如下高度，所述高度对应于遮盖元件4沿该方向的厚度。

代替环岸25也可以规定其它的几何形状、例如四边形或多边形。

可以进一步规定：弹性体元件20的棱边设有倒圆部，如这尤其是由图4可看出的那样。

弹性体元件20的形状除所述至少一个拱曲部和/或所述至少一个凹部24之外基本上取决于缺口18、19的形状。但是，例如当弹性体元件20应该具有确定的质量时，也可以预定弹性体元件20的形状，并且可以将缺口18、19适配于该形状。

此外，由此可以经由第一突出部9和/或第二突出部11的(横截面)形状来影响弹性体元件20的排挤并且因此来改变或者说调节齿轮1本身的特性。

也可以规定：在环元件2(并且必要时包括遮盖元件4在内)与环元件3之间设有径向间隙。所述径向间隙可以按照要求不同地选择。

在齿轮1的在上面所提到的实施变型方案中，代替所述至少一个遮盖元件4，也可以设有在环元件3上在外齿部5之下在突出部11之间和/或在第一突出部9之间的凸肩或者说径向突出部，或者设有在第一突出部9和/或第二突出部11上的沿周向方向10延伸的突出部。

优选地，弹性体元件20构成为至少近似方形。

通过弹性体元件20直至可预定义的工作点的同时的轴向的预紧，可以在弹性体元件20的工作区域(作用区域)中实现至少近似直的构件特性曲线(刚度)，由此也可以改善弹性体元件20在运行中的特性。

这两个环元件2、3相对于彼此的定心优选仅通过所有弹性体元件20的同时的预紧实现。利用所述预紧可以实现环元件2和/或环元件3沿所有方向(径向/轴向/扭转)的解耦。径向间隙可以必要时通过金属构件限定(固定止挡部/故障安全装置)。

通过弹性体元件20的预紧可以实现高的构件刚度。在压缩弹性体元件20的情况下也可以以较小的或较窄的构件实现相同的构件刚度。

在较高的环境温度下，可以通过弹性体元件20至少补偿齿轮1的由于热膨胀引起的机械特性的下降。例如，在较高的温度下，构件的刚度可以是恒定的或较高的。

所述实施例示出或者说描述可能的实施变型方案，其中，各个实施变型方案彼此的组合也是可能的。

为清晰起见最后要指出：为了更好地理解构造，齿轮1未强制性地按比例示出。

附图标记列表

1齿轮

2环元件

3环元件

4遮盖元件

5外齿部

6径向方向

7轮毂部件

8轴向方向

9突出部

10周向方向

11突出部

12周面

13空隙

14空隙

15长度

16侧面

17侧面

18缺口

19缺口

20弹性体元件

21遮盖元件

22侧面

23端面

24凹部

25环岸