燈籠型齒輪單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及包括至少兩個嚙合齒輪的燈籠型齒輪單元，第一齒輪配置為帶齒的燈籠齒輪，第二齒輪包括與燈籠齒輪接合的燈籠齒圈，所述燈籠齒圈包括至少一個第一環狀螺栓保持器和設置在螺栓保持器邊界上的多個螺栓。此外，本發明涉及用于內燃發動機的對應凸輪軸調節器。
【背景技術】
[0002]常規齒輪單元，不管它們是配置為帶齒的齒輪裝置、行星齒輪裝置還是偏心齒輪裝置，在現有技術中均用作各種應用的單級或多級齒輪裝置。除了實際的帶齒的齒輪裝置，行星齒輪裝置或偏心齒輪裝置也可以包括帶齒的齒輪，且除了相對于框架保持固定的軸(在齒輪箱中不改變其位置)之外，還包括在齒輪裝置中偏心地回轉的回轉軸。除了精確構造之外，這種齒輪單元還需要在齒輪制造和安裝方面的高精度，從而允許齒輪單元精確地操作且具有最少的可能摩擦量，尤其是在多級齒輪裝置或高傳動比的情況下。為了避免具有精密研磨齒的帶齒的齒輪的這種復雜制造和安裝，現有技術中已知提供帶有燈籠齒輪元件和帶齒的燈籠齒輪的齒輪單元。
[0003]帶有燈籠齒輪元件的齒輪單元不僅用于僅僅傳動旋轉運動，而且用作匯總或分配齒輪裝置。由于行星齒輪裝置總是包括相對于框架保持固定的至少兩個軸以及回轉軸，由此可以容易地實現具有包括至少兩級和相當高的傳動比的齒輪裝置的匯總齒輪裝置。除了行星齒輪裝置之外，偏心齒輪裝置已經在單級齒輪裝置的基礎上允許高傳動比。
[0004]行星齒輪裝置以及偏心齒輪裝置通常用于凸輪軸調節器，其允許在發動機操作期間將閥打開時間針對內燃發動機的負載性能調節。通過改變排氣閥和進氣閥的重疊時間，這種凸輪軸調節器不僅可以用于減少所消耗的燃料量且用于實現性能和扭矩的增加，而且用于減少排放，在對履行排氣排放標準的日益增加的需求角度來看，這是重要的方面。除了各個齒輪單元之外，液壓擺動馬達也用作凸輪軸調節器。這種液壓凸輪軸調節器通常被使用且經由發動機油回路驅動。因而，凸輪軸調節器的功能取決于發動機油的壓力和溫度。
[0005]從DE 10 2012 013 637 Al已知普通的燈籠型齒輪單元，其中，配置為帶齒的燈籠齒輪的周轉齒輪裝置的行星與配置為基于內部鏈節形成的燈籠齒輪元件的太陽輪和環形輪接合。DE 24 14 730 Al也公開了帶有由偏心地支撐的燈籠齒輪接合的基于鏈條的燈籠齒輪元件的齒輪單元。DE 41 10 195 Al和DE 102 48 355 Al公開了電動驅動的凸輪軸調節器，在這樣的情況下，凸輪軸相對于凸輪軸輪的相對旋轉角度的調節借助于行星齒輪裝置或偏心齒輪裝置完成。
[0006]盡管與鏈條技術協同，現有技術已知的燈籠型齒輪單元與包括精確研磨齒輪的常規齒輪單元相比旨在簡化生產且降低生產成本，仍然伴隨有與燈籠齒輪元件的生產以及燈籠齒輪元件在齒輪單元中的固定和安裝有關的問題。因而，仍需要進一步改進燈籠型齒輪單元的構造、制造和組裝，從而與常規齒輪單元相比改進這種構造的競爭力。

【發明內容】

[0007]因而，本發明的目的是提供一種燈籠型齒輪單元，用于改進現有技術中已知存在的帶有燈籠齒輪元件的齒輪單元的問題。
[0008]對于普通的燈籠型齒輪單元，實現該目的，其中，環狀螺栓保持器與螺栓一起具有周向輪廓，所述周向輪廓在平行于軸向的方向相對于燈籠齒輪沒有重疊，從而環狀螺栓保持器能夠與螺栓一起在平行于軸向的方向與帶齒的燈籠齒輪組裝。環狀螺栓保持器在預組裝的齒輪單元中(例如在內燃發動機的凸輪軸調節器中)的沒有重疊軸向可安裝性在齒輪單元組裝操作期間提供安裝的高便利性，且在磨損部件的情況下，提供容易更換部件部分的可能性。燈籠齒輪配置為帶齒的齒輪，具有配置用于與燈籠齒輪元件接合的齒輪廓。對于燈籠齒輪元件通常如此，螺栓從環狀螺栓保持器的側面垂直地突出，這可以具體地通過配置為周向延伸的一件式連續封閉且平坦的環狀盤。這種抗折曲的(flexuralIy rigid)自支撐的環允許螺栓相對于第二齒輪固定地設置。雖然配置為燈籠型齒輪單元的一部分，環狀螺栓保持器與螺栓的周向輪廓(在平行于軸向的方向沒有重疊)允許配置為燈籠齒輪元件的第二齒輪相對于配置為燈籠齒輪的第一齒輪的齒部軸向懸浮設置。通常以一致的尤其是還以圓形的方式設置在至少一個第一環狀螺栓保持器上且因而相對于第二齒輪固定的螺栓的數量與常規的帶齒的齒輪的齒的數量相對應。在此，獨立形成的螺栓可以通過鉚釘固定在環狀螺栓保持器的相應螺栓孔中。可選地，燈籠齒圈還可以配置為一件式部件，例如作為燒結部件部分，在該情況下，螺栓與螺栓保持器整體地形成。借助于根據本發明的該燈籠型齒輪單元，可以實現可配置為單級或多級齒輪裝置的行星齒輪裝置、偏心齒輪裝置或類似類型的齒輪裝置。
[0009]根據有利實施例，所述螺栓還包括帶有套筒和滾輪中的至少一種的螺栓銷，所述套筒和滾輪包圍螺栓銷。除了可在其螺栓端部具有較小直徑以設置在環狀螺栓保持器的螺栓孔中的簡單螺栓之外，螺栓銷還可以配置為中空螺栓或實心螺栓。將燈籠齒圈的螺栓配置為帶有套筒和滾輪的螺栓銷允許簡單實現超過螺栓保持器輪廓的較大外直徑。此外，使用圍繞螺栓銷設置的套筒和滾輪中的至少一種允許減少與燈籠齒輪接合或接觸的表面上的磨損。與通常旋轉地設置在套筒上或者直接設置在螺栓銷上的滾輪相比，套筒通常壓配合到螺栓銷上。在使用的特定情況下，套筒還可以可選地以松配合或過渡配合的方式設置在螺栓銷上。在包括偏心地支撐的齒輪的燈籠型齒輪單元的情況下，滾輪通常被使用以便減少偏心齒輪裝置中的增加磨損量。為了優化齒輪裝置的結構設計，套筒和滾輪的軸向長度可以根據在根據本發明的燈籠型齒輪單元中發生的負載和齒輪裝置的緊湊結構設計的需求來選擇。
[0010]為了形成沒有重疊的周邊輪廓，環狀螺栓保持器在面向燈籠齒輪的第一周向表面上具有帶有突起區域和凹進區域的齒形或波形輪廓。為了以簡單的方式將螺栓設置在環狀螺栓保持器上，第一周向表面的突起區域可以配置為螺栓孔眼，螺栓或螺栓銷可以在螺栓孔眼的螺栓孔中緊固到位。盡管螺栓保持器與螺栓的周向輪廓在平行于軸向的方向沒有重疊的事實，但是為了允許燈籠齒輪與燈籠齒圈在最少可能離隙量的情況下接合，螺栓孔眼的外直徑在環狀螺栓保持器的第一周向表面的突起區域上可以小于或等于螺栓的外直徑和螺栓銷上的套筒或滾輪的外直徑。
[0011]根據有益實施例，環狀螺栓保持器的第一周向表面的突起區域延伸跨過螺栓的周邊的至少120°，優選跨過螺栓的周邊的至少180°。由此得出，從120° (優選180° )的螺栓孔眼直徑或螺栓直徑向前，環狀螺栓保持器的第一周向表面在螺栓孔眼之間的區域中相對于周向輪廓的突起區域凹進。第一周向表面的該形狀雖然在平行于軸向的方向沒有形成重疊，但是允許用于燈籠齒輪和燈籠齒圈之間接合的足夠大的重疊區域。
[0012]根據優選實施例，環狀螺栓保持器的第一周向表面的凹進區域可以比與燈籠齒圈接合的燈籠齒輪的齒頂圓更陡地或者向下更遠地凹進。因而，環狀螺栓保持器與螺栓能夠在平行于軸向的方向相對于燈籠齒輪可靠地安裝，而沒有齒輪單元中發生的任何徑向離隙。根據另一實施例，環狀螺栓保持器的第一周向表面的凹進區域比螺栓在環狀螺栓保持器上的中點圓更陡地凹進。波形或齒形周向輪廓的這種獨特形狀除了允許燈籠齒圈的可靠地平行于軸向安裝之外，還允許燈籠齒輪和通過環狀螺栓保持器固定到位的燈籠齒圈螺栓之間的可靠接合。
[0013]根據特定實施例，第二齒輪還包括帶有徑向燈籠齒圈接收裝置的基體，從而環狀螺栓保持器能夠與螺栓一起在平行于軸向的方向安裝在基體的徑向燈籠齒圈接收裝置中。基體的構造允許燈籠齒圈還相對于第二齒輪的完全安裝基體的沒有重疊的軸向可安裝性。環狀螺栓保持器在此配置為使得其還相對于燈籠齒圈接收裝置在平行于軸向的方向沒有重疊，因而其以軸向懸浮的方式容納在燈籠齒圈接收裝置中。燈籠齒圈和第二齒輪的基體因而可以實施為獨立的部件部分，可以彼此獨立地生產且在齒輪單元被組裝時彼此獨立地安裝。沒有重疊的軸向可安裝性還允許在磨