專利名稱：變速器的制造系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及變速器的一種制造系統，該系統由不同的組件組成。
眾所周知，變速器由一個、兩個或必要時三個殼體件組成，并具有相應的級、變速級等等。
此外對于被設計成SP運動學原理(SP-Kinematik)或TP運動學原理(TP-Kinematik)的變速器來說也是公知的。單個變速器例如被設計成SP運動學原理或TP運動學原理的結構系列。其中只有長的直線變速器可被設計成一定的結構系列。用完全不同的組件可構成短而粗的變速器例如TP型變速器。
所以，變速器只有不同的基本結構型式即不同的運動學型。
本發明的目的是完成上述類型的一個系統，該系統是可通用的，而且其中至少部分組件可用于變速器的差別極大的運動學原理和基本結構型式。
其中，任意類型的組件數量都應減少到最低限度，其中應能實現不同的運動學、傳動比或功率流。此外，為了降低制造費用應減少零部件。
這個目的如此實現所述組件以標準構件的方式可組合成不同的變速器。
對于本發明，可用例如馬達、馬達轉接板(AdapterplatteMotor)、輸出級的空心軸輪、傳動級的空心輪以及設計成輸出軸或輸出法蘭的輸出單元這些基本核心組件制造出帶不同輸出單元的一級、二級或三級變速器。在此，該輸出單元可設計成輸出軸或輸出法蘭。
此外對本發明來說重要的是，通過不同的裝配，一方面傳動級的空心輪與輸出級的一個通用行星輪架的一種相應的不同連接可實現按照TP運動學原理的變速器；或通過其它形式的裝配，傳動級的空心輪與固定殼體可用螺栓連接，以便實現SP運動學原理的一種變速器。
在這種情況下，整個變速器可用相同的核心組件組裝成TP變速器或SP變速器，而不需要附加別的附加組件。
同時可在通用系統中或通用組件系統中分別制造一個可選擇地具有單元的一級、二級或三級變速器。
這樣就明顯地減少了用于不同的變速器運動學原理和不同的變速器型式的全部組件的數目，而不論變速器是長的或短的或者是TP變速器或SP變速器。
在此，不同運動學原理、傳動比和功率流可用同樣的組件來實現。
此外，單個組件或殼體件可用螺栓相互連接或焊接、粘接或通過形狀配合的方式相互連接。這就是說，對于用戶特定的變速器、尤其涉及例如法蘭、軸、輸出法蘭、傳感器等的變速器也很容易確定，因為只需確定并匹配輸出單元或輸出軸或輸出法蘭的這些組件。為了制造作為TP型或SP型的一級、二級或三級變速器，全部其余組件都可保留原有的形式。
輸出軸或輸出法蘭的相應單個組件也可配置例如相應的傳感器等。這同樣屬于本發明的范圍。
特別的是，輸出組件或輸出單元的選擇特別適用于對于特殊的用戶特定的改變等等來確定變速器。
也可在必要時在設計成SP變速器或TP變速器的一級、二級或三級變速器上用法蘭連接不同的馬達和附件。從而形成一個通用系統、尤其是一個通用組件系統，這個系統可保證用同樣數目的組件來組裝單個組件，為了制成具有不同運動學原理、不同可選傳動比和不同變速器形式的變速器或者作為SP結構系列或TP結構系列的變速器型。這樣就顯著地節省了制造費用，并保證用戶可自己按其使用目的來組裝變速器。
本發明的其它優點、特征和細節可從下文對優選實施例的說明以及結合附圖得知；附圖表示

圖1a用于制造不同變速器尤其是制造一個一級、二級和三級變速器的單個組件的示意布置圖；圖1b一個SP變速器和一個TP變速器的運動學流程示意圖；圖2a和2b一臺馬達以及一塊馬達轉接板的示意俯視圖；圖3a和3b帶有夾緊套筒和集成的太陽輪的兩個不同附件的示意縱剖面圖3c帶有集成太陽輪和行星輪的另一個附件的示意縱剖面圖；圖4傳動級的空心輪組件的示意縱剖面圖；圖5作為輸出級空心軸輪的另一個構件的示意縱剖面圖；圖6a和6b設計成輸出法蘭AF或輸出軸AW的輸出單元的示意縱剖面圖。
圖1a表示制造不同變速器即一級、二級或三級變速器的根據本發明的系統S的不同方案，所述一級、二級或三級變速器由不同的組件組成，其中某些相同的組件可用于每個變速器中。
每個變速器也可作為具有馬達M、必要時馬達轉接板AM的構件的組件以及作為空心軸輪Hab和一個這里用虛線示出的輸出單元AE使用。
在此，可有選擇地將作為組件的一根輸出軸AW或一個輸出法蘭AF作為輸出單元AE串接在輸出級的空心軸輪Hab的后面。
在制造一個一級變速器時，馬達組件、必要時轉接板AM附加一個第一附件A1，然后附加輸出級的空心軸輪Hab，接著是附加一個任意的輸出單元AE。在輸出級的空心軸輪Hab上連接輸出軸AW或者連接輸出法蘭AF作為輸出單元AE。輸出單元AE的設計可按用戶要求選擇，也可按用戶要求修改。
這樣形成的一個一級變速器尤其可在輸出單元AE的范圍內按用戶要求進行改裝。例如在這些組件中可改裝任意的法蘭、軸的特殊結構、傳感器等等，或對它們進行相應修改。
在這種情況下，這些組件還要匹配馬達組件M、附件A1或尤其匹配輸出級的空心軸輪Hab。
為了獲得一個二級變速器，同樣又是馬達M、必要時馬達轉接板AM與一個第二個附件A2連接，在該附件上連接傳動級的一個空心輪Han。然后在該空心輪上按上述方式連接輸出級的空心軸輪Hab，在其上又是按上述方式根據用戶要求和實施形式可設計作為輸出軸AW或作為輸出法蘭AF的一個任意驅動單元AE。這里重要的是，至少在構成一個一級或二級變速器時，至少將所述馬達組件M、馬達轉接板AM和輸出級的空心軸輪Hab以及可選擇的輸出單元AE又可作為相同的組件使用而無需修改。
為了獲得一個三級變速器，只需在二級變速器的一個相應結構中將另一個附件A3裝配到組件即附件A2和傳動級的空心輪Han之間即可。
然后可根據用戶要求和三級變速器的結構按上述方式在輸出級的空心軸輪Hab上有選擇地連接一個作為傳動軸AW或傳動法蘭AF的任意傳動單元AE。
為了用這些少量的組件實現一個一級、二級或三級的變速器，其中相應地用1表示一級、2表示二級或3表示三級的組件必須分別連接，就可組成不同的變速器。
這樣，用最少數量的組件即可按組合部件方式實現一個二級或三級的變速器。單個組件只需用螺栓、焊接、拼接或其它方式相互連接。對此本發明沒有限制。
此外有利的是，可以特別是通過選擇作為驅動軸AW或驅動軸法蘭AF的驅動單元AE一級或多級地制造具有特定軸或法蘭的長的或短的變速器。從而可通過作為TP或SP的不同運動學實現不同的傳動比、功率流。
這樣就可通用地制造變速器，其中用同一的、基本上相同的組件就可制造具有不同類型、不同運動學的變速器。這只用很有限數量的組件作為通用組件來實現。在這種情況下，作為SP變速器或TP變速器的不同變速器類型可由組件制成一級、二級和三級變速器。這樣，不但變速器類型而且變速器的所希望的尺寸和變速器所希望的運動學都可按用戶要求改變，并用同一組件單獨進行制造。
為了制造一個二級的TP變速器，傳動級的空心輪Han的空心輪20(見圖4)與輸出級的空心軸輪Hab的通用行星輪架9(見圖5)固定連接、尤其是用螺栓固定。
為了制造一個二級的SP變速器，通過另一個裝配過程將傳動級的空心輪Han的空心輪20與附件A2的固定殼體件3進行固定連接、尤其是用螺栓固定。
為了實現一個SP變速器或一個TP變速器，可以使用輸出級的空心軸輪Hab和傳動級的空心輪Han以及附件A2的相同組件。這里只取決于單個組件的不同裝配過程，并用相同的組件即可實現不同的運動學原理。
現將用于制造不同變速器的單個組件說明如下在圖1b中示意地示出了一個SP變速器或一個TP變速器的不同的運動學原理。在一個SP變速器的運動學流程時，所產生的傳動比是不同于TP變速器的。關于SP變速器和TP變速器的運動學流程的細節這里不擬贅述，因為這在現有技術中是眾所周知的。
按圖2a，一臺帶一根馬達軸1的任意馬達M可直接與一個附件A1或附件A2連接，特別如圖3a和3b所示的那樣。必要時在其間裝一塊馬達轉接板AM，其中馬達轉接板AM可與附件A1或A2連接。
這里只示意性地示出的馬達軸1嚙合在組件A1或A2的一個相應的夾緊套筒2中。除一個夾緊套筒2外，附件A1或A2具有一個殼體件3，在該殼體件中通過軸承5支承一個太陽輪4，其中太陽輪4被設計成插套6。
圖3a和3b的附件A1和A2只是殼體件3的形狀和尺寸稍微不同。
在制造一級變速器時，馬達M直接與夾緊套筒2或與附件A1連接。在附件A1上連接輸出級的空心軸輪Hab，該輪在圖5中示出。輸出級的空心軸輪Hab具有一個行星輪7，該行星輪與一個太陽輪8嚙合。一個行星輪9通過軸承11支承在一個殼體件10中。殼體件10在其外部配置一個定心法蘭12，圖6a和6b所示的傳動軸AW或輸出法蘭AF裝在該定心法蘭上。
在圖5中，通用行星輪架9稍微凸出于殼體件10。輸出法蘭AF具有一個殼體件14，在該殼體件內設置了一個軸承15以及一個法蘭16。
法蘭16用于容納和連接任意工件和/或工具，或用于傳動任意載荷等等。
此外，殼體14配置了一個匹配的定心法蘭17，該定心法蘭與輸出級的空心軸輪Hab的相應定心法蘭12匹配。在一級變速器時，如果選擇輸出法蘭AF作為輸出單元AE，則殼體件14和10相互精確配合，其中傳動法蘭AF的軸承15同時構成輸出級空心軸輪Hab的通用行星輪架9的一個附加支座。
在這種情況下，通用行星輪架9與輸出法蘭AF的法蘭16以傳力連接和/或形狀配合連接的方式進行連接。
對于一級變速器，如果在空心軸輪Hab上適配和連接傳動軸AW，則特別如圖6b所示，一個殼體件17在端面處連接在空心軸輪Hab的殼體件10上。在殼體件17的內部通過一個軸承19支承一根軸18。
此外對本發明來說重要的是，對于如圖6a和6b中所示的輸出軸AW和輸出法蘭AF，殼體件14和17的實施形式和尺寸都可改變并按用戶要求進行設計。這也同樣適用于法蘭16或軸18的尺寸和類型。如果如圖1所示那樣裝配一個二級變速器，則馬達M、附件A2象圖3b所述的那樣進行連接，必要時與其間裝配的轉接板AM連接，其中在附件A2和輸出級的空心軸輪Hab之間裝入一個傳動級的空心輪Han，特別如在圖4中所示的那樣。該空心輪具有一個空心輪20，在這個空心輪中一個通用行星輪架21至少支承一個行星輪22，該行星輪嚙合一個太陽輪23。在這種情況下通用行星輪架21分別在太陽輪22的兩側形成，并在一側支承一個軸承24，而在對置側則設計成插套25。
在插套25的部位上，輸出級的空心軸輪Hab連接在傳動級的空心輪Han上，在該空心軸輪中，太陽輪8以形狀配合和/或傳力連接的方式與通用行星輪架21連接，且通用行星輪架9的內部區域(見圖5)嚙合在空心輪20中，而傳動級的空心輪Han則是集成或支承的。
傳動級的空心輪Han作為所謂的第二級、尤其是前置級可以裝在附件A2和傳動級的空心輪Han之間。
在組件A2和Han在殼體件3內組合時，傳動級的空心輪Han的軸承24支承或者容納在殼體件3、組件A2的一個軸承支承座26上，見圖3b。附件A2的太陽輪4與空心輪Han的太陽輪23以形狀配合的方式進行連接。
此外，附件A1的殼體件3和10或輸出級的空心軸輪Hab可如圖3b和5那樣相互連接，其中傳動級的空心輪Han按上述方式裝在其間。殼體件3和10可相互用螺栓連接、焊接或也可以傳力連接或形狀配合的方式相互連接。
為了實現三級變速器，馬達組件、必要時馬達轉接板AM與附件A2(見圖3b)按上述方式進行連接，其中在附件A2和傳動級的上述空心輪Han之間中間連接地裝配一個附件A3。其中附件A3由一個殼體件27組成，該殼體件一方面與輸出級空心軸輪Hab的殼體件10連接，另一方面與附件A2的殼體件3相互連接。
在殼體件27內設置一個空心輪31，該空心輪嚙合一個行星輪32，該行星輪裝在一個通用行星輪架28上。至少一個行星輪32嚙合一個太陽輪33。此外，在通用行星輪架28的一部分上安裝一個軸承30。這些組件大致相當于傳動級的空心輪Han的結構，如圖4所示。
如果附件A3與傳動級的空心輪Han連接，則太陽輪23以形狀配合和/或傳力連接的方式嚙合在行星輪架28的插套29中。軸承24支承在殼體件27的一個軸承支承座里。從而通用行星輪架28可把力矩傳遞到太陽輪23上。
另一方面，在連接組件A2和A3時為了制造三級變速器，殼體件3和27相互連接，其中軸承30嚙合到軸承支承座26中，而太陽輪33則嚙合到附件A2的行星輪架4的插套6中。
因此同樣可制造一個中間級。
為了實現一個具有一個TP運動學原理的、尤其是一個二級型式的TP變速器，傳動級的空心輪Han的空心輪20連接或用螺栓連接在輸出級的空心軸輪HAB的通用行星輪架9上。
如果制造一個例如具有SP運動學原理的二級變速器，則另一個裝配過程將傳動級的空心輪Han的空心輪20用螺栓連接在附件A2的固定殼體件3上，見圖3b和4。
按這種方式可用組件Han、Hab和A2通過單個組件的不同裝配組合一個SP變速器或TP變速器。
附圖標記列表1 馬達軸 31空心輪2 夾緊套筒32行星輪3 殼體件 33太陽輪4 太陽輪 34軸承支承座5 軸承AE輸出單元6 插套AF輸出法蘭7 行星輪 AM馬達轉接板8 太陽輪 AW輸出軸9 通用行星輪架A1附件10殼體件 A2附件11軸承A3附件12定心法蘭Hab輸出級的空心軸輪13法蘭Han傳動級的空心輪14殼體件 M 馬達15軸承S 系統16法蘭SP變速器17殼體件 TP變速器18軸19軸承20空心輪21通用行星輪架22行星輪23太陽輪24軸承25插套26軸承支承座27殼體件28通用行星輪架29插套30軸承
權利要求
1.用于制造變速器的系統，該系統由不同的組件(M、AM、A1、A2、A3、Han、Hab、AE)組成，其特征在于，組件(M、AM、A1、A2、A3、Han、Hab、AE)以標準構件的方式組成不同的變速器。
2.按權利要求1的所述系統，其特征在于，不同結構系列的全部變速器用的馬達組件(M)和必要時采用的馬達轉接板(AM)、輸出級的空心軸輪(Hab)以及輸出單元(AE)都是相同的。
3.按權利要求1或2的所述系統，其特征在于，所述傳動單元(AE)是輸出軸(AW)或是輸出法蘭(AF)或是用戶特定的傳動單元。
4.按權利要求1至3中至少一項所述的系統，其特征在于，通過選擇作為輸出軸(AF)或作為輸出法蘭(AF)的輸出單元(AW)可制造不同的變速器類型。
5.按權利要求1至3中至少一項所述的系統，其特征在于，一個一級變速器由馬達組件(M)、必要時的馬達轉接板(AM)和輸出級的空心輪(Hab)組成。
6.按權利要求1至4中至少一項所述的系統，其特征在于，一個二級變速器由馬達組件(M)、必要時的馬達轉接板(AM)、一個附件(A2)、傳動級的一個空心輪(Han)、輸出級的空心軸輪(Hab)和輸出單元(AE)組成。
7.按權利要求1至4中至少一項所述的系統，其特征在于，一個三級變速器由馬達組件(M)、必要時的馬達轉接板(AM)、附件(A2)、與附件(A2)連接著的附件(A3)、與附件(A3)連接著的傳動級的空心輪(Han)和與空心輪連接著的輸出級的空心軸輪(Hab)以及輸出單元(AE)組成。
8.按權利要求6或7的所述系統，其特征在于，在二級和三級的不同變速器中，馬達組件(M)、附件(A2)、驅動軸的空心輪(Han)、輸出級的空心軸輪(Hab)和驅動單元(AE)是相同的。
9.按權利要求1至8中至少一項所述的系統，其特征在于，制造一個SP變速器用的作為輸出軸(AW)的輸出單元(AE)和一個制造TP變速器用的作為輸出法蘭(AF)的輸出單元(AW)可與輸出級的空心軸輪(Hab)組合。
10.按權利要求1至9中至少一項所述的系統，其特征在于，相應的組件(AM)、(Hab)、(AW)、(AF)、(A1)、(A2)、(Han)相互連接、尤其是進行焊接、擠壓、用螺栓或以形狀配合的方式相互進行連接。
11.按權利要求1至10中至少一項所述的系統，其特征在于，輸出單元(AE)可按用戶要求改變、尤其是可以進行匹配，并可以是用戶要求的輸出軸(AW)或用戶要求的輸出法蘭(AF)。
12.按權利要求1至11中至少一項所述的系統，其特征在于，為了制造一個TP變速器，傳動級的空心軸輪(Han)的空心輪(20)固定連接、尤其是用螺栓固定連接在輸出級的空心軸輪(Hab)的一個行星輪架(9)上。
13.按權利要求1至11中至少一項所述的系統，其特征在于，為了制造一個SP變速器，輸出級的空心輪(Hab)的一個空心輪(20)與附件(A2)的固定的殼體件(3)固定地連接、尤其是用螺栓連接。
14.按權利要求1至13中至少一項所述的系統，其特征在于，輸出級的空心軸輪(Hab)的通用行星輪架(9)與法蘭(16)或輸出軸(AW)的軸(18)連接、尤其是進行焊接。
15.按權利要求1至14中至少一項所述的系統，其特征在于，輸出級的空心軸輪(Hab)的殼體件(10)與輸出法蘭(AF)的殼體件(14)或與輸出軸(AW)的殼體件(17)連接、尤其是進行焊接。
16.按權利要求1至15中至少一項所述的系統，其特征在于，通過空心輪(20)向右或向左與待連接的構件的不同裝配來實現一個具有SP運動學原理或TP運動學原理的變速器。
全文摘要
本發明涉及變速器的一種制造系統，該系統由不同的組件(M、A
文檔編號B23P21/00GK1666042SQ03815793
公開日2005年9月7日 申請日期2003年5月15日 優先權日2002年7月3日
發明者M·威頓斯坦, T·拜爾 申請人:威頓斯坦股份公司