[发明专利]静音齿轮和用于制造这样的齿轮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮，其具有至少一种带有多孔性的烧结材料，其中，该齿轮除了多孔性之外具有另外的降音方式。此外提出了一种用于制造此类齿轮的方法。

背景技术

随着在车辆传动链中增加的电气化，当检验车辆的总噪声特性时，变速箱的噪声特性越来越重要。在文献中，减噪措施被区分成初级的和次级的、即主动的和被动的措施。在主动措施的情形中，直接改变激励机制，即例如齿部的微几何结构。另一方面，在被动措施的情形中声音传导被如此改变，使得体声音(Körperschall)可被减少地传播。

被动措施的可行性方案例如在Dietmar Mandt的标题为“Eigenschaften und Einsatzverhalten von leichten und dämpfenden Werkstoffverbund-Zahnrädern(轻的且减振的复合材料齿轮的特性和使用性能)”ISBN 978-3-8322-5209-0,WZL,RWTH Aachen的论文、根据14/2006期Produktionstechnik(生产技术)的报告或在1957年的专利文献DE 955 467中被详细描述。在此经常涉及所谓的材料复合齿轮，其由多个被拼接的带有不同材料的单构件构成。这些已知的方法具有如下缺点，即，必要的力传递仅可有条件地实现。此外，半成品有时须以高的成本来制造且紧接着被拼接。虽然可由通过形状配合优化的设计单构件来改善力传递，然而由此增大了制造成本。此外，由DE 198 15 860 A1已知，在齿圈(Hohlrad)的情形中在齿轮体中的密度变化积极影响噪声特性。由EP 1 552 895 B1又得悉一种烧结齿轮，在其中为了降噪沿着齿轮半径布置有不同密度。

发明内容

本发明的目的是，改变齿轮的齿轮体以便于降低尤其在变速箱中的齿轮运行中的噪声水平。

该目的利用一种带有权利要求1的特征的齿轮和利用一种带有权利要求18的特征的方法来实现。本发明通过独立权利要求的表述是第一草稿，然而其不应限制本发明而是被理解为仅作为第一表述尝试。因此，一个或多个特征可被一个或多个其它特征替代或同样可被删除。有利的改进方案由下面的从属权利要求、由说明书以及由附图得悉。来自一种或多种改进方案的一个或多个特征同样可分别自身一起得出新的、被公开内容包括的改进方案，而不将这些改进方案都详尽地列举。

本发明提出了一种齿轮，其具有至少一种带有多孔性的烧结材料，其中，该齿轮除了多孔性之外具有另外的降音方式。

被证实的是，通过在齿轮的齿轮体中的密度变化，体声波由在齿环处的产生至毂的传递路径可被中断或者声波可被如此地折射或反射，使得在输出端、即齿轮的轴/钻孔处的体声音信号明显较小地发出。

在此，密度变化可旋转对称地或局部地实施。

同样可能的是带有不同实施的密度的以盘形布置的齿轮。在此，各个层的平面的角度可与优先平面(构件的水平平面)偏离。

因为体声音在带有较高密度的材料中比在带有较低密度的材料中更好地传播，所以还可能的是，将声音引导通道引入到齿轮体或齿部中，该声音引导通道针对性地偏转或削弱体声波。在此，通道和/或局部的密度变化不仅可被以不同密度的纯材料填满而且可被以由不同材料(例如铁粉或还有油)构成的组合填满。

这些降音的几何结构可以以不同的制造方法来实现。其中包括例如有智能的填充靴(Füllschuh)、尤其回转转动的用于以至少两种不同材料填充的填充靴，这样的像例如由在公开内容的框架中完全参照的DE 10 2014 006 374所得悉的那样。由此，例如密度变化在挤压过程的情形中已可被建立，如由在公开内容的框架中完全参照的DE 10 2009 042 598得悉的那样的、也被称作绿中绿的制造方法，或方法(来源)，如也在由WO 2013/067995 A1的变换的形式中得悉且在公开内容的框架中参照的常规的挤压，以及例如利用如由DE 10 2013 103006 A1示例地得悉的的装置的添加的生产。然而，如原则上由EP 2 221 131 A1、EP 1 407 877 A1、EP 1 34527 A2或同样地由JP S60-162 702 A得悉的那样的制造方法也可被使用。

降噪地优化传递路径的第二种可行性方案在于，拓扑优化地设计齿轮体；例如利用接片形状。各个支撑可设有减振的覆层，其改善支撑的振动特性。为此同样可利用添加的生产，以便于实现拓扑优化的结构。