[发明专利]齿轮副、具有该齿轮副的斜齿轮传动装置及其应用

说明书

本发明涉及一种用于斜齿轮传动装置(22)的齿轮副，其包括：具有第一齿部部段(12)的斜齿轮(10)，和具有第二齿部部段(18)的蜗杆(16)，其中，所述第一齿部部段(12)和所述第二齿部部段(18)可以以啮合方式接合并在所述接合中形成渐开线齿部(26)，所述第一和第二齿部部段(12，18)的材料被选择为使得在所述接合中产生金属‑塑料材料副，以及塑料制的所述齿部部段(12，18)具有第一法向齿厚(s_n1)，并且金属制的所述齿部部段(12，18)具有第二法向齿厚(s_n2)，其中，所述第一法向齿厚(s_n1)与所述第二法向齿厚(s_n2)之比相对于基准齿廓增加了10％至200％且尤其是15％至120％。

技术领域

本发明涉及用于斜齿轮传动装置的齿轮副、具有这种齿轮副的斜齿轮传动装置以及这种齿轮副在斜齿轮传动装置中的应用。

背景技术

包括由斜齿轮和蜗杆构成的齿轮副的斜齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动装置具有很大的相似性并且在很多应用中使用，尤其之所以是因为可以以较小的空间实现较大的传动比。由于该特性，斜齿轮传动装置广泛地在汽车领域中用于调节两个可彼此调节的车辆部件。由于可以使用斜齿轮传动装置实现自行制动，因而无需另外的措施来确定两个车辆部件彼此一次设定的位置。斜齿轮传动装置在汽车领域中的应用例是座椅长度调节和电动窗调节。

在这里，斜齿轮具有第一齿部部段，并且蜗杆具有第二齿部部段，该第一齿部部段和第二齿部部段在斜齿轮传动装置中以啮合方式接合并且在这里通常形成渐开线齿部。渐开线齿部相对易于制造，因为例如与摆线齿部不同，渐开线齿部可以借助可简单执行的且有效的滚切方法来制造。另外，与摆线齿部相比，渐开线齿部在一定范围内对轴向间距变化相对不敏感并产生总体上更平稳的运行。

如已经提到的那样，斜齿轮传动装置与蜗轮蜗杆传动装置具有非常大的相似性，蜗轮蜗杆传动装置包括蜗杆和蜗轮。而在斜齿轮传动装置中，在斜齿轮上存在与蜗杆的点状接触，该点状接触在负载时变成所谓的压力椭圆，而在蜗轮蜗杆传动装置中，由于蜗杆和/或蜗轮的齿部部段的球形形状而在蜗轮上存在线性接触。由于齿部部段的特殊成形，蜗轮蜗杆传动装置是斜齿轮传动装置的一个特殊实施方式。因此，以下对于斜齿轮传动装置所作的说明也完全一样适用于蜗轮蜗杆传动装置。

渐开线齿部是基于其中在DIN 867中等标准化的参考齿廓。参考齿廓对应于齿轮无间隙地被滚压其上的理论齿条齿廓。实际上它是在滚切工艺中制造有关齿轮所用模具的形状。基于在DIN 867中标准化的参考齿廓的渐开线齿部非常好地适用于许多应用，尤其是当齿轮副被设计为使得金属-金属材料副被啮合时。

其中由于成形简化、重量减轻和噪声形成减少的原因，尤其是在汽车领域中越来越多地使用塑料制的齿轮，使得产生塑料-塑料材料副或金属-塑料材料副。已经证实，基于在DIN 867中标准化的参考齿廓的已知的渐开线齿部仅有条件地适用于金属-塑料材料副。尤其是由于塑料的变形能力较高且热膨胀较大，因而在尤其是斜齿轮传动装置的操作中会发生误接合，该误接合导致噪声形成增加，使得使用金属-塑料材料副的优点之一再次丧失。另外，误啮合导致磨损增加，该磨损增加在塑料制的齿轮中根据所使用的塑料比在金属制的齿轮中进展更显著。而且不能安全排除彼此啮合的齿轮的卡塞，由此会发生斜齿轮传动装置的功能故障。

因此，本申请人已经开发了一种渐开线齿部，该渐开线齿部不同于DIN867中所述的参考齿廓并且在下文中统称为“基准齿廓”。这种用于具有由斜齿轮和蜗杆构成的齿轮副的斜齿轮传动装置的基准齿廓被批量生产，因此是现有技术的一部分。尽管本申请人的基准齿廓是对标准化参考齿廓的显著改进，但是上述缺点不能用基准齿廓完全消除。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于斜齿轮传动装置的齿轮副，使用该齿轮副可以在金属-塑料材料副中在使用渐开线齿部的情况下降低斜齿轮与蜗杆之间的误啮合的风险。

该目的是根据本发明技术方案的特征来实现的。有利的实施方式是本发明技术方案的主题。