DE102004007748A1 - Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt - Google Patents

Abstract

Es wird eine Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt vorgeschlagen, die zwei über Verzahnungen (3, 4) miteinander verzahnte Mitnehmer (2, 1) umfasst, die jeweils mit einer Welle verbunden sind, derart, dass aus einer linearen Bewegung des Mitnehmers (2) eine Drehbewegung des Mitnehmers (1) und aus einer rotatorischen Bewegung des Mitnehmers (2) eine lineare Bewegung des Mitnehmers (2) resultiert, wobei lineare und rotatorische Bewegungen gekoppelt ausführbar sind.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Nach dem Stand der Technik werden zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt unter der Bedingung der Gleichzeitigkeit überwiegend Kugelgelenke eingesetzt. Wenn die Bewegung symmetrisch um eine Nulllage erfolgt, erfüllen solche Konstruktionen die Bewegungsumwandlung zufriedenstellend. Wenn jedoch zusätzlich zu den zwei um eine Nulllage liegenden Positionen eine weitere angesteuert werden soll, muss dem System ein Freiheitsgrad mehr gegeben werden, was zu einem Fehler im Winkel oder in der linearen Bewegung führen kann. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Schalthebel eines Handschaltgetriebes von einer Gasse in eine Nachbargasse bewegt werden soll, die nicht die Neutralgasse ist.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
• Demnach wird eine Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt vorgeschlagen, welche zwei miteinander verzahnte Mitnehmer umfasst, die jeweils mit einer Welle verbunden sind.
• Hierbei kann der Winkel zwischen den gekreuzten Wellen beliebig aber nicht Null sein (die Wellen können nicht parallel zueinander angeordnet sein).
• Durch die erfindungsgemäße Konzeption, insbesondere durch die vorgesehenen Verzahnungen mit mindestens einem Zahneingriff, die vorzugsweise als Evolventenverzahnung ausgebildet sind, können zwei Wellen derart gekoppelt werden, dass aus einer linearen Bewegung des mit der ersten Welle verbundenen Mitnehmers eine Drehbewegung des mit der zweiten Welle verbundenen Mitnehmers erfolgt; ferner erfolgt aus einer Drehbewegung des mit der ersten Welle verbundenen Mitnehmers eine lineare Bewegung des mit der zweiten Welle verbundenen Mitnehmers. Zudem können Drehbewegung und lineare Bewegung gekoppelt ausgeführt werden. Alternativ zur Evolventenverzahnung kann die Verzahnung beispielsweise eine leichte Balligkeit aufweisen, so dass der Zahnkontakt immer auf einer Linie verläuft.
• Die Mitnehmer und die Verzahnungen können aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt sein, in Abhängigkeit von der Belastung, der die erfindungsgemäße Einrichtung ausgesetzt ist. Zum Aufnehmen der Wellen können die Mitnehmer jeweils eine Nabe aufweisen; es sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen Mitnehmer und Welle einstückig hergestellt sind.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figur, welche eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, beispielhaft näher erläutert.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt umfasst einen ersten Mitnehmer 1 und einen mit dem ersten Mitnehmer verzahnten zweiten Mitnehmer 2, welche jeweils eine Verzahnung 4 bzw. 3 aufweisen. Beim dargestellten Beispiel beträgt der Winkel zwischen den beiden Wellen (nicht dargestellt) etwa 90°.
• Die Mitnehmer weisen zum Verbinden mit nicht dargestellten Wellen Naben 5, 6 auf. Wie in der Figur veranschaulicht, werden durch die erfindungsgemäße Einrichtung die Wellen derart gekoppelt, dass aus einer linearen Bewegung a) des Mitnehmers 2 eine Drehbewegung a) des Mitnehmers 1 und aus einer rotatorischen Bewegung b) des Mitnehmers 2 eine lineare Bewegung b) des Mitnehmers 2 resultiert. Die Bewegungen a) und b) sind in der Figur durch entsprechende Pfeile verdeutlicht. Somit wird durch die vorliegende Erfindung ein fehlerreduzierter Bewegungswandler zur Verfügung gestellt, der eine hohe Flexibilität bei robuster Bauweise bietet.

1

Mitnehmer

2

Mitnehmer

3

Verzahnung

4

Verzahnung

5

Nabe

6

Nabe

Claims (7)

1. Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei über Verzahnungen (3, 4) miteinander verzahnte Mitnehmer (2, 1) umfasst, die jeweils mit einer Welle verbunden sind, derart, dass aus einer linearen Bewegung des Mitnehmers (2) eine Drehbewegung des Mitnehmers (1) und aus einer rotatorischen Bewegung des Mitnehmers (2) eine lineare Bewegung des Mitnehmers (2) resultiert, wobei lineare und rotatorische Bewegungen gekoppelt ausführbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (3, 4) als Evolventenverzahnungen ausgebildet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (3, 4) eine leichte Balligkeit aufweisen, so dass der Zahnkontakt immer auf einer Linie verläuft.
4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (1, 2) aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt sind.
5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (1, 2) zum Aufnehmen der Wellen jeweils eine Nabe (6, 5) aufweisen.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass Mitnehmer (1, 2) und Wellen einstückig ausgebildet sind.
7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen den mit den Mitnehmern (1, 2) verbundenen Wellen beliebig aber nicht Null sein kann.