DE3531640A1 - Umlaufgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Umlaufgetriebe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus Zahnrädern gebildete Umlaufgetriebe sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. Diese bestehen in ihrer als Planetengetriebe bezeichneten Grundform aus einem zentralen Sonnenrad, auf dem sich auf einem umlaufenden Steg geführte Planetenräder abwälzen und einem konzentrischen, ruhenden Hohlrad, in dem sich die Planetenräder abstützen. Derartige Umlaufrädergetriebe ergeben ein günstiges Verhältnis zwischen Bauvolumen und übertragbarer Leistung bei relativ großem möglichen Übersetzungsverhältnis, gleichachsigem An- und Abtrieb ohne Drehrichtungsumkehr.

Nachteilig ist bei derartigen Umlaufrädergetrieben allerdings, daß sie senkrecht zur Drehachse relativ viel Platz benötigen. Weiter ist die Fertigung der Zahnräder, insbesondere die des Hohlrades, relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund, ein Umlaufgetriebe zu schaffen, welches einfach herstellbar ist und radial weniger Platz als die bekannten Umlaufrädergetriebe benötigt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs genannten Merkmale gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert wird. Dabei zeigt die einzige Figur ein derartiges Umlaufgetriebe in einer einfachen Grundausführung.

Die das Antriebselement 10 bildende Welle ist mit einem auf deren Umfang aufgefrästen Kugelführungskanal 18 versehen, dessen Krümmungsradius dem Radius der von diesem geführten Kugeln 16 entspricht. Das Antriebselement 10 ist weiter mit einem Kugelführungskanal 24 versehen; der aus einem axial verlaufenden Zentralabschnitt und zwei im wesentlichen radial verlaufenden, diesen mit den Endabschnitten der wendelförmigen Kugelführungskanäle 18 verbindenden Stichabschnitten besteht.

Die das Abtriebselement 12 bildende Welle ist mit einem auf den gewendelten Abschnitt des Antriebselement 10 aufgesteckten Hülse versehen. Diese Hülse weist einen in diese eingeschnittenen wendelförmigen Spalt auf, der den zweiten Kugelführungskanal 20 bildet.

Ein mit dem Antriebselement 10 und dem Abtriebselement 12 koaxialer, diese aufnehmender zylindrischer Rohrkörper bildet das Stützelement 14. Dieses Stützelement 14 ist mit einem sich axial erstreckenden dritten Kugelführungskanal 22 versehen.

Die in den drei Kugelführungskanälen 18, 20, 22 geführten Kugeln 16 koppeln das Antriebselement 10, das Abtriebselement 12 und das eine radiale Bewegung verhindernde drehfest gelagerte Stützelement 14 miteinander. Bei Drehung des Antriebselements 10 verursachen die Kugeln 16, die von dem Kugelführungskanal 22 des drehfesten Elements 14 an einer Bewegung in Umfangsrichtung gehindert werden, eine Übertragung des von dem Antriebselement 10 aufgebrachten Drehmoments auf das Abtriebselement 12, wobei sich das Übersetzungsverhältnis aus dem Verhältnis der Steigung des wendelförmigen Kugelführungskanals 18 des Antriebselements 10 zu der Steigung des wendelförmigen Kugelführungskanals 20 des Abtriebselements 12 ergibt. Die Kugeln 16 wandern dabei in axialer Richtung, bis sie in den Bereich eines der Stichabschnitte des Kugelrückführungskanals 24 gelangen und in diesem rückgeführt werden.

Bei der dargestellten achsenparallen Ausbildung des dritten Kugelführungskanals 22 des Stützelements 14 ist das Übersetzungsverhältnis ganzzahlig, durch eine wendelförmige Ausbildung auch des dritten Kugelführungskanals 22 des drehfesten Elements 14 können beliebige Übersetzungsverhältnisse erzielt werden. Durch eine verwindbare Ausbildung des drehfesten Elements 14 und der so bewirkten Änderung der Steigung von dessen Kugelführungskanal 22 kann das Übersetzungsverhältnis des vorgeschlagenen Getriebes auch verstellbar gemacht werden.

Die Zeichnung verdeutlicht weiter, daß der zentrale Abschnitt des Kugelrückführungskanals 24 mit einer die Kugeln 16 beaufschlagenden Feder 26 versehen ist, die ein zuverlässiges Nachspeisen von Kugeln sicherstellt.

Erkennbar sind weiter Lager 28, 30, die eine reibungsarme Drehung der Elemente 10, 12, 14 zueinander ermöglichen.

Es ist lediglich eine einfache Grundform des vorgeschlagenen Umlaufgetriebes gezeigt. Es versteht sich, daß das bei dieser Grundform drehfeste Stützelement ebenfalls drehbar angeordnet werden kann, wodurch sich vielfältige Möglichkeiten zur Drehzahl- und Drehmomentüberlagerung sowie Leistungsverzweigung ergeben, wie dies von den Umlaufrädergetrieben bekannt ist. Insbesondere können auch mehrere derartige Getriebeelemente übereinander angeordnet werden, wobei einzelne Elemente miteinander gekoppelt werden können.

Da jeweils lediglich wenige aus der Vielzahl der vorhandenen Kugeln mit den Elementen im Eingriff stehen, sind diese nur einem geringen Verschleiß unterworfen.

Das vorgeschlagene Umlaufgetriebe vereinigt die Vorteile der bekannten Umlaufrädergetriebe mit dem Vorteil der kostengünstigen Herstellung. Vorteilhaft ist weiter der geringe Platzbedarf in radialer Richtung.

Claims (2)

1. Umlaufgetriebe mit einem Antriebselement, einem Antriebselement und einem Stützelement, dadurch gekennzeichnet, daß
- Antriebselement (10), Abtriebselement (12) und Stützelement (14) koaxial angeordnet und mit eine Vielzahl von Kugeln (16) führenden Kugelführungskanälen (18, 20, 22) versehen sind, von denen wenigstens zwei (18, 20) wendelförmig ausgebildet sind, und
- eines der Elemente (10) mit einem Kugelrückführungskanal (24) versehen ist.

2. Umlaufgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelrückführungskanal (24) mit einer die Kugel (16) beaufschlagenden Feder (26) versehen ist.