DE3811074A1 - Getriebe zum uebertragen einer drehbewegung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe zum Übertragen einer Drehbewegung, mit kämmenden Zahnrädern unterschiedlicher Zähnezahl.

Derartige Getriebe werden insbesondere als Stellgetriebe verwandt, wobei in einem bekannten Stellgetriebe eine Planetengetriebekonstruktion Anwendung findet, welche über einen Exzenter gesteuert wird. Ein solches Stellgetriebe, ist mit einem besonders hohen Fertigungsaufwand verbunden, wobei trotz Einhaltens hoher Toleranzanforderungen stets ein unerwünschtes Spiel zwischen den relativ zueinander verdrehbaren Bauteilen besteht. Es läßt sich somit keine zufriedenstellende Verstellgenauigkeit erzielen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden, und ein gattungsgemäßes Getriebe zu schaffen, welches sich durch einen besonders einfachen Aufbau mit einer geringen Zahl von Einzelteilen auszeichnet, welche einfach aufgebaut sind, und dabei eine hohe Einstellgenauigkeit zu garantieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erstes Zahnrad eine Taumelbewegung ausführt, wobei es sich auf einem zweiten Zahnrad abwälzt.

Es wird also dem ersten Zahnrad eine Taumelbewegung aufgezwungen, welcher durch das Abwälzen auf den zweiten, eine andere Zähnezahl aufweisenden Zahnrad eine zusätzliche Drehbewegung überlagert wird. Auf diese Weise verdrehen sich zwei Punkte, die sich zu Beginn eines Taumelumlaufes berühren, nach Beendigung dieses Taumelumlaufes relativ zueinander um ein Maß, das durch die Zähnezahl und die Zähnezahldifferenz zwischen beiden Zahnrädern bestimmt ist. Die beiden ehemaligen Berührungspunkte werden nach einem Taumelumlauf um die Anzahl von Zähnen gegeneinander verdreht sein, die der Zähnezahldifferenz entspricht.

Bei einer praktischen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Taumelachse (das ist die Mittellinie des Kegels, dessen Mantelfläche von der Mittelachse des taumelnden ersten Zahnrades umfahren wird) koaxial zur Längsachse des zweiten Zahnrades verläuft. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Taumelbewegung durch Beaufschlagung des ersten Zahnrades durch die schräg zu ihrer Radialebene verlaufende Stirnfläche einer relativ zum ersten Zahnrad drehbaren Welle erfolgt; diese durch einen schrägen Schnitt hergestellte Stirnfläche weist gegenüber der Radialebene der Welle einen Winkel auf, der durch die Zahnradgeometrie bestimmt ist. Für die praktische Verwendung ist es dabei besonders geeignet, wenn die Längsachse der Welle koaxial zur Längsachse des zweiten Zahnrades verläuft.

Zur Kompensation der Taumelbewegung, ist bei einer praxisnahen Ausführungsform der Erfindung eine Mitnehmervorrichtung drehbar um die Drehachse der Welle gelagert, die in das erste Zahnrad eingreift. Um den Wirkungsgrad des Getriebes zu verbessern und um vorzeitigen Verschleiß zu verhindern, ist es besonders günstig, wenn zwischen der Stirnfläche und dem ersten Zahnrad ein Axiallager vorgesehen ist. Eine in der Praxis bevorzugt anwendbare Ausführungsform sieht vor, daß die Zahnräder als an der Stirnseite verzahnte Planräder ausgeführt sind, wobei das erste Zahnrad sowohl eine Planradverzahnung als auch eine Stirnverzahnung aufweist. Hierbei bietet sich als Ausführungsform mit integrierten Taumelbewegungsausgleich eine Lösung an, bei welcher das erste Zahnrad mit seiner Planverzahnung mit dem zweiten Zahnrad in Eingriff steht, während seine Stirnverzahnung in ein drittes Zahnrad eingreift. Dabei wird sich das taumelnde erste Zahnrad auf dem zweiten Zahnrad abwälzen, während innerhalb des dritten Zahnrades die Taumelbewegung kompensiert wird.

Neben der gerade beschriebenen Ausführung der Zahnräder als Planzahnräder ist auch eine Ausführung möglich, bei welcher ein taumelndes außenverzahntes Stirnrad innerhalb einer Innenverzahnung angeordnet ist.

Eine von vielen bevorzugten Anwendungen des erfindungsgemäßen Getriebes, ist eine Sitzverstellung, insbesondere für Kraftfahrzeugsitze, wobei das zweite Zahnrad an einem ersten Beschlagteil ausgebildet ist, während das erste Zahnrad ein zweites Bauteil beaufschlagt, welches relativ zum ersten Beschlagteil verschwenkbar ist. Somit läßt sich beispielsweise eine Sitzlehnenverstellung für Kraftfahrzeuge schaffen, welche neben dem einfachen Aufbau eine exakte Führung gewährleistet. Dabei ist es natürlich auch von Vorteil, daß das Getriebe konstruktionsbedingt selbsthemmend ist.

Weitere vorteilhafte Merkmale sowie die Funktion der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung.

Hierzu zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt A-A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Taumelscheibe,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Taumelscheibe,

Fig. 6 eine Darstellung der Zahnprofile des zweiten Zahnrades und des schräg zu diesem verlaufenden ersten Zahnrades, bzw. der Taumelscheibe.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zeigt eine gestufte Betätigungswelle 1, deren Stirnfläche 2 welche am ersten Zahnrad 3 anliegt, in einem Winkel von etwa 7 Grad zur Radialebene der Betätigungswelle 1 verläuft. Das erste Zahnrad 3 weist eine Planverzahnung 4 mit zweiundvierzig Zähnen auf, welche mit der Planverzahnung 5 des zweiten Zahnrades kämmt, das über vierzig Zähne verfügt. Das zweite Zahnrad 6 ist drehbar auf dem Lagerzapfen 7 angeordnet, dessen anderes Ende in die Sackbohrung der Betätigungswelle 1 ragt, mit der der Lagerzapfen 7 mittels einer Verschraubung 8 verbunden ist.

Das scheibenförmige erste Zahnrad 3 ist mit seinem gewölbt ausgebildeten Innendurchmesser 9 drehbar und schwenkbar auf den Lagerzapfen 7 angeordnet.

Durch Drehen der Betätigungswelle 1 bei gleichzeitigem Festhalten des zweiten Zahnrades 6 wird das erste Zahnrad 3 in eine Taumelbewegung versetzt. Durch die Differenz der Zähnezahlen des ersten und zweiten Zahnrades werden sich die beiden Zahnräder nach einer vollen Umdrehung der Betätigungswelle 1 um zwei Zähne gegeneinander verdrehen. Die Drehbewegung des ersten Zahnrades 3 gegenüber dem zweiten Zahnrad 6 wird auf die Mitnehmervorrichtung 10, welche drehbar auf der Betätigungswelle 1 gelagert ist, übertragen. Hierzu greifen vier am Umfang verteilte Zapfen 11 in entsprechende Ausnehmungen 12 des ersten Zahnrades 3 ein. Dies ist in Fig. 2, die einen Schnitt gemäß Fig. 1 entlang der Geraden A-A zeigt, dargestellt.

Selbstverständlich ist es auch möglich, durch Drehen der Betätigungswelle 1 und gleichzeitigem Festhalten der Mitnehmervorrichtung 10 das zweite Zahnrad 6 zu verdrehen.

Eine Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes zeigt Fig. 4 am Beispiel einer Lehnenverstellung, welche insbesondere bei Kraftfahrzeugsitzen zu verwenden ist. Dabei ist in einer Figur die axiale Fixierung des Lehnenbeschlages 20 sowohl mittels eines Sicherungsringes 21 als auch mittels einer Schweißnaht 22 dargestellt. Ansonsten stimmen die beiden Ausführungsformen miteinander überein.

Durch die plane Fläche 23 der Welle 24 ist das Handrad 25 mit dem Taumelkörper 26 gekoppelt und durch einen Sicherungsring 27 axial fixiert. Am Taumelkörper 26 ist eine Beaufschlagungsfläche 28 ausgebildet, die schräg zur Radialebene verläuft. An dieser Beaufschlagungsfläche liegt eine Stirnseite eines Axiallagers 29 an, welches aus am Umfang verteilten Kugeln 30 und einem Kugelkäfig 31 besteht. Die andere Stirnseite des Axiallagers 29 beaufschlagt die verzahnte Taumelscheibe 32, die funktionsmäßig dem ersten Zahnrad 3 entsprechend der Fig. 1 entspricht.

Wie auch den Fig. 4 bis 6 zu entnehmen ist, weist die Taumelscheibe 32 auf ihrer vom Axiallager 29 abgewandten Stirnseite eine Planverzahnung auf, die jedoch durch radiale Ausstanzungen 33 zusätzlich eine Stirnverzahnung bilden. Die Planverzahnung der Taumelscheibe greift dabei in die Planverzahnung 34 ein, welche im Lehnenbeschlag 20 ausgebildet ist. Die Stirnverzahnung der Taumelscheibe 32 steht dagegen in Eingriff mit der Stirnverzahnung 35, welche in Form einer Innenverzahnung am Sitzbeschlag 19 ausgebildet ist. Der Sitzbeschlag 19 und der Lehnenbeschlag 20 sind durch eine ringförmig verlaufende Führung 36 drehbar ineinander gelagert. Der Sitzbeschlag 20 ist drehbar auf dem Taumelkörper 26 gelagert und axial durch einen Anschlag und den Zwischenring 27 fixiert. Der Zwischenring 37 ist beispielsweise durch die Verschweißung 22 oder einen Sicherungsring 21 am, Taumelkörper 26 befestigt. Das nicht dargestellte Ende der Welle 24 führt zu einer zweiten Getriebeeinheit, welche sich auf der anderen Seite des Sitzes befindet. Wie der Fig. 5 zu entnehmen ist, ist die Taumelscheibe 32 auf ihrer dem Axiallager 29 gegenüberliegenden Seite mit einer Abschrägung 28 versehen, die dem Winkel entspricht, um welchen die Beaufschlagungsfläche 28 gegenüber der Radialebene geneigt ist. Die Profilform der Planverzahnung 34 im Lehnenbeschlag 20 und der Planverzahnung an der Taumelscheibe 32 ist in Fig. 6 dargestellt. Das Profil der Stirnverzahnung der Taumelscheibe 32 ist Fig. 4 zu entnehmen.

Wird das Handrad 25 und damit der Taumelkörper 26 gedreht, so wird die Taumelscheibe 32 über die Beaufschlagungsfläche 28 und das Axiallager 29 mit einer Taumelbewegung beaufschlagt. Die Verzahnung 35 ist über den Sitzbeschlag 19 drehfest. Durch die Zähnezahldifferenz zwischen der Planverzahnung an der Taumelscheibe 32 und der Planverzahnung 34 wird der Lehnenbeschlag 20 nach einer vollen Umdrehung des Handrades um ein Maß verschwenkt, welches sich aus der Zähnezahl und der Zähnezahldifferenz berechnet.

Bezugszeichenliste

 1 Betätigungswelle
 2 Stirnseite
 3 erstes Zahnrad
 4 Planverzahnung
 5 Planverzahnung
 6 zweites Zahnrad
 7 Lagerzapfen
 8 Verschraubung
 9 Innendurchmesser
10 Mitnehmervorrichtung
11 Zapfen
12 Ausnehmung
19 Sitzbeschlag
20 Lehnenbeschlag
21 Sicherungsring
22 Schweißnaht
23 Fläche
24 Welle
25 Handrad
26 Taumelkörper
27 Sicherungsring
28 Beaufschlagungsfläche
29 Axiallager
30 Kugel
31 Kugelkäfig
32 Taumelscheibe
33 Ausstanzung
34 Planverzahnung
35 Stirnverzahnung
36 Führung
37 Zwischenring
38 Abschrägung

Claims (10)

1. Getriebe zum Übertragen einer Drehbewegung mit kämmenden Zahnrädern unterschiedlicher Zähnezahl, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Zahnrad (3, 32) bezüglich eines weitere Zahnrades (6, 34) so angeordnet ist, daß ihm eine Taumelbewegung aufzwingbar ist, wobei es sich auf dem weiteren Zahnrad (6, 34) abwälzt.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelachse koaxial zur Längsachse des zweiten Zahnrades (6, 34) verläuft.

3. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelbewegung durch die Beaufschlagung des ersten Zahnrades (3, 32) durch eine schräg zu ihrer Radialebene verlaufende Stirnfläche (2, 28) eines relativ zum ersten Zahnrad (3, 32) drehbaren Körpers (1, 26) erfolgt.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des drehbaren Körpers (1, 26) koaxial zur Längsachse des zweiten Zahnrades (6, 34) verläuft.

5. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mitnehmervorrichtung (10, 19, 35) drehbar um die Drehachse des Körpers (1, 26) gelagert ist, die in das erste Zahnrad (3, 32) eingreift.

6. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stirnfläche (2, 28) und dem ersten Zahnrad (3, 32) ein Axiallager (29) vorgesehen ist.

7. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (3, 6, 32, 34) als an ihrer Stirnseite verzahnte Planräder ausgeführt ist.

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (32) sowohl eine Planverzahnung als auch eine Stirnverzahnung aufweist.

9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (32) mit seiner Planverzahnung mit dem zweiten Zahnrad (34) in Eingriff steht, während seine Stirnverzahnung in ein drittes Zahnrad (19, 35) eingreift.

10. Sitzverstellung insbesondere Lehnenverstellung für Kraftfahrzeugsitze, mit einem Getriebe, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zahnrad an einem ersten Beschlagteil (20) ausgebildet ist, während das erste Zahnrad ein zweites Beschlagteil (19) beaufschlagt, welches relativ zum ersten Beschlagteil (20) drehbar ist.