[go: up one dir, main page]

WO2014071932A1 - Getriebe - Google Patents

Getriebe Download PDF

Info

Publication number
WO2014071932A1
WO2014071932A1 PCT/DE2013/200222 DE2013200222W WO2014071932A1 WO 2014071932 A1 WO2014071932 A1 WO 2014071932A1 DE 2013200222 W DE2013200222 W DE 2013200222W WO 2014071932 A1 WO2014071932 A1 WO 2014071932A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
teeth
toothed
tooth
transmission
rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2013/200222
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Brehm
Sergej Mensch
Stefan GLÜCK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of WO2014071932A1 publication Critical patent/WO2014071932A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/24Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving gears essentially having intermeshing elements other than involute or cycloidal teeth
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • F16H55/171Toothed belt pulleys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/10Constructively simple tooth shapes, e.g. shaped as pins, as balls

Definitions

  • the invention relates to a transmission, in particular a spur gear or a bevel gear.
  • gear transmissions are often used.
  • Such a gear transmission usually comprises at least one pair of meshing gears or at least one with another toothed body (eg a rack or a spindle meshing Zähnrad,
  • another toothed body eg a rack or a spindle meshing Zähnrad
  • the tooth geometry (tooth contour) of the toothed wheels or other tooth body has been steadily developed to baren at the highest possible carry
  • the efficiency of such transmissions is limited due to the friction that occurs
  • a novel type of transmission is known from EP 1 969 254 B1, in which rolling bodies roll in runways, each between two teeth of a first tooth body and two teeth of a second gear body are educated in a ⁇ ntrsebsterrorism the second tooth body now the rolling elements • under force and motion transfer roll on the first ⁇ tooth body along the runways AEB reduce the rolling elements in.
  • the invention has for its object to provide a simple transmission with high efficiency.
  • the transmission comprises a first toothed body, which has a number of first teeth, and a second toothed body, which has a number of second teeth.
  • Each of the first teeth and each of the second teeth has a tooth back in each case.
  • the transmission further comprises a number of WäizMechri, which are so arranged between the first and the second toothed body that at a Bmgriffsposite of the two toothed body at least one of the Wäiz stresses for transmitting a steep force between the toothed bodies formschiüssig between each two teeth of the first teeth body and two teeth of second tooth body rests in the engaged position, the tooth prints of the first and second teeth are substantially, ie aligned exactly or at least approximately, parallel to each other.
  • a rolling axis of each rolling body is in the engagement position . , aligned parallel or at a shallow angle to the tooth ridges of the adjacent first and second teeth.
  • Jacher angle an angle between 0 and 45 degrees is called.
  • the "rolling axis" is here and hereafter referred to that axis of the rolling element about which the rolling elements roll during the movement of the toothed bodies, ie, the direction of movement of each rolling element ⁇ in particular the moving direction of the rolling body center of gravity) which is regularly perpendicular to the rolling axis. is again aligned exactly or at least approximately perpendicular to the tooth backs of the adjacent first and second teeth in the engagement position.
  • tooth tip refers to the pointed, flattened or rounded apex on which the tooth marks of each tooth strike.
  • the toothed bodies of the transmission according to the invention are not directly engaged, but rather the form-fitting connection between the toothed bodies at the engaged position is effected indirectly via the at least one type of keyed connection
  • the first teeth of the first tooth body do not intervene in the engagement spösiiio between the second teeth of the second tooth body, but face them
  • a cavity is formed in which at least one of the rolling elements einiiegt.
  • said WaizSystem has transversely to its Wälz analysesachse a Dimensio, the order of magnitude about the tooth spacing between the teeth of first teeth body or the teeth spacing between the teeth of the second tooth body corresponds.
  • the Wäizköper are thus in particular not substantially smaller than the respective tooth spacing of the first or second tooth body. Rather, a rolling element fills the cross-section formed Between the teeth of the respective toothed body exactly or at least approximately, that is, completely:
  • the first and second teeth can be made with a comparatively simple tooth contour and thus produced cost-effectively Rolling friction occurring between the teeth and the - preferably röfationssymmefräschen - WälzSystemh z much lower friction losses than in a sliding friction, so that the efficiency of the transmission according to the invention over a conventional gear transmission GE ⁇ with a simple design - is increased.
  • the tooth back ⁇ he first and second teeth each obliquely, in particular at an equal angle, to employ the sposltion to the direction of movement of the first and second teeth.
  • the direction of movement of the first and second teeth in the engaged position is substantially, i. exactly or at least approximately, aligned perpendicular to the back of the teeth.
  • the first and the second tooth body has a straight toothing. This ensures a particularly simple production of the first and second teeth.
  • At least one of the two toothed bodies is a toothed wheel.
  • the respective other toothed body can be designed, for example, as a toothed rack, toothpiatry or the like.
  • both toothed bodies are preferably designed as a toothed wheel.
  • the two gears are preferably each provided with an external tooth.
  • one of the two gears may be provided with an internal toothing.
  • both gears - for the formation of a helical gear or angular gear - are either spur gears or tapered gears (in the following: Spur gear or bevel gear).
  • the gears can basically but also underscniedlic e types have.
  • the rolling elements are spherical, ie spherical.
  • the rolling elements are stretched in an advantageous embodiment of the invention along its rolling axis, that is running elongated.
  • the rolling elements are preferably ⁇ Vietnamese-) cylindrical or kege
  • the Zyatorsrollen are preferably designed as needles, which have a comparatively small diameter compared to their longitudinal extent.
  • Have the second felling the (conical) rolling bodies half a 'cone angle to the Wäizaehse on "desse amount between ... and ... degrees (Ask the inventor * in what area are Caeté l albums cone angle? Of tapered rollers? ⁇
  • the rolling axes of the tapered rollers are in the engagement position as described above in ei em surfaces. Angle to the tooth ridges of the first and second teeth arranged.
  • the (parallel to Wäizaehse) longitudinal extent de rolling elements preferably corresponds to the length of the tooth back of the teeth of the first u and . nö ödei second Za n body.
  • the rolling elements are guided in a cage.
  • the cage is in particular movably mounted so that the cage moves with the rolling elements.
  • the cage makes it possible in a simple manner for the first and second teeth to engage in each case between adjacent rolling elements when they enter the engagement position, without hooking or jamming them with the teeth.
  • the rolling elements are thus held by the cage in a distance corresponding to the tooth spacing.
  • a particularly quiet running of the transmission according to the invention is achieved by the cage.
  • the cage can be formed in the context of the invention comparable to a conventional roller bearing cage, for example.
  • a sheet metal stamping advantageously ⁇ bstandshalter between the rolling elements are integrated into the cage, In the manner of a Wäizlagerkks trained cage the Wäiz emotions are guided on a circular path.
  • the rolling axes of the individual rolling elements within the scope of the invention can be parallel to barren perpendicular to the circular axis of the cage.
  • the cage is designed to be flexible in a way that allows a drag chain to be flexibly guided so that the heat bodies are guided with the cage along a freely designable path.
  • the inventive transmission may optionally include more than two gears or other tooth body.
  • combinations of the features described above and embodiments such as a combination of helical gear and bevel gear are conceivable. Cry description of the drawings
  • FIG. 1 is a perspective view of a gearbox with two spur gears and rolling elements between the spur gears
  • FIG. 2 is a section I i-i in the direction of the flat sides of the spur gears
  • the gearbox according to FIG. 1 Fig..3 in a section lif-HS of FIG. 2
  • the transmission of FIG. 1 Fig. 4 in perspective an alternative embodiment of
  • a transmission 1 which includes a toothed body as a first gear 2 and a second gear 3.
  • Each of the gears 2 and 3 is assigned a rotation axis 4 and 5, respectively.
  • the first gear 2 has a number of first teeth 6, and the second gear 3 has a number of wide teeth 7, each on a circular cylindrical outer surface of the first gear 2 and the second gear 3 are formed.
  • the transmission 1 comprises a number of Wälzkörpem 8, d e always one between the first gear 2 and the second gear 3 is arranged.
  • the rolling elements 8 are designed as cylinder grooves
  • the gears 2 and 3 are arranged zueinande such that their teeth 6 and 7 did not come together or engage each other as in a conventional spur gear, but that the teeth 6 and 7 si h in a Eingriffspositio. 9 opposite (see Fig. 2).
  • a cavity is formed in the injection site 9 between in each case two harvested teeth 8 and two second teeth 7, in which one of the heatings 8 is inserted.
  • the arranged in the engaged position 9 between the gears 2 and 3 rolling elements 8 Is with its rolling axis 10 on the connecting line 11 zws beautifully arranged the rotation axes 4 and 5.
  • the Wäizachse 10 corresponds to the longitudinal axis or de symmetry axis of rotationssymmeiriseheti Wäizkorpers 8.
  • Each tooth S and 7 has a flattened toothed skirts 12 and 13, respectively, on which the tooth flanks of a tooth 6 and 7 meet.
  • a valley 14 or 15 is formed between two teeth 6 and 7, respectively, which is formed round.
  • the valleys 14 and 15 go smoothly, ie karv ten- and 91rttös and in particular with constant curvature in the adjacent tooth flanks over, per radius, with which the valleys 14 and 15 are formed, advantageously corresponds substantially to the radius of the rolling elements eighth
  • the tooth backs 12 and 13 are straight in the exemplary embodiment shown, ie they are not curved in their longitudinal extent, and aligned parallel to the axes of rotation 4 and 5 of the respective toothed wheels 2 and 3.
  • the rolling element 8 is in its engaged position 9
  • Rolling axis 10 in turn hariraiiei aligned to the tooth back 12 and 13 (see Fig. 2 and Fig. 3).
  • the rolling element 8 rolit in the engaged position 9 on the tooth flanks or tooth täfem 14 and 15 of the teeth 6 and 7 from.
  • the transmission 1 has a particularly high efficiency, the teeth 6 and 7 and the respectively hingeordnefen Wälzköper.
  • the rolling elements 8 are guided in a cage 24.
  • the cage 24 is mounted so that it can move with the WäfzMechn 8 ⁇ not shown in detail).
  • the cage 24 is guided in a OväS to the gear 3.
  • the cage 24 is designed to be movable.
  • the cage 24 in the manner of a drag chain from a variety of mutually movable! Links is composed.
  • the cage 24 can also be made of a plastic or rubber which is particularly easy to fatten, so that the oval can be formed by means of elastic deformation of the cage 24.
  • the transmission 1 is designed here as a winch transmission.
  • the gears 2 and 3 of the transmission 1 are designed as bevel gears whose axes of rotation 4 and 5 are perpendicular to each other. Due to the arrangement of the teeth 6 and 7 on a conical outer surface 26 and 27 of the kege! - stum fförmigen gears 2 and 3, the adjacent tooth back 12 of the gear 2 as well as the adjacent Za nguren 13 of the gear 3 are each in one Things hints! aligned with each other. Due to the Kegeäform of Wäizkörrjer 8 these do not roll along a straight line but on a circular arc.
  • the cage 24 in the illustrated embodiment is designed as an annular disc.
  • the cage 24 thus becomes an egg ner level 30, which is aligned tangentially in the EinnffspositiQn 9 to both outer surfaces 26 and 27 of the gears 2 and 3 (see Fig. 4 and Fig 5).
  • the rolling axis 10 of all rolling elements 8 are in this case perpendicular to a rotational axis 31 of the cage 24,
  • the rolling elements 8 rolit in: the entr spösitiön 9 on the tooth flanks or valleys 12 and 13 of both gears 2 and 3 from.
  • the toothed skirts 14 and 15 are chamfered (chamfered) to the toothed areas or valleys 12 and 13. This achieves a comparatively "soft" contact between the tooth 6 or 7 and the rolling body 8, so that the latter is not damaged by a sharp edge of the teeth 6 or 7 Rather, other embodiments of the invention may be derived by those skilled in the art from the foregoing description, and in particular, the individual features of the invention and their embodiments that are described with reference to the various embodiments may be combined with each other in a more erroneous manner.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Ein Getriebe (1) umfasst einen ersten Zahnkörper (2), der eine Anzahl von ersten Zähnen (6) aufweist, und einen zweiten Zahnkörper (3), der eine Anzahl von zweiten Zähnen (7) aufweist Die ersten Zähne (6) und die zweiten Zähne (7) weisen jeweils einen Zahnrücken (12, 13) auf, Das Getriebe (1) umfasst weiterhin eine Anzahl von Wälzkörpern (8), die derart dem ersten Zahnkörper (3) und dem zweiten Zahnkörper (4) zwischengeordnet sind, dass an einer Eingriffsposition (9) mindestens einer der Wälzkörper (8) zur Übertragung einer Stellkraft von dem ersten Zahnkörper (3) auf den zweiten Zahnkörper (4) formschlüssig zwischen jeweils zwei Zähnen (6) des ersten Zahnkörpers (2) und des zweiten Zahnkörpers (3) einliegt. In der Eingriffsposition (9) sind die Zahnrücken (12, 13) der ersten Zähne (6) und der zweiten Zähne (7) parallel oder in einem flachen Winkel zueinander ausgerichtet Bei einer Bewegung des ersten Zahnkörpers (2) und des zweiten Zahnkörpers (3) ist eine Wälzachse (10) eines jeden Wälzkörpers (8), um die der jeweilige Wälzkörper (8) in der Eingriffsposition (9) wälzt, parallel oder In einem flachen Winkel zu den Zahnrücken (12, 13) der angrenzenden ersten und zweiten Zahne (6, 7) ausgerichtet

Description

Bezeichnung der Erfindung
Getriebe
Beschreibung
Gebiet der Erfindung Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, insbesondere auf ein Stirnradgetriebe oder ein Winkelgetriebe.
Hintergrund de Erfindung Zur Umrichtung und/oder Übersetzung von Kräften und Bewegungen werde häufig Zahnradgetriebe eingesetzt. Ein solches Zahnradgetriebe umfasst üblicherweise mindestens ein Paar ineinandergreifender Zahnräder oder mindestens ein mit einem sonstigen Zahnkörper (z.B. einer Zahnstange oder eine Spindel kämmendes Zähnrad, Die Zahngeometrie (Zahnkontur) der Zahnräde bzw. sonstigen Zahnkörper ist dabei stetig fortentwickelt worden, um bei möglichst hohen Übertrag baren Kräften eine möglichst gering Reibung zwischen den Zahno erfJächen zu ermöglichen. Dennoch ist der Wirkungsgrad solcher Getriebe aufgrund der auftretenden Reibung limitiert, Eine neuartige Getriebeform ist aus der EP 1 969 254 B1 bekannt. Hierbei rollen Wäizkörper in Rollbahnen, die jeweils zwischen zwei Zähnen eines ersten Zahnkörpers und zwei Zähnen eines zweiten Zahnkörpers gebilde sind. Bei einer Äntrsebsbewegung des zweiten Zahnkörpers rollen nun die Wälzkörper unter Kraft- und Bewegungsübertragung auf den ersten Zahn Körper entlang der Rollbahnen äb. Die Wälzkörper verringern dabei - im Vergleich zu einem gewöhnliche Zahnradgetriebe ■-· die Reibung zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnkörper. Je nach Form der Rollbahnen wird' bei diesem Getrieb eine komplexe Bewegungs- und Kraftübertragung er ögiieht, die ohne die Wäizkörper nu unter erheblichen Reibungsverlusten zu realisieren wäre. Ailer- dings ist die Hersteilung der hier eingesetzten, meist heii fömigeri Rollbahnen auf der Oberfläche der Zahnkörpe aufwändig und dadurch teuer.
Aufgabe der .Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Getriebe mit dennoch hohem Wirkungsgrad anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Äusfuh- ruhgsforme und Weiterentwicklungen der Erfindung sind In den Untera spru- chen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
Erfindungsgemäß umfasst das Getriebe einen ersten Zahnkörper, der eine Anzahl von ersten Zähne aufweist, und einen zweiten Zahnkörper, der eine Anzahl von zweiten Zähnen aufweist Jeder der ersten Zähne und jeder der zwei- ten Zähne weist dabei jeweils einen Zahnrücken auf. Das Getriebe umfasst weiterhin eine Anzahl von Wäizkörperri, die derart dem ersten und dem zweiten Zahnkorper zwischengeordnet sind, dass an einer Bmgriffspositäon der beiden Zahnkörper mindestens einer der Wäizkörper zur Übertragung einer Steilkraft zwischen den Zahnkörpern formschiüssig zwischen jeweils zwei Zähnen des erste Zähnkörpers und zwei Zähnen des zweite Zahnkörpers einliegt in der Eingriffsposition sind die Zahnrucken der ersten und der zweiten Zähne dabei im Wesentlichen, d.h. exakt oder zumindest näherungsweise, parallel zueinander ausgerichtet. Bei einer Bewegung des ersten Zahnkörpers und des zweiten Zahnkörpers ist in der Eingriffspositiön eine Wälzachse eines jeden Wälzkör- pers .. parallel oder in einem flachen Winkel zu den Zahnrücken der angrenzenden ersten und zweiten Zähne ausgerichtet. Als Jacher Winkel" wird dabei ein Winket zwischen 0 und 45 Grad bezeichnet. Als„Wälzachse" wird hier und im Folgenden diejenige Achse des Wälzkörpers bezeichnet, um die der Wälzkörper bei der Bewegung der Zahnkörper wälzt, d.h. rollt. Die Bewegungsrichtung eines jeden Wälzkörpers {insbesondere die Bewegungsriehtuhg des Wälzkörperschwerpunkts); die regelmäßig senkrecht auf der Wälzachse steht, ist in der Eingriffsposition wiederum exakt oder zumindest näherungsweise senkrecht zu den Zahnrücken der angrenzenden ersten und zweiten Zähne ausgerichtet.
Als„Zahnruckeh" wird hier und im Folgenden der ~ spitz zulaufende, abgeflach- te oder abgerundete - Scheitel bezeichnet an dem sieh die Zahnfianken jeweils eines Zahnes treffen. Die Eingriffsposition des ernndungsgerhäßen Getriebes entspricht der Position, bei der di Zahnkörper eines gewöhnlichen Zahnradgetriebes kämmen, bei der also die Zähne dieser Zahnkörper miteinander in formschSüssigen Eingriff stehen. Anders als bei einem gewöhnlichen Zahnradgetriebe stehen die Zahnkörper des erfindungsgemäßen Getriebes allerdings nicht unmittelbar in Eingriff. Vielmehr erfolgt die förmschlüssige Verbindung zwischen den Zahnkörpern an der Eingriffsposition nac Art einer Passfederverbindung mittelbar über den mindestens einen zwischengeordneten Wälzkörper. Dabei greifen bei dem erfindungsgemäßen Getriebe in der Eingriff spösiiio die ersten Zähne des ersten Zahnkörpers nicht zwischen die zweiten Zähne des zweiten Zahnkörpers ein, sondern stehen diesen gegenüber. Dadurc wird in der Eingriffsposition zwischen jeweils zwei Zähnen des ersten Zahnkörpers und des zweiien Zahnkörpers ein Hohlraum gebildet, in dem mindestens einer der Wälzkörper einiiegt. Vorzugsweise liegt dabei in dem zwischen zwei Zähnen des ersten Zahnkörpers und zwei Zähnen des zweiten Zahnkörpers an der Eingriffsposition im Querschnitt genau ein Wälzkörper ein, wobei dieser Waizkörper quer zu seiner Wälzkörperachse eine Dimensio aufweist, die von der Größenordnung her etwa dem Zahnabständ zwischen den Zähnen des ersten Zähnkörpers oder dem Zähnabstand zwischen den Zähnen des zweiten Zahnkörpers entspricht. Die Wäizköper sind somit insbesondere nicht wesentlich kleiner als der jeweilige Zahnabstand des ersten oder zweiten Zahnkörpers. Vielmehr füllt ein Wälzkörper den im Querschnitt gebildeten Zahnzwischenrau des jeweiligen Zahnkörpers exakt oder zumindest nähe- ru ngswe ise vö llstä nd ig: aus,
Dadurch, dass die Kontur der Zahnflanken auf einen Kontakt mit den Wälzkör- pern und nicht auf ein möglichst reibungsfreies Kämmen mit einem gegenüberliegenden Zahn abgestimmt ist, können die erste und zweiten Zähne mit einer vergleichsweise einfachen Zahnkontur ausgeführt und somit kostengünstig hergestellt werden, Zusätzlich führt die zwischen den Zähnen und den - vorzugsweise röfationssymmefräschen - Wälzkörperh auftretende Rollreibung z weitaus geringeren Reibungsverlusten als bei einer Gleitreibung, so dass der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Getriebes gegenüber einem herkömm- iichen Zahnradgetriebe ~ bei gleichzeitig einfacher Gestaltung - erhöht ist.
Grundsätzlich ist es im Rahme der Erfindung denkbar, die Zahnrücken ^er ersten und zweiten Zahne jeweils schräg, insbesondere unter einem gleichen Winkel, zu der Bewegungsrichtung der ersten und zweite Zahne In der Eingriff sposltion anzustellen. In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist allerdings die Bewegungsrichtung der ersten und zweiten Zähne in der Eingriffsposition im Wesentlichen, d.h. exakt oder zumindest näherungsweise, senkrech zu den Zahnrücken ausgerichtet. Mit anderen Worten weist der erste und der zweite Zahnkörper eine Geradverzahnung auf. Dadurch ist eine besonders einfache Hersteilung der ersten und zweiten Zähne gewährleistet.
Zweckmäßigerweise handelt es sich wenigstens bei einem der beiden Zahn- Körper um ein Zahnrad, Der jeweils andere Zahnkörper kann dabei im Rahmen der Erfindung beispielsweise auch als Zahnstange, Zahnpiatie oder dergleiche ausgebildet sein. Bevorzugt sind allerdings beide Zahnkörper als Zahnrad ausgeführt. Die beiden Zahnräder sind vorzugsweise jeweils mit einer Au&er er- zahnung versehen. Eines der beiden Zahnräder kann alternativ hierzu auch mit einer Innenverzahnung versehen sein, in zweckmäßigen Äusgesiaätungsvarian- ten sind beide Zahnräder - zur Bildung eines Stirnradgetriebes bzw. Winkelge-- triebes - entweder als Stirnzahnrad öder als Kegelzahnrad (im Folgenden kurz: Stirnrad bzw. Kegelrad) ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung können die Zahnräder grundsätzlich aber auch unterscniedlic e Bauformen aufweisen.
Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Wälzkörper sphärisch, d.h. kugelförmig, ausgeführt sind. Um jedoch besonders hohe Kräfte aufnehmen und übertragen zu können, sind die Wälzkörper in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung entlang ihrer Wälzachse gestreckt, d.h. länglich ausgeführt. Die Wälzkörper sind dabei vorzugsweise {kreis-)zylinderförmig oder kege|(slumpf)förmig ausgebildet. Im ersten Fall sind die Zyländerrollen vorzugs- weise als Nadeln ausgebiidet, die gegenüber ihrer Längsausdehnung einen vergleichsweise geringen Durchmesser aufweisen. Im zweiten Fäll weisen die (kegelförmigen) Wälzkörper einen halben' Konuswinkel gegenüber der Wäizaehse auf» desse Betrag zwischen ... und ... Grad liegt (Frage an den Erfinder* in welchem Bereich liegen cäte l alben Konuswinke! von Kegelrollen?}
Für den Fall, dass die Wälzkörper des erfind ngsgemaßen Getriebes als Kegelrollen ausgebildet sind, sind die Wälzachsen der Kegelrollen in der Eingriffs- position wie vorstehend beschrieben in ei em flächen. Winkel zu den Zahnrücken der ersten und zweiten Zähne angeordnet.
Westerhin ist es Im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass als Wälzkörper beispielsweise- auch sogenannte Tonnenrolien mit konvexer Mantellinie. zum; Einsatz kommen. Diese weisen eine hohe Belastbarkeit gegenüber stoE- förmigen Belastunge auf.
Die (zur Wäizaehse parallele) Längsausdehnung de Wälzkörper entspricht vorzugsweise etw der Länge der Zahnrücken der Zähne des ersten u.nö ödei zweite Za n körpers . In einer optionalen Ausführung des Getriebes sind di Wälzkörper in einem Käfig geführt. Der Käfi ist dabei insbesondere beweglich gelagert, so dass sich der Käfig mit den Wälzkörpern mit bewegt. Der Einsatz des Käfig ermog- ii'eht auf besonders einfache Weise, dass die Wälzkörper nach dem Austritt aus der EsngriffspQsiiiQn zurückgeführt werden, so dass die Wälzkörper wiederholt in die Eingriffsposition eintreten. Ferner ist durch den Käfig auf einfache Weise ermöglicht, dass die ersten und zweiten Zahne beim Eintritt in die Eingriffsposi- tion jeweils zwischen benachbarten Wälzkörpern eingreifen, ohne mit den Zäh- nen zu verhaken oder zu verklemmen. Die Wälzkörper werden somit durch den Käfig in einem dem Zahnabstand entsprechenden Abstand gehalten. At f dies Weise wird durch den Käfig ein besonders ruhiger Lauf des erfindungsgemäßen Getriebes erreicht. Der Käfig kann im Rahmen der Erfindung vergleichbar zu einem herkömmlichen Wälzlagerkäfig, bspw. als Blechstanzteil ausgebildet sein, wobei vorteilhafterweise Äbstandshalter zwischen den Wälzkörpern in den Käfig integriert sind, Bei dem nach Art eines Wäizlagerkäfigs ausgebildeten Käfig sind die Wäizkörper auf einer Kreisbahn geführt. Dabei können die Wälzachsen der einzelnen Wälzkörper i Rahmen der Erfindung parallel zu öder senkrecht auf der Kreisachse des Käfigs stehen. Alternativ ist es im Rahme der Erfindung auch denkbar, dass der Käfig vergieichbar einer Schleppkette flexibel ausgebildet ist, so dass die Wäizkörper mit dem Käfig entlang einer frei gestaltbaren Bahn geführt werden.
Das erfind ungsgemäße Getriebe kann optional mehr als zwei Zahnräder oder sonstige Zahnkörper umfassen. Insbesondere sind im Rahmen der Erfindung auch Kombinationen der vorstehend beschriebenen Ivlerkmale und Ausführungsformen wie beispielsweise eine Kombination aus Stirnradgetriebe und WinkeSgetriebe denkbar. K rie Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Äusführüngsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig; 1 in perspektivischer Darstellung ein Getriebe mit zwei Stirnrädern und den Stirnrädern zwischengeordneten Wälzkörpern, Fig. 2 in einem Schnitt I i-Ii in Blickrichtung auf die Flachseiten der Stirn- räder das Getriebe gemäß Fig. 1, Fig..3 in einem Schnitt lif-HS gemäß Fig. 2 das Getriebe gemäß Fig. 1, Fig. 4 in perspektivischer Darstellung ein alternative Ausführung des
Getriebes mit zwei Kegelrädern und den Kegelrädern zwischengeordneten Wälzkörpern, und
Fig. 5 in einem Schnitt in der durch die Kegelradachsen aufgespannten
Ebene das Getriebe gemäß Fig. 4,
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
DetaiJHerte Beschreibung der Zeic nungen
In Fig. 1 ist ein Getriebe 1 dargestellt, das als Zahnkörper ein erstes Zahnrad 2 und ein zweites Zahnrad 3 umfasst. Einem jeden der Zahnräder 2 bzw. 3 ist dabei eine Rotationsachse 4 bzw. 5 zugeordnet. Die Zahnräder 2 und 3 sind als Stirnräder ausgebildet, so dass das Getriebe 1 als Stirnradgetriebe ausgeführt ist Mit anderen Worten weisen das erste Zahnrad 2 eine Anzahl von ersten Zähnen 6, und das zweite Zahnrad 3 eine Anzahl von weiten Zähnen 7 auf, die Jeweils auf einer kreiszylindrischen Außenfläche des ersten Zahnrads 2 bzw. des zweiten Zahnrads 3 ausgebildet sind.
Des Weiteren umfasst das Getriebe 1 eine Anzahl von Wälzkörpem 8, von d e stets eine zwischen dem ersten Zahnrad 2 und dem zweite Zahnrad 3 angeordnet ist. Die Wälzkörper 8 sind dabei als Zylinderrolien ausgebildet Die Zahnräder 2 bzw. 3 sind derart zueinande angeordnet, dass ihre Zähne 6 und 7 nicht wie bei einem herkömmlichen Stirnradgetriebe miteinander kam oder ineinander eingreifen, sondern dass die Zähne 6 und 7 si h in einer Eingriffspositio 9 gegenüber stehen (s. Fig. 2). Dadurch wird in der Eingnffspositi- on 9 zwischen jeweils zwei ernten Zähnen 8 und zwei zweiten Zähnen 7 ein Höhlraum gebildet, in dem einer der Wäizkörper 8 einiiegt.
Der in der Eingriffsposition 9 zwischen den Zahnrädern 2 und 3 angeordnete Wälzkörper 8 Ist mit seiner Wälzachse 10 auf der Verbindungsgeraden 11 zws- schön den Rotationsachsen 4 und 5 angeordnet. Die Wäizachse 10 entspricht dabei der Längsachse bzw. de Symmetrieachse des rotationssymmeiriseheti Wäizkorpers 8. Jeder Zahn S bzw. 7 weist einen abgeflachten Zahnröcken 12 bzw. 13 auf, an dem die Zahnflanken jeweils eines Zahnes 6 bzw. 7 aufeinander treffen. Anders als bei einer herkömmlichen Verzahnung (bspw. einer Evolventen- Verzahnung) ist zwischen zwei Zahnen 6 bzw. 7 jeweils ein Tal 14 bzw. 15 gebildet, das rund ausgeformt ist. Die Täler 14 und 15 gehen dabei glatt, d.h. karv ten- und stuferttös sowie Insbesondere mit konstanter Krümmung in die angrenzenden Zahnflanken über, per Radius, mit dem die Täler 14 bzw. 15 ausgeformt sind, entspricht dabei vorteilhafterweise im Wesentlichen dem Radius der Wälzkörper 8. Die Zahnrücken 12 und 13 sind im dargestellten AusfDh- rungsbeispiel gerade, d.h. entSang ihrer Längserstreckung ungekrümmt, ausge- führt, sowie parallel zu den Rotationsachsen 4 und 5 der jeweiligen Zahnräder 2 bzw. 3 ausgerichtet Der Wälzkörper 8 ist in der Eingriffsposition 9 mit seiner Wälzachse 10 wiederum päraiiei zu den Zahnrücken 12 bzw. 13 ausgerichtet (s. Fig. 2 und Fig. 3). Bei einer Drehung des Zahnrads 2 in Rotationsrichtung 20 wird eine Stellkraft bzw. ein Drehmoment des Zahnrads 2 über den in der Eingriffsposttion 9 einliegenden Walzkörper 8 auf das Zahnrad 3 übertragen. Der Wälzkörper wirkt dabei in der Eingriffsposition 9 wie eine Passfeder und stellt einen mittelbaren Formschluss zwischen dem Zahnrad 2 und dem Zahnrad 3 her. In de Ein- griffsposifion 9 weisen die Zähne 6 und 7 sowie der Wälzkörper 8 die gleiche Beweg ungsrichtyng 21 auf, Die Bewegungsrichtung 2 steht hierbei senkrecht auf der Verbindungsgeraden 1 1 zwische den Rotationsachseti 4 und 5 der Zahnräder 2 und 3. Mit anderen Worten werden in der Eingriffsposition 9 die Wätekörper 8 quer zu den Zahnrücken 12 bzw. 13 transportiert,
Der Wälzkörper 8 rolit in der Eingriffsposition 9 an den Zahnflanken bzw. Zahn- täfem 14 und 15 der Zähne 6 bzw. 7 ab. Somit kommt es zu keiner Gleitreibung zwische den Zähnen 6 und 7, sondern lediglich zu einer Rollreibung zwischen den Zähnen 6 und 7 bzw. dem jeweils zwischengeordnefen Wälzköper 8. Aufgrund der gegenüber der Gleitreibung zwischen den Zähnen 6 und 7 niedrigeren Rollreibung weist das Getriebe 1 einen besonders hohe Wirkungsgrad auf,
Um einerseits den Abstand der Wälzkörper 8 aui den Abstand zwischen zwei benachbarten Zähnen 8 des Zahnrades 2 bzw. zwischen zwei benachbarten Zähnen des Zahnrades 3 anzupassen, sowie um andererseits einen einfachen Rücktransport der Wälzkörper 8 nach dem Austritt aus der Eingriffspösiti- on 0 zurück in die Eingriffsposätion § zu ermöglichen, sind die Wälzkörper 8 in einem Käfig 24 geführt. Der Käfig 24 ist dabei derart gelagert dass er sich mit den Wäfzkörpern 8 bewegen kann {nicht näher dargestellt). Dabei ist der Käfig 24 in einem OväS um das Zahnrad 3 geführt. Um den Käfig 24 in dem Oval führen zu können, ist der Käfig 24 in sich beweglich ausgeführt. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass der Käfig 24 nach Art einer Schleppkette aus einer Vielzahl von untereinander beweglicher! Gliederstucken zusammengesetzt ist. Alternativ kann der Käfig 24 auch aus einem besonders leicht ver- fermbare Kunststoff oder Gummi gefertigt sein, so dass das Oval mittels elastischer Deformation des Käfigs 24 ausgebildet werden kann.
In Fig. 4 ist ei aStematives Ausfuhrungsbeispiel des Getriebes 1 dargestellt. Das Getriebe 1 ist hierbei als Winkeigetriebe ausgeführt. Dabei sind die Zahnräder 2 und 3 des Getriebes 1 als Kegelräder ausgeführt, deren Rotationsachsen 4 und 5 senkrecht aufeinander stehen. Aufgrund der Anordnung der Zähne 6 bzw. 7 auf einer konisch ausgebildeten Außenfläche 26 bzw. 27 der kege!- stum fförmigen Zahnräder 2 und 3, sind die benachbarten Zahnrücken 12 des Zahnrades 2 ebenso wie die benachbarten Za nrücken 13 des Zahnrades 3 jeweils in einem Sachen Winke! zueinander ausgerichtet. Aufgrund der Kegeäform der Wäizkörrjer 8 rollen diese nicht entlang einer Geraden sonder auf einem Kreisboge ab. Der kreisbogenförmigen Roiikurve entsprechend ist der Käfig 24 im dargesfeilte Äusführühgsbeispiel als Ringscheibe ausgebildet D aizkorper 8 werden durch den Käfig 24 somit iri ei~ ner Ebene 30 geführt, die in der EingnffspositiQn 9 tangential .zu beiden Außenflächen 26 und 27 der Zahnräder 2 und 3 ausgerichtet ist (s. Fig. 4 und Fig 5). Die Wälzachse 10 aller Wälzkörper 8 stehen hierbei senkrecht auf einer Drehachse 31 des Käfigs 24,
Bei der in Fig, 5 dargestellte Drehung des Zahnrades 2 in Röiaiionsnchtun 20 uberträgt der in der Eingriffsposition 9 hinter dem Wälzkörper 8 Hegende Zahn 6 die Stelikraft auf .den Wälzkörper 8 und der wiederum auf den (nicht dargestellten) Zahn 7, der in Bewegungsrichtung 21 vor dem Wälzkörper 8 liegt. Daraus resultiert die Drehriehtung 22 des Zahnrades 3. Der Wälzkörper 8 rolit in: der Eingr spösitiön 9 auf den Zahnflanken bzw. Tälern 12 und 13 beider Zahnräder 2 und 3 ab.
Wi in Fig. 4 zu erkennen ist, sind die Zahnröcken 14 und 15 zu den Zahrcflän- ken bzw. Tälern 12 und 13 hin abgeschrägt (angefast). Dadurch wird ein vergleichsweise„weicher" Kontakt zwischen dem Zahn 6 bzw. 7 und dem Wälzkörper 8 erreicht, so das letzterer nicht durc eine scharfe Kante der Zähne 6 bzw. 7 beschädtgi wird, Der ©egenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Aus- führungsbeispieSe beschränkt. Vielmehr können weitere Äusführungsförme der Erfindung von dem Fachmann aus der vorsiehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungs- beispieie beschriebenen Einzelmerkrnale der Erfindung und deren Ausgestai- tungsvarianten auch irrstri jerer Weise miteinander kombiniert werden. B©z u gsze i ch e πί ste i Getriebe
2 Zahnrad
3 Zahnrad
4 Rotationsachse
5 Rotationsachse
6 Zahn
7 Zahn
8 Wälzkörper
9 Eingriffsposition
10 Wälzachse
11 Verbi nd u ngsge rade
12 Zah röcken
13 Zah n rücken
4 Tal
15 Tal
20 Rötailonsrichtung
21 Bewegungsrichtung
22 Drehrichtung
24 Käfig
26 Außenfläche
27 Außenfläche
30 Ebene
3 Drehachse

Claims

Getriebe (1) .:
mit einem ersten Zahnkörper (2), der ein Anz hl von ersten hn n aufweist,
mit einem zweite Zahnkörper (3), der eine Anzahl von zweiten Zähnen (7) aufweist, wofeei Jeder der erste Zähne (®) und Jeder de z ite Zinne (?) Jeweils einen .Zahnröcken { 2,13} aufweist, und
mit einer Anzahl von Walzkörpern (8), wobei die Wälzkörper (S) derart dem ersten Zahnkörper (3) und dem zweiten Zahnkörper (4) zwischen- geordnet sind, dass an einer Eingriffsposition (9) mindestens einer de Wälz örper (§} zur Übertragung einer Steilkraft von dem ersten Zahnkörper (3) auf den zweiten Zahnkörper (4) fermsehlössig zwischen je- weis zwei Zinne (8) des ersten Zahnkörpers (2) und des zweiten
Zahnkörpers (3) eintiegf ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zahnröcken (12,13) der ersten Zähne £6) und der zweiten Zähne (?) In der Elnghf sposltlen (9) parallel oder in einem flachen Winkel zueinander ansgedchtet sind, und dass hei einer Bewegung des ersten
Zahnkörpers (2) und des: zweite Zahnkörpers (3) eine Wälzaehse ( 0) eines Jeden Wä drpers (8), um die der jeweilige Wäizkörper (8) in der Eingritfsposrrje (0) wilzt,: parallel ode in einem flachen Winkel zu den Zahnrücken (12,13) der angrenzenden ersten und zweiten Zähn (8,7) aus erichtet ist, , G ie e (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadyreh geke irszsic neis
dass die Beweg ungsriöhtung (21) der erste und zweiten Zähne (8,7) I der Elrigrif s esltion (9) Im Wesentlichen senkrecht zu den ZahnrCioke
(12,1 ) ausgerichtet ist, , Getriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadur&h gekennzeichnet,
dass der erste Zahnkdrper als Zahnrad (2) ausgebildet ist,
Getriebe (1) nach e nem der Ansprüoha 1 s 3S
dadurch 0®fcersn eicrMetf
dass der zweite Zal pkdrper als Zahnrad (3) ausgebildet Ist. eetrlefee f nach einem der Ansprüch 1 s 4,
dadurc fekertr$2eiebrs ts
dass der oder jeder al körper (8) In einem Käfig (24) geführt Ist, de sich mit dem oder Jedem Wälzkörper (8) mitbewegt
Getnene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d ss der öder jeder Wäfekörper (8) entlang seiner Walzaehse (10) ae streckt ist.
Getriebe (1) nach Anspruch 6,
Figure imgf000015_0001
Na el, ausgebildet ist
8, Getriebe (1) nach Anspruch 8,
Figure imgf000015_0002
dass der oder jeder Walzkorper als egelrelle (8) ausgebildet ist.
Figure imgf000015_0003
dass der erste Bahnkörper ( und der zweit Zahnkörper (3) jeweils nach Ar! eines Stirnzahnrades ausgebildet sind. iÖ. Getrieb (1 ) nach einem der Anspr che 1 bis oder Anspruch 3<
dadurcli g ice snieietmet, dass der erste Zahnkorper (2) und der zweite Zehnkörper (3 jeweils nach Art eines egefea inrades ausgebildet sind.
PCT/DE2013/200222 2012-11-07 2013-10-14 Getriebe Ceased WO2014071932A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012220260.9A DE102012220260A1 (de) 2012-11-07 2012-11-07 Getriebe
DE102012220260.9 2012-11-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014071932A1 true WO2014071932A1 (de) 2014-05-15

Family

ID=49585246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2013/200222 Ceased WO2014071932A1 (de) 2012-11-07 2013-10-14 Getriebe

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012220260A1 (de)
WO (1) WO2014071932A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016179682A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 Beaudet Donald Gearbox

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014208418B4 (de) * 2014-05-06 2016-07-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzgetriebe
DE102024102315B4 (de) 2024-01-26 2025-11-13 Harald Weisz Exzentergetriebe mit rotationssymmetrischen Übertragungselementen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0211687A1 (de) * 1985-08-23 1987-02-25 Rinefas Limited Zahnradgetriebe
US4739668A (en) * 1987-05-19 1988-04-26 David Constant V Infinitely variable (IV) positive drive system
US20050145126A1 (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Thomas Weckerling Angle drive
EP1969254B1 (de) 2005-12-30 2010-06-02 István Bogár Kraftübertragungsmechanismus mit rollen und getriebemechanismus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0211687A1 (de) * 1985-08-23 1987-02-25 Rinefas Limited Zahnradgetriebe
US4739668A (en) * 1987-05-19 1988-04-26 David Constant V Infinitely variable (IV) positive drive system
US20050145126A1 (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Thomas Weckerling Angle drive
EP1969254B1 (de) 2005-12-30 2010-06-02 István Bogár Kraftübertragungsmechanismus mit rollen und getriebemechanismus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016179682A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 Beaudet Donald Gearbox

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012220260A1 (de) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015180949A1 (de) Synchronisiervorrichtung und synchronisationsverfahren
EP2753842A1 (de) Freilaufeinrichtung
WO2015074650A1 (de) Spannschiene sowie zugmitteltrieb mit derartiger spannschiene
DE102008014995A1 (de) Kugelgewindetrieb
DE10238968A1 (de) Wellenverbindungsverzahnung mit einem geradlinigen Zahnprofil
DE102015109870A1 (de) Stirnrad
WO2014071932A1 (de) Getriebe
DE102010063697A1 (de) Geräuscharme Hülsenkette in Hybridbauweise
EP2551537B1 (de) Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe
WO2018138043A1 (de) Lenkwelle für ein kraftfahrzeug
DE2545681B1 (de) Planetengetriebe
WO2015014356A1 (de) Unsymmetrisches kegelrollenlager zur lagerung eines getrieberades an einer getriebewelle
DE102008011914A1 (de) Vorspanneinheit
DE112011100786T5 (de) Hypoidgetriebe
EP3354922B1 (de) Synchronisiervorrichtung und synchronisationsverfahren
EP3230623B1 (de) Getriebe
EP2964970B1 (de) Gleichlaufgelenk
EP3260735B1 (de) Schubkette
EP2082146A1 (de) Verbindung einer antriebswelle
EP2076683A2 (de) Homokinetisches verschiebegelenk
DE112013006601B4 (de) Kugelgleichlaufverschiebegelenk und Anordnung mit Kugelgleichlaufverschiebegelenk
DE102009013993A1 (de) Antriebsanordnung für ein Kurbel-CVT-Getriebe und Kurbel-CVT-Getriebe
WO2007039293A1 (de) Gleichlaufkugelgelenk
DE2949061A1 (de) Gliederkette
EP4450326A1 (de) Linearantrieb, längsverstelleinheit mit einem solchen linearantrieb

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13791917

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13791917

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1