AT504547A1

AT504547A1 - Getriebe

Info

Publication number: AT504547A1
Application number: AT17252006A
Authority: AT
Inventors: Thomas Dipl Ing Dr Sonnweber
Original assignee: Thomas Dipl Ing Dr Sonnweber
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2008-06-15
Also published as: AT504547B1

Description

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Beschreibung:
Getriebe
Gegenstand der Erfindung:
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit einem Eingangsbereich und einem
Ausgangsbereich, wobei das Getriebe die Eigenschaft besitzt, dass die Ausgangswelle auch bei konstanter Drehzahl der Eingangswelle weiter beschleunigt wird. Dies wird durch eine spezielle Formgebung der Getriebe-Zahnräder und durch Verwendung von Torsionsfedern und Rücklaufsperren erzielt.
Es könnte also hiermit beispielsweise bei einem Fahrzeug erreicht werden, dass dieses nach anfänglicher Beschleunigung mit steigender Motordrehzahl auch dann noch weiter beschleunigt werden kann, wenn der Motor bereits seine obere Drehzahlgrenze erreicht hat.
Basis der Erfindung ist ein Getriebe, das bei konstanter Eingangsdrehzahl eine schwankende Ausgangsdrehzahl liefert.

Eine bekannte Lösung hierfür bilden Zahnradpaarungen, bei denen die Zahnräder beispielsweise eine elliptische Form haben, wobei hierbei dann die längere Seite des einen Zahnrades auf die kürzere Seite des anderen treffen soll. Weiters sollten beide Zahnräder, wenn sie nicht sowieso identisch ausgeführt sind, zumindest den gleichen Umfang aufweisen. Treibt nun das eine elliptische Zahnrad 2 das andere elliptische Zahnrad 3 an, so wird sich das angetriebene Zahnrad 3, auch bei konstanter Getriebe-Eingangsdrehzahl, mit schwankender Drehgeschwindigkeit drehen. Diese Schwankungen sind umso grösser, je stärker die Zahnräder elliptisch ausgeführt sind. Weiters lässt sich die Drehzahlschwankung noch dadurch vergrössern, dass exzentrische Drehachsen gewählt werden.

Bei entsprechender Wahl der Parameter lässt sich vorteihafterweise erzielen, dass der Abstand der Drehachsen beider Zahnräder im Getriebebetrieb konstant bleibt, sodass diese nicht translatorisch beweglich ausgeführt werden müssen. Die Form der Zahnräder kann natürlich auch z.B. eine nichtelliptisch-ovale sein.
Beim Getriebe im Sinne der Erfindung befindet sich zwischen der Getriebeeingangswelle 1 und der Getriebeausgangswelle 8 zum einen eine direkte Verbindung über eine Rücklaufsperre 9, die derart ausgeführt ist, dass die Ausgangswelle 8 nicht langsamer drehen kann als die Eingangswelle 1. Dadurch beschleunigt die Getriebeausgangswelle 8 mit einer beschleunigten Getriebeeingangswelle 1 mit. .

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Auch nach Erreichen der oberen Drehzahlgrenze der Eingangswelle 1 (¯ des Antriebsmotors) wird nun aber die Ausgangswelle 8 wunschgemäss weiter beschleunigt.
Erzielt wird dies durch folgenden Aufbau: Über ein auf der Getriebeeingangswelle 1 befindliches, elliptisches Zahnrad 2 werden, günstigerweise mehrere, phasenversetzt arbeitende, elliptischen Zahnräder 3 mit schwankender Drehzahl angetrieben. Jedes Zahnrad 3
[Phi] befindet sich jeweils auf einer Welle mit jeweils einem weiteren, normal kreisrunden,
Zahnrad 6, die gemeinsam ein, wiederum normal kreisrundes, Zahnrad 7 auf der Getriebeausgangswelle 8 antreiben.
Auf jede Welle zwischen elliptischem Zahnrad 3 und Zahnrad 6 befindet sich noch zumindest eine Rücklaufsperre 4 und eine Torsionsfeder 5, wobei die Reihenfolge beliebig ist.

Im Getriebebetrieb dreht sich nun jedes elliptische Zahnrad 3 periodisch schneller und wieder langsamer. Nachdem sich auf der Verbindungswelle zu Zahnrad 6 die Torsionsfeder 5 befindet, kann das elliptische Zahnrad 3 in der Phase, in der es sich schneller dreht, dem Zahnrad 6 vorauseilen, wobei dann über die Torsionsfeder 5 ein beschleunigendes Drehmoment auf das Zahnrad 6 und in weiterer Folge auf den Getriebeausgang 8 ausgeübt wird.

Dreht sich das elliptische Zahnrad 3 hingegen langsamer als das Zahnrad 6, so gibt die Rücklaufsperre 4 das Zahnrad 6 frei, es kommt somit nicht zu einer Abbremsung des Zahnrades 6 durch das langsamere elliptische Zahnrad 3.
Die Maximaldrehzahl der Getriebeausgangswelle 8 kann bei diesem Getriebe ein vielfaches der obere Grenzdrehzahl der Getriebeeingangswelle 1 erreichen, dies hängt vom Verhältnis des mittleren Wertes zum Maximalwert der schwankenden Drehzahl der elliptischen Zahnräder 3 ab.
Um das durch die Torsionsfedern 5 ausgeübte Drehmoment konstanter wirken zu lassen, können auch vorgespannte Torsionsfedem mit Anschlag bei Nullposition verwendet werden, deren Federkennlinien dann, von einem Basisdrehmoment ausgehend, nur eine flach ansteigende Charakteristik haben.
Durch den bereits angeführten und auch dargestellten Einsatz mehrerer, phasenversetzt arbeitender,

elliptischer Gegenräder 3 mit jeweiligem Zahnrad 6 lässt sich in Summe eine weitgehend kontinuierliche Beschleunigung des Getriebeabtriebes erzeugen. ...-
Figur 1 zeigt schematisch eine mögliche Ausführung der Erfindung in Seitenansicht. Das auf der Getriebeeingangswelle 1 sitzende elliptische Zahnrad 2 treibt drei elliptische Zahnräder 3 an (eines ist in der Zeichnung verdeckt). Diese sind über jeweils eine Rücklaufsperre 4 und eine Torsionsfeder 5 mit jeweils einem in üblicher Weise kreisrund geformten Zahnrad 6 verbunden. Die drei Zahnräder 6 (eines ist in der Zeichnung wiederum verdeckt) treiben dann in weiterer Folge das auf der Getriebeausgangswelle 8 sitzende, ebenfalls kreisrund geformte, Zahnrad 7 an.

Die Getriebeeingangswelle 1 ist weiters mit der Getriebeausgangswelle 8 auch direkt über eine Rücklaufsperre 9 verbunden.
Figur 2 zeigt schematisch dieselbe Ausfuhrung der Erfindung in Oberansicht.
Figur 3 zeigt in einer Schnittzeichnung eine Oberansicht der elliptischen Zahnräder 2 und 3
Figur 4 zeigt die gleiche Ansicht wie Figur 3 aber mit einer beispielhaften anderen Winkelposition des antreibenden Rades 2 und den jeweils daraus folgenden Positionen der Räder 3.

Claims

Anspräche:

1. Getriebe, bei dem die Getriebeeingangsdrehung in eine oder mehrere Drehbewegungen mit periodisch schwankender Drehzahl umgewandelt wird, dies vorzugsweise mit Hilfe elliptisch bzw. oval geformter Zahnräder (2, 3), wobei in deren Drehachsen noch jeweils zumindest eine Torsionsfeder (5) zwischengeschalten ist und wobei diese Drehachsen auch exzentrisch angeordnete sein können, dadurch gekennzeichnet,

dass das oder die Räder (3) bzw. Wellen mit periodisch schwankender Drehzahl ihre Drehbewegung jeweils über zumindest eine Rücklaufsperre (4) in Richtung Getriebeausgang weitergeben.

1. Getriebe, bei dem die Getriebeeingangsdrehung in eine oder mehrere Drehbewegungen mit periodisch schwankender Drehzahl umgewandelt wird, dies vorzugsweise mit Hilfe elliptisch bzw. oval geformter Zahnräder (2, 3), die zusätzlich noch exzentrisch angeordnete Drehachsen haben können, dadurch gekennzeichnet,

dass das oder die Räder (3) bzw. Wellen mit periodisch schwankender Drehzahl ihre Drehbewegung jeweils über zumindest eine Rücklaufsperre (4) und zumindest eine Torsionsfeder (5) in Richtung Getriebeausgang weitergeben, wobei die Rücklaufsperre (4) so eingerichtet ist, dass deren Ausgangswelle schneller, nicht aber langsamer als deren Eingangswelle drehen kann.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Getriebeeingangswelle (1) mit der Getriebeausgangswelle (8) zusätzlich direkt über eine Rücklaufsperre (9) verbunden ist, wobei die Rücklaufsperre (9) so eingerichtet ist, dass deren Ausgangswelle schneller, nicht aber langsamer als deren Eingangswelle drehen kann.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

dass mehrere Räder (3) bzw. Wellen mit periodisch schwankender Drehzahl vorhanden sind, die phasenversetzt arbeiten, und über ihre jeweiligen Rücklaufsperren (4) und Torsionsfedem (5) gemeinsam die Getriebeausgangswelle (8) antreiben.

Ansprüche:

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Getriebeeingangswelle (1) mit der Getriebeausgangswelle (8) zusätzlich direkt über eine Rücklaufsperre (9) verbunden ist.

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