AT504547B1 - Getriebe - Google Patents

Description

2 AT 504 547 B1

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 5 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 io 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 15 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. 20 Solche Getriebe sind auch mit integrierten Torsionsfedern bekannt (z.B. GB 301 468 A), sie dienen auch dann zur Erzeugung einer schwankenden Ausgangsdrehzahl bei konstanter Eingangsdrehzahl.

Bei der Erfindung werden zusätzlich Rücklaufsperren in einem derartigen Getriebe angeordnet, 25 wobei erst deren partielle Entkopplung des Getriebeausgangs vom Getriebeeingang zu der eingangs erwähnten gewünschten Eigenschaft der Weiterbeschleunigung des Getriebeausgangs bei konstanter Getriebeeingangsdrehzahl führt. Durch die Erfindung wird somit ein Ellipsengetriebe mit Torsionsfedern entwickelt, das die Drehzahlübertragung betreffend über Eigenschaften verfügt, die sich von den Getrieben nach dem Stand der Technik wesentlich unter-30 scheiden.

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 35 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. 40

Figur 2 zeigt schematisch dieselbe Ausführung der Erfindung in Oberansicht.

Figur 3 zeigt in einer Schnittzeichnung eine Oberansicht der elliptischen Zahnräder 2 und 3 45 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.

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 so 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 müsse sen. Die Form der Zahnräder kann natürlich auch z.B. eine nichtelliptisch-ovale sein.

Claims (2)

1. 3 AT 504 547 B1 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. 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, elliptische Zahnräder 3 mit schwankender Drehzahl angetrieben. Jedes Zahnrad 3 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 jeder 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 Torsionsfedern 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. Patentansprüche: 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) zwischengeschaltet ist und wobei diese Drehachsen auch exzentrisch angeordnet 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.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (1) mit der Getriebeausgangswelle (8) zusätzlich direkt über eine Rücklaufsperre (9) verbun- 4 AT 504 547 B1 den ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen