CH704874A2

CH704874A2 - Transmission for converting rotary movements, gear for such a transmission and use of such gear.

Info

Publication number: CH704874A2
Application number: CH7112011A
Authority: CH
Inventors: Walter Mathis
Original assignee: Sinell Ag
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31
Also published as: WO2012146579A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe zum gleichförmigen Umsetzen von Drehbewegungen, welches eine Getriebewelle (10) mit mindestens einer wendelförmig verlaufenden Nut (12) und ein Getrieberad (20) mit mehreren, jeweils individuell um eine Drehachse (D) drehbar gelagerten Wellen (22) umfasst. Die drehbar gelagerten Wellen (22, 26) sind derart angeordnet, dass mindestens eine der Wellen (22, 26) in die wendelförmig verlaufende Nut (12) der Getriebewelle (10) eingreift, um Drehbewegungen zwischen der Getriebewelle (10) und dem Getrieberad (20) zu übertragen. Dabei sind die Wellen (22, 26) einseitig im Getrieberad (20) gelagert, so dass deren freie Enden (24, 28) dem Eingreifen in die wendelförmig verlaufende Nut (12) dienen.The invention relates to a transmission for uniformly converting rotational movements, which comprises a gear shaft (10) with at least one helically extending groove (12) and a gear wheel (20) with a plurality of shafts (22) each rotatably mounted individually about a rotation axis (D) , The rotatably supported shafts (22, 26) are arranged such that at least one of the shafts (22, 26) engages in the helical groove (12) of the transmission shaft (10) for rotational movement between the transmission shaft (10) and the gear wheel (10). 20). The shafts (22, 26) are mounted on one side in the gear wheel (20) so that their free ends (24, 28) serve to engage in the helically extending groove (12).

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe zum gleichförmigen Umsetzen von Drehbewegungen, ein Getrieberad für ein solches Getriebe und die Verwendung eines solchen Getriebes. The present invention relates to a transmission for uniformly converting rotational movements, a gear for such a transmission and the use of such a transmission.

[0002] Getriebe werden oftmals zur Umsetzung von Bewegungen, Energie und/oder Kräften verwendet. Insbesondere werden mechanische Getriebe häufig eingesetzt, um kontinuierlich Drehbewegung, beispielsweise die Rotation der Antriebswelle eines Elektromotors, gleichförmig in eine kontinuierliche Drehbewegung der ausgangsseitigen Welle, die sogenannte Abtriebswelle, umzusetzen. Dabei wird typischerweise die Drehzahl der Antriebswelle in eine höhere oder eine tiefere Drehzahl der Abtriebswelle gewandelt. Mit der Umsetzung der Drehbewegungen geht in der Regel auch eine entsprechende Umsetzung einer Kraft oder eines Drehmomentes einher. Gears are often used to implement movements, energy and / or forces. In particular, mechanical gears are often used to continuously rotational movement, for example, the rotation of the drive shaft of an electric motor, uniformly in a continuous rotational movement of the output-side shaft, the so-called output shaft implement. In this case, typically the rotational speed of the drive shaft is converted into a higher or a lower rotational speed of the output shaft. With the implementation of the rotational movements is usually accompanied by a corresponding implementation of a force or torque.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind mechanische Getriebe in einer grossen Vielfalt von unterschiedlichen Ausführungen bekannt, so dass die Kraft- und/oder Drehungsumsetzung jeweils spezifisch an die jeweilige Anwendung angepasst ist. So bietet beispielsweise ein Schneckengetriebe den Vorteil einer grossen Drehzahlreduktion in einem einzelnen Umsetzungsschritt, das heisst, durch Zusammenwirken von lediglich zwei ineinandergreifenden Getriebeteilen. Mechanical transmission in a wide variety of different designs are known from the prior art, so that the force and / or rotation conversion is each adapted specifically to the particular application. For example, a worm gear offers the advantage of a large speed reduction in a single conversion step, that is, by interaction of only two intermeshing transmission parts.

[0004] DE 3 307 405 A1 beschreibt ein solches Schneckengetriebe mit einer Schnecke und einem Schneckenrad, an dessen Rand mehrere drehbar gelagerte, als Rollelemente bezeichnete Räder angeordnet sind. Diese Räder greifen in eine wendelförmig verlaufende Nut der Schnecke ein und drehen sich im Kontakt mit der Schnecke. Dadurch werden kontinuierliche Drehbewegungen der Schnecke auf entsprechende kontinuierliche Drehbewegungen des Schneckenrads umgesetzt. Diese Konstruktion bietet den Vorteil, dass die Räder reibungsvermindernd wirken und dass durch die grosse Auflagefläche der Räder eine entsprechend geringe Flächenpressung auftritt, so dass mittels der Räder grosse Kräfte umgesetzt werden können. Die Konstruktion ist allerdings relativ aufwändig. DE 3 307 405 A1 describes such a worm gear with a worm and a worm wheel, at the edge of a plurality of rotatably mounted, designated as rolling elements wheels are arranged. These wheels engage in a helical groove of the worm and rotate in contact with the worm. As a result, continuous rotational movements of the screw are converted to corresponding continuous rotational movements of the worm wheel. This construction has the advantage that the wheels have a friction-reducing effect and that due to the large contact surface of the wheels, a correspondingly low surface pressure occurs, so that large forces can be transmitted by means of the wheels. The construction is relatively complex.

[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Getriebe zum gleichförmigen Umsetzen von Drehbewegungen, ein Getrieberad für ein solches Getriebe und die Verwendung eines solchen Getriebes anzugeben. The object of the present invention is to provide an improved transmission for uniformly converting rotational movements, a gear for such a transmission and the use of such a transmission.

[0006] Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Getrieberad und einer Verwendung des Getriebes gemäss den zugehörigen Ansprüchen gelöst. Weitere erfindungsgemässe Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a transmission with the features of claim 1 and with a gear and a use of the transmission according to the accompanying claims. Further embodiments according to the invention are specified in the dependent claims.

[0007] Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Getriebe zum gleichförmigen Umsetzen von Drehbewegungen, welches eine Getriebewelle mit mindestens einer wendelförmig verlaufenden Nut und ein Getrieberad mit mehreren, jeweils individuell um eine Drehachse drehbar gelagerte Wellen umfasst. Die drehbar gelagerten Wellen sind derart angeordnet, dass mindestens eine der drehbar gelagerten Wellen in die wendelförmig verlaufende Nut der Getriebewelle eingreift, um Drehbewegungen zwischen der Getriebewelle und dem Getrieberad umzusetzen. Dabei sind die drehbar gelagerten Wellen einseitig im Getrieberad gelagert, so dass deren freie Enden dem Eingreifen in die wendelförmig verlaufende Nut dienen. Durch diese Lagerung der Wellen wird ein präzises Betriebsverhalten sowie eine robuste und einfach herstellbare und damit kostengünstige Konstruktion erreicht. In particular, the present invention relates to a transmission for uniformly converting rotational movements, which comprises a gear shaft with at least one helically extending groove and a gear with a plurality of individually rotatably mounted about a rotation axis shafts. The rotatably supported shafts are arranged such that at least one of the rotatably mounted shafts engages in the helical groove of the transmission shaft to implement rotational movements between the transmission shaft and the gear. In this case, the rotatably mounted shafts are mounted on one side in the gear, so that their free ends serve to engage in the helically extending groove. By this storage of waves a precise performance and a robust and easy to produce and thus cost-effective construction is achieved.

[0008] Die drehbar gelagerten Wellen wirken als formschlüssige Elemente, so dass sich diese sowohl zur Umsetzung von Drehbewegungen als auch von Kräften eignen. In diesem Sinn ist im Folgenden unter einer Umsetzung von Drehbewegungen stets auch eine mögliche Umsetzung von Kräften mit oder ohne entsprechende Drehbewegung zu verstehen, beispielweise auch eine Verwendung des Getriebes als Sperre. The rotatably mounted waves act as form-fitting elements, so that they are suitable both for the implementation of rotational movements and forces. In this sense, in the following under an implementation of rotational movements always a possible implementation of forces with or without corresponding rotational movement to understand, for example, a use of the transmission as a barrier.

[0009] Die Umsetzung der Drehbewegung kann in der Richtung von der Getriebewelle zum Getrieberad erfolgen. Dabei ist die Drehzahl des Getrieberads geringer als jene der Getriebewelle, so dass das Getriebe als Untersetzungsgetriebe wirkt. Die Umsetzung der Drehbewegung kann aber auch in der entgegengesetzten Richtung erfolgen, also vom Getrieberad zur Getriebewelle. Dabei ist die Drehzahl der Getriebewelle grösser als jene des Getrieberads, so dass das Getriebe als Übersetzungsgetriebe wirkt. The implementation of the rotational movement can take place in the direction of the gear shaft to the gear. The speed of the gear is lower than that of the transmission shaft, so that the transmission acts as a reduction gear. The implementation of the rotational movement can also take place in the opposite direction, ie from the gear to the gear shaft. The speed of the transmission shaft is greater than that of the gear, so that the transmission acts as a transmission gear.

[0010] Beispielsweise sind die Wellen in regelmässigen Abständen entlang des Rands des Getrieberads angeordnet, so dass sich eine symmetrische Aufteilung des Getrieberads ergibt. Eine solche symmetrische Aufteilung ist unmittelbar durch die Anzahl der regelmässig angeordneten Wellen gegeben. Die Aufteilung charakterisiert die Gestaltung des Getriebes und damit die Umsetzung der Drehbewegungen, insbesondere deren Unter- bzw. Obersetzungsverhältnis. Diese Aufteilung ist typischerweise auf die Gestaltung der Getriebewelle, insbesondere auf deren wendelförmig verlaufende Nut, abgestimmt. In entsprechender Weise kann auch die Getriebewelle auf eine vorgegebene Aufteilung des Getrieberads abgestimmt werden oder die Getriebewelle und das Getrieberad gemeinsam aufeinander abgestimmt werden. For example, the waves are arranged at regular intervals along the edge of the gear, so that there is a symmetrical distribution of the gear. Such a symmetrical division is given directly by the number of regularly arranged waves. The division characterizes the design of the transmission and thus the implementation of the rotational movements, in particular their lower or Obersetzungsverhältnis. This division is typically matched to the design of the transmission shaft, in particular on the helical groove. In a corresponding manner, the transmission shaft can be tuned to a predetermined distribution of the gear or the transmission shaft and the gear are tuned together.

[0011] Die einseitige Lagerung der Welle bedeutet, dass die Welle grundsätzlich in einen ersten Abschnitt und einen bezüglich der Drehachse axial daran anschliessenden zweiten Abschnitt unterteilbar ist, wobei der erste Abschnitt der drehbaren Lagerung der Welle dient und der zweite Abschnitt ein freies Ende bildet, welches an weitere Bauteile, in diesem Fall an die Nut der Getriebewelle, koppelbar ist. The one-sided support of the shaft means that the shaft is basically subdivided into a first portion and an axis of rotation adjacent thereto second portion, wherein the first portion of the rotatable mounting of the shaft is used and the second portion forms a free end, which can be coupled to other components, in this case to the groove of the transmission shaft.

[0012] Beispielsweise ist der erste Abschnitt bezüglich der Drehachse in zweie Teile unterteilt, wobei der erste Teil benachbart zum freien Ende der Welle angeordnet ist und der radialen Lagerung der Welle dient und der zweite Teil dem freien Ende der Welle gegenüberliegend angeordnet ist und der axialen Lagerung der Welle dient. Dadurch sind die Lagerungen bezüglich der axialen und radialen Richtungen unabhängig, so dass diese flexibel an die Anforderungen der jeweiligen Kraftwirkungen angepasst werden können. For example, the first portion is divided into two parts with respect to the axis of rotation, wherein the first part is disposed adjacent to the free end of the shaft and the radial bearing of the shaft and the second part is disposed opposite the free end of the shaft and the axial Storage of the shaft is used. As a result, the bearings with respect to the axial and radial directions are independent, so that they can be flexibly adapted to the requirements of the respective force effects.

[0013] Beispielsweise ist der erste Abschnitt oder dessen erster Teil mittels Kugelkalotten, insbesondere zwei Kugelkalotten, im Getrieberad gelagert. Dadurch kann sich die in der Kugelkalotte gelagerte Welle selbsttätig an die geometrischen Gegebenheiten ausrichten, so dass Kantenpressungen bei der Welle und/oder bei dem Getrieberad reduziert oder eliminiert werden. For example, the first portion or its first part by means of spherical caps, in particular two spherical caps, mounted in the gear. As a result, the shaft mounted in the spherical cap can automatically align itself with the geometric conditions, so that edge pressures in the shaft and / or in the gear wheel are reduced or eliminated.

[0014] Die einseitig gelagerten Wellen haben gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Rädern den Vorteil, dass keine radförmige Ausgestaltung auf der Welle für das Eingreifen in die Nut der Getriebewelle benötigt wird. Daher können diese Wellen sehr kompakt und robust aufgebaut werden. Insbesondere kann der Durchmesser des ersten Abschnitts der Welle gleich oder gar grösser als der Durchmesser des freien Endes sein. The cantilevered shafts have the advantage over the known from the prior art wheels that no wheel-shaped configuration on the shaft for engaging in the groove of the transmission shaft is needed. Therefore, these waves can be built very compact and robust. In particular, the diameter of the first portion of the shaft may be equal to or even greater than the diameter of the free end.

[0015] Unter dem Begriff «wendelförmig» ist eine im Wesentlichen schraubenlinienförmig gewundene Struktur zu verstehen, der die Mantelfläche eines rotationssymmetrischen Körpers zugrunde liegt, zum Beispiel ein Rotationshyperboloid, ein Globoid oder, als Spezialfall, ein Zylinder. Dabei ist unter einer wendelförmig verlaufenden Nut auch eine Vielzahl von Nuten zu verstehen, so zum Beispiel bei einer mehrgängigen Struktur, bei der unterschiedliche drehbar gelagerte Wellen des Getrieberads, gleichbleibend oder alternierend, in unterschiedliche Nuten der Getriebewelle eingreifen. The term "helical" is to be understood as meaning a substantially helically wound structure which underlies the lateral surface of a rotationally symmetrical body, for example a rotational hyperboloid, a globoid or, as a special case, a cylinder. In this case, a helical groove also means a multiplicity of grooves, for example in a multi-start structure in which different rotatably mounted shafts of the gear wheel, constantly or alternately, engage in different grooves of the gear shaft.

[0016] Überraschenderweise zeigt das erfindungsgemässe Getriebe, selbst bei der Umsetzung von grossen Kräften, äusserst geringe Reibungsverluste. Dies ist einerseits auf die Einfachheit der einseitigen Lagerung der Wellen und andererseits auf die vorteilhafte Ausrichtung der Wellen in Bezug auf die Nut der Getriebewelle zurückzuführen. Diese Ausrichtung reduziert oder vermeidet das reibungsbehaftete Gleiten, welches an den Seitenrändern bei den aus dem Stand der Technik bekannten Rollen auftritt. Aufgrund seiner geringen Reibung eignet sich das erfindungsgemässe Getriebe daher besonders für Anwendungen, bei denen Energieeffizienz im Vordergrund steht. Surprisingly, the inventive transmission, even in the implementation of large forces, extremely low friction losses. This is due, on the one hand, to the simplicity of one-sided support of the shafts and, on the other hand, to the advantageous orientation of the shafts with respect to the groove of the transmission shaft. This alignment reduces or eliminates the frictional sliding which occurs at the side edges in prior art rollers. Because of its low friction, the inventive transmission is therefore particularly suitable for applications where energy efficiency is paramount.

[0017] In einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die drehbar gelagerten Wellen derart angeordnet, dass bei dem Eingreifen die freien Enden der Wellen zumindest teilweise auf einer Flanke der wendelförmig verlaufenden Nut abrollen. Dieses Abrollen erlaubt ein Umsetzen der Drehungsbewegungen mittels reibungsarmer Wälzvorgänge. In a first embodiment of the present invention, the rotatably mounted shafts are arranged such that in the engagement, the free ends of the shafts roll at least partially on a flank of the helically extending groove. This rolling allows a conversion of the rotational movements by means of low-friction rolling processes.

[0018] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die drehbar gelagerten Wellen derart angeordnet, dass beim Eingreifen das freie Ende einer Ersten der Wellen zumindest teilweise auf einer ersten Flanke der Nut abrollt und das freie Ende einer Zweiten der Wellen zumindest teilweise auf einer, der ersten Flanke gegenüberliegenden zweiten Flanke der Nut abrollt. Dadurch werden unkontrollierte Bewegungen der Getriebewelle und/oder des Getrieberads, d.h. Bewegungen ohne Flankenführung, verhindert und somit eine spielfreie Umsetzung der Drehbewegungen erreicht. In a further embodiment of the present invention, the rotatably mounted shafts are arranged such that when engaging the free end of a first of the waves at least partially rolls on a first edge of the groove and the free end of a second of the waves at least partially on a the first edge opposite the second edge of the groove rolls. This will cause uncontrolled movements of the transmission shaft and / or the gear, i. Movements without flank guidance, prevents and thus achieved a backlash-free implementation of the rotational movements.

[0019] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die drehbar gelagerten Wellen derart angeordnet, dass die Drehachsen der Wellen im Scheitelpunkt des Eingreifens im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Getriebewelle ausgerichtet sind. Dadurch werden Fehlwinkel und daraus resultierende Reibungsverluste vermieden. In a further embodiment of the present invention, the rotatably mounted shafts are arranged such that the axes of rotation of the shafts are aligned at the apex of the engagement substantially perpendicular to the axis of rotation of the transmission shaft. This avoids incorrect angles and resulting friction losses.

[0020] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Nut der Getriebewelle derart ausgebildet, dass diese auf die geometrische Abrollcharakteristik der Wellen in der Nute abgestimmt ist. Im Verlauf des Eingreifvorgangs der drehbar gelagerten Wellen in die Nut ändert sich der Winkel zwischen der Drehachse der Welle und der Drehachse der Getriebewelle kontinuierlich. Ausserdem kann sich, je nach Ausgestaltung der Getriebewelle, deren axiale Steigung und/oder deren Ganghöhe in Abhängigkeit von der Distanz vom Scheitelpunkt ändern. Beispielsweise nimmt die Ganghöhe der wendelförmig verlaufenden Nut bei einem Globoid vom Scheitelpunkt ausgehend stark ab. Die Abstimmung bezüglich dieser Abrollcharakteristik kann einerseits durch Wahl einer geeigneten radialen Steigung des Getrieberades, z.B. durch eine entsprechende geometrische Anordnung der Wellen, und/oder durch Wahl einer geeigneten axialen Steigung der Getriebewelle erreicht werden. Mit dieser Abstimmung wird eine weitgehende Kompensation der sich ändernden Winkel erreicht, so dass die aus diesen Winkeländerungen resultierenden Reibungsverluste reduziert werden. In a further embodiment of the present invention, the groove of the transmission shaft is designed such that it is tuned to the geometric rolling characteristics of the waves in the groove. In the course of the engagement of the rotatably mounted shafts in the groove, the angle between the axis of rotation of the shaft and the axis of rotation of the transmission shaft changes continuously. In addition, depending on the design of the gear shaft, the axial pitch and / or the pitch may change depending on the distance from the vertex. For example, the pitch of the helical groove greatly decreases in a globoid from the vertex. The tuning relating to this rolling characteristic can be achieved on the one hand by choosing a suitable radial pitch of the gear, e.g. be achieved by a corresponding geometric arrangement of the waves, and / or by selecting a suitable axial pitch of the transmission shaft. With this tuning, a substantial compensation of the changing angles is achieved so that the friction losses resulting from these angle changes are reduced.

[0021] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die drehbar gelagerten Wellen derart angeordnet, dass die Drehachsen der Wellen im Scheitelpunkt des Eingreifens im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Getrieberads ausgerichtet sind. Dadurch wird eine stabile Lagerung der drehbar gelagerten Wellen im Getrieberad erreicht. In a further embodiment of the present invention, the rotatably mounted shafts are arranged such that the axes of rotation of the shafts are aligned at the apex of the engagement substantially perpendicular to the surface of the gear. As a result, a stable mounting of the rotatably mounted shafts in the gear is achieved.

[0022] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die drehbar gelagerten Wellen derart angeordnet, dass sie getrennte, voneinander in axialer Richtung des Getrieberades beabstandet angeordnete Gruppen bilden. Dadurch wird ein Eingreifen bei verschiedenen Drehwinkeln der Getriebewelle erreicht, so dass das Eingreifen an verschiedenen Punkten entlang dem Umfang der Getriebewelle erfolgt. Mit dieser Anordnung wird somit ein breit abgestütztes Eingreifen und damit eine zuverlässige und gleichmässige Umsetzung der Drehbewegungen erreicht. In a further embodiment of the present invention, the rotatably mounted shafts are arranged such that they form separate, spaced from each other in the axial direction of the gear arranged groups. As a result, engagement is achieved at different rotational angles of the transmission shaft, so that the intervention takes place at different points along the circumference of the transmission shaft. With this arrangement, a broad-based intervention and thus a reliable and uniform implementation of the rotational movements is thus achieved.

[0023] Durch eine solche Anordnung wird eine höhere Robustheit gegenüber allfällig vorhandenen, insbesondere durch Fertigungstoleranzen, Verschleisserscheinungen oder Deformationen bedingte, Positionsabweichungen der Getriebewelle und/oder des Getrieberads erreicht. Somit wird sowohl eine einfache Herstellung als auch eine hohe Stabilität des Getriebes bei der Umsetzung der Drehbewegungen, insbesondere beim Dauerbetrieb und/oder bei hohen Belastungen, erreicht. By such an arrangement, a higher robustness against any existing, in particular due to manufacturing tolerances, wear phenomena or deformations, positional deviations of the gear shaft and / or the gear is achieved. Thus, both a simple production and a high stability of the transmission in the implementation of the rotational movements, in particular during continuous operation and / or high loads achieved.

[0024] Ausserdem wird durch eine solche Anordnung eine, zumindest teilweise, Selbstpositionierung zwischen dem Getrieberad und/oder der Getriebewelle erreicht, insbesondere dann, wenn die drehbar gelagerten Wellen in einem Winkel zueinander (windschief) ausgerichtet sind und somit eine v-förmig wirkende Führung für die Getriebewelle bilden. In addition, by such an arrangement one, at least partially, self-positioning between the gear and / or the transmission shaft is achieved, in particular when the rotatably mounted shafts at an angle to each other (askew) are aligned and thus a v-shaped acting guide form for the transmission shaft.

[0025] Des Weiteren ergibt sich durch die Aufteilung der Wellen in mehrere Gruppen ein grösserer verfügbarer Raum für die einzelnen Wellen gegenüber einer Anordnung, bei der alle Wellen in einer einzigen radialen Ebene des Getrieberads angeordnet sind. Dieser grössere Raum resultiert einerseits aus dem grösseren Zwischenraum zwischen den einzelnen Wellen in einer Gruppe und andererseits aus dem Zwischenraum der beabstandeten Gruppen. Durch den grösseren verfügbaren Raum wird eine optimale Anpassung der Lagerung der einzelnen Wellen, insbesondere deren Anordnung und/oder Aufbau, an die erforderliche Gestaltung und/oder an das vorgesehene Betriebsverhalten des Getriebes erreicht (z.B. geringe Reibung, hohe Übersetzung, grosse Kraftübertragung). Furthermore, results from the division of the waves into several groups a larger available space for the individual waves with respect to an arrangement in which all waves are arranged in a single radial plane of the gear. This larger space results on the one hand from the larger space between the individual waves in a group and on the other hand from the space of the spaced groups. Due to the larger available space, an optimal adaptation of the bearing of the individual shafts, in particular their arrangement and / or structure, to the required design and / or the intended operating behavior of the transmission is achieved (for example, low friction, high transmission, high power transmission).

[0026] Beispielsweise sind die drehbar gelagerten Wellen derart angeordnet, dass sie zwei getrennte, voneinander in axialer Richtung des Getrieberads beabstandet angeordnete Gruppen bilden. Es können auch andere Formen von Gruppen gebildet werden, beispielsweise eine Anordnung mit drei Gruppen, d.h. eine mittlere Gruppe mit zwei Randgruppen. For example, the rotatably mounted shafts are arranged such that they form two separate, spaced from each other in the axial direction of the gear arranged groups. Other forms of groups may also be formed, for example a three group arrangement, i. a middle group with two fringe groups.

[0027] Ausserdem können durch diese Anordnung Fertigungstoleranzen und/oder ein Lagerspiel bei der Getriebewelle oder bei dem Getrieberad auf einfache und wirkungsvolle Weise ausgeglichen werden. In addition, can be compensated by this arrangement manufacturing tolerances and / or a bearing clearance in the transmission shaft or the gear in a simple and effective manner.

[0028] Beispielsweise sind die Wellen der voneinander beabstandet angeordneten Gruppen winkelmässig versetzt, so dass die Drehachsen der Wellen unterschiedliche Drehwinkel bezüglich der Drehachse des Getrieberads und einer radial dazu gerichteten, gemeinsamen Ursprungsrichtung aufweisen. Durch diesen Versatz wird eine optimale Anpassung der Wellen an die geometrischen Gegebenheiten der Nut der Getriebewelle und insbesondere an die Gestaltung der Flanken erreicht. For example, the waves of the spaced-apart groups are angularly offset, so that the axes of rotation of the waves have different angles of rotation with respect to the axis of rotation of the gear and a radially directed thereto, common origin direction. By this offset an optimal adaptation of the waves to the geometric conditions of the groove of the gear shaft and in particular to the design of the flanks is achieved.

[0029] Beispielsweise weisen zwei der voneinander beabstandet angeordneten Gruppen die gleiche Anzahl drehbar gelagerter Wellen auf. Dadurch wird eine im Mittel ausgeglichene Verteilung der wirkenden Kräfte und/oder Energien zwischen diesen Gruppen erreicht. Zum Beispiel können jene potentiellen Energien ausgeglichen werden, welche jeweils in den Vorspannfedern der drehbar gelagerten Wellen gespeichert sind. Insbesondere können auch kurzzeitige Asymmetrien bei der Anzahl der wirksam in Eingriff stehenden Wellen im Mittel symmetrisch ausgeglichen werden. For example, two of the spaced-apart groups on the same number of rotatably mounted waves. This achieves an on average balanced distribution of the acting forces and / or energies between these groups. For example, those potential energies stored in each of the biasing springs of the rotatably mounted shafts can be equalized. In particular, even short-term asymmetries in the number of effectively engaged waves can be compensated symmetrically on average.

[0030] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die drehbar gelagerten Wellen derart angeordnet, dass der Abstand zweier benachbarter Wellen einem Vielfachen, insbesondere dem Doppelten, der Ganghöhe der wendelförmig verlaufenden Nut entspricht. Dabei ist unter der Ganghöhe diejenige Strecke zu verstehen, um die sich die wendelförmig verlaufende Nut bei einer vollen Umdrehung in der axialen Richtung der Getriebewelle windet. Falls die Wellen getrennten Gruppen zugeordnet sind, ist die benachbarte Welle ein Nachbar aus der gleichen Gruppe. Durch diese Anordnung der einzelnen Wellen steht mehr Platz zur Anordnung und Ausgestaltung der Lagerung zur Verfügung. So kann eine sehr stabile Lagerung der Wellen realisiert werden. Ausserdem ergeben sich Kostenersparnisse. In a further embodiment of the present invention, the rotatably mounted shafts are arranged such that the distance between two adjacent waves corresponds to a multiple, in particular twice, the pitch of the helically extending groove. In this case, the pitch is to be understood as the distance by which the helically extending groove winds in the axial direction of the transmission shaft during a full revolution. If the waves are assigned to separate groups, the neighboring wave is a neighbor of the same group. This arrangement of the individual waves is more space for the arrangement and design of storage available. Thus, a very stable storage of the waves can be realized. In addition, there are cost savings.

[0031] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die drehbar gelagerten Wellen axial verschiebbar gelagert und/oder vorgespannt. Dadurch kann sowohl ein präzises, insbesondere ein weitgehend spielfreies, Umsetzen der Drehbewegungen als auch eine Kompensation von grösseren Fertigungstoleranzen erreicht werden. Folglich ergibt sich eine hohe Präzision bei einem kostengünstigen Fertigungsprozess. Eine Zunahme der durch das Vorspannen erzeugten Kräfte kann weitgehend vermieden werden, wenn zum Vorspannen Federn mit flacher Federkennlinie verwendet werden. In a further embodiment of the present invention, the rotatably mounted shafts are axially displaceably mounted and / or biased. As a result, both a precise, in particular a largely clearance-free, implementation of the rotational movements as well as a compensation of larger manufacturing tolerances can be achieved. Consequently, high precision results in a low-cost manufacturing process. An increase in the forces generated by the biasing can be largely avoided when springs are used for biasing springs with flat spring characteristic.

[0032] Beispielsweise sind mehrere drehbar gelagerte Wellen gegeneinander verspannt, indem diese jeweils mit einer solchen Vorspannung an den gegenüberliegenden Flanken der wendelförmig verlaufenden Nut eingreifen. Durch diese gegenseitige Verspannung wird das Umsetzen der Drehbewegung und/oder der Kraftwirkung zwischen dem Getrieberad und der Getriebewelle spielfrei. Dabei kann durch Erhöhung dieser Verspannung, beispielsweise durch Vergrössern der wirkenden Federkraft, die Präzision oder die sogenannte Steifigkeit der Umsetzung den gewünschten Erfordernissen angepasst werden. For example, a plurality of rotatably mounted shafts braced against each other by these each engage with such a bias on the opposite edges of the helically extending groove. By this mutual tension, the reaction of the rotational movement and / or the force between the gear and the gear shaft is free of play. In this case, by increasing this tension, for example by increasing the acting spring force, the precision or the so-called rigidity of the reaction can be adapted to the desired requirements.

[0033] Ferner wirkt eine solche Vorspannung dämpfend bei einer Überbelastung oder einer Stossbelastung der Getriebewelle, des Getrieberads oder des gesamten Getriebes. Furthermore, such a preload dampening at an overload or a shock load of the transmission shaft, the gear or the entire transmission.

[0034] Ausserdem können durch die Vorspannung Fertigungstoleranzen weitgehend ausgleichen werden, so dass qualitative Verschlechterungen der Umsetzung der Drehbewegungen wie Deformationen der Getriebewelle und/oder des Getrieberads weitgehend oder vollständig vermieden werden. In addition, can be largely offset by the bias manufacturing tolerances, so that qualitative deterioration of the implementation of rotational movements such as deformations of the gear shaft and / or the gear are largely or completely avoided.

[0035] Durch die Kombination einer solchen Vorspannung mit der oben genannten Anordnung der Wellen in mehreren voneinander beabstandeten Gruppen kann eine äusserst präzise, robuste und reibungsarme Umsetzung der Drehbewegung zwischen dem Getrieberad und der Getriebewelle erreicht werden. By combining such a bias with the above-mentioned arrangement of the shafts in a plurality of spaced groups, an extremely precise, robust and low-friction implementation of the rotational movement between the gear and the transmission shaft can be achieved.

[0036] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die freien Enden domförmig, insbesondere konisch. Dadurch wird eine optimale Anpassung der Wellen an die Form der wendelförmig verlaufenden Nut erreicht. Insbesondere kann durch diese Anpassung sichergestellt werden, dass die Wellen mit einer vorgegebenen Breite und/oder entlang vorgegebenen Bahnen auf den Flanken der wendelförmig verlaufenden Nut der Getriebewelle abrollen. In a further embodiment of the present invention, the free ends are dome-shaped, in particular conical. As a result, an optimal adaptation of the waves to the shape of the helically extending groove is achieved. In particular, can be ensured by this adjustment that the waves roll with a predetermined width and / or along predetermined paths on the flanks of the helically extending groove of the transmission shaft.

[0037] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Getriebewelle ein Globiod. Durch diese Form wird erreicht, dass stets mehrere Wellen gleichzeitig in die wendelförmig verlaufende Nut der Getriebewelle eingreifen und somit ein besonders gleichmässiges Umsetzen der Drehbewegungen erreicht wird, allerdings auf Kosten einer höheren Reibung. Durch das vorteilhafte Reibungsverhalten des erfindungsgemässen Getriebes kann jedoch der Vorteil des gleichmässigen Umsetzens auch ohne den Nachteil einer übermässig hohen Reibung erreicht werden. In a further embodiment of the present invention, the transmission shaft is a Globiod. By this shape is achieved that always engage several waves simultaneously in the helical groove of the transmission shaft and thus a particularly uniform implementation of the rotational movements is achieved, but at the cost of higher friction. Due to the advantageous friction behavior of the inventive transmission, however, the advantage of uniform conversion can be achieved without the disadvantage of excessively high friction.

[0038] Bekanntlich müssen bei einem Globoid die sich über den Verlauf der wendelförmigen Nut verändernde Umlaufgeschwindigkeit und der sich verändernde Freiwinkel ausgeglichen werden. Zu diesem Zweck werden im Stand der Technik komplizierte Mechanismen verwendet, zum Beispiel Wellen mit drehbar gelagerten Drehachsen und/oder Doppelrollen zum Ausgleich der unterschiedlichen Drehzahlen. Die Erfindung löst diese Probleme auf besonders vorteilhafte Weise, indem, aufgrund der vorteilhaften Anordnung der Drehachsen, die Wellen die zuvor genannten Veränderungen durch einfache Drehzahländerungen automatisch ausgleichen. It is known that in a globoid changing over the course of the helical groove rotational speed and the changing clearance angle must be compensated. For this purpose, complicated mechanisms are used in the prior art, for example shafts with rotatably mounted rotary axes and / or double rollers to compensate for the different speeds. The invention solves these problems in a particularly advantageous manner in that, due to the advantageous arrangement of the axes of rotation, the waves compensate automatically for the aforementioned changes by simple speed changes.

[0039] In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Länge der Getriebewelle oder deren wendelförmig verlaufende Nut derart ausgebildet, dass die Anzahl der jeweils in Eingriff stehenden drehbar gelagerten Wellen weitgehend konstant ist. Der Beginn des Eingreifens einer Welle in die Nut auf einer ersten Seite der Getriebewelle führt also auf der, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Getriebewelle zu einem weitgehend gleichzeitigen Austreten einer anderen Welle, welche zuvor in die Nut eingegriffen hat. Dadurch wird eine gleichmässige Übertragung der Drehbewegung erreicht, insbesondere auch bei einer grossen Kraftübertragung. In a further embodiment of the present invention, the length of the gear shaft or its helically extending groove is formed such that the number of each rotatably mounted rotatably mounted shafts is substantially constant. The beginning of the engagement of a shaft in the groove on a first side of the transmission shaft thus leads to the first side opposite side of the transmission shaft to a substantially simultaneous emergence of another wave, which has previously intervened in the groove. As a result, a uniform transmission of the rotational movement is achieved, in particular even with a large power transmission.

[0040] Des Weiteren wird durch eine Kombination einer solchen Ausgestaltung mit der obengenannten Anordnung der Wellen in voneinander beabstandet Gruppen ein wechselseitiges, zeitlich versetztes Eingreifen auf die Flanken der Nut und damit eine besonders ausgeglichene Übertragung der Drehbewegung erreicht. Furthermore, by a combination of such an embodiment with the above-mentioned arrangement of the waves in spaced groups a mutual, temporally offset engagement with the flanks of the groove and thus a particularly balanced transmission of the rotational movement is achieved.

[0041] Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Getrieberad für ein Getriebe nach einer der vorangehenden Ausgestaltungen. Mittels dieses Getrieberads kann ein bestehendes Getriebe aus dem Stand der Technik durch einfaches Auswechseln des Getrieberads zu einem erfindungsgemässen Getriebe umgerüstet werden. In particular, the present invention relates to a transmission gear for a transmission according to one of the preceding embodiments. By means of this gear, an existing transmission from the prior art can be converted by simply replacing the gear to a novel transmission.

[0042] Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Getriebes nach einer der vorangehenden Ausgestaltungen als Übersetzungsgetriebe. Dadurch kann eine hohe Umdrehungszahl der Getriebewelle auf effiziente Weise erzeugt werden. Daher eignet sich diese Verwendung besonders für hochenergieeffiziente Drehzahlumsetzungen. In particular, the present invention relates to the use of a transmission according to one of the preceding embodiments as a transmission gear. Thereby, a high number of revolutions of the transmission shaft can be efficiently generated. Therefore, this use is particularly suitable for high-energy-efficient speed conversions.

[0043] Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass jede Kombination der zuvor genannten Beispiele und Ausführungsformen oder Kombinationen von Kombinationen Gegenstand einer weiteren Kombination sein können. Es werden nur jene Kombinationen ausgeschlossen, die zu einem Widerspruch führen würden. It is expressly understood that any combination of the aforementioned examples and embodiments or combinations of combinations may be the subject of a further combination. Only those combinations are excluded that would lead to a contradiction.

[0044] Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine schematisch vereinfachte und perspektivische Darstellung des erfindungsgemässen Getriebes, welches ein Getrieberad 20 mit mehreren drehbar gelagerten Wellen 22 und 26 aufweist; <tb>Fig. 2<sep>einen Querschnitt durch das Getriebe gemäss Fig. 1; und <tb>Fig. 3<sep>eine Detailansicht zur Befestigung der drehbar gelagerten Welle 22 gemäss Fig. 2.Further embodiments of the present invention are explained below with reference to figures. Show it: <Tb> FIG. 1 is a schematically simplified and perspective view of the transmission according to the invention, which has a gear 20 with a plurality of rotatably mounted shafts 22 and 26; <Tb> FIG. 2 <sep> a cross section through the transmission according to FIG. 1; and <Tb> FIG. 3 <sep> a detail view for fastening the rotatably mounted shaft 22 according to FIG. 2.

[0045] Die nachfolgenden Ausführungen sind Beispiele und sollen die Erfindung in keiner Weise beschränken. The following statements are examples and are not intended to limit the invention in any way.

[0046] Fig. 1 zeigt eine schematisch vereinfachte und perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen Getriebes, welches eine Getriebewelle 10 und ein Getrieberad 20 aufweist. Dabei wird in diesem Beispiel durch das Getriebe eine Umsetzung der Kräfte und/oder Drehbewegung von der Getriebewelle 10 auf das Getrieberad 20 bewirkt. Die Übertragung kann aber auch in der entgegengesetzten Richtung erfolgen, also vom Getrieberad 20 auf die Getriebewelle 10. Fig. 1 shows a schematically simplified and perspective view of a transmission according to the invention, which has a gear shaft 10 and a gear 20. In this case, an implementation of the forces and / or rotational movement of the transmission shaft 10 is effected on the gear 20 in this example by the transmission. The transmission can also take place in the opposite direction, ie from the gear 20 to the transmission shaft 10th

[0047] Die Getriebewelle 10 ist als Globiod ausgebildet, auf dessen Mantelfläche eine wendelförmige Nut 12 verläuft. Die Nut 12 weist eine erste Flanke 14 und eine, der ersten Flanke 14 gegenüberliegende zweite Flanke 18 auf. The gear shaft 10 is formed as Globiod, on whose lateral surface a helical groove 12 extends. The groove 12 has a first flank 14 and a first flank 14 opposite the second flank 18.

[0048] Das Getrieberad 20 ist gedanklich unterteilbar in einen radförmigen ersten Teil 21a und in einen radförmigen zweiten Teil 21b, welcher in axialer Richtung des Getrieberades 20 an den ersten Teil 21a anschliesst. Der erste Teil 21a ist in Richtung zum zweiten Teil 21b hin konisch verjüngt und bildet dadurch eine erste Abschrägung des Getrieberads 20. In gleicher Weise ist der zweite Teil 21b in Richtung zum ersten Teil 21a hin konisch verjüngt und bildet dadurch eine zweite Abschrägung des Getrieberads 20. The gear 20 is mentally divided into a wheel-shaped first part 21a and in a wheel-shaped second part 21b, which connects in the axial direction of the gear 20 to the first part 21a. The first part 21a is conically tapered in the direction of the second part 21b and thereby forms a first bevel of the gear wheel 20. Likewise, the second part 21b tapers conically towards the first part 21a and thereby forms a second bevel of the gear wheel 20 ,

[0049] Entlang den Abschrägungen des Getrieberads 20 sind jeweils in regelmässigen Abständen drehbar gelagerte Wellen angeordnet. In diesem Beispiel sind sämtliche Wellen identisch aufgebaut. Daher ist in Fig. 1stellvertretend für die Gruppe der Wellen des ersten Teils 21a eine erste Welle 22 und stellvertretend für die Gruppe der Wellen des zweiten Teils 21b eine zweite Welle 26 dargestellt. Somit sind die erste Welle 22 und die zweite Welle 26 derart angeordnet, dass diese zwei getrennt angeordnete Gruppen repräsentieren, welche voneinander in axialer Richtung des Getrieberades 20 beabstandet sind. Along the chamfers of the gear 20 rotatably mounted shafts are arranged in each case at regular intervals. In this example all waves are identical. Therefore, a second shaft 26 is shown in FIG. 1 representative of the group of shafts of the first part 21a and a second shaft 26 is representative of the group of shafts of the second part 21b. Thus, the first shaft 22 and the second shaft 26 are arranged so as to represent two separately arranged groups which are spaced from each other in the axial direction of the gear 20.

[0050] Sämtliche Wellen sind jeweils individuell um eine Drehachse D drehbar gelagert (nur für die Welle 22 dargestellt). All waves are each individually rotatably mounted about a rotation axis D (shown only for the shaft 22).

[0051] Dabei sind sämtliche Drehachsen D im Wesentlichen senkrecht zu den Abschrägungen des Getrieberades 20 und damit senkrecht zur Oberfläche des Getrieberads 20 ausgerichtet. In this case, all axes of rotation D are substantially perpendicular to the bevels of the gear 20 and thus aligned perpendicular to the surface of the gear 20.

[0052] Die erste Welle 22, beziehungsweise deren zugehörige Gruppe von Wellen, ist einseitig im Getrieberad 20 gelagert, so dass die erste Welle 22 ein freies Ende 24 aufweist. In gleicher Weise ist die zweite Welle 26, beziehungsweise deren zugehörige Gruppe von Wellen, einseitig im Getrieberad 20 gelagert, so dass die zweite Welle 26 ein freies Ende 28 aufweist. Die Wellen 22 und 26 sind winkelmässig versetzt zueinander angeordnet, so dass die Drehachsen der Wellen 22 und 26 unterschiedliche Drehwinkel bezüglich der Drehachse des Getrieberads und einer radial dazu gerichteten, gemeinsamen Ursprungsrichtung aufweisen. Das heisst, die Wellen 22 und 26 sind mit unterschiedlichen Drehwinkeln in Bezug auf die Zylinderkoordinaten des Getrieberads angeordnet. The first shaft 22, or its associated group of shafts, is mounted on one side in the gear 20, so that the first shaft 22 has a free end 24. In the same way, the second shaft 26, or its associated group of shafts, is mounted on one side in the gear wheel 20, so that the second shaft 26 has a free end 28. The shafts 22 and 26 are angularly offset from each other, so that the axes of rotation of the shafts 22 and 26 have different angles of rotation with respect to the axis of rotation of the gear and a radially directed thereto, common origin direction. That is, the shafts 22 and 26 are arranged at different angles of rotation with respect to the cylindrical coordinates of the gear.

[0053] Der Versatz erlaubt das Eingreifen der freien Enden 24 und 28 in die wendelförmig verlaufende Nut 12 der Getriebewelle 10. Ausserdem sind die freien Enden 24 und 28 konisch verjüngt, so dass diese angepasst sind für das Zusammenwirken mit der Nut 12 beziehungsweise für das Abrollen der freien Enden 24 und 28 an den entsprechenden Flanken 14 und 18. The offset allows the engagement of the free ends 24 and 28 in the helically extending groove 12 of the transmission shaft 10. In addition, the free ends 24 and 28 are tapered so that they are adapted for cooperation with the groove 12 and for the Rolling the free ends 24 and 28 on the respective flanks 14 and 18th

[0054] Ausserdem sind die Wellen innerhalb einer jeweiligen Gruppe (repräsentiert durch die Wellen 22 und 26) derart angeordnet, dass der Abstand zur benachbarten Welle dem Doppelten der Ganghöhe der Nut 12 entspricht (dargestellt durch punktierte Linie). Ferner ist der Winkel der Abschrägungen des Getrieberades 20 derart gewählt, dass die Drehachsen D im Scheitelpunkt des Eingreifens im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Getriebewelle 10 ausgerichtet sind. In addition, the waves within each group (represented by the shafts 22 and 26) are arranged such that the distance to the adjacent wave is twice the pitch of the groove 12 (shown by dotted line). Further, the angle of the bevels of the gear 20 is selected such that the axes of rotation D are aligned at the apex of the engagement substantially perpendicular to the axis of rotation of the transmission shaft 10.

[0055] Im Betrieb, also bei der Umsetzung von Drehbewegungen, greifen die freien Enden 24 und 28 der Wellen 22 und 26 in die wendelförmig verlaufende Nut 12 der Getriebewelle 10 ein, um Drehbewegungen zwischen der Getriebewelle 10 und dem Getrieberad 20 zu übertragen. Dabei rollt die erste Welle 22 auf der ersten Flanke 14 der Nut 12 und die zweite Welle 26 auf der zweiten Flanke 18 der Nut 12 ab. Der Durchmesser des freien Endes 24 muss jedoch stets kleiner sein als die Breite der Nut 12, um ein gleichzeitiges Berühren der beiden Flanken 14 und 18 durch das freie Ende 24 und die daraus resultierende Bremswirkung zu vermeiden. Sinngemässes gilt für das freie Ende 28. Durch das gegeneinander gerichtete Eingreifen der freien Enden 24 und 28 auf die beiden einander gegenüberliegenden Flanken 14 und 18 wird eine spielfreie Übertragung der Drehbewegung erreicht. In operation, ie in the implementation of rotational movements, engage the free ends 24 and 28 of the shafts 22 and 26 in the helical groove 12 of the transmission shaft 10 to transmit rotational movements between the transmission shaft 10 and the gear 20. In this case, the first shaft 22 rolls on the first flank 14 of the groove 12 and the second shaft 26 on the second flank 18 of the groove 12 from. However, the diameter of the free end 24 must always be smaller than the width of the groove 12 in order to avoid simultaneous contact of the two flanks 14 and 18 by the free end 24 and the resulting braking effect. The same applies to the free end 28. By the oppositely directed engagement of the free ends 24 and 28 on the two opposite flanks 14 and 18 a play-free transmission of the rotational movement is achieved.

[0056] Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Getriebe gemäss Fig. 1. Die im Getrieberad 20 angeordnete Welle 22 greift in die Getriebewelle 10 ein. Dazu rollt das freie Ende 24 der drehbar gelagerten Welle 22 auf der ersten Flanke 14 der Getriebewelle 10 ab. Fig. 2 shows a cross section through the transmission according to FIG. 1. The arranged in the gear 20 shaft 22 engages in the transmission shaft 10 a. For this purpose, the free end 24 of the rotatably mounted shaft 22 rolls on the first flank 14 of the transmission shaft 10.

[0057] Die Welle 22 ist axial verschiebbar gelagert und durch eine Federvorrichtung vorgespannt. Dadurch wird ein gleichbleibender Kontakt zwischen dem freien Ende 24 mit der ersten Flanke 14 der Getriebewelle 10 gewährleistet. The shaft 22 is mounted axially displaceable and biased by a spring device. As a result, a constant contact between the free end 24 is ensured with the first edge 14 of the transmission shaft 10.

[0058] Weitere Details zur Befestigung der Welle 22 sind der Beschreibung gemäss Fig. 3zu entnehmen. Further details on the attachment of the shaft 22 are shown in the description according to FIG. 3zu.

[0059] Fig. 3 zeigt eine Detailansicht zur Befestigung der Welle 22 gemäss Fig. 2. Um eine axial verschiebbare Lagerung der Welle 22 zu erreichen, wird diese mittels zweier Kugelkalotten 21a und eines Rollenlagers 23 im Getrieberad 20 gelagert. Dadurch können die seitlich auf die Welle 22 wirkenden Kräfte weitgehend reibungsfrei auf das Getrieberad 20 übertragen werden. Die Kugelkalotten 21a können sich selbsttätig entsprechend den jeweils wirkenden Kräften ausrichten, so dass Kantenpressungen bei der Welle 22 und/oder beim Getrieberad 20 vermieden werden. In order to achieve an axially displaceable mounting of the shaft 22, this is mounted by means of two spherical caps 21a and a roller bearing 23 in the gear 20. As a result, the forces acting laterally on the shaft 22 can be transmitted largely without friction to the gear 20. The spherical caps 21a can automatically align themselves in accordance with the respectively acting forces, so that edge pressures in the shaft 22 and / or in the gear wheel 20 are avoided.

[0060] Die Lagerung kann auch als Gleitlager ausgeführt werden, insbesondere unter Berücksichtigung von geeigneten Materialpaarungen und entsprechenden tribologischen Eigenschaften, zum Beispiel bei Kleingetrieben. The bearing can also be designed as plain bearings, in particular taking into account suitable material pairings and corresponding tribological properties, for example in small businesses.

[0061] Ausserdem wird die Welle 22 durch eine Federvorrichtung vorgespannt. Dazu ist die Federvorrichtung auf der dem freien Ende 24 entgegengesetzten Seite der Welle 22 angeordnet. Die Federvorrichtung umfasst im Wesentlichen ein Kugellager 25a, eine Zwischenscheibe 25b, einen Stössel 25c und eine Feder 25d. In addition, the shaft 22 is biased by a spring device. For this purpose, the spring device is arranged on the free end 24 opposite side of the shaft 22. The spring device essentially comprises a ball bearing 25a, a washer 25b, a plunger 25c and a spring 25d.

[0062] Der Stössel 25c ist axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar gelagert und wird durch die Feder 25d in Richtung der Welle 22 gepresst. Zwischen dem Stössel 25c und der Welle 22 sind allerdings noch die Zwischenscheibe 25b und das Kugellager 25a angeordnet. Die Zwischenscheibe 25b dient dem gleichmässigen Verteilen der Kraftwirkung des Stössels 25c auf das Kugellager 25a. Das Kugellager 25a wiederum bewirkt einerseits die Weiterleitung der Kraftwirkung der Zwischenscheibe 25b auf die Welle 22 und andererseits die Entkoppelung der Zwischenscheibe 25b von der Drehbewegung der Welle 22. Somit wird die Welle 22 vorgespannt ohne die drehbare Lagerung der Welle 22 zu beeinträchtigen. The plunger 25c is axially displaceable, but not rotatably mounted and is pressed by the spring 25d in the direction of the shaft 22. Between the plunger 25c and the shaft 22, however, the intermediate disc 25b and the ball bearing 25a are still arranged. The intermediate disc 25b serves to uniformly distribute the force effect of the plunger 25c on the ball bearing 25a. The ball bearing 25a in turn causes on the one hand the transmission of the force of the intermediate disc 25b on the shaft 22 and on the other hand, the decoupling of the washer 25b from the rotational movement of the shaft 22. Thus, the shaft 22 is biased without affecting the rotatable mounting of the shaft 22.

[0063] Ferner umfasst das Getrieberad 20 eine Schulter 21b, auf welcher die Zwischenscheibe 25b während der Ruhephase aufliegt. Dabei bezeichnet die Ruhephase der Welle 22 jene Zeit während der Umdrehung des Getrieberads, in der kein Eingriff der betreffenden Welle 22 in die Nut der Getriebewelle (vgl. Bezugszeichen 12 der Fig. 1) erfolgt und die Welle 22 daher radial und axial unbelastet ist. Somit wird während der Ruhephase die Federkraft, welche über den Stössel 25c auf die Zwischenscheibe 25b wirkt, über die Schulter 21b geleitet und vom Getrieberad 20 aufgenommen. Während dieser Ruhephase wird die unbelastete Welle 22 mittels eines dem freien Ende 24 gegenüberliegenden Kragens 21c am Hinausfallen aus dem Getrieberad 20 gehindert. Dabei bildet die dem freien Ende 24 gegenüberliegende Seite der beiden Kugelkalotten 21a eine Auflagefläche 21d für den Kragen 21c. Furthermore, the gear wheel 20 comprises a shoulder 21b, on which the intermediate disc 25b rests during the resting phase. Here, the rest phase of the shaft 22 denotes that time during the rotation of the gear in which no engagement of the respective shaft 22 in the groove of the transmission shaft (see reference numeral 12 of Fig. 1) takes place and the shaft 22 is therefore radially and axially unloaded. Thus, during the resting phase, the spring force, which acts on the intermediate disc 25b via the plunger 25c, is guided via the shoulder 21b and received by the gear 20. During this resting phase, the unloaded shaft 22 is prevented from falling out of the gear wheel 20 by means of a collar 21 c opposite the free end 24. Here, the free end 24 opposite side of the two spherical caps 21a forms a support surface 21d for the collar 21c.

[0064] Zu Beginn des Eingreifens der Welle 22 in die Nut der Getriebewelle (vgl. Bezugszeichen 12 der Fig. 1) wird die Welle 22 zuerst von der Auflagefläche 21d abgehoben, so dass die Welle 22 erst nach diesem Abheben auf das Kugellager 25a trifft. Dadurch wird die Welle 22 beim Eingreifen zuerst für die Drehbewegung freigegeben und erst anschliessend in Drehung versetzt. Somit können Reibungsverluste, welche im Zusammenhang mit dem Aufliegen der Welle 22 auf der Auflagefläche 21d stehen, weitgehend reduziert oder eliminiert werden. At the beginning of the engagement of the shaft 22 in the groove of the transmission shaft (see reference numeral 12 of Fig. 1), the shaft 22 is first lifted from the support surface 21d, so that the shaft 22 meets only after this lifting on the ball bearing 25a , As a result, the shaft 22 is first released when engaged for the rotational movement and only then set in rotation. Thus, friction losses, which are in connection with the resting of the shaft 22 on the support surface 21d, can be largely reduced or eliminated.

[0065] Die beim Einfahren, also zu Beginn des Eingreifens der Welle 22 in die Nut der Getriebewelle (vgl. Bezugszeichen 12 der Fig. 1), aufgewendete Energie wird während des Verlaufs des Eingreifvorgangs in der Feder 25a als potentielle Energie gespeichert. Beim Ausfahren, also am Ende des Eingreifens, wird diese Energie wieder freigegeben, so dass insgesamt eine im Wesentlichen energieneutrale Vorspannung erreicht werden kann. The energy expended during retraction, ie at the beginning of the engagement of the shaft 22 in the groove of the transmission shaft (see reference numeral 12 of Fig. 1), is stored as potential energy during the course of the engagement in the spring 25a. During extension, ie at the end of the intervention, this energy is released again, so that overall a substantially energy-neutral bias can be achieved.

Claims

1. A transmission for uniformly converting rotational movements, comprising a gear shaft (10) having at least one helically extending groove (12) and a gear (20) with a plurality of individually rotatable about an axis of rotation (D) rotatably mounted shafts (22, 26), which are arranged such that at least one of the rotatably mounted shafts (22, 26) engages in the helical groove (12) of the transmission shaft (10) to implement rotational movements between the transmission shaft (10) and the gear wheel (20), characterized in that the rotatably mounted shafts (22, 26) are mounted on one side in the gear wheel (20) so that their free ends (24, 28) serve to engage in the helically extending groove (12).

2. Transmission according to claim 1, wherein the rotatably mounted shafts (22, 26) are arranged such that upon engagement, the free ends (24, 28) of the shafts (22, 26) at least partially on a flank (14, 18) roll off the helically extending groove (12).

3. A transmission according to claim 2, wherein the rotatably mounted shafts (22, 26) are arranged such that when engaging the free end (24) of a first of the shafts (22) at least partially on a first flank (14) of the groove (12 ) rolls and the free end (28) of a second of the shafts (26) at least partially on a, the first edge (14) opposite the second edge (18) of the groove (12) rolls.

4. Transmission according to one of claims 1 to 3, wherein the rotatably mounted shafts (22, 26) are arranged such that the axes of rotation (D) of the shafts (22, 26) at the apex of the engagement substantially perpendicular to the axis of rotation of the transmission shaft ( 10) and / or substantially perpendicular to the surface of the gear (20) are aligned.

5. Transmission according to one of claims 1 to 4, wherein the rotatably mounted shafts (22, 26) are arranged such that they form separate, spaced from each other in the axial direction of the gear (20) arranged groups.

6. Transmission according to one of claims 1 to 5, wherein the rotatably mounted shafts (22, 26) are arranged such that the distance between two adjacent shafts (22, 26) a multiple, in particular twice, the pitch of the helically extending groove (22 12).

7. Transmission according to one of claims 1 to 6, wherein the rotatably mounted shafts (22, 26) are mounted axially displaceable and / or biased.

8. Transmission according to one of claims 1 to 7, wherein the free ends (24, 28) dome-shaped, in particular conical, are.

9. Transmission according to one of claims 1 to 8, wherein the transmission shaft (10) is a Globiod.

10. gear (20) for a transmission according to one of claims 1 to 9.

11. Use of a transmission according to one of claims 1 to 9 as a transmission gear.