CH717772A2 - Pin with compliance mechanism and sleeve. - Google Patents

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CH717772A2
CH717772A2 CH01059/20A CH10592020A CH717772A2 CH 717772 A2 CH717772 A2 CH 717772A2 CH 01059/20 A CH01059/20 A CH 01059/20A CH 10592020 A CH10592020 A CH 10592020A CH 717772 A2 CH717772 A2 CH 717772A2
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Anton Höller Ulhrich
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Zhaw Zuercher Hochschule Fuer Angewandte Wss Zpp Zentrum Fuer Produkt Und Prozessentwicklung
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Abstract

Bolzen, insbesondere ein Planetenbolzen, umfassend einen Bolzenkopf (1), einen Nachgiebigkeitsmechanismus (2), mit mindestens vier Gelenken (21, 22, 23, 24), und eine Hülse (3) mit einer Längsachse (3a). Der Nachgiebigkeitsmechanismus (2) erstreckt sich in axialer Richtung des Bolzenkopfs (1), so dass jeweils zwei der mindestens vier Gelenke (21, 22, 23, 24) in Serie angeordnet sind und den Bolzenkopf (1) mit der koaxial zur Achse des Bolzenkopfs (1) angeordneten Hülse (3) verbinden. Jeweils vier Gelenke der mindestens vier Gelenke (21, 22, 23, 24) sind derart angeordnet, dass sie ein Parallelogramm bilden. Die Hülse (3) umschliesst den Nachgiebigkeitsmechanismus (2) zumindest teilweise. Der Nachgiebigkeitsmechanismus (2) ist derart ausgebildet, dass bei einer bestimmungsgemässen Befestigung des Bolzens eine Krafteinwirkung orthogonal zur Längsachse der Hülse (3a) auf die Hülse (3) den Nachgiebigkeitsmechanismus (2) derart auslenkt, dass sich die Längsachse der Hülse (3a) im Wesentlichen parallel verschiebt.Bolt, in particular a planetary bolt, comprising a bolt head (1), a flexibility mechanism (2) with at least four joints (21, 22, 23, 24), and a sleeve (3) with a longitudinal axis (3a). The flexibility mechanism (2) extends in the axial direction of the bolt head (1), so that two of the at least four joints (21, 22, 23, 24) are arranged in series and the bolt head (1) is coaxial with the axis of the bolt head (1) arranged sleeve (3) connect. Four joints of the at least four joints (21, 22, 23, 24) are arranged in such a way that they form a parallelogram. The sleeve (3) at least partially encloses the compliance mechanism (2). The flexibility mechanism (2) is designed in such a way that when the bolt is fastened as intended, a force acting on the sleeve (3) orthogonally to the longitudinal axis of the sleeve (3a) deflects the flexibility mechanism (2) in such a way that the longitudinal axis of the sleeve (3a) moves in the Substantially parallel shifts.

Description

Technisches Gebiettechnical field

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bolzen, ein Planetengetriebe umfassend den Bolzen und ein Verfahren zum Herstellen des Bolzens. Im Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Computerprogramm um mittels additivem Fertigungsverfahren einen erfindungsgemässen Bolzen herzustellen. The present invention relates to a bolt, a planetary gear comprising the bolt and a method for manufacturing the bolt. Furthermore, the invention relates to a computer program for producing a bolt according to the invention by means of an additive manufacturing process.

Stand der TechnikState of the art

[0002] In einem Getriebe können Drehzahl und Drehmoment umgewandelt werden. Ein typisches solches Getriebe zur Umwandlung von Drehzahl und Drehmoment ist ein Planetengetriebe. Dieses umfasst ein Zentralrad (Sonnenrad) ein oder mehrere das Sonnenrad umlaufende Zahnräder (Planetenräder) und ein, die Planetenräder umschliessendes, Hohlrad. Die Planetenräder sind in der Regel gleichmässig um das Sonnenrad verteilt und durch den Planetenträger miteinander verbunden. In der Grundbetriebsart treibt das Sonnenrad die Planetenräder an, die über den Planetenträger an eine Abtriebswelle gekoppelt sind. Das Hohlrad bleibt stationär und kann am Gehäuse befestigt werden. Fertigungs- und Montagetoleranzen können jedoch bei bestimmungsgemässem Betrieb unter Last zu einer ungleichmässigen Lastverteilung auf die Planetenräder führen. Ausserdem kann im bestimmungsgemässen Betrieb auch entlang der Zahnbreite der Planetenräder eine ungleichmässige Flankenpressung entstehen. Speed and torque can be converted in a transmission. A typical such gear for converting speed and torque is a planetary gear. This comprises a central gear (sun gear), one or more gears (planetary gears) running around the sun gear and a ring gear enclosing the planetary gears. The planet gears are usually distributed evenly around the sun gear and are connected to one another by the planet carrier. In the basic operating mode, the sun gear drives the planet gears, which are coupled to an output shaft via the planet carrier. The ring gear remains stationary and can be attached to the housing. Manufacturing and assembly tolerances can, however, lead to an uneven load distribution on the planet gears when operated as intended under load. In addition, uneven flank pressure can also occur along the tooth width of the planetary gears during normal operation.

[0003] Die ungleichmässigen Lastverteilung wird mit dem Lastaufteilungsfaktor KYund dem Breitenlastfaktor KHβbei der Auslegung berücksichtigt, wie er zum Beispiel nach ISO 6336 verwendet wird. The uneven load distribution is taken into account in the design with the load distribution factor KYand the face load factor KHβ, as it is used according to ISO 6336, for example.

[0004] Es ist bekannt, dass eine signifikant homogenere Lastverteilung und damit ein tieferer Lastaufteilungsfaktor KYund tieferer Breitenlastfaktor KHβerreicht werden kann, wenn die Planetenräder mit elastischen Planetenbolzen, sogenannten „Flexpins“ gelagert werden. It is known that a significantly more homogeneous load distribution and thus a lower load distribution factor KY and lower face load factor KHβ can be achieved if the planetary gears are mounted with elastic planetary bolts, so-called "flex pins".

[0005] Dokument US 6,994,651 B2 beschreibt zum Beispiel so einen Flexpin. Der Flexpin hat eine Einkerbung. Der Bolzen wird mittels Pressung an einem Ende in einer Bohrung des Planetenträgers befestigt und am anderen Ende in einer Hülse, welche die Planetenräder und deren Lager trägt. [0005] Document US Pat. No. 6,994,651 B2, for example, describes such a flex pin. The flexpin has a notch. The bolt is press-fitted at one end into a hole in the planetary carrier and at the other end into a sleeve that carries the planetary gears and their bearings.

[0006] Ausserdem sind solche bekannten Flexpins aufgrund ihrer Gestalt nur begrenzt flexibel, unter Einhaltung der Tragfähigkeit des Werkstoffs, wodurch der Lastaufteilungsfaktor KYund der Breitenlastfaktor KHβnur begrenzt gesenkt werden. [0006] In addition, such known flexpins have only limited flexibility due to their shape, while maintaining the load-bearing capacity of the material, as a result of which the load distribution factor KY and the face load factor KHβ are reduced only to a limited extent.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

[0007] Die vorliegende Erfindung beschreibt in einemersten Aspekteinen Bolzen, welcher die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile überwindet. Ausserdem hat der erfindungsgemässe Bolzen den Vorteil, so dass der Lastaufteilungsfaktor KYund/oder der Breitenlastfaktor KHβgegenüber dem bekannten Stand der Technik gesenkt werden. The present invention describes, in a first aspect, a bolt which overcomes the disadvantages described in the prior art. In addition, the bolt according to the invention has the advantage that the load distribution factor KY and/or the face load factor KHβ are reduced compared to the known prior art.

[0008] Der erfindungsgemässe Bolzen umfasst einen Bolzenkopf, einen Nachgiebigkeitsmechanismus mit mindestens vier Gelenken und eine Hülse mit einer Längsachse. The bolt according to the invention comprises a bolt head, a compliance mechanism with at least four joints and a sleeve with a longitudinal axis.

[0009] Insbesondere ist der Bolzen ein Planetenbolzen, das heisst, dass er als Bolzen für ein Planetenrad zur Lagerung desselben in einem Planetenträger geeignet ist. In particular, the bolt is a planetary bolt, which means that it is suitable as a bolt for a planetary gear for mounting the same in a planetary carrier.

[0010] Der Nachgiebigkeitsmechanismus erstreckt sich in axialer Richtung des Bolzenkopfs und verbindet diesen mit der koaxial zur Achse des Bolzenkopfs angeordneten Hülse, derart, dass die Hülse den Nachgiebigkeitsmechanismus zumindest teilweise umschliesst. The compliance mechanism extends in the axial direction of the bolt head and connects it to the sleeve arranged coaxially to the axis of the bolt head in such a way that the sleeve at least partially encloses the compliance mechanism.

[0011] Jeweils zwei der mindestens vier Gelenke sind dafür in Serie angeordnet und verbinden den Bolzenkopf mit der koaxial zur Achse des Bolzenkopfs angeordneten Hülse. Two of the at least four joints are arranged in series for this purpose and connect the bolt head to the sleeve arranged coaxially to the axis of the bolt head.

[0012] Vier Gelenke der mindestens vier Gelenke sind jeweils derart angeordnet, dass sie ein (virtuelles) Parallelogramm bilden. Four joints of the at least four joints are each arranged such that they form a (virtual) parallelogram.

[0013] In einer weiteren Ausführungsform kann die Hülse den Nachgiebigkeitsmechanismus in Längsrichtung der Längsachse der Hülse auch gänzlich umschliessen. In a further embodiment, the sleeve can also completely enclose the flexibility mechanism in the longitudinal direction of the longitudinal axis of the sleeve.

[0014] Der Nachgiebigkeitsmechanismus ist derart ausgebildet, dass bei einer bestimmungsgemässen Verwendung des Bolzens, insbesondere bei dessen Verwendung als Planetenbolzen zum Lagern eines Planetenrades in einem Planetenträger, eine Krafteinwirkung orthogonal zur Längsachse der Hülse auf die Hülse den Nachgiebigkeitsmechanismus derart auslenkt, dass sich die Längsachse der Hülse im Wesentlichen parallel verschiebt. The flexibility mechanism is designed in such a way that when the bolt is used as intended, in particular when it is used as a planetary bolt for mounting a planet wheel in a planet carrier, a force acting on the sleeve orthogonally to the longitudinal axis of the sleeve deflects the flexibility mechanism in such a way that the longitudinal axis the sleeve moves essentially parallel.

[0015] Wenn in der bestimmungsgemässen Verwendung des Bolzens eine Kraft auf die Hülse wirkt, überträgt die Hülse diese Kraft auf den Nachgiebigkeitsmechanismus, wo diese in eine Parallelbewegung der Längsachse der Hülse umgewandelt wird. If in the intended use of the bolt a force acts on the sleeve, the sleeve transmits this force to the compliance mechanism, where it is converted into a parallel movement of the longitudinal axis of the sleeve.

[0016] Insbesondere bedeutet eine im Wesentlichen parallele Verschiebung, dass sich die Längsachse parallel verschiebt, es aber in der Praxis zu kleine Abweichungen von einer exakten geometrischen parallelen Verschiebung geben könnte. In particular, a substantially parallel shift means that the longitudinal axis shifts in parallel, but in practice there could be too small deviations from an exact geometric parallel shift.

[0017] Dadurch, dass die Längsachse im Wesentlichen parallel verschoben wird, wird der Lastaufteilungsfaktor KYund/oder der Breitenlastfaktor KHβgesenkt. Because the longitudinal axis is shifted essentially parallel, the load distribution factor KY and/or the face load factor KHβ is lowered.

[0018] Wenn in der bestimmungsgemässen Verwendung des Bolzens eine Kraft auf die Hülse wirkt, wird diese Kraft in besagter Ausführungsform auf das Parallelogramm der Gelenke übertragen. Die Winkel des Parallelogramms ändern sich, die Abstände der jeweils zwei in Serie angeordneten Gelenke bleiben gleich. Durch die Winkeländerung des Parallelogramms, aber indem die Abstände der in zwei in Serie angeordneten Gelenke nicht ändern, entsteht eine im Wesentlichen parallele Verschiebung der Längsachse der Hülse, so dass der Lastaufteilungsfaktor KYund/oder der Breitenlastfaktor KHβgesenkt des Bolzens gesenkt werden If in the intended use of the bolt a force acts on the sleeve, this force is transmitted to the parallelogram of the joints in said embodiment. The angles of the parallelogram change, the distances between the two joints arranged in series remain the same. By changing the angle of the parallelogram, but by not changing the distances of the joints arranged in two series, an essentially parallel displacement of the longitudinal axis of the sleeve occurs, so that the load distribution factor KY and/or the face load factor KHβ of the pin is lowered

[0019] In einer bevorzugten Ausführungsform können die mindestens vier Gelenke über einen Steg miteinander verbunden sein. Der Steg dient insbesondere zur Stabilisierung der Anordnung der Gelenke in dem Parallelogramm. In a preferred embodiment, the at least four joints can be connected to one another via a web. The web serves in particular to stabilize the arrangement of the joints in the parallelogram.

[0020] In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Nachgiebigkeitsmechanismus mit der Hülse und/oder dem Bolzenkopf einstückig verbunden sein. Einstückig heisst, aus einem Bauteil gefertigt. Das heisst insbesondere, dass die jeweils zwei in Serie angeordneten Gelenke der mindestens vier Gelenke einstückig mit dem Bolzenkopf und/oder der Hülse ausgebildet sind. In an advantageous embodiment, the compliance mechanism can be integrally connected to the sleeve and/or the bolt head. One-piece means made from one component. This means in particular that the two joints arranged in series of the at least four joints are formed in one piece with the bolt head and/or the sleeve.

[0021] Insbesondere heisst einstückig hier, dass ein zweites, dem Bolzenkopf abgewandtes Ende des Nachgiebigkeitsmechanismus und die Hülse aus einem Bauteil gefertigt sind, oder dass das dem Bolzenkopf zugewandte erste Ende des Nachgiebigkeitsmechanismus mit dem Bolzenkopf aus einem Bauteil gefertigt sind. In particular, in one piece means here that a second end of the compliance mechanism facing away from the bolt head and the sleeve are made of one component, or that the first end of the compliance mechanism facing the bolt head is made of one component with the bolt head.

[0022] Insbesondere kann so ein einstückiges Bauteil mittels eines additiven Verfahrens hergestellt werden. In particular, such a one-piece component can be produced by means of an additive method.

[0023] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können der Nachgiebigkeitsmechanismus und die Hülse und/oder der Bolzenkopf auch mittels form- oder kraftschlüssigem Verfahren oder mittels Kleben oder Löten verbunden werden. In a further advantageous embodiment, the flexibility mechanism and the sleeve and/or the bolt head can also be connected by means of a positive or non-positive method or by means of gluing or soldering.

[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform einer Lagerung des Bolzens, wird dieser nur an einem Ende, nämlich am Bolzenkopf gelagert. Das dem Bolzenkopf entgegen gesetzte Ende, welches auch dem Boden der Hülse entspricht, ist nicht eingespannt. Entsprechend läuft der Kraftfluss einer Kraft, welche orthogonal zur Längsachse der Hülse auf die Hülse wirkt, von der Hülse über den Nachgiebigkeitsmechanismus, an dessen zweiten Ende der Nachgiebigkeitsmechanismus mit der Hülse verbunden ist. Der Nachgiebigkeitsmechanismus ist so ausgebildet, dass die Längsachse der Hülse im Wesentlichen parallel verschoben wird, so dass der Bolzenkopf nicht verschoben wird und durch die auf die Hülse wirkende Kraft im Wesentlichen nicht beeinflusst wird. Die einseitige Einspannung des Bolzens erleichtert die Konstruktion eines Getriebes erheblich, es kann auf zahlreiche Konstruktionsbauteile wie Lager für das dem Bolzenkopf entgegengesetzte Ende des Bolzens, verzichtet werden. In a preferred embodiment of a storage of the bolt, this is stored only at one end, namely on the bolt head. The end opposite the bolt head, which also corresponds to the bottom of the sleeve, is not clamped. Correspondingly, the power flow of a force which acts on the sleeve orthogonally to the longitudinal axis of the sleeve runs from the sleeve via the compliance mechanism, at the second end of which the compliance mechanism is connected to the sleeve. The compliance mechanism is configured to translate the longitudinal axis of the sleeve substantially parallel so that the bolt head does not translate and is substantially unaffected by the force on the sleeve. The one-sided clamping of the bolt considerably simplifies the construction of a transmission, numerous construction components such as bearings for the end of the bolt opposite the bolt head can be dispensed with.

[0025] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Nachgiebigkeitsmechanismus weitere vier Gelenke umfassen. Jeweils zwei Gelenke der weiteren vier Gelenke sind in Serie angeordnet, derart, dass jeweils vier Gelenke der weiteren vier Gelenke in einem weiteren Parallelogramm angeordnet sind. In a further advantageous embodiment, the compliance mechanism can comprise a further four joints. In each case two joints of the other four joints are arranged in series in such a way that four joints of the other four joints are arranged in a further parallelogram.

[0026] Die Hülse kann vorteilhafterweise auch diese weiteren vier Gelenke entlang der Längsachse der Hülse zumindest teilweise oder auch gänzlich umschliessen. The sleeve can advantageously also at least partially or completely enclose these other four joints along the longitudinal axis of the sleeve.

[0027] Diese weitere vorteilhafte Ausführungsform des Nachgiebigkeitsmechanismus mit vier weiteren Gelenken ist derart ausgebildet, dass eine Krafteinwirkung in orthogonaler Richtung der Längsachse der Hülse auf die Hülse auch die weiteren vier Gelenke derart auslenkt, dass sich die Längsachse der Hülse im Wesentlichen parallel verschiebt. This further advantageous embodiment of the flexibility mechanism with four additional joints is designed such that a force acting on the sleeve in the orthogonal direction of the longitudinal axis of the sleeve also deflects the other four joints in such a way that the longitudinal axis of the sleeve moves essentially parallel.

[0028] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Nachgiebigkeitsmechanismus mit vier weiteren Gelenken sind alle vier der weiteren Gelenke über einen weiteren Steg miteinander verbunden. Auch dieser weitere Steg dient insbesondere der Stabilisierung des weiteren Parallelogramms . In a further advantageous embodiment of the flexibility mechanism with four further joints, all four of the further joints are connected to one another via a further web. This further web also serves in particular to stabilize the further parallelogram.

[0029] In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Bolzens kann zwischen einem dem Bolzenkopf zugewandten Ende der Hülse und dem Nachgiebigkeitsmechanismus ein Spalt s sein, in radialer Richtung der Hülse, insbesondere ist der Spalt s1 ≤ 2 mm, insbesondere s1 ≤ 1 mm. In a further embodiment of the bolt according to the invention, there can be a gap s between an end of the sleeve facing the bolt head and the flexibility mechanism, in the radial direction of the sleeve, in particular the gap is s1≦2 mm, in particular s1≦1 mm.

[0030] In einer weiteren Ausführungsform kann auch zwischen einem dem Bolzenkopf zugwandten Ende der Hülse und einem der Hülse zugewandten Ende des Bolzenkopfs ein Spalt s2 sein, insbesondere mit s2 ≤ 2 mm. In a further embodiment, there can also be a gap s2 between an end of the sleeve facing the bolt head and an end of the bolt head facing the sleeve, in particular with s2≦2 mm.

[0031] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung hat die Hülse einen Aussendurchmesser, welcher kleiner ist als der Aussendurchmesser des Bolzenkopfs. In a further advantageous embodiment of the invention, the sleeve has an outside diameter which is smaller than the outside diameter of the bolt head.

[0032] Ausserdem kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das dem Bolzenkopf zugewandte Ende der Hülse als Flansch ausgebildet sein. In addition, in a further advantageous embodiment of the invention, the end of the sleeve facing the bolt head can be designed as a flange.

[0033] In einer weiteren Ausführungsform können die mindestens vier Gelenke und/oder die weiteren vier Gelenke als Verjüngungen von Verbindungen und/oder der Stege zwischen dem Bolzenkopf und der Hülse ausgebildet sein. In a further embodiment, the at least four joints and/or the other four joints can be designed as tapers of connections and/or the webs between the bolt head and the sleeve.

[0034] Einzweiter Aspektder Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Bolzens mit einem Bolzenkopf, einem Nachgiebigkeitsmechanismus und einer Hülse mit einer Längsachse, gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung. Der Bolzen wird mittels additivem oder subtraktivem Herstellungsverfahren hergestellt. A second aspect of the invention relates to a method of manufacturing a bolt having a bolt head, a compliance mechanism and a sleeve having a longitudinal axis according to a first aspect of the invention. The bolt is manufactured using an additive or subtractive manufacturing process.

[0035] Vorteilhafterweise ist die Herstellung derart, dass der Bolzen aus einem Bauteil gefertigt ist. Das heisst, dass beim additiven Herstellungsverfahren der schichtweise Aufbau des Bolzens in einem Stück den Bolzenkopf, den Nachgiebigkeitsmechanismus und die Hülse umfasst. Bei einem subtraktiven Verfahren wird entsprechend aus einem Material mittels Ätzen, spanenden Verfahren etc. das nicht benötigte Material entfernt, welches den Bolzenkopf, den Nachgiebigkeitsmechanismus und die Hülse umfasst. The manufacture is advantageously such that the bolt is made from one component. This means that with the additive manufacturing process, the layered construction of the bolt in one piece includes the bolt head, the compliance mechanism and the sleeve. In a subtractive process, the material that is not required, which includes the bolt head, the compliance mechanism and the sleeve, is correspondingly removed from a material by means of etching, machining processes, etc.

[0036] Eindritter Aspektder Erfindung bezieht sich auf ein Computerprogramm umfassend Programmbefehle, welche dazu konfiguriert sind, mittels additivem Fertigungsverfahren einen Bolzen gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung herzustellen. A third aspect of the invention relates to a computer program comprising program instructions which are configured to produce a bolt according to a first aspect of the invention by means of an additive manufacturing process.

[0037] Einvierter Aspektder Erfindung bezieht sich auf ein Planetengetriebe mit mindestens einem Planetenrad, insbesondere ab mindestens drei Planetenrädern, welche mit einem Bolzen gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung in einem Planetenträger gelagert ist. A fourth aspect of the invention relates to a planetary gear with at least one planet wheel, in particular at least three planet wheels, which is mounted with a bolt according to a first aspect of the invention in a planet carrier.

[0038] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden in den Figuren dargestellt und im Folgenden sowie in den Ansprüchen beschrieben. [0038] Further advantageous embodiments of the invention are illustrated in the figures and described below and in the claims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0039] Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: Fig. 1 zeigt eine abstrakte Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bolzens; Fig. 2a und 2b zeigen eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Bolzens, wobei die Hülse nicht dargestellt ist; Fig. 3a, 3b und 3c zeigen weitere Ansichten des Bolzens aus Fig. 2; und Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Planetengetriebes.[0039] Further configurations, advantages and applications of the invention result from the dependent claims and from the following description based on the figures. 1 shows an abstract representation of an embodiment of a bolt according to the invention; Figures 2a and 2b show a schematic representation of a further embodiment of the bolt, the sleeve not being shown; Figures 3a, 3b and 3c show further views of the bolt of Figure 2; and FIG. 4 shows an embodiment of the planetary gear.

Weg(e) zur Ausführung der ErfindungWay(s) for carrying out the invention

[0040] Fig.1zeigt eine abstrakte Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bolzens. Der dargestellte Bolzen umfasst einen Bolzenkopf 1, einen Nachgiebigkeitsmechanismus 2 mit vier Gelenken 21, 22, 23, 24 und eine Hülse 3 mit einer Längsachse 3a. Der Nachgiebigkeitsmechanismus 2 erstreckt sich in axialer Richtung des Bolzenkopfs 1. Jeweils vier der mindestens vier Gelenke 21, 22, 23, 24 sind derart angeordnet, dass sie ein (virtuelles) Parallelogramm bilden. Der Nachgiebigkeitsmechanismus 2 verbindet den Bolzenkopf 1 mit der koaxial angeordneten Hülse 3, derart, dass die Hülse 3 den Nachgiebigkeitsmechanismus 2 zumindest teilweise umschliesst. 1 shows an abstract representation of an embodiment of a bolt according to the invention. The bolt shown comprises a bolt head 1, a compliance mechanism 2 with four joints 21, 22, 23, 24 and a sleeve 3 with a longitudinal axis 3a. The flexibility mechanism 2 extends in the axial direction of the bolt head 1. Four of the at least four joints 21, 22, 23, 24 are arranged in such a way that they form a (virtual) parallelogram. The compliance mechanism 2 connects the bolt head 1 to the coaxially arranged sleeve 3 such that the sleeve 3 encloses the compliance mechanism 2 at least partially.

[0041] Der in Fig. 1 abgebildete Nachgiebigkeitsmechanismus 2 umfasst vier Gelenke 21, 22, 23, 24. Die Hülse 3 umschliesst die mindestens vier Gelenke 21, 22, 23, 24 zumindest teilweise entlang der Längsachse der Hülse 3a. The compliance mechanism 2 shown in FIG. 1 comprises four joints 21, 22, 23, 24. The sleeve 3 encloses the at least four joints 21, 22, 23, 24 at least partially along the longitudinal axis of the sleeve 3a.

[0042] Der Nachgiebigkeitsmechanismus 2 ist derart ausgebildet, dass bei einer bestimmungsgemässen Befestigung des Bolzens eine Krafteinwirkung orthogonal zur Längsachse der Hülse 3a auf die Hülse 3 den Nachgiebigkeitsmechanismus 2 derart auslenkt, dass sich die Längsachse der Hülse 3a im Wesentlichen parallel verschiebt, dies ist in Fig. 1 als verschobene Längsachse 3a' dargestellt. Die Ablenkung des Nachgiebigkeitsmechanismus 2 ist in Fig. 1 durch die von den mindestens vier Gelenke 21, 22, 23, 24 ausgelenkten Gelenke 22' und 24' dargestellt. The flexibility mechanism 2 is designed in such a way that when the bolt is fastened as intended, a force acting on the sleeve 3 orthogonally to the longitudinal axis of the sleeve 3a deflects the flexibility mechanism 2 in such a way that the longitudinal axis of the sleeve 3a is displaced essentially parallel, this is in 1 as a shifted longitudinal axis 3a'. The deflection of the compliance mechanism 2 is illustrated in FIG. 1 by the joints 22' and 24' deflected by the at least four joints 21, 22, 23, 24.

[0043] Vorteilhafterweise kann der kleinste Abstand zwischen der Hülse und dem Nachgiebigkeitsmechanismus ein Abstand (a) sein, insbesondere ein Abstand a von a ≤ 2 mm. Advantageously, the smallest distance between the sleeve and the compliance mechanism can be a distance (a), in particular a distance a of a ≤ 2 mm.

[0044] Ausserdem kann vorteilhafterweise zwischen einem dem Bolzenkopf 1 zugewandten Ende der Hülse und einem Ende des Bolzenkopfs 1, welches der Hülse 3 zugewandt ist, ein Spalt (s1) sein, insbesondere ein Spalt s1 von s1 ≤ 2 mm. In addition, there can advantageously be a gap (s1) between an end of the sleeve facing the bolt head 1 and an end of the bolt head 1 which faces the sleeve 3, in particular a gap s1 of s1≦2 mm.

[0045] Fig.2a und 2bzeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Bolzens mit einem Bolzenkopf 1 und einem Nachgiebigkeitsmechanismus 2 mit vier Gelenken 21, 22, 23, 24. Die Hülse 3 ist hier nicht dargestellt, damit die Darstellung übersichtlich bleibt. Die Figuren 2a und 2b entsprechen einer Darstellung der gleichen Ausführungsform eines Bolzens, jedoch um 90° gedreht, um den Nachgiebigkeitsmechanismus 2 von allen Seiten darzustellen. 2a and 2b shows a schematic representation of a further embodiment of the bolt with a bolt head 1 and a flexibility mechanism 2 with four joints 21, 22, 23, 24. The sleeve 3 is not shown here so that the representation remains clear. Figures 2a and 2b correspond to an illustration of the same embodiment of a bolt, but rotated by 90° to show the compliance mechanism 2 from all sides.

[0046] Der Nachgiebigkeitsmechanismus dieser Ausführungsform umfasst weitere vier Gelenke 26, 27, 28, 29. Jeweils zwei der weiteren vier Gelenke 26, 27, 28, 29 sind in Serie angeordnet, derart, sie den Bolzenkopf 1 mit der Hülse 3 verbinden und derart, dass die vier weiteren Gelenke 26, 27, 28, 29, in einem weiteren Parallelogramm angeordnet sind. The compliance mechanism of this embodiment comprises further four joints 26, 27, 28, 29. Each two of the further four joints 26, 27, 28, 29 are arranged in series such that they connect the bolt head 1 with the sleeve 3 and such that the four other joints 26, 27, 28, 29 are arranged in another parallelogram.

[0047] Die mindestens vier Gelenke 21, 22, 23, 24 können, wie in Fig. 2a über einen Steg 210 miteinander verbunden werden. The at least four joints 21, 22, 23, 24 can be connected to one another via a web 210, as in FIG. 2a.

[0048] Die vier weiteren Gelenke 26, 27, 28, 29 können wie in Fig. 2b abgebildet über einen weiteren Steg 220 miteinander verbunden werden. The four other joints 26, 27, 28, 29 can be connected to one another via an additional web 220, as shown in FIG. 2b.

[0049] Vorteilhafterweise können die mindestens vier Gelenken und/oder die vier weiteren Gelenke mit gleichem Abstand orthogonal zur Längsachse der Hülse angeordnet sein. Advantageously, the at least four joints and/or the four other joints can be arranged at the same distance orthogonally to the longitudinal axis of the sleeve.

[0050] Fig.3a,3b und 3czeigen eine weitere Ausführungsform des Bolzens aus Fig. 2, allerdings ist auch die Hülse 3 dargestellt. Fig 3a zeigt eine Ansicht des Bolzens von oben, Fig. 3b und Fig. 3c die eingezeichneten zueinander orthogonal stehenden Schnittansichten. Insbesondere ist in den Schnittansichten gut sichtbar, dass der Nachgiebigkeitsmechanismus 2 mit der in axialer Richtung vom Bolzenkopf 1 abgewandten zweiten Ende 2b des Nachgiebigkeitsmechanismus 2 mit der Hülse 3 einstückig verbunden ist. Insbesondere ist das zweite Ende 2b des Nachgiebigkeitsmechanismus wie in Fig. 2a und 2b abgebildet mit einem vom Bolzenkopf 1 abgewandten Ende der Hülse 2 verbunden. Diese Verbindung kann einstückig ausgebildet sein oder kann durch Form- oder Kraftschluss zustande kommen. 3a, 3b and 3c show a further embodiment of the bolt from FIG. 2, but the sleeve 3 is also shown. FIG. 3a shows a view of the bolt from above, FIGS. 3b and 3c show the orthogonal sectional views shown. In particular, it is clearly visible in the sectional views that the flexibility mechanism 2 is integrally connected to the sleeve 3 with the second end 2b of the flexibility mechanism 2 facing away from the bolt head 1 in the axial direction. In particular, the second end 2b of the compliance mechanism is connected to an end of the sleeve 2 remote from the bolt head 1, as shown in Figures 2a and 2b. This connection can be formed in one piece or can be achieved by positive or non-positive locking.

[0051] Die zwei der mindestens vier Gelenke 21, 22, 23, 24, welche den Bolzenkopf 1 mit der Hülse 3 verbinden sind dabei als Verjüngungen in den Verbindungen ausgebildet. The two of the at least four joints 21, 22, 23, 24, which connect the bolt head 1 to the sleeve 3 are designed as tapers in the connections.

[0052] Ausserdem ist in diesen zwei Ansichten in Fig. 2a und Fig. 2b gut sichtbar, dass vorteilhafterweise ein Aussendurchmesser des Bolzens 1 Durchmesser haben kann, der grösser ist als der Aussendurchmesser der Hülse 2. In addition, it is clearly visible in these two views in Fig. 2a and Fig. 2b that an outer diameter of the bolt 1 can advantageously have a diameter that is larger than the outer diameter of the sleeve 2.

[0053] Ausserdem kann das dem Bolzenkopf zugewandte Ende der Hülse 3a vorteilhafterweise als Flansch ausgebildet sein. In addition, the end of the sleeve 3a facing the bolt head can advantageously be designed as a flange.

[0054] Fig.4zeigt einen erfindungsgemässen Bolzen in einem Planetengetriebe. Dabei befestigt der Bolzen das Planetenrad 42 an einem Planetenträger 41. In der gezeigten Abbildung wirkt eine Kraft normal zur Zeichenebene auf den Bolzen. 4 shows a bolt according to the invention in a planetary gear. The bolt fastens the planet wheel 42 to a planet carrier 41. In the illustration shown, a force acts on the bolt normal to the plane of the drawing.

[0055] Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann. While the present application describes preferred embodiments of the invention, it is to be understood that the invention is not limited thereto and may be otherwise embodied within the scope of the following claims.

Claims (13)

1. Bolzen, insbesondere ein Planetenbolzen, umfassend – einen Bolzenkopf (1), – einen Nachgiebigkeitsmechanismus (2), mit mindestens vier Gelenke (21, 22, 23, 24), – eine Hülse (3) mit einer Längsachse (3a), wobei sich der Nachgiebigkeitsmechanismus (2) in axialer Richtung des Bolzenkopfs (1) erstreckt, so dass jeweils zwei der mindestens vier Gelenke (21, 22, 23, 24) in Serie angeordnet sind und den Bolzenkopf (1) mit der koaxial zur Achse des Bolzenkopfs (1) angeordneten Hülse (3) verbinden, wobei jeweils vier Gelenke der mindestens vier Gelenke (21, 22, 23, 24) derart angeordnet sind, dass sie ein Parallelogramm bilden, wobei die Hülse (3) den Nachgiebigkeitsmechanismus (2) zumindest teilweise umschliesst, wobei der Nachgiebigkeitsmechanismus (2) derart ausgebildet ist, dass bei einer bestimmungsgemässen Befestigung des Bolzens eine Krafteinwirkung orthogonal zur Längsachse der Hülse (3a) auf die Hülse (3) den Nachgiebigkeitsmechanismus (2) derart auslenkt, dass sich die Längsachse der Hülse (3a) im Wesentlichen parallel verschiebt.1. Bolts, in particular a planetary bolt, comprising - a bolt head (1), - a compliance mechanism (2), with at least four joints (21, 22, 23, 24), - a sleeve (3) with a longitudinal axis (3a), wherein the flexibility mechanism (2) extends in the axial direction of the bolt head (1), so that in each case two of the at least four joints (21, 22, 23, 24) are arranged in series and the bolt head (1) with the coaxial to the axis of the connect the sleeve (3) arranged on the bolt head (1), wherein four joints of the at least four joints (21, 22, 23, 24) are arranged in such a way that they form a parallelogram, wherein the sleeve (3) at least partially encloses the compliance mechanism (2), wherein the flexibility mechanism (2) is designed in such a way that when the bolt is fastened as intended, a force acting on the sleeve (3) orthogonally to the longitudinal axis of the sleeve (3a) deflects the flexibility mechanism (2) in such a way that the longitudinal axis of the sleeve (3a) essentially shifted in parallel. 2. Bolzen gemäss Anspruch 1, wobei die mindestens vier Gelenke (21, 22, 23, 24) über einen Steg (210) miteinander verbunden sind.2. Bolt according to claim 1, wherein the at least four joints (21, 22, 23, 24) are connected to one another via a web (210). 3. Bolzen gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Nachgiebigkeitsmechanismus vier weitere Gelenke (25, 26, 27, 28) umfasst.3. Bolt according to one of the preceding claims, in which the compliance mechanism comprises four further joints (25, 26, 27, 28). 4. Bolzen gemäss Anspruch 3, wobei die weiteren vier Gelenke (25, 26, 27, 28) über einen weiteren Steg (220) miteinander verbunden sind.4. Bolt according to claim 3, wherein the other four joints (25, 26, 27, 28) are connected to one another via an additional web (220). 5. Bolzen gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Nachgiebigkeitsmechanismus (2) mit der Hülse (3) und/oder dem Bolzenkopf einstückig verbunden ist.5. Bolt according to any one of the preceding claims, wherein the compliance mechanism (2) is integrally connected to the sleeve (3) and/or the bolt head. 6. Bolzen gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der kleinste Abstand der Hülse und dem Nachgiebigkeitsmechanismus (2) ein Abstand (a) ist, insbesondere ein Abstand a von a ≤ 2 mm.6. Bolt according to one of the preceding claims, wherein the smallest distance between the sleeve and the flexibility mechanism (2) is a distance (a), in particular a distance a of a ≤ 2 mm. 7. Bolzen gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen einem dem Bolzenkopf (1) zugewandten Ende der Hülse (3a) und einem Ende des Bolzenkopfs (1), welches der Hülse (3) zugewandt ist, ein Spalt (s2) ist, insbesondere ein Spalt s2 von s2 ≤ 2 mm.7. Bolt according to one of the preceding claims, wherein there is a gap (s2) between an end of the sleeve (3a) facing the bolt head (1) and an end of the bolt head (1) facing the sleeve (3). a gap s2 of s2 ≤ 2 mm. 8. Bolzen gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche wobei die mindestens vier Gelenke und/oder die vier weiteren Gelenke mit gleichem Abstand orthogonal zur Längsachse der Hülse angeordnet sind.8. Bolt according to one of the preceding claims, wherein the at least four joints and/or the four further joints are arranged at the same distance orthogonally to the longitudinal axis of the sleeve. 9. Bolzen gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein dem Bolzenkopf zugewandtes Ende der Hülse (3a) als Flansch (3c) ausgebildet ist.9. Bolt according to one of the preceding claims, wherein an end of the sleeve (3a) facing the bolt head is designed as a flange (3c). 10. Bolzen gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens vier Gelenke (21, 22, 23, 24) und/oder die weiteren vier Gelenke (25, 26, 27, 28) als Verjüngungen von Verbindungen und/oder Stege zwischen dem Bolzenkopf (1) und der Hülse (3) ausgebildet sind.10. Bolt according to one of the preceding claims, wherein the at least four joints (21, 22, 23, 24) and/or the other four joints (25, 26, 27, 28) as tapers of connections and/or webs between the bolt head (1) and the sleeve (3) are formed. 11. Verfahren zum Herstellen eines Bolzens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, mittels additivem oder subtraktivem Fertigungsverfahren.11. A method for producing a bolt according to any one of claims 1 to 10, by means of additive or subtractive manufacturing processes. 12. Computerprogramm umfassend Programmbefehle, die dazu konfiguriert sind, mittels additivem Fertigungsverfahren einen Bolzen gemäss Anspruch 1 bis 10 herzustellen.12. Computer program comprising program instructions that are configured to produce a bolt according to claims 1 to 10 by means of an additive manufacturing process. 13. Planetengetriebe umfassend mindestens ein Planetenrad, welches mit einem Bolzen gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Planetenträger gelagert ist.13. Planetary gear comprising at least one planet wheel, which is mounted with a bolt according to any one of claims 1 to 10 in a planet carrier.
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