CN104471283A - 调节传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种调节传动机构(1)，包括一组同轴于中心轴线(11a)设置的、具有圆柱形齿部(2a、3a、4a)的内齿轮(2、3、4)、两个具有与内齿轮(2、3、4)的圆柱形齿部(2a、3a、4a)齿啮合的斜面体齿部(9a、10a)和倾斜于中心轴线(11a)的偏心轴线(9b、10b)的偏心轮(9、10)以及一个借助驱动轴(2)驱动的中心轴(11)，偏心轮(9、10)支承在中心轴上，其中，所述内齿轮(2、3、4)组包括一个中间的旋转内齿轮(3)和两个相邻的、固定设置的内齿轮(2、4)。

Description

调节传动机构
技术领域
本发明涉及一种调节传动机构(Stellgetriebe)，该调节传动机构以所谓的沃尔夫罗姆－传动机构为出发点。
背景技术
沃尔夫罗姆－传动机构(Wolfrom-Getriebe)可理解为减速行星齿轮传动机构，其能够在可接受的总效率下实现高减速比并且也用作调节传动机构。
本申请人的DE 19525831A1公开了一种这样的沃尔夫罗姆－传动机构。在此通过具有一个小中心轮的中心轴进行驱动，该中心轮与多个多级行星齿轮(Stufenplaneten)齿啮合，所述多级行星齿轮本身可与第一固定设置的内齿轮和第二旋转的、构造为输出装置的内齿轮啮合。
由未在先公开的DE 102011078130.7公开了一种行星齿轮传动机构(Umlaufgetriebe)，其包括一组三个圆柱形内齿轮和两个具有斜面体齿部且偏心轴线倾斜的偏心轮以及一个中心轴。在此，偏心轮的斜面体齿部与内齿轮的圆柱形齿部啮合。该行星齿轮传动机构的特征在于，在三个内齿轮中，中间内齿轮固定设置并且两个外侧的内齿轮旋转并且彼此耦联。在该行星齿轮传动机构中已表明不利的是，所有负荷位于中间内齿轮上。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种调节传动机构，借助该调节传动机构能够确保负荷分配。
该任务借助根据权利要求1特征的调节传动机构来解决。本发明的有利方案由从属权利要求给出。
根据权利要求1设有一种调节传动机构，该调节传动机构包括一组圆柱形内齿轮和两个具有斜面体齿部且偏心轴线倾斜的偏心轮以及一个中心轴。两个具有斜面体齿部的偏心轮支承在中心轴上并且分别具有不同的转动轴线。在此，偏心轮的斜面体齿部与内齿轮的圆柱形齿部啮合。本发明的特征在于，内齿轮组包括一个中间的旋转内齿轮和两个外侧的、与中间内齿轮相邻的固定设置的内齿轮。
斜面体齿部可理解为圆锥形或锥状的正齿轮齿部。根据本发明的行星齿轮传动机构具有下述优点：基于凸凹齿面接触产生极小的压力。由于每次啮合存在高重合度(>4)，可实现高的输出扭矩。基于高重合度，负荷逐渐承受并且与小的噪音激发关联。在所需构件数量较少的情况下可实现高传动比。仅出现小的滑动运动和因此小的啮合损失。此外负荷分配到两个外侧的固定设置的内齿轮上。
基于一种优选实施方式，第一偏心轮一方面与中间的旋转内齿轮并且另一方面与第一固定设置的内齿轮啮合。第二偏心轮不仅与中间的旋转内齿轮而且与第二固定设置的内齿轮啮合。两个具有斜面体齿部的偏心轮因此在第一或第二固定设置的内齿轮上滚动并且分别驱动中间内齿轮，中间内齿轮构成共同的传动元件。因此负荷分配到两个外侧的固定设置的内齿轮上。此外产生紧凑的结构方式和高的重合度，因为内齿轮和具有斜面体齿部的偏心轮的齿数相差不多。
根据另一种优选实施方式，第一和第二偏心轮的齿啮合相互对径设置，即关于中心轴线设置。由此有利的是，中心轴和内齿轮的径向负荷相对小。
根据另一种优选实施方式，两个外侧的固定设置的内齿轮被支撑，从而不能旋转，尤其是排除了两个外侧的内齿轮相互间以及相对于中间的旋转内齿轮的旋转。
根据另一种优选实施方式，中心轴——具有斜面体齿部的偏心轮在其上运转——构造为驱动装置，而中间的旋转内齿轮构造为输出装置。在此产生高减速比、即高的输出扭矩。
根据另一种优选实施方式，在两个具有斜面体齿部的偏心轮之间设置有沿轴向方向作用的弹簧元件。通过为两个具有斜面体齿部的偏心轮加装弹簧，能实现无间隙的状态：传动机构在低负荷状态下无间隙地运转并且在负荷下根据弹簧元件的刚性产生或大或小的旋转间隙。
根据另一种优选实施方式，中心轴可构造为空心轴。由此产生紧凑的同轴结构方式以及中心穿透(Durchtrieb)的可能性。
在另一种优选实施方式中，存在有行星齿轮级，尤其是连接在中心轴上游。行星齿轮级的太阳轮与驱动轴连接并且行星轮的轴与中心轴连接。适宜的是，中心轴支撑在行星轮和一个固定设置的内齿轮上。但在另一种优选实施方式中也可能的是，中心轴支撑在两个固定设置的内齿轮上。
在另一种优选实施方式中，存在有包括至少一个双级正齿轮的正齿轮级，尤其是连接在中心轴上游，其中，正齿轮位置固定地与一个固定设置的内齿轮连接。适宜的是，为了分配负荷，可使用另外的双级正齿轮。
调节传动机构关于输出内齿轮(中间内齿轮)的转动具有小于360度的转动范围。该限制因两个外侧的固定设置的(固定)内齿轮的外侧支撑而产生。例如行星齿轮传动机构可用作固定翼飞机的着陆襟翼致动器的执行机构。最后，根据本发明的行星齿轮传动机构也可用作座椅致动器的执行机构。在此该应用不仅可用于航空，而且也可用于车辆的座椅致动器。
附图说明
附图中示出并且下面详细说明本发明的实施例，由该说明和/或附图可得知其它特征和/或优点。附图如下：
图1为行星齿轮传动机构的3D视图；
图2为根据图1的行星齿轮传动机构的3D半剖面图；
图3为包括内齿轮和具有斜面体齿部的偏心轮的行星齿轮传动机构的轴向剖面图；
图4为包括内齿轮和支承在中心轴上的具有斜面体齿部的偏心轮的轴向剖面图；
图5为根据本发明的包括行星齿轮级的调节传动机构的第一种实施方式的纵剖面图；
图6为根据本发明的包括行星齿轮级的调节传动机构的第二种实施方式的纵剖面图；
图7为根据本发明的包括双级正齿轮级的调节传动机构的纵剖面图。
具体实施方式
图1示出行星齿轮传动机构1，该行星齿轮传动机构具有一组三个盘状构造的、并排设置的内齿轮2、3、4。中间内齿轮3构造为旋转轮。两个外侧的内齿轮2、4构造为固定轮并且位置固定地得以支撑。在此，两个外侧的内齿轮通过两个相互对径地设置的弓形件7、8彼此耦联。在具有圆柱形内齿部(在此无附图标记)的内齿轮2、3、4中设有两个具有斜面体齿部(在此无附图标记)的偏心轮9、10。
图2示出行星齿轮传动机构1的3D半剖面图。由该剖面图可见，第一偏心轮9以其斜面体齿部与第一固定设置的内齿轮2和旋转内齿轮3的圆柱形内齿部啮合，而第二偏心轮10以其斜面体齿部与第二固定设置的内齿轮4和旋转内齿轮3啮合。
图3一方面示出内齿轮2、3、4的圆柱形内齿部2a、3a、4a并且另一方面示出偏心轮9、10的斜面体齿部9a、10a。如剖面图所示，第一偏心轮9的齿啮合9a、2a、3a和第二偏心轮10的齿啮合10a、3a、4a位于图纸平面中，也就是说，它们彼此对径设置。由此产生对于内齿轮2、3、4的较小的径向负荷。
图4示出具有中心轴11的行星齿轮传动机构1的放大轴向剖面图，该中心轴具有中心轴线11a。在中心轴11上通过轴承12、13偏心地支承两个偏心轮9、10。所述偏心轮9、10具有偏心轴线9b、10b，所述偏心轴线分别倾斜于中心轴线11a设置。
也可称为沃尔夫罗姆传动机构的行星齿轮传动机构1的驱动通过中心轴11进行，而输出则通过中间的旋转内齿轮3进行。通过偏心轴线9b、10b的倾斜，两个偏心轮9、10与旋转内齿轮3的齿啮合可以相互对径。两个偏心轮9、10一方面在固定设置的内齿轮2、4上滚动并且另一方面与旋转内齿轮3齿啮合，由此实现输出。
根据一种优选实施方式，为行星齿轮传动机构1设置传动比i＝33、其为驱动和中心轴11与输出内齿轮3的转数之间的比值。输出内齿轮3的齿数——基于两个相对置的齿啮合——是传动比i的两倍、即66。固定内齿轮2、4的齿数分别比旋转内齿轮3少两个、即64。偏心轮9、10的斜面体齿部9a、10a的齿数比固定内齿轮2、4要略少。由此能实现极大的有效横向重合度(Profilüberdeckung)并且因此也能确保高的过载安全性。
中心轴11也可构造为空心轴(在此未示出)。
通过圆柱形内齿轮2、3、4与偏心轮9、10——偏心轮在倾斜的轴线9b、10b上运转——的啮合，可通过调节偏心轮9、10的轴向距离实现无间隙的状态：当作为轴向支撑装置在偏心轮9、10之间安装有(未示出的)弹簧时，行星齿轮传动机构1在低负荷状态下无间隙地运转，而在负荷下根据弹簧的弹簧刚性产生或大或小的旋转间隙。
图5示出具有由行星齿轮级驱动的、如图1至4所述的行星齿轮传动机构的调节传动机构100的纵剖面图。行星齿轮传动机构主要包括中心轴11和两个借助轴承12、13设置在中心轴11上的偏心轮9、10。行星齿轮级包括太阳轮17，该太阳轮与驱动轴200固定连接。驱动轴200借助轴承16围绕中心轴线11a可旋转地支承，轴承16支撑在第一固定设置的内齿轮4上。驱动轴200在此穿过整个行星齿轮传动机构引导。
行星齿轮传动级的太阳轮17的齿部17a与行星轮18的齿部18a啮合。在图5中仅示出一个行星轮18。通常，一个行星齿轮级具有至少三个行星轮，那么该行星齿轮级的所有行星轮18与太阳轮17啮合。所述行星轮18的齿部18a又与第二固定设置的内齿轮2的内齿部2b啮合。由太阳轮17和行星轮18构成的行星齿轮级因此这样设置在第二固定设置的内齿轮2内部，使得该行星齿轮级可围绕中心轴线11a旋转。
在行星轮18中设有轴19，该轴借助轴承19a可旋转地支承在行星轮18中。轴19与中心轴11固定连接。由于行星轮18的齿部18a与第二固定设置的内齿轮2的内齿部2b啮合并且由此支撑在内齿轮2上，所以在驱动轴200旋转和由此连接的行星轮18旋转时，中心轴11运动。
中心轴11借助第一轴承14支撑在第一固定设置的内齿轮4上并且因此可围绕中心轴线11a旋转。此外，中心轴11支撑在行星轮18的轴19上。
第一偏心轮9借助轴承12支撑在中心轴11的外轮廓上。同样第二偏心轮10借助另一轴承13支撑在中心轴11的外轮廓上。
第一偏心轮9的齿部9a与第二固定设置的内齿轮2的内齿部2a以及可旋转设置的中间内齿轮3的内齿部3a啮合。在此这样设置偏心轮9，使得该偏心轮可围绕转动轴线9b旋转。
第二偏心轮10的齿部10a与第一固定设置的内齿轮4的内齿部4a以及可旋转设置的中间内齿轮3的内齿部3a啮合。在此这样设置第二偏心轮10，使得该偏心轮可围绕转动轴线10b旋转。
两个外侧的固定设置的内齿轮2、4借助弓形件7、8彼此连接。借助与弓形件7、8连接的销7a确保内齿轮2、4不可旋转地设置。适宜的是，弓形件7、8相互对径设置(未示出)。
中间内齿轮3可围绕中心轴线11a旋转地设置，在此中间内齿轮借助第一和第二轴承20、21支撑在两个外侧的固定设置的内齿轮2、4的外轮廓上。因此，通过中间内齿轮3的旋转可使销5、6旋转，由此例如可调节下游的飞机着陆襟翼的推杆(未示出)。
图5只示出一个销5、6。但也可设置两个销5、6，所述销相互对径地设置。销5、6和弓形件7、8的设置在结构上这样分离，使得销5、6无法进行360度旋转。例如彼此对径设置的销5、6和弓形件7、8彼此分别以约90度角沿圆周方向错开。由此形成销5、6向两个方向的约70度转动角的转动范围。
图6示出具有由行星齿轮级驱动的、根据图5实施方式的行星齿轮传动机构的调节传动机构100的纵剖面图。在此与图5的区别在于，行星齿轮级未设置在第二固定内齿轮2的内部，而是设置在第一固定内齿轮4的内部。行星齿轮级包括太阳轮17，该太阳轮与驱动轴200固定连接，驱动轴200借助轴承16围绕中心轴线11a可旋转地支承并且在此轴承16支撑在第一固定设置的内齿轮4上。与图5的实施方式的区别在于，驱动轴200在此不穿过整个行星齿轮传动机构1或者说中心轴11引导。
行星齿轮传动级的太阳轮17的齿部17a与行星轮18的齿部18a啮合。第一固定设置的内齿轮4的内齿部4b与行星轮18的齿部18a啮合。由此确保行星齿轮级可旋转地设置在第一固定内齿轮4中。
行星轮18设置在轴19上，该轴借助轴承19a可旋转地支承在行星轮18中。轴19与中心轴11连接，在此中心轴11借助第一轴承14支撑在第一固定内齿轮4上并且借助第二轴承14a支撑在第二固定内齿轮4上，由此中心轴11围绕中心轴线11a可旋转。
两个固定内齿轮2、4借助弓形件7、8彼此连接。中间内齿轮3与销5、6连接。相应于图5实施方式，适宜的是，有两个彼此对径设置的弓形件。中间内齿轮3具有两个彼此平行设置的用于操作调节机构的销5、6。根据图5至7的实施方式，弓形件7、8限制销5、6的转动范围小于360度。例如，相互对径设置的销5、6和弓形件7、8彼此分别以约90度角沿圆周方向错开。由此形成销5、6向两个方向的约70度转动角的转动范围。
两个偏心轮9、10在中心轴11上的设置以及两个偏心轮9、10的齿部9a、10a与内齿轮2、3、4的内齿部2a、3a、4a的啮合相应于图5的实施方式。
图7示出具有由双级正齿轮级驱动的中心轴的调节传动机构100的纵剖面图。行星齿轮传动机构如图5和图6那样实施并且由中心轴11和两个偏心轮9、10构成并且基本上相应于斜面体－沃尔夫罗姆－摆动传动机构。
驱动轴200与正齿轮30啮合并且正齿轮30以第一级的第一齿部30a与驱动轴200啮合。正齿轮30设置在轴31上，该轴借助轴承31a支撑在第一固定内齿轮4上。由此确保，正齿轮30是位置固定的且可相对于第一固定内齿轮4旋转地设置。与此相比，根据图5和6的行星轮18环绕地设置。正齿轮30的第二级的第二齿部30b与中心轴11的齿部11b啮合。双级正齿轮30可由一个单个部件构成，该部件具有两个齿部30a、30b，或者双级正齿轮可由两个分开的部件构成，其中一个部件具有第一齿部30a并且另一部件具有第二齿部30b。适宜的是，两个齿部30a、30b具有不同的齿数。
在图7中与第一正齿轮30关于中心轴线11对称地示出第二正齿轮300。由此负荷可被分配到两个正齿轮上。还可设置另外的正齿轮，以便进一步减小每个正齿轮的负荷。
中心轴11一方面借助第二轴承14a支撑在第二固定内齿轮2上并且另一方面支撑在正齿轮30上。
第一偏心轮9借助轴承12支撑在中心轴11的外轮廓上。同样第二偏心轮10借助另一轴承13支撑在中心轴11的外轮廓上。
第一偏心轮9的齿部9a与第二固定设置的内齿轮2的内齿部2a以及可旋转设置的中间内齿轮3的内齿部3a啮合。在此，这样设置偏心轮9，使得该偏心轮围绕转动轴线9b可旋转。第二偏心轮10的齿部10a与第一固定设置的内齿轮4的内齿部4a以及可旋转设置的中间内齿轮3的内齿部3a啮合。在此，这样设置第二偏心轮10，使得该偏心轮围绕转动轴线10b可旋转。两个偏心轮9、10的齿部9a、10a与中间内齿轮3的内齿部3a相应于图5和6的实施方式相互对径地啮合。
两个外侧的固定设置的内齿轮2、4借助弓形件7、8彼此连接。借助与弓形件7、8连接的销7a确保内齿轮2、4不可旋转地设置。
图5或图6中的行星齿轮级的传动比以及图7中的正齿轮级的传动比与在图1至4亦或图5至7中所示的行星齿轮传动机构的传动比相乘，得到调节传动机构100的传动比。在此，可达到i＝220和更高的传动比。
附图标记清单
1   行星齿轮传动机构
2   第二固定内齿轮
2a  第二固定内齿轮的用于具有斜面体齿部的偏心轮的齿部
2b  第二固定内齿轮的用于行星齿轮级的齿部
3   旋转内齿轮
3a  旋转内齿轮的齿部
4   第一固定内齿轮
4a  第一固定内齿轮的用于具有斜面体齿部的偏心轮的齿部
4b  第一固定内齿轮的用于行星齿轮级的齿部
5   销
6   销
7   弓形件
7a  与弓形件连接的销
8   弓形件
9   偏心轮
9a  斜面体齿部
9b  偏心轴线
10  偏心轮
10a 斜面体齿部
10b 偏心轴线
11  中心轴
11a 中心轴线
12  用于偏心轮的轴承
13  用于偏心轮的轴承
14  用于中心轴的第一轴承
14a 用于中心轴的第二轴承
16  用于驱动轴的轴承
17  太阳轮
17a 太阳轮的齿部
18   行星轮
18a  行星轮的齿部
19   行星轮的轴
19a  用于行星轮的轴的轴承
20   用于中间齿轮的第一轴承
21   用于中间齿轮的第二轴承
30   第一正齿轮
30a  正齿轮的齿部
31   正齿轮的轴
31a  正齿轮的轴的轴承
100  调节传动机构
200  驱动轴
200a 驱动轴的齿部
300  第二正齿轮

Claims (11)

1.一种调节传动机构(1)，包括一组同轴于中心轴线(11a)设置的、具有圆柱形齿部(2a、3a、4a)的内齿轮(2、3、4)、两个偏心轮(9、10)以及一个借助驱动轴(2)驱动的中心轴(11)，所述偏心轮(9、10)具有与内齿轮(2、3、4)的圆柱形齿部(2a、3a、4a)齿啮合的斜面体齿部(9a、10a)和倾斜于中心轴线(11a)的偏心轴线(9b、10b)，偏心轮(9、10)支承在中心轴上，其特征在于，所述内齿轮(2、3、4)组包括一个中间的旋转内齿轮(3)和两个相邻的、固定设置的内齿轮(2、4)。
2.根据权利要求1所述的调节传动机构，其特征在于，所述第一偏心轮(9)与第一固定内齿轮(2)和中间的旋转内齿轮(3)齿啮合并且第二偏心轮(10)与第二固定内齿轮(4)和旋转内齿轮(3)齿啮合。
3.根据权利要求1或2所述的调节传动机构，其特征在于，所述第一和第二偏心轮(9、10)的齿啮合关于中心轴线(11a)在直径上彼此相对地设置。
4.根据权利要求2或3所述的调节传动机构，其特征在于，所述两个固定设置的内齿轮(2、4)被支撑，从而不能旋转。
5.根据权利要求1至4之一所述的调节传动机构，其特征在于，所述中心轴(11)构造为驱动装置并且旋转内齿轮(3)构造为输出装置。
6.根据权利要求1至5之一所述的调节传动机构，其特征在于，在两个偏心轮(9、10)之间设置有沿轴向方向作用的弹簧元件。
7.根据权利要求1至6之一所述的调节传动机构，其特征在于，所述中心轴(11)构造为空心轴。
8.根据权利要求1至7之一所述的调节传动机构，其特征在于，存在有行星齿轮级，该行星齿轮级的太阳轮与驱动轴(2)连接并且行星齿轮级的行星轮(18)通过轴(19)与中心轴(11)连接。
9.根据权利要求8所述的调节传动机构，其特征在于，所述中心轴(11)支撑在行星轮(18)和一个固定设置的内齿轮(2、4)上。
10.根据权利要求8所述的调节传动机构，其特征在于，所述中心轴(11)支撑在两个固定设置的内齿轮(2、4)上。
11.根据权利要求1至7之一所述的调节传动机构，其特征在于，存在有包括至少一个双级正齿轮(30、300)的正齿轮级，其中，正齿轮(30、300)是位置固定的且可旋转地与一个固定设置的内齿轮(2、4)连接。
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