DE102004007330A1

DE102004007330A1 - Wälzkurvengetriebe

Info

Publication number: DE102004007330A1
Application number: DE200410007330
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. Osterlänger; Manfred Dr. Kraus; Harry Dipl.-Ing. Pfundt
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-02-14
Filing date: 2004-02-14
Publication date: 2005-09-01
Also published as: WO2005077686A1

Abstract

Wälzkurvengetriebe, mit einem entlang einer Kurvenbahn (17, 18) verschiebbar angeordneten Rollenträger (10), auf dem eine Kurvenrolle (11, 12) drehbar gelagert ist, deren Rollfläche für einen Wälzkontakt mit der Kurvenbahn (17, 18) vorgesehen ist, wobei entlang der Kurvenbahn (17, 18) eine Schmierbahn (15, 16) angeordnet ist, von der Schmierstoff an die Rollflächen der Kurvenrollen (11, 12) gelangt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzkurvengetriebe. Wälzkurvengetriebe haben zwei miteinander in linienförmiger Berührung stehende Wälzkurven, die in der Regel ohne Gleiten aufeinander abrollen.

DE 100 02 455 A1 beispielsweise offenbart eine Stabilisatoranordnung für das Fahrwerk eines Fahrzeuges, mit einem zwischen zwei Stabilisatorhälften eingebundenen und diese bedarfsweise gegeneinander um einen Verdrehwinkel verdrehenden Aktuator, der aus einem Verstellantrieb sowie einem diesen nachgeschalteten Getriebe besteht. Das Getriebe ist in Form eines Kurvenbahngetriebes ausgebildet, mit zwei den Stabilisatorhälften zugeordneten Kurvenbahnträgern, in deren sich voneinander unterscheidenden Kurvenbahnen ein mittels des Verstellantriebes längs dieser Kurvenbahnen verschiebbares Koppelelement geführt ist. Die Kurvenbahnträger sind im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgeführt, während das Koppelelement längs der Längsachse der koachsial zueinander angeordneten Hohlzylinder verschiebbar ist. Das Koppelelement dient als Rollenträger auf dem Kurvenrollen drehbar gelagert sind. Diese Kurvenrollen wälzen an den Kurvenbahnen mit ihrer Rollfläche ab.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Wälzkurvengetriebe gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ein einwandfreies Abwälzen der Kurvenrolle auf der Kurvenbahn zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass entlang der Kurvenbahn eine Schmierbahn angeordnet ist, von der Schmierstoff an die Rollfläche der Kurvenrolle gelangt. Bei dem erfindungsgemäßen Wälzkurvengetriebe ist sichergestellt, dass unter einem Abwälzen der Kurvenrolle entlang der Kurvenbahn für eine ausreichende Schmierung im Wälzkontakt gesorgt ist. Die Übergabe des Schmierstoffs an die Rollfläche der Kurvenrolle findet nicht lediglich an einem Anfang oder einem Ende der Kurvenbahn statt, sondern wenigstens an einer Mehrzahl von Zwischenpunkten zwischen dem Anfang und dem Ende der Kurvenbahn. Bevorzugt findet diese Übergabe von Schmierstoff kontinuierlich zwischen dem Anfangspunkt und dem Endpunkt der Schmierbahn statt, so dass über die vollständige Erstreckung der Kurvenbahn eine einwandfreie Schmierung gewährleistet ist.

Vorzugsweise ist ein Kurvenbahnträger sowohl mit der Kurvenbahn als auch mit der Schmierbahn versehen, wobei die Schmierbahn und die Kurvenbahn einander zugewandt und mit parallelem Abstand zueinander angeordnet sein können. Eine derartige Anordnung kann in günstiger Weise bei der aus der DE 100 02 455 A1 bekannten Stabilisatoranordnung verwirklicht werden. Auf dem Koppelelement oder auch Rollenträger sind auf einer Zylinderachse zwei Kurvenrollen drehbar gelagert, wobei die eine äußere Kurvenrolle an einer etwa S-förmigen Kurvenbahn des äußeren Hohlzylinders und wobei die innere Kurvenrolle an einer koachsial zur Längsachse des Stabilisators angeordneten Kurvenbahn des anderen Hohlzylinders abwälzt. Zur Ausbildung der Kurvenbahnen weisen die beiden Hohlzylinder in ihrer Mantelfläche Schlitze auf, wobei von den einander gegenüberliegenden Schlitzwänden die eine Schlitzwand die Kurvenbahn und die andere Schlitzwand erfindungsgemäß die Schmierbahn aufweist. In der Mitte zwischen den Enden der sich längs erstreckenden Schlitze ist eine Ausgangsstellung für die Kurvenrollen. Ausgehend von dieser Neutralstellung können Wankbewegungen durch Verschieben der Kurvenrollen entlang der Kurvenbahnen ausgeglichen werden. Ein und dieselbe Schlitzwand eines Schlitzes weist ausgehend von der Neutralstellung zum einen Schlitzende hin die belastbare Kurvenbahn auf und zum anderen Schlitzende hin die Schmierbahn auf, wobei die gegenüberliegende Schlitzwand ebenfalls ausgehend von der Ausgangsposition sowohl eine belastbare Kurvenbahn und eine Schmierbahn aufweisen. Eine Kurvenbahn und eine Schmierbahn sind vorzugsweise einander gegenüberliegend angeordnet.

Der Abstand zwischen der Schmierbahn und der Kurvenbahn kann gleichgroß oder kleiner als der Durchmesser der Kurvenrolle sein. Wenn die Kurvenrollen entlang der Kurvenbahn abwälzt ist sie zugleich in Kontakt mit der gegenüberliegenden Schmierbahn und kann im Vorbeigleiten an der Schmierbahn Schmierstoff auf die Rollfläche übernehmen.

Vorzugsweise ist eine Schmiervorrichtung vorgesehen, die einen die Schmierbahn aufweisenden vorzugsweise bandförmigen Schmierstoffspender aufweist. Die Schmiervorrichtung kann einen Schmierstoffspeicher aufweisen, an den der Schmierstoffspender angeschlossen ist. Eine besonders einfach herzustellende Schmiervorrichtung, bei der der Schmierstoffspeicher zugleich der Schmierstoffspender ist, ist gegeben, wenn der Schmierstoffspender aus einem kapillaren Material, beispielsweise aus einem porösern Werkstoff gebildet ist. In diesem porösen Werkstoff kann Schmierstoff eingebettet sein, wobei die kapillare Wirkung ein Leerlaufen des Schmierstoffspenders verhindert. Dieser Werkstoff kann elastische Eigenschaften aufweisen, sodaß die Kurvenrolle während des Entlanggleitens an der Schmierbahn den Schmierstoffspender elastisch verformt, wobei Schmierstoff an die Rollfläche der Kurvenrolle abgegeben wird.

Vorzugsweise weist der Kurvenbahnträger eine Aufnahme für den bandförmigen Schmierstoffspender auf, wobei der Schmierstoffspender in die Aufnahme eingesetzt ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt drei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wälzkurvengetriebe,
2 einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Wälzkurvengetriebes aus 1 in schematischer Darstellung und
3 einen zum Stand der Technik zählenden, mit einem Wälzkurvengetriebe versehenen Wankstabilisator eines Kraftfahrzeuges.
Der in 3 abgebildete Wankstabilisator ist identisch mit dem in der DE 100 02 455 A1 in 4 in Verbindung mit Spalten 3 und 4 offenbarten Wankstabilisator. Dieser Wankstabilisator ist zwischen zwei Stabilisatorhälften 1, 2 eines Kraftfahrzeuges eingebunden. Der Wankstabilisator umfasst einen Aktuator 3, der einen Motor 4 und einen Stellantrieb 5 umfaßt. Der Stellantrieb 5 umfaßt 2 ineinander verschachtelt angeordnete hohlzylindrische Gehäuseteile 6, 7, von denen das Eine außenliegend und von denen das Andere innenliegend angeordnet ist. Die beiden Gehäuseteile 6, 7 sind zueinander verdrehbar angeordnet. Das äußere Gehäuseteil 6 weist mehrere über den Umfang verteilt angeordnete etwa s-förmig gestaltete Schlitze 8 auf. Das innere Gehäuseteil 7 weist mehrere über den Umfang verteilt angeordnete gradlinig erstreckte Schlitze 9 auf. Ein in den Längsrichtungen verschiebbarer und um die Längsachse drehbar angeordneter Rollenträger 10 weist mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Zapfen auf, auf denen jeweils zwei Kurvenrollen 11, 12 drehbar gelagert sind. Die eine Kurvenrolle 11 greift in den s-förmigen Schlitz 8 des äußeren Gehäuseteils 6 ein und die andere Kurvenrolle 12 greift in den längs erstreckten Schlitz 9 des inneren Gehäuseteils 7 ein.
Die Schlitze 8, 9 sind von einander zugewandten und mit parallelem Anstand zueinander angeordneten Schlitzwänden begrenzt. In den Längsrichtungen sind die Schlitze 8, 9 von Schlitzenden begrenzt. In der Abbildung ist der Rol lenträger 10 zwischen den Schlitzenden etwa mittig in den Schlitzen 8, 9 positioniert. Aus dieser Ausgangsstellung heraus kann der Rollenträger 10 sowohl in die eine als auch in die entgegen gesetzte Längsrichtung verschoben werden. Ein und dieselbe Schlitzwand eines Schlitzes kann in zwei Abschnitte unterteilt werden, die zu beiden Seiten der Ausgangsstellung gelegen sind. Der eine Abschnitt dient als Last übertragende Kurvenbahn, an der die Kurvenrollen 11, 12 abwälzen können. Der andere Abschnitt bleibt weitgehend lastfrei.
Unter einer Verschiebung des Kurvenrollenträgers 10 findet eine Verdrehung der beiden Gehäuseteile 6, 7 zueinander statt, wodurch eine die Wankneigung ausgleichende Verdrehung der Stabilisatorhälften 1, 2 eingeleitet wird. Das hier vorgesehene Wälzkurvengetriebe dient somit der Verdrehung der Gehäuseteile 6, 7 zueinander, um ein verstärkendes Drehmoment in die Stabilisatorhälften 1, 2 einzuleiten.
1 zeigt im Querschnitt ein erfindungsgemäßes Wälzkurvengetriebe, das von seinem Grundaufbau her dem oben beschriebenen bekannten Wälzkurvengetriebe entspricht. Das erfindungsgemäße Wälzkurvengetriebe ist vorliegend ebenfalls in einen Wankstabilisator eingebaut. Bauteile des erfindungsgemäßen Wankstabilisators und Wälzkurvengetriebes, die mit Bauteilen des oben beschriebenen bekannten Wankstabilisators und Wälzkurvengetriebes übereinstimmen sind nachstehend mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.
Die auf dem Rollenträger 10 drehbar angeordneten Kurvenrollen 11, 12 greifen ebenfalls in Schlitze 13, 14 ein, die an den Gehäuseteilen 6, 7 ausgebildet sind.
Die Schlitze 13, 14 sind deutlich in der 2 in schematischer Darstellung zusammen mit den ebenfalls lediglich angedeuteten Kurvenrollen 11, 12 abgebildet. In der gezeigten Darstellung gemäß 2 sind die Kurvenrollen 11, 12 etwa mittig in den Schlitzen 13, 14 zwischen deren Schlitzenden angeordnet. Diese mittige Anordnung wird als Ausgangsposition bezeichnet. Ausgehend von dieser Ausgangsposition kann der Rollenträger 10 mit den darauf drehbar angeordneten Kurvenrollen 11, 12 in den Schlitzen 13, 14 längs zu beiden Seiten verschoben werden. Unter dieser Verschiebung findet eine zwangsweise Verdrehung der beiden Gehäuseteile 6, 7 zueinander statt.
Die Schlitze 13, 14 sind voneinander zugewandten und parallel zueinander angeordneten Schlitzwänden begrenzt. Die Schlitzwände beider Schlitze 13, 14 sind jeweils unterteilt in eine Schmierbahn 15, 16 und in eine Kurvenbahn 17, 18. Die Grenze ist etwa im Bereich der dargestellten Ausgangsstellung der Kurvenrollen 11, 12.
Unter einen Verschiebung des Rollenträgers 10 beispielsweise nach rechts (siehe 2) wälzt die Kurvenrolle 12 an der Kurvenbahn 18 des inneren Gehäuseteils 7 ab, und die Kurvenrolle 11 wälzt an der Kurvenbahn 17 des äußeren Gehäuseteils 6 ab. In der 2 sind die angreifenden Kräfte F1 und F2 angedeutet.
Unter der Verlagerung des Rollenträgers 10 gleiten die Kurvenrollen 11, 12 auch an den Schmierbahnen 15, 16 vorbei, die den Kurvenbahnen 17, 18 gegenüberliegen. In diesem Gleitkontakt wird Schmiermittel von der Schmierbahn 15, 16 an die Rollflächen der Kurvenrollen 11, 12 abgegeben.
1 zeigt an den Gehäuseteilen 6, 7 vorgesehene Aufnahmen 19, 20, die etwa nutenförmig ausgebildet und parallel zu den Schlitzwänden ausgebildet sind. In diesen Aufnahmen 19, 20 sind bandförmige Schmierstoffspender 21 aus kapillarem Material eingesetzt. Dieses kapillare Material ist vorliegend porös, wobei in dem Material Schmierstoff eingelagert ist. Die den Schlitzen 13, 14 zugewandten Oberflächen der bandförmigen Schmierstoffspender bilden zugleich die Schmierbahnen 15, 16. Wenn die Kurvenrollen 11, 12 mit ihren Rollflächen entlang der Schmierbahnen 15, 16 gleiten, wird Schmierstoff an die Rollfläche der Kurvenrollen 11, 12 abgegeben. Das Material der bandförmigen Schmierstoffspender 21 kann dabei auch ggfs. elastisch verformt werden. Auf diese Art und Weise ist eine Schmierung für einen einwandfreien Wälzkontakt der Kurvenrollen 11, 12 mit den Kurvenbahnen 17, 18 gewährleistet.
Der bandförmige Schmierstoffspender 21 bildet vorliegend zugleich aufgrund seiner kapillaren Ausbildung einen Schmierstoffspeicher.

1: Stabilisatorhälfte
2: Stabilisatorhälfte
3: Aktuator
4: Motor
5: Stellantrieb
6: Gehäuseteil
7: Gehäuseteil
8: Schlitz, S-förmig
9: Schlitz, längsgestreckt
10: Rollenträger
11: Kurvenrolle
12: Kurvenrolle
13: Schlitz
14: Schlitz
15: Schmierbahn
16: Schmierbahn
17: Kurvenbahn
18: Kurvenbahn
19: Aufnahme
20: Aufnahme
21: Schmierstoffspender

Claims

Wälzkurvengetriebe, mit einem entlang einer Kurvenbahn (17, 18) verschiebbar angeordneten Rollenträger (10), auf dem eine Kurvenrolle (11, 12) drehbar gelagert ist, deren Rollfläche für einen Wälzkontakt mit der Kurvenbahn (17, 18) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Kurvenbahn (17, 18) eine Schmierbahn (15, 16) angeordnet ist, von der Schmierstoff an die Rollfläche der Kurvenrollen (11, 12) gelangt.
Wälzkurvengetriebe nach Anspruch 1, bei dem Kurvenbahnträger mit den Kurvenbahnen (17, 18) und den Schmierbahnen (15, 16) versehen sind.
Wälzkurvengetriebe nach Anspruch 2, bei der die Schmierbahn (15, 16) und die Kurvenbahn (17,18) einander zugewandt und mit parallelem Abstand zueinander angeordnet sind.
Wälzkurvengetriebe nach Anspruch 3, bei der Abstand zwischen der Schmierbahn (15, 16) und der gegenüberliegenden Kurvenbahn (17,18) gleich groß oder kleiner als der Durchmesser der Kurvenrolle (11, 12) ist.
Wälzkurvengetriebe nach Anspruch 1, bei dem eine Schmiervorrichtung vorgesehen ist, die einen die Schmierbahn (15, 16) aufweisenden vorzugsweise bandförmigen Schmierstoffspender (21) aufweist.
Wälzkurvengetriebe nach Anspruch 5, bei dem die Schmiervorrichtung einen Schmierstoffspeicher aufweist, an den der Schmierstoffspender (21) angeschlossen ist.
Wälzkurvengetriebe nach Anspruch 6, bei der der Schmierstoffspeicher zugleich der Schmierstoffspender (21) ist.
Wälzkurvengetriebe nach Anspruch 5, bei der der Schmierstoffspender (21) aus einem kapillaren Material, beispielsweise einem porösen Werkstoff, gebildet ist.
Wälzkurvengetriebe nach Anspruch 5, bei dem der Kurvenbahnträger eine Aufnahme (19, 20) für den bandförmigen Schmierstoffspender (21) aufweist, wobei der Schmierstoffspender (21) in die Aufnahme (19, 20) eingesetzt ist.
Wankstabilisator für ein Krafftfahrzeug, mit einem zur Verdrehung von zwei – vorzugsweise gleichachsig angeordneten – Stabilisatorhälften (1, 2) zueinander vorgesehenen Aktuator (3), der ein Wälzkurvengetriebe umfasst, welches Wälzkurvengetriebe einen Rollenträger (10) aufweist, auf dem eine Kurvenrolle drehbar gelagert ist, deren Rollfläche an einer Kurvenbahn (17, 18) eines drehfest mit der einen Stabilisatorhälfte (1, 2) verbundenen Aktuatorteils abwälzbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Kurvenbahn (17, 18) eine Schmierbahn (15, 16) angeordnet ist, von der Schmierstoff an die Rollfläche der Kurvenrolle (11, 12) gelangt.
Wankstabilisator nach Anspruch 10 in Verbindung mit einem oder mehrerer der Ansprüche 2-9.