Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a transmission device of the type specified in the preamble of claim 1.
Stand der Technik:State of the art:
Bekannt sind Stufenzahnräder in Planetenradgetrieben. Solche sind beschrieben im Getriebebuch (z. B. Johannes Looman Grundlagen, Konstruktion, Anwendung in Fahrzeugen Band 26). Weiter ist bekannt ein Planetenradgetriebe mit der Europäischen Patentnummer EP 1 509 708 B1 .Are known step gears in planetary gearboxes. Such are described in the gear book (eg Johannes Looman basics, construction, application in vehicles volume 26). Next is known a planetary gear with the European patent number EP 1 509 708 B1 ,
Ein wichtiger Bestandteil derartiger Planetenradgetriebe sind zwei parallele Bahnen die z. B. durch Sonnenrad und Hohlrad gebildet werden. Dabei ist die eine stationär angeordnet und die andere beweglich gelagert. Zwischen den Bahnen ist ein Planetenrad angeordnet, dass sich ebenfalls auf einer parallelen Bahn zu beiden oben benannten Bahnen bewegt. Dieses Planetenrad steht im Zahneingriff sowohl mit Sonnenrad als auch mit Hohlrad. Desweiteren können die beiden parallelen Bahnen, die durch Sonnen- und Hohlrad gebildet werden, auch durch zwei Zahnstangen ersetzt werden, wobei die eine stationär und die andere beweglich angeordnet ist. Auch in diesem Fall bewegt sich das Planetenrad parallel zu den beiden Bahnen, die durch die Zahnstangen gebildet werden. Das Planetenrad besitzt somit keine zykloidartige Bewegung (Bahnkurve). Bau und Funktion dieser Art Getriebe wird in der Anmeldung EP 1 509 708 B1 beschrieben.An important part of such planetary gear are two parallel tracks z. B. be formed by sun gear and ring gear. The one is arranged stationary and the other movably mounted. Between the tracks a planetary gear is arranged, which also moves on a parallel track to both above-mentioned tracks. This planet gear is in meshing with both sun gear and ring gear. Furthermore, the two parallel tracks, which are formed by sun and ring gear, can also be replaced by two racks, one of which is stationary and the other is arranged to be movable. Also in this case, the planetary gear moves parallel to the two tracks formed by the racks. The planetary gear thus has no cycloidal movement (trajectory). Construction and function of this type of transmission will be in the application EP 1 509 708 B1 described.
In der Europäischen Anmeldung EP 1 509 708 B1 wird an der Stelle 0023 bis 0027 auf Seite 5 Bezug genommen auf eine exzentrische Kraftachse an der Lagerachse mit deren Hilfe das Planetenrad außerhalb des Achszentrums angetrieben werden kann und sich dadurch Kraftübertragungsverhältnisse verändern lassen. Obwohl es durch diese Konstruktion mehrere mögliche Antriebspunkte durch exzentrisches Versetzen der Kraftachse an der Lagerachse gibt, verläuft der Antrieb des Planetenrades ausschließlich über das Achszentrum des Planetenrades.In the European application EP 1 509 708 B1 is at the point 0023 to 0027 on page 5 reference to an eccentric power axis on the bearing axis with the aid of the planetary gear can be driven outside of the axle center and thereby change power transmission ratios. Although there are several possible drive points by eccentric displacement of the power axis on the bearing axis by this construction, the drive of the planetary gear runs exclusively on the center of the planetary gear.
Diese Bauart von Planetenradgetriebe besitzen zwei Antriebsformen am Planetenrad. Einmal im Achszentrum über die Lagerachse des Planetenrades von innen und zum anderen exzentrisch von außen durch den Antrieb von Sonnen- bzw. Hohlrad an der Außenverzahnung des Planetenrades. Bei dieser exzentrischen Form des Antriebes des Planetenrades von außen durch eine Drehbewegung von Sonnen- oder Hohlrad erfolgt der Abtrieb über die Lagerachse des Planetenrades, d. h. das Planetenrad zieht die Lagerachse mit sich oder anders gesagt, das Planetenrad schleppt in seinem Zentrum die Lagerachse mit sich und treibt so die Lagerachse des Planetenrades und den Planetenradträger an, der zugleich auch das Abtriebselement bildet.This type of planetary gear have two drive forms on the planet. Once in the axle center on the bearing axis of the planet gear from the inside and the other eccentric from the outside by the drive of sun or ring gear on the outer teeth of the planet gear. In this eccentric shape of the drive of the planetary gear from the outside by a rotational movement of the sun or ring gear of the output via the bearing axis of the planet gear, d. H. the planetary gear pulls the bearing axis with it or in other words, the planetary drags in its center the bearing axis with it, thus driving the bearing axis of the planet gear and the planet carrier, which also forms the output element.
Damit gibt es genau zwei angewendete Formen des Antriebes für ein Planetenrad, die sich jeweils auf einer parallelen Bahn bewegen. Die eine Form schiebt das Planetenrad im Achszentrum mit Hilfe der Lagerachse, die am Planetenradträger (Steg) fest angeordnet ist, auf einer parallelen Bahn vorwärts, dazu gehört auch die exzentrische Kraftachse. Die andere Form des Antriebs erfolgt exzentrisch von außen durch eine Drehbewegung von Sonnenrad bzw. Hohlrad. Dieser Antrieb erfolgt nicht durch Verschiebung sondern durch Drehung von Sonnenrad oder Hohlrad und verläuft ebenfalls auf einer parallelen Bahn zur Lagerachse des Planetenrades. Nachteil ist, dass der Antrieb (an dieser äußeren Stelle) des Planetenrades einen größeren Weg zurück legt, als der schiebende Antrieb durch die Lagerachse im Achszentrum des Planetenrades.Thus, there are exactly two applied forms of the drive for a planetary gear, each moving in a parallel path. The one form pushes the planetary gear in the center of the axis with the help of the bearing axis, which is fixedly arranged on the planet carrier (web) on a parallel path forward, this includes the eccentric force axis. The other form of the drive is done eccentrically from the outside by a rotational movement of the sun or ring gear. This drive is not by displacement but by rotation of the sun or ring gear and also runs on a parallel path to the bearing axis of the planetary gear. Disadvantage is that the drive (at this outer point) of the planetary gear sets back a greater path than the sliding drive through the bearing axis in the center of the planetary gear.
Durch die feste Verbindung von exzentrischer Kraftachse mit Lagerachse, die wiederum fest verbunden ist mit dem Planetenradträger, sind die beiden Aufgaben von Antrieb und Führung des Planetenrades nicht trennbar. Sie sind durch ein einziges festes technisches Bauteil (Planetenradträger bzw. Steg) verbunden. Das bringt den Nachteil mit sich, dass die exzentrische Kraftachse an der Lagerachse die eingeleitete Antriebskraft für die Verschiebung des Planetenrades zuerst auf die vergrößerte Lagerachse und anschließend von innen nach außen auf das Planetenrad (Planetenzahnring) überträgt. So kann das Planetenrad selbst nur an einer einzigen Stelle angetrieben (verschoben) werden, nämlich im Zentrum des Planetenrades durch die im Zentrum liegende Lagerachse. Diese Bauart hat den Nachteil, dass der Antrieb für das Planetenrad sowohl an der Lagerachse als auch an der exzentrische Kraftachse an der Lagerachse des Planetenrades nur über das Achszentrum des Planetenrades von innen (nicht von außen) möglich ist. Ein direkter exzentrischer Antrieb durch Verschiebung am Planetenrad von außen oder innen ist bei dieser Bauart nicht möglich.Due to the fixed connection of eccentric power axle with bearing axis, which in turn is firmly connected to the planet, the two tasks of driving and guiding the planetary gear are not separable. They are connected by a single fixed technical component (planet carrier or web). This has the disadvantage that the eccentric force axis at the bearing axis transmits the initiated driving force for the displacement of the planetary gear first to the enlarged bearing axis and then from the inside to the outside on the planet gear (planetary gear ring). Thus, the planetary gear can be driven (shifted) only at a single point, namely in the center of the planetary gear through the bearing axis lying in the center. This design has the disadvantage that the drive for the planetary gear both on the bearing axis and on the eccentric force axis on the bearing axis of the planetary gear only via the center of the planetary gear from the inside (not from the outside) is possible. A direct eccentric drive by displacement of the planetary gear from the outside or inside is not possible in this type.
Es besteht die Aufgabe, durch den Einsatz von zusätzlichen Bauteilen wie Zahnrädern, Walzen, Kugellagern exzentrische Kraftübertragungspunkte zur Verschiebung des Planetenrades zu schaffen.The object is to create by the use of additional components such as gears, rollers, ball bearings eccentric power transmission points for the displacement of the planetary gear.
Weiter besteht eine Aufgabe darin, diese oben genannten Antriebspunkte so auszubilden, dass die Planetenradachse nur zu Führungszwecken genutzt wird und so die Lagerachse des Planetenrades vom neuen exzentrischen Antrieb geschleppt wird.Next, an object is to form these above drive points so that the planetary gear is used only for guidance purposes and so the bearing axis of the planetary gear is towed by the new eccentric drive.
Weiter sollen die beiden Aufgaben von Führung und Antrieb des Planetenrades durch wenigsten ein zusätzliches bzw. durch mehrere Planetenradträgern getrennt werden. Desweiteren ist der Antrieb für das Planetenrad so auszubilden, dass ein direkter exzentrischer Antrieb von außen bzw. innen ohne Hilfe der exzentrischen Kraftachse oder Lagerachse am Planetenrad möglich ist.Next are the two tasks of leadership and drive of the planet by at least an additional or separated by several planet carrier. Furthermore, the drive for the planetary gear is such that a direct eccentric drive from the outside or inside without the aid of the eccentric force axis or bearing axis on the planet is possible.
Zur Lösung dieser Aufgaben dienen die gekennzeichneten Merkmale des Anspruch 1.To solve these problems serve the marked features of claim 1.
Die Erfindung bringt den Vorteil, dass die Kraftübertragung auf das Planetenrad (Antrieb des Planetenrades) auf einer parallelen Bahn zu Sonnen- und Hohlrad erfolgt, obwohl das Planetenrad exzentrisch angetrieben wird.The invention has the advantage that the power transmission to the planet gear (drive of the planetary gear) takes place on a parallel path to sun and ring gear, although the planetary gear is driven eccentrically.
Durch die systematische Trennung von Antrieb und Führung des Planetenrades lässt sich der exzentrische Antrieb abhängig von der Größe des Planetenrades und unabhängig von der Größe Lagerachse beliebig dimensionieren. Eine Vergrößerung der Lagerachse für die exzentrische Kraftachse ist dann nicht mehr erforderlich. Es entfällt die aufwendige Bauweise des Planetenzahnringes sowie dessen vergrößerte Lagerachse. Durch eine schrittweise bauliche Veränderung wird die Lagerachse des Planetenrades aus dem Antriebsprozess heraus genommen. Durch die Anordnung des Antriebs näher am Abtrieb ergeben sich günstige Kraftübertragungsverhältnisse.Due to the systematic separation of drive and guide of the planetary gear, the eccentric drive can be dimensioned arbitrarily depending on the size of the planetary gear and independent of the size of the bearing axis. An enlargement of the bearing axis for the eccentric force axis is then no longer necessary. It eliminates the complex design of the planetary gear ring and its enlarged bearing axis. By a gradual structural change, the bearing axis of the planetary gear is taken out of the drive process. The arrangement of the drive closer to the output results in favorable power transmission ratios.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung der beigelegten Zeichnungen beschrieben.The invention will be described below in conjunction with the attached drawings.
1 eine schematische Darstellung eines bekannten Planetengetriebes mit fest stehendem Sonnenrad; 1 a schematic representation of a known planetary gear with fixed sun gear;
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit fest stehendem Sonnenrad; 2 a schematic representation of a planetary gear according to the invention with fixed sun gear;
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einer zusätzlichen Innenverzahnung; 3 a schematic representation of a planetary gear according to the invention with an additional internal toothing;
4 ein schematischer Querschnitt durch das Planetengetriebe von 3 mit der schematischen Darstellung und der Anordnung des neuen erfindungsgemäßen Antriebes; 4 a schematic cross section through the planetary gear of 3 with the schematic representation and the arrangement of the new drive according to the invention;
5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit Fest stehendem Hohlrad, und einem versetztem Kraftachse am erfindungsgemäßen Planetengetriebe; 5 a schematic representation of a planetary gear according to the invention with fixed stationary ring gear, and a staggered power axis on the planetary gear according to the invention;
6 ein schematischer Querschnitt durch das Planetengetriebe von 5 mit der schematischen Darstellung und der möglichen Anordnung des neuen erfindungsgemäßen Antriebes; 6 a schematic cross section through the planetary gear of 5 with the schematic representation and the possible arrangement of the new drive according to the invention;
7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit neuem Träger für die Kraftachse; 7 a schematic representation of a planetary gear according to the invention with a new carrier for the power axis;
8 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit feststehenden Hohlrad und einem verkürzten Träger für die Kraftachse; 8th a schematic representation of a planetary gear according to the invention with fixed ring gear and a shortened support for the power axis;
9 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes wo die Lagerachse aus dem Antriebsprozess entkoppelt wurde; 9 a schematic representation of a planetary gear according to the invention where the bearing axis was decoupled from the drive process;
10 eine schematischer Querschnitt durch das Planetengetriebe von 9; 10 a schematic cross section through the planetary gear of 9 ;
11 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit vergrößerten Planetenrad; 11 a schematic representation of a planetary gear according to the invention with enlarged planetary gear;
12 ein schematischer Querschnitt durch das Planetengetriebe von 11 mit der schematischen Darstellung für die unterschiedlichen Anordnungen des neuen Antriebes; 12 a schematic cross section through the planetary gear of 11 with the schematic representation of the different arrangements of the new drive;
13 und 14 sind schematische Darstellungen von zwei Zahnstangengetrieben 15 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes Mit einem mehr stufigen Planetenrad, 13 and 14 are schematic representations of two rack gears 15 a schematic representation of a planetary gear according to the invention With a multi-stage planetary gear,
16 ein schematischer Querschnitt durch das Planetengetriebe von 15; 16 a schematic cross section through the planetary gear of 15 ;
Fig. 1Fig. 1
Auf einer feststehenden Achse 1 sitzt ein Sonnenrad 2 und ist mit dieser fest verbunden. Ein Hohlradträger 4 trägt ein Hohlrad 3 und ist mit diesem fest verbunden. Der Hohlradträger 4 ist mit einer Hohlwelle 5 fest verbunden. Die Hohlwelle 5 ist auf der Achse 1 drehbar gelagert. Das Planetenrad 10 (Planetenzahnring) besitzt eine Außenverzahnung und greift mit dieser in die Innenverzahnung von Hohlrad 3 und in Außenverzahnung von Sonnenrad 2 ein. Das Planetenrad 10 ist auf einer vergrößerten Planetenradachse 6 drehbar gelagert. Die Planetenradachse 6 ist fest mit einem Planetenradträger 7 (Steg) verbunden. Der Planetenradträger 7 ist mit einer Hohlwelle 8 fest verbunden, die ebenfalls drehbar gelagert auf der fest stehenden Achse 1 sitzt. An der Planetenradachse 6 ist eine Kraftachse 9 exzentrisch angeordnet. Sei dient zur Krafteinleitung an der Planetenradachse 6. Die Mittelachse 11 von Kraftachse 9 beschreibt eine parallele Kreisbahn, die zur Innenverzahnung (Teilkreis) des Hohlrades 3 und zur Außenverzahnung (Teilkreis) des Sonnenrades 2 verläuft. Weiter beschreibt die Mittelachse 11 eine Kreisbahn um die Mittelachse 1a.On a fixed axis 1 sits a sun wheel 2 and is firmly connected to it. A ring gear carrier 4 carries a ring gear 3 and is firmly connected to it. The ring gear carrier 4 is with a hollow shaft 5 firmly connected. The hollow shaft 5 is on the axis 1 rotatably mounted. The planet wheel 10 (Planet ring gear) has an external toothing and engages with this in the internal teeth of the ring gear 3 and in external teeth of sun gear 2 one. The planet wheel 10 is on an enlarged planetary gear axis 6 rotatably mounted. The planetary gear axis 6 is fixed to a planet carrier 7 (Bridge) connected. The planet carrier 7 is with a hollow shaft 8th firmly connected, which is also rotatably mounted on the fixed axis 1 sitting. At the planetary axle 6 is a force axis 9 arranged eccentrically. Be serves to force on the Planetenradachse 6 , The central axis 11 of power axle 9 describes a parallel circular path, the internal teeth (pitch circle) of the ring gear 3 and the external teeth (pitch circle) of the sun gear 2 runs. Next describes the central axis 11 a circular path around the central axis 1a ,
Die Mittelachse 12 von der Lagerachse 6 beschreibt ebenfalls eine parallel verlaufende Kreisbahn zur Mittelachse 11. Durch Einwirken einer Antriebskraft auf die exzentrischen Kraftachse 9 wird die Lagerachse 6 auf einer Kreisbahn verschoben. Die Lagerachse 6 drückt jetzt auf die Innenfläche (Achszentrum) des Planetenrades 10 und schiebt diese auf einer Kreisbahn vorwärts. Dabei rollt das Planetenrad 10 an dem feststehenden Sonnenrad 2 ab, wodurch eine Drehbewegung des Planetenrad 10 um Mittelachse 12 entsteht. Die Drehbewegung als auch die Verschiebung der Lagerachse 6 wird übertragen auf das Hohlrad 3 mit Hohlradträger 4 und Hohlwelle 5, der als Abtrieb dient. The central axis 12 from the bearing axis 6 also describes a parallel circular path to the central axis 11 , By acting on the eccentric force axis by a driving force 9 becomes the bearing axis 6 moved on a circular path. The bearing axis 6 now presses on the inner surface (axle center) of the planetary gear 10 and push it forward on a circular path. The planetary wheel is rolling 10 on the fixed sun gear 2 starting, causing a rotational movement of the planetary gear 10 around central axis 12 arises. The rotational movement as well as the displacement of the bearing axis 6 is transmitted to the ring gear 3 with ring gear carrier 4 and hollow shaft 5 which serves as an output.
Der Antrieb kann aber auch durch Hohlrad 3 erfolgen dann würde der Abtrieb über die exzentrische Kraftachse 9 verlaufen.The drive can also by ring gear 3 then take the output via the eccentric force axis 9 run.
Fig. 2Fig. 2
Entspricht im wesentlichen 1. Verändert wurde in 2 das Planetenrad 10, das jetzt ein Hohlrad 13 koaxial trägt und mit diesem fest verbunden ist. Dadurch wird das Hohlrad 13 zu einem Planetenrad 13 mit Innenverzahnung. Weiter ist auf der Kraftachse 9 ein Planetenrad 14 drehbar gelagert angeordnet.Corresponds essentially 1 , Has been changed in 2 the planetary gear 10 that is now a ring gear 13 Coaxial carries and is firmly connected to this. This will cause the ring gear 13 to a planetary gear 13 with internal toothing. Next is on the power axle 9 a planetary gear 14 arranged rotatably mounted.
Auf der Kraftachse 9 sitzt ein weiteres drehbar gelagertes Planetenrad 15, das in seinem Durchmesser größer ist als das Planetenrad 14. Die beiden Planetenräder 14 und 15 sind fest miteinander verbunden und bilden somit ein Stufenzahnrad 14 und 15, mit einer Besonderheit; die Hälfte des Zahnrades 15 besitzt keine Zähne zur Kraftübertragung und ist deshalb von seiner Form her mit einer Andruckrolle vergleichbar. Dieser Teil ist als 15a gekennzeichnet. Die Kraftachse 9 hat jetzt die Aufgabe, die beiden Planetenräder 14 und 15 auf einer parallelen Bahn zu Sonnenrad 2 und Hohlrad 3 zu führen.On the power axle 9 sits another rotatably mounted planetary gear 15 , which is larger in diameter than the planetary gear 14 , The two planet wheels 14 and 15 are firmly connected and thus form a step gear 14 and 15 , with a special feature; half of the gear 15 has no teeth for power transmission and is therefore similar in shape to a pinch roller. This part is as 15a characterized. The force axis 9 now has the task, the two planet gears 14 and 15 on a parallel track to Sonnenrad 2 and ring gear 3 respectively.
Das Stufenzahnrad 14 (Planetenrad 14) steht im Zahneingriff mit Hohlrad 13 (Planetenrad 13) und treibt dieses an. Das Planetenrad 14 wird durch die feste Verbindung mit Planetenrad 15 angetrieben (verschoben). Bei einer exzentrischen Verschiebung des Planetenrades 15 durch das neue Antriebselement wird die Kraftachse 9 verschoben. Durch Abrollen des Planetenrades 10 am feststehenden Sonnenrad 2 entsteht eine Drehung des Planetenrades 10 um die Mittelachse 12. Dadurch treibt das Planetenrad 10 das Hohlrad 3 an, das zugleich Teil des Abtriebes ist. Bei dieser Form des Antriebes entspricht die Richtung der Verschiebung des Stufenzahnrades 15 und 14 auch der Drehrichtung von Planetenrad 13 sowie Planetenrad 10 und Hohlrad 3. Der Durchmesser des Planetenrades 15 ist variabel z. B. bei einer Verdoppelung des Durchmessers von Planetenrad 15 ergeben sich weitere zusätzliche exzentrische Antriebspunkte direkt am Planetenrad 15. Wichtig ist, dass Planetenrad 15 exzentrisch von außen durch Verschiebung (nicht durch Drehung) angetrieben wird.The step gear 14 (planet 14 ) is in meshing with ring gear 13 (planet 13 ) and drive this. The planet wheel 14 is due to the fixed connection with planetary gear 15 driven (shifted). With an eccentric displacement of the planetary gear 15 through the new drive element is the force axis 9 postponed. By unrolling the planetary gear 10 on the fixed sun gear 2 creates a rotation of the planetary gear 10 around the central axis 12 , This drives the planetary gear 10 the ring gear 3 which is also part of the downforce. In this form of drive the direction corresponds to the displacement of the step gear 15 and 14 also the direction of rotation of planetary gear 13 as well as planetary gear 10 and ring gear 3 , The diameter of the planetary gear 15 is variable z. B. at a doubling of the diameter of planetary gear 15 There are additional additional eccentric drive points directly on the planetary gear 15 , The important thing is that planetary gear 15 eccentrically driven from the outside by displacement (not by rotation).
Das geschieht mit Hilfe des neuen Antriebselements an Planetenrad 15, das zu einem späteren Zeitpunkt beschrieben wird, da dieses für mehrere Getriebevarianten einsetzbar ist und somit die jeweilige gleiche Bauform aufweist.This is done with the help of the new drive element to planetary gear 15 , which will be described at a later date, since this can be used for several transmission variants and thus has the respective same design.
Fig. 3Fig. 3
Entspricht der 2 mit der Änderung, dass das bisherige Planetenrad 15 eine zusätzliche Innenverzahnung 16 (Hohlrad) aufweist, die ebenfalls wie Zahnrad 15 nur zur Hälfte Zähne aufweist und der andere Teil die Form einer Hülse besitzt, der mit 16a gekennzeichnet ist. Auch hier ist das Planetenrad 15 mit Planetenrad 14 fest verbunden und bilden so das Stufenzahnrad 14 und 15, wobei das Planetenrad 15 eine Innenverzahnung wie ein Hohlrad aufweist, und als Planetenrad 16 gekennzeichnet wird. Der Antrieb des Planetenrades 16 und 16a erfolgt von innen nach außen durch eine exzentrische Verschiebung des Planetenrades 16 und 16a, die durch das neue Antriebselement ausgelöst wird.Equals to 2 with the change that the previous planetary gear 15 an additional internal toothing 16 (Ring gear), which also like gear 15 has only half teeth and the other part has the form of a sleeve with 16a is marked. Again, the planetary gear 15 with planetary gear 14 firmly connected and thus form the step gear 14 and 15 , where the planetary gear 15 having an internal gear such as a ring gear, and as a planetary gear 16 is marked. The drive of the planetary gear 16 and 16a takes place from the inside to the outside by an eccentric displacement of the planetary gear 16 and 16a , which is triggered by the new drive element.
Weitere Möglichkeiten für einen exzentrischen Antrieb ergeben sich durch die Vergrößerung des Durchmessers des Planetenrades 13. Dadurch lassen sich auch die Planetenräder 14 und 15 mit 16 in ihren Durchmesser vergrößern, die an den Durchmesser von Planetenrad 13 angepasst werden. Bei gleicher Position der Kraftachse 9 entstehen dadurch zusätzliche exzentrische Kraftantriebspunkte am Planetenrad 15 und 16 für das neue Antriebselement. Diese haben den Vorteil, dass sie noch näher oder auf dem gleichen Radius des Zahneingriffs Planetenrad 10 und Hohlrad 3 liegen. Sie können auch auf einen größeren Radius liegen. Dadurch ergeben sich günstige Kraftübertragungsverhältnisse auf Hohlrad 3 mit Hohlradträger 4 und Hohlwelle 5 als Abtrieb.Further possibilities for an eccentric drive result from the increase in the diameter of the planetary gear 13 , This also allows the planet gears 14 and 15 With 16 in their diameter increase, to the diameter of planetary gear 13 be adjusted. At the same position of the power axle 9 caused by additional eccentric power drive points on the planet 15 and 16 for the new drive element. These have the advantage of being even closer or on the same radius of the meshing planetary gear 10 and ring gear 3 lie. You can also lie on a larger radius. This results in favorable power transmission ratios on ring gear 3 with ring gear carrier 4 and hollow shaft 5 as a downforce.
Fig. 4Fig. 4
4 ist die Seitenansicht von 3 und zeigt die exzentrische Anordnung des neu geschaffenen Antriebselementes am Planetenrad 15 und 16. Auf der Achse 1 ist eine Hohlwelle 23 drehbar gelagert, die mit einem Planetenradträger 20 (Steg) fest verbunden ist. Die Hohlwelle 23 und die Planetenradachse 21 sind durch einen Planetenradträger 20 fest mit einander verbunden. Die Planetenradachse 21 bewegt sich auf einer parallelen Bahn zum Teilkreis von Sonnenrad 2 und Hohlrad 3. Auf der Planetenradachse 21 ist ein Planetenrad 22 drehbar gelagert angeordnet. Die Hälfte des Planetenrades 22 besitzt keine Außenverzahnung und ist mit 22p gekennzeichnet. Der Teil des Planetenrades der mit 22p gekennzeichnet ist, hat die äußere Form einer Andruckrolle. Die Andruckrolle 22p drückt von innen gegen die Hülse 16a. Das Planetenrad 22 greift in die Innenverzahnung von Planetenrad 16 ein. 4 is the side view of 3 and shows the eccentric arrangement of the newly created drive element on the planetary gear 15 and 16 , On the axis 1 is a hollow shaft 23 rotatably mounted, with a planet carrier 20 (Bridge) is firmly connected. The hollow shaft 23 and the planetary gear axis 21 are through a planet carrier 20 firmly connected with each other. The planetary gear axis 21 moves on a parallel path to the pitch circle of sun gear 2 and ring gear 3 , On the planetary axle 21 is a planetary gear 22 arranged rotatably mounted. Half of the planetary gear 22 has no external teeth and is with 22p characterized. The part of the planetary wheel with the 22p has the outer shape of a pinch roller. The pinch roller 22p presses against the sleeve from the inside 16a , The planet wheel 22 engages in the internal toothing of planetary gear 16 one.
Wird nun Hohlwelle 23 angetrieben, so wird Planetenrad 22 und 22p auf einer parallelen Kreisbahn zu Sonnenrad 2 und Hohlrad 3 verschoben. Dabei greift das Planetenrad 22 in die Innenverzahnung von Planetenzahnrad 16 und verschiebt dieses exzentrisch von innen.Will now be hollow shaft 23 driven, planetary gear becomes 22 and 22p on a parallel circular path to Sonnenrad 2 and ring gear 3 postponed. The planetary wheel engages 22 in the internal toothing of planetary gear 16 and moves this eccentrically from the inside.
Die Anordnung des Planetenrades 22 und 22p ist exzentrisch zur Kraftachse 9 und gleichzeitig exzentrisch zur Kraftachse 6 auf der Seite des Zahneingriffes von Planetenzahnrad 10 zu Hohlrad 3. Der Pfeil 24 zeigt die Richtung der Verschiebung des Planetenzahnrades 10 und des Stufenzahnrades 14 mit 16 und 16a an. Das Planetenrad 22 und 22p ist in seinem Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser von Planetenrad 16 und 16a. Je größer der Unterschied zwischen den beiden Durchmessern von Planetenrad 22 mit 22p und 16 mit 16a ist, um so mehr Möglichkeiten der exzentrischen Anordnung des Planetenrades 22 und 22p in den Planetenrad 16 und 16a sind möglich.The arrangement of the planet wheel 22 and 22p is eccentric to the force axis 9 and at the same time eccentric to the force axis 6 on the side of the meshing of planetary gear 10 to ring gear 3 , The arrow 24 shows the direction of the displacement of the planetary gear 10 and the step gear 14 With 16 and 16a at. The planet wheel 22 and 22p is smaller in its outer diameter than the inner diameter of the planetary gear 16 and 16a , The greater the difference between the two diameters of planetary gear 22 With 22p and 16 With 16a The more possibilities the eccentric arrangement of the planetary gear 22 and 22p in the planetary gear 16 and 16a are possible.
Bei einer Verdoppelung des Durchmessers des Planetenrades 16 und 16a ist die exzentrische Anordnung des Planetenrades 22 und 22p im Planetenrad 16 und 16a außerhalb (größeren Radius) des Zahneingriffes (Radius) von Planetenrad 10 mit Hohlrad 3 möglich. Das verbessert die Kraftübertragung vom Planetenrad 10 auf das Hohlrad 3. Das neue Antriebselement bestehend aus Hohlachse 23 mit Planetenradträger 20, Lagerachse 21 und Planetenrad 22 und 22p und ist in gleicher Bauweise sowohl für den Antrieb des Planetenrades 16 und 16a von innen als auch für den Antrieb des Planetenrades 15 und 15a von außen einsetzbar.With a doubling of the diameter of the planetary gear 16 and 16a is the eccentric arrangement of the planetary gear 22 and 22p in the planetary gear 16 and 16a outside (larger radius) of the meshing (radius) of planetary gear 10 with ring gear 3 possible. This improves the power transmission from the planetary gear 10 on the ring gear 3 , The new drive element consisting of hollow axle 23 with planet carrier 20 , Bearing axis 21 and planetary gear 22 and 22p and is in the same design for both the drive of the planetary gear 16 and 16a from the inside as well as for the drive of the planetary gear 15 and 15a can be used from the outside.
Dabei greift das Planetenrad 22 in die Außenverzahnung des Planetenrades 15 und die Andruckrolle 22p drückt direkt gegen die Andruckrolle 15a.The planetary wheel engages 22 in the external toothing of the planetary gear 15 and the pinch roller 22p presses directly against the pinch roller 15a ,
Eine weitere Möglichkeit ist der Antrieb des Getriebes durch eine Kombination von zwei neuen Antriebselementen in ein und demselben Getriebe:
Zwei voneinander unabhängige Planetenradträger 20 mit den dazugehörigen Planetenrädern 22 und 22p kommen zum Einsatz. Der eine Planetenradträger 20 mit seinen Planetenrädern 22 und 22p schiebt das Planetenrad 15 und 15a von außen und der andere Planetenradträger 20 mit Planetenräder 22 und 22p schiebt das Planetenrad 16 und 16a von innen vorwärts. Dies kann auch auf unterschiedlichen Radien erfolgen, die dann auch eine unterschiedliche exzentrische Anordnung der jeweiligen Planetenräder 22 und 22p im Planetenrad 16 und am Planetenrad 15 zur Folge hat. Je nach exzentrischer Anordnung der Planetenräder 22 und 22p verändert sich das Kraftübertragungsverhältnisse für das Hohlrad 3.Another possibility is the drive of the transmission by a combination of two new drive elements in the same gearbox:
Two independent planet carriers 20 with the associated planet gears 22 and 22p come used. The one planet carrier 20 with his planet wheels 22 and 22p pushes the planetary gear 15 and 15a from the outside and the other planet carrier 20 with planet wheels 22 and 22p pushes the planetary gear 16 and 16a from the inside forward. This can also be done on different radii, which then also a different eccentric arrangement of the respective planetary gears 22 and 22p in the planetary gear 16 and at the planet wheel 15 entails. Depending on the eccentric arrangement of the planet gears 22 and 22p changes the power transmission ratios for the ring gear 3 ,
Der Einsatz von mehreren neuen Antriebselementen in ein und demselben Getriebe sowohl von innen und von außen ermöglicht eine Vielzahl unterschiedlicher Kraftübertragungsverhältnisse für dem Abtrieb auf Hohlrad 3 bzw. Sonnenrad 2 bei sich abwechselnden fest stehenden Sonnenrad 2 und Hohlrad 3. Für unterschiedliche Antriebsrichtungen sind im Planetenrad 16 und am Planetenrad 15 unterschiedliche exzentrische Anordnungen von Planetenrad 22 und 22p möglich. Eine weitere Möglichkeit, die Vorteile der exzentrischen Anordnung des Planetenrades 22 und 22p zu nutzen, bietet eine Verlängerung oder Verkürzung des Planetenradträgers 20. Durch eine Verlängerung bzw. Verkürzung des Planetenradträgers kann der optimale Punkt für die bestmögliche Kraftübertagung bei laufenden Getrieben gefunden werden Zu diesem Zweck besteht der Planetenradträger 20 aus zwei ineinander laufende Schienen oder Zylinder. Diese können mit Hilfe eines hydraulischen Zylinders zusammen und auseinander geschoben werden. Diese Steuerung kann aber auch elektrisch, pneumatisch oder mechanisch erfolgen.The use of several new drive elements in one and the same gear both from the inside and from the outside allows a variety of different power transmission ratios for the output on ring gear 3 or sun gear 2 at alternating fixed sun gear 2 and ring gear 3 , For different drive directions are in the planetary gear 16 and at the planet wheel 15 different eccentric arrangements of planetary gear 22 and 22p possible. Another way to take advantage of the eccentric arrangement of the planetary gear 22 and 22p to use, offers an extension or shortening of the planet carrier 20 , By extending or shortening the planet carrier, the optimal point for the best possible power transmission can be found in running gearboxes For this purpose, there is the planet 20 from two running rails or cylinders. These can be pushed together and apart with the aid of a hydraulic cylinder. This control can also be done electrically, pneumatically or mechanically.
Das hat eine veränderte exzentrische Anordnung des Planetenrades 22 und 22p zur Folge. Durch die Verkürzung oder Verlängerung des Planetenradträgers 20 verändert sich auch die Kraftübertragung vom Planetenrad 22 und 22p auf Planetenrad 16 und 16a bzw. 15 und 15a. Durch stufenlose exzentrische Verschiebungen des Planetenrades 22 und 22p im Planetenrad 16 und 16a bzw. am Planetenrad 15 und 15a verändern sich das Kraftübertragungsverhältnisse für den Abtrieb auf Hohlrad 3 ständig mit.This has a changed eccentric arrangement of the planetary gear 22 and 22p result. By shortening or lengthening the planet carrier 20 The power transmission from the planetary gear is also changing 22 and 22p on planetary gear 16 and 16a respectively. 15 and 15a , Through stepless eccentric shifts of the planetary gear 22 and 22p in the planetary gear 16 and 16a or at the planetary gear 15 and 15a change the power transmission ratios for the output on ring gear 3 constantly with.
Durch die Verkürzung des Planetenradträgers können Spitzenbelastungen für das Antriebselement 22, die beim Anlaufen des Getriebes entstehen, entgegengewirkt werden. Für die Lösung dieser Aufgabe eignet sich besonders das Planetenrad 16 und 16a mit einem stark vergrößerte Innendurchmesser (Verdopplung) als in 4 gezeigt.By shortening the planet carrier can peak loads on the drive element 22 , which arise when the transmission starts, be counteracted. For solving this problem, the planetary gear is particularly suitable 16 and 16a with a greatly increased inside diameter (doubling) than in 4 shown.
Fig. 5Fig. 5
5 entspricht im wesentlichen 3. Verändert wurde die Position der exzentrischen Kraftachse 9 an der Lagerachse 6 auf die Seite des Zahneingriffes Sonnenrades 2/Hohlrad 3. Auf dieser Kraftachse 9 sitzen ebenfalls ein Planetenrad (Stufenzahnrad) 14 und 15 mit 16 wie in 3. 5 corresponds essentially 3 , The position of the eccentric force axis has been changed 9 at the bearing axis 6 on the side of the meshing Sonnenrades 2 / ring gear 3 , On this power axis 9 also sit a planetary gear (step gear) 14 and 15 With 16 as in 3 ,
Desweiteren ist bei dieser Getriebeform das Hohlrad 3 fest angeordnet (z. B. im Gehäuse) und das Sonnenrad 2 mit Achse 1 ist drehbar gelagert und bildet jetzt den Abtrieb. Der exzentrische neue Antrieb wird auf der Seite des Zahneingriffes von Sonnenrad 2 mit Planetenrad 10 angeordnet.Furthermore, in this gear form is the ring gear 3 fixed (eg in the housing) and the sun gear 2 with axis 1 is rotatably mounted and now forms the output. The eccentric new drive becomes on the side of meshing of sun gear 2 with planetary gear 10 arranged.
Fig. 6. Fig. 6.
6 ist die Seitenansicht von 5 und zeigt die exzentrische Anordnung des neuen Antriebselementes 22 und 22p am Planetenrad 15 und 16. Die neue Anordnung der exzentrischen Kraftachse 9 an der Lagerachse 6 auf der Seite der Zahnverbindung Planetenrad 10 mit Sonnenrad 2 verkürzt die Länge des Planetenradträgers 20. Dadurch verkürzt sich der Antriebsweg des Planetenrades 22 und 22p um weniger als die Hälfte gegenüber dem Weg von Planetenrad 22 und 22p in 4 bei einer Umdrehung der Hohlwelle 23. Bei einer weiteren Vergrößerung des Durchmessers des Planetenrades 15 und 15a und 16 und 16a lässt sich der Planetenradträger 20 noch weiter verkürzten. Der Weg für das Planetenrad 22 und 22p würde dann nur noch ein viertel des Weges des Planetenrades 22 und 22p in 4 betragen. 6 is the side view of 5 and shows the eccentric arrangement of the new drive element 22 and 22p at the planet wheel 15 and 16 , The new arrangement of the eccentric power axle 9 at the bearing axis 6 on the side of the tooth connection planetary gear 10 with sun gear 2 shortens the length of the planet carrier 20 , This shortens the drive path of the planetary gear 22 and 22p less than half the way from planetary gear 22 and 22p in 4 during one revolution of the hollow shaft 23 , At a further increase in the diameter of the planetary gear 15 and 15a and 16 and 16a can be the planet carrier 20 shortened even further. The way for the planetary gear 22 and 22p Then only a quarter of the way the planetary gear would 22 and 22p in 4 be.
Die in 2 bis 4 beschriebenen Variationsmöglichkeiten des exzentrischen Antriebs durch das Planetenrad 22 und 22p sowie die Veränderung deren Größenverhältnisse der einzelnen Zahnräder sind auch in 5 und 6 anwendbar. Der Pfeil 24 zeigt die Richtung der Verschiebung des Planetenrades 10 mit Planetenrad 13 sowie des Stufenzahnrades 14 und 15 mit 15a und 16 und 16a an.In the 2 to 4 described variations of the eccentric drive by the planet 22 and 22p as well as the change in their proportions of the individual gears are also in 5 and 6 applicable. The arrow 24 shows the direction of the displacement of the planetary gear 10 with planetary gear 13 as well as the step gear wheel 14 and 15 With 15a and 16 and 16a at.
Die Richtung der Verschiebung ist gleich der Drehrichtung des Sonnenrades 2.The direction of the displacement is equal to the direction of rotation of the sun gear 2 ,
Fig. 7Fig. 7
7 entspricht im wesentlichen 3. Folgende Elemente wurden verändert: Das Planetenrad 10 (Planetenzahnring) ist jetzt ein übliches Planetenrad 10a und ist auf Lagerachse 6a drehbar gelagert. Die exzentrische Kraftachse 9 ist durch das Verbindungselement 6b (Planetenradträger) mit Lagerachse 6a fest verbunden. Zusätzlich besitzt die exzentrische Kraftachse 9 einen weiteren Planetenradträger 19 zur Abstützung und ist mit diesem fest verbunden (ist nicht zwingend notwendig). Der Planetenradträger 19 ist mit einer Hohlwelle 18 fest verbunden. Hohlwelle 18 ist auf Achse 1 drehbar gelagert. Der Vorteil dieser Konstruktionsart ist zum einem der Verzicht auf die vergrößerte Lagerachse 6 und zum anderen entfallt das aufwendige Fertigen des Planetenzahnringes 10. Desweiteren ist die exzentrische Anordnung der Kraftachse 9 nicht mehr vom Durchmesser der Lagerachse 6 abhängig. Diese exzentrische Anordnung der Kraftachse 9 ist jetzt nur noch von der Länge des Planetenradträgers 19 und der Länge des Verbindungselementes 6b abhängig. Die Möglichkeiten für den exzentrischen Antrieb dieses Getriebes durch das neu entwickelte Antriebselement 22 und 22p sind in 2 bis 6 bereits beschrieben. 7 corresponds essentially 3 , The following elements have been changed: The planetary gear 10 (Planet Ring) is now a common planetary gear 10a and is on bearing axis 6a rotatably mounted. The eccentric force axis 9 is through the connecting element 6b (Planet carrier) with bearing axis 6a firmly connected. In addition, has the eccentric force axis 9 another planet carrier 19 for support and is firmly connected to this (is not absolutely necessary). The planet carrier 19 is with a hollow shaft 18 firmly connected. hollow shaft 18 is on the move 1 rotatably mounted. The advantage of this type of construction is on the one hand the waiver of the enlarged bearing axis 6 and on the other hand eliminates the elaborate finishing of the planetary gear ring 10 , Furthermore, the eccentric arrangement of the force axis 9 no longer the diameter of the bearing axis 6 dependent. This eccentric arrangement of the force axis 9 is now only on the length of the planet carrier 19 and the length of the connecting element 6b dependent. The possibilities for the eccentric drive of this transmission by the newly developed drive element 22 and 22p are in 2 to 6 already described.
Fig. 8Fig. 8
8 entspricht im wesentlichem der 7. Geändert wurde die Anordnung exzentrische Kraftachse 9 auf der Seite des Zahneingriffes Planetenrad 10a mit Sonnenrad 2. Das Hohlrad 3 ist fest angeordnet und der Abtrieb verläuft über Sonnenrad 2 mit Achse 1. Durch die Anordnung der Stufenzahnräder 14, 15 und 16 auf der Seite des Sonnenrades verkürzt sich der Planetenradträger 20 des neuen Antriebselementes. Bei einer Umdrehung der Hohlwelle 23 legt das Planetenrad 22 und 22p einen geringeren Weg zurück als die Lagerachse 6a bei einer Umdrehung um die Mittelachse 1a. Die Antriebsmöglichkeiten wurden bereits in den vorangegangenen 4 bis 6 beschrieben. 8th corresponds essentially to the 7 , The arrangement was changed eccentric force axis 9 on the side of the meshing planetary gear 10a with sun gear 2 , The ring gear 3 is fixed and the output is via sun gear 2 with axis 1 , By the arrangement of the stepped gears 14 . 15 and 16 on the side of the sun gear shortens the planet carrier 20 of the new drive element. With one revolution of the hollow shaft 23 puts the planetary gear 22 and 22p a smaller way back than the bearing axis 6a in one revolution around the central axis 1a , The drive options were already in the previous ones 4 to 6 described.
Fig. 9Fig. 9
9 zeigt in wesentliche 7. Das Verbindungselement 6b wurde weggelassen. Damit ist die exzentrische Kraftachse 9 zu einer einfachen Lagerachse 9a am Planetenradträger 19 geworden. Die Lagerachse 6a ist damit vom direkten Antriebsprozess völlig entkoppelt. Das Planetenrad 10a schleppt jetzt die Lagerachse 6a. Damit hat die Lagerachse 6a keinerlei Funktionen für den Antrieb mehr. Auf der Lagerachse 9a ist das Stufenzahnrad 14 und 15 mit 15a sowie 16 und 16a drehbar gelagert angeordnet und bewegt sich auf einer parallelen Bahn um die Mittelachse 1a. Das Planetenrad 14 ist in seiner äußeren Form umgewandelt worden; zur einen Hälfte ist es das Planetenrad 14 mit Außenverzahnung, die andere Hälfte (der Teil der als 14a gekennzeichnet ist), bildet die Form einer Andruckrolle. Damit entspricht es der äußeren Form nur kleiner dem Planetenrad 15 und 15a. Desweiteren ist die Hälfte des Planetenrades 13 ohne Verzahnung. Dieser Teil wird als 13a gekennzeichnet und hat die Form einer Hülse ähnlich dem Planetenrad 16a. Eine unkomplizierte exzentrische Anordnung des Stufenzahnrades 14 mit 14a und 15 mit 15a auf der Seite des Zahneingriffes Planetenrad 10a und Sonnenrad 2 ist durch eine einfache Verkürzung (durch unterbrochene Linie gekennzeichnet) des Planetenradträgers 19 ohne weiteres möglich, da das Verbindungselement 6b fehlt. Beschrieben wurde die Verkürzung eines Planetenradträgers bereits in 4. Bei einem wechselnden Abtrieb von Sonnenrad 2 bzw. Hohlrad 3 wird dieses Getriebe zu einem neuartigen Stufenlosen Getriebe (z. B. Nabenschaltung für Fahrrad) mit unterschiedlichen Übersetzungs- und Kraftübertragungsverhältnissen ohne den üblichen Schaltvorgang (von ein- und ausrücken) von Zahnrädern mit unterschiedlicher Zähne Zahl. 9 shows in essential 7 , The connecting element 6b was omitted. This is the eccentric force axis 9 to a simple bearing axis 9a on the planet carrier 19 become. The bearing axis 6a is thus completely decoupled from the direct drive process. The planet wheel 10a now tows the bearing axle 6a , This has the bearing axis 6a no more functions for the drive. On the bearing axis 9a is the step gear 14 and 15 With 15a such as 16 and 16a rotatably mounted and moves on a parallel path around the central axis 1a , The planet wheel 14 has been transformed in its external form; for one half it is the planetary gear 14 with external teeth, the other half (the part of as 14a is characterized) forms the shape of a pinch roller. This corresponds to the outer shape only smaller the planetary gear 15 and 15a , Furthermore, half of the planetary gear 13 without gearing. This part is called 13a and has the shape of a sleeve similar to the planetary gear 16a , An uncomplicated eccentric arrangement of the step gear wheel 14 With 14a and 15 With 15a on the side of the meshing planetary gear 10a and sun gear 2 is by a simple shortening (indicated by broken line) of the planet carrier 19 readily possible because the connecting element 6b is missing. Described was the shortening of a planet carrier already in 4 , With a changing output of sun gear 2 or ring gear 3 this gearbox becomes a novel continuously variable transmission (eg hub gear for bicycle) with different gear ratios and power transmission ratios without the usual gear shift (from on and off) of gears with different numbers of teeth.
Das neue Antriebselement mit Planetenrad 22 und 22p ist ohne bauliche Veränderung, wie in 4–6 beschrieben, auch in 9 einsetzbar. Durch die Verlängerung oder Verkürzung der beiden Planetenradträgers 19 und 20 ist das Planetenzahnrad 22 und 22p und das Planetenrad 14 und 15 und 16 wahlweise an den Zahneingriff Planetenrad 10a zu Hohlrad 3 bzw. Planetenrad 10a zu Sonnenrad 2 bei sich abwechselndem Abtrieb von Sonnenrad 2 und Hohlrad 3 einsetzbar.The new drive element with planetary gear 22 and 22p is without structural change, as in 4 - 6 described, also in 9 used. By lengthening or shortening the two planet carrier 19 and 20 is the planetary gear 22 and 22p and the planetary gear 14 and 15 and 16 optionally to the meshing planetary gear 10a to ring gear 3 or planetary gear 10a to sun wheel 2 with alternating output of sun gear 2 and ring gear 3 used.
Damit ist eine exzentrische Anordnung des Planetenrades 22 und 22p im Planetenrad 13 und 13a jeweils auf beiden Seiten der Zahneingriffe Planetenrad 10a Hohlrad 3 und Planetenrad 10a Sonnenrad 2 möglich, zudem alle Positionen die dazwischen liegen und eine exzentrische Position zur Lagerachse 6a besitzt.This is an eccentric arrangement of the planetary gear 22 and 22p in the planetary gear 13 and 13a respectively on both sides of the meshing planetary gear 10a ring gear 3 and planetary gear 10a sun 2 possible, in addition all positions that are in between and an eccentric position to the bearing axis 6a has.
Diese Bauart besitzt den Vorteil: das Planetenrad 13 und 13a auch direkt von Planetenrad 14 mit 14a durch Lagerachse 9a mit Träger 19 und Hohlwelle 18, anzutreiben.This design has the advantage: the planetary gear 13 and 13a also directly from planetary gear 14 With 14a through bearing axis 9a with carrier 19 and hollow shaft 18 to power.
Fig. 10Fig. 10
10 zeigt die Seitenansicht von 9. Die Lagerachse 9a ist mit dem Planetenrad 14 und 14a sowie 15 und 15a je nach exzentrischer Anordnung des Planetenrades 14 und 14a sowie 15 und 15a unabhängig von Lagerachse 6 bewegbar. Durch Verschiebung des Planetenrades 14 und 14a in dem Planetenrad 13 und 13a bildet sich ein Anpressdruck zwischen den beiden. Der Teil des Planetenrades 14a drückt gegen den Teil des Planetenrades 13a. Der Teil der Planetenräder 14a und 13a (ohne Verzahnung) hat die Aufgabe den Anpressdruck soweit abzufangen, dass die Zähne der Planetenräder 13 und 14 nicht durch erhöhte Belastung beschädigt werden. Dasselbe trifft auch für das Planetenrad 22 und 22p zu, dass direkt das Planetenrad 13 und 13a exzentrisch verschiebt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Bauart ist es, dass die exzentrische Antriebsschubkraft von Planetenrad 22 und 22p oder 14 und 14a direkt auf Planetenrad 13 und 13a mit Planetenrad 10a übertragen wird und danach Hohlrad 3 antreibt. Dabei wird die Lagerachse 6a mitgeschleppt. Die Lagerachse 6a hat keinerlei Antriebsfunktion mehr. 10 shows the side view of 9 , The bearing axis 9a is with the planetary gear 14 and 14a such as 15 and 15a depending on the eccentric arrangement of the planetary gear 14 and 14a such as 15 and 15a independent of bearing axis 6 movable. By shifting the planetary gear 14 and 14a in the planetary gear 13 and 13a forms a contact pressure between the two. The part of the planetary gear 14a pushes against the part of the planetary gear 13a , The part of the planet wheels 14a and 13a (without teeth) has the task to absorb the contact pressure to the extent that the teeth of the planetary gears 13 and 14 not be damaged by increased load. The same is true for the planetary gear 22 and 22p to that directly the planetary gear 13 and 13a eccentric shifts. A major advantage of this design is that the eccentric drive thrust of planetary gear 22 and 22p or 14 and 14a directly on planetary gear 13 and 13a with planetary gear 10a is transmitted and then ring gear 3 drives. This is the bearing axis 6a dragged. The bearing axis 6a has no more drive function.
Die Lagerachse 6a hat nur noch die Aufgabe, das Planetenrad 10a auf einer parallelen Bahn zum Teilkreis von Sonnenrad 2 und Hohlrad 3 zu führen.The bearing axis 6a only has the task, the planetary gear 10a on a parallel path to the circle of Sonnenrad 2 and ring gear 3 respectively.
Weitere Antriebsmöglichkeiten wurden bereits in den vorangegangenen 4 bis 6 beschrieben.Further drive possibilities were already in the preceding ones 4 to 6 described.
Fig. 11Fig. 11
11 zeigt 9. Verändert wurde das Planetenrad 13 in seinem Durchmesser. Dieser wurde vergrößert, als in 2 bis 10 gezeigt. Desweiteren besitzt Planetenrad 13 und 13a eine Außenverzahnung 25 und 25a. Diese Außenverzahnung ähnelt der äußeren Form nach dem Planetenrad 15 und 15a. Das Planetenrad 13 und 13a kann sowohl von außen als auch von innen durch das neue Antriebselement 22 und 22p exzentrisch angetrieben werden. Aber auch ein Antrieb direkt vom Planetenrad 14 und 14a mit Träger 19 über die Hohlwelle 18 ist möglich. Der vergrößerte Durchmesser von Planetenrad 13 und 13a ermöglicht neue Positionen der exzentrischen Anordnung für das Antriebselement 22 und 22p am Planentenrad 13. 11 shows 9 , The planetary gear has been changed 13 in its diameter. This was enlarged when in 2 to 10 shown. Furthermore has planetary gear 13 and 13a an external toothing 25 and 25a , This external toothing is similar to the outer shape of the planetary gear 15 and 15a , The planet wheel 13 and 13a can both from the outside and from the inside by the new drive element 22 and 22p be driven eccentrically. But also a drive directly from the planet 14 and 14a with carrier 19 over the hollow shaft 18 is possible. The enlarged diameter of planetary gear 13 and 13a allows new positions of the eccentric arrangement for the drive element 22 and 22p at the planetary wheel 13 ,
Das Planetenrad 22 mit 22p, das durch unterbrochene Linien gekennzeichnet ist, zeigt das neue Antriebselement 22 auf der Seite des Zahneingriffes Planetenrad 10a/Sonnenrad 2.The planet wheel 22 With 22p , which is indicated by broken lines, shows the new drive element 22 on the side of the meshing planetary gear 10a / sun 2 ,
Fig. 12Fig. 12
Zeigt die Seitenansicht von 11. In 12 werden mögliche exzentrische Anordnungen des neuen Antriebselementes 22 und 22p am Planetenrad 13 aufgezeigt. Das neuen Antriebselement mit Planetenrad 22 und 22p ist in der Lage, bei einer Verkürzung des Planetenradträgers 20 während des Betriebes alle exzentrischen Antriebspositionen auf der rechten Seite (Antriebsrichtung Pfeil 24) des Planetenrades 13 abzutasten (abzurollen unterbrochene Linien) ohne dass das Getriebe dabei angehalten werden muss. Durch diese Methode ist es möglich, den optimalen exzentrischen Kraftübertragungspunkt am Planetenrad 13 zu ermitteln. Soll das Getriebe in zwei unterschiedlichen Richtungen abwechselnd angetrieben werden, wird in diesem Falle der Einsatz von wenigsten zwei neuen Antriebselementen 22 und 22p am Planetenrad 13 erforderlich. Diese sind durch ein Verbindungselement 39 am Planetenradträger fest miteinander verbunden. Auf die Einzeichnung der einzelnen Planetenradträger 20 wurde der Einfachheit verzichtet. Ein wichtiger Punkt ist der Antriebswinkel (der gebildet wird zwischen Planetenradträger 20 und der Zahnverbindung Planetenrad 22 mit Planetenrad 13) des neuen Antriebselements 22 mit 22p am Planetenrad 13. Hier unterscheiden wir zwischen günstigen 40 und ungünstigen 41 Winkeln.Shows the side view of 11 , In 12 become possible eccentric arrangements of the new drive element 22 and 22p at the planet wheel 13 demonstrated. The new drive element with planetary gear 22 and 22p is capable of shortening the planet carrier 20 during operation all eccentric drive positions on the right side (drive direction arrow 24 ) of the planet wheel 13 to scan (unroll broken lines) without the transmission must be stopped. By this method it is possible to find the optimal eccentric power transmission point on the planetary gear 13 to investigate. If the transmission is to be alternately driven in two different directions, in this case the use of at least two new drive elements 22 and 22p at the planet wheel 13 required. These are through a connecting element 39 firmly connected to each other at the planet carrier. On the marking of the individual planet carrier 20 the simplicity was omitted. An important point is the drive angle (which is formed between planet carrier 20 and the tooth connection planetary gear 22 with planetary gear 13 ) of the new drive element 22 With 22p at the planet wheel 13 , Here we distinguish between cheap 40 and unfavorable 41 Angles.
Günstig sind alle Winkel die in der nähe des 90 Gradwinkel liegen.Favorable are all angles that are near the 90 degree angle.
Der Größenunterschied der einzelnen Durchmesser von den Planetenrädern 13 und 22 entscheidet den Antriebswinkel mit.The difference in size of the individual diameters of the planet wheels 13 and 22 decides the drive angle.
Wichtig ist zu sagen, dass das neue Antriebselement 22 mit 22p mit Planetenradträger 20 und Hohlwelle 23 auch als Abtrieb genutzt werden kann. In dem Fall wäre ein Antrieb durch das Sonnenrad oder Hohlrad möglich und die exzentrische Anordnung des neuen Antriebselementes 22 und 22p auf der gegenüber liegenden Seite (fest stehende Bahn) vom Antrieb erforderlich. Das bewirkt die Entlastung der Antriebseite.It is important to say that the new drive element 22 With 22p with planet carrier 20 and hollow shaft 23 can also be used as a downforce. In that case, a drive through the sun gear or ring gear would be possible and the eccentric arrangement of the new drive element 22 and 22p on the opposite side (fixed track) required by the drive. This causes the discharge of the drive side.
Fig. 13Fig. 13
13 zeigt 12 mit Planetenrad 13 und 10a sowie Lagerachse 6a. Geändert wurde der Planetenradträger 7. Er wurde durch eine kugelgelagerte Gleitschiene 30 ersetzt, an der die Lagerachse 6a fest angeordnet ist. Die kugelgelagerte Gleitschiene 30 hat die Aufgabe, das Planetenrad auf einer gerade verlaufenden Bahn zu halten und zu führen. 13 shows 12 with planetary gear 13 and 10a as well as bearing axis 6a , The planet carrier has been changed 7 , He was through a ball-bearing slide 30 replaced, at the bearing axis 6a is fixed. The ball-bearing slide rail 30 The task is to hold and guide the planetary gear on a straight path.
Auf die beiden Bahnen die durch Sonnenrad 2 und Hohlrad 3 gebildet werden, wurde verzichtet. Diese parallelen Bahnen werden jetzt durch die beiden Zahnstangen 32 und 33 ersetzt, wobei die eine fest und die andere beweglich angeordnet ist. Das Planetenrad 10a steht im Zahneingriff mit den beiden Zahnstangen 32 und 33. Die beweglich angeordnete Zahnstange 33 ist fest auf einer kugelgelagerten Gleitschiene angeordnet und dient als Abtrieb. Lagerachse 6a und Zahnstange 33 verlaufen auf einer parallelen Bahn zur fest angeordneten Zahnstange 32. Das neue Antriebselement 22 und 22p ist auf Lagerachse 21 drehbar angeordnet die wiederum auf einer kugelgelagerten Gleitschiene 31 fest angeordnet ist. Die Lagerachse 21 bewegt sich auf einer parallelen Bahn zur Lagerachse 6a.On the two tracks through the sun 2 and ring gear 3 were formed, was waived. These parallel tracks are now through the two racks 32 and 33 replaced, one being fixed and the other is arranged movable. The planet wheel 10a is meshing with the two racks 32 and 33 , The movably arranged rack 33 is fixedly mounted on a ball-bearing slide and serves as an output. bearing axle 6a and rack 33 run on a parallel path to the fixed rack 32 , The new drive element 22 and 22p is on bearing axis 21 rotatably arranged in turn on a ball-bearing slide rail 31 is fixed. The bearing axis 21 moves on a parallel path to the bearing axis 6a ,
Die Anordnung der Gleitschiene 31 befindet sich zwischen der Lagerachse 6a und der Zahnstange 33 und ist somit exzentrisch zur Lagerachse 6a angeordnet.The arrangement of the slide rail 31 is located between the bearing axis 6a and the rack 33 and is thus eccentric to the bearing axis 6a arranged.
Das neue Antriebselement 22 und 22p, das auf der Lagerachse 21 drehbar angeordnet ist, verschiebt das Planetenrad 13 uns 13a exzentrisch von innen nach außen, indem das neue Antriebselement 22 in die Innenverzahnung von Planetenrad 13 eingreift und die Andruckrolle von 22p gegen die Innenfläche der Hülse 13a drückt.The new drive element 22 and 22p on the bearing axis 21 is rotatably mounted, moves the planetary gear 13 us 13a eccentric from the inside out, adding the new drive element 22 in the internal toothing of planetary gear 13 engages and the pinch roller of 22p against the inner surface of the sleeve 13a suppressed.
Dadurch wird die Lagerachse 6a geschleppt und besitzt keine Antriebsfunktion mehr.This will cause the bearing axis 6a towed and no longer has a drive function.
Auch bei dieser Getriebevariante gibt es günstige und ungünstige Formen der exzentrischen Anordnung des neuen Antriebselementes 22 und 22p am Planetenrad 13. Seitliche Druckkräfte zwischen den beiden lassen sich bei gleicher exzentrischer Position des Antriebselementes durch die Vergrößerung des Durchmessers von Planetenrad 13 verringern.Also in this transmission variant, there are favorable and unfavorable forms of eccentric arrangement of the new drive element 22 and 22p at the planet wheel 13 , Lateral compressive forces between the two can be at the same eccentric position of the drive element by increasing the diameter of the planetary gear 13 reduce.
Das Größenverhältnis von Planetenrad 10a zu Planetenrad 13 ist dabei von entscheidender Bedeutung. Dieser Unterschied sollte so groß wie möglich sein. Wobei das Planetenrad 10a immer kleiner als Planetenrad 13 sei sollte.The size ratio of planetary gear 10a to planetary gear 13 is crucial. This difference should be as big as possible. Where the planetary gear 10a always smaller than the planetary gear 13 should be.
Um ein günstiges Kraftübertragungsverhältnis zu erzielen.To achieve a favorable power transmission ratio.
Die Richtung der Verschiebung des neuen Antriebselementes 22 und 22p wird durch den Pfeil 24 angezeigt.The direction of displacement of the new drive element 22 and 22p is by the arrow 24 displayed.
Fig. 14Fig. 14
Zeigt 13 mit drei Änderungen. Die feste Zahnstange 32 ist so angeordnet, dass sie sich zwischen der Lagerachse 6a und der beweglich angeordneten Zahnstange 33 befindet. Zusätzlich erhalten die beiden Planetenräder 13 und 10a ein drittes Planetenrad 34, das in seinem Durchmesser kleiner ist (halb so groß) als das Planetenrad 10a und mit der feststehenden Zahnstange 32 in Zahneingriff steht. Das Planetenrad 10a steht so nur noch mit der beweglichen Zahnstange 33 im Zahneingriff.Shows 13 with three changes. The solid rack 32 is arranged so that it is between the bearing axis 6a and the movably arranged rack 33 located. In addition, the two planetary gears get 13 and 10a a third planetary gear 34 , which is smaller in its diameter (half the size) than the planetary gear 10a and with the fixed rack 32 is in mesh. The planet wheel 10a so only stands with the movable rack 33 in the tooth mesh.
Das Planetenrad 34 ist koaxial mit dem Planetenrad 10a fest verbunden und bildet ein dreifaches Stufenzahnrad. Durch den Antrieb (Verschiebung Pfeil 24) des neuen Antriebselements 22 und 22p rollt das Planetenrad 34 an der feststehenden Zahnstange 32 ab und treibt so die bewegliche Zahnstange 33 in entgegengesetzter Richtung (Pfeil 24a) an.The planet wheel 34 is coaxial with the planetary gear 10a firmly connected and forms a triple stage gear. By the drive (shift arrow 24 ) of the new drive element 22 and 22p rolls the planet wheel 34 on the stationary rack 32 and so drives the movable rack 33 in the opposite direction (arrow 24a ) at.
Die exzentrische Anordnung des neuen Antriebselements 22 mit 22p muss zweckmäßiger Weise auf der anderen Seite (als in 13 gezeigt) von Lagerachse 6a erfolgen, (gegenüber dem Zahneingriff Planetenrad 34 zu Zahnstange 32).The eccentric arrangement of the new drive element 22 With 22p must be expedient on the other side (as in 13 shown) of bearing axis 6a done, (opposite to the meshing Planetenrad 34 to rack 32 ).
Fig. 15Fig. 15
Zeigt im wesentlichen 14, wobei in der 15 auf die Zahnstangen 32 und 33 verzichtet wurde. Diese wurden ersetzt durch zwei Hohlräder 3 und 3a mit unterschiedlichem Durchmesser. Sie stehen im Zahneingriff mit Planetenrad 10a und Planetenrad 34. Das Hohlrad 3, das mit Planetenrad 10a im Zahneingriff steht, ist in seinem Durchmesser größer als das Hohlrad 3a, das im Zahneingriff mit Planetenrad 34 steht. Das Hohlrad 3a ist fest auf Achse 1 durch Träger 37 (Gehäuse) angeordnet. Das Hohlrad 3, das im Zahneingriff mit Planetenrad 10a steht, ist drehbar durch Träger 4 mit Hülse 5 auf Achse 1 angeordnet. Auf die Gleitschiene, die die Lagerachse 6a führt, wurde verzichtet. Dafür kommt ein Planetenradträger 7 mit Hülse 8 zum Einsatz die auf Achse 1 drehbar gelagert ist.Shows essentially 14 , where in the 15 on the racks 32 and 33 was waived. These were replaced by two ring gears 3 and 3a with different diameter. They are meshing with planetary gear 10a and planetary gear 34 , The ring gear 3 that with planetary gear 10a is in meshing, is larger in diameter than the ring gear 3a Being meshed with planetary gear 34 stands. The ring gear 3a is firmly on the move 1 by carrier 37 (Housing) arranged. The ring gear 3 Being meshed with planetary gear 10a is rotatable by the carrier 4 with sleeve 5 on axis 1 arranged. On the slide, which is the bearing axis 6a leads was waived. For this comes a planet carrier 7 with sleeve 8th to use the on-axis 1 is rotatably mounted.
Auch auf die Zahnstange 33 mit Gleitschiene als Abtrieb wurde verzichtet. Dafür kommt der Hohlradträger 4 mit Hohlwelle 5 auf Achse 1 zum Einsatz.Also on the rack 33 with slide as output was omitted. For the ring gear comes 4 with hollow shaft 5 on axis 1 for use.
Die Anordnung des Antriebselements erfolgt zweckmäßigerweise so, wie es in 14 beschrieben ist, (auf der gegenüberliegenden Seite des Abtriebes).The arrangement of the drive element is advantageously carried out as it is in 14 is described (on the opposite side of the output).
Alle bisher beschriebenen exzentrischen Anordnungen für das neue Antriebselement 22 und 22p ist auch in 15 anwendbar.All previously described eccentric arrangements for the new drive element 22 and 22p is also in 15 applicable.
Fig. 16Fig. 16
16 zeigt die Seitenansicht von 15. In den bereits beschriebenen 1 bis 12 ist die feststehende Bahn an der das Planetenrad 10 abrollt auf der gegenüberliegenden Seite von An- und Abtrieb angeordnet. Die Betrachtung erfolgt dabei von der Mittelachse 12 aus. Wiederum von der Mittelachse 12 aus gesehen, ist in 16 die feststehende Bahn, an der das Planetenrad 34 (dreifach Stufenzahnrad) abrollt, auf der gleichen Seite angeordnet wie auch der Abtrieb zu Hohlrad 3. Der Antrieb erfolgt (wiederum von Mittelachse 12 aus gesehen) auf der gegenüber liegenden Seite vom Abtrieb und der feststehenden Bahn. Bei dieser Getriebevariante erfolgt gegenüber den vorherigen Getriebevarianten eine Umverteilung der einzelnen Bahnen sowie des Antriebes. Diese Umverteilung der Bahnen verändert die Funktionsweise des Getriebes. In den vorangegangenen Getriebevarianten, die in 1 bis 13 beschrieben wurden, ist die Antriebsrichtung mit der Abtriebsrichtung identisch und wird durch den Pfeil 24 gekennzeichnet. In 14 und 16 ist die Antriebsrichtung der Abtriebsrichtung entgegen gesetzt und wird durch den Pfeil 24 und 24a gekennzeichnet. Durch die Verlagerung des Antriebselementes auf die gegenüber liegende Seite vom Abtrieb (von Mittelachse 12 aus gesehen), ergibt sich für das Antriebselement 22 und 22p mit Lagerachse 21 bei einer Umdrehung um die Mittelachse 1a ein geringerer Weg als für Lagerachse 6a bei einer Umdrehung um die Mittelachse 1a. 16 shows the side view of 15 , In the already described 1 to 12 is the fixed orbit on the planetary gear 10 unwinds arranged on the opposite side of input and output. The consideration takes place from the central axis 12 out. Again from the middle axis 12 Seen from inside, is 16 the fixed orbit at which the planetary gear 34 (triple stage gear) unrolls, arranged on the same side as the output to ring gear 3 , The drive takes place (again from central axis 12 seen on the opposite side of the output and the fixed track. In this transmission variant, a redistribution of the individual tracks and of the drive takes place in comparison to the previous transmission variants. This redistribution of the tracks changes the functioning of the transmission. In the previous transmission variants, which in 1 to 13 have been described, the drive direction with the output direction is identical and is indicated by the arrow 24 characterized. In 14 and 16 the drive direction of the output direction is set opposite and is indicated by the arrow 24 and 24a characterized. By the displacement of the drive element on the opposite side of the output (from the central axis 12 seen from), results for the drive element 22 and 22p with bearing axis 21 in one revolution around the central axis 1a a shorter way than for bearing axis 6a in one revolution around the central axis 1a ,
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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EP 1509708 B1 [0002, 0003, 0004] EP 1509708 B1 [0002, 0003, 0004]
