DE102012220260A1 - Getriebe - Google Patents

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DE102012220260A1
DE102012220260A1 DE102012220260.9A DE102012220260A DE102012220260A1 DE 102012220260 A1 DE102012220260 A1 DE 102012220260A1 DE 102012220260 A DE102012220260 A DE 102012220260A DE 102012220260 A1 DE102012220260 A1 DE 102012220260A1
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Horst Brehm
Sergej Mensch
Stefan Glück
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
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Abstract

Ein Getriebe (1) umfasst einen ersten Zahnkörper (2), der eine Anzahl von ersten Zähnen (6) aufweist, und einen zweiten Zahnkörper (3), der eine Anzahl von zweiten Zähnen (7) aufweist. Die ersten Zähne (6) und die zweiten Zähne (7) weisen jeweils einen Zahnrücken (12, 13) auf. Das Getriebe (1) umfasst weiterhin eine Anzahl von Wälzkörpern (8), die derart dem ersten Zahnkörper (3) und dem zweiten Zahnkörper (4) zwischengeordnet sind, dass an einer Eingriffsposition (9) mindestens einer der Wälzkörper (8) zur Übertragung einer Stellkraft von dem ersten Zahnkörper (3) auf den zweiten Zahnkörper (4) formschlüssig zwischen jeweils zwei Zähnen (6) des ersten Zahnkörpers (2) und des zweiten Zahnkörpers (3) einliegt. In der Eingriffsposition (9) sind die Zahnrücken (12, 13) der ersten Zähne (6) und der zweiten Zähne (7) parallel oder in einem flachen Winkel zueinander ausgerichtet. Bei einer Bewegung des ersten Zahnkörpers (2) und des zweiten Zahnkörpers (3) ist eine Wälzachse (10) eines jeden Wälzkörpers (8), um die der jeweilige Wälzkörper (8) in der Eingriffsposition (9) wälzt, parallel oder in einem flachen Winkel zu den Zahnrücken (12, 13) der angrenzenden ersten und zweiten Zähne (6, 7) ausgerichtet.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, insbesondere auf ein Stirnradgetriebe oder ein Winkelgetriebe.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Zur Umrichtung und/oder Übersetzung von Kräften und Bewegungen werden häufig Zahnradgetriebe eingesetzt. Ein solches Zahnradgetriebe umfasst üblicherweise mindestens ein Paar ineinandergreifender Zahnräder oder mindestens ein mit einem sonstigen Zahnkörper (z.B. einer Zahnstange oder eine Spindel) kämmendes Zahnrad. Die Zahngeometrie (Zahnkontur) der Zahnräder bzw. sonstigen Zahnkörper ist dabei stetig fortentwickelt worden, um bei möglichst hohen übertragbaren Kräften eine möglichst geringe Reibung zwischen den Zahnoberflächen zu ermöglichen. Dennoch ist der Wirkungsgrad solcher Getriebe aufgrund der auftretenden Reibung limitiert.
  • Eine neuartige Getriebeform ist aus der EP 1 969 254 B1 bekannt. Hierbei rollen Wälzkörper in Rollbahnen, die jeweils zwischen zwei Zähnen eines ersten Zahnkörpers und zwei Zähnen eines zweiten Zahnkörpers gebildet sind. Bei einer Antriebsbewegung des zweiten Zahnkörpers rollen nun die Wälzkörper unter Kraft- und Bewegungsübertragung auf den ersten Zahnkörper entlang der Rollbahnen ab. Die Wälzkörper verringern dabei – im Vergleich zu einem gewöhnlichen Zahnradgetriebe – die Reibung zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnkörper. Je nach Form der Rollbahnen wird bei diesem Getriebe eine komplexe Bewegungs- und Kraftübertragung ermöglicht, die ohne die Wälzkörper nur unter erheblichen Reibungsverlusten zu realisieren wäre. Allerdings ist die Herstellung der hier eingesetzten, meist helixfömigen Rollbahnen auf der Oberfläche der Zahnkörper aufwändig und dadurch teuer.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Getriebe mit dennoch hohem Wirkungsgrad anzugeben.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
  • Erfindungsgemäß umfasst das Getriebe einen ersten Zahnkörper, der eine Anzahl von ersten Zähnen aufweist, und einen zweiten Zahnkörper, der eine Anzahl von zweiten Zähnen aufweist. Jeder der ersten Zähne und jeder der zweiten Zähne weist dabei jeweils einen Zahnrücken auf. Das Getriebe umfasst weiterhin eine Anzahl von Wälzkörpern, die derart dem ersten und dem zweiten Zahnkörper zwischengeordnet sind, dass an einer Eingriffsposition der beiden Zahnkörper mindestens einer der Wälzkörper zur Übertragung einer Stellkraft zwischen den Zahnkörpern formschlüssig zwischen jeweils zwei Zähnen des ersten Zahnkörpers und zwei Zähnen des zweiten Zahnkörpers einliegt. In der Eingriffsposition sind die Zahnrücken der ersten und der zweiten Zähne dabei im Wesentlichen, d.h. exakt oder zumindest näherungsweise, parallel zueinander ausgerichtet. Bei einer Bewegung des ersten Zahnkörpers und des zweiten Zahnkörpers ist in der Eingriffsposition eine Wälzachse eines jeden Wälzkörpers parallel oder in einem flachen Winkel zu den Zahnrücken der angrenzenden ersten und zweiten Zähne ausgerichtet. Als „flacher Winkel“ wird dabei ein Winkel zwischen 0 und 45 Grad bezeichnet.
  • Als „Wälzachse“ wird hier und im Folgenden diejenige Achse des Wälzkörpers bezeichnet, um die der Wälzkörper bei der Bewegung der Zahnkörper wälzt, d.h. rollt. Die Bewegungsrichtung eines jeden Wälzkörpers (insbesondere die Bewegungsrichtung des Wälzkörperschwerpunkts), die regelmäßig senkrecht auf der Wälzachse steht, ist in der Eingriffsposition wiederum exakt oder zumindest näherungsweise senkrecht zu den Zahnrücken der angrenzenden ersten und zweiten Zähne ausgerichtet.
  • Als „Zahnrücken“ wird hier und im Folgenden der – spitz zulaufende, abgeflachte oder abgerundete – Scheitel bezeichnet, an dem sich die Zahnflanken jeweils eines Zahnes treffen. Die Eingriffsposition des erfindungsgemäßen Getriebes entspricht der Position, bei der die Zahnkörper eines gewöhnlichen Zahnradgetriebes kämmen, bei der also die Zähne dieser Zahnkörper miteinander in formschlüssigen Eingriff stehen. Anders als bei einem gewöhnlichen Zahnradgetriebe stehen die Zahnkörper des erfindungsgemäßen Getriebes allerdings nicht unmittelbar in Eingriff. Vielmehr erfolgt die formschlüssige Verbindung zwischen den Zahnkörpern an der Eingriffsposition nach Art einer Passfederverbindung mittelbar über den mindestens einen zwischengeordneten Wälzkörper. Dabei greifen bei dem erfindungsgemäßen Getriebe in der Eingriffsposition die ersten Zähne des ersten Zahnkörpers nicht zwischen die zweiten Zähne des zweiten Zahnkörpers ein, sondern stehen diesen gegenüber. Dadurch wird in der Eingriffsposition zwischen jeweils zwei Zähnen des ersten Zahnkörpers und des zweiten Zahnkörpers ein Hohlraum gebildet, in dem mindestens einer der Wälzkörper einliegt. Vorzugsweise liegt dabei in dem zwischen zwei Zähnen des ersten Zahnkörpers und zwei Zähnen des zweiten Zahnkörpers an der Eingriffsposition im Querschnitt genau ein Wälzkörper ein, wobei dieser Wälzkörper quer zu seiner Wälzkörperachse eine Dimension aufweist, die von der Größenordnung her etwa dem Zahnabstand zwischen den Zähnen des ersten Zahnkörpers oder dem Zahnabstand zwischen den Zähnen des zweiten Zahnkörpers entspricht. Die Wälzköper sind somit insbesondere nicht wesentlich kleiner als der jeweilige Zahnabstand des ersten oder zweiten Zahnkörpers. Vielmehr füllt ein Wälzkörper den im Querschnitt gebildeten Zahnzwischenraum des jeweiligen Zahnkörpers exakt oder zumindest näherungsweise vollständig aus.
  • Dadurch, dass die Kontur der Zahnflanken auf einen Kontakt mit den Wälzkörpern und nicht auf ein möglichst reibungsfreies Kämmen mit einem gegenüberliegenden Zahn abgestimmt ist, können die ersten und zweiten Zähne mit einer vergleichsweise einfachen Zahnkontur ausgeführt und somit kostengünstig hergestellt werden. Zusätzlich führt die zwischen den Zähnen und den – vorzugsweise rotationssymmetrischen – Wälzkörpern auftretende Rollreibung zu weitaus geringeren Reibungsverlusten als bei einer Gleitreibung, so dass der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Getriebes gegenüber einem herkömmlichen Zahnradgetriebe – bei gleichzeitig einfacher Gestaltung – erhöht ist.
  • Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, die Zahnrücken der ersten und zweiten Zähne jeweils schräg, insbesondere unter einem gleichen Winkel, zu der Bewegungsrichtung der ersten und zweiten Zähne in der Eingriffsposition anzustellen. In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist allerdings die Bewegungsrichtung der ersten und zweiten Zähne in der Eingriffsposition im Wesentlichen, d.h. exakt oder zumindest näherungsweise, senkrecht zu den Zahnrücken ausgerichtet. Mit anderen Worten weist der erste und der zweite Zahnkörper eine Geradverzahnung auf. Dadurch ist eine besonders einfache Herstellung der ersten und zweiten Zähne gewährleistet.
  • Zweckmäßigerweise handelt es sich wenigstens bei einem der beiden Zahnkörper um ein Zahnrad. Der jeweils andere Zahnkörper kann dabei im Rahmen der Erfindung beispielsweise auch als Zahnstange, Zahnplatte oder dergleichen ausgebildet sein. Bevorzugt sind allerdings beide Zahnkörper als Zahnrad ausgeführt. Die beiden Zahnräder sind vorzugsweise jeweils mit einer Außenverzahnung versehen. Eines der beiden Zahnräder kann alternativ hierzu auch mit einer Innenverzahnung versehen sein. In zweckmäßigen Ausgestaltungsvarianten sind beide Zahnräder – zur Bildung eines Stirnradgetriebes bzw. Winkelgetriebes – entweder als Stirnzahnrad oder als Kegelzahnrad (im Folgenden kurz: Stirnrad bzw. Kegelrad) ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung können die Zahnräder grundsätzlich aber auch unterschiedliche Bauformen aufweisen.
  • Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Wälzkörper sphärisch, d.h. kugelförmig, ausgeführt sind. Um jedoch besonders hohe Kräfte aufnehmen und übertragen zu können, sind die Wälzkörper in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung entlang ihrer Wälzachse gestreckt, d.h. länglich ausgeführt. Die Wälzkörper sind dabei vorzugsweise (kreis-)zylinderförmig oder kegel(stumpf)förmig ausgebildet. Im ersten Fall sind die Zylinderrollen vorzugsweise als Nadeln ausgebildet, die gegenüber ihrer Längsausdehnung einen vergleichsweise geringen Durchmesser aufweisen. Im zweiten Fall weisen die (kegelförmigen) Wälzkörper einen halben Konuswinkel gegenüber der Wälzachse auf, dessen Betrag zwischen ... und ... Grad liegt. (Frage an den Erfinder: in welchem Bereich liegen die halben Konuswinkel von Kegelrollen?)
  • Für den Fall, dass die Wälzkörper des erfindungsgemäßen Getriebes als Kegelrollen ausgebildet sind, sind die Wälzachsen der Kegelrollen in der Eingriffsposition wie vorstehend beschrieben in einem flachen Winkel zu den Zahnrücken der ersten und zweiten Zähne angeordnet.
  • Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass als Wälzkörper beispielsweise auch sogenannte Tonnenrollen mit konvexer Mantellinie zum Einsatz kommen. Diese weisen eine hohe Belastbarkeit gegenüber stoßförmigen Belastungen auf.
  • Die (zur Wälzachse parallele) Längsausdehnung der Wälzkörper entspricht vorzugsweise etwa der Länge der Zahnrücken der Zähne des ersten und/oder zweiten Zahnkörpers.
  • In einer optionalen Ausführung des Getriebes sind die Wälzkörper in einem Käfig geführt. Der Käfig ist dabei insbesondere beweglich gelagert, so dass sich der Käfig mit den Wälzkörpern mit bewegt. Der Einsatz des Käfigs ermöglicht auf besonders einfache Weise, dass die Wälzkörper nach dem Austritt aus der Eingriffsposition zurückgeführt werden, so dass die Wälzkörper wiederholt in die Eingriffsposition eintreten. Ferner ist durch den Käfig auf einfache Weise ermöglicht, dass die ersten und zweiten Zähne beim Eintritt in die Eingriffsposition jeweils zwischen benachbarten Wälzkörpern eingreifen, ohne mit den Zähnen zu verhaken oder zu verklemmen. Die Wälzkörper werden somit durch den Käfig in einem dem Zahnabstand entsprechenden Abstand gehalten. Auf diese Weise wird durch den Käfig ein besonders ruhiger Lauf des erfindungsgemäßen Getriebes erreicht. Der Käfig kann im Rahmen der Erfindung vergleichbar zu einem herkömmlichen Wälzlagerkäfig, bspw. als Blechstanzteil ausgebildet sein, wobei vorteilhafterweise Abstandshalter zwischen den Wälzkörpern in den Käfig integriert sind. Bei dem nach Art eines Wälzlagerkäfigs ausgebildeten Käfig sind die Wälzkörper auf einer Kreisbahn geführt. Dabei können die Wälzachsen der einzelnen Wälzkörper im Rahmen der Erfindung parallel zu oder senkrecht auf der Kreisachse des Käfigs stehen. Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung auch denkbar, dass der Käfig vergleichbar einer Schleppkette flexibel ausgebildet ist, so dass die Wälzkörper mit dem Käfig entlang einer frei gestaltbaren Bahn geführt werden.
  • Das erfindungsgemäße Getriebe kann optional mehr als zwei Zahnräder oder sonstige Zahnkörper umfassen. Insbesondere sind im Rahmen der Erfindung auch Kombinationen der vorstehend beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen wie beispielsweise eine Kombination aus Stirnradgetriebe und Winkelgetriebe denkbar.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 in perspektivischer Darstellung ein Getriebe mit zwei Stirnrädern und den Stirnrädern zwischengeordneten Wälzkörpern,
  • 2 in einem Schnitt II-II in Blickrichtung auf die Flachseiten der Stirnräder das Getriebe gemäß 1,
  • 3 in einem Schnitt III-III gemäß 2 das Getriebe gemäß 1,
  • 4 in perspektivischer Darstellung eine alternative Ausführung des Getriebes mit zwei Kegelrädern und den Kegelrädern zwischengeordneten Wälzkörpern, und
  • 5 in einem Schnitt in der durch die Kegelradachsen aufgespannten Ebene das Getriebe gemäß 4.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • In 1 ist ein Getriebe 1 dargestellt, das als Zahnkörper ein erstes Zahnrad 2 und ein zweites Zahnrad 3 umfasst. Einem jeden der Zahnräder 2 bzw. 3 ist dabei eine Rotationsachse 4 bzw. 5 zugeordnet. Die Zahnräder 2 und 3 sind als Stirnräder ausgebildet, so dass das Getriebe 1 als Stirnradgetriebe ausgeführt ist. Mit anderen Worten weisen das erste Zahnrad 2 eine Anzahl von ersten Zähnen 6, und das zweite Zahnrad 3 eine Anzahl von weiten Zähnen 7 auf, die jeweils auf einer kreiszylindrischen Außenfläche des ersten Zahnrads 2 bzw. des zweiten Zahnrads 3 ausgebildet sind.
  • Des Weiteren umfasst das Getriebe 1 eine Anzahl von Wälzkörpern 8, von denen stets einer zwischen dem ersten Zahnrad 2 und dem zweiten Zahnrad 3 angeordnet ist. Die Wälzkörper 8 sind dabei als Zylinderrollen ausgebildet. Die Zahnräder 2 bzw. 3 sind derart zueinander angeordnet, dass ihre Zähne 6 und 7 nicht wie bei einem herkömmlichen Stirnradgetriebe miteinander kämmen oder ineinander eingreifen, sondern dass die Zähne 6 und 7 sich in einer Eingriffsposition 9 gegenüber stehen (s. 2). Dadurch wird in der Eingriffsposition 9 zwischen jeweils zwei ersten Zähnen 6 und zwei zweiten Zähnen 7 ein Hohlraum gebildet, in dem einer der Wälzkörper 8 einliegt.
  • Der in der Eingriffsposition 9 zwischen den Zahnrädern 2 und 3 angeordnete Wälzkörper 8 ist mit seiner Wälzachse 10 auf der Verbindungsgeraden 11 zwischen den Rotationsachsen 4 und 5 angeordnet. Die Wälzachse 10 entspricht dabei der Längsachse bzw. der Symmetrieachse des rotationssymmetrischen Wälzkörpers 8.
  • Jeder Zahn 6 bzw. 7 weist einen abgeflachten Zahnrücken 12 bzw. 13 auf, an dem die Zahnflanken jeweils eines Zahnes 6 bzw. 7 aufeinander treffen. Anders als bei einer herkömmlichen Verzahnung (bspw. einer Evolventenverzahnung) ist zwischen zwei Zähnen 6 bzw. 7 jeweils ein Tal 14 bzw. 15 gebildet, das rund ausgeformt ist. Die Täler 14 und 15 gehen dabei glatt, d.h. kanten- und stufenlos sowie insbesondere mit konstanter Krümmung in die angrenzenden Zahnflanken über. Der Radius, mit dem die Täler 14 bzw. 15 ausgeformt sind, entspricht dabei vorteilhafterweise im Wesentlichen dem Radius der Wälzkörper 8. Die Zahnrücken 12 und 13 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel gerade, d.h. entlang ihrer Längserstreckung ungekrümmt, ausgeführt, sowie parallel zu den Rotationsachsen 4 und 5 der jeweiligen Zahnräder 2 bzw. 3 ausgerichtet. Der Wälzkörper 8 ist in der Eingriffsposition 9 mit seiner Wälzachse 10 wiederum parallel zu den Zahnrücken 12 bzw. 13 ausgerichtet (s. 2 und 3).
  • Bei einer Drehung des Zahnrads 2 in Rotationsrichtung 20 wird eine Stellkraft bzw. ein Drehmoment des Zahnrads 2 über den in der Eingriffsposition 9 einliegenden Wälzkörper 8 auf das Zahnrad 3 übertragen. Der Wälzkörper 8 wirkt dabei in der Eingriffsposition 9 wie eine Passfeder und stellt einen mittelbaren Formschluss zwischen dem Zahnrad 2 und dem Zahnrad 3 her. In der Eingriffsposition 9 weisen die Zähne 6 und 7 sowie der Wälzkörper 8 die gleiche Bewegungsrichtung 21 auf. Die Bewegungsrichtung 21 steht hierbei senkrecht auf der Verbindungsgeraden 11 zwischen den Rotationsachsen 4 und 5 der Zahnräder 2 und 3. Mit anderen Worten werden in der Eingriffsposition 9 die Wälzkörper 8 quer zu den Zahnrücken 12 bzw. 13 transportiert.
  • Der Wälzkörper 8 rollt in der Eingriffsposition 9 an den Zahnflanken bzw. Zahntälern 14 und 15 der Zähne 6 bzw. 7 ab. Somit kommt es zu keiner Gleitreibung zwischen den Zähnen 6 und 7, sondern lediglich zu einer Rollreibung zwischen den Zähnen 6 und 7 bzw. dem jeweils zwischengeordneten Wälzköper 8. Aufgrund der gegenüber der Gleitreibung zwischen den Zähnen 6 und 7 niedrigeren Rollreibung weist das Getriebe 1 einen besonders hohen Wirkungsgrad auf.
  • Um einerseits den Abstand der Wälzkörper 8 auf den Abstand zwischen zwei benachbarten Zähnen 6 des Zahnrades 2 bzw. zwischen zwei benachbarten Zähnen 7 des Zahnrades 3 anzupassen, sowie um andererseits einen einfachen Rücktransport der Wälzkörper 8 nach dem Austritt aus der Eingriffsposition 9 zurück in die Eingriffsposition 9 zu ermöglichen, sind die Wälzkörper 8 in einem Käfig 24 geführt. Der Käfig 24 ist dabei derart gelagert, dass er sich mit den Wälzkörpern 8 bewegen kann (nicht näher dargestellt). Dabei ist der Käfig 24 in einem Oval um das Zahnrad 3 geführt. Um den Käfig 24 in dem Oval führen zu können, ist der Käfig 24 in sich beweglich ausgeführt. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass der Käfig 24 nach Art einer Schleppkette aus einer Vielzahl von untereinander beweglichen Gliederstücken zusammengesetzt ist. Alternativ kann der Käfig 24 auch aus einem besonders leicht verformbaren Kunststoff oder Gummi gefertigt sein, so dass das Oval mittels elastischer Deformation des Käfigs 24 ausgebildet werden kann.
  • In 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des Getriebes 1 dargestellt. Das Getriebe 1 ist hierbei als Winkelgetriebe ausgeführt. Dabei sind die Zahnräder 2 und 3 des Getriebes 1 als Kegelräder ausgeführt, deren Rotationsachsen 4 und 5 senkrecht aufeinander stehen. Aufgrund der Anordnung der Zähne 6 bzw. 7 auf einer konisch ausgebildeten Außenfläche 26 bzw. 27 der kegelstumpfförmigen Zahnräder 2 und 3, sind die benachbarten Zahnrücken 12 des Zahnrades 2 ebenso wie die benachbarten Zahnrücken 13 des Zahnrades 3 jeweils in einem flachen Winkel zueinander ausgerichtet.
  • Aufgrund der Kegelform der Wälzkörper 8 rollen diese nicht entlang einer Geraden sondern auf einem Kreisbogen ab. Der kreisbogenförmigen Rollkurve entsprechend ist der Käfig 24 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Ringscheibe ausgebildet. Die Wälzkörper 8 werden durch den Käfig 24 somit in einer Ebene 30 geführt, die in der Eingriffsposition 9 tangential zu beiden Außenflächen 26 und 27 der Zahnräder 2 und 3 ausgerichtet ist (s. 4 und 5). Die Wälzachsen 10 aller Wälzkörper 8 stehen hierbei senkrecht auf einer Drehachse 31 des Käfigs 24.
  • Bei der in 5 dargestellten Drehung des Zahnrades 2 in Rotationsrichtung 20 überträgt der in der Eingriffsposition 9 hinter dem Wälzkörper 8 liegende Zahn 6 die Stellkraft auf den Wälzkörper 8 und der wiederum auf den (nicht dargestellten) Zahn 7, der in Bewegungsrichtung 21 vor dem Wälzkörper 8 liegt. Daraus resultiert die Drehrichtung 22 des Zahnrades 3. Der Wälzkörper 8 rollt in der Eingriffsposition 9 auf den Zahnflanken bzw. Tälern 12 und 13 beider Zahnräder 2 und 3 ab.
  • Wie in 4 zu erkennen ist, sind die Zahnrücken 14 und 15 zu den Zahnflanken bzw. Tälern 12 und 13 hin abgeschrägt (angefast). Dadurch wird ein vergleichsweise „weicher“ Kontakt zwischen dem Zahn 6 bzw. 7 und dem Wälzkörper 8 erreicht, so das letzterer nicht durch eine scharfe Kante der Zähne 6 bzw. 7 beschädigt wird.
  • Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Getriebe
    2
    Zahnrad
    3
    Zahnrad
    4
    Rotationsachse
    5
    Rotationsachse
    6
    Zahn
    7
    Zahn
    8
    Wälzkörper
    9
    Eingriffsposition
    10
    Wälzachse
    11
    Verbindungsgerade
    12
    Zahnrücken
    13
    Zahnrücken
    14
    Tal
    15
    Tal
    20
    Rotationsrichtung
    21
    Bewegungsrichtung
    22
    Drehrichtung
    24
    Käfig
    26
    Außenfläche
    27
    Außenfläche
    30
    Ebene
    31
    Drehachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1969254 B1 [0003]

Claims (10)

  1. Getriebe (1), mit einem ersten Zahnkörper (2), der eine Anzahl von ersten Zähnen (6) aufweist, mit einem zweiten Zahnkörper (3), der eine Anzahl von zweiten Zähnen (7) aufweist, wobei jeder der ersten Zähne (6) und jeder der zweiten Zähne (7) jeweils einen Zahnrücken (12, 13) aufweist, und mit einer Anzahl von Wälzkörpern (8), wobei die Wälzkörper (8) derart dem ersten Zahnkörper (3) und dem zweiten Zahnkörper (4) zwischengeordnet sind, dass an einer Eingriffsposition (9) mindestens einer der Wälzkörper (8) zur Übertragung einer Stellkraft von dem ersten Zahnkörper (3) auf den zweiten Zahnkörper (4) formschlüssig zwischen jeweils zwei Zähnen (6) des ersten Zahnkörpers (2) und des zweiten Zahnkörpers (3) einliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnrücken (12, 13) der ersten Zähne (6) und der zweiten Zähne (7) in der Eingriffsposition (9) parallel oder in einem flachen Winkel zueinander ausgerichtet sind, und dass bei einer Bewegung des ersten Zahnkörpers (2) und des zweiten Zahnkörpers (3) eine Wälzachse (10) eines jeden Wälzkörpers (8), um die der jeweilige Wälzkörper (8) in der Eingriffsposition (9) wälzt, parallel oder in einem flachen Winkel zu den Zahnrücken (12, 13) der angrenzenden ersten und zweiten Zähne (6, 7) ausgerichtet ist.
  2. Getriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung (21) der ersten und zweiten Zähne (6, 7) in der Eingriffsposition (9) im Wesentlichen senkrecht zu den Zahnrücken (12, 13) ausgerichtet ist.
  3. Getriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zahnkörper als Zahnrad (2) ausgebildet ist.
  4. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zahnkörper als Zahnrad (3) ausgebildet ist.
  5. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Wälzkörper (8) in einem Käfig (24) geführt ist, der sich mit dem oder jedem Wälzkörper (8) mitbewegt.
  6. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Wälzkörper (8) entlang seiner Wälzachse (10) gestreckt ist.
  7. Getriebe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Wälzkörper als Zylinderrolle (8), insbesondere als Nadel, ausgebildet ist
  8. Getriebe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Wälzkörper als Kegelrolle (8) ausgebildet ist.
  9. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zahnkörper (2) und der zweite Zahnkörper (3) jeweils nach Art eines Stirnzahnrades ausgebildet sind.
  10. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zahnkörper (2) und der zweite Zahnkörper (3) jeweils nach Art eines Kegelzahnrades ausgebildet sind.
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