DE102014110545A1

DE102014110545A1 - transmission

Info

Publication number: DE102014110545A1
Application number: DE102014110545.1A
Authority: DE
Inventors: Rolf Strothmann
Original assignee: Individual
Current assignee: STROTHMANN, ROLF, DR. RER. NAT., DE
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebe mit einer durch ein Sonnenrad (2) über wenigstens ein Planetenrad (3) antreibbaren Ringwelle (4), wobei die Ringwelle (4) einen inneren Ringteil (7) und einen gegen den inneren Ringteil (7) verdrehbaren äußeren Ringteil (8) aufweist, und wobei das Planetenrad (3) den inneren Ringteil (7) in einer um den inneren Ringteil (7) umlaufenden Antriebsverbindung mit dem äußeren Ringteil (8) hält. Erfindungsgemäß drückt das Planetenrad (3) den inneren Ringteil (7) unter Bildung eines um den inneren Ringteil (7) umlaufenden Abrollbereichs (10) gegen den äußeren Ringteil (8).The invention relates to a transmission with a by a sun gear (2) via at least one planet (3) driven ring shaft (4), wherein the ring shaft (4) has an inner ring part (7) and against the inner ring part (7) rotatable outer ring part (8), and wherein the planetary gear (3) keeps the inner ring part (7) in a drive connection around the inner ring part (7) with the outer ring part (8). According to the invention, the planetary gear (3) presses the inner ring part (7) against the outer ring part (8) to form a rolling region (10) which revolves around the inner ring part (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer durch ein Sonnenrad über wenigstens ein Planetenrad antreibbaren Ringwelle, wobei die Ringwelle einen ersten Ringteil und einen gegen den ersten Ringteil verdrehbaren zweiten Ringteil umfasst, und wobei das Planetenrad den inneren Ringteil in einer um den inneren Ringteil umlaufenden Antriebsverbindung mit dem äußeren Ringteil hält.The invention relates to a transmission with a ring shaft which can be driven by a sun gear via at least one planetary gear, wherein the ring shaft comprises a first ring part and a second ring part rotatable against the first ring part, and wherein the planet gear engages the inner ring part in a drive connection revolving around the inner ring part holding the outer ring part.

Getriebe solcher Art mit gezahnten Ringteilen sind durch Benutzung bekannt. Zwischen den Ringteilen lässt sich ein hoher Untersetzungsfaktor erreichen, indem die Zähnezahl auf dem äußeren Ringteil nur geringfügig größer als die Zähnezahl auf dem inneren Ringteil ist. Das Gesamtuntersetzungsverhältnis dieser bekannten Getriebe ergibt sich dann durch Multiplikation des obengenannten Untersetzungsfaktors mit dem Untersetzungsverhältnis, das zwischen dem gezahnten Sonnenrad und der Umlaufbewegung des gezahnten Planetenrades besteht.Transmissions of this type with serrated ring parts are known through use. Between the ring parts, a high reduction factor can be achieved by the number of teeth on the outer ring part is only slightly larger than the number of teeth on the inner ring part. The overall reduction ratio of these known transmissions is then obtained by multiplying the above-mentioned reduction factor by the reduction ratio which exists between the toothed sun gear and the revolving movement of the toothed planetary gear.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Getriebe der eingangs erwähnten Art mit neuen, weitere Nutzungsmöglichkeiten erschließenden Eigenschaften zu schaffen.The present invention has for its object to provide a new transmission of the type mentioned with new, other uses exploring properties.

Das diese Aufgabe lösende Getriebe nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenrad den inneren Ringteil unter Bildung eines um den inneren Ringteil umlaufenden Abrollbereichs gegen den äußeren Ringteil drückt.The gearbox according to the invention which achieves this object is characterized in that the planetary gear presses the inner ring part against the outer ring part to form a rolling region circulating around the inner ring part.

Erfindungsgemäß ist die Antriebsverbindung zwischen den Ringteilen durch einen Abrollbereich hergestellt, wobei die Abrolllänge auf dem äußeren Ringteil geringfügig größer als der Außenumfang des inneren Ringteils ist. Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Getriebe durch einsetzenden Schlupf vor Überlastung geschützt. Als weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Getriebes sind kompakte Abmessungen und wegen des Wegfalls der Zahnung geringer Herstellungsaufwand zu nennen.According to the invention, the drive connection between the ring parts is produced by a rolling region, wherein the rolling length on the outer ring part is slightly larger than the outer circumference of the inner ring part. Advantageously, the transmission according to the invention is protected against overload by the onset of slip. As a further advantages of the transmission according to the invention are compact dimensions and because of the omission of the toothing lower production cost to call.

Es versteht sich, dass eine Differenz zwischen dem Innendurchmesser des äußeren Ringteils und dem Außendurchmesser des inneren Ringteils geringstmöglich so gewählt wird, dass die Drehbarkeit des äußeren Ringteils auf dem inneren Ringteil gesichert ist, andererseits aber ein kraftschlüssiger, die Abrollbewegung erzeugender Andruck des inneren Ringteils gegen den äußeren Ringteil durch das umlaufende Planetenrad erreicht werden kann.It is understood that a difference between the inner diameter of the outer ring member and the outer diameter of the inner ring member is minimally chosen so that the rotation of the outer ring member is secured to the inner ring member, but on the other hand, a frictional, the rolling force generating pressure of the inner ring member against the outer ring part can be achieved by the rotating planet gear.

Während der innere Ringteil zum Andrücken durch das Planetenrad in seiner Gesamtheit senkrecht zur Ringachse verschoben werden könnte, ist der innere Ringteil vorzugsweise unter Verformung durch das Planetenrad gegen den äußeren Ringteil andrückbar. Es versteht sich, dass diese Verformung nicht zu einer Dehnung derart führen darf, dass die Abrollstrecke des Abrollbereichs die Länge des Innenumfangs des äußeren Ringteils erreicht oder diese sogar übersteigt.While the inner ring member could be displaced in its entirety perpendicular to the ring axis for pressing by the planet gear, the inner ring member is preferably pressed under deformation by the planet gear against the outer ring member. It is understood that this deformation must not lead to an elongation such that the rolling distance of the rolling region reaches or even exceeds the length of the inner circumference of the outer ring part.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle Teile des Getriebes zum Abrollen aufeinander basierend auf Kraftschluss zwischen den Teilen vorgesehen. Diese Ausführungsform erlaubt eine besonders kompakte Bauweise und erfordert einen besonders geringen Herstellungsaufwand, indem das Getriebe ausschließlich aus rotationssymmetrischen Teilen, insbesondere Drehteilen aufgebaut ist.In a further preferred embodiment of the invention, all parts of the transmission are provided for rolling on each other based on adhesion between the parts. This embodiment allows a particularly compact design and requires a particularly low production cost, by the transmission is constructed exclusively of rotationally symmetrical parts, in particular rotary parts.

Es versteht sich, dass die Abrollflächen der Getriebeteile, z. B. durch chemische Behandlung, aufgeraut sein können, um die Haftreibung zwischen den Teilen zu erhöhen.It is understood that the rolling surfaces of the gear parts, z. B. by chemical treatment, may be roughened to increase the static friction between the parts.

Kraftschluss zwischen den Teilen kann durch Vorspannung des Außenrings hergestellt werden, insbesondere Vorspannung des inneren Ringteils. Auch eine Aufweitung des Sonnenrades kommt zur Herstellung des Kraftschlusses in Betracht.Friction between the parts can be made by biasing the outer ring, in particular bias of the inner ring member. A widening of the sun gear is also used to produce the frictional connection.

Zweckmäßig weist das Planetenrad eine Tonnenform mit einer ausbauchenden Mantelfläche und das Sonnenrad eine entsprechend eingebuchtete Mantelfläche auf.Suitably, the planet gear has a barrel shape with a bulging lateral surface and the sun gear has a correspondingly recessed lateral surface.

Vorzugsweise sind drei, insbesondere im Winkelabstand von 120° angeordnete Planetenräder vorgesehen, durch die Druckkräfte in ausgewogener Verteilung erzeugt werden können.Preferably, three, in particular at an angular distance of 120 ° arranged planetary gears are provided, can be generated by the pressure forces in a balanced distribution.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf eines dieser Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to embodiments and the accompanying, relating to one of these embodiments drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes in perspektivischer Ansicht, und 1 a schematic representation of a transmission according to the invention in a perspective view, and

2 eine die Funktion des Getriebes von 1 erläuternde Darstellung. 2 a the function of the transmission of 1 explanatory illustration.

Ein in 1 gezeigtes Getriebe umfasst ein mit einer Antriebswelle 1 verbundenes rollenförmiges Sonnenrad 2, um das herum in dem gezeigten Beispiel drei ebenfalls rollenförmige Planetenräder 3 angeordnet sind. Die Planetenräder 3 liegen gegen das Sonnenrad 2 sowie eine Ringwelle 4 an. Die Ringwelle 4 kann mit einer Getriebeausgangswelle verbunden sein. Die Antriebswelle 1 könnte unmittelbar in eine Motorwelle eines koaxial an das Getriebe angeschlossenen Motors, insbesondere Elektromotors übergehen.An in 1 shown gear includes a with a drive shaft 1 connected roller-shaped sun gear 2 around this in the example shown, three likewise roller-shaped planet wheels 3 are arranged. The planet wheels 3 lie against the sun 2 and a ring shaft 4 at. The ring shaft 4 can be connected to a transmission output shaft. The drive shaft 1 could pass directly into a motor shaft of a motor connected coaxially to the transmission, in particular electric motor.

Das Sonnenrad 2, die Planetenräder 3 und die Ringwelle 4 sind frei von Zahnungen. Die genannten Teile stehen allein kraftschlüssig miteinander in Antriebsverbindung, wobei der Kraftschluss auf einer Vorspannung der Ringwelle 4 beruht.The sun wheel 2 , the planetary gears 3 and the ring shaft 4 are free of toothings. The said parts are solely non-positively in drive connection with each other, wherein the adhesion to a bias of the ring shaft 4 based.

Die Planetenräder 3 sind tonnenförmig mit einer ausbauchenden Mantelfläche 5 ausgebildet. Entsprechend weist das Sonnenrad 1 eine eingebuchtete Mantelfläche 6 auf.The planet wheels 3 are barrel-shaped with a bulging lateral surface 5 educated. Accordingly, the sun gear 1 a recessed lateral surface 6 on.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Sonnenrad 2 durch einen radialen Ringschlitz 11 geteilt und die beiden Sonnenradteile sind unter Aufweitung des Rollradius durch (nicht gezeigte) Einstellmittel axial gegeneinander verschiebbar.In the embodiment shown, the sun gear 2 through a radial annular slot 11 split and the two Sonnenradteile are under the expansion of the rolling radius by (not shown) adjusting axially displaceable against each other.

Wie die Figuren ferner zeigen, ist die Ringwelle 4 zweiteilig mit einem inneren Ringteil 7 und einem äußeren Ringteil 8 ausgebildet. Der äußere, zu dem inneren Ringteil koaxiale Ringteil 8 ist (in nicht gezeigten Lagerungen) drehbar auf dem inneren Ringteil 7 gehalten und weist einen Innendurchmesser auf, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des inneren Ringteils 7 ist.As the figures further show, the ring shaft 4 two-piece with an inner ring part 7 and an outer ring part 8th educated. The outer, coaxial to the inner ring part ring part 8th is rotatable (not shown bearings) on the inner ring part 7 held and has an inner diameter which is slightly larger than the outer diameter of the inner ring member 7 is.

Bei Drehung der Antriebswelle 1 bzw. des Sonnenrades 2 kommt es zur Drehung der Planetenräder 3 und des Außenrings 4, wobei die Planetenräder 3 sowohl auf dem Sonnenrad 2 als auch der Innenfläche des inneren Ringteils 7 abrollen. Wie 2 erkennen lässt, kommt es dabei zu einer gemäß Pfeil 9 um den inneren Ringteil 7 bis an den äußeren Ringteil 8 heranreichenden Ausbauchung des inneren Ringteils 7, die einen umlaufenden Abrollbereich 10 zwischen dem inneren Ringteil 7 und dem äußeren Ringteil 8 bildet.Upon rotation of the drive shaft 1 or the sun gear 2 it comes to the rotation of the planet gears 3 and the outer ring 4 , where the planetary gears 3 both on the sun wheel 2 as well as the inner surface of the inner ring part 7 roll. As 2 can be seen, it comes to an arrow 9 around the inner ring part 7 to the outer ring part 8th approaching bulging of the inner ring part 7 that has a revolving rolling area 10 between the inner ring part 7 and the outer ring part 8th forms.

Indem der Innendurchmesser des Ringteils 8 geringfügiger größer als der Außendurchmesser des Ringteils 7 ist, kommt es infolge des umlaufenden Abrollbereich 10 zu einer Relativbewegung zwischen den Ringteilen 7, 8. Dieser Relativbewegung entspricht ein von der Differenz der genannten Durchmesser abhängiges Untersetzungsverhältnis, d. h., der äußere Ringteil 8 dreht sich relativ zum inneren Ringteil 7 in diesem Verhältnis.By the inner diameter of the ring part 8th slightly larger than the outer diameter of the ring member 7 is, it comes as a result of the circulating Abrollbereich 10 to a relative movement between the ring parts 7 . 8th , This relative movement corresponds to a reduction ratio dependent on the difference of said diameter, ie, the outer ring part 8th rotates relative to the inner ring part 7 in this relationship.

Hält man den inneren Ringteil 7 fest, so ergibt sich das Gesamtuntersetzungsverhältnis für das Getriebe aus dem Produkt des gesamten Untersetzungsverhältnissen, mit dem Untersetzungsverhältnis zwischen dem Sonnenrad 2 und dem Umlauf der Planetenräder 3.If you keep the inner ring part 7 fixed, the overall reduction ratio for the transmission results from the product of the overall reduction ratios, with the reduction ratio between the sun gear 2 and the circulation of the planet gears 3 ,

Claims

Transmission with a through a sun gear ( 2 ) via at least one planetary gear ( 3 ) drivable ring shaft ( 4 ), wherein the ring shaft ( 4 ) an inner ring part ( 7 ) and one against the inner ring part ( 7 ) rotatable outer ring part ( 8th ), and wherein the planetary gear ( 3 ) the inner ring part ( 7 ) in an around the inner ring part ( 7 ) circumferential drive connection with the outer ring part ( 8th ), characterized in that the planetary gear ( 3 ) the inner ring part ( 7 ) forming one around the inner ring part ( 7 ) revolving rolling area ( 10 ) against the outer ring part ( 8th ) presses.

Transmission according to claim 1, characterized in that the planetary gear ( 3 ) the inner ring part ( 7 ) under deformation or / and displacement of the inner ring part ( 7 ) perpendicular to the ring axis against the outer ring part ( 8th ) presses.

Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that in addition to the rolling movement between the ring parts ( 7 . 8th ) also rolling movements of the planetary gear ( 3 ) on the sun wheel ( 2 ) and the inner ring part ( 7 ) are provided.

A transmission according to claim 3, characterized in that a rolling force-enforcing force fit by biasing the inner and / or outer ring member ( 7 . 8th ) and / or by widening the sun wheel ( 2 ) is made.

Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the planetary gear ( 3 ) a bulging lateral surface ( 6 ) and the lateral surface ( 5 ) of the sun wheel ( 2 ) is booked accordingly.

Transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that roughened rolling surfaces are formed.

Transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that three, preferably arranged at an angular distance of 120 ° planet gears ( 3 ) are provided.

Transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer diameter of the inner ring member ( 7 ) smaller than the inner diameter of the outer ring member ( 8th ).

Transmission according to one of claims 5 to 8, characterized in that the sun gear ( 2 ) For adjusting the rolling radius against each other axially displaceable part wheels.

Transmission according to claim 10, characterized in that the partial wheels by a radial annular slot ( 11 ) are separated from each other.