DE102015119583A1 - transmission - Google Patents
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Abstract
Getriebe (1), insbesondere Koaxialgetriebe oder Lineargetriebe, mit einer Kurvenscheibe (20), welche eine umlaufende Profilierung (22) aufweist, Zähnen (7), welche auf der Profilierung (22) der Kurvenscheibe (20) in Umlaufrichtung relativ zu der Kurvenscheibe (20) verschieblich gelagert sind, einem Zahnträger (11), in welchem die Zähne (7) radial relativ zu dem Zahnträger (11) verschieblich gelagert und in radialer Richtung geführt sind, einer umlaufenden Verzahnung (5), in welche die Zähne (7) eingreifen, wobei die Verzahnung (5) durch ein kontinuierlich abwälzendes Herstellverfahren hergestellt ist.Gear (1), in particular coaxial or linear gear, with a cam disc (20), which has a circumferential profiling (22), teeth (7) which on the profiling (22) of the cam (20) in the direction of rotation relative to the cam ( 20) are displaceably mounted, a toothed carrier (11), in which the teeth (7) radially relative to the toothed carrier (11) are displaceably mounted and guided in the radial direction, a circumferential toothing (5), in which the teeth (7) engage, wherein the toothing (5) is made by a continuously rolling manufacturing process.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Getriebe und ein Verfahren zum Herstellen eines Getriebes.The invention relates to a transmission and a method for manufacturing a transmission.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind Getriebe bekannt, welche Zähne umfassen, die in einem Zahnträger radial verschieblich gelagert sind. Zum Antrieb der Zähne werden Antriebselemente mit einer Profilierung, wie beispielsweise Kurvenscheiben, verwendet. Die Zähne greifen in eine Verzahnung ein, sodass es zu einer Relativbewegung zwischen dem Zahnträger mit den Zähnen und der Verzahnung kommt. Die Relativbewegung zwischen Verzahnung und Zähnen ist dabei um mindestens eine Größenordnung geringer als die Bewegung des Antriebselementes mit der Profilierung. Auf diese Weise lassen sich hohe Übersetzungen erzielen, ein Beispiel eines solchen Getriebes ist in der
Ein arbeitsintensiver Vorgang beim Herstellen solcher Getriebe stellt das Schleifen der Verzahnung dar. Ein Schleifen ist nötig, da die Verzahnung auch an den Zahnköpfen und an den Zahnfüßen eine exakte Geometrie zur Führung der Zähne benötigt.A labor-intensive process in the manufacture of such gears is the grinding of the teeth. A grinding is necessary because the teeth on the tooth tips and the tooth feet exact geometry for guiding the teeth needed.
Eine weitere Herausforderung solcher Getriebe liegt in der Wärmeentwicklung im Bereich der Lagerung der Zähne auf der Kurvenscheibe. Another challenge of such transmissions lies in the development of heat in the area of the bearing of the teeth on the cam.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Getriebe anzugeben, insbesondere solche, die eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Lagerung der Zähne auf der Kurvenscheibe aufweisen, wobei eine geringe Verlustwärme erzeugt werden soll, und/oder die eine einfachere und/oder kostengünstigere Herstellung der Verzahnung ermöglichen. The object of the invention is to provide improved transmission, in particular those which have a relation to the prior art improved bearing of the teeth on the cam, with a low heat loss to be generated, and / or a simpler and / or less expensive production of the teeth enable.
Die Aufgabe wird mit einem Getriebe nach dem Anspruch 1 und einem Verfahren zum Herstellen eines Getriebes nach dem nebengeordneten Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dieser Beschreibung.The object is achieved with a transmission according to
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere Koaxialgetriebe oder Lineargetriebe, mit einer Kurvenscheibe, welche eine umlaufende Profilierung aufweist, Zähnen, welche auf der Profilierung der Kurvenscheibe in Umlaufrichtung relativ zu der Kurvenscheibe verschieblich gelagert sind, einem Zahnträger, in welchem die Zähne radial relativ zu dem Zahnträger verschieblich gelagert und in radialer Richtung geführt sind, einer umlaufenden Verzahnung, in welche die Zähne eingreifen, wobei die Verzahnung durch ein kontinuierlich abwälzendes Herstellverfahren hergestellt ist.One aspect of the invention relates to a gear, in particular coaxial or linear gear, with a cam having a circumferential profiling, teeth which are mounted on the profiling of the cam in the circumferential direction relative to the cam slidably, a tooth carrier, in which the teeth radially relative slidably mounted to the tooth carrier and guided in the radial direction, a circumferential toothing, in which engage the teeth, wherein the toothing is made by a continuously rolling manufacturing process.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für ein Getriebe in einer der hierin beschriebenen typischen Ausführungsformen, wobei die Verzahnung durch ein kontinuierlich abwälzendes Herstellverfahren hergestellt wird. A further aspect of the invention relates to a manufacturing method for a transmission in one of the typical embodiments described herein, wherein the toothing is produced by a continuously rolling manufacturing method.
Typische kontinuierliche abwälzende Herstellverfahren sind Honen und Wälzschälen. Solche Herstellverfahren haben gegenüber dem diskontinuierlichen Schleifen einzelner Zahnlücken den Vorteil, dass sie unter Umständen einfacher und/oder kostengünstiger ausführbar sind. Bei typischen Ausführungsformen ist die Verzahnung honbar, durch Honen herstellbar oder durch Honen hergestellt. Auf diese Weise können kostengünstige Verfahren zum Herstellen verwendet werden Typical continuous offsetting manufacturing processes are honing and skiving. Such manufacturing methods have the advantage over the discontinuous grinding of individual tooth gaps that they may be simpler and / or less expensive under certain circumstances. In typical embodiments, the toothing is honorable, produced by honing or produced by honing. In this way, inexpensive methods of manufacture can be used
Typischerweise wird die Verzahnung mit einem Herstellverfahren, welches frei von einem Schleifvorgang ist, hergestellt. Es werden an der Verzahnung typischerweise keine Einzelteilungsverfahren und/oder kein Schleifen jeder einzelnen Zahnlücke durchgeführt. Typische Verfahren zur Herstellung der Verzahnung sind frei von einer Feinbearbeitung des Zahnfußes und/oder des Zahnkopfes. Die Verzahnung wird bei typischen Ausführungsformen z.B. gestoßen oder geräumt und/oder kann im harten Zustand auch gehont und/oder wälzgeschliffen werden.Typically, the gearing is made with a manufacturing process that is free of grinding. There are typically no individual pitching procedures and / or grinding of each individual tooth space on the toothing. Typical methods for producing the toothing are free from a fine machining of the tooth root and / or the tooth head. The gearing is in typical embodiments e.g. pushed or cleared and / or can also be honed and / or beveled in the hard state.
Bei typischen Ausführungsformen weisen die Zahnfüße und/oder die Zahnköpfe der Verzahnung Ausnehmungen und/oder Kanten auf. Dies kann eine Herstellung erleichtern.In typical embodiments, the tooth roots and / or the tooth tips of the teeth have recesses and / or edges. This can facilitate manufacture.
Typischerweise ist die Verzahnung derart gestaltet, dass im Betrieb die Zähne nicht die Zahnköpfe und/oder nicht die Zahnfüße berühren. Damit ist man frei in der Gestaltung der Zahnfüße und/oder der Zahnköpfe. Typically, the toothing is designed so that in use the teeth do not contact the tooth tips and / or the tooth roots. Thus one is free in the design of the tooth feet and / or the tooth heads.
Typische Ausführungsformen umfassen Federn, welche jeweils in dem Zahnträger gelagert sind und jeweils an einem Zahn angreifen. Bei typischen Ausführungsbeispielen wird jeweils einer der Zähne durch mindestens eine oder genau eine der Federn in Richtung der Profilierung mit einer Kraft beaufschlägt. Es müssen dabei nicht alle Zähne mit einer Feder verbunden sein, bei typischen Ausführungsbeispielen sind jedoch mindestens 50% oder alle Zähne durch jeweils mindestens oder genau eine Feder mit einer Kraft beaufschlägt. Bei weiteren Ausführungsformen werden mehr als ein Zahn durch jeweils eine Feder mit einer Kraft beaufschlagt. Auf diese Weise wird eine Zahnführung in der Verzahnung überflüssig, so dass die Gestaltung der Verzahnung freier wählbar ist. Durch das Andrücken der Zähne auf die Schwenksegmente kann bei vorhandenen Schwenksegmenten der Kontakt zwischen Schwenksegmenten und Wälzkörpern aufrechterhalten werden. So kann ein Durchrutschen oder Schlupf bei den Wälzkörpern zuverlässig unterbunden werden, so dass auch Verluste und damit Wärmeentwicklung minimiert werden können.Typical embodiments include springs, which are each mounted in the tooth carrier and each attack on a tooth. In typical embodiments, in each case one of the teeth is acted upon by at least one or exactly one of the springs in the direction of the profiling with a force. Not all teeth need to be connected to a spring, but in typical embodiments, at least 50% or all of the teeth are acted upon by at least or exactly one spring with a force. In further embodiments, more than one tooth is acted upon by a respective spring with a force. In this way, a tooth guide in the toothing superfluous, so that the design of the teeth is more freely selectable. By pressing the teeth on the pivot segments of existing pivot segments of the contact between the pivoting segments and rolling elements can be maintained. So slipping or slip in the rolling elements can be reliably prevented, so that losses and thus heat generation can be minimized.
Bei typischen Ausführungsformen weisen die Zähne jeweils eine zumindest teilweise umlaufende Nut auf, in welcher typischerweise jeweils ein Ende jeweils einer Feder gelagert ist. Bei typischen Ausführungsformen weisen die Zähne einen zumindest teilweise umlaufenden Vorsprung zur Lagerung der Feder auf. Typischerweise ist ein anderes Ende der jeweiligen Feder an dem Zahnträger gelagert, bei typischen Ausführungsformen beispielsweise an einer der Profilierung der Kurvenscheibe zugewandten Seite des Zahnträgers oder an einem Sprengring in der jeweiligen Führung des Zahnträgers. Weitere Möglichkeiten zur Lagerung des anderen Endes der Feder können eine Stufe in der Führung oder ein Vorsprung an der der Profilierung zugewandten Seite des Zahnträgers sein.In typical embodiments, the teeth each have an at least partially encircling groove, in which typically one end of a respective spring is mounted. In typical embodiments, the teeth have an at least partially circumferential projection for supporting the spring. Typically, another end of the respective spring is mounted on the tooth carrier, in typical embodiments, for example, on a profile of the cam facing side of the Zahnträgers or on a snap ring in the respective guide of the Zahnträgers. Other ways of supporting the other end of the spring may be a step in the guide or a projection on the profiling side facing the Zahnträgers.
Typische Ausführungsformen umfassen konische Federn. Die konisch zulaufende Seite einer jeweiligen Feder kann in einer Nut des Zahnes aufgenommen werden. Weitere Ausführungsformen umfassen zylinderförmige Federn, welche bspw. an einer Stufe des Zahnes als Widerlager abgestützt sind. Typical embodiments include conical springs. The tapered side of each spring can be received in a groove of the tooth. Other embodiments include cylindrical springs, which are supported, for example. At one stage of the tooth as an abutment.
Ausführungsformen der Erfindung betreffen insbesondere Koaxialgetriebe. Üblicherweise umfassen Getriebe der Erfindung eine innenliegende Kurvenscheibe mit Profilierung als Antriebselement und ein Hohlrad mit einer innenliegenden Verzahnung oder eine außenliegende Kurvenscheibe mit innerer Profilierung und ein innenliegendes Zahnrad oder eine innenliegende Zahnstange, welche für den Fall der außenliegenden Kurvenscheibe die Verzahnung stellt. Konfigurationen von Ausführungsformen betreffen Lineargetriebe zur Umsetzung einer Rotation in eine Linearbewegung. Der Ausdruck „Kurvenscheibe“ ist typischerweise allgemein dahingehend zu verstehen, dass das entsprechende Bauteil nicht zwingend einer Scheibe ähneln muss. Vielmehr kann die Kurvenscheibe auch Teil einer Antriebswelle sein oder eine längliche Ausdehnung, insbesondere mit mehreren Abschnitten, aufweisen. Einer oder mehrere solcher Abschnitte können einen sich veränderlichen Radius aufweisen, so dass die Funktion einer Kurvenscheibe erfüllt ist. Weitere Abschnitte können andere Funktionen aufweisen und beispielsweise zylinderförmig sein oder auch mit Kanten, z.B. zur Drehmomentübertragung, versehen sein. Typischerweise bezieht sich der Ausdruck Kurvenscheibe primär auf die Funktion dieses Bauteils, nämlich eine umlaufende Profilierung bereitzustellen, um beispielsweise je nach Winkellage der Antriebswelle und damit der Kurvenscheibe die Zähne in radialer Richtung anzutreiben oder ein Zurückgleiten der Zähne in den Führungen zuzulassen. Auch Antriebselemente, welche außen liegen, werden als Kurvenscheibe bezeichnet, welche eine innere Profilierung aufweisen. Kurvenscheiben mit innerer Profilierung sind typischerweise innen hohl, wobei in diesem Hohlraum typischerweise Zahnträger mit Zähnen und die Verzahnung angeordnet sind.Embodiments of the invention relate in particular to coaxial transmissions. Typically, transmission of the invention comprise an internal cam with profiling as a drive element and a ring gear with an internal toothing or an external cam with internal profiling and an internal gear or an internal rack, which provides the teeth for the case of the outer cam. Embodiments of embodiments relate to linear transmissions for translating rotation into linear motion. The term "cam" is typically to be understood generally as meaning that the corresponding component need not necessarily resemble a disk. Rather, the cam can also be part of a drive shaft or an elongated extension, in particular with several sections having. One or more of such sections may have a variable radius, so that the function of a cam is met. Other sections may have other functions, for example cylindrical or with edges, e.g. for torque transmission, be provided. Typically, the term cam primarily refers to the function of this component, namely to provide a circumferential profiling in order, for example, depending on the angular position of the drive shaft and thus the cam to drive the teeth in the radial direction or to allow sliding of the teeth in the guides. Drive elements, which lie outside, are referred to as a cam, which have an inner profiling. Internally profiled cam plates are typically hollow inside, with toothed teeth and teeth being typically located in this cavity.
Die Verzahnung ist typischerweise eine umlaufende Verzahnung. In die Verzahnung greifen die Zähne oder die Zahnköpfe der Zähne ein, wobei die Zähne typischerweise linear radial verschieblich relativ zu dem Zahnträger gelagert sind. Dabei bedeutet „linear radial“ üblicherweise, dass eine Führung in radialer Richtung vorliegt, welche lediglich eine Bewegung des Zahnes in radialer Richtung zulässt. Typischerweise lässt sich durch die Führung ein Zahn in genau einer Richtung linear verschieben, dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Zahn über eine bestimmte Streckenlänge einen gleichbleibenden Querschnitt in Verschieberichtung aufweist, wobei der Zahnträger ebenfalls eine Öffnung für den Zahn mit gleichbleibendem Querschnitt aufweist. Üblicherweise sind die Zähne in dem Zahnträger jeweils in genau einer Richtung verschieblich gelagert, typischerweise in Richtung der Längsachse des Zahnes. Weiterhin ist bei typischen Ausführungsformen der Rotationsfreiheitsgrad der Zähne relativ zu dem Zahnträger um die Längsachse des Getriebes gesperrt. Dies kann beispielweise mit einer linearen Führung der Zähne in radialer Richtung in dem Zahnträger erreicht werden. Auf diese Weise drehen sich die Zähne mit dem Zahnträger um die Längsachse des Getriebes, allerdings nicht relativ zu dem Zahnträger. Typischerweise sind die Zähne einzeln in dem Zahnträger aufgenommen. Bei typischen Ausführungsformen sind die Zähne als Einzelzähne ausgeführt.The toothing is typically a circumferential toothing. The teeth or the tooth tips of the teeth engage in the toothing, wherein the teeth are typically mounted linearly displaceable radially relative to the tooth carrier. In this case, "linearly radial" usually means that there is a guide in the radial direction, which only permits movement of the tooth in the radial direction. Typically, a tooth can be linearly displaced by the guide in exactly one direction; this can be achieved, for example, by the tooth having a constant cross section in the direction of displacement over a certain distance, the tooth carrier also having an opening for the tooth with a constant cross section. Usually, the teeth in the tooth carrier are each mounted displaceably in exactly one direction, typically in the direction of the longitudinal axis of the tooth. Further, in typical embodiments, the rotational degree of freedom of the teeth is locked relative to the tooth carrier about the longitudinal axis of the transmission. This can be achieved for example with a linear guide of the teeth in the radial direction in the tooth carrier. In this way, the teeth rotate with the tooth carrier about the longitudinal axis of the transmission, but not relative to the tooth carrier. Typically, the teeth are individually received in the tooth carrier. In typical embodiments, the teeth are designed as single teeth.
Bei typischen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getriebe ist zumindest ein Teil der Zähne biegesteif ausgeführt. Der Begriff „biegesteif“ ist dabei typischerweise technisch zu verstehen, das heißt, dass Biegungen der Zähne aufgrund der Steifigkeit des Materials der Zähne derart klein sind, dass sie für die Kinematik des Getriebes zumindest im Wesentlichen unbedeutend sind. Biegesteife Zähne umfassen insbesondere Zähne, welche aus einer Metalllegierung, insbesondere Stahl oder einer Titanlegierung, einer Nickellegierung oder anderen Legierungen hergestellt sind. Weiterhin können auch biegesteife Zähne aus Kunststoff vorgesehen werden, insbesondere bei Getrieben, bei welchen auch zumindest einer der folgenden Teile ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist: Verzahnung an einem Hohlrad oder einem Zahnrad, Zahnträger und Antriebselement. Bei typischen Ausführungsformen der Erfindung sind der Zahnträger und die Zähne aus einer Metalllegierung oder zusätzlich noch die Verzahnung oder weiter zusätzlich das Antriebselement aus einer Metalllegierung hergestellt. Solche Getriebe bieten den Vorteil, dass sie äußerst verdrehsteif und hoch belastbar sind. Getriebe aus Kunststoff bieten den Vorteil, dass sie ein geringes Gewicht aufweisen. Mit dem Ausdruck „biegesteif“ ist insbesondere eine Biegesteifigkeit um eine Querachse des Zahnsegments gemeint. Dies bedeutet insbesondere, dass bei einer Ansicht des Zahnes als Balken von einem Zahnfuß zu einem Zahnkopf eine Biegesteifigkeit vorliegt, welche Biegeverformungen zwischen Zahnkopf und Zahnfuß zumindest im Wesentlichen ausschließt. Durch die Biegesteifigkeit wird eine extrem hohe Belastbarkeit und Verdrehsteifigkeit des Getriebes erreicht.In typical embodiments of the transmission according to the invention, at least a part of the teeth is rigid. The term "rigid" is typically to be understood technically, that is, that bends of the teeth are so small due to the stiffness of the material of the teeth that they are at least substantially insignificant for the kinematics of the transmission. In particular, flexural teeth include teeth made of a metal alloy, particularly steel or a titanium alloy, a nickel alloy, or other alloys. Furthermore, rigid plastic teeth can be provided, in particular in transmissions, in which at least one of the following parts is also made of plastic: toothing on a ring gear or a gear tooth carrier and Drive element. In typical embodiments of the invention, the tooth carrier and the teeth are made of a metal alloy or additionally the toothing or further additionally the drive element made of a metal alloy. Such transmissions offer the advantage that they are extremely torsionally rigid and highly resilient. Plastic transmissions have the advantage that they have a low weight. By the term "rigid" is meant in particular a flexural rigidity about a transverse axis of the toothed segment. This means, in particular, that in the case of a view of the tooth as a bar from a tooth root to a tooth head there is a flexural rigidity which at least substantially excludes bending deformations between the tooth head and the tooth root. Due to the bending stiffness an extremely high load capacity and torsional rigidity of the gearbox is achieved.
Bei typischen Ausführungsformen ist zwischen dem Zahn und der Kurvenscheibe ein Schwenksegment angeordnet, welches auf einer Wälzlagerung gelagert ist, welche wiederum auf der Kurvenscheibe aufliegt. Vorteilhafte Ausführungsformen umfassen ein Schwenksegment, welches zwischen der Kurvenscheibe und jeweils mindestens einem Zahn angeordnet ist. Das Schwenksegment ermöglicht eine Verkippung des Zahnes relativ zu der Oberfläche der Kurvenscheibe oder relativ zu dem Schwenksegment. Typischerweise sind auf einem Schwenksegment mindestens zwei Zähne gelagert. Mehrere auf einem Schwenksegment gelagerte Zähne sind typischerweise in einer Reihe in axialer Richtung nebeneinander angeordnet. In typical embodiments, a pivot segment is arranged between the tooth and the cam disk, which is mounted on a rolling bearing, which in turn rests on the cam. Advantageous embodiments include a pivoting segment, which is arranged between the cam and in each case at least one tooth. The pivoting segment allows tilting of the tooth relative to the surface of the cam or relative to the pivoting segment. Typically, at least two teeth are mounted on a pivoting segment. Several mounted on a pivoting segment teeth are typically arranged in a row in the axial direction next to each other.
Typischerweise sind die Zähne jeweils lose mit den jeweiligen Schwenksegmenten verbunden. Bevorzugte Schwenksegmente umfassen ein Profil oder eine Zahnlagerfläche, welche ein Abrutschen des Zahnes von dem Schwenksegment oder ein Verrutschen des Schwenksegments zumindest in einer Richtung verhindert. Es sollte berücksichtigt werden, dass die Schwenksegmente auf diese Weise durch die geführten Zähne in ihrer Lage in Umlaufrichtung relativ zu dem Zahnträger gehalten werden. Ein solches Profil kann beispielsweise ein Wulst sein, welcher in eine Vertiefung eingreift. Das Schwenksegment kann einen Wulst oder eine Vertiefung aufweisen. Bei weiteren Ausführungsformen können die Zähne an den Schwenksegmenten befestigt sein, beispielsweise mit Gelenken oder durch Hinterschneidungen.Typically, the teeth are each loosely connected to the respective pivot segments. Preferred pivoting segments comprise a profile or a toothed bearing surface which prevents the tooth from slipping off the pivoting segment or slipping of the pivoting segment in at least one direction. It should be noted that the pivoting segments are held in this way by the guided teeth in their position in the circumferential direction relative to the tooth carrier. Such a profile may for example be a bead which engages in a recess. The pivoting segment may have a bead or a depression. In further embodiments, the teeth may be attached to the pivoting segments, for example with hinges or by undercuts.
Die Schwenksegmente weisen vorzugsweise einander zugewandte Kanten mit Erhebungen und Vertiefungen auf, beispielsweise eine Wellenform oder eine gezackte Form. Dies bietet den Vorteil, dass Nadelrollen, welche unterhalb der Schwenksegmente angeordnet sind, auch bei einem größeren Abstand zwischen den Schwenksegmenten zuverlässig in dem Raum zwischen den Schwenksegmenten und dem Antriebselement gehalten werden.The pivoting segments preferably have mutually facing edges with projections and depressions, for example a wave shape or a jagged shape. This offers the advantage that needle rollers which are arranged below the pivot segments are held reliably in the space between the pivot segments and the drive element, even with a larger distance between the pivot segments.
Typische Ausführungsformen der Erfindung umfassen eine Kurvenscheibe als Antriebselement. Die Kurvenscheibe weist vorzugsweise eine nicht-kreisförmige oder eine nicht-ellipsoide Bogenform oder Kurve auf. Die nicht-kreisförmige oder nicht-ellipsoide Bogenform bietet den Vorteil, dass verschiedene Kurven verwendet werden können, um beispielsweise unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse einzustellen. Im Sinne dieser Anmeldung fallen Exzenter typischerweise unter kreisförmige oder ellipsoide Formen, da bei Exzentern lediglich die Drehachse nicht der Mittelachse der Kreisform entspricht, gleichwohl jedoch eine Kreisform vorhanden ist. Typische Kurvenscheiben umfassen zumindest oder genau zwei Erhebungen, welche typischerweise gleichverteilt über den Umfang angeordnet sind. Die Erhebungen können auch als Maxima bezeichnet werden. Mehrere Erhebungen bringen mehr Zähne in Eingriff mit der Verzahnung oder Innenverzahnung.Typical embodiments of the invention comprise a cam as drive element. The cam preferably has a non-circular or non-ellipsoidal arc or curve. The non-circular or non-ellipsoidal arc shape offers the advantage that different curves can be used to set, for example, different gear ratios. For the purposes of this application, eccentrics typically fall under circular or ellipsoidal shapes, since with eccentrics only the axis of rotation does not correspond to the central axis of the circular shape, but nevertheless a circular shape is present. Typical cams comprise at least or exactly two bumps, which are typically uniformly distributed over the circumference. The surveys can also be referred to as maxima. Several projections bring more teeth into engagement with the teeth or internal teeth.
Die Verzahnung und die Zähne weisen typischerweise gekrümmte Flanken auf. Beispiele für Krümmungen der Flanken sind eine zylinderförmige Krümmung oder eine Krümmung in Form einer logarithmischen Spirale. Für eine mögliche Ausführungsform einer Krümmung in Form einer logarithmischen Spirale wird auf die
Typische Ausführungsformen umfassen zwischen der Profilierung und den Zähnen eine Lagerung mit Schwenksegmenten und Wälzkörpern. Typischerweise sind mindestens zwei nebeneinanderliegende, insbesondere axial parallel oder versetzt liegende Zähne pro Schwenksegment vorgesehen. Auf diese Weise kann das Schwenksegment in seiner Laufbahn bzw. auf seiner jeweiligen Lauffläche stabilisiert werden. Drehungen des Schwenksegments um eine radiale Achse können vermieden werden. Typischerweise sind Wälzkörper von Ausführungsformen als Zylinderrollen, Kegelrollen oder Nadelrollen ausgebildet.Typical embodiments comprise a bearing with pivoting segments and rolling elements between the profiling and the teeth. Typically, at least two adjacent, in particular axially parallel or offset teeth are provided per pivot segment. In this way, the pivoting segment can be stabilized in its career or on its respective tread. Rotations of the pivoting segment about a radial axis can be avoided. Typically, rolling elements of embodiments are designed as cylindrical rollers, tapered rollers or needle rollers.
Typischerweise liegen die Schwenksegmente jeweils mit einer Wälzlagerfläche einerseits auf zumindest einem Teil der Wälzkörper auf und weisen auf einer der Wälzlagerfläche gegenüberliegenden Seite jeweils eine Zahnlagerfläche auf. Auf typischen Zahnlagerflächen sind ein oder typischerweise zumindest zwei Zähne gelenkig gelagert. Bei typischen Ausführungsformen ist die Zahnlagerfläche derart ausgebildet, so dass durch die Zahnlagerfläche eine gemeinsame Drehachse für den einen oder mindestens zwei Zähne gebildet wird. Typische Zahnlagerflächen von Ausführungsformen umfassen jeweils einen runden Flächenabschnitt für jeweils zumindest einen Zahn und/oder mehrere axial parallel angeordnete Zähne, wobei der Mittelpunkt des Radius des runden Flächenabschnitts zumindest im Wesentlichen mit der Wälzlagerfläche zusammenfällt. Typischerweise fällt eine Drehachse des durch die Zahnlagerfläche gebildeten Zahnlagers zumindest im Wesentlichen mit der Wälzlagerfläche zusammen. Auf diese Weise können Relativbewegungen des Schwenksegments relativ zu der Kurvenscheibe minimiert oder vergleichmäßigt werden. Die Zahnlagerfläche kann im Bereich des Zahnlagers als Wulst und/oder als Kreisabschnitt ausgebildet sein.Typically, the pivot segments are in each case with a rolling bearing surface on at least a portion of the rolling elements and each have a toothed bearing surface on a side opposite the rolling bearing surface. On typical Zahnlagerflächen one or typically at least two teeth are articulated. In typical embodiments, the toothed bearing surface is formed such that through the Dental bearing surface is formed a common axis of rotation for the one or at least two teeth. Typical tooth bearing surfaces of embodiments each comprise a round surface portion for at least one tooth and / or a plurality of teeth arranged axially parallel, the center of the radius of the round surface portion at least substantially coinciding with the rolling bearing surface. Typically, an axis of rotation of the toothed bearing formed by the toothed bearing surface coincides at least substantially with the rolling bearing surface. In this way, relative movements of the pivoting segment relative to the cam can be minimized or evened out. The toothed bearing surface may be formed in the region of the toothed bearing as a bead and / or as a circular section.
Typische Getriebe von Ausführungsformen umfassen parallel umlaufende Reihen von Zähnen. Typisch sind mindestens oder genau zwei Reihen Zähne. Typischerweise laufen die Zähne in parallel umlaufenden Reihen von Führungen des Zahnträgers. Typical transmissions of embodiments include parallel circumferential rows of teeth. At least or exactly two rows of teeth are typical. Typically, the teeth run in parallel circumferential rows of guides of the Zahnträgers.
Bei typischen Ausführungsformen sind jeweils zumindest zwei parallele Zähne auf einem Schwenksegment angeordnet. Typischerweise gehören die zwei parallelen Zähne zu den zwei parallelen Reihen von Zähnen, welche beispielsweis in Führungen in dem Zahnträger geführt sind. Bei Ausführungsformen sind zwei parallele Zähne von parallelen Reihen von Zähnen in Axialrichtung hintereinander auf einem Schwenksegment, typischerweise auf einem Wulst oder in einer Vertiefung des Schwenksegments, angeordnet. In typical embodiments, at least two parallel teeth are each arranged on a pivoting segment. Typically, the two parallel teeth belong to the two parallel rows of teeth which are guided, for example, in guides in the tooth carrier. In embodiments, two parallel teeth of parallel rows of teeth are arranged axially one after the other on a pivoting segment, typically on a bead or in a recess of the pivoting segment.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei die Figuren zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which:
Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments
Nachfolgend werden typische Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist, vielmehr wird der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche bestimmt. Bei der Beschreibung der Ausführungsform werden unter Umständen in verschiedenen Figuren und für verschiedene Ausführungsformen gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet, um die Beschreibung übersichtlicher zu gestalten. Dies bedeutet jedoch nicht, dass entsprechende Teile der Erfindung auf die in den Ausführungsformen dargestellten Varianten beschränkt sind.Hereinafter, typical embodiments of the invention will be described with reference to the figures, the invention being not limited to the embodiments, but the scope of the invention is determined by the claims. In the description of the embodiment, the same reference numerals may be used for the same or similar parts in different figures and for different embodiments in order to make the description clearer. However, this does not mean that corresponding parts of the invention are limited to the variants shown in the embodiments.
In der
Eine zweite Hälfte des Getriebes
Die Längsachse der Zähne bezeichnet typischerweise die vom Zahnfuß zum Zahnkopf verlaufende Achse, während die Längsachse des Getriebes in Richtung der Drehachse des Getriebes zeigt. Dies kann beispielsweise die Drehachse des als Abtrieb verwendbaren Zahnträgers sein oder auch die Drehachse einer Kurvenscheibe.The longitudinal axis of the teeth typically designates the axis extending from the root of the tooth to the tip of the tooth while the longitudinal axis of the gear is pointing in the direction of the axis of rotation of the gear. This can be, for example, the axis of rotation of the tooth carrier which can be used as an output, or else the axis of rotation of a cam disc.
Die Zähne
Die Zähne
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Das Getriebe
Mit den Wulsten werden jeweils Fußgelenke für die Zähne
Die Zähne
Die Verzahnung
Die
In der
Das Schwenksegment
Am Übergang von der Wälzlagerfläche
Bei weiteren Ausführungsformen sind im Bereich der Segmentkanten abgerundete Übergänge zwischen der Wälzlagerfläche und der Seitenfläche der Segmentkante vorgesehen. Diese können auch als verrundete Rücknahmen bezeichnet werden. In further embodiments, rounded transitions between the rolling bearing surface and the side surface of the segment edge are provided in the region of the segment edges. These can also be referred to as rounded redemptions.
Typischerweise sind Fasen oder verrundete Rücknahmen zumindest oder lediglich im Bereich der Vorsprünge vorgesehen. Typically, chamfers or rounded returns are provided at least or only in the region of the projections.
Bei typischen Ausführungsformen ist das Schwenksegment ohne axiale Führung ausgebildet. Da die Borde die Führung der Nadelrollen übernehmen, ist eine axiale Führung an dem Schwenksegment nicht zwingend erforderlich. Bei typischen Ausführungsformen sind die Vorsprünge punktsymmetrisch ausgeführt. Weitere Ausführungsformen sind mit achssymmetrisch angeordneten Vorsprüngen ausgeführt.In typical embodiments, the pivoting segment is formed without axial guidance. Since the shelves take over the leadership of the needle rollers, an axial guide on the pivoting segment is not mandatory. In typical embodiments, the projections are point-symmetrical. Further embodiments are designed with axially symmetrical projections arranged.
Das Schwenksegment
In der
Die schematische Ansicht der
Die Borde
Die Wälzlagerfläche
Das Schwenksegment
Die seitlichen Vorsprünge
Die seitlichen Borde
Die Länge oder Größe der Auskragung der seitlichen Vorsprünge
Die
In der
Bei typischen Ausführungsformen überschneiden sich die Überdeckungsbereiche der Vorsprünge über den Wälzkörpern, sodass ein Wälzkörper niemals frei ist von einer Überdeckung durch ein Schwenksegment. Dies erhöht die Laufruhe und die Sicherheit des Getriebes. In typical embodiments, the overlapping regions of the projections overlap over the rolling elements, so that a rolling element is never free from overlapping by a pivoting segment. This increases the smoothness and safety of the transmission.
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Im Bereich der Bordlagerflächen
In der
Bei weiteren Ausführungsformen werden keine Ausnehmungen oder Ausnehmungen nur am Zahnfuß oder nur am Zahnkopf der jeweiligen Verzahnung vorgesehen. In further embodiments, no recesses or recesses are provided only at the tooth root or only at the tooth tip of the respective toothing.
In der
In der
Die Erfindung ist nicht auf zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt, vielmehr wird der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.The invention is not limited to the embodiment described above, but the scope of the invention is determined by the appended claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007011175 A1 [0002, 0023] DE 102007011175 A1 [0002, 0023]
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: ZIMMERMANN & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE |
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R082 | Change of representative |
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