DE102015218377A1 - Hohlradgetriebe - Google Patents
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- F16H27/00—Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives
- F16H27/04—Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives for converting continuous rotation into a step-by-step rotary movement
- F16H27/08—Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives for converting continuous rotation into a step-by-step rotary movement with driving toothed gears with interrupted toothing
Abstract
Hohlradgetriebe mit Selbsthemmung oder Stillstandssicherung. Am Innenumfang eines Hohlrades (1) sind ein Zahnkranz (3) sowie ein Sperrkranz (4) axial nebeneinander angeordnet. Ein Antriebsrad (6) kämmt mit seinem teilverzahnten Umfangsabschnitt (8) mit dem Zahnkranz (3). Ein sowohl axial als auch umfangsseitig benachbart angeordneter sperrender Umfangsabschnitt (9) des Antriebsrades (6) ist für den Eingriff mit den Sperrtaschen (5) des Sperrkranzes (4) vorgesehen.Ring gear with self-locking or standstill. On the inner circumference of a ring gear (1) a ring gear (3) and a locking ring (4) are arranged axially adjacent to each other. A drive wheel (6) meshes with its partially toothed peripheral portion (8) with the ring gear (3). A locking peripheral portion (9) of the drive wheel (6) arranged adjacent both axially and circumferentially is provided for engagement with the locking pockets (5) of the locking collar (4).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hohlradgetriebe.The present invention relates to a ring gear.
Aus
Diese Aufgabe wurde durch das Hohlradgetriebe gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Hohlradgetriebe weist am Innenumfang eines Hohlrades einen aus einer Vielzahl von ersten Zähnen gebildeten Zahnkranz auf. Ferner ist an dem Hohlrad ein axial benachbart zu dem Zahnkranz angeordneter Sperrkranz vorgesehen, der aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung um die Hohlradachse herum angeordneten Sperrtaschen gebildet ist. Innerhalb des Hohlrades ist ein teilverzahntes Antriebsrad angeordnet, das einen mit dem Zahnkranz kämmenden, aus zweiten Zähnen gebildeten Umfangsabschnitt aufweist. Ferner weist das Antriebsrad einen zu dem kämmenden Umfangsabschnitt sowohl axial als auch umfangsseitig benachbart angeordneten sperrenden Umfangsabschnitt auf zum Eingriff mit den Sperrtaschen des Sperrkranzes. Der sperrende Umfangsabschnitt des Antriebsrades ist durch eine koaxial zur Drehachse des Antriebrades angeordnete teilzylinderförmige Sperrkontur für den formschlüssigen Eingriff mit den Sperrtaschen gebildet.This object has been achieved by the ring gear according to
Wenn das Antriebsrad dreht, und dessen zweite Zähne mit den ersten Zähnen des Hohlrades kämmen, dreht das Hohlrad. Wenn die zweiten Zähne außer Eingriff mit den ersten Zähnen sind, kommt die Sperrkontur des Antriebsrades mit einer der Sperrtaschen des Hohlrades in Eingriff. Für die Dauer des Eingriffs kann keine Drehbewegung des Hohlrades erfolgen. Wird eine Drehbewegung des Antriebsrades gestoppt, wenn die Sperrkontur des Antriebsrades mit einer der Sperrtaschen des Hohlrades in Eingriff steht, ist eine Selbsthemmung eingestellt, in der ein auf das Hohlrad ausgeübtes Drehmoment in die Sperrkontur des Antriebsrades geleitet wird. Das Antriebsrad kann in an einem Maschinenteil drehbar gelagert sein. In diesem Fall wird das Drehmoment in dieses Maschinenteil, beispielsweise ein gestellfestes Teil, geleitet.When the drive wheel rotates and its second teeth mesh with the first teeth of the ring gear, the ring gear rotates. When the second teeth are disengaged from the first teeth, the locking contour of the drive wheel engages one of the locking pockets of the ring gear. For the duration of the engagement, no rotational movement of the ring gear can take place. If a rotational movement of the drive wheel is stopped, when the locking contour of the drive wheel is engaged with one of the locking pockets of the ring gear, a self-locking is set, in which a force exerted on the ring gear torque is passed into the locking contour of the drive wheel. The drive wheel may be rotatably mounted on a machine part. In this case, the torque in this machine part, for example, a frame-fixed part, passed.
Das erfindungsgemäße Hohlradgetriebe ermöglicht demzufolge eine stufenweise Verstellung und formschlüssige Stillstandssicherung. Die Stufenanzahl ist frei wählbar.The ring gear according to the invention therefore allows a stepwise adjustment and positive locking safety. The number of steps is freely selectable.
Das erfindungsgemäße Hohlradgetriebe arbeitet demzufolge wie ein Schrittgetriebe, wie es beispielsweise aus
Die Sperrtaschen sind vorzugsweise hohlzylinderförmig ausgebildet und erstrecken sich über einen Umfangsabschnitt, der vorzugsweise zwischen 45 Grad und 180 Grad eines Vollkreises beträgt.The locking pockets are preferably formed in a hollow cylinder and extend over a peripheral portion, which is preferably between 45 degrees and 180 degrees of a full circle.
Die teilzylinderförmige Sperrkontur kann sich über einen Umfangsabschnitt erstrecken, der vorzugsweise zwischen 45 Grad und 180 Grad eines Vollkreises beträgt.The partially cylindrical blocking contour may extend over a peripheral portion, which is preferably between 45 degrees and 180 degrees of a full circle.
Eine technisch bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hohlradgetriebes erfolgt unter dem Ansatz, dass der verzahnte Innenumfang des Hohlrades UH einem Vielfachen des Umfangs des Antriebsrades UA entspricht; der Umfang bezieht sich hier auf die Teilkreisdurchmesser der miteinander kämmenden Räder.
Allgemein gilt bei Zahnrädern die Beziehung
In vorteilhafter Ausgestaltung ist der vollständige Umfang des Antriebsrades UA auf dem Teilkreisdurchmesser unter Berücksichtigung der Anzahl der ersten Zähne ZA des Antriebsrades definiert durch die Gleichung
pA gibt die Teilung der ersten Zähne ZA an und T die Anzahl der Sperrtaschen auf dem Antriebsrad.p A indicates the pitch of the first teeth Z A and T the number of locking pockets on the drive wheel.
Mit diesen Voraussetzungen kann die Anzahl T von über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Sperrtaschen der Gleichung genügen T = ZH/((ZA + 1)n), wobei ZH' die Anzahl der ersten Zähne des Hohlrades, ZA die Anzahl der zweiten Zähne des Antriebsrades angeben und wobei n eine natürliche Zahl ist.With these prerequisites, the number T of locking pockets distributed uniformly over the circumference can satisfy the equation T = Z H / ((Z A + 1) n), where Z H 'is the number of first teeth of the ring gear, Z A is the number of indicate second teeth of the drive wheel and where n is a natural number.
Mit dieser Auslegung ist ein Hohlradgetriebe bereitgestellt, dessen Antriebsrad mit seinem sperrendem Umfangsabschnitt mit jeder vollen Umdrehung des Antriebsrades in eine Sperrtasche des Hohlrades eingreift, die unmittelbar benachbart zu Sperrtasche angeordnet ist, mit der der sperrende Umfangsabschnitt zuvor in Eingriff war. Nach mehreren Umdrehungen hat das Antriebsrad mit seinem sperrenden Umfangsabschnitt schließlich sämtliche über den Umfang verteilt angeordnete Sperrtaschen nacheinander in Sperreingriff gehabt, wobei das Hohlrad eine Umdrehung zurückgelegt hat. Auf diese Weise können selbstverständlich beliebig viele Umdrehungen verrichtet werden.With this design, a ring gear is provided, the drive wheel engages with its locking peripheral portion with each full revolution of the drive wheel in a locking pocket of the ring gear, which is disposed immediately adjacent to locking pocket with which the locking peripheral portion was previously engaged. After several turns, the drive wheel has his blocking peripheral portion eventually all over the circumference arranged locking pockets have been successively in locking engagement, wherein the ring gear has covered a revolution. In this way, of course, any number of revolutions can be performed.
Sobald das Antriebsrad nicht mehr angetrieben und eine abtriebsseitige Rotation des Hohlrades eingeleitet wird, kann eine Drehbewegung des Hohlrades nur soweit erfolgen, bis der sperrende Umfangsabschnitt des Antriebsrades in formschlüssigen Eingriff mit einer der Sperrtaschen kommt und eine Selbsthemmung eingestellt ist.As soon as the drive wheel is no longer driven and an output-side rotation of the ring gear is introduced, a rotational movement of the ring gear can only take place until the blocking peripheral section of the drive wheel comes into positive engagement with one of the locking pockets and a self-locking is set.
Das erfindungsgemäße Hohlradgetriebe eignet sich in besonderer Weise für Aktuatoren, die eine Drehbewegung in eine lineare Stellbewegung umwandeln und die eine Selbsthemmung haben sollen. Vorzugsweise weist ein mit dem erfindungsgemäßen Hohlradgetriebe versehenener Aktuator einen Gewindetrieb auf, auf dessen Gewindespindel eine Spindelmutter für Relativbewegungen entlang einer um die Spindelachse gewundenen schraubenfömrigen Bahn angeordnet ist, wobei das Hohlrad mit der Gewindespindel oder mit der Spindelmutter und das Antriebsrad mit einer Motorwelle drehfest verbunden sind.The ring gear according to the invention is particularly suitable for actuators that convert a rotational movement into a linear positioning movement and should have a self-locking. Preferably, an actuator provided with the ring gear according to the invention comprises a screw drive, on the threaded spindle a spindle nut for relative movements along a helical path wound around the spindle axis is arranged, wherein the ring gear with the threaded spindle or with the spindle nut and the drive wheel are rotatably connected to a motor shaft ,
Dieser Aktuator eignet sich in besonderer Weise für eine Einrichtung zur Verstellung der Höhe eines Fahrzeugaufbaus, wobei der Gewindetrieb unter seiner Betätigung den Fahrzeugaufbau wahlweise absenkt oder hochfährt.This actuator is particularly suitable for a device for adjusting the height of a vehicle body, wherein the screw drive under its operation, the vehicle body either lowers or starts up.
Dieser Aktuator eignet sich in besonderer Weise für eine Einrichtung zur Verstellung der Spur oder des Sturzes von Rädern eines zweispurigen Kraftfahrzeugs, wobei der Gewindetrieb unter seiner Betätigung die Spur oder den Sturz des angeschlossenen Rades verstellt.This actuator is particularly suitable for a device for adjusting the track or the camber of wheels of a two-lane motor vehicle, wherein the screw under its operation adjusts the track or the camber of the connected wheel.
Dieser Aktuator eignet sich in besonderer Weise für eine Einrichtung zum Lenken von Hinterrädern eines zweispurigen mehrachsigen Kraftfahrzeugs, wobei der Gewindetrieb unter seiner Betätigung die Hinterräder lenkt.This actuator is particularly suitable for a device for steering the rear wheels of a two-lane multi-axle motor vehicle, wherein the screw drive under its operation, the rear wheels.
Weiterhin ist es mit der Erfindung möglich die von Zahnrädern und Riementrieben bekannte feste Kopplung von Drehzahl- und Drehmomentenübersetzung zu umgehen, was bedeutet, dass die Drehzahlübersetzung von der Momentenübersetzung getrennt werden kann.Furthermore, it is possible with the invention to avoid the well-known from gears and belt drives solid coupling of speed and torque ratio, which means that the speed ratio of the torque ratio can be separated.
Mit dem erfindungsgemäßen Hohlradgetriebe versehene Aktuatoren ermöglichen eine formschlüssige Verdrehsicherung (Stillstandssicherung), die keinen zusätzlichen Aktuator, keine Ansteuerung und keine Energie benötigt. Diese Verdrehsicherung wird über die ineinandergreifenden Sperrkonturen von An- und Abtrieb realisiert und ist somit formschlüssig. Es ist möglich die Stufenanzahl frei zu wählen, indem die Zähnezahl des Antriebszahnrades und des Hohlrades variiert wird.With the ring gear provided according to the invention actuators allow a positive rotation (standstill), which requires no additional actuator, no control and no energy. This rotation is realized on the interlocking locking contours of input and output and is thus form-fitting. It is possible to freely select the number of stages by varying the number of teeth of the drive gear and the ring gear.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in fünf Figuren abgebildeten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in five figures. Show it:
Die Figuren zeigen das erfindungsgemäße Hohlradgetriebe. Ein Hohlrad
Innerhalb des Hohlrades
Wenn das Antriebsrad
Wenn die zweiten Zähne
Das erfindungsgemäße Hohlradgetriebe ermöglicht demzufolge eine stufenweise Verstellung und formschlüssige Stillstandssicherung. Die Stufenanzahl ist frei wählbar.The ring gear according to the invention therefore allows a stepwise adjustment and positive locking safety. The number of steps is freely selectable.
Die Anzahl der vorhandenen zweiten Zähne auf dem Antriebsrad
Der sperrende Umfangsabschnitt
Aufgrund der Formgebung ist es dem Antriebsrad
Somit ist während der Phase, in der sich der sperrende Umfangsabschnitt
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Hohlradring gear
- 22
- erste Zähnefirst teeth
- 33
- Zahnkranzsprocket
- 44
- Sperrkranzlocking collar
- 55
- Sperrtaschelocking pocket
- 66
- Antriebsraddrive wheel
- 77
- zweite Zähnesecond teeth
- 88th
- kämmender Umfangsabschnittcombing peripheral portion
- 99
- sperrender Umfangsabschnittblocking peripheral portion
- 1010
- teilzylindrische Sperrkonturpartially cylindrical locking contour
- 1111
- teilzylindrische Sperrkonturpartially cylindrical locking contour
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19615002 A1 [0002] DE 19615002 A1 [0002]
- FR 2636149 A1 [0006] FR 2636149 A1 [0006]
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DE102015218377.7A DE102015218377A1 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Hohlradgetriebe |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102015218377.7A DE102015218377A1 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Hohlradgetriebe |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2636149A1 (en) | 1988-09-02 | 1990-03-09 | Merlin Gerin | Transmission device with intermittent rotational movement for an electrical apparatus remote control mechanism |
DE19615002A1 (en) | 1996-04-16 | 1997-10-23 | Mekra Lang Gmbh & Co Kg | Gear unit |
-
2015
- 2015-09-24 DE DE102015218377.7A patent/DE102015218377A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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