DE19650716C1 - Exzentergetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Exzentergetriebe mit einem Gehäuse und einer Antriebswelle, die einen gegenüber der Antriebswellensymmetrieachse exzentrischen, im Querschnitt von der Kreisform abweichenden Antriebsabschnitt aufweist, sowie mit einer radial verformbaren Verzahnungseinrichtung, die eine erste Außenverzahnung und einen Lagerungsabschnitt aufweist, der in einem unmontierten Zustand des Exzentergetriebes einen vom Querschnitt des Antriebsabschnittes abweichenden Querschnitt aufweist und in welchem in einem montierten Zustand des Exzentergetriebes der Antriebsabschnitt drehbar gelagert ist, wobei der Lagerungsabschnitt und die erste Außenverzahnung der Verzahnungseinrichtung radial derart verformt sind, daß zumindest ein von der Antriebswellensymmetrieachse am weitesten beabstandeter Verzahnungsabschnitt der ersten Außenverzahnung sich mit einer eine geringfügig größere Zähnezahl als die Außenverzahnung aufweisenden, zur Antriebswellensymmetrieachse konzentrischen Gehäuseinnenverzahnung in Verzahnungseingriff befindet.

Derartige Exzentergetriebe sind aus der DE 296 14 738 U1 bekannt. Sie ermöglichen große Übersetzungsstufen bei kleinen Abmessungen. Beim Betrieb dieser Exzentergetriebe kann z. B. durch einen Elektromotor ein Antriebsdrehmoment auf die Antriebswelle aufgebracht werden. Durch den exzentrischen Antriebsabschnitt der Antriebswelle wird das Antriebsdrehmoment auf die Verzahnungseinrichtung übertragen. Der exzentrische Antriebsabschnitt wälzt sich dabei im Lagerungsabschnitt der Verzahnungseinrichtung ab. Dadurch erfolgt eine stetige radiale Verformung der flexiblen Verzahnungseinrichtung derart, daß diese sich mit ihrer ersten Außenverzahnung an der Gehäuseinnenverzahnung abwälzt. Die Drehung der Verzahnungseinrichtung kann als Abtriebsdrehmoment abgegriffen werden.

Als problematisch erweist sich bei diesen Exzentergetrieben jedoch die Montage des exzentrischen Antriebsabschnittes im Lagerungsabschnitt. In einem unmontierten Zustand befindet sich die erste Außenverzahnung, sowie der Lagerungsabschnitt der Verzahnungseinrichtung in im wesentlichen koaxialer Anordnung. Durch das Einsetzen des exzentrischen Antriebsabschnittes in den Lagerungsabschnitt bei der Montage des Exzentergetriebes erfolgt eine exzentrische Deformation des Lagerungsabschnittes und somit auch der Verzahnungseinrichtung derart, daß die Verzahnungseinrichtung im wesentlichen ebenfalls die Exzentrizität des exzentrischen Antriebsabschnittes aufweist. Dies erschwert jedoch die Montage insbesondere dann, wenn eine automatisierte Montage gewünscht wird. Es muß nämlich zunächst eine entsprechende Verformung auf die Verzahnungseinrichtung aufgebracht werden, die im wesentlichen der Exzentrizität des exzentrischen Antriebsabschnittes entspricht, bevor der exzentrische Antriebsabschnitt in den Lagerungsabschnitt eingebracht werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Exzentergetriebe der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Montage vereinfacht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Exzentergetriebe der eingangs genannten Art sich sowohl der Lagerungsabschnitt, als auch der exzentrische Antriebsabschnitt in einer Montagerichtung parallel zur Antriebswellensymmetrieachse zumindest abschnittsweise konusartig verjüngen.

Diese Lösung ist einfach und ermöglicht es, daß der Lagerungsabschnitt der Verzahnungseinrichtung problemlos auf dem exzentrischen Antriebsabschnitt der Antriebswelle montierbar ist. Dadurch ist es bei dem erfindungsgemäßen Exzentergetriebe lediglich erforderlich, daß der exzentrische Antriebsabschnitt in der Montagerichtung parallel zur Antriebswellensymmetrieachse in den Lagerungsabschnitt der Verzahnungseinrichtung gesteckt wird, wobei die Verzahnungseinrichtung entsprechend dem exzentrischen Antriebsabschnitt ebenfalls exzentrisch verformt wird. Zusätzlich kann eine Abstützung in Richtung parallel zur Antriebswellensymmetrieachse in Montagerichtung zwischen Lagerungsabschnitt und exzentrischem Antriebsabschnitt verwirklicht werden. Dadurch ist es möglich, daß der Antriebsabschnitt sich in Montagerichtung an der Verzahnungseinrichtung abstützen kann. Somit erlaubt die erfindungsgemäße Lösung einerseits eine vereinfachte Montage, andererseits kann zusätzlich eine Abstützung in Montagerichtung zwischen Antriebswelle und Verzahnungseinrichtung verwirklicht werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Lagerungsabschnitt über die gesamte Länge der Verzahnungseinrichtung konusartig verjüngt ausgebildet sein. Dadurch lassen sich größere Abstützkräfte in Montagerichtung zwischen Antriebswelle und Verzahnungseinrichtung verwirklichen, da die Abstützung über die gesamte Länge des Lagerungsabschnittes der Verzahnungseinrichtung erfolgen kann.

Zudem kann auch der exzentrische Abschnitt zumindest über die Länge der Verzahnungseinrichtung konusartig sich verjüngend ausgebildet sein. Dann lassen sich Toleranzen bei der Fertigung der Verzahnungseinrichtung ausgleichen, da stets gewährbar ist, daß sich der exzentrische Abschnitt immer vollständig durch den Lagerungsabschnitt hindurch erstreckt.

Auch kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Länge des Lagerungsabschnittes im wesentlichen gleich der Länge des exzentrischen Abschnittes ist. Dann läßt sich das Exzentergetriebe in Antriebswellensymmetrieachsenrichtung sehr kompakt gestalten.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Antriebsabschnitt im Querschnitt gesehen ellipsenförmig mit zwei einander gegenüberliegenden exzentrischen Abschnitten ausgebildet sein, so daß jeweils zwei einander gegenüberliegende, radial am weitesten von der Antriebswellenachse beabstandete Verzahnungsabschnitte der ersten Außenverzahnung sich jeweils mit der zugehörigen Gehäuseinnenverzahnung in Eingriff befinden. Dadurch kann eine radiale Abstützung der Antriebswelle, bzw. der Verzahnungseinrichtung an der Gehäuseinnenverzahnung verwirklicht werden. Dadurch kann auch die Lagerung der Antriebswelle vereinfacht werden.

Zudem kann es sich als günstig erweisen, wenn in einem unmontierten Zustand des Exzentergetriebes der Lagerungsabschnitt im Querschnitt kreisförmig ist. Dann läßt sich der Antriebsabschnitt besser montieren.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Verzahnungseinrichtung eine zweite Außenverzahnung aufweisen, die drehfest mit der ersten Außenverzahnung verbunden ist und die sich mit wenigstens einem von der Antriebswellensymmetrieachse am weitesten beabstandeten Verzahnungsabschnitt mit einer Abtriebshohlradinnenverzahnung eines gegenüber dem Gehäuse verdrehbaren, zur Antriebswellensymmetrieachse konzentrischen Abtriebshohlrades in Verzahnungseingriff befindet, wobei die Zähnezahl der Abtriebshohlradinnenverzahnung gleich oder geringfügig größer als die Zähnezahl der zweiten Außenverzahnung ist. Auf diese Weise läßt sich ein zweistufiges Exzentergetriebe verwirklichen, mit dem besonders große Übersetzungsverhältnisse bei sehr kleinen Abmessungen möglich werden.

Wenn der Lagerungsabschnitt sich in Richtung der Antriebswellensymmetrieachse von der ersten Außenverzahnung in Richtung zur zweiten Außenverzahnung hin verjüngt, kann die Antriebswelle auch nach der Montage des Exzentergetriebes in den Lagerungsabschnitt eingesetzt werden. Dadurch läßt sich eine günstigere Montageabfolge des Exzentergetriebes verwirklichen.

Die Herstellung des Exzentergetriebes läßt sich vereinfachen, wenn die erste Außenverzahnung mit der zweiten Außenverzahnung einstückig ausgebildet ist und Teil eines die Verzahnungseinrichtung bildenden Zahnrades sind, welches den Lagerungsabschnitt aufweist und die Zähnezahl der Gehäuseinnenverzahnung von der Zähnezahl der Abtriebshohlradinnenverzahnung geringfügig abweicht. Dann können die ersten und zweiten Außenverzahnungen und der Lagerungsabschnitt einstückig ausgebildet werden. Auch läßt sich dadurch die Anzahl der Bauteile des Exzentergetriebes reduzieren, so daß die Montage und Herstellung des Exzentergetriebes vereinfacht werden kann.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Zahnrad einen den Lagerungsabschnitt aufweisenden flexiblen Innenring und einen die Außenverzahnungen aufweisenden flexiblen Außenring aufweisen, und können der Innenring und der Außenring über radiale speichenartige, in Umfangsrichtung flexible Stege miteinander verbunden sein. Dadurch läßt sich ein Überlastungsschutz des Exzentergetriebes realisieren. Bei Überlastung können die speichenartigen Stege in Umfangsrichtung flexibel nachgeben, so daß eine Beschädigung des Zahnrades vermieden werden kann.

Um das Abgreifen des Abtriebsdrehmomentes zu erleichtern, kann das Abtriebshohlrad eine zur Antriebswelle koaxiale Abtriebswelle aufweisen.

Von Vorteil kann es dabei sein, wenn das Abtriebshohlrad drehbar im Gehäuse gelagert ist. Dadurch läßt sich die Montage und die Herstellung des Exzentergetriebes vereinfachen.

Zudem kann es sich als günstig erweisen, wenn die Antriebswelle sich stirnseitig über die Verzahnungseinrichtung am Abtriebshohlrad abstützt. Auf diese Weise läßt sich das Exzentergetriebe noch kompakter gestalten.

Auch kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn sich die Antriebswelle mit ihrem vom exzentrischen Antriebsabschnitt abgewandten Ende am Gehäuse abstützt. Auf diese Weise läßt sich die Antriebswelle in beide Richtungen axial festlegen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Abtriebshohlrad einen Lagerungszapfen aufweisen und die Antriebswelle eine zur Antriebswellenachse koaxiale Durchgangsbohrung aufweisen, durch welche sich der Lagerungszapfen hindurcherstreckt und die Antriebswelle auf dem Lagerungszapfen drehbar gelagert sein. Dadurch läßt sich das Exzentergetriebe noch kompakter gestalten, da das Abtriebshohlrad mit dem Lagerungszapfen gleichzeitig die Lagerung für die Antriebswelle darstellt. Obwohl es sich dabei um eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Exzentergetriebes handelt, kann eine derartige Anordnung auch bei einem Exzentergetriebe vorgesehen sein, bei dem der exzentrische Antriebsabschnitt und der Lagerungsabschnitt nicht sich konkav verjüngend ausgebildet sind, sondern mit Mantelflächen versehen sind, die sich parallel zur Antriebswellensymmetrieachse erstrecken.

Dabei kann es sich auch als vorteilhaft erweisen, wenn der Lagerungszapfen in einem Gehäuselager drehbar gelagert ist. Dadurch läßt sich das Exzentergetriebe kompakter gestalten.

Alternativ kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Antriebswelle in dem Gehäuselager drehbar gelagert sein, und das Abtriebshohlrad antriebswellenseitig ein Abtriebshohlradlager aufweisen, in welchem ein antriebshohlradseitiger Lagerungsfortsatz der Antriebswelle drehbar gelagert ist. Auch dadurch läßt sich eine kompaktere Gestaltung des Exzentergetriebes verwirklichen, bei gleichzeitig stabiler Lagerung der Antriebswelle. Auch bei dieser Ausführungsform können die Mantelflächen des exzentrischen Antriebsabschnittes und des Lagerungsabschnittes parallel zur Antriebswellensymmetrieachse verlaufen, wie dies bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist, anstelle der Lösung entsprechen dem Kennzeichen des ersten Anspruches.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Exzentergetriebe wenigstens eine Drehbegrenzungseinrichtung zum Begrenzen der Drehbewegung des Antriebshohlrades aufweisen. Dadurch läßt sich das Exzentergetriebe insbesondere für Stellantriebe verwenden. Jedoch kann eine derartige Drehbegrenzungseinrichtung auch für solche Exzentergetriebe angewendet werden, die nicht über das Merkmal des kennzeichnenden Teiles des ersten Anspruches verfügen.

Von Vorteil kann es dabei sein, wenn die Drehbegrenzungseinrichtung gebildet wird durch wenigstens einen stirnseitigen Fortsatz am Abtriebshohlrad und wenigstens einen Anschlag am Gehäuse, wobei der Fortsatz zum Begrenzen der Drehbewegung mit dem Anschlag in Anlage bringbar ist. Dadurch läßt sich auf einfache Weise eine Drehbegrenzungseinrichtung verwirklichen. Um die Einsatzmöglichkeit des Exzentergetriebes universeller zu gestalten, kann der Fortsatz Teil eines am Gehäuse austauschbar bringbaren Kulissenkörpers sein. Dadurch läßt sich das Exzentergetriebe an unterschiedliche Einsatzgebiete durch Anbringen jeweils unterschiedlicher Kulissenkörper anpassen.

Der Kulissenkörper kann im wesentlichen plattenförmig sein und wenigstens ein Rastelement aufweisen, mit dem der Kulissenkörper am Gehäuse anbringbar ist. Dann läßt sich auf einfache Weise der Kulissenkörper montieren. Insbesondere dann, wenn beabsichtigt ist, unterschiedliche Kulissenkörper je nach Einsatzzweck vorzusehen, kann das Exzentergetriebe bis auf den Kulissenkörper vormontiert werden und erst durch Anbringen des Kulissenkörpers an den jeweiligen Einsatzzweck angepaßt werden. Dadurch lassen sich die Herstellungskosten, da ein Erzielen größerer Stückzahlen ermöglicht wird, auch bei Exzentergetrieben für unterschiedliche Einsatzzwecke senken.

Um die Montage des Exzentergetriebes zu vereinfachen und die Anzahl der Teile zu verringern, kann sich das Abtriebshohlrad in Richtung der Antriebswellensymmetrieachse zwischen Gehäuse und Kulissenkörper abstützen.

Zudem können Aufnahmebohrungen im Gehäuse vorgesehen sein, die sich in Richtung der Antriebswellensymmetrieachse erstrecken und die zur Aufnahme der im wesentlichen stiftförmigen Rastelemente vorgesehen sind. Dadurch läßt sich der Rastkörper in Antriebswellenachsenrichtung montieren, wodurch sich die Montage des Exzentergetriebes zusätzlich vereinfachen läßt.

Um den Rastkörper auf einfache Weise am Exzentergetriebe befestigen zu können, können die vom Kulissenkörper beabstandeten Enden der Stifte mit elastisch verformbaren Verdickungen versehen sein, und können die Stifte im wesentlichen in den Aufnahmebohrungen geführt sein, wobei die Aufnahmebohrungen Abschnitte aufweisen, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Aufnahmebohrungen ist und in die sich die Verdickungen hineinerstrecken zum Verrasten des Kulissenkörpers.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann zudem der Kulissenkörper Kulissenführungen aufweisen, in denen die Fortsätze geführt sind, und die die Anschläge aufweisen. Dadurch sind die Fortsätze in den Kulissen gegen mechanische Beschädigungen geschützt.

Ferner kann das Exzentergetriebe auf der Antriebswelle eine Antriebsverzahnung aufweisen, die mit einer Exzentergetriebeverzahnung eines Antriebsmotors in Verbindung steht, wobei die Antriebsverzahnung als Kronenverzahnung ausgebildet ist. Durch eine Kronenverzahnung kann ein Antriebszahnrad eines Antriebsmotors in axiale Richtung einer Motorantriebsachse eines Motors verschieblich gelagert sein. Dadurch lassen sich Toleranzen bei der Fertigung des Motors in Achsrichtung des Motors ausgleichen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 das erfindungsgemäße Exzentergetriebe in einer Schnittansicht;

Fig. 2 das Gehäuse des Exzentergetriebes in einer Schnittansicht entlang der Linie II-II;

Fig. 3 eine teilweise Schnittansicht des Exzentergetriebes aus Fig. 1 entlang der Linie III-III;

Fig. 4 eine teilweise Schnittansicht des Exzentergetriebes aus Fig. 1 in einer Schnittansicht entlang der Linie IV-IV.

Fig. 5 ein Zahnrad des Exzentergetriebes aus Fig. 1 in einem unmontierten Zustand in einer Draufsicht;

Fig. 6 eine Vorderansicht der unmontierten Antriebswelle und

Fig. 7 eine Seitenansicht der Antriebswelle aus Fig. 6.

Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Exzentergetriebe 1 in einer Schnittansicht. Das Exzentergetriebe 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das aus einem Gehäuseoberteil 3 und einem Gehäuseunterteil 4 besteht. Das Gehäuseoberteil 3 kann auf dem Gehäuseunterteil 4 befestigt werden, um das Gehäuse 2 zu bilden. Zusätzlich weist das Gehäuse 2 einen Motorraum 5 auf, in dem ein Elektromotor 6 mit einer Motorantriebswelle 7 und einem drehfest auf der Motorantriebswelle 7 befestigten Antriebsritzel 8 angeordnet ist. Das Gehäuseunterteil 4 weist einen stirnseitigen umlaufenden Rand 9 auf, der in eine am Gehäuseoberteil 3 stirnseitig umlaufende Nut 10 im montierten Zustand des Gehäuses 2 eingreift. Die Verbindung zwischen Gehäuseoberteil 3 und Gehäuseunterteil 4 kann entweder über Schnappverschlüsse, oder über eine Schraubverbindung erfolgen. Der Motorraum 5 ist dabei so gestaltet, daß der Elektromotor 6 ohne zusätzlich erforderliche Lagerungsbauteile in zusammengebautem Zustand des Gehäuses 2 im Motorraum 6 gelagert ist.

Eine Antriebswelle 11 ist im Gehäuse 2 drehbar um eine Antriebswellensymmetrieachse gelagert. Die Antriebswelle 11 weist eine Kronenverzahnung 12 auf, die sich mit dem Antriebsritzel 8 in Verzahnungseingriff befindet. Stirnseitig weist die Antriebswelle 11 einen Stützrand 13 auf, mit welchem sich die Antriebswelle 11 am Gehäuseoberteil 3 abstützt. Zudem weist die Antriebswelle 11 an ihrem dem Gehäuseoberteil 3 abgewandten Ende einen Antriebsabschnitt 14 auf, der aus zwei einander gegenüberliegenden exzentrischen Antriebsabschnitten besteht. Im Querschnitt gesehen, ist der Antriebsabschnitt 14 im wesentlichen ellipsenförmig, wobei sich der Antriebsabschnitt 14 zum Antriebswellenende hin konusartig verjüngt. Das bedeutet, daß der Antriebsabschnitt 14 sowohl an seinem Beginn, als auch an seinem Ende im Querschnitt gesehen ellipsenförmig ist, wobei die Halbmesser zum Antriebswellenende hin abnehmen. Der Antriebsabschnitt 14 weist dabei eine glatte Mantelfläche 15 auf. Ferner weist die Antriebswelle 11 eine Durchgangsbohrung 16 auf, durch welche sich ein Lagerungszapfen 17 hindurcherstreckt, auf dem die Antriebswelle 11 drehbar um ihre Antriebswellensymmetrieachse gelagert ist. Der Lagerungszapfen 17 wird nachfolgend noch detaillierter beschrieben.

Der Antriebsabschnitt 14 ist in einem Lagerungsabschnitt 18 einer Verzahnungseinrichtung 19 drehbar um die Antriebswellensymmetrieachse aufgenommen. Die Verzahnungseinrichtung 19 besteht aus einem Zahnrad 20, welches einen Innenring 21 und einen Außenring 22 aufweist, die durch in Umfangsrichtung flexible Stege miteinander verbunden sind. Im Innenring 21 ist dabei der Lagerungsabschnitt 18 vorgesehen. Der Außenring 22 trägt eine erste Außenverzahnung 24 und eine zweite Außenverzahnung 25, die einstückig miteinander verbunden sind und eine gemeinsame Außenverzahnung 26 bilden. Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind in einem unmontiertem Zustand des Exzentergetriebes der Lagerungsabschnitt 18, der Innenring 21 und der Außenring 22 und die gemeinsame Außenverzahnung 26 konzentrisch zueinander angeordnet, wobei der Innenring 21 und der Außenring 22 im wesentlichen kreisförmig sind. Der Lagerungsabschnitt 18 ist im unmontierten Zustand des Exzentergetriebes im wesentlichen konusförmig mit kreisförmigen Querschnitt, wobei sich die Konusförmigkeit über die gesamte Länge der Verzahnungseinrichtung 19 in Richtung zur Antriebswellenachse erstreckt.

Im montierten Zustand ist der Antriebsabschnitt 14 in den Lagerungsabschnitt 18 eingesetzt, wodurch eine im wesentlichen elliptische Verformung des Lagerungsabschnittes 18 hervorgerufen wird. Die Abmessungen des Lagerungsabschnittes 18 sind dabei so gewählt, daß eine Mantelfläche des Lagerungsabschnittes 18 im wesentlichen vollständig an der Mantelfläche 15 des Antriebsabschnittes 14 anliegt. Dadurch, daß der Antriebsabschnitt 14 in den Lagerungsabschnitt 18 eingesetzt ist, wird eine im wesentlichen elliptische Verformung auch des Außenringes 22 hervorgerufen. Dadurch vergrößert sich die radiale Abmessung des Außenringes 22 in Richtung der größeren Halbachse des elliptischen Antriebsabschnittes 14. Zudem sind die Abmessungen des Lagerungsabschnittes 18 derart gewählt, daß der Antriebsabschnitt 14 im wesentlichen vollständig in dem Lagerungsabschnitt 18 aufgenommen wird.

Aufgrund der elliptischen Deformation des flexiblen Zahnrades 20, bzw. der Verzahnungseinrichtung 19 gelangt die gemeinsame Außenverzahnung 26 in Eingriff mit einer drehfest am Gehäuse 2, bzw. dem Gehäuseunterteil 4 angebrachten Gehäuseinnenverzahnung 27 und einer Abtriebshohlradinnenverzahnung eines gegenüber dem Gehäuse 2 drehbaren Abtriebshohlrades 29. Die Zähnezahl sowohl der Gehäuseinnenverzahnung 27 als auch der Abtriebshohlradinnenverzahnung 28 ist geringfügig größer als die Zähnezahl der gemeinsamen Außenverzahnung 26. Zudem weisen die Abtriebshohlradinnenverzahnung und die Gehäuseinnenverzahnung geringfügig unterschiedliche Zähnezahlen auf. Aufgrund der elliptischen Verformung des Zahnrades 20 bzw. der Verzahnungseinrichtung 19, gelangen jeweils zwei Verzahnungsabschnitte der gemeinsamen Außenverzahnung jeweils mit der Gehäuseinnenverzahnung 27 und der Abtriebshohlradinnenverzahnung 28 in Verzahnungseingriff in der in Fig. 4 dargestellten Weise. Sowohl die Gehäuseinnenverzahnung 27 als auch das Abtriebshohlrad 29 mit seiner Abtriebshohlradinnenverzahnung 28 sind koaxial zur Antriebswellensymmetrieachse angeordnet. Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Länge der Verzahnungseinrichtung 19 bzw. des Zahnrades 20 so bemessen, daß ein Teil der gemeinsamen Außenverzahnung 26 die erste Außenverzahnung 24 bildet, die mit der Gehäuseinnenverzahnung 27 sich in Eingriff befindet und der andere Teil die zweite Außenverzahnung 25 bildet, die sich mit der Abtriebshohlradinnenverzahnung in Eingriff befindet.

Das Abtriebshohlrad 29 ist drehbar im Gehäuse 2, bzw. dem Gehäuseunterteil 4 in einer Abtriebshohlradlagerung 30 gelagert. Dabei stützt sich das Abtriebshohlrad 29 an einer Ringfläche 31 des Gehäuseunterteiles 4 in Achsrichtung ab. Der Lagerungszapfen 17 ist ebenfalls am Abtriebshohlrad 29 drehfest befestigt und erstreckt sich in Richtung vom Gehäuseunterteil 4 zum Gehäuseoberteil 3 durch die Durchgangsbohrung 16 der Antriebswelle 11 hindurch. Der Lagerungszapfen 17 ist in einem Gehäuselager 32 im Gehäuseoberteil 3 drehbar gelagert. Dadurch ist die Antriebswelle 11 zwischen dem Gehäuselager 32 und dem Abtriebshohlrad 29 angeordnet. Auf der dem Lagerungszapfen 17 abgewandten Seite des Abtriebshohlrades 29 ist ein Abtriebszapfen 33 vorgesehen, der im wesentlichen prismenförmig gestaltet ist.

Ferner weist das Abtriebshohlrad 29 auf seiner dem Lagerungszapfen 17 abgewandten Seite zwei Fortsätze 34 auf, die in Kulissenführungen 35 eines im wesentlichen plattenförmigen Kulissenkörpers 36 geführt sind. Die Form der Kulissenführungen 35 ist im wesentlichen kreisförmig, wie dies insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist. Die Kulissenführungen 35 bilden dabei eine Drehbegrenzungseinrichtung zum Begrenzen der Drehbewegung des Abtriebshohlrades. Durch die Kulissenführung 35 werden gleichzeitig auch Anschläge 37 gebildet, durch die die Drehbewegung des Antriebshohlrades 29 begrenzbar ist. Der Kulissenkörper 36 weist mehrere sich parallel zur Antriebswellensymmetrieachse erstreckende Rastelemente 38 auf, die auf der dem Abtriebshohlrad 29 zugewandten Seite des Kulissenkörpers 36 angeordnet sind. Die Rastelemente 38 weisen auf ihren vom Kulissenkörper 36 beabstandeten Enden elastisch verformbare Verdickungen 39 auf. Im montierten Zustand sind die Rastelemente 39 in Aufnahmebohrungen 40 des Gehäuseunterteiles 4 des Gehäuses 2 aufgenommen. Der Durchmesser der Aufnahmebohrungen 40 entspricht dabei im wesentlichen dem Durchmesser der stiftförmigen Rastelemente 38, so daß der Kulissenkörper 36 durch die Rastelemente 38 in den Aufnahmebohrungen 40 in montiertem Zustand des Exzentergetriebes geführt ist. Zudem weisen die Aufnahmebohrungen 40 Abschnitte auf, die einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der Durchmesser der Aufnahmebohrungen, wobei in montiertem Zustand des Exzentergetriebes die Verdickungen 29 in den Abschnitten 41 aufgenommen sind, derart, daß der plattenförmige Kulissenkörper 36 gegen Herausnehmen gesichert ist.

Das Exzentergetriebe besteht im wesentlichen vollständig aus Kunststoff,wobei insbesondere das Gehäuse 2, die Antriebswelle 11, die Verzahnungseinrichtung 19, das Abtriebshohlrad 29 und der Kulissenkörper 36 aus Kunststoff gefertigt sind. Anstelle der Kronenverzahnung kann auch ein Schnecken-Exzentergetriebe oder Kegelrad-Exzentergetriebe vorgesehen sein.

Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der Erfindung näher erläutert:
Im montierten Zustand des Exzentergetriebes wird durch den Elektromotor 6 und dessen Motorantriebswelle 7 über das Antriebsritzel 8 ein Antriebsdrehmoment auf die Kronenverzahnung 12 der Antriebswelle 11 übertragen. Dadurch wird der Antriebsabschnitt 14 in Bewegung versetzt. Dabei wälzt sich der Antriebsabschnitt 14 im Lagerungsabschnitt 18 der Verzahnungseinrichtung 19 bzw. des Zahnrades 20 ab. Dadurch wird die Verzahnungseinrichtung 19 bzw. das Zahnrad ständig elliptisch verformt, derart, daß sich die gemeinsame Außenverzahnung 26 mit der ersten Außenverzahnung 24 an der Gehäuseinnenverzahnung 27 abwälzt und die zweite Außenverzahnung 25 an der Abtriebshohlradinnenverzahnung abwälzt. Dadurch wird eine Drehbewegung des Abtriebshohlrades 29 um die Antriebswellensymmetrieachse hervorgerufen. Diese Drehbewegung kann als Abtriebsdrehmoment über den Abtriebszapfen 33 des Abtriebshohlrades 29 abgegriffen werden. Durch das Exzentergetriebe 1 lassen sich äußerst hohe Übersetzungsverhältnisse realisieren bei sehr geringen Abmessungen.

Dadurch, daß der Antriebsabschnitt 14 konusförmig sich verjüngend gestaltet ist, stützt sich die Antriebswelle 11 mit ihrem Antriebsabschnitt 14 in Richtung zum Abtriebshohlrad 29 an dem ebenfalls konusförmig sich verjüngenden Verlagerungsabschnitt 18 der Verzahnungseinrichtung 19 bzw. des Zahnrades 20 ab. Die Verzahnungseinrichtung 19 bzw. das Zahnrad 20 stützt sich dabei wiederum am Abtriebshohlrad 29 ab. Auf diese Weise wird eine axiale Festlegung der Antriebswelle 11 in Richtung zum Abtriebshohlrad 29 verwirklicht, so daß die Antriebswelle 11 sich einerseits am Gehäuseoberteil 3 und andererseits an der Verzahnungseinrichtung 19 bzw. dem Zahnrad 20 und dem Abtriebshohlrad 29 abstützt. Gleichzeitig wird durch die konusartige Gestaltung des Antriebsabschnittes 14 eine vereinfachte Montage des Exzentergetriebes 1 ermöglicht.

Zur Montage wird das Abtriebshohlrad 29 in die Abtriebsradlagerung 30 eingesetzt und wird der Kulissenkörper 36 mit seinen Rastelementen 38 am Gehäuseunterteil 4 befestigt. Anschließend kann der Elektromotor 6 in das Gehäuseunterteil 4 eingesetzt werden und kann die Verzahnungseinrichtung 19, bzw. das Zahnrad 20 zusammen mit der Antriebswelle 11 auf den Lagerungszapfen 10 aufgesteckt werden. Dabei ist es günstig, wenn die Verzahnungseinrichtung 19 bzw. das Zahnrad 20 mit der Antriebswelle 11 vormontiert ist, wobei der Antriebsabschnitt 14 in dem Lagerungsabschnitt 18 aufgenommen ist. Anschließend kann das Gehäuseoberteil 3 auf das Gehäuseunterteil 4 aufgesetzt werden und mit diesem verbunden werden.

Dadurch, daß sowohl der Lagerungsabschnitt 18, als auch der Antriebsabschnitt 14 konusartig gestaltet sind, ist es leicht möglich, die Antriebswelle 11 in der Verzahnungseinrichtung 19 vorzumontieren. Bei herkömmlichen Exzentergetrieben dieser Art ist dies normalerweise ein komplizierter Vorgang, da die Mantelfläche 15 des Antriebsabschnittes 14 an dem Lagerungsabschnitt im montierten Zustand anliegt und sich bei der Montage der Antriebsabschnitt 14 nicht ohne weiteres in den Lagerungsabschnitt 18 einsetzen läßt. Da der Lagerungsabschnitt 18 in unmontierten Zustand der Verzahnungseinrichtung 19 im wesentlichen konusförmig ist, wird er bei Einsetzen des Antriebsabschnittes 14 in Montagerichtung durch die konusartig sich verjüngende, jedoch elliptische Gestaltung des Antriebsabschnittes 14 aufgeweitet und paßt sich an die Form des Antriebsabschnittes 14 selbständig an, wobei die Verzahnungseinrichtung 19 im wesentlichen elliptisch verformt wird.

Dadurch, daß die Drehbewegung des Abtriebshohlrades 29 durch die Kulissenführungen 35 des Kulissenkörpers 36 begrenzbar ist, können unterschiedliche Kulissenkörper bzw. unterschiedliche Kulissenführungen je nach Anwendungszweck des Exzentergetriebes vorgesehen sein. Auf diese Weise läßt sich das Exzentergetriebe ohne weiteres an unterschiedliche Anforderungen anpassen, indem lediglich ein Kulissenkörper mit anderen Kulissenführungen vorgesehen wird. Wenn der Kulissenkörper 36 abnehmbar gestaltet wird, kann auch ein Umrüsten des Exzentergetriebes erfolgen.

Claims (26)

1. Exzentergetriebe mit einem Gehäuse (2) und einer Antriebswelle (11), die einen gegenüber der Antriebswellensymmetrieachse exzentrischen, im Querschnitt von der Kreisform abweichenden Antriebsabschnitt (14) aufweist, sowie mit einer radial verformbaren Verzahnungseinrichtung (19), die eine erste Außenverzahnung (24) und einen Lagerungsabschnitt (18) aufweist, der in einem unmontierten Zustand des Exzentergetriebes eine vom Querschnitt des Antriebsabschnittes (14) abweichenden Querschnitt aufweist und in welchem in einem montierten Zustand des Exzentergetriebes der Antriebsabschnitt (14) drehbar gelagert ist, wobei der Lagerungsabschnitt (18) und die erste Außenverzahnung (24) der Verzahnungseinrichtung (19) radial derart verformt sind, daß zumindest ein von der Antriebswellensymmetrieachse am weitesten beabstandeter Verzahnungsabschnitt der ersten Außenverzahnung (24) sich mit einer eine geringfügig größere Zähnezahl als die Außenverzahnung aufweisenden, zur Antriebswellensymmetrieachse konzentrischen Gehäuseinnenverzahnung (27) in Verzahnungseingriff befindet, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Lagerungsabschnitt (18), als auch der Antriebsabschnitt (14) sich in einer Montagerichtung parallel zur Antriebswellensymmetrieachse zumindest abschnittsweise konusartig verjüngen.

2. Exzentergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerungsabschnitt über die gesamte Länge der Verzahnungseinrichtung konusartig sich verjüngend ausgebildet ist.

3. Exzentergetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der exzentrische Antriebsabschnitt zumindest über die Länge der Verzahnungseinrichtung konusartig sich verjüngend ausgebildet ist.

4. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Lagerungsabschnittes im wesentlichen gleich der Länge des exzentrischen Antriebsabschnittes ist.

5. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsabschnitt im Querschnitt gesehen ellipsenförmig mit zwei einander gegenüberliegenden exzentrischen Abschnitten ausgebildet ist, so daß jeweils zwei einander gegenüberliegende radial am weitesten von der Antriebswellensymmetrieachse beabstandete Verzahnungsabschnitte der ersten Außenverzahnung sich jeweils mit der zugehörigen Gehäuseinnenverzahnung in Eingriff befinden.

6. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im unmontierten Zustand des Getriebes der Lagerungsabschnitt im Querschnitt kreisförmig ist.

7. Exzentergetriebe nach einem der-vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungseinrichtung eine zweite Außenverzahnung (25) aufweist, die drehfest mit der ersten Außenverzahnung (24) verbunden ist und sich mit wenigstens einem von der Antriebswellensymmetrieachse am weitesten beabstandeten Verzahnungsabschnitt mit einer Abtriebshohlradinnenverzahnung eines gegenüber dem Gehäuse verdrehbaren, zur Abtriebswellensymmetrieachse konzentrischen Abtriebshohlrades (29) in Verzahnungseingriff befindet, wobei die Zähnezahl der Abtriebshohlradinnenverzahnung gleich oder geringfügig größer als die Zähnezahl der zweiten Außenverzahnung ist.

8. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerungsabschnitt sich in Richtung der Antriebswellensymmetrieachse von der ersten Außenverzahnung in Richtung zur zweiten Außenverzahnung hin verjüngt.

9. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Außenverzahnung mit ihrer zweiten Außenverzahnung einstückig ausgebildet und Teil eines die Verzahnungseinrichtung bildenden Zahnrades sind, welches den Lagerungsabschnitt aufweist und die Zähnezahl der Gehäuseinnenverzahnung von der Zähnezahl der Abtriebshohlradinnenverzahnung geringfügig abweicht.

10. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad einen den Lagerungsabschnitt aufweisenden flexiblen Innenring und einen die Außenverzahnungen aufweisenden flexiblen Außenring aufweist und der Innenring und der Außenring über radiale speichenartige in Umfangsrichtung flexible Stege verbunden sind.

11. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebshohlrad eine zur Antriebswelle koaxiale Abtriebswelle aufweist.

12. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebshohlrad drehbar am Gehäuse gelagert ist.

13. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle sich stirnseitig über die Verzahnungseinrichtung am Abtriebshohlrad abstützt.

14. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Antriebswelle mit ihrem vom exzentrischen Antriebsabschnitt abgewandten Ende am Gehäuse abstützt.

15. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebshohlrad einen Lagerungszapfen aufweist und die Antriebswelle eine zur Antriebswellensymmetrieachse koaxiale Durchgangsbohrung aufweist, durch welche sich der Lagerungszapfen hindurch erstreckt und die Antriebswelle auf dem Lagerungszapfen drehbar gelagert ist.

16. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerungszapfen in einem Gehäuselager drehbar gelagert ist.

17. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle in einem Gehäuselager drehbar gelagert ist und das Antriebshohlrad antriebswellenseitig ein Abtriebshohlradlager aufweist, in welchem ein antriebshohlradseitiger Lagerungsfortsatz der Antriebswelle drehbar gelagert ist.

18. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Drehbegrenzungseinrichtung zum Begrenzen der Drehbewegung des Antriebshohlrades vorgesehen ist.

19. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbegrenzungseinrichtung gebildet wird durch wenigstens einen stirnseitigen Fortsatz am Abtriebshohlrad und wenigstens einem Anschlag am Gehäuse, wobei der Fortsatz zum Begrenzen der Drehbewegung mit dem Anschlag in Anlage bringbar ist.

20. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz Teil eines am Gehäuse austauschbar anbringbaren Kulissenkörpers ist.

21. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenkörper im wesentlichen plattenförmig ist und wenigstens ein Rastelement aufweist, mit dem der Kulissenkörper am Gehäuse anbringbar ist.

22. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Abtriebshohlrad in Richtung der Antriebswellensymmetrieachse zwischen Gehäuse und Kulissenkörper abstützt.

23. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Aufnahmebohrungen am Gehäuse vorgesehen sind, die sich in Richtung der Antriebswellensymmetrieachse erstrecken und die zur Aufnahme der im wesentlichen stegförmigen Rastelemente vorgesehen sind.

24. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Kulissenkörper beabstandeten Enden der Stifte mit elastisch verformbaren Verdickungen versehen sind und im montierten Zustand die Stifte im wesentlichen in den Aufnahmebohrungen geführt sind, wobei die Aufnahmebohrungen Abschnitte aufweisen, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Aufnahmebohrungen ist und in die sich die Verdickungen hineinerstrecken zum Verrasten des Kulissenkörpers.

25. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenkörper Kulissenführungen aufweist, in denen die Fortsätze geführt sind und die die Anschläge aufweisen.

26. Exzentergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Exzentergetriebe auf der Antriebswelle eine Antriebsverzahnung aufweist, die mit einer Exzentergetriebeverzahnung eines Antriebsmotors in Verbindung steht, wobei die Antriebsverzahnung als Kronenverzahnung ausgebildet ist.