DE202011101577U1

DE202011101577U1 - Gear arrangement, in particular for mechanical movements, mechanical movement and clock

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Publication number: DE202011101577U1
Application number: DE201120101577
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Damasko GmbH
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2021-05-31

Abstract

Zahnradanordnung mit wenigstens einem ersten Zahnrad (2) mit ersten die Verzahnung dieses Zahnrades bildenden Zähnen (4) sowie mit wenigstens einem zweiten Zahnrad (3) mit zweiten Zähnen (5), die die mit dem ersten Zahnrad in Eingriff stehende Verzahnung des zweiten Zahnrades (5) bilden, wobei die zweiten Zähne (5) jeweils mit einem radialen oder im Wesentlichen radialen und im Bereich des Kopfkreises (8) offenen Schlitz (6) unter Ausbildung jeweils zweier Einzelzähne (5.1, 5.2) beidseitig des Schlitzes (6) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Länge (h) jedes Schlitzes (6) zumindest um den Faktor 1,8 größer ist als die Breite (b4), die die ersten Zähne (4) an dem Wälz- oder Teilkreis der Verzahnung des ersten Zahnrades (2) aufweist.Gear arrangement with at least one first gearwheel (2) with first teeth (4) forming the teeth of this gearwheel and with at least one second gearwheel (3) with second teeth (5) which are the teeth of the second gearwheel which are in mesh with the first gearwheel ( 5), the second teeth (5) each being provided with a radial or essentially radial slot (6) open in the area of the tip circle (8), forming two individual teeth (5.1, 5.2) on both sides of the slot (6) , characterized in that the radial length (h) of each slot (6) is at least 1.8 times greater than the width (b4) that the first teeth (4) on the pitch or pitch circle of the toothing of the first gear (2).

Description

Die Neuerung betrifft eine Zahnradanordnung oder ein Zahnradgetriebe gemäß Oberbegriff Schutzanspruch 1 sowie ein Uhrwerk bzw. eine Uhr, insbesondere Armbanduhr gemäß Oberbegriff Schutzanspruch 13 bzw. 14.The innovation relates to a gear arrangement or a gear transmission according to the preamble protection claim 1 and a clock or a clock, especially wristwatch according to the preamble protection claim 13 and 14th

Zahnradgetriebe bestehend aus wenigstens einem ersten antreibenden Zahnrad und einem zweiten, angetriebenen Zahnrad, dessen Zähne zur Vermeidung eines Spiels oder Tangentialspiels zwischen den Zahnrädern zur Ausbildung von gefederten Einzelzähnen radial oder im Wesentlichen radial geschnitzt sind, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.Gear transmission consisting of at least a first driving gear and a second driven gear whose teeth are radially or substantially radially carved to avoid play or Tangentialspiels between the gears to form sprung individual teeth, are known in various designs.

Aufgabe der Neuerung ist es, ein Zahnradgetriebe aufzuzeigen, welches insbesondere auch für die Verwendung in Uhrwerken von mechanischen Uhren und dabei speziell in Uhrwerken von mechanischen Armbanduhren geeignet ist und unter Berücksichtigung der für derartige Anwendungen notwendigen reduzierten Baugröße verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Vermeidung eines Spiels zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Zahnrad aufweist.The object of the innovation is to show a gear transmission, which is particularly suitable for use in movements of mechanical watches and especially in movements of mechanical wristwatches and taking into account the necessary for such applications reduced size improved properties in terms of avoiding a game between the driving and having the driven gear.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Zahnradanordnung (Zahnradgetriebe) entsprechend dem Schutzanspruch 1 ausgebildet. Ein Uhrwerk bzw. eine Uhr, insbesondere Armbanduhr, sind Gegenstand des Schutzanspruchs 13 bzw. 14.To solve this problem, a gear arrangement (gear transmission) is formed according to the protection claim 1. A movement or a clock, in particular a wristwatch, are the subject of the protection claim 13 or 14.

Bei der neuerungsgemäßen Zahnradanordnung (Zahnradgetriebe) sind die Zähne eines Zahnrades, beispielsweise die zweiten Zähne des zweiten angetriebenen Zahnrades jeweils unsymmetrisch geschlitzt, sodass die Einzelzähne jedes geschlitzten Zahnes keine Zahnhälften bilden, sondern jeweils einen ersten zur Kraft- und/oder Momentübetragung dienende Einzelzahn und einen von diesem unterschiedlichen zweiten Einzelzahn. Der erste Einzelzahn weist dabei eine im Vergleich zum zweiten Einzelzahn wesentlich größere Breite auf und ist starr oder im Wesentlichen starr ausgebildet, während der zugehörige zweite Einzelzahn aufgrund seiner reduzierten Breite und der Eigenelastizität des verwendeten Werkstoffes federnd ausgeführt ist. Die Höhe der zweiten Zähne und damit die Länge des jeweiligen Schlitzes, d. h. die Differenz zwischen dem Radius des Kopfkreises und des den jeweiligen Zahngrund definierenden Fußkreises der zweiten Zähne ist dabei wenigstens um den Faktor 2,1 größer als die Breite, die die Zähne des ersten, z. B. des antreibenden Zahnrades an dem Wälz- oder Teilkreis der Verzahnung dieses Zahnrades aufweisen. Vorzugsweise beträgt die Höhe der Zähne des zweiten Zahnrades und damit die radiale Länge des jeweiligen Schlitzes das 5,5-Fache–6,5-Fache der Breite der Zähne des ersten Zahnrades.In the inventive gear arrangement (gear transmission), the teeth of a gear, for example, the second teeth of the second driven gear are each asymmetrically slotted, so that the individual teeth of each slotted tooth do not form halves, but each a first for force and / or Momentübetragung serving single tooth and a from this different second single tooth. The first single tooth has a substantially greater width compared to the second single tooth and is rigid or substantially rigid, while the associated second single tooth is resilient due to its reduced width and the inherent elasticity of the material used. The height of the second teeth and thus the length of the respective slot, d. H. the difference between the radius of the top circle and the base of the tooth defining the respective tooth base of the second teeth is at least by a factor of 2.1 greater than the width of the teeth of the first, z. B. the driving gear on the rolling or pitch circle of the toothing of this gear. Preferably, the height of the teeth of the second gear and thus the radial length of the respective slot is 5.5 times 6.5 times the width of the teeth of the first gear.

Der erste Einzelzahn jedes geschlitzten Zahnes ist beispielsweise im Bereich des Schlitzes mit einer Ausnehmung versehen oder aber im Bereich des Schlitzes ebenso wie der zweite, federnde Einzelzahn im Bereich des Schlitzes geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig ausgeführt. Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.The first single tooth of each slotted tooth is provided for example in the region of the slot with a recess or in the region of the slot as well as the second, resilient single tooth in the region of the slot is rectilinear or substantially rectilinear. Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the figures. In this case, all described and / or illustrated features alone or in any combination are fundamentally the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency. Also, the content of the claims is made an integral part of the description.

Der Ausdruck „im Wesentlichen” bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen von jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.The term "essentially" in the context of the invention means deviations from the exact value by +/- 10%, preferably by +/- 5%, and / or deviations in the form of changes that are insignificant for the function.

Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Neuerung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:Further developments of the invention are the subject of the dependent claims. The innovation will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:

1 und 2 jeweils in sehr vereinfachter schematischer Darstellung eine Zahnradanordnung bestehend aus einem antreibenden und einem angetriebenen Zahnrad bei unterschiedlichen Ausführungen der Neuerung. 1 and 2 each in a very simplified schematic representation of a gear arrangement consisting of a driving and a driven gear in different versions of the innovation.

Die in der 1 allgemein mit 1 bezeichnete Zahnradanordnung (Zahnradgretriebe) ist Bestandteil des Uhrwerks einer mechanischen Armbanduhr und besteht im Wesentlichen aus einem antreibenden Zahnrad 2 und aus einem von dem Zahnrad 2 angetriebenen Zahnrad 3, welches in der 1 nur teilweise dargestellte ist und dessen Teilkreisdurchmesser bei entsprechend höherer Zahnzahl wesentlich größer ist als der Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 2. Das Zahnrad 2 ist beispielsweise das Antriebsrad eines Sekundenzeigers der mechanischen Armbanduhr und wird in Richtung des Pfeils A der 1 umlaufend, beispielsweise getaktet angetrieben. Das Zahnrad 2 treibt damit das Zahnrad 3 in Richtung des Pfeils 13 an.The in the 1 generally with 1 designated gear assembly (gear transmission) is part of the movement of a mechanical wristwatch and consists essentially of a driving gear 2 and one of the gear 2 driven gear 3 which is in the 1 is only partially shown and the pitch circle diameter is correspondingly higher with a correspondingly higher number of teeth than the pitch circle diameter of the gear 2 , The gear 2 For example, the drive wheel of a second hand of the mechanical wristwatch and is in the direction of arrow A of 1 circulating, for example clocked driven. The gear 2 drives the gear with it 3 in the direction of the arrow 13 at.

Um ein spielfreies Zusammenwirken der beispielsweise entsprechend einer Evolventenverzahlung ausgeführten Zähne 4 des Zahnrades 2 mit den Zähnen 5 des Zahnrades 3 zu erreichen, sind die Zähne 5 des Zahnrades 3 als geschlitzte und federnde Zähne ausgeführt. Jeder Zahn 5 besteht hierfür aus zwei Einzelzähnen 5.1 und 5.2, die durch einen sich radial oder im Wesentlichen radial zur Achse des Zahnrads 3 erstreckenden Schlitz 6 getrennt sind. Dieser reicht von dem Fußkreis 7 des Zahnrades 3 bzw. der von den Zähnen 5 gebildeten Verzahnung bis an den Kopfkreis 8 des Zahnrades 3 bzw. der von den Zähnen 5 gebildeten Verzahnung und ist am Kopfkreis 8 offen.To a backlash interaction of example, executed according to a involute payment teeth 4 of the gear 2 with the teeth 5 of the gear 3 to reach are the teeth 5 of the gear 3 designed as slotted and resilient teeth. Every tooth 5 consists of two single teeth 5.1 and 5.2 passing through a radially or substantially radial to the axis of the gear 3 extending slot 6 are separated. This ranges from the footer 7 of the gear 3 or the teeth 5 formed toothing up to the top circle 8th of the gear 3 or the teeth 5 formed gearing and is at the top circle 8th open.

Wie in der 1 deutlich dargestellt, erfolgt die Übertragung des Antriebs bzw. Drehmomentes von dem Zahnrad 2 auf das Zahnrad 3 über die mit den Zähnen 4 des Zahnrades 2 zusammenwirkenden Einzelzähnen 5.1, die hierfür jeweils wesentlich breiter ausgebildet sind als die Einzelzähne 5.2. Die insbesondere auch hinsichtlich ihrer Einzelzähne 5.1 und 5.2 sowie des Schlitzes 6 zwischen den Einzelzähnen identisch ausgeführten Zähnen 5 sind so geformt, dass sich die einander abgewandten Außenflächen der Einzelzähne 5.1 und 5.2 jedes Zahnes 5 zumindest im Bereich des Wälz- oder Teilkreises 9 und dabei spezielle auch im Bereich zwischen diesem Teilkreis 9 und dem Kopfkreis 8, also in ihrem mit den Zähnen 4 zusammenwirkenden Bereich eine den Zähnen 4 entsprechende Außenkontur, beispielsweise eine der Evolventenverzahnung entsprechende Außenkontur bilden. Die von den beiden Einzelzähnen 5.1 und 5.2 im Bereich des Teilkreises 9 definierte Zahnbreite b5 ist allerdings etwas größer als der Abstand, den zwei Zähne 4 im Bereich des Teil- oder Wälzkreises des Zahnrades 2 von einander aufweisen, sodass in jedem Zustand des von den beiden Zahnrädern 2 und 3 gebildeten Getriebes jeweils ein Einzelzahn 5.1 gegen einen Zahn 4 und ein zugehöriger Einzelzahn 5.2 gefedert gegen den in Drehrichtung A des Zahnrades 2 vorauseilenden Zahn 4 anliegt, wodurch ein spielfreier oder im Wesentlicher spielfreier Antrieb des Zahnrades 3 durch das Zahnrad 2 gewährleistet ist. Durch die im Vergleich zu dem Einzelzahn 5.1 sehr viel schmälere Ausbildung des jeweils zugehörigen Einzelzahns 5.2 sowie durch die Beabstandung der Einzelzähne 5.1 und 5.2 jedes Zahnes 5 durch den Schlitz 6, ist jeder Einzelzahn 5.2 federnd und jeder zugehörige Einzelzahn 5.1 nicht federnd, d. h starr oder im Wesentlichen starr ausgeführt. Insbesondere im Bereich zwischen dem Fußkreis 7 und dem Teilkreis 9 beträgt die durchschnittliche Breite jedes Einzelzahnes 5.1 wenigstens etwa der 3-Fachen oder 4-Fachen Breite des zugehörigen Einzelzahnes 5.2.Like in the 1 clearly shown, the transmission of the drive or torque is carried out by the gear 2 on the gear 3 about those with teeth 4 of the gear 2 interacting single teeth 5.1 , which are each formed much wider than the individual teeth 5.2 , The particular also with regard to their individual teeth 5.1 and 5.2 as well as the slot 6 between the individual teeth identically executed teeth 5 are shaped so that the opposite outer surfaces of the individual teeth 5.1 and 5.2 every tooth 5 at least in the area of the rolling or pitch circle 9 and special also in the area between this pitch circle 9 and the head circle 8th So in her with her teeth 4 interacting area one's teeth 4 corresponding outer contour, for example, form the involute corresponding outer contour. The one of the two individual teeth 5.1 and 5.2 in the area of the pitch circle 9 defined tooth width b5, however, is slightly larger than the distance, the two teeth 4 in the area of the partial or pitch circle of the toothed wheel 2 of each other, so that in each state of the two gears 2 and 3 each gear formed a single tooth 5.1 against a tooth 4 and an associated single tooth 5.2 spring-loaded against the direction of rotation A of the gear 2 anticipatory tooth 4 is applied, creating a backlash-free or essentially play-free drive of the gear 3 through the gear 2 is guaranteed. By compared to the single tooth 5.1 much narrower training of each associated single tooth 5.2 as well as by the spacing of the individual teeth 5.1 and 5.2 every tooth 5 through the slot 6 , is every single tooth 5.2 springy and each associated single tooth 5.1 not springy, d. h rigid or substantially rigid running. Especially in the area between the foot circle 7 and the circle 9 is the average width of each single tooth 5.1 at least about 3 times or 4 times the width of the associated single tooth 5.2 ,

Im Detail sind die geschlitzten Zähne 5 so ausgeführt, dass die radiale Länge jedes Schlitzes 6, d. h. die Höhe h der Zähne 5 oder die Differenz zwischen dem Radius des Kopfkreises und dem Radius des Fußkreises wenigstens um den Faktor 1,8, vorzugsweise wenigstens um den Faktor 2.1 größer ist als die Breite b4, die die Zähne 4 des Zahnrades 2 am Wälzkreis bzw. Teilkreis dieses Zahnrades aufweisen wobei die Länge des Schlitzes 6 vorzugsweise. Es gilt also: h ≥ 2,1 × b4, wobei b4 = ts·m ist,
m ist dabei der von der Teilung des Zahnrades 2 abhängige Modul dieses Zahnrades. ts ist ein Faktor, der beispielsweise im Bereich zwischen 1,25 und 1,6 liegt.In detail are the slotted teeth 5 designed so that the radial length of each slot 6 ie the height h of the teeth 5 or the difference between the radius of the top circle and the radius of the root circle by at least a factor of 1.8, preferably at least by the factor 2.1 is greater than the width b4 that the teeth 4 of the gear 2 the pitch circle or pitch circle of this gear having the length of the slot 6 preferably. It therefore applies: h ≥ 2.1 × b4, where b4 = ts · m,
m is the one of the pitch of the gear 2 dependent module of this gear. ts is a factor that ranges, for example, between 1.25 and 1.6.

Die Zähne 5 sind weiterhin so ausgeführt, dass der Radius des Teilkreises etwa 80%–90% des Radiuskopfkreises 8 beträgt, beispielsweise etwa 85%–87% des Radius des Kopfkreises 8. Weiterhin ist der jeweilige Einzelzahn 5 an seiner dem zugehörigen Einzelzahn 5.2 zugewandten Seite innerhalb des Schlitzes 6 mit einer Ausnehmung versehen, sodass der Schlitz 6 im mittleren Bereich eine vergrößerte Breite aufweist und der jeweilige Einzelzahn 5.1 an seiner dem zugehörigen Einzelzahn 5.2 zugewandten Seite konkav ausgebildet ist, währen die Einzelzähne im Bereich des Schlitzes 6 eine derartige Ausnehmung nicht aufweisen.The teeth 5 are also designed so that the radius of the pitch circle about 80% -90% of the radius head circle 8th is, for example, about 85% -87% of the radius of the top circle 8th , Furthermore, the respective single tooth 5 at its the associated single tooth 5.2 facing side inside the slot 6 provided with a recess, so that the slot 6 has an enlarged width in the central region and the respective single tooth 5.1 at its the associated single tooth 5.2 facing side is concave, while the individual teeth in the region of the slot 6 do not have such a recess.

Die 2 zeigt als weitere Ausführungsform eine Zahnradanordnung (Zahnradgretriebe) 1a, welche sich von der Zahnradanordnung 1 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die Einzelzähne 5.1 an ihrer den Einzelzähnen 5.2 zugewandten Seite ebenfalls geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig ausgebildet sind, der jeweilige Schlitz 6 also eine im Wesentlichen gleichbleibende Breite auf seiner gesamten Länge zwischen dem Fußkreis 7 und dem Kopfkreis 8 aufweist.The 2 shows as a further embodiment a gear arrangement (gear transmission) 1a which differ from the gear arrangement 1 essentially only differs in that the individual teeth 5.1 at their individual teeth 5.2 facing side are also rectilinear or substantially rectilinear, the respective slot 6 So a substantially constant width over its entire length between the root circle 7 and the head circle 8th having.

Die Neuerung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Neuerung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The innovation has been described above in one embodiment. It is understood that numerous changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive concept underlying the innovation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1a1, 1a: Verzahnunggearing
2, 32, 3: Zahnradgear
4, 54, 5: Zahntooth
5.1, 5.25.1, 5.2: Einzelzahn der geschlitzten Zähne 5 Single tooth of slotted teeth 5
66: Schlitzslot
77: Fußkreisroot circle
88th: Kopfkreistip circle
99: Wälz- oder TeilkreisRolling or pitch circle
AA: Drehrichtung des Zahnrades 2 Direction of rotation of the gear 2
BB: Drehrichtung des Zahnrades 3 Direction of rotation of the gear 3
b4b4: Breite der Zähne 4 am TeilkreisWidth of the teeth 4 at the pitch circle
b5b5: Breite der Zähne 5 am TeilkreisWidth of the teeth 5 at the pitch circle

Claims

Gear arrangement with at least one first gear ( 2 ) with teeth that form the toothing of this toothed wheel ( 4 ) as well as with at least a second gear ( 3 ) with second teeth ( 5 ), which meshes with the first gear meshing toothing of the second gear ( 5 ), the second teeth ( 5 ) each with a radial or substantially radial and in the region of the top circle ( 8th ) open slot ( 6 ) with the formation of two individual teeth ( 5.1 . 5.2 ) on both sides of the slot ( 6 ), characterized in that the radial length (h) of each slot ( 6 ) is at least a factor of 1.8 greater than the width (b4) that the first teeth ( 4 ) at the pitch or pitch circle of the toothing of the first gear ( 2 ) having.

Gear arrangement according to claim 1, characterized in that the radial length (h) of each slot ( 6 ) is at least a factor of 2.1 greater than the width (b4) that the first teeth ( 4 ) at the pitch or pitch circle of the toothing of the first gear ( 2 ) having.

Gear arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the second gear ( 3 ) of the first gear ( 2 ) is driven.

Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the respective slot ( 6 ) between a root circle ( 7 ) and a head circle ( 8th ) of the second teeth ( 5 )

Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the force and / or moment transmission serving first single tooth ( 5.1 ) of each slotted second tooth ( 5 ) has a greater width than the associated second spring-trained single tooth ( 5.2 ).

Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the average width, like the first single tooth ( 5.1 ) at least in the region between the pitch circle ( 9 ) and the root circle ( 7 ) has at least equal to 3 times or 4 times the average width of the associated second single tooth ( 5.2 ).

Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the rolling or pitch circle of the toothing of the second gear ( 3 ) 80% -90% of the diameter of the top circle ( 8th ) corresponds to this gearing.

Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first serving for the force and / or torque transmission single tooth ( 5.1 ) of each slotted tooth ( 5 ) in the region of the slot ( 6 ) is provided with a recess or concave.

Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the slot ( 6 ) facing side of the first serving for the force and / or torque transmission single tooth ( 5.1 ) of each slotted tooth ( 5 ) over the entire length of the slot ( 6 ) has a rectilinear or an exclusively concave course.

Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is part of the mechanism of a mechanical watch, preferably a mechanical wristwatch.

Gear arrangement according to claim 10, characterized in that the second gear ( 3 ) is provided on a drive shaft of a second hand of a mechanical watch, for example a mechanical wristwatch.

Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least the second gear ( 3 ) is made by deposition from a metallic material or a semiconductor material.

Mechanical movement for watches, in particular wristwatches, characterized in that at least one gear arrangement of the movement, for example a pointer, z. B. a second hand driving gear arrangement, preferably a gear arrangement ( 1 . 1a ) with a provided on a shaft of the pointer gear ( 3 ) according to one of claims 1-12.

Watch, in particular wristwatch, with a mechanical movement, characterized in that at least one gear arrangement of the movement, for example a pointer, z. B. a second hand driving gear arrangement, preferably a gear arrangement ( 1 . 1a ) with a provided on a shaft of the pointer gear ( 3 ) according to one of claims 1-12.