DE3531640A1

DE3531640A1 - Recirculating ball mechanism

Info

Publication number: DE3531640A1
Application number: DE19853531640
Authority: DE
Inventors: Helmut Krueger-Beuster
Original assignee: KRUEGER BEUSTER HELMUT
Current assignee: KRUEGER BEUSTER HELMUT
Priority date: 1985-09-05
Filing date: 1985-09-05
Publication date: 1987-05-21

Abstract

Recirculating ball mechanism with an input element, an output element and a rotationally fixed element, the input element (10), the output element (12) and the rotationally fixed element (14) being arranged coaxially and provided with ball-guiding channels (18, 20, 22) which guide a multiplicity of balls (16) and of which at least two (18, 20) are of helical design, and one of the elements (10) being provided with a ball recirculation channel (24). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Umlaufgetriebe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to an epicyclic gearbox Preamble of the main claim.

Aus Zahnrädern gebildete Umlaufgetriebe sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. Diese bestehen in ihrer als Planetengetriebe bezeichneten Grundform aus einem zentralen Sonnenrad, auf dem sich auf einem umlaufenden Steg geführte Planetenräder abwälzen und einem konzentrischen, ruhenden Hohlrad, in dem sich die Planetenräder abstützen. Derartige Umlaufrädergetriebe ergeben ein günstiges Verhältnis zwischen Bauvolumen und übertragbarer Leistung bei relativ großem möglichen Übersetzungsverhältnis, gleichachsigem An- und Abtrieb ohne Drehrichtungsumkehr. Epicyclic gears formed from gears are in more diverse Design known. These consist in their as a planetary gear basic form from a central sun gear on which revolves around Roll off planetary gears guided by the web and a concentric, resting ring gear in which the planet gears support. Such epicyclic gears result a favorable ratio between construction volume and transferable Performance with a relatively large possible gear ratio, coaxial drive and output without Reversal of direction of rotation.

Nachteilig ist bei derartigen Umlaufrädergetrieben allerdings, daß sie senkrecht zur Drehachse relativ viel Platz benötigen. Weiter ist die Fertigung der Zahnräder, insbesondere die des Hohlrades, relativ aufwendig.A disadvantage of such planetary gearboxes however, that they are perpendicular to the axis of rotation relative need a lot of space. Next is the production of the Gears, especially those of the ring gear, relative complex.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund, ein Umlaufgetriebe zu schaffen, welches einfach herstellbar ist und radial weniger Platz als die bekannten Umlaufrädergetriebe benötigt.The invention has for its object a planetary gear to create which is easy to manufacture and radially less space than the known epicyclic gear needed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this task is characterized by Features mentioned in the main claim solved.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert wird. Dabei zeigt die einzige Figur ein derartiges Umlaufgetriebe in einer einfachen Grundausführung.Further features and advantages of the invention result itself from the description in which an embodiment the invention explained with reference to a drawing becomes. The only figure shows one Basic epicyclic gearbox.

Die das Antriebselement 10 bildende Welle ist mit einem auf deren Umfang aufgefrästen Kugelführungskanal 18 versehen, dessen Krümmungsradius dem Radius der von diesem geführten Kugeln 16 entspricht. Das Antriebselement 10 ist weiter mit einem Kugelführungskanal 24 versehen; der aus einem axial verlaufenden Zentralabschnitt und zwei im wesentlichen radial verlaufenden, diesen mit den Endabschnitten der wendelförmigen Kugelführungskanäle 18 verbindenden Stichabschnitten besteht.The shaft forming the drive element 10 is provided with a ball guide channel 18 milled on its circumference, the radius of curvature of which corresponds to the radius of the balls 16 guided by it. The drive element 10 is further provided with a ball guide channel 24 ; which consists of an axially extending central section and two substantially radially extending stitch sections connecting them to the end sections of the helical ball guide channels 18 .

Die das Abtriebselement 12 bildende Welle ist mit einem auf den gewendelten Abschnitt des Antriebselement 10 aufgesteckten Hülse versehen. Diese Hülse weist einen in diese eingeschnittenen wendelförmigen Spalt auf, der den zweiten Kugelführungskanal 20 bildet.The shaft forming the output element 12 is provided with a sleeve which is plugged onto the coiled section of the drive element 10 . This sleeve has a helical gap cut into it, which forms the second ball guide channel 20 .

Ein mit dem Antriebselement 10 und dem Abtriebselement 12 koaxialer, diese aufnehmender zylindrischer Rohrkörper bildet das Stützelement 14. Dieses Stützelement 14 ist mit einem sich axial erstreckenden dritten Kugelführungskanal 22 versehen.A support tube 14 is formed by a cylindrical tubular body which is coaxial with the drive element 10 and the output element 12 and receives the latter. This support element 14 is provided with an axially extending third ball guide channel 22 .

Die in den drei Kugelführungskanälen 18, 20, 22 geführten Kugeln 16 koppeln das Antriebselement 10, das Abtriebselement 12 und das eine radiale Bewegung verhindernde drehfest gelagerte Stützelement 14 miteinander. Bei Drehung des Antriebselements 10 verursachen die Kugeln 16, die von dem Kugelführungskanal 22 des drehfesten Elements 14 an einer Bewegung in Umfangsrichtung gehindert werden, eine Übertragung des von dem Antriebselement 10 aufgebrachten Drehmoments auf das Abtriebselement 12, wobei sich das Übersetzungsverhältnis aus dem Verhältnis der Steigung des wendelförmigen Kugelführungskanals 18 des Antriebselements 10 zu der Steigung des wendelförmigen Kugelführungskanals 20 des Abtriebselements 12 ergibt. Die Kugeln 16 wandern dabei in axialer Richtung, bis sie in den Bereich eines der Stichabschnitte des Kugelrückführungskanals 24 gelangen und in diesem rückgeführt werden.The balls 16 guided in the three ball guide channels 18, 20, 22 couple the drive element 10 , the driven element 12 and the support element 14, which is mounted in a rotationally fixed manner and prevents radial movement. When the drive element 10 rotates, the balls 16 , which are prevented from moving in the circumferential direction by the ball guide channel 22 of the non-rotatable element 14 , cause the torque applied by the drive element 10 to be transmitted to the output element 12 , the transmission ratio being the ratio of the gradient of the helical ball guide channel 18 of the drive element 10 results in the slope of the helical ball guide channel 20 of the output element 12 . The balls 16 migrate in the axial direction until they reach the area of one of the stitch sections of the ball return duct 24 and are returned therein.

Bei der dargestellten achsenparallen Ausbildung des dritten Kugelführungskanals 22 des Stützelements 14 ist das Übersetzungsverhältnis ganzzahlig, durch eine wendelförmige Ausbildung auch des dritten Kugelführungskanals 22 des drehfesten Elements 14 können beliebige Übersetzungsverhältnisse erzielt werden. Durch eine verwindbare Ausbildung des drehfesten Elements 14 und der so bewirkten Änderung der Steigung von dessen Kugelführungskanal 22 kann das Übersetzungsverhältnis des vorgeschlagenen Getriebes auch verstellbar gemacht werden.In the illustrated parallel-axis design of the third ball guide channel 22 of the support element 14 , the transmission ratio is an integer, and a helical design of the third ball guide channel 22 of the non-rotatable element 14 allows any transmission ratios to be achieved. Through a twistable design of the non-rotatable element 14 and the change in the slope of the ball guide channel 22 caused in this way, the transmission ratio of the proposed transmission can also be made adjustable.

Die Zeichnung verdeutlicht weiter, daß der zentrale Abschnitt des Kugelrückführungskanals 24 mit einer die Kugeln 16 beaufschlagenden Feder 26 versehen ist, die ein zuverlässiges Nachspeisen von Kugeln sicherstellt.The drawing further clarifies that the central section of the ball return channel 24 is provided with a spring 26 which acts on the balls 16 and which ensures reliable replenishment of balls.

Erkennbar sind weiter Lager 28, 30, die eine reibungsarme Drehung der Elemente 10, 12, 14 zueinander ermöglichen.Bearings 28, 30 can also be seen , which enable low-friction rotation of the elements 10, 12, 14 relative to one another.

Es ist lediglich eine einfache Grundform des vorgeschlagenen Umlaufgetriebes gezeigt. Es versteht sich, daß das bei dieser Grundform drehfeste Stützelement ebenfalls drehbar angeordnet werden kann, wodurch sich vielfältige Möglichkeiten zur Drehzahl- und Drehmomentüberlagerung sowie Leistungsverzweigung ergeben, wie dies von den Umlaufrädergetrieben bekannt ist. Insbesondere können auch mehrere derartige Getriebeelemente übereinander angeordnet werden, wobei einzelne Elemente miteinander gekoppelt werden können.It is just a simple basic form of the proposed one Epicyclic gear shown. It goes without saying that the non-rotatable support element in this basic form can also be rotatably arranged, whereby diverse possibilities for speed and torque superimposition as well as power split result like this is known from the epicyclic gearboxes. In particular can also several such gear elements can be arranged one above the other, with individual elements can be coupled together.

Da jeweils lediglich wenige aus der Vielzahl der vorhandenen Kugeln mit den Elementen im Eingriff stehen, sind diese nur einem geringen Verschleiß unterworfen. Since only a few of the multitude of existing balls engaged with the elements stand, they are only a little wear subject.

Das vorgeschlagene Umlaufgetriebe vereinigt die Vorteile der bekannten Umlaufrädergetriebe mit dem Vorteil der kostengünstigen Herstellung. Vorteilhaft ist weiter der geringe Platzbedarf in radialer Richtung.The proposed epicyclic gear combines the advantages the known epicyclic gear with the advantage the inexpensive manufacture. Another advantage is the small space requirement in the radial direction.

Claims

1. epicyclic gear with a drive element, a drive element and a support element, characterized in that
- Drive element ( 10 ), output element ( 12 ) and support element ( 14 ) arranged coaxially and provided with a plurality of balls ( 16 ) guiding ball guide channels ( 18, 20, 22 ), of which at least two ( 18, 20 ) are helical , and
- One of the elements ( 10 ) is provided with a ball return channel ( 24 ).

2. epicyclic gear according to claim 1, characterized in that the ball return channel ( 24 ) with a ball ( 16 ) acting spring ( 26 ) is provided.