DE3708149C1

DE3708149C1 - Gear mechanism

Info

Publication number: DE3708149C1
Application number: DE19873708149
Authority: DE
Inventors: Viktor Sieverding
Original assignee: A Friedrich Flender AG
Current assignee: A Friedrich Flender AG
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1987-03-13
Publication date: 1988-09-01

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnradgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspru ches 1.

Das gattungsbildende Zahnradgetriebe ist aus DE-PS 61 627 bekannt, bei dem die Antriebswelle und die Abtriebswelle sich zueinander schränken können. Damit der Zahneingriff hier bei nicht gestört wird, ist das Antriebsritzel auf der Antriebswelle mittels einer Kreuzgelenkkupplung sphärisch einstellbar, drehfest gekoppelt. Dieses Antriebsritzel kämmt mit einem Zwischenzahnrad, welches seinerseits mit einem fest auf der Ab triebswelle angeordneten Abtriebszahnrad im Eingriff steht. Das Zwischenzahnrad ist auf ei nem ersten Lenker gelagert, der einerseits auf der Abtriebswelle drehbar gelagert ist und der andererseits schwenkbar mit einem zweiten Lenker verbunden ist, der sich an einem Rahmen abstützt, in dem auch die Abtriebswelle gelagert ist. Mittels des ersten Lenkers wird der Achsabstand zwischen Ab triebszahnrad und Zwischenzahnrad, so wie deren Winkellage zu einander immer gleich gehalten. Durch die einseitige Abstützung des ersten Lenkers im Rahmen, in dem auch die Abtriebsachse gelagert ist, ist der Abstand zwischen Antriebsritzel und Abtriebszahnrad immer gleich. Lediglich die Winkellage von Antriebs- zur Abtriebswelle kann sich verändern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnradgetriebe der bekannten Art derart weiterzubilden, daß der Achsabstand zwischen An- und Abtriebsrad so wie deren axiale Lage zueinander variierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merk male gelöst.

Durch die gelenkige Verbindung der Lenker der Antriebswelle und der Abtriebs welle untereinander können die Lenker unterschiedliche Winkelstellungen zuein ander einnehmen, wodurch sich unterschiedliche Achsabstände ergeben. Die ku gelbeweglichen Verbindungen der Antriebswelle und der Abtriebswelle mit dem An triebsritzel bzw. Abtriebsrad ermöglichen größere Winkelausschläge der An triebs- und Abtriebswelle. Durch die kugelgelenkigen Verbindungen der An- und Abtriebsräder mit den Wellen in Verbindung mit einem variierbaren Achsabstand können sich Antriebswelle und Abtriebswelle zueinander axial verschieben und verdrehen, ohne daß es zu Störungen in der Getriebefunktion kommt.

Zwar ist aus DE-AS 25 00 583 eine kugelbewegliche Verbindung eines Zahnrades mit einer Welle zum Ausgleich von Winkel- und Taumelbewegungen dieser Welle bekannt, also zum Ausgleich von Fehlern, jedoch ist hieraus nicht abzuleiten, wie der Abstand zwischen einer An- und Abtriebswelle mit dieser Konstruktion variiert werden kann.

Aus DE-PS 6 14 431 ist ferner ein Zahnradgetriebe bekannt, bei dem Zahnräder eine veränderliche Lage zueinander haben können. Der Antrieb erfolgt von einem auf der Antriebswelle angeordneten Zahnrad über ein Zwischen rad, welches über einen Lenker, der auf der Antriebswelle drehbar gelagert ist, auf Abstand gehalten wird. Das Zwischenrad kämmt seinerseits mit einem Innenzahnkranz und wird mittels eines zweiten Lenkers, der zur Drehachse des Innenzahnkranzes und zur Achse des Zwischenrades drehbar gelagert ist, auf konstantem Abstand gehalten. Die beiden Lenker sind in einem Winkel zueinander angeordnet, so daß durch Ungenauigkeiten bedingte Verlagerungen der Drehachsen von Antrieb und Abtrieb zueinander durch Verschwenken der beiden Lenker zueinander ausgeglichen werden. Somit kann immer ein korrekter Zahneingriff auf rechterhalten werden. Mit einem derartigen Getriebe können wohl Achsabstandsän derungen zwischen Antrieb und Abtrieb ausgeglichen werden, es ist aber nicht in der Lage, ein Verschränken dieser Achsen zueinander auszugleichen.

Weitere Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein zweistufiges Zahnradgetriebe;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Zahnradgetriebes.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Hierbei erfolgt der Antrieb über die Antriebswelle 1, auf der eine Balligzahnkupplung 8 dreh- und axialfest angeordnet ist. Die Balligzahnkupplung steht mit einem Antriebsritzel 2 in Formschluß. Das Ritzel 2 wird gleichzeitig über zwei beidseitig zur Kupp lungsverzahnung angeordnete sphärische Lager 7 abgestützt. Die Balligzahnkupp lung und die sphärischen Lager haben einen gemeinsamen Schwenkpunkt 6. Das An triebsritzel 2 steht mit einem Zwischenzahnrad 3 im Eingriff. Das Zwischenzahn rad 3 ist auf einer Schwenkachse 5 gelagert. Mittels beidseitig angeordneter Lenker 4 und auf dem Antriebsritzel angeordneter Lager 9 wird das Zwischenzahn rad zum Antriebsritzel stets auf gleichem Abstand gehalten.

Die Abtriebswelle 11 trägt in ähnlicher Weise wie die Antriebswelle 1 ein Abtriebsrad 12, welches über die Balligzahnkupplung 18 und die beidseitig zur Kupplungsverzahnung angeordneten sphärischen Lager 17 um den Schwenk punkt 16 schwenkbar zur Abtriebswelle angeordnet ist. Das Abtriebsrad 12 steht mit dem Zwischenzahnritzel 13 im Eingriff, das drehfest an dem Zwischenzahn rad 3 angeordnet ist. Gleichzeitig ist die Schwenkachse 5 über Lenker 14 und Lager 19 mit dem Abtriebsrad 12 schwenkbar verbunden. Die Schwenkachse 5 ist in den Lenkern 4 schwenkbar gelagert. Die Lenker 4 und 14 und die Verbin dungslinie 15 der Schwenkpunkte 6 und 16 bilden ein Dreieck (Fig. 2). Bei einer Achsabstandsänderung zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle verschwenken die Lenker 4 und 14 um die Schwenkachse 5, wodurch der Winkel zwischen den Len kern 4 und 14 sich verändert. Der Zahneingriff bleibt aber jederzeit unge stört erhalten. Auch kann die Antriebswelle 1 um den Schwenkpunkt 6 und die Ab triebswelle 11 um den Schwenkpunkt 16 jederzeit verschwenken, ohne daß es im Zahneingriff Störungen gibt. Die Winkelabweichungen werden durch die Ballig zahnkupplungen und die sphärischen Lager aufgenommen.

Es ist vorteilhaft, die Lenker 4 mittels eines Steges 10 zu verbinden, um dem System mehr Steifigkeit zu verleihen, so daß die Schwenkachse 5 zum Antriebs ritzel 2 stets parallel geführt wird. Die Lenker 14 sind mit der Schwenkachse 5 fest verschraubt, so daß die Lenker 14 nur gemeinsam schwenken können und das Zwischenzahnritzel 13 und das Abtriebsrad 12 ohne Flankenrichtungsfehler mitein ander kämmen. Es ist vorteilhaft, auch die Lenker 14 mittels eines Steges 21 zu verbinden und so einstückig zu gestalten, um noch mehr Steifigkeit zu erhalten.

Das Zahnradgetriebe kann sich um die Verbindungslinie 15 der Schwenkpunkte 6 und 16 verschwenken. Um einer ungewollten und unerwünschten großen Verschwenkung gegenüber der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 11 vorzubeugen, kann bei spielsweise zwischen der Abtriebswelle 11 und dem Abtriebsrad 12 eine elastische Feder 20, z. B. Federring, angeordnet werden, die immer bestrebt ist, das Gelenkge triebe in Mittellage zu halten. Die Feder 20 kann aus Gummi oder dergl. beste hen. Eine ähnliche Feder könnte auch zwischen Antriebswelle und Antriebsritzel angeordnet werden. Des weiteren wäre es denkbar, zwischen der Nabe einer Bal ligzahnkupplung und dem Außenring eines sphärischen Lagers einen tellerfederar tigen Ring anzuordnen, der durch seine Federkraft bestrebt ist, einem Verschwen ken der sphärisch gelagerten Teile zueinander entgegenzuwirken. Eine zuvor be schriebene elastische Feder aus Gummi hätte noch den Vorteil, daß auftretende Schwingbewegungen gedämpft werden. Auch können noch andere Schwingungsdämpfer vorgesehen werden, die ein Schwingen des Zahnradgetriebes um die Verbindungs linie 15 aufnehmen und dämpfen.

In dem zuvor beschriebenen Beispiel wird ein zweistufiges Zahnradgetriebe be schrieben, welches auch alle wesentlichen Merkmale der Erfindung enthält. Es ist natürlich denkbar und möglich, auch drei- und mehrstufige Getriebe entsprechend der Erfindung auszuführen. Die weiteren Getriebestufen sind zwischen der Schwenkachse 5 und der Antriebswelle 1 oder der Abtriebswelle 11 anzuordnen. Die Funktion eines derartigen Getriebes ist ähnlich der beim Ausführungsbeispiel.

Da die auftretenden Getriebekräfte von den Lenkern aufgenommen werden, kann ein zugehöriges Getriebegehäuse leicht und dünnwandig ausgeführt werden, wodurch Ge wichts- und Kostenersparnisse zu erzielen sind. Das Gehäuse hätte im wesentli chen nur die Funktion, den Schmierstoff zu beherbergen, zu kühlen und Schmutz von den Zahnrädern fernzuhalten.

Claims

1. Zahnradgetriebe mit einer Antriebswelle (1), auf der sich ein drehfestes und um einen Schwenkpunkt (6) sphärisch einstellbares Antriebsritzel (2) befindet, das mit einem Zwischenzahnrad (3, 13) kämmt, welches mit einem auf einer Abtriebswelle (11) drehfest angeordneten Abtriebszahnrad (12) im Eingriff steht und in einem er sten Lenker (14) drehbar gelagert ist, der drehbar mit der Abtriebswelle (11) verbunden ist und der mittels eines zweiten Lenkers (4) schwenkbar um eine Schwenkachse (5) verbunden ist, dadurch gekennzeich net, daß

a) das Abtriebszahnrad (12) um einen Schwenkpunkt (16) auf der Abtriebswelle (11) sphärisch ein stellbar ist,
b) der erste Lenker (14) auf dem Abtriebszahnrad (12) drehbar gelagert ist,
c) der zweite Lenker (4) auf dem sphärisch einstellbaren Antriebsritzel (2) drehbar gelagert ist,
d) die Schwenkachse (5) außerhalb einer Ebene liegt, die durch die Schwenkpunkte (6, 16) und parallel zur Schwenkachse (5) verläuft,
e) das Zwischenzahnrad (3, 13) auf der Schwenkachse (5) drehbar gelagert ist.

2. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrad (3, 13) aus einem gestuften Zwischen zahnrad (3) und einem Zwischenzahnritzel (13) besteht.

3. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das An triebsritzel (2) mittels einer Balligzahnkupplung (8) und zwei beid seitig der Kupplungsverzahnung angeordneter sphärischer Lager (7) auf der Antriebswelle (1) angeordnet ist.

4. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebszahnrad (12) mittels einer Balligzahnkupplung (18) und zwei beidsei tig der Kupplungsverzahnung angeordneter sphärischer Lager (17) auf der Abtriebswelle (11) angeordnet ist.

5. Zahnradgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkersystem (4, 14) mittels Federn (20) zur Antriebs welle (1) und/oder Abtriebswelle (11) in Mittellage gehalten wird.