DE4438500C2

DE4438500C2 - transmission

Info

Publication number: DE4438500C2
Application number: DE19944438500
Authority: DE
Inventors: Claus-Hermann Dipl Ing Lang; Gisbert Prof Dr Ing Lechner
Original assignee: INST MASCHINENELEMENTE UNI STU
Current assignee: INST MASCHINENELEMENTE UNI STU
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2014-10-29
Also published as: DE4438500A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit mindestens einem schrägverzahnten Antriebs-Zahnrad und wenigstens einem schrägverzahnten Abtriebs-Zahnrad, von denen eines mit einer ersten Welle oder Achse und das andere mit einer zweiten Welle oder Achse verbunden ist, wobei mindestens einer Welle bzw. Achse wenigstens ein Magnet zugeordnet ist, unter dessen oder deren Wirkung das der Welle oder Achse zugeordnete Zahnrad des Räderpaares bezüglich der Welle oder Achse verlagert wird und dadurch das Räderpaar in Axialrichtung gegeneinander verspannt wird, wobei die Polachse des oder der Magnete und die geometrische Achse der Welle oder Achse etwa parallel zueinander verlaufen.The invention relates to a transmission at least one helical gear and at least one helical output gear, of which one with a first shaft or axis and the other with a second shaft or axis is connected, at least at least one magnet is assigned to a shaft or axis, under his or her effect that of the shaft or axis assigned gear of the pair of wheels with respect to the shaft or Axis is shifted and thereby the pair of wheels in Axial direction is braced against each other, the polar axis of the magnet or magnets and the geometric axis of the shaft or Axis run approximately parallel to each other.

Das Getriebe weist ein oder mehrere gerad- oder schrägverzahnte Antriebsrad, Abtriebsrad oder andere Zahnräder auf. Die Erfindung ist anwendbar auf jede Art von bekannten Getriebekonstruktionen, soweit das Getriebe nur ein schrägverzahntes Zahnradpaar aufweist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung betrifft dann dieses eine Zahnradpaar. Sie kann aber an jedem anderen Zahnradpaar eines mehrere Zahnradpaare umfassenden Getriebes angewandt werden, sofern auch das oder die weiteren Antriebspaare schrägverzahnt sind. The gearbox has one or more straight or helical gear, driven gear or other gears on. The invention is applicable to any kind of known Gearbox constructions, as far as the gearbox only one has helical gear pair. The invention Design then relates to this one pair of gears. she can but on every other gear pair one of several gear pairs Comprehensive gear can be applied, if that or the other drive pairs are helically toothed.

Bei Getrieben mit derart schrägverzahnten Zahnrädern bzw. Zahnräderpaaren, tritt bei Lastwechseln und beim Erhöhen oder Reduzieren der Drehzahl der miteinander kämmenden schrägverzahnten Räder aufgrund des unvermeidlichen Zahnflankenspiels ein mehr oder weniger starkes Geräusch, das im Leerlaufbetrieb als Klappern und im Zug- oder Schubbetrieb als Rasseln bezeichnet wird, auf. Dies gilt insbesondere, wenn das Zahnradpaar aus Metall, also bspw. Stahl oder Eisen besteht.In gearboxes with such helical gears or Gear pairs, occurs with load changes and when increasing or Reduce the speed of meshing helical gears due to the inevitable Backlash a more or less strong sound that in idle mode as rattling and in pulling or pushing operation is called rattling. This is especially true if the pair of gears made of metal, for example steel or iron consists.

Bislang versuchte man durch getriebeexterne Maßnahmen, wie z. B. einem Zwei-Massen-Schwungrad, einem Schwingungstilger oder einem hydraulischen Torsionsdämpfer, die in das Getriebe eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten soweit zu minimieren oder abzukoppeln, daß die Losteile wie Zahnräder, Schiebemuffen und Synchronringe nicht ausreichend zu Klapper- oder Rasselschwingungen angeregt werden konnten. Diese Maßnahmen sind aber sehr gewichtsbehaftet, störanfällig, bedürfen einer aufwendigen Abstimmung und sind in Großserienproduktionen teuer. Getriebeinterne Maßnahmen sind teilweise im Einsatz und zeichnen sich durch kleine Baugröße, niedrigen Preis und gut dimensionierbare Wirksamkeit aus. Ein Nachteil einiger getriebeinterner Antiklappermaßnahmen ist der, daß bei ihrem Einsatz zusätzliche störende Nebengeräusche und Verschleißerscheinungen und damit nachlassende Wirksamkeit auftreten. Eine Schalldämmung des Getriebegehäuses scheitert oft am nicht vorhandenen Platz. So far, attempts have been made through external measures such as e.g. B. a two-mass flywheel, a vibration damper or a hydraulic torsion damper that is in the transmission to minimize introduced rotational irregularities as far as possible or disconnect that the loose parts like gears, Sliding sleeves and synchronizer rings are not sufficient to rattle or Rattle vibrations could be stimulated. This Measures are very weighty, prone to failure, require extensive coordination and are in Large-scale production is expensive. Measures are internal to the transmission partly in use and are characterized by small size, low price and well dimensioned effectiveness. On The disadvantage of some internal anti-rattle measures is of the fact that additional disturbing background noises when used and signs of wear and tear and thus a deteriorating effectiveness occur. A sound insulation of the gearbox fails often in the nonexistent place.

Aus der DE 93 18 792 U1 ist ein Getriebe bekannt geworden, bei dem die Antriebswelle von einem Magneten umgriffen ist. Die Magnetkraft dieses Magneten soll die Anziehung der Zahnflanken miteinander kämmender Zahnräder bewirken. Eine Auswirkung auf die Lage der auf der Abtriebswelle sich befindenden Losräder hat der Magnet nicht. Aus der DE-PS 8 51 884 sind verzahnte Getriebeteile bekannt geworden, die mit axial polarisierten Magneten versehen sind. Diese Getriebeteile ziehen sich an.A transmission has become known from DE 93 18 792 U1, at which the drive shaft is surrounded by a magnet. The Magnetic force of this magnet is said to attract the tooth flanks intermeshing gears. An impact on the position of the idler gears located on the output shaft does not have the magnet. From DE-PS 8 51 884 are toothed Gear parts become known that are axially polarized Magnets are provided. These gear parts attract each other.

Es liegt infolgedessen die Aufgabe vor, ein Getriebe der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß trotz metallenem Zahneingriff eine Klappergeräuschminderung zu erzielen ist, insbesondere bei Lastwechseln und Drehungleichförmigkeit der Getriebeeingangswelle.As a result, there is the task of a gearbox type described so that despite metal tooth mesh to reduce rattling noise is achieved, especially with load changes and Rotation irregularity of the transmission input shaft.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Getriebe gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4 ausgestaltet wird.To solve this problem, the invention proposes that the transmission according to the features of claims 1, 2, 3rd or 4 is designed.

Zweckmäßigerweise fallen die Polachse des Magneten und die geometrische Achse der Welle oder Achse des Getriebes zusammen, jedoch ist die erfindungsgemäße Ausbildung des Getriebes auch dann wirksam, wenn diese Achsen in radialer Richtung gegeneinander etwas versetzt sind und/oder eine geringe Neigung zueinander haben. The polar axis of the magnet and the geometric axis expediently fall Axis of the shaft or axis of the gearbox together, however the design of the transmission according to the invention even then effective when these axes face each other in the radial direction are slightly offset and / or slightly inclined to each other to have.

Auf jeden Fall ergibt sich aus dieser erfindungsgemäßen Ausbildung des Getriebes ein durch die Magnetkraft induziertes axiales Verschieben des einen Zahnrades relativ zum anderen, das man theoretisch als axial unverschieblich ansehen kann. Dies führt dazu, daß in jedem Betriebszustand, aber auch bei Lastwechseln, die schrägverzahnt verlaufenden Zähne der beiden Zahnräder im Eingriffsbereich ständig gegeneinander gepreßt werden, so daß sich das unvermeidliche Zahnspiel nicht auswirken kann. Dadurch entfallen auch die durch das Zahnspiel verursachten Klapper- und Rasselgeräusche, die auftreten, wenn dieses Getriebe nicht in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildet ist. Die Magnete müssen so angebracht und polarisiert sein, daß aufgrund des Magnetflusses durch die beiden Zahnräder und ihre Achse bzw. Welle eine magnetische Kraft in Achsrichtung entsteht, durch welche das in der Größenordnung eines üblichen Spiels in axialer Richtung verschiebbare Zahnrad gegenüber dem "nicht verschieblichen" axial verschoben wird. Vorteilhaft ist einer der Pole des Magneten einem der Enden, insbesondere Stirnflächen der Achse oder Welle zugeordnet. Selbstverständlich ist die Wirkung eines bestimmten Magneten am stärksten, wenn man dessen Pol mit dem ende der Achse oder Welle unmittelbar verbindet. Eine solche Verbindung kann bspw. durch Ankleben oder Aufsnappen erfolgen. Die Feldlinien dieses Poles gehen von ihm unmittelbar in die Achse oder Welle über und von dieser auf das darauf befindliche Zahnrad. Über das andere Zahnrad und dessen Achse oder Welle werden sie weitergeleitet und sie gehen dann von dem Ende der zweiten Welle auf möglichst kurzem Wege zum anderen Pol des Magneten. Damit ein magnetischer Kurzschluß nicht auftreten kann, sind die Materialien im Bereich der Feldlinien entsprechend zu wählen. Entsprechendes gilt natürlich auch für die Bereiche des Getriebes, durch welche die Feldlinien unbedingt durchgehen sollen, damit die magnetischen Verluste möglichst gering gehalten werden können und demzufolge die Kraft des betreffenden Magneten möglichst optimal ausgeschöpft werden kann. Aus dem Vorstehenden folgt, daß es sehr zweckmäßig ist, wenn der eine Pol des Magneten fest mit dem Stirnende der Achse oder Welle verbunden ist.In any case, this results from this invention Formation of the gearbox induced by the magnetic force axial displacement of one gear relative to the other, that can theoretically be viewed as axially immovable. This means that in every operating state, but also at Load changes, the helical teeth of the two Gears in the engagement area constantly pressed against each other be so that the inevitable backlash does not can impact. This also eliminates those caused by backlash caused rattling and rattling noises that occur when this transmission is not in the manner according to the invention is trained. The magnets must be attached and be polarized that due to the magnetic flux through the two gears and their axis or shaft a magnetic Force in the axial direction, through which that in the The order of magnitude of a normal play in the axial direction displaceable gearwheel compared to the "non-displaceable" is axially displaced. One of the poles is advantageous Magnet one of the ends, especially end faces of the axis or wave assigned. The effect is natural of a particular magnet is strongest when you look at its pole connects directly to the end of the axle or shaft. A such connection can, for example, by gluing or snapping respectively. The field lines of this pole come from him directly into and over the axis or shaft the gear on it. Over the other gear and whose axis or shaft they are passed on and they then go from the end of the second wave as short as possible Paths to the other pole of the magnet. So that a magnetic Short circuit can not occur, the materials are in the Select the area of the field lines accordingly. Corresponding naturally also applies to the areas of the gearbox which should go through the field lines so that the magnetic losses can be kept as low as possible and consequently the force of the magnet in question if possible can be optimally exploited. From the foregoing it follows that it is very convenient if the one pole of the magnet is firmly connected to the front end of the axle or shaft.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das mit dem Magneten verbundene Ende der Achse zur Bildung eines Befestigungsbundes mit einer Vollscheibe aus weichmagnetischem Material verbunden ist, deren von der Achse abgewandte Fläche der Magnet zugeordnet ist. Zweckmäßigerweise wird man den Bund unmittelbar an die Achse bzw. das betreffende Achsende anformen. Der Befestigungsbund wird bspw. an einer Wand des Getriebegehäuses gehalten, insbesondere angeschraubt.Another embodiment of the invention provides that end of the axis connected to the magnet to form a Fastening collar with a full disc made of soft magnetic Material is connected, the surface facing away from the axis the magnet is assigned. One expediently becomes the covenant directly to the axis or the relevant axis end form. The fastening collar is, for example, on a wall of the Gearbox housing held, especially screwed.

Bei einer anderen Variante der Erfindung ist der Magnet mit der das eine Zahnrad tragenden Welle nicht unmittelbar verbunden, vielmehr zieht er die Welle axial an, um dadurch die axiale Zahnverspannung zu erzeugen. In diesem Falle hat das Getriebe nicht eine stehende Achse und eine rotierende Welle, sondern zwei rotierende Wellen mit jeweils einem drehfesten Zahnrad. Es leuchtet ein, daß es aus magnetischen Gründen vorteilhaft ist, wenn man die Scheibe als Ringscheibe ausbildet, welche das betreffende Wellenende aufnimmt, so daß der Magnet der Scheibenbohrung unmittelbar vorgesetzt werden kann.In another variant of the invention, the magnet with the the shaft carrying a gear wheel is not directly connected, rather, it pulls the shaft axially, thereby the axial To generate tooth tension. In this case, the gearbox not a standing axis and a rotating shaft, but two rotating shafts, each with a non-rotatable gear. It is obvious that it is advantageous for magnetic reasons is, if you design the disc as an annular disc, which receives the relevant shaft end, so that the magnet of the Disc bore can be placed directly.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß beiden Enden der Achse oder Welle je ein Pol eines Magneten zugeordnet ist. Das heißt mit anderen Worten, daß sowohl diese beiden Magneten als auch die vorstehend angesprochenen, jeweils in Richtung der geometrischen Achse bzw. parallel dazu magnetisiert sind. Wenn sich in der vorstehend beschriebenen Weise an beiden Wellenenden je ein axial polarisierter Magnet befindet, so sind den Wellenenden jeweils die Nordpole oder jeweils die Südpole dieser beiden Magnete zuzuordnen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung und Anordnung besteht darin, daß man im mittleren Zahnradbereich einen sehr starken Magnetfluß von der Achse oder Welle in das Zahnrad oder umgekehrt erzielt. Dort nähern sich nämlich die Feldlinien der beiden Nordpole unmittelbar an und die Feldlinien treten dann in radialer Richtung aus bzw. ein. Bevorzugterweise wird bei allen Ausführungsformen der axialen Welle der Nordpol des oder der Magnete zugeordnet. Die magnetische Anziehung läßt sich dadurch verbessern, daß man in Weiterbildung der Erfindung das Streufeld zum außenliegenden Pol des bzw. jedes Magneten mittels einer weichmagnetischen Brücke überbrückt. Die Form dieser Brücke hängt von der Konstruktion des Getriebegehäuses Im Bereich dieser Zahnradpaarung ab.According to another embodiment of the invention suggested that both ends of the axis or shaft one each Pole is assigned to a magnet. That means with others Words that both these two magnets as well mentioned above, each in the direction of geometric axis or are magnetized parallel to it. If on both in the manner described above Shaft ends each have an axially polarized magnet, so are the north poles or the respective the shaft ends Assign south poles of these two magnets. The advantage of this Design and arrangement is that in middle gear area a very strong magnetic flux from the Axis or shaft in the gear or vice versa. There the field lines of the two north poles are approaching immediately and the field lines then appear in a radial direction Direction off or on. It is preferred for all Embodiments of the axial shaft of the north pole of the Associated magnets. The magnetic attraction can be improve that in further development of the invention Stray field to the outer pole of the or each magnet bridged by means of a soft magnetic bridge. Form this bridge depends on the construction of the gearbox In the area of this gear pair.

Anspruch 2 beschreibt eine andere Variante der Erfindung. Hierbei wird der Magnet oder sind die Magnete nicht dem oder den Wellenenden zugeordnet, vielmehr bringt man ihn bzw. sie ins Welleninnere. Zumindest im Bereich des oder der Magnete muß die Achse aus nicht weichmagnetischem Material bestehen, damit ein magnetischer Feldlinienkurzschluß vermieden wird. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn man nicht die ganze Welle aus nicht weichmagnetischem Material herstellt, sondern nur etwa den erwähnten, bspw. mittleren Bereich.Claim 2 describes another variant of the invention. Here the magnet or the magnets are not the or assigned to the shaft ends, rather you bring him or her inside the wave. At least in the area of the magnet or magnets the axis must be made of non-soft magnetic material, so that a magnetic field line short circuit is avoided. Here it is useful if you are not the whole wave does not produce soft magnetic material, but only about the mentioned, for example, middle area.

Während in der vorbeschriebenen Ausführungsform der Magnet in radialer Richtung polarisiert ist, erfolgt die Polarisierung des oder der Magnete bei der Variante nach Anspruch 3 in axialer Richtung. Hinsichtlich des Materials der Achse gilt hier das vorstehend Gesagte. Wenn man diese Variante gemäß Anspruch 9 weiterbildet, so bewirken die axial seitlich versetzten Magnete ein ständiges Ausrichten des Zahnrads auf dieser Achse gegen die Mitte des Magneten bzw. die Magnetgruppe hin, soweit es das Spiel zuläßt. Die Folge ist auch hierbei ein ständiges Anpressen der Zähne dieses Zahnrads an das insoweit axial feste Gegenzahnrad. While in the above embodiment the magnet in is polarized in the radial direction, the polarization takes place the magnet or magnets in the variant according to claim 3 in axial direction. Regarding the material of the axis applies here the above. If you like this variant Claim 9 further develops, cause the axially laterally offset magnets a constant alignment of the gear this axis against the center of the magnet or the Magnet group as far as the game allows. The result is here too a constant pressing of the teeth of this gear to the extent axially fixed counter gear.

Anstelle der Anordnung oder Unterbringung der Magnete in einer Welle oder Achse, die vorzugsweise auf ihrer gesamten Länge hohl ist, kann man auch eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 vorsehen, in welcher die Magnete einen Teil der Achse des Getriebes bilden. Die Wirkung ist wie vorbeschrieben. Es ist insbesondere auch hier möglich, daß man bei einer Magnetgruppe deren geometrische Mitte seitlich zur Mittelebene des Zahnrades etwas versetzen kann. Das Zahnrad wird hierbei nicht unmittelbar auf die Magnete aufgesetzt, vielmehr muß eine Hülse aus nicht ferromagnetischem Material zwischengeschaltet werden. Außerdem ist die Breite des Zahnrades auf die Breite der Magnete bzw. Magnetgruppe entsprechend abzustimmen bzw. umgekehrt.Instead of arranging or placing the magnets in one Shaft or axis, preferably along its entire length is hollow, you can also an embodiment according to claim 4 provide in which the magnets part of the axis of the Form transmission. The effect is as described above. It is in particular, it is also possible here for a magnet group whose geometrical center laterally to the median plane of the Gear can move something. The gear will not placed directly on the magnets, rather one Intermediate sleeve made of non-ferromagnetic material will. In addition, the width of the gear on the width to adjust the magnets or magnet group accordingly or vice versa.

Gemäß Anspruch 11 können die Magnete wirkungslos gemacht oder in eine wirkungslose Stellung gebracht werden. Ersteres bezieht sich auf Elektromagnete. Permanentmagnete kann man seitlich wegschieben oder wegklappen. Es gibt insbesondere für Getriebe von Kraftfahrzeugen, welche für die erfindungsgemäße Ausbildung vor allen Dingen vorgesehen ist, durchaus Betriebszustände wo man die Wirkung des oder der Magnete nicht braucht oder sogar nicht wünscht. Über eine bspw. drehzahlgeregelte Steuerung kann man die wirksame bzw. unwirksame Stellung erreichen. Zur Herbeiführung der wirkungslosen Stellung, aber auch im Sinne der außermittigen Anordnung der Magnete gegenüber der Zahnradmittelebene, kann man eine Verschiebung der Magnete im Innern der Achse gemäß Anspruch 12 vorsehen.According to claim 11, the magnets can be rendered ineffective or be brought into an ineffective position. The former refers to electromagnets. One can use permanent magnets push away or fold away to the side. There is especially for Transmission of motor vehicles, which for the invention Training above all is provided, quite Operating states where you can not see the effect of the magnet or magnets needs or even doesn't want. About a speed-controlled control, the effective or reach ineffective position. To bring about the ineffective position, but also in the sense of off-center Arrangement of the magnets in relation to the gear center plane, can one according to a shift of the magnets inside the axis Provide claim 12.

Lediglich der Ordnung halber wird noch einmal zusammengefaßt, daß die Achse zumindest teilweise jeweils eine Hohlachse oder eine Vollachse sein kann und dies gilt auch für die Magnete, welche ebenfalls Vollkörper oder rohrförmige Körper sein können.Merely for the sake of order, it is summarized again, that the axis is at least partially a hollow axis or can be a solid axis and this also applies to the magnets, which are also full bodies or tubular bodies can.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention will now be described with reference to the drawing explained.

Die Zeichnung zeigt jeweils in einem durch die Welle bzw. Achse geführten radialen Schnitt abgebrochene Darstellungen sechs verschiedener Varianten der Erfindung.The drawing shows in one by the shaft or Axial guided radial cut broken representations six different variants of the invention.

Bei allen Ausführungsbeispielen weist das Getriebe zumindest ein Antriebs-Zahnrad und ein Zwischen-Zahnrad auf, wobei beide miteinander kämmenden Zahnräder einfach- schrägverzahnt sind. Bspw. kann das in der Zeichnung dargestellte obere Zahnrad das Antriebs-Zahnrad 1 sein. Damit ist das Zwischen-Zahnrad mit 2 bezeichnet. Es ist drehbar auf einer schematisch dargestellten Achse 3 gelagert. Das Antriebs-Zahnrad 1 ist mit der Welle 4 drehfest verbunden. Sie ist beidendig drehbar in einem abgebrochen dargestellten Gehäuse 5 des Getriebes gelagert, wobei das linke, als Kegelrollenlager ausgebildete Lager 6 in nahezu allen Figuren dargestellt ist. Zwischen die Achse 3 und das Zwischen-Zahnrad 2 ist ein weiteres Lager geschaltet, wobei es sich bevorzugterweise um ein angedeutetes Nadellager 7 handelt. Die axiale Sicherung erfolgt bspw. mit Hilfe zweier axialer Anlaufscheiben 8 und 9, deren Abstand allerdings so bemessen ist, daß gemäß den nachfolgenden Ausführungen eine axiale Verschiebung des Zwischen-Zahnrads 2 oder allgemeiner ausgedrückt des auf der Achse 3 befindlichen Zahnrads entsprechend den gewählten Maßen möglich ist. Der Ordnung halber wird auch noch der Stützlagerbock 10 für das rechte Achsende erwähnt.In all of the exemplary embodiments, the transmission has at least one drive gearwheel and an intermediate gearwheel, both intermeshing gearwheels having single helical teeth. E.g. the upper gear shown in the drawing can be the drive gear 1 . So that the intermediate gear is designated by 2 . It is rotatably mounted on a schematically illustrated axis 3 . The drive gear 1 is rotatably connected to the shaft 4 . It is rotatably supported at both ends in a housing 5 of the transmission shown broken off, the left bearing 6 , which is designed as a tapered roller bearing, being shown in almost all of the figures. Another bearing is connected between the axis 3 and the intermediate gearwheel 2 , which is preferably an indicated needle bearing 7 . The axial securing takes place, for example, with the aid of two axial thrust washers 8 and 9 , the spacing of which, however, is dimensioned such that, according to the following explanations, an axial displacement of the intermediate gearwheel 2 or, more generally, of the gearwheel located on the axis 3 is possible in accordance with the dimensions selected is. For the sake of order, the support bracket 10 for the right axle end is also mentioned.

Einem oder beiden Enden (Fig. 2) der Achse 3 ist ein Magnet 11 bzw. 12 zugeordnet. Es handelt sich bevorzugterweise um Permanentmagnete. Hierbei gibt es theoretisch drei Möglichkeiten, nämlich die Anordnung des Magneten 11 allein (Fig. 1), welcher dem linken Ende der Achse 3 zugeordnet ist oder statt dessen des rechten Magneten 12 allein, der dem rechten Ende der Achse 3 zugeordnet ist. Die dritte Variante besteht in der Anordnung beider Magnete 11 und 12 in der geschilderten Weise. Der Fig. 2 entnimmt man, daß die Magnete, deren Größe keinesfalls maßstäblich zu sein braucht, in axialer Richtung polarisiert sind. Es kann sich jeweils um einen kreiszylindrischen Magneten handeln. Im Falle von zwei Magneten sind jeweils die Nordpole oder in nicht dargestellter Weise jeweils die Südpole der Achse 3 zugewandt. Des weiteren ist vorgesehen, daß die Polachse 13 bzw. 14 des bzw. der Magnete etwa parallel zur geometrischen Achse 15 der Achse 3 des Getriebes verläuft, wobei das Ausführungsbeispiel im speziellen vorsieht, daß die Polachsen und die geometrische Achse zusammenfallen. Wenn man nachstehend davon ausgeht, daß lediglich der Magnet 11 vorhanden und dessen Nordpol dem linken Ende der Achse 3 zugeordnet ist, so verläuft ein Teil der Feldlinien, ausgehend von diesem Nordpol, durch die aus weichmagnetischem Material bestehende Achse 3, ggf. über das Lager 7 und die Zahnräder 2 und 1 zur Welle 4. Des weiteren erstrecken sich dann die Feldlinien vom linken Ende der Welle 4 zum Südpol des Magneten 11. Unterstellt man eine theoretische axiale Unverschiebbarkeit der Welle 4 und damit auch des axial darauf festsitzenden Zahnrads 1, so bewirkt diese magnetische Kraft ein Anziehen des Zahnrads 2 an den Nordpol des Magneten 11 im Rahmen des diesbezüglich vorgesehenen axialen Spiels. Dies hat ein Anpressen der Zahnflanken der schrägen Zähne des Zahnrads 2 an diejenigen des Zahnrads 1 zur Folge, was eine Ausschaltung des axialen Zahnspiels bewirkt. Diese axiale Verspannung der Verzahnung der beiden Zahnräder führt in der angestrebten Weise zu einer verminderten Klapper- und Rasselgeräuschentwicklung und sie verhindert gleichzeitig auch ein im Rahmen des Zahnspiels mögliches Klappern oder Rasseln beim Lastwechsel oder bei Torsionsschwingungen der Welle 4.A magnet 11 or 12 is assigned to one or both ends ( FIG. 2) of the axis 3 . They are preferably permanent magnets. There are theoretically three possibilities, namely the arrangement of the magnet 11 alone ( FIG. 1), which is assigned to the left end of the axis 3 or instead of the right magnet 12 alone, which is assigned to the right end of the axis 3 . The third variant consists in the arrangement of both magnets 11 and 12 in the manner described. One takes the Fig. 2, that the magnets, the size needs to be not to scale, are polarized in the axial direction. It can be a circular cylindrical magnet. In the case of two magnets, the north poles or, in a manner not shown, the south poles face the axis 3 . Furthermore, it is provided that the pole axis 13 or 14 of the magnet or magnets runs approximately parallel to the geometric axis 15 of the axis 3 of the transmission, the exemplary embodiment specifically providing that the pole axes and the geometric axis coincide. If it is assumed below that only the magnet 11 is present and its north pole is assigned to the left end of the axis 3 , part of the field lines, starting from this north pole, runs through the axis 3 made of soft magnetic material, possibly via the bearing 7 and gears 2 and 1 to shaft 4 . Furthermore, the field lines then extend from the left end of the shaft 4 to the south pole of the magnet 11 . Assuming a theoretical axial immovability of the shaft 4 and thus also of the gearwheel 1 which is axially fixed thereon, this magnetic force causes the gearwheel 2 to be tightened to the north pole of the magnet 11 within the scope of the axial play provided in this regard. This results in the tooth flanks of the oblique teeth of the gear wheel 2 being pressed against those of the gear wheel 1 , which causes the axial backlash to be eliminated. This axial bracing of the toothing of the two gear wheels leads in the desired manner to a reduced rattling and rattling noise development and at the same time also prevents rattling or rattling which is possible within the scope of the backlash during load changes or torsional vibrations of the shaft 4 .

Voraussetzung ist hierbei, daß wie gesagt die Achse 3, die Welle 4 und die Zahnräder 1, 2 zumindest aus teilweise weichmagnetischem Material bestehen. Das Gehäuse 5 kann aus nicht weichmagnetischem Material, bspw. Aluminium, hergestellt werden. Der Fig. 2 entnimmt man, daß das linke Ende der Achse 3 eine Scheibe 16 trägt oder als solche ausgebildet ist. An dieser ist der Magnet 11 gehalten bspw. angeklebt. Mit Hilfe dieser Scheibe oder Halteplatte 16 und Schrauben 17 o. dgl. Befestigungselemente wird die Achse 3 fest mit dem Getriebegehäuse 5 verbunden. Die Scheibe 16 besteht ebenfalls aus weichmagnetischem Material, was sich automatisch dann ergibt, wenn man sie einstückig mit der Achse 3 herstellt.The prerequisite here is that, as I said, the axis 3 , the shaft 4 and the gears 1 , 2 are at least partially made of soft magnetic material. The housing 5 can be made of a non-soft magnetic material, for example aluminum. One takes the Fig. 2 that the left end of the axle 3 carries a disc 16 or is constructed as such. The magnet 11 is held, for example, glued to this. With the help of this disc or retaining plate 16 and screws 17 or the like. Fixing elements, the axis 3 is firmly connected to the gear housing 5 . The disc 16 is also made of soft magnetic material, which automatically results when it is made in one piece with the axis 3 .

Eine sinngemäße Wirkung tritt auch dann ein, wenn man anstelle des Magneten 11 nur den Magneten 12 vorsieht. Die Verspannung erfolgt dann allerdings in axialer Gegenrichtung.A corresponding effect also occurs if only the magnet 12 is provided instead of the magnet 11 . The bracing then takes place in the axial opposite direction.

Falls man jedoch beide Magnete 11 und 12 anbringt, so hat dies eine starke Bündelung der Feldlinien im Zahnradbereich zur Folge. Hieraus resultiert eine starke magnetische Anziehung der Zahnflanken der beiden Zahnräder gegeneinander. Wenn die beiden Magnete unterschiedlich stark sind, so erfolgt die axiale Verschiebung der Achse 3 zum stärkeren hin.However, if both magnets 11 and 12 are attached, this results in a strong concentration of the field lines in the gear area. This results in a strong magnetic attraction between the tooth flanks of the two gears. If the two magnets are of different strengths, the axial displacement of the axis 3 takes place towards the stronger one.

Fig. 3 unterscheidet sich von Fig. 2 im wesentlichen durch die Anbringung eines Jochs 22 aus weichmagnetischem Material, welches die Streuverluste des Magneten 11 wesentlich verringert. Ein derartiges Joch 22 kann man auch bei den Konstruktionen gemäß Fig. 1 oder 2 vorsehen. Fig. 3 differs from Fig. 2 essentially by the attachment of a yoke 22 made of soft magnetic material, which significantly reduces the leakage losses of the magnet 11 . Such a yoke 22 can also be provided in the constructions according to FIG. 1 or 2.

Bei den Varianten der Fig. 4 und 5 befinden sich die Magnete im Innern der Achse 3. Gemäß Fig. 4 ist ein Magnet 23 vorgesehen, während es gemäß Fig. 5 zwei Magnete 24 und 25 sind. Der Magnet 23 ist beim Ausführungsbeispiel ein rohrförmiger Körper mit radialer Polarisierung. Dabei bildet der äußere Mantel den Nordpol und der innere Ring den Südpol. Demgegenüber sind die Magnete 24 und 25 der Fig. 5 in axialer Richtung polarisiert. Die gleichen Pole der beiden Magnete stoßen aneinander, z. B. die Nordpole. Anstelle eines hohlen Magneten 23 kann auch ein Magnet ohne zentrische Bohrung verwendet werden. Auf jeden Fall ist aber der Magnet 23 von einer Hülse 26 aus weichmagnetischem Material umgeben. Darüber befindet sich das Lager, mit dessen Hilfe das Zahnrad 2 drehbar gelagert ist. Links und rechts der Hülse 26 befinden sich insbesondere gleich dicke Hülsen 27 und 28 aus weichmagnetischem Material, die in geeigneter Weise mit der inneren Hülse 26 verbunden sind, deren Länge etwa der Nabenlänge entsprechen kann. Der Magnetfluß geht bspw. vom äußeren Nordpol durch die weichmagnetische Hülse 26 hindurch zum Zahnrad 2 und von diesem über das andere Zahnrad 1 und dessen Welle 4 zum Südpol. Diese Konstruktion führt, in Umfangsrichtung gesehen, zu einem satten Anpressen der Zahnflanken der beiden Zahnräder. Zur Verringerung der Streuverluste kann auch hierbei ein lediglich schematisch angedeutetes Joch 22 vorgesehen werden. In the variants of FIGS. 4 and 5, the magnets are located inside the axis 3 . According to Fig. 4, a magnet 23 is provided, while in Fig. 5, two magnets 24 and 25. In the exemplary embodiment, the magnet 23 is a tubular body with radial polarization. The outer shell forms the north pole and the inner ring the south pole. In contrast, the magnets 24 and 25 of FIG. 5 are polarized in the axial direction. The same poles of the two magnets meet, e.g. B. the north poles. Instead of a hollow magnet 23 , a magnet without a central bore can also be used. In any case, the magnet 23 is surrounded by a sleeve 26 made of soft magnetic material. Above it is the bearing, with the help of which the gear 2 is rotatably mounted. To the left and right of the sleeve 26 are in particular sleeves 27 and 28 of the same thickness made of soft magnetic material, which are connected in a suitable manner to the inner sleeve 26 , the length of which may correspond approximately to the hub length. The magnetic flux goes, for example, from the outer north pole through the soft magnetic sleeve 26 to the gear 2 and from there via the other gear 1 and its shaft 4 to the south pole. Seen in the circumferential direction, this construction leads to a tight pressing of the tooth flanks of the two gear wheels. To reduce the scattering losses, a yoke 22 , which is only indicated schematically, can also be provided here.

In Fig. 5 besteht die Achse 3 zumindest im Bereich der beiden axial polarisierten Magnete 24 und 25, beim dargestellten Ausführungsbeispiel aber insgesamt, aus nicht weichmagnetischem Material. Die beiden Magnete 24 und 25 sind zylindrische Vollkörper, jedoch können es ebenso gut rohrförmige Hohlkörper sein. Wichtig ist nur, daß die gleichnamigen Pole einander zugeordnet sind bzw. aneinander anliegen. Die aus den beiden Magneten 24 und 25 bestehende Magnetgruppe ist gemäß Fig. 5 gegenüber der radialen Mittelebene der Zahnräder 1 und 2 in axialer Richtung versetzt und zwar im Ausführungsbeispiel nach links. Aufgrund dieser axialen Asymmetrie erreicht man eine beim Ausführungsbeispiel in axialer Richtung von rechts nach links gerichtete, auf das Zahnrad 2 einwirkende Kraft, was zu einem Verspannen der Verzahnungen der beiden Zahnräder 1, 2 in der vorstehend geschilderten Weise bzw. in Analogie bspw. zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 führt.In FIG. 5, 3, the axis at least in the region of the two axially polarized magnets 24 and 25, in the illustrated embodiment, but on the whole, not from soft magnetic material. The two magnets 24 and 25 are cylindrical solid bodies, but they can also be tubular hollow bodies. It is only important that the poles of the same name are assigned to one another or abut one another. The magnet group consisting of the two magnets 24 and 25 is offset according to FIG. 5 with respect to the radial center plane of the gear wheels 1 and 2 in the axial direction, specifically to the left in the exemplary embodiment. Because of this axial asymmetry, a force is exerted on the gearwheel 2 in the exemplary embodiment in the axial direction from the right to the left, which tensions the teeth of the two gearwheels 1 , 2 in the manner described above or in an analogy, for example, to the exemplary embodiment leads to FIG. 1.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Variante besteht der dem Zahnrad 2 zugeordnete Teil der Achse 3 aus den beiden Magneten 29 und 30, die entweder Hohlzylinder oder aber auch Vollzylinder sein können. Sie sind in axialer Richtung magnetisiert, wobei die gleichnamigen Pole, insbesondere die Nordpole, einander zugeordnet sind. Im übrigen besteht die Achse aus zwei zusätzlichen Hülsen 31 und 32 aus weichmagnetischem Material. Diese und die Haltescheibe 33 sind fest miteinander verbunden und am Gehäuse 5 anmontiert. In the variant shown in FIG. 6, the part of the axis 3 assigned to the gear 2 consists of the two magnets 29 and 30 , which can either be hollow cylinders or solid cylinders. They are magnetized in the axial direction, the poles of the same name, in particular the north poles, being assigned to one another. In addition, the axis consists of two additional sleeves 31 and 32 made of soft magnetic material. This and the holding disc 33 are firmly connected to each other and mounted on the housing 5 .

Die Magnete 29 und 30, deren Länge etwa der Nabenlänge des Zahnrads 2 entspricht, sind von einer Hülse 34 aus nicht weichmagnetischem Material umgeben. Sie kann den Innenring des Lagers 7 bilden oder in diesen eingesteckt sein. Das Zahnrad 2 bzw. beide Zahnräder bestehen, ebenso wie die Welle 4, aus weichmagnetischem Material. Auch bei dieser Konstruktion erreicht man eine starke Bündelung der Feldlinien im mittleren Bereich des Zahnrads 2 und hieraus resultierend eine, in Umfangsrichtung gesehen, starke Flankenanpressung im Eingriffsbereich.The magnets 29 and 30 , whose length corresponds approximately to the hub length of the gear 2 , are surrounded by a sleeve 34 made of a non-soft magnetic material. It can form the inner ring of the bearing 7 or can be inserted into it. The gear 2 or both gears, like the shaft 4 , are made of soft magnetic material. With this construction too, a strong bundling of the field lines is achieved in the central area of the gearwheel 2 and, as a result, a strong flank pressure in the engagement area, seen in the circumferential direction.

Die außen befindlichen Magnete, bspw. der Fig. 1 bis 3, können mittels einer geeigneten, nicht näher dargestellten Vorrichtung in eine wirkungslose Stellung gebracht bspw. verschoben oder verschwenkt werden. Falls es sich um Elektromagnete handelt, kann man sie statt dessen ein- und ausschalten. Damit kann man auf die Wirkung der Magnete in gewissen Betriebszuständen dieses Getriebes, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebes, gezielt verzichten. In Fig. 5 ist eine Stange 34 eingezeichnet, die als symbolische Betätigungseinrichtung zu verstehen ist, mit deren Hilfe man die Magnete 24 und 25 in der hülsenförmigen Achse 3 axial verschiebbar machen kann, um deren Wirkung zu verändern oder ggf. ganz auszuschalten. Die Maßnahme zur Veränderung der Magnetwirkung ergibt sich aus Anspruch 12.The magnets located on the outside, for example FIGS. 1 to 3, can be brought into an ineffective position by means of a suitable device, not shown, for example, be moved or pivoted. If they are electromagnets, you can switch them on and off instead. It is thus possible to specifically dispense with the effect of the magnets in certain operating states of this transmission, in particular a motor vehicle transmission. In Fig. 5, a rod 34 is shown, which is to be understood as a symbolic actuating device with the help of which the magnets 24 and 25 can be made axially displaceable in the sleeve-shaped axis 3 in order to change their effect or, if necessary, to switch them off completely. The measure for changing the magnetic effect results from claim 12.

Claims

1. Gearbox with at least one helical drive gear ( 1 ) and at least one helical output gear ( 2 ), one of which is connected to a first shaft ( 4 ) or axis and the other to a second shaft or axis ( 3 ) , at least one magnet ( 11 , 12 , 23 , 24 , 25 , 29 , 30 ) being assigned to at least one shaft ( 4 ) or axis ( 3 ), under whose or their action the gearwheel of the pair of wheels assigned to the shaft or axis the shaft or axis is displaced and the pair of wheels is thereby braced against one another in the axial direction, the pole axis ( 13 , 14 ) of the magnet (s) ( 11 , 12 , 23 , 24 , 25 , 29 , 30 ) and the geometric axis ( 15 ) the shaft ( 4 ) or axis ( 3 ) run approximately parallel to one another, and one of the poles of the magnets ( 11 , 12 ) polarized in the axial direction on one of the ends, in particular the end face of the axis ( 3 ) or shaft ( 4 ), lies firmly or on the outside Surface of an annular or solid disc ( 16 ) made of soft magnetic material is firmly seated and the annular or solid disc ( 16 ) is connected to the end of the axis ( 3 ).

2. Gear with at least one helical drive gear ( 1 ) and at least one helical output gear ( 2 ), wherein

a) a gearwheel is connected to a first shaft ( 4 ) or axis and the other gearwheel is connected to a second shaft or axis ( 3 ),
b) at least one magnet ( 23 ) is assigned to at least one shaft ( 4 ) or axis ( 3 ),
c) the gearwheel of the pair of wheels assigned to the shaft or axis is displaced with respect to the shaft or axis under the action of the magnet or magnets, and the pair of wheels is thereby braced against one another in the axial direction,
d) the at least one magnet is located in the interior of the axis ( 3 ) approximately in the gear plane and is radially polarized,
e) the axis ( 3 ) consists of non-soft magnetic material at least in the area of the magnet or magnets.

2. Gear with at least one helical toothed gear ( 1 ) and at least one helical driven gear ( 2 ), wherein

a) a gearwheel is connected to a first shaft ( 4 ) or axis and the other gearwheel is connected to a second shaft or axis ( 3 ),
b) at least two magnets ( 24 , 25 ) are assigned to at least one shaft ( 4 ) or axis ( 3 ),
c) the gear wheel of the pair of wheels assigned to the shaft or axis is displaced with respect to the shaft or axis under the action of the magnets, and the pair of wheels is thereby braced against one another in the axial direction,
d) the two magnets ( 24 , 25 ) are located in the interior of the axis in the gear area and are axially polarized,
e) the poles of the same name, in particular the north poles, directly adjoin the two magnets ( 24 , 25 ),
f) the axis ( 3 ) at least in the area of the magnets ( 24 , 25 ) consists of non-soft magnetic material.

4. Gearbox with at least one helical drive gear ( 1 ) and at least one helical output gear ( 2 ), wherein

a) a gearwheel is connected to a first shaft ( 4 ) or axis and the other gearwheel is connected to a second shaft or axis ( 3 ),
b) at least two magnets ( 29 , 30 ) are assigned to at least one shaft ( 4 ) or axis ( 3 ),
c) the gear wheel of the pair of wheels assigned to the shaft or axis is displaced with respect to the shaft or axis under the action of the magnets, and the pair of wheels is thereby braced against one another in the axial direction,
d) the magnet or magnets ( 29 , 30 ) form part of the gear axis ( 3 ), to which the one gear wheel ( 2 ) is assigned, the remaining axis ( 31 , 32 ) being made of soft magnetic material and the magnets ( 29 , 30 ) are surrounded by a sleeve ( 34 ) made of non-soft magnetic material, and in the case of two axially polarized magnets ( 29 , 30 ) their poles of the same name, in particular their north poles, are connected to one another.

5. Transmission according to claim 1, characterized in that the magnet ( 11 , 12 ) connected to the end of the axis ( 3 ) is connected to form a fastening collar with an annular disk made of soft magnetic material, the outer surface of which is associated with the magnet ( 11 , 12 ) is.

6. Transmission according to claim 1 or 5, characterized in that both ends of the axis ( 3 ) or shaft ( 4 ) is assigned a pole of a magnet ( 11 , 12 ).

7. Transmission according to one of claims 1, 5 or 6, characterized in that the axis ( 3 ) or shaft ( 4 ) of the north pole of the magnet or magnets ( 11 , 12 ) is assigned.

8. Transmission according to one of claims 1 or 5 to 7, characterized in that the stray field is bridged to the outer pole of the or each magnet ( 11 , 12 ) by means of a soft magnetic yoke ( 22 ).

9. Transmission according to claim 3, characterized in that seen in the longitudinal direction of the geometric axis ( 15 ) of the transmission axis ( 3 ), the center of the magnet or the magnet group consisting of two magnets ( 24 , 25 ) with respect to the radial central plane of the assigned gear ( 2 ) is laterally offset.

10. Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that there is an axial thrust washer ( 8 , 9 ) made of soft magnetic material on both sides of the gear ( 2 ) rotatably mounted on its axis ( 3 ).

11. Transmission according to one of claims 2, 3 or 9, characterized in that the magnet or magnets ( 23 , 24 , 25 ) can be made ineffective or can be brought into an ineffective position.

12. Transmission according to one of claims 2, 3, 9 or 11, characterized in that the one or more magnets ( 23 , 24 , 25 ) in the longitudinal direction of the transmission axis ( 3 ) are displaceable within the interior, at least over the entire displacement range, the gear axis ( 3 ) is made of non-soft magnetic material.

13. Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet or magnets ( 11 , 12 , 23 , 24 , 25 , 29 , 30 ) are permanent magnets or electromagnets.