DE60306346T2

DE60306346T2 - Getriebemechanismus zur verwendung bei der steuerung von fahrzeugrückspiegeln und messung von winkelförmiger durchbiegung eines gelenk-anhängers bezüglich des traktors

Info

Publication number: DE60306346T2
Application number: DE60306346T
Authority: DE
Inventors: John Paul Standen
Original assignee: C-LOGIC Ltd UPPER BODDINGTON; LOGIC Ltd C
Current assignee: C-LOGIC Ltd UPPER BODDINGTON; LOGIC Ltd C
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: WO2003074330A2; WO2003074330A3; ES2268336T3; DE60306346D1; AU2003214371A1; CA2477913A1; EP1485272A2; EP1485272B1; GB0204820D0; US20050130783A1; ATE330816T1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Getriebemechanismus, der beispielsweise bei drehbaren Fahrzeugrückspiegeln verwendet werden kann, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung
Der nächstkommende Stand der Technik EP-A-0 627 575 offenbart einen Getriebemechanismus mit zwei Zahnradabschnitten t, umfassend ein gemeinsames Sonnenrad mit zwei Gruppen von Planetenrädern, die mit zwei Außenrädern mit unterschiedlichem Durchmesser in Eingriff stehen, wobei die Planetenräder auf einem Planetenträger montiert sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebemechanismus vorgesehen, umfassend ein erstes Sonnenrad, das eine erste Gruppe von Planetenrädern antreibt, die mit einem ersten Außenrad kämmen, eine zweite Gruppe von Planetenrädern, die einen anderen Durchmesser als die Zahnräder der ersten Gruppe aufweisen, wobei die Zahnräder der zweiten Gruppe mit einem zweiten Außenrad, jedoch nicht mit dem ersten Sonnenrad kämmen, wobei das erste Außenrad und das zweite Außenrad nebeneinander angeordnet und relativ zueinander drehbar sind, und wobei jedes Planetenrad in der ersten Gruppe von Planetenrädern starr mit einem entsprechenden Planetenrad der zweiten Gruppe verbunden ist, um mit diesem mitzudrehen, gekennzeichnet durch ein zweites Sonnenrad, das starr mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist, um mit diesem mitzudrehen, und an der gegenüberliegenden Seite der zweiten Planetenräder entfernt von den ersten Planetenrädern angeordnet ist, und eine dritte Gruppe von Planetenrädern, die mit dem zweiten Sonnenrad kämmen, wobei jedes Planetenrad in der dritten Gruppe von Planetenrädern starr mit einem entsprechenden Planetenrad in der zweiten Gruppe verbunden ist, um mit diesem mitzudrehen, wobei die Planetenräder nicht von einem Planetenträger getragen werden. Die dritten Planetenräder, die im Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad stehen, dienen dazu, die Stabilität der verbundenen Planetenräder der ersten und zweiten Gruppe zu erhöhen und dabei insbesondere jede Tendenz der einzelnen Räder zu vermeiden, sich außerhalb der Ebene zu drehen, die senkrecht zu der Drehachse steht.
Zum Antreiben des Sonnenrades kann ein Motor bereitgestellt werden. Die Abtriebswelle kann durch den Mechanismus hindurchführen, wenn der Motor exzentrisch angeordnet ist, oder nur von einem Ende aus hervorstehen. Der Mechanismus hat sowohl mit Planetengetrieben Ähnlichkeit als auch mit Harmonic-Drive-Getrieben und weist ein großes Untersetzungsverhältnis bei einem sehr niedrigen Reibungsgrad auf, wodurch er einen sehr hohen Wirkungsgrad erreicht. In vorteilhafter Weise umfasst das Sonnenrad einen innenliegenden Zahnradabschnitt, der durch ein Zahnrad an dem Motor angetrieben wird.
Herkömmliche Ausführungen von Antriebselementen verwendeten zwei innenliegende Zahnräder verschiedener Größe, die mit einem gemeinsamen Planetenrad gekoppelt sind. Das Planetenrad kann nur mit einem der innenliegenden Zahnräder exakt kämmen, was zu Spiel in dem Mechanismus führt. Eine solche Anordnung genügt den Anforderungen nur dann, wenn bei dem Anwendungszweck ein Spiel zulässig ist.
Der erfindungsgemäße Mechanismus erzielt ein minimales Spiel durch Kopplung von zwei innenliegenden Zahnrädern mittels eines Planetenrads, das zwei Zahnradabschnitte aufweist, von denen jeweils einer exakt mit einem der beiden innenliegenden Zahnräder kämmt.
Die Differenz der Zähnezahl der beiden innenliegenden Zahnräder muss der Anzahl der jeweiligen Planetenräder entsprechen oder ein Vielfaches davon betragen.
Das Spiel in dem Mechanismus kann bis hin zu einem ganz geringen Bereich reguliert werden. Durch Herstellung der Teile aus Werkstoffen mit ähnlichem Ausdehnungsverhalten hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit kann sichergestellt werden, dass der Leistungsgrad auch unter umgebungsbedingten Änderungen aufrechterhalten bleibt.
Durch die Anordnung werden Torsionsbelastungen gleichmäßig auf die Planetenräder verteilt. Es ist möglich, das Spiel einzustellen, indem gegenüberliegende Planetenräder im Verhältnis zueinander gedreht werden; dies führt jedoch dazu, dass die Anzahl der Planetenräder, auf welche die Belastung verteilt ist, abnimmt, wodurch die Belastung auf die einzelnen Zähne zunimmt.
Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Mechanismus zählen ein unkomplizierter Aufbau, da keine Achszapfen, Lager oder sonstige Halterungen für die Planetenräder erforderlich sind; exakt ineinander greifende Zahnräder, da alle Zähne die korrekte Form und Größe für einen akkuraten Eingriff besitzen; und ein einfaches und unkompliziertes Abdichten gegen das Eindringen von Wasser. Der Getriebemechanismus hat wenig oder kein Spiel und arbeitet laufgeräuscharm. Der erfindungsgemäße Mechanismus kann beispielsweise zum Drehen eines steuerbaren Rückspiegels für Gelenkfahrzeuge oder dergleichen verwendet werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen, zeigt
1 eine vertikale Querschnittsdarstellung eines Getriebemechanismus gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
2 eine perspektivische Teilschnittansicht des unteren Teils des Getriebemechanismus aus 1.
Detaillierte Beschreibung des dargestellten Ausführungsbeispiels
Wie in 1 und 2 dargestellt, weist der Getriebemechanismus einen kompakten Aufbau auf, der koaxial zu der Abtriebswelle angeordnet ist. Ein Sonnenrad 1 verfügt über eine Bohrung, die sich frei um die Abtriebswelle 2 drehen kann. Es weist einen innenliegenden Zahnradabschnitt 1a auf, der von einem Zahnrad 3 angetrieben wird, das auf der Welle eines Motors 4 montiert ist. Das Sonnenrad 1 verfügt über zwei weitere Zahnradabschnitte 1b und 1c, die geometrisch Teil eines größeren Zahnrades sind, aber von einer Nut in zwei Bereiche unterteilt werden.
Vier Planetenräder 5, 6, 7 und 8 weisen jeweils zwei Zahnraddurchmesser auf, wobei sich der größte Zahnradabschnitt (5c, 6c, 7c, 8c) ungefähr in der Mitte befindet und das kleinere Zahnrad in zwei Abschnitte unterteilt. Die Planetenräder sind gleichmäßig rund um das Sonnenrad verteilt. Die Zahnradabschnitte mit dem kleineren Durchmesser (5a – 8a, 5c – 8c) der Planetenräder kämmen mit den Sonnenradabschnitten 1b und 1c. Die Nut in dem Sonnenrad stellt ausreichend Spielraum für die größeren Zahnradabschnitte der Planetenräder bereit.
Ein Stator bzw. Außenrad 9 weist eine Bohrung auf, die als Lager zum Abstützen der Abtriebswelle 2 dient. Dieser bzw. dieses verfügt über einen innenliegenden Zahnradabschnitt, der mit den größeren Zahnradabschnitten der Planetenräder in Eingriff steht. Mit Hilfe des Stators bzw. Außenrades kann außerdem der Motor 4 im exakten Abstand zu dem Sonnenrad 1 montiert werden, das auf der Abtriebswelle 2 läuft.
Das Abtriebszahnrad 10 weist ebenfalls eine Bohrung auf, die als Lager der Abtriebswelle 2 dient. Die Bohrung verfügt über einen innenliegenden Zahnradabschnitt, der vier Zähne weniger besitzt als der innenliegende Zahnradabschnitt des Stators bzw. Außenrades 9. Dieses innenliegende Zahnrad kämmt mit den längeren der Zahnradabschnitte mit kleinerem Durchmesser der Planetenräder.
Wenn das Sonnenrad von dem Motor angetrieben wird, werden die Planetenräder veranlasst, sich darum herum zu bewegen, da die kleineren Zahnradabschnitte jedes Planetenrades mit dem Sonnenrad in Eingriff stehen und die größeren Zahnradabschnitte jedes Planetenrades mit dem Stator bzw. Außenrad kämmen. Bei jeder vollen Umdrehung der Planetenräder wird das Abtriebszahnrad um vier Zähne gedreht, da dies die Differenz zwischen den innenliegenden Zahnrädern des Stators bzw. Außenrades und des Abtriebszahnrades ist.

Claims

Getriebemechanismus, umfassend ein erstes Sonnenrad (1b), das eine erste Gruppe von Planetenrädern (5a – 8a) antreibt, die mit einem ersten Außenrad (10) kämmen, eine zweite Gruppe von Planetenrädern (5b – 8b), die einen anderen Durchmesser als die Zahnräder der ersten Gruppe aufweisen, wobei die Zahnräder der zweiten Gruppe mit einem zweiten Außenrad (9), jedoch nicht mit dem ersten Sonnenrad (1b) kämmen, wobei das erste Außenrad und das zweite Außenrad nebeneinander angeordnet und relativ zueinander drehbar sind, und wobei jedes Planetenrad in der ersten Gruppe von Planetenrädern starr mit einem entsprechenden Planetenrad der zweiten Gruppe verbunden ist, um mit diesem mitzudrehen, gekennzeichnet durch ein zweites Sonnenrad (1c), dass starr mit dem ersten Sonnenrad (1b) verbunden ist, um mit diesem mitzudrehen, und an der gegenüberliegenden Seite der zweiten Planetenräder entfernt von den ersten Planetenrädern angeordnet ist, und eine dritte Gruppe von Planetenrädern (5c – 8c), die mit dem zweiten Sonnenrad (1c) kämmen, wobei jedes Planetenrad in der dritten Gruppe von Planetenrädern starr mit einem entsprechenden Planetenrad in der zweiten Gruppe verbunden ist, um mit diesem mitzudrehen.
Getriebemechanismus nach Anspruch 1, umfassend einen zum Antreiben der Sonnenräder (1b, 1c) angeordneten Motor (4).
Getriebemechanismus nach Anspruch 2, bei dem das Sonnenrad (1) einen innenliegenden Zahnradabschnitt (1a) aufweist, der durch ein Zahnrad an dem Motor angetrieben ist.