NL1033127C2

NL1033127C2 - Reductiemechanisme.

Info

Publication number: NL1033127C2
Application number: NL1033127A
Authority: NL
Inventors: Stefan Frits Brouwer
Original assignee: Eaton Automotive Bv
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-06-24
Also published as: KR20090130846A; JP2010513820A; WO2008079011A1; CN101663504A; EP2122195A1; US20100062895A1

Description

Titel: Reductiemechanisme

De uitvinding heeft betrekking op een reductiemechanisme.

Reductiemechanismen zijn algemeen bekend en worden toegepast om het toerental van een motor, bijvoorbeeld een elektromotor, om te zetten naar een lager toerental. Wanneer bij bepaalde toepassingen een grote 5 overbrengingsverhouding wenselijk is, wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van een reductiemechanisme met het 'harmonie drive' principe.

Een 'harmonie drive' reductiemechanisme omvat een van een binnenvertanding voorziene buitenste tandring waarin een flexibele maar met de vaste wereld rotatiegeborgde, van een buitenvertanding voorziene, 10 binnenste tandring werkzaam is. De binnenste tandring heeft twee tanden minder dan de buitenste tandring, en wordt door twee aandruklichamen tegen de buitenste tandring aan gedrukt. De twee aandruklichamen zijn symmetrisch ten opzichte van een op een ingangsas gelegen ingang roteerbaar opgesteld. De ingang bevindt zich excentrisch ten opzichte van de 15 buitenste tandring. Hierdoor werkt de binnenste tandring telkens op twee plaatsen met een aantal tanden samen met tanden van de buitenste tandring. Als de twee aandruklichamen gaan roteren om de gemeenschappelijke as van binnen- en buitenring, zal doordat de binnenste tandring rotatiegeborgd is met de vaste wereld, de buitenste tandring gaan 20 roteren. De rotatie bedraagt per omwenteling van de aandruklichamen een hoek die overeenkomt met de rotatiehoek van twee tanden.

Een 'harmonie drive' reductiemechanisme heeft dan ook een grote overbrengingsverhouding.

XT λ/1λ1· rr λ n vt λ o μ * V» é~\ rt -w» ι λ /1 wi 1 ^ rl » » λ» λλΚ r\ η i r» wt λ i n X λ + iaucng uan gcu nai uiviaiv uitvc icuut/i'iciucvnaiuouic ia uat uct 25 mechanisme relatief complex is, omdat het vele onderdelen omvat. Tevens heeft het mechanisme een relatief hoge inbouwhoogte en een relatief laag rendement.

1 03 3 12Z£ 2

Een doel van de uitvinding is te voorzien in een alternatief reductiemechanisme, waarbij met behoud van de voordelen genoemde nadelen kunnen worden tegengegaan.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een reductiemechanisme, 5 omvattende - een van een buitenvertanding voorzien ingangstandwiel voor koppeling met een aandrijfmotor, welk ingangstandwiel is voorzien van een evoloïde vertanding met slechts 1 of 2 tanden; - een van een binnenvertanding voorzien uitgangstandwiel; 10 - tenminste een tussentandwiel dat tussen het ingangstandwiel en het uitgangstandwiel werkzaam is en waarvan de rotatie-as vast is opgesteld.

Onder een evoloïde vertanding van het ingangstandwiel wordt in deze context verstaan een rondsel met een vertanding volgens DIN 3960, 15 waarbij het aantal tanden Z gelijk is aan 1 of 2; - de tandhoek β groter is dan 15°; - de profielverschuiving xl van het rondsel groter is dan 0,5; - de profielverschuiving x2 van het tussentandwiel kleiner of gelijk 20 is dan 0; - de tandvoetvormhoogtefactor hFfP2 van het tussentandwiel groter of gelijk is aan de tandkophoogtefactor hapi van het rondsel; en - de tandkophoogtefactor haP2 van het tussentandwiel in hoofdzaak gelijk is aan de tandvoetvormhoogtefactor hFfpi van het rondsel. Het 25 tussentandwiel en het uitgangstandwiel hebben daarbij een corresponderende vertanding.

Een dergelijke evoloïde vertanding is een bijzondere variant van de evolvente vertanding en wordt meer uitgebreid besproken door K. Roth in Zahnrad Technik - Evolventen Sonderverzahnungen, Springer Verlag 30 ISBN 3-540-64236-6.

3

Door toepassing van een ingangstandwiel met een evoloïde vertanding dat via een tussentandwiel samenwerkt met het uitgangstandwiel, wordt bereikt dat in het reductiemechanisme op eenvoudige wijze een ingangstandwiel met een klein tandental kan worden 5 toegepast. Dit resulteert in een eenvoudige en compacte constructie.

Door twee of meer tussentandwielen toe te passen, kan de bedrijfszekerheid worden verhoogd, en kan de constructie eenvoudig blijven. Door gebruik van twee of meer tussentandwielen kan in het bijzonder worden bereikt dat de door het reductiemechanisme overgebrachte kracht 10 groot kan zijn, aangezien een ingaande kracht over de twee tussentandwielen wordt verdeeld.

In een voordelige uitvoeringsvorm zijn de tandwielen in hoofdzaak in een vlak gelegen. Hierdoor wordt een lage inbouwhoogte verkregen, wat de constructie van het reductiemechanisme meer compact maakt.

15 In een andere voordelige uitvoeringsvorm is de ingaande as van het reductiemechanisme direct op een uitgaande as van een aandrijfmotor gelegen. Hierdoor kunnen minder onderdelen worden gebruikt, waardoor de inbouw van het reductiemechanisme nog compacter kan worden.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een 20 uitvoeringsvoorbeeld dat in een tekening is weergegeven. In de tekening toont:

Fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van een reductiemechanisme overeenkomstig de uitvinding;

Fig. 2 een detail van het reductiemechanisme van Fig. 1; 25 Fig. 3 een schema van het reductiemechanisme van Fig. 1.

Opgemerkt wordt dat de figuren slechts schematische weergaven zijn van een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding die wordt beschreven bij wijze van niet-limitatief uitvoeringsvoorbeeld. In de figuren zijn gelijke of corresponderende onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers 30 weergegeven.

4

Een reductiemechanisme overeenkomstig de uitvinding is getoond in Fig. 1. Het reductiemechanisme 1 omvat een van een evoloïde buitenvertanding a voorzien ingangstandwiel 2. Het ingangstandwiel 2 is voorzien van een evoloïde buitenvertanding b, zoals getoond in Fig. 2. In het 5 uitvoeringsvoorbeeld van Fig. 2 is het ingangstandwiel 2 uitgevoerd met 2 tanden.

Het reductiemechanisme 1 omvat eveneens een van een evoloïde binnenvertanding c voorzien uitgangstandwiel 3. Tijdens gebruik is het toerental van het uitgangstandwiel 3 lager dan het toerental van het 10 ingangstandwiel 2. Het toerental wordt verlaagd overeenkomstig de overbrengingsverhouding van het reductiemechanisme.

Voorts omvat het reductiemechanisme 1 in het uitvoeringsvoorbeeld van Fig. 1 twee symmetrisch ten opzichte van het ingangstandwiel 2 opgestelde tussentandwielen 4. Elk tussentandwiel 4 is 15 voorzien van een buitenvertanding b en werkt samen met zowel het ingangstandwiel 2 als het uitgangstandwiel 3.

Het ingangstandwiel 2 bevindt zich in het centrum van het als tandring uitgevoerde uitgangstandwiel 3, dat concentrisch om het ingangstandwiel 2 is opgesteld. In het bijzonder is de hartlijn van het 20 ingangstandwiel 2 coaxiaal aan de hartlijn van het uitgangstandwiel 3.

De tussentandwielen 4 hebben rotatie-assen die ten opzichte van de vaste wereld vast zijn opgesteld, zoals schematisch is weergegeven in Fig.

3. De tussentandwielen 4 worden via het ingangstandwiel 2 aangedreven en roteren om hun eigen as. Door de rotatie van de tussentandwielen 4 wordt 25 het uitgangstandwiel 3 aangedreven. Het toerental van het uitgangstandwiel 3 is dan lager dan het toerental van het ingangstandwiel 2. Bij voorkeur is de overbrengingsverhouding van het reductiemechanisme 1 ten minste 1:20. Grotere overbrengingsverhoudingen zijn ook mogelijk, zo is een overbrengingsverhouding van 1:40 of 1:50 eveneens realiseerbaar.

5

In de uitvoeringsvorm van Fig. 1 bevinden zich de tandwielen 2, 3 en 4 in hoofdzaak in één vlak. Hierdoor blijft de inbouwhoogte van het reductiemechanisme laag, zodat een eenvoudig en compact reductiemechanisme is verkregen.

5 In een voordelige uitvoeringsvorm wordt het ingangstandwiel 2 direct op een uitgaande as 5 van een — hier niet getoonde — aandrijfmotor gedragen. Ook hierdoor blijft de inbouw van het reductiemechanisme compact, en is er weinig ruimte nodig voor het reductiemechanisme.

Het uitgangstandwiel 3 kan zijn gekoppeld met een uitgaande as 6 10 van het reductiemechanisme, zoals schematisch is getoond in Fig. 3.

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven uitvoeringsvoorbeelden. Vele varianten zullen de vakman duidelijk zijn en worden geacht te liggen in het bereik van de uitvinding zoals weergegeven in de hiernavolgende conclusies.

15 10331271

Claims

1. Reductiemechanisme, omvattende - een van een buitenvertanding voorzien ingangstandwiel voor koppeling met een aandrijfmotor, welk ingangstandwiel is voorzien van een evoloïde vertanding met slechts 1 of 2 tanden; 5. een van een binnenvertanding voorzien uitgangstandwiel waarvan het toerental tijdens gebruik lager is dan het toerental van het ingangstandwiel; - tenminste een tussentandwiel dat tussen het ingangstandwiel en het uitgangstandwiel werkzaam is en waarvan de rotatie-as vast is 10 opgesteld.

2. Reductiemechanisme volgens conclusie 1, waarbij het ingangstandwiel symmetrisch wordt gesteund door twee of meer tussentandwielen waarvan de rotatie-assen vast zijn opgesteld.

3. Reductiemechanisme volgens conclusie 1, waarbij de tandwielen in 15 hoofdzaak in één vlak zijn gelegen.

4. Reductiemechanisme volgens conclusie 1 of 2, waarbij het ingangstandwiel direct op een uitgaande as van de aandrijfmotor wordt gedragen.

5. Reductiemechanisme volgens een der voorgaande conclusies, 20 waarbij de overbrengingsverhouding ten minste 1:20 is. 10331274