WO2010083543A1 - Taumelgetriebe - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a wobble gear whose arranged on an input shaft wobble body is provided with at least one row of power transmission elements, which cooperate with the input side and output side arranged secondary power transmission elements.
- Differential gear in which two sprockets with few teeth difference are shifted against each other.
- the first sprocket is usually rigid with the first sprocket
- the invention has set itself the goal of creating a wobble mechanism of the type mentioned, which can work extremely quietly. This is achieved in that at least one row of force transmission elements is formed by magnets, which are arranged on the outside of the wobble body.
- Inventive wobble gear can be designed as a reduction drive, but also as a translation drive or as an adjusting device, locking device or positioning.
- Fig. 1 is a wobble mechanism with a combination of a magnetic stage and an arc-toothed pair of bevel gears
- Fig. 2 is a wobble mechanism, wherein the drive and output are offset by 90 degrees;
- Fig. 3 is a wobble gear with a double row occupied with magnets
- Swash body; Fig. 4 is a wobble mechanism with a single row occupied with magnets wobble body.
- an input shaft 2 is mounted in a housing 1, which is designed as a hollow shaft.
- a coaxial output shaft 3 is also mounted in the housing 1. This shaft 3 is formed as a hollow shaft.
- the shaft 3 is provided with an arc-toothed bevel gear 4, which could also be designed as a special, connected to the shaft 3 part.
- a wobble body 5 On the input shaft 2, a wobble body 5 is mounted in a known manner, which is provided with a curved toothing 6, which cooperates with the arc-toothed bevel gear 4. On the wobble body 5 force transmission elements in the form of magnets 7 are arranged on the circumference, which cooperate with magnets 8, which are connected to the housing 1. These magnets 8 form the secondary power transmission elements of the wobble mechanism.
- the magnets 8 may be axially displaceable.
- the measured variable "torque" can be fed to a control unit for applications and be used for control tasks.
- the parts 31, 33, 34, 35, 36, 37 and 38 correspond to the parts 1, 3, 4, 5, 6, 7 and 8 of the arrangement according to FIG. 1.
- a significant difference compared to the embodiment of FIG. 1 is that the drive is at an angle of 90 degrees to the output.
- the drive shaft 40 is connected via a bevel gear teeth 41 with a wobble shaft 42.
- the wobble shaft 42 drives the wobble body 44 via an inner bearing 43. This is again equipped with magnets 37 which cooperate with mounted in the housing 31 magnet 38.
- an input shaft 42 is mounted in a housing 41, with which a wobble body 45 is connected.
- the wobble body 45 is equipped in the embodiment of FIG. 3 with two rows 46, 47 of magnets that work together with magnets 48 and 49 alternately.
- the wobble body 45 is only one
- the angle for generating the wobbling motion could be changeable. This is advantageous if the game between the cooperating carriers should be changeable.
- the wobble body could also be designed in two parts, wherein the two parts are arranged rotatably to each other and have a common axis of rotation.
- Both parts are to be coupled via a connecting element which has elastic properties. Since the full torque is transmitted via this coupling, the degree of rotation is a measure of the output currently prevailing torque.
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Abstract
Ein Taumelgetriebe ist mit einem auf einer Eingangswelle angeordneten Taumelkörper mit wenigstens einer Reihe von Kraftübertragungselementen versehen, die mit eingangsseitig und ausgangsseitig angeordneten sekundären Kraftübertragungselementen zusammenwirken. Wenigstens eine Reihe von Kraftübertragungselementen ist von Magneten (7, 8, 37, 38, 48, 49, 50) gebildet, die auf der Außenseite des Taumelkörpers angeordnet sind. Dadurch wird ein geräuscharmes Arbeiten ermöglicht.
Description
Taumelgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein Taumelgetriebe, dessen auf einer Eingangswelle angeordneter Taumelkörper mit wenigstens einer Reihe von Kraftübertragungselementen versehen ist, die mit eingangsseitig und ausgangsseitig angeordneten sekundären Kraftübertragungselementen zusammenwirken.
Derartige bekannte Getriebe für hohe Untersetzungen basieren auf der Idee eines
Differenzgetriebes, bei dem zwei Zahnkränze mit wenigen Zähnen Differenz gegeneinander verschoben werden. Dabei ist der erste Zahnkranz meist starr mit dem
Gehäuse verbunden, wohingegen der zweite Zahnkranz mit der Abtriebswelle verbunden ist.
Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, ein Taumelgetriebe der genannten Art zu schaffen, das äußerst leise arbeiten kann. Erreicht wird dies dadurch, dass wenigstens eine Reihe von Kraftübertragungselementen von Magneten gebildet ist, die auf der Außenseite des Taumelkörpers angeordnet sind.
Erfindungsgemäße Taumelgetriebe können als Untersetzungsantrieb ausgeführt sein, ebenso aber auch als Übersetzungsantrieb oder als Stelleinrichtung, Feststelleinrichtung oder Positioniereinrichtung.
Wird bei einem Taumelgetriebe erfindungsgemäß die Eingangswelle und die dazu koaxiale Ausgangswelle als Hohlwellen ausgebildet, ist es möglich, durch die beiden Hohlwellen Bedienungsleitungen od. dgl. zu führen.
Bei der Verwendung von erfindungsgemäßen Kraftübertragungselementen kann es zweckmäßig sein, durch Veränderung des Winkels zwischen dem Taumelkörper und der Wellenachse die Kraftübertragungselemente außer Zusammenwirken zu bringen. Dadurch kann ein Auskuppeln bzw. ein Überlastschutz erreicht werden.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ohne auf diese Beispiele beschränkt zu sein. Dabei zeigen jeweils im Schnitt:
Fig. 1 ein Taumelgetriebe mit einer Kombination einer Magnetstufe und einem bogenverzahnten Kegelradpaar;
Fig. 2 ein Taumelgetriebe, bei dem Antrieb und Abtrieb um 90 Grad versetzt sind; Fig. 3 ein Taumelgetriebe mit einem zweireihig mit Magneten besetzten
Taumelkörper; Fig. 4 ein Taumelgetriebe mit einem einreihig mit Magneten besetzten Taumelkörper.
Gemäß Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 eine Eingangswelle 2 gelagert, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Eine dazu koaxiale Ausgangswelle 3 ist ebenfalls im Gehäuse 1 gelagert. Auch diese Welle 3 ist als Hohlwelle ausgebildet.
Die Welle 3 ist mit einer bogenverzahnten Kegelradverzahnung 4 versehen, die auch als besonderer, mit der Welle 3 verbundener Teil ausgebildet sein könnte.
Auf der Eingangswelle 2 ist in bekannter Weise ein Taumelkörper 5 gelagert, der mit einer Bogenverzahnung 6 versehen ist, die mit der bogenverzahnten Kegelradverzahnung 4 zusammenwirkt. Am Taumelkörper 5 sind am Umfang Kraftübertragungselemente in Form von Magneten 7 angeordnet, die mit Magneten 8 zusammenwirken, die mit dem Gehäuse 1 verbunden sind. Diese Magnete 8 bilden die sekundären Kraftübertragungselemente des Taumelgetriebes.
Wie durch einen Doppelpfeil angedeutet, können die Magnete 8 axial verschiebbar sein.
Durch die Anordnung der ersten Stufe des Taumelgetriebes als Magnetgetriebestufe 7, 8 kann dies zur Messung des auf das Getriebe wirkenden Antriebsmomentes verwendet werden. Durch das Moment, das von der Abtriebswelle 3
auf den Taumelkörper 5 wirkt, wird dieser mit dem Abtriebsmoment belastet. Dieses stützt sich über die Magnetkräfte am Gehäuse 1 ab. Dadurch verdreht sich der
Taumelkörper 5 relativ zum Gehäuse 1 in Abhängigkeit des wirkenden
Abtriebmomentes. Diese Verdrehung ist ein Maß für den Moment und kann durch eine bekannte Vorrichtung gemessen werden.
Die Messgröße „Drehmoment" kann für Anwendungen einem Steuergerät zugeführt werden und für Regelungsaufgaben verwendet werden.
Durch die mögliche axiale Verschiebung der Magnetreihe 8 kann das begrenzende Drehmoment verändert werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entsprechen die Teile 31, 33, 34, 35, 36, 37 und 38 den Teilen 1, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 der Anordnung nach Fig. 1.
Ein wesentlicher Unterschied gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 ist, dass der Antrieb in einem Winkel von 90 Grad zum Abtrieb erfolgt. Die Antriebswelle 40 ist über eine Kegelrad Verzahnung 41 mit einer Taumel welle 42 verbunden. Die Taumelwelle 42 treibt über ein innen liegendes Lager 43 den Taumelkörper 44 an. Dieser ist wieder mit Magneten 37 ausgestattet, die mit im Gehäuse 31 gelagerten Magneten 38 zusammenwirken.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 und 4 ist in einem Gehäuse 41 eine Eingangswelle 42 gelagert, mit der ein Taumelkörper 45 verbunden ist. Der Taumelkörper 45 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 mit zwei Reihen 46, 47 von Magneten bestückt, die abwechselnd mit Magneten 48 und 49 zusammenarbeiten.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Taumelköper 45 nur mit einer
Reihe 50 von Magneten versehen. Das Drehmoment der Abtriebswelle 43 stützt sich über die Magnetkräfte und über das elastische Element 51 am Gehäuse 41 ab und bewirkt eine korrespondierende Verdrehung des Magnetrades 48. Diese Verdrehung ist
ein Maß für das im Getriebestrang wirkende Drehmoment und kann für eine Drehmomentenmessung herangezogen werden.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abänderungen möglich. So könnte der Winkel zur Erzeugung der Taumelbewegung veränderbar sein. Dies ist dann von Vorteil, wenn das Spiel zwischen den zusammenwirkenden Trägern veränderbar sein soll.
Der Taumelkörper könnte auch zweiteilig ausgeführt sein, wobei die beiden Teile drehbar zueinander angeordnet sind und eine gemeinsame Drehachse besitzen.
Beide Teile sind über ein Verbindungselement zu koppeln, das elastische Eigenschaften besitzt. Da das volle Drehmoment über diese Koppelung übertragen wird, ist das Maß der Verdrehung ein Maß für das am Abtrieb momentan herrschende Drehmoment.
Claims
1. Taumelgetriebe, dessen auf einer Eingangswelle angeordneter Taumelkörper mit wenigstens einer Reihe von Kraftübertragungselementen versehen ist, die mit eingangsseitig und ausgangsseitig angeordneten sekundären
Kraftübertragungselementen zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reihe von Kraftübertragungselementen von Magneten (7, 8, 37, 38, 48, 49, 50) gebildet ist, die auf der Außenseite des Taumelkörpers (5, 45) angeordnet sind.
2. Taumelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Eingangswelle (2, 42) und/oder die dazu koaxiale Ausgangswelle (3) als Hohlwellen ausgebildet sind.
3. Taumelgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen dem Taumelkörper und der Wellenachse veränderbar ist.
4. Taumelgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe von insbesondere eingangsseitigen Kraftübertragungselementen (7) axial verschiebbar ist.
5. Taumelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb über eine in einem Winkel von 90° zum Abtrieb liegende Antriebswelle (40) erfolgt.
6. Taumelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zur Erzeugung der Taumelbewegung veränderbar ist.
7. Taumelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Taumelkörper zweiteilig ausgeführt ist, wobei die beiden Teile drehbar zueinander angeordnet sind und eine gemeinsame Drehachse besitzen.
8. Taumelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abstützung des Drehmomentes der Abtriebswelle (43) ein elastisches Element (51) angeordnet ist.
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