WO2006034921A1 - Eccentric gearbox comprising a cycloidal lantern gearing - Google Patents
Eccentric gearbox comprising a cycloidal lantern gearing Download PDFInfo
- Publication number
- WO2006034921A1 WO2006034921A1 PCT/EP2005/053989 EP2005053989W WO2006034921A1 WO 2006034921 A1 WO2006034921 A1 WO 2006034921A1 EP 2005053989 W EP2005053989 W EP 2005053989W WO 2006034921 A1 WO2006034921 A1 WO 2006034921A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- eccentric
- elements
- gear
- tooth
- inner ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
Definitions
- the invention relates to an eccentric gear and a method for producing such, in particular with a cycloid Triebstock- toothing for adjusting two relatively movably arranged parts in the motor vehicle according to the preamble of the independent claims.
- DE 459 025 is a transmission or reduction gear for attachment to a
- Electric motor has become known, which is designed as an eccentric gear in the manner of a cyclo-transmission.
- two eccentrics are arranged offset by 180 °, which put two eccentric discs in an eccentric motion via rolling bearings.
- the eccentric discs have as external teeth, for example.
- a closed wave-shaped curve which cooperates with rotatably mounted on bolts rollers, which are arranged on a housing forming a ring gear.
- Mit psychologybolzen are arranged on which rotatable rectangular sliding shoes are mounted. These shoes engage in two mutually perpendicular Mit restructuring operationen a driver to transmit the torque to an output shaft.
- Such a rotatable mounting of the outer rollers and the driver elements has a large volume and a high weight of the transmission result so that it is not suitable for mass production in adjusting drives in the motor vehicle.
- Eccentric and the ring gear and between the eccentric and the output element deleted By the manufacturing method according to the invention and the material pairing, the sliding friction occurring then is reduced so that the efficiency is only marginally worse than the rolling friction in transmissions with rotatable bearing elements.
- very light gearbox By the materials used and manufacturing process very light gearbox can be made with considerable reduction in the number of parts in low-cost mass production.
- outer toothing has no undercut, only semicylindrical elements are sufficient for engagement of the outer tooth elements. These can be easily formed in one piece with the surrounding the eccentric gear housing. This allows a very cost-effective production of the gear housing with integrated internal toothing by injection molding - optionally with corresponding cylindrical inserts.
- Pericycloids "formed without undercut, learns the eccentric only force components toward its center or in the tangential direction, but no forces away from the center .Thus, a vibration load of the eccentric is avoided, which significantly increases its life, or lighter materials and allows the production of noise Due to the formation of an at least approximately pericycloid outer toothing of the eccentric wheel, the tangential component for the actual torque transmission becomes significantly larger than, for example, an epicyclic toothing. whereby the entire eccentric gear by eliminating rotatable
- bearing elements can be constructed much cheaper.
- the pericycloid external toothing allows a greater tooth depth, whereby the eccentricity of the transmission can be selected larger.
- the pericyloidal external toothing in such a way that, at the moment of the emergence or entry of the external tooth elements into or out of the external toothing, the normal force on the tooth flank has an angle between 0 and 40 ° relative to the tangential direction towards the center of the eccentric wheel. Particularly advantageous is the choice of this angle between 0 and 20 °, since in this case the force acting on the eccentric almost exclusively as tangential components for
- the eccentric wheel is designed to be elastic, so that the outer toothing can adapt to the tooth elements within certain limits when engaging in the outer tooth elements.
- the eccentric wheel By producing the eccentric wheel by means of injection molding, stamping or sintering, it is also possible to form mathematically complicated curve shapes, such as the pericyloidal external toothing without undercut, cost-effectively for mass production, as it is possible to dispense with a machining process.
- material pairings can be used, which allow a direct rotation elements-free engagement of the external teeth in the non-rotatably mounted on the inner ring tooth elements.
- the eccentric wheel is made of inexpensive plastic or light metal, whereby the weight of the transmission is substantially reduced.
- the tooth elements of the inner ring for example. Steel reduces the friction and thus the efficiency and wear can be optimized.
- the injection molding process can be used for this purpose, for example.
- the tooth elements are molded directly into the interior of the inner ring for interaction with the pericycloid external toothing without undercut as a half cylinder.
- the material of the eccentric can be tuned again according to optimized friction.
- the inner ring can be produced in a process-favorable manner as an injection-molded part with steel inserts.
- the tooth elements can be manufactured by a stamped-deep-drawing process, wherein the inner ring is advantageously integrally formed with the gear housing.
- This method is suitable for particularly large moments to be transmitted, since the component can be produced from a sheet steel.
- a high-load cycloid transmission can be made very compact, whereby the transmission according to the invention is suitable for an application for adjusting moving parts in the motor vehicle.
- Figure 1 is a schematic representation of an eccentric gear according to the invention
- Figure 2 is a section through a further exemplary embodiment of an eccentric
- Figure 3 is a cross-section of a cycloid drive train toothing according to Figure 1
- Figure 4 schematically an inventive eccentric, which meshes with corresponding outer bolt and
- Figure 5 shows a detail of a toothing according to the invention and a section of a toothing according to the prior art.
- FIG. 1 is shown schematically as an eccentric 10, the principle of operation of a so-called cycloid gear in which two eccentrics 14 are arranged on a drive shaft 12. On the eccentrics 14 each eccentric 16 are rotatably mounted, which are also referred to as cam 16.
- the eccentric 16 has an outer toothing 18, which formed with an inner ring 20 as
- Ring gear 22 meshes.
- the inner ring 20 consists of annularly arranged toothed elements 24, which are designed here as non-rotatable outer bolts 28. Due to the difference in the number of teeth between the outer teeth 18 and the inner ring 20, the eccentric 16 engages only in sections in the inner ring 20, whereby a corresponding reduction is realized.
- the torque is using
- Driving elements 30, which engage in circular receptacles 32 of the eccentric 16, transferred to an abrasive element 34.
- the driving elements 30 are formed here as a rotationally fixed driving bolts 38 of the output element 34, which are guided directly, directly in the receptacles 32 slidably.
- the eccentric 16 each have a circular recess 15 in which the eccentric 14 are mounted directly sliding, such that the
- Exzenternote 16 rotatably perform a tumbling motion about the drive shaft 12. Between the eccentric wheels 16 and the other transmission components 20, 34 and no rotatable bearing elements are arranged so that the eccentric 16 only directly slidingly with the transmission components 14, 20, 34 cooperate.
- a further exemplary embodiment of an eccentric gear 10 according to the invention is shown in section, in which between each of the eccentric 16 and the eccentric 14 and between the Exzenterrrad 16 and the output element 34 rotatable bearing elements are arranged.
- two eccentric wheels 16 are mounted, which are arranged rotated by 180 ° from each other. Both eccentric wheels 16 have a pericycloid outer toothing 18 which mesh with the ring gear formed as a housing 44.
- the outer bolts 28 are secured against rotation by means of fixing elements 46 and supported by a ring 21 on the housing 44.
- the toothed elements 24 designed as outer bolts 28 engage directly in the sliding
- External teeth 18 a without further rotatable elements 26 between the eccentric 16 and the ring gear 22 are arranged.
- the outer toothing 18 is in this case designed as a pericycloidal curve 42 without undercut, as will be explained in more detail in FIGS. 3 to 5.
- the external toothing 18 of the right eccentric wheel 16 is in maximum engagement with the
- the output element 34 has rotatably mounted driving bolts 38 which engage in circular receptacles 32 of the two axially adjacent eccentric 16 - in the sense of a parallel-pin transmission -. Due to the plurality of offset eccentric wheels 16, the torque is transmitted more uniformly to the output member 34, since the respective external gears 18 are engaged with different portions of the ring gear 22.
- the driving elements 30 are mounted by means of rotary sleeves 36 or bearings 37 in the receptacles 32, so that the driving bolts 38 roll therein.
- the lower half of Figure 2 are the driving bolts 38 roll therein.
- the outer pins 28 are made of steel and the eccentric discs 16 made of brass, whereby the friction of the "rotating elements-free toothing" is reduced.
- the eccentric wheels 16 are injection molded from plastic, or stamped from metal, or sintered.
- plastic for the eccentric 16 is between this and the eccentric 14, a roller bearing or a bearing bush 48, for example. Inserted from sintered material.
- the outer bolts 28 are either integral with the housing as an injection molded part, or designed as metal inserts in the injection-molded housing. Due to the design of the eccentric wheel 16 as a plastic disc, this is elastically formed within certain limits, so that the external toothing 18 adapts to the shape of the outer tooth elements 24 and thereby the number of engaged tooth elements 24 is increased.
- Figure 3 describes a gearbox with cycloid drive-tooth system according to a view according to III-III of Figure 1.
- the two mutually rotated eccentric 16 arranged mesh with their external teeth 18 with the rotatably connected to the inner ring 20 tooth elements 24, here as a cylindrical outer bolt
- the outer toothing 18 is formed as a closed cycloidal curve, which partially engages directly sliding in the outer tooth elements 24.
- the engaging portions of the two eccentric wheels 16 are opposite each other, so that the concentricity of the transmission is increased.
- normal forces 68 are shown, the stationary outer pins 28 on tooth flanks 64 of the
- FIG. 4 shows an inventive toothing 18, 28 of a transmission 10 according to FIG.
- the inner ring 20 is shown only schematically and has, for example, fifty-one tooth elements 24, which are formed as Triebstock- toothing with at least semi-cylindrical outer bolt 28.
- the eccentric 16 has an outer toothing 18 which is formed as a pericyclic curve 42 without undercut, which has fifty tooth gaps 50 in the embodiment.
- the pericycloid is formed as a pericyclic curve 42 without undercut, which has fifty tooth gaps 50 in the embodiment.
- the outer pins 28 may be formed as integrally formed with the ring gear 22 half cylinder 52, or as non-rotatably mounted in the ring gear 22 outer bolt 28.
- FIG. 5 shows a section of a pericyklidoid according to the invention
- Curve 42 without undercut, in engagement with an outer pin 28.
- a pericycloid outer toothing is shown with a lower section 62, in which the tooth shape of the outer toothing has a waist 63.
- the use of the term pericylo-loid refers to the choice of technically meaningful / realizable curve parameters and is defined in more detail below.
- a pericycloid curve 42 is constructed by rolling a larger pitch circle around the base circle around a smaller fixed base circle (base circle is completely inside the pitch circle). In this case, a fixed point on the rolling circle describes a convoluted cycloidal trajectory in which, in a complete run, the rolling circle covers one or more points of the trajectory of the trajectory point. From the pericycloid curve, the curved, epicycloidic curve is to be distinguished, which results from the rolling of a rolling circle on the outer circumference of a base circle (rolling circle is completely outside the base circle).
- the two outer pins 28 are each shown at the entrance or exit (66) in or out of the outer teeth 18, immediately at the beginning or at the end of the contact between the outer bolt and the tooth flank 64 of the outer teeth 18.
- Undercut 62 acts at this time due to the undercut a normal force 68 on the tooth flank 64, which is a tangential component
- the normal force 68 at the exit point 66 always has only components 70, 74 which are oriented tangentially to the center 67, or radially to the center 67.
- the normal force 68 exclusively a tangential component 70 without radial components 72 or 74. This case defines an exit angle 76 of 0 ° between the tangential direction 71 and the normal force 68.
- the tooth flank 64 of the pericycloidal curve 42 is formed without undercut such that the normal force 68 at the entrance or exit
- Exit point 66 of the tooth elements 24 forms an exit angle 76 in the range of 0 to 40 °, in particular from 0 to 20 °. If the exit angle 76 is approximately 0 °, occurs at the time of entry or exit 66 of the tooth elements 24 only a minimal sliding friction between tooth flank 64 and outer bolt 28, so that the entire, acting from the tooth element 24 on the tooth flank 64 normal force 68 for
- External teeth 18 and the specific configuration of the tooth elements 24 are varied according to the gear application, which can be easily produced in series by the manufacturing process according to the invention even complicated waveforms.
- rotatable bearing elements 36, 37, 48 can be arranged in each case between the eccentric wheel 16 and the eccentric 14 and / or the output element 34, but preferably, due to the inventive design of the external toothing 18, such additional bearing elements are dispensed with.
- the ring gear 22 of the transmission 10 may, for example, be arranged in a cavity of a motor drive, whereby a very compact adjustment for adjusting movable parts in the motor vehicle can be realized.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
EXZENTERGETRIEBE MIT ZYKLOIDEN-TRIEBSTOCK-VERZAHNUNG ECCENTRIC TRANSMISSION WITH CYCLOIDIC TRUNK TOOTH TRIM
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Exzentergetriebe und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen, insbesondere mit einer Zykloiden-Triebstock- Verzahnung zum Verstellen zweier relativ zueinander beweglich angeordneten Teile im Kraftfahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to an eccentric gear and a method for producing such, in particular with a cycloid Triebstock- toothing for adjusting two relatively movably arranged parts in the motor vehicle according to the preamble of the independent claims.
Mit der DE 459 025 ist ein Über- oder Untersetzungsgetriebe zum Anbau an einenWith DE 459 025 is a transmission or reduction gear for attachment to a
Elektromotor bekannt geworden, das als Exzentergetriebe nach Art eines Cyklo-Getriebes ausgebildet ist. Auf einer antreibenden Welle sind zwei Exzenter um 180° versetzt angeordnet, die über Wälzlager zwei Exzenterscheiben in eine Exzenterbewegung versetzten. Die Exzenterscheiben haben als Außenverzahnung bspw. einen geschlossenen wellenförmigen Kurvenzug, der mit drehbar auf Bolzen gelagerten Rollen zusammenwirkt, die an einem ein Hohlrad bildendes Gehäuse angeordnet sind. Auf den Exzenterscheiben sind des weiteren Mitnehmerbolzen angeordnet, auf denen drehbar rechteckige Gleitschuhe gelagert sind. Diese Gleitschuhe greifen in zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Mitnehmerführungen eines Mitnehmers, um das Drehmoment auf eine Abtriebswelle zu übertragen. Eine solche drehbare Lagerung der äußeren Rollen und der Mitnehmerelemente hat ein großes Volumen und ein hohes Gewicht des Getriebes zur Folge, so dass es für den Serieneinbau in Verstellantrieben im Kraftfahrzeug nicht geeignet ist. Vorteile der ErfindungElectric motor has become known, which is designed as an eccentric gear in the manner of a cyclo-transmission. On a driving shaft, two eccentrics are arranged offset by 180 °, which put two eccentric discs in an eccentric motion via rolling bearings. The eccentric discs have as external teeth, for example. A closed wave-shaped curve, which cooperates with rotatably mounted on bolts rollers, which are arranged on a housing forming a ring gear. On the eccentric further Mitnehmerbolzen are arranged on which rotatable rectangular sliding shoes are mounted. These shoes engage in two mutually perpendicular Mitnehmerführungen a driver to transmit the torque to an output shaft. Such a rotatable mounting of the outer rollers and the driver elements has a large volume and a high weight of the transmission result so that it is not suitable for mass production in adjusting drives in the motor vehicle. Advantages of the invention
Das erfindungsgemäße Exzentergetriebe, sowie dessen Herstellungsverfahren, mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass die kostspielige Fertigung und Montage von Lagerhülsen oder Wälzlagern zwischen demThe eccentric gear according to the invention, and its production method, with the characterizing features of the independent claims have the advantage that the costly production and assembly of bearing sleeves or bearings between the
Exzenterrad und dem Hohlrad und zwischen dem Exzenterrad und dem Abtriebselement entfällt. Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren und die Materialpaarung ist die dann auftretende Gleitreibung derart reduziert, dass der Wirkungsgrad nur unwesentlich schlechter ist, als die Rollreibung bei Getrieben mit drehbaren Lagerelementen. Durch die dabei verwendeten Werkstoffe und Herstellungsverfahren können sehr leichte Getriebe unter erheblicher Reduzierung der Teilezahl in günstiger Massenproduktion gefertigt werden.Eccentric and the ring gear and between the eccentric and the output element deleted. By the manufacturing method according to the invention and the material pairing, the sliding friction occurring then is reduced so that the efficiency is only marginally worse than the rolling friction in transmissions with rotatable bearing elements. By the materials used and manufacturing process very light gearbox can be made with considerable reduction in the number of parts in low-cost mass production.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenenThe measures listed in the dependent claims, advantageous refinements and improvements of the specified in the independent claims
Merkmale. Weist das Hohlrad als Innenverzahnung Zahnelemente auf, die im Sinne einer Zykloiden-Triebstock- Verzahnung zumindest halbzylinderförmig ausgebildet sind, bildet die Innenverzahnung mit der perizykloidischen Außenverzahnung immer einen konkav- konkav-Kontakt (im Gegensatz zur epizykloidischen Außenverzahnung), wodurch eine geringere Hertzsche Pressung und eine bessere Schmierfilmbildung beim Eingriff der beiden Verzahnungen entsteht. Dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad des Getriebes, bzw. werden die Präzisionsansprüche bei der Fertigung des Getriebes verringert. Außerdem wird hierdurch der Fertigungsaufwand und die Teilevielfalt des Getriebes deutlich reduziert.Characteristics. Has the ring gear as internal teeth on toothed elements, which are at least semi-cylindrical in shape of a cycloidal drive gearing, the internal teeth with the pericyloidal external teeth always forms a concave-concave contact (in contrast to the epicycloid external teeth), whereby a lower Hertzian pressure and a better film formation occurs when engaging the two gears. This increases the efficiency of the transmission, or the precision requirements are reduced in the manufacture of the transmission. In addition, as a result, the production cost and the variety of parts of the transmission is significantly reduced.
Weist die Außenverzahnung keinen Unterschnitt auf, sind dadurch für den Eingriff der äußeren Zahnelemente lediglich halbzylinderförmige Elemente ausreichend. Diese können sehr einfach einteilig mit dem das Exzenterrad umgebenden Getriebegehäuse ausgebildet sein. Dies erlaubt eine sehr kostengünstige Fertigung des Getriebegehäuses mit integrierter Innenverzahnung mittels Spritzgussverfahren - gegebenenfalls mit entsprechenden zylinderförmigen Einlegeteilen.If the outer toothing has no undercut, only semicylindrical elements are sufficient for engagement of the outer tooth elements. These can be easily formed in one piece with the surrounding the eccentric gear housing. This allows a very cost-effective production of the gear housing with integrated internal toothing by injection molding - optionally with corresponding cylindrical inserts.
Durch den gleichzeitigen Eingriff vieler Zahnelemente in die Außenverzahnung findet eine gleichmäßige Lastenverteilung auf das Exzenterrad statt, wodurch sich die Reibung an den Zahnflanken und an den Mitnehmerelementen verringert. Werden die Zahnelemente zusätzlich aus einem verschleißfesteren Material gefertigt, als die Verzahnung, kann trotz der Lagerung ohne Drehelemente eine lange Lebensdauer und ein hoher Wirkungsgrad des Getriebes erzielt werden.Due to the simultaneous engagement of many toothed elements in the external teeth a uniform load distribution on the eccentric takes place, whereby the friction on the tooth flanks and on the driver elements is reduced. Will the Toothed elements additionally made of a more wear-resistant material, as the teeth, despite the storage without rotary elements a long life and high efficiency of the transmission can be achieved.
Wird die Außenverzahnung im Gegensatz zu einer herkömmlichen „verschlungenenWill the external teeth in contrast to a conventional "intertwined
Perizykloide" ohne Unterschnitt ausgebildet, erfährt das Exzenterrad immer nur Kraftkomponenten hin zu dessen Mittelpunkt oder in tangentialer Richtung, aber keine Kräfte vom Mittelpunkt weg. Dadurch wird eine Vibrationsbelastung des Exzenterrads vermieden, was dessen Lebensdauer deutlich erhöht, bzw. leichtere Fertigungswerkstoffe erlaubt und die Geräuschbildung des Getriebes positiv beeinflusst. Durch die Ausbildung einer zumindest näherungsweise perizykloidischen Außenverzahnung des Exzenterrads wird die tangentiale Komponente für die eigentliche Drehmomentübertragung deutlich größer, als bspw. bei einer Epizykloiden- Verzahnung. Durch die damit verbundene Verringerung der radialen Kraftkomponenten reduziert sich die Belastung des Exzenterrads, wodurch das gesamte Exzentergetriebe durch den Wegfall von drehbarenPericycloids "formed without undercut, learns the eccentric only force components toward its center or in the tangential direction, but no forces away from the center .Thus, a vibration load of the eccentric is avoided, which significantly increases its life, or lighter materials and allows the production of noise Due to the formation of an at least approximately pericycloid outer toothing of the eccentric wheel, the tangential component for the actual torque transmission becomes significantly larger than, for example, an epicyclic toothing. whereby the entire eccentric gear by eliminating rotatable
Lagerelementen wesentlich kostengünstiger konstruiert werden kann. Die perizykloidische Außenverzahnung erlaubt eine größere Zahntiefe, wodurch die Exzentrizität des Getriebes größer gewählt werden kann.Bearing elements can be constructed much cheaper. The pericycloid external toothing allows a greater tooth depth, whereby the eccentricity of the transmission can be selected larger.
Besonders günstig ist es, die perizykloidische Außenverzahnung derart auszubilden, dass im Moment des Austritts bzw. Eintritts der äußeren Zahnelemente in oder aus der Außenverzahnung die Normalkraft auf die Zahnflanke einen Winkel zwischen 0 und 40° zur der Tangentialrichtung hin zum Mittelpunkt des Exzenterrads aufweist. Besonders vorteilhaft ist die Wahl dieses Winkels zwischen 0 und 20°, da hierbei die auf das Exzenterrad wirkende Kraft fast ausschließlich als Tangentialkomponenten zurIt is particularly favorable to design the pericyloidal external toothing in such a way that, at the moment of the emergence or entry of the external tooth elements into or out of the external toothing, the normal force on the tooth flank has an angle between 0 and 40 ° relative to the tangential direction towards the center of the eccentric wheel. Particularly advantageous is the choice of this angle between 0 and 20 °, since in this case the force acting on the eccentric almost exclusively as tangential components for
Momentübertragung genutzt wird.Moment transfer is used.
In einer weiteren Ausführung ist das Exzenterrad elastisch ausgebildet, sodass sich dessen Außenverzahnung beim Eingriff in die äußeren Zahnelemente in gewissen Grenzen an die Zahnelemente anpassen kann. Dadurch stehen immer mehrere Zahnelemente imIn a further embodiment, the eccentric wheel is designed to be elastic, so that the outer toothing can adapt to the tooth elements within certain limits when engaging in the outer tooth elements. As a result, there are always several tooth elements in the
Eingriff mit der Außenverzahnung, wodurch eine bessere Versteifung des Getriebes unter Last und eine gute Belastbarkeit des Exzenterrads und der Verzahnung erzielt wird.Engagement with the external teeth, whereby a better stiffening of the transmission under load and a good load capacity of the eccentric and the toothing is achieved.
Werden mehrere Exzenterräder auf einer Achse angeordnet, die zusammen mit den entsprechenden Exzentern gegeneinander verdreht sind, können durch den - A -If several eccentric arranged on an axis, which are rotated together with the corresponding eccentrics against each other, can by the - A -
gleichmäßigeren Eingriff der jeweiligen Außenverzahnung in den Innenring die Radialkräfte auf das Getriebe verringert werden, wodurch dessen Wirkungsgrad erhöht wird.More uniform engagement of the respective external teeth in the inner ring, the radial forces are reduced to the transmission, whereby its efficiency is increased.
Durch die Herstellung des Exzenterrads mittels Spritzgießen, Stanzen oder Sintern können auch mathematisch kompliziertere Kurvenformen, wie die perizykloidische Außenverzahnung ohne Unterschnitt kostengünstig für die Massenproduktion geformt werden, da auf ein spangebendes Verfahren verzichtet werden kann. Bei diesen Fertigungsverfahren können Werkstoffpaarungen verwendet werden, die einen direkten drehelemente-freien Eingriff der Außenverzahnung in die drehfest am Innenring angeordneten Zahnelemente ermöglichen.By producing the eccentric wheel by means of injection molding, stamping or sintering, it is also possible to form mathematically complicated curve shapes, such as the pericyloidal external toothing without undercut, cost-effectively for mass production, as it is possible to dispense with a machining process. In this manufacturing process material pairings can be used, which allow a direct rotation elements-free engagement of the external teeth in the non-rotatably mounted on the inner ring tooth elements.
Bevorzugt wird das Exzenterrad dabei aus kostengünstigem Kunststoff oder Leichtmetall gefertigt, wodurch das Gewicht des Getriebes wesentlich verringert wird. Außerdem kann durch geeignete Wahl der Zahnelemente des Innenrings, bspw. Stahl die Reibung reduziert und damit der Wirkungsgrad und der Verschleiß optimiert werden.Preferably, the eccentric wheel is made of inexpensive plastic or light metal, whereby the weight of the transmission is substantially reduced. In addition, by a suitable choice of the tooth elements of the inner ring, for example. Steel reduces the friction and thus the efficiency and wear can be optimized.
Werden die Zahnelemente in einem Fertigungsschritt einstückig mit dem Getriebegehäuse hergestellt, kann hierfür bspw. günstig das Spritzguß- Verfahren verwendet werden. Die Zahnelemente sind für das Zusammenwirken mit der perizykloidischen Außenverzahnung ohne Unterschnitt als Halbzylinder direkt im Inneren des Innenrings angeformt. Bei der Verwendung von Kunststoff oder Aluminium, kann der Werkstoff des Exzenterrads wieder entsprechend optimierter Reibung abgestimmt werden.If the toothed elements are produced integrally with the transmission housing in one production step, the injection molding process can be used for this purpose, for example. The tooth elements are molded directly into the interior of the inner ring for interaction with the pericycloid external toothing without undercut as a half cylinder. When using plastic or aluminum, the material of the eccentric can be tuned again according to optimized friction.
Sind für höhere Belastungen als äußere Zahnelemente Stahlbolzen erforderlich, kann der Innenring prozessgünstig als Spritzguss-Teil mit stählernen Einlegeteilen hergestellt werden.If steel bolts are required for higher loads than external tooth elements, the inner ring can be produced in a process-favorable manner as an injection-molded part with steel inserts.
Alternativ können die Zahnelemente durch ein Stanz-Tiefzieh- Verfahren gefertigt werden, wobei der Innenring günstig einstückig mit dem Getriebegehäuse geformt wird. Dieses Verfahren eignet sich für besonders große zu übertragende Momente, da das Bauteil aus einem Stahlblech herstellbar ist. Somit kann ein solches Hochlast-Zykloiden- Getriebe sehr kompakt gebaut werden, wodurch das erfindungsgemäße Getriebe für eine Anwendung zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug geeignet ist. ZeichnungenAlternatively, the tooth elements can be manufactured by a stamped-deep-drawing process, wherein the inner ring is advantageously integrally formed with the gear housing. This method is suitable for particularly large moments to be transmitted, since the component can be produced from a sheet steel. Thus, such a high-load cycloid transmission can be made very compact, whereby the transmission according to the invention is suitable for an application for adjusting moving parts in the motor vehicle. drawings
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausfuhrungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenIn the drawings, various exemplary embodiments of a device according to the invention are shown and explained in more detail in the following description. Show it
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Exzentergetriebes, Figur 2 einen Schnitt durch ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines Exzentergetriebes, Figur 3 einen Querschnitt einer Zykloiden-Triebstockverzahnung gemäß Figur 1 Figur 4 schematisch ein erfindungsgemäßes Exzenterrad, das mit korrespondierenden Außenbolzen kämmt undFigure 1 is a schematic representation of an eccentric gear according to the invention, Figure 2 is a section through a further exemplary embodiment of an eccentric, Figure 3 is a cross-section of a cycloid drive train toothing according to Figure 1 Figure 4 schematically an inventive eccentric, which meshes with corresponding outer bolt and
Figur 5 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Verzahnung sowie einen Ausschnitt einer Verzahnung nach dem Stand der Technik.Figure 5 shows a detail of a toothing according to the invention and a section of a toothing according to the prior art.
Beschreibung der AusfuhrungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
In Figur 1 ist schematisch als Exzentergetriebe 10 das Funktionsprinzip eines sogenannten Zykloiden-Getriebes dargestellt, bei dem auf einer Antriebswelle 12 zwei Exzenter 14 angeordnet sind. Auf den Exzentern 14 sind drehbar jeweils Exzenterräder 16 gelagert, die auch als Kurvenscheiben 16 bezeichnet werden. Das Exzenterrad 16 weist eine Außenverzahnung 18 auf, die mit einem als Innenring 20 ausgebildetenIn Figure 1 is shown schematically as an eccentric 10, the principle of operation of a so-called cycloid gear in which two eccentrics 14 are arranged on a drive shaft 12. On the eccentrics 14 each eccentric 16 are rotatably mounted, which are also referred to as cam 16. The eccentric 16 has an outer toothing 18, which formed with an inner ring 20 as
Hohlrad 22 kämmt. Der Innenring 20 besteht aus ringförmig angeordneten Zahnelementen 24, die hier als drehfeste Außenbolzen 28 ausgebildet sind. Durch die Differenz der Zähnezahl zwischen der Außenverzahnung 18 und dem Innenring 20 greift das Exzenterrad 16 immer nur abschnittsweise in den Innenring 20 ein, wodurch eine entsprechende Untersetzung realisiert ist. Das Drehmoment wird mittelsRing gear 22 meshes. The inner ring 20 consists of annularly arranged toothed elements 24, which are designed here as non-rotatable outer bolts 28. Due to the difference in the number of teeth between the outer teeth 18 and the inner ring 20, the eccentric 16 engages only in sections in the inner ring 20, whereby a corresponding reduction is realized. The torque is using
Mitnahmeelementen 30, die in kreisrunde Aufnahmen 32 der Exzenterräder 16 greifen, auf ein Abriebselement 34 übertragen. Die Mitnahmeelemente 30 sind hier als drehfeste Mitnahmebolzen 38 des Abtriebselements 34 ausgebildet, die direkt, unmittelbar in den Aufnahmen 32 gleitend geführt werden. Die Exzenterräder 16 weisen jeweils eine runde Aussparung 15 auf, in der die Exzenter 14 direkt gleitend gelagert sind, derart, dass dieDriving elements 30, which engage in circular receptacles 32 of the eccentric 16, transferred to an abrasive element 34. The driving elements 30 are formed here as a rotationally fixed driving bolts 38 of the output element 34, which are guided directly, directly in the receptacles 32 slidably. The eccentric 16 each have a circular recess 15 in which the eccentric 14 are mounted directly sliding, such that the
Exzenterräder 16 drehversetzt eine Taumelbewegung um die Antriebswelle 12 ausführen. Zwischen den Exzenterrädern 16 und den anderen Getriebebauteilen 20, 34 sind auch keine drehbaren Lagerelemente angeordnet, so dass die Exzenterräder 16 nur direkt gleitend mit den Getriebebauteilen 14, 20, 34 zusammenwirken. In Figur 2 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Exzentergetriebes 10 im Schnitt dargestellt, bei dem jeweils zwischen dem Exzenterrad 16 und dem Exzenter 14 und zwischen dem Exzenterrrad 16 und dem Abtriebselement 34 drehbare Lagerelemente angeordnet sind. Auf der Antriebswelle 12 mit den daran angeformten Exzentern 14 sind zwei Exzenterräder 16 gelagert, die um 180° gegeneinander verdreht angeordnet sind. Beide Exzenterräder 16 weisen eine perizykloidische Außenverzahnung 18 auf, die mit dem als Gehäuse 44 ausgebildeten Hohlrad 22 kämmen. Am Hohlrad 22 sind dabei mittels Fixierelementen 46 die Außenbolzen 28 drehfest gesichert und über einen Ring 21 am Gehäuse 44 abgestützt. Die als Außenbolzen 28 ausgebildeten Zahnelemente 24 greifen direkt gleitend in dieExzenterräder 16 rotatably perform a tumbling motion about the drive shaft 12. Between the eccentric wheels 16 and the other transmission components 20, 34 and no rotatable bearing elements are arranged so that the eccentric 16 only directly slidingly with the transmission components 14, 20, 34 cooperate. In Figure 2, a further exemplary embodiment of an eccentric gear 10 according to the invention is shown in section, in which between each of the eccentric 16 and the eccentric 14 and between the Exzenterrrad 16 and the output element 34 rotatable bearing elements are arranged. On the drive shaft 12 with the eccentrics 14 formed thereon, two eccentric wheels 16 are mounted, which are arranged rotated by 180 ° from each other. Both eccentric wheels 16 have a pericycloid outer toothing 18 which mesh with the ring gear formed as a housing 44. On the ring gear 22, the outer bolts 28 are secured against rotation by means of fixing elements 46 and supported by a ring 21 on the housing 44. The toothed elements 24 designed as outer bolts 28 engage directly in the sliding
Außenverzahnung 18 ein, ohne dass weitere drehbare Elemente 26 zwischen dem Exzenterrad 16 und dem Hohlrad 22 angeordnet sind. Die Außenverzahnung 18 ist hierbei als perizykloidische Kurvenform 42 ohne Unterschnitt ausgebildet, wie in den Figuren 3 bis 5 näher erläutert wird. In der oberen Bildhälfte befindet sich die Außenverzahnung 18 des rechten Exzenterrads 16 im maximalen Eingriff mit denExternal teeth 18 a, without further rotatable elements 26 between the eccentric 16 and the ring gear 22 are arranged. The outer toothing 18 is in this case designed as a pericycloidal curve 42 without undercut, as will be explained in more detail in FIGS. 3 to 5. In the upper half of the picture, the external toothing 18 of the right eccentric wheel 16 is in maximum engagement with the
Zahnelementen 24, während die Außenverzahnung 18 des linken Exzenterrads 16 genau an den Zahnelementen 24 vorbeidreht. Das Abtriebselement 34 weist drehfest angeordnete Mitnahmebolzen 38 auf, die in kreisrunden Aufnahmen 32 der beiden axial benachbarten Exzenterräder 16 - im Sinne eines Parallelzapfen-Getriebes - greifen. Aufgrund der mehreren versetzt angeordneten Exzenterräder 16 wird das Drehmoment gleichmäßiger auf das Abtriebselement 34 übertragen, da die jeweiligen Außenverzahnungen 18 mit verschiedenen Abschnitten des Hohlrads 22 in Eingriff stehen. In der oberen Hälfte der Figur 2 sind die Mitnahmeelemente 30 mittels Drehhülsen 36 oder Wälzlagern 37 in den Aufnahmen 32 gelagert, sodass sich die Mitnahmebolzen 38 darin abrollen. In der unteren Hälfte der Figur 2 werden dieTooth elements 24, while the outer teeth 18 of the left eccentric 16 rotates exactly past the tooth elements 24. The output element 34 has rotatably mounted driving bolts 38 which engage in circular receptacles 32 of the two axially adjacent eccentric 16 - in the sense of a parallel-pin transmission -. Due to the plurality of offset eccentric wheels 16, the torque is transmitted more uniformly to the output member 34, since the respective external gears 18 are engaged with different portions of the ring gear 22. In the upper half of Figure 2, the driving elements 30 are mounted by means of rotary sleeves 36 or bearings 37 in the receptacles 32, so that the driving bolts 38 roll therein. In the lower half of Figure 2 are the
Mitnahmebolzen 38 unmittelbar in den Aufnahmen 32 gleitend geführt, da keine zusätzlichen Lagerelemente 36, 37 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel sind die Außenbolzen 28 aus Stahl und die Exzenterscheiben 16 aus Messing hergestellt, wodurch die Reibung der , ,Drehelemente-freien Verzahnung" verringert wird.Mitnahmebolzen 38 directly guided in the receptacles 32 slidably, since no additional bearing elements 36, 37 are arranged. In the exemplary embodiment, the outer pins 28 are made of steel and the eccentric discs 16 made of brass, whereby the friction of the "rotating elements-free toothing" is reduced.
In weiteren Variationen des Ausführungsbeispiels werden die Exzenterräder 16 aus Kunststoff gespritzt, oder aus Metall gestanzt, bzw. gesintert. Bei der Verwendung von Kunststoff für das Exzenterrad 16 ist zwischen diesem und dem Exzenter 14 ein Wälzlager oder eine Lagerbuchse 48, bspw. aus Sintermaterial eingelegt. Die Außenbolzen 28 sind dabei entweder einstückig mit dem Gehäuse als Spritzgussteil, oder als metallene Einlegeteile im Spritzguss-Gehäuse ausgebildet. Durch die Ausbildung des Exzenterrads 16 als Kunststoffscheibe ist diese in gewissen Grenzen elastisch ausgebildet, so dass sich die Außenverzahnung 18 an die Form der äußeren Zahnelemente 24 anpasst und dadurch die Anzahl der in Eingriff stehenden Zahnelemente 24 erhöht wird.In further variations of the embodiment, the eccentric wheels 16 are injection molded from plastic, or stamped from metal, or sintered. When using plastic for the eccentric 16 is between this and the eccentric 14, a roller bearing or a bearing bush 48, for example. Inserted from sintered material. The outer bolts 28 are either integral with the housing as an injection molded part, or designed as metal inserts in the injection-molded housing. Due to the design of the eccentric wheel 16 as a plastic disc, this is elastically formed within certain limits, so that the external toothing 18 adapts to the shape of the outer tooth elements 24 and thereby the number of engaged tooth elements 24 is increased.
Figur 3 beschreibt ein Getriebe mit Zykloiden-Triebstock- Verzahnung gemäß einer Ansicht nach III-III aus Figur 1. Die beiden gegeneinander verdreht angeordneten Exzenterräder 16 kämmen mit ihren Außenverzahnungen 18 mit den drehfest mit dem Innenring 20 verbundenen Zahnelementen 24, die hier als zylinderförmige AußenbolzenFigure 3 describes a gearbox with cycloid drive-tooth system according to a view according to III-III of Figure 1. The two mutually rotated eccentric 16 arranged mesh with their external teeth 18 with the rotatably connected to the inner ring 20 tooth elements 24, here as a cylindrical outer bolt
28 ausgebildet sind. Die Außenverzahnung 18 ist als geschlossener zykloidischer Kurvenzug ausgeformt, der abschnittsweise direkt gleitend in die äußeren Zahnelemente 24 eingreift. Die eingreifenden Abschnitte der beiden Exzenterräder 16 liegen sich dabei gegenüber, so dass der Rundlauf des Getriebes erhöht ist. In Figur 3 sind Normalkräfte 68 eingezeichnet, die von den ortsfesten Außenbolzen 28 auf Zahnflanken 64 der28 are formed. The outer toothing 18 is formed as a closed cycloidal curve, which partially engages directly sliding in the outer tooth elements 24. The engaging portions of the two eccentric wheels 16 are opposite each other, so that the concentricity of the transmission is increased. In Figure 3, normal forces 68 are shown, the stationary outer pins 28 on tooth flanks 64 of the
Außenverzahnung 18 einwirken. Ebenso üben die mit dem Abtriebselement 34 drehfest verbundenen Mitnahmeelemente 30 eine Gegenkraft 69 auf die Exzenterräder 16 aus, die aufsummiert zusammen mit den Normalkräften 68 eine resultierende Kraft 80 bilden, die auf das Exzenterrad 16 wirkt. In Figur 3 weist die Außenverzahnung 18 relativ flache Zahnlücken 50 auf, wodurch die resultierende Kraft 80 relativ groß ist. Wird für dieExternal teeth 18 act. Likewise, the driving elements 30 rotatably connected to the driven element 30 exert a counterforce 69 on the eccentric wheels 16, which, together with the normal forces 68, form a resultant force 80 which acts on the eccentric wheel 16. In Figure 3, the outer teeth 18 have relatively shallow tooth gaps 50, whereby the resultant force 80 is relatively large. Will for the
Außenverzahnung 18 eine perizykloidische Kurvenform 42 ohne Hinterschnitt verwendet, wird die Kraft 80 minimiert, wodurch die Reibbelastung der erfindungsgemäßen „drehelementfreien" Verzahnung 18, 24 deutlich reduziert wird.External toothing 18 uses a pericycloid waveform 42 without undercut, the force 80 is minimized, whereby the friction load of the inventive "rotating element-free" teeth 18, 24 is significantly reduced.
In Figur 4 ist eine erfindungsgemäße Verzahnung 18, 28 eines Getriebes 10 gemäß FigurFIG. 4 shows an inventive toothing 18, 28 of a transmission 10 according to FIG
2 im Querschnitt dargestellt. Der Innenring 20 ist nur schematisch dargestellt und weist bspw. einundfünfzig Zahnelemente 24 auf, die als Triebstock- Verzahnung mit zumindest halbzylinderförmigen Außenbolzen 28 ausgebildet sind. Das Exzenterrad 16 weist eine Außenverzahnung 18 auf, die als Perizykloiden-Kurve 42 ohne Unterschnitt ausgebildet ist, die im Ausführungsbeispiel fünfzig Zahnlücken 50 aufweist. Die perizykloidische2 shown in cross section. The inner ring 20 is shown only schematically and has, for example, fifty-one tooth elements 24, which are formed as Triebstock- toothing with at least semi-cylindrical outer bolt 28. The eccentric 16 has an outer toothing 18 which is formed as a pericyclic curve 42 without undercut, which has fifty tooth gaps 50 in the embodiment. The pericycloid
Außenverzahnung 42 weist verglichen mit einer Evolventen- Verzahnung oder einer epizykloidischen Kurvenform relativ tiefe Zahnlücken 50 auf, wodurch eine hohe Übersetzung (hier bspw. i= -50) erzielt wird, ohne dass die Gefahr eines , ,Durchschlupfens" bei hohen zu übertragenden Drehmomenten besteht. Da zur Wechselwirkung mit einer perizykloidischen Außenverzahnung 42 ohne Unterschnitt als Zahnelemente 24 lediglich Halbzylinder benötigt werden, können die Außenbolzen 28 als einstückig mit dem Hohlrad 22 ausgeformte Halbzylinder 52, oder als drehfest im Hohlrad 22 gelagerte Außenbolzen 28 ausgebildet sein.External gearing 42 has relatively deep tooth spaces 50 as compared to involute gearing or an epicycloidal cam shape, thereby achieving a high gear ratio (here eg i = -50) without the risk of "slipping" at high torques to be transmitted Since the interaction with a pericycloid external teeth 42 without undercut as Toothed elements 24 only half cylinders are required, the outer pins 28 may be formed as integrally formed with the ring gear 22 half cylinder 52, or as non-rotatably mounted in the ring gear 22 outer bolt 28.
Die Figur 5 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen perizykloidischenFIG. 5 shows a section of a pericyklidoid according to the invention
Kurvenverlaufs 42 ohne Unterschnitt, im Eingriff mit einem Außenbolzen 28. Zum Vergleich ist gemäß dem Stand der Technik eine perizykloidische Außenverzahnung mit einem Unterschnitt 62 dargestellt, bei dem die Zahnform der Außenverzahnung eine Taille 63 aufweist. Die Verwendung des Begriffes perizykloidisch bezieht sich auf die Wahl technisch sinnvoller/realisierbarer Kurvenparameter und wird im Folgenden näher definiert. Eine perizykloidische Kurve 42 wird konstruiert, indem um einen kleineren festen Grundkreis ein den Grundkreis umfassender größerer Rollkreis abgerollt wird (Grundkreis befindet sich komplett innerhalb des Rollkreises). Dabei beschreibt ein fester Punkt auf dem Rollkreis eine verschlungene zykloidische Bahnkurve, bei der sich bei einem vollständigen Durchlauf das Rollkreises ein oder mehrere Punkte der Bahnkurve des Bahnpunktes überdecken. Von der perizykloidischen Kurve ist die geschweifte, epizykloidische Kurve zu unterscheiden, die durch das Abrollen eines Rollkreises auf dem Außenumfang eines Grundkreises entsteht (Rollkreis befindet sich komplett außerhalb des Grundkreises).Curve 42 without undercut, in engagement with an outer pin 28. For comparison, according to the prior art, a pericycloid outer toothing is shown with a lower section 62, in which the tooth shape of the outer toothing has a waist 63. The use of the term pericylo-loid refers to the choice of technically meaningful / realizable curve parameters and is defined in more detail below. A pericycloid curve 42 is constructed by rolling a larger pitch circle around the base circle around a smaller fixed base circle (base circle is completely inside the pitch circle). In this case, a fixed point on the rolling circle describes a convoluted cycloidal trajectory in which, in a complete run, the rolling circle covers one or more points of the trajectory of the trajectory point. From the pericycloid curve, the curved, epicycloidic curve is to be distinguished, which results from the rolling of a rolling circle on the outer circumference of a base circle (rolling circle is completely outside the base circle).
In Figur 5 sind die beiden Außenbolzen 28 jeweils beim Ein- oder Austritt (66) in oder aus der Außenverzahnung 18 dargestellt, unmittelbar zu Beginn oder am Ende der Berührung zwischen dem Außenbolzen und der Zahnflanke 64 der Außenverzahnung 18. Bei der Perizykloiden-Kurve mit Unterschnitt 62 wirkt zu diesem Zeitpunkt aufgrund des Unterschnitts eine Normalkraft 68 auf die Zahnflanke 64, die eine TangentialkomponenteIn Figure 5, the two outer pins 28 are each shown at the entrance or exit (66) in or out of the outer teeth 18, immediately at the beginning or at the end of the contact between the outer bolt and the tooth flank 64 of the outer teeth 18. In the pericyclic curve Undercut 62 acts at this time due to the undercut a normal force 68 on the tooth flank 64, which is a tangential component
70 und eine, das Exzenterrad 16 von dessen Mittelpunkt 67 wegziehende Radialkomponente 72, aufweist. Dringt der Außenbolzen 28 beim Durchschreiten der Taille 63 tiefer in die Zahnlücke 50 der Außenverzahnung 62 ein, (nicht dargestellt), tritt anstelle der vom Mittelpunkt 67 wegweisenden Radialkomponente 72 eine zum Mittelpunkt hinweisende Radialkomponente auf, wodurch das Exzenterrad 16 einer ständigen Vibrationsbelastung ausgesetzt ist.70 and one, the eccentric 16 from the center 67 wegziehende radial component 72 ,. When the outer bolt 28 penetrates deeper into the tooth gap 50 of the outer toothing 62 as it passes through the waist 63 (not shown), a radial component indicative of the center point occurs instead of the radial component 72 facing away from the center 67, whereby the eccentric wheel 16 is exposed to constant vibration loading.
Bei der Perizykloiden-Kurve 42 ohne Unterschnitt weist die Normalkraft 68 am Austrittspunkt 66 immer nur Komponenten 70, 74 auf, die tangential zum Mittelpunkt 67, oder radial zum Mittelpunkt 67 hin ausgerichtet sind. Bei der in Figur 4 dargestellten Kurve 42 ohne Unterschnitt weist die Normalkraft 68 ausschließlich eine Tangentialkomponente 70 ohne radiale Komponenten 72 oder 74 auf. Dieser Fall definiert einen Austrittswinkel 76 von 0° zwischen der Tangentialrichtung 71 und der Normalkraft 68. Erfindungsgemäß ist die Zahnflanke 64 der perizykloidischen Kurve 42 ohne Hinterschnitt derart ausgebildet, dass die Normalkraft 68 beim Eintritts- oderIn the case of the pericycloid curve 42 without undercut, the normal force 68 at the exit point 66 always has only components 70, 74 which are oriented tangentially to the center 67, or radially to the center 67. In the illustrated in Figure 4 Curve 42 without undercut, the normal force 68 exclusively a tangential component 70 without radial components 72 or 74. This case defines an exit angle 76 of 0 ° between the tangential direction 71 and the normal force 68. According to the invention, the tooth flank 64 of the pericycloidal curve 42 is formed without undercut such that the normal force 68 at the entrance or exit
Austrittspunkt 66 der Zahnelemente 24 einen Austrittswinkel 76 im Bereich von 0 bis 40°, insbesondere von 0 bis 20° bildet. Ist der Austrittswinkel 76 näherungsweise 0°, tritt zum Zeitpunkt des Ein- oder Austritts 66 der Zahnelemente 24 nur eine minimale Gleitreibung zwischen Zahnflanke 64 und Außenbolzen 28 auf, sodass die gesamte, von dem Zahnelement 24 auf die Zahnflanke 64 einwirkende Normalkraft 68 zurExit point 66 of the tooth elements 24 forms an exit angle 76 in the range of 0 to 40 °, in particular from 0 to 20 °. If the exit angle 76 is approximately 0 °, occurs at the time of entry or exit 66 of the tooth elements 24 only a minimal sliding friction between tooth flank 64 and outer bolt 28, so that the entire, acting from the tooth element 24 on the tooth flank 64 normal force 68 for
Momentenübertragung genutzt wird.Torque transmission is used.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann bspw. die konkrete Ausformung derIt should be noted that, with regard to the exemplary embodiments shown in the figures and the description, a variety of possible combinations of the individual features are possible with one another. Thus, for example, the concrete shape of the
Außenverzahnung 18 und die konkrete Ausgestaltung der Zahnelemente 24 entsprechend der Getriebeanwendung variiert werden, wobei durch das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren auch komplizierte Kurvenformen einfach in Serie produzierbar sind. Gemäß der Erfindung können jeweils zwischen dem Exzenterrad 16 und dem Exzenter 14 und/oder dem Abtriebselement 34 drehbare Lagerelemente 36, 37, 48 angeordnet werden, vorzugsweise kann jedoch aufgrund der erfindungemäßen Formgebung der Außenverzahnung 18 auf solche zusätzlichen Lagerelemente verzichtet werden. Durch geeignete Wahl der Materialpaarung zwischen den beweglichen Teilen, insbesondere einer Kunststoff-Metallkombination, kann die Gleitreibung zwischen diesen beweglichen Teilen weiter reduziert werden. Das Hohlrad 22 des Getriebes 10 kann bspw. auch in einem Hohlraum eines motorischen Antriebs angeordnet werden, wodurch ein sehr kompakter Verstellantrieb zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug realisiert werden kann. External teeth 18 and the specific configuration of the tooth elements 24 are varied according to the gear application, which can be easily produced in series by the manufacturing process according to the invention even complicated waveforms. According to the invention, rotatable bearing elements 36, 37, 48 can be arranged in each case between the eccentric wheel 16 and the eccentric 14 and / or the output element 34, but preferably, due to the inventive design of the external toothing 18, such additional bearing elements are dispensed with. By a suitable choice of material pairing between the moving parts, in particular a plastic-metal combination, the sliding friction between these moving parts can be further reduced. The ring gear 22 of the transmission 10 may, for example, be arranged in a cavity of a motor drive, whereby a very compact adjustment for adjusting movable parts in the motor vehicle can be realized.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200410048196 DE102004048196A1 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Eccentric gear, in particular with cycloid gearing |
| DE102004048196.2 | 2004-09-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2006034921A1 true WO2006034921A1 (en) | 2006-04-06 |
Family
ID=35045355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2005/053989 Ceased WO2006034921A1 (en) | 2004-09-30 | 2005-08-12 | Eccentric gearbox comprising a cycloidal lantern gearing |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102004048196A1 (en) |
| WO (1) | WO2006034921A1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008116331A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Thyssenkrupp Presta Ag | Gear assembly for a vehicle steering device |
| WO2009027410A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Continental Automotive Gmbh | Driving device |
| CN101813163A (en) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | Wind power generation double-cycloid yawing speed reducer |
| CN101813072A (en) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | Wind power generation yawing cycloid speed reducer |
| CN102797797A (en) * | 2011-05-27 | 2012-11-28 | 吴小杰 | Three-ring decelerator with high bearing capacity |
| US10421481B2 (en) | 2015-09-07 | 2019-09-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Utility vehicle steering system |
| CN114396461A (en) * | 2022-01-20 | 2022-04-26 | 苏州华震工业机器人减速器有限公司 | Industrial Robot Hollow Cycloid Reducer Integrated Machine |
| WO2022215883A1 (en) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Systems and methods for implementing miniaturized cycloidal gears |
| US20230184319A1 (en) * | 2020-05-06 | 2023-06-15 | Abb Schweiz Ag | Gearbox housing and method of manufacturing the same |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4747129B2 (en) * | 2007-04-24 | 2011-08-17 | 住友重機械工業株式会社 | Eccentric oscillation reduction device |
| CN102022479B (en) * | 2009-09-14 | 2013-06-05 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | Eccentric cycloid type speed reducing mechanism |
| DE102009057004A1 (en) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Audi Ag | Achssteller, in particular Hinterachssteller a motor vehicle |
| DE102010014174B4 (en) * | 2010-04-07 | 2012-04-26 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | roller drive |
| CN101949429B (en) * | 2010-08-18 | 2013-02-06 | 吴声震 | Single-stage cycloidal speed reducer of industrial robot |
| CN101982674A (en) * | 2010-11-22 | 2011-03-02 | 重庆钢铁(集团)有限责任公司 | Annular speed reducer |
| SE538038C2 (en) | 2014-03-13 | 2016-02-16 | Scania Cv Ab | Rigid harmonic drive |
| DE102014210859B3 (en) | 2014-06-06 | 2015-10-22 | Magna Powertrain Ag & Co. Kg | Ring gear for a transmission |
| CN106090192A (en) * | 2016-08-23 | 2016-11-09 | 孟玲 | Bearing-grease-lubridynamic-balance dynamic-balance cycloid tricyclic reduction gearbox |
| JP6873867B2 (en) * | 2017-08-22 | 2021-05-19 | 株式会社ミツバ | Motor with reducer |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE459025C (en) | 1925-12-06 | 1928-04-25 | Friedr Deckel Praez Smechanik | Over or reduction gear |
| US4177695A (en) * | 1975-06-04 | 1979-12-11 | Grove Leslie H | Rotary speed changer |
| DE3407245A1 (en) * | 1984-02-28 | 1985-08-29 | Armin 5970 Plettenberg Mylaeus | Cycloidal gear mechanism |
| DE8810177U1 (en) * | 1988-08-10 | 1988-11-10 | Cyclo-Getriebebau Lorenz Braren Gmbh, 8062 Markt Indersdorf | transmission |
| JPH0328549A (en) * | 1990-06-12 | 1991-02-06 | Tsuoisu Kk | Small reduction gear |
| EP0444790A2 (en) * | 1990-02-21 | 1991-09-04 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd | Cycloidal type planetary gear reducer |
| JPH0429645A (en) * | 1990-05-22 | 1992-01-31 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Inscribed meshing planet gear structure |
| DE4200062A1 (en) * | 1992-01-03 | 1993-07-08 | Ervin Kratochvil | Cycloidal speed reduction gear with toothed wheel engaging ring of pins - incorporates drive shaft fitted with eccentric bush which carries toothed wheel |
| DE19618248C1 (en) * | 1996-05-07 | 1997-10-16 | Maul Hans Erich | Drive motor and gearing mounted within conveyor drum for high-torque and -ratio, single-stage speed reduction |
| JPH106476A (en) * | 1996-06-25 | 1998-01-13 | Shinohara Tekkosho:Kk | Apparatus for multiplying torque for reversal coupling |
| EP0931714A1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-07-28 | Trw Inc. | Electric steering system with speed reducer |
| DE19937412A1 (en) * | 1999-08-07 | 2001-02-15 | Rudolf Braren | Cycloid gear |
| GB2357329A (en) * | 1999-11-18 | 2001-06-20 | Shu Shien Li | Motor assembly |
| WO2003019041A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-03-06 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg. | Series of gearboxes |
-
2004
- 2004-09-30 DE DE200410048196 patent/DE102004048196A1/en not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-08-12 WO PCT/EP2005/053989 patent/WO2006034921A1/en not_active Ceased
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE459025C (en) | 1925-12-06 | 1928-04-25 | Friedr Deckel Praez Smechanik | Over or reduction gear |
| US4177695A (en) * | 1975-06-04 | 1979-12-11 | Grove Leslie H | Rotary speed changer |
| DE3407245A1 (en) * | 1984-02-28 | 1985-08-29 | Armin 5970 Plettenberg Mylaeus | Cycloidal gear mechanism |
| DE8810177U1 (en) * | 1988-08-10 | 1988-11-10 | Cyclo-Getriebebau Lorenz Braren Gmbh, 8062 Markt Indersdorf | transmission |
| EP0444790A2 (en) * | 1990-02-21 | 1991-09-04 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd | Cycloidal type planetary gear reducer |
| JPH0429645A (en) * | 1990-05-22 | 1992-01-31 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Inscribed meshing planet gear structure |
| JPH0328549A (en) * | 1990-06-12 | 1991-02-06 | Tsuoisu Kk | Small reduction gear |
| DE4200062A1 (en) * | 1992-01-03 | 1993-07-08 | Ervin Kratochvil | Cycloidal speed reduction gear with toothed wheel engaging ring of pins - incorporates drive shaft fitted with eccentric bush which carries toothed wheel |
| DE19618248C1 (en) * | 1996-05-07 | 1997-10-16 | Maul Hans Erich | Drive motor and gearing mounted within conveyor drum for high-torque and -ratio, single-stage speed reduction |
| JPH106476A (en) * | 1996-06-25 | 1998-01-13 | Shinohara Tekkosho:Kk | Apparatus for multiplying torque for reversal coupling |
| EP0931714A1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-07-28 | Trw Inc. | Electric steering system with speed reducer |
| DE19937412A1 (en) * | 1999-08-07 | 2001-02-15 | Rudolf Braren | Cycloid gear |
| GB2357329A (en) * | 1999-11-18 | 2001-06-20 | Shu Shien Li | Motor assembly |
| WO2003019041A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-03-06 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg. | Series of gearboxes |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 155 (M - 1104) 18 April 1991 (1991-04-18) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 195 (M - 1246) 12 May 1992 (1992-05-12) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 05 30 April 1998 (1998-04-30) * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008116331A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Thyssenkrupp Presta Ag | Gear assembly for a vehicle steering device |
| WO2009027410A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Continental Automotive Gmbh | Driving device |
| CN101813163A (en) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | Wind power generation double-cycloid yawing speed reducer |
| CN101813072A (en) * | 2010-05-01 | 2010-08-25 | 吴声震 | Wind power generation yawing cycloid speed reducer |
| CN102797797A (en) * | 2011-05-27 | 2012-11-28 | 吴小杰 | Three-ring decelerator with high bearing capacity |
| US10421481B2 (en) | 2015-09-07 | 2019-09-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Utility vehicle steering system |
| US20230184319A1 (en) * | 2020-05-06 | 2023-06-15 | Abb Schweiz Ag | Gearbox housing and method of manufacturing the same |
| US12247651B2 (en) * | 2020-05-06 | 2025-03-11 | Abb Schweiz Ag | Gearbox housing and method of manufacturing the same |
| WO2022215883A1 (en) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Systems and methods for implementing miniaturized cycloidal gears |
| US11554480B2 (en) | 2021-04-06 | 2023-01-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Systems and methods for implementing miniaturized cycloidal gears |
| CN114396461A (en) * | 2022-01-20 | 2022-04-26 | 苏州华震工业机器人减速器有限公司 | Industrial Robot Hollow Cycloid Reducer Integrated Machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102004048196A1 (en) | 2006-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2006034921A1 (en) | Eccentric gearbox comprising a cycloidal lantern gearing | |
| DE102004038681B4 (en) | Electromotive camshaft adjuster | |
| EP1718846B1 (en) | Electric camshaft adjuster | |
| EP1715143B1 (en) | Camshaft phasing device for an internal combustion engine | |
| WO2010043193A1 (en) | Drive shaft assembly for a transmission of a motor vehicle | |
| WO2007134705A2 (en) | Gear train for an actuator | |
| EP3483473A1 (en) | Gearbox | |
| WO2014019744A1 (en) | Spur gear differential | |
| DE102022102393A1 (en) | Eccentric gear, generator module with the eccentric gear and vehicle with the generator module | |
| EP2704920A2 (en) | Planetary gear arrangement for a seat adjustment mechanism and method for operating such a planetary gear arrangement | |
| EP2128490B1 (en) | Excentric planetary gearing | |
| DE2756658A1 (en) | VARIABLE SPEED TRANSMISSION | |
| DE102013015843A1 (en) | Swash body gear | |
| DE102006005906A1 (en) | gear stage | |
| WO2022083982A1 (en) | Eccentric gear unit for a braking force generator, and braking force generator | |
| EP0290864A2 (en) | Internal axis rotary piston machine | |
| EP1643159A2 (en) | Eccentric gearing | |
| DE102013015844A1 (en) | Transmission device with eccentric lantern component | |
| DE4306141A1 (en) | Adjustment device for propeller pumps | |
| WO2006117049A1 (en) | Camshaft adjuster | |
| DE102017105318A1 (en) | The wave gear | |
| WO2012139674A1 (en) | Gearing mechanism | |
| EP1831590B1 (en) | Device, especially a planet gear, comprising an annular base body | |
| DE102009005838B4 (en) | Transmission device for transmitting a torque and device for generating or converting a torque | |
| AT510509B1 (en) | ECCENTRIC ELECTRONIC CAM GEAR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW |
|
| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |