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Patent Searching and Data


Title:
ECCENTRIC GEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/099399
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an eccentric gearing comprising a first gearing element, which has a first axis and an outer contour having at least one cam protruding radially in relation to the first axis, and comprising a second gearing element, which has a second axis which is constantly held eccentrically in relation to the first axis, wherein the first gearing element is mounted in a rotatable manner about the first axis relative to the second gearing element, and wherein the second gearing element is supported on the outer contour of the first gearing element such that a rotation of the first gearing element about the first axis effects a rotation of the second axis of the second gearing element about the first axis. According to the invention, the outer contour of the first gearing element has a number N of cams protruding radially in relation to the first axis, which cams are arranged so as to be distributed uniformly in the circumferential direction in relation to the first axis, wherein the second gearing element is supported at N+1 contact points on the outer contour of the first gearing element, and wherein the number N is at least two.

Inventors:
VON LEHMANN ERNST (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/081015
Publication Date:
May 22, 2020
Filing Date:
November 12, 2019
Export Citation:
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Assignee:
MAXON INT AG (CH)
International Classes:
F16H1/32; F16H1/46; F16H49/00; F16H55/10
Foreign References:
US3068719A1962-12-18
JPS59141775A1984-08-14
EP3364071A22018-08-22
US3068719A1962-12-18
JPS59141775A1984-08-14
Attorney, Agent or Firm:
GRÜNECKER PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Exzentergetriebe (1 ) mit einem ersten Getriebeelement (2), das eine erste Achse (3) sowie eine Außenkontur (4) mit zumindest einer in Bezug auf die erste Achse (3) radial abste henden Nocke (5) aufweist, und mit einem zweiten Getriebeelement (6), das eine stets exzent risch in Bezug auf die erste Achse (3) gehaltene zweite Achse (21 ) aufweist, wobei das erste Getriebeelement (2) relativ zum zweiten Getriebeelement (6) drehbar um die erste Achse (3) gelagert ist, und wobei das zweite Getriebeelement (6) derart an der Außenkontur (4) des ersten Getriebeelements (2) abgestützt ist, dass eine Rotation des ersten Getriebeelements (2) um die erste Achse (3) eine Rotation der zweiten Achse (21 ) des zweiten Getriebeelements (6) um die erste Achse (3) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (4) des ersten Getriebeelements (2) eine Anzahl N in Bezug auf die erste Achse (3) radial abstehende Nocken (5) aufweist, die in Bezug auf die erste Achse (3) gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind, wobei das zweite Getriebeelement (6) in N+1 Anlagepunkten (7) an der Außenkontur (4) des ersten Getriebeelements (2) abgestützt ist, und wobei die Anzahl N zumindest zwei beträgt.

2. Exzentergetriebe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkon tur (4) des ersten Getriebeelements (2) durch eine geschlossene Trochoide mit N Zyklen ge bildet ist.

3. Exzentergetriebe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebeelement (6) N+1 Anlagenocken (8) aufweist, die in Bezug auf die zweite Achse (21 ) des zweiten Getriebeelements (6) gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind und zur zweiten Achse (21 ) weisen, wobei das zweite Getriebeelement (6) über die Anla genocken (8) in N+1 Anlagepunkten (7) an der Außenkontur (4) des ersten Getriebeelements (2) abgestützt ist.

4. Exzentergetriebe (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageno cken (8) zumindest in einem Bereich, in dem der entsprechende Anlagepunkt (7) zu liegen kommen kann, eine kreisförmige, gegenüber der zweiten Achse (21 ) konvexe Kontur aufwei sen.

5. Exzentergetriebe (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Au ßenkontur (4) des ersten Getriebeelements (2) von einer elastisch verformbaren Hülse (9) umgeben ist, die über mehrere zwischen erstem Getriebeelement (2) und Hülse (9) angeord nete Wälzkörper (10) drehbar gegenüber dem ersten Getriebeelement (2) gelagert ist, wobei die Anlagenocken (8) in den Anlagepunkten (7) an einem Außenumfang der Hülse (9) anlie- gen, sodass das zweite Getriebeelement (6) indirekt über die Anlagenocken (8) an der Außen kontur (4) des ersten Getriebeelements (2) abgestützt ist.

6. Exzentergetriebe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ex zentergetriebe (1 ) N+1 drehbar an dem zweiten Getriebeelement (6) gelagerte Rollen (1 1 ) aufweist, die in Bezug auf die zweite Achse (21 ) des zweiten Getriebeelements (6) gleichmä ßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind und in den Anlagepunkten (7) direkt auf der Außenkontur (4) des ersten Getriebeelements (2) abrollen.

7. Exzentergetriebe (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ge triebeelement (6) aus mehreren Segmenten (12, 13) zusammengesetzt ist.

8. Exzentergetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl N der Zahl Zwei entspricht.

9. Exzentergetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebeelement (6) ein Zahnkranz (6.1 , 6.2, 6.3, 6.4) ist, der eine Verzah nung mit einer ersten Teilung aufweist, die in eine Verzahnung eines Hohlrads (14) mit einer zweiten Teilung eingreift, wobei die erste Teilung größer ist als die zweite Teilung.

10. Exzentergetriebe (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenter getriebe (1 ) vier hintereinander angeordnete Zahnkränze (6.1 , 6.2, 6.3, 6.4) aufweist, die je weils in N+1 Anlagepunkten (7) an der Außenkontur (4) des ersten Getriebeelements (2) ab gestützt sind, wobei die zweiten Achsen (21 ) der beiden äußeren Zahnkränze (6.1 , 6.4) in Bezug auf die erste Achse (3) des ersten Getriebeelements (2) um 180° gegenüber den zwei ten Achsen (21 ) der beiden mittleren Zahnkränze (6.2, 6.3) versetzt sind.

1 1. Exzentergetriebe (1 ) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkranz (6.1 , 6.2, 6.3, 6.4) aus Stahl oder Keramik gefertigt ist.

12. Exzentergetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotation des ersten Getriebeelements (2) um die erste Achse (3) eine Rotation des zweiten Getriebeelements (6) um die zweite Achse (21 ) bewirkt.

13. Exzentergetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebeelement (6) starr ausgebildet ist.

Description:
Exzentergetriebe

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Exzentergetriebe nach dem Oberbegriff des unabhängi gen Anspruchs 1.

Ein gattungsgemäßes Exzentergetriebe umfasst ein erstes Getriebeelement, das eine erste Achse sowie eine Außenkontur mit zumindest einer in Bezug auf die erste Achse radial abste henden Nocke aufweist, und ein zweites Getriebeelement, das eine stets exzentrisch in Bezug auf die erste Achse gehaltene zweite Achse aufweist, wobei das erste Getriebeelement relativ zum zweiten Getriebeelement drehbar um die erste Achse gelagert ist, und wobei das zweite Getriebeelement derart an der Außenkontur des ersten Getriebeelements abgestützt ist, dass eine Rotation des ersten Getriebeelements um die erste Achse eine Rotation der zweiten Achse des zweiten Getriebeelements um die erste Achse bewirkt.

Ein Exzentergetriebe nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 ist beispielsweise aus EP 3364071 A2 bekannt. Es handelt sich hierbei um ein Zykloidgetriebe. Das erste Ge triebeelement wird durch eine Kurbelwelle gebildet, die eine kreisförmige Exzenternocke auf weist und über diese eine Zykloidscheibe antreibt, deren Außenverzahnung in die Innenver zahnung eines Hohlrads eingreift. Die Zykloidscheibe bildet somit ein zweites Getriebeelement nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1. Das aus EP 3364071 A2 bekannte Zykloidgetriebe verfügt insgesamt über vier Zykloidscheiben, jeweils angetrieben über eine eigene Exzenternocke.

Eine grundsätzliche Herausforderung bei der Auslegung und Konstruktion von Zykloidgetrie ben ist es, das Getriebe so zu gestalten, dass keine Unwuchten auftreten. Erst ab drei hinter einander angeordneten, versetzt arbeitenden Zahnkränzen bzw. Zykloidscheiben kann ein Zykloidgetriebe frei von Unwucht sein. Die Kurbelwelle muss ebenfalls mindestens drei Ex zenternocken aufweisen, und die Zykloidscheiben müssen über jeweils ein separates Kugel lager auf den entsprechenden Exzenternocken gelagert werden. Dies führt dazu, dass insge samt relativ viele Teile benötigt werden, und das Getriebe insgesamt relativ groß ist. Insbe sondere wird eine relativ große Baulänge erreicht. Aufgrund der hohen Anzahl an Bauteilen ist das Getriebe zudem teuer und aufwendig in der Herstellung.

Ferner offenbart die US 3,068,719 ein Getriebe mit einem ersten Getriebeelement in Form einer Ausgangswelle und mit einem zweiten Getriebeelement in Form eines Kettenbandes. An der Ausgangswelle sind drei exzentrische Bereiche ausgebildet, wobei zwei dieser exzentri schen Bereiche identisch angeordnet sind und der dritte exzentrische Bereich ist im Vergleich zu den anderen beiden exzentrischen Bereichen um 180° versetzt angeordnet ist. Auf jedem der exzentrischen Bereichen der Ausgangswelle sind nach außen ragende Arme (spider as- semblies) angeordnet, an denen das Kettenband anliegt. Da der eine exzentrische Bereich im Vergleich zu den anderen beiden exzentrischen Bereichen versetzt ist, wird das flexible Ket tenband elliptisch verformt. Das Kettenband weist ferner nach außen ragende Zähne auf, die durch die elliptische Verformung in die Zähne eines feststehenden Hohlrads eingreifen, wobei das Hohlrad eine größere Zähnezahl aufweist als das Kettenband. Das Getriebe weist ferner eine Eingangswelle auf, die fest mit einem Zahnrad verbunden ist. Eine Drehbewegung der Eingangswelle wird über das Zahnrad, das Hohlrad, das Kettenband, sowie die exzentrischen Elemente der Ausgangswelle und die darauf angeordneten Arme in eine gegensinnige Dreh bewegung der Ausgangswelle übertragen. Da das Kettenband elliptisch verformt ist, weist es keine zweite Achse auf, die bei einer Rotation des ersten Getriebeelements um die erste Achse ebenfalls um die erste Achse rotiert.

Die JP S59 141775 zeigt ein Harmonie Drive Getriebe, das mit einem Hydraulikmotor gekop pelt ist. Ein Rotor des Hydraulikmotors weist ein erstes Getriebeelement in Form von zwei Druckstücken auf, die mit unter Druck stehender Flüssigkeit beaufschlagt werden können. Dadurch werden die Druckstücke gegen die innere Umfangsfläche eines zweiten Getriebeele ments, eines flexiblen Zahnrads, gedrückt und führen zu einer elastischen Verformung des flexiblen Zahnrads ebenfalls an zwei Stellen. Das Zahnrad wird also elliptisch verformt und kommt dadurch an zwei Stellen seines Umfangs mit einem Hohlrad in Eingriff. Wenn sich der Rotor dreht, verschieben sich die Punkte, an denen die Druckstücke mit dem flexiblen Zahnrad in Kontakt kommen und übertragen die Drehung des Rotors auf eine Ausgangswelle. Die Druckstücke sind nicht als Nocken ausgebildet, sondern weisen eine unregelmäßige Oberflä che auf. Auch hier weist das zweite Getriebeelement keine zweite Achse auf, die bei einer Rotation des ersten Getriebeelements um die erste Achse ebenfalls um die erste Achse rotie ren.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, ein Exzentergetriebe der gat tungsgemäßen Art anzugeben, das wesentlich einfacher aufgebaut ist, eine kompakte Bau weise aufweist, und günstiger in der Herstellung ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 . Demnach liegt bei einem Exzentergetriebe nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn die Außenkontur des ersten Getriebeele ments eine Anzahl N in Bezug auf die erste Achse radial abstehende Nocken aufweist, die in Bezug auf die erste Achse gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind, wobei das zweite Getriebeelement in N+1 Anlagepunkten an der Außenkontur des ersten Getriebe elements abgestützt ist, und wobei die Anzahl N zumindest zwei beträgt. Bevorzugt beträgt die Anzahl der Anlagepunkte des zweiten Getriebeelements exakt N+1.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass das erste Getriebeelement bereits von sich aus frei von Unwucht sein kann. Zudem können durch ein und dieselbe Außenkontur des ersten Getriebeelements mehrere hintereinander angeordnete zweite Getriebeelemente, die versetzt zueinander arbeiten, angetrieben werden. Die Anzahl der benötigten Bauteile sowie der Fertigungs- und Montageaufwand reduzieren sich. Das Getriebe kann sehr kompakt ge halten werden.

Die Anlagepunkte sind in Bezug auf die zweite Achse vorzugsweise gleichmäßig in Umfangs richtung verteilt. Sofern ein direkter Kontakt zwischen der Außenkontur des ersten Getriebe elements und dem zweiten Getriebeelement besteht, so wandern die Anlagepunkte bei Rota tion des ersten Getriebeelements um die erste Achse entlang der Außenkontur des ersten Getriebeelements. Weiter vorzugsweise ist die Außenkontur des ersten Getriebeelements über den gesamten Umfang konvex.

Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Außenkontur des ersten Getriebeelements durch eine geschlossene Trochoide mit N Zyklen gebildet. Bei der Trochoide handelt es sich weiter bevorzugt um eine Epitrochoide bzw. eine Epizykloide. Bei dieser Ausführungsform ist gewährleistet, dass das zweite Getriebeelement über den gesamten Arbeitsbereich spielfrei in sämtlichen Anlagepunkten an der Außenkontur des ersten Getriebeelements anliegt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das zweite Getrie beelements N+1 Anlagenocken auf, die in Bezug auf die zweite Achse des zweiten Getriebe elements gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind und zur zweiten Achse wei sen, wobei das zweite Getriebeelement über die Anlagenocken in N+1 Anlagepunkten an der Außenkontur des ersten Getriebeelements abgestützt ist. Zwischen den Anlagenocken weist das zweite Getriebeelement vorzugsweise großzügig bemessene Aussparungen auf, sodass verhindert wird, dass die Außenkontur des ersten Getriebeelements zwischen den Anlageno- cken mit einer Innenkontur des zweiten Getriebeelements in Berührung kommt. Eine beson ders einfache Auslegung ergibt sich, wenn die Anlagenocken zumindest in einem Bereich, in dem der entsprechende Anlagepunkt zu liegen kommen kann, eine kreisförmige, gegenüber der zweiten Achse konvexe Kontur aufweisen.

Besonders bevorzugt ist die Außenkontur des ersten Getriebeelements bei dieser Ausfüh rungsform von einer elastisch verformbaren Hülse umgeben, die über mehrere zwischen ers tem Getriebeelement und Hülse angeordnete Wälzkörper drehbar gegenüber dem ersten Ge triebeelement gelagert ist, wobei die Anlagenocken in den Anlagepunkten an einem Außen umfang der Hülse anliegen, sodass das zweite Getriebeelement indirekt über die Anlageno cken an der Außenkontur des ersten Getriebeelements abgestützt ist. Durch die drehbare La gerung der Hülse auf der Außenkontur des 1 . Getriebeelements wird erreicht, dass sich die Hülse nicht zwangsweise mit dem ersten Getriebeelement mit dreht. Die elastisch verformbare Hülse wird bei Rotation des ersten Getriebeelements nach Art eines Flexsplines eines Harmo nie Drive Getriebes fortlaufend verformt. Auf diese Weise kann eine Relativbewegung zwi schen der Hülse und den Anlagenocken des zweiten Getriebeelements verhindert werden. Dies wiederum führt zu einem reibungsarmen Betrieb des erfindungsgemäßen Exzenterge triebes. Bei dieser Ausführungsform ist es von besonderem Vorteil, wenn die Außenkontur des ersten Getriebeelements über den gesamten Umfang konvex ist. Nur so ist sichergestellt, dass die elastisch verformbare Hülse die Form der Außenkontur des ersten Getriebeelements exakt parallel nachbildet. Zwischen der Außenkontur des ersten Getriebeelements und dem Innen umfang der Hülse besteht ein konstanter Abstand, welcher durch den Durchmesser der da zwischen angeordneten Wälzkörper bestimmt wird. Bei den Wälzkörpern handelt es sich vor zugsweise um Rollen oder Kugeln.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Exzenterge triebe N+1 drehbar an dem zweiten Getriebeelement gelagerte Rollen auf, die in Bezug auf die zweite Achse des zweiten Getriebeelements gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt an geordnet sind und in den Anlagepunkten direkt auf der Außenkontur des ersten Getriebeele ments abrollen. Bei dieser Ausführungsform ist keine elastisch verformbare Hülse erforderlich. Die Walkarbeit, die bei Verformung der Hülse verrichtet wird, entfällt, wodurch die Reibung insgesamt reduziert werden kann. Der Wirkungsgrad ist bei dieser Ausführungsform daher entsprechend hoch. Allerdings erfordert diese Ausführungsform einen etwas komplizierteren Aufbau des zweiten Getriebeelements. Das zweite Getriebeelement ist bei dieser Ausfüh rungsform vorzugsweise aus mehreren Segmenten zusammengesetzt. Beispielsweise kann pro Rolle ein Segment des zweiten Getriebeelements vorgesehen sein. Der Aufbau des zwei ten Getriebeelements aus mehreren Segmenten bietet unter anderem den Vorteil, dass selbst bei Verwendung lediglich eines einzigen zweiten Getriebeelements ein System aufgebaut wer den kann, das frei von Unwucht ist.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Au sfüh rungsform der vorliegenden Erfindung entspricht die Anzahl N der Zahl Zwei. Zum einen ist dadurch die Außenkontur des ersten Getriebeelements relativ einfach zu fertigen. Zum anderen ergibt sich dadurch eine relativ hohe Untersetzung.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das zweite Getriebeelement ein Zahnkranz, der eine Verzahnung mit einer ersten Teilung aufweist, die in eine Verzahnung eines Hohlrads mit einer zweiten Teilung eingreift, wobei die erste Teilung größer ist als die zweite Teilung. Vorzugsweise ist das Exzentergetriebe bei dieser Ausführungsform als Zykloidgetriebe ausgeführt, wobei der Zahnkranz als Zykloidscheibe aus geführt ist. Das bedeutet, die Verzahnung des Zahnkranzes wird ebenfalls durch eine ge schlossene Trochoide gebildet.

Weiter vorzugsweise weist der Zahnkranz bei dieser Ausführungsform eine Verzahnung mit einer ersten Anzahl von Zähnen auf, wobei das Hohlrad eine Verzahnung mit einer zweiten Anzahl von Zähnen aufweist, wobei die erste Anzahl von Zähnen, eine vollständige Ausfüh rung der Verzahnung vorausgesetzt, kleiner ist als die zweite Anzahl von Zähnen. Die tatsäch liche Anzahl der Zähne der Hohlradverzahnung kann geringer ausfallen, da nicht zwingend jeder Zahn auch ausgebildet sein muss. Beispielsweise kann nur jeder zweite Zahn tatsächlich vorhanden sein.

Die Zähne der Verzahnung des Hohlrads können, insbesondere wenn das zweite Getriebe element als Zykloidscheibe ausgeführt ist, in einer Abwandlung dieser Ausführungsform als Zylinderbolzen ausgeführt sein.

Das als Zahnkranz ausgeführte zweite Getriebeelement weist weiter vorzugsweise eine Durchgangsöffnung auf, in welcher das erste Getriebeelement angeordnet ist, und die weiter vorzugsweise die weiter oben angesprochenen Anlagenocken aufweist.

Weiter vorzugsweise weist das Exzentergetriebe einen relativ zum Hohlrad drehbar gelagerten Träger mit mehreren sich parallel zu seiner Achse erstreckenden Zapfen auf, die bei einer Rotation der zweiten Achse des Zahnkranzes um die erste Achse des ersten Getriebeele ments jeweils am Umfang einer zugehörigen Bohrung des Zahnkranzes entlang gleiten oder abrollen. Die Zapfen des Trägers und die zugehörigen Bohrungen des Zahnkranes sind vor zugsweise jeweils gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Weiter vorzugsweise sind insgesamt jeweils sechs Zapfen sowie Bohrungen vorhanden. Der Träger führt bei einer Rotation des ersten Getriebeelements eine gleichmäßige Rotationsbewegung aus und kann, sofern das erste Getriebeelement einen Eingang des Exzentergetriebes bildet und des Hohl rad festgehalten wird, als Ausgang des Exzentergetriebes verwendet werden.

Um das erfindungsgemäße Exzentergetriebe frei von Unwucht zu halten, sind weiter vorzugs weise zumindest drei hintereinander angeordnete Zahnkränze vorgesehen, die jeweils in N+1 Anlagepunkten an der Außenkontur des ersten Getriebeelements abgestützt sind, wobei die zweiten Achsen der Zahnkränze in Bezug auf die erste Achse des ersten Getriebeelements entsprechend gegeneinander versetzt sind.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Exzentergetriebe vier hintereinan der angeordnete Zahnkränze auf, die jeweils in N+1 Anlagepunkten an der Außenkontur des ersten Getriebeelements abgestützt sind, wobei die zweiten Achsen der beiden äußeren Zahn kränze in Bezug auf die erste Achse des ersten Getriebeelements um 180° gegenüber den zweiten Achsen der beiden mittleren Zahnkränze versetzt sind. Die beiden äußeren Zahn kränze sowie die beiden mittleren Zahnkränze bewegen sich jeweils synchron. Diese Ausfüh rungsform verhindert bei der Übertragung von größeren Kräften ein Verkanten der Zahn kränze.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Rotation des ersten Getriebeelements um die erste Achse eine Rotation des zweiten Getriebeelements um die zweite Achse bewirkt. Dadurch rotiert die zweite Achse um die erste Achse, und die ge wünschte Ausgangsbewegung wird erzielt.

In einer effizienten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das zweite Getriebeelement starr ausgebildet ist. Ein Kontakt des ersten Getriebeelements mit dem zweiten Getriebeele ment führt daher zu keiner Verformung des zweiten Getriebeelements. Eine Rotation des ers ten Getriebeelements wird daher auf das zweite Getriebeelement übertragen und führt dazu, dass das zweite Getriebeelement ebenfalls rotiert. Der Kontakt zwischen dem ersten Getrie beelement und dem zweiten Getriebeelement kann direkt oder indirekt erfolgen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Zahn kranz, welcher das zweite Getriebeelement bildet, aus Stahl gefertigt. Alternativ kann der Zahnkranz auch aus Keramik gefertigt sein.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeich nungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 : einen perspektivischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Exzenter getriebe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Figur 2: eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen

Exzentergetriebes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Figur 3: eine weitere perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Exzentergetrie bes aus Figur 2 in teilweise geöffnetem Zustand,

Figur 4: eine Ansicht des Exzentergetriebes aus Figur 3 parallel zu dessen Achse,

Figur 5: die Ansicht aus Figur 4 mit geöffnetem Rollenlager zwischen erstem Getriebe element und elastisch verformbarer Hülse,

Figur 6: die Ansicht aus Figur 4 mit einem um 30° gegenüber der in Figur 4 gezeigten

Ausgangsstellung gedrehten ersten Getriebeelement,

Figur 7: die Ansicht aus Figur 4 mit einem um 60° gegenüber der in Figur 4 gezeigten

Ausgangsstellung gedrehten ersten Getriebeelement,

Figur 8: die Ansicht aus Figur 4 mit einem um 90° gegenüber der in Figur 4 gezeigten

Ausgangsstellung gedrehten ersten Getriebeelement,

Figur 9: die Ansicht aus Figur 4 mit einem um 120° gegenüber der in Figur 4 gezeigten

Ausgangsstellung gedrehten ersten Getriebeelement,

Figur 10: die Ansicht aus Figur 4 mit einem um 150° gegenüber der in Figur 4 gezeigten

Ausgangsstellung gedrehten ersten Getriebeelement,

Figur 1 1 : die Ansicht aus Figur 4 mit einem um 180° gegenüber der in Figur 4 gezeigten

Ausgangsstellung gedrehten ersten Getriebeelement, Figur 12: einen perspektivischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Exzenter getriebe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Figur 13: eine perspektivische Detailansicht eines möglichen zweiten Getriebeelements des erfindungsgemäßen Exzentergetriebes aus Figur 12, und

Figur 14: eine perspektivische Detailansicht des zweiten Getriebeelements des erfin dungsgemäßen Exzentergetriebes aus Figur 12.

Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche T eile durch gleiche Bezugszeichen bezeich net sind. Sofern in einer Figur Bezugszeichen enthalten sind, auf die in der zugehörigen Figu renbeschreibung nicht näher eingegangen wird, so wird auf vorangehende oder nachfolgende Figurenbeschreibungen Bezug genommen.

Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Exzentergetriebe 1 gemäß einem ersten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die innere Hohlwelle 2 bildet bei diesem Exzenter getriebe die Eingangswelle und gleichzeitig ein erstes Getriebeelement im Sinne der vorlie genden Erfindung. Sie weist eine erste Achse 3 auf, ist konzentrisch zur Welle 15 angeordnet und drehbar gegenüber der Welle 15 gelagert. Die Welle 15 bildet die Ausgangswelle des Getriebes und ist ihrerseits drehbar gegenüber einem Gehäuse 18 des erfindungsgemäßen Exzentergetriebes 1 gelagert. Die Welle 15 dient gleichzeitig als Träger von insgesamt vier Zahnkränzen 6.1 , 6.2, 6.3 und 6.4, die mit dem ersten Getriebeelement 2 in mitnehmendem Eingriff stehen und die jeweils eine Außenverzahnung aufweisen, die in eine Innenverzahnung eines entsprechenden, mit dem Gehäuse verbundenen Hohlrads 14 eingreift. Die als Träger dienende Welle 15 weist zu diesem Zweck insgesamt sechs gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Zapfen 16 auf, die in entsprechenden Bohrungen 17 (vergleiche Figur 3) der Zahnkränze 6.1 bis 6.4 aufgenommen sind.

Die Funktionsweise des in Figur 1 gezeigten Exzentergetriebes entspricht dem in den Figuren 2 bis 1 1 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel, welches sich von dem ersten Ausführungs beispiel im Prinzip nur dadurch unterscheidet, dass die Zähne der Innenverzahnung des Hohl rads 14 durch Zylinderbolzen 19 (vergleiche insbesondere Figuren 2 und 3) gebildet werden, wobei die Außenverzahnung der vier Zahnkränze 6.1 bis 6.4 durch eine geschlossene Tro- choide gebildet wird. Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist das erfindungsge mäße Exzentergetriebe daher als Zykloidgetriebe ausgeführt. Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass nur jeder zweite bis dritte Zahn der Innenverzahnung des Hohlrads 14 tatsächlich realisiert ist. Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden das zweite Ausführungsbeispiel betrachtet.

I n Figur 3 und den nachfolgenden Figuren 4 bis 1 1 ist der vordere Teil des T rägers 15 entfernt, sodass freie Sicht auf das Innenleben des Getriebes besteht. Wie insbesondere die Figuren 3 und 4 zeigen, weist die Außenverzahnung der Zahnkränze 6.1 bis 6.4, wie bei herkömmlichen Zykloidgetrieben üblich, einen Zahn weniger auf als die Innenverzahnung des Hohlrads 14. Die Achsen der vier Zahnkränze werden stets exzentrisch in Bezug auf die Achse 3 des ersten Getriebeelements 2 gehalten. Bei der vorliegenden Erfindung wird dies jedoch nicht durch einen einfachen Exzenter erreicht. In Figur 5 ist zu erkennen, dass das erste Getriebeelement im Bereich der Zahnkränze eine Außenkontur 4 mit zwei um 180° zueinander versetzt ange ordneten radial abstehenden Nocken 5 aufweist. Die Außenkontur 4 des ersten Getriebeele ments ergibt sich durch eine Epitrochoide mit zwei Zyklen. Jeder der vier Zahnkränze 6.1 bis 6.4 weist jeweils eine Innenkontur mit insgesamt drei gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordneten und nach innen weisenden Anlagenocken 8 auf. Zwischen der Außenkontur 4 des ersten Getriebeelements 2 und der Innenkontur eines jeden Zahnkranzes ist eine elastisch verformbaren Hülse 9 angeordnet, die über mehrere zwischen dem ersten Getriebeelement und der Hülse angeordnete Wälzkörper 10 drehbar gegenüber dem ersten Getriebeelement gelagert ist und sich bei Rotation des ersten Getriebeelements 2 nach Art eines Flexsplines eines Harmonie Drive Getriebes verformt. Die elastisch verformbare Hülse 9 nimmt somit stets die (parallel erweiterte) Form der Außenkontur 4 des ersten Getriebeelements 2 an. Die Anla genocken 8 eines jeden Zahnkranzes liegen in den drei Anlagepunkten 7 an dem Außenum fang der Hülse 9 an, sodass die Zahnkränze 6.1 bis 6.4 indirekt über die Anlagenocken 8 an der Außenkontur 4 des ersten Getriebeelements 2 abgestützt sind. Eine Rotation des ersten Getriebeelement 2 um die erste Achse 3 führt somit zu einer Rotation der Zahnkränze 6.1 , 6.2,

6.3, 6.4, also des zweiten Getriebeelements, um die Achsen der vier Zahnkränze 6.1 , 6.2, 6.3,

6.4, also um die die zweiten Achsen, und damit auch zu einer Rotation der zweiten Achsen um die erste Achse 3.

Die Figuren 6 bis 1 1 zeigen die Ansicht aus Figur 4, wobei das erste Getriebeelement 2 schritt weise um jeweils 30° gegenüber der in der jeweils vorangehenden Figur gezeigten Stellung gedreht wurde. Die Figur 1 1 zeigt somit eine um 180° gegenüber der Ausgangsstellung ge drehte Position des ersten Getriebeelements 2. Anhand des Markierungspunkts 20 auf einem Zahn der Außenverzahnung des ersten Zahnkranzes 6.1 ist deutlich zu erkennen, dass der erste Zahnkranz 6.1 dabei rotativ um einen Zahn der Innenverzahnung des Hohlrads 14 ver setzt wird. Der Zahnkranz 6.1 erfährt dabei eine taumelnde Bewegung, die über den Eingriff zwischen den Bohrungen 17 des Zahnkranzes und den Zapfen 16 des Trägers 15 in eine kontinuierliche Drehbewegung des Trägers 15 umgesetzt wird.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Achsen der beiden äußeren Zahnkränze 6.1 und 6.4 in Bezug auf die Achse 3 des ersten Getriebeelements 2 gegenüber den Achsen der beiden inneren Zahnkränze 6.2 und 6.3 um 180° versetzt. Die beiden äußeren Zahnkränze und die beiden inneren Zahnkränze arbeiten jeweils synchron. Aus diesem Grund sind in den Figuren 4 bis 1 1 nur die Zahnkränze 6.1 und 6.2 zu erkennen.

Bei dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 2 bis 1 1 bilden die vier Zahnkränze 6.1 bis 6.4 jeweils ein zweites Getriebeelement 6 im Sinne der vorliegenden Anmeldung. Die Zahnkränze 6.1 bis 6.4 sind starr, d.h., dass die Zahnkränze 6.1 bis 6.4 durch das erste Getriebeelement nicht verformt werden. Die Figuren 12 bis 14 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung, bei dem die vier Zahnkränze durch einen einzigen Zahnkranz 6 ersetzt sind. Wie die Figur 14 und die alternative Ausführung in Figur 13 zeigen, ist der Zahnkranz aus mehreren Segmenten 12 und 13 zusammengesetzt, was einen von Unwucht freien Aufbau ermöglicht. Mit dem Bezugszeichen 21 ist die Achse des Zahnkranzes 6 bezeichnet. An dem Zahnkranz 6 sind insgesamt sechs drehbar gelagerte Rollen 1 1 angebracht, die in Bezug auf die Achse 21 gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind und in insgesamt sechs Anlagepunkten direkt auf der Außenkontur 4 des in Figur 12 gezeigten ersten Getriebeele ments abrollen. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Zahnkranz 6 starr und erfährt also keine Verformung bei einem Kontakt der Anlagepunkte an der Außenkontur 4 des ersten Ge triebeelements. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Außenkontur 4 des ersten Getrie beelements 2 daher insgesamt fünf gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnete No cken auf. Auch hier führt eine Rotation des ersten Getriebeelement 2 um die erste Achse zu einer Rotation des Zahnkranzes 6, also des zweiten Getriebeelements, um die Achse 21 des Zahnkranzes 6, also um die zweite Achse, und damit auch zu einer Rotation der zweiten Achse 21 um die erste Achse 3.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist jedes zweite Getriebeelement genau N+1 An lagepunkte auf, wobei N die Anzahl der in Bezug auf die erste Achse radial abstehenden No cken des ersten Getriebeelements ist. Bezugszeichenliste

Exzentergetriebe

erstes Getriebeelement

erste Achse

Außenkontur

Nocke

zweites Getriebeelement

.1 Zahnkranz

.2 Zahnkranz

.3 Zahnkranz

.4 Zahnkranz

Anlagepunkt

Anlagenocke

elastisch verformbare Hülse

10 Wälzkörper

1 1 Rolle

12 Segment

13 Segment

14 Hohlrad

15 Träger

16 Zapfen

17 Bohrung

18 Gehäuse

19 Zylinderbolzen

20 Markierungspunkt

21 zweite Achse

N Anzahl