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WO2019197100A1 - Getriebeanordnung - Google Patents

Getriebeanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2019197100A1
WO2019197100A1 PCT/EP2019/056092 EP2019056092W WO2019197100A1 WO 2019197100 A1 WO2019197100 A1 WO 2019197100A1 EP 2019056092 W EP2019056092 W EP 2019056092W WO 2019197100 A1 WO2019197100 A1 WO 2019197100A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
damping
bearing
gear arrangement
rolling
arrangement according
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/056092
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rene Schwarze
Ulrich Mair
Karl Benkler
Klemens Humm
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2019197100A1 publication Critical patent/WO2019197100A1/de

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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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055—Stabiliser bars
    • B60G21/0551—Mounting means therefor
    • B60G21/0553—Mounting means therefor adjustable
    • B60G21/0555—Mounting means therefor adjustable including an actuator inducing vehicle roll
    • 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
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/06—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
    • F16C27/066—Ball or roller bearings
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0006—Vibration-damping or noise reducing means specially adapted for gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/40—Constructional features of dampers and/or springs
    • B60G2206/42—Springs
    • B60G2206/427—Stabiliser bars or tubes
    • 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
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/05—Vehicle suspensions, e.g. bearings, pivots or connecting rods used therein
    • 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
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts

Definitions

  • the invention relates to a transmission arrangement with a first transmission element, in particular in the form of a torque transmission element, which is rotatably supported via a rolling bearing on a second transmission element.
  • the invention also relates to a roll stabilizer with a gear arrangement.
  • Gears which run for example in a gear, mounted on a roller bearing on a bolt and are in engagement with another gear, have a backlash, which can lead to a reversal in direction of rotation in the toothing. This leads to unwanted noise and vibration. This increases wear and reduces the overall life of the gearbox. This can be reduced, for example, by minimizing manufacturing tolerances, which, however, makes the corresponding production considerably more expensive.
  • a gear arrangement for a transmission comprising a first and a second gear half, which are limited by an elastic member about a central axis relative to each other rotatably connected to each other, wherein the elastic member on a respective inner peripheral surface of the each gear half is arranged to move the two gear halves relative to each other angularly limited, wherein the elastic member is formed substantially hollow cylindrical.
  • An object of the present invention is therefore to provide a gear assembly and a roll stabilizer, which is simple in construction, requires few components, and also easy and inexpensive to produce and provides a radial damping, in particular a reduced clearance between two
  • Another object of the present invention is to provide an alternative transmission assembly and an alternative roll stabilizer.
  • the present invention solves the problems in a transmission arrangement with a first transmission element, in particular in the form of a torque transmission element, which via a rolling bearing on a second
  • Transmission element is rotatably mounted, characterized in that at least one
  • Damping device is disposed on a radially inner and / or radially outer raceway of the rolling bearing or at least one rolling element of the
  • Rolling cooperates to provide damping in at least one radial direction.
  • the present invention also achieves the objects by a roll stabilizer with a gear arrangement according to one of claims 1 to 14.
  • torque transmitting element is to be understood in the broadest sense and in particular in the claims, preferably in the description, it may be applied to the torques on any type of component, element, component or the like, for example a shaft, a hub, a gear or the like.
  • the damping device is designed such that both radially outward and radially inward damping is provided. This achieves particularly reliable damping.
  • the damping device has at least one damping element arranged in the circumferential direction of the roller bearing, in particular a plurality of spring elements. For a particularly simple damping in at least one radial direction is possible.
  • a plurality of rolling elements are arranged in the circumferential direction, with which cooperates the at least one damping element for damping. In this way, a further improvement of the damping can be achieved.
  • At least one damping element is arranged, such that it is arranged partially on the radial outer side, partly on the radial inner side of the bearing of the rolling elements. In this way, the flexibility in the damping is substantially increased, since an adapted coordination between damping in the direction of the radial inside and damping in the direction of the radial outside is possible.
  • two damping elements are arranged, one of which on the radial outside and at one axial end of the rolling bearing, one on the radial inside and on the other end of the Rolling bearing is arranged.
  • a damping element is arranged, which is arranged in the axial direction in the middle of the rolling bearing. In this way, attenuation in at least one radial direction can be provided centrally in a particularly reliable manner.
  • the damping element designed as a spring element can be arranged on the radial inner side and / or on the radial outer side of the bearing of the rolling elements.
  • Damping element disposed on the radially inner side of the storage of a first number of rolling elements and on the radial outer side of the storage of a second number of rolling elements, wherein the first and second numbers are identical. This achieves a particularly uniform radial damping effect.
  • Damping element arranged symmetrically in the circumferential direction relative to the rolling elements. This achieves an even more uniform damping effect.
  • Damping element arranged alternately in the circumferential direction on the radial inside and radial outside of the storage of rolling elements. In this way, a particularly uniform radial damping effect is made possible.
  • this has at least one
  • Damping element different thickness in the circumferential direction of the bearing. This increases the flexibility in terms of damping.
  • the first transmission element in particular in the form of the torque transmission element and the
  • Damping element clamped, glued and / or vulcanized with a trained as a running surface of the bearing sleeve This enables a reliable definition of torque transmission element and damping element on a sleeve serving as a running surface.
  • Rolling bearing at least partially stored in a designed as an elastomer, foam, and / or plastic damping element. This provides a high level of damping and at the same time compact space.
  • At least one rolling element at least in the unloaded state of the damping device, is arranged at a distance from the first transmission element.
  • Figure 1 shows a transmission arrangement according to an embodiment of the
  • FIG. 2a shows a gear arrangement according to FIG. 1 in the unsprung state
  • FIG. 2b shows a gear arrangement according to FIG. 1 in the sprung state
  • FIG. 3 shows a planetary gear with multiple gear arrangements according to the embodiment of Figure 1;
  • Figure 4a shows a transmission arrangement according to an embodiment of
  • 6a, 6b show a gear arrangement according to an embodiment of the
  • FIG. 6c shows a gear arrangement according to an exclamation of the present invention
  • Figure 1 shows a transmission arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a gear arrangement 1 with a view along an axis 6 in cross section.
  • a bolt 5 is shown, on the radial outer side of a rolling bearing 4 in the form of a needle bearing 4b with needles 4c is arranged with bearing ring, race or needle sleeve 4a on the outside of the needle bearing 4b.
  • On the radial outer side of a damping or spring element 3 is further arranged circumferentially, and on the radial outer side of the spring element 3 is a toothed ring 2a of a gear 2 with
  • the spring element 3 is formed in the form of an elastomer.
  • FIG. 2 a shows a gear arrangement according to FIG. 1 in the unsprung state
  • FIG. 2 b shows a gear arrangement according to FIG. 1 in the sprung state.
  • FIG. 2a and FIG. 2b the gear arrangement 1 according to FIG. 1 is shown.
  • Figure 2b is now a deflection 10 of the axis 6 together with bolt 5 from her
  • FIG. 3 shows a planetary gear with several gear arrangements according to the embodiment of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a planetary gear 20.
  • the planetary gear 20 comprises a central sun gear 22, with which four gear arrangements 1 mesh with the respective toothed wheels 2 according to FIG.
  • a ring gear 21 is provided on the radial outer side of the four gear arrangements 1 according to FIG. 2, which is in engagement with the four gears 2 of the four gear assemblies 1.
  • the gear arrangements 1 take over the functions of planets of the planetary gear.
  • FIG. 4 a shows a gear arrangement according to an embodiment of the
  • FIG. 4 a shows a gear arrangement 1, wherein a bolt 5 is arranged radially on the inside. On the radial outer side of the bolt 5 a plurality of needles 4 c of a needle bearing 4 are arranged in the circumferential direction. On the radial outer side of the needles 4 c, a gear 2 with a toothed ring 2 a and a corresponding toothing 2 b on the radial outer side thereof is arranged.
  • a damping element in the form of a damper or spring element in the form of a tensioner 3 is alternately on the radial outer side and on the radial inner side of the bearing 4b of the needles 4c in the circumferential direction relative to the axis 6
  • the suspension direction 100 when the damper element 3 is disposed on the radially outer side of the respective support 4b of the needle 4c is directed radially inward and radially outward (reference numeral 100a) when the damper element 3 is located on the radially inner side of the support of the respective needle 4c is arranged.
  • the damping element 3 thus springs the needles 4c to the inner contact surface in the form of the outer peripheral surface of the bolt 5 and the outer contact surface in the form of the inner circumferential surface of the gear 2.
  • This game is taken from the respective contact points between pin 5, needles 4c and gear 2a. Likewise, this ensures an automatic readjustment in the event of wear and shocks are cushioned.
  • the transmission elements 2, 4b and 5 also allows a torsional damping.
  • FIGS. 4b, 4c each show a gear arrangement in one
  • Embodiments of the present invention in cross-section in the radial direction.
  • FIGS. 4b and 4c a gear arrangement 1 is essentially according to FIG Figure 4a shown in cross section in the radial direction.
  • the direction from bottom to top corresponds to the viewing direction according to FIG. 4a in the radial direction from the inside to the outside.
  • FIG. 4b now shows the terminal arrangement of the damping element 3 on the left and right of the needle 4c on the radial
  • Reference numeral 100a takes place on both sides of the needle 4c.
  • the central arrangement of the damping element 3 between two needles 4c with a central bearing 4b is shown in FIG. 4c.
  • Here acts centrally the damping element 3 in the radial direction to the outside (reference numeral 100a).
  • Figures 5a-5c show gear arrangements according to embodiments of the present invention in cross-section perpendicular to the axial axis.
  • FIGS. 5a-5c substantially each show a gear arrangement 1 according to FIG. 4a.
  • the damping element 3 is in each case arranged alternately radially inward and radially outward with respect to the bearing of the needles 4c, whereby the damping element 3 is in each case radially inward on each second support of a needle 4c and radially outwardly on each other support of a needle 4c is arranged.
  • the damping element 3 is no longer
  • the respective needles 4c are tensioned in different radial directions 100, 100a.
  • the respective needles 4c are tensioned in different radial directions 100, 100a.
  • FIG. 5c in turn, only one needle 4c is clamped radially outward (reference numeral 100a), whereas all other needles 4c are braced radially inwards (reference numeral 100).
  • Figures 6a, 6b show a gear arrangement according to an embodiment of the present invention in cross-section perpendicular to the axial axis and in the radial direction.
  • FIG. 6 a shows essentially a gear arrangement 1 according to FIG. 4 b.
  • the spring member 3 is disposed on the radially inner side of its support, whereas it is disposed on the right side of the needle 4c on the radially outer side.
  • one side of the respective needle 4c is permanently pressed or tensioned in the direction of the bolt 5, that is to say radially inward, the other side permanently radially outwards, for example into a bore.
  • FIG. 6b shows the
  • Gear arrangement 1 according to Figure 6a now viewed along the axis 6.
  • the arrangement is shown on the radial outer side of the respective needles 4c, in the background the arrangement on the respective radial inner side.
  • FIG. 6c essentially shows a gear arrangement 1 according to FIG. 4b.
  • Damping elements 3 arranged such that the respective needle 4c is spaced from the inner peripheral surface 2a of the gear 2 and the needles 4c have only direct contact with the radially inner pin 5.
  • the damping members 3 may be arranged so that the respective needle 4c is spaced from the outer circumferential surface of the bolt 5 and the needles 4c have direct contact with the inner peripheral surface of the gear 2. In this way, the damping can be further improved.
  • Damping element in particular for the spring on different radial sides and / or different axial sides of the rolling bearing are varied, for example steel on the radial outside and brass on the radial inside.
  • the spring element can be made of steel, brass, one or more plastics, elastomers, combinations thereof or the like.
  • the spring element 3 can be determined by pressing with the respective gear elements to this.
  • Figure 7 shows a roll stabilizer with a gear arrangement according to a Embodiment of the present invention.
  • Figure 7 shows a part of a known chassis of a motor vehicle.
  • the area of a rear axle of a vehicle is shown.
  • wheels 202 are connected via a rear axle 203 of the vehicle with a damper 200 and a strut 201.
  • Strut 201 and damper 200 are in turn connected to a body 204 of the vehicle.
  • the vehicle axle 203 is further connected to a stabilizer arrangement 30 in order to minimize rolling movements when turning the vehicle.
  • the stabilizer arrangement 30 comprises an actuator 205, which comprises an electric motor 40 and a gear 50, with the two subsections 30a, 30b of the stabilizer arrangement 30 against each other
  • the transmission 50 in this case comprises a gear arrangement according to one of the figures 1-6, so that when the load changes the vehicle hitting the transmission 50 of
  • At least one of the embodiments of the invention has at least one of the following advantages:

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung mit einem ersten Getriebeelement, insbesondere in Form eines Drehmomentübertragungselements, welches über ein Wälzlager auf einem zweiten Getriebeelement drehbar gelagert ist, wobei zumindest eine Dämpfungseinrichtung auf einer radial inneren und/oder radial äußeren Lauffläche des Wälzlagers angeordnet ist oder mit zumindest einem Wälzelement des Wälzlagers zusammenwirkt, um eine Dämpfung in zumindest einer radialen Richtung bereitzustellen.

Description

Getriebeanordnung
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung mit einem ersten Getriebeelement, insbesondere in Form eines Drehmomentübertragungselements, welches über ein Wälzlager auf einem zweiten Getriebeelement drehbar gelagert ist.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Wankstabilisator mit einer Getriebeanordnung.
Obwohl die vorliegende Erfindung allgemein auf beliebige Getriebeanordnungen, Drehmomentübertragungselemente und Getriebeelemente anwendbar ist, wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine Getriebeanordnung in Form einer
Zahnradanordnung mit Zahnrädern als Drehmomentübertragungselementen und Bolzen als Getriebeelementen erläutert.
Zahnräder, welche beispielsweise in einem Getriebe laufen, über ein Wälzlager auf einen Bolzen gelagert und in Eingriff mit einem weiteren Zahnrad stehen, weisen ein Zahnspiel auf, welches bei einer Drehrichtungsumkehr zu einem Schlagen in der Verzahnung führen kann. Dies führt zu unerwünschten Geräuschen und Vibrationen. Dadurch erhöht sich der Verschleiß und die Lebensdauer des Getriebes verringert sich insgesamt. Dies kann beispielsweise durch Minimierung von Fertigungstoleranzen reduziert werden, was jedoch die entsprechende Herstellung wesentlich verteuert.
Aus der DE 10 2015 202 236 A1 ist eine Zahnradanordnung für ein Getriebe bekannt geworden, umfassend eine erste und eine zweite Zahnradhälfte, die über ein elastisches Element um eine Mittelachse begrenzt relativ zueinander drehbar miteinander verbunden sind, wobei das elastische Element an einer jeweiligen Innenumfangsfläche der jeweiligen Zahnradhälfte angeordnet ist, um die beiden Zahnradhälften relativ zueinander winkelmäßig begrenzt zu verschieben, wobei das elastische Element im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist. Über ein
Gleitlager wird das hohlzylindrisch ausgebildete elastische Element radial nach innen abgestützt. Nachteilig dabei ist, dass die Konstruktion der Zahnradanordnung aufwendig ist und eine Vielzahl von Teilen benötigt wird. Darüber hinaus ist ein Nachteil, dass lediglich eine torsionale Dämpfung bereitgestellt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Getriebeanordnung sowie einen Wankstabilisator anzugeben, der einfach aufgebaut ist, wenig Bauteile benötigt, und zudem einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine radiale Dämpfung bereitstellt, insbesondere ein reduziertes Spiel zwischen zwei
Getriebeelementen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Getriebeanordnung sowie einen alternativen Wankstabilisator anzugeben.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben bei einer Getriebeanordnung mit einem ersten Getriebeelement, insbesondere in Form eines Drehmomentübertragungselements, welches über ein Wälzlager auf einem zweiten
Getriebeelement drehbar gelagert ist, dadurch, dass zumindest eine
Dämpfungseinrichtung auf einer radial inneren und/oder radial äußeren Lauffläche des Wälzlagers angeordnet ist oder mit zumindest einem Wälzelement des
Wälzlagers zusammenwirkt, um eine Dämpfung in zumindest einer radialen Richtung bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls durch einen Wankstabilisator mit einer Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 -14.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit bei einem Lastwechsel die akustischen Auswirkungen minimiert werden, da das Drehmomentübertragungselement über die Dämpfungseinrichtung mit dem Wälzlager zur
Dämpfung zusammenwirkt. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine einfache und
gleichzeitig zuverlässige Dämpfungswirkung zumindest in eine radiale Richtung bereitgestellt wird. Ebenso wird dadurch zumindest teilweise auch eine torsionale Dämpfung bereitgestellt. Darüber hinaus wird eine alternative Getriebeanordnung und ein alternativer Wankstabilisator zur Verfügung gestellt.
Der Begriff„Drehmomentübertragungselement“ ist im weitesten Sinn zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung auf jeder Art von Bauteil, Element, Komponente oder dergleichen mit den Drehmomenten übertragen werden können, bspw. eine Welle, eine Nabe, ein Zahnrad oder dergleichen.
Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar:
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Dämpfungseinrichtung derart ausgebildet, sodass sowohl radial nach außen als auch radial nach innen eine Dämpfung bereitgestellt wird. Damit wird eine besonders zuverlässige Dämpfung erreicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Dämpfungseinrichtung zumindest ein in Umfangsrichtung des Wälzlagers angeordnetes Dämpfungselement, insbesondere mehrere Federelemente, auf. Damit ist eine besonders einfache Dämpfung in zumindest einer radialen Richtung möglich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind mehrere Wälzelemente in Umfangsrichtung angeordnet, mit denen das zumindest eine Dämpfungselement zur Dämpfung zusammenwirkt. Auf diese Weise kann eine weitere Verbesserung der Dämpfung erreicht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest ein Dämpfungselement angeordnet, dergestalt, dass dieses teilweise auf der radialen Außenseite, teilweise auf der radialen Innenseite der Lagerung der Wälzelemente angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Flexibilität bei der Dämpfung wesentlich erhöht, da damit eine angepasste Abstimmung zwischen Dämpfung in Richtung der radialen Innenseite und Dämpfung in Richtung der radialen Außenseite möglich ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind zwei Dämpfungselemente angeordnet, wovon eines auf der radialen Außenseite und an einem axialen Ende des Wälzlagers, eines auf der radialen Innenseite und am anderen Ende des Wälzlagers angeordnet ist. Vorteil hiervon ist, dass eine Verkippung der Wälzelemente ermöglicht wird und so eine flexiblere bzw. verbesserte Dämpfung bereitgestellt werden kann. So kann beispielsweise bei schrägverzahnten
Zahnrädern als Drehmomentübertragungselementen einer ungleichmäßigen
Abnutzung derselben durch entsprechende entgegengesetzte Verkippung
entgegengewirkt werden, was die Lebensdauer der Zahnräder bzw. der
Getriebeanordnung insgesamt erhöht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist ein Dämpfungselement angeordnet, welches in axialer Richtung in der Mitte des Wälzlagers angeordnet ist. Auf diese Weise kann zentral in besonders zuverlässiger Weise eine Dämpfung in zumindest einer radialen Richtung bereitgestellt werden. Hierbei kann das als Federelement ausgebildetes Dämpfungselement auf der radialen Innenseite und/oder auf der radialen Außenseite der Lagerung der Wälzelemente angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das zumindest eine
Dämpfungselement auf der radialen Innenseite der Lagerung einer ersten Anzahl von Wälzelementen und auf der radialen Außenseite der Lagerung einer zweiten Anzahl von Wälzelementen angeordnet, wobei die erste und zweite Anzahl identisch sind. Damit wird eine besonders gleichmäßige radiale Dämpfungswirkung erreicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das zumindest eine
Dämpfungselement symmetrisch in Umfangsrichtung bezogen auf die Wälzelemente angeordnet. Damit wird eine noch gleichmäßigere Dämpfungswirkung erreicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das zumindest eine
Dämpfungselement abwechselnd in Umfangsrichtung auf der radialen Innenseite und radialen Außenseite der Lagerung von Wälzelementen angeordnet. Auf diese Weise wird eine besonders gleichmäßige radiale Dämpfungswirkung ermöglicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das zumindest eine
Dämpfungselement unterschiedliche Dicke in Umfangsrichtung des Wälzlagers auf. Damit wird die Flexibilität hinsichtlich der Dämpfung erhöht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind das erste Getriebeelement, insbesondere in Form des Drehmomentübertragungselements und das
Dämpfungselement geklemmt, verklebt und/oder vulkanisiert mit einer als Lauffläche des Wälzlagers ausgebildeten Hülse. Damit wird eine zuverlässige Festlegung von Drehmomentübertragungselement und Dämpfungselement auf einer als Lauffläche dienenden Hülse ermöglicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind die Wälzelemente des
Wälzlagers zumindest teilweise in einem als Elastomer, Schaum, und/oder Kunststoff ausgebildeten Dämpfungselement gelagert. Damit wird eine hohe Dämpfung bei gleichzeitig kompakten Bauraum zur Verfügung gestellt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest ein Wälzelement zumindest in unbelastetem Zustand der Dämpfungsvorrichtung von dem ersten Getriebeelement beabstandet angeordnet. Vorteil hierbei ist zum einem eine große Dämpfung, zum anderen ein definierter Dämpfungsweg mit Anschlag.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen. Dabei zeigt in schematischer Form
Figur 1 eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Figur 2a eine Getriebeanordnung gemäß Figur 1 im ungefederten Zustand;
Figur 2b eine Getriebeanordnung gemäß Figur 1 im gefederten Zustand;
Figur 3 ein Planetengetriebe mit mehreren Getriebeanordnungen gemäß der Ausführungsform der Figur 1 ;
Figur 4a eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung im Querschnitt senkrecht zur axialen Achse;
Figur 4b, 4c jeweils eine Getriebeanordnung in einer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Querschnitt in radialer Richtung;
Figur 5a-5c Getriebeanordnungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Querschnitt senkrecht zur axialen Achse;
Figur 6a, 6b eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung im Querschnitt senkrecht zur axialen Achse und in radialer Richtung;
Figur 6c eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausrufung der vorliegenden
Erfindung im Querschnitt in radialer Richtung; und
Fig. 7 einen Wankstabilisator mit einer Getriebeanordnung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 1 ist eine Getriebeanordnung 1 mit Blickrichtung entlang einer Achse 6 im Querschnitt gezeigt. In radialer Richtung von innen nach außen ist ein Bolzen 5 gezeigt, auf dessen radialer Außenseite ein Wälzlager 4 in Form eines Nadellagers 4b mit Nadeln 4c angeordnet ist mit Lagerring, Laufring oder Nadelhülse 4a auf der Außenseite des Nadellagers 4b. Auf dessen radialer Außenseite ist weiter ein Dämpfungs- bzw. Federelement 3 umfänglich angeordnet, und auf der radialen Außenseite des Federelements 3 ist ein Zahnring 2a eines Zahnrad 2 mit
Verzahnung 2b angeordnet, sodass dieser über das Wälzlager 4 drehbar auf den Bolzen 5 gelagert ist. Das Federelement 3 ist dabei in Form eines Elastomers ausgebildet.
Figur 2a zeigt eine Getriebeanordnung gemäß Figur 1 im ungefederten Zustand und Figur 2b zeigt eine Getriebeanordnung gemäß Figur 1 im gefederten Zustand.
In Figur 2a und Figur 2b ist jeweils die Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 1 gezeigt. In Figur 2b ist nun eine Auslenkung 10 der Achse 6 samt Bolzen 5 aus ihrer
Ruhelage bzw. ungefederten Lage nach links gezeigt, verglichen mit der Ruhelage gemäß Figur 2a. In Figur 2b wird das Elastomer 3 zur Dämpfung auf der linken Seite der Getriebeordnung 1 gestaucht, wohingegen es auf der gegenüberliegenden rechten Seite der Achse 6 gestreckt bzw. gezogen wird oder im Fall einer Festlegung durch Klemmung hebt dieses ab und ein Spalt entsteht. Auf diese Weise wird eine Dämpfung in radialer Richtung ausgehend von der Ruhelage der Getriebeanordnung 1 ermöglicht.
Figur 3 zeigt ein Planetengetriebe mit mehreren Getriebeanordnungen gemäß der Ausführungsform der Figur 1.
In Figur 3 ist nun ein Planetengetriebe 20 gezeigt. Das Planetengetriebe 20 umfasst dabei einen zentrales Sonnenrad 22, mit welchem vier Getriebeanordnungen 1 mit den jeweiligen Zahnrädern 2 gemäß Figur 1 jeweils kämmen. Auf der radialen Außenseite der vier Getriebeanordnungen 1 gemäß Figur 2 ist ein Hohlrad 21 angeordnet, welches mit den vier Zahnrädern 2 der vier Getriebeanordnungen 1 in Eingriff steht. Die Getriebeanordnungen 1 übernehmen hierbei die Funktionen von Planeten des Planetengetriebes.
Figur 4a zeigt eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung im Querschnitt senkrecht zur axialen Achse.
In Figur 4a ist eine Getriebeanordnung 1 gezeigt, wobei radial innen ein Bolzen 5 angeordnet ist. Auf der radialen Außenseite des Bolzens 5 sind in Umfangsrichtung mehrere Nadeln 4c eines Nadellagers 4 angeordnet. Auf der radialen Außenseite der Nadeln 4c ist ein Zahnrad 2 mit Zahnring 2a und einer entsprechenden Verzahnung 2b auf der radialen Außenseite desselben angeordnet. Ein Dämpfungselement in Form eines Dämpfers oder Federelement in Form eines Spanners 3 ist dabei abwechselnd auf der radialen Außenseite und auf der radialen Innenseite der Lagerung 4b der Nadeln 4c in Umfangsrichtung bezogen auf die Achse 6
angeordnet. Mit anderen Worten wird dabei der Nadelträger der Nadeln 4c
angefedert. Die Federungsrichtung 100 ist, wenn das Dämpfungselement 3 auf der radialen Außenseite der jeweiligen Lagerung 4b der Nadel 4c angeordnet ist, radial nach innen gerichtet und radial nach außen (Bezugszeichen 100a), wenn das Dämpfungselement 3 auf der radialen Innenseite der Lagerung der jeweiligen Nadel 4c angeordnet ist. Das Dämpfungselement 3 federt also die Nadeln 4c zur inneren Kontaktfläche in Form der Außenumfangsfläche des Bolzens 5 und zur äußeren Kontaktfläche in Form der inneren Umfangsfläche des Zahnrades 2. Damit wird Spiel aus den jeweiligen Kontaktstellen zwischen Bolzen 5, Nadeln 4c und Zahnrad 2a genommen. Ebenso wird damit ein automatisches Nachstellen im Fall von Verschleiß sichergestellt und Stöße werden abgefedert. Darüber hinaus wird durch die radiale Dämpfung, also die Dämpfung in radialer Richtung, der Getriebeelemente 2, 4b und 5 auch eine torsionale Dämpfung ermöglicht.
Die Figuren 4b, 4c zeigen jeweils eine Getriebeanordnung in einer
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Querschnitt in radialer Richtung.
In den Figuren 4b und 4c ist im Wesentlichen eine Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 4a gezeigt im Querschnitt in radialer Richtung. In Figur 4b und 4c entspricht dabei die Richtung von unten nach oben der Blickrichtung gemäß Figur 4a in radialer Richtung von innen nach außen. Figur 4b zeigt nun die endständige Anordnung des Dämpfungselements 3 jeweils links und rechts der Nadel 4c auf der radialen
Innenseite der Lagerung 4b, sodass eine Federung radial nach außen
(Bezugszeichen 100a) beidseitig der Nadel 4c erfolgt. In Figur 4c ist dagegen die mittige Anordnung des Dämpfungselements 3 zwischen zwei Nadeln 4c mit zentraler Lagerung 4b gezeigt. Hier wirkt zentral das Dämpfungselement 3 in radialer Richtung nach außen (Bezugszeichen 100a).
Die Figuren 5a-5c zeigen Getriebeanordnungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Querschnitt senkrecht zur axialen Achse.
Die Figuren 5a-5c zeigen im Wesentlichen jeweils eine Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 4a. In Figur 5a ist hierbei das Dämpfungselement 3 jeweils abwechselnd radial innen und radial außen im Hinblick auf die Lagerung der Nadeln 4c angeordnet wobei das Dämpfungselement 3 somit bei jeder zweiten Lagerung einer Nadel 4c jeweils radial innen und bei jeder anderen Lagerung einer Nadel 4c jeweils radial außen angeordnet ist. In Figur 5b ist das Dämpfungselement 3 nicht mehr
regelmäßig in Umfangsrichtung angeordnet, sondern in unregelmäßigen Abständen werden die jeweiligen Nadeln 4c in unterschiedliche radiale Richtungen 100, 100a gespannt. In Figur 5c wiederum wird nur eine Nadel 4c radial nach außen verspannt (Bezugszeichen 100a) wohingegen sämtliche andere Nadeln 4c radial nach innen (Bezugszeichen 100) verspannt sind.
Die Figuren 6a, 6b zeigen eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt senkrecht zur axialen Achse und in radialer Richtung.
In Figur 6a ist im Wesentlichen eine Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 4b gezeigt.
Im Unterschied zur Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 4b sind bei der
Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 6a nun die Dämpfungselemente 3 auf
unterschiedlichen axialen Seiten der jeweiligen Lagerung 4b der Nadel 4c auf jeweils unterschiedlichen radialen Seiten angeordnet. In Figur 6a ist auf der linken Seite der Nadel 4c das Federelement 3 auf der radialen Innenseite von deren Lagerung angeordnet, wohingegen es auf der rechten Seite der Nadel 4c auf der radialen Außenseite angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Seite der jeweiligen Nadel 4c dauerhaft in Richtung des Bolzens 5, also radial nach innen, gedrückt bzw. gespannt, die andere Seite dauerhaft radial nach außen, beispielsweise in eine Bohrung.
Insgesamt kann so die jeweilige Nadel 4c verkippt werden. Figur 6b zeigt die
Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 6a nun bei Blickrichtung entlang der Achse 6. Im Vordergrund ist dabei die Anordnung auf der radialen Außenseite der jeweiligen Nadeln 4c gezeigt, im Hintergrund die Anordnung auf deren jeweiliger radialer Innenseite.
In Figur 6c ist im Wesentlichen eine Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 4b gezeigt.
Im Unterschied zur Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 4b sind bei der
Ausführungsform der Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 6c nun die
Dämpfungselemente 3 derart angeordnet, sodass die jeweilige Nadel 4c von der inneren Umfangsfläche 2a des Zahnrades 2 beanstandet ist und die Nadeln 4c nur direkten Kontakt mit dem radial innenliegenden Bolzen 5 aufweisen. Alternativ können die Dämpfungselemente 3 auch so angeordnet werden, sodass die jeweilige Nadel 4c von der äußeren Umfangsfläche des Bolzens 5 beabstandet ist und die Nadeln 4c einen direkten Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Zahnrads 2 aufweisen. Auf diese Weise kann die Dämpfung noch weiter verbessert werden.
In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform kann das Material für das
Dämpfungselement, insbesondere für die Feder auf unterschiedlichen radialen Seiten und/oder unterschiedlichen axialen Seiten des Wälzlagers variiert werden, beispielsweise Stahl auf der radialen Außenseite und Messing auf der radialen Innenseite. Insgesamt kann das Federelement aus Stahl, Messing, einem oder mehreren Kunststoffen, Elastomeren, Kombinationen hiervon oder dergleichen hergestellt werden. Darüber hinaus kann das Federelement 3 durch Verpressen mit den jeweiligen Getriebeelementen an diesen festgelegt werden.
Figur 7 zeigt einen Wankstabilisator mit einer Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 7 zeigt einen Teil eines bekannten Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs. Im Detail ist der Bereich einer Hinterachse eines Fahrzeugs gezeigt. In üblicher weise sind hier Räder 202 über eine Fahrzeughinterachse 203 mit einem Dämpfer 200 und einem Federbein 201 verbunden. Federbein 201 und Dämpfer 200 sind wiederum mit einer Karosserie 204 des Fahrzeugs verbunden. Die Fahrzeugachse 203 ist weiter mit einer Stabilisatoranordnung 30 verbunden, um Wankbewegungen beim Einlenken des Fahrzeugs zu minimieren. Die Stabilisatoranordnung 30 umfasst dabei einen Aktuator 205, der einen Elektromotor 40 und ein Getriebe 50 umfasst, mit dem zwei Teilabschnitte 30a, 30b der Stabilisatoranordnung 30 gegeneinander
verdrehbar sind, um besagte Wankbewegungen des Fahrzeugs auszugleichen. Das Getriebe 50 umfasst dabei eine Getriebeanordnung gemäß einer der Figur 1-6, sodass bei Lastwechsel des Fahrzeugs ein Schlagen des Getriebes 50 der
Stabilisatoranordnung minimiert wird.
Zusammenfassend weist zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest einen der folgenden Vorteile auf:
• Einfache Herstellung.
• Kostengünstige Herstellung.
• Bereitstellung einer Dämpfungswirkung in zumindest einer radialen Richtung, insbesondere sowohl radial nach innen als auch radial nach außen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Bezuaszeichen Getriebeanordnung
Zahnrad
a Zahnring
b Verzahnung
Federelement/Dämpfer/Dämpfungselement Wälzlager
a Nadelhülse
b Lagerung Nadel
c Wälzelement / Nadel
Bolzen
Achse
1 Hohlrad
2 Sonnenrad
0 Stabilisatoranordnung
0a, b Teilabschnitte
0 Elektromotor
0 Getriebe
00 Verspannungsrichtung radial nach innen00a Verspannungsrichtung radial nach außen00 Dämpfer
01 Federbein
02 Räder
03 Fahrzeughinterachse
04 Karosserie
05 Aktuator

Claims

Patentansprüche
1. Getriebeanordnung (1 ) mit einem ersten Getriebeelement, insbesondere in Form eines Drehmomentübertragungselements (2), welches über ein Wälzlager (4) auf einem zweiten Getriebeelement (5) drehbar gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Dämpfungseinrichtung (3) auf einer radial inneren und/oder radial äußeren Lauffläche des Wälzlagers (4) angeordnet ist oder mit zumindest einem Wälzelement (4c) des Wälzlagers (4) zusammenwirkt, um eine Dämpfung in zumindest einer radialen Richtung bereitzustellen.
2. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (3) derart ausgebildet ist, sodass sowohl radial nach außen als auch radial nach innen eine Dämpfung bereitgestellt wird.
3. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 -2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (3) zumindest ein in
Umfangsrichtung des Wälzlagers (4) angeordnetes Dämpfungselement (3), insbesondere mehrere Federelemente aufweist.
4. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wälzelemente (4c) in Umfangsrichtung angeordnet sind, mit denen das zumindest eine Dämpfungselement (3) zur Dämpfung zusammenwirkt.
5. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Dämpfungselement (3) angeordnet ist, dergestalt, dass dieses teilweise auf der radialen Außenseite, teilweise auf der radialen Innenseite der Lagerung (4b) der Wälzelemente (4c) angeordnet ist.
6. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 3-5, dadurch
gekennzeichnet, dass zwei Dämpfungselemente (3) angeordnet sind, wovon auf eines auf der radialen Außenseite der Lagerung (4b) der Wälzelemente (4c) und an einem axialen Ende des Wälzlagers (4), eines auf der radialen Innenseite der Lagerung (4b) der Wälzelemente (4c) und am anderen axialen Ende des Wälzlagers (4) angeordnet ist.
7. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 3-6, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Dämpfungselement (3) angeordnet ist, welches in axialer Richtung in der Mitte des Wälzlagers (4) angeordnet ist.
8. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dämpfungselement (3) auf der radialen Innenseite der Lagerung (4b) einer ersten Anzahl von Wälzelementen (4c) und auf der radialen Außenseite der Lagerung (4b) einer zweiten Anzahl von Wälzelementen (4c) angeordnet ist, wobei die erste und zweite Anzahl identisch sind.
9. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dämpfungselement (3), symmetrisch in Umfangsrichtung bezogen auf die Wälzelemente (4c) angeordnet ist.
10. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dämpfungselement (3) abwechselnd in Umfangsrichtung auf der radialen Innenseite und radialen Außenseite der Lagerung (4b) von Wälzelementen (4b, 4c) angeordnet ist.
1 1. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 3-10, dadurch
gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dämpfungselement (3) unterschiedliche Dicke in Umfangsrichtung des Wälzlagers (4) aufweist.
12. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 3-11 , dadurch
gekennzeichnet, dass das erste Getriebeelement, insbesondere in Form des
Drehmomentübertragungselements (2) und das Dämpfungselement (3) geklemmt, verklebt und/oder vulkanisiert sind mit einer als Lauffläche des Wälzlagers
ausgebildeten Hülse.
13. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 3-12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (4c) des Wälzlagers (4) zumindest teilweise in einem als Elastomer, Schaum, und/oder Kunststoff ausgebildeten
Dämpfungselement (3) gelagert sind.
14. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-13, dass zumindest ein Wälzelement (4c) zumindest in unbelastetem Zustand der Dämpfungseinrichtung (3) von dem ersten Getriebeelement (2) beabstandet wird.
15. Wankstabilisator mit einer Getriebeanordnung (1 ) gemäß einem der
Ansprüche 1-14.
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