DE102004007748A1

DE102004007748A1 - Conversion device for rotary motion to linear and vice versa has two carriers are geared to each other and connected to shaft

Info

Publication number: DE102004007748A1
Application number: DE200410007748
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Drabek; Michael Menzel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2005-09-08

Abstract

The motion conversion device has two carriers (1, 2) on hubs (5, 6), geared to each other by teeth (3, 4) and connected to a shaft in such a manner that a linear motion of one carrier (2) results in a rotary motion of the other carrier (1) and vice versa. The linear and rotor motions may be coupled to each other.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The present invention relates to a device for converting Rotary movements in linear movements and vice versa according to the preamble of claim 1

Nach dem Stand der Technik werden zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt unter der Bedingung der Gleichzeitigkeit überwiegend Kugelgelenke eingesetzt. Wenn die Bewegung symmetrisch um eine Nulllage erfolgt, erfüllen solche Konstruktionen die Bewegungsumwandlung zufriedenstellend. Wenn jedoch zusätzlich zu den zwei um eine Nulllage liegenden Positionen eine weitere angesteuert werden soll, muss dem System ein Freiheitsgrad mehr gegeben werden, was zu einem Fehler im Winkel oder in der linearen Bewegung führen kann. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Schalthebel eines Handschaltgetriebes von einer Gasse in eine Nachbargasse bewegt werden soll, die nicht die Neutralgasse ist.To The prior art are used to convert rotational movements in linear movements and vice versa under the condition of simultaneity predominantly Ball joints used. When the movement is symmetrical about a zero position takes place such constructions satisfactory the motion conversion. If, however, in addition to the two lying around a zero position another one headed should be given to the system one more degree of freedom, which can lead to a mistake in the angle or in the linear motion. This may for example be the case when the shift lever of a manual transmission should be moved from an alley to a neighboring lane, not the neutral lane is.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.Of the present invention is based on the object, a device for converting rotational movements into linear movements and vice versa which avoids the disadvantages of the prior art.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.These The object is solved by the features of claim 1. Further Embodiments and advantages will become apparent from the dependent claims.

Demnach wird eine Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt vorgeschlagen, welche zwei miteinander verzahnte Mitnehmer umfasst, die jeweils mit einer Welle verbunden sind.Therefore is a device for converting rotational movements into linear Movements and vice versa proposed which two together toothed carrier comprises, each connected to a shaft are.

Hierbei kann der Winkel zwischen den gekreuzten Wellen beliebig aber nicht Null sein (die Wellen können nicht parallel zueinander angeordnet sein).in this connection The angle between the crossed waves can be arbitrary but not Be zero (the waves can not parallel to each other).

Durch die erfindungsgemäße Konzeption, insbesondere durch die vorgesehenen Verzahnungen mit mindestens einem Zahneingriff, die vorzugsweise als Evolventenverzahnung ausgebildet sind, können zwei Wellen derart gekoppelt werden, dass aus einer linearen Bewegung des mit der ersten Welle verbundenen Mitnehmers eine Drehbewegung des mit der zweiten Welle verbundenen Mitnehmers erfolgt; ferner erfolgt aus einer Drehbewegung des mit der ersten Welle verbundenen Mitnehmers eine lineare Bewegung des mit der zweiten Welle verbundenen Mitnehmers. Zudem können Drehbewegung und lineare Bewegung gekoppelt ausgeführt werden. Alternativ zur Evolventenverzahnung kann die Verzahnung beispielsweise eine leichte Balligkeit aufweisen, so dass der Zahnkontakt immer auf einer Linie verläuft.By the conception according to the invention, in particular by the intended teeth with at least one tooth engagement, which are preferably formed as involute toothing, two Waves are coupled in such a way that from a linear motion of the driver connected to the first shaft a rotary movement the driver connected to the second shaft takes place; further occurs from a rotational movement of the connected to the first shaft Taker a linear motion of the second shaft connected Driver. In addition, you can Rotary motion and linear motion are coupled. As an alternative to involute toothing, the toothing can be, for example have a slight crown, so the tooth contact always runs on a line.

Die Mitnehmer und die Verzahnungen können aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt sein, in Abhängigkeit von der Belastung, der die erfindungsgemäße Einrichtung ausgesetzt ist. Zum Aufnehmen der Wellen können die Mitnehmer jeweils eine Nabe aufweisen; es sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen Mitnehmer und Welle einstückig hergestellt sind.The Takers and the gears can be made of metal or plastic, depending on from the load to which the device according to the invention is exposed. To record the waves the drivers each have a hub; they are also embodiments conceivable in which driver and shaft are made in one piece.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figur, welche eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, beispielhaft näher erläutert.The Invention will be described below with reference to the accompanying figure, which is a preferred embodiment represents the present invention, exemplified in more detail.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt umfasst einen ersten Mitnehmer 1 und einen mit dem ersten Mitnehmer verzahnten zweiten Mitnehmer 2, welche jeweils eine Verzahnung 4 bzw. 3 aufweisen. Beim dargestellten Beispiel beträgt der Winkel zwischen den beiden Wellen (nicht dargestellt) etwa 90°.The inventive device for converting rotational movements into linear movements and vice versa comprises a first driver 1 and a second driver meshed with the first driver 2 , which each have a gearing 4 respectively. 3 exhibit. In the example shown, the angle between the two shafts (not shown) is about 90 °.

Die Mitnehmer weisen zum Verbinden mit nicht dargestellten Wellen Naben 5, 6 auf. Wie in der Figur veranschaulicht, werden durch die erfindungsgemäße Einrichtung die Wellen derart gekoppelt, dass aus einer linearen Bewegung a) des Mitnehmers 2 eine Drehbewegung a) des Mitnehmers 1 und aus einer rotatorischen Bewegung b) des Mitnehmers 2 eine lineare Bewegung b) des Mitnehmers 2 resultiert. Die Bewegungen a) und b) sind in der Figur durch entsprechende Pfeile verdeutlicht. Somit wird durch die vorliegende Erfindung ein fehlerreduzierter Bewegungswandler zur Verfügung gestellt, der eine hohe Flexibilität bei robuster Bauweise bietet.The drivers have hubs for connection to unillustrated shafts 5 . 6 on. As illustrated in the figure, by means of the device according to the invention the waves are coupled in such a way that a linear movement a) of the driver is achieved 2 a rotary movement a) of the driver 1 and from a rotational movement b) of the driver 2 a linear movement b) of the driver 2 results. The movements a) and b) are illustrated in the figure by corresponding arrows. Thus, the present invention provides a reduced-error motion converter that offers high flexibility with a robust construction.

11: Mitnehmertakeaway
22: Mitnehmertakeaway
33: Verzahnunggearing
44: Verzahnunggearing
55: Nabehub
66: Nabehub

Claims

Einrichtung zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei über Verzahnungen (3, 4) miteinander verzahnte Mitnehmer (2, 1) umfasst, die jeweils mit einer Welle verbunden sind, derart, dass aus einer linearen Bewegung des Mitnehmers (2) eine Drehbewegung des Mitnehmers (1) und aus einer rotatorischen Bewegung des Mitnehmers (2) eine lineare Bewegung des Mitnehmers (2) resultiert, wobei lineare und rotatorische Bewegungen gekoppelt ausführbar sind.Device for converting rotational movements into linear movements and vice versa, characterized in that they have two teeth ( 3 . 4 ) toothed drivers ( 2 . 1 ), each connected to a shaft, such that from a linear movement of the driver ( 2 ) a rotational movement of the driver ( 1 ) and from a rotational movement of the driver ( 2 ) a linear movement of the driver ( 2 ) results, whereby linear and rotary movements are executed coupled.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (3, 4) als Evolventenverzahnungen ausgebildet sind.Device according to claim 1, characterized in that the toothings ( 3 . 4 ) are formed as involute gears.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (3, 4) eine leichte Balligkeit aufweisen, so dass der Zahnkontakt immer auf einer Linie verläuft.Device according to claim 1, characterized in that the toothings ( 3 . 4 ) have a slight crown, so that the tooth contact always runs in a line.

Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (1, 2) aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drivers ( 1 . 2 ) are made of metal or plastic.

Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (1, 2) zum Aufnehmen der Wellen jeweils eine Nabe (6, 5) aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drivers ( 1 . 2 ) for receiving the waves in each case a hub ( 6 . 5 ) exhibit.

Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass Mitnehmer (1, 2) und Wellen einstückig ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that driver ( 1 . 2 ) and shafts are integrally formed.

Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen den mit den Mitnehmern (1, 2) verbundenen Wellen beliebig aber nicht Null sein kann.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the angle between the with the drivers ( 1 . 2 ) connected waves can be arbitrary but not zero.