DE4438500A1 - Getriebe - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/12—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Gears, Cams (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit mindestens
einem gerad- oder schrägverzahnten Antriebs-Zahnrad und
wenigstens einem gerad- oder schrägverzahnten Abtriebs-
Zahnrad, von denen eines insbesondere drehfest mit einer
ersten Welle oder Achse verbunden und das andere
insbesondere axial verschieblich mit einer zweiten Welle
oder Achse verbunden ist.
Das Getriebe weist ein oder mehrere gerad- oder
schrägverzahnte Antriebsrad, Abtriebsrad oder andere
Zahnräder auf. Die Erfindung ist anwendbar auf jede Art von
bekannten Getriebekonstruktionen, soweit das Getriebe nur
ein gerad- oder schrägverzahntes Zahnradpaar aufweist. Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung betrifft dann dieses eine
Zahnradpaar. Sie kann aber an jedem anderen Zahnradpaar
eines mehrere Zahnradpaare umfassenden Getriebes angewandt
werden, sofern auch das oder die weiteren Antriebspaare
gerad- oder schrägverzahnt sind.
Bei Getrieben mit derart schrägverzahnten Zahnrädern bzw.
Zahnräderpaaren, tritt bei Lastwechseln und beim Erhöhen
oder Reduzieren der Drehzahl der miteinander kämmenden
schrägverzahnten Räder aufgrund des unvermeidlichen
Zahnflankenspiels ein mehr oder weniger starkes Geräusch,
das im Leerlaufbetrieb als Klappern und im Zug- oder
Schubbetrieb als Rasseln bezeichnet wird, auf. Dies gilt
insbesondere, wenn das Zahnradpaar aus Metall, also bspw.
Stahl oder Eisen besteht.
Bislang versuchte man durch getriebeexterne Maßnahmen, wie
z. B. einem Zwei-Massen-Schwungrad, einem Schwingungstilger
oder einem hydraulischen Torsionsdämpfer, die in das
Getriebe eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten soweit zu
minimieren oder abzukoppeln, daß die Losteile wie Zahnräder,
Schiebemuffen und Synchronringe nicht ausreichend zu
Klapper- oder Rasselschwingungen angeregt werden konnten.
Diese Maßnahmen sind aber sehr gewichtsbehaftet,
störanfällig, bedürfen einer aufwendigen Abstimmung und sind
in Großserienproduktionen teuer. Getriebeinterne Maßnahmen
sind teilweise im Einsatz und zeichnen sich durch kleine
Baugröße, niedrigen Preis und gut dimensionsierbare
Wirksamkeit aus. Ein Nachteil einiger getriebeinterner
Antiklappermaßnahmen ist der, daß bei ihrem Einsatz
zusätzliche störende Nebengeräusche und
Verschleißerscheinungen und damit nachlassende Wirksamkeit
auftreten. Eine Schalldämmung des Getriebegehäuses scheitert
oft am nicht vorhandenen Platz.
Es liegt infolgedessen die Aufgabe vor, ein Getriebe der
eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß trotz
metallenem Zahneingriff eine Klappergeräuschminderung zu
erzielen ist, insbesondere bei Lastwechseln und
Drehungleichförmigkeit der Getriebeeingangswelle.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß das Getriebe gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens einer
Welle bzw. Achse wenigstens ein Magnet zugeordnet ist unter
dessen oder deren Wirkung die Zahnräder des Räderpaares in
Achsrichtung gegeneinander verspannt werden, wobei die
Polachse des oder der Magnete und die geometrische Achse der
Welle oder Achse etwa parallel zueinander verlaufen.
Zweckmäßigerweise fallen die Polachse und die geometrische
Achse der Welle oder Achse des Getriebes zusammen, jedoch
ist die erfindungsgemäße Ausbildung des Getriebes auch dann
wirksam, wenn diese Achsen in radialer Richtung
gegeneinander etwas versetzt sind und/oder eine geringe
Neigung zueinander haben.
Auf jeden Fall ergibt sich aus dieser erfindungsgemäßen
Ausbildung des Getriebes ein durch die Magnetkraft
induziertes axiales Verschieben des einen Zahnrades relativ
zum anderen, das man theoretisch als axial unverschieblich
ansehen kann. Dies führt dazu, daß in jedem Betriebszustand,
aber auch bei Lastwechseln, die gerad- oder schrägverzahnt
verlaufenden Zähne der beiden Zahnräder im Eingriffsbereich
ständig gegeneinander gepreßt werden, so daß sich das
unvermeidliche Zahnspiel nicht auswirken kann. Dadurch
entfallen auch die durch das Zahnspiel verursachten Klapper- und
Rasselgeräusche, die auftreten, wenn dieses Getriebe
nicht in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildet ist. Die
Magnete müssen so angebracht und polarisiert sein, daß
aufgrund des Magnetflusses durch die beiden Zahnräder und
ihre Achse bzw. Welle eine magnetische Kraft in Achsrichtung
entsteht, durch welche das in der Größenordnung eines
üblichen Spiels in axialer Richtung verschiebbare Zahnrad
gegenüber dem "nicht verschieblichen" axial verschoben wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
einer der Pole des Magneten einem der Enden, insbesondere
Stirnflächen der Achse oder Welle zugeordnet.
Selbstverständlich ist die Wirkung eines bestimmten Magneten
am stärksten, wenn man dessen Pol mit dem Ende der Achse
oder Welle unmittelbar verbindet. Eine solche Verbindung
kann bspw. durch Ankleben oder Aufsnappen erfolgen. Die
Feldlinien dieses Poles gehen von ihm unmittelbar in die
Achse oder Welle über und von dieser auf das darauf
befindliche Zahnrad. Über das andere Zahnrad und dessen
Achse oder Welle werden sie weitergeleitet und sie gehen
dann von dem Ende der zweiten Welle auf möglichst kurzem
Wege zum anderen Pol des Magneten. Damit ein magnetischer
Kurschluß nicht auftreten kann, sind die Materialien im
Bereich der Feldlinien entsprechend zu wählen.
Entsprechendes gilt natürlich auch für die Bereiche des
Getriebes, durch welche die Feldlinien unbedingt durchgehen
sollen, damit die magnetischen Verluste möglichst gering
gehalten werden können und demzufolge die Kraft des
betreffenden Magneten möglichst optimal ausgeschöpft werden
kann. Aus dem Vorstehenden folgt, daß es sehr zweckmäßig
ist, wenn der eine Pol des Magneten fest mit dem Stirnende
der Achse oder Welle verbunden ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das
mit dem Magneten verbundene Ende der Achse zur Bildung eines
Befestigungsbundes mit einer Vollscheibe oder einer
Ringscheibe aus weichmagnetischem Material verbunden ist,
deren von der Achse abgewandte Fläche der Magnet zugeordnet
ist. Zweckmäßigerweise wird man den Bund unmittelbar an die
Achse bzw. das betreffende Achsende anformen. Der
Befestigungsbund wird bspw. an einer Wand des
Getriebegehäuses gehalten, insbesondere angeschraubt.
Eine andere Variante der Erfindung ergibt sich aus Anspruch
5. Hierbei ist der Magnet mit der das eine Zahnrad tragenden
Welle nicht unmittelbar verbunden, vielmehr zieht er die
Welle axial an, um dadurch die axiale Zahnverspannung zu
erzeugen. In diesem Falle hat das Getriebe nicht eine
stehende Achse und eine rotierende Welle, sondern zwei
rotierende Wellen mit jeweils einem drehfesten Zahnrad. Es
leuchtet ein, daß es aus magnetischen Gründen vorteilhaft
ist, wenn man die Scheibe als Ringscheibe ausbildet, welche
das betreffende Wellenende aufnimmt, so daß der Magnet der
Scheibenbohrung unmittelbar vorgesetzt werden kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird
vorgeschlagen, daß beiden Enden der Achse oder Welle je ein
Pol eines Magneten zugeordnet ist. Das heißt mit anderen
Worten, daß sowohl diese beiden Magneten als auch die
vorstehend angesprochenen, jeweils in Richtung der
geometrischen Achse bzw. parallel dazu magnetisiert sind.
Wenn sich in der vorstehend beschriebenen Weise an beiden
Wellenenden je ein axial polarisierter Magnet befindet, so
sind den Wellenenden jeweils die Nordpole oder jeweils die
Südpole dieser beiden Magnete zuzuordnen. Der Vorteil dieser
Ausgestaltung und Anordnung besteht darin, daß man im
mittleren Zahnradbereich einen sehr starken Magnetfluß von
der Achse oder Welle in das Zahnrad oder umgekehrt erzielt.
Dort nähern sich nämlich die Feldlinien der beiden Nordpole
unmittelbar an und die Feldlinien treten dann in radialer
Richtung aus bzw. ein. Bevorzugterweise wird bei allen
Ausführungsformen der axialen Welle der Nordpol des oder der
Magnete zugeordnet. Die magnetische Anziehung läßt sich
dadurch verbessern, daß man in Weiterbildung der Erfindung
das Streufeld zum außenliegenden Pol des bzw. jedes Magneten
mittels einer weichmagnetischen Brücke überbrückt. Die Form
dieser Brücke hängt von der Konstruktion des
Getriebegehäuses im Bereich dieser Zahnradpaarung ab.
Anspruch 9 beschreibt eine weitere Variante der Erfindung.
Hierbei wird der Magnet oder sind die Magnete nicht dem oder
den Wellenenden zugeordnet, vielmehr bringt man ihn bzw. sie
ins Welleninnere. Zumindest im Bereich des oder der Magnete
muß die Achse aus nicht weichmagnetischem Material bestehen,
damit ein magnetischer Feldlinienkurzschluß vermieden wird.
Hierbei ist es zweckmäßig, wenn man nicht die ganze Welle
aus nicht weichmagnetischem Material herstellt, sondern nur
etwa den erwähnten, bspw. mittleren Bereich.
Während in der vorbeschriebenen Ausführungsform der Magnet
in radialer Richtung polarisiert ist, erfolgt die
Polarisierung des oder der Magnete bei der Variante nach
Anspruch 10 in axialer Richtung. Hinsichtlich des Materials
der Achse gilt hier das vorstehend Gesagte. Wenn man diese
Variante gemäß Anspruch 11 weiterbildet, so bewirken die
axial seitlich versetzten Magnete ein ständiges Ausrichten
des Zahnrads auf dieser Achse gegen die Mitte des Magneten
bzw. die Magnetgruppe hin, soweit es das Spiel zuläßt. Die
Folge ist auch hierbei ein ständiges Anpressen der Zähne
dieses Zahnrads an das insoweit axial feste Gegenzahnrad.
Anstelle der Anordnung oder Unterbringung der Magnete in
einer Welle oder Achse, die vorzugsweise auf ihrer gesamten
Länge hohl ist, kann man auch eine Ausgestaltung gemäß
Anspruch 12 vorsehen, in welcher die Magnete einen Teil der
Achse des Getriebes bilden. Die Wirkung ist wie
vorbeschrieben. Es ist insbesondere auch hier möglich, daß
man bei einer Magnetgruppe deren geometrische Mitte seitlich
zur Mittelebene des Zahnrades etwas versetzen kann. Das
Zahnrad wird hierbei nicht unmittelbar auf die Magnete
aufgesetzt, vielmehr muß eine Hülse aus nicht
ferromagnetischem Material zwischengeschaltet werden.
Außerdem ist die Breite des Zahnrades auf die Breite der
Magnete bzw. Magnetgruppe entsprechend abzustimmen bzw.
umgekehrt.
Gemäß Anspruch 14 können die Magnete wirkungslos gemacht
oder in eine wirkungslose Stellung gebracht werden. Ersteres
bezieht sich auf Elektromagnete. Permanentmagnete kann man
seitlich wegschieben oder wegklappen. Es gibt insbesondere
für Getriebe von Kraftfahrzeugen, welche für die
erfindungsgemäße Ausbildung vor allen Dingen vorgesehen ist,
durchaus Betriebszustände wo man die Wirkung des oder der
Magnete nicht braucht oder sogar nicht wünscht. Über eine
bspw. drehzahlgeregelte Steuerung kann man die wirksame bzw.
unwirksame Stellung erreichen. Zur Herbeiführung der
wirkungslosen Stellung, aber auch im Sinne der außermittigen
Anordnung der Magnete gegenüber der Zahnradmittelebene, kann
man eine Verschiebung der Magnete im Innern der Achse gemäß
Anspruch 15 vorsehen.
Lediglich der Ordnung halber wird noch einmal
zusammengefaßt, daß die Achse zumindest teilweise jeweils
eine Hohlachse oder eine Vollachse sein kann und dies gilt
auch für die Magnete, welche ebenfalls Vollkörper oder
rohrförmige Körper sein können.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert.
Die Zeichnung zeigt jeweils in einem durch die Welle bzw.
Achse geführten radialen Schnitt abgebrochene Darstellungen
sechs verschiedener Varianten der Erfindung.
Bei allen Ausführungsbeispielen weist das Getriebe zumindest
ein Antriebs-Zahnrad und ein Zwischen-Zahnrad auf, wobei
beide miteinander kämmenden Zahnräder einfach
schrägverzahnt sind. Bspw. kann das in der Zeichnung
dargestellte obere Zahnrad das Antriebs-Zahnrad 1 sein.
Damit ist das Zwischen-Zahnrad mit 2 bezeichnet. Es ist
drehbar auf einer schematisch dargestellten Achse 3
gelagert. Das Antriebs-Zahnrad 1 ist mit der Welle 4
drehfest verbunden. Sie ist beidendig drehbar in einem
abgebrochen dargestellten Gehäuse 5 des Getriebes gelagert,
wobei das linke, als Kegelrollenlager ausgebildete Lager 6
in nahezu allen Figuren dargestellt ist. Zwischen die Achse
3 und das Zwischen-Zahnrad 2 ist ein weiteres Lager
geschaltet, wobei es sich bevorzugterweise um ein
angedeutetes Nadellager 7 handelt. Die axiale Sicherung
erfolgt bspw. mit Hilfe zweier axialer Anlaufscheiben 8 und
9, deren Abstand allerdings so bemessen ist, daß gemäß den
nachfolgenden Ausführungen eine axiale Verschiebung des
Zwischen-Zahnrads 2 oder allgemeiner ausgedrückt des auf der
Achse 3 befindlichen Zahnrads entsprechend den gewählten
Maßen möglich ist. Der Ordnung halber wird auch noch der
Stützlagerbock 10 für das rechte Achsende erwähnt.
An einem der beiden Enden der Achse 3 oder beidseitig ist in
Fig. 2 ein Magnet 11 bzw. 12 zugeordnet. Es handelt sich
bevorzugterweise um Permanentmagnete. Hierbei gibt es
theoretisch drei Möglichkeiten, nämlich die Anordnung des
Magneten 11 allein (Fig. 1), welcher dem linken Ende der
Achse 3 zugeordnet ist oder statt dessen des rechten Magneten
12 allein, der dem rechten Ende der Achse 3 zugeordnet ist.
Die dritte Variante besteht in der Anordnung beider Magnete
11 und 12 in der geschilderten Weise. Der Fig. 2 entnimmt
man, daß die Magnete, deren Größe keinesfalls maßstäblich zu
sein braucht, in axialer Richtung polarisiert sind. Es kann
sich jeweils um einen kreiszylindrischen Magneten handeln.
Im Falle von zwei Magneten sind jeweils die Nordpole oder in
nicht dargestellter Weise jeweils die Südpole der Achse 3
zugewandt. Des weiteren ist vorgesehen, daß die Polachse 13
bzw. 14 des bzw. der Magnete etwa parallel zur geometrischen
Achse 15 der Achse 3 des Getriebes verläuft, wobei das
Ausführungsbeispiel im speziellen vorsieht, daß die
Polachsen und die geometrische Achse zusammenfallen. Wenn
man nachstehend davon ausgeht, daß lediglich der Magnet 11
vorhanden und dessen Nordpol dem linken Ende der Achse 3
zugeordnet ist, so verläuft ein Teil der Feldlinien,
ausgehend von diesem Nordpol, durch die aus
weichmagnetischem Material bestehende Achse 3, ggf. über das
Lager 7 und die Zahnräder 2 und 1 zur Welle 4. Des weiteren
erstrecken sich dann die Feldlinien vom linken Ende der
Welle 4 zum Südpol des Magneten 11. Unterstellt man eine
theoretische axiale Unverschiebbarkeit der Welle 4 und damit
auch des axial darauf festsitzenden Zahnrads 1, so bewirkt
diese magnetische Kraft ein Anziehen des Zahnrads 2 an den
Nordpol des Magneten 11 im Rahmen des diesbezüglich
vorgesehenen axialen Spiels. Dies hat ein Anpressen der
Zahnflanken der schrägen Zähne des Zahnrads 2 an diejenigen
des Zahnrads 1 zur Folge, was eine Ausschaltung des axialen
Zahnspiels bewirkt. Diese axiale Verspannung der Verzahnung
der beiden Zahnräder führt in der angestrebten Weise zu
einer verminderten Klapper- und Rasselgeräuschentwicklung
und sie verhindert gleichzeitig auch ein im Rahmen des
Zahnspiels mögliches Klappern oder Rasseln beim Lastwechsel
oder bei Torsionsschwingungen der Welle 4.
Voraussetzung ist hierbei, daß wie gesagt die Achse 3, die
Welle 4 und die Zahnräder 1, 2 zumindest aus teilweise
weichmagnetischem Material bestehen. Das Gehäuse 5 kann aus
nicht weichmagnetischem Material, bspw. Aluminium,
hergestellt werden. Fig. 2 entnimmt man, daß das linke
Wellenende eine Scheibe 16 trägt oder als solche ausgebildet
ist. An dieser ist der Magnet 11 gehalten bspw. angeklebt.
Mit Hilfe dieser Scheibe 16 oder Halteplatte und Schrauben
17 o. dgl. Befestigungselemente wird die Achse 3 fest mit dem
Getriebegehäuse 5 verbunden. Die Scheibe 16 besteht
ebenfalls aus weichmagnetischem Material, was sich
automatisch dann ergibt, wenn man sie einstückig mit der
Achse 3 herstellt.
Eine sinngemäße Wirkung tritt auch dann ein, wenn man
anstelle des Magneten 11 nur den Magneten 12 vorsieht. Die
Verspannung erfolgt dann allerdings in axialer
Gegenrichtung.
Falls man jedoch beide Magnete 11 und 12 anbringt, so hat
dies eine starke Bündelung der Feldlinien im Zahnradbereich
zur Folge. Hieraus resultiert eine starke magnetische
Anziehung der Zahnflanken der beiden Zahnräder
gegeneinander. Wenn die beiden Magnete unterschiedlich stark
sind, so erfolgt die axiale Verschiebung der Achse 3 zum
stärkeren hin.
Fig. 3 unterscheidet sich von Fig. 2 im wesentlichen durch
die Anbringung eines Jochs 22 aus weichmagnetischem
Material, welches die Streuverluste des Magneten 11
wesentlich verringert. Ein derartiges Joch kann man auch bei
der Konstruktion gemäß Fig. 1 oder 2 vorsehen.
Bei den Varianten der Fig. 4 und 5 befinden sich die
Magnete im Innern der Achse 3. Gemäß Fig. 4 ist ein Magnet
23 vorgesehen, während es gemäß Fig. 5 zwei Magnete 24 und
25 sind. Der Magnet 23 ist beim Ausführungsbeispiel ein
rohrförmiger Körper mit radialer Polarisierung. Dabei bildet
der äußere Mantel den Nordpol und der innere Ring den
Südpol. Demgegenüber sind die Magnete 24 und 25 der Fig. 5
in axialer Richtung polarisiert. Die gleichen Pole der
beiden Magnete stoßen aneinander, z. B. die Nordpole.
Anstelle eines hohlen Magneten 23 kann auch ein Magnet ohne
zentrische Bohrung verwendet werden. Auf jeden Fall ist aber
der Magnet 23 von einer Hülse 26 aus weichmagnetischem
Material umgeben. Darüber befindet sich das Lager, mit
dessen Hilfe das Zahnrad 2 drehbar gelagert ist. Links und
rechts der Hülse 26 befinden sich insbesondere gleich dicke
Hülsen 27 und 28 aus weichmagnetischem Material, die in
geeigneter Weise mit der inneren Hülse 26 verbunden sind,
deren Länge etwa der Nabenlänge entsprechen kann. Der
Magnetfluß geht bspw. vom äußeren Nordpol durch die
weichmagnetische Hülse 26 hindurch zum Zahnrad 2 und von
diesem über das andere Zahnrad 1 und dessen Welle 4 zum
Südpol. Diese Konstruktion führt, in Umfangsrichtung
gesehen, zu einem satten Anpressen der Zahnflanken der
beiden Zahnräder. Zur Verringerung der Streuverluste kann
auch hierbei ein lediglich schematisch angedeutetes Joch 22
vorgesehen werden.
Die Achse 3 der Fig. 5 besteht zumindest im Bereich der
beiden axial polarisierten Magnete 24 und 25, beim
Ausführungsbeispiel aber insgesamt, aus nicht
weichmagnetischem Material. Die beiden Magnete 24 und 25
sind zylindrische Vollkörper, jedoch können es ebenso gut
rohrförmige Hohlkörper sein. Wichtig ist nur, daß die
gleichnamigen Pole einander zugeordnet sind bzw. aneinander
anliegen. Die aus den beiden Magneten 24 und 25 bestehende
Magnetgruppe ist gemäß Fig. 5 gegenüber der radialen
Mittelebene der Zahnräder 1 und 2 in axialer Richtung
versetzt und zwar im Ausführungsbeispiel nach links hin.
Aufgrund dieser axialen Asymmetrie erreicht man eine beim
Ausführungsbeispiel in axialer Richtung von rechts nach
links gerichtete, auf das Zahnrad 2 einwirkende Kraft, was
zu einem Verspannen der Verzahnungen der beiden Zahnräder 1,
2 in der vorstehend geschilderten Weise bzw. in Analogie
bspw. zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 führt.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Variante besteht der dem
Zahnrad 2 zugeordnete Teil der Achse 3 aus den beiden
Magneten 29 und 30, die entweder Hohlzylinder oder aber auch
Vollzylinder sein können. Sie sind in axialer Richtung
magnetisiert, wobei die gleichnamigen Pole, insbesondere die
Nordpole, einander zugeordnet sind. Im übrigen besteht die
Achse aus zwei zusätzlichen Hülsen 31 und 32 aus
weichmagnetischem Material. Diese und die Haltescheibe 33
sind fest miteinander verbunden und am Gehäuse 5 anmontiert.
Die Magnete 29 und 30, deren Länge etwa der Nabenlänge des
Zahnrads 2 entspricht, sind von einer Hülse 34 aus nicht
weichmagnetischem Material umgeben. Sie kann den Innenring
des Lagers 7 bilden oder in diesen eingesteckt sein. Das
Zahnrad 2 bzw. beide Zahnräder bestehen, ebenso wie die
Welle 4, aus weichmagnetischem Material. Auch bei dieser
Konstruktion erreicht man eine starke Bündelung der
Feldlinien im mittleren Bereich des Zahnrads 2 und hieraus
resultierend eine, in Umfangsrichtung gesehen, starke
Flankenanpressung im Eingriffsbereich.
Die außen befindlichen Magnete, bspw. der Fig. 1 bis 3,
können mittels einer geeigneten, nicht näher dargestellten
Vorrichtung in eine wirkungslose Stellung gebracht bspw.
verschoben oder verschwenkt werden. Falls es sich um
Elektromagnete handelt, kann man sie statt dessen ein- und
ausschalten. Damit kann man auf die Wirkung der Magnete in
gewissen Betriebszuständen dieses Getriebes, insbesondere
Kraftfahrzeuggetriebes, gezielt verzichten. In Fig. 5 ist
eine Stange 34 eingezeichnet, die als symbolische
Betätigungseinrichtung zu verstehen ist, mit deren Hilfe man
die Magnete 24 und 25 in der hülsenförmigen Achse 3 axial
verschiebbar machen kann, um deren Wirkung zu verändern oder
ggf. ganz auszuschalten. Die Maßnahme zur Veränderung der
Magnetwirkung ergibt sich aus Anspruch 15.
Claims (17)
1. Getriebe mit mindestens einem gerad- oder
schrägverzahnten Antriebs-Zahnrad (1) und wenigstens
einem schrägverzahnten Abtriebs-Zahnrad (2), von denen
eines mit einer ersten Welle (4) oder Achse verbunden
und das andere mit einer zweiten Welle (18) oder Achse
(3), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer Welle
(3, 4, 18) bzw. Achse wenigstens ein Magnet
(13, 14, 23, 24, 25, 29, 30) zugeordnet ist, unter dessen
oder deren Wirkung die Zahnräder (1, 2) des Räderpaares
in Axialrichtung gegeneinander verspannt werden, wobei
die Polachse (13, 14) des oder der Magnete
(11, 12, 23, 24, 25, 29, 30) und die geometrische Achse (15)
der Welle (4, 18) oder Achse (3) etwa parallel
zueinander verlaufen.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
einer der Pole, der in axialer Richtung polarisierten
Magnete (11, 12) einem der Enden, insbesondere der
Stirnflächen der Achse (4, 18) oder Welle (3),
zugeordnet ist.
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der eine Pol des Magneten (11, 12) fest mit dem
Stirnende der Achse (4, 18) oder Welle (3) verbunden,
z. B. angeklebt, ist.
4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das mit dem Magneten (11, 12) verbundene Ende der Achse
(3) zur Bildung eines Befestigungsbundes mit einer
Vollscheibe (16) oder einer Ringscheibe aus
weichmagnetischem Material verbunden ist, deren
Außenfläche der Magnet (11, 12) zugeordnet ist.
5. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnet (11, 12) unmittelbar oder
über eine zwischengeschaltete Scheibe (21) aus nicht
weichmagnetischem Material mit einem Getriebegehäuse
(5) aus nicht weichmagnetischem Material verbunden ist,
wobei dem Magneten (11) bzw. der Scheibe (21) das eine
Ende der Welle (18) mit dem einen Zahnrad (2)
zugeordnet ist, und daß die Wellen (18, 4) sowie beide
Zahnräder (1, 2) aus weichmagnetischem Material
hergestellt sind.
6. Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Enden der
Achse (3) oder Welle (4, 18) ein Pol eines Magneten
(11, 12) zugeordnet ist.
7. Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Achse (3)
oder Welle (4, 18) der Nordpol des oder der Magneten
(11, 12) zugeordnet ist.
8. Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Streufeld
zum außenliegenden Pol des bzw. jedes Magneten (11, 12)
mittels eines weichmagnetischen Jochs (22) überbrückt
ist.
9. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sich der wenigstens eine Magnet (23) im Inneren der
Achse (3) befindet, wobei die Achse zumindest im
Bereich des oder der Magnete (23) aus nicht
weichmagnetischem Material (26) besteht und jeder
Magnet (23) radial magnetisiert ist, und daß sich der
oder die Magnete (23) etwa in der Zahnradebene
befinden.
10. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sich im Innern der Welle im Zahnradbereich zwei Magnete
befinden, die in axialer Richtung polarisiert sind und
in Richtung der geometrischen Achse einander mit ihren
gleichnamigen Polen, insbesondere mit ihren Nordpolen,
zugeordnet sind, wobei die Achse (3) zumindest im
Magnetbereich aus nicht weichmagnetischem Material
besteht.
11. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
in Längsrichtung der geometrischen Achse (19) der
Getriebe-Achse (3) gesehen, die Mitte des Magneten bzw.
der aus zwei Magneten (24, 25) bestehenden Magnetgruppe
gegenüber der radialen Mittelebene des zugeordneten
Zahnrads (2) seitlich versetzt ist.
12. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der oder die Magnete (29, 30) einen Teil der Getriebe-
Achse (3) bilden, dem das eine Zahnrad (2) zugeordnet
ist, wobei die restliche Achse (31, 32) aus
weichmagnetischem Material hergestellt ist und die
Magnete (29, 30) von einer Hülse (34) aus nicht
weichmagnetischem Material umgeben sind, und daß bei
zwei axial polarisierten Magneten (29, 30) deren
gleichnamige Pole, insbesondere deren Nordpole,
miteinander verbunden sind.
13. Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich beidseits
des drehbar auf seiner Achse (3) gelagerten Zahnrads
(2) je eine axiale Anlaufscheibe (8, 9) aus
weichmagnetischem Material befindet.
14. Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die
Magnete (11, 12, 23, 24, 25, 29, 30) wirkungslos machbar oder
in eine wirkungslose Stellung bringbar sind.
15. Getriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Magnete
(24, 25) in Längsrichtung der Getriebe-Achse (3) in
deren Innerem begrenzt verschiebbar sind, wobei
zumindest über den gesamten Verschiebebereich die
Getriebe-Achse (3) aus nicht weichmagnetischem Material
besteht.
16. Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die
Magnete (11, 12, 23, 24, 25, 29, 30) Permanentmagnete sind.
17. Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die
Magnete (11, 12, 23, 24, 25, 29, 30) Elektromagneten sind.
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