EP1552115A1 - Displacing device - Google Patents

Displacing device

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Publication number
EP1552115A1
EP1552115A1 EP03753521A EP03753521A EP1552115A1 EP 1552115 A1 EP1552115 A1 EP 1552115A1 EP 03753521 A EP03753521 A EP 03753521A EP 03753521 A EP03753521 A EP 03753521A EP 1552115 A1 EP1552115 A1 EP 1552115A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
teeth
adjusting device
rotation
input shaft
webs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03753521A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jan Klindworth
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1552115A1 publication Critical patent/EP1552115A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60N2/0806Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the whole seat being movable slidable characterised by the locking device with pin alignment systems, e.g. with at least one of a plurality of locking pins always aligned w.r.t. at least one of a plurality of pin-receiving elements

Definitions

  • the invention relates to an adjusting device for adjusting two components according to the preamble of claim 1.
  • Such adjusting devices are used, among other things, for adjusting joint parts and as a reduction gear.
  • Stepper motors can be used as adjusting devices, which have a self-locking and an exact, but only discrete, i.e. do not allow continuous adjustment.
  • a worm gear can also be used to achieve self-locking and high reduction.
  • worm gears have a low degree of efficiency with relatively high friction and require abrasion-resistant and heat-resistant materials.
  • One of the two fitting parts has an internal toothing into which bolts or teeth can be inserted along a straight, radial direction.
  • the teeth are guided in chambers between webs of the other fitting part in such a way that the radial inward and outward movement is made possible.
  • the teeth are supported inwards on a control surface which is designed as the outer surface of an egg-shaped control member. When the control member rotates, the teeth are thus periodically shifted outward in the radial direction, some of the teeth engaging in tooth gaps.
  • the outer end portions of the teeth and the recesses or tooth gaps of the internal toothing taper towards the outside, so that the teeth transmit a torque between the webs of the second fitting part and the internal toothing of the first fitting part when inserted eccentrically into a recess.
  • this adjustment device has the disadvantage that only partial self-locking is achieved. If a torque acts on the fitting part with the internal toothing, contribute to the self-locking Effect only - depending on the engagement situation of the teeth - those one or two teeth that are pressed by the teeth of the internal toothing against the eccentric area of the control element.
  • the opposite teeth do not contribute to self-locking any more than those teeth which are in the radially outer position, ie, form-fitting in the recess, and those teeth which are in the radially inner position, ie do not engage in the tooth gaps of the internal toothing.
  • the possibly only one tooth which is to contribute to the self-locking effect, can, however, transmit a force not directed towards the axis of rotation from the internal toothing to the control member between the point of application of the internal toothing on its outer contact surface and its inner contact surface resting on the control member thus leads to the transmission of a torque.
  • the object of the invention is to create an adjustment device which, with simple and smooth operability, ensures self-locking and at least largely play-free, stepless adjustment of the two components.
  • a high reduction ratio should advantageously be achievable.
  • This object is achieved by an adjustment device according to claim 1.
  • the sub-claims describe preferred further developments.
  • the teeth therefore carry out rotary movements during the adjustment movement.
  • These movements of the teeth can generally be superimpositions of a linear movement directed outwards and inwards in the radial direction and a rotational movement of the teeth about a respective rotation axis parallel to the rotation axis of the components.
  • the teeth each run back on a circular arc path from their inner contact with the drive member to the outer contact on the internal toothing and on a further circular arc path.
  • the rotary movements of the teeth according to the invention enable a good adaptation of the shape of the teeth and webs as well as the internal toothing to the movement sequence, which enables a self-locking engagement of part of the teeth.
  • a favorable transmission angle between the movable tooth and the internal toothing is achieved, in which the force is transmitted from the movable tooth to the internal toothing with a small radial component, so that a high degree of efficiency can be achieved.
  • a defined contact of a tooth on the two adjacent webs is made possible, which leads to a reduction in play.
  • an eccentric is advantageously provided as the drive element for the adjustment of the teeth.
  • an eccentrically attached circular disc can be rigidly attached to the input shaft, on the outer surface of which the tough ne with their inner contact surfaces.
  • an eccentric ring is additionally provided between the eccentric disk and the inner contact surfaces of the teeth. The eccentric ring essentially performs a wobble movement without rotation, so that the teeth can be driven essentially without frictional engagement of their inner contact surface on the eccentric ring.
  • the teeth roll on the eccentric ring only with a low rolling friction, so that a high degree of efficiency is achieved.
  • the teeth on the drive member are advantageously radially preloaded.
  • This can be done on the one hand by a bias towards the axis of rotation, the z. B. by a prestressed elastic O-ring, for. B. a rubber ring is exercised.
  • the O-ring can surround axial projections or areas of the teeth, z. B. can also be placed through recesses in the teeth.
  • an external bias can be applied.
  • This bias can, for. B. done by a preloaded spring element which sits on the shaft and presses the eccentric in one direction radially outwards.
  • the spring element can in this case be deformed in a purely elastic manner or can be introduced into the adjusting device with partial plastic deformation.
  • a radial preload towards the outside is also necessary. B. possible by an oversize. However, a pretension is generally not necessary.
  • the rotational movement of the teeth can advantageously be initiated by a control surface at their radially inner reversal point acting as bottom dead center.
  • the control surface comes into contact with the inner contact surfaces of the teeth when they are in their radially inner positions. This particularly prevents the teeth from jamming at the bottom dead center of their movement.
  • the control surface can, in particular, be a control toothing region of a control gearwheel which is connected to the second component in a rotationally fixed manner or is formed in one piece therewith.
  • An external toothing can serve in particular as the control toothing.
  • the inner contact surface of a tooth comes with tooth gaps or recesses in the external toothing of the second component in engagement.
  • an internal toothing can also be provided accordingly.
  • the tooth can be rotated about a pivot point defined on the first component by a nose of the tooth engaging in a corresponding guide in the chamber between the webs of the other component.
  • the guide tapers inward in the radial direction in order to ensure the defined pivot point in the radially inner position of the tooth and to enable both the inward and the outward circular arc path in radially outer positions, to which the side surfaces of the teeth adhere in a defined manner Glide the side surfaces of the webs.
  • the teeth and webs can also have shoulder regions which ensure the defined rotational movement when the teeth slide on the webs.
  • a control disk can also be provided with a control surface which causes a frictional engagement with inner contact surfaces of the teeth.
  • B. is rigidly connected to the input shaft or the drive member.
  • the adjustment device according to the invention is robust and can transmit high torques and ensure precise position adjustment with reliable self-locking. Thanks to the favorable transmission angle between the moving tooth and the internal toothing, high levels of efficiency can be achieved. A high reduction ratio is advantageously achieved, so that it is possible to use high-speed, small-sized and inexpensive motors with a low output torque.
  • the adjusting device according to the invention is to be used in particular for adjusting joint parts such as robot joint parts, so that a robot joint can be realized in which the motors and / or the adjusting devices in the joint parts or robot parts arm parts can be accommodated.
  • Other uses are the adjustment of a cable drum of a cable, e.g. B. a window lifter or sunroof, in a clamping device for holding down a clamping arm z. B. for holding metal sheets together during welding work and as a reduction gear in an engine or a turbine.
  • Figure 1 is an exploded view of an adjustment device according to an embodiment of the invention.
  • 5a, b show a front view and a side view of a tooth
  • FIG. 6 shows a cross section showing, in particular, the teeth engaging in the internal toothing
  • FIG. 12 shows a cross section of an adjusting device according to a further embodiment.
  • An adjusting device 1 according to FIG. 1 has a first flange part 2 as the first component, which can be connected to a further component of the overall device via fastening holes 2.1.
  • the first flange part 2 has a central hole 2.2 and webs 2.3 which are spaced apart in the circumferential direction and project in the axial direction, between which chambers 2.4 are defined.
  • a second flange part 3 serving as a second component has fastening holes 3.1 for attachment to another component of the overall device and an internal toothing 3.2 with teeth 3.3 and depressions 3.4 formed between the teeth 3.3.
  • An input shaft 4 has a square area 4.1, on which spacers 4.4 are placed on two opposite sides and an elastic (possibly also with additional plastic pre-bending) tension spring element 4.3 is placed on another side.
  • a circular disc 4.2 with a square-shaped central hole 4.5 is placed on the spacers 4.4 and the tension spring element 4.3.
  • the disc 4.2 is by
  • Tension spring element 4.3 pressed radially outwards and serves in its eccentric position as an eccentric disc 4.2.
  • the spacers 4.4 slide on the square area 4.1 and / or the eccentric 4.2.
  • An eccentric ring 6 is placed around the eccentric disk 4.2 and leads
  • Teeth 7 are distributed in the circumferential direction in such a way that they bear with inner contact surfaces 7.4 on the eccentric ring 6 and extend away from the axis of rotation A. Outer contact surfaces 7.5 of the teeth 7 engage in the internal toothing 3.2 of the second component 3 when the input shaft 4 rotates.
  • An O-ring 8 is preloaded around axially projecting projections 7.1 of the teeth 7 and causes each tooth 7 to rest against its inner one Contact surface 7.4 on the outside of the eccentric ring 6.
  • the preload by the O-ring 8 or by the tension spring element 4.3 (and the projections 7.1) can be omitted, since one of the two preloads is sufficient.
  • a clamping ring 10 serves to compress the components in the axial direction.
  • the guidance of the teeth 7 in the chambers 2.4 between the webs 2.3 can be seen in particular from FIG. 2 and FIGS. 8 and 9, since the teeth 7 are each in different, successive engagement positions when the eccentric disk 4.2 rotates.
  • the lowest tooth 7 in FIG. 2 is in the innermost position in the radial direction, in which it rests with its outer contact surface 7.5 against the apex of a tooth 3.3 of the internal toothing 3.2.
  • the tooth 7 extends exactly in the radial direction.
  • the top tooth 7 in FIG. 2 is in its outermost position in the radial direction, in which it is in engagement with a recess 3.4 (tooth gap) of the internal toothing 3.2.
  • This tooth 7 and the other teeth of approximately the lower half, which are shown in FIG.
  • the teeth 7 experience a torque through the external toothing 5.2, which causes a defined tilting of the tooth in the innermost position acting as the bottom dead center of the inward and outward movement of the teeth ,
  • the teeth 7 move on circular arc paths between the innermost and outermost position. 5, the teeth 7 taper from the inner contact surface 7.4 to the outer contact surface 7.5, which, as shown, can be flat or curved.
  • Side surfaces 7.6 of the teeth advantageously have concave side surface regions 7.7.
  • the teeth 7 slide according to FIG. 8 with their side surfaces 7.6, essentially with the concave side surface region 1.1 on the webs 2.3.
  • the webs 2.3 taper towards the axis of rotation A are essentially triangular or wedge-shaped and advantageously also have concave side surface areas 2.6.
  • guides 2.7 are furthermore formed as depressions into which axially projecting lugs 7.9 of the teeth 17 engage.
  • the lugs 7.9 are arranged approximately in the middle of the teeth 7 and extend in the axial direction opposite to those arranged at the lower end of the teeth 7 Projections 7.1.
  • the guides 2.7 taper towards the axis of rotation A, so that the lugs 7.9 are accommodated in the innermost position of the teeth 7 essentially without play and form a defined pivot point for the teeth 7.
  • the circular arc-shaped outward and inward movements of the teeth 7 are made possible by widening the guides 7.7 outwards.
  • the external gear 5 is designed to be torsionally rigid or in one piece with the second flange part 3.
  • the external gear 5 and the eccentric ring 6 are shown superimposed.
  • the external toothing area 5.2 of the external gear 5 with teeth 5.3 and recesses 5.4 formed between them (tooth gaps) serves as a control surface.
  • the number of tooth gaps 5.4 of the external toothing 5 can, for. B. by one higher than the number of teeth 7 and the number of teeth 7 again equal to the number of webs 12.3 and one less than the number of teeth 3.3 of the internal toothing 3.2 of the second flange part 3.
  • Teeth 7 come close to their radially inner position, i.e. in the lower teeth of FIG. 2 or the teeth 7 shown in FIG. 7, in contact with side flanks of the teeth 5.3 of the external gear 5.
  • Teeth 7 on the external gear 5 achieve a defined rotation of the teeth 7 in their innermost position corresponding to a bottom dead center; alternatively, a frictional engagement of the teeth 7 on a with z. B. the input shaft 4 torsionally rigid control disc possible. There is a continuous support of the teeth 7 on the acting as a drive member
  • Eccentric rings 6 through which a functional separation of the drive effect and the control surface which causes the teeth to twist or tilt is achieved.
  • the adjusting device has teeth 27 with lateral shoulder regions 27.1 and webs 22.3 with lateral shoulder regions 22.4, which are used during the sliding movement the teeth 27 come to rest against each other.
  • the shape of the shoulder areas allows the movement of the teeth to be adequately defined, so that, compared to the embodiment in FIGS. 1 to 11, the slot-pin guide is omitted.
  • an external gear 15 is provided as the control gear. With its external toothing 15.2, this captures the lower areas of the teeth 27.
  • the external gear 5 or 15 can also be decoupled from the output shaft and z. B. be freely rotating.
  • the teeth 7 and 27 drive the freely rotating external gear 5 in their inward movement and are rotated by the external gear.

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Abstract

The invention relates to a device for displacing two part (2, 3) relative to each other, except a displacing device which is provided for displacing a camshaft. The aim of the invention is to create a displacing device which is easy and smooth to operate, is self-locking, and ensures a largely backlash-free, continuous displacement of the two parts at a high degree of efficiency. Said aim is achieved by providing the displacing device with a first part (2) comprising webs (2.3, 22.3) which are spaced apart in the circumferential direction and between which chambers (2.4) are embodied, a second part (3) comprising an internal toothing (3.2, 13.2), and several teeth (7, 27) that are disposed at a distance from each other in the circumferential direction within the chambers (2.4) and have an inner contact area (7.4) for resting against an eccentric drive member (6) as well as an outer contact area (7.5) for engagement with the interior toothing (3.2, 13.2). Rotary movements can be performed by the teeth (7, 27) located within the chambers (2.4) about axes of rotation that run parallel to the axis of rotation (A) of the parts (2, 3) when an input shaft (4) is rotated.

Description

Verstellvorrichtung adjustment
Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung zum Verstellen zweier Bauteile gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Versteilvorrichtungen werden unter anderem zum Verstellen von Gelenkteilen und als Untersetzungs- getriebe verwendet.The invention relates to an adjusting device for adjusting two components according to the preamble of claim 1. Such adjusting devices are used, among other things, for adjusting joint parts and as a reduction gear.
Als Verstellvorrichtungen können unter anderem Schrittmotoren verwendet werden, die eine Selbsthemmung und eine exakte, jedoch lediglich diskrete, d.h. nicht stufenlose Verstellung ermöglichen. Weiterhin kann zur Erreichung einer Selbsthemmung und hohen Untersetzung ein Schneckengetriebe verwendet werden. Schneckengetriebe weisen jedoch bei relativ großer Reibung einen niedrigen Wirkungsgrad auf und erfordern abriebfeste und wärmebeständige Materialien.Stepper motors, among other things, can be used as adjusting devices, which have a self-locking and an exact, but only discrete, i.e. do not allow continuous adjustment. A worm gear can also be used to achieve self-locking and high reduction. However, worm gears have a low degree of efficiency with relatively high friction and require abrasion-resistant and heat-resistant materials.
Die DE 195 08 328 A1 zeigt eine selbsthemmende Verstellvorrichtung zurDE 195 08 328 A1 shows a self-locking adjustment device
Verdrehung zweier Beschlagteile relativ zueinander. Eines der beiden Beschlagteile weist eine Innenverzahnung auf, in die Riegel bzw. Zähne entlang einer geradlinigen, radialen Richtung einschiebbar sind. Die Zähne sind in Kammern zwischen Stegen des anderen Beschlagteils derartig geführt, dass genau die radiale Ein- und Auswärtsbewegung ermöglicht ist. Nach innen werden die Zähne auf einer Steuerfläche abgestützt, die als Außenfläche eines eiförmigen Steuergliedes ausgebildet ist. Bei Drehung des Steuergliedes werden die Zähne somit periodisch in radialer Richtung nach außen verschoben, wobei jeweils ein Eingriff einiger der Zähne in Zahnlücken erfolgt. Die äußeren Endabschnitte der Zähne und die Vertiefungen bzw. Zahnlücken der Innenverzahnung laufen nach außen hin sich verjüngend zu, so dass die Zähne beim außermittigen Einschieben in eine Vertiefung ein Drehmoment zwischen den Stegen des zweiten Beschlagteils und der Innenverzahnung des ersten Beschlagteils übertragen.Twisting of two fitting parts relative to each other. One of the two fitting parts has an internal toothing into which bolts or teeth can be inserted along a straight, radial direction. The teeth are guided in chambers between webs of the other fitting part in such a way that the radial inward and outward movement is made possible. The teeth are supported inwards on a control surface which is designed as the outer surface of an egg-shaped control member. When the control member rotates, the teeth are thus periodically shifted outward in the radial direction, some of the teeth engaging in tooth gaps. The outer end portions of the teeth and the recesses or tooth gaps of the internal toothing taper towards the outside, so that the teeth transmit a torque between the webs of the second fitting part and the internal toothing of the first fitting part when inserted eccentrically into a recess.
Nachteilhaft an dieser Verstellvorrichtung ist zum einen jedoch, dass nur eine teilweise Selbsthemmung erreicht wird. Wenn auf das die Innenverzahnung aufweisende Beschlagteil ein Drehmoment einwirkt, tragen zur selbsthemmenden Wirkung lediglich - je nach Eingriffssituation der Zähne - diejenigen ein oder zwei Zähne bei, die von den Zähnen der Innenverzahnung gegen den exzentrischen Bereich des Steuergliedes gedrückt werden. Die gegenüberliegenden Zähne tragen ebenso wenig zur Selbsthemmung bei wie diejenigen Zähne, die in radial äußerer Stellung, d. h. formschlüssig in der Vertiefung, sind, und diejenigen Zähne, die in radial innerer Stellung sind, d. h. nicht in die Zahnlücken der Innenverzahnung eingreifen. Der eventuell nur eine Zahn, der zur selbsthemmenden Wirkung beitragen soll, kann jedoch zwischen dem Angriffspunkt der Innenverzahnung an seiner äußeren Anlagefläche und seiner an dem Steuerglied anlie- genden inneren Anlagefläche eine nicht auf die Drehachse gerichtete Kraft von der Innenverzahnung auf das Steuerglied übertragen, die somit zur Übertragung eines Drehmomentes führt. Hierbei wird insbesondere bei Verwendung nur weniger Zähne auch keine formschlüssige Verriegelung zwischen der Innenverzahnung und den Stegen und somit - zumindest bei ungünstiger Eingriffsituation der Zähne - auch keine vollständige Selbsthemmung erreicht.On the one hand, this adjustment device has the disadvantage that only partial self-locking is achieved. If a torque acts on the fitting part with the internal toothing, contribute to the self-locking Effect only - depending on the engagement situation of the teeth - those one or two teeth that are pressed by the teeth of the internal toothing against the eccentric area of the control element. The opposite teeth do not contribute to self-locking any more than those teeth which are in the radially outer position, ie, form-fitting in the recess, and those teeth which are in the radially inner position, ie do not engage in the tooth gaps of the internal toothing. The possibly only one tooth, which is to contribute to the self-locking effect, can, however, transmit a force not directed towards the axis of rotation from the internal toothing to the control member between the point of application of the internal toothing on its outer contact surface and its inner contact surface resting on the control member thus leads to the transmission of a torque. In this case, in particular if only a few teeth are used, there is also no positive locking between the internal toothing and the webs and therefore - at least in the event of an unfavorable engagement situation of the teeth - no complete self-locking is achieved.
Weiterhin ist eine spielfreie Ausgestaltung einer derartigen Verstellvorrichtung problematisch. Die in radialer Richtung linear verschiebbaren Zähne gleiten mit ihren Seitenflächen an den Seitenflächen der Stege des zweiten Beschlag- teils. Eine spielfreie Anordnung der Zähne zwischen den Stegen ist jedoch praktisch nicht möglich; zur Erreichung einer reibungsarmen Führung der Zähne zwischen den Stegen ist vielmehr ein gewisses Übermaß erforderlich. Auch bei dem formschlüssigen Eingriff eines Zahnes in seiner radial äußeren Stellung in eine Vertiefung der Innenverzahnung wird letztlich aufgrund der fertigungstechnisch bedingten Toleranzen ein Spiel zwischen der Steuerfläche und dem Zahn verbleiben.Furthermore, a play-free design of such an adjustment device is problematic. The teeth that are linearly displaceable in the radial direction slide with their side surfaces on the side surfaces of the webs of the second fitting part. A play-free arrangement of the teeth between the webs is practically not possible; To achieve a low-friction guidance of the teeth between the webs, a certain excess is rather necessary. Even in the case of a positive engagement of a tooth in its radially outer position in a recess in the internal toothing, a play between the control surface and the tooth will ultimately remain due to the tolerances caused by production technology.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstellvorrichtung zu schaffen, die bei einfacher und leichtgängiger Bedienbarkeit eine Selbsthem- mung und zumindest weitgehend spielfreie, stufenlose Verstellung der zwei Bauteile gewährleistet. Vorteilhafterweise soll eine hohe Untersetzung erreichbar sein. Diese Aufgabe wird durch eine Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.The object of the invention is to create an adjustment device which, with simple and smooth operability, ensures self-locking and at least largely play-free, stepless adjustment of the two components. A high reduction ratio should advantageously be achievable. This object is achieved by an adjustment device according to claim 1. The sub-claims describe preferred further developments.
Erfindungsgemäß führen die Zähne somit bei der Verstellbewegung Dreh- bewegungen durch. Diese Bewegungen der Zähne können im allgemeinen Überlagerungen einer in radialer Richtung aus- und einwärts gerichteten linearen Bewegung und einer Rotationsbewegung der Zähne um jeweils eine zu der Drehachse der Bauteile parallelen Drehachse sein. Auf besonders bevorzugte Weise laufen die Zähne jeweils auf einer Kreisbogenbahn von ihrer inneren Anlage an dem Antriebsglied zu der äußeren Anlage an der Innenverzahnung und auf einer weiteren Kreisbogenbahn zurück.According to the invention, the teeth therefore carry out rotary movements during the adjustment movement. These movements of the teeth can generally be superimpositions of a linear movement directed outwards and inwards in the radial direction and a rotational movement of the teeth about a respective rotation axis parallel to the rotation axis of the components. In a particularly preferred manner, the teeth each run back on a circular arc path from their inner contact with the drive member to the outer contact on the internal toothing and on a further circular arc path.
Durch die erfindungsgemäßen Drehbewegungen der Zähne wird eine gute Anpassung der Form der Zähne und Stege sowie der Innenverzahnung an den Bewegungsablauf ermöglicht, der einen selbsthemmenden Eingriff eines Teils der Zähne ermöglicht. Hierbei wird insbesondere ein günstiger Übertragungswinkel zwischen dem beweglichen Zahn und der Innenverzahnung erreicht, bei dem die Kraftübertragung von dem beweglichen Zahn auf die Innenverzahnung mit einer kleinen radialen Komponente erfolgt, so dass ein hoher Wirkungsgrad er- reichbar ist. Weiterhin wird insbesondere eine definierte Anlage eines Zahns an den beiden benachbarten Stegen ermöglicht, die zu einer Verringerung des Spiels führt.The rotary movements of the teeth according to the invention enable a good adaptation of the shape of the teeth and webs as well as the internal toothing to the movement sequence, which enables a self-locking engagement of part of the teeth. Here, in particular, a favorable transmission angle between the movable tooth and the internal toothing is achieved, in which the force is transmitted from the movable tooth to the internal toothing with a small radial component, so that a high degree of efficiency can be achieved. Furthermore, a defined contact of a tooth on the two adjacent webs is made possible, which leads to a reduction in play.
Vorteilhafterweise wird hierbei in der radial äußersten Stellung eines Zahns keine Anlage an der Innenverzahnung erreicht, um auch in dieser Position eine definierte Anlage an den benachbarten Stegen zu gewährleisten. Die Kopplung der Zähne an die Innenverzahnung erfolgt somit an den bevorzugt schräg verlaufenden Zahnflanken der Innenverzahnung, wobei jeweils mindestens ein Zahn an einer in Drehrichtung vorderen bzw. hinteren Zahnflanke anliegt.Advantageously, in the radially outermost position of a tooth, no contact with the internal toothing is achieved in order to ensure a defined contact with the adjacent webs in this position as well. The coupling of the teeth to the internal toothing thus takes place on the preferably inclined tooth flanks of the internal toothing, with at least one tooth in each case resting on a front or rear tooth flank in the direction of rotation.
Als Antriebsglied für die Verstellung der Zähne ist vorteilhafterweise ein Exzenter vorgesehen. Hierzu kann an der Eingangswelle direkt eine außermittig angebrachte Kreisscheibe starr angebracht sein, an deren Außenfläche die Zäh- ne mit ihren inneren Anlageflächen anliegen. Vorteilhafterweise ist jedoch ergänzend ein Exzenterring zwischen der Exzenterscheibe und den inneren Anlageflächen der Zähne vorgesehen. Der Exzenterring führt hierbei im Wesentlichen eine Taumelbewegung ohne Rotation durch, so dass ein Antrieb der Zähne im We- sentlichen ohne Reibschluss ihrer inneren Anlagefläche an dem Exzenterring ermöglicht wird. Die Zähne wälzen lediglich mit einer geringen Wälzreibung auf dem Exzenterring ab, so dass ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird.An eccentric is advantageously provided as the drive element for the adjustment of the teeth. For this purpose, an eccentrically attached circular disc can be rigidly attached to the input shaft, on the outer surface of which the tough ne with their inner contact surfaces. Advantageously, however, an eccentric ring is additionally provided between the eccentric disk and the inner contact surfaces of the teeth. The eccentric ring essentially performs a wobble movement without rotation, so that the teeth can be driven essentially without frictional engagement of their inner contact surface on the eccentric ring. The teeth roll on the eccentric ring only with a low rolling friction, so that a high degree of efficiency is achieved.
Um eine definierte Anlage der Zähne an dem Antriebsglied zu erreichen, sind diese vorteilhafterweise radial vorgespannt. Dies kann zum einen durch eine Vorspannung zur Drehachse hin erfolgen, die z. B. durch einen vorgespannten elastischen O-Ring, z. B. einen Gummiring, ausgeübt wird. Der O-Ring kann hierbei axiale Vorsprünge bzw. Bereiche der Zähne umgeben, wobei er z. B. auch durch Ausnehmungen der Zähne gelegt sein kann. Weiterhin kann eine Vorspannung nach außen erfolgen. Diese Vorspannung kann z. B. durch ein vorgespanntes Federelement erfolgen, das auf der Welle sitzt und die Exzenterscheibe in einer Richtung radial nach außen drückt. Das Federelement kann hierbei rein elastisch verformt werden oder unter teilweise plastischer Verformung in die Verstellvorrichtung eingebracht werden. Weiterhin ist eine radiale Vorspan- nung nach außen auch z. B. durch ein Übermaß möglich. Eine Vorspannung ist jedoch grundsätzlich nicht erforderlich.In order to achieve a defined contact of the teeth on the drive member, they are advantageously radially preloaded. This can be done on the one hand by a bias towards the axis of rotation, the z. B. by a prestressed elastic O-ring, for. B. a rubber ring is exercised. The O-ring can surround axial projections or areas of the teeth, z. B. can also be placed through recesses in the teeth. In addition, an external bias can be applied. This bias can, for. B. done by a preloaded spring element which sits on the shaft and presses the eccentric in one direction radially outwards. The spring element can in this case be deformed in a purely elastic manner or can be introduced into the adjusting device with partial plastic deformation. Furthermore, a radial preload towards the outside is also necessary. B. possible by an oversize. However, a pretension is generally not necessary.
Die Drehbewegung der Zähne kann in ihrem als unteren Totpunkt wirkenden radial inneren Umkehrpunkt vorteilhafterweise durch eine Steuerfläche ein- geleitet werden. Die Steuerfläche kommt an den inneren Anlageflächen der Zähne zur Anlage, wenn diese in ihren radial inneren Positionen sind. Hierdurch wird insbesondere eine Verklemmwirkung der Zähne in dem unteren Totpunkt ihrer Bewegung vermieden. Die Steuerfläche kann insbesondere ein Steuerverzahnungsbereich eines mit dem zweiten Bauteil drehfest verbundenen bzw. mit die- sem einteilig ausgebildeten Steuerzahnrades sein. Als Steuerverzahnung kann insbesondere eine Außenverzahnung dienen. Hierbei kommt die innere Anlagefläche eines Zahns mit Zahnlücken bzw. Vertiefungen der Außenverzahnung des zweiten Bauteils in Eingriff. Anstelle einer Außenverzahnung kann entsprechend auch eine Innenverzahnung vorgesehen sein.The rotational movement of the teeth can advantageously be initiated by a control surface at their radially inner reversal point acting as bottom dead center. The control surface comes into contact with the inner contact surfaces of the teeth when they are in their radially inner positions. This particularly prevents the teeth from jamming at the bottom dead center of their movement. The control surface can, in particular, be a control toothing region of a control gearwheel which is connected to the second component in a rotationally fixed manner or is formed in one piece therewith. An external toothing can serve in particular as the control toothing. Here, the inner contact surface of a tooth comes with tooth gaps or recesses in the external toothing of the second component in engagement. Instead of an external toothing, an internal toothing can also be provided accordingly.
Der Zahn kann gemäß einer Ausführungsform um einen an dem ersten Bauteil definierten Drehpunkt verdreht werden, indem eine Nase des Zahns in eine entsprechende Führung in der Kammer zwischen den Stegen des anderen Bauteils eingreift. Die Führung verjüngt sich in radialer Richtung nach innen, um bei der radial inneren Stellung des Zahns den definierten Drehpunkt zu gewährleisten und bei radial äußeren Stellungen sowohl die einwärts gerichtete als auch die auswärts gerichtete Kreisbogenbahn zu ermöglichen, denen die Seitenflächen der Zähne in definierter Weise an Seitenflächen der Stege gleiten.According to one embodiment, the tooth can be rotated about a pivot point defined on the first component by a nose of the tooth engaging in a corresponding guide in the chamber between the webs of the other component. The guide tapers inward in the radial direction in order to ensure the defined pivot point in the radially inner position of the tooth and to enable both the inward and the outward circular arc path in radially outer positions, to which the side surfaces of the teeth adhere in a defined manner Glide the side surfaces of the webs.
Alternativ hierzu können die Zähne und Stege auch Schulterbereiche aufweisen, die bei der Gleitbewegung der Zähne an den Stegen für die definierte Drehbewegung sorgen.As an alternative to this, the teeth and webs can also have shoulder regions which ensure the defined rotational movement when the teeth slide on the webs.
Weiterhin hierzu kann auch eine Steuerscheibe mit einer einen Reib- schluss mit inneren Anlageflächen der Zähne bewirkenden Steuerfläche vorgesehen sein, die z. B. drehstarr mit der Eingangswelle bzw. dem Antriebsglied verbunden ist.Furthermore, a control disk can also be provided with a control surface which causes a frictional engagement with inner contact surfaces of the teeth. B. is rigidly connected to the input shaft or the drive member.
Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung ist robust und kann bei sicherer Selbsthemmung hohe Drehmomente übertragen und eine präzise Positionsverstellung gewährleisten. Durch den günstigen Übertragungswinkel zwischen dem bewegtem Zahn und der Innenverzahnung können hohe Wirkungsgrade erreicht werden. Vorteilhafterweise wird eine hohe Untersetzung erreicht, so dass sie die Verwendung von schnelllaufenden, kleinbauenden und kostengünstigen Motoren mit geringem Ausgangsdrehmoment möglich ist.The adjustment device according to the invention is robust and can transmit high torques and ensure precise position adjustment with reliable self-locking. Thanks to the favorable transmission angle between the moving tooth and the internal toothing, high levels of efficiency can be achieved. A high reduction ratio is advantageously achieved, so that it is possible to use high-speed, small-sized and inexpensive motors with a low output torque.
Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung soll insbesondere zum Verstellen von Gelenkteilen wie zum Beispiel Robotergelenkteilen verwendet werden, sodass ein Robotergelenk verwirklicht werden kann, bei dem vorteilhafterweise die Motoren und/oder die Versteilvorrichtungen in den Gelenkteilen bzw. Robo- terarmteilen untergebracht werden können. Weitere Verwendungen sind die Verstellung einer Seiltrommel eines Seilzuges, z. B. eines Festerhebers oder Schiebedachs, in einer Spannvorrichtung zum Niederhalten eines Spannarms z. B. zum Zusammenhalten von Blechen bei Schweißarbeiten und als Untersetzungs- getriebe in einem Motor oder einer Turbine.The adjusting device according to the invention is to be used in particular for adjusting joint parts such as robot joint parts, so that a robot joint can be realized in which the motors and / or the adjusting devices in the joint parts or robot parts arm parts can be accommodated. Other uses are the adjustment of a cable drum of a cable, e.g. B. a window lifter or sunroof, in a clamping device for holding down a clamping arm z. B. for holding metal sheets together during welding work and as a reduction gear in an engine or a turbine.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with the aid of the accompanying drawings in some embodiments. Show it:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Verstellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;Figure 1 is an exploded view of an adjustment device according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 einen Querschnitt der Verstellvorrichtung;2 shows a cross section of the adjusting device;
Fig. 3 einen Längsschnitt der Verstellvorrichtung;3 shows a longitudinal section of the adjusting device;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Verstellvorrichtung;4 shows a perspective view of the adjusting device;
Fig. 5a, b eine Vorderansicht und Seitenansicht eines Zahns;5a, b show a front view and a side view of a tooth;
Fig. 6 einen Querschnitt mit Darstellung insbesondere der in die Innenverzahnung eingreifenden Zähne;6 shows a cross section showing, in particular, the teeth engaging in the internal toothing;
Fig. 7 einen Querschnitt bzw. überlagerte Darstellung, insbesondere der in die Außenverzahnung eingreifenden Zähne7 shows a cross section or superimposed representation, in particular of the teeth engaging in the external toothing
Fig. 8a-d die Darstellung der Bewegung eines Zahns zwischen benachbarten Stegen;8a-d show the movement of a tooth between adjacent webs;
Fig. 9a-d die Darstellung der Bewegung eines Zahns zwischen der Innen- und Außenverzahnung;9a-d show the movement of a tooth between the internal and external teeth;
Fig. 10a-c Vorder-, Seiten- und Rückansicht des zweiten Bauteils; Fig. 11a-c Vorder-, Seiten- und Rückansicht des ersten Bauteils;10a-c front, side and rear view of the second component; 11a-c front, side and rear view of the first component;
Fig. 12 einen Querschnitt einer Verstellvorrichtung gemäß einer weite- ren Ausführungsform.12 shows a cross section of an adjusting device according to a further embodiment.
Eine Verstellvorrichtung 1 weist gemäß Fig. 1 als erstes Bauteil ein erstes Flanschteil 2 auf, das über Befestigungslöcher 2.1 mit einem weitern Bauelement der Gesamtvorrichtung verbindbar ist. Das erste Flanschteil 2 weist ein mitt- leres Loch 2.2 und in Umfangsnchtung zueinander beabstandete, in axialer Richtung vorstehende Stege 2.3 auf, zwischen denen Kammern 2.4 definiert sind. Ein als zweites Bauteil dienendes zweites Flanschteil 3 weist Befestigungslöcher 3.1 zur Anbringung an einem anderen Bauelement der Gesamtvorrichtung und eine Innenverzahnung 3.2 mit Zähnen 3.3 und zwischen den Zähnen 3.3 ausgebilde- ten Vertiefungen 3.4 auf. Eine Eingangswelle 4 weist einen Vierkantbereich 4.1 auf, auf den an zwei gegenüberliegenden Seiten Abstandshalter 4.4 und an einer weiteren Seite ein elastisch (eventuell auch mit zusätzlicher plastischer Vorbiegung) gespanntes Spannfederelement 4.3 aufgesetzt ist. Eine kreisförmige Scheibe 4.2 mit vierkantförmigem mittlerem Loch 4.5 ist auf die Abstandshalter 4.4 und das Spannfederelement 4.3 gesetzt. Die Scheibe 4.2 wird durch dasAn adjusting device 1 according to FIG. 1 has a first flange part 2 as the first component, which can be connected to a further component of the overall device via fastening holes 2.1. The first flange part 2 has a central hole 2.2 and webs 2.3 which are spaced apart in the circumferential direction and project in the axial direction, between which chambers 2.4 are defined. A second flange part 3 serving as a second component has fastening holes 3.1 for attachment to another component of the overall device and an internal toothing 3.2 with teeth 3.3 and depressions 3.4 formed between the teeth 3.3. An input shaft 4 has a square area 4.1, on which spacers 4.4 are placed on two opposite sides and an elastic (possibly also with additional plastic pre-bending) tension spring element 4.3 is placed on another side. A circular disc 4.2 with a square-shaped central hole 4.5 is placed on the spacers 4.4 and the tension spring element 4.3. The disc 4.2 is by
Spannfederelement 4.3 radial nach außen gedrückt und dient in ihrer außermittigen Stellung als Exzenterscheibe 4.2. Die Abstandshalter 4.4 gleiten an dem Vierkantbereich 4.1 und/oder der Exzenterscheibe 4.2.Tension spring element 4.3 pressed radially outwards and serves in its eccentric position as an eccentric disc 4.2. The spacers 4.4 slide on the square area 4.1 and / or the eccentric 4.2.
Ein Exzenterring 6 ist um die Exzenterscheibe 4.2 gelegt und führt beiAn eccentric ring 6 is placed around the eccentric disk 4.2 and leads
Drehung der Eingangswelle 4 eine Taumelbewegung durch. Zähne 7 sind in Umfangsnchtung verteilt derartig angeordnet, dass sie mit inneren Anlageflächen 7.4 an dem Exzenterring 6 anliegen und sich von der Drehachse A weg erstrecken. Äußere Anlageflächen 7.5 der Zähne 7 greifen bei Drehung der Eingangswelle 4 in die Innenverzahnung 3.2 des zweiten Bauteils 3 ein. Durch die Vorspannung des Spannfederelementes 4.3 werden die Zähne 7 in die Innenverzahnung 3.2 gedrückt. Ein O-Ring 8 ist mit Vorspannung um axial vorstehende Vorsprünge 7.1 der Zähne 7 gelegt und bewirkt eine Anlage jedes Zahns 7 mit seiner inneren Anlagefläche 7.4 an der Außenseite des Exzenterrings 6. Grundsätzlich kann auch die Vorspannung durch den O-Ring 8 oder durch das Spannfederelement 4.3 (und die Vorsprünge 7.1) entfallen, da eine der beiden Vorspannungen ausreichend ist. Ein Spannring 10 dient zur Verpressung der Bauteile in axialer Rich- tung.Rotation of the input shaft 4 by a wobble. Teeth 7 are distributed in the circumferential direction in such a way that they bear with inner contact surfaces 7.4 on the eccentric ring 6 and extend away from the axis of rotation A. Outer contact surfaces 7.5 of the teeth 7 engage in the internal toothing 3.2 of the second component 3 when the input shaft 4 rotates. By prestressing the tension spring element 4.3, the teeth 7 are pressed into the internal toothing 3.2. An O-ring 8 is preloaded around axially projecting projections 7.1 of the teeth 7 and causes each tooth 7 to rest against its inner one Contact surface 7.4 on the outside of the eccentric ring 6. In principle, the preload by the O-ring 8 or by the tension spring element 4.3 (and the projections 7.1) can be omitted, since one of the two preloads is sufficient. A clamping ring 10 serves to compress the components in the axial direction.
Die Führung der Zähne 7 in den Kammern 2.4 zwischen den Stegen 2.3 ist insbesondere aus Figur 2 und den Figuren 8 und 9 ersichtlich, da die Zähne 7 bei umlaufender Exzenterscheibe 4.2 jeweils in verschiedenen, aufeinander folgen- den Eingriffspositionen sind. Der in Fig. 2 unterste Zähne 7 ist in der in radialer Richtung innersten Position, bei der er mit seiner äußeren Anlagefläche 7.5 an dem Scheitelpunkt eines Zahns 3.3 der Innenverzahnung 3.2 anliegt. Hierbei erstreckt sich der Zahn 7 genau in radialer Richtung. Der in Fig. 2 oberste Zahn 7 ist in seiner in radialer Richtung äußersten Position, bei der er in Eingriff mit einer Vertiefung 3.4 (Zahnlücke) der Innenverzahnung 3.2 ist. Dieser Zahn 7 sowie die anderen Zähne etwa der unteren Hälfte, die in Fig. 7 dargestellt sind, erfahren ein Drehmoment durch die Außenverzahnung 5.2, die in der als unteren Totpunkt der Ein- und Auswärtsbewegung der Zähne wirkenden innersten Position eine definierte Verkippung des Zahns bewirkt. Zwischen der innersten und äußersten Po- sition bewegen sich die Zähne 7 auf Kreisbogenbahnen. Die Zähne 7 verjüngen sich gemäß Fig. 5 von der inneren Anlagefläche 7.4 zu der äußeren Anlagefläche 7.5, die wie gezeigt flach oder auch gewölbt ausgebildet sein kann. Seitenflächen 7.6 der Zähne weisen vorteilhafterweise konkave Seitenflächenbereiche 7.7 auf. Die Zähne 7 gleiten gemäß Fig. 8 mit ihren Seitenflächen 7.6, im Wesentlichen mit dem konkaven Seitenflächenbereich 1.1 an den Stegen 2.3. Die Stege 2.3 verjüngen sich zur Drehachse A hin, sind im wesentlichen dreieckig bzw. keilförmig ausgebildet und weisen vorteilhafterweise ebenfalls konkave Seitenflächenbereiche 2.6 auf.The guidance of the teeth 7 in the chambers 2.4 between the webs 2.3 can be seen in particular from FIG. 2 and FIGS. 8 and 9, since the teeth 7 are each in different, successive engagement positions when the eccentric disk 4.2 rotates. The lowest tooth 7 in FIG. 2 is in the innermost position in the radial direction, in which it rests with its outer contact surface 7.5 against the apex of a tooth 3.3 of the internal toothing 3.2. Here, the tooth 7 extends exactly in the radial direction. The top tooth 7 in FIG. 2 is in its outermost position in the radial direction, in which it is in engagement with a recess 3.4 (tooth gap) of the internal toothing 3.2. This tooth 7 and the other teeth of approximately the lower half, which are shown in FIG. 7, experience a torque through the external toothing 5.2, which causes a defined tilting of the tooth in the innermost position acting as the bottom dead center of the inward and outward movement of the teeth , The teeth 7 move on circular arc paths between the innermost and outermost position. 5, the teeth 7 taper from the inner contact surface 7.4 to the outer contact surface 7.5, which, as shown, can be flat or curved. Side surfaces 7.6 of the teeth advantageously have concave side surface regions 7.7. The teeth 7 slide according to FIG. 8 with their side surfaces 7.6, essentially with the concave side surface region 1.1 on the webs 2.3. The webs 2.3 taper towards the axis of rotation A, are essentially triangular or wedge-shaped and advantageously also have concave side surface areas 2.6.
In den Kammern 2.4 sind weiterhin Führungen 2.7 als Vertiefungen ausgebildet, in die axial vorstehende Nasen 7.9 der Zähne 17 eingreifen. Die Nasen 7.9 sind etwa in der Mitte der Zähne 7 angeordnet und erstrecken sich in axialer Richtung entgegen gesetzt zu den am unteren Ende der Zähne 7 angeordneten Vorsprüngen 7.1. Die Führungen 2.7 verjüngen sich zur Drehachse A hin, so dass die Nasen 7.9 in der innersten Position der Zähne 7 im Wesentliche spielfrei aufgenommen sind und einen definierten Drehpunkt für die Zähne 7 bilden. Die kreisbogenförmigen Auswärts- und Einwärtsbewegungen der Zähne 7 werden durch die Verbreiterung der Führungen 7.7 nach außen hin ermöglicht.In the chambers 2.4, guides 2.7 are furthermore formed as depressions into which axially projecting lugs 7.9 of the teeth 17 engage. The lugs 7.9 are arranged approximately in the middle of the teeth 7 and extend in the axial direction opposite to those arranged at the lower end of the teeth 7 Projections 7.1. The guides 2.7 taper towards the axis of rotation A, so that the lugs 7.9 are accommodated in the innermost position of the teeth 7 essentially without play and form a defined pivot point for the teeth 7. The circular arc-shaped outward and inward movements of the teeth 7 are made possible by widening the guides 7.7 outwards.
Das Außenzahnrad 5 ist drehsteif oder einteilig mit dem zweiten Flanschteil 3 ausgebildet. In den Darstellungen der Figuren 2 und 7 sind das Außenzahnrad 5 und der Exzenterring 6 überlagert eingezeichnet. Der Außenverzah- nungsbereich 5.2 des Außenzahnrades 5 mit Zähnen 5.3 und dazwischen ausgebildeten Vertiefungen 5.4 (Zahnlücken) dient als Steuerfläche. Die Anzahl der Zahnlücken 5.4 der Außenverzahnung 5 kann z. B. um eins höher als die Anzahl der Zähne 7 und die Anzahl der Zähne 7 wiederum gleich der Anzahl der Stege 12.3 und um eins weniger als die Anzahl der Zähne 3.3 der Innenverzah- nung 3.2 des zweiten Flanschteils 3 sein. Die inneren Anlageflächen 7.4 derThe external gear 5 is designed to be torsionally rigid or in one piece with the second flange part 3. In the representations of Figures 2 and 7, the external gear 5 and the eccentric ring 6 are shown superimposed. The external toothing area 5.2 of the external gear 5 with teeth 5.3 and recesses 5.4 formed between them (tooth gaps) serves as a control surface. The number of tooth gaps 5.4 of the external toothing 5 can, for. B. by one higher than the number of teeth 7 and the number of teeth 7 again equal to the number of webs 12.3 and one less than the number of teeth 3.3 of the internal toothing 3.2 of the second flange part 3. The inner contact surfaces 7.4 of the
Zähne 7 kommen nahe ihrer radial inneren Position, d.h. bei den unteren Zähnen der Fig. 2 bzw. den in Fig. 7 gezeigten Zähnen 7, in Anlage an Seitenflanken der Zähne 5.3 des Außenzahnrades 5.Teeth 7 come close to their radially inner position, i.e. in the lower teeth of FIG. 2 or the teeth 7 shown in FIG. 7, in contact with side flanks of the teeth 5.3 of the external gear 5.
Durch die formschlüssige Aufnahme der inneren Anlageflächen 7.4 derDue to the positive reception of the inner contact surfaces 7.4
Zähne 7 an dem Außenzahnrad 5 wird eine definierte Drehung der Zähne 7 in ihrer einem unteren Totpunkt entsprechenden innersten Position erreicht; alternativ hierzu ist auch eine reibschlüssige Anlage der Zähne 7 an einer mit z. B. der Eingangswelle 4 drehsteif verbundenen Steuerscheibe möglich. Es erfolgt eine fortwährende Abstützung der Zähne 7 auf dem als Antriebsglied wirkendenTeeth 7 on the external gear 5 achieve a defined rotation of the teeth 7 in their innermost position corresponding to a bottom dead center; alternatively, a frictional engagement of the teeth 7 on a with z. B. the input shaft 4 torsionally rigid control disc possible. There is a continuous support of the teeth 7 on the acting as a drive member
Exzenterrings 6, durch die eine funktionelle Trennung der Antriebwirkung und der das Verdrehen bzw. Verkippen der Zähne bewirkenden Steuerfläche erreicht wird.Eccentric rings 6, through which a functional separation of the drive effect and the control surface which causes the teeth to twist or tilt is achieved.
Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform entsprechen wesentlicheIn the embodiment shown in FIG. 12, essentials correspond
Teile der ersten Ausführungsform und sind daher nicht detaillierter beschrieben. Die Verstellvorrichtung weist Zähne 27 mit seitlichen Schulterbereichen 27.1 und Stege 22.3 mit seitlichen Schulterbereichen 22.4 auf, die bei der Gleitbewegung der Zähne 27 aneinander zur Anlage kommen. Durch die Formgebung mit den Schulterbereichen kann die Bewegung der Zähne hinreichend definiert werden, so dass gegenüber der Ausführungsform der Fig. 1 bis 11 die Schlitz-Zapfen- Führung entfällt. Somit findet die gesamte Führung und Kraftübertragung in einer Ebene statt, wodurch z. B. auf die Zähne einwirkende Kippmomente aus der E- bene heraus vermieden werden. Auch bei dieser Ausführungsform ist als Steuerzahnrad ein Außenzahnrad 15 vorgesehen. Dieses erfasst mit seiner Außenverzahnung 15.2 die unteren Bereiche der Zähne 27.Parts of the first embodiment and are therefore not described in more detail. The adjusting device has teeth 27 with lateral shoulder regions 27.1 and webs 22.3 with lateral shoulder regions 22.4, which are used during the sliding movement the teeth 27 come to rest against each other. The shape of the shoulder areas allows the movement of the teeth to be adequately defined, so that, compared to the embodiment in FIGS. 1 to 11, the slot-pin guide is omitted. Thus, the entire management and power transmission takes place in one level, which z. B. tilting moments acting on the teeth from the plane can be avoided. In this embodiment, too, an external gear 15 is provided as the control gear. With its external toothing 15.2, this captures the lower areas of the teeth 27.
Erfindungsgemäß kann das Außenzahnrad 5 bzw.15 auch von der Abtriebswelle entkoppelt sein und z. B. frei drehend gelagert sein. Bei einer derartigen Anordnung treiben die Zähne 7 bzw. 27 das frei drehende Außenzahnrad 5 bei ihrer Einwärtsbewegung an und werden durch das Außenzahnrad gedreht. According to the external gear 5 or 15 can also be decoupled from the output shaft and z. B. be freely rotating. In such an arrangement, the teeth 7 and 27 drive the freely rotating external gear 5 in their inward movement and are rotated by the external gear.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verstellvorrichtung zum Verstellen zweier Bauteile (2, 3) relativ zueinander, ausgenommen einer Vorrichtung zur Verstellung der Steuerzeiten einer Nockenwelle, wobei die Verstellvorrichtung aufweist eine Eingangswelle (4), ein durch die Eingangswelle antreibbares exzentrisches Antriebsglied (4.2,1. Adjusting device for adjusting two components (2, 3) relative to one another, except for a device for adjusting the timing of a camshaft, the adjusting device having an input shaft (4), an eccentric drive member (4.2,
6), ein erstes Bauteil (2) mit in Umfangsnchtung beabstandeten Stegen (2.3,6), a first component (2) with webs (2.3,
22.3), zwischen denen Kammern (2.4) ausgebildet sind, ein zweites Bauteil (3) mit einer Innenverzahnung (3.2, 13.2), und mehrere Zähne (7, 27), die in Umfangsnchtung zueinander beabstandet in den Kammern (2.4) angeordnet sind, jeweils eine innere Anlagefläche (7.4) zur Anlage an dem Antriebsglied (6) und eine äußere Anlagefläche (7.5) zum Eingriff in die Innenverzahnung (3.2, 13.2) aufweisen und bei Drehung der Eingangswelle (4) in radialer Richtung verstellbar sind, wobei bei Drehung der Eingangswelle (4) die Bauteile (2, 3) unter Eingriff der Zähne (7, 27) in die Stege (22.3) und in die Innenverzahnung (3.2) selbsthemmend relativ zueinander verdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei Drehung der Eingangswelle (4) von den Zähnen (7, 27) in den Kammern (2.4) Drehbewegungen um zu der Drehachse (A) der Bauteile (2, 22.3), between which chambers (2.4) are formed, a second component (3) with internal teeth (3.2, 13.2), and a plurality of teeth (7, 27), which are arranged in the chambers (2.4) at a distance from one another in the circumferential direction, each have an inner contact surface (7.4) for contact with the drive member (6) and an outer contact surface (7.5) for engagement with the internal toothing (3.2, 13.2) and can be adjusted in the radial direction when the input shaft (4) rotates, with rotation of the input shaft (4), the components (2, 3) can be rotated in a self-locking manner relative to one another by engagement of the teeth (7, 27) in the webs (22.3) and in the internal toothing (3.2), characterized in that when the input shaft (4 ) of the teeth (7, 27) in the chambers (2.4) rotary movements around to the axis of rotation (A) of the components (2,
3) parallele Drehachsen durchführbar sind.3) parallel axes of rotation can be carried out.
Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Drehung der Eingangswelle (4) jeder Zahn (7, 27) jeweils auf einer ersten kreisbogenförmigen Bahn radial nach innen und nachfolgend auf einer zweiten kreisbogenförmigen Bahn radial nach außen führbar ist.Adjusting device according to claim 1, characterized in that when the input shaft (4) rotates, each tooth (7, 27) can be guided radially inwards on a first circular arc-shaped path and subsequently radially outwards on a second circular-arc-shaped path.
Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerfläche (5.2) zum Eingriff in die Zähne (7, 27) vorgesehen ist, wobei durch die Steuerfläche (5.2) Drehmomente auf die Zähne (7) zur Durchführung der Drehbewegungen ausübbar sind.Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that a control surface (5.2) is provided for engagement in the teeth (7, 27) , with the control surface (5.2) being able to exert torques on the teeth (7) in order to carry out the rotary movements.
4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (7, 27) radial nach innen durch das Antriebsglied (6) abgestützt sind und die Steuerfläche (5.2) nur in radial inneren Stellungen eines Zahns (7, 27) in Eingriff mit einer inneren Anlagefläche (7.4) des Zahns (7, 27) gelangt.4. Adjusting device according to claim 3, characterized in that the teeth (7, 27) are supported radially inwards by the drive member (6) and the control surface (5.2) only in radially inner positions of a tooth (7, 27) in engagement with an inner contact surface (7.4) of the tooth (7, 27).
5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche ein Steuerverzahnungsbereich (5.2, 15.2) eines Steuerzahnrades (5, 15), vorzugsweise eines Außenzahnrades, ist.5. Adjusting device according to claim 3 or 4, characterized in that the control surface is a control tooth area (5.2, 15.2) of a control gear (5, 15), preferably an external gear.
6. Verstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerverzahnungsbereich ein Außenverzahnungsbereich (5.2, 15.2) eines mit dem zweiten Bauteil (13) drehfest verbundenen Außenzahnrades (5,15) ist.6. Adjusting device according to claim 5, characterized in that the control toothing area is an external toothing area (5.2, 15.2) of an external gear (5.15) connected to the second component (13) in a rotationally fixed manner.
7. Verstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerzahnrad (5, 15) um die Drehachse (A) der Bauteile frei drehbar gelagert ist.7. Adjusting device according to claim 5, characterized in that the control gear (5, 15) about the axis of rotation (A) of the components is freely rotatable.
8. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zahn (7, 27) eine axial vorstehende Nase (7.9) ausgebildet ist, die in einer Führung (2.7) des ersten Bauteils (2) aufgenommen ist.8. Adjusting device according to one of claims 3 to 5, characterized in that an axially projecting nose (7.9) is formed on the tooth (7, 27), which is received in a guide (2.7) of the first component (2).
9. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die9. Adjusting device according to claim 8, characterized in that the
Führung eine in dem ersten Bauteil (2) zwischen den Stegen (22.3) ausge- bildete Vertiefung (2.7) ist.The guide is a depression (2.7) formed in the first component (2) between the webs (22.3).
10. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (2.7) sich zur Drehachse hin verjüngt. 10. Adjusting device according to claim 8 or 9, characterized in that the guide (2.7) tapers towards the axis of rotation.
11. Verstellvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der11. Adjusting device according to claim 10, characterized in that the
Zahn (7, 27) in einer radial inneren Position um eine durch die Nase (7.9) definierte Drehachse drehbar ist.Tooth (7, 27) is rotatable in a radially inner position about an axis of rotation defined by the nose (7.9).
12. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (27) und Stege (22) an ihren als Gleitflächen dienenden Seitenflächen Schulterbereiche (22.4, 27.1 ) aufweisen, die an einander zur Anlage gelangen.12. Adjusting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the teeth (27) and webs (22) on their side surfaces serving as sliding surfaces have shoulder regions (22.4, 27.1) which come into contact with one another.
13. Verstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege 2.3, (22.3) sich zur Drehachse hin verjüngen.13. Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the webs 2.3, (22.3) taper towards the axis of rotation.
14. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (15.2, 5.2) an einer durch die Eingangswelle (4) drehbaren Steuerscheibe (5, 15) ausgebildet ist, vorzugsweise mit Reibschluss zwischen Steuerfläche (5.2,15.2) und den radial inneren Anlageflächen (7.4) der Zähne in deren radial inneren Positionen.14. Adjusting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control surface (15.2, 5.2) is formed on a control disk (5, 15) which can be rotated by the input shaft (4), preferably with frictional engagement between the control surface (5.2, 15.2). and the radially inner contact surfaces (7.4) of the teeth in their radially inner positions.
15. Verstellvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (5) nur in der Steuerfläche (5.2) in Eingriff mit den inneren Anlageflächen (7.4) der Zähne (7, 27) gelangt.15. Adjusting device according to claim 14, characterized in that the control disc (5) engages only in the control surface (5.2) with the inner contact surfaces (7.4) of the teeth (7, 27).
16. Verstellvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (6) auf der Antriebswelle (4) starr befestigt ist, vorzugsweise durch eine Verriegelungsnase der Antriebswelle (4), die durch eine Verriegelungs-Ausnehmung der Steuerscheibe (5) geführt ist.16. Adjusting device according to claim 14 or 15, characterized in that the control disc (6) on the drive shaft (4) is rigidly fixed, preferably by a locking lug of the drive shaft (4), which is guided through a locking recess of the control disc (5) is.
17. Verstellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (2.3, 22.3) in einem radial mittleren Bereich (2.6) eine Verjüngung mit konkaven Seitenflächen (2.5) aufweisen. 17. Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the webs (2.3, 22.3) have a taper with concave side surfaces (2.5) in a radially central region (2.6).
18. Verstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (7, 27) jeweils zwischen einem die innere Anlagefläche (7.4) aufweisenden radial inneren Bereich (7.2) und einem die äußere Anlagefläche (7.5) aufweisenden radial äußeren Bereich (7.3) einen die Bereiche (7.2, 7.3) verbindenden Mittelbereich (7.6) mit zumindest teilweise konkaven Seitenflächen (7.7) zur gleitenden und/oder abrollenden Anlage an den Stegen (2.4) aufweisen.18. Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the teeth (7, 27) each between a radially inner region (7.2) having the inner contact surface (7.4) and a radially outer region (7.3) having the outer contact surface (7.5) ) have a central region (7.6) connecting the regions (7.2, 7.3) with at least partially concave side surfaces (7.7) for sliding and / or rolling contact with the webs (2.4).
19. Verstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsglied ein Exzenterring (6) ist, der gleitfähig auf einer Exzenterscheibe (4.2) der Antriebswelle (4) geführt ist.19. Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive member is an eccentric ring (6) which is slidably guided on an eccentric disc (4.2) of the drive shaft (4).
20. Verstellvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenterring (6) eine Taumelbewegung, vorzugsweise im wesentlichen oh- ne Rotation, durchführt, wobei die inneren Anlageflächen der Zähne (7, 27) auf dem Exzenterring (6) abwälzen.20. Adjusting device according to claim 19, characterized in that the eccentric ring (6) performs a wobble movement, preferably essentially without rotation, the inner contact surfaces of the teeth (7, 27) rolling on the eccentric ring (6).
21. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (7, 17, 27) in radialer Richtung vorgespannt sind.21. Vehicle seat according to one of the preceding claims, characterized in that the teeth (7, 17, 27) are biased in the radial direction.
22. Fahrzeugsitz nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (7, 17, 27) zur Drehachse hin vorgespannt sind und axial vorstehende Vorsprünge (7.1 , 17.1) oder Bereiche aufweisen, um die ein zur Drehachse hin vorgespannter elastischer Ring (8, 18) gelegt ist.22. Vehicle seat according to claim 21, characterized in that the teeth (7, 17, 27) are biased towards the axis of rotation and have axially projecting projections (7.1, 17.1) or areas around which an elastic ring (8, biased towards the axis of rotation) 18) is laid.
23. Fahrzeugsitz nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (7, 17, 27) radial nach außen vorgespannt sind, und zwischen einer Exzenterscheibe (4.2, 14.2) und der Eingangswelle (4,14) ein Spannfederele- ment (4.3) angeordnet ist, das die Exzenterscheibe (4.2, 14.2) von der Eingangswelle (4, 14) weg radial nach außen drückt. 23. Vehicle seat according to claim 21, characterized in that the teeth (7, 17, 27) are preloaded radially outwards, and a tension spring element (4.3) between an eccentric disc (4.2, 14.2) and the input shaft (4, 14). is arranged, which presses the eccentric disc (4.2, 14.2) radially outward from the input shaft (4, 14).
24. Fahrzeugsitz nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das24. Vehicle seat according to claim 23, characterized in that the
Spannfederelement (4.3) durch zumindest teilweise plastische Verformung zwischen die Eingangswelle (4), vorzugsweise einen abgeflachten Bereich (4.1 ) der Eingangswelle (4), und die Exzenterscheibe (4.2, 14.2) einge- > bracht ist. Tension spring element (4.3) by at least partially plastic deformation between the input shaft (4), preferably a flattened area (4.1) of the input shaft (4), and the eccentric disc (4.2, 14.2) is introduced.
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