WO2013007453A1 - Getriebe - Google Patents

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WO2013007453A1
WO2013007453A1 PCT/EP2012/060710 EP2012060710W WO2013007453A1 WO 2013007453 A1 WO2013007453 A1 WO 2013007453A1 EP 2012060710 W EP2012060710 W EP 2012060710W WO 2013007453 A1 WO2013007453 A1 WO 2013007453A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
electric motor
intermediate gear
gear
transmission
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/060710
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Witt
Thorsten SCHUBERT
Thomas Mehlis
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Publication of WO2013007453A1 publication Critical patent/WO2013007453A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/12—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/12—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere
    • F16H2057/123—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere using electric control means

Definitions

  • the invention relates to a transmission with at least one gear stage comprising two gears, which are coupled via an intermediate gear, wherein the intermediate gear is adjustable via an adjusting means for adjusting the game to the coupled gears.
  • the invention is therefore based on the problem to provide a transmission that is improved compared to and allows easy adjustment of the idler gear for game adjustment.
  • the adjusting means is a controllable via a control device electric motor, wherein the intermediate gear is coupled to the rotor of the electric motor.
  • the intermediate gear is connected to an electric motor, specifically with its rotor.
  • the intermediate gear is itself coupled to an active drive element, so it can even be rotated about its fixed axis of rotation.
  • the electric motor via its associated control device to control accordingly, so that on the well-known stator-rotor field coupling of the rotor and with it the intermediate gear is slightly twisted, so that there is thus a change in position relative to the coupled gears and thus to a change in the meshing situation.
  • a complex linear adjustment as in the prior art is not required. This means that with the use of such an electric motor, the intermediate gear of the transmission can be biased, so therefore any game can be compensated if necessary.
  • the electric motor may be an external rotor motor, wherein the intermediate gear is fixed to the front side of the rotor or is itself designed as a rotor.
  • the stator is in the center, the rotor surrounds the stator and runs around the outside of the stator.
  • the rotor since it is a rotating component, of course, to store accordingly, which usually takes place via suitable bearings to a shaft or axis of the stator out. If only the rotor bearing is sufficient to realize a sufficient support of the intermediate gear, a separate storage of the intermediate gear is not required.
  • the intermediate gear is also rotatably mounted separately via a suitable roller bearing, wherein the roller bearing is preferably arranged on a shaft or axis of the stator, thus therefore the intermediate gear is rotatably mounted on the stator shaft.
  • the stator shaft thus supports the intermediate gear, so that during operation of the transmission, high torques can also be transmitted via the intermediate gear.
  • a separate storage of the rotor can be omitted in this case, it is, as it does not pick up a load, stored on the gear bearing.
  • An alternative to the described embodiment with the external rotor motor provides for the use of an electric motor in the form of an internal rotor motor, in which case the intermediate gear is seated on a shaft of the rotor, or even forms the rotor.
  • the rotor is the internal component, it is encompassed by the hollow cylindrical stator.
  • the rotor itself is, as described, mounted on suitable bearings, wherein the intermediate gear is also rotatably mounted on this bearing. It sits expediently directly on the rotor shaft, so it is connected via suitable non-rotatable connection means with the rotor shaft.
  • the intermediate gear itself forms the rotor, for example by the intermediate gear having a corresponding central shaft, which ultimately forms the rotor shaft and is equipped with the corresponding additional rotor-specific components, for example, the already mentioned permanent magnet.
  • the detection means may be arbitrary, for example, rotational angle sensors which sense the instantaneous situation directly on the driven gear shaft of the transmission or the gear stage or on the drive shaft, or force sensors which serve to detect the torque transmission and the like. As soon as these detection means or sensors which continuously detect the situation supply a signal which is processed by the control device and indicates that, for example, a start-up process or a load change is initiated, the electric motor for clearance equalization is immediately actuated via the control device.
  • the invention further relates to a method for adjusting the backlash in a transmission of the type described, which method is characterized in that the motor only at the moment of starting a driven gear of the transmission or at the moment of changing the direction of rotation of the driven gear energized and switched off after adjustment.
  • the duration of the current supply as well as the adjustment angle, both of which may well vary depending on the situation, are stored as corresponding control parameters in the control device, so that an exact, situation-related motor control is possible.
  • the starting or alternating torque is detected by means of a detection means which communicates with the control device of the electric motor.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a transmission according to the invention of a first embodiment in a sectional view
  • Figure 2 is a plan view of the transmission
  • Figure 3 is a schematic representation of a transmission according to the invention of a second embodiment in a sectional view.
  • FIG. 1 shows an inventive transmission 1 with in the example shown a gear stage, comprising a first, via a drive shaft 2, which is coupled to a corresponding engine output, driven gear 3 and a second, connected to an output shaft 4 gear 5, wherein the Zahnrä- 3 and 5 are each end-toothed.
  • the two gears 3 and 5 are coupled together via an intermediate gear 6.
  • the intermediate gear 6 in turn is coupled to an adjusting means 7 in the form of an electric motor 8, thus with an active rotary drive means, via which the intermediate gear 6 can be actively rotated.
  • the electric motor comprises, in a manner known per se, a stator 9 which has a stator shaft 10 on which the intermediate gear 6 is rotatably mounted via a bearing means 11, preferably a correspondingly designed roller bearing (eg needle roller bearing).
  • the shaft 10 is arranged non-rotatable and non-rotatable.
  • the electric motor 9 further comprises a rotor 12 which, when the stator 9 is energized, which, of course, has the corresponding windings for this purpose, is coupled and rotated via the traveling field caused by the energization.
  • the intermediate gear 6 is now the front side of the rotor 12, are provided on the corresponding, the magnetic field coupling serving elements such as permanent magnets or the like in a conventional manner.
  • the rotor 12 is not rotatably mounted in the example shown, he participates from Of course, it would also be conceivable to rotatably mount the rotor 12 itself on the shaft 10, if this is necessary.
  • a control device 13 which controls the energizing operation of the stator 9, respectively, of its windings.
  • the control takes place in such a way that the electric motor 8 is actuated only at very specific points in time and consequently a rotation of the intermediate gear 6 takes place relative to the toothed wheels 3 and 5.
  • a detection means 14 in the form of a suitable sensor or the like is provided, which is assigned to the toothed wheel 3 and senses its movement or rotation or any introduction of force, etc., this sensor naturally also interacting with the drive shaft 2 can. In any case, it communicates with the control device 13.
  • the sensor signal indicates that a corresponding situation exists which requires compensating any play between the coupled gears 3, 5 and 6 by rotating the intermediate gear 6 and therefore the gears biased against each other, this is on the one hand detected by the control device as a result of signal evaluation, on the other hand, the stator 9 is energized, so that the rotor 12 is slightly rotated, thus the engagement position at the engagement of the toothing 15 of the gear 3 with the Gearing 16 of the intermediate gear respectively the engagement of the toothing 17 of the gear 5 with the toothing 18 of the intermediate gear 6 adjusted and therefore a corresponding game is completely compensated.
  • the electric motor or the stator 9 is switched off, so that the rotor rotates freely, thus no load component is opposed via the electric motor.
  • the detection of the time to power-off can z. B. by monitoring the at a tooth flank installation increasing torque of the electric motor 8 done.
  • FIG. 2 shows a plan view of the gearwheel configuration, wherein the respective directions of rotation and torque entries are shown via the double arrows.
  • the gear 3 can be rotated in both directions via the drive shaft 2, both in the drive and in the direction of rotation or load change.
  • the adjustment of the intermediate gear for bracing respectively for clearance compensation takes place in the opposite direction to bring in no time the intermeshing tooth flanks in plant, whereupon immediately turn the power isolation of the electric motor takes place, so that rotates the rotor empty with continued gear operation.
  • FIG. 3 shows a second embodiment according to the invention of the transmission 1, wherein the same reference numerals are used for the same components.
  • a drive shaft 2 with a gear 3
  • an output shaft 4 with a gear 5
  • an intermediate gear 6 which in turn is coupled to an adjusting means 7 in the form of an electric motor 8 consisting of stator 9 and rotor 12, wherein here also the intermediate gear is connected to the rotor 12.
  • FIG. 1 shows an external-rotor-type electric motor
  • the electric motor 8 shown in FIG. 3 is an internal rotor. That is, the rotor 12 is located within the hollow cylindrical stator 9.
  • the rotor 12 has a rotor shaft 19, which in the example shown via two bearing means 20, also suitable rolling bearings, is rotatably mounted.
  • the intermediate gear 6 is rotatably and axially fixedly mounted on the rotor shaft 19 and rotatably mounted on the bearing means 20.
  • stator 9 If the stator 9 is then activated, ie energized, via the control device 13 as a function of a corresponding detection signal of the detection means 14, rotation of the rotor 12 and thus of the intermediate gear and, consequently, backlash compensation respectively, if desired, a bias of the coupled gears 3, 5 and 6.
  • the operation of the electric motor and thus the active rotation takes place of the intermediate gear 6 only at certain times, that is to say that the basic operation corresponds to that already described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • Only the electric motor 8 used is of a different type, which inevitably results in a correspondingly different connection of the intermediate gear 6.
  • the time of the power-off circuit can also be determined here as the moment in which the torque increases at the electric motor 8 as a result of the tooth flank system of the coupled wheels.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Getriebe mit wenigstens einer Getriebestufe umfassend zwei Zahnräder, die über ein Zwischenzahnrad gekoppelt sind, wobei das Zwischenzahnrad über ein Verstellmittel zur Einstellung des Spiels zu den gekoppelten Zahnrädern verstellbar ist, wobei das Verstellmittel (7) ein über eine Steuerungseinrichtung (13) ansteuerbarer Elektromotor (8) ist, wobei das Zwischenzahnrad (6) mit dem Rotor (12) des Elektromotors (8) gekoppelt ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Getriebe
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit wenigstens einer Getriebestufe umfassend zwei Zahnräder, die über ein Zwischenzahnrad gekoppelt sind, wobei das Zwischenzahnrad über ein Verstellmittel zur Einstellung des Spiels zu den gekoppelten Zahnrädern verstellbar ist.
Hintergrund der Erfindung Getriebe umfassen wenigstens eine Getriebestufe, häufig auch mehrere Getriebestufen, wobei jede Getriebestufe wenigstens zwei miteinander kämmende Zahnräder, üblicherweise stirnverzahnte Räder, aufweist. Fertigungsbedingt ergibt sich aufgrund gegebener Toleranzen etc. stets ein gewisses Getriebespiel, das heißt, dass die Zahnräder insbesondere beim Anlaufen respektive beim Wechseln der Drehrichtung nicht zu jedem Zeitpunkt in Eingriff stehen. Dieses Getriebespiel wird jedoch zumeist akzeptiert, da versucht wird, es so gering wie möglich auszulegen. Jedoch ergibt sich hieraus eine erschwerte Regelbarkeit einer angeschlossenen Antriebsmaschine, da sich der Antriebsstrang nicht nur durch die Torsionssteifigkeit der Antriebswelle verändert, son- dem zusätzlich auch das Spiel des Getriebes respektive innerhalb der Verzahnungen zu berücksichtigen ist. Zudem ist mit einer höheren Geräuschentwicklung bei schnellen Lastwechseln im Getriebe zu rechnen, da beim Lastwechsel die aneinander anliegenden Zahnflanken wechseln. Um einen Spielausgleich zu ermöglichen ist es bekannt, zwei Zahnräder einer Zahnradstufe über ein Zwischenzahnrad zu koppeln, wobei dieses Zwischenzahnrad über Verstellmittel mit seiner Drehachse etwas verstellt werden kann, um das Spiel auszugleichen. Ein Beispiel für ein derartiges Getriebe ist aus DE 10 2009 027 509 A1 bekannt. Dort wird, beispielsweise über einen Exzenter oder mittels Federkraft, die Drehachse des Zwischenzahnrads relativ zu den feststehenden Drehachsen der gekoppelten Zahnräder etwas verschoben, so dass sich zwangsläufig eine Veränderung der Achsabstände ergibt und hieraus resultierend ein vorhandenes Spiel zwischen den in Eingriff stehenden Zahnrädern korrigiert respektive die Zahnräder spielfrei gestellt werden können. Jedoch ist der konstruktive Aufwand beachtlich, da eine entsprechende linearver- schiebliche Lagerung des Zwischenzahnrads respektive seiner Achse gegeben sein muss, wie auch selbstverständlich entsprechende Stellmittel vorgesehen werden müssen.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Getriebe anzugeben, das dem gegenüber verbessert ist und ein einfaches Verstellen des Zwischenzahnrads zur Spieleinstellung ermöglicht.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Getriebe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verstellmittel ein über eine Steue- rungseinrichtung ansteuerbarer Elektromotor ist, wobei das Zwischenzahnrad mit dem Rotor des Elektromotors gekoppelt ist.
Beim erfindungsgemäßen Getriebe ist das Zwischenzahnrad mit einem Elektromotor, konkret mit dessen Rotor verbunden. Das heißt, dass das Zwischen- zahnrad selbst mit einem aktiven Antriebselement gekoppelt ist, es kann also selbst um seine feststehende Drehachse verdreht werden. Hierzu ist lediglich der Elektromotor über seine zugeordnete Steuerungseinrichtung entsprechend anzusteuern, so dass über die bekannte Stator-Rotor-Feldkopplung der Rotor und mit ihm das Zwischenzahnrad etwas verdreht wird, so dass es folglich zu einer Lageänderung relativ zu den gekoppelten Zahnrädern und mithin zu einer Änderung der Zahneingriffssituation kommt. Eine aufwändige Linearverstellung wie im Stand der Technik ist nicht erforderlich. Das heißt, dass unter Verwen- dung eines solchen Elektromotors das Zwischenzahnrad des Getriebes vorgespannt werden kann, mithin also jedwedes Spiel bei Bedarf ausgeglichen werden kann. Hierzu ist lediglich eine kurze Ansteuerung des Elektromotors und ein sehr kurzer Verdrehwinkel des Zwischenzahnrads erforderlich. Die Vorspannung muss dabei jeweils in die richtige Drehrichtung erfolgen, was durch eine entsprechende Regelung über die Steuerungseinrichtung des Elektromotors ohne weiteres realisiert werden kann. Da diese Spieleinstellung nur in ganz bestimmten Situationen erforderlich ist, beispielsweise beim Anlaufen beziehungsweise beim Umschalten der Drehrichtung respektive beim Lastwechsel, wird der Elektromotor nur zu diesen bestimmten Zeitpunkten betätigt, das heißt, dass er nur dann bestromt wird und die Vorspannung nur während dieser Momente aufgebracht wird. Während des normalen Betriebs, wenn also das Getriebe normal arbeitet, ist der Elektromotor stromlos geschaltet, das heißt, dass das Zwischenzahnrad widerstandsfrei mitdreht, mit ihm natürlich auch der Rotor, um kein zusätzliches Verlustmoment zu erzeugen.
Hinsichtlich der konkreten Anbindung des Zwischenzahnrads an den Rotor sind unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar, die letztlich auch von der Art des verwendeten Elektromotors abhängig sind. Gemäß einer ersten Erfindungsalternative kann der Elektromotor ein Außenläufermotor sein, wobei das Zwi- schenzahnrad stirnseitig an dem Rotor befestigt ist oder selbst als Rotor ausgebildet ist. Bei dieser Erfindungsausgestaltung befindet sich also der Stator im Zentrum, der Rotor umgibt den Stator und läuft außen um den Stator herum. Entweder kann das Zwischenzahnrad an der Stirnseite des Rotors, der üblicherweise einen hohlzylindrischen Träger oder dergleichen aufweist, angeord- net sein, alternativ ist es auch denkbar, das Zwischenzahnrad selbst als Rotor auszugestalten respektive es entsprechend mit einem hohlzylindrischen Ansatz zu konfigurieren, an dem dann die entsprechenden Rotorbauteile, beispielsweise die erforderlichen Permanentmagneten, angeordnet sind. Der Rotor ist, da er ein drehendes Bauteil ist, selbstverständlich entsprechend zu lagern, wobei dies üblicherweise über geeignete Wälzlager zu einer Welle oder Achse des Stators hin erfolgt. Sofern allein die Rotorlagerung ausreichend ist, eine hinreichende Abstützung des Zwischenzahnrads zu realisieren, ist eine separate Lagerung des Zwischenzahnrads nicht erforderlich. Bevorzugt jedoch ist auch das Zwischenzahnrad separat über ein geeignetes Wälzlager drehgelagert, wobei das Wälzlager bevorzugt auf einer Welle oder Achse des Stators angeordnet ist, mithin also das Zwischenzahnrad auf der Statorwelle drehgela- gert ist. Die Statorwelle stützt also das Zwischenzahnrad ab, so dass im Betrieb des Getriebes auch hohe Momente über das Zwischenzahnrad übertragen werden können. Eine separate Lagerung des Rotors kann in diesem Fall entfallen, er wird, da er keine Last aufnimmt, über das Zahnradlager mitgelagert. Eine Alternative zu der beschriebenen Ausführungsform mit dem Außenläufermotor sieht den Einsatz eines Elektromotors in Form eines Innenläufermotors vor, wobei in diesem Fall das Zwischenzahnrad auf einer Welle des Rotors aufsitzt, oder selbst den Rotor bildet. Bei dieser Erfindungsausgestaltung ist also der Rotor das innenliegende Bauteil, er ist vom hohlzylindrischen Stator umgriffen. Der Rotor selbst ist, wie beschrieben, über geeignete Wälzlager gelagert, wobei das Zwischenzahnrad ebenfalls über diese Lagerung drehgelagert ist. Es sitzt zweckmäßigerweise direkt auf der Rotorwelle auf, ist also über geeignete drehfeste Verbindungsmittel mit der Rotorwelle verbunden. Auch hier ist es denkbar, dass das Zwischenzahnrad selbst den Rotor bildet, beispiels- weise indem das Zwischenzahnrad eine entsprechende zentrale Welle aufweist, die letztlich die Rotorwelle bildet und mit den entsprechenden zusätzlichen rotorspezifischen Bauteilen, beispielsweise den bereits genannten Permanentmagneten bestückt ist. Wie bereits beschrieben ist es letztlich lediglich erforderlich, den Elektromotor nur zu bestimmten Zeitpunkten in Betrieb zu nehmen, respektive den Verstellvorgang nur zu bestimmten Momenten und dann auch nur sehr kurzzeitig vorzunehmen. Um dies regelungstechnisch exakt durchführen zu können sind zweckmäßigerweise Erfassungsmittel zum Erfassen des Anlaufens des angetriebenen Zahnrads des Getriebes oder eines Wechsels der Drehrichtung des angetriebenen Zahnrads vorgesehen, wobei der Betrieb des Elektromotors in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses steuerbar ist. Das heißt, dass über die Erfassungsmittel konkret abgetastet wird, ob eine Situation gegeben ist, die einen Spielausgleich erfordert oder nicht. Die Erfassungsmittel können dabei beliebig sein, beispielsweise Drehwinkelsensoren, die unmittelbar am über eine Antriebswelle angetriebenen Zahnrad des Getriebes oder der Getriebestufe oder an dessen Antriebswelle die momentane Situation sensieren, oder aber Kraftsensoren, die der Erfassung der Momentenübertragung und ähnlichem dienen. Sobald diese Erfassungsmittel respektive Sensoren, die die Situation kontinuierlich erfassen, ein Signal liefern, das seitens der Steuerungseinrichtung verarbeitet wird und anzeigt, dass beispielsweise ein Anlaufvorgang respektive ein Lastwechsel eingeleitet wird, wird sofort über die Steuerungsein- richtung der Elektromotor zum Spielausgleich entsprechend angesteuert.
Neben dem Getriebe selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Verstellen des Spiels in einem Getriebe der beschriebenen Art, welches Verfahren sich dadurch auszeichnet, dass der Motor nur im Moment des Anlaufens eines angetriebenen Zahnrads des Getriebes oder im Moment des Wechseins der Drehrichtung des angetriebenen Zahnrads bestromt und nach der Verstellung stromlos geschaltet wird. Die Dauer der Bestromung wie auch der Verstellwin- kel, die beide durchaus aus situationsabhängig variieren können, sind als entsprechende Regelparameter in der Steuerungseinrichtung hinterlegt, so dass eine exakte, situationsbezogene Motorsteuerung möglich ist. Zweckmäßigerweise wird der Anlauf- oder Wechselmoment mittels eines Erfassungsmittels, das mit der Steuerungseinrichtung des Elektromotors kommuniziert, erfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt: Figur 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes einer ersten Ausführungsform in einer Schnittansicht,
Figur 2 eine Aufsicht auf das Getriebe, und
Figur 3 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes einer zweiten Ausführungsform in einer Schnittansicht.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Getriebe 1 mit im gezeigten Beispiel einer Getriebestufe, umfassend ein erstes, über eine Antriebswelle 2, die mit einem entsprechenden Motorabtrieb gekoppelt ist, angetriebenes Zahnrad 3 sowie ein zweites, mit einer Abtriebswelle 4 verbundenes Zahnrad 5, wobei die Zahnrä- der 3 und 5 jeweils stirnverzahnt sind.
Die beiden Zahnräder 3 und 5 sind über ein Zwischenzahnrad 6 miteinander gekoppelt. Das Zwischenzahnrad 6 seinerseits ist mit einem Verstellmittel 7 in Form eines Elektromotors 8 gekoppelt, mithin also mit einem aktiven Drehantriebsmittel, über das das Zwischenzahnrad 6 aktiv verdreht werden kann.
Der Elektromotor umfasst in an sich bekannter Weise einen Stator 9, der eine Statorwelle 10 aufweist, auf welcher das Zwischenzahnrad 6 über ein Lagermittel 11 , bevorzugt ein entsprechend ausgelegtes Wälzlager (z. B. Nadellager), drehgelagert ist. Die Welle 10 ist läge- und drehfest angeordnet.
Der Elektromotor 9 umfasst des Weiteren einen Rotor 12, der bei Bestromung des Stators 9, der selbstverständlich hierfür die entsprechenden Wicklungen aufweist, über das bestromungsbedingte Wanderfeld gekoppelt und gedreht wird. Das Zwischenzahnrad 6 ist nun stirnseitig am Rotor 12, an dem entsprechende, der Magnetfeldkopplung dienende Elemente wie Permanentmagneten oder dergleichen in an sich bekannter Weise vorgesehen sind, angeordnet. Der Rotor 12 ist im gezeigten Beispiel selbst nicht drehgelagert, er partizipiert von der Drehlagerung des Zwischenzahnrads 6 über das Lagermittel 11. Denkbar wäre es aber natürlich auch, den Rotor 12 selbst in geeigneter Weise an der Welle 10 drehzulagern, sofern dies erforderlich ist. Dem Elektromotor 8 zugeordnet ist eine Steuerungseinrichtung 13, die den Bestromungsbetrieb des Stators 9 respektive seiner Wicklungen steuert. Die Steuerung erfolgt derart, dass der Elektromotor 8 nur zu ganz bestimmten Zeitpunkten angesteuert und mithin eine Verdrehung des Zwischenzahnrads 6 relativ zu den Zahnrädern 3 und 5 erfolgt. Ein solcher Moment ist beim Andrehen des bis dahin stehenden Getriebes gegeben, wenn also über die Antriebswelle 2 das erste Zahnrad 3 angedreht wird, oder bei einem Wechsel der Drehrichtung, wenn über die Antriebswelle 2 die Drehrichtung des Zahnrads 3 umgekehrt wird. Um exakt diese Momente zu erfassen ist ein Erfassungsmittel 14 in Form eines geeigneten Sensors oder dergleichen vorgesehen, der dem Zahn- rad 3 zugeordnet ist und dessen Bewegung oder Verdrehung oder eine etwaige Krafteinleitung etc. sensiert, wobei dieser Sensor natürlich auch mit der Antriebswelle 2 zusammenwirken kann. In jedem Fall kommuniziert er mit der Steuerungseinrichtung 13. Ergibt das Sensorsignal, dass eine entsprechende Situation gegeben ist, die es erfordert, ein etwaiges Spiel zwischen den gekop- pelten Zahnrädern 3, 5 und 6 durch Verdrehen des Zwischenzahnrads 6 zu kompensieren und mithin die Zahnräder gegeneinander vorzuspannen, so wird dies einerseits seitens der Steuerungseinrichtung in Folge der Signalauswertung erfasst, zum anderen unmittelbar der Stator 9 bestromt, so dass der Rotor 12 leicht verdreht wird, mithin sich also die Eingriffslage am Eingriff der Ver- zahnung 15 des Zahnrads 3 mit der Verzahnung 16 des Zwischenzahnrads respektive der Eingriff der Verzahnung 17 des Zahnrads 5 mit der Verzahnung 18 des Zwischenzahnrads 6 verstellt und mithin ein entsprechendes Spiel komplett ausgeglichen wird. Sobald alle Zahnräder entsprechend verspannt respektive spielfrei gekoppelt sind und, mithin also ein spielfreier Momentenübertrag möglich ist, wird über die Steuerungseinrichtung 3 der Elektromotor respektive der Stator 9 stromfrei geschaltet, so dass der Rotor frei dreht, mithin also über den Elektromotor keine Lastkomponente entgegengesetzt wird. Die Erfassung des Zeitpunkts zur Stromfreischaltung kann z. B. durch Überwachung des sich bei einer Zahnflankenanlage erhöhenden Drehmoments des Elektromotors 8 erfolgen.
Figur 2 zeigt als Aufsicht die Zahnradkonfiguration, wobei über die Doppelpfeile die jeweiligen Drehrichtungen und Momenteneinträge dargestellt sind. Das Zahnrad 3 kann in beide Richtungen über die Antriebswelle 2 gedreht werden, sowohl im Antriebs- als auch im Drehrichtungs- oder Lastwechselfall. Die Verstellung des Zwischenzahnrads zur Verspannung respektive zum Spielausgleich erfolgt in entgegensetzte Richtung, um in kürzester Zeit die miteinander kämmenden Zahnflanken in Anlage zu bringen, woraufhin sofort wiederum die Stromfreischaltung des Elektromotors erfolgt, so dass der Rotor bei fortgesetztem Getriebebetrieb leer mitdreht.
Figur 3 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform des Getriebes 1 , wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Vorgesehen ist wiederum eine Antriebswelle 2 mit einem Zahnrad 3, eine Abtriebswelle 4 mit einem Zahnrad 5 sowie ein Zwischenzahnrad 6, das wiederum mit einem Verstellmittel 7 in Form eines Elektromotors 8 bestehend aus Stator 9 und Rotor 12 gekoppelt ist, wobei auch hier das Zwischenzahnrad 6 mit dem Rotor 12 verbunden ist.
Während Figur 1 einen Elektromotor vom Außenläufertyp zeigt, ist der in Figur 3 gezeigte Elektromotor 8 ein Innenläufer. Das heißt, der Rotor 12 liegt innerhalb des hohlzylindrischen Stators 9. Der Rotor 12 weist eine Rotorwelle 19 auf, die im gezeigten Beispiel über zwei Lagermittel 20, auch hier geeignete Wälzlager, drehgelagert ist. Das Zwischenzahnrad 6 ist drehfest und axial fest auf der Rotorwelle 19 befestigt und über die Lagermittel 20 drehgelagert. Wird nun über die Steuerungseinrichtung 13 in Abhängigkeit eines entsprechenden Erfassungssignals des Erfassungsmittels 14 der Stator 9 angesteuert, also bestromt, kommt es wiederum zu einer Verdrehung des Rotors 12 und damit des Zwischenzahnrads und mithin zu einem Spielausgleich respektive, sofern gewünscht, einer Vorspannung der gekoppelten Zahnräder 3, 5 und 6. Auch hier erfolgt die Betätigung des Elektromotors und damit die aktive Verdrehung des Zwischenzahnrads 6 nur zu bestimmten Zeitpunkten, das heißt dass der grundsätzliche Betrieb dem entspricht, wie er bezüglich der Figuren 1 und 2 bereits beschrieben wurde. Lediglich der verwendete Elektromotor 8 ist vom Typ her ein anderer, woraus zwangsläufig auch eine entsprechende andere Anbindung des Zwischenzahnrads 6 resultiert. Der Zeitpunkt der Stromlosschaltung kann auch hier als der Moment, in dem das Drehmoment am Elektromotor 8 infolge der Zahnflankenanlage der gekoppelten Räder ansteigt, ermittelt werden.
Bezugszahlenliste
1 Getriebe
2 Antriebswelle
3 Zahnrad
4 Abtriebswelle
5 Zahnrad
6 Zwischenzahnrad
7 Verstellmittel
8 Elektromotor
9 Stator
10 Statorwelle
1 1 Lagermittel
12 Rotor
13 Steuerungseinrichtung
14 Erfassungsmittel
15 Verzahnung
16 Verzahnung
17 Verzahnung
18 Verzahnung
19 Rotorwelle
20 Lagermittel

Claims

Patentansprüche
Getriebe mit wenigstens einer Getriebestufe umfassend zwei Zahnräder, die über ein Zwischenzahnrad gekoppelt sind, wobei das Zwischenzahnrad über ein Verstellmittel zur Einstellung des Spiels zu den gekoppelten Zahnrädern verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellmittel (7) ein über eine Steuerungseinrichtung (13) ansteuerbarer E- lektromotor (8) ist, wobei das Zwischenzahnrad (6) mit dem Rotor (12) des Elektromotors (8) gekoppelt ist.
Getriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) ein Außenläufermotor ist, wobei das Zwischenzahnrad (6) stirnseitig an dem Rotor (12) befestigt ist oder selbst als Rotor aus(12) gebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenzahnrad (6) auf einer Welle (10) des Stators (9) drehgelagert ist.
Getriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) als Innenläufermotor ausgebildet ist, wobei das Zwischenzahnrad (6) auf einer Welle (19) des Rotors (12) aufsitzt, oder selbst den Rotor (12) bildet.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erfassungsmittel (14) zum Erfassen des Anlaufens des angetriebenen Zahnrads (3) des Getriebes (1 ) oder eines Wechsels der Drehrichtung des angetriebenen Zahnrads (3) vorgesehen ist, wobei der Betrieb des Elektromotors (8) in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses steuerbar ist. Verfahren zum Verstellen des Spiels in einem Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) nur im Moment des Anlaufens eines angetriebenen Zahnrads (3) des Getriebes (1 ) oder im Moment des Wechseins der Drehrichtung des angetriebenen Zahnrads (3) bestromt und nach der Verstellung stromlos geschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlaufoder Wechselmoment mittels eines Erfassungsmittels (14), das mit der Steuerungseinrichtung (13) des Elektromotors (8) kommuniziert, erfasst wird.
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