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1. DE000060311318 - UNIVERSELLER AUTOMATISCHER GETRIEBEVERRIEGELUNGS-/ENTRIEGELUNGSMECHANISMUS

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[ DE ]
Patentansprüche
1. Selbstsperrvorrichtung ( 110) für einen Zahnradsatz ( 30), der so konfiguriert ist, dass er bei einem Antrieb entweder in der ersten oder in der zweiten Drehrichtung vorwärts angetrieben wird, und dass im Wesentlichen verhindert wird, das ein Abtrieb in einer der Drehrichtungen rückwärts angetrieben wird, wobei die Vorrichtung umfasst:
einen  Antrieb, der eine Antriebswelle ( 140) enthält, die so konfiguriert ist, dass sie entweder in der ersten oder in der zweiten Drehrichtung vorwärts angetrieben wird;
einen Abtrieb, der ein Zahnrad ( 120) enthält, das so angeordnet ist, dass es sich mit der Antriebswelle dreht;
eine  erste und eine zweite lösbare Kupplung ( 150A, 150B), die mit dem Zahnrad gekoppelt sind;
dadurch   gekennzeichnet, dass die genannte Selbstsperrvorrichtung ferner umfasst:
ein  erstes und ein zweites Schaltrad ( 160A, 160B), das mit der ersten bzw. mit der zweiten lösbaren Kupplung ( 150A, 150B) gekoppelt ist; wobei
das  erste Schaltrad ( 160A) so angeordnet ist, dass es im Wesentlichen die Drehung in der ersten Richtung verhindert und die Drehung in der zweiten Richtung zulässt;
das  zweite Schaltrad ( 160B) so angeordnet ist, dass es im Wesentlichen die Drehung in der zweiten Richtung verhindert und die Drehung in der ersten Richtung zulässt;
die  erste lösbare Kupplung ( 150A) so angeordnet ist, dass sie das Zahnrad wahlweise mit dem ersten Schaltrad koppelt und von ihm entkoppelt;
die  zweite lösbare Kupplung ( 150B) so angeordnet ist, dass sie das Zahnrad wahlweise mit dem zweiten Schaltrad koppelt und von ihm entkoppelt; und
die  lösbaren Kupplungen so konfiguriert sind, dass sie die Schalträder wahlweise automatisch mit dem Zahnrad in Eingriff bringen und außer Eingriff bringen, wobei das genannte wahlweise In-Eingriff-Bringen und Außer-Eingriff-Bringen zulässt, dass der Antrieb in einer der Drehrichtungen wie genannt vorwärts angetrieben wird und im Wesentlichen verhindert, dass der Abtrieb in einer der Drehrichtungen wie genannt rückwärts angetrieben wird.
2. Selbstsperrvorrichtung ( 110) gemäß Anspruch 1, bei der:
a)  die Anwendung eines Drehmoments, um den Antrieb in der ersten Richtung vorwärts anzutreiben, das zweite und das erste Schaltrad ( 160A, 160B) im Wesentlichen mit dem Zahnrad ( 120) koppelt bzw. ihm entkoppelt, wobei zugelassen wird, dass das Zahnrad im Wesentlichen frei in der ersten Richtung vorwärts angetrieben wird, und die Anwendung eines Drehmoments, um den Antrieb in der zweiten Richtung vorwärts anzutreiben, das erste und das zweite Schaltrad ( 160A, 160B) im Wesentlichen mit dem Zahnrad ( 120) koppelt bzw. von ihm entkoppelt, wobei zugelassen wird, dass das Zahnrad im Wesentlichen frei in der zweiten Richtung vorwärts angetrieben wird;
oder
b)  die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es den Abtrieb in der ersten Richtung rückwärts antreibt, das erste Schaltrad ( 160A) im Wesentlichen mit dem Zahnrad koppelt, wobei das erste Schaltrad im Wesentlichen verhindert, dass das Zahnrad in der ersten Richtung wie genannt rückwärts angetrieben wird, und die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es den Abtrieb in der zweiten Richtung rückwärts antreibt, das zweite Schaltrad ( 160B) im Wesentlichen mit dem Zahnrad koppelt, wobei das zweite Schaltrad ( 160B) im Wesentlichen verhindert, dass das Zahnrad ( 120) in der zweiten Richtung wie genannt rückwärts angetrieben wird.
3. Selbstsperrvorrichtung ( 110) gemäß Anspruch 1, bei der wenigstens eine der lösbaren Kupplungen ( 150A, 150B) eine Reibkupplung umfasst.
4. Selbstsperrvorrichtung ( 110) gemäß Anspruch 3, bei der die wenigstens eine lösbare Kupplung ( 150A, 150B) umfasst:
a)  eine Reibplattenkupplung; oder
b)  eine Mehrplattenkupplung; oder
c)  eine konische Reibkupplung.
5. Selbstsperrvorrichtung ( 110) gemäß Anspruch 1, bei der:
a)  wenigstens eine der lösbaren Kupplungen ( 150A, 150B) eine mechanische Kupplung umfasst; oder b) das Zahnrad ( 120), die erste und die zweite lösbare Kupplung ( 150A, 150B) und das erste und das zweite Schaltrad ( 160A, 160B) im Wesentlichen koaxial mit der Antriebswelle ( 140) angeordnet sind; oder c) das erste und das zweite Schaltrad auf gegenüberliegenden Seiten des Zahnrads angeordnet sind; wobei vorzugsweise die erste lösbare Kupplung ( 150A) zwischen dem Zahnrad und dem ersten Schaltrad ( 160A) angeordnet ist und die zweite lösbare Kupplung ( 150B) zwischen dem Zahnrad und dem zweiten Schaltrad ( 160B) angeordnet ist.
6. Selbstsperrvorrichtung ( 110) gemäß Anspruch 1, bei der das Zahnrad ein Innenschraubenrad ( 120) umfasst; wobei vorzugsweise ein Ende der Antriebswelle ( 140) an dem Innenschraubenrad angebracht ist; wobei die Vorrichtung bevorzugter ferner eine Abtriebswelle umfasst, die koaxial mit der Antriebswelle ( 140) angeordnet ist, wobei die Abtriebswelle ein Schraubgewinde ( 132) besitzt, das an einem Ende davon angeordnet ist, wobei das Schraubgewinde ( 132) mit dem Innenschraubenrad ( 120) in Gewindeeingriff ist; wobei am meisten bevorzugt:
a)  die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es die Antriebswelle ( 140) in der ersten Richtung wie genannt vorwärts antreibt, das Innenschraubenrad ( 120) an dem Schraubgewinde im Wesentlichen löst, um das zweite und das erste Schaltrad ( 160A, 160B) mit dem Innenschraubenrad ( 120) im Wesentlichen zu koppeln bzw. von ihm zu entkoppeln, wobei zugelassen wird, dass das Innenschraubenrad im Wesentlichen frei in der ersten Richtung vorwärts angetrieben wird, und die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es die Antriebswelle in der zweiten Richtung vorwärts antreibt, das Innenschraubenrad ( 120) an dem Schraubgewinde im Wesentlichen anzieht, um das erste und das zweite Schaltrad ( 160A, 160B) im Wesentlichen mit dem Innenschraubenrad zu koppeln bzw. von ihm zu entkoppeln, wodurch zugelas-sen wird, dass das Innenschraubenrad im Wesentlichen frei in der zweiten Richtung wie genannt vorwärts angetrieben wird;
oder
b)  die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es das Innenschraubenrad in der ersten Richtung wie genannt rückwärts antreibt, das Innenschraubenrad ( 120) an dem Schraubgewinde im Wesentlichen anzieht, um das erste Schaltrad ( 160A) im Wesentlichen mit dem Innenschraubenrad ( 120) zu koppeln, wobei das erste Schaltzahnrad im Wesentlichen verhindert, dass das Innenschraubenrad in der ersten Richtung rückwärts angetrieben wird, und die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es das Innenschraubenrad ( 120) in der zweiten Richtung rückwärts antreibt, das Innenschraubenrad an dem Schraubgewinde ( 132) im Wesentlichen löst, um das zweite Schaltrad im Wesentlichen mit dem Innenschraubenrad ( 120) zu koppeln, wobei das zweite Schaltrad ( 160B) im Wesentlichen verhindert, dass das Innenschraubenrad in der zweiten Richtung wie genannt rückwärts angetrieben wird.
7. Selbstsperrvorrichtung ( 110) gemäß Anspruch 1, bei der:
a)  das Zahnrad ( 120) zur axialen Bewegung von der ersten und von der zweiten lösbaren Kupplung ( 150A, 150B) weg bzw. zu der ersten und zu der zweiten lösbaren Kupplung ( 150A, 150B) hin konfiguriert ist, während es in der ersten und in der zweiten Richtung wie genannt vorwärts angetrieben wird; oder
b)  das Zahnrad ( 120) zur axialen Bewegung zu der ersten und zu der zweiten lösbaren Kupplung ( 150A, 150B) hin bzw. von der ersten und von der zweiten lösbaren Kupplung ( 150A, 150B) weg konfiguriert ist, während es in der ersten und in der zweiten Richtung wie genannt rückwärts angetrieben wird.
8. Selbstsperrvorrichtung ( 210) gemäß Anspruch 1, bei der das Zahnrad ein Außenzahnrad umfasst, wobei das Außenzahnrad so angeordnet ist, dass es mit dem Zahnradsatz ( 30) ineinandergreift; wobei vorzugsweise:
a)  das Außenzahnrad eine Schnecke ( 225) umfasst; b) das Außenzahnrad ein Schrägstirnrad ( 270) umfasst;
c) das genannte wahlweise Koppeln des Außenzahnrads mit dem ersten und mit dem zweiten Schaltrad ( 260A, 260B) und Entkoppeln von dem ersten und mit dem zweiten Schaltrad ( 260A, 260B) durch natürliche Axialkräfte an dem Außenzahnrad bewirkt werden, wobei die natürlichen Axialkräfte durch den Eingriff des Außenzahnrads mit dem Zahnradsatz ( 30) erzeugt werden;
d)  die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es die Antriebswelle ( 240) in der ersten Richtung vorwärts antreibt, an dem Außenzahnrad eine Axialkraft bewirkt, wobei die Axialkraft das Außenzahnrad zu dem zweiten Schaltrad ( 260B) drängt, um das zweite und das erste Schaltrad ( 260A, 260B) im Wesentlichen mit dem Außenzahnrad zu koppeln bzw. von ihm zu entkoppeln, wobei zugelassen wird, dass das Zahnrad im Wesentlichen frei in der ersten Richtung vorwärts angetrieben wird, und die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es die Antriebswelle ( 240) in der zweiten Richtung vorwärts antreibt, an dem Außenzahnrad eine Axialkraft bewirkt, wobei die Axialkraft das Außenzahnrad zu dem ersten Schaltrad drängt, um das erste und das zweite Schaltrad ( 260A, 260B) im Wesentlichen mit dem Außenzahnrad zu koppeln bzw. von ihm zu entkoppeln, wobei zugelassen wird, dass das Zahnrad im Wesentlichen frei in der zweiten Richtung vorwärts angetrieben wird; oder
e)  die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es das Zahnrad ( 240) in der ersten Richtung rückwärts antreibt, an dem Außenzahnrad eine Axialkraft bewirkt, wobei die Axialkraft das Außenzahnrad zu dem ersten Schaltrad ( 260A) drängt, um das erste Schaltrad im Wesentlichen mit dem Außenzahnrad zu koppeln, wobei das erste Schaltrad ( 260A) im Wesentlichen verhindert, dass das Zahnrad in der ersten Richtung rückwärts angetrieben wird, und die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es das Zahnrad in der zweiten Richtung rückwärts antreibt, an dem Außenzahnrad eine Axialkraft bewirkt, wobei die Axialkraft das Außenzahnrad zu dem zweiten Schaltrad drängt, um das zweite Schaltrad ( 260B) im Wesentlichen mit dem Außenzahnrad zu koppeln, wobei das zweite Schaltrad ( 260B) im Wesentlichen verhindert, dass das Zahnrad in der zweiten Richtung rückwärts angetrieben wird.
9. Selbstsperrvorrichtung ( 110) gemäß Anspruch 1, bei der das erste und das zweite Schaltrad ( 160A, 160B) einen ersten bzw. einen zweiten Schaltradnocken umfassen, der so beschaffen ist, dass er mit einer ersten bzw. mit einer zweiten Schaltklinke ( 166A, 166B) in Eingriff ist; wobei vorzugsweise:
a)  die erste und die zweite Schaltklinke ( 166A, 166B) federbelastet sind;
b)  die erste und die zweite Schaltklinke ( 166A, 166B) mit einem Gehäuse ( 180) gekoppelt sind, wobei das Zahnrad, das erste und das zweite Schaltrad ( 160A, 160B) und die erste und die zweite lösbare Kupplung ( 150A, 150B) in dem Gehäuse ( 180) angeordnet sind; oder
c)  die Vorrichtung ferner ein erstes und ein zweites Lagerelement ( 170) umfasst, wobei das erste Lagerelement zwischen dem ersten Schaltrad ( 160A) und dem Gehäuse ( 180) angeordnet ist und das zweite Lagerelement zwischen dem zweiten Schaltrad ( 160B) und dem Gehäuse angeordnet ist.
10. Selbstsperrvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die erste lösbare Kupplung ( 250A) zwischen dem Zahnrad ( 225) und dem ersten Schaltrad ( 260A) angeordnet ist und die zweite lösbare Kupplung ( 250B) zwischen dem Zahnrad und dem zweiten Schaltrad ( 260B) angeordnet ist.
11. Getriebe, das umfasst: die Selbstsperrvorrichtung gemäß Anspruch 1, einen Zahnradsatz ( 30), der mit der Selbstsperrvorrichtung gekoppelt ist, wobei der Zahnradsatz wenigstens ein Zahnradelement enthält.
12. Getriebe, das umfasst: die Selbstsperrvorrichtung ( 110) gemäß Anspruch 1, einen Zahnradsatz ( 30), der ein Zahnrad ( 120) enthält, das mit einem Rad ineinandergreift.
13. Getriebe gemäß Anspruch 12, bei dem:
a)  das Zahnrad ein Schnecke ( 225) umfasst; und das Rad ein Schneckenrad ( 235) umfasst; oder
b)  das Zahnrad ein Schrägstirnrad ( 270) umfasst; und das Rad ein Schrägzahnrad ( 237) umfasst, wobei vorzugsweise:
i.  eine Drehachse des Schrägstirnrads ( 270) zu einer Drehachse des Schrägzahnrads ( 237) im Wesentlichen senkrecht ist; oder
ii.  eine Drehachse des Schrägstirnrads ( 270) zu einer Drehachse des Schrägzahnrads ( 237) im Wesentlichen parallel ist.
14. Getriebe gemäß Anspruch 12, bei dem
a)  wenigstens eine der lösbaren Kupplungen ( 150A, 150B) eine Reibkupplung umfasst; wobei die wenigstens eine lösbare Kupplung vorzugsweise eine Reibplatte umfasst;
b)  wenigstens eine der lösbaren Kupplungen ( 150A, 150B) eine mechanische Kupplung umfasst;
c)  das genannte wahlweise Koppeln des Zahnrads ( 120) mit dem ersten und dem zweiten Schaltrad ( 160A, 160B) und Entkoppeln von dem ersten und dem zweiten Schaltrad ( 160A, 160B) durch natürliche Axialkräfte in dem Zahnrad bewirkt werden, wobei die natürlichen Axialkräfte durch ein Eingriff des Zahnrads mit dem Rad erzeugt werden;
d)  die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es die Antriebswelle ( 140) in der ersten Richtung vorwärts antreibt, an dem Zahnrad ( 120) eine Axialkraft bewirkt, wobei die Axialkraft das Zahnrad zu dem zweiten Schaltrad drängt, um das zweite und das erste Schaltrad ( 160A, 160B) im Wesentlichen mit dem Zahnrad ( 120) zu koppeln bzw. von ihm zu entkoppeln, wobei zugelassen wird, dass das Rad in der ersten Richtung im Wesentlichen frei vorwärts angetrieben wird, wobei die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es die Antriebswelle ( 140) in der zweiten Richtung vorwärts antreibt, an dem Zahnrad eine Axialkraft bewirkt, wobei die Axialkraft das Zahnrad ( 120) zu dem ersten Schaltrad ( 160A) drängt, um das erste Schaltrad und das zweite Schaltrad ( 160A, 160B) im Wesentlichen mit dem Zahnrad zu koppeln bzw. von ihm zu entkoppeln, wobei zugelassen wird, dass das Rad in der zweiten Richtung im Wesentlichen frei vorwärts angetrieben wird;
oder
e)  die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es das Rad in der ersten Richtung rückwärts antreibt, an dem Zahnrad ( 225) eine Axialkraft bewirkt, wobei die Axialkraft das Zahnrad zu dem ersten Schaltrad drängt, um das erste Schaltrad ( 260A) im Wesentlichen mit dem Zahnrad zu koppeln, wobei das erste Schaltrad ( 260A) im Wesentlichen verhindert, dass das Rad ( 235) in der ersten Richtung rückwärts angetrieben wird, und die Anwendung eines Drehmoments, das so beschaffen ist, dass es das Rad in der zweiten Richtung rückwärts antreibt, an dem Zahnrad ( 225) eine Axialkraft bewirkt, wobei die Axialkraft das Zahnrad zu dem zweiten Schaltrad ( 260B) drängt, um das zweite Schaltrad im Wesentlichen mit dem Zahnrad zu koppeln, wobei das zweite Schaltrad im Wesentlichen verhindert, dass das Rad ( 235) in der zweiten Richtung rückwärts angetrieben wird.
15. Verfahren zur Herstellung eines Getriebes, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Bereitstellen eines Zahnradsatzes ( 30), der ein Zahnrad ( 120) enthält, das mit einem Rad ( 235) ineinandergreift, wobei das Zahnrad so angeordnet ist, dass es sich mit einer Antriebswelle ( 140) dreht;
Koppeln  einer ersten und einer zweiten lösbaren Kupplung ( 150A, 150B) mit dem Zahnrad;
Koppeln eines ersten und eines zweiten Schaltrads ( 160A, 160B) mit der ersten bzw. mit der zweiten lösbaren Kupplung ( 150A, 150B);
Anordnen des ersten Schaltrads ( 160A) in der Weise, dass im Wesentlichen eine Drehung in der ersten Richtung verhindert wird und eine Drehung in der zweiten Richtung zugelassen wird;
Anordnen des zweiten Schaltrads ( 160B) in der Weise, dass im Wesentlichen eine Drehung in der zweiten Richtung verhindert wird und eine Drehung in der ersten Richtung zugelassen wird;
Anordnen der ersten lösbaren Kupplung ( 150A) in der Weise, dass das Zahnrad wahlweise mit dem ersten Schaltrad ( 160A) gekoppelt und entkoppelt wird; Anordnen der zweiten lösbaren Kupplung ( 150B) in der Weise, dass das Zahnrad wahlweise mit dem zweiten Schaltrad ( 160B) gekoppelt und von ihm entkoppelt wird; und
wobei  die lösbaren Kupplungen ( 150A, 150B) so konfiguriert sind, dass sie die Schalträder wahlweise automatisch mit dem Zahnrad in Eingriff und außer Eingriff bringen, wobei das genannte wahlweise In-Eingriff-Bringen und Außer-Eingriff-Bringen zulässt, dass der Antrieb in einer der Drehrichtungen vorwärts angetrieben wird und im Wesentlichen verhindert, dass der Abtrieb in einer der Drehrichtungen rückwärts angetrieben wird.