CH676027A5 - Reduction gear for electric micromotor - has intermediate torque transfer splines around outside of carrier shaft parallel to motor spline and output shaft - Google Patents

Description

  
 



  Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reduziergetriebe für Mikromotoren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. 



  Es ist dem Fachmann bekannt, dass die Trägerachse eines der heikelsten Elemente solcher Reduziergetriebe darstellt, da sie ausserordentlich hohen Belastungen ausgesetzt ist. Da das Getriebegehäuse nach dem Einbau des Getriebes fest verschlossen, beispielsweise vernietet wird, ist die Trägerachse für nach dem Zusammenbau erfolgende Nachschmierungen nicht mehr zugänglich und muss daher von vornherein mit einem Schmiermittelvorrat versehen werden. Aufgrund der einseitigen Belastungen, welchen die Trägerachse an den beiden Drehmoment-Übertragungsstellen ausgesetzt ist, kommt es aufgrund der hohen Dauerbeanspruchungen zu Drücken, wobei das Schmiermittel ausläuft und eine Stahl-auf-Stahlreibung die Folge ist.

  Im weiteren Betrieb des Reduziergetriebes wird die Trägerachse angefressen und der Antriebsmotor überlastet, sodass sich dann der Ausfall des Antriebsaggregates nicht mehr vermeiden lässt. 



  Diese Situation ist umso schwerer zu meistern, als die Trägerachse gegenüber den auf ihr rotierenden Ritzeln ein Spiel von nur 0,015 bis 0,02 mm aufweist und der extrem dünne Schmierfilm somit abzureissen droht. 



  Aus den genannten Gründen ist es bisher nicht gelungen, die bei derartigen Reduziergetrieben angestrebte Lebensdauer von 500 Betriebsstunden mit Sicherheit zu erreichen. Trotz intensiver Bemühungen der beteiligten  Firmen liegt die Lebensdauer von Reduziergetrieben für Mikromotoren immer noch bei einem Durchschnittswert von ca. 150 Stunden und schwankt, je nach Belastung, zwischen 50 und etwa 400 Betriebsstunden. 



  Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Reduziergetriebe für Mikromotoren vorzuschlagen, das im Vergleich zu den bisher bekannten Reduziergetrieben dieser Art bei gleichem Wirkungsgrad eine Lebensdauer von mindestens 500, möglichst aber beträchtlich mehr Betriebsstunden erreicht. 



  Das erfindungsgemässe Reduziergetriebe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definiert; bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. 



  Nachstehend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines solchen Reduziergetriebes beschrieben. 



  Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Reduziergetriebes ohne den zugehörigen Antriebsmotor. 



  Ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnetes Gehäuse weist einen zylindrischen Mantel 2, eine obere Deckplatte 3 und eine untere Deckplatte 4 auf. Der Mantel 2 ist mit den beiden Deckplatten 3 und 4 unlösbar verbunden, beispielsweise vernietet oder verschweisst. Durch zwei oder drei gegeneinander versetzte Tragsäulen 5 werden die beiden Deckplatten 3 und 4 im gegenseitigen Abstand gehalten und in ihrer Lage bezüglich des Mantels 2 stabilisiert. Die Tragsäulen 5 sind vorzugsweise als Stahlröhrchen ausgebildet. 



  Die untere Deckplatte 4 weist eine zentrale Ausnehmung 6 auf, in welche die strichpunktiert angedeutete Abtriebswelle 7 des nicht dargestellten Antriebsmotors hineinragt. Auf dem freien Ende dieser Abtriebswelle 7 sitzt ein Antriebsritzel 8, welches somit die Aufgabe hat, das Drehmoment vom Antriebsmotor auf das Reduziergetriebe zu übertragen. 



  Auf der Stirnseite des Gehäuses 1 ist in einer Ausnehmung der oberen Deckplatte 3 ein selbstschmierendes Sinterlager 10 montiert, in welchem die Abgangswelle 11 des Reduziergetriebes drehbar gelagert und mittels einer Unterlagsscheibe 12 und eines Seegeringes 13 gesichert ist. Die Abgangswelle 11 erstreckt sich einteilig bis zu einem Lagerzapfen 14, der seinerseits in einem zweiten selbstschmierenden Sinterlager 15 rotiert. 



  Im Gehäuse 1 ist ferner eine Trägerachse 9 gelagert, welche mit ihren Endabschnitten in die obere und untere Deckplatte 3 bzw. 4 hineinragt und an mindestens einer der beiden Deckplatten, z.B. durch Pressitz gegen Drehung gesichert ist. Die Trägerachse 9 liegt somit im seitlichen Abstand von der gemeinsamen Achse A-A von Motorantriebswelle 7 und Getriebeabgangswelle 11 und verläuft ferner parallel zu dieser Achse. 



  Mit dem motorseitigen Antriebsritzel 8 kämmt ein aus Kunststoff hergestelltes Eingangsrad 16, das seinerseits drehstarr auf einem Stahlritzel 17 montiert ist. Das Stahlritzel 17 ist auf der Trägerachse mit einem Spiel von beispielsweise 0,02 mm drehbar gelagert und kämmt seinerseits mit einem weiteren Stahlrad 18, das auf einem Stahlritzel 19 fest montiert ist. Letzteres  ist im Eingriff mit einem Stahlrad 20, das auf einem weiteren Stahlritzel 21 sitzt. Das Stahlritzel 21 überträgt schliesslich sein Drehmoment auf ein fest auf der Abgangswelle 11 angeordnetes Rad 22. 



  Der für die erstaunlich hohe Lebensdauer des Reduziergetriebes verantwortliche Aspekt der Konstruktion liegt nun darin, dass die gesamte Trägerachse 9 einteilig aus Hartmetall gefertigt und somit sowohl den auftretenden Biegebeanspruchungen als auch den bisher unabwendbaren Verschleisserscheinungen enthoben ist. 



  Durch Langzeitversuche konnte in der Tat bestätigt werden, dass das Reduziergetriebe dank der Verwendung solcher aus Hartmetall gefertigter Trägerachsen die geforderte Mindestlebensdauer von 500 Betriebsstunden erreicht und in den meisten Fällen bis zu 800 Stunden in Betrieb sein kann. 



  Die Trägerachse 9 ist vorzugsweise, wie die Figur zeigt, mit ringförmigen, in Umfangsrichtung verlaufenden Schmiernuten 23 versehen, welche vor dem Zusammenbau des Reduziergetriebes mit einem Schmiermittel gefüllt werden und die Friktionsflächen der Trägerachse 9 während deren gesamter Lebensdauer schmieren. Anstelle der dargestellten, kreisringförmigen Nuten 23 könnten in die Oberfläche der Trägerachse 9 auch anders geformte, beispielsweise schraubenlinienförmige Schmiernuten eingeformt sein. 



   Gemäss einer Variante wäre es aber auch möglich, derartige beliebig geformte, zur Schmiermittelaufnahme dienende Nuten in den die Trägerachse 9 umschliessenden Ritzeln 17 und 21 anzubringen. 



  Die mit den erfindungsgemässen Merkmalen ausgestatteten Reduziergetriebe verdanken ihre extreme Lebensdauer der für den Durchschnittsfachmann überraschenden Tatsache, dass das Hartmetall die auftretenden Belastungen sehr gut aufnimmt und selbst bei einer Betriebsdauer von weit über 500 Stunden die exakte Koaxialität der Trägerachse gewährleistet und ferner ausserordentlich günstige Friktionseigenschaften aufweist. 

Claims (5)

1. Reduziergetriebe für Mikromotoren, mit einem Gehäuse (1), das einen Mantel (2) sowie eine obere (3) und eine untere Deckplatte (4) umfasst, die durch mindestens zwei Distanzsäulen (5) miteinander verbunden sind, wobei zwischen einem auf der Abtriebswelle (7) eines Antriebsmotors befestigten Antriebsritzel (8) und einer an der gegenüberliegenden Gehäuseseite aus dem Gehäuse (1) herausragenden, koaxial zu dem genannten Antriebsritzel (8) angeordneten Abtriebswelle (11) mehrere zusammenwirkende Ritzel (17, 19, 21) und/oder Zahnräder (16, 18, 20, 22) so angeordnet sind, dass ein Teil derselben auf einer drehstarr im Gehäuse (1) verankerten Trägerachse (9) rotierend gelagert ist, welche parallel zur gemeinsamen Achse (A-A) von Antriebsritzel (8) und Abgangswelle (11) liegt, dadurch gekennzeichnet,

dass die genannte Trägerachse (9) im Hinblick auf eine erhebliche Verlängerung der Gesamtlebensdauer des Reduziergetriebes aus Hartmetall gefertigt ist.

2. Reduziergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerachse (9) auf praktisch ihrer innerhalb des Gehäuses (1) befindlichen Gesamtlänge zwei Ritzel (17, 21) trägt, welche auf ihren der Trägerachse (9) zugewandten Bohrungsflächen mit Ausnehmungen zur Aufnahme eines Schmiermittelvorrats versehen sind.

3. Reduziergetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen in Form von Ring nuten ausgebildet sind, welche in gegenseitigem Abstand in die genannten Bohrungsflächen eingearbeitet sind.

4. Reduziergetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen als in die genannten Bohrungsflächen eingearbeitete schraubenlinienförmige Nuten ausgebildet sind.

5.

Reduziergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerachse (9) selbst mit Ausnehmungen (23) zur Aufnahme eines Schmiermittelvorrats ausgebildet ist.