DE10032578B4 - Getriebeschnecke und Verfahren zum Herstellen einer Getriebeschnecke - Google Patents

Getriebeschnecke und Verfahren zum Herstellen einer Getriebeschnecke Download PDF

Info

Publication number
DE10032578B4
DE10032578B4 DE10032578A DE10032578A DE10032578B4 DE 10032578 B4 DE10032578 B4 DE 10032578B4 DE 10032578 A DE10032578 A DE 10032578A DE 10032578 A DE10032578 A DE 10032578A DE 10032578 B4 DE10032578 B4 DE 10032578B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
worm
shaft
teeth
diameter
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10032578A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10032578A1 (de
Inventor
Peter S. Sterling Heights Zhou
Harry C. Spring Valley Huchanan jun.
Ralph J. Dayton Unterborn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrical Systems Inc
Original Assignee
Valeo Electrical Systems Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Electrical Systems Inc filed Critical Valeo Electrical Systems Inc
Publication of DE10032578A1 publication Critical patent/DE10032578A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10032578B4 publication Critical patent/DE10032578B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/22Toothed members; Worms for transmissions with crossing shafts, especially worms, worm-gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/005Worms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H7/00Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons
    • B21H7/18Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons grooved pins; Rolling grooves, e.g. oil grooves, in articles
    • B21H7/182Rolling annular grooves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49462Gear making
    • Y10T29/49467Gear shaping
    • Y10T29/49469Worm gear
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49462Gear making
    • Y10T29/49467Gear shaping
    • Y10T29/49471Roll forming
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19642Directly cooperating gears
    • Y10T74/19698Spiral
    • Y10T74/19828Worm
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19949Teeth
    • Y10T74/19953Worm and helical

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Ein Antriebszahnrad greift in ein angetriebenes Zahnrad mit sich nicht schneidenden Drehachsen, welche einen Winkel von annähernd 90 DEG zueinander bilden, ein. Eine Welle hat einen ersten Abschnitt mit einem vorgegebenen Durchmesser, und auf einem zweiten Abschnitt ist eine mit einer Hüllkurve ausgestattete Getriebeschnecke mit wenigstens einem durch Rollen ausgebildeten spiraligen Zahn mit einem Außendurchmesser, welcher größer als der Durchmesser des ersten Abschnittes der Welle ist, ausgebildet. Die Extra-Hüllkurve erzielt ein insgesamt kleineres Packungsmaß zum Zwecke eines Wettbewerbsvorteils. Wenn die Welle gerollt wird, dann überragen die äußeren Zähne den Wellendurchmesser um einen vorgegebenen Betrag, was es erlaubt, daß mehr Zähne in Kontakt mit dem angetriebenen Zahnrad sind. Ein äußeres Lager kann an dem Ende der Welle angeordnet werden, und es erlaubt, daß die Zähne einen größeren Durchmesser als die Welle haben. Die Teilung der Zähne kann variieren. Vorzugsweise ist die Lager-Laufnut gleichzeitig mit den Zähnen der Getriebeschnecke durch Rollen gebildet, da der Flächenschwerpunkt der mit einer Hüllkurve ausgestatteten Zähne auf der Zahnrad-Mittellinie angeordnet sein muß.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeschnecke mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer Getriebeschnecke mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 5.
  • In Antriebssystemen der Vergangenheit bestand für ein Fahrzeugfenster-Antriebssystem die Notwendigkeit, dass der Außendurchmesser einer Getriebeschnecke zur Erleichterung des Zusammenbaus durch ein Lager hindurch gleich dem Wellen- oder Lagerdurchmesser war. Die Getriebeschnecke wurde typischerweise durch einen Antriebsmotor drehangetrieben, und sie wurde zum Antreiben eines angetriebenen Zahnrades verwendet. Die Drehmoment-Kapazität der Getriebeschnecke war sehr viel geringer als diejenige, die man mit einer Hüllkurven-Getriebeschnecke erreichen konnte. Die Drehmoment-Kapazität einer Getriebeschnecke ist dadurch begrenzt, dass diese einen primären oder einzelnen Kontaktzahn aufweist, welcher einen damit in Eingriff stehenden Zahn des angetriebenen Zahnrades kontaktiert. Früher bekannte Hüllkurven-Getriebeschnecken haben erfordert, dass die Zähne speziell bearbeitet wurden, und sie sind deshalb nur beschränkt in Fahrzeugen eingesetzt worden, welche massengefertigte Teile unter Verwendung herkömmlicher Fabrikationstechniken verlangen. Es sind frühere Versuche unternommen worden, eine herkömmliche Roll-Fabrikationstechnik einzusetzen, um eine Mehrkontakt-Getriebeschnecke zu erzeugen; allerdings führten solche Konstruktionen zu Kontaktpunkten, bei denen die Zahnradzähne des Antriebszahnrades damit in Eingriff stehende Zähne des angetriebenen Zahnrades kontaktierten, die auf einem Bogen angeordnet waren, welcher zu der Achse des angetriebenen Zahnrades konzentrisch war. Dieses bewirkte in nachteiliger Weise, dass die mehrfachen Zähne die angetriebenen Zähne in einem einzigen Kontaktort am angetriebenen Zahnrad kontaktierten, was zu einem erhöhten Verschleiß in diesem Kontaktpunkt führte, wodurch die Nutz-Lebenszeit des angetriebenen Zahnrades reduziert wurde.
  • Wenn ein Antriebszahnrad in einer Situation eingesetzt wird, die eine Antriebsbewegung sowohl im Gegenuhrzeigersinn als auch im Uhrzeigersinn erfordert, dann werden beide Seiten eines jeden Zahnes verwendet, um die Last anzutreiben. Oft ist die Drehmomenten- oder Lastaufnahme durch das Zahnrad nicht gleich in beiden Drehrichtungen. Sitzt beispielsweise ein Passagier auf einem durch einen Motor verstellbaren Fahrzeugsitz, dann entsteht die maximale Belastung, wenn der Passagier den Sitz anhebt, während eine minimale Belastung entsteht, wenn der Passagier den Sitz absenkt.
  • Frühere bekannte Systeme haben eine Getriebeschnecke vorgesehen, deren Zahnflanken Druckwinkel aufweisen, welche auf beiden Seiten des Zahnes gleich sind. Wenn eine solche Getriebeschnecke in einer Mehrfachdrehmoment-Umgebung eingesetzt wird, dann nimmt das Zahnrad eine maximale Biegespannung auf, welche nicht ausgeglichen ist, und es erfordert, dass der Motor eine Kapazität aufweist, welcher die mit der größten Belastung verbundene maximale Biegespannung bewältigen kann.
  • Aus der FR 2 603 966 A1 ist eine Getriebewelle bekannt, die nicht für einen Rollformvorgang hergestellt ist, sondern scharfkantige Übergänge zwischen Zahnflanke und Zahnfuß aufweist. Diese Form ist charakteristisch für durch Stoßen hergestellte Zahnräder. Die in der US 3 310 990 dargestellten Getriebeschnecken weisen kein gekrümmtes Profil auf.
  • Aus der US 5,829,305 ist eine gattungsgemäße Getriebeschnecke bekannt. Jedoch definieren die Getriebezähne ein Profil, das nicht komplementär zur Form des angetriebenen Zahnrads ausgebildet ist. So befindet sich das eine Zahnrad nur mit einem sehr geringen Überdeckungsgrad in Eingriff mit dem Zahn des angetriebenen Zahnrads und das andere Zahnrad mit einem größeren Überdeckungsgrad mit dem anderen Zahn. Der ganz rechterhand dargestellte Zahn der Getriebeschnecke befindet sich ebenfalls nur mit einem sehr geringen Überdeckungsgrad in Eingriff mit dem angetriebenen Zahnrad.
  • Nachteilig bei dem genannten Stand der Technik ist, dass durch den geringen Überdeckungsgrad der sich im Eingriff befindlichen Zähne hohe Kräfte nicht oder nur mit ungünstigen Kraftverhältnissen übertragen werden können. So ist der Kraftangriffspunkt weit vom Fußteil des Zahn entfernt, so dass die auftretenden Druckkräfte über einen großen Hebel auf die Getriebeschnecke übertragen werden. Hierdurch ist die Zahnfußbelastung besonders hoch.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeschnecke zu schaffen, mit der hohe Kräfte möglichst gut übertragen werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Getriebeschnecke gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
  • Durch das Merkmal der komplementären Ergänzung können eine Vielzahl von Getriebezähnen mit dem angetriebenen Zahnrad in Eingriff stehen und zwar mit einem sehr hohen Überdeckungsgrad. Aus 1 geht dies besonders deutlich hervor. Die erfindungsgemäße Getriebeschnecke hat den weiteren Vorteil, dass mit ihr eine besonders platzsparende Anordnung möglich ist, da die Drehachse der Getriebeschnecke nah an die Drehachse des angetriebenen Zahnrads heranrücken kann. Dieses Platzersparnis ist insbesondere für Anwendungen im Automobilbereich ein großer Vorteil.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriegeschnecke mit einer Vielzahl von Zähnen mit einem Außendurchmesser, der nicht gleich dem Wellenlagerdurchmesser ist, so dass zum Zwecke eines leichteren Zusammenbaus die Welle durch ein Lager hindurchschiebbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung geht von einer Welle aus, die 8, 9 oder 10 mm Durchmesser besitzt, die, wenn sie gerollt wird, an ihrer Außenseite Zähne ausbildet, welche über den Wellendurchmesser um einen bestimmten Betrag überstehen, was es erlaubt, dass mehr Zähne in Kontakt mit dem Antriebszahnrad sind. Die Hüllkurvenvergrößerung gemäß der vorliegenden Erfindung kann dazu verwendet werden, ein insgesamt kleineres Baumaß zum Zwecke eines Wettbewerbsvorteils zu erzielen. Die Tatsache, dass das äußere Lager an dem Ende der Welle angeordnet ist, erlaubt es, dass die äußeren Zähne einen größeren Durchmesser aufweisen, als das Wellenlager.
  • Vorzugsweise wird gemäß der vorliegenden Erfindung gleichzeitig mit der Schnecke die Lager-Laufnut gerollt, da der Flächenschwerpunkt der eine Hüllkurve aufweisenden Zähne auf der Zahnrad-Mittellinie angeordnet sein muss.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Antriebssystem und ein Verfahren zum Herstellen eines Mehrkontakt-Antriebszahnrades mit einer verbesserten Drehmomentenkapazität, wobei die Möglichkeit geschaffen wird, das Zahnrad unter Verwendung von Roll-Fabrikationstechniken herzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung schafft einen Zuwachs an Drehmomenten-Aufnahmekapazität, indem sie vorzugsweise acht bis zwölf Zahnkontakte zwischen dem Antriebszahnrad und dem angetriebenen Zahnrad vorsieht. Eine Maximierung der Anzahl der Zähne in paarweisem Arbeitskontakt zwischen der Getriebeschnecke und dem Schneckenrad sowie eine Reduzierung der Zahnhöhe sowohl an der Getriebeschnecke als auch an dem Schneckenrad schaffen die maximale Biegefestigkeit für den einzelnen Zahn. Ein Vermindern der Getriebeschnecken-Zahnhöhe erlaubt einen Kernbereich größeren Durchmessers für eine vorgegebene Schneckenwellenabmessung. Das erhöht die Fähigkeit der Getriebeschnecke, Biegekräften zu widerstehen. Die vorliegende Erfindung schafft auch eine Getriebeschnecke kleineren Durchmessers für eine vorgegebene Geschwindigkeitsuntersetzung. Mehr Zähne im Arbeitskontakt erlauben es, dass die Tangentialkraft bei dem Teilungsdurchmesser höher ist, was ein Zahnrad mit einem kleineren Teilungsradius für die Bewältigung eines vorgegebenen Drehmomentes erlaubt.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch eine größere Anzahl von im Kontakt befindlichen Zähnen vor, um die gesamte Zahneingriffsfestigkeit zu erhöhen und gleichzeitig die Verwendung schlankerer Zähne zu erlauben, welche elastischer sind und die Last verteilen können, wobei sie gleichzeitig größere Fehler bei der Teilungspassung akzeptieren. Da sie zahlreicher sind, schaffen schlankere Zähne einen Fehlerausgleich und erlauben eine Fortsetzung der Funktion auch dann, wenn ein oder zwei Zähne beschädigt sind, wodurch die Zuverlässigkeit des Getriebeschneckensystems verbessert wird.
  • Andere Aufgaben, Vorteile und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann auf diesem Gebiet offenbar, wenn die folgende Beschreibung der für den praktischen Einsatz der Erfindung betrachteten besten Verwendungsweise in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
  • Die Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen sich durch die verschiedenen Ansichten hindurch auf gleiche Teile beziehen. Die Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Antriebssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine ins einzelne gehende Ansicht eines repräsentativen Beispiels, welches eine Beziehung zwischen den im Eingriff stehenden Zähnen des Antriebszahnrades und des angetriebenen Zahnrades zeigt; und
  • 3 eine ins einzelne gehende Ansicht, welche einen Abschnitt der Welle einschließlich der Lager-Laufnut und der mit einer Hüllkurve ausgestatteten Getriebeschneckenzähne zeigt, welche gleichzeitig durch Rollen hergestellt werden.
  • Ein System 10 gemäß der vorliegenden Erfindung treibt eine Komponente 12, wie beispielsweise ein (nicht gezeigtes) Fenster in einer (nicht gezeigten) Tür eines (nicht gezeigten) Fahrzeuges an. Das System 10 kann einen Antriebsmotor 14 umfassen, welcher mit einem Antriebszahnrad verbunden ist. Das Antriebszahnrad kann eine Getriebeschnecke 18 mit wenigstens einem schraubenförmigen Gewindegang umfassen, welcher im Längsschnitt eine Vielzahl von Zähnen 20 bildet. Der Antriebsmotor 14 treibt das Antriebszahnrad bzw. die Getriebeschnecke 18 zu einer Drehung an, und zwar vorzugsweise mit annähernd 3000 Umdrehungen pro Minute in Reaktion auf die Betätigung eines (nicht gezeigten) Schalters, wie etwa eines Schalters für ein motorisch verstellbares Fenster in einem Fahrzeug. Die Getriebeschnecke 18 ist betriebsmäßig einem an getriebenen Zahnrad 22 zugeordnet und mit diesem gekuppelt. Das angetriebene Zahnrad 22 ist mit der Komponente 12 durch irgendeine geeignete Verbindungsanordnung 24, wie etwa einem Antriebs-Getriebezug, Hebelarmen oder dergleichen gekoppelt, die bekannt sind. Die Getriebeschnecke 18 umfasst eine Vielzahl von Antriebszähnen 20, wobei jeder Zahn 20 eine zugeordnete imaginäre Mittellinie 26 hat und die Mittellinien 26 im wesentlichen zueinander parallel und im wesentlichen senkrecht zu einer Achse der Welle 28 sind. Die Mittellinie 26 eines jeden Zahnes 20 ist auch im wesentlichen parallel zu einer radialen Linie 30, die sich von der Drehachse des angetriebenen Zahnrades 22 aus erstreckt, die auch senkrecht zu der Achse der Welle 28 liegt. Die vorliegende Erfindung erleichtert in vorteilhafter Weise die Herstellung der Getriebeschnecke 18 unter Verwendung herkömmlicher Roll-Fabrikationstechniken. Durch Verwendung herkömmlicher Roll-Fabrikationstechniken kann die Getriebeschnecke 18 auf der Basis einer Massenproduktion produziert werden.
  • Die Zähne 20 der Getriebeschnecke 18 kämmen mit damit in Eingriff stehenden Zähnen 32 an dem angetriebenen Zahnrad 22, um das angetriebene Zahnrad 22 in Reaktion auf eine Drehung der Welle 28 durch den Antriebsmotor 14 drehanzutreiben. Die Zähne 20 kämmen mit den damit in Eingriff stehenden Zähnen 32 bei einer Vielzahl von Kontaktpunkten, welche innerhalb einer beliebigen Anordnung liegen, die typischerweise nicht konzentrisch zu der Achse des angetriebenen Zahnrades 22 ist. Der Teilungsabstand zwischen benachbarten Kontaktpunkten kann variieren, während die zwischen den Kontaktpunkten und der Drehachse des angetriebenen Zahnrades 22 gebildeten Winkel im wesentlichen gleich bleiben. Die Teilungen oder Abstände zwischen den imaginären Mittellinien 26 der Zähne 20 können in Abhängigkeit von der Zahnposition des Antriebszahnes 20 kontinuierlich variieren. Der Kontaktpunkt zwischen den Zähnen 20 und den damit in Eingriff stehenden Zähnen 32 variiert auf jeder Zahnfläche. Der variierende Kontaktpunkt erleichtert die Verteilung eines Verschleißes über der Fläche der Zähne 32 des angetriebenen Zahnrades 22. Die vorliegende Erfindung erhöht das zu übertragende Drehmoment der Getriebeschnecke 18 durch Schaffung von drei oder mehr Kontaktpunkten, anstelle eines einzelnen oder zweier Zahn-Kontaktpunkte, wie bei einer herkömmlichen Getriebeschnecke. Es wurde gefunden, dass eine Getriebeschnecke 18 gemäß der vorliegenden Erfindung ein zu übertragendes Drehmoment erreichen kann, welches gleich demjenigen einer Hüllkurven-Getriebeschnecke ist, die eine spezielle Maschinenbearbeitung erfordert und welche nicht unter Verwendung herkömmlicher Roll-Fabrikationstechniken massenproduzierbar ist.
  • Vorzugsweise definieren die Zähne 20 ein Profil, welches so geformt ist, dass es die Form des angetriebenen Zahnrades 22 komplementär ergänzt, so dass das angetriebene Zahnrad 22 zumindest teilweise mit einer Hüllkurve versehen wird. Alternativ dazu könnte die Zähne 20 so gefertigt werden, dass die Distanz zwischen den Spitzen zusammenwirkend ein Profil definiert, welches relativ zu der Drehachse der Welle 28 gestuft ist. Zusätzlich kann die Getriebeschnecke 18 mit Zähnen 20 ausgestattet sein, welche ein Profil definieren, das relativ zu der Drehachse der Welle 28 zylindrisch oder gerade ist. Abwandelungen der Anordnung und des Profils der Zähne 20 kann eine Änderung der Kontaktpunkte erleichtern, und kann das zu übertragende Drehmoment der Getriebeschnecke 18 ändern, indem eine größere Anzahl oder eine kleinere Anzahl zur Verfügung stehender Antriebszähne 20 zum Kämmen mit den damit in Eingriff stehenden Zähnen 32 des angetriebenen Zahnrades 22 geschaffen wird. Deshalb kann die vorliegende Erfindung auch Abwandlungen in der Distanz zwischen den äußeren Spitzen benachbarter Zähne 20 und der Drehachse der Welle 28 beinhalten. Vorzugsweise beinhaltet die Getriebeschnecke 18 variierende Zahnhöhen, um wenigstens eine zum Teil mit einer Hüllkurve versehene Getriebeschnecke 18 zu definieren. Die vorliegende Erfindung kann in Verbindung mit einem damit in Eingriff stehenden oder angetriebenen Zahnrad 22 eingesetzt werden, welches ein Schneckenrad, ein Stirnrad oder irgendein anderes geeignetes Zahnrad mit evolventen Zähnen ist.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Getriebeschnecke 18 zur Verfügung gestellte Extra-Hüllkurve bewirkt ein insgesamt kleineres Packmaß zum Zwecke eines Wettbewerbsvorteils. Wenn das Zahnrad gemäß der vorliegenden Erfindung durch Rollen gebildet wird, dann überragen die äußeren Zähne den Wellendurchmesser um einen vorgegebenen Betrag, wodurch es möglich wird, dass mehr Zähne im Eingriffskontakt mit dem angetriebenen Zahnrad 22 sind. Ein äußeres Lager 34 ist vorzugsweise an einem Ende der Welle angeordnet, was es ermöglicht, dass Zähne 20 mit einem größeren Durchmesser ausgebildet werden. Die Teilung der Zähne 20 kann variieren. Vorzugsweise wird gleichzeitig mit der Getriebeschnecke 18 eine Lager-Laufnut 36 durch Rollen gebildet, da der Flächenschwerpunkt der mit eine Hüllkurve versehenen Zähne 20 in der Mittellinie der Getriebeschnecke 18 angeordnet sein muss.
  • Vorzugsweise umfasst die Getriebeschnecke 18 eine im Bereich ihrer Zähne 20 gekrümmte Außenkontur, und die Dicke der Zähne 32, die Dicke der Zähne 20, die radiale Position der Zähne 20 bezüglich der Achse der Getriebeschnecke 18 und die axiale Position der Zähne 20 zueinander werden so eingestellt, dass man gleiche Zahnrad-Indexwinkel erhält. Eine Antriebswelle 28 kann unter Verwendung herkömmlicher Roll-Fabrikationstechniken gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, da die Zähne 20 im wesentlichen parallel und die Winkelverhältnisse im wesentlichen die gleichen sind. Die Getriebeschnecke 18 und die zugehörigen Zähne 20 können in Kämmeingriff mit einer Vielzahl von angetriebenen Zähnen 32 an dem angetriebenen Zahnrad 22, das die Form eines Stirnrades oder eines spiralverzahnten Zahnrades haben kann, positioniert werden. Die vorliegende Erfindung schafft die Möglichkeit, eine Roll-Fabrikationstechnologie zu verwenden, um einen Mehrzahn-Kontakt und ein Zahnrad mit variablem Kontakt zu erzeugen, wie etwa eine Getriebeschnecke.
  • Die Getriebeschnecke 18 gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einem Fahrzeugbereich eingesetzt werden, wo der Antriebsmotor 14 über eine Steuerung in Reaktion auf einen Schalter mit Strom versorgt wird. Der Antriebsmotor 14 treibt die Getriebeschnecke 18 zu einer Drehung an, welches seinerseits das angetriebene Zahnrad 22 antreibt. Das angetriebene Zahnrad 22 treibt eine Komponente 12 über irgendeine geeignete Verbindungsanordnung 24 an. Das bewirkt, dass sich die Komponente 12 in einer gewünschten Richtung bewegt. Als Beispiel und keineswegs darauf beschränkt kann die Komponente 12 ein Fenster in einem Fahrzeug sein, und sie kann aus einer offenen Position in eine geschlossene Position oder aus einer geschlossenen Position in eine offene Position bewegt werden. Es sei bemerkt, dass andere Komponenten durch das durch Rollen gebildete, mit einer Hüllkurve versehene Getriebeschneckensystem gemäß der vorliegenden Erfindung angetrieben werden könnten.
  • Wenn auch die Erfindung in Verbindung damit beschrieben worden ist, was gegenwärtig als meist praktizierte und bevorzugte Ausgestaltung angesehen wird, so versteht sich doch, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausgestaltungen beschränkt ist, sondern dass im Gegenteil beabsichtigt ist, verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die in dem Erfindungsgedanken und Erfindungsumfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind, wobei dieser Umfang der breitest möglichen Interpretation entsprechen soll, um so alle derartigen Abwandlungen und äquivalenten Strukturen zu umfassen, soweit sie vom Gesetz zugestanden werden.

Claims (5)

  1. Getriebeschnecke (18) für einen Eingriff mit einem angetriebenen Zahnrad (22), mit sich nicht schneidenden Drehachsen, welche einen Winkel von annähernd 90° zueinander bilden, mit einer Welle (28) mit einem ersten Abschnitt mit einem vorgegebenen Durchmesser, sowie mit einem zweiten Abschnitt mit wenigstens einem durch Rollen gebildeten, eine Hüllkurve bildenden schraubenförmig gewundenen Getriebeschneckenzahn, dessen maximaler äußerer Durchmesser größer ist als der Durchmesser des ersten Abschnittes der Welle (28), wobei dieser wenigstens eine Getriebeschneckenzahn eine Vielzahl von im Längsschnitt ausgebildeten Getriebezähnen (20) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebezähne (20) ein gekrümmtes Profil definieren, das die Form des angetriebenen Zahnrads (20) komplementär ergänzt.
  2. Getriebeschnecke (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder im Längsschnitt ausgebildete Getriebezahn (20) eine imaginäre Mittellinie (26) hat, die sich senkrecht zu einer Drehachse der Welle (28) erstreckt.
  3. Getriebeschnecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (28) eine durch Rollen gebildete Lager-Laufnut (36) auf dem ersten Abschnitt der Welle (28) aufweist.
  4. Getriebeschnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Getriebeschnecke gekennzeichnet, dass ein äußeres Lager (34) vorgesehen ist, welches neben einem Ende des ersten Abschnittes der Welle (28) angeordnet ist und erlaubt, dass der wenigstens eine Getriebeschneckenzahn einen größeren Durchmesser als der erste Abschnitt der Welle (28) hat.
  5. Verfahren zum Herstellen einer Getriebeschnecke (18), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch Rollen einer Welle (28) und Aufbringen eines ersten Abschnitts mit einem vorgegebenen Durchmesser sowie eines zweiten Abschnitts derart, dass gleichzeitig eine Lager-Laufnut (36) auf dem ersten Abschnitt sowie eine Getriebeschnecke auf dem zweiten Abschnitt mit wenigstens einem durch Rollen gebildeten, schraubenförmig gewundenen, eine Hüllkurve bildenden Getriebeschneckenzahn geformt werden, wobei der Getriebeschneckenzahn einen maximalen äußeren Durchmesser aufweist, der größer als der vorgegebene Durchmesser des ersten Abschnittes der Welle (28) ist, wobei dieser wenigstens eine Getriebeschneckenzahn eine Vielzahl von im Längsschnitt ausgebildeten Getriebezähnen (20) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebezähne (20) ein gekrümmtes Profil definieren, das die Form des angetriebenen Zahnrads (20) komplementär ergänzt.
DE10032578A 1999-07-13 2000-07-05 Getriebeschnecke und Verfahren zum Herstellen einer Getriebeschnecke Expired - Fee Related DE10032578B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/352,900 US6247376B1 (en) 1999-07-13 1999-07-13 Rollable enveloped worm with two curve profile
US352900 1999-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10032578A1 DE10032578A1 (de) 2001-02-22
DE10032578B4 true DE10032578B4 (de) 2005-02-17

Family

ID=23386951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10032578A Expired - Fee Related DE10032578B4 (de) 1999-07-13 2000-07-05 Getriebeschnecke und Verfahren zum Herstellen einer Getriebeschnecke

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6247376B1 (de)
DE (1) DE10032578B4 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6915673B2 (en) * 2001-06-21 2005-07-12 Nissei Co., Ltd. Method of rolling worm gear and the worm gear
JP3878827B2 (ja) * 2001-10-03 2007-02-07 株式会社ジェイテクト ウォーム減速装置及びこれを用いる電動式動力舵取装置
US7798033B2 (en) * 2002-11-14 2010-09-21 Ims Gear Gmbh Power-assisted steering having a gear mechanism
US20060005653A1 (en) * 2003-04-21 2006-01-12 Yakov Fleytman Enveloping worm transmission
US20040221672A1 (en) * 2003-04-21 2004-11-11 Yakov Fleytman Enveloping worm transmission
US20050115071A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-02 Yakov Fleytman Manufacturing for face gears
US20050274216A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-15 Yakov Fleytman Enveloping speed reducer
WO2007043233A1 (ja) * 2005-10-12 2007-04-19 Delta Tooling Co., Ltd. リクライニングアジャスタ
WO2010104640A1 (en) * 2009-03-10 2010-09-16 Illinois Tool Works Inc. Hybrid enveloping spiroid and worm gear
JP5511263B2 (ja) * 2009-08-24 2014-06-04 三菱重工業株式会社 内歯車加工方法及び内歯車加工機
US9154015B2 (en) * 2010-03-24 2015-10-06 Asmo Co., Ltd. Speed reduction mechanism, motor with speed reduction mechanism, and method for producing speed reduction mechanism
US20130061704A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Illinois Tool Works Inc. Enveloping spiroid gear assemblies and method of manufacturing the same
WO2019190972A1 (en) * 2018-03-27 2019-10-03 Kinematics, Llc Tooth gap relieved enveloping worm

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3310990A (en) * 1963-08-17 1967-03-28 Zahuradfabrik Friedrichshafen Backlash eliminating gearing for steering gear assemblies
FR2603966A1 (fr) * 1986-09-16 1988-03-18 Trw France Mecanisme demultiplicateur de rotation a rapport variable comportant une vis globique et un element dente
US5829305A (en) * 1996-03-18 1998-11-03 Itt Automotive Electrical Systems, Inc. Vehicle window drive system and method

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US73095A (en) * 1868-01-07 Dennis harbigan and joel whitney
US2279414A (en) 1940-10-24 1942-04-14 George R Scott Worm for use in double enveloping worm gearing
US2338367A (en) 1943-02-27 1944-01-04 Trbojevich Nikola Worm gearing
US2432246A (en) 1945-01-08 1947-12-09 Foote Bros Gear And Machine Co System of toothed gearing
US2885903A (en) 1956-09-08 1959-05-12 Zahnschneidemaschinenfab Modul Worm wheel toothing
US2952977A (en) 1956-12-17 1960-09-20 Kluge Eneval Rotary hydraulic couplings
US2935886A (en) 1957-09-09 1960-05-10 Wildhaber Ernest Enveloping worm gearing
US2935887A (en) 1957-11-12 1960-05-10 Wildhaber Ernest Enveloping worm gearing
US2935888A (en) 1957-12-10 1960-05-10 Wildhaber Ernest Enveloping worm gearing
DE2103537C2 (de) 1971-01-15 1972-07-20 Lindner H Gmbh Zylinderschneckentrieb
US4047449A (en) * 1976-01-29 1977-09-13 Valentin Alexeevich Popov Globoid worm gearing and method of making globoid worm thereof
US4739671A (en) * 1984-11-05 1988-04-26 Wedgtrac Corporation Tapered worm
FR2588503B1 (fr) 1985-10-16 1988-10-21 Peugeot Aciers Et Outillage Ensemble d'engrenages moules a dentures helicoidales
DE4125491A1 (de) * 1991-08-01 1993-02-04 Swf Auto Electric Gmbh Schnecke mit angeformtem lagerzapfen, insbes. fuer eine scheibenwischanlage
US5295730A (en) 1991-12-18 1994-03-22 Itt Corporation Double enveloping worm and gear seat recliner
US5259262A (en) 1992-05-22 1993-11-09 Itt Corporation Non-involute gear
US5605071A (en) 1995-06-06 1997-02-25 Itt Automotive Electrical Systems, Inc. Enveloped worm gear clutch wedgelock responsive to reaction force

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3310990A (en) * 1963-08-17 1967-03-28 Zahuradfabrik Friedrichshafen Backlash eliminating gearing for steering gear assemblies
FR2603966A1 (fr) * 1986-09-16 1988-03-18 Trw France Mecanisme demultiplicateur de rotation a rapport variable comportant une vis globique et un element dente
US5829305A (en) * 1996-03-18 1998-11-03 Itt Automotive Electrical Systems, Inc. Vehicle window drive system and method

Also Published As

Publication number Publication date
US6247376B1 (en) 2001-06-19
DE10032578A1 (de) 2001-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004013009B4 (de) Antrieb für eine Verstelleinrichtung innerhalb eines Fahrzeuges, insbesondere eine Sitzverstelleinrichtung innerhalb eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zur Herstellung eines solchen Antriebs
EP1841635B1 (de) Progressives getriebe
DE3586178T2 (de) Kraftuebertragungssystem.
DE10032578B4 (de) Getriebeschnecke und Verfahren zum Herstellen einer Getriebeschnecke
DE3689479T2 (de) Zahnrad mit einer relativ kleinen krümmung am kontaktpunkt.
DE102017008036A1 (de) Baugruppe zur elektrischen Sitzlängenverstellung und Fertigungsverfahren
DE3019524A1 (de) Kompaktes zahnradgetriebe fuer einen fensterbetaetiger
EP3486527B1 (de) Schraubrad-planetenrad und innenschraubrad für ein schraub-rad-planetengetriebe
DE112019000026T5 (de) Offene Architektur kraftgetriebene Längenverstellanordnung für einen Fahrzeugsitz und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2005119094A1 (de) Spindelmutter für einen kugelgewindetrieb
EP1723352B1 (de) Motorhilfsantrieb eines kraftfahrzeuges mit einem zahnradgetriebe
DE4302726C2 (de) Zahnwellenverbindung und Verfahren zur Herstellung einer Zahnwellenverbindung
DE69722784T2 (de) Schneckenradgetriebe
DE2011245A1 (de) Evolventen-Schrägverzahnung für Stirnräder mit Außen- und Innenverzahnung, und Werkzeug zur Fertigbearbeitung
EP2530359A1 (de) Exzentrisch zykloide einrastung von zahnprofilen (verschiedene ausführungsformen)
WO2007062977A1 (de) Kraftfahrzeug-stellantrieb
DE4328221A1 (de) Selbsthemmendes Doppelschneckengetriebe und Werkzeug zu dessen Herstellung
DE3139110C2 (de) Mehrstufiges Zahnradgetriebe
CH653754A5 (de) Stirnzahnradgetriebe.
DE2952439A1 (de) Zahnstangengetriebe
EP3406940A1 (de) Zahnradpaarung für ein schraubradgetriebe, schraubradgetriebe mit einer derartigen zahnradpaarung sowie verwendung einer derartigen zahnradpaarung in schraubradgetrieben
EP2187092B1 (de) Koaxiales Getriebe
DE6803440U (de) Walzanmatrize zum kalten formen ein pfellzahnraedern
DE212021000486U1 (de) Schraubenwelle und elektrische Lenkradpositions-Einstellvorrichtung für ein Lenkrad
EP1922498B1 (de) Kegelrad mit anschlussverzahnung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee