DE102006059184A1

DE102006059184A1 - Schneckengetriebe

Info

Publication number: DE102006059184A1
Application number: DE102006059184A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Strüber; Karl-Heinz Böhm
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-16
Also published as: DE102006059184B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schneckengetriebe (2) für einen Getriebemotor (1), mit einer Schnecke (3) mit einer Axialteilung (T3) und einem Schneckenrad (4) mit einer Teilung (T4). Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein besonders geräuscharmes Schneckengetriebe bei etwa gleichem oder verringertem Bauraum und vorzugsweise gleicher Festigkeit darzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Axialteilung (T3) der Schnecke geringfügig größer ist als die Teilung (T4) des Schneckenrads (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneckengetriebe (2) für einen Getriebemotor (1), mit einer Schnecke (3) mit einer Axialteilung (T3) und einem Schneckenrad (4) mit einer Teilung (T4).
Bei vielen Anwendungen für Stellantriebe generell und für Schneckengetriebe im besonderen stehen nur begrenzte Bauräume zur Verfügung, so dass die Antriebe optimal bauraumsparend ausgeführt sein müssen, ohne Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
Aus der JP 09-137857 ist ein Schneckengetriebe bekannt, bei dem ebenfalls eine Bauraumsparende Ausführung angestrebt wurde. Hierfür wurde die Schnecke sehr kurz ausgeführt, so dass diese nur geringfügig länger war als der notwendige Eingriffsbereich. Da hierdurch der beim Schneckenanschnitt entstehende Grat in den Eingriffsbereich kam, wurden beiderseits der Schnecke Fasen vorgesehen, die den Grat im Eingriffsbereich unterbinden sollten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein besonders geräuscharmes Schneckengetriebe bei etwa gleichem oder verringertem Bauraum und vorzugsweise gleicher Festigkeit darzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Axialteilung (T3) der Schnecke geringfügig größer ist als die Teilung (T4) des Schneckenrads (4). Hierdurch verlagert sich der Eingriffsbeginn weiter in die Mitte der Schnecke, so dass die Schnecke dadurch axial kürzer ausgeführt werden kann und der entsprechende Bauraum eingespart wird. Der Eingriffsbeginn erfolgt sanfter durch einen axial stetig kleiner werdenden Spalt zwischen Schnecke und Schneckenrad, wodurch die Laufgeräusche vermindert werden. Bei konstanter Axialteilung der Schnecke verringert sich jedoch die Festigkeit des Getriebes.
Um eine höhere Festigkeit, vergleichbar mit teilungsgleichen Schneckengetrieben, und einen noch sanfteren Zahneingriff zu erreichen wird die Axialteilung (T3) der Schnecke (3) über deren Länge nicht konstant gehalten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Axialteilung (T3') der Schnecke (3) in Axialrichtung in der Schneckenmitte mit der Teilung (T4) des Schneckenrades (4) übereinstimmt und zu den beiden Schneckenenden hin die Axialteilung (T3'') der Schnecke gegenüber der Axialteilung (T3') in der Schneckenmitte geringfügig zunimmt. Hierdurch wird der Eingriffsstoß verkleinert und somit das Laufgeräusch verbessert. Die Festigkeit entspricht dennoch der eines herkömmlichen Getriebes nach dem Stand der Technik. Die axiale Baulänge wird hierbei jedoch nicht verringert. Die Vorteile beim Laufgeräusch treten besonders bei einem unter Last stehenden Schneckentetriebe zu Tage. Bei einem unter Last stehenden Getriebe nach dem Stand der Technik tritt durch elastische Verformungen beim Eingriffsbeginn ein Eingriffsstoß auf. Dieser Eingriffsstoß wird bei dem erfindungsgemäßen Getriebe weitgehend durch die unterschiedliche Teilung unterbunden.
Die Teilungsdifferenz zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad sollte bei einer Getriebepaarung aus einer Metallschnecke und einem Kunststoffschneckenrad in einer Spanne zwischen 0,2% und 5% liegen.
Bei einer Getriebepaarung aus einer Metallschnecke und einem Metallschneckenrad sollte die Teilungsdifferenz zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad aus dem gleichen Grund in einer Spanne zwischen 0,1% und 2% liegen.
Zweckmäßigerweise besteht das Schneckenrad aus Kunststoff, insbesondere POM, PA 6.6, POM mit Kohlefasern oder PA 6.6 mit Kohlefasern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Schneckengetriebe nach dem Stand der Technik,
2 ein erfindungsgemäßes Schneckengetriebe und
3 ein Schneckengetriebe mit Fase nach dem Stand der Technik,
4a ein Steigungsdreieck einer Schnecke nach dem Stand der Technik,
4b ein Steigungsdreieck einer Schnecke mit veränderter konstanter Axialteilung und
4c eine Steigungskurve einer Schnecke mit veränderter nicht konstanter Axialteilung.
1 zeigt ein Schneckengetriebe nach dem Stand der Technik, mit einer Schnecke 3 und einem Schneckenrad 4. Die Axialteilung der Schnecke 3 ist über die gesamte Länge der Schnecke 3 konstant und stimmt mit der Teilung des Schneckenrads 4 überein.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Schneckengetriebe mit einer Schnecke 3 und einem Schneckenrad 4. Die Axialteilung T3 der Schnecke 3 unterscheidet sich hier von der Teilung T4 des Schneckenrads 4.
3 zeigt ein Schneckengetriebe nach dem Stand der Technik mit sehr kurzer Schnecke 3 an deren Enden Fasen 5 angeordnet sind, die verhindern, dass der Grat im Anschnitt der Schnecke in den Verzahnungsbereich reichen und dadurch Laufgeräusche verursachen kann. 3 ist vereinfacht ohne verrundete Flanken dargestellt. Bei der Mehrzahl der bekannten Schneckengetriebe sind die Schnecken deutlich länger ausgebildet als in 3, so dass sich der Grat im Anschnitt nicht negativ auf das Laufgeräusch auswirken kann.
4a zeigt ein Steigungsdreieck einer Schnecke nach dem Stand der Technik, bei der die Axialteilung der Teilung des Schneckenrads entspricht. Bei einer eingängigen Schnecke entspricht die Schneckensteigung 6a der Axialteilung der Schnecke.
4b zeigt ein Steigungsdreieck einer Schnecke mit veränderter konstanter Axialteilung im Vergleich zu einem Steigungsdreieck nach 4a. Hier ist eine eingängigen Schnecke dargestellt. Die Steigung 6b der Schnecke des erfindungsgemäßen Schneckengetriebes ist größer als Die Steigung 6a nach dem Stand der Technik.
4c zeigt eine Steigungskurve 6c einer Schnecke mit veränderter nicht konstanter Axialteilung. Der besseren Anschaulichkeit halber wird von einer eingängigen Schnecke ausgegangen. Prinzipiell ist die Erfindung auch auf mehrgängige Schnecken anwendbar. Die Steigung 6c'' an den Schneckenenden ist größer als die Steigung 6c' in einem mittleren Bereich. Dort entspricht die Axialteilung der Schnecke der Teilung des Schneckenrads. Die Krümmung der Steigungskurve 6c geht stetig vom Bereich der Steigung 6c'' in den Bereich der Steigung 6c' und wieder in den Bereich der Steigung 6c'' über.

1: Getriebemotor
2: Schneckengetriebe
3: Schnecke
4: Schneckenrad
5: Fase
6a: Steigung
6b: abweichende Steigung
6c: abweichende Steigungskurve
6c': flacher Abschnitt
6c'': steiler Abschnitt

Claims

Schneckengetriebe (2) für einen Getriebemotor (1), mit einer Schnecke (3) mit einer Axialteilung (T3) und einem Schneckenrad (4) mit einer Teilung (T4), dadurch gekennzeichnet, dass die Axialteilung T3 der Schnecke geringfügig größer ist als die Teilung (T4) des Schneckenrads (4).
Schneckengetriebe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialteilung (T3) über die Länge der Schnecke (3) nicht konstant ist.
Schneckengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialteilung (T3) der Schnecke (3) in Axialrichtung in der Schneckenmitte mit der Teilung (T4) des Schneckenrades (4) übereinstimmt und zu den beiden Schneckenenden hin die Axialteilung (T3') der Schnecke gegenüber der Axialteilung (T3'') in der Schneckenmitte geringfügig zunimmt.
Schneckengetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungsdifferenz zwischen der Schnecke (3) und dem Schneckenrad (4) bei einer Getriebepaarung aus einer Metallschnecke und einem Kunststoffschneckenrad in einer Spanne zwischen 0,1% und 2% liegt.
Schneckengetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungsdifferenz bei einer Getriebepaarung aus einer Metallschnecke und einem Metallschneckenrad in einer Spanne zwischen 0,2% und 5% liegt.
Schneckengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad aus Kunststoff, insbesondere POM, PA 6.6, POM mit Kohlefasern, PA 6.6 mit Kohlefasern, besteht.