DE102011010734A1

DE102011010734A1 - Tensioning gear has second gear that is relatively displaceable with respect to first gear by circular guide parallel to rotation axis or to helical line

Info

Publication number: DE102011010734A1
Application number: DE201110010734
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Lorch; Johann Lutz; Johann Schell; Björn Büchel
Original assignee: Atlanta Antriebssysteme e Seidenspinner GmbH and Co KG
Current assignee: Atlanta Antriebssysteme e Seidenspinner GmbH and Co KG
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2012-08-09

Abstract

The gear has first gear (1) and second gear (3) that are relatively displaceable in axial direction. The second gear is relatively displaceable with respect to the first gear by circular guide (5) parallel to a rotation axis (7) or to a helical line.

Description

Sogenannte Verspannungsritzel sind eine preiswerte Lösung, um das Verdrehspiel bei Zahnstangentrieben und Drehantrieben, zu eliminieren.So-called tension pinions are an inexpensive solution to eliminate the backlash in rack and pinion and rotary actuators.

Bei Zahnstangentrieben greift ein Ritzel in eine Zahnstange ein und setzt die Drehbewegung eines elektrischen Antriebs in eine Linearbewegung um. Um eine bestmögliche Positioniergenauigkeit des Zahnstangentriebes zu erreichen, darf kein Verdrehspiel des Ritzels in der Zahnstange vorhanden sein. Teilweise ist sogar eine Vorspannung erwünscht, um die Steifigkeit des Zahnstangentriebes zu verbessern. In entsprechender Weise gilt dies auch für Drehantriebe, bei denen beispielsweise ein Antriebsritzel mit einem Zahnrad kämmt.In rack and pinion drives, a pinion engages a toothed rack and converts the rotary motion of an electric drive into a linear movement. In order to achieve the best possible positioning accuracy of the rack and pinion, no backlash of the pinion in the rack should be present. Partly even a bias is desired to improve the stiffness of the rack and pinion. In a corresponding manner, this also applies to rotary actuators in which, for example, a drive pinion meshes with a gear.

Um dieses Verdrehspiel vollständig zu eliminieren, sind sogenannte Verspannungsritzel bekannt. Sie umfassen ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad. Dieses erste Zahnrad und das zweite Zahnrad können gegeneinander verdreht werden, bis das erste Zahnrad an der einen Seite der Zahnflanken der Zahnstange anliegt und das zweite Zahnrad an der anderen Seite der Zahnflanken der Zahnstange anliegt. Dadurch ist das Verdrehspiel vollständig eliminiert und die Positioniergenauigkeit des Zahnstangentriebes wird dadurch entscheidend verbessert. Wenn die beiden Zahnräder weiter gegeneinander verdreht werden, tritt die oben genannte Vorspannung ein.To completely eliminate this torsional backlash, so-called tension pinions are known. They include a first gear and a second gear. This first gear and the second gear can be rotated against each other until the first gear rests on one side of the tooth flanks of the rack and the second gear rests on the other side of the tooth flanks of the rack. As a result, the torsional backlash is completely eliminated and the positioning accuracy of the rack and pinion drive is thereby decisively improved. If the two gears are further rotated against each other, the above bias occurs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verspannungszahnrad bereitzustellen, das es ermöglicht, das Verdrehspiel bei einem Zahnstangentriebe oder einem Drehantrieb zu eliminieren, eine gewünschte Vorspannung einzustellen und besonders kompakt baut. Gleichzeitig soll dieses Verspannungszahnrad gegenüber einteiligen Antriebszahnrädern keine oder nur eine marginale Verschlechterung des Rundlauffehlers der Verzahnung mit sich bringen.The invention has for its object to provide a tension gear, which makes it possible to eliminate the backlash in a rack and pinion or a rotary drive to set a desired bias and builds very compact. At the same time, this tensioning gear should bring no or only a marginal deterioration of the concentricity error of the gear with respect to one-piece drive gears.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verspannungszahnrad umfassend ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad, wobei das zweite Zahnrad in axialer Richtung relativ zu dem ersten Zahnrad verschiebbar ist, wobei das zweite Zahnrad mittels einer Rundführung parallel zu einer Drehachse oder zu einer Schraubenlinie des ersten Zahnrads relativ zu diesem verschiebbar ist.This object is achieved by a tension gear comprising a first gear and a second gear, wherein the second gear in the axial direction relative to the first gear is displaceable, wherein the second gear by means of a circular guide parallel to a rotation axis or to a helix of the first gear is displaceable relative to this.

Dadurch, dass das zweite Zahnrad erfindungsgemäß mittels einer Rundführung parallel zu einer Drehachse oder parallel zu einer Schraubenlinie der Verzahnung des ersten Zahnrads verschiebbar ist, kann der Teilkreisdurchmesser auf dem die Rundführung angeordnet ist, sehr groß gewählt werden. Dadurch wird ein Kippen des zweiten Zahnrads relativ zum ersten Zahnrad wirkungsvoll unterdrückt, so dass der Rundlauffehler des erfindungsgemäßen Verspannungszahnrads in etwa gleich groß ist wie der eines einteiligen Zahnrads mit gleichen Abmessungen.Characterized in that the second gear according to the invention by means of a circular guide parallel to a rotation axis or parallel to a helix of the toothing of the first gear is displaceable, the pitch circle diameter on which the round guide is arranged to be very large. As a result, a tilting of the second gear relative to the first gear is effectively suppressed, so that the concentricity error of the Verspannzahnrads invention is about the same size as that of a one-piece gear with the same dimensions.

Des Weiteren ist durch die erfindungsgemäße Rundführung sichergestellt, dass der Bauraumbedarf des erfindungsgemäßen Verspannungszahnrads nicht größer ist als der eines einteiligen herkömmlichen Zahnrads. Die erfindungsgemäße Rundführung kann und sollte möglichst weit außen positioniert werden, um das Kippen des zweiten Zahnrads zu verhindern. Das Kippen verursacht nämlich zu einem Rundlauffehler des Verspannungszahnrads und ist daher unverwünscht.Furthermore, it is ensured by the round guide according to the invention that the space requirement of the inventive tensioning gear is not greater than that of a one-piece conventional gear. The round guide according to the invention can and should be positioned as far as possible outside in order to prevent the tilting of the second gear. The tilt causes namely to a runout of the tension gear and is therefore undesirable.

Außerdem wird durch eine weit außen angeordnete Rundführung in der Mitte des Verspannungszahnrads Platz geschaffen, um eine Vorspanneinrichtung zu integrieren, die in axialer Richtung nicht über das Verspannungszahnrad hinausragt. Neben der kompakten Bauweise ergibt sich dadurch auch eine Verringerung der Unfallgefahr, da keine drehenden Teile über das eigentliche Verspannungszahnrad in axialer Richtung hinausragen.In addition, space is created by a far outwardly disposed round guide in the middle of the tensioning gear to integrate a biasing device that does not protrude in the axial direction on the Verspannzahnrad. In addition to the compact design, this also results in a reduction of the risk of accidents, since no rotating parts protrude beyond the actual tension gear in the axial direction.

Um das Spiel mit dem erfindungsgemäßen Verspannungszahnrad ausgestatteten Zahnstangentriebe oder einem Drehantrieb gezielt einstellen beziehungsweise eliminieren zu können, ist weiter vorgesehen, dass das zweite Zahnrad mit Hilfe einer Einstellmutter in axialer Richtung relativ zu dem ersten Zahnrad verschiebbar ist.In order to be able to selectively set or eliminate the clearance with the tensioning gear according to the invention equipped toothed rack drive or a rotary drive, is further provided that the second gear by means of an adjusting nut in the axial direction relative to the first gear is displaceable.

Diese Einstellmutter wirkt in aller Regel mit einem Außengewinde eines Wellenstummels des ersten Zahnrads zusammen. Dabei liegt eine Stirnfläche der Einstellmutter an einer Planfläche des zweiten Zahnrads auf, so dass bei einem Verdrehen der Einstellmutter relativ zu dem Außengewinde eine axiale Verschiebung des zweiten Zahnrads stattfindet. Weil die Einstellmutter ebenfalls einen relativ großen Durchmesser hat und die Stirnfläche der Einstellmutter über den gesamten Umfang mit einer entsprechenden Planfläche des zweiten Zahnrads in Kontakt ist, wird auch dadurch sichergestellt, dass ein Kippen des zweiten Zahnrads wirkungsvoll unterbunden wird.This adjusting nut usually interacts with an external thread of a stub shaft of the first gear. In this case, an end face of the adjusting nut rests against a plane surface of the second toothed wheel, so that an axial displacement of the second toothed wheel takes place when the adjusting nut is rotated relative to the external thread. Also, since the adjusting nut has a relatively large diameter and the end face of the adjusting nut is in contact with a corresponding end surface of the second gear over the entire circumference, it is ensured that tilting of the second gear is effectively suppressed.

Um dies in allen Betriebszuständen, aber auch unabhängig von der Toleranzlage der zum Einsatz kommenden Bauteile gewährleisten zu können, ist zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad mindestens eine Druckfeder, bevorzugt mindestens eine oder mehrere Tellerfedern, vorhanden. Diese Druckfeder, beziehungsweise die Tellerfedern, pressen das zweite Zahnrad mit seiner Planfläche gegen die Stirnfläche der Einstellmutter und sorgen so für eine definierte Position des zweiten Zahnrads relativ zum ersten Zahnrad. Außerdem wird auch dadurch ein Kippen des zweiten Zahnrads wirkungsvoll unterbunden.In order to ensure this in all operating conditions, but also regardless of the tolerance of the components used, at least one compression spring, preferably at least one or more disc springs, is present between the first gear and the second gear. This compression spring, or the disc springs, press the second gear with its flat surface against the end face of the adjusting nut and thus ensure a defined position of the second gear relative to the first gear. In addition, a tilting of the second gear is effectively prevented thereby.

Eine Tellerfeder als Druckfeder ist besonders geeignet, da sie sehr kompakt baut, kostengünstig herstellbar ist und eine hohe Federrate aufweist.A plate spring as a compression spring is particularly suitable because it is very compact, inexpensive to produce and has a high spring rate.

Selbstverständlich kann durch die Anordnung von mehreren Tellerfedern und/oder die Änderung der Hauptabmessungen der Tellerfedern die Federkraft entsprechend den Anforderungen des Einzelfalls eingestellt werden.Of course, the spring force can be adjusted according to the requirements of the case by the arrangement of several disc springs and / or the change of the main dimensions of the disc springs.

Die erfindungsgemäße Rundführung umfasst mindestens einen Führungsbolzen und mindestens eine Aufnahmeöffnung. Bevorzugt wird jedoch, dass die Rundführung zwei, drei, vier, sechs, oder acht Führungsbolzen und eine entsprechende Zahl von Aufnahmeöffnungen umfasst. Dabei können die Führungsbolzen fest mit dem ersten Zahnrad verbunden sein. Dann sind die mit den Führungsbolzen zusammenwirkenden Aufnahmeöffnungen in dem zweiten Zahnrad ausgebildet. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Führungsbolzen fest mit dem zweiten Zahnrad zu verbinden und die Aufnahmeöffnungen in dem ersten Zahnrad auszubilden.The round guide according to the invention comprises at least one guide pin and at least one receiving opening. However, it is preferred that the round guide comprises two, three, four, six, or eight guide pins and a corresponding number of receiving openings. The guide pins can be firmly connected to the first gear. Then the cooperating with the guide pin receiving openings are formed in the second gear. Of course, it is also possible to connect the guide pins fixed to the second gear and form the receiving openings in the first gear.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist es in aller Regel vorteilhaft, wenn ein Teilkreisdurchmesser auf dem die Führungsbolzen und die Aufnahmeöffnungen angeordnet sind, so groß wie möglich gewählt wird. Der maximale Teilkreisdurchmesser wird natürlich ganz wesentlich durch den Außendurchmesser und die Verzahnungsgeometrie des Verspannungszahnrads bestimmt. Es muss sichergestellt sein, dass die Aufnahmeöffnungen die Verzahnung, insbesondere deren Zahnfüße, nicht tangieren oder die Festigkeit der einzelnen Zähne des Verspannungszahnrades in irgendeiner Weise nachteilig beeinträchtigen.As already mentioned, it is generally advantageous if a pitch diameter on which the guide pins and the receiving openings are arranged as large as possible is selected. Of course, the maximum pitch diameter is determined quite substantially by the outer diameter and the toothing geometry of the tensioning gear. It must be ensured that the receiving openings do not affect the toothing, in particular their toothed feet, or adversely affect the strength of the individual teeth of the tensioning toothed wheel in any way.

Erfindungsgemäß ist es möglich, das Verspannungszahnrad mit einer Schrägverzahnung oder einer Geradverzahnung auszuführen. Wenn die Verzahnung als Schrägverzahnung ausgebildet ist, dann bedeutet dies, dass die Zahnflanken entlang einer Schraubenlinie verlaufen. In diesem Fall wird man die Führungsbolzen in aller Regel parallel zu einer Drehachse des Verspannungszahnrads ausrichten.According to the invention, it is possible to carry out the tensioning gear with a helical toothing or a straight toothing. If the toothing is formed as helical toothing, then this means that the tooth flanks extend along a helical line. In this case, you will align the guide pin usually parallel to a rotation axis of the tension gear.

Aufgrund des Winkels zwischen den Zahnflanken des Verspannungszahnrads und der Längsachse der Führungsbolzen wird durch die axiale Verschiebung des zweiten Zahnrades relativ zum ersten Zahnrad gleichzeitig auch das Verdrehspiel eliminiert.Due to the angle between the tooth flanks of the tensioning gear and the longitudinal axis of the guide pins, the backlash is also eliminated by the axial displacement of the second gear relative to the first gear.

In entsprechender Weise ist es möglich, bei einer Geradverzahnung, die ja dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zahnflanken parallel zur Drehachse des Zahnrads verlaufen, die Führungsbolzen schräg zu stellen, so dass sie auf einer gedachten Schraubenlinie verlaufen. In diesem Fall ergibt sich durch das Anziehen der erfindungsgemäßen Einstellmutter neben der axialen Verschiebung des zweiten Zahnrads relativ zum ersten Zahnrad, gleichzeitig noch eine Verschiebung des zweiten Zahnrads in Umfangsrichtung, so dass auch bei einer Geradverzahnung das Drehspiel eliminiert werden kann.In a corresponding manner, it is possible in a straight toothing, which is characterized in that the tooth flanks are parallel to the axis of rotation of the gear, to make the guide pins inclined so that they run on an imaginary helical line. In this case, by tightening the adjusting nut according to the invention in addition to the axial displacement of the second gear relative to the first gear, at the same time still a displacement of the second gear in the circumferential direction, so that even with a straight toothing rotational play can be eliminated.

Das erfindungsgemäße Verspannungszahnrad kann für die Flanschanbauweise, bevorzugt analog der EN ISO 9409-1-A , ausgelegt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass das Verspannungszahnrad eine Welle aufweist, die dazu dient, das Antriebsdrehmoment in das Verspannungszahnrad einzuleiten.The tensioning gear according to the invention can for Flanschanbauweise, preferably analogous to EN ISO 9409-1-A be interpreted. Alternatively, it is also possible that the tensioning gear has a shaft which serves to introduce the driving torque into the tensioning gear.

Da die erfindungsgemäßen Rundführungen möglichst weit außen am Zahnrad positioniert werden sollen und die Einstellmutter ebenfalls einen möglichst großen Durchmesser haben soll, um einerseits eine hohe Belastbarkeit aufzuweisen und andererseits auch das Verkippen des zweiten Zahnrads zu verhindern, sind im Zentrum des erfindungsgemäßen Verspannungszahnrads prinzipiell alle aus dem Stand der Technik bekannten Welle-Nabenverbindungen denkbar. Neben der erwähnten Flanschanbauweise und einer einstückig angeformten Welle können nahezu beliebig geformte Wellen oder andere Anschlussstücke mittels einer Schrumpfverbindung, einem Spannelement oder dem Elektronenstrahlschweißen drehfest und spielfrei mit dem erfindungsgemäßen Verspannungszahnrad verbunden werden. Dies ist ein weiterer großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verspannungszahnrads.Since the round guides according to the invention should be positioned as far outside the gear and the adjusting nut should also have the largest possible diameter, on the one hand to have a high load capacity and on the other hand to prevent the tilting of the second gear, are in the center of the tensioning gear according to the invention in principle all of the Known prior art shaft-hub connections conceivable. In addition to the above-mentioned Flanschanbauweise and integrally molded shaft can almost arbitrarily shaped waves or other connecting pieces by means of a shrink connection, a clamping element or the electron beam welding rotatably and without play are connected to the tensioning gear according to the invention. This is another great advantage of the inventive tensioning gear.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen genannten Vorteile können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following drawings, the description and the claims removable. All mentioned in the drawing, the description and the claims benefits may be essential to the invention both individually and in any combination.

Es zeigen:Show it:

1 bis 5 verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verspannungszahnrads; 1 to 5 different views of a first embodiment of a tensioning gear according to the invention;

6 und 7 weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Verspannungszahnrades; und 6 and 7 further embodiments of a tensioning gear according to the invention; and

8 ein erfindungsgemäßes Verspannungszahnrad mit einstückig angeformter Welle. 8th an inventive Verspannzahnrad with integrally molded shaft.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Verspannungszahnrad in einer Isometrie von vorne dargestellt. Das erfindungsgemäße Verspannungszahnrad umfasst ein erstes Zahnrad 1 und ein zweites Zahnrad 3. Das erste Zahnrad 1 und das zweite Zahnrad 3 sind koaxial zueinander angeordnet. Zwischen dem ersten Zahnrad 1 und dem zweiten Zahnrad 3 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Rundführungen 5 vorhanden, die eine axiale Verschiebbarkeit des zweiten Zahnrads 3 gewährleisten. Die Drehachse oder Längsachse des Verspannungszahnrads ist durch eine strichpunktierte Linie 7 in 1 dargestellt.In 1 is an inventive Verspannzahnrad in an isometric view from the front shown. The tensioning gear according to the invention comprises a first gear 1 and a second gear 3 , The first gear 1 and the second gear 3 are arranged coaxially with each other. Between the first gear 1 and the second gear 3 are in the illustrated embodiment a total of four round guides 5 present, the axial displaceability of the second gear 3 guarantee. The axis of rotation or longitudinal axis of the tensioning gear is indicated by a dot-dash line 7 in 1 shown.

In der 2 ist das erfindungsgemäße Verspannungszahnrad in einer Isometrie von der Rückseite dargestellt. Gleiche Bauteile werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich der 1 Gesagte entsprechend.In the 2 the inventive Verspannzahnrad is shown in an isometric view from the back. The same components are provided with the same reference numerals and it applies with respect to the 1 Said accordingly.

Gut zu sehen sind in der 2 die Rundführungen 5. Die Rückseite des erfindungsgemäßen Verspannungszahnrads ist für die sogenannte Flanschanbauweise ausgebildet. Dies bedeutet, dass es in der Mitte einen Vorsprung 9 gibt, der zur Zentrierung in einem entsprechenden Flansch (nicht dargestellt) eines Getriebes dient. Das Drehmoment zwischen dem nicht dargestellten Flansch und dem erfindungsgemäßen Verspannungszahnrad wird kraftschlüssig über die Rückseite 11 des ersten Zahnrads 1 übertragen. Zu diesem Zweck sind mehrere Spannschrauben 13 vorgesehen, die mit dem nicht dargestellten Flansch, beispielsweise eines Getriebes, verschraubt werden.Good to see in the 2 the round tours 5 , The back of the tensioning gear according to the invention is designed for the so-called Flanschanbauweise. This means that there is a lead in the middle 9 There, which serves for centering in a corresponding flange (not shown) of a transmission. The torque between the flange, not shown, and the tensioning gear according to the invention is frictionally on the back 11 of the first gear 1 transfer. For this purpose, several clamping screws 13 provided, which are bolted to the flange, not shown, for example, a transmission.

Da diese Flanschanbauweise genormt ist und sie daher einem Fachmann auf dem Gebiet der Getriebetechnik bekannt ist, wird diesbezüglich auf nähere Erläuterungen verzichtet.Since this Flanschanbauweise is standardized and therefore it is known to a person skilled in the field of transmission technology, will be omitted in this regard to further explanations.

Aus den 1 und 2 wird deutlich, dass das dargestellte Ausführungsbeispiel eine Schrägverzahnung aufweist, wobei die Zahnflanken sowohl des ersten Zahnrades 1 als auch des zweiten Zahnrades 3 auf einer Schraubenlinie 8 verlaufen. Diese Schraubenlinie 8 und die Längsachse 7 beziehungsweise die Drehachse 7 schließen einen Winkel miteinander ein.From the 1 and 2 It is clear that the illustrated embodiment has a helical toothing, wherein the tooth flanks of both the first gear 1 as well as the second gear 3 on a helix 8th run. This helix 8th and the longitudinal axis 7 or the axis of rotation 7 enclose an angle with each other.

3 zeigt eine Ansicht von vorne auf das erste Ausführungsbeispiel. In dieser Draufsicht ist eine Einstellmutter 15 mit einer Sicherungsschraube 17 gut zu erkennen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle Spannschrauben 13 mit Bezugszeichen versehen. 3 shows a front view of the first embodiment. In this plan view is an adjusting nut 15 with a safety screw 17 clearly visible. For clarity, not all clamping screws are 13 provided with reference numerals.

Die 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie B-B aus der 3. Aus der 4 wird deutlich, dass die Köpfe der Spannschrauben 13 in einer Ansenkung 19 im ersten Zahnrad 1 aufliegen. In dem zweiten Zahnrad 3 Montageöffnungen 21 vorhanden durch die ein Werkzeug die Spannschrauben 13 erreichen kann.The 4 shows a section along the line BB from the 3 , From the 4 it becomes clear that the heads of the clamping screws 13 in a countersink 19 in the first gear 1 rest. In the second gear 3 mounting holes 21 available through the a tool the clamping screws 13 can reach.

In der 4 ist ebenfalls gut zu erkennen, dass die Einstellmutter 15 mit einem Außengewinde 23 an einem Wellenstummel 25 des ersten Zahnrads 1 zusammenwirkt.In the 4 is also good to see that the adjusting nut 15 with an external thread 23 on a stub shaft 25 of the first gear 1 interacts.

Damit die Einstellmutter 15 sich während des Betriebs nicht verdrehen kann, ist eine oder mehrere Sicherungsschrauben 17 vorhanden, die ein Verdrehen der Einstellmutter 15 relativ zum zweiten Zahnrad 3 wirkungsvoll verhindern. Dazu sind in dem zweiten Zahnrad 3 über den Umfang verteilt mehrere Sacklöcher 27 ausgebildet, in welche die Sicherungsschraube 17 eingedreht werden kann.So the adjusting nut 15 can not twist during operation, is one or more locking screws 17 present, a twisting of the adjusting nut 15 relative to the second gear 3 effectively prevent. These are in the second gear 3 distributed over the circumference several blind holes 27 formed, in which the locking screw 17 can be screwed.

Zwischen dem ersten Zahnrad 1 und dem zweiten Zahnrad 3 ist ein Paket aus zwei Tellerfedern 31 angeordnet. Diese Tellerfedern 31 stützen sich einenends an dem ersten Zahnrad 1 und anderenends an dem zweiten Zahnrad 3 ab und drücken das zweite Zahnrad mit einer Planfläche 33 gegen eine Stirnfläche 35 der Einstellmutter 15. Dadurch ist gewährleistet, dass das zweite Zahnrad 3 immer plan an der Stirnfläche 35 der Einstellmutter 15 anliegt.Between the first gear 1 and the second gear 3 is a package of two disc springs 31 arranged. These disc springs 31 lean on the first gear at one end 1 and at the other end on the second gear 3 and press the second gear with a plane surface 33 against an end face 35 the adjusting nut 15 , This ensures that the second gear 3 always flat on the face 35 the adjusting nut 15 is applied.

In der 5 ist ein Schnitt entlang der Linie C-C der 3 dargestellt. Diese Schnittebene geht durch die Rundführungen 5 hindurch. Wie man aus der 5 erkennen kann, umfasst jede Rundführung einen Führungsbolzen 37, der im dargestellten Ausführungsbeispiel in das erste Zahnrad 1 eingepresst ist. In dem zweiten Zahnrad 3 sind Aufnahmeöffnungen 39 ausgebildet, die einen Schiebesitz mit den Führungsbolzen 37 bilden.In the 5 is a section along the line CC the 3 shown. This cutting plane goes through the round guides 5 therethrough. How to get out of 5 can recognize, each round guide comprises a guide pin 37 , in the illustrated embodiment in the first gear 1 is pressed. In the second gear 3 are reception openings 39 formed having a sliding seat with the guide pins 37 form.

Die Längsachse der Führungsbolzen 37 ist parallel zur Drehachse 7 des erfindungsgemäßen Verspannungszahnrads demgegenüber. Die Schraubenlinie der Schrägverzahnung ist in der 5 durch die strichpunktierte Linie 8 angedeutet. Dabei wird deutlich, dass die Längsachse der Führungsbolzen 37 und die Flanken der Verzahnung einen Winkel α einschließen. Dadurch wird durch das axiale Verschieben des zweiten Zahnrads 3 das Verdrehspiel zwischen dem erfindungsgemäßen Verspannungszahnrad und einer nicht dargestellten Zahnstange oder einem nicht dargestellten anderen Zahnrad eliminiert. Je nachdem mit welchem Drehmoment die Einstellmutter 15 angezogen wird, kann eine Vorspannung an das Verdrehspiel nicht nur eliminiert werden, sondern es kann gezielt eine Vorspannung eingestellt werden. Dadurch kann die Steifigkeit des Zahnstangentriebs beziehungsweise des Drehantriebs nochmals erhöht und infolgedessen die Positioniergenauigkeit nochmals verbessert werden.The longitudinal axis of the guide pins 37 is parallel to the axis of rotation 7 the tensioning gear according to the invention in contrast. The helix of the helical gearing is in the 5 by the dash-dotted line 8th indicated. It becomes clear that the longitudinal axis of the guide pins 37 and the flanks of the teeth enclose an angle α. This is achieved by the axial displacement of the second gear 3 eliminates the torsional backlash between the inventive tensioning gear and a rack, not shown, or another gear, not shown. Depending on which torque the adjusting nut 15 is tightened, a bias to the torsional backlash can not only be eliminated, but it can be selectively adjusted a bias voltage. As a result, the rigidity of the rack and pinion drive or of the rotary drive can be further increased and, as a result, the positioning accuracy can be further improved.

Das erfindungsgemäße Verspannungszahnrad ist auch bei geradverzahnten Zahnrädern einsetzbar. Dann verlaufen die Flanken der Zähne parallel zur Drehachse 7 des Verspannungszahnrads. In diesem Fall werden die Führungsbolzen 37 schräg gestellt, so dass sich wieder ein Winkel α zwischen den Zahnflanken und der Längsachse der Führungsbolzen 37 einstellt. Diese Konstellation ist in der 6 dargestellt.The inventive tension gear is also in spur gears used. Then the flanks of the teeth are parallel to the axis of rotation 7 of the tension gear. In this case, the guide pins 37 tilted so that again an angle α between the tooth flanks and the longitudinal axis of the guide pins 37 established. This constellation is in the 6 shown.

Der Winkel α zwischen einer Längsachse 38 der Rundführungen 5 beziehungsweise des Führungsbolzens 37 (siehe 5) und der Längsachse 7 beziehungsweise der Flanken der Geradverzahnung ist in 6 nicht winkelgetreu dargestellt.The angle α between a longitudinal axis 38 the round tours 5 or the guide pin 37 (please refer 5 ) and the longitudinal axis 7 or the flanks of the spur toothing is in 6 not shown true to angle.

In 7 ist ein erfindungsgemäßes Verspannungszahnrad dargestellt, bei dem anstelle des Absatzes 9 eine Welle 41 ausgebildet ist. Diese Welle 41 kann einstückig mit dem ersten Zahnrad 1 und dem Wellenstummel 25 ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, die Welle 41 und/oder den Wellenstummel 25 durch Elektronenstrahlschweißen mit dem ersten Zahnrad 1 stoffschlüssig zu verbinden. In der 8 ist diese Konstellation dargestellt. Die Schweißnaht, welche die Form eines Zylindermantel hat, trägt das Bezugszeichen 43. Alternativ, aber nicht dargestellt, ist auch möglich, das erste Zahnrad 1 über einen handelsüblichen Spannsatz mit der Welle 41 zu verbinden.In 7 an inventive Verspannzahnrad is shown in which instead of the paragraph 9 a wave 41 is trained. This wave 41 Can be integral with the first gear 1 and the stub shaft 25 be educated. But it is also possible, the wave 41 and / or the stub shaft 25 by electron beam welding to the first gear 1 cohesively connect. In the 8th this constellation is shown. The weld, which has the shape of a cylinder jacket, bears the reference numeral 43 , Alternatively, but not shown, is also possible, the first gear 1 over a commercial clamping set with the shaft 41 connect to.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

EN ISO 9409-1-A [0019]

Claims

Tensioning gear comprising a first gear ( 1 ) and a second gear ( 3 ), wherein the second gear ( 3 ) in the axial direction relative to the first gear ( 1 ) is displaceable, wherein the second gear ( 3 ) by means of a round guide ( 5 . 37 . 39 ) is displaceable parallel to a rotation axis or to a helix relative to the first gear (16).

Tensioning gear according to claim 1, characterized in that the second gear ( 3 ) with the aid of an adjusting nut ( 15 ) in the axial direction relative to the first gear ( 1 ) is displaceable.

Tensioning gear according to claim 2, characterized in that the first gear ( 1 ) a stub shaft ( 25 ) with an external thread ( 23 ), that the adjusting nut ( 15 ) with the external thread ( 23 ) and that an end face ( 35 ) of the adjusting nut ( 15 ) on a plane surface ( 33 ) of the second gear ( 3 ) rests.

Tensioning gear according to one of the preceding claims, characterized in that between the first gear ( 1 ) and the second gear ( 3 ) at least one compression spring, preferably at least one disc spring ( 31 ), is available.

Tensioning gear according to one of the preceding claims, characterized in that the round guide ( 5 ) at least one guide pin ( 37 ) and at least one receiving opening ( 39 ).

Tensioning gear according to one of the preceding claims, characterized in that the round guide ( 5 ) three, four, six, eight or twelve guide pins ( 37 ) and a corresponding number of receiving openings ( 39 ).

Tensioning gear according to claim 5 or 6, characterized in that the guide pins ( 37 ) fixed to the first gear ( 1 ) and that the receiving openings ( 39 ) in the second gear ( 3 ) are formed.

Tensioning gear according to claim 5 or 6, characterized in that the guide pins ( 37 ) fixed to the second gear ( 3 ) and that the receiving openings ( 39 ) in the first gear ( 1 ) are formed.

A tensioning gear according to claim 5 or 6, characterized in that a pitch circle diameter on which the guide pins ( 27 ) and the receiving openings ( 39 ) are chosen as large as possible.

Tensioning gear according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing of the tensioning gear is designed as helical gearing.

Tensioning gear according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing of the tensioning gear is designed as a straight toothing.

Tensioning gear according to one of the preceding claims, characterized in that the tensioning gear is designed for flange mounting, preferably analogous to EN ISO 9409-1A.

Tensioning gear according to one of claims 1 to 11, characterized in that the tensioning gear is a shaft ( 41 ) having.