DE102013015303B4

DE102013015303B4 - Device for adjusting the backlash in a spur gear drive

Info

Publication number: DE102013015303B4
Application number: DE102013015303.4A
Authority: DE
Inventors: Péter Eck; Reinhard Weggässer; José Calasan Benitez Luna
Original assignee: Audi Hungaria Motor Kft
Current assignee: Audi Hungaria Kft
Priority date: 2013-09-14
Filing date: 2013-09-14
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2033-09-15
Also published as: DE102013015303A1

Abstract

Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Einstellen des Zahnflankenspiels in einem Stirnzahnradtrieb, mit zumindest einem antreibenden Zahnrad (18), einem abtreibenden Zahnrad (22) und einem Zwischenzahnrad (24), dessen Drehachse relativ zu den Drehachsen der Zahnräder (18, 22) verstellbar ist, wobei das Zwischenzahnrad (24) in einer Zustellrichtung (58) zunächst mit einer definierten Vorspannkraft auf ein Nullzahnflankenspiel zugestellt wird, wobei nach dem Zustellen des Zwischenzahnrads (24) dieses durch eine Vorrichtung (26) in einer Rückstellrichtung (62) um ein definiertes Maß, einem Betriebszahnflankenspiel entsprechend, zurückgestellt wird, und wobei die Vorrichtung (26) durch eine um ein definiertes Maß zur Drehachse des Zwischenzahnrads (24) in Rückstellrichtung (62) bewegliche Stellhülse (36) und eine beim Zustellen des Zwischenzahnrads (24) über die Stellhülse (36) vorspannbare Feder (42) gebildet wird, wobei die Lagerachse (30) des Zwischenzahnrads (24) über eine ein definiertes Vorspannmaß aufweisende Schraubverbindung (30a, 32) in der Stellhülse (36) radial verschiebbar und befestigbar ist, wobei die in radialer Richtung um das Rückstellmaß ebenfalls verschiebbare Stellhülse (36) auf zumindest eine Feder (42) wirkt, die gehäusefest abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellhülse (36) über diametral gegenüberliegende, schräg ausgeführte Nut-Federverbindungen (36c, 38c) mit einer axial verschiebbaren Spannhülse (38) zusammenwirkt, welche Spannhülse (38) auf eine gehäusefest abgestützte Tellerfeder (42) wirkt.Apparatus for carrying out a method for adjusting the backlash in a Stirnzahnradtrieb, with at least one driving gear (18), a driven gear (22) and an intermediate gear (24) whose axis of rotation relative to the axes of rotation of the gears (18, 22) is adjustable , wherein the intermediate gear (24) is first delivered in a feed direction (58) with a defined biasing force to a zero tooth backlash, wherein after the delivery of the intermediate gear (24) by a device (26) in a return direction (62) by a defined amount , is reset according to a backlash, and wherein the device (26) by a by a defined amount to the axis of rotation of the intermediate gear (24) in the return direction (62) movable adjusting sleeve (36) and a supply of the intermediate gear (24) via the adjusting sleeve (36) prestressable spring (42) is formed, wherein the bearing axis (30) of the intermediate gear (24) via a defined Vorspannmaß having screw (30a, 32) in the adjusting sleeve (36) is radially displaceable and fastened, wherein the radially displaceable in the radial direction by the Rückstellmaß adjusting sleeve (36) acts on at least one spring (42), which is fixed to the housing is, characterized in that the adjusting sleeve (36) via diametrically opposed, obliquely running tongue and groove connections (36c, 38c) with an axially displaceable clamping sleeve (38) cooperates, which clamping sleeve (38) on a housing fixedly supported plate spring (42) acts.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des Zahnflankenspiels in einem Stirnzahnradtrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a device for adjusting the backlash in a spur gear drive according to the preamble of patent claim 1.

Beispielsweise durch die EP 1 101 979 B1 ist es bekannt, zur exakten Einstellung des Zahnflankenspiels eines Stirnzahnradtriebs, insbesondere für hoch drehende Ausgleichswellen einer Brennkraftmaschine (Lancaster-Ausgleich), das Zwischenzahnrad mit einer in seiner Stärke gezielt ausgeführten, nicht verschleißfesten Beschichtung zu versehen. Bei der Montage des Stirnzahnradtriebs wird das Zwischenzahnrad auf Nullflankenspiel zu den korrespondierenden Zahnrädern eingestellt und das gewünschte Betriebsflankenspiel stellt sich durch Abrieb automatisch ein.For example, by the EP 1 101 979 B1 It is known for the exact adjustment of the backlash gear of a Stirnzahnradtriebs, especially for high-rotating balancing shafts of an internal combustion engine (Lancaster compensation) to provide the intermediate gear with a deliberately designed in its strength, not wear-resistant coating. When mounting the Stirnzahnradtriebs the intermediate gear is set to zero backlash to the corresponding gears and the desired backlash adjusts itself automatically by abrasion.

Aus der US 3 331 256 A ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Einstellen eines Zahnflankenspiels in einem Stirnzahnradtrieb bekannt, der zumindest ein antreibendes Zahnrad, ein abtreibendes Zahnrad und ein Zwischenzahnrad aufweist, dessen Drehachse relativ zu den Drehachsen der Zahnräder verstellbar ist. Das Zwischenzahnrad ist in einer Zustellrichtung zunächst mit einer definierten Vorspannkraft auf ein Nullzahnflankenspiel zustellbar. Nach dem Zustellvorgang ist das Zwischenzahnrad durch eine Vorrichtung in einer Rückstellrichtung um ein definiertes Maß zurückstellbar, wodurch sich ein Betriebszahnflankenspiel ergibt. Gleiches gilt auch für die DE 10 2011 079 621 A1 . Aus der DE 11 2006 001 731 T5 ist eine zahnradgetriebene Ausgleichswellenvorrichtung mit einer Steuerung bzw. Regelung eines Kämmungsspiels bekannt.From the US 3,331,256 a generic device for adjusting a backlash in a Stirnzahnradtrieb is known, which has at least one driving gear, a driven gear and an intermediate gear whose axis of rotation is adjustable relative to the axes of rotation of the gears. The intermediate gear can be delivered in a feed direction initially with a defined biasing force to a zero tooth backlash. After the Zustellvorgang the intermediate gear is reset by a device in a return direction by a defined amount, resulting in a backlash. The same applies to the DE 10 2011 079 621 A1 , From the DE 11 2006 001 731 T5 is a gear driven balance shaft device with a control or regulation of a Kämmungsspiels known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die ohne eine Beschichtung des Zwischenzahnrads auskommt und dennoch eine einfache Montage und ein zuverlässiges Betriebszahnflankenspiel ermöglicht.The object of the invention is to provide a device that does not require a coating of the intermediate gear and still allows easy installation and a reliable operating backlash.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is solved by the features of patent claim 1. Advantageous developments of the device are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass nach dem Zustellen des Zwischenzahnrads dieses durch eine Vorrichtung um ein definiertes Maß automatisch dem Betriebszahnflankenspiel entsprechend zurückgestellt wird.According to the invention it is proposed that after the delivery of the intermediate gear this is reset by a device by a defined amount automatically the backlash backlash accordingly.

Dies wird dadurch bewirkt, dass die Vorrichtung durch ein um ein definiertes Maß zur Drehachse des Zwischenzahnrads in Rückstellrichtung bewegliches Stellmittel, das heißt eine Stellhülse, und eine beim Zustellen des Zwischenzahnrads über das Stellmittel vorspannbare Feder gebildet wird. Beim Zustellen des Zwischenzahnrads wird die Feder als innere Kraft gespannt und bewirkt nach dem Festsetzen des Zwischenzahnrads eine definierte, automatische Rücksetzung.This is effected by the fact that the device is formed by a by a defined amount to the axis of rotation of the intermediate gear in the return direction movable adjusting means, that is an adjusting sleeve, and a biased when advancing the intermediate gear on the adjusting means spring. When delivering the intermediate gear, the spring is tensioned as an internal force and causes after setting the idler gear a defined, automatic reset.

Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist die Lagerachse des Zwischenzahnrads über eine ein definiertes Vorspannmaß aufweisende Schraubverbindung in einer Stellhülse radial verschiebbar und befestigbar, wobei die in radialer Richtung um das Rückstellmaß ebenfalls verschiebbare Stellhülse auf zumindest eine Feder wirkt, die gehäusefest abgestützt ist. Mit beginnender Zustellung des Zwischenzahnrads wird die Feder gespannt, dann in Nullzahnflankenstellung die Lagerachse festgestellt, wobei dann mit Einstellung der Zustellkraft über die Feder die Lagerachse und damit verbunden das Zwischenzahnrad um ein dem Zahnflankenspiel entsprechendes Maß rückgestellt wird. Das Betriebszahnflankenspiel ist damit konstruktiv vorgegeben und stellt sich automatisch ein.In the apparatus for carrying out the method, the bearing axis of the intermediate gear is radially displaceable and fastened via a defined Vorspannmaß having a screw in a control sleeve, wherein the radially displaceable in the radial direction by the Rückstellmaß adjusting sleeve acts on at least one spring which is supported fixed to the housing. With commencement of delivery of the intermediate gear, the spring is tensioned, then determined in zero tooth flank position, the bearing axis, in which case the setting of the feed force on the spring, the bearing axis and associated with the intermediate gear is reset by a backlash corresponding degree. The operating backlash is thus given constructively and adjusts itself automatically.

Funktionell und fertigungstechnisch günstig wirkt die Stellhülse über diametral gegenüberliegende, schräg ausgeführte Nut-Federverbindungen mit einer axial verschiebbaren Spannhülse zusammen, welche Spannhülse auf eine gehäusefest abgestützte Tellerfeder wirkt. Daraus resultiert eine baulich robuste und gedrängte, sowie zuverlässige Konstruktion, mit präzise festlegbarer Rückstellbewegung. Bei der Umsetzung der radial gerichteten Stellbewegung in die axiale Federspannbewegung ist zu beachten, dass die Schrägstellung der übertragenden Nut-Federverbindung nicht im Selbsthemmungsbereich liegt.Functionally and manufacturing technology favorably, the adjusting sleeve acts on diametrically opposed, obliquely running tongue and groove joints with an axially displaceable clamping sleeve together, which clamping sleeve acts on a fixed plate spring supported. The result is a structurally robust and compact, as well as reliable construction, with precisely definable return movement. When implementing the radially directed adjusting movement into the axial spring-loaded movement, it should be noted that the oblique position of the transmitting tongue-and-groove joint is not in the self-locking region.

Des Weiteren kann baulich günstig die Spannhülse in einer in eine Gehäuseausnehmung eingesetzten Einpresshülse axial verschiebbar geführt und einerseits an einem Ringbund der Stellhülse und andererseits an einem Radialflansch der Einpresshülse unter Zwischenschaltung der Tellerfeder fixiert sein. Ferner kann die Stellhülse über einen in eine durchmessergrößere Erweiterung der Gehäuseausnehmung eingesetzten Anschlagring und eine Spannscheibe in axialer Richtung gehalten sein.Furthermore, structurally favorable, the clamping sleeve can be axially displaceably guided in a press-fit into a housing recess and fixed on the one hand to an annular collar of the adjusting sleeve and on the other hand to a radial flange of the press-fit with the interposition of the plate spring. Further, the adjusting sleeve can be held in the axial direction via a stop ring used in a larger diameter extension of the housing recess and a clamping disk.

Eine besonders bevorzugte Verwendung der Vorrichtung besteht in einem Stirnzahnradtrieb zum Antrieb zweier, gegenläufiger Massen-Ausgleichswellen im Zylinderkurbelgehäuse einer Hubkolben-Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei das Zahnflankenspiel des Zwischenzahnrads durch eine Ausnehmung in der Stirnwand des Zylinderkurbelgehäuses hindurch über eine Schraub- und Einstellspindel einstellbar und die Schraubverbindung der Lagerachse des Zwischenzahnrads feststellbar ist. Ein besonderer Vorteil besteht dabei darin, dass trotz der integrierten Bauweise des Stirnzahnradtriebs eine präzise Einstellung des Betriebszahnflankenspiels sichergestellt ist.A particularly preferred use of the device is in a Stirnzahnradtrieb for driving two counter-rotating mass balance shafts in the cylinder crankcase of a reciprocating internal combustion engine, especially for motor vehicles, the backlash of the intermediate gear through a recess in the end wall of the cylinder crankcase through a screw and adjusting adjustable and the screw connection of the bearing axis of the intermediate gear can be determined. A particular advantage is that despite the integrated design of the Stirnzahnradtriebs a precise adjustment of the operating tooth backlash is ensured.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Two embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying schematic drawing. Show it:

1 eine Ansicht der kraftabgabeseitigen Stirnwand eines Zylinderkurbelgehäuses mit Darstellung der Lagerstellen, der Ausgleichswellen und eines in der Stirnwand gelagerten Zwischenzahnrads des Stirnradtriebs; 1 a view of the power output side end wall of a cylinder crankcase showing the bearings, the balance shafts and mounted in the end wall intermediate gear of the spur gear;

2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus der 1; 2 a sectional view along the sectional plane AA from the 1 ;

3 in raumbildlicher Darstellung das Zwischenzahnrad mit der Vorrichtung zum Einstellen des Zahnflankenspiels zu den korrespondierenden Zahnrädern des Stirnradtriebs; 3 in space pictorial representation of the intermediate gear with the device for adjusting the backlash to the corresponding gears of the spur gear;

4 einen Längsschnitt entlang der Schnittebene B-B aus der 3 durch das in eine Gehäuseausnehmung der Stirnwand des Zylinderkurbelgehäuses eingesetzte Zwischenzahnrad mit Lagerzapfen, Stellhülse, Spannhülse und Einpresshülse; 4 a longitudinal section along the section plane BB of the 3 through the inserted in a housing recess of the end wall of the cylinder crankcase intermediate gear with bearing pin, adjusting sleeve, clamping sleeve and press-fit sleeve;

5 einen Längsschnitt entlang der Schnittebene C-C aus der 3 durch das in eine Gehäuseausnehmung der Stirnwand des Zylinderkurbelgehäuses eingesetzte Zwischenzahnrad mit Lagerzapfen, Stellhülse, Spannhülse und Einpresshülse; 5 a longitudinal section along the section plane CC from the 3 through the inserted in a housing recess of the end wall of the cylinder crankcase intermediate gear with bearing pin, adjusting sleeve, clamping sleeve and press-fit sleeve;

6a bis 6c eine Einzeldarstellung der Stellhülse, der Spannhülse und deren Zusammenbauanordnung; 6a to 6c an individual view of the adjusting sleeve, the clamping sleeve and the assembly assembly;

7a bis 7c in vereinfachter Darstellung das Prinzip der automatischen Rückstellung der Stellhülse mit Lagerachse relativ zur Einpresshülse; 7a to 7c in a simplified representation of the principle of the automatic reset of the adjusting sleeve with bearing axis relative to the press-in sleeve;

8 eine nicht von der Erfindung umfasste, alternative Vorrichtung zum Einstellen des Zahnflankenspiels mit Rückstellung des Zwischenzahnrads mittels eines kraft-weggesteuerten Aktuators; 8th an alternative device for adjusting the backlash with provision of the intermediate gear not included in the invention by means of a force-driven actuator;

9 einen Längsschnitt durch das über die Vorrichtung nach 8 verstellbare Zwischenzahnrad; und 9 a longitudinal section through the on the device according to 8th adjustable idler gear; and

10 eine Kraft-Weg-Kennlinie zur Steuerung des elektromechanisch betätigten Aktuators gemäß 8. 10 a force-displacement characteristic for controlling the electromechanically actuated actuator according to 8th ,

In der 1 ist die kraftabgabeseitige Stirnwand 10 eines nicht weiter dargestellten Zylinderkurbelgehäuses einer Hubkolben-Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug dargestellt, in der eine Kurbelwelle 12 und zwei Ausgleichswellen 14, 16 in bekannter Weise drehbar gelagert sind.In the 1 is the power output side end wall 10 a cylinder crankcase, not shown, of a reciprocating internal combustion engine for a motor vehicle shown in which a crankshaft 12 and two balance shafts 14 . 16 are rotatably mounted in a known manner.

Die 2 zeigt den in das Zylinderkurbelgehäuse integrierten Stirnzahnradtrieb zum Antrieb der Ausgleichswellen 14, 16, der sich aus einem antreibenden Zahnrad 18 auf der Kurbelwelle 12, zwei abtreibenden Zahnrädern 20, 22 auf den Ausgleichswellen 14, 16 und einem über eine Ausnehmung 10a (1) in der Stirnwand 10 separat drehbar gelagerten Zwischenzahnrad 24 zusammensetzt.The 2 shows the integrated in the cylinder crankcase Stirnzahnradtrieb to drive the balance shafts 14 . 16 that is made up of a driving gear 18 on the crankshaft 12 , two abortive gears 20 . 22 on the balance shafts 14 . 16 and one over a recess 10a ( 1 ) in the front wall 10 separately rotatably mounted intermediate gear 24 composed.

Die Ausgleichswellen 14, 16, deren Lagerung nicht weiter beschrieben ist, sind in bekannter Weise mit doppelter Kurbelwellendrehzahl und gegenläufig zueinander angetrieben, wobei die Ausgleichswelle 14 direkt und die Ausgleichswelle 16 über das Zwischenzahnrad 24 indirekt angetrieben ist.The balance shafts 14 . 16 , whose storage is not described further, are driven in a known manner with double crankshaft speed and in opposite directions to each other, wherein the balance shaft 14 directly and the balance shaft 16 over the intermediate gear 24 indirectly driven.

Zur Einstellung des Zahnflankenspiels zwischen dem Zwischenzahnrad 24 und den mit diesem kämmenden Zahnrädern 18, 16 ist das Zwischenzahnrad 24 über eine Vorrichtung 26 (3 bis 7) in einer Einstellrichtung (Winkelhalbierende; nicht eingezeichnet) verstellbar, die unter Berücksichtigung der ein Dreieck bildenden Drehachsen der Zahnräder 18, 24, 16 zunächst ein Nullzahnflankenspiel und durch definierte, nachstehend erläuterte, automatische Rückstellung des Zwischenzahnrads 24 ein Betriebszahnflankenspiel von zum Beispiel zwischen 30 bis 50 μm ergibt.For adjusting the backlash between the intermediate gear 24 and with this meshing gears 18 . 16 is the intermediate gear 24 about a device 26 ( 3 to 7 ) in a direction of adjustment (bisector, not shown) adjustable, taking into account the forming a triangle axes of rotation of the gears 18 . 24 . 16 first, a zero tooth backlash and defined by, explained below, automatic return of the idler gear 24 gives an operating backlash of, for example, between 30 to 50 μm.

Gemäß den 3, 4 und 5 ist das Zwischenzahnrad 24 über ein Wälzlager 28 (hier ein doppelreihiges Kugellager, 4, 5) auf einer Lagerachse 30 drehbar gelagert.According to the 3 . 4 and 5 is the intermediate gear 24 via a rolling bearing 28 (here a double row ball bearing, 4 . 5 ) on a bearing axis 30 rotatably mounted.

Die Lagerachse 30 bildet zugleich mit einem Gewindeabschnitt 30a und einer Schraubenmutter 32 eine Schraubverbindung, die über den Schraubenkopf 30b der Lagerachse 30 betätigbar ist. Ferner ist in der Lagerachse 30 eine Bohrung 30c vorgesehen, in die bei der Einstellung des Zahnflankenspiels ein Pin einer Montageeinrichtung einfahren kann.The bearing axis 30 forms at the same time with a threaded section 30a and a nut 32 a screw connection that over the screw head 30b the bearing axis 30 is operable. Furthermore, in the bearing axis 30 a hole 30c provided, in which when setting the backlash a pin of a mounting device can retract.

Der Schraubenkopf 30b der Lagerachse 30 liegt über eine Unterlegscheibe 34 an dem Radialflansch 36a einer Stellhülse 36 der Vorrichtung 26 an, wobei bei einem Festlegen der Schraubverbindung durch Verdrehen des Lagerzapfens 30 (die Schraubenmutter 32 ist unverdrehbar gehalten) der Innenring des Wälzlagers 28 gegen den Radialflansch 36a gepresst wird. Die im Radialflansch 36a befindliche Durchtrittsbohrung ist geringfügig größer als der Durchmesser des Lagerzapfens 30, so dass dieser relativ zur Stellhülse 36 in Zustellrichtung des Zwischenzahnrads 24 verstellbar ist.The screw head 30b the bearing axis 30 lies over a washer 34 on the radial flange 36a a control sleeve 36 the device 26 at, wherein in determining the screw by twisting the journal 30 (the nut 32 is held non-rotatably), the inner ring of the bearing 28 against the radial flange 36a is pressed. The in the radial flange 36a located passage bore is slightly larger than the diameter of the journal 30 so that this relative to the adjusting sleeve 36 in the feed direction of the intermediate gear 24 is adjustable.

Die Stellhülse 36 ist mit einem Querspiel in einer Spannhülse 38 positioniert, so dass die Stellhülse 36 zusammen mit dem daran festgelegten Lagerzapfen 30 in Zustellrichtung verstellbar ist. Weiter ist die Spannhülse 38 in einer in die Gehäuseausnehmung 10a des Zylinderkurbelgehäuses eingesetzten Einpresshülse 40 der Vorrichtung 26 axial verschieblich geführt. Zwischen der Spannhülse 38 und einem radial nach innen ragenden Ringflansch 40a der Einpresshülse 40 ist zudem eine Tellerfeder 42 eingelegt, die auf die Spannhülse 38 wirkt.The adjusting sleeve 36 is with a cross play in a collet 38 positioned so that the adjusting sleeve 36 together with the bearing pin attached to it 30 is adjustable in the feed direction. Next is the clamping sleeve 38 in one of the housing recess 10a of the cylinder crankcase used injection sleeve 40 the device 26 guided axially displaceable. Between the clamping sleeve 38 and a radially inwardly projecting annular flange 40a the press-fit sleeve 40 is also a plate spring 42 placed on the clamping sleeve 38 acts.

Die Spannhülse 38 liegt an ihrer entgegengesetzten Stirnseite an einer Anschlagfläche 44 einer Spannscheibe 46 an. Des Weiteren ist die Stellhülse 36 an ihrem radial nach außen abragenden Ringbund 36b, wie aus 4 und 5 ersichtlich ist, über die Spannscheibe 46 in einer durchmessergrößeren Erweiterung der Ausnehmung 10a in axialer Richtung festgelegt.The clamping sleeve 38 lies at its opposite end on a stop surface 44 a clamping disk 46 at. Furthermore, the adjusting sleeve 36 at its radially outwardly projecting annular collar 36b , like out 4 and 5 it can be seen over the clamping disc 46 in a larger diameter extension of the recess 10a fixed in the axial direction.

Die 6a und 6b zeigen in Einzeldarstellung die Stellhülse 36 und die Spannhülse 38, die wie folgt zusammenwirken:
Die im Außenumfang kleiner als der Innendurchmesser der Spannhülse 38 ausgeführte Stellhülse 36 weist an ihrem Außenumfang zwei radial abragende und diametral angeordnete Federn 36c (bzw. Keile) auf, die mit in der Spannhülse 38 ausgebildeten Nuten 38c zusammenwirken. Die Federn 36c und Nuten 38c sind dabei quer zur Zustellrichtung des Zwischenzahnrads 24 positioniert und schräg in einem Winkel α zur Verschieberichtung der Spannhülse 38 ausgerichtet (7a).The 6a and 6b show in detail the adjusting sleeve 36 and the clamping sleeve 38 which work together as follows:
The outer circumference smaller than the inner diameter of the clamping sleeve 38 executed adjusting sleeve 36 has on its outer circumference two radially projecting and diametrically arranged springs 36c (or wedges), which in with the clamping sleeve 38 trained grooves 38c interact. The feathers 36c and grooves 38c are transverse to the feed direction of the intermediate gear 24 positioned and inclined at an angle α to the direction of the clamping sleeve 38 aligned ( 7a ).

Dies hat zur Folge, dass (vergleiche 7b, 7c) bei einer quer zur Lagerachse 30 und über die Schraubverbindung 30a, 32 auf die Stellhülse 36 gerichteten Kraft die Spannhülse 38 relativ zur gehäusefesten Einpresshülse 40 und zur Stellhülse 36 in Axialrichtung verschoben wird, wodurch die Tellerfeder 42 gespannt wird.This has the consequence that (cf. 7b . 7c ) at a transverse to the bearing axis 30 and about the screw connection 30a . 32 on the adjusting sleeve 36 directed force the clamping sleeve 38 relative to the housing-fixed press-in sleeve 40 and the adjusting sleeve 36 is displaced in the axial direction, causing the diaphragm spring 42 is tense.

Die Spannhülse 38 setzt dabei über die Nut-Feder-Verbindung 36c, 38c diese Axialbewegung in eine in Rückstellrichtung des Zwischenzahnrads 24 gerichtete Querbewegung der Stellhülse 36 bzw. der mit dieser fest verbundenen Lagerachse 30 entsprechend in die Axialbewegung um.The clamping sleeve 38 uses the tongue and groove connection 36c . 38c this axial movement in a return direction of the intermediate gear 24 directed transverse movement of the adjusting sleeve 36 or the fixedly connected to this bearing axis 30 according to the axial movement.

Die Schräge der Nut-Feder-Verbindung 36c, 38c ist so ausgelegt, dass der axiale Verschiebeweg der Spannhülse 38 einer definierten Rückstellbewegung des Zwischenzahnrads 24 zur automatischen Einstellung des Betriebsflankenspiels im Stirnzahnradtrieb bzw. zwischen den Zahnrädern 18, 24 und 22 entspricht.The slope of the tongue and groove connection 36c . 38c is designed so that the axial displacement of the clamping sleeve 38 a defined return movement of the intermediate gear 24 For automatic adjustment of the backlash in the spur gear drive or between the gear wheels 18 . 24 and 22 equivalent.

Der Einstellvorgang über die Vorrichtung 26 ist wie folgt:
Über die Montageeinrichtung mit dem in die Lagerachse 30 von der Kraftabgabeseite (2) des Zylinderkurbelgehäuses einfahrbaren Pin wird die Lagerachse 30 mit dem Zwischenzahnrad 24 in Zustellrichtung beaufschlagt, dies kann zum Beispiel elektrisch, pneumatisch oder durch Gewichtsbelastung erfolgen, bis das Zwischenzahnrad 24 mit Nullzahnflankenspiel an den Zahnrädern 18, 22 anliegt. Dabei wird zunächst quasi als Leerweg die Tellerfeder 42 über den Spannring 38 vorgespannt.The adjustment process via the device 26 is as follows:
About the mounting device with the in the bearing axis 30 from the power output side ( 2 ) of the cylinder crankcase retractable pin is the bearing axis 30 with the intermediate gear 24 acted upon in the feed direction, this can be done, for example, electrically, pneumatically or by weight load until the intermediate gear 24 with zero backlash on the gears 18 . 22 is applied. At first, the plate spring becomes a quasi empty path 42 over the clamping ring 38 biased.

Sodann wird die Lagerachse 30 über die Schraubverbindung 30a, 32 zum Beispiel mittels einer um den Pin angeordneten, auf den Schraubenkopf 30b wirkenden Schraubspindel fest mit der Stellhülse 36 verschraubt.Then the bearing axis 30 over the screw connection 30a . 32 for example, by means of a pin arranged around the screw head 30b acting screw firmly with the adjusting sleeve 36 screwed.

Nach dem festen Verschrauben der Lagerachse 30 mit der Stellhülse 36 wird die über den Pin ausgeübte Kraft aufgehoben bzw. der Pin ausgefahren, wodurch sich die Tellerfeder 42 entspannen kann und unter axialer Verschiebung des Spannrings 38 die Stellhülse 36 in Rückstellrichtung des Zwischenzahnrads 24 querverschiebt. Der Verschiebeweg der Spannhülse 38 und die dazu geneigte bzw. schräge Nut-Feder-Verbindung 36c, 38c ist dabei so definiert, dass sich das geforderte Betriebszahnflankenspiel einstellt.After firmly screwing the bearing axle 30 with the adjusting sleeve 36 the force exerted on the pin is released or the pin is extended, resulting in the plate spring 42 can relax and under axial displacement of the clamping ring 38 the adjusting sleeve 36 in the return direction of the intermediate gear 24 querverschiebt. The displacement of the clamping sleeve 38 and the inclined or oblique tongue and groove connection 36c . 38c is defined in such a way that the required operating backlash is established.

Die 8 bis 10 zeigen eine nicht von der Erfindung umfasste, alternative Vorrichtung 48 zum Rückstellen des Zwischenzahnrads 24, die ohne Zwischenschaltung einer Feder (zum Beispiel der Tellerfeder 42) ausgeführt ist.The 8th to 10 show an alternative device not covered by the invention 48 for returning the intermediate gear 24 , without the interposition of a spring (for example, the diaphragm spring 42 ) is executed.

Dazu ist zunächst das Zwischenzahnrad 24 (in 9 dargestellt) in einfacher Weise relativ zu einer Einspresshülse 40 mittels der Lagerachse 30 und bei gelöster Schraubverbindung 30a, 30b mit Schraubenmutter 32 in Zustellrichtung bis zum Nullzahnflankenspiel verstellbar. Dies kann wiederum wie vorbeschrieben durch Einfahren des Pin in die Bohrung 30c der Lagerachse 30 und durch Aufbringen einer Kraft in Zustellrichtung erfolgen. Bevorzugt kann die Kraft F eine Gewichtskraft oder zum Beispiel pneumatisch mittels Druckluft aufgebracht werden.This is initially the intermediate gear 24 (in 9 shown) in a simple manner relative to an injection sleeve 40 by means of the bearing axis 30 and with dissolved screw connection 30a . 30b with nut 32 adjustable in the feed direction up to the zero tooth backlash. This can in turn as described above by retracting the pin in the hole 30c the bearing axis 30 and by applying a force in the feed direction. Preferably, the force F can be applied to a weight force or, for example, pneumatically by means of compressed air.

Die definierte Rückstellung des Zwischenzahnrads 24 ist anhand der 8 und 10 erläutert:
Die Vorrichtung 48 setzt sich hier im Wesentlichen aus einer an der Stirnwand 10 des Zylinderkurbelgehäuses befestigbaren Grundplatte 50 und einem dazu in Zustellrichtung bzw. Rückstellrichtung des Zwischenzahnrads 24 verschiebbar geführten Schlitten 52 zusammen.The defined reset of the idler gear 24 is based on the 8th and 10 explains:
The device 48 essentially consists of one on the front wall 10 the cylinder crankcase fastened base plate 50 and one in the feed direction and the return direction of the intermediate gear 24 slidably guided sled 52 together.

Der Schlitten 52 mit dem in die Lagerachse 30 einfahrbaren Pin 54 einer Schraubspindel (nicht dargestellt) wird in Pfeilrichtung 58 wie vorbeschrieben beaufschlagt und stellt das Zwischenzahnrad 24 bis zum Nullzahnflankenspiel zu.The sled 52 with the in the bearing axis 30 retractable pin 54 a screw spindle (not shown) is in the arrow direction 58 acted upon as described above and provides the intermediate gear 24 to zero tooth backlash too.

Anschließend wird ein an der Grundplatte 50 befestigter Aktuator 60 angesteuert, dessen ausfahrbare Schraubspindel 60a zunächst gegen einen Anschlag 52a an dem Schlitten 52 fährt und dann kraft-weggesteuert den Schlitten 52 um ein Maß in einer Rückstellrichtung 62 zurückfährt, das dem geforderten Betriebszahnflankenspiel des Stirnzahnradtriebs 18, 24, 22 entspricht.Subsequently, one at the base plate 50 attached actuator 60 controlled, its extendable screw 60a first against a stop 52a on the sledge 52 drives and then power-controlled the sled 52 by a measure in a return direction 62 returns, the required operating backlash of Stirnzahnradtriebs 18 . 24 . 22 equivalent.

Die Steuerung des Aktuators 60 – der elektromechanisch mit einem antreibenden, elektrischen Schrittmotor und einem auf die Schraubspindel 60a abtreibenden Stellgetriebe ausgeführt sein kann – ist beispielsweise in 10 anhand des Kraft-Weg-Diagramms dargestellt und wird nach dem Zustellen des Zwischenzahnrads 24 auf Nullzahnflankenspiel (Pfeil 58) aktiviert.The control of the actuator 60 - The electromechanical with a driving, electric stepper motor and one on the screw 60a Abortive actuating gear can be executed - is for example in 10 illustrated by the force-displacement diagram and is after the feed of the intermediate gear 24 on zero backlash (arrow 58 ) is activated.

Dabei wird zunächst die Schraubspindel 60a über eine nicht dargestellte Elektronik mit geringem Kraftaufwand gegen den Anschlag 52a gefahren (Abschnitt 64a des Diagramms). Mit dem Anliegen der Schraubspindel 60a am Anschlag 52a steigt die aufzubringende Kraft steil an, was messtechnisch erfasst wird.First, the screw spindle 60a via a not shown electronics with little effort against the stop 52a driven (section 64a of the diagram). With the concern of the screw spindle 60a at the stop 52a increases the applied force steeply, which is detected by measurement.

Ab diesem Kraftanstieg bzw. einem geringfügigen Abfallen dazu (Abschnitt 64b) wird der Aktuator 56 auf Wegsteuerung umgeschaltet und verstellt im Abschnitt 64c den Schlitten 50 in Rückstellrichtung (Pfeil 62) um ein definiertes Maß, das dem geforderten Betriebszahnflankenspiel des Zwischenzahnrads 24 zu den korrespondierenden Zahnrädern 18, 22 des Stirnradtriebs entspricht.From this increase in force or a slight decrease (Section 64b ) becomes the actuator 56 switched to route control and adjusted in section 64c the sled 50 in the return direction (arrow 62 ) by a defined amount, the required operating tooth backlash of the idler gear 24 to the corresponding gears 18 . 22 corresponds to the spur gear.

Anschließend (und erst dann) wird über die Schraubspindel 56 die Schraubverbindung 30a, 30b, 32 der Lagerachse 30 festgezogen und anschließend der Pin 54 herausgefahren bzw. die Grundplatte 50 mit Aktuator 60 und dem Schlitten 52 entfernt.Then (and only then) is about the screw 56 the screw connection 30a . 30b . 32 the bearing axis 30 tightened and then the pin 54 moved out or the base plate 50 with actuator 60 and the sled 52 away.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Anstelle der Tellerfeder 42 und der Spannhülse 38 kann auch eine andere, beim Zustellen der Lagerachse 30 vorzuspannende Feder mit entsprechendem Leerweg der Bauteile verwendet sein.The invention is not limited to the described embodiments. Instead of the plate spring 42 and the clamping sleeve 38 can also be another, when delivering the bearing axis 30 vorzuspannende spring be used with corresponding free travel of the components.

Die in 8 zeichnerisch angedeutete Zustellung des Zwischenzahnrads 24 auf Nullzahnflankenspiel mittels einer Kraft F auf den Schlitten 52 der Vorrichtung 48 kann durch Gewichte 66 oder bevorzugt pneumatisch aufgebracht werden.In the 8th diagrammatically indicated delivery of the intermediate gear 24 on zero backlash means of a force F on the carriage 52 the device 48 can by weights 66 or preferably be applied pneumatically.

Claims

Device for carrying out a method for adjusting the backlash in a spur gear drive, with at least one driving gear ( 18 ), an abortive gear ( 22 ) and an intermediate gear ( 24 ) whose axis of rotation relative to the axes of rotation of the gears ( 18 . 22 ) is adjustable, wherein the intermediate gear ( 24 ) in a delivery direction ( 58 ) is first delivered with a defined biasing force to a zero tooth backlash, wherein after the delivery of the intermediate gear ( 24 ) this by a device ( 26 ) in a return direction ( 62 ) is reset by a defined amount corresponding to a backlash, and wherein the device ( 26 ) by a defined amount to the axis of rotation of the intermediate gear ( 24 ) in the return direction ( 62 ) movable adjusting sleeve ( 36 ) and a when the intermediate gear ( 24 ) via the adjusting sleeve ( 36 ) pretensionable spring ( 42 ) is formed, wherein the bearing axis ( 30 ) of the intermediate gear ( 24 ) via a defined Vorspannmaß having screw ( 30a . 32 ) in the adjusting sleeve ( 36 ) is radially displaceable and fastened, wherein in the radial direction by the Rückstellmaß also displaceable adjusting sleeve ( 36 ) on at least one spring ( 42 ), which is supported on the housing, characterized in that the adjusting sleeve ( 36 ) via diametrically opposed, obliquely executed tongue and groove joints ( 36c . 38c ) with an axially displaceable clamping sleeve ( 38 ), which clamping sleeve ( 38 ) on a housing-fixedly supported plate spring ( 42 ) acts.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the clamping sleeve ( 38 ) in a housing recess ( 10a ) insert sleeve ( 40 ) axially displaceably guided and on the one hand on a collar ( 36b ) of the adjusting sleeve ( 36 ) and on the other hand on a radial flange ( 40a ) of the injection sleeve ( 40 ) with the interposition of the diaphragm spring ( 42 ) is fixed.

Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the adjusting sleeve ( 36 ) via a in a larger diameter extension of the housing recess ( 10a ) used clamping disc ( 46 ) is held in the axial direction.