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Diese Erfindung bezieht sich auf die Getriebeanordnungen für elektrische Servolenkungsanordnungen vom Schnecken- und Rad Typ.
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Elektrische Servolenksysteme verwenden einen Elektromotor, um ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen, dass an einem rotierenden Teil des Lenksystems angelegt wird. In einer herkömmlichen Anordnung unterstützt dieses Drehmoment den Fahrer beim Bewegen des Lenkrades. Da Motoren mit relativ hohen Drehzahlen am besten arbeiten und weil Kompaktmotoren relativ niedrige Drehmomente erzeugen, erfolgt die Verbindung zwischen dem Ausgang des Motors und der Lenksäule üblicherweise über ein Untersetzungsgetriebe.
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Die am weitesten verbreitete Art von Untersetzungsgetrieben mit elektrischer Servolenkung haben eine relativ einfache Wurm- und Zahnradkonfiguration ähnlich der in der beigefügten Zeichnungen. Die Getriebeeinheit 100 umfasst typischerweise ein Getriebegehäuse 102, in dem eine Schneckenwelle 103 und ein Zahnrad 104 untergebracht sind. Die Schneckenwelle ist mit dem Ausgang eines Elektromotors (teilweise ganz rechts) verbunden. Der Motor kann an einer Endfläche des Gehäuses befestigt sein oder sogar innerhalb des Gehäuses angeordnet werden. Die Schneckenwelle wird von einer Hauptlagerbaugruppe 105 an einem Motor am nächsten gelegenen Ende und einer Hecklagerbaugruppe 106 an einem vom Motor am weitesten entfernten Ende getragen, wobei beide Lagerbaugruppen typischerweise Kugellagerelemente umfassen, die innerhalb eines inneren Lagerrings gehalten werden, die Schneckenwelle und einen äußeren Lagerring, der am Gehäuse befestigt ist. Die Funktion der Lagereinheiten besteht darin, zu ermöglichen, dass sich die Schneckenwelle dreht, während sie in gewissem Maße die axiale und radiale Bewegung begrenzt, wie nachfolgend erläutert. Das Zahnrad ist mit einer Abtriebswelle des Getriebes verbunden und so angeordnet, dass die Zähne des Zahnrads in die Zähne der Schneckenwelle eingreifen.
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Es ist bekannt, dass die Untersetzungsgetriebe, die in Geräten mit elektrischer Servolenkung (EPS) verwendet werden, aufgrund externer Torsionsschwingungen, die an ihren Ausgangswellen wirken, zum Klappern neigen. Diese Vibrationen entstehen aufgrund der Oberflächenrauheit oder unausgewogener Räder. Alternativ kann ein mechanisches Geräusch durch plötzliche Drehmomentumkehrungen auftreten, die vom Fahrer am Lenkrad aufgebracht werden. Die Hauptklapperstellen in einem Schnecken- und Radgetriebe befinden sich am Eingriff der Schnecken- und Zahnradzähne und am ”Haupt”-Kugellager, das dem Motor am nächsten ist und die Schneckenwelle axial positioniert.
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Eine bekannte Lösung für die Rassel ist der sogenannte ”Sprung Worm” Mechanismus. Bei dem Mechanismus mit ”Sprung Worm” Mechanismus übt eine Vorspanneinrichtung, wie beispielsweise eine Blattfeder 107, eine Vorspannkraft aus, die die Schneckenwelle mit dem Radgetriebe in Eingriff drückt. Das Vorspannmittel erfordert eine kleine radiale Bewegung der Schneckenwelle, und dies wird erreicht, indem es um seine Achse in der Ebene des Zahnrads um einen kleinen Winkel (typischerweise weniger als +/–0,5 Grad) auf beiden Seiten seiner Nennposition um eine Achse, die nominell im Zentrum des Hauptlagers liegt, schwenken kann. Diese Bewegung wird durch ein speziell konfiguriertes Hecklager gesteuert, das sich um kleine Beträge bewegen kann (typischerweise weniger als +/–0,5 mm) und typischerweise wird durch das Hauptlager mit einem ausreichenden inneren axialen Spielraum zwischen seinen Kugeln und den Seiten seiner Laufrillen ein kleiner Gelenkwinkel (d. h. Neigungswinkel), der typischerweise weniger als +/–0,5 Grad beträgt, erlaubt.
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Die Unterstützung für das Hecklager kann auf verschiedene Arten bereitgestellt werden. Diese beinhalten typischerweise, dass das Lager relativ zu einer festen Halterung, die mit dem Gehäuse verbunden ist oder einen Teil davon bildet, verformt, gleitet oder rollt. In dem in gezeigten Beispiel ist der äußere Laufring des Schwanzlagers durch einen Kunststoffkragen angeordnet, der von zwei Paaren von zusammendrückbaren O-Ringen 108 getragen wird.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Probleme zu lösen, die vom Anwender bei Getriebeanordnungen nach dem Stand der Technik identifiziert wurden und mit der Notwendigkeit verbunden sind, das hintere Ende der Schneckenwelle radial bewegen zu können.
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Bezüglich eines ersten Arguments stellt die Erfindung eine Getriebeanordnung für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung bereit, die sich folgt zusammensetzt:
ein Getriebegehäuse, in dem eine Schneckenwelle und ein Zahnrad untergebracht sind,
wobei die Schneckenwelle relativ zu dem Gehäuse durch eine Hauptlagerbaugruppe an einem dem Motor am nächsten gelegenen Ende und durch eine Hecklagerbaugruppe an einem vom Motor am weitesten entfernten Ende gehalten ist und das Zahnrad von einer Ausgangswelle getragen wird, die wenigstens ein Ende das ein Abheben von der Getriebebaugruppe ermöglicht,
bei dem zumindest die Hecklagerbaugruppe sich relativ zu dem Gehäuse durch einen begrenzten Bewegungsbereich frei bewegen kann, der es der Schneckenwelle ermöglicht, sich von der Achse des Radgetriebes radial weg zu bewegen, und
ferner aus einer Vorspanneinrichtung, die eine Vorspannkraft auf die Hecklageranordnung ausübt, die die Schneckenwelle in Eingriff mit dem Radgetriebe vorspannt, dadurch gekennzeichnet, dass die Hecklagerbaugruppe einen inneren Laufring und einen äußeren Laufring aufweist, die durch Lagerelemente getrennt sind, wobei die Getriebeanordnung ferner eine erste Führungsfläche umfasst, auf der der äußere Laufring gelagert ist, wobei sich der äußere Laufring entlang der Führungsfläche bewegen kann, wenn durch die Schneckenwelle eine Radiallast auf die Hecklageranordnung ausgeübt wird und ferner eine Führungseinrichtung vorgesehen ist, die sowohl das äußere Lager als auch eine zweite Führungsfläche kontaktiert, wobei die Vorspannfeder indirekt auf die Hecklageranordnung einwirkt, indem sie sich nach der Führungseinrichtung richtet, welche sich wiederum auf die Lageranordnung auswirkt.
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Die Führungsvorrichtung kann eine Rolle umfassen und kann so positioniert sein, dass eine Rollbewegung des äußeren Lagers bewirkt, dass die Rolle über die zweite Führungsfläche rollt. Die Rolle kann gleichzeitig über den Außenring der Hecklageranordnung rollen. Die Rolle steuert daher die Bewegung des Lagers und trägt dazu bei, es radial zu positionieren und es zu führen, während es sich radial hin und her bewegt.
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Die Walze kann einen Zylinder umfassen, der eine Mittelachse aufweist, die im Allgemeinen parallel zu der Achse des Schwanzlagers ist, wobei die Außenfläche der Walze in eine Außenfläche des Außenrings eingreift und auch in die zweite Führungsfläche eingreift.
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Die Rolle kann im Gebrauch entlang der zweiten Führungsfläche und des inneren Lagers rollen, wenn sich das innere Lager relativ zu der ersten Führungsfläche bewegt. Somit kann kein Gleiten zwischen der Rolle/der zweiten Führungsfläche/dem äußeren Laufring auftreten, wenn sich der äußere Laufring bewegt. Sie kann jedoch auch ein wenig rutschen sowie rollen oder nur gleiten. Bevorzugt ist das Rollen, da die Auswirkungen der Reibung hier nicht relevant sind.
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Die Walze kann mit Flanschen versehen sein, die verhindern, dass die Blattfeder unter Last von der Walze abrutscht. Als Alternative kann eine Nut um die Rolle herum angebracht werden, in der sich das Ende der Blattfeder befindet.
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Die erste und die zweite Führungsfläche können jeweils durch ein Paar gegenüberliegender Wände definiert sein, wobei die Führungsvorrichtung und die Lageranordnung zwischen den Wänden angeordnet sind, das äußere Lager eine Wand kontaktiert und die Führungsvorrichtung die andere kontaktiert. Eine Wand definiert daher die erste Führungsfläche und die andere Wand die zweite Führungsfläche.
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Die Wände können die Seitenwände eines länglichen Schlitzes sein. Das hintere Ende der Schneckenwelle kann durch diesen Schlitz hindurchgehen.
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Der Schlitz kann ein Schlitz in einer Führungsplatte sein, der an einem Hauptkörper des Gehäuses befestigt wird, wobei es sich um ein Gussteil handeln kann. Als Alternative kann die Führungsfläche direkt in einem Guss des Gehäuses ausgebildet sein.
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Die Rolle der Führungsvorrichtung kann einen oder mehrere Flansche aufweisen, die sie in Richtung der Schneckenachse im Schlitz halten.
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Die Wände können an einer Basis des Schlitzes enden, wobei die Basis das Ausmaß der Bewegung der Hecklagerbaugruppe in Richtung Mittellinie des Zahnrads begrenzt, wenn der äußere Laufring mit der Basis des Schlitzes in Kontakt gerät.
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Der Spalt zwischen den Wänden, zum Beispiel die Breite des Schlitzes, kann über eine Länge der Wand konstant sein, entlang welcher der äußere Laufring während des normalen Gebrauchs der Getriebeanordnung rollt, wobei die Walze und der äußere Laufring zwischen den Wänden angeordnet sind.
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Der Spalt zwischen den Wänden kann kleiner sein als die Summe des Außendurchmessers, der Kontaktflächen, der Rolle, der Führungsvorrichtung und des Außendurchmessers des Außenlaufrings vom Teile-Lager, so dass eine Ebene, die die Mittelpunkte der Schwanz-Lagereinheit verbindet, und die Rolle nicht orthogonal zur Ebene der Wände sein können. Dies bedeutet, dass die Rollen- und Führungsvorrichtung sich nicht zwischen den Wänden bewegen können, wenn sie sich bewegen.
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Die Achse der Rolle kann auf der gegenüberliegenden Seite der Mittellinie der Schneckenwelle zum Zahnrad hin positioniert sein. Typischerweise kann die Führungsvorrichtung räumlich über der Lageranordnung positioniert sein.
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In einer bevorzugten Anordnung ist die Ebene, die durch die Zentren der Hecklagerbaugruppe und des Zylinders verläuft, in einem Winkel relativ zu einer Normalen zur Ebene des Zahnrads zwischen 1° und 60°, was sicherstellt, dass die Rolle nicht aus der Position herausgequetscht wird oder in dem Schlitz verklemmt wird.
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Die Vorspannfeder kann eine Kraft auf die Rolle ausüben, die eine Komponente aufweist, die parallel zu den Wänden ist, die die Führungsflächen definieren. Die Vorspannfeder kann eine Blattfeder umfassen. Die Feder kann eine ausreichende Kraft aufbringen, um das Rasseln in der Getriebebaugruppe zu reduzieren.
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Die Blattfeder kann direkt auf die Führungsvorrichtung wirken.
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Ein Kontaktkissen, aus Material mit geringer Reibung, kann zwischen der Blattfeder und der Führungsvorrichtung angeordnet sein, um eine auf die Führungsvorrichtung wirkende Reibung zu reduzieren, die es erlaubt, relativ ungehindert zu rollen.
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Die Lagerelemente können Kugeln oder Rollen oder eine Mischung aus Kugeln und Rollen umfassen. Sie können aus Metall bestehen.
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Die Hauptlageranordnung kann ein ringförmiges Lager umfassen, das einen inneren Lagerring, der mit der Schneckenwelle verbunden ist, und einen äußeren Lagerring, der indirekt mit dem Gehäuse (durch das Dreh- oder Linearlager) verbunden ist, aufweist, wobei der innere und der äußere Laufring relativ zu einer gemeinsame Achse rotieren, die mit der Achse der Schneckenwelle durch Lager zusammenfällt, die sich im Lauf eines jeden Lagers befinden. Das Hauptlager und das hintere Lager sollten eine unerwünschte radiale Bewegung des inneren Lagers (und somit der Schneckenwelle) relativ zu dem äußeren Lager (und somit dem Gehäuse) verhindern.
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Ein nach außen gerichteter Anschlag für die Hecklagerbaugruppe kann direkt in die Führungsplatte oder in das Hauptgehäuse eingebaut werden. Dies kann in Form eines festen Abutments mit einer leicht flexiblen Kontaktfläche sein. Dies kann eine Basis eines Schlitzes in der Platte oder dem Gehäuse umfassen, die die Führungsoberfläche definiert. Der Ausfahrweg bietet eine mechanische Grenze für den Bewegungsbereich der Hecklagerrolle in einer Auswärtsrichtung entsprechend der Bewegung der Schneckenwelle von der Mitte des Radgetriebes weg. Im Allgemeinen ist dies eine Grenze für die vertikale Aufwärtsbewegung des Schwanzlagers.
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Der Auswärtsfahranschlag kann einen festen Anschlag an einem Ende des Schlitzes umfassen, durch den die Bewegung des Hecklagers eingeschränkt ist oder er kann einen einstellbaren Anschlag an einem Ende des Schlitzes umfassen, durch den die Bewegung des zweiten Lagers begrenzt wird.
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Der Auswärtsfahrstopp kann auf den Außenring des Hecklagers einwirken oder auf die Rolle wirken.
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Wenn er auf die Walze einwirkt, kann der Ausdehnungskoeffizient des Materials der Führungsplatte so gewählt werden, dass eine Temperaturkompensation für die Auswirkungen einer Wärmeausdehnung im Getriebe bereitgestellt wird, die zu einer Änderung der Zahnradmitten führen würde, wodurch die Position des Endanschlags optimaler über einen Temperaturbereich im Vergleich mit dem Endanschlag auf dem Lageraußenring eingestellt wird.
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Der Weg nach außen kann eine längliche Stange oder einen Bolzen umfassen, die in einer Bohrung in der Führungsplatte angeordnet ist. Die Stange oder der Bolzen kann in der Bohrung verstellbar sein, um die Position des Endanschlags einzustellen.
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Die Stange oder der Bolzen kann relativ zur Bewegungsrichtung des Schwanzlagers in der Führungsplatte geneigt sein. Dadurch kann die Querkraftfähigkeit des Endanschlags vor dem Beginn der Gleitbewegung der Rolle erhöht werden, wenn das Lager sich an der Bewegungsgrenze befindet, verglichen mit einer Stange oder einem Bolzen, die parallel zu der Bewegungsrichtung des Endlagers in der Führungsplatte sind.
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Da die Bewegungsrichtung des Hecklagers im Allgemeinen vertikal ist, kann der Endanschlag in einem spitzen Winkel von einer Vertikalen zwischen etwa 5 Grad und 30 Grad geneigt sein. Dies stellt sicher, dass die Kraft, die auf den Endanschlag durch den äußeren Lagerlaufring ausgeübt wird, mehr in Linie mit der Achse der Stange oder des Bolzens ausgerichtet ist, als bei einer vertikalen Stange oder Bolzen.
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Die Schneckenwelle kann von der Hauptlagerbaugruppe und der Hecklagerbaugruppe getragen werden, so dass sie in der Ebene des Zahnrads um ein Drehzentrum schwenken kann, das näher an der Hauptlagerbaugruppe als an der Hecklagerbaugruppe ist.
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Es wird nun nur beispielhaft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
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eine Teilquerschnittsansicht einer Getriebeanordnung nach Stand der Technik für ein elektrisches Servolenksystem ist;
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eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Getriebebaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wobei ein Stück des Hauptgehäusegussteils weggeschnitten ist, um damit besser den Einsatz der Hecklagerbaugruppe darstellen zu können;
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eine alternative, perspektivische Ansicht des Getriebes von ist;
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eine Querschnittsansicht der Hecklagerbaugruppe und der Teile, die sie relativ zu dem Getriebegehäuse positionieren, ist;
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eine Übersicht über die Getriebebaugruppe der und , die die relative Position von Motor, Schneckenwelle und Radwelle im Gehäuse zeigt, ist;
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eine vergrößerte Ansicht der Rolle der Führungsvorrichtung ist;
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eine Ansicht der Getriebebaugruppe der bis ist, die der Ansicht des in gezeigten Getriebes nach Stand der Technik entspricht;
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eine erste Ansicht eines Teils einer Ausführungsform eines alternativen Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
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eine zweite Ansicht des Getriebes aus ist;
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eine erste Ansicht eines weiteren Teils einer Ausführungsform eines alternativen Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
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eine zweite Ansicht des Getriebes aus ist;
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Die bis zeigen eine Ausführungsform einer Getriebeeinheit 1 gemäß einem Aspekt der Erfindung, die in eine elektrische Servolenkungsvorrichtung eingebaut werden kann. Im Gebrauch stellt die Getriebebaugruppe 1 eine Untersetzung in der Ausgabe eines Elektromotors der Lenkvorrichtung bereit, wodurch ermöglicht wird, dass ein von dem Motor erzeugtes Drehmoment auf die Lenksäule oder Zahnstange (oder einen anderen Teil des Lenksystems) übertragen wird und das Drehmoment dem Fahrer beim Drehen des Lenkrads unterstützt oder die Hauptquelle des Lenkmoments bereitstellt.
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Die Getriebebaugruppe 1 umfasst ein Gehäuse 2 des Getriebekastens, in dem eine Schneckenwelle 3 untergebracht ist, die mit dem Rotor eines Elektromotors 4 über einen Stift und einen drehmomentübertragenden Kuppler verbunden ist. Die Schneckenwelle 3 umfasst eine längliche Welle, die ein Schneckengetriebe 3a trägt. Die Welle 3 wird von einer Hauptlageranordnung 5 an der dem Motor 4 am nächsten liegenden Seite der Schnecke 3a und von einer Hecklageranordnung 6 an einem Ende der Welle 3 am weitesten vom Motor 4 getragen. Beide Lageranordnungen 5, 6 umfassen einen ringförmigen inneren Laufring, der auf die Welle 3 aufgeschraubt ist, und einen ringförmigen äußeren Laufring, der von dem Gehäuse getragen wird, wobei ein Satz Kugellager den inneren Laufring mit dem äußeren Laufring verbindet. Wie nachfolgend beschrieben, können sich die Lagerbaugruppen im Gebrauch um einen kleinen Betrag relativ zu dem Gehäuse 2 bewegen, wenn ein Drehmoment auf die Getriebebaugruppe 1 ausgeübt wird.
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Die Schnecke 3a ist mit einem Zahnrad 10 verbunden, das ebenfalls im Gehäuse untergebracht ist. Das Rad 10 ist an einer Abtriebswelle 11 gelagert, deren beide Enden 12, 13 außerhalb des Getriebes zugänglich sind. Ein Ende 11 der Abtriebswelle 11 ist mit der Lenkwelle und damit mit dem Lenkrad (nicht dargestellt) verbunden und das andere Ende 13 der Abtriebswelle 11 ist mit der Zahnstange und damit mit den Straßenrädern verbunden. Die Abtriebswelle 11 stellt daher in diesem Beispiel einen mechanischen Weg direkt vom Lenkrad zu den Straßenrädern bereit, und das Zahnrad überträgt das Drehmoment vom Motor zur Abtriebswelle, um den Fahrer zu unterstützen.
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Das Zahnrad 10 und das Schneckenrad 3a weisen jeweils komplementäre Zähne auf, die ineinandergreifen und sich in einem Einzelkontakt- oder Doppelkontaktzustand befinden können. Bei ersteren wird jeder Schneckenzahn, der zu einem bestimmten Zeitpunkt mit dem Schneckenrad in Eingriff steht, höchstens einen einzigen Zahnradzahn berühren und im späteren Zustand steht mindestens ein Schneckenzahn in Kontakt mit den Flanken zweier Zahnradzähne zu einem gegebenen Zeitpunkt.
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Die Hauptlagerbaugruppe und die Hecklagerbaugruppe ermöglichen eine kontrollierte axiale Bewegung der Schneckenwelle 3 und eine Schwenkbewegung der Schneckenwelle. Um ein Klappern zu vermeiden, sollten beide Lagerbaugruppen für die radiale und axiale Bewegung ein minimales Spiel zwischen den inneren und äußeren Laufringen aufweisen. Die Art und Weise, in der die Lager in Bezug auf das Gehäuse 2 gehalten werden, wird nachfolgend beschrieben.
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Wie in den bis dargestellt, ist eine starre Führungsplatte 12 an dem Getriebegehäuse 2 befestigt. Die Platte 12 weist innen einen Schlitz 13 auf, wobei der Schlitz 13 zwei allgemein vertikale gegenüberliegende Seitenwände 14, 15 definiert, die jeweils eine erste Führungsfläche und eine zweite Führungsfläche definieren. Die Oberflächen sind glatt und über den Schlitz hinweg zueinander gerichtet. Der Schlitz 13 ist an beiden Enden geschlossen. Zwischen den beiden Seitenwänden 14, 15 befinden sich die äußere Lageranordnung 6 und eine Führungsvorrichtung in der nachstehend beschriebenen Weise.
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Die Führungsvorrichtung weist eine mit einem Flansch versehene Rolle 16 mit kreisförmigem Querschnitt auf, wobei die äußere Umfangsfläche 16c der Rolle zwischen den Flanschen 16a, 16b in eine der Seitenwände eingreift, die eine Führungsfläche definieren. Die Flansche 16a, 16b verhindern, dass sich die Rolle 16 axial bewegt, und der Abstand zwischen den Flanschen ist geringfügig größer als die Dicke der Platte 12 in der Nähe der Seitenwand 15.
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Die Hecklageranordnung 6 umfasst einen inneren Laufring 6a, einen äußeren Laufring 6b und Lager zwischen den Laufringen. Das hintere Ende der Schneckenwelle 3 ist durch den inneren Laufring 6a geschraubt und die äußere Umfangsfläche des äußeren Laufrings berührt die andere Seitenwand 14 der Führungsplatte 12, d. h. sie kontaktiert die andere Führungsfläche. Wiederum kann der äußere Lagerring 6b mit optionalen Flanschen versehen sein, um zu verhindern, dass er sich axial bewegt oder er kann aufgrund der Befestigung des inneren Laufrings 6a an der Schneckenwelle eingeschränkt werden. Der Abstand zwischen den Wänden 14, 15 des Schlitzes ist kleiner gewählt als die Summe der Durchmesser der Kontaktabschnitte der Rolle 16 und des äußeren Lagerrings 6, sodass sie sich an einem einzigen Punkt berühren. Der äußere Lagerring 6b befindet sich in dieser Ausführungsform näher am Boden des Schlitzes als die Rolle 16 am Boden des Schlitzes.
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Eine Vorspanneinrichtung in Form einer Blattfeder 17 wirkt zwischen dem Gehäuse 2 und dem äußeren Lagerring des hinteren Lagers, um das hintere Lager in Richtung des Zahnrads 10 vorzuspannen. Die Feder ist eine hakenförmige Blattfeder, die von der angezeigten Schraube auskragt, und drückt auf den äußeren Ring des Schwanzlagers (das kleinere). Das hakenförmige Ende der Anti-Rattle-Feder (ARS) berührt nicht direkt den äußeren Lagerring 6b, sondern liegt auf der Rolle 16 auf. Diese übt eine Kraft aus, die die Rolle 16 in Kontakt mit der Seitenwand 15 und dem äußeren Lagerlaufring 6b drückt, wodurch wiederum der äußere Lagerlaufring 6b in Richtung der Basis des Schlitzes gedrückt wird. Der Bewegung des äußeren Lagerrings steht die Schneckenwelle gegenüber. Eine optionale Platte 18 mit niedriger Reibung ist zwischen der Spitze der Feder und der Rolle vorgesehen.
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Im Gebrauch wird die Schneckenwelle in der Ebene des Zahnrades mittels des festen, parallelen Schlitzes geführt, an dessen einer Seite die Traglageranordnung rollt und an dessen anderer Seite die einzelnen Zylinderrollen anliegen, auf denen die Feder eine Kraft auswirkt, die im Wesentlichen parallel zur Zahnradebene ist. Durch das Hinzufügen der Rolle kann sich das Hecklager mit einer reinen Abrollbewegung entlang des Schlitzes in der Ebene des Zahnrads bewegen; z. B. ohne auf die durch die Wände der Führungsplatte definierte Führungsfläche gleiten zu müssen. Außerdem ist das Hecklager sehr starr und so daran gehindert, sich normal zur Getriebeebene zu bewegen.
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Wie erwähnt, weist die Rolle 16 in dieser Ausführungsform die Flansche 16a, 16b auf, die sie in der Führungsplatte 12 in Richtung der Schneckenachse halten. Es ist wichtig, die Rolle 16 so zu bemessen, dass die Neigung relativ zu einer Normalen zur Zahnradebene (in als Winkel α dargestellt), der ”Kontakt”-Ebene, die durch die Mittelpunkte der Rolle und des Schwanzlagers die Montage gelangt und klein genug ist, um zu verhindern, dass die Seitenlasten, die auf die Schneckenwelle wirken, die Walze aus der Position drücken. Der maximal zulässige Winkel α ist eine Funktion der Reibungskoeffizienten, die zwischen der Rolle 16 und der Schwanzlageranordnung 6 und zwischen der Rolle 16 und der Führungsplatte 12 vorhanden sind, und auch der Kraft, die von der Blattfeder 17 auf die Rolle 16 ausgeübt wird. Andererseits muss die genannte Neigung groß genug sein, um zu verhindern, dass das Hecklager und die Rolle in der Führungsplatte 12 verklemmen. Ein Wert von ungefähr 5 Grad für α kann geeignet sein.
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Die vertikale Bewegung des Schwanzlagers ist durch einen Hubanschlag nach außen 19 begrenzt, der, wie dargestellt, sich aus einem Gewinde verstellbare Stange und einem Kopf gezeigt zusammensetzt, wobei die Stange vertikal durch eine Bohrung in der Führungsplatte 12 gelangt, um im Schwanzlager einzugreifen, wenn es die maximale gewünschte vertikale Position erreicht.
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Die oben beschriebene Ausführungsform beseitigt eine unerwünschte Bewegung des Schneckenwellen-Schwanzlagers senkrecht zur Radebene. Gleichzeitig ermöglicht das Detail der Hecklagerbaugruppe und die Verbindung mit dem Gehäuse, dass die gewünschte Schwenkbewegung der Schneckenwelle in der Radebene mit verringertem Reibungswiderstand stattfindet.
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Die und zeigen eine alternative Getriebeeinheit. Zur leichteren Bezugnahme wurden diejenigen Teile, die in dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform gleich sind, mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. Bei dieser zweiten Ausführungsform wirkt der Auswärtsfahranschlag 19 auf die Rolle 16, anstatt auf das äußere Hecklager zu wirken. Die Führungsplatte 12 ist bei dieser Ausführungsform aus einem Material mit einem relativ hohen Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise Aluminium, im Vergleich zu dem Material, das von den Zahnrädern des Getriebes verwendet wird, hergestellt. Dies ermöglicht, dass ein Grad an Selbsteinstellung des Endes der Auswärtsfahrposition erreicht wird, das Temperaturänderungen variieren, die den Mittenabstand der Zahnräder verändern, umso besser den Bereich der zulässigen Bewegung der Schnecke relativ zu dem Radgetriebe zu regulieren.
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Wie in den und dargestellt wird, weist die Rolle 16 eine Nut 16b um ihren äußeren Umfang auf, in der sich das Ende der Blattfeder befindet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit für die Flansche der Walze.
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Bei einer weiteren alternativen Anordnung, die in den und gezeigt ist, wirkt der äußere Anschlag 19 auf den äußeren Lagerring 6, ist jedoch unter einem spitzen Winkel relativ zu der Bewegungsrichtung des Lagerrings 6 innerhalb der Führungsplatte 12'. Der Endanschlag umfasst einen Gewindebolzen, der in einer komplementären geneigten Bohrung in der Führungsplatte 12 angeordnet ist.
