DE1186721B

DE1186721B - Spielfreies Getriebe fuer Einstellzwecke der Feinmechanik

Info

Publication number: DE1186721B
Application number: DEC28381A
Authority: DE
Inventors: Georg Wehling
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1962-11-10
Filing date: 1962-11-10
Publication date: 1965-02-04

Description

Spielfreies Getriebe für Einstellzwecke der Feinmechanik Die Erfindung betrifft ein spielfreies Getriebe für Einstellzwecke der Feinmechanik, bestehend aus über Verzahnungen miteinander im Eingriff stehenden und in Lagern beweglich angeordneten Getriebeteilen, von denen mindestens eines ein hebelartig ausgebildetes und mit einem Zahnsegment versehenes um eine Achse drehbar gelagertes Getriebeteil ist, und bei dem beide Verzahnungen radial zur Richtung der Drehachse des hebelartigen Getriebeteils elastisch nachgiebig zum Eingriff kommen.
Beispieisweise kann das Getriebe aus einem Ritzel und einem Zahnsegment bestehen. Spielfreier Gang derartiger Getriebe kann annähernd dadurch erreicht werden, daß die miteinander kämmenden Verzahnungen sehr genau aneinander angepaßt, d. h. mit sehr geringen Toleranzen gefertigt werden. Jedoch läßt sich durch diese Maßnahme das Spiel nie vollständig vermeiden.
Es ist bekannt, das Spiel der Getriebeteile dadurch zu beseitigen, daß man die Verzahnungen federnd zum Einariff konimcn läßt. Dazu kann die Welle eines Getriebeteils beweglich gelagert sein und die Verzahnungen können dann mit auf das bewegliche Getriebteil einwirkender Federkraft gegeneinandergedrückt werden. Es ist ersichtlich, daß diese Maßnahme recht aufwendig ist, denn sie führt nur dann zum Erfolg, wenn das in einer Führung federnd verschiebbare Lager sich selbst spielfrei bewegt, d. h. nur in einer Richtung verschiebbar ist. Damit werden also wieder hohe Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit der Lagerführungen gestellt. Außerdem läßt in manchen Fällen die Konstruktion des Getriebes eine verschiebbare Achse nicht zu.
Es sind weiter auch Getriebeteile mit Verzahnungen bekannt, bei denen die Verzahnung des einen oder des anderen Teils oder beider Teile selbst elastisch nachgiebig ausgebildet ist. Die Verzahnung ist dabei jedoch auch in Bewegungsrichtung der Zähne elastisch und daher nicht mehr spielfrei, wenn über das Getriebe Drehmomente übertragen werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher bekannten Getriebe der im Oberbegriff - nann-.e ten Art zu vereinfachen. Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das spielfreie Getriebe der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß bei raumfester Anordnung der Getriebelager das hebelartig ausgebildete Getriebeteil zwischen seinem Lager und seiner Verzahnung durch Zwischenschaltung federnder Mittel derartig ausgebildet ist, daß der Eingriff in Richtung auf den Drehpunkt des hebelartigen Getriebeteiles elastisch, in Drehrichtung dagegen starr erfolgt. Zur Verwirklichung einer solchen Anordnung könnte etwa das hebelartig ausgebildete Getriebeteil zweiteilig ausgeführt werden. Das eine Teil, durch das die Drehachse führt, ist mit dem anderen Teil, das die Verzahnung trägt, durch eine Geradführung und durch Federn verbunden. Beispielsweise werden beide Teile durch Bolzen, die in dem einen Teil fest und in dem anderen federnd gelagert sind, miteinander verbunden. Die Bolzen gestatten dabei eine Bewegung beider Teile gegeneinander in der Richtung parallel zur Längsachse des Getriebeteils. Dabei soll unter Längsachse die Achse durch den Drehpunkt und die Mitte des Zahnkranzes verstanden werden. Die Verbindungsbolzen könnten auch durch eine entsprechende Ausbildung der Teile selbst, indem sie etwa in einer Schwalbenschwanzführung parallel zur Längsachse des Getriebeteils ineinandergreifen, ersetzt werden. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung dieser elastischen Verbindung ergibt sich jedoch, wenn das hebelartige Getriebeteil selbst in sich federnd ausgebildet wird.
F i g. 1 zeigt als Beispiel eine solche Anordnung, die aus einem mit einem Zahnsegment 5 versehenen hebelartigen Getriebeteil 1 und einem Ritzel 7 besteht. Das hebelartige Getriebeteil 1 ist auf einer Achse, die durch die Bohrung 2 führt, drehbar. Die Drehung des festgelagerten Ritzels 7, das mit seiner Verzahnung in das Zahnsegment 5 eingreift, führt zu einer Verschwenkung des hebelartigen Getriebeteils 1 um den Mittelpunkt der Bohrung 2. Das hebelartige Getriebeteil 1 trägt Aussparungen 3 und Einschnitte 4 zur Erzielung eines spielfreien federnden Eingriffs der Verzahnungen. F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Anordnung der F i g. 1. Als weiteres Ausführungsbeispiel zeigt F i g. 3 eine zur Län 'asachse unsymmetrische Anordnung der Einschnitte 4.
Die Anordnung der Aussparungen 3 und Einschnitte 4 ist in beiden Beispielen so getroffen, daß das Zahnsegment 5 über Rippen 6 mit dem Teil des hebelartigen Getriebeteils 1, das die Bohrung 2 für die Durchführung der Welle trägt, verbunden ist. Diese dünnen Rippen 6 verlaufen senkrecht zur eingezeichneten Längsachse des hebelartigen Getriebeteils 1. Diese Lage der Rippen bewirkt, daß das hebelartige Getriebeteil 1 in Richtung senkrecht zur Längsachse, das ist die Richtung, in die sich das Zahnsegment 5 bei Drehung des Ritzels 7 bewegt, starr verhält, dagegen parallel zur Längsachse nachgiebig elastisch ist. Damit ist erreicht, daß das Ritzel 7 über die ganze Länge des Zahnsegments 5 federnd zum Eingriff kommt. Dabei ist der Eingriff nur in radialer Richtung elastisch, dagegen in tangentialer Richtung wegen der in sich starren Verzahnungen von Ritzel 7 und Zahnsegment 5 starr.
Das Ritzel, das so gelagert ist, daß es mit einem gewissen Druck auf dem Zahnsegment aufliegt, drückt über den ganzen Verzahnungsbereich mit annähernd konstanter Federkraft. Die Federkraft kann je nach den Eigenschaften des Materials und der Materialstärke durch die Größe der Einschnitte und Aussparungen und der Dicke der verbleibenden Rippen in gewissen Grenzen variiert werden. Durch Wahl eines geeigneten Werkstoffes, etwa eines Polyoxymethlven-Kunststoffes, kann bei relativ starren Rippen eine weiche Federung und damit ein gleichmäßiger Gang des Getriebes erreicht werden. Da sich mit vorgenannten Kunststoffen eine gute Maßhaltigkeit erreichen läßt und die erfindungsgemäße Formgebung die Spielfreiheit sicherstellt, können diese Getriebe für Einstellzwecke, bei denen eine hohe Genauigkeit verlangt wird, verwendet werden. Das Ritzel des Ausführungsbeispiels läßt sich durch eine Zahnstange oder ein zweites hebelartig drehbar gelagertes Getriebeteil ersetzen.

Claims

Patentansprüche: 1. Spielfreies Getriebe für Einstellzwecke der Feinmechanik, bestehend aus über Verzahnungen miteinander im Eingriff stehenden und in Lagern beweglich angeordneten Getriebeteilen, von denen mindestens eines ein hebelartig ausgebildetes und mit einem Verzahnungssegment versehenes um eine Achse drehbar gelagertes Getiiebeteil ist, und bei dem beide Verzahnungen radial zur Richtung der Drehachse des 'hebel-" artigen Getriebeteiles elastisch nachgiebig zum Eingriff kommen, dadurch gekennzeichnet, daß bei raumfester Anordnung der Getriebelager das hebelartig ausgebildete Getriebeteil (1) zwischen seinem Lager (2) und seiner Verzahnung (5) durch Zwischenschaltung federnder Mittel (6) derartig ausgebildet ist, daß der Eingriff in Richtung auf den Drehpunkt des hebelartigen Getriebeteiles elastisch, in Drehrichtung dagegen starr erfolgt.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hebelartig ausgebildete Getriebeteil (1) durch Formgebung in sich federnd nachgiebig ausgebildet ist. 3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hebelartig ausgebildete Getriebeteil (1) Ausnehmungen (3) und/oder Einschnitte (4) aufweist, gegen die zwischen seiner Drehachse und dem Zahnsegment (5) liegende Hebelteile federnd beweglich sind. 4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Ausnehmungen (3) und Einschnitte (4) zur Längsachse des hebelartigen Getriebeteiles (1) symmetrisch angeordnet sind. 5. Getriebe nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das hebelartig ausgebildete Getriebe aus einem Polyoxymethylen-Kunststoff hergestellt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 890 592, 1004 879, 1115 035; deutsche Auslegeschrift Nr. 1027 033; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1789 829.