DE1815167A1

DE1815167A1 - Device for transmitting a rotary movement

Info

Publication number: DE1815167A1
Application number: DE19681815167
Authority: DE
Inventors: Toshimitsu Aida
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1967-12-20
Filing date: 1968-12-17
Publication date: 1969-08-28
Also published as: DE1815167B2

Description

Vorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung De Erfindung bezieht sich auf die Verbesserungen einer Vorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung mit zwei Kronenzahnrädern, die miteinander in Eingriff treten, um die Drehbewegung von dem einen Zahnrad zu dem anderen zu übertragen, Wenn zwei gleiche Zähnezahl aufweisende Kronenzahnräder durch eine gegenseitige Axialbewegung miteinander in Eingriff gebracht werden sollen und die Zahnkuppe eines Jeden auf dem einen der beiden Räder befindlichen Zahnes zur Mittellinie zwischen einem Zähnepaar des anderen Zahnrades axial ausgerichtet ist, so ist für das Einrücken keine gegenseitige Drthbewegung der beiden Zahnräder erforderlich., Wenn aber die Zahnkuppen des einen Rades außerhalb der Mittellinie des anderen Rades liegen, d. h., wenn Jene Zahn-, kuppen gegenüber den entsprechenden Zahnflächen des anderen Rades liegen, so gleiten sie an der entsprechenden Zahnoberfläche entlang, bis beide Zahnräder vollkommen miteinander in Eingriff stehen. Dreht sich eines der Zahnräder im letzteren Fall nicht, so wird das andere somit um einen entspreohenden Winkel gegenüber diesen verschoben, wodurch ein Fehler in dem Winkel entsteht, um den das anschließende Getriebe gedreht wird. Eei einem Zahnrad mit Zähnezahl 9 läßt, sich die Gradzahl, um die das andere Rad gegenüber dem ersten verrückt; wird, folgendermaßen angeben: 0 # #° = # 360°/2n (1) Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue und verbesserte Vorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung zu schaffen, die überall dort angewandt werden kann, wo von einem Getriebe zu einem angetriebenen Teil ein genauer Wert übertragen werden soll, wie z.B. bei einem Energiezahler, und die Vorkehrungen zur Verminderung des größtmöglichen Winkels besitzt, um den eines der beiden Zahnräder beim Einrücken gegenüber dem anderen verrückt wird, um dadurch einen Fehler in dem zur an-. Device for transmitting rotary motion De invention relates refers to the improvements in a device for transmitting rotary motion with two crown gears that mesh with each other to provide rotational movement to transfer from one gear to the other, When two of the same Crown gears having number of teeth by mutual axial movement with one another are to be brought into engagement and the tip of each tooth on one of the tooth located on both wheels to the center line between one pair of teeth of the other Gear is axially aligned, so there is no mutual rotation for engagement of the two gears required., But if the tooth tips of one wheel are outside lie on the center line of the other wheel, d. i.e., if those tooth tips are opposite the corresponding tooth surfaces of the other wheel, they slide on the corresponding one Along the tooth surface until both gears are fully engaged. If one of the gears does not rotate in the latter case, the other will thus shifted by a corresponding angle with respect to these, as a result of which an error in the angle by which the subsequent gear is rotated. A gear with the number of teeth 9 can be the number of degrees by which the other wheel compared to the first crazy; will indicate as follows: 0 # # ° = # 360 ° / 2n (1) Object of the invention is to provide a new and improved device for transmitting rotary motion to create that can be used wherever from a gear to a an exact value is to be transmitted to the driven part, e.g. with an energy meter, and has the provisions for reducing the maximum possible angle around the one of the two gears when engaging opposite the other going crazy, thereby making a mistake in the to-.

getriebenen Seite übertragenen Drehwinkel auszusohlie-Ben.driven side transferred angle of rotation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung von einem antreibenden zu einem angetriebenen Teil gelöst, die ein Faar normalerweise im Abstand einander gegenüberliegender Zahnräder aufweist, welche auf ihren einander zugekehrten Seiten eine Reihe miteinander in Eingriff zu bringender Zähne besitzen und deren eines zum Einrücken axial beweglich und von dem antreibenden Teil in Drehung versetzt wird, während das andere Zahnrad mit dem angel triebenen Teil verbunden ist; und die sich dadurch kennzeichnet, daß die beiden Zahnräder eine unterschiedliche Zähnezahl aufweisen. According to the invention, this object is achieved by a device for transmission the rotary movement from a driving to a driven part released, the a color normally has opposing gears at a distance, which on their facing sides engage a row with one another Have teeth to be brought and one of which is axially movable for engagement and from the driving part is set in rotation, while the other gear with the fishing-driven part is connected; and which is characterized by the fact that the two Gears have a different number of teeth.

Vorzugsweise ist das Verhältnis zwischen den Zähnezahlen der beiden Zahnräder unganzzahlig. Preferably the ratio between the number of teeth is the two Unintelligible gears.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist nacht oil gend ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren näher beschrieben. To further explain the invention, night oil is an exemplary embodiment described in more detail with reference to the figures.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform innerhalb eines Spitzenenergiezählers; Fig. 2 ist eine Rückansicht des in Fig. 1 gezeig ten ersten Zahnrades; Fig. 3 zeigt eine in Fig. 1 auftretende Blattfeder; Fig. 4 zeigt eine Abwicklung des Zahnradpaares vor dem Eingriff. Fig. 1 is a longitudinal section through an embodiment within a peak energy meter; Fig. 2 is a rear view of the geiger in Fig. 1 th first gear; Fig. 3 shows a leaf spring appearing in Fig. 1; Fig. 4 shows a development of the gear pair before the engagement.

Fig. 3 zeigt in gleicher Weise die Zahnräder im Eingriff In Fig. t ist die erfindungsgemälje Vorrichtung in Verbindung mit einem Wattstundenzähler gezeigt. Diese Vorrichtung besitzt einen als Block 10 dargestellten Antrieb, beispielsweise in Gestalt des Wattstundenzählers, eine mit diesem in Verbindung stehende Welle 12, ein fest auf dieser sitzendes Stirnzahnrad 1,4 und eine von zwei im Abstand angeordneten Tragplatten 18 und 20 gehaltene Tragachse 16, die parallel zu der Welle 12 verläuft. Auf der Tragachse 16 sitzt eine, generell mit 22 bezeichnete, drehbare und axial bewegliche Büchse. Fig. 3 shows in the same way the gears in mesh In Fig. t is the device according to the invention in connection with a watt-hour meter shown. This device has a drive shown as block 10, for example in the form of the watt-hour meter, a wave connected with it 12, a spur gear 1,4 firmly seated on this and one of two at a distance arranged support plates 18 and 20 held support axis 16, which is parallel to the shaft 12 runs. On the support shaft 16 sits a, generally designated 22, rotatable and axially movable bush.

Diese weist an ihren beiden Enden Je einen Flansch 24 bzw. 26 auf, sowie eine Einschnürung 28, einen Gewinde~ abschnitt 30 und in der Nähe des Flansches 26 ein Stirn-Zahnrad 32, das mit dem Stirnzahnrad 14 kämmt.This has a flange 24 or 26 at each of its two ends, and a constriction 28, a thread section 30 and in the vicinity of the flange 26 a spur gear 32 which meshes with the spur gear 14.

Auf der Büchse 22 sitzt drehbar ein erstes, generell mit 34 bezeichnetes schalenförmiges Kronenzahnrad, dessen Mittelöffnung 36 (Fig. 2) die Einschnürung 28 lose aufnimmt, deren Länge die Dicke des Radbodens um einiges überschreitet. Dadurch kann das Zahnrad 34 leicht gegen die Achse der Büchse 22 geneigt werden. Dieses erste Kronenrad 34 trägt rund um seine zentrale Aussparung herum seitlich keilförmige Zähne 38.in gleichen Winkel~ abständen, während an der Außenseite des Bodens 40 drei Radialnuten 42 vorgesehen sind, die voneinander einen gegenseitigen Winkelabstand von Jeweils 1290 aufweisen (Fig. 2) und deren Bedeutung noch erklärt wird. A first, generally designated 34, is rotatably seated on the sleeve 22 shell-shaped crown gear, the central opening 36 (Fig. 2) of which the constriction 28 loosely accommodates the length of which exceeds the thickness of the wheel base by a lot. As a result, the gear 34 can be inclined slightly relative to the axis of the sleeve 22. This first crown gear 34 carries laterally around its central recess Wedge-shaped teeth 38. equiangularly spaced, while on the outside of the Bottom 40 three radial grooves 42 are provided, which are mutually mutual Have angular spacing of 1290 each (Fig. 2) and their meaning will be explained below will.

Um das Rad 34 normalerweise an dem Flansch 24 der Büchse 22 in Anlage zu halten, ist auf den Gewindeabschnitt 30 der Büchse 22 eine Mutter 44 aufgeschraubt, die als Abstützung für eine zwischen ihr und dem Rad 34 sitzende Blattfeder 46 dient. Wie aus Fig 3 ersichtlich, weist die Blattfeder 46 in der Mitte eine sechseckige Öffnung 48 sowie in gleichen Winkelabständen von 1200 drei radiale Schenkel 50 auf. Um die Blattfeder mit der Mutter 44 zu verbinden, kann letztere an ihrem dem Rad 34 benachbarten Ende mit einem verjüngten Abschnitt versehen sein, dessen Profil demjenigen der Mittelöffnung 48 der Blattfeder entspricht und an dem diese angeschweißt werden kann. Die drei radialen Schenkel 50 der Blattfeder 46 greifen mit ihren Enden in die Radialnuten 42 des Rades 34 ein und drücken dieses dadurch gegen den Flansch 24 der Büchse 22. Eine Gegenmutter 52 hält die Mutter 44 auf dem Gcwindortchn1tt 30 der Büchse-fest. To the wheel 34 normally on the flange 24 of the sleeve 22 in contact to hold, a nut 44 is screwed onto the threaded section 30 of the sleeve 22, which serves as a support for a leaf spring 46 seated between it and the wheel 34. As can be seen from Fig. 3, the leaf spring 46 has a hexagonal in the middle Opening 48 and three radial legs 50 at equal angular intervals of 1200. To connect the leaf spring to the nut 44, the latter can be attached to the wheel 34 adjacent end may be provided with a tapered section, the profile of which corresponds to that of the central opening 48 of the leaf spring and to which it is welded can be. The three radial legs 50 of the leaf spring 46 grip with their ends into the radial grooves 42 of the wheel 34 and thereby press it against the flange 24 of the sleeve 22. A lock nut 52 holds the nut 44 on the screw thread connector 30 the can-tight.

Ein zweites, generell mit 54 bezeichnetes Kronenzahnrad sitzt drehbar auf der Tragachse 16. Dieses zweite Rad'list ebenfalls schalenförmig ausgebildet und besitzt gleichen Durchmesser wie das Rad 34. Die Öffnung der zentralen Aussparung des Rades 54 ist gegenüber derjenigen des Rades 34 ausgerichtet und wird - wie später beschrieben - normalerweise in einer gewissen Entfernung von demselben gehalten, Auch das Rad 54 ist rund um seine Aussparung herum mit seitlichen Zähnen 56 versehen, welche die gleiche Form besitzen wie die Zähne 38 des ersten Rades, während ihre Anzahl 3edoch von derjenigen des ersten Rades abweicht. Das zweite Rad weist eine bücheenförmige Nabe 58 auf, die an einem auf der Tragachse 16 befindlichen Flansch 60 anliegt. Auf dem Ende dieser Nabe 58 sitzt ein Zahnkranz 62, der mit einem Stirnzahnrad 64 kämmt. A second crown gear, generally designated 54, is rotatably seated on the support axis 16. This second wheel list is also designed in the shape of a shell and has the same diameter as the wheel 34. The opening of the central recess of the wheel 54 is aligned with that of the wheel 34 and is - as later described - usually held at a certain distance from the same, The wheel 54 is also provided with lateral teeth 56 around its recess, which have the same shape as the teeth 38 of the first wheel, while their Number 3, however, differs from that of the first wheel. The second wheel has a bush-shaped Hub 58, which rests against a flange 60 located on the support axis 16. On the end of this hub 58 there is a ring gear 62 which is connected to a spur gear 64 combs.

Das Stirnrad 64 sitzt auf einer Welle 66, die mit dem als Block 68 dargestellten angetriebenen Teil in Verbindung steht, das ein Zählgetriebe darstellen magS Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist auf der Tragachse 16, zwischen der Tragplatte 18 und dem Flansch 26 der Büchse 22 eine Druckfeder angeordnet, welche die Büchse 22 und damit das erste Zahnrad 34 gemäß Fig. 1 nach links an das zweite Zahnrad 54 anzudrücken sucht. Diese Wirkung der Feder 70. wird normalerweise durch einen Schalthebel 72 aufgehoben, der rund um seine Lagerstelle 74 zu schwenken vermag und mit einem Ende am Flansch 26 der Büchse 22 anliegt. Normalerweise wird der Schalthebel 72 durch eine (nicht gezeigte) Schalteinrichtung herkömmlicher Art in seiner aus Fig. 1 ersichtlichen Lage gehalten. The spur gear 64 is seated on a shaft 66, which is connected to the block 68 driven part shown is in connection, which represent a counting gear magS As can be seen from Fig. 1, is on the support axis 16, between the support plate 18 and the flange 26 of the sleeve 22 is arranged a compression spring, which the sleeve 22 and thus the first gear 34 according to FIG. 1 to the left to the second gear 54 seeks to press. This action of the spring 70th is normally through a Switching lever 72 canceled, which is able to pivot around its bearing point 74 and one end rests on the flange 26 of the sleeve 22. Usually the gear stick 72 by a (not shown) switching device of a conventional type in its Fig. 1 held the position shown.

Zu jedem gewünschten Zeitpunkt tritt die Schalteinrichtung in Tätigkeit, um den Einstellhebel gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn zu schwenken. Dies läßt die Feder 70 der Büchse 22 mitsamt den Muttern 44 und 52 und der Blattfeder 46 eine Längsbewegung erteilen, wobei das Kronenrad 34 mit dem zweiten Kronenrad 54 in Eingriff tritt. Auf diese Weise wird die Drehbewegung des antreibendon Teils 10 nunmehr auf ddn angetriebenen Teil 68 übertragen. Nach Ablauf des gewünschten Schaltintervalls führt die Schaltvorrichtung den Schalthebel 72 in seine Ausgangslage zurück, in der er die Druckfeder 70 zurückdrängt und gleichzeitig das Zahnrad 34 von dem Zahnrad 54 wieder trennt. Auch das in dem angetriebenen Teil 68 vorhandene Zähigetriebe kehrt nunmehr in die Nullstellung zurück. The switching device comes into operation at any desired point in time, to pivot the adjustment lever clockwise according to FIG. 1. This leaves the pen 70 of the sleeve 22 together with the nuts 44 and 52 and the leaf spring 46 a longitudinal movement issue, the face gear 34 engaging with the second face gear 54. In this way, the rotary movement of the driving end part 10 is now on ddn driven part 68 transmitted. After the desired switching interval has elapsed leads the switching device returns the shift lever 72 to its original position in which it the compression spring 70 pushes back and at the same time pushes the gear 34 off the gear 54 separates again. The counter gear present in the driven part 68 also reverses now back to the zero position.

Die Art des Eingriffs zwischen den beiden Kronenrädern 34 und 54 wird nachfolgend beschrieben. Nur zur Erläuterung sei angenommen, daß die beiden Räder die Zähnezahlen n und n+l haben, in diesem Beispicl 8 bzw. 9. The type of engagement between the two crown gears 34 and 54 is described below. For the sake of illustration only, let us assume that the two Wheels have the number of teeth n and n + 1, in this example 8 and 9 respectively.

Fig. 4 zeigt die Zahnkuppe eines bestimmten keilförmigen Zahnes 34a des ersten Rades 34, von dem man annimmt, daß er sich in der Ausgangslage, d, h., unter einem Winkel von O oder 3600 befindet und der gerade auf den Scheitel eises ebenfalls keilförmigen Zahnes 54a auftrifft, der unter dem gleichen Winkel an dem zweiten Zahnrad 54 auftritt Weiterhin ist zu ersehen; daß die Eingriffsversetzung zwischen den einander ge genüberliegenden Zähnen allmählich kleiner wird, in dem Maße, wie der Ort der betreffenden Zähne beidRäder von 0 nach 1800 fortschreitet. Unter2'Eingriffsver6etzung" wird das Umfangsintervall zwischen dem Scheitel des betreffenden Zahnes auf einem der beiden Räder und der Mitte der in .twa gegenüberliegenden Zahnlücke des anderen Rades verstanden. So z.B. ist ein Abstand g1 zwischen dem Scheitel eines zweiten Zahnes 34b des ersten Rades 34 und zwischen der Mitte der Zahnlücke zwischen dem zweiten und dritten Zahn 54b und c des zweiten Rades 54 kleiner-als der Abstand g2 zwischen dem dritten Zahn 34£ des ersten Rades und der Mitte der Lücke zwischen den Zähnen 54c und d des zweiten Rades, bis schließlich der unter einem Winkel von 180° auftretende Zahn 34L des ersten Rades 34 der vor der Mitte der Lücke zwischen zwei nebeneinanderliegenden Zähnen S4c und d des zweiten Rades 34 zu liegen, kommt. Von nun an wächst der Abstand, wie bei g4, g5,.... g7 gezeigt, wieder an, bis der Zahn 34a genau erreicht wird, der, wie gesagt gegenüber dem Zahn 54a liegt. Fig. 4 shows the tip of a particular wedge-shaped tooth 34a of the first wheel 34, which is assumed to be in the starting position, i.e. is at an angle of 0 or 3600 and which is straight on top of the ice also strikes wedge-shaped tooth 54a, which is at the same angle on the second gear 54 occurs further can be seen; that the engagement dislocation between the opposing teeth gradually becomes smaller, in which Measures how the location of the respective teeth on both wheels progresses from 0 to 1800. The circumferential interval between the vertex of the tooth in question on one of the two wheels and the center of the in .twist opposite Understood the tooth gap of the other wheel. For example, there is a distance g1 between the Apex of a second tooth 34b of the first wheel 34 and between the center of the Tooth gap between the second and third teeth 54b and c of the second wheel 54 is less than the distance g2 between the third Tooth 34 pounds of the first wheel and the center of the gap between teeth 54c and d of the second wheel until finally the tooth 34L of the first wheel 34 of the front, which occurs at an angle of 180 ° the center of the gap between two adjacent teeth S4c and d of the second Wheel 34 comes to rest. From now on the distance increases, as with g4, g5, .... g7 shown, again until the tooth 34a is reached exactly, the opposite, as said the tooth 54a lies.

Unter solchen Umständen also wird das erste kronenrad 34 durch die Druckfeder 70 gegen das zweite Rad 54 gepresst. Dadurch treten die beiden Räder miteinander in Eingriff, wobei das erste1 wie aus Fig, 3 ersichtlich, sich leicht gegenüber dem zweiten neigt, Dies kommt daher, daß nur der Zahn 34a des ersten Rades auf dem Zahn 54a des zweiten Rades aufliegt. Under such circumstances, the first crown gear 34 is through the Compression spring 70 pressed against second wheel 54. This causes the two wheels to kick into engagement with one another, the first 1 as can be seen from FIG. 3, easily compared to the second tends, this is because only the tooth 34a of the first wheel rests on the tooth 54a of the second wheel.

Natürlich kann eich der Zahn 34 auch nach einer Seite, z.B. zur Zahnfläche 54a' des Zahnes 54a hin verschieben, wobei keiner der Zähne des ersten Rades auf den Scheitel eines Zahnes dos zweiten Rades trifft. Un ter diesen Umständen treten die beiden Zahnräder beispielsweise 10 miteinander in Eingriff, daß der Zahn 34a zuerst in Richtung des Pfeiles P (Fig. 4) an der Zahnfläche 54a' entlanggleitet und daß dann der nachfolgende Zahn 34h auf die Zahnfläche 541' des Zahnes 541 trifft, der dem Zahn 54a vorangeht. Der Winkel, in welchem sich das erste Rad 34 beim Eingriff mit dem zweiten Rad 54 verschoben hat, kann' folgende Maximalgröße erreichen: wobei n und n+1 die Zähnezahl des ersten, bzw. des zweiten Rades sind. Auf diese Art erfüllt der oben erwähnte Winkel 0 (in Grad) folgende Gleichung: Aus Gleichung (1) ist ersichtlich, daß die Winkelverschiebunz herkömmlicherweise eine Maximalgröße von er Annahme, daß n = 99 ist, von hat. Unter der angenommenen Bedingung wird die Maxinialgröße bei der Erfindung jedoch nur 3600 = + 3600 x 10-4* Auf diese Weise hat sich der 99x100 Maximalfehler des übertragenen Drehwinkels auf ein Fünf~ zigstel vermindert.Of course, the tooth 34 can also shift to one side, for example towards the tooth surface 54a 'of the tooth 54a, whereby none of the teeth of the first wheel meets the apex of a tooth of the second wheel. Under these circumstances, the two gears, for example 10, mesh with one another so that tooth 34a first slides along tooth surface 54a 'in the direction of arrow P (FIG. 4) and then the following tooth 34h on tooth surface 541' of tooth 541 meets which precedes tooth 54a. The angle at which the first wheel 34 has shifted when engaging the second wheel 54 can reach the following maximum size: where n and n + 1 are the number of teeth of the first and the second wheel, respectively. In this way, the above-mentioned angle 0 (in degrees) satisfies the following equation: From equation (1) it can be seen that the angular displacement conventionally has a maximum magnitude of he assumption that n = 99, von has. Under the assumed condition, however, the maximum size in the invention is only 3600 = + 3600 x 10-4 * In this way, the 99x100 maximum error of the transmitted angle of rotation has been reduced to one fiftieth.

Obwohl die Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben wurde, bei dem die Zähnezahl des ersten Rades um 1 kleiner ist als diejenige des zweiten Rades, beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf diese Differenz. Vielmehr können die beiden Räder praktisch jede beliebige ganze Zähnezahl n bzwq m erhalten, vorausgesetzt, daß das Verhältnis m nicht ganzzählig ist, n Although the invention has been described by way of example, in where the number of teeth on the first wheel is 1 less than that of the second wheel, the invention is in no way limited to this difference. Rather, they can both wheels have practically any whole number of teeth n or q m, provided that the ratio m is not integer, n

Claims

Claims 1. Device for transmitting the rotary motion of a driving to a driven part with a pair usually at a distance opposing gears on their facing sides have a number of teeth to be brought into engagement and one of them is axially movable for engagement, thereby g e k e n n n z e i c h n'e t that both Gears (34, 54) have a different number of teeth.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z c i c h n e t that the two gears (34, 53) are able to incline towards each other.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the numbers of teeth (m, n) of the two gears (34, 34) are chosen are that they form a fractional integer relationship.

4 .. Device according to one of the preceding claims, characterized in that g e k e n n n n e i c h n e t that the two gears (34, 54) as shell-shaped, Crown gears that are open to one another are formed, the gears of which are enclosed by the toothed rings Recesses aligned with one another.

are dead.