DE1920227C3

DE1920227C3 - Wrench with a planetary gear

Info

Publication number: DE1920227C3
Application number: DE19691920227
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Schnepel, Lawrence Seward, Sudbury, Mass. (V.StA.)
Priority date: 1968-04-23
Filing date: 1969-04-22
Publication date: 1976-03-18

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubenschlüssel mit einem Planetengetriebe, bestehend aus einem ringförmigen Gehäuse mit einem Innenzahnkranz in der Ringausnehmung und parallelen Gehäusestirnflächcn quer zur Längsachse des Innenzahnkranzes, einem radialen Handgriff, dessen Längsachse symmetrisch /u den Gehäusestirnflächen liegt, sowie mit einem Sonnenrad und Planetenrädern zwischen diesem und dem Innenzahnkranz. ferner mit Zahnradachsen für die Planetenräder und Lagerbohrungen für diese Achsen in je einer antriebsseitigen und einer abiriebsseitigen, an den Gehäusestirnfiächen anliegenden, kreisförmigen Lagerplatte, von denen die antriebsseitige fest mit einem Antriebszapfen verbunden ist, und beide Lagerpiatt.-n je eine Lagerbohrung für den Abtriebszapfen aufweisen.The invention relates to a wrench with a planetary gear consisting of an annular housing with an internal ring gear in the annular recess and parallel housing end faces transverse to the longitudinal axis of the internal gear rim, a radial one Handle, whose longitudinal axis is symmetrical / u the housing end faces lies, as well as with a sun gear and planet gears between this and the inner ring gear. also with gear axles for the planet gears and bearing bores for these axles in one drive-side and one on the abrasion side, on the housing end faces adjacent, circular bearing plate, of which the drive side is firmly connected to a drive pin, and both Lagerpiatt.-n each one Have bearing bore for the output journal.

Bei einem bekannten Schraubenschlüssel dieser Art werden die Lagerplatten für die Eingangs- und Ausgangswelle mit den darin gelagerten Zahnradachsen in dem* Haltergehäuse derart aufgenommen, daß die Platten einerseits stirnseitig gegen die Gehäusewände und andererseits stirnseitig gegen die zwischen ihnen angeordneten Planetenräder anliegen (US-PS 2::0483). An ihrem Umfang werden die Lagerplatten in Ringnuten des Haltergehäuses geführt. Die Zahnradachsen für die Planetenräder werden in Bohrungen der Lagerplatten aufgenommen. Werden nun während des Beiriebes des bekannten Schraubenschlüssels axiale und tangentiale Kräfte aufgebracht, so treten sowohl zwischen den Stirnflächen der Lagerplatten und der Planetenräder als -such an den Umfangsflächen der Lagerplatten und der Zahnradachsen erhebliche Reibungskräfte auf, die den Wirkungsgrad des Schraubenschlüssels beeinträchtigen. In a known wrench of this type, the bearing plates for the input and output shafts with the gear axles stored therein in the * holder housing so that the plates on the one hand the front side against the housing walls and on the other hand the front side against those arranged between them Planet gears are in contact (US-PS 2 :: 0483). The bearing plates are placed in annular grooves on their circumference of the holder housing. The gear axles for the planetary gears are in bores in the bearing plates recorded. Are now axial and tangential during operation of the known wrench Forces applied so occur both between the end faces of the bearing plates and the planetary gears than -such on the circumferential surfaces of the bearing plates and the gear axles on considerable frictional forces that affect the efficiency of the wrench.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schraubenschlüssel der eingangs beschriebenen Art derart auszugestalten, daß sein Wirkungsgrad durch Herabsetzen der Reibungsverluste zwischen den Planetenrädern und dem Zahnkranz sowie den Längsund Querlagern verbessert wird.The invention is therefore based on the object of providing a wrench of the type described at the outset Kind to design in such a way that its efficiency by reducing the friction losses between the Planet gears and the ring gear as well as the longitudinal and transverse bearings is improved.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen den Planetenrädern Abstandsslükke zum Befestigen der Lagerplatten angeordnet sind, sich zwischen den Lagerpiatten und dem ringförmigen Gehäuse Längswälzlager und zwischen den Zahnradachsen und den Lagerbohrungen der Lagerplatten radiale Wälzlager befinden.This object is achieved according to the invention in that there is a gap between the planet gears for fastening the bearing plates are arranged between the bearing plates and the annular Housing longitudinal roller bearings and radial between the gear axles and the bearing bores of the bearing plates Rolling bearings are located.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further expedient refinements of the invention are characterized in the subclaims.

Du. Lrfindiing wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtYou. Lrfindiing is based on an exemplary embodiment explained in more detail. It shows

1- 1 g. 1 eine Seitenansicht des Werkzeugs,1- 1 g. 1 is a side view of the tool,

ί i g. 2 eine Teiloberansicht des Werkzeugs,ί i g. 2 is a partial top view of the tool;

Γ i g. 3 eine Seitenansicht des Werkzeugs, wobei die Ein/elteile axial voneinander getrennt und teilweise im Schmu dargestellt sind.Γ i g. 3 is a side view of the tool, the Some parts are axially separated from each other and partially shown in the Schmu.

I· i g. 4 einen horizontalen Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 3.I · i g. 4 shows a horizontal section along the line 4-4 in Fig. 3.

^! i g. 5 einen Teilschnitt durch eine zylindrische Lageranordnung, die zum Tragen der Enden der Lagerzapfen verwendet wird, auf denen die l'lanctenräder belästigt sind. ^! i g. Figure 5 is a partial section through a cylindrical bearing assembly used to support the ends of the journals on which the l'lancten wheels are perturbed.

F ι ν ii einen Schnitt entlang der Linie b-b in F i g. 5,F ι ν ii a section along the line bb in F i g. 5,

I i ;_ 7 eine Teiloberansicht der ringförmigen Lageranordnungen, die zum Tragen der Lagerpiatten in rollender Berührung mit dem Halter verwendet werden, undI i; _ 7 is a partial top view of the annular bearing assemblies, which are used to carry the storage plates in rolling contact with the holder, and

Γ i g. 8 einen diametralen Teilschnitt in größerem Maßstab, der die rollende Berührung zwischen einer der Lagerplatten und dem Halter mit einem Dichtungsring zeigt.Γ i g. 8 is a diametrical partial section on a larger scale showing the rolling contact between a the bearing plates and the holder with a sealing ring shows.

Gemäß I·" i g. I bis 3 weist der Schraubenschlüssel einen I laller 10 auf, der mit einem radial gerichteten Handgriff 12, einer Eingangswellc 14, einer Ausgangswelle 16 (Abtriebszapfen) und einem Getriebe 18 versehen ist, um die Drehung der Eingangswelle 14 auf die Ausgangswelle 16, vervielfacht durch das verwendete Übersetzungsverhältnis, zu übertragen.According to I · "i g. I to 3, the wrench has a laller 10, the one with a radially directed Handle 12, an input shaft 14, an output shaft 16 (output pin) and a gear 18 is provided to the rotation of the input shaft 14 on the Output shaft 16, multiplied by the gear ratio used, to be transmitted.

Der Halter 10 besitzt ein ringförmiges Gehäuse mil Innenzahnkranz 20 (Fig. 4), der eine Vielzahl von kreisförmig angeordneten, axial gerichteten Zähnen 22 cniMÜii, UiC im WCSCiitiichcn in i!'."Cf LäfigC der DiC¹KC des Halters entsprechen. Die gegenüberliegenden Flächen 24 des Halters sind eben, parallel zueinander und von ringförmiger Gestalt und bilden glätte, im wesentlichen reibungslose Lagerflächen.The holder 10 has an annular housing with an internal gear rim 20 (FIG. 4), which corresponds to a plurality of circularly arranged, axially directed teeth 22 cniMÜii, UiC in WCSCiitiichcn in i! '. "Cf LäfigC der DiC ¹ KC of the holder Surfaces 24 of the holder are flat, parallel to one another, and annular in shape, and provide smooth, substantially frictionless bearing surfaces.

Ein Pjar Lagerplatteii 26 und 28 mit kreisförmiger Gestalt und im wesentlichen kegelstumpfförmigem Querschnitt sind auf dem Halter in konzentrischer Beziehung zur Achse des Innenzahnkranzes angeordnet. Diese Lagerplatten haben ebene Flächen 30 bzw. 32. die den Flächen 24 des Halters gegenüberliegen. Die Welle 14 ist an der Mitte der Lagerplatte 26 befestigt, wobei ihre Achse mit der Mitte des Innenzahnkranzes übereinstimmt, und weist einen Abschnitt 34 mit nicht kreisförmiger Gesiall auf. um einen Schraubenschlüssel oder eine andere Vorrichtung aufzunehmen, mit der eine Drehkraft aufgebracht werden kann. Die Lagerplane 28 enthält eine mittlere Lageröffnung 36, in der die Welle lh drehbar angeordnet ist. Das äußere Ende der Welle 16 weist eine nichi kreisförmige MuHe 40 auf. Das innere Ende der Welle 16 erstreckt sich innen /wischen den Lagerplailen 26 und 28 axial durch den Innenzahnkranz hindurch und weist an seinem Ende einen Lagerzapfen 4-i mit verringertem Durchmesser auf. der drehbar in einer Lagerbohrung 46 aufgenommen ist, die in der Mitte der Innenseite der Lagerplatte 26 \ orgesehen ist.A Pjar Lagerplatteii 26 and 28 with circular The shape and generally frustoconical cross-section are in concentric relationship on the holder arranged to the axis of the internal ring gear. These bearing plates have flat surfaces 30 and 32, respectively. which face the surfaces 24 of the holder. The shaft 14 is attached to the center of the bearing plate 26, its axis coincides with the center of the internal ring gear, and has a section 34 with not circular Gesiall. around a wrench or to receive some other device with which a rotational force can be applied. The tarpaulin 28 contains a central bearing opening 36 in which the shaft lh is rotatably arranged. The outer end of the shaft 16 has a nichi circular sleeve 40. The inner end of the shaft 16 extends inwardly / wipe the bearing plates 26 and 28 axially through the internal gear rim and point at its end a journal 4-i with a reduced diameter. which is rotatably received in a bearing bore 46 in the middle of the inside of the bearing plate 26 \ is envisaged.

Ein Sonnenrad 48 mit kleinerem Durchmesser als der Innenzahnkranz ist an dem Teil tier Welle 16, der zwischen den Lagerplatteii liegt, befestigt (in der dargeste11 ■ ■ ■ π Ausführung fesl angeformt), und um das Sonnenrad 48 herum sind Planetenräder 50 mil einem solchen Durchmesser angeordnet, daß sie mit dem Sonnenrad 48 und dem Innenzahnkranz 20 in Eingriff stehen. Die Planetenräder, von denen vier gezeigt sind, sind auf Zahnradachsen 52 befestigt, tieren entgegengesetzte Enden in Lagerbohrungen 54 (E ig. 5) in den Lagerplailen 26 und 28 aufgenommen sind. Vorzugsweise haben die Lagerhohriingen 54 einen größeren Din hiiK'sser als die linden tier Zahnradachsen 52. und i'i jeder Bohrung ist ein radiales Wälzlager vorgesehen. das einen k.ifig 56 von zylindrischer Gestall aulweist. tier in die Lagerbohriing eingesetzt ist und eine Vielzahl um Nadeln 58 zur rollenden Berührung mit den Enden dc> dort eingesetzten Lagerzapfens trägt.A sun gear 48 with a smaller diameter than the internal ring gear is on the part of the shaft 16, which is between the bearing plateii is attached (in the illustrated 11 ■ ■ ■ π version molded permanently), and around the sun gear Around 48 planet gears 50 are arranged with such a diameter that they are aligned with the sun gear 48 and the internal ring gear 20 are in engagement. The planet gears, four of which are shown, are mounted on gear axles 52, animals opposite Ends in bearing bores 54 (E ig. 5) in the bearing plates 26 and 28 are received. Preferably the Lagerhohriingen 54 have a larger one Din hiiK'sser than die linden tier gear axles 52nd and A radial roller bearing is provided in each bore. which has a k.ifig 56 of a cylindrical shape. tier is inserted into the bearing bore and a large number around needles 58 for rolling contact with the ends dc> bearing pin inserted there.

Ringförmige Längswälzlager 60 (F i g. 7) sind zwischen den Lagerplatten 26 und 28 und den ringl'örmigen Lagerflächen 24 des I lallers angeordnet, und jedes Längsw-älzlager 60 weist einen Kälig 62 auf. der eine Vielzahl von radial gerichteten Nadeln 64 in rollender Berührung mit den Oberflächen der Lagerplatten und des Halters trägt. Eine ringförmige Aussparung 60;i ist in jeder der Platten 26 und 28 vorgesehen, um die Außenseiten der Kaiige 62 aufzunehmen und sie in konzentrischer Beziehung zu den Lagerflächen 24 zu halten. Vorzugsweise ist ein O-Ring 66 (F i g. 8) aus elastischem Material um das Lage· 60 herum angeordnet, um in dem Schraubenschlüssel verwendetes Schmiermitlei festzuhalten. Wahlweise, aber nicht notwendigerweise, kann eine Ringnut 66;i in jeder der Platten 26 und 28 vorgesehen werden, um den O-Ring 66 aufzunehmen und in seiner Lage festzuhalten. Druckscheiben 68 (F i g. 3) sind in der Nähe der Enden jedes der Lagerzapfen zwischen den Enden der Planetenräder und den Lagerplatten angeordnet.Annular longitudinal roller bearings 60 (FIG. 7) are between the bearing plates 26 and 28 and the annular bearing surfaces 24 of the lallers, and each Longitudinal roller bearing 60 has a Kälig 62. the one A plurality of radially directed needles 64 in rolling contact with the surfaces of the bearing plates and of the holder. An annular recess 60; i is provided in each of the plates 26 and 28 to receive the outsides of the quays 62 and place them in concentric relationship to the bearing surfaces 24 to keep. Preferably, an O-ring 66 (Fig. 8) is made of elastic Material disposed around the layer 60 to be used in the wrench To hold on to lubricants. Optionally, but not necessarily, an annular groove 66; i can be provided in each of the plates 26 and 28 to accommodate the O-ring 66 and to hold it in its position. Thrust washers 68 (Fig. 3) are near the ends each of the bearing journals is arranged between the ends of the planet gears and the bearing plates.

Die Lagcrplalten 26 und 28 sind aneinander mittels Schrauben 70 (Fig. 2 und 4) derart befestigt, daß sie und die /wischen ihnen angeordneten Zahnräder sich als eine Hinheil mit dem Haller drehen. Um ein Klemmen zu verhindern, sind Abstandssiücke 72 auf den Lagerplatten 28 vorgesehen, die durch Berührung mit der Lagerplatte 26 die Platten in vorherbestimmtem Abstand halten.The Lagcrplalten 26 and 28 are fastened to one another by means of screws 70 (Figs. 2 and 4) so that they and the gears arranged between them turn as a harmony with Haller. To a clamp To prevent, spacer gaps 72 are provided on the bearing plates 28, which by contact with the bearing plate 26 keep the plates at a predetermined distance.

Bei dieser Konstruktion wird seitlicher Druck zwischen dem Halter und dem Rotor einfach durch rollende Berührung zwischen den beiden am Teilkreis des Innenzahnkranzes aufgenommen. Die symmetrische Anordnung der Planetenräder und des lnnenzahnkianzes schafft ein selbstzcntriercndcs System, das die aufgebrachte Belastung verteilt, die Reibung zwischen den miteinander in Berührung stehenden Einzelteilen verringert und auch jeglichen Aufbau von Reibung vermindert, wenn die Belastung sieigt. Die Längsw älziager zwischen den Endpiatten und dem Häher und die radialen Wälzlager an den Enden der Zahnradachsen, auf denen die Planelenräder befestigt sind, verringern zusätzlich die Reibungsverluste zwischen den Lagerplailen und den Flächen des Halters und die Reibungsverluste /wischen den Enden der Zahnradachsen und den Lagerplatten. Die gesamte Wirkung der obenerwähnten Konstruktion besteht darin, eine Wirksamkeit von annähernd 97 bis 98% zu schaffen.With this design, lateral pressure between the holder and the rotor is removed simply by rolling Contact between the two recorded on the pitch circle of the internal gear rim. The symmetrical one The arrangement of the planetary gears and the internal gear teeth creates a self-locking system that The load is distributed and the friction between the individual parts in contact is reduced and also diminishes any build-up of friction as the load subsides. The longitudinal roller bearings between the end plates and the jay and the radial Rolling bearings at the ends of the gear axles, on which the planel gears are attached, also reduce the frictional losses between the bearing plates and the surfaces of the holder and the frictional losses / wipe the ends of the gear axles and the bearing plates. All the effects of the above Design is to provide approximately 97 to 98% efficiency.

Bei der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform verringert tue Ausschaltung tier Lagerabstützung des Rotors in dem Halter das Gesamtgewicht des Werkzeugs um annähernd 1,5 kg. und die verbesserte Form de¹- Schraubenschlüssels, die durch die Gestallung des Umfangsrandes des I !alters und durch Neigung des Randes der Lagerphtten. so dall sie sich der Gestalt des Halters angleichen, erzielt wird, ermöglicht die Verwendung des Schraubenschlüssels an engen Stellen, die bisher kaum erreicht werden konnten.In the above-described embodiment according to the invention, the elimination of the bearing support of the rotor in the holder reduces the total weight of the tool by approximately 1.5 kg. and the improved form de ¹ - wrench by the Gestallung the peripheral edge of the I age and inclination of the edge of Lagerphtten. so that they match the shape of the holder, is achieved, enables the use of the wrench in tight places that could previously hardly be reached.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Wrench with a planetary gearbox. Consists of an annular housing with an internal gear rim in the ring recess and parallel housing end faces transverse to the longitudinal axis of the internal gear rim, a radial handle, the longitudinal axis of which is symmetrical to the housing end faces, as well as a sun gear and planetary gears between this and the internal gear rim, furthermore with gear axles for the planet gears and bearing bores for these axles in one drive-side and one output-side, circular bearing plate resting against the housing end faces, of which the drive-side is firmly connected to a drive pin, and each of the bearing plates has a bearing bore for the output pin, dad u rc h characterized in that spacers (72) are arranged between the planet gears (50) for fastening the bearing plates (26, 28), between the bearing plates and the annular housing (10) longitudinal roller bearings (60) and between the gear axles (52) and the Bearing bores (54) of the lag erplatten radial rolling bearings (58) are located.

2. Wrench according to claim 1, characterized in that the flat, annular Longitudinal roller bearings (60) a variety of on the housing circumference spaced apart, radially directed needles (64) as rolling elements au! ^ iron sen.

3. Wrench according to claim 1 or 2, characterized in that an O-ring (66) around around each annular longitudinal roller bearing (60) between the bearing tarpaulin (26. 28) and the area (24) of the holder (10) is arranged. iv: it of them in parallel runs.

4. Wrench according to one of the claims

I to 3, characterized in that each bearing plate (26, 28) has a plurality of circularly arranged bearing bores which receive the ends of the gear axles (52) for the plane wheels ¹ (50), and that the l.agerbohriingen radial roller bearings (58 ) that are found on the tooth 4 · wheel axles.

5. Wrench according to one of the claims 1 to 4, characterized in that on the gear axles (52) between the ends of the planet gears (50) and the bearing plates (2t 28) flat bearing washers (68) are arranged.

b. Wrench according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the bearing plates (26. 28) are essentially frustoconical in cross section.