DE2312395A1 - Vorrichtung zum fuehren und auffangen des axialspieles von schnecken bei schneckengetrieben - Google Patents

Vorrichtung zum fuehren und auffangen des axialspieles von schnecken bei schneckengetrieben

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Description

PATENTANWALT DIPL-INC JOACHIM STRASSE 2312395 MS HANAU · RÖMERSTR. » ■ POSTFACH TO · TELtOiOJ · TELEGRAMME: HANAUPATEN» · TELEX: FABBRfCA ITALIANA MAGNETI MARELLi S. p. A. 12. März 1973 Mailand, Italien Schu/Sp - 10
Vorrichtung zum Föhren und Auffangen des Axialspieles von Schnecken bei Schneckengetrieben
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffangen des Axialspiels von Schnecken bei Schn^rkengetrieben, insbesondere bei Motorgetrieben kleiner Leistung, wobei Federmittel auf das freie Ende der Schnecke einwirken, um deren Spiel aufzufangen und deren Axial^chuo auszugleichen. Die Vorrichtung ist beispielsweise für Kraftfahrzeuge zum Betrieb der Scheibenwischer oder sonstige Zwecke gedacht.
Es sind bereits Vorrichtungen zum selbsttätigen Auffangen des Axialspiels bzw. der Achsenversrhiebung der Schnecken in Schneckengetrieben bekannt. Ein solches Spiel beruht auf der Veränderung des Widerstandsnoments beim Antrieb verschie-
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dener Verbraucherqeräte mit Hin- und Herbewegung, beispielsweise bei Scheibenwischern. Diese Scheibenwischer weisen hin- und herbewegte Wischerarme auf, so daß das Übersetzungsgetriebe Veranda- unq^n dfi Moments erfährt, welche auf die Komponenten zurückzuführen sind, die zwischen der Kupplung der Schnecke mit den Zähnen des Schneckenrades auftreten. Diese Veränderungen des Moments Tosen in beiden Richtungen längs der Schneckenwelle Schübe aus, und zwar entsprechend der Neigung der Schnecke sowie der auftretenden positiven und negativen Momente (das heißt treibende und bremsende Momente).
Bei der besonderen Verwendung tier erfindungsgemäßen Vorrichtung für Motorgetriebe von Scheibenwischer ist zu beachten, daß mit dem Aufkommen immer größerer Windschutzscheiben zur Verbesserung der Sicht und damit der Fahrsicherheit, die . Wischerarme und Wischerblätter ebenfal Is länger sein müssen. Damit muß also auch die Motorleistung zum Betrieb des Scheibenwischers erhöht werden, um den größeren Reiηigungsanfοι— derungen der Windschutzscheibe zu genügen. Diese Leistungssteigerung für das Motorgetriebe-Agregat bewirkt bei gleicher Schneckencharakteristik eine Zunahme der Achsenschübe. Dabei ergibt sich, daß die h<?i den bekannten Vorrichtungen zum Auffangen des Achsenspiels vorgesehenen elastischen MIttel, die mit solchen Kräften arbeiten, welche die Abnutzung der einer Reibung unterworfenen Teile verhüten sollen, und die das Geräusche verursachende Axial spie I der Schnecke beseitigen (auch wenn dies" Kräfte iπ idealer Weise genau auf die Welle und somit ohne Hebelarm einwirken, also nit einem zu HuI I werdenden Moment auf die Schneckenwel Ie) den Anforderungen nicht mehr genügen und in ihrer Belastung erhöht werden müssen.
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Praktisch wirk+ die das Spiel der Srhnecke aufnehmende und neutralisierende Kraft genau axial zur Schnecke, weil diese .praktisch freihängend zu den Lagern angeordnet ist und daher der Wirkung der Kraftkomponenten ausgesetzt ist, weiche durch die Kupplung bzw. den E i ngr ' ' mit dem Schneckenrad auftreten. Daher neigt die Schneie zum Durchbiegen, während ihr Ende nicht mehr achsengleich zu der Achse der durch das elastische Organ ausgeübten Kraft ausgerichtet ist. Aus diesem Grunde wirkt zwischen der Schnecke und dem elastischen Organ ein zwar kleiner Hebelarm, der jedoch ein Widerstandsmoment hervorruft, das für die Funktion des Motors und der einzelnen Getriebeteile nachteilig ist. Mit einer Steigerung des Arbeitsmoments ^er Wischer der Scheibenwischerarme bei gleichbleibenden übrigen Verhältnissen, vergrößert sich die Durchbiegung der frei hängenden Schnecke und damit die Abnutzung des Getriebes sowie ferner das Widerstandsmoment des Motors.
Die Aufgabe der Erfindung besieht darin, diese und weitere Mängel mit der Schaffung eines solchen Schneckengetriebes zu beseitigen, bei welchem das Ende der Schnecke unter Vermeidung einer Durchbiegung geführt wird, während die Radialspiele, insbesondere diejenigen aufgrund einer Durchbiegung der Schnecke, verringert und gesteuert werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die durch die zum selbsttätigen Auffangen des Schneckenspiels benutzten Feder— mittel ausgeübte Kraf+ zu hemmen und zu begrenzen. Dadurch wird die Ax I a IversteI Iung der Schnecke gedämpft, wodurch auch die Geräusche und Erschütterungen bei bekannten Getrieben beseitigt werden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der nenannten Art erzieli, bei dfir das freie Ende der Schnecke
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des Getriebes mit einer Kappe in Verbindung steht, welche in axialer Richtung von den Federm i-tte I η beauf sch! aqt wird und wel'he ihrerseits mittels einer radialen Lagerung am Gehäuse des Getriebes derart gelagert ist, daß die Kapp«? neben Ihrer Verstel!bewegung längs ihrer Achse das Ende der Schnecke radial festlryt.
Zum Dämpfen und Steuern des Einflusses der Federmittel zum Auffangen des Schneckenspiels, sieht die Erfindung vor, daß die Fed"rmitteI auf die Schnecken über Gleiter einwirken, die zwischen den Γ •■■derm i tte I η und dem Ende der Schnecke einqesetzt 'ind, so daß die Wirkung der Federmittel längs einer zur Achse der Sehne·*e entsprechend geneigten Achse erteilt wird.'
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Vorrichtunn arbeitet die zur Führung des Schneckenendes dienende Buchst über keil.-M ti ge Klötzchen mit den Federmitteln- zusammen, so daß die Wirkung der letzteren maßgeb I i cn s«\"· brecht zur Schneckenwelle ausgerichtet ist i]nd damit die Resultierende de.r Kräfte eine bestimmte, erwünscht' Richtung annirrmt".
Die Erfindung wird nun nachfolgend unter f'-zugnahme auf die bei I iegende Zeichnung, welche ein Ausbi Idungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtunq b^i einer Schnecke ein^s Getriebes darstellt, näher beschrieben.
Es ze i gen:
Fig. 1 einen schematischen axialen Querschnitt eines Motorgetriebps. der neuen Art, das beispielsweise 'ür einen Scheibenwischer verwendet wird,
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Fig, 2 in vergrößertem Maßstab einen Axialschnitt des rechten Endes des Motor-Getriebeagregates gemSP ig. 1,
Fig. ^, 4 und 5
der Fig. 2 entsprechen»^* Schnitte eines weiteren AusfGhrungsbeispieIs der neuen Vorrichtung und
Fig. 6 eine schematische i"irst<e I I ung der Kräfte der Vorrichtung gemäß Fig. 2 bis 4.
Jn Fig. 1 ist ein Motorgetriebe in bekannter Weise mit einem Motor M versehen, dessen Rotor in den Lagern M. und M_ gelagert ist. Die WeHe des Rotor? 5st mit der Schnecke R. des Reduziergetriebes R verbunden, *»· ehe mit dem Schneckenzahnrad R- in Eingriff steht und mit einer Vorrichtung bzw. einem Organ R4 zum selbsttätigen Auffangen des Spiels der Schnecke vorsehen i· t.
Die neue Vorrichtung R. dient einerseits zum Auffingen des Schneckenspiels und andererseits ;ur Führung der freitragenden Enden der Schnecke R..
Bein Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 endet die Schnecke R-des Getriebes mit einem Zapfen 1.0, welcher unter geringstem Spiel in die Bohrung 12 einer Kappe 14 eingeführt wird. Das En· 16 des Zapfens 10 ist entsprechend abgerundet und berührt die Bodenwand 18 der Kappe 14, so daß in einer nachfolgend beschriebenen Weise das Auffangen des Axialspiels der Schnecke erfolgt.
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Die Kapsel oder Kappe 14 ist in einer im Gehäuse R_ angeordneten Ausnehmung ?0 geführt, in welchem das Getriebe R derart untergebracht ist, daß die Kappe radial gehaltert wird, während sie sich l^ngs ihrer Achse frei verschieben kann.
Die Kappe 14 endet an ihrer rückwärtigen Seite mit einer flachen oder gewölbten Wandung 2?, an der die flache Vorderseite 24 eines keil- oder pr isnc ^irnioen Klötzchens 26 anliegt. Die Rückseite '* dieses I atzchens, die der Vorderseite 24 gegenüber. liegt, ist geneigt, um nach oben zusammenzuführen, und liegt an einer entsprechenden an aer Bodenwand 32 des Gehäuses R,- vorgesehenen Schrägfläche an. .
Das Klötzchen 26 trägt an seinem unterer Ende einen mit einer Verjüngung versehenen Zapfen 34, an den ein Ende einer Schraubenfeder 36 gehaltert >'~t, deren anderes Ende an der Bodenfläche eines Deckels 40 des Gehäuse? R5- anliegt.
Infolge der Wirkung der Feder 36 wird das prismatisch ausgebildete Klötzchen 26 nach oben gedrängt, wodurch eine Wirkverbindung- -des Bodens 18 der Kappe 14 mit dem gewölb i-en Ende 16 des Zapfen 10 der Schnecke »?" des Getriebes gewährleistet ist.
Daher kann das ilförmige Klötzchen 26 seine Aufgabe der Hemmung und Minderung der durch die Feder 36 auf den Zapfen 10 der Schnecke R. erteilten Kraft erfüllen. Insbesonderedämpft und hemmt dieses Klötzchen die Schnecke während ihrer Axia IversteI Iungen , wobei die Schnecke »ußerdem eine Dämpfung durch Hie Reibung zwischen den Flächen 28-30 des keilförmigen Klötzchens 26 und der f3odenwand 32 erfährt, insbesondere wenn dieses Klötzchen -iindestens teilweise aus rjepreßtem Kunststoff
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gefertigt ist. uamit werden auch der Lärm gedämpft und die Stöße und Erschütterungen beseitigt, die während des Betriebes und der Bewegungsumkehr des vom Getriebe betätigten Organs, insbesondere im Falle des Antriebes von hin- und herbewegten Organen, we im Fa1 !e von Scheibenwischern, auftreten.
Das Verhalten des beschriebenen Gerätes ergibt sich auch aus Fig. G, in welcher ein PfeiI W die vom Widerstandsnoment erzeugte Axialkraft auf die Achse des Zapfens 10 darstellt, während der Pfeil 36' die von der Feder 36 auf das Klötzchen 26 au'sgeübte Kraft angibt. Die Pfeile F. und F_ deuten die ieilkräfte, je nachde"", ob di" Schnecke R. durch das Moment in Pf e i I r i chtung W oder '!.-rch die Feder 36 in Richtung des Pfeils 36* bpauf *:-< 1^ I agt w i rd.
Es ist ferner wesentlich, daß die radialen Spiele, i '-.besondere die aus der Biegung der Schneckp R. stammenden, von der Kappe 14 aufgenommen und begrenzt werden, wobei diese Kappe in der Ausnehmung oder LaoTung 20 praktisch r η i el frei dreh-DBr ist. Dadurch verrinqert sich die Ausnutzung zwischen den bewegten Teilen und (ins durch d'-n Druck der Feder 36 erzeugte Moment, da rffr h i < > < f ü r maßgebliche Hebelarm maximal durch die Differenz zwischen den Padien des Zapfens 10 und der Bohrung 12 der Kappe 14 bestimmt ist, und zwar wenn f*ie Zentren dieser Radien aufgrund des zwischen diesen Teilen bestehenden Spiels nicht zusammenfallen.
Die Leistungsfähic eit ^ines derart ausgebildeten Getriebes ist eindeutig derjenigen überlegne die rr i t bekannten Getreben sonst gleirhf Merkmale erzielbar ist. Der durch die Feder 36 auf das keilförmige Klötzchen ?r (s i ehe Fig. 6) er-
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teilte Schub kann wogen der Zerlegung in die Kraftkomponente in Längsrichtung der Schnecke R. -auch sehr klein sein, wobei die Kraft jedoch durch die Reibung zwischen den Flächen 22-24 und 28-30 verringert wird. Wenn sich dagegen ein stai— ker Schub F. in Richtung des Pfeils W ergibt, drückt eine solche mit einer um die entsprechend der Reibung zwischen den Flächen 22-24 und 28-30 verringerte Kraft die Feder 36 zusammen..Daraus ergibt sir!.f daß trotz der Verwendung einer schwach belasteten Feder 36 d i e starken Schutfkräfte in axialer Richtung W aufgefangen werden, welche durch den Eingriff der Schnecke R. mit dem zugeordneten Schneckenrad R~ un<* der entsprechend der Sch'">ckenstei pting auftreten, und-zwar aufgrund der zwischen den erwähnten Flächen 22-24 und 28-30 entstehenden Reibung. Dadurch werden die Geräusche und Stöße beseitiqt, weichen der Roior des Motors M ausgesetzt ist und die insbesondere dann auftreten, wenn das Getriebe solche Geräte antreibt, die plötzlichen periodischen Änderungen des Widerstandsmoments ausgesetzt sind. -
Die Fig. 3 und 4 zeigen abgewandelte Ausf ührungsbe i sp ί e I e <jer Vorrichtung, wobei gliche oder äquivalente Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind- Gemäß Fig. 3 weist di Kappe 14a an ihrer Bodenwand 18a einen Zapfen 42 auf, der in eine entsprechende in der Bodenwand 32a des Gehäuses R,-_ des Getriebes angeordnete Ausnehmung eingreift, um eine zusätzliche Führung der Kappe 14a bei ihrer Axialverschiebung zu bilden. In diesem Falle ist das Klötzchen 26a mit.einem . Schlitz 25 versehen, durch welchen der Zapfen 42 hindurchgreift.
Fig. 4 zeigt eine weitere Abwandlung der Vorrichtung, wobei das keilförmige Klötzchen 26b mit seiner schrägen Fläche 28b an der abgerundeten Bodenwnnd 22b der Kappe 14b angreift.
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Die in Fig. 5 gezeigte Abwandlung stellt eine vereinfachte Lösung [jegenüber der Vorrichtung aus Fig. 4 dar. Bei dieser Abwandlung beaufschlagt die Fpder 36c mit einem Ende unmittel bar die Kappe I4c und wird - t ihrem anderen Ende an einem Bodentell«r 48 gehalten, der in einem entsprechenden Sitz im Gehäuse R~ des Getriebes gelagert ist.
Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung kann auch weitere Änderungen und Abwandlungen aufweisen, und zwar je nach den von Fall zu Fall auftretenden Erfordernissen. Beispielsweise kann die auf die Schnecke R. erteilte Dämpfung auch mittels eines Ffuidums erreicht werden. So könnte der in Fig. 5 gezeigte Bodenteller 48 axial nach Art eines Kolbens in einer pneumatischen Kammer verstellt werden.
Ansprüche
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Claims (1)

  1. Ansprüche :
    Vorrichtung zum Föhren und zum Auffangen des Axialspiels von Schnecken bei Schneckengetrieben, Insbesondere bei Motorgetrieben kleiner Leistung, wobei Federmittel auf das freie Ende de Schnecke einwirken, um deren Spiel aufzufangen und deren Axialschub auszugleichen, da durch gekennzeichnet/ daß das freie Ende (10) der Schnecke (R.) des Getriebes mit einer Kappe (14) in Verbindung steh»·, welche in axialer Richtung von den Federmit+eln (36) beaufschlagt wird und weiche ihrerseits mitte!«; einer radialen Lagerung (20) am Gehäuse (Re) des Getriebes derart gelagert Ist, daß die Kappe (14) neben ihrer VersteI I bewegung längs Ihrer Achse das Ende (10) der Schnecke (Rj) radial ff .tlegt.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Federmitteln (36), weiche die Schnecke (R.) des Getriebes beaufschlagen, Organe C28, 30, 48) vorgesehen sind, die die seitens der Federmittel auf die Kappe (14) erteilten Feder»!rkung regeln, um den Einfluß dieser Federmittel entsprechend der Veränderungen des Getriebemoments zu überwachen bzw. zu steuern.
    3. Vorrichtung nach Ansprüchen I und 2 , dadurch gekennze Ichnet , daß dt«? Federmittel (36c) am Gehäuse (R- ) des Getriebes derart angeordnet und befestigt sind, daß deren Einflußlinie achsengleich zur Kapp· (14c) ausgerichtet ist.
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    4« Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2 , dadurch gek ennzeichnet, daß die Federmittel (36) am Körper (R- > des Getriebes derart angeordnet und gehaltert sind, daß deren Einflußlinie schr8g zur Achse der Schnecke (R.) des Getriebes verlauft.
    5. Vorrichtung nac' Anspruch 4, dadurch 9 β · kennzeichnet« dan zwischen den Federmitteln (36) und dem freien Lnde (22) der Kappe (14) Gleiter vorgesehen sind, welche ISnqs einer zur Wirkachse der Federmlttel gleichgerichteten Achse erstellbar sind» um der Kapp· (14) eine gesteuerte Λ*IaIverstelIung zu erteilen.
    6. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennze I chnet , daß diese mit einem keilartigen Klötzchen (26) versehen Ist, das zwischen den Federmitteln (36) und den Enden der Kappe (14) angeordnet und an einer schrägen Wandung (30) am Gehäuse des Getriebes verschiebbar gehaltert ist.
    7. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 6, dadurch geken-zeichnet, daß die schrage Seite des Klötzchens (26) an der schragen Wandung (30) zur Steuer«ng der AxI a IverstelIung des Klötzchens unter der Wirkung der Federmittel (36) und der Schnecke (R.) des Getriebes anliegt.
    8. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 7, dadurch geken nzeichnet, daß die Kappe (M) an ihrer Bodenwand (18) einen zur Kappe axial ausgerichteten Stift (42) aufweist, welcher zur Führung der Kappe In axialer Richtung in eine am Gehäuse (32a) des Getriebes vorgesehene Führungsbohrung (44) eingreift.
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    9. Vorrichtung nach Anspruch 8 ,- da du r c h g e kennze ί chnet, daß das keilförmige Klötzchen (26a) mit einer Längsnute (25) versehen ist, in welcher der an tier Kappe sitzende Stift (42) frei verstellbar i st.
    10. Schneckengetriebe insbesondere für kleine Leistungen, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Schnecke mit einer.Führungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 9 versehen ist.
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DE2312395A 1972-03-15 1973-03-13 Vorrichtung zum Auffangen des Axialspiels in einem Schneckengetriebe Expired DE2312395C2 (de)

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NL (1) NL7303455A (de)
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