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Zahnradgetriebe, insbesondere für Verstellbewegungen
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Die Erfindung betrifft ein Zahnradgetriebe, insbesondere für Verstellbewegungen
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Bei derartigen Getrieben ist es häufig erforderlich oder wünschenswert,
ein Zahnspiel zwischen den Flanken der im Eingriff befindlichen Zähne zu vermeiden.
Dies kann entweder dadurch erforderlich werden, daß ein toter Gang bei der Verstellung
ausgeschaltet werden soll oder daß die Verzahnung klapperfrei sein soll.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders einfache Maßnahme zur
Beseitigung von Zahnspiel anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch
1 gelöst. Durch die Oberlagerung einer reibschlüssigen Triebverbindung mit einem
anderen Übersetzungsverhältnis als dem des Zahneingriffes wird die Verzahnung ständig
in einer Drehrichtung durch die reibschlüssige Triebverbindung verspannt. Dadurch
wird ein Zahnspiel beseitigt und auch bei Getriebeentlastung stets eine einseitige
satte Anlage der Zahnflanken
aufrechterhalten. Dank der Elastizität
des Reibringes weist die reibschlüssige Triebverbindung eine gewisse Drehelastizität
auf, die ein Verspannungsmoment speichern kann. Außer der Beseitigung des Spieles
der Verzahnung und eines toten Ganges kommt durch die Überlagerung des reibschlüssigen
Triebes eine Entklapperung des Zahneingriffes und somit eine Geräuschminderung und
ein gedämpfter Bewegungsablauf zustande.
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Die Erfindung ist anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsbeispiele nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 einen
Schnitt durch ein Verstellgetriebe mit einer aus drei Zahnrädern bestehenden Zahnradkette
zur Übertragung einer Verstellbewegung, Fig. 2 die durch einen strichpunktierten
Kreis hervorgehobene Einzelheit II aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung u n d
Fig. 3 bis 5 andere Ausführungsformen der überlagerten reibschlüssigen Triebverbindung
in einer ähnlichen Darstellung wie die nach Fig. 2.
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Das in Fig. 1 beispielsweise dargestellte Zahnradgetriebe ist seitlich
in die Lehne eines Kraftfahrzeugsitzes eingebaut. Es dient der Obertragung einer
Verstellbewegung von einem leicht
zugänglichen außenliegenden Handrad
zu einem im Bereich des Schwenkpunktes zwischen Sitz und Lehne liegenden ntersetzungsgetriebe
7, welches die eigentliche Verschwenkmg der Lehne relativ zum Sitz bewirkt. Die
dreigliedrige Zahnrad kette besteht aus einem Antriebszahnrad 1, einem Zwischenrad
2 sowie einem Abtriebsrad 3, welche Zahnräder in einer Lagerwandung 6 einseitig
gelagert sind. Die Antriebswelle 4 ist verdrehsicher mit dem Zahnrad 1 bzw. mit
einem nicht dargestellten Ilandrad verbunden. Di. Abtriebszahrad 3 ist auf einer
Abtriebswelle 5 aufgekeilt, die in das Reduziergetriebe 7 hineinführt. An dem Zwischenrad
2 ist ein noch näher zu erläuterndes reibschlüssiges Getriebe angebracht, welches
sowohl mit dem Antriebszahnrad 1 als auch mit dem Abtriebszahnrad 3 zusammenwirkt.
Wie dieses reibschlüssige Getriebe ausgebildet und angeordnet ist, zeigt Fig. 2,
welche eine vergrößerte Darstellung der durch einen strichpunktierten Kreis hervorgehobenen
Einzelheit II in Fig. 1 ist.
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Die Fig. 2 bis 5 zeigen den Zahneingriff des in strichpunktierten
Linien dargestellten Antriebszahnrades 1 bzw. eines modifizierten Zahnrades 1' mit
dem in vollen Linien dargestellten Zwischenrad 2 bzw. entsprechender Modifikationen
2' (Fig. 3),2" (Fig. 4) oder 2'" (Fig. 5). Die in den Fig.
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2 bis 5 enthaltene Mantellinie 8 der beiden Wälzzylinder der im Eingriff
stehenden Zahnräder ist in einer strichpunktierten Linie dargestellt; sie repräsentiert
die Radienverhältnisse und somit das Übersetzungsverhältnis der formschlüssigen
Zahnradübersetzung. Die Zähne des Antriebsrades sind mit 16, und die des Zwischenrades
mit 15 bezeichnet.
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Abweichend von der Lage der Berührungslinie 8 der beiden Wälzzylinder
ist zusätzlich zu dem Zahneingriff noch eine reibschlüssige Triebverbindung zwischen
den Zahnrädern angeordnet, deren Reibungsumfang durch die Mantellinie 9 repräsentiert
wird. Durch die Abweichung des Reibungsumfanges 9 der reibschlüssigen Triebverbindung
gegenüber dem Wälzkreis 8 kommt ein unterschiedliches Obersetzungsverhältnis beider
Triebvebindungen zustande.
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Die reibschlüssige Triebverbindung ist auf Seiten des Zwischenrades
gebildet durch einen in das Zahnrad eingelassenen im Querschnitt kreisförmigen Ring
1o aus verschleißfestem, gummielastischem Werkstoff, der an seiner Oberflache einen
hohen Reibungsbeiwert aufweist. In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2, 3
und 5 arbeitet der größtenteils unterhalb des Zahnfußkreises es Zwischenrades eingelassene
Gummiring 10 mit den Köpfen der Zähne 16 des treibenden Zahnrades 1 zusammen. Beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Gummiring 1o auf etwa gleicher radialer
Höhe wie die Zähne 15 des Zwischenrades 2' in einer Nut 11' innerhalb der Verzahnung
eingelassen; er arbeitet mit einer Schulter 14 zusammen, deren Oberfläche radial
etwa auf der gleichen Höhe wie der Zahnfußkreis der Treibradzähne 16 liegt.
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Bei dem sehr einfachen Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist in die
Verzahnung 15 des Zwischenrades 2 lediglich eine Nut 11 eingearbeitet, iniSer Gummiring
1o eingespannt ist. Nachteilig an dieser Ausführung ist, daß ein Teil der Zahnbreite
der Zähne 15 des Zwischenrades praktisch verloren geht. Durch
die
Anordnung nach Fig. 3 werden die Zähne des Zwischenrades 15 nicht so stark geschwächt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine radial von innen angebrachte Höhlung 12
vorgesehen.
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Der Gummiring 1o wird durch einen axial zum Zwischenrad 2' gespannten
Druckkörper 13 radial nach außen gepreßt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist
in dem dort gezeigten Zwischenrad 2"' eine axial offene Nut 11" vorgesehen, in die
der Gummiring 1o durch einen Druckkörper 13' hineingepreßt wird.
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der Fig.
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Bei den Ausführungsbeispielen/2, 3 und 5 liegt der wirksame Umfang
der reibschlüssigen Triebverbindung, bezogen auf das treibende Zahnrad 1, auf einem
größeren Durchmesser als der für die tatsächlichen Bewegungsverhältnisse maßgebende
Wälzkreis 8. Die Köpfe der treibenden Zähne 16 schleifen daher schneller huber den
Außenumfang des Gummiringes 1o, als dieser innen zu folgen vermag. Es wird also
in den Anordnungen nach Fig. 2, 3 oder 5, bei denen der reibschltissige wirksame
Treibdurchmesser größer ist als der formschlüssige wirksame Treibdurchmesser,auf
das treiende Zahnrad 1 ein abbremsendes Moment ausgeübt, welches die vorauslaufende
Zahnflanke der Treibzähne 16 zu entlasten sucht. Bei Betrachtung des Zahneingriffes
zwischen dem Zwischenrad 2 und dem Abtriebszahnrad 3 ist es jedoch bei der gleichen
Anordnung umgekehrt; d. h. hier ist - vom Zwischenrad 2 aus gesehen - der reibschlüssig
wirksame Durchmesser kleiner als der formschlüssig wirksame Durchmesser. Dementsprechnd
wird beim Zahneingriff zwischen den Zahnrädern 2 und 3 ein treibendes Moment durch
die reibschlüssige Triebverbindung ausgeübt, die die vorauslaufenden Flanken der
Zähne 15 des Zwischenrades zusätzlich zu belasten sucht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist eine solche Relativlage
von reibschlüssig wirksamem Durchmesser zu formschlüssig wirksamem Durchmesser gewählt,
bei der zwischen dem treibenden Zahnrad 1' und dem getriebenen Zwischenrad 2" ebenfalls
ein die vorauslaufenden Flanken der Treibzähne 16 zusätzlich belastendes spielausgleichendes
Moment ausgeübt wird.
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Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Zahnflanken der im
Eingriff stehenden Räder zumindest nach Entlastung stets in satter, klapperfreier
Anlage gehalten werden und der Durchlauf der Zahnräder beruhigt wird.
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Es sei der Vollständigkeit halber noch darauf hingewiesen, daß dei
Spielausgleich nach der Erfindung nicht nur an geradverzahnten, sondern auch an
schrägverzahnten Zahnrädern anwendbar ist. Darüber hinaus ist die Erfindung auch
bei Kegel-, Schraub- und Schneckenverzahnungen einsetzbar.
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