DE2921588A1 - Vorrichtung zum beseitigen des spiels in einem zahnradgetriebe - Google Patents

Vorrichtung zum beseitigen des spiels in einem zahnradgetriebe

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DE2921588A1 DE19792921588 DE2921588A DE2921588A1 DE 2921588 A1 DE2921588 A1 DE 2921588A1 DE 19792921588 DE19792921588 DE 19792921588 DE 2921588 A DE2921588 A DE 2921588A DE 2921588 A1 DE2921588 A1 DE 2921588A1
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Description

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Vorrichtung zum Beseitigen des Spiels in einem Zahnradgetriebe
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beseitigen des Spiels zwischen zwei miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern eines Zahnradgetriebes.
Die bisher bekannten Vorrichtungen zur Beseitigung des Spiels zwischen den in Eingriff stehenden Zahnrädern eines Zahnradgetriebes sind aufwendig und daher für viele Zwecke, beispielsweise für den Einbau in ein Zahnradgetriebe zur Verstellung der Neigung der Rückenlehne eines Autositzes, ungeeignet.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine neuartige Vorrichtung zur Beseitigung des Spiels in einem Zahnradgetriebe anzugeben, welche verhältnismäßig einfach in kompakter Ausführungsform herstellbar ist und dadurch in vielen Fällen anwendbar ist, in denen die bisher bekannten Vorrichtungen nicht verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß sie als aus zwei relativ zueinander beweglich angeordneten Einzelexzentern bestehendes Doppelexzenter ausgebildet ist, bei dem Sie Mittelachse des einen Exzenters konzentrisch zur Drehachse des einen Zahnrades ist und daß Mittel vorgesehen sind, welche bewirken, daß der Abstand der Drehachsen der beiden Zahnräder eine Funktion der jeweiligen resultierenden Exzentrität des Doppelexzenters ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend in Verbindung mit den z.T. schematisch vereinfacht gezeichneten Figuren erläutert. Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 das Prinzip der Erfindung und zwar Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform mit 2 ineinandergesetzten und zueinander verschwenkbaren Teilexzentern (1,2),
Fig. 2 das gleiche System, jedoch im Bewegungszustand, Fig. 3 den Vario-Exzenter in drei verschiedenen Exzentrizitätsstellungen: Exzentrizität Null (Fig. 3a), mittlere Exzentrizität (Fig. 3b) und maximale Exzentrizität (Fig. 3c),
Fig. k die Anwendung der Erfindung bei einem Autositz, Fig. 5 die Einzelteile in einer Explosionszeichnung,
Fig. 6 eine andere Ausführungsform.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 5 (Vario-Exzenter) sitzt der Innenexzenter (1) gleitend auf einer Hülse (3), die mit dem außen liegenden Innenzahnkranz (4) verbunden ist. In der Hülse ist die Verstellachse (J?) gelagert. Die Symmetrieachsen von Hülse (3), außen liegendem Innenzahnkranz (if) und der Verstell— achse (5) fallen im Punkt (6) zusammen. Der Außenexzenter (2) gleitet mit seiner Innenfläche (7) auf dem Innenexzenter (1), mit seiner Außenfläche (8) in einer Bohrung gleichen Durchmessers, die zentrisch (Symmetrieachse (9) ) innerhalb des Zahnrades (10) liegt. Die Drehung der Verstellachse (5) wird über eine Mitnehmerscheibe (11) auf beide Exzenter übertragen. Eine Verdrehung der Exzenter gegeneinander bewirkt eine Änderung der Gesamtexzentrizität, die sich additiv aus den beiden, aus der Stellung der Teilexzenter zueinander ergebenden Teilexzentrizitäten zusammensetzt, Fig. 3a-3c verdeutlichen diese mit der Drehung der Teilexzenter zueinander sich ändernde Gesamtexzentrizität. Beide Exzenter sind durch eine Feder (12) so miteinander gekoppelt, daß die Gesamt— exzentrizität durch die Wirkung der Federkraft die Tendenz zur Zunahme hat.
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Bei Ifichtbetätigung der Verstellachse nimmt der Doppelexzenter bei jeder augenblicklichen Zahnkranzstellung durch die Wirkung der Feder eine solche Exzentrizität an, daß beide Zahnkränze spielfrei ineinandergepreßt werden» Dieser Zustand bleibt auch erhalten, wenn eine Krafteinwirkung von außen die beiden Zahnkränze gegeneinander zu verdrehen sucht, da der Doppelexzenter auf Grund von Reibung zwischen Außenexzenter-Gleitfläche (8) und Bohrungs-Innenwand des Zahnrads (10) und zwischen Hülse (3) und Bohrungs-Innenwand des Innenexzenters (1) in der Anpreß— stellung verharrt.
Das Lösen aus der Anpreßstellung erfolgt mit Beginn der Drehung der Verstellachse durch eine geringfügige Verdrehung der Teilexzenter zu abnehmender Gesamtexzentrizität hin» Die Verdrehung in diesem Sinn wird durch die Anordnung der Mitnehmerstifte (13) auf beiden Exzentern und die Form der Mitnehmerscheibe (11) erreicht. Die Mitnehmerstifte (13) und die Aussparungen (14) in. der Mitnehmerscheibe sind so angeordnet, daß beim Drehen der Ver— stellachse jeweils nur der Mitnehmerstift eines Exzenters von der Mitnehmerscheibe erfaßt wird, während der Mitnehmerstift des anderen Exzenters in der Aussparung der Mitnehmerscheibe einen gewissen Spielraum behält. Der über Handrad (16), Ver— stellachse und -Mitnehmerscheibe abgetriebene Exzenter überträgt seine Drehbewegung über die Feder auf den zweiten Exzenter, wobei der zweite Exzenter, bedingt durch Reibung zwischen den Gleitflächen, in seiner Drehung geringfügig hinter dem angetriebenen Exzenter zurückbleibt». Dadurch wird ein minimales Zahnflankenspiel herbeigeführt, das zum Lösen der Anpressung führt und ein leichtgängiges Drehen der Verstellachse ermöglicht»
Während des Drehvorganges bleibt der nicht angetriebene Exzenter jeweils gerade nur soweit in seiner Drehung hinter dem angetriebenen Exzenter zurück, wie es durch fertigungsbedingte Toleranzen erforderlich ist.
Der Vario-Exzenter gleicht daher durch Indern seiner Exzentrizität automatisch sowohl alle Fertigungstoleranzen als auch Maßände— rungen durch Abnutzung aus.
Um ein Verklemmen des Innsnexzenters mit dem Außenexzenter zu
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verhindern, ist zwischen beiden Exzentern, ein Walzenlager (15) angebracht. Die Aussparungen in der Mitnehmerscheibe sind auf einen gewissen Winkelausschnitt begrenzt, um zu verhindern, daß die Feder zwischen beiden Exzentern durch äußere Zwangs— einflüsse überdehnt werden kann.
Bei einem Wechsel der Drehrichtung wird die Funktion von angetriebenem und durch Federwirkung mitgezogenem Exzenter ebenfalls vertauscht. Dadurch wird erreicht, daß beim Drehen der Verstelltachse unabhängig von der Drehrichtung automatisch die gleichen Steuermechanismen ablaufen.
Nach Beendigung des Verstellvorgangs wird durch die Federwirkung auf beide Exzenter die Anpreßstellung erneut selbsttätig herbeigeführt und damit die Spielfreiheit des Exzentergetriebes gewährleistet.
Eine vorteilhafte Erweiterung dieses Exzentermechanismus erreicht man, wenn die Exzentrizitäten beider Teilexzenter gleich groß gewählt werden.
Bringt man — durch einen geeigneten Verstellmechanismus — beide Exzenter in Gegenstellung (Fig, 3a), ßo addieren sich beide Teilexzentrizitäten zur Gesamtexzentrizität Null, Dadurch werden beide Zahnkränze gänzlich auseinander ausgerastet, wodurch ein einfaches Verstellen der Sitzlehnen-Neigung über große Winkelbereiche ermöglicht wird. Nach Beendigung dieser Grobverstellung wird durch erneutes Einrasten beider Zahnkränze ineinander die Neigungsverstellung wieder kontinuierlich, spielfrei einstellbar.
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In Fig. 6 ist der Schnitt durch eine vorteilhafte Variante der Ausführungsform nach Fig. T und 2 wiedergegeben, bei der durch geeignete Wahl der geometrischen Dimensionen der Exzenter das Walzenlager entfällt. Der einfacheren Darstellbarkeit wegen ist der volle Eingriff beider Zahnräder (h und 10) bei maximal möglicher Exzentrizität (Fig. 3c: alle Achsen der Exzenter in einer Ebene liegend) des Doppelexzenters (1,2) angenommen. Der Innenexzenter (1) gleitet in einer Bohrung mit gleichem Durchmesser im Zahnrad mit Innenzahnkranz (k), wobei die Mittelachse (1M) des Exzenters (1) und die Achse (^M) des Zahnrades (k) zusammenfallen. Der Außenexzenter (2) gleitet in einer Bohrung mit gleichem Durchmesser in Zahnrad (.10); die Mittelachse (2M) des zweiten Exzenters und die Achse (10M) des Zahnrades (10) fallen ebenfalls zusammen. Die Durchmesser beider Exzenter sind gleich groß gewählt. Beide Exzenter sind miteinander verbunden, indem um die Drehachse (2D) des einen Exzenters (2) eine Hülse(3) ausgebildet ist, um die der andere Exzenter (1) drehbar gelagert ist.
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Claims (1)

  1. Büro für theoretisch physikalische und technische Auftragsforschung, Fontanestraße 7, 6107 Reinheim 3
    Patentansprüche
    1.) Vorrichtung zum Beseitigen des Spiels zwischen zwei miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern eines Zahnradgetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß sie als aus zwei relativ zueinander beweglich angeordneten Einzelexzentern (1, 2) bestehendes Doppelexzenter ausgebildet ist, bei dem die Mittelachse (1 M) des einen Exzenters (1) konzentrisch zur Drehachse (10 D) des einen Zahnrades (10) ist und daß Mittel vorgesehen sind, welche bewirken, daß der Abstand der Drehachsen der beiden Zahnräder (4, 10) eine Funktion der jeweiligen resultierenden Exzentrität des Doppelexzenters ist.
    2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (2 D) des anderen Exzenters (2) konzentrisch zur Drehachse (4- D) des anderen Zahnrades (4) ist.
    3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Mittelachse (2 M) des anderen Exzenters (2) konzentrisch zur Drehachse (4 D) des anderen Zahnrades (4) ist.
    k. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Verstellvorrichtung für die Neigung der Rückenlehne eines Autositzes (Fig. k) ausgebildet ist und daß die Lehne des Autositzes fest mit dem einen Zahnrad (h bzw. 10) des Zahnradgetriebes drehfest verbunden ist und das andere Zahnrad (10 bzw. k) drehfest mit dem Fahrzeugboden, vorzugsweise mit dem Sitzunterteil des Autositzes, verbunden ist.
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    5· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Exzenter (1,2) als ineinandergesetzte, gegeneinander verschwenkbare, Exzenter ausgebildet sind.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (12) vorgesehen ist, das mit beiden Exzentern (1,2) derart verbunden ist, daß durch die Federkraft die beiden Exzenter gegeneinander in solchem Sinn verschwenkt werden, daß die Gesamtexzentrizität zunimmt und damit das Spiel zwischen den mit den beiden Exzentern verbundenen Zahnrädern aufgehoben wird.
    7· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5» gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche bewirkt, daß bei Verdrehung eines Zahnrades (k bzw. 10) in jeder der beiden Drehrichtungen relativ zum anderen Zahnrad (10 bzw. k) gleichzeitig ein Exzenter (1 bzw. 2) in Richtung einer geringen • Vergrößerung des Spiels zwischen den beiden Zahnrädern bewegt wird.
    8. Vorrichtung nach Anspruch T> dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus einem mit dem Antriebselement (16) drehfest verbundenen Mitnehmer (11) besteht, der eine Ausnehmung (14 bzw. Ik1) hat, in die ein mit einem Exzenter (1 bzw. 2) fest verbundener Mitnehmerstift (13 bzw. 13') eingreift, derart, daß bei Verdrehung des Antriebselementes dieser Exzenter verschwenkt und damit eine Abrollbewegung des einen Zahnrades (k bzw. 10) auf dem anderen Zahnrad (10 bzw. k) eingeleitet wird.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (11) zwei Ausnehmungen (Ik, Ik1) hat und in eine Ausnehmung (lh bzw. Ik1) ein Mitnehmerstift (13 bzw. 13') eingreift, der mit einem Exzenter (1 bzw. 2) fest verbunden ist und in die andere Ausnehmung (ik1 bzw. Ik) ein Stift (131 bzw. 13) eingreift, der mit dem anderen Exzenter (2 bzw. 1) fest verbunden' ist.
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    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausnehmungen (i*t, 1^') in der Mitnehmerscheibe (11) in Richtung des Umfanges (bezogen auf die Achse der Mitnehmerscheibe) größere Ausdehnung hat als der Mitnehmerstift (13 bzw. 13') und dieser mit Spiel in Richtung des Umfanges in der Ausnehmung (lh bzw. 1U') beweglich angeordnet ist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verdrehung eines Zahnrades (k bzw. 10) ein Mitnehmerstift (13 bzw. 13') am Ende der zugeordneten Ausnehmung (ik bzw. Ik1) der Mitnehmerscheibe (11) anliegt und die Länge der anderen Aussparung (1^1. bzw'. 1U) und die Kraft des Federelementes (12) derart bemessen sind, daß der andere Mitnehmerstift (131 bzw. 13) in Richtung des Umfanges mitbewegt wird.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (in Richtung des Umfanges) beider Ausnehmungen (14, 1U') und die Kraft des Federelementes (12) derart bemessen sind, daß bei einer Drehrichtung ein Mitnehmerstift (13 bzw. 13') an einem Ende der einen Ausnehmung (1U bzw. "lh*) anliegt, bei der entgegengesetzten Dreh-
    'richtung der andere Mitnehmerstift (131 bzw. 13) am entgegengesetzten Ende der anderen Ausnehmung {lh1 bzw. 14) anliegt.
    13. Vorrichtung nach Anspruch k, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe aus einem mit Innenverzahnung versehenes Zahnrad (k) und einem damit verkämmenden .mit Außenverzahnung versehenen kleineren Zahnrad (10) besteht und daß die maximale mögliche Exzentität des Doppelexzenters (1,2) wenigstens gleich groß, vorzugsweise größer, ist als der Unterschied der Radien der beiden Teilkreise der beiden Zahnräder (10,U).
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    Ik. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentitäten der beiden Einzelexzenter (1,2) gleich groß ist.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis Ik, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den beiden Exzenterscheiben (1,2) befindliche Lager (15) geringeren Reibungswiderstand hat als die Reibung zwischen der Gleitfläche des einen Exzenters (1 bzw. 2) und dem einen Zahnrad {k bzw. 10) und auch geringer ist als die Reibung zwischen dem anderen Zahnrad (10 bzw. k) und zugeordneter Gleitfläche des anderen Exzenters (2 bzw. 1).
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