DE3218575A1 - Device for sprung support - Google Patents

Device for sprung support

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Wabco Westinghouse Steuerungstechnik and Co GmbH
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Abstract

A device for sprung support of a first component on a second component by means of a spring element is specified. The sprung element is dimensioned such that its extent in the direction of the spring force before installation in the unloaded state is greater than the distance between the components. The spring element is furthermore constructed and dimensioned such that, during installation between the components, when being loaded by the components, it can be loaded against its spring force beyond the region of its springing into the region of expansion with permanent deformation, while maintaining the spring effect.

Description

Einrichtung zur federnden AbstützungDevice for resilient support

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur federnden Abstützung -eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for resilient support -one first component on a second component according to the preamble of claim 1.

Eine solche Einrichtung ist beispielsweise zur gegenseitigen federnden Abstützung eines Radiallagers und eines Axiallagers für das Ende einer Schneckenwelle in einem Schneckengetriebe verwendbar. Aufgrund von Herstellungstoleranzen und relativ großen, durch die Montage bedingten Differenzen hinsichtlich der räumlichen Zuordnung der erwähnten Lager ist in einem solchen Fall ein beispielsweise als ringförmige Tellerfeder ausgebildetes federndes Element erforderlich, das in einen Einbauraum mit von Gerät zu Gerät unterschiedlichen Abmessungen in axialer Richtung eingebaut werden kann.Such a device is, for example, for mutual resilience Support of a radial bearing and an axial bearing for the end of a worm shaft can be used in a worm gear. Due to manufacturing tolerances and relative large differences in the spatial allocation caused by the assembly in such a case, the bearing mentioned is, for example, an annular one Disk spring designed resilient element required in an installation space with dimensions that differ from device to device in the axial direction can be.

Gewisse Schwierigkeiten treten in einem solchen Fall zusätzlich auf, wenn die Anforderungen an die Federungseigenschaften der Tellerfeder (hohe Federkonstante) zu einem relativ kurzen Federweg führen und dieser Federweg die Unterschiede des Einbauraumes nicht überdeckt. Man könnte in einem solchen Fall daran denken, zum Ausgleich. der unterschiedlichen Abmessungen Distanzscheiben zu verwenden. Eine solche Lösung wäre aber wegen der Verwendung von unterschiedlichen Anzahlen von Distanzscheiben zu aufwendig.Certain difficulties also arise in such a case, if the requirements for the suspension properties of the disc spring (high spring constant) lead to a relatively short spring deflection and this spring deflection is the difference between the Installation space not covered. In such a case, one could think of the Compensation. the different dimensions to use spacers. One but such a solution would be because of the use of different numbers of Spacers too expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf einfache Weise der Einbau eines federnden Elementes mit vorgegebenem Federweg in einen Einbauraum möglich ist, dessen Abmessungen in Federrichtung bei verschiedenen Geräten stärkere Abweichungen aufweist, als der Federweg überbrücken kann.The invention is based on the object of a device of the initially to create the type mentioned, in which the installation of a resilient in a simple manner Element is possible with a given spring travel in an installation space, the dimensions of which shows greater deviations in the spring direction in different devices than the Can bridge suspension travel.

Diese Au Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Einrichtung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen 1 bis 3 angegeben. In den Unteransprüchen 4 bis 6 sind eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung und entsprechende Weiterbildungen angegeben.This task is achieved by the device specified in claim 1 solved. Further developments and advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims 1 to 3. In the subclaims 4 to 6 are a advantageous application of the invention and corresponding developments indicated.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß das federnde Element auch dort verwendet werden kann, wo die endgültigen Abmessungen des Einbauraumes in Federrichtung erst nach der Montage und nach dem Zusammenbau des betreffenden Gerätes (z.B. eines nur schwer justierbaren Schneckengetriebes) festliegen.The invention has the advantage that the resilient element there too can be used where the final dimensions of the installation space in the direction of the spring only after the assembly and assembly of the device concerned (e.g. a difficult to adjust worm gear).

Beim Zusammenfügen der federnd abzustützenden Bau- teile wird zunächst der Federweg des federnden Elementes durchlaufen. Danach wird dann das federnde Element in den Dehnungsbereich hinein belastet, so daß sich eine bleibende Verformung ergibt. Bei einer Entlastung des derart eingespannten und verformt en federnden Elementes dehnt sich dieses dann wieder federnd aus. Damit ist die Federwirkung des federnden Elementes erhalten geblieben.When assembling the resiliently supported structural share the spring travel of the resilient element is first run through. After that, then the resilient element is loaded into the expansion area, so that a permanent Deformation results. With a relief of the so clamped and deformed en resilient element, this then expands again resiliently. So that is the spring action of the resilient element has been preserved.

Die Erfindung wird anhand eines ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.The invention is based on an exemplary embodiment that is shown in the drawing is shown, explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 ein Einbaubeispiel für die erfindungsgemäße Einrichtung und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines durch die Rotationsachse des federnden Elementes nach Fig. 1 gehenden Querschnittes.1 shows an installation example for the device according to the invention and FIG. 2 shows an enlarged illustration of a through the axis of rotation of the resilient Element according to Fig. 1 going cross-section.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 in vereinfachter Darstellung die wesentlichen Teile eines Schneckengetriebes, das in einem Getriebegehäuse 2 untergebracht ist. Das Schneckengetriebe besteht im wesentlichen aus einem Schneckenrad 1 mit einer Verzahnung 19 und einer Schneckenwelle 6 mit einer Verzahnung 8.The drawing shows the essentials in a simplified representation in FIG Parts of a worm gear which is accommodated in a gear housing 2. The worm gear consists essentially of a worm wheel 1 with a Toothing 19 and a worm shaft 6 with a toothing 8.

Über das Ende 14 der Schneckenwelle 6 erfolgt der Ab- oder Antrieb der Schneckenwelle 6. Das entsprechende Teil des Schneckenrades 1 ist nicht dargestellt.The output or drive takes place via the end 14 of the worm shaft 6 the worm shaft 6. The corresponding part of the worm wheel 1 is not shown.

Das Schneckenrad 1 ist in nicht dargestellter Weise direkt im Getriebegehäuse 2 gelagert. Bei einer Montage des Schneckengetriebes im Getriebegehäuse 2 wird zuerst das Schneckenrad 1 eingebaut und festgelegt.The worm wheel 1 is in a manner not shown directly in the gear housing 2 stored. When installing the worm gear in the gear housing 2, first the worm wheel 1 installed and fixed.

Die Schneckenwelle 6 ist mit zwei Lagerzapfen 7 und 13 versehen. Der Lagerzapfen 13 ist in einem Radiallager 15 und einem Axiallager 9 gelagert. Zwischen den Lagern 15 und 9 ist ein nach Art einer Tellerfeder ausgebildetes federndes Element 10 angeordnet.The worm shaft 6 is provided with two bearing journals 7 and 13. Of the Bearing journal 13 is mounted in a radial bearing 15 and an axial bearing 9. Between the bearings 15 and 9 is a resilient element designed in the manner of a plate spring 10 arranged.

Die Lager 15 und 9 sind nicht direkt im Getriebegehäuse 2 angeordnet, sondern in einem gesonderten Lagerträger 16. Dieser Lagerträger 16 besteht aus einem hülsenförmigen Teil 12, das die Lager 15 und 9 aufnimmt und einem Flansch 18, der zur Befestigung des Lagerträgers 16 am Getriebegehäuse 2 dient.The bearings 15 and 9 are not arranged directly in the gear housing 2, but in a separate bearing bracket 16. This bearing bracket 16 consists of a sleeve-shaped part 12 which receives the bearings 15 and 9 and a flange 18 which is used to attach the bearing bracket 16 to the gear housing 2.

Zur Aufnahme des Lagerträgers 16 ist das Getriebegehäuse 2 mit einer Ausnehmung 17 versehen, die so bemessen ist, daß der Lagerträger 16 vor seiner endgültigen Befestigung am Getriebegehäuse 2 auch senkrecht zur Achse der Schneckenwelle 6 bewegbar ist.To accommodate the bearing bracket 16, the gear housing 2 is provided with a Recess 17 is provided, which is dimensioned so that the bearing bracket 16 before its final Attachment to the gear housing 2 can also be moved perpendicular to the axis of the worm shaft 6 is.

Zur Befestigung des Lagerträgers 16 am Getriebegehäuse 2 dienen Befestigungsmittel 11.Fastening means are used to fasten the bearing bracket 16 to the transmission housing 2 11.

Der zweite Lagerzapfen 7 der Schneckenwelle 6 ist wie der Lagerzapfen 13 mittels eines Radiallagers und eines Axiallagers gelagert. Die erwähnten Lager sind in einem Lagerträger 3 angeordnet, der in einer Ausnehmung 5 des Getriebegehäuses 2 liegt und wie der Lagerträger 16 ausgebildet ist. Befestigungsmittel 4 dienen zur Befestigung am Getriebegehäuse 2.The second bearing journal 7 of the worm shaft 6 is like the bearing journal 13 mounted by means of a radial bearing and an axial bearing. The mentioned camps are arranged in a bearing bracket 3, which is in a recess 5 of the transmission housing 2 and how the bearing bracket 16 is formed. Fastening means 4 are used for attachment to the gearbox housing 2.

Bei der Montage des beschriebenen G e t r i e b e g e h ä u s e s wird zunächst das Schneckenrad 1 in das Getriebegehäuse 2 eingebaut und festgelegt. Anschließend wird die Schneckenweic 6 mit den zugehörigen Lagern und Lagerträgern in das Getriebegehäuse 2 eingebaut.When assembling the described gear box the worm wheel 1 is first installed in the gear housing 2 and fixed. Then the Schneckenweic 6 with the associated bearings and bearing supports built into the gear housing 2.

Dies ist durch die beschriebene Konstruktion auf einfache Weise möglich. Wegen des Spiels der Lagerträger 3 und 16 im Getriebegehäuse 2 kann die Schneckenwelle 6 zunächst in vorteilhafter Weise an dem Schneckenrad 1 vorbeigeschoben werden. In Eingriff mit dem Schneckenrad 1 wird die Schneckenwelle 6 erst in ihrer eingezeichneten Endlage gebracht. Nach dem Einbau der Schneckenwelle 6 in das Getriebegehäuse 2 wird die noch bewegliche Schneckenwelle 6 in bezug auf das Schneckenrad 1 mit dem erforderlichen Spiel ausgerichtet. Dies geschieht z.B.This is possible in a simple manner through the construction described. Because of the play of the bearing brackets 3 and 16 in gear housing 2 the worm shaft 6 can initially advantageously be attached to the worm wheel 1 be pushed past. The worm shaft is in engagement with the worm wheel 1 6 brought only in their end position shown. After installing the worm shaft 6 in the gear housing 2 is the still movable worm shaft 6 with respect to the worm wheel 1 aligned with the required play. This happens e.g.

dadurch, daß das Schneckenrad 1 und die Schneckenwelle 6 aneinandergedrückt werden und danach entsprechend dem geforderten Spiel wieder etwas voneinander entfernt werden. Man erkennt, daß diese Ausrichtung der Schneckenwelle 6 in bezug auf das Schneckenrad 1 auf sehr einfache Weise vorgenommen werden kann. Falls erforderlich, kann bei diesem Ausrichten auch eine leichte Schrägstellung der Schneckenwelle vorgenommen werden.in that the worm wheel 1 and the worm shaft 6 are pressed against one another and then a little apart again according to the required game will. It can be seen that this alignment of the worm shaft 6 with respect to the Worm wheel 1 can be made in a very simple manner. If required, a slight inclination of the worm shaft can also be carried out during this alignment will.

Man erkennt, daß für eine optimale Montage und Funktionsweise des beschriebenen Schneckengetriebes die Tellerfedern 10 auf einem relativ kurzen Federweg eine relativ große Federkraft aufbringen müssen.It can be seen that for optimal assembly and functionality of the described worm gear, the disc springs 10 on a relatively short spring travel have to apply a relatively large spring force.

Für die gewünschte federnde Abstützung zwischen den Axiallagern 9 und den Radiallagern 15 sind zwischen den erwähnten Lagern Einbauräume für die Tellerfedern 10 vorgesehen, deren in axialer Richtung gemessene Ausdehnung aufgrund der nicht vermeidbaren Toleranzen der verwendeten Bauteile ebenfalls relativ große Toleranzen aufweisen.For the desired resilient support between the axial bearings 9 and the radial bearings 15 are installation spaces for the disc springs between the bearings mentioned 10 provided, the extent of which is measured in the axial direction due to the not avoidable tolerances of the components used also have relatively large tolerances exhibit.

Eine Tellerfeder herkömmlicher Bauart kann nicht ohne weiteres so bemessen und so ausgebildet werden, daß sie auf dem durch die Toleranzen vorgegebenen maximalen Bereich des Federweges die erforderliche Federkraft aufbringt.A disc spring of conventional design cannot easily do so dimensioned and designed so that they are on the predetermined by the tolerances maximum range of spring travel applies the required spring force.

Aus diesem Grunde ist die Tellerfeder 10 bei beiden Lagerzapfen jeweils so ausgebildet und so bemessen, daß ihre vor dem Einbau in Richtung der Achse der Schneckenwelle 6 bei reiner Federung gemessene Abmessung größer ist als der maximale Bereich des durch die erwähnten Toleranzen möglichen Federwegs. Die Tellerfeder 10 ist darüber hinaus so ausgebildet und so bemessen, daß sie beim Einbau zwischen den Lagern 9 und 15 unter der Belastung durch diese Bauteile entgegen ihrer Federkraft über den Bereich reiner Federung hinaus in den Bereich der Dehnung mit bleibender Verformung hinein unter Aufrechterhaltung der Federwirkung belastet wird.For this reason, the plate spring 10 is in each case on both bearing journals designed and dimensioned so that their before installation in the direction of the axis of Worm shaft 6 is larger than the maximum dimension measured with pure suspension Range of possible spring travel due to the tolerances mentioned. The disc spring 10 is also designed and dimensioned so that when installed between the bearings 9 and 15 under the load of these components against their spring force beyond the range of pure suspension into the range of elongation with permanent Deformation is loaded into it while maintaining the spring action.

Dies bedeutet, daß die Ausdehnung der Tellerfeder 10 in Richtung der Achse der Schneckenwelle 6 vor dem Einbau so groß ist, daß die Tellerfeder 10 bei allen zulässigen Toleranzabweichungen der verwendeten Bauteile zunächst praktisch zu groß ist. Beim Befestigen der Lagerträger 16 und 3 wird deshalb die Tellerfeder 10 soweit zusammengedrückt, daß sie über den Bereich ihrer Federung hinaus in den Bereich der bleibenden Verformung hinein beansprucht wird.This means that the expansion of the plate spring 10 in the direction of Axis of the worm shaft 6 is so large before installation that the disc spring 10 at practically all permissible tolerance deviations of the components used is too big. When attaching the bearing bracket 16 and 3, the disc spring is therefore 10 compressed so far that they are beyond the range of their suspension in the The area of permanent deformation is stressed into it.

Dabei bleibt aber die Federwirkung der Tellerfeder 10 erhalten. Das bedeutet, daß die Tellerfeder 10 zunächst entsprechend der jeweiligen Abmessung des Einbauraumes verformt wird. Die durch diese Verformung erhaltene Gestalt der Tellerfeder wird jedoch zugleich unter Federwirkung gehalten, so daß bei einer Entlastung der Tellerfeder 10 diese wieder federt.However, the spring action of the plate spring 10 is retained. That means that the plate spring 10 initially corresponds to the respective dimension of the installation space is deformed. The shape of the obtained by this deformation However, the disc spring is held at the same time under the action of a spring, so that when the load is released the plate spring 10 springs this again.

Ei Eine genaue Darstellung einer der Tellerfedern 10 nach Fig. 1 ist in Fig. 2 gezeigt. Die Tellerfeder 10 besitzt eine Bohrung 26 zur Aufnahme der Schnecken- welle. Bezüglich der Mittenachse 20 ist die Tellerfeder 10 rotationssymmetrisch ausgebildet. Der in der Fig. 2 gezeigte Querschnitt geht durch diese Mitten- oder Rotationsachse 20. In etwa senkrecht zur Mittenachse 20 verläuft ein gerader Mittelteil 21 der Tellerfeder 10. An diesen mittelteil 21 schließt sich nach innen und außen jeweils ein in etwa in Richtung der Mittenachse 20 verlaufender Vorsprung 24 und 27 an. Bei einer Belastung der Tellerfeder in Richtung der Pfeile 23 und 28 liegen die abzufedernden Bauteile nur an diesen Vorsprüngen 24 und 27 an.A detailed illustration of one of the disc springs 10 of FIG. 1 is shown in fig. The disc spring 10 has a bore 26 for receiving the worm wave. With respect to the central axis 20, the plate spring 10 is designed to be rotationally symmetrical. The cross section shown in FIG. 2 passes through this central or rotational axis 20. A straight central part 21 of the runs approximately perpendicular to the central axis 20 Disk spring 10. This middle part 21 closes inwardly and outwardly, respectively a projection 24 and 27 extending approximately in the direction of the central axis 20. When the disc spring is loaded in the direction of arrows 23 and 28, the Components to be cushioned only on these projections 24 and 27.

Die dargestellte Tellerfeder 10 ist so ausgebildet, daß sie bei einer Belastung in Richtung der Pfeile 23 und 28 nach Durchlaufen des Federbereiches in das Gebiet der bleibenden Verformung hinein belastet wird. Dabei werden dann im wesentlichen nur die Bereiche 22 und 25 außerhalb des Mittelteils 21 verformt. Dies beruht im wesentlichen auf der gewählten S-Form des dargestellten Querschnittes.The illustrated plate spring 10 is designed so that it is at a Load in the direction of arrows 23 and 28 after passing through the spring area in the area of permanent deformation is loaded into it. The essentially only the areas 22 and 25 outside of the central part 21 are deformed. this is essentially based on the selected S-shape of the cross-section shown.

Für die Gestaltung der Tellerfeder 10 und entsprechend federnder Elemente ist es von Vorteil, wenn ein S-förmiger Querschnitt verwendet wird. Es sind jedoch auch andere Formen möglich.For the design of the plate spring 10 and correspondingly resilient elements it is advantageous if an S-shaped cross-section is used. However, there are other shapes are also possible.

Claims (6)

Patentansprüche 1. Einrichtung zur federnden Abstützung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, wobei der Abstand zwischen den Bauteilen im Zustand der federnden Abstützung einen vorgegebenen Abstandswert oder Abstandswerte-Bereich aufweist, mit einem federnden Element, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) das federnde Element (10) ist so bemessen, daß seine vor dem Einbau in Richtung seiner Federkraft und bei reiner Federung gemessenen Abmessungen größer als der Abstandswert bzw.Claims 1. Device for the resilient support of a first Component to a second component, the distance between the components in the state the resilient support a predetermined distance value or distance value range having, with a resilient element, characterized by the following features: a) the resilient element (10) is dimensioned so that its before installation in the direction its spring force and dimensions measured with pure suspension greater than the Distance value or der Abstandswerte-Bereich sind; b) das federnde Element (10) ist so ausgebildet und so bemessen, daß es beim Einbau zwischen den Bauteilen (9,15) unter der Belastung durch die Bauteile (9,15) entgegen seiner Federkraft über den Bereich reiner Federung hinaus in den Bereich der Dehung mit bleibender Verformung hinein unter Aufrechterhaltung der Federwirkung belastbar ist. are the range of distance values; b) is the resilient element (10) designed and dimensioned in such a way that during installation between the components (9,15) under the load by the components (9, 15) against its spring force on the The area of pure suspension into the area of elongation with permanent deformation can be loaded into it while maintaining the spring action. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element nach Art einer Tellerfeder (10) ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the resilient Element is designed in the manner of a plate spring (10). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (10) bezüglich der Richtung der Federkraft rotationssymmetrisch ausgebildet ist und mit einer zentralen Bohrung (27) versehen ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the resilient element (10) is rotationally symmetrical with respect to the direction of the spring force is formed and is provided with a central bore (27). 4. Einrichtung nach Anspruch 3 für die federnde Abstützung des Lagers einer Schneckenwelle in einem Schneckengetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (10) scheibenförmig ausgebildet ist und mit einer zentralen Bohrung (27) für die Schneckenwelle (6) versehen ist.4. Device according to claim 3 for the resilient support of the bearing a worm shaft in a worm gear, characterized in that the resilient element (10) is disc-shaped and has a central bore (27) is provided for the worm shaft (6). 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (10) dem Querschnitt, der in einer die Rotationsachse enthaltenen Ebene liegt, S-förmig ausgebildet ist, wobei nur die beiden freien Enden (24,27) dieses Querschnittes als Auflagen für das federnde Element (10) dienen.5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the resilient element (10) the cross-section contained in one of the axis of rotation Level, is S-shaped, with only the two free ends (24,27) this cross-section serve as supports for the resilient element (10). 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (10) so ausgebildet ist, daß die bleibende Verformung im wesentlichen in einem solchen Teil (22,25) des Querschnittes auftritt, der außerhalb des irn wesentlichen gerade verlaufenden Mittelteils (21) des Querschnittes liegt.6. Device according to claim 5, characterized in that the resilient Element (10) is designed so that the permanent deformation is essentially in such a part (22,25) of the cross section occurs which is outside the essential straight middle part (21) of the cross-section.
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