DE3337852A1 - Small gear mechanism with noise damping - Google Patents

Small gear mechanism with noise damping

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DE3337852A1
DE3337852A1 DE19833337852 DE3337852A DE3337852A1 DE 3337852 A1 DE3337852 A1 DE 3337852A1 DE 19833337852 DE19833337852 DE 19833337852 DE 3337852 A DE3337852 A DE 3337852A DE 3337852 A1 DE3337852 A1 DE 3337852A1
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Germany
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small gear
gear
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spring
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DE19833337852
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German (de)
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Pierre Meyriez Boillat
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Johnson Electric Switzerland AG
Original Assignee
Sodeco Saia AG
Societe des Compteurs de Geneve SODECO
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0006—Vibration-damping or noise reducing means specially adapted for gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/12—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

For the purpose of noise damping, a gear wheel (3) driven by a synchronous or stepping motor (6) has a coaxial cylindrical body (7). Arranged on the latter is a wrap spring (8) with two projecting arms (9, 10). A fixed pin (11) forms a stop effective in both directions of rotation for the arms (9, 10). The resilient sliding load arising on the cylindrical body (7) has the effect of reducing noise. <IMAGE>

Description

Kleingetriebe mit LärmdäpfungSmall gear with noise reduction

Kleingetriebe mit Lärmdämpfung Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnrad-Kleingetriebe, das durch einen Synchronmotor oder einen Schrittmotor angetrieben ist.Small gear with noise damping The invention relates to a Small gear unit driven by a synchronous motor or a stepper motor is.

Jedes Getriebe erzeugt durch die Unvolikommenheit der sich reibend berührenden Zähne mehr oder weniger Geräusche. Diese verstärken sich, wenn der Antrieb des Getriebes nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit erfolgt, was zum Beispiel bei einem vorgeschalteten Synchronmotor und noch viel mehr bei einem Schrittmotor der Fall ist. Besonders stark treten solche Geräusche in Erscheinung, wenn der antreibende Motor mit einer Erregerfrequenz betrieben wird, die sehr nahe bei der Eigenfrequenz des Rotors liegt. In einem solchen Fall kann die momentane Drehgeschwindigkeit des Rotors, die zum Beispiel nach einer Sinuskurve verläuft, kurzzeitig negative Werte annehmen. Beim nachgeschalteten Getriebe bedeutet dies ein periodisches Abheben der Zahnflanken voneinander, was sich als verstärkte Lärmquelle auswirkt.Every gear is generated by the inconsistency of the rubbing touching teeth more or less noises. These intensify when the drive of the transmission does not take place at a constant speed, what for example with an upstream synchronous motor and even more so with a stepper motor the case is. Such noises are particularly pronounced when the driving force Motor is operated with an excitation frequency that is very close to the natural frequency of the rotor. In such a case, the current rotational speed of the Rotor, which, for example, follows a sinusoidal curve, briefly negative values accept. In the case of the downstream gearbox, this means a periodic lift-off of the tooth flanks from each other, which acts as an increased source of noise.

Es ist zwar bei einem Schrittmotor bekannt (CH-PS 541893), eine schraubenförmige Schlingfeder zu verwenden, um Rotorpendelungen entgegenzuwirken. Zu diesem Zweck umschlingt eine Hälfte der Schlingfeder einen rotierenden, zylindrischen Ansatz des Rotors und die andere Hälfte einen axial fluchtenden, stillstehenden Ansatz. In der Laufrichtung hemmt dort die Schlingfeder den Rotor nicht, dämpft aber dessen Zurückschwingen. Mit Lärmdämmung hat das nichts zu tun. Darüber hinaus ist die bekannte Anordnung bezüglich Rücklaufhemmung nur in einer Drehrichtung wirksam.It is known for a stepper motor (CH-PS 541893), a helical one Use wrap springs to counteract rotor swaying. To this end One half of the wrap spring wraps around a rotating, cylindrical extension of the rotor and the other half an axially aligned, stationary approach. In the direction of travel, the wrap spring does not restrain the rotor, but dampens it Swing back. It has nothing to do with noise insulation. In addition, the well-known Arrangement with regard to backstop only effective in one direction of rotation.

Aus räumlichen Gründen ist sie ferner an einer bestehenden Getriebekonstruktion nachträglich kaum anwendbar.For reasons of space, it is also on an existing transmission structure subsequently hardly applicable.

Der Erfindung Liegt die Aufgabe zu Grunde, eine mit geringem Aufwand herstellbare und wenig PLatz beanspruchende Einrichtung zur Lärmdämpfung an einem KLeingetriebe zu schaffen, die ausserdem in beiden Drehrichtungen wirksam ist.The invention is based on the object, one with little effort manufacturable and space-consuming device for noise attenuation on one To create KLeingetriebe, which is also effective in both directions of rotation.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.The invention is characterized in claim 1.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der einzigen Zeichnungsfigur näher erläutert. Diese zeigt in perspektivischer Darstellung den prinzipiellen Aufbau eines solchen Getriebes.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the single drawing figure explained in more detail. This shows in a perspective view the basic structure of such a transmission.

Mit 1 ist eine Platine bezeichnet, auf der ein Getriebe aufgebaut ist. Auf einer frei vorstehenden Welle 2 sitzt ein angetriebenes Zahnrad 3, das mit einem treibenden Zahnrad 4 in Eingriff steht.1 with a circuit board is referred to on which a transmission is built is. On a freely protruding shaft 2 sits a driven gear 3, which is in engagement with a driving gear 4.

Das treibende Zahnrad 4 sitzt auf der Abtriebswelle 5 eines Synchron- oder Schrittmotors 6. Auf der gleichen Achse des angetriebenen Zahnrades 3 befindet sich eine direkt am Zahnrad 3 angeformte und mitdrehende zylindrische Partie 7, die von einer schraubenförmigen Schlingfeder 8 umschlungen ist. Die beiden Federenden der Schlingfeder 8 bilden zwei abstehende Arme 9 und 10. Zwischen diesen ist auf der PLatine 1 als Anschlag ein feststehender Bolzen 11 so angeordnet, dass daran in der einen Drehrichtung des Getriebes der Arm 9 und in der anderen Drehrichtung der Arm 10 ansteht.The driving gear 4 sits on the output shaft 5 of a synchronous or stepper motor 6. Located on the same axis as the driven gear 3 a cylindrical part 7 which is formed directly on the gearwheel 3 and rotates with it, which is wrapped in a helical loop spring 8. The two ends of the spring the loop spring 8 form two protruding arms 9 and 10. Between these is on the circuit board 1 as a stop a fixed bolt 11 is arranged so that it arm 9 in one direction of rotation of the transmission and in the other direction of rotation the arm 10 is pending.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist zur besseren Darstellung die zylindrische Partie 7 auf der Seite des freien Endes der Wel-Le 2 am Zahnrad 3 angeformt. Sie kann sich auch zwischen dem Zahnrad 3 und der PLatine 1 befinden, was räumliche Vorteile bietet.In the embodiment described is for better illustration the cylindrical part 7 on the side of the free end of the Wel-Le 2 on the gear 3 molded. It can also be located between gear 3 and PCB 1, which offers spatial advantages.

Entgegen dem Ausführungsbeispiel nach der Figur kann die Schlingfeder 8 anstatt an der zylindrischen Partie 7 eines Getrieberades auch direkt auf einer mitdrehenden Getriebeachse angeordnet sein.Contrary to the embodiment according to the figure, the wrap spring 8 instead of on the cylindrical part 7 of a gear wheel directly on one be arranged co-rotating gear axis.

Vorteilhaft erstrecken sich die beiden Arme 9 und 10 der Schlingfeder 8 tangential nach aussen und verlaufen zueinander annähernd parallel.The two arms 9 and 10 of the loop spring advantageously extend 8 tangentially outwards and run approximately parallel to one another.

Die Schlingfeder 8 weist wenigstens eine volle Windung auf.The wrap spring 8 has at least one full turn.

Sobald sich das Getriebe in der einen Drehrichtung dreht, steht der entsprechende Arm 9 oder 10 am Bolzen 11 an, und durch die dem Drehmoment des angetriebenen Zahnrades 3 entgegenwirkende Kraft verbiegt sich der Arm 9 bzw. 10 ein wenig. Die Schlingfeder 8 öffnet sich dabei so weit, dass sich die zylindrische Partie 7 mit Leichter Reibung drehen kann. Im Arm 9 bzw. 10 und der Schlingfeder 8 wird eine kleine potentielle Energie (Arbeit) gespeichert. Bewegt sich nun das antreibende Zahnrad 4 ein wenig zurück, dann kann durch diese Arbeitsreserve das angetriebene Zahnrad 3 dieser Bewegung folgen und ein Abheben der Zähne wird verhindert.As soon as the gear rotates in one direction of rotation, the corresponding arm 9 or 10 on the bolt 11, and by the torque of the driven Gear 3 counteracting force, the arm 9 or 10 bends a little. the Wrap spring 8 opens so far that the cylindrical part 7 is with Can rotate more easily with friction. In the arm 9 or 10 and the wrap spring 8 is a small potential energy (work) stored. Now the driving force is moving Gear 4 back a little, then the driven Gear 3 follow this movement and the teeth are prevented from lifting off.

Damit ergibt sich für beide Drehrichtungen eine starke Verminderung der Geräuschbildung, ohne dass das Abtriebsdrehmoment durch die Schtingfeder 8 nennenswert verringert wird.This results in a strong reduction for both directions of rotation the generation of noise without the output torque due to the Schting spring 8 being significant is decreased.

Bei einem mehrstufigen Getriebe ist es zweckmässig, wenn die Schlingfeder 8 an der Letzten, das heisst an der am Langsamsten Laufenden Getriebestufe angebracht ist. Durch die dann geringe UmLaufgeschwindigkeit wir die Abnutzung klein gehaLten.In the case of a multi-stage gearbox, it is useful if the wrap spring 8 attached to the last, i.e. the slowest running gear stage is. Due to the then low speed of rotation, we kept wear and tear to a minimum.

Der in der Figur als Bolzen 11 dargestellte feste Anschlag kann auch direkt an einem Gehäuse (Motorgehäuse oder Deckel) angeformt sein.The fixed stop shown in the figure as a bolt 11 can also be molded directly onto a housing (motor housing or cover).

Anstelle eines drehfesten Anschlages besteht die MögLichkeit, die Arme 9, 10 auch auf einem zylindrischen Ansatz eines mitlaufenden Getrieberades oder einer mitlaufenden Getriebeachse abzustützen.Instead of a non-rotatable stop, there is the possibility that Arms 9, 10 also on a cylindrical extension of a revolving gear wheel or a rotating gear axis.

Dies ergibt eine erhöhte Dämpfung, benötigt keinen zusätzlichen Anschlag und bedeutet damit einen geringeren Aufwand.This results in increased damping and does not require an additional stop and therefore means less effort.

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Claims (7)

PATENTANSPRUECHE 1. Zahnrad-Kleingetriebe, das durch einen Synchron motor oder einen Schrittmotor angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stelle des Getriebes eine mitdrehende, zylindrische Partie (7) vorhanden ist, welche von einer schraubenförmigen Schlingfeder (8) umschlungen ist, deren Federenden als abstehende Arme (9,10) ausgebildet sind, von denen einer in der einen und der andere in der anderen Drehrichtung des Getriebes an wenigstens einem festen Anschlag (11) ansteht.PATENT CLAIMS 1. Small gear, which is driven by a synchron motor or a stepper motor is driven, characterized in that at one Place of the gearbox a co-rotating, cylindrical part (7) is present, which is wrapped by a helical loop spring (8), the spring ends of which as protruding arms (9,10) are formed, one of which in one and the other in the other direction of rotation of the gear at at least one fixed stop (11) pending. 2. Zahnrad-Kleingetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (8) an der Letzten, das heisst an der am Langsamsten Laufenden Getriebestufe angebracht ist.2. Small gear transmission according to claim 1, characterized in that that the wrap spring (8) is on the last one, i.e. on the one that runs slowly Gear stage is attached. 3. Zahnrad-Kleingetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (8) wenigstens eine volle Windung aufweist.3. Small gear unit according to claim 1 or 2, characterized in that that the wrap spring (8) has at least one full turn. 4. Zahnrad-Kleingetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Partie (7) für die Schlingfeder (8) direkt an einem Zahnrad (3) angeformt ist.4. Small gear transmission according to claims 1 to 3, characterized in that that the cylindrical part (7) for the wrap spring (8) directly on a gear (3) is molded. 5. Zahnrad-Kleingetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (8) direkt auf einer mit drehenden Getriebeachse angeordnet ist.5. Small gear transmission according to claims 1 to 3, characterized in that that the wrap spring (8) is arranged directly on a rotating gear shaft is. 6. Zahnrad-Kleingetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als fester Anschlag (11), an dem sich die Arme (9,10) der Schlingfeder (8) abstützen, ein zylindrischer Ansatz eines mitlaufenden Getrieberades oder eine mitlaufende Getriebeachse dient.6. Small gear transmission according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that as a fixed stop (11) on which the arms (9,10) of the wrap spring (8) support, a cylindrical extension of a revolving gear wheel or a revolving gear axis is used. 7. Zahnrad-Kleingetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Anschlag (11), an dem sich die Arme (9,10) der Schlingfeder (8) abstützen, direkt an einem Getriebegehäuse angeformt ist.7. Small gear transmission according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the fixed stop (11) on which the arms (9,10) of the wrap spring (8), is molded directly onto a gearbox housing.
DE19833337852 1983-09-22 1983-10-18 Small gear mechanism with noise damping Withdrawn DE3337852A1 (en)

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