DE4442604C1

DE4442604C1 - Method of producing gear with over-mounted shaft

Info

Publication number: DE4442604C1
Application number: DE19944442604
Authority: DE
Inventors: Herbert Rehtanz; Frank Dipl Ing Grossbudde
Original assignee: Keiper Recaro GmbH and Co
Current assignee: Johnson Controls Components GmbH and Co KG
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2014-12-01

Abstract

The bearing (7") for the free end (3') of the shaft (3) is moulded from the material of the housing (7), after the shaft has been incorporated. The shaft is exposed to load during the moulding of the bearing which is formed by hot-stamping the housing. The stamp (11) is guided by a recess (7') in the housing; the recess points to the end section (3') forming the free end of the shaft. The shaft is the drive shaft of an engine with, together with a gear (1) forms a gear engine unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getriebes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.The invention relates to a method for producing a transmission with the Features of the preamble of claim 1.

Bekannte Verfahren dieser Art finden insbesondere dann Anwendung, wenn ein Elektro-Kleinmotor mit einem Getriebe übersetzt werden soll. In diesen Fällen ist die Welle im Motor fliegend gelagert. Beim Einbau wird die mit einer Schnecke versehene Welle in bekannter Weise in Getriebeverbindung mit einem Schneckenrad gebracht, wie dies in der DE 93 11 529 U1 offenbart ist. Der Antrieb des Getriebes durch den Motor über die Welle ruft Reaktionskräfte des Getriebes hervor, die über das Schneckenrad auf die Welle wirken. Um diese Reaktionskräfte aufzufangen und das Spiel der Welle zu begrenzen, wird durch Betätigen einer Zustellschraube oder durch Einbau eines Kunststoffein legeteiles ein Lager für das freie Ende der Welle geschaffen. Eine Kombination dieser Möglichkeiten ist aus der DE 36 40 197 A1 bekannt. Das Kunststoffein legeteil ist stirnseitig am freien Ende der Welle angeordnet und durch die Zustellschraube senkrecht zur Welle verschiebbar. Dadurch ist das Spiel zwi schen Schnecke und Schneckenrad genau einstellbar. Ein solches Verfahren ist aber durch die zusätzlichen Bauteile für das Lager aufwendig und teuer. Known methods of this type are used in particular when a Small electric motor to be translated with a gear. In these cases the shaft is floating in the motor. When installing it with a Screw provided shaft in a known manner in gear connection brought a worm wheel, as disclosed in DE 93 11 529 U1. The drive of the gearbox by the motor via the shaft calls for reaction forces of the transmission, which act on the shaft via the worm wheel. Around to absorb these reaction forces and limit the play of the wave by actuating a feed screw or by installing a plastic laying part created a bearing for the free end of the shaft. A combination these possibilities are known from DE 36 40 197 A1. The plastic the laying part is arranged on the face end at the free end of the shaft and through the Feed screw can be moved perpendicular to the shaft. This makes the game between The worm and worm wheel are precisely adjustable. Such a procedure is but due to the additional components for the warehouse complex and expensive.

Es wurde daher vorgeschlagen, auf diese zusätzlichen Bauteile zu verzichten und das größere Spiel der Welle in Kauf zu nehmen. Bei einem nach diesem Verfahren hergestellten Getriebe wirken aber sämtliche Toleranzschwankungen der angrenzenden Bauteile auf die Welle, was in Extremfällen zur Blockade der Welle führen kann.It has therefore been proposed to dispense with these additional components and accept the bigger game of the wave. In one after this However, gearboxes manufactured in this way have all tolerance fluctuations of the adjacent components on the shaft, which in extreme cases can block the Wave can lead.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Verfahren zur Herstellung eines Getrie bes zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausge staltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der nach diesem Verfahren hergestellten Getriebe sind Gegenstand der Unteransprüche.The object of the invention is therefore the method for producing a transmission bes improve. According to the invention, this object is achieved by a Method with the features of claim 1. Further advantageous Ausge Events of the method according to the invention and of this method Manufactured gears are the subject of the dependent claims.

Dadurch, daß aus dem Material des Gehäuses ein Lager für das freie Ende der Welle geformt wird, wird sowohl das Verfahren zur Herstellung des Getriebes durch den Verzicht auf Zusatzbauteile vereinfacht und verbilligt als auch eine Aufnahme für die auf die Welle wirkenden Reaktionskräfte des Getriebes geschaffen und eine Begrenzung des Spieles der Welle erreicht. Durch diese Begrenzung des Spieles vermindern sich die Einflüsse der Toleranzen in den Einzelteilen des Getriebes. Damit kann die Qualität von in Serie produzierten Getrieben gesteigert werden.The fact that a bearing for the free end of the material of the housing Shaft is formed, both the process of manufacturing the gear by dispensing with additional components simplified and cheaper as well Mount for the reaction forces of the gearbox acting on the shaft created and reached a limit on the play of the wave. Through this Limiting the game reduces the influences of the tolerances in the Individual parts of the transmission. This allows the quality of mass-produced Driven to be increased.

Aus Geräusch- und Wirkungsgradgründen kann es sein, daß kein Nullspiel gewünscht wird. Ein hierfür vorteilhaftes Verfahren ist es, die Welle unter Last zu setzen und an der dann ausgelenkten Welle das Lager zu formen.For noise and efficiency reasons, it may not be a zero backlash it is asked for. An advantageous method for this is to load the shaft to set and form the bearing on the then deflected shaft.

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines in der Zeich nung dargestellten Getriebes näher erläutert. Es zeigenIn the following the method according to the invention is based on a in the drawing voltage illustrated gear explained in more detail. Show it

Fig. 1 einen Schnitt durch das Getriebe während der Ausformung des Lagers für die unter Last stehende Welle, Fig. 1 shows a section through the transmission during the forming of the bearing for vertical shaft under load,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Getriebe mit momentenfreier Welle. Fig. 3 shows a section through the transmission with a torque-free shaft.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet Anwendung bei der Herstellung eines Getriebes 1, welches Teil eines Getriebemotors ist.The method according to the invention is used in the manufacture of a transmission 1 which is part of a transmission motor.

Eine Welle 3 ist die Abtriebswelle eines in der Zeichnung nicht dargestellten Elektro-Kleinmotors, in welchem sie fliegend gelagert ist. Außerhalb des Motors weist die Welle 3 eine Schnecke 5 auf. An die Schnecke 5 schließt sich in Form eines kurzen zylindrischen Stückes ein Endzapfen 3′ der Welle 3 an, der zugleich das freie Ende der Welle 3 bildet.A shaft 3 is the output shaft of a small electric motor, not shown in the drawing, in which it is overhung. Outside the motor, the shaft 3 has a worm 5 . At the screw 5 is in the form of a short cylindrical piece, an end pin 3 'of the shaft 3 , which also forms the free end of the shaft 3 .

Das Gehäuse 7 des Getriebes 1 ist für die Aufnahme mehrerer Getriebeelemen te vorgesehen, insbesondere für die Aufnahme eines Schneckenrades 9. Zur Erleichterung des Zusammenbaus des Getriebes 1 besteht das Gehäuse 7 vorzugsweise aus zwei Teilen, beispielsweise aus einem metallischen Unterteil und einem Kunststoff-Deckel. In der Zeichnung ist das Unterteil des Gehäuses 7 in Ansicht dargestellt, während vom Deckel des Gehäuses 7 nur ein im Schnitt dargestellter kleiner Teil zu sehen ist. The housing 7 of the transmission 1 is provided for receiving a plurality of te gear elements, in particular for receiving a worm wheel 9 . To facilitate assembly of the transmission 1 , the housing 7 preferably consists of two parts, for example a metallic lower part and a plastic cover. In the drawing, the lower part of the housing 7 is shown in view, while only a small part shown in section can be seen from the cover of the housing 7 .

Für die Herstellung des Getriebes 1 werden zunächst die Getriebeelemente, insbesondere das Schneckenrad 9, in das Gehäuse 7 eingesetzt. Der Einbau der Welle 3 erfolgt relativ zum Schneckenrad 9 auf bekannte Weise, so daß die Welle 3 und die Achse des Schneckenrades 9 senkrecht und versetzt zuein ander stehen, und die Schnecke 5 in Getriebeverbindung mit dem Schnecken rad 9 steht. Nach dem Einbau der Welle 3 wird das Gehäuse 7 durch Zusam menfügen von Unterteil und Deckel geschlossen.To manufacture the gear 1 , the gear elements, in particular the worm wheel 9 , are first inserted into the housing 7 . The installation of the shaft 3 is relative to the worm wheel 9 in a known manner so that the shaft 3 and the axis of the worm wheel 9 and perpendicular offset zuein are other, and the worm wheel 5 in geared connection to the worm 9 stands. After installing the shaft 3 , the housing 7 is closed by assembling the lower part and the lid.

Das Gehäuse 7 weist eine von außen zugängliche Vertiefung 7′ auf, welche auf den Endzapfen 3′ der Welle 3 ausgerichtet ist. Das Material des Gehäuses 7 ist im Bereich der Vertiefung 7′ warm verformbar, was dadurch erreicht wird, daß die Vertiefung 7′ im Kunststoff-Deckel des Gehäuses 7 ausgebildet ist. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, öffnet sich die Vertiefung 7′ durch ein Loch im Unterteil des Gehäuses 7 zur Außenseite des Gehäuses 7 hin.The housing 7 has an externally accessible recess 7 ', which is aligned with the end pin 3 ' of the shaft 3 . The material of the housing 7 is 'hot deformable in the region of the recess 7 , which is achieved in that the recess 7 ' is formed in the plastic cover of the housing 7 . As can be seen in the drawing, the recess 7 'opens through a hole in the lower part of the housing 7 to the outside of the housing 7 .

Je nachdem, ob nach der Beendigung des Herstellungsverfahrens die Welle 3 ein gewisses Spiel haben soll oder nicht, wird die Welle 3 mit einem definier ten Moment unter Last gesetzt bzw. momentenfrei gehalten. Im ersten Fall wird der Endzapfen 3′ durch die Reaktionskräfte der Getriebeelemente in Richtung auf diejenige Stelle des Gehäuses 7 hin belastet, die die Vertiefung 7′ aufweist. Ein als Heißprägestempel ausgebildeter Stempel 11 wird in die Vertiefung 7′ eingeführt. Aufgrund der Wärme und des Druckes gibt das Material des Gehäu ses 7 dem Stempel 11 nach und wird durch den Stempel 11 in Richtung auf den Endzapfen 3′ gedrückt. Dieser Verfahrensschritt ist in Fig. 1 abgebildet. Sobald das Material des Gehäuses 7 den Endzapfen 3′ berührt, baut sich ein Gegendruck auf. Der Endzapfen 3′ und der Stempel 11 formen dann das Material des Gehäuses 7 zu einem Lager 7′′ für den Endzapfen 3′. Dieses schalenförmige Lager 7′′ ist in Fig. 2 dargestellt. Sobald das Lager 7′′ geformt ist, wird der Stempel 11 wieder zurückgezogen. Depending on whether the shaft 3 should have a certain play after the completion of the manufacturing process or not, the shaft 3 is loaded with a defined torque or kept torque-free. In the first case, the end pin 3 'is loaded by the reaction forces of the gear elements in the direction of that point of the housing 7 which has the recess 7 '. A designed as a hot stamping stamp 11 is inserted into the recess 7 '. Due to the heat and pressure, the material of the housing 7 gives way to the stamp 11 and is pressed by the stamp 11 in the direction of the end pin 3 '. This process step is shown in FIG. 1. As soon as the material of the housing 7 touches the end pin 3 ', a back pressure builds up. The end pin 3 'and the stamp 11 then form the material of the housing 7 into a bearing 7 ''for the end pin 3 '. This cup-shaped bearing 7 '' is shown in Fig. 2. As soon as the bearing 7 '' is formed, the stamp 11 is withdrawn again.

Sofern das Lager 7′′ an der unter Last befindlichen Welle 3 geformt worden und das Material abgekühlt ist, hat die Welle 3 im momentenfreien Zustand im Bereich ihres Endzapfens 3′ ein Spiel, wie in Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall kommt das Lager 7′′ erst dann zum Tragen, wenn die Welle 3 wieder unter Last gesetzt wird.If the bearing 7 '' was formed on the shaft 3 under load and the material has cooled, the shaft 3 in the torque-free state in the region of its end pin 3 'has a game, as shown in Fig. 3. In this case, the bearing 7 '' comes into play only when the shaft 3 is put under load again.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Herstellung eines Schnecken getriebes beschränkt. Es kann ebenso für andere Zahnrad- oder Riemengetriebe verwendet werden, bei denen eine fliegend gelagerte Welle ein Lager für ihr freies Ende erhalten soll.The method according to the invention is not based on the production of a snail limited transmission. It can also be used for other gear or belt transmissions be used in which a floating shaft is a bearing for her get free end.

Claims

1. A method for producing a transmission in which a floating shaft te is installed to form a gear connection with a transmission element in the housing of the transmission, characterized in that after the installation of the shaft ( 3 ) from the material of the housing ( 7 ) a bearing ( 7 '') for the free end ( 3 ') of the shaft ( 3 ) is formed.

2. The method according to claim 1, characterized in that during the formation of the bearing ( 7 ''), the shaft ( 3 ) is under load.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing ( 7 '') is formed by hot stamping the housing ( 7 ).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the bearing ( 7 '') is formed by means of a stamp ( 11 ) which by an on the free end of the shaft ( 3 ) forming end portion ( 3 ') aligned recess ( 7 ') is guided in the housing ( 7 ).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the bearing ( 7 '') is cup-shaped.

6. Gearbox produced by a method according to any one of claims 1 to 5.

7. Transmission according to claim 6, characterized in that the shaft ( 3 ) is the output shaft of a motor which, together with the transmission ( 1 ) forms a unitary geared motor.