Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beseitigen
von Spiel in einem Getriebe, bei welcher ein treibendes Zahnelement
in zwei koaxiale gezahnte Organe unterteilt ist, die mittels elastischer
Mittel miteinander verbunden sind, die dazu angepasst sind, um zwischen
diesen koaxialen gezahnten Organen ein Drehmoment zu erzeugen.The
The present invention relates to a device for removing
of play in a gear in which a driving tooth element
is divided into two coaxial toothed organs, which by means of elastic
Means are linked together that are adapted to intervene
To generate a torque to these coaxial toothed organs.
Es
sind bereits zahlreiche Lösungen
zum Beseitigen des Spiels in einem Getriebe vorgeschlagen worden.
Man kann beispielsweise die in der US 4,660,432 vorgeschlagene
Lösung
anführen,
gemäß welcher
ein Antriebsritzel mit einem angetriebenen Ritzel in Eingriff tritt,
welches auf einer Welle festgeklemmt und zwei Rädern zugeordnet ist, die sich beidseits
dieses Antriebsritzel befinden. Die Räder sind am Antriebsritzel
mittels elastischer Stifte befestigt, die einer Vorspannung unterworfen
sind, wodurch die Winkelverschiebung zwischen dem Antriebsritzel
und den beiden, diesem zugeordneten Rädern sichergestellt wird. Eine
solche Vorrichtung benötigt
drei Räder,
und das Vorhandensein der elastischen Stifte, welche durch zwei
der Räder
hindurchtreten, lässt
es nicht zu, Räder
oder Ritzel von kleinem Durchmesser zu verwenden, die in der Lage sind,
ein erhöhtes
Drehmoment zu übertragen,
wobei das Vorhandensein von Löchern
die Radscheibe derart schwächt,
dass zwischen dem Rand der Löcher und
dem Boden der Zahnung ein ausreichender Raum gelassen werden muss.
Aus diesem Grund erweist sich der minimale Durchmesser des Rads
als deutlich erhöht.There have already been proposed numerous solutions for eliminating the game in a transmission. You can, for example, those in the US 4,660,432 suggest proposed solution, according to which a drive pinion engages with a driven pinion, which is clamped on a shaft and associated with two wheels, which are located on both sides of this drive pinion. The wheels are fixed to the drive pinion by means of elastic pins which are subjected to a bias, whereby the angular displacement between the drive pinion and the two wheels associated therewith is ensured. Such a device requires three wheels, and the presence of the resilient pins passing through two of the wheels does not permit the use of small diameter wheels or pinions capable of transmitting increased torque, with the presence of such wheels of holes so weakens the wheel disc, that between the edge of the holes and the bottom of the teeth a sufficient space must be left. For this reason, the minimum diameter of the wheel proves to be significantly increased.
In
der US 3,035,454 ist
eine weitere Vorrichtung zum Beseitigen von Spiel beschrieben, bei
welcher sich die elastischen Verbindungselemente zwischen zwei koaxialen
Rädern
in der Radialrichtung erstrecken. Wiederum müssen relativ große Öffnungen
in einem der Räder
angeordnet sein, um es Stangen, die zur Scheibe eines der Räder orthogonal
verlaufen, zu erlauben, durch das andere Rad hindurchzutreten, um
mit den radialen, elastischen Verbindungselementen, die mit dem
anderen Rad verbunden sind, in Eingriff zu treten, wodurch das durchlöcherte Rad
geschwächt
wird und die Verwendung eines Rads von kleinem Durchmesser nicht
möglich
ist. Die Länge
der elastischen Verbindungsarme wird durch den Radius des Rads ebenfalls
eingeschränkt.In the US 3,035,454 Another device for eliminating play is described in which the elastic connecting elements extend between two coaxial wheels in the radial direction. Again, relatively large openings must be disposed in one of the wheels to allow rods that are orthogonal to the disk of one of the wheels to pass through the other wheel to engage with the radial elastic connecting members connected to the other wheel. to engage, weakening the perforated wheel and not allowing the use of a small diameter wheel. The length of the elastic connecting arms is also limited by the radius of the wheel.
In
der EP 1 034 923 , welche
den nächstkommenden
Stand der Technik darstellt, ist eine Drehstäbe verwendende, weitere Vorrichtung
zum Beseitigen von Spiel beschrieben. Der Hauptnachteil dieser Lösung rührt von
der Tatsache her, dass die Drehstäbe durch die Ritzel hindurchtreten
müssen,
wodurch das Drehmoment, welches sie übertragen können, aufgrund der Tatsache,
dass diese Löcher
die Ritzel schwächen,
eingeschränkt
wird.In the EP 1 034 923 , which represents the closest prior art, a further devices for eliminating game is described using a torsion bars. The main drawback of this solution stems from the fact that the torsion bars must pass through the pinions, limiting the torque they can transmit due to the fact that these holes weaken the pinions.
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile
zumindest teilweise zu beheben.The
Object of the present invention is the disadvantages mentioned above
at least partially correct.
Zu
diesem Zweck hat die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum
Beseitigen von Spiel in einem Getriebe zum Gegenstand, wie sie in
Anspruch 1 festgelegt ist.To
For this purpose, the present invention has a device for
Eliminate game in a gear to the subject matter as in
Claim 1 is defined.
Die
vorliegende Erfindung weist mehrere Vorteile auf. Der wichtigste
ist zweifellos die Tatsache, dass sich die Biegestangen lediglich
auf einer Seite des zweiten gezahnten Organs erstrecken, so dass
sie nicht durch dasselbe hindurchtreten müssen. Daher wird dieses gezahnte
Organ nicht geschwächt.The
The present invention has several advantages. The most important
is undoubtedly the fact that the bending rods only
extend on one side of the second toothed member, so that
they do not have to go through it. Therefore, this toothed
Organ not weakened.
Vorteilhafterweise
befindet sich die Fläche dieses
zweiten gezahnten Organs, auf welcher sich die Aufnahmen der zweiten
Enden der Biegestangen öffnen,
in einem axialen Abstand von dem Rand, welcher der Zahnung des zweiten
gezahnten Organs benachbart ist, wobei dieser axiale Abstand zumindest gleich
dieser axialen Länge
der Aufnahmen ist.advantageously,
is the area of this
second toothed organ, on which the pictures of the second
Open the ends of the bending rods,
at an axial distance from the edge, which of the teeth of the second
adjacent toothed organ, said axial distance at least equal
this axial length
the recordings is.
Diese
Aufnahmen sind vorzugsweise in einem mit dem zweiten gezahnten Organ
verbundenen Flansch angeordnet, wobei dieser einen anderen Durchmesser,
insbesondere einen größeren als
jenen des zweiten gezahnten Organs, aufweisen kann, was bezüglich der
bekannten Vorrichtungen neue technische Möglichkeiten bietet.These
Recordings are preferably in one with the second toothed organ
connected flange, wherein this another diameter,
especially a larger than
those of the second toothed organ, which may have regard to the
known devices offers new technical possibilities.
Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung rührt von der Tatsache her, dass
die Länge
der Stäbe
nicht, wie in den Vorrichtungen des Stands der Technik, von den
Abmessungen der gezahnten Organe eingeschränkt ist. Je länger die
Stäbe sind,
desto weniger ändert
sich bei einer Variation des Achsabstands der Wert der von den Stäben ausgeübten Vorspannung.
Aus diesem Grund ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen festen
Achsabstand beschränkt.
Da das Getriebespiel in Abhängigkeit
des Achsabstands variiert und da die Vorspannung umso weniger in
Abhängigkeit
der Variation des Achsabstands variiert, je mehr man die Biegestäbe verlängert, kann
man für
verschiedene Achsabstände
eine beinahe konstante Vorspannungskraft erhalten, was bei den Vorrichtungen,
bei welchen die Länge
der Vorspannungsfedern durch die Abmessung der Räder eingeschränkt ist,
nicht möglich
ist. Aus diesem Grund variiert das Drehmoment, welches mittels des die
erfindungsgemäße Spielbeseitigungsvorrichtung verwendenden
Getriebes übertragen
werden kann, in Abhängigkeit
des zu beseitigenden Getriebespiels praktisch nicht.One
Another advantage of the present invention stems from the fact that
the length
of the bars
not, as in the prior art devices, of the
Dimensions of the toothed organs is restricted. The longer the
Are bars,
the less changes
With a variation of the center distance, the value of the bias voltage exerted by the bars.
For this reason, the present invention is not limited to a fixed one
Axle distance limited.
Because the gear play in dependence
the center distance varies and since the bias is less in
dependence
the variation of the center distance varies, the more one can extend the bending rods, can
one for one
different center distances
obtain an almost constant biasing force, which in the devices,
where the length
the preload springs is limited by the dimension of the wheels,
not possible
is. For this reason, the torque, which varies by means of the
using game clearance device according to the invention
Transmission transmitted
can be, depending on
of the gear play to be eliminated practically not.
Die
beigefügte
Zeichnung stellt schematisch und beispielhaft eine Ausführungsform
der Vorrichtung zum Beseitigen von Spiel gemäß der vorliegenden Erfindung
dar.The attached drawing shows schematically and, by way of example, illustrate one embodiment of the game clearance apparatus of the present invention.
1 ist
eine Perspektivansicht dieser Ausführungsform; 1 is a perspective view of this embodiment;
2 ist
eine Schnittteilansicht von 1; 2 is a sectional view of 1 ;
3 ist
eine Ansicht entlang III-III von 2, die das
Werkzeug zeigt, welches dazu bestimmt ist, die Vorrichtung unter
Vorspannung zu setzen. 3 is a view along III-III of 2 showing the tool which is intended to bias the device.
Die
Vorrichtung zum Beseitigen von Spiel gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst eine Welle 1, die mit einem ersten gezahnten Organ 2 verbunden
ist. Obwohl in den Figuren lediglich zwei Zähne gezeigt sind, handelt es
sich dabei selbstverständlich um
ein ganz klassisches Ritzel, welches auf seinem gesamten Umfang
gezahnt ist. Diese Welle 1 verlängert sich auf einem Teil 1a,
welchem die Organe zum Beseitigen von Getriebespiel zugeordnet sind.The game eliminating apparatus according to the present invention comprises a shaft 1 that with a first toothed organ 2 connected is. Although only two teeth are shown in the figures, it is of course a very classic pinion, which is toothed on its entire circumference. This wave 1 extends on a part 1a to which the organs are assigned to eliminate gear play.
Das
erste dieser Organe ist ein zweites gezahntes Organ 3,
welches eine der Zahnung des ersten gezahnten Organs 2 identische
Zahnung aufweist. In diesem Bespiel umfasst dieses zweite gezahnte
Organ 3 auf der dem ersten gezahnten Organ 2 gegenüberliegenden
Seite einen nicht gezahnten Teil 3a. Auf der vom zweiten
gezahnten Organ 3 nach außen weisenden, ebenen Fläche öffnet sich
eine Reihe von Aufnahmen 4, von welchen in 2 nur eine
sichtbar ist. In diesem Beispiel erstrecken sich diese Aufnahmen 4 über eine
bezüglich
der Axiallänge
des nicht gezahnten Teils 3a des zweiten gezahnten Organs 3 kleinere
Tiefe. Aus diesem Grund schwächen
diese Aufnahmen 4 den gezahnten Teil des zweiten gezahnten
Organs 3 nicht, der dazu bestimmt ist, einem angetriebenen,
gezahnten Organ (nicht gezeigt), welches mit diesem in Eingriff
treten muss, ein Drehmoment zu übertragen,
welches beträchtlich
sein kann. Es ist zu beachten, dass der nicht gezahnte Teil 3a in
dem dargestellten Beispiel dem gleichen Stück zugehört wie das gezahnte Organ 3.
Man könnte
auch in Betracht ziehen, den nicht gezahnten Teil 3a auf
einem anderen Stück
auszubilden, welches geeigneterweise am gezahnten Organ 3 befestigt
würde.
Dadurch könnte
man nun also einen gezahnten Teil 3 mit einem kleineren
Durchmesser als denjenigen des nicht gezahnten Teils 3a erhalten.The first of these organs is a second toothed organ 3 which is one of the teeth of the first toothed organ 2 has identical teeth. In this example, this second toothed organ includes 3 on the first toothed organ 2 opposite side a non-toothed part 3a , On the organ toothed by the second 3 Outwardly facing, flat surface opens up a series of shots 4 of which in 2 only one is visible. In this example, these shots extend 4 over an axial length of the untoothed part 3a of the second toothed organ 3 smaller depth. Because of this, these recordings weaken 4 the toothed part of the second toothed organ 3 not intended to transmit torque to a driven toothed member (not shown) which is required to engage therewith, which may be considerable. It should be noted that the untoothed part 3a in the illustrated example, listening to the same piece as the toothed organ 3 , One might also consider the untoothed part 3a on another piece, suitably on the toothed organ 3 would be attached. This could now be a toothed part 3 with a smaller diameter than that of the untoothed part 3a receive.
Jede
Aufnahme 4 nimmt ein Ende einer Biegestange 5 derart
auf, dass diese Stangen 5 auf einem zum Teil 1a der
Welle 1 konzentrisch verlaufenden Umkreis regelmäßig verteilt
sind. An ihren anderen Enden ist jede der Biegestangen 5 in
einer in einem Flansch 7 angeordneten Aufnahme 6 aufgenommen.
Wie im Fall des mit dem zweiten gezahnten Organ 3 verbundenen,
nicht gezahnten Teils 3a sind diese Aufnahmen 6 auf
einem zum Teil 1a der Welle 1 konzentrisch verlaufenden
Umkreis angeordnet.Every shot 4 takes one end of a bending rod 5 so on, that these rods 5 on one part 1a the wave 1 concentric extending radius are regularly distributed. At their other ends is each of the bending rods 5 in one in a flange 7 arranged recording 6 added. As in the case of the second toothed organ 3 connected, not toothed part 3a are these shots 6 on one part 1a the wave 1 arranged concentrically extending radius.
Der
Flansch 7 weist auch eine zentrale Öffnung auf. Indessen nimmt
diese Öffnung
das Ende 1a' des
Teils 1a der Welle 1 nicht direkt auf, wobei ein dehnbarer
Rohrteil 8a eines Verriegelungsorgans 8 zwischen
der zentralen Öffnung
des Flanschs 7 und dem Ende 1a' des Teils 1a der Welle 1 angeordnet ist.
Vorteilhafterweise ist dieses Verriegelungsorgan eine hydraulisch
dehnbare Reibungskupplung des bekannten Typs, wie er in der WO 98/46896
beschrieben ist und von der ETP Transmission AB Linköping, Schweden
vermarktet wird, so dass diese hier weder beschrieben noch ausführlich dargestellt wird.
Das Prinzip dieses Verriegelungsorgans 8 besteht darin,
dass es im Innern des Rohrteils 8a eine kleine ringförmige Kammer
aufweist, die mit einem Raum in Verbindung steht, der in dem Teil
mit dem größtem Durchmesser
dieses Verriegelungsorgans 8 in Nachbarschaft der äußeren Fläche des
Flanschs 7 angeordnet ist. Das gesamte Volumen des Innenraums
und der ringförmigen
Kammer ist mit einer Flüssigkeit
gefüllt.
Eine in 1 sichtbare, mit Dichtungsmitteln versehene Schraube 8b ist
in den Teil mit dem größtem Durchmesser
des Verriegelungsorgans 8 eingeschraubt und steht mit dem
in seinem Innern angeordneten Innenraum in Verbindung. Durch das
Einschrauben dieser Schraube 8b wird das Volumen des die
Flüssigkeit
enthaltenden Innenraums verkleinert, was es erlaubt, diese Flüssigkeit
unter Druck zu setzen und den Rohrteil 8a dieses Verriegelungsorgans 8 aufzublähen, wodurch
der Flansch 7 um das Ende 1a' der Welle 1 herum mit
diesem verbunden wird.The flange 7 also has a central opening. Meanwhile this opening takes the end 1a ' of the part 1a the wave 1 not directly on, with a stretchable tube part 8a a locking member 8th between the central opening of the flange 7 and the end 1a ' of the part 1a the wave 1 is arranged. Advantageously, this locking member is a hydraulically extensible friction clutch of the known type, as described in WO 98/46896 and marketed by ETP Transmission AB Linköping, Sweden, so that it is neither described nor described in detail here. The principle of this locking organ 8th is that it is inside the pipe part 8a a small annular chamber communicating with a space in the part of the largest diameter of this locking member 8th in the vicinity of the outer surface of the flange 7 is arranged. The entire volume of the interior and the annular chamber is filled with a liquid. An in 1 visible screw provided with sealants 8b is in the part with the largest diameter of the locking organ 8th screwed in and communicates with the interior arranged in his interior. By screwing in this screw 8b the volume of the fluid-containing interior space is reduced, which makes it possible to pressurize this fluid and the tube part 8a this locking member 8th inflate, reducing the flange 7 around the end 1a ' the wave 1 is connected around with this.
Um
das Einstellen der Vorspannung zu erlauben, welcher die Biegestangen 5 ausgesetzt
werden, ohne die gezahnten Organe 2, 3 mit dem
gezahnten Antriebsrad in Eingriff bringen zu müssen, was das Einstellen dieser
Vorspannung an der Vorrichtung zum Beseitigen von Spiel zulässt, bevor
sie in einem Getriebezug montiert wird, wird in dem mit dem zweiten
gezahnten Organ 3 verbundenen, nicht gezahnten Teil 3a eine
Radialbohrung 9 angeordnet. Im Teil 1a der Welle 1 wird
ein radialer Stift 10 befestigt, der einen Durchmesser
aufweist, der kleiner ist als jener der Bohrung 9. Das
Radialspiel zwischen dem Stift 10 und der Bohrung 9 wird
in Abhängigkeit des
zu beseitigenden Getriebespiels ausgewählt. Wenn keine Vorspannung
auf die Biegestangen 5 ausgeübt wird, sind die Zahnungen
der beiden gezahnten Organe 2 und 3 einwandfrei
ausgerichtet und verläuft
der Stift 10 konzentrisch zur Bohrung 9.To allow the adjustment of the preload, which the bending rods 5 be exposed without the toothed organs 2 . 3 Having to engage with the toothed drive wheel, which allows the setting of this bias on the device for eliminating play before it is mounted in a gear train, is in the with the second toothed member 3 connected, not toothed part 3a a radial bore 9 arranged. In the part 1a the wave 1 becomes a radial pin 10 fixed, which has a diameter which is smaller than that of the bore 9 , The radial play between the pen 10 and the hole 9 is selected depending on the gear play to be eliminated. If no preload on the bending rods 5 is exercised, the serrations of the two toothed organs 2 and 3 properly aligned and runs the pen 10 concentric to the hole 9 ,
3 zeigt
ein Werkzeug 11 der Sorte Hakenschlüssel, welches zum Ausüben einer
Biegevorspannung zwischen dem Flansch 7, der dank dem Verriegelungsorgan 8 mit
der Welle 1, 1a verbunden werden kann und dadurch
mit dem ersten gezahn ten Organ 2 verbunden wird, und dem
zweiten gezahnten Organ 3 verwendet wird, welches bezüglich des ersten
einen gewissen Grad an Freiheit aufweist. Dieses Werkzeug 11 weist
einen Vorsprung 11a auf, der mit einer Kerbe 7a des
Flanschs 7 in Eingriff tritt, einen Arm, dessen Ende 11a sich
gegen den Umfang des Flanschs 7 anlegt, und eine sechseckige Öffnung 11b,
die dazu bestimmt ist, einen Drehmomentschlüssel (nicht gezeigt) aufzunehmen. 3 shows a tool 11 the sort of hook wrench which is used to apply a bending bias between the flange 7 thanks to the locking organ 8th with the wave 1 . 1a connected can be and thus with the first toothed th organ 2 is connected, and the second toothed organ 3 is used, which has a certain degree of freedom with respect to the first. This tool 11 has a lead 11a on that with a notch 7a of the flange 7 engages an arm whose end 11a against the circumference of the flange 7 and a hexagonal opening 11b , which is intended to receive a torque wrench (not shown).
Die
Vorrichtung zum Beseitigen von Spiel kann vor ihrer Montage unter
Vorspannung gesetzt werden. Zu diesem Zweck muss die Welle 1 in
einem festen Spannfutter (nicht gezeigt) befestigt werden. Danach
wird der Drehmomentschlüssel
in die sechseckige Öffnung 11b eingeführt und
wird auf den Flansch 7 ein bestimmtes Drehmoment ausgeübt, was
ein "S"-förmige Biegung
jeder Biegestange oder jedes Biegestabs 5 erzeugt. Dieses
Drehmoment wird derart gewählt,
dass es höher
ist als das höchste Übertragungsdrehmoment,
welches die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Beseitigen von Spiel übertragen
muss. Danach wird die Schraube 8b des Verriegelungsorgans 8 eingeschraubt,
bis der Druck, der mittels der sich im Innern befindenden Flüssigkeit ausgeübt wird,
einen bestimmten Wert erreicht, der derart gewählt ist, dass die Reibungskraft
zwischen seinem Rohrteil 8a und dem Ende 1a' der Welle einerseits
und dem Flansch 7 andererseits über dem zu übertragenen Drehmoment liegt.The game clearance device may be preloaded prior to assembly. For this purpose, the shaft must 1 in a fixed chuck (not shown). Thereafter, the torque wrench in the hexagonal opening 11b is inserted and placed on the flange 7 applied a certain torque, which is an "S" -shaped bend of each bending rod or each bending rod 5 generated. This torque is chosen such that it is higher than the highest transmission torque, which has to transmit the device according to the invention for eliminating game. After that, the screw 8b of the locking member 8th screwed until the pressure exerted by the liquid inside it reaches a certain value chosen such that the frictional force between its tubular part 8a and the end 1a ' the shaft on the one hand and the flange 7 on the other hand is above the torque to be transmitted.
Auf
diese Weise üben
die Biegestäbe 5 zwischen
den beiden gezahnten Organen 2, 3 eine bestimmte
Vorspannung aus. Diese Vorspannung ist dazu bestimmt, das Getriebespiel
zwischen diesen gezahnten Organen 2, 3 und dem
angetriebenen Rad (nicht gezeigt) zu beseitigen und zwischen diesen treibenden,
gezahnten Organen 2, 3 und dem angetriebenen Rad
ein bezüglich
der Vorspannung kleineres Drehmoment zu übertragen, wodurch die Beseitigung
von Spiel während
der Übertragung
dieses Drehmoments sichergestellt wird.In this way, practice the bending rods 5 between the two toothed organs 2 . 3 a certain bias. This preload is intended to gear play between these toothed organs 2 . 3 and the driven wheel (not shown) and between these driving toothed members 2 . 3 and to transmit a torque lower in torque to the driven wheel, thereby ensuring the elimination of backlash during transmission of that torque.