DE9010956U1

DE9010956U1 - Gear with means for dampening the gear shift noise

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Publication number: DE9010956U1
Application number: DE9010956U
Authority: DE
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1991-11-21
Anticipated expiration: 2000-07-25

Description

DGM 351 DE
Ho/Ro DGM 351 DE
Ho/Ro

DIEHL GmbH & Co., 8500 NürnbergDIEHL GmbH & Co., 8500 Nuremberg

Zahnrad mit Mitteln zur Dämpfung des FortschaltgeräuschsGear with means for dampening the gear shift noise

Die Neuerung bezieht sich auf ein Zahnrad mit Mitteln zur Dämpfung des Fortschaltgeräuschs beim Zahneingriff in ein antreibendes Zahnrad, wie beispielsweise das Ritzel eines Schrittmotors, wobei das Zahnrad aus zwei gegeneinander beweglichen, auf der gleichen Achse sitzenden Teilzahnrädern besteht.The innovation relates to a gearwheel with means for dampening the switching noise when the teeth engage with a driving gearwheel, such as the pinion of a stepper motor, whereby the gearwheel consists of two partial gearwheels that can move relative to one another and are located on the same axis.

Beim Fortschalten von Zahnrädern durch einen ungleichförmigen Antrieb, wie beispielsweise einen Schrittmotor oder ein Schrittschaltgetriebe, treten störende Fortschaltgeräusche auf, die durch die oszillierende Bewegung des antreibenden Rotors beim Hochlaufen bzw. Abbremsen verursacht werden. Das Aneinanderschlagen der Zahnflanken der Getrieberäder, welches von der oszillierenden Bewegung herrührt, ist die eigentliche Geräuschquelle, wobei nur der erste und der zweite Zahneingriff einer Getriebekette nach dem Antrieb zur Geräuscherzeugung wesentlich beitragen.When gears are advanced by a non-uniform drive, such as a stepper motor or a stepper gear, annoying advance noises occur, which are caused by the oscillating movement of the driving rotor when accelerating or braking. The impact of the tooth flanks of the gear wheels, which results from the oscillating movement, is the actual source of noise, with only the first and second tooth engagement of a gear chain after the drive contributing significantly to the generation of noise.

Dieses Fortschaltgeräusch wird am einfachsten durch Öl in den Zahneingriffen gedämpft. Das Problem ist jedoch, daß bei einem Betrieb über längere Zeit die Wirkung des Öles nachläßt, da es mit der Zeit aus den Zahnflanken wegkriecht oder herausgeschleudert wird.The easiest way to dampen this switching noise is to use oil in the tooth meshes. The problem, however, is that if the gear is used for a long time, the oil's effectiveness diminishes because it creeps away from the tooth flanks or is thrown out over time.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten wird bei der Geräuschdämpfung von kleinen Getrieben, wie beispielsweise Uhren oder Schaltuhren versucht, mit mechanischen Mitteln das Geräusch zu verringern. Zu diesem Zwecke werden beispielsweise die Ritzel des Schrittmotors aus elastischem Kunststoff gefertigt oder die Zahnräder des erstenIn recognition of these facts, attempts are made to reduce the noise of small gears, such as clocks or timers, by using mechanical means. For this purpose, for example, the pinions of the stepper motor are made of elastic plastic or the gears of the first

Zahneingriffs mit federnden Stegen zwischen Zahnkranz und Achse ausgebildet oder es werden zwei Zahnräder eng aneinanderliegend mit einer Feder zwischen ihnen, die eine geringfügige Verdrehung gegeneinander ermöglicht, verwendet. Diesen bekannten Maßnahmen ist gemeinsam, daß sie den Wirkungsgrad der Schrittschaltgetriebe vermindern oder auch relativ aufwendig in der Herstellung sind.Tooth engagement is designed with spring bars between the gear rim and the axle or two gears are used that are close to one another with a spring between them, which allows a slight twisting against one another. What these known measures have in common is that they reduce the efficiency of the stepping gears or are relatively expensive to manufacture.

Aufgabe der Neuerung ist es daher, eine Verbesserung der Geräuschdämpfung dahingehend vorzunehmen, daß man die Ölschmierung über einen längeren Zeitraum aufrechterhält.The aim of the innovation is therefore to improve noise reduction by maintaining oil lubrication over a longer period of time.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Neuerung vorgeschlagen, daß in dem Spalt zwischen den beiden eng aneinanderliegenden Teilzahnrädern im Bereich der Zahnkränze ein Ölfilm durch Kapillarwirkung gehalten ist.To solve this problem, the innovation proposes that an oil film be maintained by capillary action in the gap between the two closely spaced gear parts in the area of the gear rims.

Die Neuerung geht somit von der Erkenntnis aus, daß man den Ölfilm zwischen zwei Teilzahnrädern, welche sich im Getriebe wie ein Zahnrad verhalten, durch Kapillarwirkung festhält und ein Wegkriechen oder Wegschleudern verhindert. Damit ist im Bereich der Zahnkränze des Zahnrades die Aufrechterhaltung eines Ölfilms gewährleistet und die Geräuschdämpfung der ersten Betriebszeit über längere Zeit aufrechterhalten. The innovation is based on the knowledge that the oil film between two partial gears, which behave like a gear in the transmission, is held in place by capillary action and prevents it from creeping away or being thrown away. This ensures that an oil film is maintained in the area of the gear rims and the noise reduction of the initial operating period is maintained over a longer period.

Weiterbildungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Further developments of the innovation are indicated in the subclaims.

Nachfolgend soll die Neuerung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung noch näher erläutert werden. Es zeigen: 30The innovation will be explained in more detail below using an example embodiment and the drawing. They show: 30

Figur 1 die Abtriebsseite eines Getriebezahnrads;Figure 1 the output side of a transmission gear;

Figur la das gleiche Zahnrad, ergänzt durch ein zweites Teilzahnrad auf der gleichen Achse; 35Figure la the same gearwheel, supplemented by a second partial gearwheel on the same axis; 35

Figur 2 ein Schnitt durch das Zahnrad gemäß Figur 1 entlang der Linie II - II.Figure 2 is a section through the gear according to Figure 1 along the line II - II.

Das in Figur 1 dargestellte Zahnrad 1 stellt das erste Zahnrad einer-Getriebekette dar, an dessen Verzahnung 2 von einem Schrittmotor das Antriebsmoment eingeleitet wird. Mit dem Zahnrad 1 drehfest verbunden ist ein Ritzel 3, über das das Antriebsmoment ausgeleitet und auf das nächste Zahnrad gegeben wird. Als Drehachse für Zahnrad 1 und Ritzel 3 dient eine Achse 4. Das Zahnrad weist Aussparungen 5 auf, welche durch Stege 6 voneinander getrennt sind.The gear 1 shown in Figure 1 represents the first gear of a gear chain, to whose teeth 2 the drive torque is introduced by a stepper motor. A pinion 3 is connected to the gear 1 in a rotationally fixed manner, via which the drive torque is transferred and passed on to the next gear. An axis 4 serves as the axis of rotation for gear 1 and pinion 3. The gear has recesses 5 which are separated from one another by webs 6.

In Figur la ist auf der Achse 4 des Zahnrades 1, hinter diesem liegend, ein zweites gleichartiges Zahnrad in geringem Abstand verdrehbar gegenüber dem Zahnrad 1 auf der gleichen Achse gelagert. Von diesem zweiten Zahnrad sind Stege 7 und Aussparungen 8 erkennbar.In Figure la, on the axis 4 of the gear 1, behind it, a second similar gear is mounted at a short distance from the gear 1 on the same axis so that it can rotate. Webs 7 and recesses 8 of this second gear can be seen.

In Figur 2 ist in vergrößerter Darstellung entlang der Schnittlinie II-II der Aufbau des neuerungsgemäßen Zahnrads aus zwei Teilzahnrädern 1 und 9 dargestellt. Der Abstand zwischen beiden Teilzahnrädern wird durch einen Bund 10 auf der Achse 11 des Teilzahnrades 9 bestimmt. Dieses Teilzahnrad 9 ist mit seiner Achse 11 auf der Achse 4 des Teilzahnrades 1 drehbar gelagert. Man erkennt, daß im Bereich der Zahnkränze 12 und 13 sowie der Verzahnungen 2 und 14 der beiden Teilzahnräder ein kleiner Spalt vorhanden ist, welcher sich in Richtung der Zahnflankenenden verjüngt. Im Bereich der Zahnkränze 12 und 13 ist eine Ölschicht 15 vorhanden, welche durch die Kapillarwirkung der nahe beieinanderliegenden Zahnkränze 12 und 13 dort gehalten wird und für eine Dauerschmierung der Verzahnungen 2 und 14 sorgt.In Figure 2, the structure of the new gearwheel made up of two gear parts 1 and 9 is shown in an enlarged view along the section line II-II. The distance between the two gear parts is determined by a collar 10 on the axis 11 of the gear part 9. This gear part 9 is rotatably mounted with its axis 11 on the axis 4 of the gear part 1. It can be seen that in the area of the gear rings 12 and 13 and the gear teeth 2 and 14 of the two gear parts there is a small gap which tapers towards the tooth flank ends. In the area of the gear rings 12 and 13 there is an oil layer 15 which is held there by the capillary action of the gear rings 12 and 13 which are located close to one another and ensures permanent lubrication of the gear teeth 2 and 14.

Um zu verhindern, daß das Öl entlang der Stege 6 und 7 von den Zahnkränzen in Richtung der Achse 4 wandert, werden die beiden Teilzahnräder gegeneinander so versetzt angeordnet, daß die Stege 6 und 7 nicht aufeinanderzuliegen kommen. Diese Maßnahme dient zur weiteren Erhöhung der Zeit der Dauerschmierung des Zahnrades.In order to prevent the oil from migrating along the webs 6 and 7 from the gear rims in the direction of the axis 4, the two partial gears are arranged offset from one another so that the webs 6 and 7 do not come into contact with one another. This measure serves to further increase the time of the permanent lubrication of the gear.

Claims

Protection claims

1. Gear with means for dampening the switching noise when the teeth engage with a driving gear, such as the pinion of a stepping motor, the gear consisting of two gear parts that can move against each other and are located on the same axis,

characterized,

that in the gap between the two closely spaced partial gears (1, 9) in the area of the gear rims (12, 13) an oil film (15) is held by capillary action. 10

2. Gear according to claim 1,
characterized,

that the distance between the two partial gears (1, 9) is determined by a collar (10) on the axis (11) of a partial gear (9).

3. Gear according to claim 1,
characterized,

that the gap tapers towards the tooth flank end (2, 14).

4. Gear according to claim I ₁
characterized,

that the two partial gears (1, 9) are designed and arranged relative to one another with respect to their webs (6, 7) between the gear rim and the axle in such a way that webs (6, 7) of the partial gears (12, 13) do not come to rest against one another.