NL1026324C2

NL1026324C2 - Werkwijze voor het assembleren van een tandwieloverbrenging, alsmede tandwieloverbrenging.

Info

Publication number: NL1026324C2
Application number: NL1026324A
Authority: NL
Inventors: Stefan Frits Brouwer
Original assignee: Iku Holding Montfoort Bv
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2005-12-06
Also published as: CN2842083Y; DE202005008274U1

Description

Titel: Werkwijze voor het assembleren van een tandwieloverbrenging, alsmede tandwieloverbrenging

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in massa assembleren van een tandwieloverbrenging met matrijsgevormde tandwielen, alsmede op een tandwieloverbrenging met matrijsgevormde tandwielen.

5 In de massafabricage worden voor het realiseren van goedkope, lichtbelaste aandrijvingen veelal tandwieloverbrengingen toegepast met matrijsgevormde tandwielen die, zoals gespuitgiette kunststoffen tandwielen of gesinterde metalen tandwielen, met behulp van een laagspanninggelijkstroomelektromotor worden aangedreven. Een voorbeeld 10 van een dergelijke tandwieloverbrenging is een vertragingstrap in een aandrijving voor een spiegelverstelmechanisme voor een motorvoertuig, die veelal in enkele honderdduizenden of miljoenen stuks per jaar wordt gefabriceerd.

Voordelig aan dergelijke tandwielen is dat ze door middel van 15 matrijsvormende technieken goedkoop in massa kunnen worden vervaardigd met een redelijk goede maattolerantie, terwijl ze ook redelijk goede loopeigenschappen kunnen bieden.

Om speling en lawaai in de aandrijving te vermijden, moeten de tandwielen met relatief nauwe maattoleranties tot tandwieloverbrengingen 20 worden geassembleerd.

Gebruikelijkerwijs wordt bij het assembleren van een tandwieloverbrenging met matrijsgevormde tandwielen een eerste tandwiel langs de hartlijn van zijn vertanding bewogen in een richting die in hoofdzaak evenwijdig is aan de hartlijn van de vertanding van een tweede, 25 reeds gemonteerd tandwiel, totdat tandflanken van de vertandingen van het eerste en het tweede tandwiel kunnen samenwerken door ingrijpen van één of meer tanden.

1026324 2

Bij het op deze wijze assembleren van de tandwieloverbrenging kan i : vaak beschadiging optreden van de relatief zwakke tanden van het I matrijsgevormde tandwiel. Dit treedt met name op in situaties waarin de ' tandwielen met relatief nauwkeurige maattoleranties ten opzichte van i 5 elkaar moeten worden gemonteerd en/of waarbij het tweede tandwiel tussen twee reeds gemonteerde, eerste tandwielen moet worden geplaatst. Hierdoor kan bij het assembleren van bovengenoemde vertragingstrap een uitvalpercentage van wel 5% optreden. Vooral bij complexe meervoudige tandwieloverbrengingen, zoals planeetwieloverbrengingen, is dit een groot 10 probleem, aangezien het moeilijk is om vast te stellen of beschadiging ie op getreden.

De uitvinding beoogt een werkwijze voor het assembleren van een tandwieloverbrenging en een tandwieloverbrenging zoals hierboven omschreven, waarbij met behoud van genoemde voordelen, genoemde 15 nadelen kunnen worden tegengegaan.

Daartoe voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het in massa assembleren van een tandwieloverbrenging met matrijsgevormde tandwielen, waarbij een eerste tandwiel langs de hartlijn van zijn vertanding wordt bewogen in een montagerichting die in hoofdzaak 20 evenwijdig is aan de hartlijn van de vertanding van een tweede, reeds gemonteerd tandwiel totdat tandflanken van de tanden van de vertandingen door ingrijping samen kunnen werken, en waarbij tijdens het bewegen in montagerichting de speling tussen de in ingrijping rakende tanden wordt verkleind. Doordat met dezelfde beweging die de ingrijping tot stand brengt, 25 de speling wordt verkleind, kan worden bereikt dat de kans op beschadiging van de tanden tijdens assemblage kan worden geminimaliseerd. Genoemd effect kan op eenvoudige wijze worden gerealiseerd door de tanden van de vertanding van het eerste tandwiel te voorzien van in montagerichting convergerende tandflanken, terwijl de tanden van de vertanding van het 30 tweede tandwiel wordt voorzien van in montagerichting divergerende 102 63 24 " 3 tandflanken. De divergerende tandflanken van twee aangrenzende tanden p van het tweede tandwiel definiëren een in montagerichting covergerende . tl) ; tussenruimte, waarin de convergerende flanken van een tand van het eerste ' tandwiel wordt opgenomen.

5 Op voordelige wijze neigen de tandflanken van de tanden van het eerste tandwiel daarbij in montagerichting naar elkaar toe, terwijl de tandflanken van de tanden van het tweede tandwiel van elkaar aflopen. Bij voorkeur staan de flanken elk onder een hoek van circa 2-3°, in het bijzonder circa 2,5° met de hartlijn van de vertanding die de 10 montagerichting bepaalt.

Opgemerkt wordt dat binnen deze context onder een tandwiel dient te worden verstaan een drager met een regelmatig langs een cilindermantel verdeelde vertanding, bijvoorbeeld een tandwiel met evolvente binnen- of buitenvertanding volgens DIN 876.

15 Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven in de conclusies.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld dat in een tekening is weergegeven. In de tekening toont: 20 Fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van een planeetwieloverbrenging met kunststoffen tandwielen;

Fig. 2 een perspectivisch onderaanzicht in detail van de onderste helft van een planeetwiel van fig. 1 juist voor het in ingrijping raken.

De figuren betreffen slechts een schematische weergave van een 25 voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding die wordt gegeven bij wijze van niet-limiterend uitvoeringsvoorbeeld. In de figuren zijn gelijke of corresponderende onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven.

Fig. 1 toont een zogenoemd wolfrom planeetwielstelsel waarvan de onderdelen door middel van spuitgieten zijn vervaardigd uit een technische 30 kunststof, zoals PA of POM.

1026324 4

Het planeetwielstelsel 1 omvat een frictietandkrans 2 die star of via een frictieoverbrenging, zoals een slipkoppeling, veer of ratel met de vaste wereld wordt verbonden. Het planeetwielstelsel 1 omvat voorts een zonnewiel 3 dat met behulp van een astap 4 in een lageringsopening 5 in de 5 frictietandkrans 2 kan worden gelagerd. De astap 4 van het zonnewiel 3 vormt de ingaande as van het planeetwielstelsel 1 en is daartoe aan de onderzijde voorzien van een aandrijfvlak 6 voor koppeling met een uitgaand element van een aandrijftrein, bijvoorbeeld de uitgaande as van een laagspanningsgelijkstroomelektromotor.

10 Het planeetwielstelsel 1 omvat voorts een drietal dubbel uitgevoerde planeetwielen 7. De planeetwielen 7 zijn elk voorzien van twee gelijksoortige vertandingen met verschillende tandaantallen die ten opzichte van elkaar gespiegeld zijn aangebracht. De eerste vertandingen 8 van de planeetwielen 7 zijn bedoeld om samen te werken met respectievelijk 15 de vertanding 9 van het zonnewiel 3 en de vertanding 10 van de frictekrans 2. De tweede vertandingen 11 van de planeetwielen 7 zijn bedoeld om samen te werken met de niet weergeven vertanding 12 van de aandrijftandkrans 13, die soortgelijk is aan een met een ander tandaantal gespiegeld is aangebracht ten opzichte van de vertanding 10 van de frictiekrans 2.

20 De aandrijftandkrans 13 draagt een uitgaande as 14, die een uitgaand tandwiel 15 draagt. De uitgaande as 14 is hol uitgevoerd, zodat daarin een tweede astap 16 van het zonnewiel 3 kan worden gelagerd.

De frictietandkrans 2, de planeetwielen 7 en de aandrijftandkrans 13 zijn voorzien van openingen 17 waardoorheen tijdens montage niet-25 weergegeven geleidingspennen kunnen reiken om de onderdelen in de juiste oriëntatie en op de juiste positie in de met een pijl 18 aangegeven montagerichting te kunnen geleiden.

Refererend aan figuur 2 is daarin goed zichtbaar dat de tanden 19 van de eerste vertanding 8 van het planeetwiel 7 zijn voorzien van in 30 montagerichting 18 convergerende tandfianken 20a, 20b. De flanken 20a, 1026324 ' 5 20b van de tand 19 zijn derhalve ongelijk van richting, waardoor de tanddikte langs de hartlijn van de vertanding varieert. In dit uitvoeringsvoorbeeld heeft de tandflank 20a een tandhoek β van -2,5°, terwijl de tandflank 20b een tandhoek β van +2,5° heeft.

5 De tanden 22 van de vertanding 9, van het zonnewiel zijn voorzien van in montagerichting 18 divergerende tandflanken 21a, 21b. In dit uitvoeringsvoorbeeld heeft de tandflank 20a een tandhoek β van 2,5°, terwijl de tandflank 20b een tandhoek β heeft van -2,5°.

De tandflanken 20a, 21a en 20b, 21b zijn aan hun eamenwerkende 10 oppervlakken complementair uitgevoerd.

Bij het assembleren van het planeetwielstelsel 1 wordt allereerst de frictietandkrans 2 met de openingen 17 in een rechtlijnige beweging in montagerichting 18 over de geleidingspennen gestoken. Vervolgens wordt het zonnewiel 3 in montagerichting 18 aangebracht, zodat de astap 4 in de 15 lageringsopening 5 wordt opgenomen. Vervolgens worden de planeetwielen 7 in een cluster in de montagerichting 18 bewogen. De planeetwielen 7 vormen daarbij een drietal eerste tandwielen die langs de hartlijn van hun vertanding 8 worden bewogen in een richting die in hoofdzaak evenwijdig is aan de hartlijn van de vertandingen 9,10 van respectievelijk het zonnewiel 20 3 en de frictiekrans 2 die reeds gemonteerde, tweede tandwielen vormen. De beweging in montagerichting vindt plaats totdat de convergerende tandflanken 20a, 20b van de tanden 19 van de eerste vertanding 8 van de planeetwielen 7 door ingrijping kunnen samenwerken met de divergerende tandflanken 21a, 21b van de tanden 20 van de vertandingen 9, 10 van 25 respectievelijk het zonnewiel 3 en de frictiekrans 2. Tijdens het bewegen in montagerichting wordt de speling tussen de ingrijping rakende tanden verkleind. De divergerende tandflanken 21a, 21b van twee aangrenzende tanden 20 van het tweede tandwiel definiëren een in montagerichting convergerende tussenruimte waarin de convergerende flanken 20a, 20b van 30 een tand 19 van het eerste tandwiel 7 als het ware zelfzoekend kan worden 102632A·11 6 opgenomen. De planeetwielen 7 zijn ongelagerd opgenomen tussen het y, zonnewiel 3 en de frictiekrans 2.

• >' _ .

' ! ' > In een volgende montagestap wordt de aandrijftandkrans 13 in , ’ i > ' ' ,! montagerichting over de planeetwielen 7 geschoven, zodanig dat de tweede 5 astap 16 in de lageringsopening in de uitgaande as 14 van de aandrijftandkrans 13 wordt opgenomen. De niet-weergegeven vertanding van de aandrijftandkrans vormt daarbij een eerste kunststoffen tandwiel dat in een montagerichting langs de hartlijn van zijn vertanding evenwijdig wordt bewogen aan de hartlijn van de tweede vertandingen 11 van de 10 dubbel uitgevoerde planeetwielen 7 die een stel tweede, reeds gemonteerde tandwielen vormen. Opnieuw wordt tijdens het bewegen in montagerichting de speling tussen de in ingrijping rakende tanden verkleind doordat de naar elkaar toegekeerde flanken van de in ingrijping rakende tandwielen in montagerichting convergeren.

15 Het planeetwielstelsel 1 is nu gereed om bijvoorbeeld te worden toegepast als vertragende tandwieloverbrenging in een verstelmechanisme voor een buitenspiegeleenheid voor een automobiel.

Het zal de vakman duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot het hier besproken uitvoeringsvoorbeeld, maar dat vele variaties 20 mogelijk zijn binnen het bereik van de uitvinding zoals verwoord in de hiernavolgende conclusies.

1026324

Claims

1. Werkwijze voor het in massa assembleren van tandwieloverbrengingen met matrijsgevormde tandwielen, waarbij telkens een eerste tandwiel langs de hartlijn van zijn vertanding wordt bewogen in een montagerichting die in hoofdzaak evenwijdig is aan de hartlijn van de 5 vertanding van een tweede, reeds gemonteerd tandwiel totdat de tandflanken van de tanden van de vertandingen door ingrijping samen kunnen werken, en Waarbij tijdens het in montagerichting bewegen de speling tussen de in ingrijping rakende tanden wordt verkleind.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de speling wordt verkleind 10 doordat in montagerichting convergerende tandflanken van een tand van de vertanding van het eerste tandwiel worden opgenomen tussen divergerende tandflanken van twee aangrenzende tanden van de vertanding van het tweede tandwiel.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de matrijsgevormde 15 tandwielen gespuitgiet of gesinterd zijn.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de tandwielen zijn vervaardigd uit kunststofmateriaal.

5. In massa gefabriceerde tandwieloverbrenging, omvattende een eerste matrijsgevormd tandwiel met een zich om een hartlijn van het 20 tandwiel uitstrekkende vertanding en een tweede matrijsgevormd tandwiel met een zich om de hartlijn van het tweede tandwiel uitstrekkende vertanding, waarbij de tanden van het vertanding van het eerste tandwiel zijn voorzien van langs de hartlijn in een eerste richting convergerende tandflanken, terwijl de tanden van de vertanding van het tweede tandwiel 25 zijn voorzien van in genoemde richting divergerende tanden.

6. Tandwieloverbrenging volgens conclusie 5, waarbij de tandwielen gespuitgiet of gesinterd zijn. 102 63 24 "

7. Tandwieloverbrenging volgens conclusie 5 of 6, waarbij de tandwielen zijn vervaardigd uit kunststof materiaal.

8. Tandwieloverbrenging volgens één der conclusies 5-7, waarbij convergerende tandflanken van een tand van de vertanding van het eerste 5 tandwiel zijn opgenomen tussen divergerende tandflanken van twee aangrenzende tanden van de vertanding van het tweede tandwiel.

9. Tandwieloverbrenging volgens één der conclusies 5-8, waarbij de tandbreedte van de tanden van de vertanding van het eerste tandwiel in axiale richting afneemt, terwijl de tandbreedte van de tanden van het 10 tweede tandwiel in axiale richting toeneemt over althans een deel van de axiale hoogte van de tand.

10. Tandwieloverbrenging volgens één der conclusies 5-9, waarbij de tandflanken van de tanden van de vertanding van het eerste tandwiel elk onder een hoek van circa 10-10°, bij voorkeur circa 2-3°, in het bijzonder 15 circa 2,5° ten opzichte van de hartlijn naar elkaar toe neigen, terwijl de tandflanken van de tanden van vertanding van het tweede tandwiel elk onder een hoek van circa 10-10°, bij voorkeur circa 2-3°, in het bijzonder, 2,5° ten opzichte van de hartlijn van elkaar aflopen.

11. Tandwieloverbrenging volgens één der voorgaande conclusies 5-10, 20 waarbij het tweede tandwiel ingrijpt op een derde tandwiel waarvan de vertanding in hoofdzaak gelijksoortig is uitgevoerd als de vertanding van het eerste tandwiel.

12. Tandwieloverbrenging volgens conclusie 11, waarbij het eerste tandwiel een zonnewiel is, waarbij het tweede tandwiel een planeetwiel is 25 en waarbij het derde tandwiel een tandkrans is.

13. Tandwieloverbrenging volgens één der voorgaande conclusies, waarbij tenminste één der tandwielen is voorzien van een verdere, soortgelijke vertanding die gespiegeld is aangebracht ten opzichte van een spiegelvlak door de hartlijn. 1026324

14. Tandwieloverbrenging volgens één der voorgaande conclusies, ·' waarbij de tandwielen samen een wolfrom planeetwielstelsel vormen. : ' 1 ' i I ' J ' t · 'i i i 1026324 "