DE102020105411A1 - Gear housing unit with polymer element and clamping screw for axial play compensation - Google Patents
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Abstract
Eine Getriebegehäuseeinheit, die wenigstens einen Teil einer Welle (4) oder eines auf einer Welle (4) angeordneten Rads (3) aufnehmen kann und die einen Gehäusekörper (5, 6) mit einem elastischen Polymerelement (10) zum Axialspielausgleich zwischen der Welle (4) oder dem Rad (3) und dem Gehäusegrundkörper (5, 6) aufweist. Die Getriebeeinheit weist außerdem eine Anlaufscheibe (9) auf, an deren eine Seite sich ein Teil der Welle (4) oder des Rads (3) abstützen kann und deren andere Seite sich an dem elastischen Polymerelement (10) abstützt. Der Gehäusekörper (5, 6) weist einen Anschlag (12) auf, an dem die Anlaufscheibe (9) anschlagen kann, wenn eine Kompression des elastischen Polymerelements (10) ein vorbestimmtes Maß erreicht hat. Außerdem eine Getriebeeinheit (1) mit der Getriebegehäuseeinheit, einer in die Getriebegehäuseeinheit ragende Welle (4) und einem innerhalb der Getriebegehäuseeinheit auf der Welle (4) angeordneten Rad (3). A gear housing unit which can accommodate at least part of a shaft (4) or a wheel (3) arranged on a shaft (4) and which has a housing body (5, 6) with an elastic polymer element (10) to compensate for axial play between the shaft (4 ) or the wheel (3) and the housing body (5, 6). The gear unit also has a thrust washer (9), on one side of which part of the shaft (4) or of the wheel (3) can be supported and the other side of which is supported on the elastic polymer element (10). The housing body (5, 6) has a stop (12) against which the thrust washer (9) can strike when compression of the elastic polymer element (10) has reached a predetermined level. In addition, a gear unit (1) with the gear housing unit, a shaft (4) protruding into the gear housing unit and a wheel (3) arranged on the shaft (4) within the gear housing unit.
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Die Erfindung betrifft Getriebegehäuseeinheit, die wenigstens einen Teil einer Welle oder eines auf einer Welle angeordneten Rads aufnehmen kann und die einen Gehäusekörper mit einem Element zum Axialspielausgleich zwischen der Welle oder dem Rad und dem Gehäusegrundkörper aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Getriebeeinheit mit der Getriebegehäuseei nheit.The invention relates to a transmission housing unit which can accommodate at least part of a shaft or a wheel arranged on a shaft and which has a housing body with an element for compensating axial play between the shaft or the wheel and the housing base body. The invention also relates to a gear unit with the gear housing unit.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus
Aus der
Der Erfindung zugrundeliegende AufgabeThe problem underlying the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Getriebegehäuseeinheit, die wenigstens einen Teil einer Welle oder eines auf einer Welle angeordneten Rads aufnehmen kann und die einen Gehäusekörper mit einem Element zum Axialspielausgleich zwischen der Welle oder dem Rad und dem Gehäusegrundkörper aufweist, bereitzustellen. Insbesondere soll die Erfindung es ermöglichen, beim Einsatz üblicher am Markt verfügbarer elastischer Polymerelemente einen befriedigenden Axialspielausgleich und eine einfache Montierbarkeit der Getriebegehäuseeinheit zu ermöglichen. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Getriebeeinheit mit der Getriebegehäuseeinheit bereitzustellen.The invention is based on the object of providing an improved transmission housing unit which can accommodate at least part of a shaft or a wheel arranged on a shaft and which has a housing body with an element for axial play compensation between the shaft or the wheel and the housing base body. In particular, the invention is intended to make it possible, when using the elastic polymer elements that are customary on the market, to enable a satisfactory axial play compensation and simple assembly of the gear housing unit. The invention is also based on the object of providing an improved transmission unit with the transmission housing unit.
Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention
Im Nachfolgenden ist, im Falle des Fehlens gegenteiliger Hinweise, jede Bezugnahme auf ein (auch durch unbestimmte und bestimmte Artikel), zwei oder eine andere Zahl von Gegenständen in der Weise zu verstehen, dass das Vorhandensein weiterer solcher Gegenstände nicht ausgeschlossen ist. Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.In the following, in the absence of any indication to the contrary, any reference to one (including indefinite and definite articles), two or any other number of objects is to be understood in such a way that the presence of further such objects is not excluded. The reference symbols in all claims do not have a restrictive effect, but are only intended to improve their readability.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch eine Getriebegehäuseeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Getriebegehäuseeinheit kann wenigstens einen Teil einer Welle oder eines auf einer Welle angeordneten Rads aufnehmen und weist einen Gehäusekörper mit einem elastischen Polymerelement zum Axialspielausgleich zwischen der Welle oder dem Rad und dem Gehäusegrundkörper auf. In einem Gewinde des Gehäusekörpers ist eine Spannschraube, deren Schaftboden sich an der Anlaufscheibe abstützt, drehbar angeordnet ist und der Schaftboden der Spannschraube ist durch Drehen der Spannschraube in axialer Richtung der Welle bewegbar.The object is achieved by a gear housing unit with the features of
Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass auf das elastische Polymerelement einer gattungsgemäßen Getriebegehäuseeinheit eine erhebliche Kraft In Axialrichtung wirken kann, z. B. wenn das Rad ein Schneckenrad eines Schneckengetriebes ist. In solchen Fällen muss zur wirkungsvollen Begrenzung des Axialspiels ein elastisches Polymerelement mit einer hohen Federkonstante eingesetzt werden. Jedoch kann der Zusammenbau einer solchen Getriebegehäuseeinheit mit der Welle zu einer Getriebeeinheit schwierig sein, wenn das elastische Polymerelement vorgespannt sein muss und der Monteur oder Montageroboter nicht oder nur mit Mühe die Kraft aufbringen kann, um die erforderliche Vorspannkraft des elastischen Polymerelements zu überwinden.The invention is based, inter alia, on the knowledge that a considerable force can act in the axial direction on the elastic polymer element of a generic transmission housing unit, e.g. B. when the wheel is a worm gear of a worm gear. In such cases, an elastic polymer element with a high spring constant must be used to effectively limit the axial play. However, the assembly of such a gear housing unit with the shaft to form a gear unit can be difficult when the elastic polymer element is prestressed must be and the fitter or assembly robot can not or only with difficulty apply the force to overcome the necessary pretensioning force of the elastic polymer element.
Durch die erfindungsgemäße Spannschraube kann das elastische Polymerelement auch nach dem Zusammenbau der Getriebeeinheit noch vorgespannt oder weiter vorgespannt werden, und zwar durch drehen der Spannschraube in der Weise, dass sich der Schaftboden der Spannschraube in Richtung des Inneren der Getriebegehäuseeinheit bewegt wird. So kann vorteilhafterweise auch bei einem elastischen Polymerelement mit einer hohen Federkonstante die Getriebeeinheit zusammengebaut werden. Dabei wird das elastische Polymerelement nicht beim Zusammenbau, sondern erst nach dem Zusammenbau vorgespannt, oder das elastische Polymerelement wir beim Zusammenbau nur zum Teil vorgespannt und nach dem Zusammenbau weiter vorgespannt.With the tensioning screw according to the invention, the elastic polymer element can be pre-tensioned or further pre-tensioned even after the gear unit has been assembled, namely by turning the tensioning screw in such a way that the shaft base of the tensioning screw is moved in the direction of the interior of the gear housing unit. In this way, the gear unit can advantageously also be assembled in the case of an elastic polymer element with a high spring constant. The elastic polymer element is not pretensioned during assembly, but only after assembly, or the elastic polymer element is only partially pretensioned during assembly and is further pretensioned after assembly.
Die Erfindung umfasst sowohl Ausführungsformen, in denen die Getriebegehäuseeinheit die Welle oder das Rad vollständig aufnimmt, als auch solche Ausführungen, in denen sie Welle oder das Rad nur zum Teil aufnimmt, zum Beispiel nur einen Abschnitt der Welle oder des Rads. Die Erfindung umfasst sowohl Ausführungsformen, in denen sich die Spannschraube direkt an der Anlaufscheibe abstützt, als auch solche, in denen es sich indirekt über ein anderes Element an der Anlaufscheibe abstützt.The invention encompasses both embodiments in which the gear housing unit completely accommodates the shaft or the wheel, as well as those embodiments in which it only partially accommodates the shaft or the wheel, for example only a portion of the shaft or the wheel. The invention includes both embodiments in which the clamping screw is supported directly on the thrust washer and those in which it is supported indirectly via another element on the thrust washer.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein „elastisches Polymer“ ein elastisch verformbarer Kunststoff, auch als „Elastomer“ bezeichnet. Ein elastisches Polymerelement im Sinne der vorliegenden Erfindung besteht vorwiegend, das heißt, zu mehr als 50 %, vorzugsweise zu mehr als 90 %, besonders vorzugsweise zu mehr als 99 % oder sogar vollständig aus einem oder mehreren elastischen Polymeren. Das elastische Polymerelement kann in eine oder mehrere Richtungen durch Fasern, zum Beispiel Glas- oder Karbonfaser, verstärkt sein.In the context of the present invention, an “elastic polymer” is an elastically deformable plastic, also referred to as an “elastomer”. An elastic polymer element within the meaning of the present invention consists predominantly, that is to say more than 50%, preferably more than 90%, particularly preferably more than 99% or even completely, of one or more elastic polymers. The elastic polymer element can be reinforced in one or more directions by fibers, for example glass or carbon fibers.
Ein „Axialspielausgleich“ im Sinne der Erfindung ist ein Begrenzen des Spiels der Welle und/oder des Rads in Richtung der Wellenachse. Besonders vorzugsweise läuft das Rad oder die Welle oder ein Teil davon an der Anlaufscheibe an, die Erfindung umfasst aber auch Ausführungen der Erfindung, in denen die Spannschraube an der Anlaufscheibe anläuft. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „anlaufen“, dass die Welle oder das Rad oder der Teil davon beziehungsweis das elastische Polymerelement oder der Anschlag sich an der Anlaufscheibe in axialer Richtung abstützen kann, die Welle und/oder das Rad sich dabei aber weiter um seine Achse drehen kann.An “axial play compensation” in the sense of the invention is a limitation of the play of the shaft and / or the wheel in the direction of the shaft axis. Particularly preferably, the wheel or the shaft or a part thereof runs against the thrust washer, but the invention also includes embodiments of the invention in which the clamping screw runs against the thrust washer. In the context of the present invention, “start up” means that the shaft or the wheel or the part thereof or the elastic polymer element or the stop can be supported on the thrust washer in the axial direction, but the shaft and / or the wheel continue to move around its own Axis can rotate.
Die Erfindungsaufgabe wird außerdem durch eine Getriebeeinheit nach Anspruch 15 gelöst. Die Getriebeeinheit umfasst eine in die Getriebegehäuseeinheit ragende Welle und ein innerhalb des Getriebegehäuseeinheit angeordnetes Rad.The object of the invention is also achieved by a gear unit according to
Bevorzugte Ausgestaltungen der ErfindungPreferred embodiments of the invention
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.Advantageous training and further developments, which can be used individually or in combination with one another, are the subject matter of the dependent claims and the following description.
Der bevorzugte Gehäusekörper weist ein Gewinde auf, und der Schaft der Spannschraube weist vorzugsweise ein passendes Gegengewinde auf, sodass die Spannschraube in dem Gewinde gedreht werde kann, um in axialer Richtung der Welle bewegt zu werden.The preferred housing body has a thread, and the shaft of the clamping screw preferably has a matching mating thread, so that the clamping screw can be turned in the thread in order to be moved in the axial direction of the shaft.
Bei einer bevorzugten Getriebegehäuseeinheit kann sich ein Teil der Welle oder des Rads an der Anlaufscheibe abstützen, besonders vorzugsweise kann der Teil der Welle oder des Rads an der Anlaufscheibe anlaufen.In a preferred transmission housing unit, part of the shaft or the wheel can be supported on the thrust washer, particularly preferably the part of the shaft or the wheel can bear against the thrust washer.
Der bevorzugte Gehäusekörper weist einen Gehäusegrundkörper und einen Gehäusedeckel auf. Der Gehäusedeckel kann vorteilhafterweise die Montage der Getriebegehäuseeinheit und der Getriebeeinheit erleichtern. Der Gehäusedeckel kann vorteilhafterweise zusammen mit einem Gehäusegrundkörper der Getriebegehäuseeinheit für einen Schutz der darin angeordneten Bauteile vor mechanischer Beschädigung oder Verschmutzung sorgen. Vorzugsweise sind Gehäusegrundkörper und Gehäusedeckel aus dem gleichen Material gebildet. Das bevorzugte Material des Gehäusekörpers, des Gehäusegrundkörpers und/oder des Gehäusedeckels ist Kunststoff. Bevorzugte Kunststoffe sind Polyamide und glasfaserverstärkte Kunststoffe, z. B. PA66 GF50. Das Kunststoffmaterial kann vorteilhafterweise eine besonders einfache und/oder preiswerte Herstellung des Gehäusekörpers ermöglichen.The preferred housing body has a housing base body and a housing cover. The housing cover can advantageously facilitate the assembly of the gear housing unit and the gear unit. The housing cover can advantageously, together with a housing base body of the transmission housing unit, protect the components arranged therein from mechanical damage or contamination. The housing base body and the housing cover are preferably formed from the same material. The preferred material of the housing body, the housing base body and / or the housing cover is plastic. Preferred plastics are polyamides and glass fiber reinforced plastics, e.g. B. PA66 GF50. The plastic material can advantageously enable a particularly simple and / or inexpensive manufacture of the housing body.
Die Spannschraube ist vorzugsweise in einem Gewinde des Gehäusedeckels des Gehäusekörpers angeordnet. Das bevorzugte Material der Spannschraube ist Kunststoff. Bevorzugte Kunststoffe sind Polyamide und glasfaserverstärkte Kunststoffe, z. B. PA66 GF50. Vorzugsweise ist die Spannschraube aus dem gleichen Material wie das Getriebegehäuse oder der Gehäusedeckel gebildet. Ein erreichbarer Vorteil des Kunststoffmaterials kann darin bestehen, dass des der Spannschraube eine eigene Federelastizität aufweist. Der Anschlag kann dadurch bei hohen axial auf ihn wirkenden Kräften etwas nachgeben und so einem Beschädigen der Getriebeeinheit vorbeugen.The clamping screw is preferably arranged in a thread of the housing cover of the housing body. The preferred material of the clamping screw is plastic. Preferred plastics are polyamides and glass fiber reinforced plastics, e.g. B. PA66 GF50. The clamping screw is preferably formed from the same material as the gear housing or the housing cover. An achievable advantage of the plastic material can be that the clamping screw has its own spring elasticity. As a result, the stop can yield somewhat in the event of high forces acting axially on it and thus prevent damage to the gear unit.
Bei der bevorzugten Getriebeeinheit ist das elastische Polymerelement direkt oder indirekt gegen eine Anlaufscheibe vorgespannt. Diese Anlaufscheibe kann entweder die Anlaufscheibe sein, an der sich auch die Spannschraube abstützt, oder eine andere Anlaufscheibe, vorzugsweise auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses. Das elastische Polymerelement einer bevorzugten Getriebeeinheit stützt sich an seiner von der Anlaufscheibe abgewandten Seite am Gehäusekörper oder an einem Teil der Welle oder des auf der Welle angeordneten Rads ab, vorzugsweise ist das elastische Polymerelement also zwischen Anlaufscheibe einerseits und Gehäusekörper oder Rad oder Welle andererseits vorgespannt.In the preferred gear unit, the elastic polymer element is pretensioned directly or indirectly against a thrust washer. This thrust washer can either be the thrust washer on which the clamping screw is also supported, or another thrust washer, preferably on the opposite side of the housing. The elastic polymer element of a preferred gear unit is supported on its side facing away from the thrust washer on the housing body or on part of the shaft or the wheel arranged on the shaft; the elastic polymer element is therefore preferably preloaded between the thrust washer on the one hand and the housing body or wheel or shaft on the other.
Der Gehäusekörper der Getriebegehäuseeinheit weist vorzugsweise ein Durchgangsloch auf, durch welches sich die Welle erstreckt. Auf diese Weise kann die Welle in die Getriebegehäuseeinheit hineinragen. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Gehäusekörper zwei solche Durchgangslöcher auf, sodass die Welle an beiden Seiten aus dem Gehäusekörper und damit der Getriebegehäuseeinheit herausragen kann; mit anderen Worten, die Welle kann den Gehäusekörper durchragen. Dazu befinden sich die Durchgangslöcher vorteilhafterweise an gegenüberliegenden Enden des Gehäusekörpers. Besonders vorzugsweise weisen der Gehäusegrundkörper und der Gehäusedeckel jeweils ein Durchgangsloch auf, durch welches sich die Welle erstrecken kann.The housing body of the gear housing unit preferably has a through hole through which the shaft extends. In this way, the shaft can protrude into the gear housing unit. In a preferred embodiment of the invention, the housing body has two such through holes, so that the shaft can protrude on both sides from the housing body and thus from the gear housing unit; in other words, the shaft can protrude through the housing body. For this purpose, the through holes are advantageously located at opposite ends of the housing body. Particularly preferably, the housing base body and the housing cover each have a through hole through which the shaft can extend.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Spannschraube ein Durchgangsloch auf, durch welches sich die Welle erstreckt. Das bevorzugte Durchgangsloch erstreckt sich längs der Ache des Schafts der Spannschraube. Mit anderen Worten, die bevorzugte Spannschraube ist als Hohlzylinder ausgeführt, wobei sich auf der Zylinderaußenseite das Gegengewinde befindet. In dieser Ausführung der Erfindung ist der Schaftboden der Spannschraube als Ring ausgeführt, durch den die Welle verläuft, und dieser Ring stützt sich, direkt oder indirekt, an der Anlaufscheibe ab. Die bevorzugte Spannschraube sitzt koaxial zu mindestens einem der Durchgangslöcher des Gehäuses, sodass die Welle, indem sie durch das Durchlgangsloch der Spannschraube läuft, auch durch das Durchgangsloch des Gehäuses läuft, in dem die Spannschraube sitzt.In a preferred embodiment of the invention, the clamping screw has a through hole through which the shaft extends. The preferred through hole extends along the axis of the shaft of the clamping screw. In other words, the preferred clamping screw is designed as a hollow cylinder, the mating thread being located on the outside of the cylinder. In this embodiment of the invention, the bottom of the shaft of the clamping screw is designed as a ring through which the shaft runs, and this ring is supported, directly or indirectly, on the thrust washer. The preferred clamping screw sits coaxially with at least one of the through holes of the housing, so that the shaft, by running through the through hole of the clamping screw, also runs through the through hole of the housing in which the clamping screw is seated.
Die bevorzugte Spannschraube weist keinen Kopf auf. Besonders vorzugsweise weist die Spannschraube ein sich über die im Wesentlichen gesamte Länge der äußeren Bolzenfläche erstreckendes Gewinde auf.The preferred clamping screw does not have a head. Particularly preferably, the clamping screw has a thread extending over essentially the entire length of the outer bolt surface.
Auf der bezüglich des Gehäuses nach Außen weisenden Seite ist die Spannschraube mit einem oder mehreren Schlitzen oder Vorsprüngen auf, an die ein Werkzeug angesetzt werden kann, um die Spannschraube zu drehen. Besonders vorzugsweise sind zwei diametral gegenüberliegende Schlitze vorgesehen. Die bevorzugte Spannschraube ist unlösbar mit dem Gehäusedeckel verbunden.On the side facing outward with respect to the housing, the clamping screw is provided with one or more slots or projections to which a tool can be attached in order to turn the clamping screw. Two diametrically opposite slots are particularly preferably provided. The preferred clamping screw is permanently connected to the housing cover.
Die bevorzugte Anlaufscheibe, an der sich der Schaftboden abstützt, ist ringförmig, wobei die Welle durch das Loch der ringförmigen Anlaufscheibe verläuft; sie ist vorzugsweise stationär relativ zu dem drehenden Rad, das heißt, das Rad läuft an die Anlaufscheibe an. Die bevorzugte Anlaufscheibe, an der sich der sich das Elastische Polymerelement abstützt, ist ringförmig, wobei die Welle durch das Loch der Anlaufscheibe verläuft; sie läuft vorzugsweise mit dem Rad mit.The preferred thrust washer on which the shaft base is supported is ring-shaped, the shaft running through the hole in the annular thrust washer; it is preferably stationary relative to the rotating wheel, that is, the wheel runs against the thrust washer. The preferred thrust washer on which the elastic polymer element is supported is ring-shaped, the shaft running through the hole in the thrust washer; she preferably runs with the bike.
Eine bevorzugte Anlaufscheibe liegt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung der Welle oder des Rads. eine bevorzugte Anlaufscheibe umfasst oder besteht aus Metall, vorzugsweise Stahl, beispielsweise Werkstoff 1.4310 nach DIN EN10088-3. Die Oberfläche einer bevorzugten Anlaufscheibe ist zumindest in dem Bereich, in dem ein anderer Gegenstand, vorzugsweise ein Teil des Rads, an die Anlaufscheibe anläuft, oder die Getriebegehäuseeinheit, mit einer reibungsoptimierten, vorzugsweise einer Chrom-Oberfläche ausgestattet. Dadurch kann vorteilhafterweise die Reibung zwischen Rad und Anlaufscheibe reduziert werden. In einer Ausführung ist die gesamte Anlaufscheibe verchromt. Eine bevorzugte Anlaufscheibe umfasst Stahl, besonders vorzugsweise verchromten Stahl. In einer weiteren möglichen Ausführungsform umfasst oder besteht die Anlaufscheibe aus einen nicht metallischen Werkstoff, vorzugsweise Keramik, beispielsweise Zirkoniumoxid.A preferred thrust washer is preferably essentially perpendicular to the axial direction of the shaft or of the wheel. a preferred thrust washer comprises or consists of metal, preferably steel, for example material 1.4310 according to DIN EN10088-3. The surface of a preferred thrust washer is at least in the area in which another object, preferably a part of the wheel, runs against the thrust washer, or the gear housing unit, with a friction-optimized, preferably a chrome surface. As a result, the friction between the wheel and the thrust washer can advantageously be reduced. In one version, the entire thrust washer is chrome-plated. A preferred thrust washer comprises steel, particularly preferably chrome-plated steel. In a further possible embodiment, the thrust washer comprises or consists of a non-metallic material, preferably ceramic, for example zirconium oxide.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das elastische Polymerelement ringförmig. Vorzugsweise verläuft die Wellenachse durch das Loch des ringförmigen elastischen Polymerelements. Das elastische Polymerelement ist vorzugsweise in einer Nut, z.B. einer Nut des Rads, einer Anlaufscheibe oder des Gehäusekörpers, besonders vorzugsweise des Gehäusedeckels, angeordnet. Das elastische Polymerelement liegt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung der Welle oder des Rads. Es ist ein erreichbarer Vorteil dieser Ausführung der Erfindung, dass das elastische Polymerelement sich auf gegenüberliegenden Seiten der Wellenachse oder gleichmäßig beabstandet rundum auf der Anlaufscheibe abstützen kann. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise einer einseitigen Bauteilbelastung entgegengewirkt werden.In a preferred embodiment of the invention, the elastic polymer element is ring-shaped. The shaft axis preferably runs through the hole of the annular elastic polymer element. The elastic polymer element is preferably arranged in a groove, e.g. a groove of the wheel, a thrust washer or the housing body, particularly preferably the housing cover. The elastic polymer element is preferably essentially perpendicular to the axial direction of the shaft or of the wheel. It is an achievable advantage of this embodiment of the invention that the elastic polymer element can be supported on opposite sides of the shaft axis or evenly spaced all around on the thrust washer. In this way, one-sided component loading can advantageously be counteracted.
Die bevorzugte Getriebegehäuseeinheit weist wenigstens im entspannten Zustand des elastischen Polymerelements einen oder mehrere Freiräume auf, in den/en das elastische Polymerelement durch Verformung ausweichen kann, wenn es der Anlaufscheibe elastisch nachgibt. Dieser Ausführung der Erfindung liegt die Erkenntnis der Erfinder zugrunde, dass der Einsatz von elastischen Polymerelement, insbesondere im Vergleich zu konventionellen Metallfedern, die Konstruktion der erfindungsgemäßen Getriebegehäuseeinheit und der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit vereinfachen kann, weil sie dem Konstrukteur mehr Spielraum bei der Gestaltung von Hohlräumen, in die das elastische Polymerelement durch Verformung ausweichen kann, wenn es der Anlaufscheibe elastisch nachgibt, hat.The preferred transmission housing unit has, at least in the relaxed state of the elastic polymer element, one or more free spaces in which the elastic polymer element is / are can evade through deformation when it yields elastically to the thrust washer. This embodiment of the invention is based on the knowledge of the inventors that the use of elastic polymer elements, especially in comparison to conventional metal springs, can simplify the construction of the gear housing unit according to the invention and the gear unit according to the invention because it gives the designer more leeway in the design of cavities in which the elastic polymer element can evade by deformation when it yields elastically to the thrust washer.
Der oder mindestens einer der Freiräume, besonders vorzugsweise alle Freiräume, ist oder sind so angeordnet, dass das elastische Polymerelement durch Verformung in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung der Welle in den Freiraum ausweichen kann, wenn es der Anlaufscheibe elastisch nachgibt. Die Erfindung umfasst jedoch auch Ausführungsformen, in denen das Polymerelement, alternativ oder zusätzlich, in eine Richtung im Wesentlichen in Axialrichtung der Welle in den Freiraum ausweichen kann, wenn es der Anlaufscheibe elastisch nachgibt. In einer Ausführung der Erfindung wird dieser Freiraum oder werden diese Freiräume dadurch gebildet, dass das elastische Polymer den Zwischenraum zwischen den Elementen, an denen es sich abstützt, z. B. der Anlaufscheibe und dem Rad, nicht vollständig ausfüllt.The or at least one of the free spaces, particularly preferably all free spaces, is or are arranged such that the elastic polymer element can deflect into the free space by deformation in a direction essentially perpendicular to the axial direction of the shaft when it yields elastically to the thrust washer. However, the invention also includes embodiments in which the polymer element can, alternatively or additionally, yield into the free space in one direction essentially in the axial direction of the shaft when it yields elastically to the thrust washer. In one embodiment of the invention, this free space or these free spaces are formed by the elastic polymer forming the space between the elements on which it is supported, e.g. B. the thrust washer and the wheel, not completely filled.
Alternativ oder zusätzlich weist die Anlaufscheibe in dem Bereich, in dem sie sich an dem elastischen Polymerelement abstützt, den oder mindestens einen der Freiräume, besonders vorzugsweise alle Freiräume, in den das elastische Polymerelement durch Verformung ausweichen kann, wenn es der Anlaufscheibe elastisch nachgibt, auf. Ein slocher Freiraum kann zum Beispiel durch eine Kerbe in einer Fläche in dem Bereich, in dem die Anlaufscheibe sich an dem elastischen Polymerelement abstützt, gebildet sein. Die Kerbe ist vorzugsweise ringförmig; es können auch mehrere, vorzugsweise ringförmige Kerben vorgesehen sein. Die Kerbe kann zum Beispiel einen V-förmigen oder einen rechteckigen Querschnitt haben. Alternativ oder zusätzlich kann der Freiraum oder mindestens einer der Freiräume oder können alle Freiräume durch eine abfallende Ausführung, zum Beispiel eine Fase, des Rands der Anlaufscheibe gebildet werden.Alternatively or additionally, the thrust washer has, in the area in which it is supported on the elastic polymer element, the or at least one of the free spaces, particularly preferably all the free spaces, into which the elastic polymer element can deform when it yields elastically to the thrust washer . A sloping free space can be formed, for example, by a notch in a surface in the area in which the thrust washer is supported on the elastic polymer element. The notch is preferably annular; several, preferably ring-shaped notches can also be provided. The notch can have a V-shaped or rectangular cross-section, for example. Alternatively or additionally, the free space or at least one of the free spaces or all free spaces can be formed by a sloping design, for example a bevel, of the edge of the thrust washer.
Die Form des Polymerelements und des oder der Freiraum/-räume können die Kraft-Weg-Kennlinie des elastischen Polymerelements bestimmen. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind das Polymerelement und der oder die Freiraum/-räume so eingerichtet und angeordnet, dass das elastische Polymerelement eine Kraft-Weg-Kennlinie aufweist, die wenigstens abschnittsweise nicht-linear ist. Dabei bedeutet „wenigstens abschnittsweise“, dass die Kraft-Weg-Kennlinie in wenigstens einem Abschnitt nicht-linear ist. Mit anderen Worten, die Federkonstante des Polymerelements ist in diesem Abschnitt oder diesen Abschnitten nicht konstant, sondern variiert mit zunehmender Kompression des Polymerelements. In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung nimmt die Federkonstante mit zunehmender Kompression des Polymerelements zu. Vorzugsweise ist die Steigung Kraft-Weg-Kennlinie, also deren mathematische erste Ableitung, positiv und monoton steigend.The shape of the polymer element and of the free space (s) can determine the force-displacement characteristic of the elastic polymer element. In a preferred embodiment of the invention, the polymer element and the free space (s) are set up and arranged in such a way that the elastic polymer element has a force-displacement characteristic that is at least partially non-linear. In this context, “at least in sections” means that the force-displacement characteristic is non-linear in at least one section. In other words, the spring constant of the polymer element is not constant in this section or these sections, but varies with increasing compression of the polymer element. In a particularly preferred embodiment of the invention, the spring constant increases with increasing compression of the polymer element. The slope of the force-displacement characteristic, that is to say its mathematical first derivation, is preferably positive and monotonically increasing.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann das elastische Polymerelement den oder die Freiräume im Betrieb der Getriebeeinheit derart im Wesentlichen vollständig ausfüllen, dass es im Wesentlichen nicht mehr weiter elastisch ausweichen kann; auch dieser Fall ist im Sinne der vorliegenden Erfindung unter den Fall einer nicht-linearen Kraft-Weg-Kennlinie subsummiert. Die Ausführung der Erfindung nutzt den Effekt aus, dass ein elastisches Polymer sich verhärtet, wenn es keinen weiteren Raum mehr zur Verfügung hat, in den es durch Verformung auszuweichen kann. Dass das elastische Polymerelement „im Wesentlichen“ nicht mehr weiter elastisch ausweichen kann, bedeutet, dass die Federkonstante des Polymerelements sich im Moment des Ausfüllens des oder der Freiräume im Vergleich zu der Federkonstante kurz vor dem Ausfüllen mindestens verdoppelt, besonders vorzugsweise mindestens verfünffacht, besonders vorzugsweise mindestens verzehnfacht. Dadurch wird insbesondere berücksichtigt, dass aus konstruktiven Gründen, zum Beispiel zur Konstruktionsvereinfachung, der Freiraum nicht notwendigerweise vollständig geschlossen ist oder vollständig ausgefüllt werden kann.In a preferred embodiment of the invention, the elastic polymer element can essentially completely fill the free space or spaces during operation of the gear unit in such a way that it can essentially no longer yield elastically; this case, too, is subsumed under the case of a non-linear force-displacement characteristic in the context of the present invention. The embodiment of the invention makes use of the effect that an elastic polymer hardens when it no longer has any more space available into which it can move through deformation. The fact that the elastic polymer element can “essentially” no longer give way elastically means that the spring constant of the polymer element is at least doubled, particularly preferably at least fivefold, particularly preferably at the moment the space or spaces are filled, compared to the spring constant shortly before filling at least tenfold. This takes into account in particular that, for structural reasons, for example to simplify the design, the free space is not necessarily completely closed or cannot be completely filled.
Ein geeignetes Polymer des elastischen Polymerelements ist zum Beispiel Delrin 100 NC010. Die Federkonstante des elastischen Polymerelements soll einerseits eine gewisse Mindestgröße aufweisen, um einen ausreichenden Spielausgleich zu bewirken. Vorzugsweise ist die Federkonstante größer als 10 N/mm (Newton pro Millimeter), besonders vorzugsweise größer als 20 N/mm, besonders vorzugsweise sogar größer als 50 N/mm.A suitable polymer of the elastic polymer element is, for example, Delrin 100 NC010. The spring constant of the elastic polymer element should, on the one hand, have a certain minimum size in order to effect sufficient compensation for play. The spring constant is preferably greater than 10 N / mm (Newtons per millimeter), particularly preferably greater than 20 N / mm, particularly preferably even greater than 50 N / mm.
Andererseits sollte die Federkonstante des elastischen Polymerelements einen gewissen Höchstwert nicht überschreiten, damit die Getriebeeinheit einfach montierbar ist. Vorzugsweise ist die Federkonstante - im vorgespannten Zustand nach dem Zusammenbau der Getriebeeinheit aber ohne zusätzliche axiale Belastung - kleiner als 750 N/mm, besonders vorzugsweise kleiner als 500 N/mm, besonders vorzugsweise sogar kleiner als 100 N/mm.On the other hand, the spring constant of the elastic polymer element should not exceed a certain maximum value so that the gear unit can be easily assembled. The spring constant is preferably less than 750 N / mm, particularly preferably less than 500 N / mm, particularly preferably even less than 100 N / mm, in the pretensioned state after assembly of the gear unit but without additional axial loading.
Bei der bevorzugten Getriebegehäuseeinheit sind Gehäusegrundkörper und Gehäusedeckel mittels Gewindeschrauben aneinander befestigbar. Vorzugsweise sind mindestens zwei, besonders vorzugsweise mindestens 3 Gewindeschrauben vorgesehen. Vorzugsweise weist der Gehäusedeckel Durchgangslöcher auf, durch die die Gewindeschrauben ragen können. Der Gehäusegrundkörper weist vorzugsweise Löcher auf, in die die Gewinde der Gewindeschrauben jeweils eingeschraubt werden können, um den Gehäusedeckel am Gewindegrundkörper zu befestigen.In the case of the preferred transmission housing unit, the housing base body and the housing cover can be fastened to one another by means of threaded screws. Preferably at least two, particularly preferably at least 3, threaded screws are provided. The housing cover preferably has through holes through which the threaded screws can protrude. The housing base preferably has holes into which the threads of the threaded screws can be screwed in order to fasten the housing cover to the threaded base.
Die Getriebegehäuseeinheit ist vorzugsweise zu einer Getriebeeinheit weitergebildet, die neben der Getriebegehäuseeinheit eine in die Getriebegehäuseeinheit ragende Welle und ein innerhalb der Getriebegehäuseeinheit auf der Welle angeordnetes Rad aufweisen. Das Rad ist vorzugsweise als Schneckenrad ausgebildet, das besonders vorzugsweise mit einer mit einem Elektromotor antreibbaren Schnecke kämmt.The transmission housing unit is preferably developed into a transmission unit which, in addition to the transmission housing unit, has a shaft protruding into the transmission housing unit and a wheel arranged on the shaft within the transmission housing unit. The wheel is preferably designed as a worm wheel which, particularly preferably, meshes with a worm that can be driven by an electric motor.
FigurenlisteFigure list
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.Further advantageous configurations are described in more detail below with reference to several exemplary embodiments shown in the drawings, to which the invention is not limited, however.
Es zeigt schematisch:
-
1 eine perspektivische Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit mit einer erfindungsgemäßen Getriebegehäuseeinheit; und -
2 eine Querschnittsansicht der Getriebeeinheit der1 . -
3 in Querschnittsansicht des elastischen Ausweichens elastischer Polymerelemente in einen durch einen Vorsprung modifizierten Freiraum.
-
1 a perspective exploded view of the gear unit according to the invention with a gear housing unit according to the invention; and -
2 a cross-sectional view of the gear unit of FIG1 . -
3 a cross-sectional view of the elastic evasion of elastic polymer elements into a free space modified by a projection.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungen der ErfindungDetailed description of embodiments of the invention
Bei der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Bei mehreren gleichen Komponenten ist in der Regel nur eine mit einem Bezugszeichen versehen.In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same reference symbols designate the same or comparable components. If there are several identical components, only one is usually provided with a reference number.
Die in
Die Abtriebswelle
Die Getriebegehäuseeinheit bildet durch einen Gehäusekörper bestehend aus einem Gehäusegrundkörper
Der Gehäusegrundkörper
Zwischen dem Schneckenrad
Das Durchgangsloch des Gehäusedeckels
Die Spannschraube
Die Getriebegehäuseeinheit weist außerdem ein ringförmiges elastisches Polymerelement
In den
Zum Zusammenbau der Getriebeeinheit
Im darauf folgenden Zusammenbauschritt wird ein Werkzeug an das Paar von Schlitzen
Das Schneckenrad
Nach erfolgter Montage der Getriebeeinheit
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.The features disclosed in the above description, the claims and the drawings can be important both individually and in any combination for the implementation of the invention in its various embodiments.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- DE 102011077584 A1 [0003]DE 102011077584 A1 [0003]
- WO 2018215010 A1 [0004]WO 2018215010 A1 [0004]
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |