DE3502015A1

DE3502015A1 - Kupplung eines motors mit einem getriebe

Info

Publication number: DE3502015A1
Application number: DE19853502015
Authority: DE
Inventors: Herbert 8560 Lauf Bartussek
Original assignee: ZEITLAUF GmbH
Current assignee: ZEITLAUF GmbH
Priority date: 1985-01-23
Filing date: 1985-01-23
Publication date: 1986-07-24
Also published as: DE3502015C2

Description

Titel: Kupplung eines Motors mit einem Getriebe
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kupplung eines Elektrokleinmotors mit einem Zahnradgetriebe, bei der ein koaxial verbindendes Kupplungsstück einerseits ein Eingangsritzel, das in die Eingangsstufe des Zahnradgetriebes steckbar ist, und andererseits eine Buchse bildet, in die eine im Querschnitt runde, glattflächige Motorwelle leicht einschiebbar ist und der eine an der eingeschobenen Motorwelle drehspielfrei angreifende Einrichtung zugeordnet ist, und bei der das Kupplungsstück drehbar in einem Zwischenflansch angeordnet ist, der einerseits an dem Motorgehäuse und andererseits an dem Getriebegehäuse anschraubbar ist.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist die drehspielfrei angreifende Einrichtung ein Stift, der durch Bohrungen in der Buchsenwandung und der Motorwelle gesteckt ist. Bei dieser Bauweise muß zunächst das Kupplungsstück mit der Motorwelle verbunden und der Zwischenflansch auf die Einheit von Kupplungsstück und Motorwelle aufgebracht werden, bevor das Eingangsritzel in die Eingangsstufe steckbar ist, wo es mit einem oder mehreren Eingangszahnrädern des Getriebes kämmt. Das Einstecken des Eingangsritzels in die Eingangsstufe bei montiertem Motor ist schwierig und kann zu Beschädigungen von Eingangsstufe und Eingangsritzel führen. Außerdem werden bei dieser Bauweise die für geringes Zahnspiel und hohe Laufruhe wichtigen Zahneingriffsverhältnisse der ersten Stufe erst beim Anbau des Motors bestimmt, was zu negativ-en Einflüssen führen kann, da dann die Zahneingriffsverhältnisse davon abhängig sind, wie genau der Motor in Bezug auf Zentrierbund und Anflanschfläche bearbeitet ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Eingangsritzel unabhängig vom Motor in die Eingangs stufe des Getriebes steckbar ist bzw. das Zusammenfügen von Motorwelle und Kupplungsstück auch bei in der Eingangs stufe steckendem Eingangsritzel möglich ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die drehspielfrei angreifende Einrichtung von einem Freilauf gebildet ist, der in die Höhlung der Buchse fest eingesetzt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die drehfeste Verbindung von Motorwelle und Kupplungsstück durch einfaches Einschieben der Motorwelle in den in der Buchse sitzenden Freilauf hergestellt. Dabei ist die Verbindung drehspielfrei, leicht einschiebbar und durch einfaches Herausziehen der Motorwelle lösbar. Spanende Bearbeitung, z.B. Bohren oder Anbringen einer Nut in der Kupplungsstück-Buchse und insbesondere der Motorwelle entfallen und die Gesamtzahl der Arbeitsgänge zur Verbindung von Motor und Getriebe ist vermindert.
Nunmehr kann die Vorrichtung zur Kupplung vom Hersteller des Zahnradgetriebes hergestellt und geliefert werden und bereits an das Getriebe montiert geliefert werden. Die Genauigkeit der Kupplung ist also Sache des Getriebeherstellers und die Motorwelle wird mit glatter, d.h. ungenuteter oder ungebohrter Oberfläche geliefert, wobei nur die Motorwelle einzustekken und der Zwischenflansch mit dem bereits fertig geprüften und montierten Getriebe an das Motorgehäuse zu schrauben ist.
Der eine Freilauf ist dann geeignet, wenn zwischen Motor und Getriebe nur eine Drehrichtung zu übertragen ist. Da der Motor in der Regel aber reversibel ist, d.h. mit beiden Drehrichtungen betrieben wird, ist es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn in die Höhlung der Buchse zwei gegenläufig wirkende Freiläufe fest eingesetzt sind.
Die verwendeten Freiläufe sind von beliebiger, an sich bekannter Art, solange sie eine Welle mit glatter Mantelfläche bei einer Drehrichtung freigeben und bei der anderen Drehrichtung drehspielfrei klemmend halten. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn ein Freilauf verwendet ist, bei dem Nadeln in Umfangsrichtung zwischen einer Freigabestellung und einer Klemmstellung geringfügig verschiebbar sind, weil dieser Freilauf äußerst klein und exakt wirkend ist.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die Buchse des Kupplungsstückes in dem Zwischenflansch axial unverschiebbar festgelegt ist. Das Kupplungsstück kann also nicht aus dem Zwischenflansch herausfallen, wenn dieser zwar am Getriebe sitzt, vom Motor aber noch frei ist. Diese Festlegung nimmt auch geringere in Achsrichtung wirkende Kräfte auf, die durch eLne Schrägverzahnung der Eingangs stufe des Getriebes bewirkt sind.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einem Zahnradgetriebe mit schrägverzahnter Eingangsstufe. Die durch die Schrägverzahnung bewirkten Axialkräfte tendieren dazu, das Kupplungsstück axial zu verschieben. Derartige Axialverschiebung oder Axialkräfte werden nicht auf die Motorwelle übertragen, weil das Kupplungsstück sich gegenüber der Motorwelle frei verschieben kann.
Kleinere Axialkräfte werden durch die axiale Festlegung des Kupplungsstückes aufgenommen.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn der Zwischenflansch einstückig ist. Die erfindungsgemäße Vorichtung ist nämlich auch dann bei einfacher Bauweise einfach montierbar, wenn der Zwischenflansch nicht zweiteilig ist.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn aer Stoß von Motorgehäuse und Zwischenflansch frei von einem Zentrierbund ist. Es ist nicht mehr nötig, den Zwischenflansch am Motorgehäuse zu zentrieren, um einen genauen Sitz von Motorwelle und Kupplungsstück im Zwischenflansch zu erhalten.
Vielmehr wird der Zwischenflansch jetzt auf das Getriebegehäuse abgestimmt. Die Zentrierung von Motor zu Getriebe wird von der Motorwelle und dem Kupplungsstück bestimmt.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die Buchse des Kupplungsstückes im Zwischenflansch mittels Drehlager festgelegt ist. Diese Bauweise ist ermöglicht, weil das Kupplungstück im Zwischenflansch erSindungsgemäß festliegen kann, und erhöht die Genauigkeit der Kupplung und somit die Genauigkeit der Zahneingriffsverhältnisse iz der ersten Stufe beachtlich.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zwar in einem Schnitt eine Kupplung eines Motors mit einem Getriebe.
Gemäß Zeichnung ist ein Elektrokleinmotor 1 vorgesehen, dessen Gehäuse 2 einen Flansch 3 umfaßt, dessen Stirnfläche plan, d.h. frei von einem Zentrierbund ist. Flanschseitig ragt aus dem Elektrokleinmotor 1 eine Motorwelle 4 heraus.
deren Mantelfläche kreisrund und glatt ist, die also nicht durch spanende Bearbeitung mit einer Ausnehmung versehen ist.
Der Elektrokleinmotor ist mit einem Zahnradgetriebe 5 verbunden, das als Planetengetriebe ausgebildet ist. Das Zahnradgetriebe 5 besitzt ein Gehäuse 6, in dem endseitig eine Eingangsstufe 7 untergebracht ist, von deren drei Planetenrädern 8 nur eines gezeigt ist. Zu der Eingangsstufe 7 gehört auch ein die Planetenräder 8 lagerndes Trägerschild 9, das ein Kugellager 10 aufnimmt. Das Gehäuse 6 überragt die Eingangsstufe 7 mit einem umlaufenden Sims 11, der innen ein Gewinde aufweist.
Zwischen dem Motorgehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 6 ist ein eins-tiickiger Zwischenflansch 12 vorgesehen, der einerends rundum verteilt vier Nasen 13 aufweist und an den Flansch 3 des Motorgehäuses anstößt. Die vier Nasen 13 sind an den Flansch 3 mittels Schrauben geschraubt. Anderenends bildet der Zwischenflansch 12 einen umlaufenden Sims 14 mit Außengewinde, der in das Innengewinde des Simses 11 des Getriebegehäuses geschraubt ist. Auf diese Weise ist der Zwischenflansch am Getriebegeläuse zentriert, wobei aber auch noch andere Mittel zum zentrierten Anschrauben, z.B. Zentrierbund und Schrauben, denkbar und möglich sind. Der Zwischenflansch 12 bildet achsnah, über einen umlaufenden Steg getragen einen umlaufenden Ring 15, der in das Kugellager 10 geschoben ist und dieses trägt. Die in diesem Absatz geschilderte Bauweise ist spezifisch für ein Flanetengetriebe und wird bei anderen Getriebearten, z.B.
Stirnrad-, Kegelrad- oder Schneckengetriebe, konstruktiv anders, jedoch wirkungsmäßig vergleichbar vorgesehen.
In dem Zwischenflansch 12 ist ein Drehlager 16 drehfest eingesetzt, das von zwei auf Abstand voneinander angeordneten Kugellagern gebildet ist. Das Drehlager 16 liegt getriebeseitig an einer Stufe der Höhlung des Zwischenflansches und motorseitig an einem eingesetzten Sprengring 17 an. In das Drehlager 16 ist eine Buchse 18 eines Kupplungsstückes 19 festsitzend eingepaßt, das über einen Wellenstumpf 20 ein Eingangsritzel 21 bildet. Das Eingangsritzel 21 ragt in die Eingangsstufe 7 und kämmt mit deren Planetenrädern 8. Der Wellenstumpf 20 durchtritt den vom Zwischenflansch 12 gebildeten Ring 15. Die Buchse 18 ist gegenüber dem Wellenstumpf 20 im Außendurchmesser stufenartig vergrößert. Sie trägt außen etwa mittig zwei auf Abstand voneinander angeordnete Sprengringe 22, die zwischen die beiden Kugellager des Drehlagers 16 greifen und so das Kupplungsstück 19 gegen Verschiebungen in Achsrichtung festlegen.
In der Höhlung der Buchse 18 sitzen eingepreßt axial hintereinander zwei gegenläufig wirkende, jedoch sonst gleichartige Freiläufe 23, die jeweils ringartig ausgebildet sind. Jeder Freilauf ist ein Hülsenfrelauf HF der Firma INA, ohne Lagerung. Eine radiale Lagerung der Motorwelle ist im vorliegenden Fall nicht erforderlich. Jeder Freilauf weist einen hülsenartigen Außenring auf, der auf der Innenseite Klemmflächen aufweist. Es sind Metallfedern vorgesehen, die auf einen Kunststoffkäfig abgestützt sind. Durch Einzelanfederung sind alle Nadelrollen in ständiger Klemmbereitschaft gehalten, wodurch eine hohe Schaltgenauigkeit erzielt ist.
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Claims

Patentansprüche U Vorrichtung zur Kupplung eines Elektrokleinmotors mit einem Zahnradgetriebe, bei der ein koaxial verbindendes Kupplungsstück einerseits ein Eingangsritzel, das in die Eingangsstufe des Zahnradgetriebes steckbar ist, und andererseits eine Buchse bildet, in die eine im Querschnitt runde, glattflächige Motorwelle leicht einschiebbar ist und der eine an der eingeschobenen Motorwelle drehspielfrei angreifende Einrichtung zugeordnet ist, und bei der das Kupplungsstück drehbar in einem Zwischenflansch angeordnet ist, der einerseits an dem Motorgehäuse und andererseits an dem Getriebegehäuse anschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die drehspielfrei angreifende Einrichtung von einem Freilauf (23) gebildet ist, der in die Höhlung der Buchse (18) fest eingesetzt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Höhlung der Buchse (18) zwei gegenläufig wirkende Freiläufe (27) fest eingesetzt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freilauf (23) verwendet ist, bei dem Nadeln in Umfangsrichtung zwischen einer Freigabestellung und einer Klemmstellung verschiebbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (18) des Kupplungsstückes (19) in dem Zwischenflansch (12) axial unverschiebbar festgelegt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenflansch (12) einstückig ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoß von Motorgehäuse (1) und Zwischenflansch (12) frei von einem Zentrierbund ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (18) des Kupplungsstückes (19) im Zwischenflansch (12) mittels Drehlager (16) festgelegt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichneb, daß ein von dem Zwischenflansch (12) gebildeter Ring (15) in die Eingangsstufe (7) abstützend hineinragt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung des Zwischenflansches (12) am Getriebegehäuse (5) zentrierend (11, 14) ausgebildet ist.
10. Anwendung der Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche bei einem Zahnradgetriebe mit schrägverzahnter Eingangs stufe.