DE3502015A1 - Coupling of a motor to a gear transmission - Google Patents
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Abstract
Description
Titel: Kupplung eines Motors mit einem GetriebeTitle: Coupling an engine with a gearbox
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. Description The invention relates to a device for coupling of a small electric motor with a gear transmission, in which a coaxially connecting Coupling piece on the one hand an input pinion that goes into the input stage of the gear transmission can be plugged, and on the other hand forms a socket into which a cross-sectionally round, smooth-surfaced motor shaft is easily inserted and the one on the inserted Motor shaft is assigned rotational play-free attacking device, and in which the Coupling piece is rotatably arranged in an intermediate flange on the one hand the motor housing and, on the other hand, can be screwed to the gear housing.
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.In a known device of this type, the rotational play-free attacking Set up a pin that goes through holes in the socket wall and the motor shaft is plugged. With this type of construction, the coupling piece must first be connected to the motor shaft connected and the intermediate flange on the unit of coupling piece and motor shaft be applied before the input pinion can be plugged into the input stage, where it meshes with one or more input gears of the transmission. Plugging in of Input pinion to the input stage with the motor mounted is difficult and can lead to damage to the input stage and input pinion. In addition, With this design, the gear mesh ratios that are important for low backlash and smooth running the first stage only determines when the motor is attached, which leads to negative influences can lead, since then the gear mesh ratios depend on how exactly the motor has been machined with regard to the centering collar and flange surface.
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.It is therefore an object of the invention to provide a device of the initially mentioned to create mentioned type, in which the input pinion independent of the motor in the The input stage of the transmission can be plugged in or the assembly of the motor shaft and coupling piece also possible with the input pinion in the input stage is. In order to achieve this object, the device according to the invention is characterized in that the rotational play-free engaging device is formed by a freewheel, the is firmly inserted into the cavity of the socket.
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.In the device according to the invention, the non-rotatable connection of the motor shaft and coupling piece by simply pushing the motor shaft into produced the freewheel seated in the socket. The connection is free of backlash, easy to insert and detachable by simply pulling out the motor shaft. Chipping Machining, e.g. drilling or making a groove in the coupling piece socket and in particular the motor shaft and the total number of operations to the The connection between engine and gearbox is reduced.
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.The device for coupling can now be obtained from the manufacturer of the gear drive manufactured and delivered and delivered already assembled to the gearbox will. The accuracy of the clutch is therefore a matter for the gearbox manufacturer and the motor shaft is supplied with a smooth, i.e. ungroove or undrilled surface, just inserting the motor shaft and the intermediate flange with the already finished tested and assembled gearbox is to be screwed to the motor housing.
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.One freewheel is suitable when between the engine and the gearbox only one direction of rotation is to be transmitted. Since the engine is usually reversible is, i.e. is operated with both directions of rotation, it is particularly useful and advantageous if two counter-rotating freewheels in the cavity of the bushing are firmly inserted.
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.The freewheels used are of any known type, as long as they release a shaft with a smooth lateral surface in one direction of rotation and in the other direction of rotation hold it clamped free of backlash. Particularly useful and it is advantageous if a freewheel is used with the needles in the circumferential direction Slightly displaceable between a release position and a clamping position are because this freewheel is extremely small and precise.
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.It is particularly useful and advantageous if the socket of the coupling piece axially immovable in the intermediate flange is fixed. That Coupling piece can therefore not fall out of the intermediate flange when this sits on the gearbox, but is still free from the engine. This down also takes lower forces acting in the axial direction, which are caused by the helical gearing of the Input stage of the transmission are effected.
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.The application of the invention is particularly expedient and advantageous Device for a gear transmission with a helical input stage. By the axial forces caused by the helical teeth tend to keep the coupling piece axially to move. Such axial displacement or axial forces are not on the Motor shaft transferred because the coupling piece is free in relation to the motor shaft can move.
Kleinere Axialkräfte werden durch die axiale Festlegung des Kupplungsstückes aufgenommen.Smaller axial forces are caused by the axial fixing of the coupling piece recorded.
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.It is also particularly expedient and advantageous if the intermediate flange is in one piece. The device according to the invention is namely even then with simpler Construction is easy to assemble if the intermediate flange is not in two parts.
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.It is also particularly useful and advantageous if the shock of the motor housing and intermediate flange is free of a centering collar. It is not more needed to center the intermediate flange on the motor housing to get an accurate To maintain the seat of the motor shaft and coupling piece in the intermediate flange.
Vielmehr wird der Zwischenflansch jetzt auf das Getriebegehäuse abgestimmt. Die Zentrierung von Motor zu Getriebe wird von der Motorwelle und dem Kupplungsstück bestimmt.Rather, the intermediate flange is now matched to the gearbox housing. The centering of the motor to the gearbox is done by the motor shaft and the coupling piece certainly.
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.It is particularly useful and advantageous if the socket of the coupling piece is fixed in the intermediate flange by means of pivot bearings. These Construction is made possible because the coupling piece in the intermediate flange according to the invention can be fixed, and increases the accuracy of the coupling and thus the accuracy the tooth meshing conditions iz the first stage considerable.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zwar in einem Schnitt eine Kupplung eines Motors mit einem Getriebe.In the drawing is a preferred embodiment of the invention shown in a section through a clutch of an engine with a transmission.
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.According to the drawing, a small electric motor 1 is provided, the housing 2 comprises a flange 3, the end face of which is flat, i.e. free of a centering collar is. A motor shaft 4 protrudes from the small electric motor 1 on the flange side.
deren Mantelfläche kreisrund und glatt ist, die also nicht durch spanende Bearbeitung mit einer Ausnehmung versehen ist.the outer surface of which is circular and smooth, which means that it is not caused by machining Machining is provided with a recess.
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.The small electric motor is connected to a gear transmission 5, the is designed as a planetary gear. The gear transmission 5 has a housing 6, in which an input stage 7 is housed at the end, of the three planet gears 8 only one is shown. To the entrance level 7 belongs also a the planet gears 8 supporting carrier plate 9 which receives a ball bearing 10. That Housing 6 dominates the entrance step 7 with a surrounding ledge 11, the inside has a thread.
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.Between the motor housing 2 and the gear housing 6 is a one-piece Intermediate flange 12 is provided, which has four lugs 13 distributed around one end and abuts the flange 3 of the motor housing. The four lugs 13 are on the flange 3 screwed by means of screws. At the other end, the intermediate flange 12 forms one circumferential ledge 14 with external thread, which is in the internal thread of the ledge 11 of the Gear housing is screwed. In this way the intermediate flange is on the gearbox centered, but there are also other means for centered screwing, e.g. Centering collar and screws, are conceivable and possible. The intermediate flange 12 forms close to the axis, carried over a circumferential web a circumferential ring 15, which in the ball bearing 10 is pushed and this carries. The one described in this paragraph The construction is specific for a flanet gear and is used for other types of gear, e.g.
Stirnrad-, Kegelrad- oder Schneckengetriebe, konstruktiv anders, jedoch wirkungsmäßig vergleichbar vorgesehen.Spur gear, bevel gear or worm gear, structurally different, however in terms of effect provided comparable.
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.A pivot bearing 16 is inserted in a rotationally fixed manner in the intermediate flange 12, which is formed by two spaced apart ball bearings. That Pivot bearing 16 is located on the transmission side on a step in the cavity of the intermediate flange and engine side on an inserted snap ring 17. In the Pivot bearing 16 is a bushing 18 of a coupling piece 19 tightly fitted, which forms an input pinion 21 via a stub shaft 20. The input pinion 21 protrudes into the entrance stage 7 and meshes with its planet gears 8. The stub shaft 20 passes through the ring 15 formed by the intermediate flange 12. The socket 18 is opposite the stub shaft 20 in the outer diameter increased step-like. She wears outside approximately in the middle of two spaced apart snap rings 22 between the two ball bearings of the pivot bearing 16 engage and so the coupling piece 19 against Define offsets in the axial direction.
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.In the cavity of the socket 18 sit pressed axially one behind the other two counter-rotating, but otherwise similar freewheels 23, each ring-like are trained. Each freewheel is a sleeve freewheel HF from INA, without bearings. A radial mounting of the motor shaft is not necessary in the present case. Each freewheel has a sleeve-like outer ring with clamping surfaces on the inside having. Metal springs are provided which are supported on a plastic cage are. Due to the individual springing, all needle rollers are constantly ready to clamp held, whereby a high switching accuracy is achieved.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |