AT517484B1

AT517484B1 - Zahnradanordnung

Info

Publication number: AT517484B1
Application number: ATA50852/2015A
Authority: AT
Original assignee: Metaldyne Int Deutschland Gmbh; Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date: 2015-10-06
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2017-02-15
Also published as: US9927018B2; DE102016118245B4; CN106560634A; CN106560634B; US20170097083A1; AT517484A4; DE102016118245A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnradanordnung (12) umfassend ein Festrad (13) mit einer ersten Stirnverzahnung (16) und ein Losrad (14) mit einer zweiten Stirnverzahnung (17), wobei die erste Stirnverzahnung (16) zumindest annähernd auf gleicher radialer Höhe angeordnet ist, wie die zweite Stirnverzahnung (17), wobei weiter das Festrad (13) eine erste axiale Stirnfläche(18) und das Losrad (14) eine zweite axiale Stirnfläche (19) aufweisen, und wobei das Festrad (13) über zumindest ein elastisches Verbindungselement (21) mit dem Losrad (14) verbunden ist, wozu das elastische Verbindungselement (21) einerseits mit der ersten axialen Stirnfläche (18) des Festrades (13) und andererseits mit der zweiten axialen Stirnfläche (19) des Losrades (14) verbunden ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Zahnradtrieb umfassend eine Kurbelwelle mit einem ersten Zahnrad und eine Ausgleichswelle mit einem zweiten Zahnrad, wobei zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad ein Zwischenrad angeordnet ist, das in kämmenden Eingriff mit dem ersten und dem zweiten Zahnrad steht.

[0002] Ausgleichswellen werden in Verbrennungsmotoren bekanntlich dafür eingesetzt, um Schwingungen, die aufgrund freier Massenkräfte und Massenmomente hervorgerufen werden, zu reduzieren. Die Ausgleichswelle wird üblicherweise von der Kurbelwelle angetrieben, wozu diese über ein Zahnrad mit dieser in Wirkverbindung steht. Um dabei die Geräuschentwicklung der miteinander kämmenden Verzahnungen zwischen der Ausgleichswelle und der Kurbelwelle zu reduzieren sowie um Schwingungen aufzufangen sind aus dem Stand der Technik geteilte Zahnräder (auch entkoppelte Zahnräder genannt) bekannt, wobei die beiden Teile über eine gummielastisches Verbindungselement (auch Gummispur oder Hülsenfeder genannt) verbunden sind. Es sei dazu beispielshaft auf die von den Anmelderinnen stammende AT 514 590 B1 bzw. den darin zitierten Stand der Technik verwiesen.

[0003] Zur Herstellung des gleichen Drehsinns des Kurbelwellenzahnrades und des Ausgleichswellenzahnrades wird zwischen diesen beiden ein sogenanntes Zwischenrad verbaut, das sowohl in kämmenden Eingriff mit dem Kurbelwellenzahnrad als auch mit dem Ausgleichswellenzahnrad steht. Da es dabei nicht erforderlich ist, dass das Zwischenrad ebenfalls auf einer eigenen Welle angeordnet ist, kann eine feststehende Achse verwendet werden, auf der das Zwischenrad drehbar gelagert ist.

[0004] Zur Reduzierung von Geräuschen der kämmenden Verzahnungen ist es wünschenswert, wenn nicht nur das Zahnrad auf der Ausgleichswelle im voranstehend genannten Sinn entkoppelt ist, sondern auch das Zwischenrad.

[0005] Aus dem Stand der Technik sind weiter verschiedene Ausführungsvarianten von Zahnradtrieben bekannt. So beschreibt z.B. die WO 2013/189916 A1 ein Stirnradgetriebe mit zumindest zwei gehäusefest gelagerten Festrädern, welche über zumindest ein pendelnd gelagertes Zwischenrad miteinander antriebsverbunden sind, wobei das Zwischenrad mit zumindest einem Festrad in kämmendem Eingriff steht und durch zumindest ein vorzugsweise elastisches Spannelement in einer Anpressrichtung gegen das Festrad gedrückt wird. Es wird damit eine Schwingungsentkopplung zur Dämpfung der Spitzen der Antriebsmomente bei einem drehungleichförmigem Antrieb erreicht.

[0006] Die JP S64-36755 U zeigt eine Zahnradanordnung umfassend ein Festrad und ein Losrad. Das Festrad ist mit dem Losrad über ein elastisches Verbindungselement, das jeweils an den axialen Stirnflächen des Festrades und des Losrades angeordnet ist, verbunden.

[0007] Aus der JP H04-300438 A ist eine Zahnradanordnung für einen Kopierer bekannt, die zwei Zahnräder umfasst, die über ein jeweils auf den axialen Stirnflächen der Zahnräder angeordnetes elastisches Verbindungselement verbunden sind.

[0008] Aus der JP H08-177977 A ist ein zweiteiliges Zahnriemenrad bekannt, bei dem die beiden Teile über ein elastisches Verbindungselement miteinander verbunden sind.

[0009] Die US 2014/0190442 A1 beschreibt eine Ausgleichsvorrichtung eines Verbrennungsmotors, umfassend: ein Antriebszahnrad, das mit einem Eingangszahnrad im Eingriff ist, auf das eine Drehkraft von einer Kurbelwelle übertragen wird; eine Ausgleichsantriebswelle, auf die die Drehkraft von dem Antriebszahnrad übertragen wird, wobei die Ausgleichsantriebswelle ein Ausgleichsgewicht aufweist; ein Ausgleichsantriebszahnrad, das so vorgesehen ist, dass es sich einstückig mit der Ausgleichsantriebswelle dreht; ein angetriebenes Ausgleichszahnrad, das mit dem Ausgleichsantriebszahnrad in Eingriff ist; und eine angetriebene Ausgleichswelle, die so vorgesehen ist, dass sie sich einstückig mit dem angetriebenen Ausgleichszahnrad dreht, wobei die angetriebene Ausgleichswelle ein Ausgleichsgewicht aufweist, und wobei zumindest eines des Antriebszahnrads, des Ausgleichsantriebszahnrads und des angetriebe nen Ausgleichszahnrads auf beiden in der axialen Richtung seitlichen Flächen davon mit ringförmigen Nuten versehen ist, deren Durchmesser voneinander verschieden sind, und wobei die ringförmigen Nuten bis in eine Tiefe von der Oberfläche des Zahnrades ausgebildet sind, in der die beiden ringförmigen Nuten einander in der axialen Richtung überlappen.

[0010] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Zwischenrad universeller in einem Zahnradtrieb einsetzbar zu gestalten. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, die Geräuschreduzierung in einem Zahnradtrieb mit Kurbelwelle und Ausgleichswelle zu verbessern.

[0011] Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem eingangs genannten Zahnradtrieb gelöst, wobei das Zwischenrad als Zahnradanordnung ausgebildet ist, umfassend ein Festrad mit einer ersten Stirnverzahnung und ein Losrad mit einer zweiten Stirnverzahnung, wobei die erste Stirnverzahnung zumindest annähernd auf gleicher radialer Flöhe angeordnet ist, wie die zweite Stirnverzahnung, wobei weiter das Festrad eine erste axiale Stirnfläche und das Losrad eine zweite axiale Stirnfläche aufweisen, und das Festrad über zumindest ein elastisches Verbindungselement mit dem Losrad verbunden ist, wozu das elastische Verbindungselement einerseits mit der ersten axialen Stirnfläche des Festrades und andererseits mit der zweiten axialen Stirnfläche des Losrades verbunden ist.

[0012] Von Vorteil ist dabei, dass es mit dieser Ausgestaltung des Zwischenrades möglich ist, dass das elastische Verbindungselement wahlweise im Drehmomentfluss liegt oder nicht.

[0013] Bei einer Ausbildung des Zwischenrades mit Entkopplung über eine Flülsenfeder, die mit radialen Stirnflächen des Nabenteils und des Zahnkranzteils verbunden ist, und mit ungeteiltem Zahnkranz, wie sie aus dem voranstehend beschriebenen Stand der Technik bekannt ist, würde der Zahnkranz des Zwischenrades gleichzeitig mit den Verzahnungen des Kurbelwellenrades und des Ausgleichsrades kämmen, gegen die er radial angestellt wird. Der Zahnkranz nimmt dabei eine exzentrische Position ein, die durch die beiden mit dem Zwischenrad gleichzeitig kämmenden Zahnräder verursacht wird, insbesondere wenn auch das Ausgleichswellenzahnrad entkoppelt ist. Die Rückstellkraft wird von der Flülsenfeder geliefert. Das Drehmoment geht nicht über das elastische Verbindungselement, sondern würde vom Kurbelwellenrad auf das Zwischenrad und von dort auf das Ausgleichswellenrad rein über die Verzahnungen übertragen, d.h. das elastische Verbindungselement der Zahnradanordnung liegt nicht im Drehmomentfluss. Es ginge nur das sehr geringe dynamische Drehmoment zwischen Nabe und Zahnkranz des Zwischenrades sowie das kleine statische Drehmoment durch Lagerreibung über die Flülsenfeder. Die dabei auftretenden Schub- und Zugspannungen führen zu einer hohen mechanischen Belastung der Flülsenfeder.

[0014] Durch die Aufteilung der Verzahnung des Zwischenrades auf die Verzahnung des Losrades und die Verzahnung des Festrades wird es möglich, dass die Verzahnung des Losrades ausschließlich mit der Verzahnung des ersten Zahnrades der Kurbelwelle kämmt und gegen diese radial angestellt wird, und die Verzahnung des Festrades ausschließlich mit der Verzahnung des zweiten Zahnrades der Ausgleichswelle kämmt. Das Drehmoment geht somit - vereinfacht ausgedrückt - von der Kurbelwelle in das Losrad, von dort über das elastische Verbindungselement in das Festrad und von dort in die Ausgleichswelle. Das Zahnrad auf der Ausgleichswelle ist insbesondere ebenfalls ein entkoppeltes Zahnrad. Es wird mit dieser Ausführungsvariante des Zwischenrades eine exzentrische Position der Zwischenradteilverzahnung gegenüber der feststehenden Achse oder des Lagers, mit dem das Zwischenrad auf der feststehenden Achse gelagert ist, einfacher ermöglicht. Durch die kleine radiale Steifigkeit aufgrund des elastischen Verbindungselementes ist es möglich, die Zahnradanordnung besser gegen beide mit ihm kämmenden Zahnräder anzustellen.

[0015] Neben dieser Ausführung des Zwischenrades besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Verzahnung des Festrades und die Verzahnung des Losrades gleichzeitig mit den Verzahnungen des ersten Zahnrades der Kurbelwelle und des zweiten Zahnrades der Ausgleichswelle kämmen. In diesem Fall kann die Verzahnung des Festrades gegen die Verzahnung des Losrades verspannt werden, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird. Auch in diesem Fall ist eine Geräuschreduktion erreichbar, indem das Zahnflankenspiel der kämmenden Verzah- nungen reduziert wird.

[0016] Zur weiteren Verbesserung dieser Effekte kann gemäß eine bevorzugten Ausführungsvariante der Zahnradanordnung vorgesehen sein, dass das elastische Verbindungselement ausschließlich zwischen der ersten axialen Stirnfläche des Festrades und der zweiten axialen Stirnfläche des Losrades angeordnet und ausschließlich mit diesen axialen Stirnflächen verbunden ist.

[0017] Es kann weiter vorgesehen sein, dass die erste axiale Stirnfläche des Festrades in einer Ausnehmung des Festrades und/oder die zweite axiale Stirnfläche des Losrades in einer Ausnehmung des Losrades ausgebildet ist. Es kann damit das elastische Verbindungselement zumindest teilweise innerhalb des Festrades und/oder des Losrades angeordnet werden, wodurch die axiale Baulänge der Zahnradanordnung reduziert werden kann.

[0018] Bevorzugt besteht das das elastische Verbindungselement zumindest teilweise aus einem gummielastischen Werkstoff, wobei besonders bevorzugt ist, wenn dieses zur Gänze aus einem gummielastischen Werkstoff besteht. Es kann damit die radiale Steifigkeit besser auf einen niedrigen Wert bei gleichzeitig langer Standzeit des elastischen Verbindungselementes eingestellt werden.

[0019] Vorzugsweise ist das elastische Verbindungselement aus dem gummielastischen Werkstoff auf die erste axiale Stirnfläche des Festrades und auf die zweite axiale Stirnfläche des Losrades aufvulkanisiert, wodurch eine entsprechend gute Flaftung des elastischen Verbindungselementes an den Stirnflächen und damit wiederum eine höhere Standzeit erreicht werden kann.

[0020] Nach einer anderen Ausführungsvariante der Zahnradanordnung kann vorgesehen sein, dass das Losrad in Umfangsrichtung gegen das Festrad vorgespannt ist, wodurch der Zahnradanordnung zusätzlich die Funktion der Reduktion des Zahnflankenspiels beim kämmenden Eingriff mit den Verzahnungen der weiteren Zahnräder des Zahnradtriebes verliehen werden kann. Die Spielfreistellung wird dabei durch das elastische Verbindungselement unterstützt.

[0021] Weiter kann vorgesehen sein, dass das elastische Verbindungselement in Richtung auf die erste axiale Stirnfläche des Festrades und/oder in Richtung auf die zweite axiale Stirnfläche des Losrades einen sich erweiternden Querschnitt aufweist. Es kann damit eine geringe radiale Steifigkeit des Verbindungselementes bei gleichzeitig hoher Verbindungsfestigkeit an den Stirnflächen erreicht werden, insbesondere wenn das elastische Verbindungselement zumindest teilweise aus einem aufvulkanisierten Gummi besteht.

[0022] Nach einer Ausführungsvariante des Zahnradtriebes kann vorgesehen sein, das Festrad gegen das zweite Zahnrad der Ausgleichswelle und das Losrad gegen das erste Zahnrad der Kurbelwelle angestellt sind, wodurch die Anstellung der Zahnradanordnung an beide Zahnräder verbessert werden kann.

[0023] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0024] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: [0025] Fig. 1 einen Zahnradtrieb in Frontansicht; [0026] Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer bevorzugten Ausführungsvariante einer Zahn radanordnung im Querschnitt; [0027] Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer anderen Ausführungsvariante der Zahnradan ordnung in Frontansicht.

[0028] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0029] In Fig. 1 ist eine Ausführungsvariante eines Zahnradtriebes 1 schematisch dargestellt. Der Zahnradtrieb 1 umfasst eine Kurbelwelle 2 auf der ein erstes Zahnrad 3 drehfest angeordnet ist. Das erste Zahnrad 3 weist eine erste Verzahnung 4 auf. Diese ist an einem radial äußeren Umfang des ersten Zahnrades 3 angeordnet.

[0030] Es sei darauf hingewiesen, dass sämtliche Zahnräder des Zahnradtriebes 1 bevorzugt als Stirnverzahnungen ausgeführt sind, die am äußeren Umfang des jeweiligen Zahnrades ausgebildet bzw. angeordnet ist. Der Einfachheit halber sind diese in Fig. 1 als Kreisringe dargestellt.

[0031] Der Zahnradtrieb 1 umfasst weiter zumindest eine Ausgleichswelle 5, auf der ein zweites Zahnrad 6 drehfest angeordnet ist. Das zweite Zahnrad 6 weist eine zweite Verzahnung 7 auf. Diese ist an einem radial äußeren Umfang des zweiten Zahnrades 6 angeordnet.

[0032] In der dargestellten Ausführungsvariante des Zahnradtriebes 1 sind zwei Ausgleichswellen 4 mit jeweils einem zweiten Zahnrad 5 angeordnet. Es kann aber auch nur eine Ausgleichswelle 4 mit dem zweiten Zahnrad 5 vorgesehen sein.

[0033] Zwischen dem ersten Zahnrad 3 und dem zweiten Zahnrad 6 ist ein Zwischenrad 8 angeordnet. Die Verzahnung des Zwischenrades 8 steht im kämmenden Eingriff mit der ersten Verzahnung 4 des ersten Zahnrades 3 der Kurbelwelle 2 und der zweiten Verzahnung 7 des zweiten Zahnrades 6 der Ausgleichswelle 5. Anders als das erste Zahnrad 3 und das zweite Zahnrad 6 ist das Zwischenrad 8 nicht auf einer Welle angeordnet sondern auf einer Achse 9 über ein Lager 10, beispielsweise eine Wälzlager, gelagert. Die Achse 9 ist drehfest mit beispielsweise einem Motorblock 11 verbunden.

[0034] Das Zwischenrad 8 ist durch eine Zahnradanordnung 12 gebildet, die besser aus Fig. 2 zu ersehen ist, die einen Ausschnitt einer bevorzugten Ausführungsvariante der Zahnradanordnung 12 im Querschnitt zeigt.

[0035] Die Zahnradanordnung 12 umfasst ein Festrad 13 (bzw. erstes Teilzahnrad) und ein Losrad 14 (bzw. zweites Teilzahnrad). Das Festrad 2 ist über das Lager 10 auf der Achse 9 gelagert. Vorzugsweise weist das Festrad 2 einen in radialer Richtung nach außen an das Lager 10 anschließenden Nabenteil 15 auf, auf dem das Losrad 14 drehbeweglich angeordnet ist.

[0036] Das Festrad 13 weist an seinem radial äußeren Umfang eine erste Stirnverzahnung 16 auf. Auch das Losrad 14 weist an seinem äußeren Umfang eine zweite Stirnverzahnung 17 auf. Die erste Stirnverzahnung 16 des Festrades 13 und die zweite Stirnverzahnung 17 des Losrades 14 sind bevorzugt zumindest annähernd, insbesondere genau, auf gleicher radialer Höhe angeordnet bzw. ausgebildet, wie dies aus Fig. 2 zu ersehen ist. Das Zwischenrad 8 des Zahnradtriebes 1 ist also durch ein geteiltes Zahnrad gebildet.

[0037] Das Festrad 13 weist eine erste axiale Stirnfläche 18 auf. Das Losrad 14 weist eine zweite axiale Stirnfläche 19 auf. Im zusammengebauten Zustand der Zahnradanordnung 12 sind der erste axiale Stirnfläche 18 des Festrades 13 und die zweite axiale Stirnfläche 19 des Losrades 14 benachbart zueinander angeordnet.

[0038] Vorzugsweise ist die erste axiale Stirnfläche 18 des Festrades 13 in einer, insbesondere kreisringförmigen, Ausnehmung 20, insbesondere nutförmigen Ausnehmung 20, des Festrades 13 ausgebildet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass alternativ oder zusätzlich dazu die zweite axiale Stirnfläche 19 des Losrades 14 in einer Ausnehmung des Losrades 14 (in Fig. 2 nicht dargestellt) ausgebildet ist.

[0039] Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit der Ausbildung des Festrades 13 und/oder des Losrades 14 ohne derartige Ausnehmungen 20, wie dies in Fig. 2 für das Losrad 14 dargestellt ist.

[0040] Zwischen der ersten axialen Stirnfläche 18 des Festrades 13 und der zweiten axialen Stirnfläche 19 des Losrades 14 ist zumindest ein elastisches Verbindungselement 21 angeordnet. Über dieses elastische Verbindungselement 21 wird das Festrad 13 mit dem Losrad 14 verbunden. Das elastische Verbindungselement 21 ist dazu einerseits mit der ersten axialen Stirnfläche 18 des Festrades 13 und andererseits mit der zweiten axialen Stirnfläche des Losrades 14 verbunden.

[0041] Prinzipiell kann das elastische Verbindungselement 21 jedes Element sein, das ausreichende elastische Eigenschaften aufweist, wie beispielsweise zumindest eine Feder, insbesondere eine Spiralfeder, wobei in diesem Fall vorzugsweise mehrere derartige elastische Verbindungselemente 21 angeordnet sind, insbesondere gleichmäßig über den Umfang der Zahnradanordnung gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

[0042] In der bevorzugten Ausführungsvariante ist das elastische Verbindungselement 21 aber zumindest teilweise aus zumindest einem gummielastischen Werkstoff, insbesondere zumindest einem Gummi, gebildet. Beispielsweise kann das elastische Verbindungselement 21 zumindest teilweise aus einem (X)NBR ((carboxylierter) Acrylnitril-Butadien-Kautschuk), HNBR (Hydrierter Nitril-Kautschuk), einem Silikon-Kautschuk (VMQ), NR (Naturgummi), EPDM (Ethyl-en-Propylen-Dien-Kautschuk), CR (Chloropren-Kautschuk), SBR (Styrolbutadienkautschuk) etc., bestehen, wobei auch Werkstoffmischungen daraus eingesetzt werden können. Beispielsweise kann das elastische Verbindungselement 21 aus zumindest zwei Verbindungselementteilen aus unterschiedlichen und insbesondere miteinander verbundenen elastischen Werkstoffen bestehen.

[0043] Mit „zumindest teilweise" ist gemeint, dass in dem elastischen Verbindungselement 21 z.B. Befestigungselemente oder Versteifungselemente, wie z.B. Fasern und/oder Fäden, beispielsweise aus Metall, Kunststoff, Naturfasern, etc., oder Stäbe, etc. eingelagert sein können. Vorzugsweise besteht das elastische Verbindungselement 21 jedoch ausschließlich aus einem gummielastischen Werkstoff.

[0044] Die Verbindung des elastischen Verbindungselementes 21 mit der ersten axialen Stirnfläche 18 des Festrades 12 und der zweiten axialen Stirnfläche 19 des Losrades 14 kann beispielsweise durch eine Verklebung oder durch mechanische Verbindungen, wozu in oder an dem elastischen Verbindungselement 21 auch zumindest ein (metallisches) Befestigungselemente angeordnet sein kann, erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung des elastischen Verbindungselementes 21 mit der ersten axialen Stirnfläche 18 des Festrades 12 und der zweiten axialen Stirnfläche 19 des Losrades 14 aber durch direktes Aufvulkanisieren des elastischen Verbindungselementes 21, wenn dieses aus zumindest einem gummielastischen Werkstoff besteht bzw. aus dessen Vorstufe hergestellt wird.

[0045] Zur Verbesserung der Haftung des zumindest einen elastischen Verbindungselementes 21 kann in der ersten axialen Stirnfläche 18 des Festrades 13 und/oder in der zweiten axialen Stirnfläche 19 des Losrades 14 zumindest eine nutförmige Ausnehmung 22 ausgebildet sein, wie dies in Fig. 2 strichliert dargestellt ist. Diese nutförmige Ausnehmung 22 kann nur in diskreten Bereichen, das heißt nicht vollumfänglich oder als kreisringförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise weist diese zumindest eine nutförmige Ausnehmung 22 eine Hinterschneidung auf. Beispielsweise weist sei einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt auf, in Richtung senkrecht auf die Axialrichtung der Zahnradanordnung 12 betrachtet.

[0046] Wie bereits erwähnt, ist zumindest ein elastisches Verbindungselement 21 angeordnet. Vorzugsweise ist dieses ringförmig bzw. scheibenförmig ausgebildet, sodass es auch als Scheibenfeder - zum Unterschied zu voranstehend genannter Hülsenfeder - bezeichnet werden kann. Es ist aber auch möglich, dass mehrere elastische Verbindungselemente 21 vorgesehen werden, die sich nur über einen Teilbereich des Umfangs der Zahnradanordnung 12 erstrecken. In diesem Fall sind die mehreren elastischen Verbindungselemente 21 mit gleichem Abstand zueinander über den Umfang der Zahnradanordnung 12 verteilt angeordnet.

[0047] Es ist möglich, dass das zumindest eine elastische Verbindungselement 21 sich bis in auf eine radiale Stirnfläche erstreckend in der Zahnradanordnung 12 angeordnet ist. In der bevorzugten Ausführungsvariante der Zahnradanordnung 12 ist das zumindest eine elastische Verbindungselement 21 allerdings ausschließlich zwischen der ersten axialen Stirnfläche 18 des Festrades 13 und der zweiten axialen Stirnfläche 19 des Losrades 14 angeordnet und ausschließlich mit diesen axialen Stirnflächen 18, 19 verbunden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

[0048] In der Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus einer weiteren und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Zahnradanordnung 12 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in der Fig. 2 bzw. Bauteilbezeichnungen zur Beschreibung der Fig. 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung zur Fig. 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0049] Bei dieser Ausführungsvariante der Zahnradanordnung 12 ist das Losrad 14 in Umfangsrichtung der Zahnradanordnung 12 gegen das Festrad 13 vorgespannt.

[0050] Es wird damit erreicht, dass die erste Stirnverzahnung 16 des Festrades 13 in Umfangsrichtung der Zahnradanordnung 12 zur zweiten Stirnverzahnung des Losrades 14 um einen bestimmten bzw. vorbestimmbaren Winkelbetrag versetzt bzw. verdreht ist. Dadurch wird ein sogenanntes Split-Gear erreicht, mit dem ein spielfreier Eingriff in eine weitere Verzahnung eines weiteren Zahnrades, also beispielsweise des ersten Zahnrades 3 und/oder des zweiten Zahnrades 6 des Zahnradtriebes 1 (Fig. 1), möglich ist. Hergestellt kann das werden, indem das Losrad 14 vor dem Einbau bzw. dem Vulkanisieren des zumindest einen elastischen Verbindungselementes 21 in Umfangsrichtung der Zahnradanordnung relativ zum Festrad 13 verdreht wird und in dieser Stellung mit einem Stift oder dergleichen fixiert wird, der nach dem Einbau der Zahnradanordnung 12 in einen oder den Zahnradtrieb 1 wieder entfernt wird.

[0051] Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Zahnradanordnung 12 kann vorgesehen werden, dass das elastische Verbindungselement 21 in Richtung auf die erste axiale Stirnfläche 18 des Festrades 13 und/oder in Richtung auf die zweite axiale Stirnfläche 19 des Losrades 14 einen sich erweiternden Querschnitt aufweist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Ein Mittenbereich 23 des elastischen Verbindungselementes kann also den kleinsten Querschnitt aufweisen, betrachtet in Richtung senkrecht auf die Axialrichtung der Zahnradanordnung 12.

[0052] Es ist dabei von Vorteil, wenn der unmittelbar an die erste axiale Stirnfläche 18 des Festrades 13 anschließende Bereich und/oder der unmittelbar an die zweite axiale Stirnfläche 19 des Losrades 14 anschließende Bereich des elastischen Verbindungselementes 21 mit einer Rundung 24 versehen ist bzw. sind, wodurch die mechanische Belastbarkeit des elastischen Verbindungselementes 21 verbessert werden kann. Insbesondere kann diese Rundung mit einer konvexen Krümmung, bezogen auf das elastische Verbindungselement 21, ausgebildet sein, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

[0053] Die Verzahnungen der Zahnräder des Zahnradtriebes 1 und damit auch der Zahnradanordnung 12 können generell als Geradstirnverzahnung oder als Geradschrägverzahnung ausgeführt sein. Der Zahnradtrieb 1 kann auch als Stirnradantrieb bezeichnet werden.

[0054] Weiter können die Verzahnung des Festrades 13 und die Verzahnung des Losrades 14 in die gleiche oder eine zueinander unterschiedliche axiale Breite aufweisen.

[0055] Wie bereits voranstehend ausgeführt, kann die Verzahnung des Zwischenrades 8, also der Zahnradanordnung 12, gegen das erste Zahnrad 3, d.h. dessen erste Verzahnung 4 und/oder gegen das zweite Zahnrad 6, d.h. dessen zweite Verzahnung 7, des Zahnradtriebes 1 (Fig. 1) angestellt werden. Nach einer Ausführungsvariante des Zahnradtriebes 1 kann dabei vorgesehen werden, dass das Festrad 13 gegen das zweite Zahnrad 6 der Ausgleichswelle 5 und das Losrad 14 gegen das erste Zahnrad 4 der Kurbelwelle 2 des Zahnradtriebes 1 angestellt sind.

[0056] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.

[0057] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Zahnradtriebes 1 bzw. der Zahnradanordnung 12 diese teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Zahnradtrieb 2 Kurbelwelle 3 Zahnrad 4 Verzahnung 5 Ausgleichswelle 6 Zahnrad 7 Verzahnung 8 Zwischenrad 9 Achse 10 Lager 11 Motorblock 12 Zahnradanordnung 13 Festrad 14 Losrad 15 Nabenteil 16 Stirnverzahnung 17 Stirnverzahnung 18 Stirnfläche 19 Stirnfläche 20 Ausnehmung 21 Verbindungselement 22 Ausnehmung 23 Mittenbereich 24 Rundung

Claims

Patentansprüche

1. Zahnradtrieb (1) umfassend eine Kurbelwelle (2) mit einem ersten Zahnrad (3) und eine Ausgleichswelle (5) mit einem zweiten Zahnrad (6), wobei zwischen dem ersten Zahnrad (3) und dem zweiten Zahnrad (6) ein Zwischenrad (8) angeordnet ist, das in kämmenden Eingriff mit dem ersten und dem zweiten Zahnrad (3, 6) steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenrad (8) als Zahnradanordnung (12) ausgebildet ist, umfassend ein Festrad (13) mit einer ersten Stirnverzahnung (16) und ein Losrad (14) mit einer zweiten Stirnverzahnung (17), wobei die erste Stirnverzahnung (16) zumindest annähernd auf gleicher radialer Höhe angeordnet ist, wie die zweite Stirnverzahnung (17), wobei weiter das Festrad (13) eine erste axiale Stirnfläche (18) und das Losrad (14) eine zweite axiale Stirnfläche (19) aufweisen, und das Festrad (13) über zumindest ein elastisches Verbindungselement (21) mit dem Losrad (14) verbunden ist, wozu das elastische Verbindungselement (21) einerseits mit der ersten axialen Stirnfläche (17) des Festrades (13) und andererseits mit der zweiten axialen Stirnfläche (19) des Losrades (14) verbunden ist.
2. Zahnradtrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Verbindungselement (21) ausschließlich zwischen der ersten axialen Stirnfläche (18) des Festrades (13) und der zweiten axialen Stirnfläche (19) des Losrades (14) angeordnet und ausschließlich mit diesen axialen Stirnflächen (18,19) verbunden ist.
3. Zahnradtrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste axiale Stirnfläche (18) des Festrades (13) in einer Ausnehmung (20) des Festrades (13) und/oder die zweite axiale Stirnfläche (19) des Losrades (14) in einer Ausnehmung des Losrades (14) ausgebildet ist.
4. Zahnradtrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Verbindungselement (21) zumindest teilweise aus einem gummielastischen Werkstoff besteht.
5. Zahnradtrieb (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Verbindungselement (21) aus dem gummielastischen Werkstoff auf die erste axiale Stirnfläche des Festrades (13) und auf die zweite axiale Stirnfläche (19) des Losrades (14) aufvulkanisiert ist.
6. Zahnradtrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Losrad (14) in Umfangsrichtung gegen das Festrad (13) vorgespannt ist.
7. Zahnradtrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Verbindungselement (21) in Richtung auf die erste axiale Stirnfläche (18) des Festrades (13) und/oder in Richtung auf die zweite axiale Stirnfläche (19) des Losrades (14) einen sich erweiternden Querschnitt aufweist.
8. Zahnradtrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Festrad (13) ausschließlich gegen das zweite Zahnrad (6) der Ausgleichswelle (5) und das Losrad (14) ausschließlich gegen das erste Zahnrad (3) der Kurbelwelle (2) angestellt sind. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen