DE10035107A1 - Zahnriemenantriebssystem - Google Patents

Abstract

In einem Zustand, in dem sich der Riemenzahn 20 in Eingriff mit einer Riemenscheibenausnehmung 30 befindet, haben Kraftübertragungsteile eines Riemenzahns 20 an dessen beiden Seiten stets Kontaktabschnitte, die in Kontakt mit ihren jeweiligen entsprechenden Ausnehmungsseitenwandteilen gebracht werden. In einem Zustand, in dem sich der Riemenzahn 20 in Eingriff mit der Riemenscheibenausnehmung 30 befindet und der Zahnriemen und die Riemenscheibe sich in einem Ruhezustand befinden, ist weiterhin vorgesehen, dass ein sich von einem Kontaktende, an dem das Kraftübertragungsteil in Kontakt mit dem Ausnehmungsseitenwandteil kommt, zu den Zahnwurzelteilen erstreckender Raum (Spiel) 40 ausgebildet ist. Aufgrund dieser Anordnung kann das Auftreten eines relativen Gleitens zwischen dem Riemenzahn und der Riemenscheibenausnehmung während des Riemenantriebs verhindert werden und zudem kann eine Konzentration der Spannung auf den Zahnwurzelteil des Riemenzahns verhindert werden.

Description

TECHNISCHIES GEBIET

Diese Erfindung betrifft ein Zahnriemenantriebssystem, das einen Zahnriemen mit Riemenzähnen, die in einer Längsrichtung des Zahnriemens bei bestimmten Tei­ lungen angeordnet sind, und eine Riemenscheibe mit Riemenscheibenausneh­ mungen, die um einen Umfang der Riemenscheibe bei bestimmten Teilungen zum Eingriff mit den Riemenzähnen ausgebildet sind, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenzähne jeweils ein Zahnendteil mit einem Profil, welches geradlinig oder gebogen ausgebildet ist, ein Paar Kraftübertragungsteile, die Zahnseitenteile ausbilden und die ein Profil aufweisen, das geradlinig oder gebogen ausgebildet ist, und ein Paar Zahnwurzelteile, die an dem Paar Kraftübertragungsteile angrenzen und die mit den Zahnbodenteilen verbunden sind, umfassen, wobei die Zahnbo­ denteile eine Riemenflächenlinie ausbilden, und dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenscheibenausnehmungen jeweils einen Ausnehmungsbodenteil, der dem Zahnendteil entspricht, ein Paar Ausnehmungsseitenwandteile, die dem Paar Kraftübertragungsteile entsprechen, und ein Paar Ausnehmungsöffnungsteile, die mit den den Zahnbodenteilen entsprechenden Riemenscheibenflächenteilen ver­ bunden sind und die dem Paar Zahnwurzelteile entsprechen, aufweisen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In den Gebieten Kraftfahrzeuge, Büroautomation und allgemeine Industriemaschi­ nen wird ein Zahnriemenantriebssystem mit einem Zahnriemen und einer Riemen­ scheibe verwendet, bei dem ein Synchronantrieb erforderlich ist. Ein derartiges Zahnriemenantriebssystem verwendet einen Zahnriemen und eine Riemenscheibe, wie sie nachstehend beschrieben werden.

Der Zahnriemen weist Riemenzähne auf, die bei einer bestimmten Zahnteilung in einer Längsrichtung des Riemens angeordnet sind. Jeder Riemenzahn a, der eine in Fig. 9 gezeigte symmetrische Form besitzt, umfasst ein Zahnendteil b, Zahnend­ schulterteile c, Kraftübertragungsteile d und Zahnwurzelteile e. Das Profil des Zah­ nendteils b wird durch ein Liniensegment gebildet, das parallel zu der Riementei­ lungslinie verläuft. Die Zahnendschulterteile c grenzen jeweils an den beiden Enden des Zahnendteils b an und ihr Profil wird durch einen Kreisbogen, dessen Krüm­ mungsmittelpunkt in dem Riemenhauptaufbau liegt und der einen Krümmungsradi­ us rt aufweist, geformt bzw. ausgebildet. Ferner grenzen die Kraftübertragungsteile d jeweils an den Zahnendschulterteilen c an und ihr Profil wird durch einen Kreis­ bogen ausgebildet, dessen Krümmungsmittelpunkt in dem Riemenhauptaufbau liegt und der einen Krümmungsradius r aufweist. Dieser Krümmungsmittelpunkt liegt auf der Riementeilungslinie, und der Krümmungsradius r ist in etwa gleich ei­ ner Entfernung w zwischen dem Krümmungsmittelpunkt des Kreisbogens, der das Profil des einen der Kraftübertragungsteile d bildet, und dem Krümmungsmittel­ punkt des Kreisbogens, der das andere Kraftübertragungsteil d in dem Riemenzahn a bildet, eingestellt. Weiterhin grenzen die Zahnwurzelteile e jeweils an den Kraftübertragungsteilen d an und ihr Profil ist durch einen Kreisbogen ausgebildet, dessen Krümmungsmittelpunkt außerhalb des Riemens liegt und der einen Krüm­ mungsradius rb aufweist. Die Zahnwurzelteile e grenzen an Zahnbodenteilen f an, die eine Riemenflächenlinie bilden.

Die Riemenscheibe weist Riemenscheibenausnehmungen auf, die bei bestimmten Teilungen um den Umfang der Riemenscheibe zum Eingriff mit den Riemenzähnen a ausgebildet sind. Jede Riemenscheibenausnehmung g, die wie in Fig. 10 gezeigt eine symmetrische Form besitzt, umfasst ein Ausnehmungsbodenteil h, Ausneh­ mungsbodenkantenteile i, Ausnehmungsseitenwandteile j und Ausnehmungsöff­ nungsteile k. Die Riemenscheibenausnehmung g ähnelt von der Form her im We­ sentlichen dem Riemenzahn a. Der Ausnehmungsbodenteil h entspricht dem Zah­ nendteil b und sein Profil ist durch einen Kreisbogen, dessen Krümmungsmittel­ punkt in dem Riemenscheibenhauptaufbau liegt und der einen Krümmungsradius rs aufweist, geformt bzw. ausgebildet. Die Ausnehmungsbodenkantenteile i entspre­ chen jeweils den Zahnendschulterteilen c und ihr Profil ist durch einen Kreisbogen ausgebildet, dessen Krümmungsmittelpunkt außerhalb des Riemenscheibenhaupt­ aufbaus liegt und der einen Krümmungsradius rtp aufweist. Die Ausnehmungssei­ tenwandteile j entsprechen jeweils den Kraftübertragungsteilen d und ihr Profil ist durch einen Kreisbogen ausgebildet, dessen Krümmungsmittelpunkt außerhalb des Riemenscheibenhauptaufbaus liegt und der einen Krümmungsradius rp aufweist. Weiterhin entsprechen die Ausnehmungsöffnungsteile k den Zahnwurzelteilen e und ihr Profil ist durch einen Kreisbogen ausgebildet, dessen Krümmungsmittel­ punkt in dem Riemenscheibenhauptaufbau liegt und der einen Krümmungsradius rbp aufweist. Die Ausnehmungsöffnungsteile k grenzen jeweils an den Riemen­ scheibenflächenteilen an. Die Riemenscheibenflächenteile entsprechen jeweils den Zahnbodenteilen f.

Die Höhe des Riemenzahns, welche die kürzeste Entfernung von der Riemenflä­ chenlinie zur Mitte des Zahnendteils b ist, ist länger als die Tiefe des Ausneh­ mungsmittelteils ausgebildet, welches die kürzeste Entfernung von dem Umfang eines Kreises ist, der durch Verbinden der äußersten Teile der Riemenscheibe mit der Mitte des Ausnehmungsbodenteils h gebildet wird. Aufgrund einer derartigen Anordnung wird der Riemenzahn a in einem Zustand, in dem der Riemenzahn a mit der Riemenscheibenausnehmung g greift, in Riemendickenrichtung zusammenge­ drückt. Zudem ist das Volumen des Riemenzahns a größer als das Aufnahmever­ mögen der Riemenscheibenausnehmung g eingestellt. Dank dieser Anordnungen üben der Riemenzahn a und die Riemenscheibenausnehmung g aufeinander eine starke Kraft aus, wodurch sie miteinander in Eingriff kommen. Dies erzeugt eine Übertragung hoher Last.

Weiterhin wird, wie in Fig. 11 gezeigt, in einem Zustand, bei dem der Riemenzahn a und die Riemenscheibenausnehmung g miteinander greifen und der Zahnriemen und die Riemenscheibe sich im Ruhezustand befinden, ein Raum (Spiel) m kon­ stanter Breite zwischen jedem Kraftübertragungsteil d des Riemenzahns a und sei­ nem zugehörigen Ausnehmungsseitenwandteil j der Riemenscheibenausnehmung g, das sich von dem Zahnendschulterteil b zu dem Zahnwurzelteil e erstreckt, er­ zeugt. Das Vorhandensein des Raums (Spiels) m ermöglicht ein gleichmäßiges Bewegen des Riemenzahns a in die und aus der Riemenscheibenausnehmung g.

Ein Zahnriemenantriebssystem mittels einer Kombination eines derartigen Zahn­ riemens und einer derartigen Riemenscheibe weist jedoch die folgenden Probleme auf.

In einem Zustand, in dem der Riemenzahn a und die Riemenscheibenausnehmung g miteinander greifen und der Zahnriemen und die Riemenscheibe in Betrieb sind, kommt einer der Kraftübertragungsteile d des Riemenzahns a in Kontakt mit sei­ nem entsprechenden Ausnehmungsseitenwandteil j der Riemenscheibenausneh­ mung g, so dass der Raum (das Spiel) m zwischen dem anderen Kraftübertra­ gungsteil d und seinem entsprechenden Ausnehmungsseitenwandteil j breiter wird. Der Raum (das Spiel) m wird so erzeugt, dass er sich von dem Zahnendschulterteil c des Riemenzahns a zu dem Zahnwurzelteil e erstreckt, so dass bei einer Ände­ rung der Belastung, der ein Riemen während des Riemenantrieb ausgesetzt wird, es entsprechend dem vergrößerten Raum (Spiel) m zu einem relativen Gleiten zwi­ schen dem Riemenzahn a und der Riemenscheibenausnehmung g kommt, sobald eine derartige Belastungsänderung eintritt. Ein derartiges relatives Gleiten zwi­ schen dem Riemenzahn a und der Riemenscheibenausnehmung g beschleunigt die Endteile des Riemens, die in Kontakt mit der Riemenscheibe kommen, und Teile des Zahnbodenteils f, die in Kontakt mit den Riemenscheibenflächenteilen I kommen, verschleißen, was zu einer Beschädigung des Zahnriemens kommt.

Der Raum (das Spiel) m ist seiner Breite von dem Zahnendschulterteil c zu dem Zahnwurzelteil e in etwa konstant, so dass zum etwa gleichen Zeitpunkt die ge­ samte Fläche des Kraftübertragungsteils d in Kontakt mit dem Ausnehmungssei­ tenwandteil j gebracht wird. Dies ermöglicht es dem Riemenzahn nicht, sich frei zu verformen, wodurch eine vom Riemenzahn a aufgenommene Spannung nicht durch die elastische Verformung des Riemenzahns a getragen werden kann. Die Spannung ist auf den Zahnwurzelteilen e konzentriert. Wenn sich der Riemenzahn a aus der Riemenscheibenausnehmung g an der angetriebenen Seite herausbe­ wegt, erhöht dies die Spannung auf ein höchstmögliches Maß. Es wird eine über­ mäßige Spannung auf die Zahnwurzelteile e ausgeübt. Die Zahnwurzelteile e kön­ nen rissig werden, was zu einem Absplittern des Riemenzahns a führen kann. Da­ durch wird der Zahnriemen beschädigt.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Probleme ent­ wickelt. Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Zahnriemenantriebssystem zur Hand zu geben, das durch Verringerung des Abnut­ zungsmaßes einer Fläche eines Riemens und durch Verringerung der auf einen Zahnwurzelteil eines Riemenzahns ausgeübten Spannung ausgezeichnete Halt­ barkeit aufweisen kann, wenn auf den Riemen Änderungen der Belastung ausgeübt werden.

ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Zahnriemenantriebssystem, welches einen Zahnriemen mit einem Riemenzahn und eine Riemenscheibe mit einer Riemen­ scheibenausnehmung zum Eingriff mit dem Riemenzahn umfasst, dadurch gekenn­ zeichnet, dass in einem Zustand, in dem der Riemenzahn und die Riemenschei­ benausnehmung miteinander greifen, die Kraftübertragungsteile des Riemenzahns an dessen beiden Seiten Bereiche aufweisen, die mit ihren entsprechenden Aus­ nehmungsseitenwandteilen der Riemenscheibenausnehmung in Kontakt kommen, wenn das Zahnriemenantriebssystem in Betrieb ist und wenn es im Ruhezustand ist.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Zahnriemenantriebssystem vor, welches Fol­ gendes umfasst:
einen Zahnriemen mit Riemenzähnen, die in einer Längsrichtung des Zahnriemens in bestimmten Teilungen angeordnet sind;
eine Riemenscheibe mit Riemenscheibenausnehmungen, die bei bestimmten Tei­ lungen um einen Umfang der Riemenscheibe zum Eingriff mit den Riemenzähnen ausgebildet sind;
wobei die Riemenzähne jeweils Folgendes aufweisen:
ein Zahnendteil mit einem Profil, das geradlinig oder gebogen ausgebildet ist;
ein Paar Kraftübertragungsteile, die Zahnseitenteile bilden und ein Profil aufweisen, das geradlinig oder gebogen ausgebildet ist;
ein Paar Zahnwurzelteile, die an dem Paar Kraftübertragungsteile angrenzen und die mit den Zahnbodenteilen verbunden sind, wobei die Zahnbodenteile eine Rie­ menflächenlinie bilden;
wobei die Riemenscheibenausnehmungen jeweils Folgendes aufweisen:
einen Ausnehmungsbodenteil, der dem Zahnendteil entspricht;
ein Paar Ausnehmungsseitenwandteile, die dem Paar Kraftübertragungsteile ent­ sprechen;
ein Paar Ausnehmungsöffnungsteile, die mit den den Zahnbodenteilen entspre­ chenden Riemenscheibenflächenteilen verbunden sind und dem Paar Zahnwur­ zelteile entsprechen;
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zustand, in dem der Riemenzahn sich in Eingriff mit der Riemenscheibenausnehmung befindet, das Paar Kraftübertra­ gungsteile jeweils einen Abschnitt aufweist, der mit einem entsprechenden des Paars der Ausnehmungsseitenwandteile in Kontakt kommt.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion wird, wenn ein Riemenzahn sich in Ein­ griff mit einer Riemenscheibenausnehmung befindet, ein Abschnitt jedes der Kraftübertragungsteile des Riemenzahns an seinen beiden Seiten in Kontakt mit einem entsprechenden der Ausnehmungsseitenwandteile der Riemenscheibenaus­ nehmung gebracht. Der Riemenzahn wird so in die Riemenscheibenausnehmung gepasst, dass er dort gehalten wird, so dass ein Hin- und Herbewegen des Rie­ menzahns in der Riemenscheibenausnehmung geregelt wird. Selbst wenn es wäh­ rend des Riemenantriebs zu einer Belastungsschwankung kommt, tritt kein relati­ ves Gleiten zwischen dem Riemenzahn und der Riemenscheibenausnehmung auf. Demgemäß wird eine Abnutzung der Oberfläche des Riemenzahns durch die Rie­ menscheibe verhindert, wodurch die Zahnriemenhaltbarkeit verbessert wird.

Weiterhin wird zwischen dem Kraftübertragungsteil und dem Ausnehmungsseiten­ wandteil ein Raum (Spiel) erzeugt, der sich in die Richtung des Zahnwurzelteils erstreckt, von wo der Kraftübertragungsteil und der Ausnehmungsseitenwandteil miteinander in Kontakt kommen. Wenn sich der Riemenzahn in Eingriff mit der Riemenscheibenausnehmung befindet und der Zahnriemen und die Riemenscheibe in Betrieb sind, wird der Raum (das Spiel) kleiner, wenn der Kraftübertragungsteil in Kontakt mit dem Ausnehmungsseitenwandteil gebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt kommt der Riemenzahn in Kontakt mit der Riemenscheibenausnehmung, während er eine elastische Verformung erfährt, so dass ein Teil der Spannung, die von der Riemenscheibenausnehmung auf den Riemenzahn ausgeübt wird, von einer derar­ tigen Riemenzahnverformung getragen wird. Demgemäß wird verglichen mit Ver­ fahren des Stands der Technik eine Konzentration der Spannung auf den Zahnwur­ zelteil des Riemenzahns verringert, wodurch eine Absplitterfestigkeit des Riemen­ zahns des Zahnriemens verbessert wird.

Es ist bevorzugt, dass in einem Zustand, in dem der Riemenzahn sich in Eingriff mit der Riemenscheibenausnehmung befindet und der Zahnriemen und die Riemen­ scheibe sich im Ruhezustand befinden, nicht weniger als 10% aber nicht mehr als 75% der Fläche jedes des Paars der Kraftübertragungsteile in Kontakt mit einem entsprechenden des Paars der Ausnehmungsseitenwandteile kommen. Durch eine derartige Anordnung fällt die Fläche des Kontakts jedes Kraftübertragungsteils mit seinem entsprechenden Ausnehmungsseitenwandteil in einen adäquaten Bereich, so dass eine Hin- und Herbewegung des Riemenzahns in der Riemenscheiben­ ausnehmung effektiv reguliert wird. Dadurch wird der vorstehende Betrieb ord­ nungsgemäß verwirklicht. Das heißt, wenn weniger als 10% der Fläche eines der Kraftübertragungsteile in Kontakt mit seinem entsprechenden Ausnehmungssei­ tenwandteil gebracht werden, verringert sich die Gesamtfläche des Kontakts des Riemenzahns mit der Riemenscheibenausnehmung. Dies bedeutet demgemäß, dass die Wirkung einer Verhinderung der Abnutzung der Riemenoberfläche abge­ schwächt wird, da der Riemenzahn in dem Kontaktbereich nicht ausreichend ge­ halten werden kann, wenn er in die Riemenscheibenausnehmung gepasst wird. Im Hinblick hierauf ist bevorzugt, dass das vorstehende Bereich bei 20% oder mehr, noch bevorzugter bei 35% oder mehr liegt. Wenn weiterhin über 75% der Fläche eines der Kraftübertragungsteile in Kontakt mit seinem entsprechenden Ausneh­ mungsseitenwandteil gebracht wird, bewirkt dies, dass der Riemenzahn von der Riemenscheibenausnehmung einen stärkeren Halt erfährt, wodurch der Riemen­ zahn an einem gleichmäßigen Hinein- und Herausbewegen aus der Riemenschei­ benausnehmung gehindert wird. Da die Kontaktfläche des Kraftübertragungsteils zum Ausnehmungsseitenwandteil zudem groß ist, kann dies durch das Reiben des Kraftübertragungsteils gegen den Ausnehmungsseitenwandteil oder gegen den Ausnehmungsöffnungsteil bei der Hinein- und Herausbewegung des Riemenzahns aus der Riemenscheibenausnehmung zu einer beschleunigten Abnutzung der Rie­ menoberfläche führen. Im Hinblick hierauf ist bevorzugt, dass der vorstehende Be­ reich unter 65%, noch bevorzugter unter 60% fällt.

Weiterhin ist es wünschenswert, dass die Riemenscheibenausnehmung so ausge­ bildet ist, dass ein zwischen einem Teil des Paars Ausnehmungsseitenwandteilen und dem gegenüberliegenden anderen Ausnehmungsseitenwandteil ausgebildeter Raum in Richtung auf die Ausnehmungsöffnungsteile vom Ausnehmungsbodenteil her breiter wird und dass das Paar Ausnehmungsseitenwandteile jeweils ein Profil aufweist, das einen Kreisbogen, der sich von unter der Riemenscheibenausneh­ mung erstreckt, und ein den Kreisbogen tangierendes Liniensegment umfasst. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, die Verwirklichung einer Weise zu erleichtern, die nur einen Teil des Kraftübertragungsteils in Kontakt mit seinem entsprechenden Ausnehmungsseitenwandteil kommen lässt. Während mit anderen Worten ein ge­ bogener Flächenabschnitt des Ausnehmungsseitenwandteils zu einem perfekter Kontaktbereich gemacht wird, der mit dem Kraftübertragungsteil in Kontakt kommt, wird ein flacher Oberflächenabschnitt des Ausnehmungsseitenwandteils zu einem Spielbildungsbereich gemacht, der nicht in Kontakt mit dem Kraftübertragungsteil gebracht wird und einen Raum (Spiel) bildet. Demgemäß wird der durch die vorlie­ gende Erfindung vorgesehene Betrieb konkret verwirklicht.

Es ist erwünscht, dass der das Profil des Ausnehmungsseitenwandteils ausbilden­ de Kreisbogen eine Bogenlänge aufweist, die nicht weniger als 10% aber nicht mehr als 300% der Länge des das Ausnehmungsseitenwandteil-Profil ausbildenden Liniensegments beträgt. Nach einer derartigen Anordnung fällt die Fläche des ge­ bogenen Oberflächenabschnitts in einen adäquaten Bereich bezüglich der Fläche des flachen Oberflächenabschnitts, wodurch die Kontaktfläche des Kraftübertra­ gungsteils zum Ausnehmungsseitenwandteil optimiert wird. Mit anderen Worten: wenn die Kreisbogenlänge so gekürzt wird, dass sie weniger als 10% der Linien­ segmentlänge beträgt, wird die Riemenzahn/Riemenscheibenausnehmungs- Kontaktfläche verkleinert. Dadurch wird die Wirkung der Verhinderung einer Abnut­ zung der Riemenoberfläche durch Verhindern des Auftretens eines relativen Glei­ tens zwischen dem Riemenzahn und der Riemenscheibenausnehmung abge­ schwächt, da der Riemenzahn im Kontaktbereich nicht ausreichend gehalten wer­ den kann, wenn er in die Riemenscheiben ausnehmung gepasst wird. Im Hinblick hierauf ist es bevorzugt, dass der vorstehende Bereich 30% oder mehr, bevorzug­ ter nicht weniger als 45% beträgt. Wenn weiterhin die Kreisbogenlänge um soviel länger gemacht wird, dass sie über 300% der Liniensegmentlänge ausmacht, be­ wirkt dies, dass der Riemenzahn von der Riemenscheibenausnehmung eine größe­ re Haltekraft erfährt, wodurch der Riemenzahn an einem gleichmäßigen Hinein- und Herausbewegen aus der Riemenscheibenausnehmung gehindert wird. Da die Kontaktfläche des Kraftübertragungsteils zum Ausnehmungsseitenwandteil zudem groß ist, kann dies durch das Reiben des Kraftübertragungsteils gegen den Aus­ nehmungsseitenwandteil oder gegen den Ausnehmungsöffnungsteil bei der Hinein- und Herausbewegung des Riemenzahns aus der Riemenscheibenausnehmung zu einer beschleunigten Abnutzung der Riemenoberfläche führen. Wenn zudem der Riemenzahn die Riemenscheibenausnehmung in einer antriebsseitigen Riemen­ scheibe verlässt, wirkt die Reibungskraft in einer Richtung, in der der Riemenzahn von dem Riemenhauptaufbau weggezogen wird, so dass eine Neigung zu Rissbil­ dung an der Zahnwurzel besteht. Im Hinblick hierauf ist bevorzugt, dass der vorste­ hende Bereich 190% oder weniger beträgt.

In einem Zustand, in dem der Riemenzahn sich in Eingriff mit der Riemenscheiben­ ausnehmung befindet und der Zahnriemen und die Riemenscheibe sich im Ruhe­ zustand befinden, ist vorzugsweise zwischen mindestens einem Teil des Paars der Kraftübertragungsteile und seinem entsprechendem Teil des Paars Ausnehmungs­ seitenwandteile ein Raum ausgebildet, so dass der Abstand dazwischen im Ver­ hältnis zu einer Richtung parallel zu einer Teilungslinie des besagten Riemens all­ mählich von dem Zahnendteil in Richtung auf den Zahnwurzelteil hin breiter wird und dass in einem Zustand, in dem der Riemenzahn sich in Eingriff mit der Rie­ menscheibenausnehmung befindet und der Zahnriemen und die Riemenscheibe in einer Richtung auf den ausgebildeten Raum hin arbeiten, der Raum verschwindet. Bei einer derartigen Anordnung wird der zwischen dem Kraftübertragungsteil und dem Ausnehmungsseitenwandteil ausgebildete Raum (Spiel) in Richtung auf den Zahnwurzelteil allmählich breiter, so dass bei Eindringen des Riemenzahns in die Zahnriemenausnehmung und bei Betrieb des Zahnriemens und der Riemenscheibe in einer Richtung auf den ausgebildeten Raum (Spiel) hin, der Raum (das Spiel) allmählich verschwindet, wenn der Kraftübertragungsteil in Kontakt mit dem Aus­ nehmungsseitenwandteil gebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt kommt der Riemen­ zahn auch mit der Riemenscheibenausnehmung in Kontakt, während er gleichzeitig eine allmähliche elastische Verformung erfährt, so dass ein Teil der von der Rie­ menscheibenausnehmung auf den Riemenzahn ausgeübten Spannung durch eine derartige Riemenzahnverformung getragen wird. Demgemäß wird verglichen mit Verfahren des Stands der Technik die Konzentration der Spannung auf den Zahn­ wurzelteil des Riemenzahns verringert, wodurch die Absplitterfestigkeit des Rie­ menzahns des Zahnriemens verbessert wird. Zudem ist es vorgesehen, dass der Raum (das Spiel) in Richtung auf den Zahnwurzelteil allmählich breiter wird, so dass die auf den Riemenzahn ausgeübte Spannung in gleicher Weise in kleinen Schritten zunimmt. Demgemäß wird keine plötzliche übermäßige Spannung auf den Riemenzahn ausgeübt. Bei Verschwinden des Raums (Spiels) kommen zudem der Riemenzahn und die Riemenscheibenausnehmung miteinander in Kontakt, so dass kein Raum dazwischen bleibt. Demgemäß wird die Spannung, die der Riemenzahn von der Zahnriemenausnehmung aufgenommen hat, von dem Kraftübertragungsteil und der gesamten Fläche des Zahnwurzelteils in einer spannungsteilenden Weise getragen, was das Maß der Spannungskonzentration auf den Zahnwurzelteil auch bei Betrieb des Zahnriemenantriebssystems verringert.

Es ist wünschenswert, dass der Zahnwurzelteil ein Profil aufweist, das durch einen Kreisbogen gebildet wird, dessen Krümmungsmittelpunkt außerhalb des Riemen­ hauptaufbaus liegt und der einen Krümmungsradius Rb aufweist, dessen Länge nicht weniger als 20% aber nicht mehr als 50% einer Riemenzahnhöhe beträgt, welches der kürzeste Abstand zwischen einer Riemenflächenlinie und der Spitze des Riemenzahns ist, und dass der Ausnehmungsöffnungsteil ein Profil aufweist, das durch einen Kreisbogen gebildet wird, dessen Krümmungsmittelpunkt innerhalb des Riemenhauptaufbaus liegt und der einen Krümmungsradius Rbp aufweist, des­ sen Länge nicht weniger als 68% aber nicht mehr als 100% des Krümmungsradius Rb beträgt. Gemäß einer derartigen Anordnung fällt der Krümmungsradius Rb des das Profil des Zahnwurzelteils bildenden Kreisbogens in einen adäquaten Bereich bezüglich der Riemenzahnhöhe, so dass die Größenordnung der auf den Zahnwur­ zelteil ausgeübten Spannung und die elastische Verformung des Riemenzahns im Gleichgewicht gehalten werden. Mit anderen Worten: wenn der Krümmungsradius Rb bei weniger als 20% der Riemenzahnhöhe gehalten wird, verkleinert dies die Fläche des Zahnwurzelteils, und die von der Riemenscheibenausnehmung auf den Riemenzahn ausgeübte Spannung konzentriert sich auf diese verkleinerte Fläche. Dies kann zu einem Riemenzahnabsplittern führen. Wenn andererseits der Krüm­ mungsradius Rb bei mehr als 50% der Riemenzahnhöhe gehalten wird, erhöht dies die Breite zwischen einem der Zahnwurzelteile und dem anderen Zahnwurzelteil des Riemenzahns und das Auftreten einer elastischen Verformung des Riemen­ zahns wird unwahrscheinlich. Zudem ist es vorgesehen, dass der Krümmungsradi­ us Rbp des das Profil des Ausnehmungsöffnungsteils bildenden Kreisbogens be­ züglich des Krümmungsradius Rb in einen adäquaten Bereich fällt, so dass der Eingriff des Riemenzahns mit der Riemenscheibenausnehmung und die Größen­ ordnung der auf den Zahnwurzelteil ausgeübten Spannung zueinander in Gleich­ gewicht gehalten werden. Mit anderen Worten: wenn der Krümmungsradius Rbp bei weniger als 68% des Krümmungsradius Rb gehalten wird, dann ist das Auftre­ ten einer Konzentration des Kontaktflächendrucks auf einen Kontaktbereich, wo der Zahnwurzelteil und der Riemenscheibenausnehmungsöffnungsteil zueinander in Kontakt kommen, möglich. Wenn weiterhin der Krümmungsradius Rbp bei mehr als 100% des Krümmungsradius Rb gehalten wird, wird kein ausreichender Kontakt zwischen dem Zahnwurzelteil und dem Ausnehmungsöffnungsteil erhalten, wenn sich der Zahnriemen und die Riemenscheibe in Betrieb befinden. Daher wird eine Teilung der auf den Riemenzahn ausgeübten Spannung unter Umständen nicht in einem Kontaktbereich, wo der Zahnwurzelteil und der Ausnehmungsöffnungsteil zueinander in Kontakt kommen, verwirklicht.

Es wird bevorzugt, dass eine Riemenscheibenausnehmungstiefe, die der kürzeste Abstand vom Umfang eines durch Verbinden der äußersten Teile der Riemen­ scheibe mit dem Boden der Riemenscheibenausnehmung gebildeten Kreises ist, nicht weniger als 98% aber nicht mehr als 103% der Riemenzahnhöhe beträgt, was der kürzeste Abstand zwischen der Riemenflächenlinie und der Spitze des Rie­ menzahns ist, und wobei der Zahnendteil und der Ausnehmungsbodenteil so aus­ gebildet sind, dass sie in etwa das gleiche Profil aufweisen. Aufgrund einer derarti­ gen Anordnung kommen der Riemenzahn und die Riemenscheibenausnehmung miteinander in Eingriff, wobei das Zahnendteil von der Form her auf das Ausneh­ mungsbodenteil abgestimmt ist, wodurch es möglich wird, die Kontaktfläche des Riemenzahns mit der Riemenscheibenausnehmung auf ein maximales Maß zu vergrößern. Demgemäß wird es möglich, den an einem Kontaktbereich, wo der Riemenzahn und die Riemenscheibe miteinander in Kontakt kommen, erzeugten Reibungswiderstand zu maximieren, so dass auch bei Änderung der auf den Rie­ men während des Riemenantriebs ausgeübten Belastung das Auftreten eines rela­ tiven Gleitens zwischen dem Riemenzahn und der Riemenscheibenausnehmung effektiver verhindert werden kann. Unter "in etwa gleich" versteht man in der vor­ stehenden Beschreibung, dass das Profil des Ausnehmungsbodenteils gleich bzw. ähnlich dem des Zahnendteils innerhalb des Bereichs von nicht weniger als 100% bis nicht mehr als 102% ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Riemenscheiben­ ausnehmungstiefe bezüglich der Riemenzahnhöhe in einen adäquaten Bereich fällt, so dass der Zahnbodenteil mit dem Riemenscheibenflächenteil in Kontakt kommt, wodurch das Auftreten eines relativen Gleitens zwischen dem Riemenzahn und der Riemenscheibenausnehmung durch den Reibungswiderstand zwischen dem Zahn­ bodenteil und dem Riemenscheibenflächenteil geregelt werden kann. Mit anderen Worten: wenn die Riemenscheibenausnehmungstiefe bei weniger als 98% der Riemenzahnhöhe gehalten wird, wird die erstere kürzer als die letztere. Wenn der Zahnendteil des Riemenzahns den Ausnehmungsbodenteil der Riemenscheiben­ ausnehmung erreicht und die auf den Riemen ausgeübte Spannkraft niedrig ist, wird daher der Zahnendteil nicht ausreichend zusammengedrückt. Dies führt dazu, dass der Zahnbodenteil des Zahnriemens nicht in Kontakt mit dem Riemenschei­ benflächenteil kommen kann. Demgemäß wird kein Reibungswiderstand zwischen dem Zahnbodenteil und dem Riemenscheibenflächenteil erzielt, so dass bei Ände­ rung der auf den Riemen während des Riemenantriebs ausgeübten Belastung eine adäquate Steuerung des Auftretens eines relativen Gleitens zwischen dem Rie­ menzahn und der Riemenscheibenausnehmung unmöglich durchzuführen ist. Wenn die Riemenscheibenausnehmungstiefe nicht unter 98%, aber unter 100% der Riemenzahnhöhe liegt, ist es möglich, zwischen den Zahnbodenteil und dem Rie­ menscheibenflächenteil Kontakt herzustellen, wenn der Riemenzahn etwas in der. Riemendickenrichtung zusammengedrückt wird; es ist jedoch bevorzugt, dass die Riemenscheibenausnehmungstiefe nicht unter 100% der Riemenzahnhöhe liegt, so dass der vorstehende Betrieb durch Reibungskraft, die durch Kontakt des Zahnbo­ denteils mit dem Riemenscheibenflächenteil erzeugt wird, adäquat verwirklicht wird. Wenn weiterhin die Riemenscheibenausnehmungstiefe länger als 103% der Rie­ menzahnhöhe ist, dann wird die erstere größer als die letztere. Dadurch kommt der Zahnendteil des Riemenzahns in nicht ausreichenden Kontakt mit dem Ausneh­ mungsbodenteil der Riemenscheibenausnehmung und es wird kein Reibungswi­ derstand zwischen dem Zahnendteil und dem Ausnehmungsbodenteil erzielt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Zahnriemens A.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Riemenzahns des Zahnriemens A.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer Riemenscheibenausnehmung einer Riemen­ scheibe A.

Fig. 4 ist ein Zustandsdiagramm, bei dem der Riemenzahn des Zahnriemens A und die Riemenscheibenausnehmung der Riemenscheibe A miteinander greifen.

Fig. 5 ist ein Zustandsdiagramm, bei dem der Riemenzahn und die Riemenschei­ benausnehmung miteinander greifen, wobei der Zahnriemen A um die Riemen­ scheibe A gewunden ist.

Fig. 6 ist ein Diagramm, das eine Anordnung einer Prüfmaschine für den Prüf­ standbelastungsdauertest bezüglich einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung zeigt.

Fig. 7 ist ein Zustandsdiagramm, bei dem ein Riemenzahn eines Zahnriemens B und eine Riemenscheibenausnehmung einer Riemenscheibe B miteinander greifen.

Fig. 8 ist ein Zustandsdiagramm von einer Riemenseite her gesehen, bei dem ein Riemenzahn eines Zahnriemens C und eine Riemenscheibenausnehmung einer Riemenscheibe C miteinander greifen.

Fig. 9 ist eine Seitenansicht eines Riemenzahns eines herkömmlichen Zahnrie­ mens.

Fig. 10 ist eine Seitenansicht einer Riemenscheibenausnehmung einer herkömmli­ chen Riemenscheibe.

Fig. 11 ist ein Zustandsdiagramm, bei dem der Riemenzahn des herkömmlichen Zahnriemens und die Riemenscheibenausnehmung der herkömmlichen Riemen­ scheibe miteinander greifen.

AUSFÜHRUNGEN DER ERFINDUNG AUSFÜHRUNG 1

Basierend auf den Begleitzeichnungen wird nachstehend ein Zahnriemenantriebs­ system A gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung eingehend be­ schrieben.

Wie Fig. 1 zeigt, umfasst ein Zahnriemen A (10) des Zahnriemenantriebssystems A die Riemenzähne bildende Zahnkautschukteile 11, die an bestimmten Teilungen in einer Längsrichtung des Riemens angeordnet sind, ein Rückenkautschukteil 12 an der äußeren Seite des Riemens, ein Gewebe 13, mit dem eine Oberfläche des Zahnriemens A an der Seite mit den Zahnkautschukteilen 11 bedeckt ist, und Rie­ mencorde 14 als Zugkörper, die in der Riemenlängsrichtung eingebettet sind. Als Material für den Zahnkautschukteil 11 und den Rückenkautschukteil 12 wird ein Kautschukmischungsmaterial verwendet, dessen Hauptbestandteil Hydro-Butadien- Acrylnitrilkautschuk (H-NBR) ist. Als Material für das Gewebe 13 wird Nylongewe­ be, das in der Riemenlängsrichtung dehnbar ist und das durch Kautschuklösung adhäsionsbearbeitet wird, verwendet. Als Material für das Riemencord 14 wird Glasfaser, die durch Resorcinformalinlatex (RFL) adhäsionsbearbeitet wird, ver­ wendet. Die Riemencorde 14 sind an Teilungslinien des Zahnriemens A eingebet­ tet, so dass das Teilungsliniendifferential (PLD) des Riemens über den vollen Um­ fang des Riemens konstant gehalten ist. Dies trägt zur Verringerung eines fehler­ haften Eingriffs zwischen dem Riemenzahn und der Riemenscheibenausnehmung bei. Zu beachten ist, dass er so eingestellt ist, dass das PLD des Zahnriemens A 0,686 beträgt.

Bei Fig. 2 wird ein Riemenzahn 20 gezeigt, dessen Form in einer Riemenseitenflä­ che symmetrisch ist. Der Riemenzahn 20 umfasst ein Zahnendteil 21, Zahnend­ schulterteile 22, Kraftübertragungsteile 23 und Zahnwurzelteile 24. Das Profil des Zahnendteils 21 ist geradlinig ausgebildet. Die Zahnendschulterteile 22 grenzen jeweils an beiden Seiten des Zahnendteils 21 an und ihr Profil wird durch einen Kreisbogen geformt bzw. ausgebildet, dessen Krümmungsmittelpunkt innerhalb des Riemenhauptaufbaus liegt und der einen Krümmungsradius Rt von 0,80 mm auf­ weist. Weiterhin grenzen die Kraftübertragungsteile 22 jeweils an den Zahnend­ schulterteilen 22 an und ihr Profil wird durch einen Kreisbogen, dessen Krüm­ mungsmittelpunkt innerhalb des Riemenhauptaufbaus liegt und der einen Krüm­ mungsradius R von 5,1 mm aufweist, ausgebildet. Die Kraftübertragungsteile 23 bilden jeweils Zahnseitenteile. Die Krümmungsmittelpunkte der Kraftübertragungs­ teile 23 liegen auf einer Riementeilungslinle. Der Krümmungsradius R ist in etwa gleich einer Entfernung W (= 5,2 mm) zwischen dem Krümmungsmittelpunkt des Kreisbogens, der das Profil des einen Teils der Kraftübertragungsteile 23 bildet, und dem Krümmungsmittelpunkt des Kreisbogens, der das Profil des anderen Teils der Kraftübertragungsteile 23 in dem Riemenzahn 20 bildet, eingestellt. Dank die­ ser Konstruktion gleichen sich der den Riemenzahn 20 bildende Bereich und die die Zahnbodenteile 25 bildenden Bereiche in dem Zahnriemen A aus und es ist fer­ ner möglich, den Riemenzahn 20 in einer für den Eingriffsantrieb wirksamen Weise vorspringend auszubilden. Durch eine derartige Anordnung kann die Wirkung er­ zielt werden, dass die Länge zwischen beiden Krümmungsmittelpunkten auf ±1% des Krümmungsradius R eingestellt wird. Die Zahnwurzelteile 24 liegen jeweils an den Kraftübertragungsteilen 23 an und ihr Profil wird durch einen Kreisbogen aus­ gebildet, dessen Krümmungsmittelpunkt außerhalb des Riemens liegt und der ei­ nen Krümmungsradius Rb von 1,25 mm aufweist. Die Zahnwurzelteile 24 sind je­ weils mit den Zahnbodenteilen 25 verbunden. Die Zahnbodenteile 25 bilden eine Riemenflächenlinie. Hier beträgt eine Riemenzahnhöhe H, die der kürzeste Ab­ stand von der Riemenflächenlinie zu dem Ende des Riemenzahns ist, 2,93 mm und ist so eingestellt, dass die Länge des Krümmungsradius Rb 42,7% der Riemen­ zahnhöhe H beträgt.

In der Riemenscheibe A des Zahnriemenantriebssystems A sind um deren Umfang bei bestimmten Teilungen Riemenscheibenausnehmungen 30, die mit den Rie­ menzähnen 20 greifen, vorgesehen.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist die Form der Riemenscheibenausnehmung 30 symme­ trisch, wie der Zahnriemen 20. Demgemäß ist es möglich, die gleiche Kraftübertra­ gung unabhängig von der Betriebsrichtung des Riemens durchzuführen und zudem wird die Anbringungsrichtung des Zahnriemens A an der Riemenscheibe A nicht verwechselt. Die Riemenscheibenausnehmung 30 umfasst einen Ausnehmungsbo­ denteil 31, Ausnehmungsbodenkantenteile 32, Ausnehmungsseitenwandteile 33 und Ausnehmungsöffnungsteile 34. Das Profil des Ausnehmungsbodenteils 31 ist geradlinig ausgebildet, so dass es dem Zahnendteil 21 des Riemenzahns 20 ent­ spricht. Die Ausnehmungsbodenkantenteile 32 grenzen an beiden Seiten des Aus­ nehmungsbodenteils 31 an und ihr Profil ist durch einen Kreisbogen, dessen Krümmungsmittelpunkt außerhalb des Riemenscheibenhauptaufbaus liegt und der einen Krümmungsradius Rtp von 1,00 mm aufweist, geformt bzw. ausgebildet. Die Ausnehmungsbodenkantenteile 32 entsprechen jeweils den Zahnendschulterteilen 22 des Riemenzahns 20. Weiterhin grenzen die Ausnehmungsseitenwandteile 33 jeweils an den Ausnehmungsbodenkantenteilen 32 an. Die Ausnehmungsseiten­ wandteile 33 umfassen jeweils einen gebogenen Flächenabschnitt 33a und einen flachen Flächenabschnitt 33b, der an dem gebogenen Flächenabschnitt 33a an­ grenzt, wobei das Profil des gebogenen Flächenabschnitts 33a durch einen Kreis­ bogen ausgebildet ist, dessen Krümmungsmittelpunkt außerhalb des Riemenschei­ benhauptaufbaus liegt und der einen Krümmungsradius Rp von 5,12 mm aufweist, und das Profil des flachen Flächenabschnitts 33b ist durch ein Liniensegment aus­ gebildet, das tangential zu dem Kreisbogen des gebogenen Flächenabschnitts 33a ist. Die Ausnehmungsseitenwandteile 33 entsprechen jeweils den Kraftübertra­ gungsteilen 23 des Riemenzahns 20. Hier ist vorgesehen, dass die Länge des Kreisbogens, der das Profil des gebogenen Flächenabschnitts 33a bildet, 92,7% der Länge des Liniensegments ausmacht, das das Profil des flachen Flächenab­ schnitts 33b ausbildet. Weiterhin ist vorgesehen, dass in einem Zustand, in dem der Riemenzahn 20 sich in Eingriff mit der Riemenscheibenausnehmung 30 befindet und der Zahnriemen A und die Riemenscheibe B sich im Ruhezustand befinden, der Krümmungsmittelpunkt des Kreisbogens, der das Profil des gebogenen Flä­ chenabschnitts 33a ausbildet, mit dem Krümmungsmittelpunkt des Kreisbogens übereinstimmt, der das Profil des Kraftübertragungsteils 23 ausbildet. Zu dem Zeit­ punkt, da der Riemenzahn 20 sich in und aus der Riemenscheibenausnehmung 30 bewegt, bewegen sich aus diesem Grund die Kraftübertragungsteile 23 entlang den gebogenen Flächenabschnitten 33a der Ausnehmungsseitenwandteile 33. Dies erlaubt es dem Riemenzahn 20, sich gleichmäßig in und aus der Riemenscheiben­ ausnehmung 30 zu bewegen. Die Ausnehmungsöffnungsteile 34 grenzen jeweils an den Ausnehmungsseitenwandteilen 31 an und ihr Profil wird durch einen Kreis­ bogen ausgebildet, dessen Krümmungsmittelpunkt innerhalb des Riemenscheiben­ hauptaufbaus liegt und der einen Krümmungsradius Rbp von 0,98 mm aufweist. Die Ausnehmungsöffnungsteile 34 sind mit den Riemenscheibenflächenteilen 35, die jeweils den Zahnbodenteilen 25 entsprechen, verbunden und entsprechen je­ weils den Zahnwurzelteilen 24 des Riemenzahns 20. Die Länge des Krümmungs­ radius Rbp beträgt 78,4% des Krümmungsradius Rb. Eine Riemenscheibenaus­ nehmungstiefe D, die der kürzeste Abstand von dem Umfang eines Kreises ist, der durch Verbindung der äußersten Teile der Riemenscheibe gebildet wird, beträgt 2,95 mm und die Riemenzahnhöhe beträgt 99% der Riemenscheibenausneh­ mungstiefe D.

Wie in Fig. 4 gezeigt kommt in einem Zustand, in dem der Riemenzahn 20 in Ein­ griff mit der Riemenscheibenausnehmung 30 ist und ferner der Zahnriemen A und die Riemenscheibe A sich im Ruhezustand befinden, der Zahnendteil 21 in Kontakt mit dem Ausnehmungsbodenteil 31, während andererseits die Zahnendschulterteile 22 jeweils in Kontakt mit den Ausnehmungsbodenkantenteilen 32 kommen und Ab­ schnitte der Kraftübertragungsteile 23 an der Seite der Zahnendschulterteile 22 je­ weils in Kontakt mit den gebogenen Flächenabschnitten 33a der Ausnehmungs­ seitenwandteile 33 kommen. Zu diesem Zeitpunkt werden 51,9% der Fläche des Kraftübertragungsteils 23 in Kontakt mit dem gebogenen Flächenabschnitt 33a ge­ bracht. Zwischen dem Kraftübertragungsteil 23 und dem flachen Flächenabschnitt 33b des entsprechenden Ausnehmungsseitenwandteils 33 wird ein Raum (Spiel) 40 ausgebildet, wobei in dem Raum (Spiel) 40 die Entfernung (der Abstand) zwi­ schen dem Kraftübertragungsteil 23 und dem flachen Flächenabschnitt 33b im Ver­ hältnis zu einer Richtung parallel zur Riementeilungslinie allmählich in Richtung auf den Zahnwurzelteil 24 zunimmt. Mit anderen Worten: der Riemenzahn 20 und die Riemenscheibenausnehmung 30 sind so ausgebildet, dass sie formähnliche Berei­ che, die miteinander in Kontakt kommen, und formunähnliche Bereiche, zwischen denen der Raum (das Spiel) 40 ausgebildet ist, aufweisen.

Wenn bei dem Zahnriemenantriebssystem A die Riemenzugspannungskraft an ei­ ner Seite des Zahnriemens A (10) in seiner Längsrichtung die Riemenzugspan­ nungskraft an der anderen Seite übersteigt und die Differenz (der Riemenzugspan­ nungskraft zwischen den Riemenseiten) als Last zum Antrieb des Zahnriemens A (10) wirkt, dann laufen der Zahnriemen A (10) und die Riemenscheibe A in einer Richtung, in der die Last wirkt. Zu diesem Zeitpunkt verschwindet der Raum (das Spiel) 40 an der Seite der Richtung, in der der Riemenzahn 20 arbeitet, allmählich in Richtung auf den Ausnehmungsöffnungsteil 34 und schließlich kommt das Ganze von dem Kraftübertragungsteil 23 bis zu dem Zahnwurzelteil 24 in Kontakt mit dem Ausnehmungsseitenwandteil 33 und dem Ausnehmungsöffnungsteil 34. Auch wenn der Raum (das Spiel) 40 an der anderen Seite des Riemenzahns 20 größer wird, bleiben der Zahnendteil 21, der Zahnendschulterteil 22 und ein Teil des Kraftüber­ tragungsteils 23 in Kontakt mit der Riemenscheibenausnehmung 30.

Nachstehend folgt eine Beschreibung des Betriebs und der Wirkungen.

Bei dem Zahnriemenantriebssystem A in einem Zustand, in dem der Riemenzahn 20 sich in Eingriff mit der Riemenscheibenausnehmung 30 befindet, kommen Teile der Kraftübertragungsteile 23 an jeder Seite des Riemenzahns 20 jeweils in Kontakt mit den gebogenen Flächenseiten 33a der Ausnehmungsseitenwandteile 33 der Riemenscheibenausnehmung, an welchem Kontaktbereich der Riemenzahn 20 in die Riemenscheibenausnehmung 30 eingepasst und dort gehalten wird. Dies stabi­ lisiert das Hin- und Herbewegen des Riemenzahns 20 in der Riemenscheibenaus­ nehmung 30. Demgemäß kommt es auch bei Änderung der auf den Riemen aus­ geübten Belastung während der Kraftübertragung zu keinem relativen Gleiten zwi­ schen dem Riemenzahn 20 und der Riemenscheibenausnehmung 30.

In einem Zustand, in dem der Riemenzahn 20 sich in Eingriff mit der Riemenschei­ benausnehmung 30 befindet und sich zudem der Zahnriemen A und die Riemen­ scheibe A im Ruhezustand befinden, beträgt die Kontaktfläche des Kraftübertra­ gungsteils 23 zum gebogenen Flächenabschnitt 33a 51,9% der Gesamtfläche des Kraftübertragungsteils 23, so dass der Riemenzahn 20 als Ergebnis dieser Anord­ nung von der Riemenscheibenausnehmung 30 adäquat in einem Bereich gehalten wird, in dem eine gleichmäßige Eingriffübertragung nicht unterbunden wird. Dies verhindert das Auftreten eines relativen Gleitens zwischen dem Riemenzahn 20 und der Riemenscheibenausnehmung 30.

Neben dem Vorstehenden wird die Entfernung (der Abstand) zwischen den gegen­ überliegenden Ausnehmungsseitenwandteilen 33 in Richtung auf die Ausneh­ mungsöffnungsteilseite von der Ausnehmungsbodenteilseite breiter, und der Aus­ nehmungsseitenwandteil 33 umfasst den gebogenen Flächenabschnitt 33a an der Ausnehmungsbodenteilseite und seinen angrenzenden Teil (d. h. den flachen Flä­ chenabschnitt 33b). Mit anderen Worten: der gebogene Flächenabschnitt 33a und der Kraftübertragungsteil 23 kommen miteinander in Kontakt und es wird der Raum (das Spiel) 40 zwischen dem Kraftübertragungsteil 23 und dem flachen Flächenab­ schnitt 33b ausgebildet. Dies erleichtert die Verwirklichung einer Weise, in der nur ein Teil des Kraftübertragungsteils 23 in Kontakt mit dem Ausnehmungsseiten­ wandteil 33 gebracht wird.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Fläche des gebogenen Flächenabschnitts 33a 51,9% der des flachen Flächenabschnitts 33b ausmacht. Aufgrund einer derartigen Anordnung wird bei Kontakt des Kraftübertragungsteils 23 mit dem gebogenen Flä­ chenabschnitt 33a dem Riemenzahn 20 durch die Riemenscheibenausnehmung 30 ein adäquater Halt auferlegt. Dadurch wird das Auftreten relativen Gleitens zwi­ schen dem Riemenzahn 20 und der Riemenscheibenausnehmung 30, zu dem eine Neigung besteht, wenn sich die auf den Riemen während der Kraftübertragung ausgeübte Belastung ändert, verhindert.

Da der Zahnendteil und der Ausnehmungsbodenteil in etwa das gleiche Profil auf­ weisen, ermöglicht dies weiterhin, dass der Riemenzahn 20 und die Riemenschei­ benausnehmung 30 miteinander in Eingriff kommen, wobei der Zahnendteil 21 von der Form auf den Ausnehmungsbodenteil 31 abgestimmt ist. Dies vergrößert daher die Kontaktfläche zwischen dem Riemenzahn 20 und der Riemenscheibenausneh­ mung 30 auf ein maximales Maß. Dies maximiert auch den Reibungswiderstand, der dort erzeugt wird, wo der Riemenzahn 20 in Kontakt mit der Riemenscheiben­ ausnehmung 30 gebracht wird. Auch wenn sich die auf den Riemen während der Kraftübertragung ausgeübte Belastung ändert, wird daher ein zwischen dem Rie­ menzahn und der Riemenscheibenausnehmung auftretendes relatives Gleiten ef­ fektiver verhindert.

Wie vorstehend beschrieben, wird auch in dem Fall einer Änderung der auf den Riemen während der Kraftübertragung auftretenden Belastung das Auftreten eines relativen Gleitens zwischen dem Riemenzahn 20 und der Riemenscheibenaus­ nehmung 30 verhindert. Dies verhindert daher, dass Kontaktteile (die in Kontakt mit der Riemenscheibe gebracht werden), wie zum Beispiel der Zahnendteil 21 und der Zahnbodenteil 25, verschleißen, wenn sie mit der Riemenscheibe in Kontakt ge­ bracht werden, wodurch eine Beschädigung des Riemens verhindert werden kann. Demgemäß weist das durch eine Kombination des Zahnriemens A und der Rie­ menscheibe A verwirklichte Zahnriemenantriebssystem A eine ausgezeichnete Haltbarkeit auf.

Der zwischen dem Kraftübertragungsteil 23 und dem flachen Flächenabschnitt 33b des Ausnehmungsseitenwandteils 33 ausgebildete Raum (bzw. das Spiel) 40 wird in Richtung auf den Zahnwurzelteil 24 allmählich breiter, so dass bei Eingriff des Riemenzahns 20 mit der Riemenscheibenausnehmung 30 und bei Betrieb des Zahnriemens und der Riemenscheibe der Raum (das Spiel) 40 allmählich ver­ schwindet, wenn der Kraftübertragungsteil 23 an der Riemenarbeitsrichtungsseite in Kontakt mit dem flachen Flächenabschnitt 33b kommt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Riemenzahn 20 in Kontakt mit der Riemenscheibenausnehmung 30 gebracht, während er gleichzeitig eine elastische Verformung erfährt, wodurch ein Teil der von Riemenscheibenausnehmung 30 auf den Riemenzahn 20 ausgeübten Span­ nung durch eine derartige elastische Verformung getragen wird. Dies verringert das Maß der Spannungskonzentration an denn Zahnwurzelteil 24 des Riemenzahns 20, wodurch die Absplitterfestigkeit des Riemenzahns 20 verbessert wird. Da sich der Raum (das Spiel) 40 in Richtung auf den Zahnwurzelteil 24 allmählich vergrößert, wird zudem die auf den Riemenzahn 20 ausgeübte Spannung allmählich größer.

Dies verhindert daher eine plötzliche Ausübung eines übermäßigen Spannungsbe­ trags auf den Riemenzahn.

Zudem verschwindet der Raum (das Spiel) 40 und der Riemenzahn 20 und die Riemenscheibenausnehmung 30 werden miteinander in Kontakt gebracht, so dass kein Raum dazwischen bleibt. Dadurch wird die Spannung, die der Riemenzahn 20 von der Riemenscheibenausnehmung 30 erfährt, von dem Kraftübertragungsteil 23 und der gesamten Fläche des Zahnwurzel teils 24 in einer spannungsteilenden Weise getragen, wodurch das Maß der Spannungskonzentration auf dem Zahn­ wurzelteil 24 auch während des Betriebs des Zahnriemenantriebssystems A verrin­ gert wird.

Weiterhin beträgt die Länge des Krümmungsradius Rb des das Profil des Zahnwur­ zelteils 24 ausbildenden Kreisbogens 42,7% der Riemenzahnhöhe H, so dass die Größenordnung der auf den Zahnwurzelteil 24 ausgeübten Spannung und die ela­ stische Verformung des Riemenzahns 20 zueinander in Gleichgewicht gehalten werden. Demgemäß wird verhindert, dass die auf den Zahnwurzelteil 24 ausgeübte Spannung aufgrund der Verringerung der Fläche des Zahnwurzelteils 24 übermä­ ßig zunimmt, weil der Krümmungsradius Rb zu klein ist, und zudem wird die elasti­ sche Verformung des Riemenzahns 20 nicht unterbunden, wenn die Breite zwi­ schen beiden Zahnwurzelteilen 24 des Riemenzahns 20 breiter wird, weil der Krümmungsradius Rb zu lang ist.

Der Krümmungsradius Rbp des das Profil des Ausnehmungsöffnungsteils 34 bil­ denden Kreisbogen beträgt 78,4% des Krümmungsradius Rb, so dass der Eingriff zwischen dem Riemenzahn 20 und der Riemenscheibenausnehmung 30 und die Größenordnung der auf den Zahnwurzelteil 24 ausgeübten Spannung zueinander in Gleichgewicht gehalten werden. Mit anderen Worten: es wird verhindert, dass der Riemenzahn in Kontakt mit den Ausnehmungsöffnungsteilen 34 gebracht wird, wenn er sich aus der Riemenscheibenausnehmung 30 herausbewegt, denn der Abstand zwischen den beiden Ausnehmungsöffnungsteilen 34 wird aufgrund der Tatsache, dass der Krümmungsradius Rbp zu kurz ist, kurz. Weiterhin wird das Teilen einer auf den Riemenzahn 20 in einem Kontaktbereich des Zahnwurzelteils 24 und des Ausnehmungsöffnungsteil 34 ausgeübten Spannung nicht unterbunden, auch wenn kein ausreichender Kontakt zwischen dem Zahnwurzelteil 24 und dem Ausnehmungsöffnungsteil 34 hergestellt wird, da der Krümmungsradius Rbp zu lang ist.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei Eingriff des Riemenzahns 20 und der Rie­ menscheibenausnehmung 30 miteinander und bei Betrieb des Zahnriemens A und der Riemenscheibe A der zwischen dem Riemenzahn 20 und der Riemenschei­ benausnehmung 30 ausgebildete Raum (das Spiel) 40 allmählich zum Verschwin­ den gebracht, wobei ein Teil der auf den Riemenzahn 20 ausgeübten Spannung durch die elastische Verformung des Riemenzahns 20 getragen wird, um so das Maß der Spannungskonzentration auf den Zahnwurzelteil 24 zu verringern. Dies verbessert demgemäß die Absplitterfestigkeit des Riemenzahns 20. Im Hinblick hierauf weist das durch eine Kombination des Zahnriemens A und der Riemen­ scheibe A verwirklichte Zahnriemenantriebssystem A eine ausgezeichnete Haltbar­ keit auf.

VERSUCHSBEISPIELE 1. LEBENSDAUERPRÜFUNG BEI MOTOREINSATZ

Ein durch eine Kombination des Zahnriemens A und der Riemenscheibe A der er­ sten Ausführung verwirklichtes Zahnriemenantriebssystem diente als Ausführungs­ beispiel, während ein durch eine Kombination des Zahnriemens und der Riemen­ scheibe des in Fig. 9-11 gezeigten Stands der Technik verwirklichtes Zahnrie­ menantriebssystem als Vergleichsbeispiel diente. Die Abmessungen der Teile ei­ nes Riemenzahns des herkömmlichen Zahnriemens und die Abmessungen der Teile einer Riemenscheibenausnehmung der herkömmlichen Riemenscheibe sind wie folgt.

ABMESSUNGEN DES RIEMENZAHNS UND DER RIEMENSCHEIBEN-AUSNEHMUNG

r = 5,10 mm	rP = 5,40 mm
rt = 0,80 mm	rtp = 0,40 mm
rb = 0,80 mm	rbp = 0,75 mm
w = 5,20 mm	rs = 4,04 mm

RIEMENZAHNHÖHE = 2,93 mm
RIEMENSCHEIBENAUSNEHMUNGSTIEFE = 2,83 mm
PLD = 0,686

Die Zahnriemen und die Riemenscheiben dieser beiden verschiedenen Beispiele wurden einem obenliegenden Nockenantrieb eines 4-Zylinder-Kfz-Serienmotors angelegt und jeder Riemen wurde solange in Betrieb gehalten, bis er Riemenzahn­ absplittern aufwies. Die bei dem Test verwendeten Riemen hatten eine Zahnteilung von 8 mm und eine Riemenbreite von 20 mm. Die Antriebsriemenscheibe wurde bei 4.000 U/min. gedreht. Der obenliegende Nockenantrieb wurde wie folgt umgesetzt. Ein Zahnriemen wird um eine an einer Kurbelwelle befestigte Antriebsriemenschei­ be und um eine an einer Nockenwelle befestige angetriebene Riemenscheibe ge­ wickelt, so dass der Riemenzahn und die Riemenscheibenausnehmung wie in Fig. 5 gezeigt in Kontakt miteinander kommen, und die Antriebsriemenscheibe wird ge­ dreht, um ein Drehender angetriebenen Riemenscheibe zu bewirken. Wenn das Ventil durch die Wirkung der Nocke periodisch geschoben wird, erfährt die Nocke aufgrund der Wirkung einer an dem Ventil angebrachten Feder einen periodischen Widerstand. Ein derartiger periodischer Widerstand wirkt auf die an der Nocken­ welle angebrachte angetriebene Riemenscheibe, wodurch ein Schwanken der auf den Zahnriemen ausgeübten Belastung ((die in der Riemenbetriebsrichtung ausge­ übte Kraft) - (der in der entgegengesetzten Richtung ausgeübten Kraft)) bewirkt wird. Bei diesen Tests wurde eine Laufprobe gemäß einer Einstellung, bei der ein Maximalwert der auf den Zahnriemen ausgeübten Last 981 N beträgt, durchgeführt.

Die Zahnflächen der Riemen der Beispiele wurde nach dem Testen geprüft. Die Tests zeigten, dass bei dem Gewebe des Zahnriemens A des Ausführungsbeispiels keine wesentliche Abnutzung beobachtet wurde, während andererseits die Gewe­ befläche des Zahnriemens des Vergleichsbeispiels beträchtlich verschlissen war. TABELLE 1 zeigt die Zeiten, nach denen bei jedem Riemen Absplittern eintrat.

Tabelle 1

Wie aus dem Maß der Abnutzung jeder Riemenfläche nach der Prüfung sowie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, wies das Ausführungsbeispiel verglichen mit dem Ver­ gleichsbeispiel eine ausgezeichnete Haltbarkeit auf. Folgendes wurde klargestellt und bestätigt. Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird ein Teil eines Kraftübertragungsteils des Riemenzahns durch einen Ausnehmungsseitenwandteil der Riemenscheibenausnehmung gehalten, so dass auch bei Änderung der auf den Riemen ausgeübten Belastung das Auftreten eines relativen Gleitens zwischen dem Riemenzahn und der Riemenscheibenausnehmung verhindert wird. Demge­ mäß kann eine Abnutzung des Gewebes der Riemenoberfläche verhindert werden. Zudem wird der zwischen einem Riemenzahn und einer Riemenscheibenausneh­ mung ausgebildete Raum (Spiel) allmählich zum Verschwinden gebracht und der Riemenzahn erfährt eine elastische Verformung, so dass ein Teil der auf den Rie­ menzahn ausgeübten Spannung von einer derartigen Verformung getragen wird, wodurch eine Spannungskonzentration an dem Zahnwurzelteil verhindert werden kann.

2. LEBENSDAUERPRÜFUNG BEI PRÜFSTANDLAST

Durch Anlegen einer gleich bleibenden Last an jedem Riemen wurden Prüfstand­ last-Lebensdauertests an den Zahnriemenantriebssystemen des Ausführungsbei­ spiels und des Vergleichsbeispiels durchgeführt. Die Lauftests wurden bis zum Auftreten von Riemenzahnabsplittern durchgeführt. Wie in Fig. 6 gezeigt, umfasst der Aufbau der Prüfmaschine eine Antriebsriemenscheibe 61 mit Riemenscheiben­ ausnehmungen 21 an ihrem Umfang, eine angetriebene Riemenscheibe 62 mit Riemenscheibenausnehmungen 42 an ihrem Umfang und eine Leerlaufscheibe 63 zum Schieben der Hinterfläche des Riemens. Der Lauftest wurde durch das Führen jedes Zahnriemens 62 um diese Riemenscheiben durchgeführt. Jeder der bei den Tests verwendeten Riemen hat eine Zahnteilung von 8 mm und eine Riemenbreite von 10 mm. Die auf jeden Riemen zum Zeitpunkt der Riemenanbringung ausgeübte Zugspannungskraft beträgt 216 N und die auf jeden Riemen während des Riemen­ laufs ausgeübte Last beträgt 550 N. Tabelle 2 zeigt die Zeiten, nach denen bei je­ dem Riemen Absplittern eintrat.

Tabelle 2

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, weist das Ausführungsbeispiel verglichen mit dem Vergleichsbeispiel eine ausgezeichnete Haltbarkeit auf, auch bei einem Zustand gleich bleibender Last ohne Lastschwankung. Da bei den Tests keine Lastschwan­ kungen erfolgten, wurde der zwischen einem Riemenzahn und einer Riemenschei­ benausnehmung ausgebildete Raum (Spiel) allmählich zum Verschwinden ge­ bracht. Der Riemenzahn erfuhr eine elastische Verformung und ein Teil der auf den Riemenzahn ausgeübten Spannung wurde von einer derartigen Verformung getra­ gen. Die Wirkung des vorstehend beschriebenen Motortests, d. h. die Verhinderung einer Spannungskonzentration an dem Zahnwurzelteil, wurde erneut bestätigt.

AUSFÜHRUNG 2

Bei Fig. 7 wird ein Zustand gezeigt, in dem sich ein Riemenzahn 20 eines Zahnrie­ mens B zur Verwendung in einem Zahnriemenantriebssystem B nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung in Eingriff mit einer Riemenscheibenausnehmung 30 einer Riemenscheibe B befindet und der Zahnriemen B und die Riemenscheibe B sich im Ruhezustand befinden. Zu beachten ist, dass bezüglich des Riemen­ zahns, der Riemenscheibenausnehmung und des Raums (Spiels) die gleichen Be­ zugsziffern wie in der ersten Ausführung verwendet wurden.

Das Profil des Riemenzahns 20 des Zahnriemens B ist das Profil des Riemenzahns des Zahnriemens A ohne Ausbildung von Zahnendschulterteilen. Im Einzelnen sind die Kraftübertragungsteile an beiden Seiten des Riemenzahns miteinander verbun­ den, so dass sie ein Zahnendteil bilden. Analog ist das Profil der Riemenscheiben­ ausnehmung 30 der Riemenscheibe B das Profil der Riemenscheibenausnehmung der Riemenscheibe A ohne Ausbildung von Ausnehmungsbodenkantenteilen. Im Einzelnen sind die Enden der Ausnehmungsseitenwandteile miteinander verbun­ den, so dass ein Ausnehmungsbodenteil ausgebildet wird. Der Zahnendteil und der Ausnehmungsbodenteil sind so ausgebildet, dass sie im Profil in etwa identisch zueinander sind. Mit Ausnahme des Obigen sind der Zahnriemen B und die Rie­ menscheibe B vom Aufbau her identisch zu ihren Entsprechungen in der ersten Ausführung, d. h. dem Zahnriemen A und der Riemenscheibe A.

Bei dem Zahnriemenantriebssystem B kommt in einem Zustand, in dem der Rie­ menzahn 20 sich in Eingriff mit der Riemenscheibenausnehmung 30 befindet und der Zahnriemen B und die Riemenscheibe B sich in Ruhezustand befinden, ein Teil des Kraftübertragungsteils in Kontakt mit dem Ausnehmungsseitenwandteil und es wird der Raum (das Spiel) 40 ausgebildet, der in einer Richtung auf die Zahnwurzel von dem Kontaktende her allmählich breiter wird. Demgemäß wird wie in der ersten erfindungsgemäßen Ausführung das Auftreten eines relativen Gleitens zwischen dem Riemenzahn 20 und der Riemenscheibenausnehmung 30 verhindert und eine Spannungskonzentration auf dem Zahnwurzelteil vermieden. Daher weist das Zahnriemenantriebssystem B eine ausgezeichnete Haltbarkeit auf.

AUSFÜHRUNG 3

Bei Fig. 8 wird ein Zustand gezeigt, in dem sich ein Riemenzahn 20 eines Zahnrie­ mens C zur Verwendung in einem Zahnriemenantriebssystem C nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführung in Eingriff mit einer Riemenscheibenausnehmung 30 einer Riemenscheibe C befindet und der Zahnriemen C und die Riemenscheibe C sich im Ruhezustand befinden. Zu beachten ist, dass bezüglich des Riemen­ zahns, der Riemenscheibenausnehmung und des Raums (Spiels) die gleichen Be­ zugsziffern wie in der ersten Ausführung verwendet wurden.

Das Profil des Riemenzahns 20 des Zahnriemens C ist das Profil des Riemenzahns des Zahnriemens A ohne Ausbildung von Zahnendschulterteilen. Im Einzelnen sind die Kraftübertragungsteile an beiden Seiten des Riemenzahns durch einen Kreis­ bogen miteinander verbunden, so dass sie ein Zahnendteil bilden. Analog ist das Profil der Riemenscheibenausnehmung 30 der Riemenscheibe C das Profil der Riemenscheibenausnehmung der Riemenscheibe A ohne Ausbildung von Aus­ nehmungsbodenkantenteilen. Im Einzelnen sind die Enden der Ausnehmungssei­ tenwandteile durch einen Kreisbogen miteinander verbunden, so dass ein Ausneh­ mungsbodenteil ausgebildet wird. Das Zahnendteil und das Ausnehmungsbodenteil sind so ausgebildet, dass sie im Profil in etwa identisch zueinander sind. Mit Aus­ nahme des Obigen sind der Zahnriemen C und die Riemenscheibe C vom Aufbau her identisch zu ihren Entsprechungen in der ersten Ausführung, d. h. dem Zahn­ riemen A und der Riemenscheibe A.

Bei dem Zahnriemenantriebssystem C kommt in einem Zustand, in dem der Rie­ menzahn 20 sich in Eingriff mit der Riemenscheibenausnehmung 30 befindet und der Zahnriemen C und die Riemenscheibe C sich in Ruhezustand befinden, ein Teil des Kraftübertragungsteils in Kontakt mit dem Ausnehmungsseitenwandteil und es wird der Raum (das Spiel) 40 ausgebildet, der in einer Richtung auf die Zahnwurzel von dem Zahnwurzelteil her allmählich breiter wird. Demgemäß wird wie in der er­ sten und zweiten erfindungsgemäßen Ausführung das Auftreten eines relativen Gleitens zwischen dem Riemenzahn 20 und der Riemenscheibenausnehmung 30 verhindert und eine Spannungskonzentration auf dem Zahnwurzelteil vermieden. Daher weist das Zahnriemenantriebssystem C eine ausgezeichnete Haltbarkeit auf.

Weiterhin wird die Fläche des Zahnendteils verglichen mit dem Fall, da das Zah­ nendteil flach ist, größer, so dass es möglich wird, einen größeren Reibungswider­ stand zwischen dem Zahnendteil und seinem entsprechenden Ausnehmungsbo­ denteil zu verwirklichen. Aufgrund einer derartigen Anordnung wird auch bei Ände­ rung einer auf den Riemen während des Riemenantriebs ausgeübten Last das Auf­ treten eines relativen Gleitens zwischen dem Riemenzahn 20 und der Riemen­ scheibenausnehmung 30 effektiver verhindert.

ANDERE AUSFÜHRUNGEN

Neben der ersten bis dritten Ausführung gibt es auch andere Ausführungen, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Zum Beispiel weist der Zahnendteil eine andere Form auf. Das Kraftübertragungsteil kann ein Profil aufweisen, das durch einen Kreisbogen oder geradlinig ausgebildet ist. Das Ausnehmungsseitenwandteil hat ein Profil, das einen Kreisbogen und ein Liniensegment umfasst, was jedoch nicht als einschränkend zu verstehen ist. Das Profil des Ausnehmungsseitenwand­ teils kann beispielsweise durch einen Kreisbogen oder geradlinig ausgebildet sein. Weiterhin können Riemenzähne nicht nur in der Riemenquerrichtung angeordnet sein, sondern können auch schräg angeordnet sein. Die vorliegende Erfindung umfasst mit anderen Worten Kombinationen von Zahnriemen mit verschiedenen Arten von Zahnformen, beispielsweise ein kreisförmiger Zahn und ein trapezförmi­ ger Zahn, sowie Riemenscheiben mit Riemenscheibenausnehmungen, die diesen Zähnen von der Form her entsprechen.

Claims (7)

1. Zahnriemenantriebssystem, welches Folgendes umfasst:
einen Zahnriemen mit Riemenzähnen, die in einer Längsrichtung des besagten Zahnriemens bei bestimmten Teilungen angeordnet sind;
eine Riemenscheibe mit Riemenscheibenausnehmungen, die um einen Um­ fang der besagten Riemenscheibe bei bestimmten Teilungen zum Eingriff mit den besagten Riemenzähnen ausgebildet sind;
wobei die Riemenzähne jeweils Folgendes aufweisen:
ein Zahnendteil mit einem Profil, welches geradlinig oder gebogen ausgebildet ist;
ein Paar Kraftübertragungsteile, die Zahnseitenteile ausbilden und die ein Profil aufweisen, das geradlinig oder gebogen ausgebildet ist;
ein Paar Zahnwurzelteile, die an dem besagten Paar Kraftübertragungsteile angrenzen und die mit den Zahnbodenteilen verbunden sind, wobei die besag­ ten Zahnbodenteile eine Riemenflächenlinie ausbilden;
wobei die Riemenscheibenausnehmungen jeweils Folgendes aufweisen:
einen Ausnehmungsbodenteil, der denn besagten Zahnendteil entspricht;
ein Paar Ausnehmungsseitenwandteile, die dem besagten Paar Kraftübertra­ gungsteile entsprechen;
ein Paar Ausnehmungsöffnungsteile, die mit den Riemenscheibenflächenteilen, die den besagten Zahnbodenteilen entsprechen, verbunden sind und die dem besagten Paar Zahnwurzelteile entsprechen;
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zustand, in dem der besagte Riemenzahn sich in Eingriff mit der be­ sagten Riemenscheibenausnehmung befindet, das besagte Paar von Kraftübertragungsteilen jeweils einen Abschnitt aufweist, der mit einem ent­ sprechenden Teil des besagten Paars von Ausnehmungsseitenwandteilen in Kontakt kommt.

2. Zahnriemenantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zustand, in dem der besagte Riemenzahn sich in Eingriff mit der besag­ ten Riemenscheibenausnehmung befindet und der besagte Zahnriemen und die besagte Riemenscheibe sich im Ruhezustand befinden, nicht weniger als 10% aber nicht mehr als 75% der Fläche jedes Teils des besagten Paars der Kraftübertragungsteile in Kontakt mit einem entsprechenden Teil des besagten Paars der Ausnehmungsseitenwandteile kommen.

3. Zahnriemenantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen einem Teil des besagten Paars Ausnehmungsseitenwand­ teilen und dem gegenüberliegenden anderen Teil des besagten Paars Aus­ nehmungsseitenwandteile ausgebildeter Raum in Richtung auf die besagten Ausnehmungsöffnungsteile vom besagten Ausnehmungsbodenteil her breiter wird und dass das besagte Paar Ausnehmungsseitenwandteile jeweils ein Profil aufweist, das einen Kreisbogen, der sich von unter der besagten Riemenschei­ benausnehmung erstreckt, und ein den besagten Kreisbogen tangierendes Li­ niensegment umfasst.

4. Zahnriemenantriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der das Profil des besagten Ausnehmungsseitenwandteils ausbildende besagte Kreisbogen eine Bogenlänge aufweist, die nicht weniger als 10% aber nicht mehr als 300% der Länge des besagten Liniensegments beträgt, welches das besagte Ausnehmungsseitenwandteil-Profil ausbildet.

5. Zahnriemenantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass in einem Zustand, in dem der besagte Riemenzahn sich in Eingriff mit der besagten Riemenscheibenausnehmung befindet und der be­ sagte Zahnriemen und die besagte Riemenscheibe sich im Ruhezustand befin­ den, zwischen mindestens einem Teil des besagten Paars der Kraftübertra­ gungsteile und einem entsprechendem Teil des besagten Paars Ausneh­ mungsseitenwandteile ein Raum ausgebildet wird, so dass der Abstand dazwi­ schen im Verhältnis zu einer Richtung parallel zu einer Teilungslinie des be­ sagten Riemens allmählich von dem besagten Zahnendteil in Richtung auf den besagten Zahnwurzelteil hin breiter wird; und dass in einem Zustand, in dem der besagte Riemenzahn sich in Eingriff mit der besagten Riemenscheibenausnehmung befindet und der besagte Zahnriemen und die besagte Riemenscheibe in einer Richtung auf den ausgebildeten Raum hin arbeiten, der besagte Raum verschwindet.

6. Zahnriemenantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der besagte Zahnwurzelteil ein Profil aufweist, das durch einen Kreisbogen gebildet wird, dessen Krümmungsmittelpunkt außerhalb des Hauptaufbaus des besagten Riemens liegt und der einen Krümmungsradius Rb aufweist, dessen Länge nicht weniger als 20% aber nicht mehr als 50% einer Riemenzahnhöhe beträgt, welche der kürzeste Abstand zwischen einer Rie­ menflächenlinie und der Spitze des besagten Riemenzahns ist; und dass der besagte Ausnehmungsöffnungsteil ein Profil aufweist, das durch einen Kreisbogen gebildet wird, dessen Krümmungsmittelpunkt innerhalb des Haupt­ aufbaus der besagten Riemenscheibe liegt und der einen Krümmungsradius Rbp aufweist, dessen Länge nicht weniger als 68% aber nicht mehr als 100% des besagten Krümmungsradius Rb beträgt.

7. Zahnriemenantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine Riemenscheibenausnehmungstiefe, die der kürzeste Abstand vom Umfang eines durch Verbinden der äußersten Teile der besagten Riemenscheibe mit dem Boden der besagten Riemenscheibenausnehmung gebildeten Kreises ist, nicht weniger als 98% aber nicht mehr als 103% der be­ sagten Riemenzahnhöhe beträgt, was der kürzeste Abstand zwischen der Rie­ menflächenlinie und der Spitze des besagten Riemenzahns ist, und dass der besagte Zahnendteil und der besagte Ausnehmungsbodenteil so ausgebildet sind, dass sie in etwa das gleiche Profil aufweisen.