DE10049975C2 - Zahnrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnrad mit einem Nabenloch, das ein zur verdrehfesten Verbindung mit einer Welle oder Achse vorgesehenes Umfangsrandprofil aufweist, das als gleichseitiges Polygon ausgebildet ist, wobei die Anzahl der Polygon-Ecken der Zähnezahl des Zahnrades entspricht und die Polygon-Ecken und die Zähne jeweils radial miteinander fluchten.

Bei bekannten Zahnrädern ist das Nabenloch beispielsweise mit einem Keilwellen- Umfangsrandprofil ausgebildet. Durch das Keilwellen-Umfangsrandprofil ergibt sich jedoch in nachteiliger Weise eine Kerbwirkung, d. h. die Kerbfestigkeit eines solchen bekannten Zahnrades ist durch das Keilwellen-Umfangsrandprofil eingeschränkt.

Ein Zahnrad der eingangs genannten Art ist aus Fig. 3 der DE 43 29 060 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Zahnrad bzw. Ritzel sind zur Ausbildung des gleichseitigen Polygons des Nabenloches keine detaillierten Ausführungen gemacht, weil es bei diesem druckschriftlichen Stand der Technik um eine Vorrichtung zum Verstellen von Sitzen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen, geht.

Aus der DE 42 11 186 A1 ist ein Zahnrad bekannt, das mit einem Kupplungskörper formschlüssig verbunden ist. Die formschlüssige Verbindung kann von einem in Umfangsrichtung umlaufenden Polygonprofil gebildet sein. Das Polygonprofil ist mit geradlinig verlaufenden Polygonseiten und abgerundeten Ecken ausgebildet. Ein ähnliches Zahnrad ist auch aus DE 42 18 624 C2 bekannt. Auch bei diesem bekannten Zahnrad sind die Polygonseiten geradlinig ausgebildet und die Polygonecken abgerundet. Die Anzahl Polygonecken und die Zähnezahl dieser bekannten Zahnräder sind voneinander jedoch verschieden, d. h. eine Zuordnung zwischen den Ecken des Polygons und den Zähnen dieser bekannten Zahnräder ist nicht gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnrad der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Kerbfestigkeit optimiert ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Zahnrad der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das gleichseitige Polygon mit abgerundeten Ecken und mit konkav gekrümmten Polygonseiten ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße Zahnrad weist den Vorteil auf, daß es relativ einfach realisierbar ist und eine optimierte Kerbfestigkeit besitzt.

Bei dem erfindungsgemäßen Zahnrad ist es zweckmäßig, wenn die konkav gekrümmten Polygonseiten an die Zahnlückengründe formmäßig angepaßt sind. Besonders bevorzugt ist es, wenn der jeweilige Zahnlückengrund und die zugehörige konkav gekrümmte Polygonseite konzentrische Krümmungsradien aufweisen, weil durch eine derartige Ausbildung die Kerbwirkung auf ein Minimum beschränkt und die Kerbfestigkeit optimiert ist.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zahnrades ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die Figur zeigt in einer Vorderansicht ein Zahnrad 10 mit Zähnen 12 und mit einem zentralen Nabenloch 14. Das Nabenloch 14 weist ein Umfangsrandprofil 16 auf, das zur verdrehfesten Verbindung mit einer ein entsprechendes Querschnittsprofil besitzenden Welle oder Achse vorgesehen ist. Das Umfangsrandprofil 16 des Nabenloches 14 des Zahnrades 10 ist als gleichseitiges Polygon mit abgerundeten Ecken 18 und außerdem mit konkav gekrümmten Polygonseiten 20 ausgebildet.

Das als gleichseitiges Polygon ausgebildete Nabenloch 14 ist derartig vorgesehen, daß die Anzahl der abgerundeten Polygonecken 18 der Zähnezahl, d. h. der Anzahl Zähne 12 des Zahnrades 10 entspricht, wobei die abgerundeten Polygon-Ecken 18 und die Zähne 12 jeweils radial miteinander fluchten. Hierdurch ergibt sich eine optimale mechanische Festigkeit des Zahnrades 10, wobei durch die erfindungsgemäße Ausbildung des zentralen Nabenloches 14 die Kerbwirkung im Zahnrad 10 minimiert ist.

Die konkav gekrümmten Polygonseiten 20 sind an die Zahnlückengründe 22 der Zahnlücken 24 zwischen benachbarten Zähnen 12 formmäßig angepaßt. In der Figur ist eine solche formmäßige Anpassung dargestellt, wobei der jeweilige Zahnlückengrund 22 einen Krümmungsradiums R1 und die zugehörige konkav gekrümmte Polygonseite 20 einen Krümmungsradius R2 aufweist, die einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt 26 besitzen, d. h. die zueinander konzentrisch vorgesehen sind.

Bei dem solchermaßen ausgebildeten Zahnrad 10 ist die Kerbwirkung im Bereich des jeweiligen Zahnfußgrundes 28 auf ein Minimum beschränkt, d. h. das Zahnrad 10 weist ausgezeichnete mechanische Festigkeitseigenschaften auf.

Bezugsziffernliste

10

Zahnrad

12

Zähne (von

10

)

14

Nabenloch (in

10

)

16

Umfangsrandprofil (von

14

)

18

abgerundete Ecken (von

16

)

20

konkav gekrümmte Polygonseiten (von

16

)

22

Zahnlückengrund (von

10

)

24

Zahnlücke (von

10

)

26

Krümmungsmittelpunkt

28

Zahnfußgrund (von

12

)

Claims (3)

1. Zahnrad mit einem Nabenloch (14), das ein zur verdrehfesten Verbindung mit einer Welle oder Achse vorgesehenes Umfangsrandprofil (16) aufweist, das als gleichseitiges Polygon ausgebildet ist, wobei die Anzahl der Polygon-Ecken (18) der Zähnezahl des Zahnrades (10) entspricht und die Polygon-Ecken (18) und die Zähne (12) jeweils radial miteinander fluchten, dadurch gekennzeichnet, daß das gleichseitige Polygon mit abgerundeten Ecken (18) und mit konkav gekrümmten Polygonseiten (20) ausgebildet ist.

2. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkav gekrümmten Polygonseiten (20) an die Zahnlückengründe (22) formmäßig angepaßt sind.

3. Zahnrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Zahnlückengrund (22) und die zugehörige konkav gekrümmte Polygonseite (20) konzentrische Krümmungsradien (R1, R2) aufweisen.