DE102005018581A1 - Pulley for serrated belt, comprising shoulder ring with toothed inner surface - Google Patents

Pulley for serrated belt, comprising shoulder ring with toothed inner surface Download PDF

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Abstract

The pulley (1) has a toothed outer surface (2) in order to mesh with the teeth at a serrated belt. Shoulder rings (3) joined to both sides prevent the belt from slipping off the pulley (1) incidentally. The rings (3) are designed as flat disks with large central openings and provided with inner teeth (4,7). The teeth (7) are slightly bent outwards in order to facilitate an easy joining of the disks (3) to the shoulders (6) located at both sides of the pulley (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnriemenscheibe mit einer an dieser befestigten Bordscheibe, die sich insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen eignet.The The invention relates to a toothed belt pulley with a at this attached flanged wheel, especially for use in motor vehicles suitable.

Die Bordscheibe dient dabei dazu, ein Abwandern eines Zahnriemens auf der Riemenscheibe zu verhindern. Aus dem Stand der Technik sind hierzu unterschiedliche Maßnahmen bekannt. An einer gesinterten Zahnriemenscheibe kann zu Wegbegrenzung des Zahnriemens ein Bord mit an die Zahnriemenscheibe angesintert werden. Um ein Aufziehen des Riemens auf die Zahnriemenscheibe zu ermöglichen, kann ein solcher integraler Bord jedoch nur an einer Seite des Verzahnungsprofils der Zahnriemenscheibe vorgesehen werden. An der gegenüberliegenden Seite wird üblicherweise eine Bordscheibe montiert, die an die Zahnriemenscheibe z. B. durch Kondensatorentladungsschweißen punktförmig angeschweißt wird. Dies ist jedoch problematisch, wenn zum Zeitpunkt der Montage der Bordscheibe z. B. in der Lenkung bereits elektronische Komponenten montiert worden sind, da diese beim Schweißen beschädigt werden könnten.The Flange serves to, a drifting away of a toothed belt to prevent the pulley. From the prior art this different measures known. On a sintered timing belt pulley may lead to travel limitation of the toothed belt a board with sintered to the pulley become. To tighten the belt on the pulley too enable, However, such an integral board can only on one side of the tooth profile the toothed belt pulley are provided. At the opposite Page becomes customary a flange mounted, which is connected to the pulley z. B. by Capacitor discharge welding punctual welded becomes. However, this is problematic if at the time of installation the flanged wheel z. B. in the steering already electronic components have been mounted, since they could be damaged during welding.

Weiterhin ist allgemein bekannt, Bordscheiben durch Verschrauben oder Verklipsen zu befestigen. Der Montageaufwand hierbei ist jedoch beträchtlich. Da die Bordscheibenmontage nach der Riemenmontage erfolgt, ergeben sich bei engen räumlichen Gegebenheiten Handhabungsschwierigkeiten, die insbesondere das Anbringen von Befestigungsmitteln wie Schrauben oder Klips schwierig machen. Überdies dürfen während der Bordscheibenmontage nur begrenzte Axialkräfte aufgebracht werden.Farther is well known flanges by screwing or clipping to fix. The assembly effort here, however, is considerable. Since the flange assembly is carried out after the belt assembly, arise itself in close spatial Conditions handling difficulties, in particular the attachment make fasteners such as screws or clips difficult. moreover allowed to while the flange mounting only limited axial forces are applied.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Montage einer Zahnriemenscheibe im Motorraum eines Kraftfahrzeugs zu vereinfachen.From that Based on the object of the invention, the assembly a toothed belt pulley in the engine compartment of a motor vehicle to simplify.

Diese Aufgabe wird durch eine Zahnriemenscheibe gemäß Patentanspruch 1 gelöst, die sich dadurch auszeichnet, dass die Bordscheibe als im wesentlichen flache Blechscheibe mit einer Innenverzahnung ausgebildet und mit der Innenverzahnung auf die Zahnriemenscheibe aufgepresst ist.These The object is achieved by a toothed belt pulley according to claim 1, the characterized in that the flange as essentially flat sheet metal disc formed with an internal toothing and with the internal toothing is pressed onto the toothed belt pulley.

Hierbei werden keine zusätzlichen Sicherungselemente benötigt. Die axiale Montagekraft bleibt verhältnismäßig gering.in this connection will not be additional Security elements needed. The axial mounting force remains relatively low.

Zudem kann das Fügen der Bordscheibe innerhalb der Lenkungsmontage erfolgen, da Schweißverfahren, die gegebenenfalls elektronische Komponenten im Lenkgetriebe beeinträchtigen könnten, unterbleiben. Weiterhin ist zu beachten, dass bei der Montage der Bordscheibe der Zahnriemen bereits montiert und gespannt sein kann.moreover can the joining the flanged wheel within the steering assembly, since welding process, which may affect electronic components in the steering gear could remain under. Furthermore, it should be noted that during assembly of the Flange wheel of the timing belt can already be mounted and tensioned.

Überdies lässt sich die Bordscheibe kostengünstig herstellen und einfach montieren.moreover let yourself the flanged wheel cost-effective manufacture and easy to assemble.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Zähne der Innenverzahnung gegenüber der Haupterstreckungsebene der Bordscheibe angewinkelt. Dies gewährleistet einen sicheren Sitz an der Zahnriemenscheibe. Die Innenverzahnung gleicht dabei durch die Federwirkung der Zähne Toleranzen aus, so dass die zugehörige Sitzfläche an der Zahnriemenscheibe keiner hohen Bearbeitungsgüte bedarf und bei Sinterteilen gänzlich unbearbeitet sein kann.According to one advantageous embodiment of the invention, the teeth are the Internal toothing opposite Angled the main extension plane of the flange. This ensures a secure fit on the pulley. The internal toothing compensated by the spring action of the teeth tolerances, so that the associated seat on the timing belt pulley no high quality machining required and with sintered parts entirely can be unprocessed.

Durch ein Verkrallen der Zähne im montierten Zustand kann ein zerstörungsfreies Abziehen unterbunden und gleichzeitig eine axiale und radiale Sicherung gewährleistet werden.By a clawing of the teeth in the assembled state, a nondestructive removal can be prevented while ensuring axial and radial securing become.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.Further, advantageous embodiments of the invention are specified in the claims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:following the invention with reference to an embodiment shown in the drawing explained in more detail. The Drawing shows in:

1 eine räumliche Ansicht einer Zahnriemenscheibe mit einer aufgepressten Bordscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a spatial view of a toothed belt pulley with a pressed flange in accordance with an embodiment of the invention,

2 eine Teilansicht der Zahnriemenscheibe, 2 a partial view of the toothed belt pulley,

3 eine Detailansicht der Innenverzahnung der Bordscheibe von der Seite, und in 3 a detailed view of the internal toothing of the flange from the side, and in

4 eine Detailansicht der Zahnriemenscheibe und Bordscheibe im Schnitt. 4 a detailed view of the toothed belt pulley and flanged wheel in section.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Zahnriemenscheibe 1 zur Montage im Motorraum eines Kraftfahrzeugs. Die Zahnriemenscheibe 1 weist ein Verzahnungsprofil 2 für einen Zahnriemen auf. Das Verzahnungsprofil 2 selbst kann dabei frei gewählt werden. Im Sinne der Erfindung ist es auch möglich, anstelle eines Zahnriemens einen nicht-verzahnten Riemen einzusetzen.The embodiment shows a toothed belt pulley 1 for mounting in the engine compartment of a motor vehicle. The toothed belt pulley 1 has a tooth profile 2 for a toothed belt on. The tooth profile 2 itself can be chosen freely. For the purposes of the invention, it is also possible to use a non-toothed belt instead of a toothed belt.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Verzahnungsprofil 2 in Axialrichtung durch zwei Bordscheiben 3 begrenzt, die Anlaufflächen für den Riemen ausbilden, um ein seitliches Abwandern desselben zu vermeiden. In 2 ist lediglich eine dieser Bordscheiben 3 bereits montiert. Alternativ ist auch möglich, eine der Bordscheiben integral mit der Zahnriemenscheibe 1 auszubilden. Dies bietet sich insbesondere bei gesinterten Zahnriemenscheiben 1 an.In the embodiment shown here, the tooth profile 2 in the axial direction by two flanged wheels 3 limited, the Anlaufflä Make training for the belt to avoid lateral migration of the same. In 2 is just one of these flanged wheels 3 already assembled. Alternatively, it is also possible, one of the flanged wheels integral with the toothed belt pulley 1 train. This is particularly suitable for sintered timing belt pulleys 1 at.

Aus Gründen der Montage ist jedoch stets mindestens eine Bordscheibe 3 separat ausgebildet, wie sie in den Figuren beispielhaft dargestellt und nachfolgend näher beschrieben wird.For reasons of assembly, however, always at least one flanged wheel 3 separately formed, as exemplified in the figures and described in more detail below.

Die Bordscheibe 3 ist eine im wesentlichen flache, ringförmige Blechscheibe, die beispielsweise aus Federstahl hergestellt sein kann. An der Bordscheibe 3 ist eine Innenverzahnung 4 ausgebildet, mit der die Bordscheibe 3 auf die Zahnriemenscheibe 1 aufgepresst ist.The flanged wheel 3 is a substantially flat, annular sheet metal disc, which may be made of spring steel, for example. At the flange 3 is an internal toothing 4 trained, with the flanged wheel 3 on the toothed belt pulley 1 is pressed on.

Die Zahnriemenscheibe 1 weist hierzu einen vorzugsweise umlaufenden Bund 5 mit einer axialen Anlageschulter 6 auf. Im montierten Zustand stützt sich die Innenverzahnung 4 radial auf dem umlaufenden Bund 5 ab. Gleichzeitig liegt die Bordscheibe 3 axial gegen die Anlageschulter 6 ab. Die Zähne 7 der Innenverzahnung 4 verkrallen dabei mit dem umlaufenden Bund 5, so dass die Bordscheibe 3 axial wie radial fest an der Zahnriemenscheibe 1 sitzt. Weitere Befestigungsmaßnahmen sind hierbei nicht erforderlich. Vielmehr wird die Bordscheibe 3 allein durch die Innenverzahnung 4 an der Zahnriemenscheibe 1 gehalten.The toothed belt pulley 1 has a preferably circumferential collar 5 with an axial abutment shoulder 6 on. When mounted, the internal teeth are supported 4 radially on the circumferential collar 5 from. At the same time lies the flange 3 axially against the abutment shoulder 6 from. The teeth 7 the internal toothing 4 dig into it with the encircling collar 5 so that the flanged wheel 3 axially as well as radially fixed to the toothed belt pulley 1 sitting. Further attachment measures are not required here. Rather, the flanged wheel 3 solely by the internal toothing 4 on the toothed belt pulley 1 held.

Wie insbesondere den 2 und 4 entnommen werden kann, sind die Zähne 7 der Innenverzahnung 4 gegenüber der Haupterstreckungsebene der Bordscheibe 3 angewinkelt, und zwar derart, dass diese von der Anlageschulter 6 der Zahnriemenscheibe 1 wegweisen. Dadurch wird ein einfaches Aufschieben der Bordscheibe 3 auf den Bund 5 ermöglicht. Zudem federn die Zähne 7 etwas ein, so dass sich Fertigungstoleranzen an dem Bund 5 ohne weiteres ausgleichen lassen, dieser somit nicht mit hoher Genauigkeit gefertigt wird muss. Bei Sinterteilen ist eine Bearbeitung des Bundes 5 nicht nötig. Die Bordscheibe 3 weist einen in Radialrichtung verlaufenden Anlaufabschnitt 8 für einen Zahnriemen auf, an den innenseitig ein angewinkelter Flanschabschnitt 9 anschließt. Dabei kann die Biegekante im Bereich des Verzahnungsprofils 2 der Zahnriemenscheibe 1 liegen. Die Innenverzahnung 4 bzw. die Zähne 7 Werden vorzugsweise durch Ausnehmungen des angewinkelten Flanschabschnitts 9 gebildet.As in particular the 2 and 4 can be taken, are the teeth 7 the internal toothing 4 opposite the main extension plane of the flange 3 angled, in such a way that this from the contact shoulder 6 the timing belt pulley 1 face away. This will be a simple pushing on the flange 3 on the bunch 5 allows. In addition, the teeth spring 7 something a, so that manufacturing tolerances on the federal government 5 can be easily compensated, this must therefore not be manufactured with high accuracy. For sintered parts is a processing of the federal government 5 not necessary. The flanged wheel 3 has a radially extending start-up section 8th for a toothed belt, on the inside an angled flange 9 followed. In this case, the bending edge in the region of the tooth profile 2 the timing belt pulley 1 lie. The internal toothing 4 or the teeth 7 Are preferably by recesses of the angled flange portion 9 educated.

Durch die Anwinkelung der Zähne 7 der Innenverzahnung 4 wird überdies die Bordscheibe 3 im montierten Zustand tendenziell in Richtung der Schulter 6 der Zahnriemenscheibe 1 gedrückt.By the angling of the teeth 7 the internal toothing 4 is also the flanged wheel 3 in the assembled state tends toward the shoulder 6 the timing belt pulley 1 pressed.

Es hat sich herausgestellt, dass es für die Haltefunktion besonders günstig ist, den Anstellwinkel der Zähne so zu wählen, dass dieser im montierten Zustand im Bereich von 10 bis 30 Grad liegt. Hierdurch wird zum einen ein Verkrallen mit dem ringförmigen Bund 5 gewährleistet. Gleichwohl ist die Montage durch Aufstecken einfach zu bewerkstelligen.It has been found that it is particularly favorable for the holding function to choose the angle of attack of the teeth so that it is in the assembled state in the range of 10 to 30 degrees. As a result, on the one hand, a claw with the annular collar 5 guaranteed. Nevertheless, the installation is easy to accomplish by plugging.

In diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorteilhaft, den radialen Überlappungsgrad der Bordscheibe 3 in bezug auf die Riemenscheibe 1 kleiner als 0,50 zu wählen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieses Verhältnis der radialen Breite b der Bordscheibe 3 zu der radialen Höhe h des Bundes 5 etwa 0,43.In this context, it is also advantageous, the radial degree of overlap of the flanged wheel 3 with respect to the pulley 1 less than 0.50. In the illustrated embodiment, this ratio of the radial width b of the flanged wheel 3 to the radial height h of the covenant 5 about 0.43.

Vorzugsweise ist überdies das Verhältnis der radialen Zahnhöhe z zu der radialen Breite b der Bordscheibe 3 kleiner als 0,45 und größer als 0,2.Preferably, moreover, the ratio of the radial tooth height z to the radial width b of the flanged wheel 3 less than 0.45 and greater than 0.2.

Zudem liegt das Verhältnis von Zahnhöhe z zu Zahndicke d bevorzugt im Bereich von 1,0 bis 1,5.moreover is the ratio of tooth height z to tooth thickness d preferably in the range of 1.0 to 1.5.

Weiterhin kann, wie insbesondere in 4 gezeigt, die Anwinkelung der Innenverzahnung 4 der Bordscheibe 3 im Bereich des Verzahnungsprofils 2 der Riemenscheibe 1 liegen.Furthermore, as in particular in 4 shown, the angling of the internal teeth 4 the flange 3 in the area of the tooth profile 2 the pulley 1 lie.

Die vorstehend erläuterte Zahnriemenscheibe 1 lässt sich als Blechformteil besonders einfach herstellen. Da bei ihrer Montage an einem bereits montierten und gespannten Zahnriementrieb keine zusätzlichen Sicherungselemente benötigt werden, ist ihre Montage auch unter beengten Raumverhältnissen mit vergleichsweise geringen Anpresskräften gut handhabbar.The above-described pulley 1 can be particularly easy to produce as a sheet metal part. Since no additional securing elements are required during their installation on an already mounted and tensioned toothed belt drive, their assembly is easy to handle even in confined spaces with comparatively low contact forces.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Zahnriemenscheibe 1 besteht darin, dass die Bordscheibe 3 während oder nach erfolgter Lenkungsmontage montierbar ist, und zwar auch dann, wenn Lenkungskomponenten mit elektronischen Bauteilen versehen sind, da durch die Vermeidung eines Schweißprozesses eine Beschädigung derselben ausgeschlossen ist.Another advantage of the toothed belt pulley according to the invention 1 is that the flanged wheel 3 can be mounted during or after the steering assembly, even if steering components are provided with electronic components, as by avoiding a welding process damage to the same is excluded.

Werden, wie in 2 angedeutet, zwei Bordscheiben 3 an einer Riemenscheibe 1 vorgesehen, so kann die erste Bordscheibe 3 vor der Montage der Riemenscheibe 1 im Riementrieb und die weiteren Bordscheibe 3 nach Anbringen des Riemens und Spannen desselben montiert werden. Da die Bordscheiben 3 lediglich aufgepresst werden, werden keine aufwendigen Werkzeuge benötigt. Durch das Verkrallen mit der Riemenscheibe 1 ist gleichwohl eine gute Axial- und Radialsicherung gewährleistet.Be as in 2 indicated, two flanged wheels 3 on a pulley 1 provided, so can the first flanged wheel 3 before fitting the pulley 1 in the belt drive and the other flanged wheel 3 after attaching the belt and tensioning the same. Because the flanges 3 only be pressed, no elaborate tools are needed. By clawing with the pulley 1 Nevertheless, a good axial and radial lock is guaranteed.

11
Riemenscheibepulley
22
Verzahnungsprofiltoothed profile
33
Bordscheibeflanged wheel
44
Innenverzahnunginternal gearing
55
BundFederation
66
Anlageschultercontact shoulder
77
Zähneteeth
88th
Anlaufabschnittstart section
99
angewinkelter Flanschabschnittangled flange
bb
radiale Breite der Bordscheiberadial Width of the flange
dd
Zahndicke an der Bordscheibetooth thickness on the flange
hH
radiale Höhe des Bundesradial Height of Federal
zz
radiale Zahnhöhe der Bordscheiberadial tooth height the flange

Claims (11)

Zahnriemenscheibe mit einer an dieser befestigten Bordscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass die Bordscheibe (3) als im wesentlichen flache Blechscheibe mit einer Innenverzahnung (4) ausgebildet und mit der Innenverzahnung (4) auf die Zahnriemenscheibe (1) aufgepresst ist.Timing belt pulley with a flange attached thereto, characterized in that the flanged pulley ( 3 ) as a substantially flat sheet metal disc with an internal toothing ( 4 ) and with the internal toothing ( 4 ) on the toothed belt pulley ( 1 ) is pressed. Zahnriemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (7) der Innenverzahnung (4) gegenüber der Haupterstreckungsebene der Bordscheibe (3) angewinkelt sind.Timing belt pulley according to claim 1, characterized in that the teeth ( 7 ) of the internal toothing ( 4 ) opposite the main extension plane of the flange ( 3 ) are angled. Zahnriemenscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel der Zähne (7) im montierten Zustand im Bereich von 10 bis 30 Grad liegt.Timing belt pulley according to claim 2, characterized in that the angle of attack of the teeth ( 7 ) is in the assembled state in the range of 10 to 30 degrees. Zahnriemenscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (7) von der Zahnriemenscheibe (1) wegweisend angewinkelt sind.Timing belt pulley according to claim 2 or 3, characterized in that the teeth ( 7 ) from the pulley ( 1 ) are bent angled. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnriemenscheibe (1) einen ringförmigen Bund (5) aufweist, auf den die Bordscheibe (3) aufgesteckt ist, wobei letztere im montierten Zustand gegen eine Schulter (7) der Zahnriemenscheibe (1) anliegt und/oder gedrückt ist.Timing belt pulley according to one of claims 1 to 4, characterized in that the toothed belt pulley ( 1 ) an annular collar ( 5 ), on which the flange ( 3 ) is attached, the latter in the assembled state against a shoulder ( 7 ) of the toothed belt pulley ( 1 ) is present and / or pressed. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (7) im montierten Zustand mit der Zahnriemenscheibe (1) verkrallt sind.Timing belt pulley according to one of claims 1 to 5, characterized in that the teeth ( 7 ) in the assembled state with the toothed belt pulley ( 1 ) are clawed. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Überlappungsgrad der Bordscheibe (3) in bezug auf die Riemenscheibe (1) kleiner als 0,48 ist.Timing belt pulley according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radial degree of overlap of the flange ( 3 ) with respect to the pulley ( 1 ) is less than 0.48. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der radialen Zahnhöhe (z) zu der radialen Breite (b) der Bordscheibe kleiner als 0,4 und größer als 0,2 ist.Timing belt pulley according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ratio of the radial tooth height (z) to the radial width (b) of the flanged wheel is less than 0.4 and greater than Is 0.2. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Zahnhöhe (z) zu Zahndicke (d) im Bereich von 1,0 bis 1,5 liegt.Timing belt pulley according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ratio of tooth height (z) to Tooth thickness (d) is in the range of 1.0 to 1.5. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwinkelung der Innenverzahnung (4) der Bordscheibe (3) im Bereich des Verzahnungsprofils (2) der Riemenscheibe (1) liegt.Timing belt pulley according to one of claims 1 to 9, characterized in that the angling of the internal toothing ( 4 ) of the flange ( 3 ) in the area of the tooth profile ( 2 ) of the pulley ( 1 ) lies. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Riemenscheibe (1) zu beiden Seiten des Verzahnungsprofils (2) derselben zwei Bordscheiben (3) einander gegenüberliegend angebracht sind.Timing belt pulley according to one of claims 1 to 10, characterized in that on a pulley ( 1 ) on both sides of the tooth profile ( 2 ) of the same two flanges ( 3 ) are mounted opposite each other.
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