DE102010029097B3

DE102010029097B3 - Shearing gear wheel i.e. anti backslash gear wheel, for transmission of fluctuating or pulsating torques, has spring assembly firmly fixed to auxiliary gear wheel and flange, which is connected with main gear wheel in torque-proof manner

Info

Publication number: DE102010029097B3
Application number: DE201010029097
Authority: DE
Inventors: Ralf 34308 Krause; Wulf Dipl.-Ing. 37574 Mißling
Original assignee: Wegu GmbH and Co KG
Current assignee: Musashi Hannmuenden Holding De GmbH; Wegu GmbH Schwingungsdaempfung
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: DE102010029097B8; FR2960277A1; FR2960277B1

Abstract

The wheel (1) has a spring assembly (8) operated under shear force during relative rotation of an auxiliary gear wheel (4) opposite to a main gear wheel (2) from a displaced initial position around a rotating axis, and pre-tensioned toward the rotating axis based on pressure. The auxiliary gear wheel is supported at a flange (15) and the main gear wheel in two respective directions along the rotating axis through the spring assembly. The spring assembly is firmly fixed at the auxiliary gear wheel and the flange, which is connected with the main gear wheel in a torque-proof manner.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Scherenzahnrad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a shear gear with the features of the preamble of independent claim 1.

Scherenzahnräder, auch als Spielausgleichszahnräder oder englisch als anti Backslash Gears bezeichnet, werden zum Übertragen von schwankenden oder pulsierender Drehmomenten eingesetzt, um eine freie Relativbewegung zweier kämmender Zahnräder aufgrund der Drehmomentschwankungen oder -pulsationen zu verhindern. Eine derartige freie Relativbewegung ist mit einer Geräuschentwicklung, dem sogenannten Getrieberasseln oder Zahnflankenschlagen und auch einer erhöhten mechanischen Belastung sowie einer dadurch verkürzten Lebensdauer der Zahnräder verbunden. Bei einem Scherenzahnrad werden die Zähne eines kämmenden Zahnrads zwischen den Zähnen des Hauptzahnrads und den Zähnen des in seiner Grundstellung gegenüber dem Hauptzahnrad in Drehrichtung um die Drehachse versetzten Hilfszahnrands spielfrei geführt. Auftretende Drehschwingungen werden innerhalb des Spiels zwischen dem Hauptzahnrad und dem kämmenden Zahnrad durch Relativbewegungen des Hilfszahnrads kompensiert und gedämpft.Shear gears, also referred to as backlash gears, are used to transmit fluctuating or pulsating torques to prevent free relative movement of two intermeshing gears due to torque fluctuations or pulsations. Such a free relative movement is associated with a noise, the so-called gear rattle or tooth flank impact and also an increased mechanical load and thereby shortened life of the gears. In a scissor gear, the teeth of a meshing gear between the teeth of the main gear and the teeth of the in its basic position relative to the main gear in the direction of rotation about the axis of rotation offset auxiliary tooth edge are performed without play. Occurring torsional vibrations are compensated and damped within the game between the main gear and the meshing gear by relative movements of the auxiliary gear.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Ein Scherenzahnrad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 ist aus der JP 2001-132823 A (Abstract) bekannt. Die Federanordnung besteht aus einzelnen elastischen Elementen, die metallische Federn ersetzen und so Reibung zwischen den Zahnrädern und diesen metallischen Federn verhindern.A scissors gear having the features of the preamble of independent claim 1 is known from JP 2001-132823 A (Abstract) known. The spring assembly consists of individual elastic elements which replace metallic springs and thus prevent friction between the gears and these metallic springs.

Ein Scherenzahnrad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1, außer dass die Federanordnung zwischen dem Hauptzahnrad und dem Hilfszahnrad in Richtung der gemeinsamen Drehachse nicht auf Druck vorgespannt ist, ist aus der GB 560 469 A bekannt. Hier weist die Federanordnung einen Ring oder mehrere Einzelelemente aus Gummi auf, die sowohl an das Hauptzahnrad als auch an das Hilfszahnrad anvulkanisiert sind, und zwar an einander gegenüberliegende Flächen der beiden Zahnräder, die senkrecht zu ihrer gemeinsamen Drehachse verlaufen. Dabei liegt die Federanordnung zwischen den beiden Zahnrädern soweit frei, dass sie bei Relativverdrehungen des Hilfszahnrads gegenüber dem Hauptzahnrad nicht der Gefahr ausgesetzt sind, dass sie abgeschert werden, sondern nur auf Schub beansprucht werden. Außerdem hält die an beide Zahnräder anvulkanisierte Federanordnung das Hilfszahnrad so an dem Hauptzahnrad, dass die beiden Zahnräder in Richtung ihrer gemeinsamen Drehachse aneinander gedrückt werden. Entsprechend steht die Federanordnung in Richtung der gemeinsamen Drehachse unter einer Zugvorspannung. In radialer Richtung ist das Hilfszahnrad an einem Radialbund des Hauptzahnrads abgestützt.A scissors gear having the features of the preamble of independent claim 1, except that the spring arrangement between the main gear and the auxiliary gear in the direction of the common axis of rotation is not biased to pressure, is from the GB 560 469 A known. Here, the spring assembly comprises a ring or a plurality of individual elements made of rubber, which are vulcanized to both the main gear and to the auxiliary gear, namely on opposite surfaces of the two gears, which extend perpendicular to their common axis of rotation. In this case, the spring arrangement between the two gears is free so far that they are not exposed to relative rotation of the auxiliary gear relative to the main gear of the danger that they are sheared off, but are only claimed to thrust. In addition, the vulcanized to both gears spring assembly holds the auxiliary gear on the main gear, that the two gears are pressed in the direction of their common axis of rotation together. Accordingly, the spring arrangement is in the direction of the common axis of rotation under a tensile prestress. In the radial direction, the auxiliary gear is supported on a radial collar of the main gear.

Als nachteilig bei dem bekannten Scherenzahnrad erweist sich, dass eine unvermeidbare Setzung oder Alterung der Federanordnung aus Elastomerwerkstoff zu einer starken Veränderung der elastischen Abstützung des Hilfszahnrads an dem Hauptzahnrad führt, und sich auch die Kraft, mit der das Hilfszahnrad in Richtung der gemeinsamen Drehachse an das Hauptzahnrad angedrückt wird, sowie die daraus resultierende Reibung zwischen den Zahnrädern deutlich zurückgeht.A disadvantage of the known shear gear proves that an inevitable settlement or aging of the spring assembly of elastomeric material leads to a large change in the elastic support of the auxiliary gear on the main gear, and also the force with which the auxiliary gear in the direction of the common axis of rotation of the Main gear is pressed, and the resulting friction between the gears decreases significantly.

Aus der DE 100 58 482 B4 ist ein Scherenzahnrad bekannt, bei dem das Hilfszahnrad in radialer Richtung direkt sowie über Köpfe von Befestigungsschrauben in axialer Richtung der gemeinsamen Drehachse indirekt an dem Hilfszahnrad geführt ist. In Drehrichtung um die Drehachse stützt sich das Hilfszahnrad über elastische Buchsen aus Elastomerwerkstoff an parallel zu der gemeinsamen Drehachse verlaufenden, starr mit dem Hauptzahnrad verbundenen Bolzen ab. Hierdurch ist nur eine vergleichsweise harte elastische Abstützung des Hilfszahnrands an dem Hauptzahnrad zu realisieren. Zudem machen sich auch hier schnell Alterungs- und Setzungserscheinungen des Elastomerwerkstoffs bemerkbar.From the DE 100 58 482 B4 a scissor gear is known in which the auxiliary gear is guided in the radial direction directly and indirectly via heads of fastening screws in the axial direction of the common axis of rotation on the auxiliary gear. In the direction of rotation about the axis of rotation, the auxiliary gear is supported via elastic bushes made of elastomer material on parallel to the common axis of rotation extending, rigidly connected to the main gear bolt. As a result, only a comparatively hard elastic support of the auxiliary toothed edge to realize the main gear. In addition, aging and settling phenomena of the elastomer material are also noticeable here.

Bei einem aus der DE 38 03 700 A1 bekannten Scherenzahnrad sind das Hilfszahnrad und das Hauptzahnrad durch parallel zu der gemeinsamen Drehachse verlaufende bolzenförmige Verbindungselemente aus Elastomerwerkstoff miteinander verbunden. Um dabei die Scherbelastung der Verbindungselemente bei einer Relativbewegung des Hilfszahnrads gegenüber dem Hauptzahnrad zu reduzieren, können die Ausnehmungen in den beiden Zahnrädern an ihrer Schnittstelle aufgeweitet sein und einen entsprechenden aufgeweiteten Übergangsbereich der Verbindungselemente aufnehmen. Die Nachteile dieses bekannten Scherenzahnrads sind grundsätzlich dieselben wie bei dem zuvor beschriebenen Stand der Technik.At one of the DE 38 03 700 A1 Known scissor gear are the auxiliary gear and the main gear connected by parallel to the common axis of rotation extending bolt-shaped fasteners made of elastomeric material. In order to reduce the shear stress of the connecting elements in a relative movement of the auxiliary gear relative to the main gear, the recesses in the two gears can be widened at its interface and record a corresponding expanded transition region of the connecting elements. The disadvantages of this known shear gear are basically the same as in the previously described prior art.

Aus der DE 10 2004 032 776 A1 ist eine Zahnkranz-Kombination bekannt, bei der zwei Zahnkränze bezüglich einer gemeinsamen Drehachse koaxial angeordnet und mit einem gemeinsamen Befestigungselement verbunden sind. Einer der beiden Zahnkränze ist drehfest mit dem gemeinsamen Befestigungselement verbunden, während der andere über ein elastisches Element aus elastischem Material mit dem gemeinsamen Befestigungselement so verbunden ist, dass die Zahnkränze in einem entspannten Zustand des elastischen Elements bezogen auf die Drehachse gegeneinander verdreht angeordnet sind.From the DE 10 2004 032 776 A1 is a sprocket combination known in which two sprockets are arranged coaxially with respect to a common axis of rotation and connected to a common fastener. One of the two sprockets is rotatably connected to the common fastening element, while the other is connected via an elastic element of elastic material with the common fastening element so that the sprockets in a relaxed state of the elastic element relative to the axis of rotation are arranged rotated against each other.

Aus der nachveröffentlichten EP 2 228 564 A1 ist ein Scherenzahnrad mit einem Hilfszahnrad bekannt, das an einem Drehmoment übertragenen Hauptzahnrad in Umfangsrichtung über Federelemente aus Polymerwerkstoff elastisch abgestützt ist. Die Federelemente werden bei einer Relativverdrehung des Hilfszahnrads gegenüber dem Hauptzahnrad aus einer versetzen Grundstellung um eine gemeinsame Drehachse der beiden Zahnräder auf Schub beansprucht. Zur Vermeidung von Zugbelastungen des Polymerwerkstoffs sind die Federelemente zwischen dem Hauptzahnrad und dem Hilfszahnrad in Richtung der gemeinsamen Drehachse auf Druck vorgespannt. Sie sind vorzugsweise an das Hauptzahnrad anvulkanisiert und greifen mit ihren freien Enden formschlüssig in Vertiefungen ein, die in das Hilfszahnrad eingeprägt sind.From the post-published EP 2 228 564 A1 a scissor gear with an auxiliary gear is known, which is elastically supported on a torque-transmitting main gear in the circumferential direction via spring elements made of polymer material. The spring elements are subjected to a relative rotation of the auxiliary gear relative to the main gear from a displaced basic position about a common axis of rotation of the two gears to shear. To avoid tensile stresses of the polymer material, the spring elements between the main gear and the auxiliary gear in the direction of the common axis of rotation are biased to pressure. They are preferably vulcanized to the main gear and engage with their free ends form-fitting in recesses which are embossed in the auxiliary gear.

Federanordnungen aus Elastomerwerkstoff altern besonders schnell bei erhöhter Temperatur und unter chemischer Belastung, wie beispielsweise durch Schmieröle.Spring assemblies of elastomeric material age particularly quickly at elevated temperature and under chemical stress, such as by lubricating oils.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Scherenzahnrad aufzuzeigen, das aufgrund der Abstützung des Hilfszahnrads an dem Hauptzahnrad über eine Federanordnung aus Polymerwerkstoff eine gute Dämpfung aufweist, das seine Eigenschaften nicht schnell durch Setzung oder Alterung seiner Federanordnung ändert und das dennoch günstige Weise herstellbar ist.The invention has for its object to provide a shearing gear, which has a good damping due to the support of the auxiliary gear on the main gear via a spring assembly of polymer material that does not change its properties quickly by setting or aging of its spring assembly and the still cheap way to produce.

LÖSUNGSOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Scherenzahnrad mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des neuen Scherenzahnrads sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 10 beschrieben.The object of the invention is achieved by a shear gear with the features of independent claim 1. Preferred embodiments of the new shear gear are described in the dependent claims 2 to 10.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Bei dem neuen Scherenzahnrad ist die Federanordnung aus Polymerwerkstoff in Richtung der Drehachse auf Druck vorgespannt. Diese Druckvorspannung führt in der Verwendung des neuen Scherenzahnrads zu reinen Druck-/Schubbelastungen der Federanordnung aus Polymerwerkstoff, unter denen der Polymerwerkstoff besonders standfest ist und besonders geringe Alterungseffekte zeigt. Die Druckvorspannung auf die Federanordnung aus Polymerwerkstoff verhindert insbesondere jegliche Zugbeanspruchung des Polymerwerkstoffs, unter der er schnell altert. Zudem kompensiert die Druckvorspannung auf die Federanordnung die Effekte deren Setzung oder Alterung im Hinblick auf die elastische Abstützung des Hilfszahnrads gegenüber dem Hauptzahnrad in Drehrichtung um die Drehachse. Durch die Druckvorspannung kann zudem die Härte der elastischen Abstützung des Hilfszahnrads in Drehrichtung um die Drehachse eingestellt werden. Insbesondere kann trotz einer vergleichsweise großvolumigen und damit durch die Relativbewegungen des Hilfszahnrads gegenüber dem Hauptzahnrad nur minimal beanspruchten und in der Folge eine hohe Standzeit aufweisenden Federanordnung aus Polymerwerkstoff eine vergleichsweise steife Abstützung des Hilfszahnrads an dem Hauptzahnrad eingestellt werden.In the new shear gear, the spring assembly of polymer material is biased in the direction of the axis of rotation to pressure. This pressure bias leads in the use of the new shear gear to pure pressure / shear loads of the spring assembly of polymer material, under which the polymer material is particularly stable and shows particularly low aging effects. The compressive bias on the spring assembly of polymeric material prevents any particular tensile stress of the polymer material under which it ages rapidly. In addition, the compressive bias on the spring arrangement compensates for the effects of its settling or aging with respect to the elastic support of the auxiliary gear relative to the main gear in the direction of rotation about the axis of rotation. By the compressive bias also the hardness of the elastic support of the auxiliary gear can be adjusted in the direction of rotation about the axis of rotation. In particular, despite a comparatively large-volume and thus by the relative movements of the auxiliary gear relative to the main gear only minimally stressed and consequently a long service life having spring arrangement of polymer material a comparatively rigid support of the auxiliary gear can be adjusted to the main gear.

Bei dem neuen Scherenzahnrad ist die Federanordnung zudem fest an das Hilfszahnrad und an einen Flansch angebunden, wobei der Flansch drehfest mit dem Hauptzahnrad verbunden ist. Dies ermöglicht es, die den Elastomerwerkstoff der Federanordnung, das Hilfszahnrad und den Flansch umfassende kompakte Baugruppe separat vorzufertigen, wozu das feste Anbinden der Federanordnung an die beiden anderen Bauteile in einem Formwerkzeug gehören kann. Diese Baugruppe umfasst nur wenig auf Drehmoment beanspruchte Teile und kein Teil, über das das auf das Hauptzahnrad übertragene Drehmoment weitergeleitet wird.In the new shear gear, the spring assembly is also firmly connected to the auxiliary gear and to a flange, wherein the flange is rotatably connected to the main gear. This makes it possible to prefabricate the elastomeric material of the spring assembly, the auxiliary gear and the flange comprehensive compact assembly separately, which may include the firm tethering of the spring assembly to the other two components in a mold. This assembly has little torque loaded parts and no part that passes torque transmitted to the main gear.

Die feste Anbindung der Federanordnung an das Hilfszahnrad und den Flansch kann insbesondere durch Anvulkanisieren bewirkt sein, worunter hier allgemein die Ausbildung einer chemischen Verbindung zwischen dem Polymerwerkstoff und den Materialen des Hifszahnrads und des Flansches, in der Regel zwei Metallen, zu verstehen ist. Üblicherweise ist der bei dem neuen Scherenzahnrad zum Einsatz kommende Polymerwerkstoff ein Elastomerwerkstoff, für den das Anvulkanisieren grundsätzlich bekannt ist.The fixed connection of the spring assembly to the auxiliary gear and the flange can be effected in particular by scorching, which is to be understood here generally the formation of a chemical bond between the polymer material and the materials of Hifszahnrads and the flange, usually two metals. Usually, the polymer material used in the new shear gear is an elastomer material for which scorching is basically known.

Die Abstützung des Hilfszahnrads in Richtung der Drehachse und radial dazu erfolgt vorzugsweise direkt an an dem Hauptzahnrad vorgesehenen Führungsflächen. Die vorgespannte Federanordnung beaufschlagt das Hilfszahnrad von dem Flansch weg zu dem Hauptzahnrad hin und drückt es so an die axialen Führungsflächen an.The support of the auxiliary gear in the direction of the axis of rotation and radially thereto is preferably carried out directly on provided on the main gear guide surfaces. The biased spring assembly urges the auxiliary gear away from the flange toward the main gear and thus presses it against the axial guide surfaces.

Die Federanordnung des neuen Scherenzahnrads kann einzelne, im Umfangsrichtung um die Drehachse untereinander beabstandete Federelemente aufweisen. Vorzugsweise besteht sie aus einem sich koaxial um die Drehachse erstreckenden Ring aus Polymerwerkstoff. Der Ring maximiert die Fläche der Gummi-Metall-Verbindung der Federanordnung mit dem Hilfszahnrad und dem Flansch, an die sie anvulkanisiert ist.The spring arrangement of the new shear gear may have individual, circumferentially spaced around the axis of rotation spring elements. Preferably, it consists of a coaxially extending around the axis of rotation ring of polymer material. The ring maximizes the area of the rubber-to-metal connection of the spring assembly with the auxiliary gear and the flange to which it is vulcanized.

Auch bei dem neuen Scherenzahnrad ist es bevorzugt, wenn die Federanordnung über ihre überwiegende Erstreckung längs der Drehachse frei liegt, um jede Reibbeanspruchung des Polymerwerkstoffs der Federanordnung auch bei deren Deformation in Folge der Druckvorspannung zu vermeiden. Also, in the new shear gear, it is preferred if the spring assembly is exposed over its vast extent along the axis of rotation to avoid any frictional stress of the polymer material of the spring assembly even during their deformation as a result of the compressive bias.

Vorzugsweise ist der Flansch zur drehfesten Verbindung mit dem Hauptzahnrad auf eine drehfest mit dem Hauptzahnrad verbundene Nabe aufgepresst. Diese Verpressung, und damit der gesamte Flansch, ist keinen hohen Beanspruchungen ausgesetzt, so dass der Flansch ohne weiteres ein einfacher rohrabschnittförmiger Blechformkörper mit einem radial aufgebogenen Rand sein kann, an den eine Seite der Federanordnung angebunden, insbesondere anvulkanisiert ist. Beim Aufpressen des Flansches auf die Nabe kann sowohl die axiale Vorspannung auf die Federanordnung als auch die Grundstellung des Hilfszahnrads gegenüber dem Hauptzahnrad in Umfangsrichtung um die Drehachse festgelegt und dabei an die besonderen Anforderungen des jeweiligen Scherenzahnrads angepasst werden.Preferably, the flange for non-rotatable connection with the main gear is pressed onto a non-rotatably connected to the main gear hub. This compression, and thus the entire flange is not exposed to high stresses, so that the flange can easily be a simple pipe section-shaped sheet metal molding with a radially bent edge, is connected to one side of the spring assembly, in particular vulcanized. When pressing the flange onto the hub, both the axial preload on the spring arrangement and the basic position of the auxiliary gear relative to the main gear in the circumferential direction can be set around the axis of rotation and thereby adapted to the particular requirements of each scissor gear.

Die Nabe kann auch in das Hauptzahnrad eingepresst sein. Diese Verpressung wird aber mit dem vollen Drehmoment auf das Hauptzahnrad beansprucht, so dass es günstig sein kann, die Nabe gemeinsam mit dem Hauptzahnrad als einstückigen Formkörper, insbesondere als Schmiedeformkörper auszubilden. Alternativ kann die Nabe zusätzlich zu einem Kraft- und Reibschluss im Bereich der Einpressung auch stoffschlüssig mit dem Hauptzahnradverbunden sein, beispielsweise durch Schweißen. In jedem Fall kann die Nabe mindestens eine radial und axial zu der gemeinsamen Drehachse ausgerichtete Drehmomentübertragungsfläche aufweisen, um das von einem kämmenden Zahnrad auf das Hauptzahnrad übertragene Drehmoment auf eine Welle, auf der die Nabe angeordnet wird, zu übertragen.The hub can also be pressed into the main gear. However, this compression is claimed with the full torque on the main gear, so that it may be convenient to form the hub together with the main gear as a one-piece molded body, in particular as a forging moldings. Alternatively, in addition to a force and friction fit in the region of the press-in, the hub can also be materially connected to the main gearwheel, for example by welding. In any event, the hub may include at least one torque transmitting surface aligned radially and axially with the common axis of rotation to transmit torque transmitted from a meshing gear to the main gear to a shaft on which the hub is disposed.

Bei dem neuen Scherenzahnrad kann zwischen denn Hauptzahnrad und dem Hilfszahnrad eine reibungserhöhende Oberflächenbeschichtung wirksam sein, um die Dämpfung zwischen dem Hauptzahnrad und dem Hilfszahnrad zusätzlich zu den inhärenten Dämpfungseigenschaften des Polymerwerkstoffs zu erhöhen. Aneinander reibende Flächen zwischen den beiden Zahnrädern ergeben sich zwangsläufig infolge der Aufbringung der Druckvorspannung auf die Federanordnung. Eine reibungserhöhende Oberflächenbeschichtung kann wie die Federanordnung aus Polymerwerkstoff bestehen.In the new shear gear, a friction increasing surface coating may be effective between the main gear and the auxiliary gear to increase the damping between the main gear and the auxiliary gear in addition to the inherent damping properties of the polymeric material. Sharp surfaces between the two gears inevitably arise as a result of the application of the compressive bias on the spring assembly. A friction-increasing surface coating may consist of polymeric material like the spring arrangement.

Mit dem neuen Scherenzahnrad sind die Grundvoraussetzungen dafür geschaffen, ein Scherenzahnrad, bei dem das Hilfszahnrad über eine Federanordnung aus Polymerwerkstoff gegenüber dem Hauptzahnrad abgestützt ist, auch unter widrigen Umgebungsbedingungen einzusetzen, die grundsätzlich die Setzung und Alterung von Federanordnungen aus Polymerwerkstoff beschleunigen. Hierzu zählen warme Umgebungen, in denen das Scherenzahnrad ölgeschmiert ist. Es versteht sich aber, dass unter diesen Randbedingungen der Polymerwerkstoff der Federanordnung besonders auszuwählen ist. Er sollte soweit möglich ölwarmfest sein. Diese Eigenschaft weisen insbesondere AEM- oder FPM-(Fluorinated Propylene Monomer)-Kautschuke auf.With the new Scherenzahnrad the basic requirements are created to use a scissor gear, in which the auxiliary gear is supported via a spring arrangement of polymer material relative to the main gear even under adverse environmental conditions that accelerate the setting and aging of spring assemblies of polymer material in principle. These include warm environments where the shearing gear is oil lubricated. It is understood, however, that under these boundary conditions, the polymer material of the spring arrangement is particularly select. He should be oil heat resistant as far as possible. This property is especially exhibited by AEM or FPM (Fluorinated Propylene Monomer) rubbers.

Bei dem neuen Scherenzahnrad können der Federanordnung aus dem Polymerwerkstoff zusätzliche Metallfedern zwischen dem Hauptzahnrad und dem Hilfszahnrad parallel geschaltet sein. Hierbei kann es sich um jedwede Metallfedern, typischerweise aus Federstahl handeln. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Metallfedern zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig in den Polymerwerkstoff der Federanordnung eingebettet sind. Auf diese Weise wird eine Dämpfung von Eigenschwingungen der Metallfedern bewirkt. Bei einer solchen Ausführungsform des neuen Scherenzahnrads können die Metallfedern auch als metallene Verstärkung der Federanordnung aus Polymerwerkstoff angesehen werden.In the new shear gear, the spring assembly of the polymer material may be connected in parallel with additional metal springs between the main gear and the auxiliary gear. These may be any metal springs, typically spring steel. However, it is particularly preferred if the metal springs are embedded at least partially, preferably completely, in the polymer material of the spring arrangement. In this way, a damping of natural oscillations of the metal springs is effected. In such an embodiment of the new shear gear, the metal springs may also be considered as a metal reinforcement of the spring assembly of polymeric material.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.The invention will be explained in more detail below with reference to a specific embodiment with reference to the accompanying figures and described.

1 ist eine Seitenansicht des neuen Scherenzahnrads. 1 is a side view of the new scissor gear.

2 ist ein Schnitt durch das neue Scherenzahnrad längs dessen Drehachse entlang einer Schnittlinie A-A in 1; und 2 is a section through the new Schernenzahnrad along the axis of rotation along a section line AA in 1 ; and

3 ist eine perspektivische Ansicht des neuen Scherenzahnrads. 3 is a perspective view of the new Schernenzahnrads.

FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES

Das in den 1 bis 5 gezeigte Scherenzahnrad 1 weist ein Hauptzahnrad 2 auf, das drehfest auf einer Nabe 3 angeordnet ist. Die Nabe 3 ist hier ebenso wie das Hauptzahnrad 2 Teil eines Schmiedeformkörpers 20, d. h. einstückig mit dem Hauptzahnrad 2 ausgebildet. Hauptzahnrad 2 könnte aber auch kraft- und reibschlüssig mit einer zunächst separat hergestellten Nabe 3 verpresst sein. In jedem Fall ist ein Flansch 15 kraft- und reibschlüssig auf die Nabe 3 aufgepresst, an dem sich ein Hilfszahnrad 4 in einer Richtung längs einer Drehachse des gesamten Scherenzahnrads 1 über eine Federanordnung 8 aus Polymerwerkstoff 8 abstützt. An dem Hauptzahnrad 2 stützt sich das Hilfszahnrad 4 über Führungsflächen 6 und 7 in radialer Richtung zu der Drehachse 5 als auch in der anderen Richtung längs der Drehachse 5 ab. Die zwischen dem Hilfszahnrad 4 und dem Flansch 15 vorgesehene Federanordnung 8 ist hier ein Ring 12 aus dem Polymerwerkstoff 9, der sich um die Drehachse 5 und parallel zu dieser zwischen dem Hilfszahnrad 4 und einem radial umgebogenen Rand 18 eines rohrförmigen Blechformkörpers 17, der den Flansch 15 ausbildet, erstreckt und dazwischen auf Druck vorgespannt ist, der über die Nabe 3 abgestützt wird. Dabei kann der Druck über die Tiefe des Aufpressens des Flansches auf die Nabe 3 variiert werden. Die Federanordnung 8, deren Polymerwerkstoff sowohl an den Flansch 15 als auch an das Hilfszahnrad anvulkanisiert ist, definiert eine Grundstellung des Hilfszahnrads 4 gegenüber dem Hauptzahnrad 2, in der die Zähne 10 des Hilfszahnrads 2 in Drehrichtung um die Drehachse 5 gegenüber den Zähnen 11 des Hauptzahnrads 2 versetzt angeordnet sind, wie dies insbesondere aus 1 ersichtlich ist. Bei einer Auslenkung des Hilfszahnrads 4 aus seiner Grundstellung gegenüber dem Hauptzahnrad 2 wird die Federanordnung 8 auf Schub beansprucht und stellen eine elastische Rückstellkraft auf das Hilfszahnrad 4 zurück in seine Grundstellung bereit. Gleichzeitig wird aufgrund der inhärenten Eigenschaften des Polymerwerkstoffs 9 die Relativbewegung des Hilfszahnrads 4 gegenüber dem Hauptzahnrad 2 gedämpft. Zusätzliche Dämpfung erfährt diese Relativbewegung über die Reibung des Hilfszahnrads 4 an den Führungsflächen 6 und 7 des Hauptzahnrads. In Drehrichtung um die Drehachse 5 ist das Hilfszahnrad 4 zwar elastisch an dem Hauptzahnrad 2 abgestützt. Seine Relativbewegung ist aber nicht durch irgendwelche Anschläge begrenzt. Diese sind auch nicht nötig, da ein das Scherenzahnrad 1 kämmendes Zahnrad die beiden Zahnräder 2 und 4 nur sehr begrenzt relativ zueinander bewegt, selbst wenn einer Drehbewegung dieses kämmenden Zahnrads starke Drehschwingungen überlagert sind und zudem die Relativbewegung der beiden Zahnräder durch den Eingriff seiner Zähne unmittelbar begrenzt. Die Grundstellung des Hilfszahnrads gegenüber dem Hauptzahnrad 2 ist durch die Drehstellung des Flansches 15 zu der Nabe 3 beim Aufpressen definiert und insoweit auch variabel. Die Federanordnung 8, d. h. hier der Ring 12, steht nur an ihren axialen Enden mit dem Hilfszahnrad 4 und dem Flansch 15 in Verbindung und liegt ansonsten über ihre gesamte Länge frei, damit keine Gefahr eines Abriebs von Polymerwerkstoff 9 besteht. Dazu verbleibt ein um die Drehachse 5 umlaufende Spalt 16 zwischen dem Ring 12 und dem Flansch 15, der bei Anvulkanisieren des Rings 12 an den Flansch 15 in einem Formwerkzeug freigehalten wurde. Die Druckvorspannung auf die Federanordnung 8 verhindert jede Zugbelastung des Polymerwerkstoffs 9 und reduziert während der Lebensdauer des Scherenzahnrads 1 die praktische Auswirkung von Alterung und Setzung der Federanordnung 8. Das Hilfszahnrad 4 ist hier wie das Hauptzahnrad 2 als Schmiedeformkörper 19 ausgebildet, wobei die exakte Form der Zähne 10 wie diejenige der Zähne 11 des Hauptzahnrads geschliffen sein kann. Der Flansch 15 ist hingegen, wie bereits erwähnt, ein Blechformkörper der keiner sehr genauen Formgebung bedarf und der einschließlich seines Pressitzes auf der Nabe bei der Verwendung des Scherenzahnrads 1 keinen größeren Belastungen ausgesetzt ist.That in the 1 to 5 Schernenzahnrad shown 1 has a main gear 2 up, rotatably on a hub 3 is arranged. The hub 3 is here as well as the main gear 2 Part of a blacksmith's body 20 , ie in one piece with the main gear 2 educated. main gear 2 But could also force and frictional with a first separately manufactured hub 3 be pressed. In any case, there is a flange 15 positive and frictional locking on the hub 3 pressed on which an auxiliary gear 4 in a direction along an axis of rotation of the entire scissors gear 1 via a spring arrangement 8th made of polymer material 8th supported. At the main gear 2 the auxiliary gear is supported 4 over guide surfaces 6 and 7 in the radial direction to the axis of rotation 5 as well as in the other direction along the axis of rotation 5 from. The between the auxiliary gear 4 and the flange 15 provided spring arrangement 8th Here is a ring 12 from the polymer material 9 that is about the axis of rotation 5 and parallel to this between the auxiliary gear 4 and a radially bent edge 18 a tubular sheet-metal shaped body 17 that the flange 15 trains, stretches and is preloaded in between by pressure on the hub 3 is supported. The pressure over the depth of the pressing of the flange on the hub 3 be varied. The spring arrangement 8th , whose polymer material both to the flange 15 as vulcanized to the auxiliary gear, defines a basic position of the auxiliary gear 4 opposite the main gear 2 in which the teeth 10 of the auxiliary gear 2 in the direction of rotation about the axis of rotation 5 opposite the teeth 11 of the main gear 2 are arranged offset, as this particular 1 is apparent. At a deflection of the auxiliary gear 4 from its basic position relative to the main gear 2 becomes the spring arrangement 8th subjected to thrust and provide an elastic restoring force on the auxiliary gear 4 ready to return to his basic position. At the same time, due to the inherent properties of the polymer material 9 the relative movement of the auxiliary gear 4 opposite the main gear 2 attenuated. Additional damping undergoes this relative movement via the friction of the auxiliary gear 4 at the guide surfaces 6 and 7 of the main gear. In the direction of rotation about the axis of rotation 5 is the auxiliary gear 4 Although elastic on the main gear 2 supported. His relative movement is not limited by any attacks. These are not necessary, as one the Schernenzahnrad 1 meshing gear the two gears 2 and 4 moved only very limited relative to each other, even if a rotational movement of this meshing gear are superimposed strong torsional vibrations and also directly limits the relative movement of the two gears through the engagement of his teeth. The basic position of the auxiliary gear relative to the main gear 2 is due to the rotational position of the flange 15 to the hub 3 defined during pressing and so far variable. The spring arrangement 8th ie the ring here 12 , is only at its axial ends with the auxiliary gear 4 and the flange 15 otherwise it is exposed over its entire length, so that there is no danger of abrasion of the polymer material 9 consists. In addition one remains around the rotation axis 5 circumferential gap 16 between the ring 12 and the flange 15 , by vulcanizing the ring 12 to the flange 15 was kept in a mold. The pressure bias on the spring assembly 8th prevents any tensile load of the polymer material 9 and reduces during the life of the scissors gear 1 the practical effect of aging and setting of the spring arrangement 8th , The auxiliary gear 4 is here like the main gear 2 as a blacksmith molding 19 formed, taking the exact shape of the teeth 10 like the one of the teeth 11 the main gear can be ground. The flange 15 is, however, as already mentioned, a sheet-metal body that requires no very precise shape and the including its press fit on the hub when using the Schernenzahnrads 1 is not exposed to major burdens.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Scherenzahnradscissors gear
22: Hauptzahnradmain gear
33: Nabehub
44: Hilfszahnradauxiliary gear
55: Drehachseaxis of rotation
66: Führungsflächeguide surface
77: Führungsflächeguide surface
88th: Federanordnungspring assembly
99: PolymerwerkstoffPolymer material
1010: Zahntooth
1111: Zahntooth
1212: Ringring
1313: Anbindungsflächebonding surface
1414: Anbindungsflächebonding surface
1515: Flanschflange
1616: Spaltgap
1717: BlechformkörperSheet metal moldings
1818: Randedge
1919: SchmiedeformkörperWrought moldings
2020: SchmiedeformkörperWrought moldings

Claims

Scissor gear ( 1 ) with a rotation axis ( 5 ), with a torque around the axis of rotation ( 5 ) transmitting main gear ( 2 ) and one in a basic position relative to the main gear ( 2 ) in the direction of rotation about the axis of rotation ( 5 ) offset and compared to the main gear ( 2 ) in the direction of rotation about the axis of rotation ( 5 ) via a spring arrangement ( 8th ) made of polymer material ( 9 ) elastically supported auxiliary gear ( 4 ), wherein the spring arrangement ( 8th ) in a relative rotation of the auxiliary gear ( 4 ) opposite the main gear ( 2 ) from its offset basic position about the axis of rotation ( 5 ) is claimed to thrust and wherein the spring arrangement ( 8th ) in the direction of the axis of rotation ( 5 ) is biased to pressure, characterized in that the auxiliary gear ( 4 ) in a direction along the axis of rotation ( 5 ) via the spring arrangement ( 8th ) on a flange ( 15 ) and in the other direction along the axis of rotation ( 5 ) on the main gear ( 2 ) is supported, wherein the spring arrangement ( 8th ) to the auxiliary gear ( 4 ) and to the flange ( 15 ) and wherein the flange ( 15 ) rotatably with the main gear ( 2 ) connected is.

A shear gear according to claim 1, characterized in that the spring arrangement ( 8th ) to the auxiliary gear ( 4 ) and to the flange ( 15 ) is vulcanized.

Shear gear according to claim 2, characterized in that the spring arrangement ( 8th ) a ring ( 12 ) made of polymer material ( 9 ) about the axis of rotation ( 5 ) having.

Shear gear according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spring arrangement ( 8th ) over its vast extent along the axis of rotation ( 5 ) are free.

Shear gear according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flange ( 15 ) on a non-rotatable with the main gear ( 2 ) connected hub ( 3 ) is pressed.

Shear gear according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flange ( 15 ) a tubular shaped sheet metal body ( 17 ) with a radially bent edge ( 18 ).

Shear gear according to at least one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary gear ( 4 ) on the main gear ( 2 ) in the direction of the axis of rotation ( 5 ) and is supported radially thereto.

Shear gear according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the main gear ( 2 ) and the auxiliary gear ( 4 ) a friction-increasing surface coating is effective.

Shear gear according to at least one of the preceding claims, characterized in that the polymer material ( 9 ) of the spring arrangement ( 8th ) is oil heat resistant.

Shear gear according to claim 9, characterized in that the polymer material ( 9 ) of the spring arrangement ( 8th ) is an AEM or FPM rubber.