DE102010062686A1

DE102010062686A1 - Verspannbares Zahnrad

Info

Publication number: DE102010062686A1
Application number: DE102010062686A
Authority: DE
Inventors: Georg Gruber; Johann Stastny; Markus Hauser
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2012-06-14

Abstract

Verspannbares Zahnrad (1) insbesondere für eine Brennkraftmaschine, das in Richtung einer Drehachse (1') aus einem Festrad (2) und einem korrespondierenden Verspannrad (3) besteht, wobei das Verspannrad (3) auf einer Nabe (4) des Festrades (2) relativ zum Festrad (2) um die gemeinsame Drehachse (1') verdrehbar angeordnet ist und das Verspannrad (3) über ein elastisches Element (5) tangential am dem Festrad (2) abgestützt ist, wobei das Festrad (2) ortsfest an eine in einem Maschinengehäuse (6) drehbar gelagerten Welle (7) anordenbar ist und wobei das Verspannrad (3) zwischen dem Festrad (2) und dem Maschinengehäuse (6) anordenbar ist. Durch die intelligente, erfindungsgemäße Anordnung des Verspannrades kann ein axiales Sicherungselement wie z. B. ein Sicherungsring, eine Quick Lock Scheibe, oder ähnliches, entfallen.

Description

Die Erfindung betrifft ein verspannbares Zahnrad mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus Akustikgründen werden bei Verzahnungsstufen häufig verspannbare. Zahnräder eingesetzt. Verspannbare Zahnräder sind zweiteilige Zahnräder, bestehend aus einem Festrad und einem Verspannrad, die gegeneinander in Drehrichtung mit einer Federkomponente verspannbar sind. Das für das Verzahnungsrasseln verantwortliche Verdrehflankenspiel kann durch des Verdrehen des Verspannrades eliminiert werden, was zu einer deutlichen Verbesserung der Verzahnungsakustik führt. Verspannzahnräder werden beispielsweise beim Antrieb von Nockenwellen bzw. Ausgleichswellen in Brennkraftmaschinen eingesetzt.
Normalerweise wird das Verspannrad außen, d. h. auf der von der Welle abgewandten Seite, auf einem Bund des Festrades radial gelagert und mit einem Sicherungsring bzw. einer Quick Lock Scheibe oder einem anderen Sicherungselement in axialer Richtung gesichert. Die Spannfeder wird typischerweise als Omega-Feder oder Torsionsfeder ausgeführt, das Festrad ist üblicherweise fest mit der Welle verbunden, das Verspannrad ist üblicherweise, wie oben dargestellt, am Festrad gelagert und axial gesichert.
Ein gattungsgemäßes verspannbares Zahnrad ist beispielsweise aus der österreichischen Patentanmeldung AT 506 961 A4 bekannt. Mit dieser Patentanmeldung wird eine Zahnradanordnung beansprucht mit einem Hauptzahnrad und einem gegenüber diesem relativ in Umfangsrichtung verdrehbaren Zahnrad, wobei das Hauptzahnrad eine Nabe aufweist, auf der das verdrehbare Zahnrad angeordnet ist. Weiter weist diese Zahnradanordnung ein Federelement auf, das zwischen dem Hauptzahnrad und dem verdrehbaren Zahnrad angeordnet ist und mit dem das verdrehbare Zahnrad in Umfangsrichtung, tangential gegen das Hauptzahnrad vorgespannt ist. Weiter weist die Zahnradanordnung ein weiteres Federelement mit Zungen auf zur axialen Sicherung des verdrehbaren Zahnrades, wobei die Nabe oder das verdrehbare Zahnrad eine umlaufende Nut aufweist, in die zumindest einzelne der Zungen des weiteren Federelementes eingreifen. Die Zahnradanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Federelement gegen eine Bewegung in Umfangsrichtung gegenüber dem verdrehbaren Zahnrad und/oder dem Hauptzahnrad zumindest annähernd verdrehgesichert und/oder zumindest annähernd wellenförmig verformt ist.
Aufgrund dieser gattungsgemäßen Anordnung von Festrad und Verspannrad ist die axiale Sicherung des Verspannrades zwingend erforderlich. Für die axiale Sicherung ist somit eine zusätzliche, kostenaufwändige Bearbeitung (Nut) am Festrad notwendig. Das zusätzliche Bauteil, das aus dem Stand der Technik bekannte weitere Federelement, beispielsweise ein Sicherungsring oder eine Quick Lock Scheibe, sorgt für einen erhöhten Handlingsaufwand in der Montage, was zu Mehrkosten führt. Darüber hinaus ist in vielen Fällen der Bauraum für diese axiale Sicherung nicht vorhanden oder kaum darstellbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, o. g. Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in einer einzigen Figur näher erläutert.
1 zeigt zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes verspannbares Zahnrad.
1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes verspannbares Zahnrad 1. Das verspannbare Zahnrad 1 ist beispielsweise für den Einsatz in einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise für einen Nockenwellenantrieb oder einen Ausgleichswellenantrieb vorgesehen. Das verspannbare Zahnrad 1 weist in Richtung einer Drehachse 1' ein Festrad 2 und ein mit dem Festrad 2 korrespondierendes Verspannrad 3 auf. Hierbei ist das Verspannrad 3 auf einer Nabe 4 des Festrades 2 relativ zum Festrad 2 um die gemeinsame Drehachse 1' verdrehbar. Weiter ist das Verspannrad 3 über ein elastisches Element 5 tangential an dem Festrad 2 abgestützt. Das Festrad 2 ist seinerseits ortsfest an eine in einem Maschinengehäuse 6 drehbar gelagerten Welle 7 angeordnet.
Um Bauraum, sowie Herstellkosten zu sparen ist das Verspannrad 3 erfindungsgemäß zwischen dem Festrad 2 und dem Maschinengehäuse 6 angeordnet.
Weiter ist das Verspannrad 3 einerseits an dem Festrad 2 und andererseits an dem Maschinengehäuse 6 axial gelagert. Ebenso ist das Festrad 2 auf der dem Verspannrad 3 zugewandten Seite an dem Maschinengehäuse 6 an demselben Lagerbund wie das Verspannrad 3 axial gelagert. Damit das Festrad 2 ortsfest an die Welle 7 montiert werden kann, ist koaxial zur Drehachse 1' eine Schraube 8 vorgesehen, mit der das Festrad 2 an die Welle 7 fest angeschraubt wird. Zur Sicherung der Schraubverbindung ist zwischen einem Schraubenkopf der Schraube 8 und einer Stirnseite der Welle 7 eine Unterlegscheibe 9 vorgesehen. In dem, in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Welle 7 zur Reibungsminimierung mittels einer Wälzlagerung 10 wälzgelagert.
Durch die intelligente Anordnung des Verspannrades 3 auf der Innenseite, die der Welle 7 zugewandte Seite, kann die axiale Lageranlauffläche des Festrades 2 in vorteilhafter Weise auch für die Axiallagerung des Verspannrades 3 verwendet werden.
Die Axiallagerung des Verspannrades 3 erfolgt nun erfindungsgemäß zwischen einem Axiallagerbund am Festrad 2 und der Axiallageranlauffläche an einem statischen Bauteil, dem Maschinengehäuse 6, wie z. B. einem Zylinderkurbelgehäuse bei Ausgleichswellen oder einem Zylinderkopf bei Nockenwellen.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann das axiale Sicherungselement, ein Sicherungsring, eine Quick Lock Scheibe, oder ähnliches, entfallen. Zusätzliche Bearbeitungen, die für die Befestigung dieser Elemente erforderlich sind, können gänzlich entfallen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung führt somit zu einem reduzierten Handlingsaufwand aufgrund des Wegfalls eines Bauteils. Die Verwendung eines verspannbaren Zahnrades 1 ist somit auch bei eingeschränkten Bauraumverhältnissen möglich.
Bezugszeichenliste

1: verspannbares Zahnrad
1': Drehachse
2: Festrad
3: Verspannrad
4: Nabe
5: elastisches Element
6: Maschinengehäuse
7: Welle
8: Schraube
9: Unterlegscheibe
10: Wälzlagerung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

AT 506961 A4 [0004]

Claims

Verspannbares Zahnrad (1), insbesondere für eine Brennkraftmaschine, das in Richtung einer Drehachse (1') aus einem Festrad (2) und einem korrespondierenden Verspannrad (3) besteht, wobei das Verspannrad (3) auf einer Nabe (4) des Festrades (2) relativ zum Festrad (2) um die gemeinsame Drehachse (1') verdrehbar angeordnet ist und das Verspannrad (3) über ein elastisches Element (5) tangential an dem Festrad (2) abgestützt ist, wobei das Festrad (2) ortsfest an eine in einem Maschinengehäuse (6) drehbar gelagerten Welle (7) anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verspannrad (3) zwischen dem Festrad (2) und dem Maschinengehäuse (6) anordenbar ist.
Verspannbares Zahnrad nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass des Verspannrad (3) einerseits an dem Festrad (2) und andererseits an dem Maschinengehäuse (6) axial gelagert ist.
Verspannbares Zahnrad nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Festrad (2) auf der dem Verspannrad (3) zugewandten Seite an dem Maschinengehäuse (6) axial gelagert ist.