DE102011016248A1 - Gear wheel has two wheel main portions that are provided with spur toothing elements and are radially offset to each other in predetermined distance - Google Patents

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    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F16H55/18—Special devices for taking up backlash

Abstract

The gear wheel (1) has two wheel main portions that are provided with spur toothing elements. The wheel main portions are radially offset to each other in a predetermined distance. A shaft is firmly connected between the wheel main portions that are identically configured. An independent claim is included for method for manufacturing gear wheel.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnrad. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Fertigung eines Zahnrads.The invention relates to a gear. Furthermore, the invention relates to a method for manufacturing a gear.

Im Stand der Technik ist es bekannt, für die Verringerung von Verzahnungsgeräuschen Zahnräder mit Pfeil- oder Doppelschrägverzahnung zu verwenden. Die Herstellung solcher Zahnräder ist jedoch meist mit hohem Aufwand und entsprechenden Kosten verbunden. Eine besondere Ausgestaltung eines Zahnrades mit zwei schräg verzahnten Radkörpern beschreibt die nicht vorveröffentlichte Anmeldung DE 10 2010 027 300 der Anmelderin. Nachteilig an schräg verzahnten Zahnrädern sind weiterhin die auftretenden Axialkräfte, welche nach Art der Verzahnung bzw. der Kraftübertragung sehr hoch sein können.In the prior art, it is known to use for the reduction of gear noise gears with double or double helical gearing. However, the production of such gears is usually associated with high costs and corresponding costs. A special embodiment of a gear with two helical gear wheels describes the not previously published application DE 10 2010 027 300 the applicant. A disadvantage of helical gears are still the axial forces that can be very high on the type of toothing or power transmission.

Im Stand der Technik gibt es Ansätze zur Verwendung von Zahnrädern, welche aus zwei gerade verzahnten Radkörpern bestehen (siehe z. B. die Offenlegungsschriften DE 100 58 482 A1 oder DE 10 2004 058 178 A1 ). Hierbei ist jedoch das Herstellungsverfahren aufwändig.In the prior art, there are approaches to the use of gears, which consist of two straight toothed wheel bodies (see, for example, the published patent applications DE 100 58 482 A1 or DE 10 2004 058 178 A1 ). However, the manufacturing process is complicated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnrad vorzuschlagen, bei welchem die auftretenden Axialkräfte verringert sind und welches sich durch eine einfache Fertigung auszeichnet.The invention has for its object to provide a gear in which the axial forces occurring are reduced and which is characterized by a simple production.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Zahnrad und durch ein Verfahren zur Fertigung eines Zahnrads.This object is achieved by the invention by a toothed wheel and by a method for manufacturing a toothed wheel.

Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich des Zahnrades dadurch, dass mindestens zwei Radkörper mit jeweils einer Geradverzahnung vorgesehen sind, und dass die mindestens zwei Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. Die beiden Radkörper sind somit um einen gewissen vorgebbaren Winkel gegeneinander verdreht.The invention solves the problem with respect to the gear in that at least two wheel bodies are each provided with a straight toothing, and that the at least two wheel bodies have a predeterminable radial offset from one another. The two wheel bodies are thus rotated by a certain predetermined angle against each other.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zahnrads sieht vor, dass die mindestens zwei Radkörper im Wesentlichen identisch ausgestaltet sind. Die zwei Radkörper weisen somit gleiche Anzahl der Zähne, gleiche Ausgestaltung der Zähne und gleiche Durchmesser auf.An embodiment of the gear according to the invention provides that the at least two wheel bodies are configured substantially identical. The two wheel bodies thus have the same number of teeth, the same configuration of the teeth and the same diameter.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zahnrads beinhaltet, dass mindestens eine Welle vorgesehen ist, und dass die mindestens zwei Radkörper fest mit der Welle verbunden sind.An embodiment of the gear according to the invention includes that at least one shaft is provided, and that the at least two wheel bodies are fixedly connected to the shaft.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zahnrads sieht vor, dass die mindestens zwei Radkörper nur durch einen Längs-Pressverband mit der Welle verbunden sind. Die Befestigung nur durch Presssitz ist deutlich einfacher zu realisieren als die Varianten des Standes der Technik.An embodiment of the gear according to the invention provides that the at least two wheel bodies are connected only by a longitudinal interference fit with the shaft. The attachment only by press fit is much easier to implement than the variants of the prior art.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zahnrads beinhaltet, dass mindestens drei Radkörper vorgesehen sind, und dass jeweils zwei unmittelbar benachbarte Radkörper jeweils einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. In einer Variante sind die Radkörper derartig ausgestaltet, dass sie durch den jeweiligen radialen Versatz insgesamt ein Zahnrad mit annährend doppelter Schrägverzahnung bilden. D. h. die Radkörper sind im Wesentlichen bis zur Mitte des entstehenden Zahnrads in eine Richtung und ab der Mitte wieder in die andere Richtung zueinander versetzt. Dabei sind beispielsweise auch Radkörper, welche sich gegenüber der Mitte im Wesentlichen spiegelsymmetrisch gegenüberliegen, ohne radialen Versatz zueinander angeordnet.An embodiment of the gear according to the invention includes that at least three wheel bodies are provided, and that in each case two immediately adjacent wheel bodies each have a predeterminable radial offset from each other. In a variant, the wheel bodies are configured such that they form a gear with approximately double helical toothing as a whole by the respective radial offset. Ie. the wheel bodies are essentially offset to the center of the resulting gear in one direction and from the center back in the other direction to each other. In this case, wheel bodies, for example, which lie opposite one another in a mirror-symmetrical manner with respect to the center are also arranged without radial offset from one another.

Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich des Verfahrens zur Fertigung eines Zahnrads dadurch, dass in einem ersten Schritt eine Welle durch eine durchgehende Aussparung eines ersten Radkörpers geschoben wird, und dass in einem zweiten Schritt die Welle durch eine durchgehende Aussparung eines zweiten Radkörpers geschoben wird, wobei der erste Radkörper und der zweite Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. Die zwei Radkörper werden somit um einen vorgebbaren Winkel gegeneinander verdreht und zueinander verdrehfest auf der Welle befestigt. Die Ausgestaltung des Zahnrads bzw. der Radkörper ist dabei beispielsweise wie bei einer der Ausgestaltungen des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Zahnrads. In einer Variante werden die Radkörper derartig auf der Welle befestigt, dass die Stirnflächen der unmittelbar benachbarten Radkörper aneinander anliegen.The invention solves the problem relating to the method for manufacturing a gear in that in a first step, a shaft is pushed through a through recess of a first wheel body, and that in a second step, the shaft is pushed through a through recess of a second wheel body, wherein the first wheel body and the second wheel body have a predeterminable radial offset from each other. The two wheel bodies are thus rotated by a predeterminable angle against each other and secured to each other rotationally fixed on the shaft. The configuration of the gear or the wheel body is, for example, as in one of the embodiments of the inventive gear described above. In a variant, the wheel bodies are mounted on the shaft in such a way that the end faces of the immediately adjacent wheel bodies abut one another.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass vor dem ersten Schritt der erste Radkörper in ein Futter eingebracht wird, dass vor dem zweiten Schritt der zweite Radkörper in ein Futter eingebracht wird, und dass der zweite Radkörper vor dem Einbringen der Welle in die Aussparung des zweiten Radkörpers derartig in dem Futter gehalten wird, dass der radiale Versatz zwischen dem ersten Radkörper auf der Welle und dem zweiten Radkörper im Futter besteht. Andere Bezeichnungen für Futter sind Lager, Nest oder allgemein Haltevorrichtung.An embodiment of the method according to the invention provides that before the first step, the first wheel body is introduced into a lining, that before the second step, the second wheel body is introduced into a lining, and that the second wheel body before the introduction of the shaft in the recess of second Radkörpers is held in the feed such that the radial offset between the first wheel body on the shaft and the second wheel body is in the feed. Other names for food are stock, nest or general holding device.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass die Welle nach dem ersten Schritt um einen vorgebbaren Winkel um eine Längsachse der Welle gedreht wird. Dieser Winkel führt zu dem radialen Versatz zwischen den Radnaben.An embodiment of the method according to the invention includes that the shaft is rotated by a predeterminable angle about a longitudinal axis of the shaft after the first step. This angle leads to the radial offset between the wheel hubs.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der zweite Radkörper in das gleiche Futter wie der erste Radkörper eingebracht wird. In dieser Ausgestaltung wird zunächst ein Radkörper in das Futter eingebracht und wird dort durch das Einbringen der Welle in die durchgehende Aussparung über einen Presssitz mit der Welle verbunden. Im nächsten Schritt wird ein weiterer Radkörper in das gleiche Futter eingebracht. Dabei wird beispielsweise das Futter gegenüber der Längsachse der Welle verdreht oder der weitere Radkörper wird gegenüber dem ersten Radkörper verdreht in dem Futter gelagert oder die Welle mit dem ersten Radkörper selbst wird gedreht. Es können auch Kombinationen aus den einzelnen Möglichkeiten verwendet werden, um die Verdrehung der Radkörper gegeneinander zu erzeugen. An embodiment of the method according to the invention provides that the second wheel body is introduced into the same chuck as the first wheel body. In this embodiment, a wheel body is first introduced into the chuck and is there connected by the introduction of the shaft in the through recess via a press fit with the shaft. In the next step, another wheel body is inserted in the same feed. In this case, for example, the lining is rotated relative to the longitudinal axis of the shaft or the other wheel body is rotated relative to the first wheel body rotatably mounted in the feed or the shaft with the first wheel body itself is rotated. It is also possible to use combinations of the individual possibilities in order to produce the rotation of the wheel bodies relative to one another.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass der erste Radkörper nur durch einen Längs-Pressverband auf die Welle gefügt wird, und/oder dass der zweite Radkörper nur durch einen Längs-Pressverband auf die Welle gefügt wird.An embodiment of the method according to the invention includes that the first wheel body is joined to the shaft only by a longitudinal interference fit, and / or that the second wheel body is joined to the shaft only by a longitudinal interference fit.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der erste Radkörper auf die Welle gefügt wird, dass der zweite Radkörper auf die Welle gefügt wird, und dass der erste Radkörper und/oder der zweite Radkörper derartig um die Welle verdreht werden/wird, dass der erste Radkörper und der zweite Radkörper den vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. In dieser Ausgestaltung werden somit die zwei Radkörper zuerst auf die Welle aufgebracht (z. B. mit gleicher Ausrichtung) und sie werden dann derartig verdreht, dass sich der vorgebbare radiale Versatz ergibt. Dabei können beide Radkörper gedreht werden oder nur einer.An embodiment of the method according to the invention provides that the first wheel body is joined to the shaft, that the second wheel body is joined to the shaft, and that the first wheel body and / or the second wheel body is rotated around the shaft such that the first wheel body and the second wheel body have the predeterminable radial offset from one another. In this embodiment, the two wheel bodies are thus first applied to the shaft (eg with the same orientation) and then they are rotated in such a way that the predefinable radial offset results. Both wheel bodies can be turned or just one.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Showing:

1: eine Sicht auf ein erfindungsgemäßes Zahnrad, 1 : a view of a gear according to the invention,

2: eine Sicht auf ein erfindungsgemäßes Zahnrad auf einer Welle, und 2 : A view of an inventive gear on a shaft, and

3: einen Schnitt durch einen Teil einer Anordnung zur Fertigung eines Zahnrads gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. 3 : A section through a part of an arrangement for manufacturing a gear according to the inventive method.

In der 1 ist ein Zahnrad 1 dargestellt, welches aus zwei geradverzahnten Radkörpern 2.1, 2.2 besteht. Beide Radkörper 2.1, 2.2 sind im Wesentlichen identisch ausgestaltet und weisen einen radialen Versatz Vr (siehe 2) zueinander auf. In der dargestellten Variante stoßen dabei die Zähne des einen Radkörpers jeweils auf den Zahnzwischenraum des anderen Radkörpers.In the 1 is a gear 1 shown, which consists of two straight-toothed wheel bodies 2.1 . 2.2 consists. Both wheelbodies 2.1 . 2.2 are substantially identical and have a radial offset Vr (see 2 ) to each other. In the illustrated variant, the teeth of one wheel body each encounter the interdental space of the other wheel body.

In der 2 sind die zwei Radkörper 2.1, 2.2 auf einer Welle 3 nur durch einen Pressverband befestigt. Zu erkennen ist der radiale Versatz Vr zwischen den Spitzen der Zähne. Der radiale Versatz vermindert das radiale Spiel und vermindert dadurch beim Kämmen mit einem anderen Zahnrad auftretende Geräusche. Die Geradverzahnung der zwei Radköper verhindert zudem das Auftreten von axialen Kräften.In the 2 are the two wheel bodies 2.1 . 2.2 on a wave 3 only attached by a press fit. Evident is the radial offset Vr between the tips of the teeth. The radial offset reduces the radial play and thereby reduces noises occurring when meshing with another gear. The spur toothing of the two Radköper also prevents the occurrence of axial forces.

In der 3 ist der erste Schritt der Fertigung eines erfindungsgemäßen Zahnrads dargestellt. Der erste Radkörper 2.1 ist in einem Futter 4 eingebracht und wird dort für den Montageschritt gehalten. Die Welle 3 wird durch die durchgehende Aussparung des ersten Radkörpers 2.1 geschoben und erzeugt dabei den Längs-Pressverband, über welchen der erste Radkörper 2.1 auf der Welle 3 befestigt wird. Nach diesem ersten Schritt wird der erste Radkörper 2.1 aus dem Futter 4 entlassen. In der gezeigten Variante wird für den zweiten Schritt der zweite Radkörper 2.2 in das Futter 4 eingebracht und die Welle 3 mit dem befestigten ersten Radkörper 2.1 um den vorgegebenen Winkel um die Längsachse der Welle 3 gedreht. Dann wird die Welle 3 in die durchgehende Aussparung des zweiten Radkörpers 2.2 eingebracht, bis die Radkörper 2.1, 2.2 einander berühren. Dabei wird gleichzeitig der zweite Radkörper 2.2 durch einen Presssitz mit der Welle 3 verbunden.In the 3 is the first step of manufacturing a gear according to the invention shown. The first wheel body 2.1 is in a feed 4 introduced and is held there for the assembly step. The wave 3 is due to the continuous recess of the first wheel body 2.1 pushed while creating the longitudinal interference fit over which the first wheel body 2.1 on the wave 3 is attached. After this first step becomes the first wheel body 2.1 from the feed 4 dismiss. In the variant shown, the second wheel body is used for the second step 2.2 in the feed 4 introduced and the shaft 3 with the attached first wheel body 2.1 by the predetermined angle around the longitudinal axis of the shaft 3 turned. Then the wave 3 in the continuous recess of the second wheel body 2.2 introduced until the wheel body 2.1 . 2.2 touching each other. At the same time the second wheel body becomes 2.2 by a press fit with the shaft 3 connected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102004058178 A1 [0003] DE 102004058178 A1 [0003]

Claims (10)

Zahnrad, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Radkörper mit jeweils einer Geradverzahnung vorgesehen sind, und dass die mindestens zwei Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen.Gear wheel, characterized in that at least two wheel bodies are each provided with a straight toothing, and that the at least two wheel bodies have a predeterminable radial offset from one another. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Radkörper im Wesentlichen identisch ausgestaltet sind.Gear wheel according to claim 1, characterized in that the at least two wheel bodies are configured substantially identical. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Welle vorgesehen ist, und dass die mindestens zwei Radkörper fest mit der Welle verbunden sind.Gear according to claim 1 or 2, characterized, that at least one shaft is provided, and the at least two wheel bodies are firmly connected to the shaft. Zahnrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Radkörper nur durch einen Längs-Pressverband mit der Welle verbunden sind.Gear according to claim 3, characterized in that the at least two wheel bodies are connected only by a longitudinal interference fit with the shaft. Zahnrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Radkörper vorgesehen sind, und dass jeweils zwei unmittelbar benachbarte Radkörper jeweils einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen.Cogwheel according to one of claims 1 to 4, characterized, that at least three wheel bodies are provided, and that in each case two immediately adjacent wheel bodies each have a predeterminable radial offset from one another. Verfahren zur Fertigung eines Zahnrads, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt eine Welle durch eine durchgehende Aussparung eines ersten Radkörpers geschoben wird, und dass in einem zweiten Schritt die Welle durch eine durchgehende Aussparung eines zweiten Radkörpers geschoben wird, wobei der erste Radkörper und der zweite Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen.Method of manufacturing a gear, characterized, that in a first step a shaft is pushed through a continuous recess of a first wheel body, and that in a second step the shaft is pushed through a continuous recess of a second wheel body, wherein the first wheel body and the second wheel body have a predeterminable radial offset from one another. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem ersten Schritt der erste Radkörper in ein Futter eingebracht wird, dass vor dem zweiten Schritt der zweite Radkörper in ein Futter eingebracht wird, und dass der zweite Radkörper vor dem Einbringen der Welle in die Aussparung des zweiten Radkörpers derartig in dem Futter gehalten wird, dass der radiale Versatz zwischen dem ersten Radkörper auf der Welle und dem zweiten Radkörper im Futter besteht.Method according to claim 6, characterized, that before the first step, the first wheel body is introduced into a chuck, that before the second step, the second wheel body is introduced into a chuck, and the second wheel body is held in the chuck before insertion of the shaft into the recess of the second wheel body in such a way that there is the radial offset between the first wheel body on the shaft and the second wheel body in the chuck. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle nach dem ersten Schritt um einen vorgebbaren Winkel um eine Längsachse der Welle gedreht wird.A method according to claim 6 or 7, characterized in that the shaft is rotated after the first step by a predetermined angle about a longitudinal axis of the shaft. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Radkörper in das gleiche Futter wie der erste Radkörper eingebracht wird.A method according to claim 7 or 8, characterized in that the second wheel body is introduced into the same chuck as the first wheel body. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radkörper auf die Welle gefügt wird, dass der zweite Radkörper auf die Welle gefügt wird, und dass der erste Radkörper und/oder der zweite Radkörper derartig um die Welle verdreht werden/wird, dass der erste Radkörper und der zweite Radkörper den vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen.Method according to one of claims 6 to 9, characterized, that the first wheel body is joined to the shaft, that the second wheel body is added to the shaft, and in that the first wheel body and / or the second wheel body is / are rotated about the shaft in such a way that the first wheel body and the second wheel body have the predeterminable radial offset from one another.
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