DE102011120676B4

DE102011120676B4 - Verfahren zum Herstellen eines Zahnrades

Info

Publication number: DE102011120676B4
Application number: DE102011120676.4A
Authority: DE
Inventors: Claus-Hermann Lang
Original assignee: Magna PT BV and Co KG
Current assignee: Magna PT BV and Co KG
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2019-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-03
Also published as: DE102011120676A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Ringbauteiles (32; 52), insbesondere eines Zahnrades einer Zahnradanordnung (44), mit den Schritten:
- Bereitstellen eines ersten Ringelementes (10), das einen Innendurchmesser (12) aufweist, und eines zweiten Ringelementes (14), das einen Außendurchmesser (16) aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser (12) des ersten Ringelementes (10);
- Anordnen des ersten und des zweiten Ringelementes (10, 14), so dass ein Ringspalt (18) zwischen dem Innendurchmesser (12) des ersten Ringelementes (10) und dem Außendurchmesser (16) des zweiten Ringelementes (14) entsteht, und Einbringen eines Elastomers (24) in den Ringspalt (18);
- Vulkanisieren des in den Ringspalt (18) eingebrachten Elastomers (24); und
- Verändern des Innendurchmessers (12) des ersten Ringelementes (10) und/oder des Außendurchmessers (16) des zweiten Ringelementes (14), um den Ringspalt (18) zu verändern und hierdurch die axiale Dicke (30) des vulkanisierten Elastomers (26) zu beeinflussen, wobei das innere Ringelement (14) und das äußere Ringelement (10) über einen vulkanisierten Elastomerabschnitt (26A) miteinander verbunden sind, und
wobei das innere Ringelement (14) und/oder das äußere Ringelement (10) eine Radialschulter (38) aufweist, die den Elastomerabschnitt (26A) in radialer Richtung übergreift und an einer Radialfläche (40) des anderen Ringelementes (14) anliegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Ringbauteiles, insbesondere eines Zahnrades einer Zahnradanordnung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Zahnradanordnung, die ein erstes Zahnrad, das zur Übertragung von Antriebsleistung und zur Paarung mit wenigstens einem zweiten Zahnrad ausgelegt ist, und ein konzentrisch hierzu gelagertes Antirassel-Zahnrad aufweist. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Zahnrad mit einem inneren Ringelement und einem äußeren Ringelement, wobei an dem Außenumfang des äußeren Ringelementes eine Verzahnung ausgebildet ist und wobei das innere Ringelement und das äußere Ringelement über einen ringförmigen elastischen Abschnitt miteinander verbunden sind, derart, dass die Ringelemente in radialer Richtung elastisch gegeneinander beweglich sind.
Zahnradanordnungen der oben beschriebenen Art sind beispielsweise aus dem Dokument WO 2009/083208 A1 bekannt. Dabei beinhaltet die Zahnradanordnung generell ein erstes Zahnrad in Form eines Mutterzahnrades, sowie ein Antirassel-Zahnrad, das deutlich schmäler ausgebildet ist und konzentrisch zu dem ersten Zahnrad angeordnet ist. Das erste Zahnrad und das Antirassel-Zahnrad stehen in Eingriff mit einer Gegenverzahnung eines zweiten Zahnrades. Durch das Antirassel-Zahnrad und die spezielle Lagerung an dem ersten Zahnrad sowie durch die spezielle Ausgestaltung des Zahneingriffes mit dem zweiten Zahnrad kann durch eine solche Zahnradanordnung das Entstehen von Rasselgeräuschen verhindert werden, wie sie insbesondere bei hochfrequenten Anregungen auftreten können. Derartige hochfrequente Anregungen können insbesondere auftreten, wenn die Zahnradanordnung Teil eines Getriebes oder dergleichen ist, wobei die hochfrequenten Anregungen beispielsweise von einem Verbrennungsmotor stammen können.
Aus dem obengenannten Dokument ist es bekannt, ein derartiges Antirassel-Zahnrad über ein elastisches ringförmiges Element an dem ersten Zahnrad zu lagern, beispielsweise über einen O-Ring oder einen Wellfederring oder dergleichen. Insbesondere soll durch eine solche Ringfederanordnung eine radiale Beweglichkeit zumindest eines äußeren Ringelementes des Antirassel-Zahnrades ermöglicht werden, dessen Verzahnung in Eingriff mit der Gegenverzahnung des zweiten Zahnrades steht.
Das Einbringen derartiger separater Ringelemente hat jedoch den Nachteil, dass der Montageaufwand erhöht ist.
Die DE 44 44 059 C1 zeigt einen Torsionsschwingungsdämpfer, der aus mindestens einem verformbaren Blechteil besteht, umfassend zumindest einen Innen- und zumindest einen Aussenring, die einander mit radialem Abstand umschliessen und durch zumindest einen Federkörper aus elastomerem Werkstoff drehelastisch miteinander verbunden sind, wobei der Innenring topfförmig gestaltet ist, mit einem Boden, der einen Anschlussflansch umfasst und der Aussenring als Riemenscheibe ausgebildet ist, die eine Riemenauflage aufweist.
DE 19 45 264 A zeigt eine elastische drehmomentübergreifende Abstützung eines Zahnkranzes gegenüber einer Welle mit einer Kunststoff- oder Gummischicht.
Aus diesem Stand der Technik sind spezielle Ringschultern nicht bekannt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Ringbauteiles sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Zahnradanordnung sowie ein hierin verwendbares Zahnrad anzugeben, wobei eine vereinfachte Montage und/oder eine kostengünstige Herstellung möglich ist.
Diese Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Ringbauteiles, insbesondere eines Zahnrades einer Zahnradanordnung, mit den Schritten, ein erstes Ringelement bereitzustellen, das einen Innendurchmesser aufweist, und ein zweites Ringelement bereitzustellen, das einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser des ersten Ringelementes, das erste und das zweite Ringelement so anzuordnen, dass ein Ringspalt zwischen dem Innendurchmesser des ersten Ringelementes und dem Außendurchmesser des zweiten Ringelementes entsteht, und Einbringen eines Elastomers in den Ringspalt, wobei das in den Ringspalt eingebrachte Elastomer anschließend vulkanisiert wird und wobei der Innendurchmesser des ersten Ringelementes und/oder der Außendurchmesser des zweiten Ringelementes anschließend verändert wird, um den Ringspalt zu verändern und hierdurch die axiale Dicke des vulkanisierten Elastomers zu beeinflussen.
Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Zahnradanordnung, die ein erstes Zahnrad, das zur Übertragung von Antriebsleistung und zur Paarung mit wenigstens einem zweiten Zahnrad ausgelegt ist, und ein konzentrisch hierzu gelagertes Antirassel-Zahnrad aufweist, wobei das Antirassel-Zahnrad nach dem obigen Verfahren hergestellt ist und/oder wobei die Zahnradanordnung nach dem obigen Verfahren hergestellt wird.
Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Zahnrad mit einem inneren Ringelement und einem äußeren Ringelement, wobei an dem Außenumfang des äußeren Ringelementes eine Verzahnung ausgebildet ist, wobei das innere Ringelement und das äußere Ringelement über einen vulkanisierten Elastomerabschnitt miteinander verbunden sind, derart, dass die Ringelemente in radialer Richtung elastisch gegeneinander beweglich sind, wobei das Zahnrad vorzugsweise nach dem obigen Verfahren hergestellt ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können ein Ringbauteil, insbesondere ein Zahnrad oder eine Zahnradanordnung, hergestellt werden, die funktional Zahnrädern bzw. Zahnradanordnungen entsprechen, wie sie in dem eingangs genannten Dokument WO 2009/083 208 A1 beschrieben sind. Der Offenbarungsgehalt dieses Dokumentes soll vorliegend vollumfänglich durch Bezugnahme enthalten sein.
Insbesondere ist es möglich, eine Anordnung zwischen einem Antirassel-Zahnrad und einem Mutterzahnrad, zwischen denen ein O-Ring oder ein Wellfederring eingesetzt ist, zu ersetzen durch ein Mutterzahnrad und ein Antirassel-Zahnrad, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Dabei können die gleichen funktionalen Vorteile erzielt werden, wie sie in diesem Dokument beschrieben sind. Ferner lässt sich ein derart hergestelltes Zahnrad auf relativ einfache Weise in Serie herstellen und zudem einfach montieren, da die Zahnradanordnung nur aus dem ersten Zahnrad und dem Antirassel-Zahnrad bestehen kann, also kein separater O-Ring oder dergleichen erforderlich ist.
Bei dem Vulkanisieren des Elastomers entstehen gegebenenfalls Zugspannungen, die durch Schrumpfung des Elastomers während der Vulkanisation auftreten. Um die Funktion des vulkanisierten Elastomers jener eines O-Rings oder dergleichen gleichzusetzen, kann durch Beeinflussen der radialen Dicke des Ringspates die axiale Dicke des vulkanisierten Elastomers und/oder die Vorspannung des vulkanisierten Elastomers verändert werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass das vulkanisierte Elastomer im Wesentlichen die gleichen Charakteristika besitzt wie die in dem obengenannten Dokument beschriebenen Lösungen mit O-Ring. Generell ist es bei Zahnrädern der erfindungsgemäßen Form bevorzugt, wenn diese hergestellt sind durch ein inneres und ein äußeres Ringelement, die über einen vulkanisierten Elastomerabschnitt miteinander verbunden sind, der insbesondere ringförmig sein kann. Hierdurch kann ein Zahnrad, dessen Ringelemente gegeneinander radialelastisch beweglich sind, auf einfache Weise geschaffen werden. Insbesondere kann ein derartiges Zahnrad einteilig ausgebildet werden, so dass die Montage anschließend vereinfacht ist.
Generell ist bereits der Gedanke, ein Zahnrad bereitzustellen, das zwei Ringelemente aufweist, die über einen vulkanisierten Elastomerabschnitt miteinander verbunden sind, als eigene Erfindung anzusehen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Zahnrad eine radialelastische Beweglichkeit zwischen den Ringelementen ermöglicht und dennoch als ein einheitliches Bauteil Verwendung finden kann, so dass Montage und Bereitstellungskosten deutlich verringert sind.
Durch das vulkanisierte Elastomer sind die Ringelemente dabei miteinander verbunden.
Ferner ermöglicht ein derartiges vulkanisiertes Elastomer auch eine elastische Verdrehbarkeit zwischen den Ringelementen (also eine Beweglichkeit in tangentialer bzw. in Umfangsrichtung).
Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Verändern des Innendurchmessers des ersten Ringelementes und/oder des Außendurchmessers des zweiten Ringelementes, um eine während des Vulkanisierens auftretende Schrumpfung oder Aufweitung des Elastomers zumindest teilweise zu kompensieren.
In vielen Fällen kommt es bei der Vulkanisation von Elastomeren zu einer Schrumpfung, also beispielsweise in axialer Richtung zu einer Einschnürung des Elastomers in dem Ringspalt. Durch das Verändern des jeweiligen Durchmessers kann diese Schrumpfung zumindest teilweise kompensiert werden.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn das zweite Ringelement zum Verändern des Ringspaltes radial aufgeweitet wird.
Hierbei erfolgt die Veränderung des Außendurchmessers des zweiten Ringelementes dadurch, dass dieses insgesamt von innen heraus, also vom Innendurchmesser des Ringelementes aus, radial aufgeweitet wird, wodurch sich auch der Außendurchmesser des zweiten Ringelementes verändert.
Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Zahnrädern von Vorteil, da am Außendurchmesser des ersten Ringelementes in der Regel eine Verzahnung vorgesehen ist, so dass das Ansetzen von Werkzeugen zum radialen Zusammendrücken nicht oder nur ungünstig möglich ist.
Demzufolge ist es von besonderem Vorteil, wenn das Ringbauteil ein Zahnrad ist und wenn das erste Ringelement an seinem Außenumfang eine Verzahnung aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Ringbauteiles lässt sich insbesondere zum Herstellen einer Zahnradanordnung verwenden, die ein erstes Zahnrad, das zur Übertragung von Antriebsleistung und zur Paarung mit wenigstens einem zweiten Zahnrad ausgelegt ist, und ein konzentrisch hierzu gelagertes Antirassel-Zahnrad aufweist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird hierbei das Antirassel-Zahnrad nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.
Dabei ist es von besonderem Vorzug, wenn das zweite Ringelement zum Verändern der Größe des Ringspaltes derart aufgeweitet wird, dass das zweite Ringelement anschließend einen Innendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser einer Nabe des ersten Zahnrades entspricht.
Bei dieser Ausführungsform wird das zweite Ringelement zunächst mit einem Innendurchmesser bereitgestellt, der kleiner ist als der Außendurchmesser einer Nabe, auf die das Antirassel-Zahnrad anschließend aufzuschieben ist.
Erst durch das radiale Aufweiten wird ein Innendurchmesser an dem zweiten Ringelement hergestellt, so dass dieses auf die Nabe aufschiebbar ist.
Demzufolge wird bei dieser Ausführungsform der Innendurchmesser des zunächst bereitgestellten zweiten Ringelementes so eingestellt, dass mit der radialen Aufweitung des zweiten Ringelementes nicht nur die axiale Dicke bzw. die Vorspannung des vulkanisierten Elastomers präzise eingestellt wird, sondern auch gleichzeitig ein gewünschter Innendurchmesser hergestellt wird, der an den Außendurchmesser der Nabe des ersten Zahnrades angepasst ist.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird die Zahnradanordnung aus dem ersten Zahnrad und dem Antirassel-Zahnrad gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.
Hierbei kann beispielsweise das erste Ringelement das Antirassel-Zahnrad bilden, und das zweite Ringelement kann das erste Zahnrad bilden, so dass das Elastomer unmittelbar zwischen dem ersten Zahnrad und dem Antirassel-Zahnrad angeordnet ist und diese verbindet.
Bei dem erfindungsgemäßen Zahnrad ist es von besonderem Vorteil, dass das innere Ringelement und/oder das äußere Ringelement eine Radialschulter aufweist, die den Elastomerabschnitt in radialer Richtung übergreift und an einer Radialfläche des anderen Ringelementes anliegt.
Bei dieser Ausführungsform kann erreicht werden, dass die Axialbeweglichkeit der Ringelemente zueinander eingeschränkt oder verhindert wird. Insbesondere ist es bei dieser Ausführungsform möglich, nur eines der Ringelemente axial festzulegen und die Axialbeweglichkeit des anderen Ringelementes über die Anlage der Radialschulter an der Radialfläche zu begrenzen oder zu unterbinden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Draufsicht auf ein erstes und ein zweites Ringelement;
2 eine Schnittansicht durch die Ringelemente der 1 während des Einfüllens eines Elastomers in einen Ringspalt;
3 ein Ringbauteil in Form eines Zwischenproduktes mit einem vulkanisierten Elastomer;
4 eine Längsschnittansicht durch das fertiggestellte Ringbauteil nach dem radialen Aufweiten des inneren Ringelementes;
5 eine Längsschnittansicht durch zwei Ringelemente einer weiteren Ausführungsform;
6 die Ringelemente der 5 nach dem Vulkanisieren eines Elastomers;
7 das Ringbauteil nach dem radialen Aufweiten des inneren Ringelementes;
8 eine Längsschnittansicht durch eine Zahnradanordnung mit dem Ringbauteil der 8; und
9 eine weitere Ausführungsform einer Zahnradanordnung in Form einer perspektivischen Längsschnittansicht.

In den 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Ringbauteils dargestellt.
1 zeigt dabei eine Draufsicht auf ein erstes Ringelement 10, das einen Innendurchmesser 12 aufweist, und ein zweites Ringelement 14, das einen Außendurchmesser 16 aufweist. Die Ringelemente 10, 14 sind konzentrisch in Bezug auf eine Längsachse 17 angeordnet. Der Innendurchmesser 12 des ersten Ringelementes 10 ist größer als der Außendurchmesser 16 des zweiten Ringelementes 14, so dass zwischen den Ringelementen 10, 14 ein Ringspalt 18 vorhanden ist.
Das erste Ringelement 10 weist ferner einen Außenumfang 20 auf, der in einer Variante eine Verzahnung beinhalten kann. Ferner weist das zweite Ringelement 14 einen Innendurchmesser 22 auf.
In 2 ist gezeigt, dass zur elastischen Verbindung der Ringelemente 10, 14 in radialer und/oder tangentialer Richtung ein Elastomer 24 in den Ringspalt 18 eingefüllt wird. Das Elastomer 24 wird anschließend vulkanisiert bzw. vernetzt.
Das Elastomer 24 haftet dabei an dem Innenumfang des ersten Ringelementes 10 bzw. an dem Außenumfang des zweiten Ringelementes 14 an, so dass anschließend ein Ringbauteil entsteht, das in 3 gezeigt ist. Bei der Vulkanisation des Elastomers 24 schrumpft dieses, so dass sich in axialer Richtung Einschnürungen ergeben, wie es in 3 bei 26 gezeigt ist.
Um das Elastomer in einen Zustand zu bringen, bei dem es Eigenschaften hat, die beispielsweise einem vorab gefertigten Gummielement zwischen den zwei Ringbauteilen ähnlich sind, erfolgt in einem weiteren Schritt eine Beeinflussung des Außendurchmessers 16 des zweiten Ringelementes 14 und/oder eine Beeinflussung des Innendurchmessers 12 des ersten Ringelementes 10. Im Beispiel der 4 erfolgt dies dadurch, dass das zweite Ringelement 14 insgesamt radial aufgeweitet wird, wodurch sich der Innendurchmesser 22 des zweiten Ringelementes 14 vergrößert, jedoch auch der Außendurchmesser 16 des zweiten Ringelementes 14 vergrößert, wie hier bei 22A bzw. 16A dargestellt ist. Hierdurch verändert sich die axiale Dicke des vulkanisierten Elastomers 26, wie es in 4 durch Pfeile 30 und das axial aufgeweitete Elastomer 26A angedeutet ist. Die Aufweitung kann beispielsweise mechanisch mittels eines Dorns erfolgen, wie es in 4 bei 28 schematisch angedeutet ist.
Durch das vulkanisierte und aufgrund der Aufweitung 28 vorgespannte Elastomer 26A kann dieses eine elastische Funktion in radialer Richtung erreichen, die beispielsweise gleich jener eines O-Ringes ist, der zwischen einem äußeren und einem inneren Ringteil eingelegt ist. Ferner kann durch die Vulkanisation eine Kopplung der Ringelemente 10, 14 in tangentialer Richtung erfolgen.
Generell kann ein derartiges Ringbauteil, das in 4 insgesamt mit 32 bezeichnet ist, die Funktion eines Antirassel-Bauteils haben, wie es in dem Dokument WO 2009/083208 A1 beschrieben ist, insbesondere in Bezug auf dort gezeigte Ausführungsformen, bei denen O-Ringe oder Wellfederringe verwendet werden. Zur ergänzenden Offenbarung wird daher auf das Dokument WO 2009/083208 A1 Bezug genommen, wodurch dessen Offenbarung vorliegend gesamtumfänglich enthalten sein soll.
In den 5 bis 7 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Ringbauteils beschrieben, das hinsichtlich Ablauf und hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise des fertiggestellten Ringbauteils der Ausführungsform der 1 bis 4 entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
In 5 wird ein erstes Ringelement 10 bereitgestellt, das an seinem Außenumfang eine Außenverzahnung 36 aufweist. Ferner weist das erste Ringelement 10 an seinem Innenumfang eine Radialschulter 38 auf.
Das zweite Ringelement 14 ist im Bereich seines Außenumfanges an einer axialen Seite abgesetzt, so dass sich eine Radialfläche 40 ergibt.
In 6 sind die beiden Ringelemente axial miteinander ausgerichtet, und in dem Raum zwischen dem Innenumfang 12 des ersten Ringelementes 10 und dem Außenumfang 16 des zweiten Ringelementes 14 ist ein Elastomer eingeführt worden, das vulkanisiert worden ist, wie es in 6 bei 26 gezeigt ist.
Anschließend wird, wie bei der Ausführungsform der 1 bis 4, das zweite Ringelement 14 radial aufgeweitet, so dass dessen Innendurchmesser vergrößert wird, wie es bei 22A gezeigt ist. In entsprechender Weise verändert sich auch der Außendurchmesser 16 des zweiten Ringelementes 14. Hierdurch wird das vulkanisierte Elastomer 26 radial zusammengedrückt und dadurch axial aufgeweitet, wie es in 7 bei 26A gezeigt ist.
Die Ringschulter 38 übergreift in diesem Zustand das vulkanisierte und aufgeweitete Elastomer 26A und liegt an der Radialfläche 40 an, so dass die Ringelemente 10, 14 in einer axialen Richtung gegeneinander gesichert sind.
Dabei verbleibt jedoch zwischen der Radialschulter 38 und einem Außendurchmesser der die Radialfläche 40 bildenden Ausnehmung in dem zweiten Ringelement 14 ein Spiel, das in 7 bei 42 gezeigt ist und dafür sorgt, dass die Ringelemente 10, 14 nach wie vor radialelastisch gegeneinander beweglich sind.
In 8 ist eine Zahnradanordnung 44 gezeigt, die ein erstes Zahnrad 46 mit einer ersten Verzahnung 48 aufweist. Das erste Zahnrad 46 steht dabei in Verzahnungseingriff mit einem zweiten Zahnrad 50, das in 8 nur angedeutet ist.
Über die Zahnräder 46, 50 kann ein Drehmoment bzw. Leistung übertragen werden, wie es beispielsweise in Radsatzanordnungen von Kraftfahrzeuggetrieben üblich ist.
Die Zahnradanordnung 44 weist ferner ein Antirassel-Zahnrad 52 auf, das im vorliegenden Fall durch das in 7 dargestellte Ringbauteil 32 gebildet ist. Das erste Zahnrad 46 weist dabei eine Nabe 54 auf, deren Außendurchmesser dem aufgeweiteten Innendurchmesser 22A des Ringbauteils 32 entspricht. Das Antirassel-Zahnrad 52 kann auf diese Weise auf die Nabe 54 aufgeschoben werden und durch einen Axialsicherungsring 56 gesichert werden. Der Axialsicherungsring 56 greift dabei an dem zweiten Ringelement 14 an, und zwar auf der der Radialschulter 38 gegenüberliegenden Seite, derart, dass auch das zweite Ringelement 10 in axialer Richtung gesichert ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des Axialsicherungsringes 56 liegt das Antirassel-Zahnrad 52 an einer Radialfläche des ersten Zahnrades 46 an, wobei die Verzahnung 48 des ersten Zahnrades 46 und die Verzahnung 36 des Antirassel-Zahnrades 52 miteinander ausgerichtet sind und beide in Eingriff stehen mit der entsprechenden Gegenverzahnung des zweiten Zahnrades 50.
Die Verzahnungen können dabei Schräg- oder Geradverzahnungen sein. Durch das vulkanisierte und axial aufgeweitete Elastomer 26 kann das Antirassel-Zahnrad 52 in einem unbelasteten Zustand in Bezug auf das erste Zahnrad 46 zentriert sein.
Die Zahnzahl und/oder die Zahnteilung (Modul) der Zahnrad-Verzahnungen und der Verzahnung 36 des Antirassel-Zahnrades 52 sind vorzugsweise identisch. Im Gegensatz zu Antirassel-Maßnahmen, bei denen die Antirassel-Verzahnung des Antirassel-Zahnrades einen Zahn mehr oder weniger hat als die zugeordnete Verzahnung des ersten Zahnrades 46, werden aufgrund der identischen Zahnzahl bzw. Zahnteilung ständige Verspannungen und damit einhergehende Wirkungsgradverschlechterungen vermieden. Gegebenenfalls kann die Verzahnung 36 des Antirassel-Zahnrades 52 zwar dieselbe Teilung, jedoch weniger Zähne aufweisen als die zugeordnete Verzahnung des ersten Zahnrades 46.
Bei der Zahnradanordnung 44 ist es generell irrelevant, ob das erste oder das zweite Zahnrad das antreibende Zahnrad ist. Bevorzugt ist das Antirassel-Zahnrad 52 jedoch mit einem Festrad verbunden. Ferner versteht sich, dass bei einem Zahnrad auch zwei oder mehr Antirassel-Zahnräder auf axial gegenüberliegenden Seiten des Zahnrades angeordnet sein können. Ein Kraftfahrzeuggetriebe, in dem die Zahnradanordnung 44 verwendet wird, kann als Stufengetriebe in Vorgelegebauweise ausgebildet sein, kann jedoch auch als Wandlerautomatgetriebe ausgebildet sein, wobei im letzteren Fall die Radsatzanordnung einen Planetenradsatz aufweisen kann.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn das Antirassel-Zahnrad 52 so in Bezug auf das erste Zahnrad 46 gelagert ist, dass es im Bereich des Zahneingriffs mit der Verzahnung des zweiten Zahnrades 50 in radialer Richtung von dem zweiten Zahnrad 50 weggedrückt wird, also im Bereich des Zahneingriffs radialelastisch ausweicht. Das radialelastische Ausweichen wird insbesondere durch das Elastomer 26A erreicht, das vorliegend eine Radialfederanordnung darstellt.
Ferner ist es möglich, dass die Verzahnung 36 in Bezug auf die Verzahnung des zweiten Zahnrades 50 ein Spiel hat. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das Antirassel-Zahnrad 52 derart an dem ersten Zahnrad 46 gelagert und/oder so ausgebildet ist, dass zwischen der Verzahnung 36 des Antirassel-Zahnrades 52 und der Verzahnung des zweiten Zahnrades 50 ein permanenter Zweiflanken-Wälzeingriff gegeben ist. Ein solcher Zweiflanken-Wälzeingriff kann beispielsweise durch positive Profilverschiebung und/oder dadurch realisiert werden, dass die Verzahnung 36 einen größeren Teilkreisdurchmesser aufweist als die zugeordnete Verzahnung 48 des ersten Zahnrades 46. Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Zähne der Verzahnung 36 eine Zahndicke aufweisen, die größer oder gleich der Zahndicke der Zähne der Verzahnung des ersten Zahnrades 46 und/oder der Verzahnung des zweiten Zahnrades 50 ist. Wegen Details derartiger Ausgestaltungen wird Bezug genommen auf das Dokument DE 10 2009 015 958 A1 , dessen Offenbarungsgehalt vorliegend vollumfänglich durch Bezugnahme enthalten sein soll.
In 9 ist eine weitere Ausführungsform einer Zahnradanordnung 44 gezeigt, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell der Zahnradanordnung 44 der 8 entspricht.
Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei der Zahnradanordnung 44 der 9 ist in der Nabe 54 des ersten Zahnrades 46 zwar eine Nut für einen Axialsicherungsring vorgesehen, dieser ist in 9 jedoch nicht dargestellt. Ferner weist das Antirassel-Zahnrad 52 bei dieser Ausführungsform Ringelemente auf, die keine Radialschulter 38 bzw. Radialfläche 40 beinhalten, wobei das Antirassel-Zahnrad 52 im Wesentlichen dem Aufbau entspricht, der dem Ringbauteil 32 der 4 entspricht, wobei am Außenumfang eine Verzahnung 36 vorgesehen ist. Die Verzahnungen 36, 48 sind als Schrägverzahnungen ausgebildet.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Ringbauteiles (32; 52), insbesondere eines Zahnrades einer Zahnradanordnung (44), mit den Schritten: - Bereitstellen eines ersten Ringelementes (10), das einen Innendurchmesser (12) aufweist, und eines zweiten Ringelementes (14), das einen Außendurchmesser (16) aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser (12) des ersten Ringelementes (10); - Anordnen des ersten und des zweiten Ringelementes (10, 14), so dass ein Ringspalt (18) zwischen dem Innendurchmesser (12) des ersten Ringelementes (10) und dem Außendurchmesser (16) des zweiten Ringelementes (14) entsteht, und Einbringen eines Elastomers (24) in den Ringspalt (18); - Vulkanisieren des in den Ringspalt (18) eingebrachten Elastomers (24); und - Verändern des Innendurchmessers (12) des ersten Ringelementes (10) und/oder des Außendurchmessers (16) des zweiten Ringelementes (14), um den Ringspalt (18) zu verändern und hierdurch die axiale Dicke (30) des vulkanisierten Elastomers (26) zu beeinflussen, wobei das innere Ringelement (14) und das äußere Ringelement (10) über einen vulkanisierten Elastomerabschnitt (26A) miteinander verbunden sind, und wobei das innere Ringelement (14) und/oder das äußere Ringelement (10) eine Radialschulter (38) aufweist, die den Elastomerabschnitt (26A) in radialer Richtung übergreift und an einer Radialfläche (40) des anderen Ringelementes (14) anliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verändern des Innendurchmessers (12) des ersten Ringelementes (10) und/oder des Außendurchmessers (16) des zweiten Ringelementes (14) erfolgt, um eine während des Vulkanisierens auftretende Schrumpfung oder Aufweitung des Elastomers (24, 26) zumindest teilweise zu kompensieren.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Ringelement (14) zum Verändern des Ringspaltes (18) radial aufgeweitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ringbauteil ein Zahnrad (52) ist und wobei das erste Ringelement (10) an seinem Außenumfang eine Verzahnung (36) aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Zahnradanordnung (44), die ein erstes Zahnrad (46), das zur Übertragung von Antriebsleistung und zur Paarung mit wenigstens einem zweiten Zahnrad (SO) ausgelegt ist, und ein konzentrisch hierzu gelagertes Antirassel-Zahnrad (52) aufweist, wobei das Antirassel-Zahnrad (52) nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das zweite Ringelement (14) zum Verändern der Größe des Ringspaltes (18) derart aufgeweitet wird, dass das zweite Ringelement (14) anschließend einen Innendurchmesser (22A) aufweist, der dem Außendurchmesser einer Nabe (54) des ersten Zahnrades (46) entspricht.
Verfahren zum Herstellen einer Zahnradanordnung, die ein erstes Zahnrad (46), das zur Übertragung von Antriebsleistung und zur Paarung mit wenigstens einem zweiten Zahnrad (50) ausgelegt ist, und ein konzentrisch hierzu gelagertes Antirassel-Zahnrad (52) aufweist, wobei die Zahnradanordnung nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt wird.
Zahnrad (32; 52) mit einem inneren Ringelement (14) und einem äußeren Ringelement (10), wobei an dem Außenumfang des äußeren Ringelementes (10) eine Verzahnung (36) ausgebildet ist, wobei das innere Ringelement (14) und das äußere Ringelement (10) über einen vulkanisierten Elastomerabschnitt (26A) miteinander verbunden sind, derart, dass die Ringelemente (10, 14) in radialer Richtung elastisch gegeneinander beweglich sind, und wobei das Zahnrad (32; 52) nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist, und wobei das innere Ringelement (14) und/oder das äußere Ringelement (10) eine Radialschulter (38) aufweist, die den Elastomerabschnitt (26A) in radialer Richtung übergreift und an einer Radialfläche (40) des anderen Ringelementes (14) anliegt.