DE102012214483A1

DE102012214483A1 - Antriebsrad

Info

Publication number: DE102012214483A1
Application number: DE201210214483
Authority: DE
Inventors: Christophe Couillez; Horatiu Socaciu
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2014-02-20
Also published as: CN103591250A; CN103591250B

Abstract

Antriebsrad (1) für einen Zugmitteltrieb aufweisend ein als Nabe ausgebildetes Innenrad (2), mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Armen (3), die sich radial nach außen erstrecken und einem dazu korrespondierenden Außenrad (4), mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Fortsätzen (5), die sich radial nach innen, zwischen die beabstandeten Arme (3) des Innenrades (2) erstrecken, sowie ein an seiner äußern Umfangsfläche ausgebildeter Zahnkranz (6), wobei zwischen den Seitenflächen der Arme (3) und der Fortsätze (5) ein Elastomer (7) das Außenrad (4) mit dem Innenrad (2) verbindet und zwischen Außenrad (4) und Innenrad (2) eine zusätzliche formschlüssige Verbindungsvorrichtung (8) ausgebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebsrad für einen Zugmitteltrieb aufweisend ein als Nabe ausgebildetes Innenrad, mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Armen, die sich radial nach außen erstrecken und einem dazu korrespondierenden Außenrad, mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Fortsätzen, die sich radial nach innen, zwischen die beabstandeten Arme des Innenrades erstrecken, sowie ein an seiner äußern Umfangsfläche ausgebildeter Zahnkranz, wobei zwischen den Seitenflächen der Arme und der Fortsätze ein Elastomer das Außenrad mit dem Innenrad verbindet.
Hintergrund der Erfindung
Antriebsscheiben kommen in Trieben zum Einsatz, wo von einem antreibenden Element (z. B. einer Kurbelwelle) eine Kraft auf ein anderes, anzutreibendes Element (z. B. einer Nockenwelle) über das Zugmittel zu geben ist. Hierzu werden im Trieb Antriebsscheiben integriert, die mit den entsprechenden Aggregaten verbunden, und über die das Zugmittel geführt sind. Die im Motor auftretenden Unwuchten übertragen sich auf die Antriebsscheiben und folglich auf das Zugmittel. Dies führt zu ungewollten Geräuschemissionen und kann bei einem Riemen zu Schlupf und bei einer Kette zu einem Zahnsprung führen. um die Unwuchten, welche von der Welle auf das Antriebsrad und somit auf das Zugmittel übertragen werden auszugleichen, wird das Antriebsrad unterteilt, in ein Rad, dass an der Welle angreift, und ein Rad das am Zugmittel angreift. Zur Dämpfung ist zwischen beiden Rädern ein Dämpfungsring eingefügt. Ein Antriebsrad gemäß der vorgenannten Gattung ist aus der Druckschrift DE 10339688 A1 bekannt. Der vorliegende Stand der Technik versieht eine Ausgleichsvorrichtung für einen Motor mit einem nachgiebigen oder elastomeren Dämpfungsring, der in wenigstens einem der Antriebskettenräder der Ausgleichsvorrichtung befestigt ist, um die Kettenheulschwingungen von der zugehörigen Ausgleichswelle zu entkoppeln. Durch den Dämpfungsring im Kettenrad werden die hörbar übertragenen Kettenheulgeräusche des Motorrahmens wesentlich verringert. Die Erfindung verwendet einen keilverzahnten Dämpfungsring, der zwischen inneren, an dem äußeren Zahnring ausgebildeten und äußeren, an der Nabe ausgebildeten Keilprofilen des zugehörigen Kettenrads angeordnet ist. Die Keilprofile an der Nabe und dem äußeren Ring sind so gestaltet, dass sie im lockeren Eingriff stehen, so dass bei Ausfall des elastomeren Dämpfungsrings das direkte Ineinandergreifen der Keilprofile der Nabe und des Rings die zeitliche Abstimmung der Ausgleichswellen bezüglich der Kurbelwelle des Motors aufrechterhält, so dass das Ausgleichen der Motorschwingungen durch die Ausgleichswellen in allen Fällen aufrechterhalten wird. Es wird erwartet, dass in anderen Kettenanwendungen oder Antriebsanordnungen für Ausgleichsvorrichtungen der Einsatz eines zweiten Dämpfungsringes zu einer beträchtlichen Geräuschabnahme führen kann
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässig funktionierendes, gedämpftes Antriebsrad bereitzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen Außenrad und Innenrad eine zusätzliche formschlüssige, stabilisierende Verbindungsvorrichtung vorgesehen ist. Der besondere Vorteil dabei ist, dass die im Elastomer auf Grund der Verdrehung des Innenrades zum Außenrad auftretenden Scherkräfte, durch die Unterstützung der formschlüssigen Verbindungsvorrichtung, minimiert werden können. Dadurch wird das Risiko verringert, dass es während des Betriebes bei den auftretenden Scherkräften zu einem Ablösens des dämpfenden Elastomers zwischen dem Außenrad und dem Innenrad kommt, da auf Grund der erfindungsgemäßen formschlüssigen Verbindungsvorrichtung die Scherkräfte gegenüber den Haftkräften verringert werden.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Arme des Innrades bis an den Innenumfang des Außenrades reichen, so dass sich zwischen den Seitenflächen der Arme und der Fortsätze geschlossene Taschen ausbilden, in welchen das Elastomer angeordnet ist. Das Elastomer besteht aus einer Kautschukmischung, welche mittels vulkanisieren stoffschlüssig in die Taschen eingebracht wird. Die abgeschlossenen Taschen haben den besonderen Vorteil, dass zum einen weniger Elastomer verwendet werden muss, als es im Stand der Technik der Fall ist. Zum anderen ist eine stoffschlüssige Verbindung stabiler, wenn sie kleinere Bereiche abdeckt, als ein aus dem Stand der Technik bekannter komplett umlaufender stoffschlüssiger Elastomerring.
In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, dass die Nutlänge der in die Arme des Innenrads eingebrachten Nuten, so dimensioniert ist, dass das darin eingreifende Verbindungselement das Innenrad innerhalb des Außenrades so positioniert, dass die Taschen gleichmäßig über das Antriebsrad verteilt sind. Das führt dazu, dass die Dämpfungswirkung ebenfalls gleichmäßig über das Antriebsrad verteilt wird. Die Verbindungsvorrichtung gewährleistet darüber hinaus, dass bei dem Zusammenbau des Antriebsrades, sowohl die erforderliche Rechtwinkligkeit als auch die Koaxialität des Innenrades zu dem Außenrad gegeben ist. Außerdem sorgt die zusätzliche Verbindung für eine Stabilisierung des Antriebsrades bei der weitere Montage innerhalb des Zugmitteltriebes, da die beiden einzelnen Teilräder nicht nur durch eine Elastomer miteinander verbunden sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den 1 bis 3b dargestellt, die nachfolgend detailliert beschrieben sind, wobei sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Antriebsrad mit Elastomer,
2 ein erfindungsgemäßes Antriebsrad mit Sicht auf eine Verbindungsvorrichtung,
3a eine Detailansicht eines Außenrades und
3b eine Detailansicht auf einen Arm eines Innenrades.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 und die 2 zeigen ein erfindungsgemäßes Antriebsrad 1 in zwei aufeinanderfolgenden Montagezuständen. 2 zeigt das Antriebsrad 1 mit einem als Nabe ausgebildeten Innenrad 2 das zur Montage auf eine hier nicht dargestellte Antriebswelle vorgesehen ist. Das Innenrad 2 weist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Armen 3 auf, die sich radial nach außen erstrecken. Des Weiteren ein zum Innenrad 2 korrespondierendes Außenrad 4, mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Fortsätzen 5, die sich radial nach innen, zwischen die beabstandeten Arme 3 des Innenrades 2 erstrecken. Außerdem weist das Außenrad 4 ein an seiner äußern Umfangsfläche ausgebildeten Zahnkranz 6 auf, in welchen ein hier nicht dargestelltes Zugmittel eingreifen kann. Die Arme 3 des Innrades 2 reichen bis an den Innenumfang des Außenrades 4, so dass sich zwischen den Seitenflächen der Arme 3 und der Fortsätze 5 geschlossene Taschen 12 ausbilden. Das Antriebsrad 1 weist eine erfindungsgemäße, formschlüssige Verbindungsvorrichtung 8 auf, welche in den Detailausschnitten der 3a und 3b dargestellt ist. 3a zeigt eines der am Innenumfang des Außenrades 4 ausgebildeten Verbindungselemente 9, welches dafür vorgesehen ist, in eine in 3b dargestellten, stirnseitig in eine an einem Arm 3 des Innenrads 2 eingebrachten Nut 10 einzugreifen. Zur Montage des Antriebsrades 1 wird das Innenrad 2 in das Außenrad 4 eingesetzt und in Richtung der Verbindungselemente 9 verdreht. Die Nuten 10 weisen stirnseitig eine definierte Nuttiefe 11 auf. Beim Verdrehen des Innenrades 2 gegen das Außenrad 4 werden die Verbindungselemente 9 bis zu den Nutenden eingeschoben, so dass das Innenrad 2 eine Endposition erlangt. Die Nuttiefe 11 ist so gewählt, das in der erlangten Endposition das Innenrad 2 der Art ausgerichtet ist, dass die zwischen den Seitenflächen der Arme 3 und den Fortsätze 5 des Außenrades ausgebildeten Taschen 12, in gleichmäßigen Abständen zueinander über das Antriebsrad 1 verteilt sind. Die so gestaltete Verbindungsvorrichtung 8 sorgt dafür, dass das Innenrad 2 am Außenrad 4 radial geführt und axial gesichert ist. 1 zeigt das Antriebsrad 1 nachdem in den Taschen 12 ein Elastomer 7, vorzugsweise eine Kautschukmischung, mittels Vulkanisation eingebracht wurde. Das Elastomer 7 verbindet das Innenrad 2 mit dem Außenrad 4. Das Elastomer 7 sorgt für eine Dämpfwirkung zwischen den beiden, zu einem Antriebsrad 1 montierten Teilräder. Die vom Motor an die Welle übertragene Unwucht wird auf Grund der zwischen dem Innrad 2 und dem Außenrad 4 geschalteten, mit Elastomer gefüllten Taschen 12 abgedämpft. Dies hat den Vorteil, dass keine ungleichmäßige Lasteinwirkung an das am Zahnkranz 6 des Außenrades 4 angreifende Zugmittel übertragen wird. Sowohl der Zugmittelverschleiß als auch der Verschleiß am Antriebsrad wird dadurch verringert.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsrad
2: Innenrad
3: Arm
4: Außenrad
5: Fortsatz
6: Zahnkranz
7: Elastomer
8: Verbindungsvorrichtung
9: Verbindungselement
10: Nut
11: Nuttiefe
12: Tasche

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

DE 10339688 A1 [0002]

Claims

Antriebsrad (1) für einen Zugmitteltrieb aufweisend ein als Nabe ausgebildetes Innenrad (2), mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Armen (3), die sich radial nach außen erstrecken und einem dazu korrespondierenden Außenrad (4), mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Fortsätzen (5), die sich radial nach innen, zwischen die beabstandeten Arme (3) des Innenrades (2) erstrecken, sowie ein an seiner äußern Umfangsfläche ausgebildeter Zahnkranz (6), wobei zwischen den Seitenflächen der Arme (3) und der Fortsätze (5) ein Elastomer (7) das Außenrad (4) mit dem Innenrad (2) verbindet dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Außenrad (4) und Innenrad (2) eine zusätzliche formschlüssige Verbindungsvorrichtung (8) ausgebildet ist.
Antriebsrad (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindungsvorrichtung (8) aus einem am Innenumfang des Außenrades (4) ausgebildeten Verbindungselement (9), der in eine dafür vorgesehene stirnseitig an einem Arm (3) des Innenrads (2) eingebrachten Nut (10) eingreift, gebildet wird.
Antriebsrad (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (3) des Innrades (2) bis an den Innenumfang des Außenrades (4) reichen, so dass sich zwischen den Seitenflächen der Arme (3) und der Fortsätze (5) geschlossene Taschen (12) ausbilden, in welchen das Elastomer (7) angeordnet ist.
Antriebsrad (1) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer (7) eine Kautschukmischung ist, welche mittels vulkanisieren in die Taschen (12) stoffschlüssig eingebracht wird.
Antriebsrad (1) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Nutlänge (11) der in die Arme (3) des Innenrads (2) eingebrachten Nuten (10), so dimensioniert ist, dass das darin eingreifende Verbindungselement (9) das Innenrad (2) innerhalb des Außenrades (4) so positioniert, dass die Taschen (12) gleichmäßig über das Antriebsrad (1) verteilt sind.