DE102013216916A1 - Zahnriemenrad, Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Zahnriemenrad sowie Verfahren zur Montage eines Zahnriemens - Google Patents

Zahnriemenrad, Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Zahnriemenrad sowie Verfahren zur Montage eines Zahnriemens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zahnriemenrad (10), eine Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Zahnriemenrad (10) sowie ein Verfahren zur Montage eines Zahnriemens. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnriemenrad (10) für einen Zahnriementrieb, eine Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Zahnriemenrad (10) sowie ein Verfahren zur Montage eines Zahnriemens zur Verfügung zu stellen, welches eine vereinfachte Montage ohne eine an dem Zahnriementrieb ausgebildete oder als separate Montagevorrichtung dienende Spannvorrichtung ermöglicht. Ein erfindungsgemäßes Zahnriemenrad (10) für einen Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Laufabschnitt L zur dauerhaften Lagerung und Umlenkung eines Zahnriemens, an dessen Umfangsseite Laufzähne (18) angeordnet sind. Dabei schließt sich in axialer Richtung des Zahnriemenrades (10) an den Laufabschnitt L ein sich verjüngender Montageabschnitt M an, an dessen Umfangsseite (16) mindestens ein Montagezahn (22) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Zahnriemenrad, eine Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Zahnriemenrad sowie ein Verfahren zur Montage eines Zahnriemens.
  • Aus DE 10 2006 059 946 A1 ist ein Zahnriemenrad für einen Zahnriementrieb bekannt, dessen Bauteilgewicht und – daraus resultierend – dessen Massenträgheitsmoment dadurch reduziert sind, dass die Verzahnung aus einem Duroplast besteht und auf einen Nabengrundkörper aufgespritzt ist. Wie ein Zahnriemen auf dem Zahnriemenrad montiert werden soll, ist der Druckschrift im Detail nicht zu entnehmen.
  • Aus DE 10 2008 025 077 A1 ist ein Zahnriemenrad für einen Zahnriementrieb bekannt, das kostengünstig herstellbar sein und einen Zahnriemen sicher führen können soll. Dazu ist beidseits der Verzahnung je eine Bordscheibe vorgesehen, wobei mindestens eine Bordscheibe als separates Teil ausgebildet ist.
  • Um einen Zahnriemen auf einen Zahnriementrieb mit einem der vorstehend beschriebenen Zahnräder zu montieren, wird in den meisten Fällen der Abstand der Zahnriemenräder mittels einer an dem Zahnriementrieb ausgebildeten Spannvorrichtung verringert, um den Zahnriemen spannungsgsfrei oder mit sehr geringer Spannung montieren zu können. Anschließend wird der Abstand der Zahnriemenräder mittels der an dem Zahnriementrieb ausgebildeten Spannvorrichtung wieder vergrößert, um den Zahnriemen zu spannen.
  • Alternativ zu dem vorstehend beschriebenen Montageverfahren können auch separate Spannvorrichtungen mit Montagescheiben eingesetzt werden, um einen zu montierenden Zahnriemen vor der Montage zu spannen und diesen unter Spannung axial auf den Zahnriementrieb aufzuschieben. In DE 10 2007 032 328 A1 beispielsweise ist ein solches Montageverfahren beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird der Zahnriemen zunächst an verzahnten, in ihrem Achsabstand verstellbaren Montagescheiben montiert. Anschließend werden die Montagescheiben mit dem aufgelegten Zahnriemen zu den Zahnriemenrädern so ausgerichtet und synchronisiert, dass der Zahnriemen von den Montagescheiben axial auf die Zahnriemenräder geschoben werden kann. Die Synchronisierung erfolgt mit Hilfe von in den Zahnriemenscheiben ausgebildeten Synchronisierungsbohrungen. Bei Anwendung dieses Montageverfahrens kann der Achsabstand des Riementriebs selbst fest sein, d.h. es wird keine am Riementrieb ausgebildete Spannvorrichtung benötigt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnriemenrad für einen Zahnriementrieb sowie ein Verfahren zur Montage eines Zahnriemens zur Verfügung zu stellen, welches eine vereinfachte Montage ohne eine an dem Zahnriementrieb ausgebildete oder als separate Montagevorrichtung dienende Spannvorrichtung ermöglicht.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 9 bzw. 10.
  • Ein erfindungsgemäßes Zahnriemenrad für einen Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Laufabschnitt zur dauerhaften Lagerung und Umlenkung eines Zahnriemens um eine Drehachse, an dessen Umfangsseite Laufzähne angeordnet sind. Dabei ist in axialer Richtung des Zahnriemenrades ein sich an den Laufabschnitt in axialer Richtung anschließender, sich verjüngender Montageabschnitt mit mindestens einem Montagezahn ausgebildet. Mit dem Wort „ausgebildet“ ist vorzugsweise eine einstückige Ausbildung von Laufabschnitt und Montageabschnitt gemeint. Vom Schutz umfasst sein sollen jedoch auch mehrstückige Ausbildungen, beispielsweise die separate Fertigung eines Laufabschnitts und eines Montageabschnitts, die anschließend wie oben beschrieben angeordnet sind. Ebenso soll das Wort „angeordnet“ offen lassen, ob die Laufzähne einstückig an einem Grundkörper ausgebildet oder an diesen angespritzt oder auf sonstige Art und Weise mit diesem verbunden sind. Ein erfindungsgemäßes Zahnriemenrad ermöglicht es, einen Zahnriemen mit Hilfe von Montagerädern durch axiales Aufschieben ohne vorherige Synchronisierung der Montageräder mit den Zahnriemenrädern zu montieren, denn beim Aufschieben des Zahnriemens von den Montagerädern auf das erfindungsgemäße Zahnriemenrad findet eine automatische Synchronisierung statt, d.h. die Zähne von Zahnriemen und Zahnriemenrad „finden sich selbständig“. Dazu genügt es prinzipiell an dem Montageabschnitt nur einen Montagezahn auszubilden, um die gewünschte Synchronisierung während der Montage zu bewirken. Bevorzugt ist es jedoch, mehrere Montagezähne in dem Montageabschnitt vorzusehen, um die bei der Montage auf die Zähne des zu montierenden Zahnriemens einwirkenden Kräfte auf mehrere Zähne zu verteilen. Besonders bevorzugt wird zwischen den Montagezähnen und den Laufzähnen ein ganzzahliges Verhältnis gewählt, beispielsweise ein Verhältnis von Montagezähnen zu Laufzähnen von 1:3 oder von 1:2. Vorteilhaft ist, dass Synchronisierungsbohrungen für die Synchronisierung mit einem erfindungsgemäßen Zahnriemenrad nicht erforderlich sind. Die Kosten für die Ausbildung derartiger Bohrungen, insbesondere in spanend hergestellten Zahnriemenrädern, entfallen daher. Die Erfindung stellt damit eine neue und kostengünstige Alternative für spanend herstellbare Zahnriemenräder zur Verfügung, die – im Vergleich zu urformend hergestellten Zahnriemenrädern – während des Betriebs akustisch vorteilhaft sind.
  • Eine besonders geringe Belastung bei der Montage eines Zahnriemens mittels eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades ergibt sich, wenn die Zahl der in dem Montageabschnitt ausgebildeten Montagezähne und die Zahl der Laufzähne identisch ist. In diesem Fall sind bevorzugt alle Montagezähne identisch ausgebildet, d.h. der Montagezahnfußradius und Montagezahnkopfradius und die Geometrie aller Montagezähne sind identisch. Weiter bevorzugt ist die Zahnhöhe aller Montagezähne in radialer Richtung konstant, so dass sich in dem verjüngenden Montageabschnitt der Montagezahnradius in axialer Richtung bei allen Montagezähnen identisch verringert.
  • Ein erfindungsgemäßes Zahnriemenrad lässt sich besonders einfach und kostengünstig herstellen, wenn der Montageabschnitt als variable Fase ausgebildet ist. Unter einer variablen Fase wird in diesem Zusammenhang eine gleichmäßige Verjüngung der Montagezähne in einem vorgegebenen Winkel α verstanden, wobei mit dem Winkel α nur der Neigungswinkel gegenüber der Drehachse gemeint ist. Eine derartige Verjüngung wird auch als Endenrücknahme bezeichnet und lässt sich insbesondere dadurch erzielen, dass an einem bereits mit einer Verzahnung (mit Laufzähnen) gefertigten Zahnriemenrad an einer der Seiten eine Fräsbearbeitung stattfindet, bei welcher der Fräser ausgehend von einer Radialebene von jedem umfangsseitigen Punkt dieser Radialebene in einem vorgegebenen Fasenwinkel nach außen gefahren wird. Die genannte Radialebene entspricht dann der Trennebene zwischen dem Laufabschnitt und dem Montageabschnitt.
  • Die Verjüngung muss nicht in einem konstanten Winkel als Fase oder variable Fase erfolgen. Sie kann auch einen beliebigen kurvenförmigen Verlauf haben und insbesondere mit einem Radius versehen sein, parabelförmig, elliptisch oder in anderer Art und Weise kurvenförmig gestaltet sein. Bevorzugt weist die Verjüngung in axialer Richtung einen stetigen Verlauf im mathematischen Sinne auf, d.h. sie umfasst keine „stufenartigen Sprünge“ innerhalb des Montageabschnitts in axialer Richtung. Ein „Sprung“ (Unstetigkeit im mathematischen Sinne) zwischen dem Montageabschnitt und dem Laufabschnitt ist möglich und kann insbesondere als seitliche Begrenzung des Zahnriemens während des Betriebes eingesetzt werden. Ebenfalls möglich ist es, das Zahnriemenrad über die gesamte Länge konvex auszubilden, so dass aufgrund der Geometrie keine Trennung zwischen dem Laufabschnitt L und dem Montageabschnitt M erkennbar ist.
  • Grundsätzlich ist für eine wie vorstehend beschriebene variable Fase jeder Winkel α zwischen 0° und 90° geeignet. Bevorzugt werden Winkel zwischen 5° und 60°, besonders bevorzugt Winkel zwischen 10° und 45° und weiter bevorzugt Winkel zwischen 30° und 40°. Große Winkel, insbesondere Winkel zwischen 45° und 60° haben den Vorteil, dass für den Montageabschnitt nur wenig Bauraum in axialer Richtung benötigt wird. Kleinere Winkel, insbesondere zwischen 15° und 45°, erleichtern die axiale Verschiebung und die erforderliche Synchronisation zwischen Riemen und Riemenrädern bei Verwendung der bereits beschriebenen Montageräder, da der von den Montagezähnen auf den zu montierenden Zahnriemen in axialer Richtung innerhalb des Montageabschnitts über den Verschiebeweg nur geringfügig ansteigt.
  • Um einen Sprung des Zahnriemens beim Übergang von dem Montageabschnitt in den Laufabschnitt zu vermeiden, geht der mindestens eine Montagezahn, in axialer Richtung betrachtet, stufenlos in einen Laufzahn über. Besonders bevorzugt geht jeder Montagezahn in axialer Richtung stufenlos in einen Laufzahn über. Mit dem vorstehend genannten stufenlosen Übergang ist gemeint, dass im Übergangsbereich zwischen dem Montageabschnitt und dem Laufabschnitt kein Versatz der Zähne in Umfangsrichtung vorliegt.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades sind die Zahnflanken der Montagezähne und/oder die Zahnflanken der Laufzähne parallel zur Drehachse ausgebildet (Geradverzahnung). Ein derart ausgebildetes, erfindungsgemäßes Zahnriemenrad ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
  • Die Montagezähne und/oder die Laufzähne können aber auch zur Drehachse geneigt ausgebildet sein (Schrägverzahnung). Beispielsweise können die Montagezähne gegenüber der Drehachse so geneigt sein, dass bei Drehung des erfindungsgemäßen Zahnriemenrades während der Montage aufgrund der Neigung der Zähne im Montageabschnitt von den Montagezähnen auf den Riemen eine Kraft in Richtung des Laufabschnitts ausgeübt wird, um eine axiale Verschiebung des Riemens in Richtung Laufabschnitt zu unterstützen. In diesem Fall sollte das erfindungsgemäße Zahnriemenrad bei einer erforderlichen Demontage des Riemens in umgekehrter Richtung angetrieben werden, um die Demontage mit Hilfe der Neigung der Montagezähne zu unterstützen.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Montagezähne mindestens stirnseitig spitz zulaufend ausgebildet sind. Dies gilt insbesondere für Zahnriemenräder deren Laufzähne im Bereich der Zahnköpfe eine Dickenausdehnung aufweisen. Darunter sind Zähne zu verstehen, die in ihren äußersten radialen Bereichen jeweils einen plateauartig ausgebildeten Bereich, d.h. eine erkennbare Ausdehnung in Umfangsrichtung, aufweisen. Um die Montagezähne im Anschluss an einen derartigen Laufbereich stirnseitig spitz zulaufend auszubilden, muss – insbesondere durch Einstellung eines entsprechenden Fräserauslaufs – eine Verjüngung erzielt werden, die zur Berührung der beiden aufeinander zulaufenden Flanken der Montagezähne zumindest stirnseitig führt. Derartig ausgebildete Montagezähne erleichtern das axiale Aufschieben eines Zahnriemens aufgrund der Geometrie im Bereich der Stirnseite.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades, bei welcher alle Laufzähne vorzugsweise identisch ausgebildet sind und somit den gleichen Laufzahnkopfradius und den gleichen Laufzahnfußradius aufweisen, entspricht der Radius des mindestens einen Montagezahnkopfes an der äußersten Stelle des Montageabschnitts maximal dem Radius der Laufzahnfüße, vorzugsweise ist der Radius etwas kleiner ausgebildet. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass während der Montage eines Zahnriemens mit Hilfe von Montagerädern, deren Achsabstand dem Achsabstand der Zahnriemenräder des Zahnriementriebes entspricht, beim axialen Verschieben des Zahnriemens von den Montagerädern in Richtung Monateabschnitt eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades zunächst kein Kontakt zwischen den Zahnköpfen des Zahnriemens und den Zahnköpfen des erfindungsgemäßen Zahnriemenrades entsteht. Erst bei weiterer axialer Verschiebung in Richtung Laufabschnitt stellt sich zunehmend ein Kontakt zwischen den Zahnköpfen des Zahnriemens und den Zahnköpfen des Montageabschnitts ein, der eine automatische Synchronisierung von Zahnriemen und dem erfindungsgemäßen Zahnriemenrad bewirkt. Die vorstehend beschriebene Ausbildungsform ermöglicht eine den Zahnriemen schonende, automatische und sanfte Synchronisierung ausschließlich mit Hilfe des Zahnriemens und des an dem erfindungsgemäßen Zahnriemenrad ausgebildeten Montageabschnitts.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Lenkung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine elektromechanische Lenkung eines Kraftfahrzeuges, mit einem wie vorstehend beschriebenen Zahnriementrieb mit einem erfindungsgemäßen Zahnriemenrad. Bei derartigen Lenkungen kann ein erfindungsgemäßes Zahnriemenrad insbesondere dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn die Riemenräder mit einem festen Abstand zueinander montiert sind, d.h. wenn keine Spannvorrichtung zur Verstellung des Abstandes der Riemenräder vorgesehen ist.
  • Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Verfahren zur Montage eines Zahnriemens auf einem Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem wie vorstehend beschriebenen Zahnriemenrad. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:
    • a) Lagerung des Zahnriemens auf mindestens zwei Montagerädern,
    • b) Anordnung der Montageräder so, dass der Riemen in axialer Richtung (d.h. quer zur Riemenerstreckung) von den Montagerädern auf den Montageabschnitt des mindestens einen Zahnriemenrades verschiebbar ist,
    • c) Antreiben mindestens eines Montagerades und
    • d) axiales Verschieben des Zahnriemens über den Montageabschnitt auf den Laufabschnitt.
  • Auf die vorstehend bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zahnriemenrad beschriebenen Vorteile wird hiermit noch einmal verwiesen.
  • Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine Längs-Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades,
  • 2 eine Längs-Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades,
  • 3 eine Seitenansicht des in 2 gezeigten Zahnriemenrades gemäß dem Pfeil III in 2,
  • 4 eine Detailansicht des in 3 mit IV gekennzeichneten Bereichs,
  • 5 eine perspektivische Ansicht des in den 24 gezeigten Zahnriemenrades und
  • 6 eine vereinfachte Darstellung einer Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades 10, das einen Grundkörper 24 im Wesentlichen hohlzylindrischer Grundform aufweist und dazu vorgesehen ist, um eine Drehachse D drehbar gelagert zu werden. Dazu wird das Zahnriemenrad 10 mit seiner zentralen Durchgangsöffnung 12 in bekannter Art und Weise auf einer nicht dargestellten Welle oder Achse gelagert bzw. fixiert.
  • Das Zahnriemenrad 10 ist in axialer Richtung 14 in einen Laufabschnitt L und einen sich links des Laufabschnitts L anschließenden Montageabschnitt M unterteilt.
  • Im Laufabschnitt L sind an der Umfangsseite 16 des Zahnriemenrades 10 Laufzähne 18 ausgebildet. Die Kontur der Laufzähne 18 verläuft parallel zur Drehachse, d.h. deren Ausdehnung in radialer Richtung 20 ist über die Länge des Laufabschnitts L konstant. Als Länge des Laufabschnitts L wird vorliegend die Ausdehnung des Laufabschnitts L in axialer Richtung verstanden. Mit anderen Worten ausgedrückt, handelt es sich bei der in 1 gezeigten Verzahnung um eine Geradverzahnung.
  • Im Montageabschnitt M schließt sich an jeden Laufzahn 18 jeweils ein Montagezahn 22 an. Die Montagezähne 22 verjüngen sich ausgehend von dem (in 1) linken Ende des Laufabschnitts in Richtung des linken Endes (1) des Montageabschnitts M des Zahnriemenrades 10. In der in 1 dargestellten Ausführungsform wurde der sich verjüngende Bereich und somit der Montageabschnitt M durch spanende Bearbeitung mittels einer Fräsmaschine hergestellt, indem zunächst ein Zahnriemenrad 10 mit einer sich über den Laufabschnitt L und den Montageabschnitt M erstreckenden Geradverzahnung hergestellt wurde und dieses dann durch Einstellung eines geradlinigen Fräserauslaufs im Montageabschnitt M bearbeitet wurde. Aufgrund der geradlinigen Abflachung kann der in 1 dargestellte, sich verjüngende Montagebereich auch als variable Fase bezeichnet werden, wobei darunter im vorliegenden Fall in Verbindung mit einem Zahnriemenrad 10 zu verstehen ist, dass die Geometrie des Zahnriemenrades 10 ausgehend von existierenden Umfangspunkten einer einen Montageabschnitt M begrenzenden Radialebene zu einem freien Ende hin in einem konstanten Winkel (Fasenwinkel) α verjüngt ist.
  • Die 25 zeigen eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades 10, wobei für identische oder zumindest funktionsgleiche Elemente im Folgenden die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
  • Das in den 25 gezeigte Zahnriemenrad 10 umfasst wiederum einen Grundkörper 24 mit einer im Wesentlichen hohlzylindrischen Grundform und einer Durchgangsöffnung 12. Die Durchgangsöffnung 12 weist bei der zweiten Ausführungsform auf der Seite des Montageabschnitts (linke Seite in den 2 und 5) einen Bereich 26 mit deutlich vergrößertem Durchmesser auf.
  • Im Laufabschnitt L sind an der Umfangsseite 16 des Zahnriemenrades 10 Laufzähne 18 ausgebildet. Die Kontur der Laufzähne 18 verläuft bei der zweiten Ausführungsform nicht parallel zur Drehachse, sondern in einem leicht zur Drehachse geneigten Winkel (ca. 6–8°). Bei der in den 25 gezeigten Verzahnung handelt es sich daher um eine Schrägverzahnung.
  • Im Montageabschnitt M schließt sich an jeden Laufzahn 18 jeweils ein Montagezahn 22 an. Die Montagezähne 22 verjüngen sich ausgehend von dem (in den 2 und 5) linken Ende des Laufabschnitts L in Richtung des linken Endes (2 und 5) des Montageabschnitts M des Zahnriemenrades 10. Die Herstellung des in den 25 gezeigten Zahnriemenrades kann wiederum durch spanende Bearbeitung erfolgen, insbesondere wie vorstehend beschrieben. Dabei ist es bevorzugt, aber nicht zwingend erforderlich, wenn ein geradliniger Fräserauslauf in paralleler Richtung zum Zahnflankenverlauf eingestellt wird.
  • Besonders vorteilhaft und bevorzugt ist es, wenn die Montagezähne 22 – wie in beiden Ausführungsformen dargestellt – in axialer Richtung betrachtet – stufenlos in die korrespondierenden Laufzähne 18 übergehen. Dies ist der Fall, wenn im Übergangsbereich zwischen dem Laufabschnitt L und dem Montageabschnitt M keine sich ausschließlich radial erstreckenden Sprünge in Form von Kanten an dem Zahnriemenrad 10 ausgebildet sind.
  • Der Übergangsbereich zwischen dem Laufbereich L und dem Montagebereich M kann auch ohne Unstetigkeit, d.h. mit einem „weichen“ Übergang ohne Kanten, erfolgen, insbesondere durch Ausbildung eines entsprechenden Radius. Anstelle einer variablen Fase mit geradliniger Oberflächenkontur kann der sich verjüngende Montageabschnitt M auch vollständig oder teilweise eine kurvenförmige Geometrie aufweisen. Nur beispielhaft wird diesbezüglich auf eine konkave oder konvexe, sich im Montageabschnitt M zur Außenseite hin (in axialer Richtung betrachtet) radial verjüngende Geometrie verwiesen.
  • Aus 4 ist ersichtlich, dass die geometrische Gestaltung des Montageabschnitts M in der zweiten Ausführungsform so gewählt wurde, dass die Montagezähne 22 stirnseitig spitz zulaufen. Dies wurde durch Wahl eines geeigneten Winkels α in Verbindung mit einer geeigneten (Mindest-)Ausdehnung des Montageabschnitts M bewirkt. Diese Parameter wurden so gewählt, dass eine Verjüngung so weit erfolgte, dass der plateauartige Bereich 28 der Laufzähne 18 aufgrund der Verjüngung entfallen ist. Eine derartige Ausbildung begünstigt die Montage eines Zahnriemens auf einem erfindungsgemäßen Zahnriemenrad durch axiales Aufschieben.
  • 6 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnriemenrades 10. Bei dieser Ausführungsform weist das gesamte Zahnriemenrad 10 eine konvexe Außenkontur auf, so dass der Laufabschnitt L und der Montageabschnitt M an der Außengeometrie des Zahnriemenrades 10 nicht zu erkennen sind. Die in 6 eingetragene Aufteilung in den Laufabschnitt L und den Montageabschnitt M ist so gewählt worden, dass der Laufabschnitt L den Bereich kennzeichnet, in welchem sich der Zahnriemen während des Betriebes des Zahnriemenantriebs befindet. Das Zahnriemenrad 10 weist eine (nicht dargestellte) Schrägverzahnung – wie in 5 – gezeigt auf.
  • Es ist auch möglich, als Laufabschnitt die gesamte Länge des Zahnriemenrades 10 zu verwenden, so dass der Montageabschnitt M Teil des Laufabschnittes L ist. Entscheidend ist, dass das Zahnriemenrad 10 im Montageabschnitt M so ausgebildet ist, dass ein Zahnriemen von parallel zu den Zahnriemenrädern angeordneten Montagerädern in axialer Richtung auf zumindest ein erfindungsgemäßes Zahnriemenrad aufschiebbar ist und sich beim Kontakt des Zahnriemens mit dem erfindungsgemäßen Zahnriemenrad aufgrund des Montageabschnitts M eine Synchronisierung des Montagerades mit dem erfindungsgemäßen Zahnriemenrad 10 einstellt, ohne dass dabei der Zahnriemen Schaden nimmt.
  • Erfindungsgemäße Zahnriemenräder 10 können zusammen mit aus dem Stand der Technik bekannten Zahnriemenrädern kombiniert werden (Zahnriementrieb mit einem erfindungsgemäßen Zahnriemenrad und einem aus dem Stand der Technik bekannten Zahnriemenrad). Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn der Zahnriementrieb selbst eine Spannvorrichtung aufweist und zur Montage Montageräder verwendet werden, von welchen ein zu montierender Zahnriemen in axialer Richtung auf die Zahnriemenräder aufgeschoben werden soll. In diesem Fall kann die Synchronisierung des für das aus dem Stand der Technik bekannte Zahnriemenrad in herkömmlicher Weise, z.B. mittels einer Synchronisierungsbohrung, erfolgen, während die Synchronisierung des erfindungsgemäßen Zahnriemenrades 10 mit dem zu synchronisierenden Montagerad – wie vorstehend beschrieben – „automatisch“ mit Hilfe des Montageabschnitts erfolgt.
  • Erfindungsgemäße Zahnriemenräder 10 können auch paarweise eingesetzt werden. Dies bietet sich insbesondere in Fällen an, in denen der Zahnriementrieb selbst keine Spannvorrichtung aufweist. In diesen fällen Fall kann die Synchronisierung beider Zahnriemenräder 10 – wie vorstehend beschreiben – durch die jeweiligen Montageabschnitte M bewirkt werden.
  • Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Zahnriemenrad
    12
    Durchgangsöffnung
    14
    axiale Richtung
    16
    Umfangsseite
    18
    Laufzähne
    20
    radiale Richtung
    22
    Montagezahn
    24
    Grundkörper
    26
    Bereich mit vergrößertem Durchmesser
    28
    plateauartiger Bereich (der Laufzähne)
  • 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 102006059946 A1 [0002]
    • DE 102008025077 A1 [0003]
    • DE 102007032328 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Zahnriemenrad für einen Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Laufabschnitt L zur dauerhaften Lagerung und Umlenkung eines Zahnriemens um eine Drehachse D, an dessen Umfangsseite (16) Laufzähne (18) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich an den Laufabschnitt in axialer Richtung (14) anschließender, sich in radialer Richtung (20) verjüngender Montageabschnitt M mit mindestens einem an der Umfangsseite (16) ausgebildeten Montagezahn (22) ausgebildet ist.
  2. Zahnriemenrad nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der in dem Montageabschnitt M ausgebildeten Montagezähne (22) identisch mit der Zahl der Laufzähne (18) ist.
  3. Zahnriemenrad nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageabschnitt M als variable Fase ausgebildet ist.
  4. Zahnriemenrad nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α der variablen Fase gegenüber der Drehachse D kleiner als 60° ist.
  5. Zahnriemenrad nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Montagezahn (22) in axialer Richtung (14) betrachtet stufenlos in einen Laufzahn (18) übergehend ausgebildet ist.
  6. Zahnriemenrad nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnflanken der Montagezähne (22) und/oder die Zahnflanken der Laufzähne (18) parallel zur Drehachse ausgebildet sind.
  7. Zahnriemenrad nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagezähne (22) mindestens stirnseitig spitz zulaufen.
  8. Zahnriemenrad nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des Montagezahnkopfes an der äußersten Stelle des Montageabschnitts maximal dem Radius der Laufzahnfüße entspricht.
  9. Lenkung eines Kraftfahrzeuges umfassend einen Zahnriementrieb mit einem Zahnriemenrad (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  10. Verfahren zur Montage eines Zahnriemens auf einem Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem vorstehend genannten Zahnriemenrad (10), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Lagerung des Zahnriemens auf mindestens zwei Montagerädern, b) Anordnung der Montageräder so, dass der Riemen in axialer Richtung (14) von den Montagerädern auf den Montageabschnitt des mindestens einen Zahnriemenrades (10) verschiebbar ist, c) Antreiben mindestens eines Montagerades und d) axiales Verschieben des Zahnriemens über den Montageabschnitt auf den Laufabschnitt.
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