DE102014003368A1 - Stirnrad - Google Patents

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DE102014003368A1
DE102014003368A1 DE102014003368.6A DE102014003368A DE102014003368A1 DE 102014003368 A1 DE102014003368 A1 DE 102014003368A1 DE 102014003368 A DE102014003368 A DE 102014003368A DE 102014003368 A1 DE102014003368 A1 DE 102014003368A1
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Dzoni Bilic
Kai Fellmann
Christian Horn
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Mercedes Benz Group AG
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Daimler AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • F16H55/18Special devices for taking up backlash

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stirnrad, insbesondere für einen Nockenwellenversteller, mit einem Hauptrad (11) und einem Ausgleichsrad (12), die dazu vorgesehen sind, gleichzeitig mit einem weiteren Stirnrad zu kämmen, mit zumindest einem Spannelement (13), das dazu vorgesehen ist, ein zwischen dem Hauptrad (11) und dem Ausgleichsrad (12) wirkendes Drehmoment zur Verspannung des Hauptrads (11) und des Ausgleichsrads (12) gegen das weitere Stirnrad bereitzustellen, und mit zumindest einem Sicherungselement (14), das dazu vorgesehen ist, in einer Montageposition das zwischen dem Hauptrad (11) und dem Ausgleichsrad (12) wirkende Drehmoment abzustützen, wobei das Sicherungselement (14) einen radial asymmetrisch geformten Wirkabschnitt (15) aufweist, der zumindest dazu vorgesehen ist, durch eine Schwenkbewegung von der Montageposition in eine Freigabeposition verstellt zu werden, sowie ein Verfahren zum Einbau eines solchen Stirnrads, wobei eine Verzahnung (25, 33) des Stirnrads mit einer Verzahnung des weiteren Stirnrads in Eingriff gebracht wird und anschließend ein radial asymmetrisch geformter Wirkabschnitt (15) des Sicherungselements (14) durch eine Schwenkbewegung von der Montageposition in eine Freigabeposition verstellt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Stirnrad, insbesondere für einen Nockenwellenversteller, und ein Verfahren zum Einbau eines Stirnrads.
  • Aus der DE 10 2008 058 384 A1 ist bereits ein Stirnrad bekannt, mit einem Hauptrad und einem Ausgleichsrad und mit einem Sicherungselement, welches an einem der Zahnräder angeordnet und dazu vorgesehen ist, mit einer Aufnahme des anderen Zahnrads zusammenzuwirken.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine besonders kostengünstige Sicherung bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 und ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 10 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung geht aus von einem Stirnrad, insbesondere für einen Nockenwellenversteller, mit einem Hauptrad und einem Ausgleichsrad, die dazu vorgesehen sind, gleichzeitig mit einem weiteren Stirnrad zu kämmen, mit zumindest einem Spannelement, das dazu vorgesehen ist, ein zwischen dem Hauptrad und dem Ausgleichsrad wirkendes Drehmoment zur Verspannung des Hauptrads und des Ausgleichsrads gegen das weitere Stirnrad bereitzustellen, und mit zumindest einem Sicherungselement, das dazu vorgesehen ist, in einer Montageposition das zwischen dem Hauptrad und dem Ausgleichsrad wirkende Drehmoment abzustützen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass das Sicherungselement einen radial asymmetrisch geformten Wirkabschnitt aufweist, der zumindest dazu vorgesehen ist, durch eine Schwenkbewegung von der Montageposition in eine Freigabeposition verstellt zu werden. Dadurch kann das Sicherungselement für einen Betrieb des Stirnrads in der Freigabeposition in dem Stirnrad verbleiben. Umlaufende oder zu entsorgende Sicherungselemente können vermieden werden und es kann eine besonders kostengünstige Sicherung bereitgestellt werden. Unter einem „Sicherungselement” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das für eine Transport- und/oder eine Montagesicherung vorgesehen ist. Unter „radial asymmetrisch” soll insbesondere zumindest eine Erhebung in radialer Richtung aufweisend und/oder einen Querschnitt abweichend von einer konzentrischen Kreisform aufweisend verstanden werden. „Radial” und „konzentrisch” sollen in diesem Zusammenhang insbesondere als bezogen auf eine Schwenkachse des Sicherungselements verstanden werden. Vorzugsweise ist der Querschnitt des Wirkabschnitts exzentrisch und/oder nockenförmig ausgebildet. Unter einer „Schwenkbewegung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Drehbewegung in einem begrenzten Winkelbereich von vorzugsweise kleiner 300 Grad, bevorzugt kleiner 240 Grad und besonders bevorzugt kleiner 180 Grad verstanden werden. Unter einer „Montageposition” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Stellung des Ausgleichsrads relativ zu dem Hauptrad verstanden werden, die für den Wirkabschnitt für einen Transport und/oder einen Montagevorgang des Stirnrads vorgesehen ist und in der eine Verzahnung des Hauptrads und eine Verzahnung des Ausgleichsrads fluchtend zueinander ausgerichtet sind, das heißt in der jeweils ein Zahn der Verzahnung des Hauptrads in axialer Richtung über jeweils einem Zahn der Verzahnung des Ausgleichsrads angeordnet ist. Unter einer „Freigabeposition” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Stellung des Wirkabschnitts verstanden werden, die für einen Betrieb des Stirnrads vorgesehen ist und bei der insbesondere die Verzahnung des Hauptrads und die Verzahnung des Ausgleichsrads mit einer Verzahnung des weiteren Stirnrads verspannt sind.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Wirkabschnitt einen Grundkreissektor und zumindest einen weiteren Sektor, der einen im Vergleich zu dem Grundkreissektor vergrößerten Radius aufweist. Dadurch kann ein besonders einfaches und zuverlässiges Sicherungselement bereitgestellt werden. Unter einem „Sektor” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein auf eine Schwenkachse des Sicherungselements bezogener Winkelabschnitt verstanden werden. Unter einem „Grundkreissektor” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Sektor verstanden werden, wo ein Radius bezogen auf die Schwenkachse ein Minimum annimmt.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass das Hauptrad eine Anlagefläche mit einer im Wesentlichen in Umfangsrichtung weisenden Normalenrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, in der Montageposition mit dem Wirkabschnitt des Sicherungselements in Kontakt zu sein. Dadurch kann das Sicherungselement radial unterhalb der Verzahnung des Hauptrads und damit bauraumoptimiert in dem Stirnrad angeordnet werden.
  • In vorteilhafter Weise weist der Wirkabschnitt des Sicherungselements einen Außenumfang auf, der dazu vorgesehen ist, eine Winkellage zwischen dem Ausgleichsrad und dem Hauptrad in Abhängig von einer Schwenkposition des Sicherungselements festzulegen. Dadurch kann das Sicherungselement für einen Betrieb des Stirnrads in dem Stirnrad verbleiben und eine Entsorgung des Sicherungselements oder eine Handhabung als Umlaufteil kann vermieden werden.
  • Weiter ist in vorteilhafter Weise das Sicherungselement schwenkbar gelagert. Dadurch kann das Sicherungselement besonders sicher mittels einer Schwenkbewegung von der Montageposition in die Freigabeposition verstellt werden. Bevorzugt ist das Sicherungselement in axialer Richtung schiebefest in dem Stirnrad gelagert.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass das Ausgleichsrad einen Durchgang zu einer Aufnahme des Sicherungselements aufweist. Dadurch kann das Sicherungselement zumindest für einen Transport und/oder eine Montage radial unterhalb der Verzahnung des Hauptrads und/oder das Ausgleichsrads angeordnet werden, wodurch Transportraum besonders wirkungsvoll genutzt und ein Stirnrad besonders kostengünstig transportiert werden kann. Es kann zuverlässig vermieden werden, dass das Sicherungselement beschädigt und/oder unbeabsichtigt gelöst wird, wodurch ein besonders sicherer Transport erreicht werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Sicherungselement einen Drehantrieb auf, der dazu vorgesehen ist, den Wirkabschnitt von der Montageposition in die Freigabeposition und in umgekehrter Richtung zu schwenken. Dadurch kann das Sicherungselement besonders einfach und montagesicher von der Montageposition in die Freigabeposition geschwenkt werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass das Stirnrad einen Drehanschlag aufweist, der in einem montierten Zustand des Sicherungselements eine Drehbewegung des Sicherungselements begrenzt. Dadurch kann eine Bewegung des Sicherungselements in der Montageposition gehemmt werden, wodurch ein vorzeitiges Lösen und/oder ein axiales Herausfallen vermieden und eine besonders zuverlässige Sicherung erreicht werden kann.
  • Ferner wird ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Stirnrad vorgeschlagen. Dadurch kann ein besonders montagefreundlicher und kostengünstiger Ventiltrieb bereitgestellt werden.
  • Des Weiteren wird ein Verfahren zum Einbau eines erfindungsgemäßen Stirnrads vorgeschlagen, mit einem Hauptrad und einem Ausgleichsrad, die dazu vorgesehen sind, gleichzeitig mit einem weiteren Stirnrad zu kämmen, mit zumindest einem Spannelement, das dazu vorgesehen ist, ein zwischen dem Hauptrad und dem Ausgleichsrad wirkendes Drehmoment zur Verspannung des Hauptrads und des Ausgleichsrad gegen das weitere Zahnrad bereitzustellen und mit zumindest einem Sicherungselement, das dazu vorgesehen ist, in einer Montageposition das zwischen dem Hauptrad und dem Ausgleichsrad wirkende Drehmoment abzustützen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzahnung des Stirnrads mit einer Verzahnung des weiteren Stirnrads in Eingriff gebracht wird und anschließend ein radial asymmetrisch geformter Wirkabschnitt des Sicherungselements durch eine Schwenkbewegung von der Montageposition in eine Freigabeposition verstellt wird. Dadurch kann das Stirnrad besonders einfach und besonders sicher eingebaut werden.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine perspektivische Explosionszeichnung eines Stirnrads,
  • 2 einen Schnitt im Bereich eines Hauptrads des Stirnrads in einer Ebene senkrecht zu einer Drehachse des Stirnrads mit einem Sicherungselement in einer Montagestellung und
  • 3 einen weiteren Schnitt mit dem Sicherungselement in einer Freigabestellung.
  • Die 1 bis 3 zeigen ein Stirnrad 10 für einen Nockenwellenversteller eines Ventiltriebs. Das Stirnrad 10 umfasst ein Hauptrad 11 und ein Ausgleichsrad 12, die dazu vorgesehen sind, gleichzeitig mit einem weiteren Stirnrad 10 zu kämmen. Das Stirnrad 10 umfasst ferner ein Spannelement 13, das dazu vorgesehen ist, ein zwischen dem Hauptrad 11 und dem Ausgleichsrad 12 wirkendes Drehmoment zur Verspannung des Hauptrads 11 und des Ausgleichsrad 12 gegen das weitere Stirnrad 10 bereitzustellen. Dabei dient das Hauptrad 11 der Übertragung eines Drehmoments für den Antrieb einer nicht näher dargestellten Nockenwelle. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Stirnrad 10 für einen anderen Antrieb oder für ein Getriebe vorgesehen ist. In einem montierten Zustand sind das Hauptrad 11 und das Ausgleichsrad 12 koaxial zueinander angeordnet. Sie weisen eine gemeinsame Drehachse 22 auf. Das Hauptrad 11 weist einen Lagerring 23 auf, der als ein Axialvorsprung ausbildet und dazu vorgesehen ist, das Ausgleichsrad 12 in radialer Richtung zu halten. Ein Außenumfang des Lagerrings 23 entspricht einem Innenumfang des Ausgleichsrads 12.
  • Das Hauptrad 11 weist einen Grundkörper 24 und eine Verzahnung 25 auf. Der Grundkörper 24 trägt die Verzahnung 25 des Hauptrads 11, die als eine Stirnverzahnung ausgebildet ist. Das Hauptrad 11 weist an seiner Verzahnung 25 einen Fußkreis und einen Kopfkreis auf, die konzentrisch in Bezug auf die Drehachse 22 des Hauptrads 11 angeordnet sind. Der Grundkörper 24 weist eine Aufnahme 26 für das Spannelement 13 auf. Die Aufnahme 26 bildet einen ringförmigen Kanal aus, der konzentrisch zur Drehachse 22 des Hauptrads 11 in den Grundkörper 24 eingebracht ist. Die Aufnahme 26 wird radial nach innen, radial nach außen und axial an einer dem Ausgleichsrad 12 abgewandten Seite von einem Material des Grundkörpers 24 begrenzt. Die Aufnahme 26 wird in radialer Richtung von der Verzahnung 25 überdeckt. In einem montierten Zustand ist das Spannelement 13 in axialer Richtung räumlich vollständig zwischen Hauptrad 11 und Ausgleichsrad 12 angeordnet. Das Spannelement 13 kann innerhalb der Aufnahme 26 unterschiedlich stark gespannt werden.
  • Der Grundkörper 24 weist ein innerhalb der Aufnahme 26 für das Spannelement 13 angeordnetes Stützelement 27 für das Spannelement 13 auf, das dazu vorgesehen ist, eine Spannkraft des Spannelements 13 aufzunehmen. Das Stützelement 27 ist in Form eines Höckers innerhalb der Aufnahme 26 für das Spannelement 13 ausgebildet. Der Grundkörper 24 des Hauptrads 11 weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem Innenumfang vier Hohlstege 28, 29, 30, 31 auf, die in axialer Richtung verlaufen und die jeweils eine nierenförmige Öffnung in axialer Richtung aufweisen. Die Hohlstege 28, 29, 30, 31 sind für eine nicht näher dargestellte Deckelverschraubung vorgesehen.
  • Das Ausgleichsrad 12 weist einen Grundkörper 32 und eine Verzahnung 33 auf. Der Grundkörper 32 trägt die Verzahnung 33, die als eine Stirnverzahnung ausgebildet ist. Das Ausgleichsrad 12 weist an seiner Verzahnung 33 einen Fußkreis und einen Kopfkreis auf. Die Verzahnung 33 des Ausgleichsrads 12 und die Verzahnung 25 des Hauptrads 11 weisen einen gleichen Fußkreisdurchmesser, einen gleichen Kopfkreisdurchmesser, sowie eine gleiche Zahnanzahl auf. Das Ausgleichsrad 12 weist ein Stützelement 34 auf, das innerhalb des Fußkreisdurchmessers der Verzahnung 33 angeordnet ist und das dazu vorgesehen ist, eine Spannkraft des Spannelements 13 aufzunehmen. Das Stützelement 34 ist in Form eines Höckers ausgebildet, der an das Ausgleichsrad 12 angeformt ist.
  • Das Spannelement 13 ist als eine Schenkelfeder in Form eines offenen Rings ausgebildet und für eine Druckbelastung vorgesehen. Das Spannelement 13 weist zwei zueinander symmetrische Schenkel 35, 36 auf. Durch die Symmetrie ist eine Seite, die dem Hauptrad 11 zugewandt ist, nicht festgelegt. Das Spannelement 13 weist ein Ende auf, das zu einem Kontakt mit dem Stützelement 27 des Hauptrads 11 vorgesehen ist. Das Spannelement 13 weist ein weiteres Ende auf, das zu einem Kontakt mit dem Stützelement 34 des Ausgleichsrads 12 vorgesehen ist.
  • Das Stirnrad 10 umfasst ein Sicherungselement 14, das dazu vorgesehen ist, das Stirnrad 10 zumindest für eine Montage zu sichern. Das Sicherungselement 14 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein Stift ausgebildet. Es umfasst einen Kopf 37 und einen Schaft 38. Das Sicherungselement 14 weist an seinem Schaft 38 einen radial asymmetrisch geformten Wirkabschnitt 15 auf, der dazu vorgesehen ist, durch eine Schwenkbewegung von der Montageposition in eine Freigabeposition verstellt zu werden.
  • Der Wirkabschnitt 15 weist eine zylindrische Form auf. Der Wirkabschnitt 15 weist einen von einem Kreis abweichenden Querschnitt auf. Der Querschnitt umfasst einen Grundkreissektor 16 und zumindest einen weiteren Sektor 17, der einen im Vergleich zu dem Grundkreissektor 16 vergrößerten Radius aufweist. Der Wirkabschnitt 15 weist einen Hub auf, der einer Differenz des Radius des weiteren Sektors 17 und des Radius des Grundkreissektors 16 entspricht.
  • Das Hauptrad 11 weist eine Anlagefläche 18 mit einer im Wesentlichen in Umfangsrichtung weisenden Normalenrichtung auf, die dazu vorgesehen ist, in der Montageposition mit dem Wirkabschnitt 15 des Sicherungselements 14 in Kontakt zu sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anlagefläche 18 an dem Stützelement 27 für das Spannelement 13 angeordnet. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Hauptrad 11 ein weiteres Stützelement für das Sicherungselement 14 aufweist oder dass die Anlagefläche 18 an einer Vertiefung oder an einer anderen geeigneten Formgebung des Hauptrads 11 angeordnet ist.
  • Der Wirkabschnitt 15 des Sicherungselements 14 ist dazu vorgesehen, eine Winkellage zwischen dem Ausgleichsrad 12 und dem Hauptrad 11 in Abhängigkeit von einer Schwenkposition des Sicherungselements 14 festzulegen. In der Montageposition ist der weitere Sektor 17 dem Stützelement 27 des Hauptrads 11 zugewandt. Der weitere Sektor 17 ist bezogen auf eine Umfangsrichtung des Hauptrads 11 zwischen dem Stützelement 27 des Hauptrads 11 und einer Schwenkachse des Sicherungselements 14 angeordnet. Ein Außenumfang des Wirkabschnitts 15 ist in der Montageposition in Kontakt mit der Anlagefläche 18 des Hauptrads 11. Ein Abstand zwischen der Anlagefläche 18 und der Schwenkachse des Sicherungselements 14 entspricht einem Radius des weiteren Sektors 17 des Wirkabschnitts 15 und legt die Winkellage zwischen dem Ausgleichsrad 12 und dem Hauptrad 11 fest.
  • Das Sicherungselement 14 ist schwenkbar gelagert. Das Ausgleichsrad 12 weist einen Durchgang 19 zur Aufnahme des Sicherungselements 14 auf. Der Durchgang 19 ist in Form eines Rundlochs in axialer Richtung in den Grundkörper 32 des Ausgleichsrads 12 eingebracht. Der Durchgang 19 ist radial unterhalb der Verzahnung 33 angeordnet. In einem montierten Zustand ist das Sicherungselement 14 radial unterhalb der Verzahnung 33 angeordnet. Ein Innenumfang des Rundlochs weist eine glatte Oberfläche auf. Es ist denkbar, dass das Sicherungselement 14 axial in dem Durchgang 19 fixiert ist, beispielsweise durch eine formschlüssige Verbindung und/oder eine Rastverbindung. Das Sicherungselement 14 ist dazu vorgesehen, ohne Axialverschiebung geschwenkt zu werden. In einem montierten Zustand durchdringt das Sicherungselement 14 das Ausgleichsrad 12. Der Kopf 37 des Sicherungselements 14 ragt auf einer dem Hauptrad 11 abgewandten Seite aus dem Ausgleichsrad 12 heraus. Der Schaft 38 ragt mit seinem Wirkabschnitt 15 auf einer dem Hauptrad 11 zugewandten Seite aus dem Ausgleichsrad 12 heraus.
  • Das Sicherungselement 14 weist einen Drehantrieb 20 auf, der dazu vorgesehen ist, den Wirkabschnitt 15 von der Sicherungsposition in die Freigabeposition und in umgekehrter Richtung zu verdrehen. Der Drehantrieb 20 ist als ein Innenantrieb im Kopf 37 des Sicherungselements 14 ausgebildet. Der Drehantrieb 20 ist als eine sechszählige, sternförmige Vertiefung ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Drehantrieb 20 als ein anderer zweckmäßiger Drehantrieb, beispielsweise als ein Außenantrieb, ausgebildet ist.
  • Das Stirnrad 10 umfasst einen Drehanschlag 21, der in einem montierten Zustand des Sicherungselements 14 eine Drehbewegung des Sicherungselements 14 begrenzt. Der Drehanschlag 21 wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem Kopf 37 des Sicherungselements 14 ausgebildet. Der Drehanschlag 21 ist in Form eines Flügels ausgebildet. In der Montageposition ist der Drehanschlag 21 in Kontakt mit dem Lagerring 23 für das Ausgleichsrad 12.
  • In der Freigabestellung ist der weitere Sektor 17 des Wirkabschnitts 15 in Umfangsrichtung des Hauptrads 11 von der Anlagefläche 18 am Stützelement 27 des Hauptrads 11 abgewandt. Das Ausgleichsrad 12 ist im Vergleich zur Montageposition gegen das Hauptrad 11 verdreht. Ein Abstand des Sicherungselements 14 von der Anlagefläche 18 ist kleiner als in der Montageposition.
  • Zu einer Montage des Stirnrads 10 sind die Verzahnungen 25, 33 des Hauptrads 11 und des Ausgleichrads 12 fluchtend zueinander angeordnet. Die Zähne der Verzahnungen 25, 33 des Hauptrads 11 einerseits und des Ausgleichsrads 12 andererseits sind in axialer Richtung übereinander angeordnet, das heißt jeweils ein Zahn des Ausgleichsrads 12 und ein Zahn des Hauptrads 11 weisen radial in die gleiche Richtung. Das Spannelement 13 ist gespannt und die Enden des Spannelements 13 liegen an dem Stützelement 27 des Hauptrads 11 und an dem Stützelement 27 des Ausgleichsrads 12 an und üben eine Kraft auf die Stützelement 27 aus, die bestrebt ist, das Ausgleichsrad 12 gegenüber dem Hauptrad 11 zu verdrehen. Das Sicherungselement 14 ist in dem Ausgleichsrad 12 gelagert. Es ist in der Montageposition mit dem weiteren Sektor 17 des Wirkabschnitts 15 mit dem Stützelement 27 des Hauptrads 11 in Kontakt und stützt die Spannkraft des Spannelements 13 zwischen dem Ausgleichsrad 12 und dem Hauptrad 11 ab. Das Sicherungselement 14 hemmt eine Drehung des Ausgleichsrads 12 gegenüber dem Hauptrad 11. Der Drehanschlag 21 des Sicherungselements 14 ist mit dem Lagerring 23 für das Ausgleichsrad 12 in Kontakt und verhindert zusammen mit einem Druck der Spannkraft auf den Wirkabschnitt 15 des Sicherungselements 14 eine Schwenkbewegung des Sicherungselements 14.
  • Das Stirnrad 10 wird relativ zu dem weiteren Stirnrad entsprechend seiner vorgesehenen Position in dem Ventiltrieb angeordnet, wodurch die Verzahnungen 25, 33 des Hauptrads 11 und des Ausgleichsrads 12 einerseits und die Verzahnung des weiteren Stirnrads andererseits, ineinandergreifen. Vor einer Inbetriebnahme des Ventiltriebs wird das Sicherungselement 14 mittels eines Werkzeugs, das mit dem Antrieb des Sicherungselements 14 zusammenwirkt, geschwenkt, wodurch der Drehanschlag 21 von dem Lagerring 23 abhebt und der weitere Sektor 17 von dem Stützelement 27 entfernt wird. Das Sicherungselement 14 wird in die Freigabeposition gebracht. In der Freigabeposition ist der Grundkreissektor 16 des Wirkabschnitts 15 dem Stützelement 27 zugewandt. Das Spannelement 13 verdreht das Ausgleichsrad 12 gegenüber dem Hauptrad 11, bis entgegen einer Drehrichtung weisende Flanken des Hauptrads 11 an in Drehrichtung weisenden Flanken des weiteren Stirnrads anliegen und in Drehrichtung weisende Flanken des Ausgleichsrads 12 an entgegen der Drehrichtung weisenden Flanken des weiteren Stirnrads anliegen. Ein Flankenspiel zwischen den Verzahnungen 25, 33 des Hauptrads 11 und des Ausgleichsrads 12 einerseits, gegenüber einer Verzahnung des weiteren Stirnrads andererseits, bestimmt eine Winkellage, in die das Spannelement 13 das Ausgleichsrad 12 gegenüber dem Hauptrad 11 verdrehen kann. Das Flankenspiel ist kleiner als der Hub des Wirkabschnitts 15 des Sicherungselements 14. In der Freigabeposition sind die Anlagefläche 18 am Stützelement 27 des Hauptrads 11 und der Außenumfang des Wirkabschnitts 15 beabstandet zueinander angeordnet. Ein Abstand der Schwenkachse des Sicherungselements 14 von dem Stützelement 27 ist kleiner als in der Montageposition.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Stirnrad
    11
    Hauptrad
    12
    Ausgleichsrad
    13
    Spannelement
    14
    Sicherungselement
    15
    Wirkabschnitt
    16
    Grundkreissektor
    17
    Sektor
    18
    Anlagefläche
    19
    Durchgang
    20
    Drehantrieb
    21
    Drehanschlag
    22
    Drehachse
    23
    Lagerring
    24
    Grundkörper
    25
    Verzahnung
    26
    Aufnahme
    27
    Stützelement
    28
    Hohlsteg
    29
    Hohlsteg
    30
    Hohlsteg
    31
    Hohlsteg
    32
    Grundkörper
    33
    Verzahnung
    34
    Stützelement
    35
    Schenkel
    36
    Schenkel
    37
    Kopf
    38
    Schaft
  • 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 102008058384 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Stirnrad, insbesondere für einen Nockenwellenversteller, mit einem Hauptrad (11) und einem Ausgleichsrad (12), die dazu vorgesehen sind, gleichzeitig mit einem weiteren Stirnrad zu kämmen, mit zumindest einem Spannelement (13), das dazu vorgesehen ist, ein zwischen dem Hauptrad (11) und dem Ausgleichsrad (12) wirkendes Drehmoment zur Verspannung des Hauptrads (11) und des Ausgleichsrads (12) gegen das weitere Stirnrad bereitzustellen, und mit zumindest einem Sicherungselement (14), das dazu vorgesehen ist, in einer Montageposition das zwischen dem Hauptrad (11) und dem Ausgleichsrad (12) wirkende Drehmoment abzustützen, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) einen radial asymmetrisch geformten Wirkabschnitt (15) aufweist, der zumindest dazu vorgesehen ist, durch eine Schwenkbewegung von der Montageposition in eine Freigabeposition verstellt zu werden.
  2. Stirnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkabschnitt (15) eine Grundkreissektor (16) und zumindest einen weiteren Sektor (17) umfasst, der einen im Vergleich zu dem Grundkreissektor (16) vergrößerten Radius aufweist.
  3. Stirnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptrad (11) eine Anlagefläche (18) mit einer im Wesentlichen in Umfangsrichtung weisenden Normalenrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, in der Montageposition mit dem Wirkabschnitt (15) des Sicherungselements (14) in Kontakt zu sein.
  4. Stirnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkabschnitt (15) des Sicherungselements (14) einen Außenumfang aufweist, der dazu vorgesehen ist, eine Winkellage zwischen dem Ausgleichsrad (12) und dem Hauptrad (11) in Abhängigkeit von einer Schwenkposition des Sicherungselements (14) festzulegen.
  5. Stirnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) schwenkbar gelagert ist.
  6. Stirnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsrad (12) einen Durchgang (19) zu einer Aufnahme des Sicherungselements (14) aufweist.
  7. Stirnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) einen Drehantrieb (20) aufweist, der dazu vorgesehen ist, den Wirkabschnitt (15) von der Montageposition in die Freigabeposition und in umgekehrter Richtung zu schwenken.
  8. Stirnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Drehanschlag (21), der in einem montierten Zustand des Sicherungselements (14) eine Drehbewegung des Sicherungselements (14) begrenzt.
  9. Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einem Stirnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Verfahren zum Einbau eines Stirnrads nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Hauptrad (11) und einem Ausgleichsrad (12), die dazu vorgesehen sind, gleichzeitig mit einem weiteren Stirnrad zu kämmen, mit zumindest einem Spannelement (13), das dazu vorgesehen ist, ein zwischen dem Hauptrad (11) und dem Ausgleichsrad (12) wirkendes Drehmoment zur Verspannung des Hauptrads (11) und des Ausgleichsrads (12) gegen das weitere Zahnrad bereitzustellen und mit zumindest einem Sicherungselement (14), das dazu vorgesehen ist, in einer Montageposition das zwischen dem Hauptrad (11) und dem Ausgleichsrad (12) wirkende Drehmoment abzustützen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzahnung (25, 33) des Stirnrads mit einer Verzahnung des weiteren Stirnrads in Eingriff gebracht wird und anschließend ein radial asymmetrisch geformter Wirkabschnitt (15) des Sicherungselements (14) durch eine Schwenkbewegung von der Montageposition in eine Freigabeposition verstellt wird.
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