DE102014107924A1

DE102014107924A1 - Zahnradanordnung

Info

Publication number: DE102014107924A1
Application number: DE201410107924
Authority: DE
Inventors: Martin VIECHTBAUER; Peter Stöttinger; Karl Dickinger
Original assignee: Miba Sinter Austria GmbH
Current assignee: Miba Sinter Austria GmbH
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2014-12-11
Also published as: CN104235310B; US9410606B2; AT514070A4; AT514070B1; CN104235310A; US20140360300A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnradanordnung (1) mit einer geteilten Stirnverzahnung, mit einem Hauptzahnrad (2) und einem gegenüber diesem relativ in Umfangsrichtung (3) verdrehbaren Zahnrad (4), wobei das Hauptzahnrad (2) eine Nabe (5) aufweist, auf der das verdrehbare Zahnrad (4) angeordnet ist, und mit einem Federelement (9), das zwischen dem Hauptzahnrad (2) und dem verdrehbaren Zahnrad (4) angeordnet ist, und mit dem das verdrehbare Zahnrad (4) in Umfangsrichtung (3) gegen das Hauptzahnrad (2) vorgespannt ist, wobei eine erste Stirnverzahnungsteil (14) am Hauptzahnrad (2) und ein zweiter Stirnverzahnungsteil (15) am verdrehbaren Zahnrad (4) ausgebildet ist. Das verdrehbare Zahnrad (4) ist über zumindest einen im Bereich der Stirnverzahnung ausgebildeten, zumindest annähernd ringförmigen Führungssteg (16) geführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradanordnung mit einer geteilten Stirnverzahnung, mit einem Hauptzahnrad und einem gegenüber diesem relativ in Umfangsrichtung verdrehbaren Zahnrad, wobei das Hauptzahnrad eine Nabe aufweist, auf der das verdrehbare Zahnrad angeordnet ist, und mit einem Federelement, das zwischen dem Hauptzahnrad und dem verdrehbaren Zahnrad angeordnet ist, und mit dem das verdrehbare Zahnrad in Umfangsrichtung gegen das Hauptzahnrad vorgespannt ist, wobei ein erster Teil der Stirnverzahnung am Hauptzahnrad und ein zweiter Teil der Stirnverzahnung am verdrehbaren Zahnrad ausgebildet ist.
Eine derartige Zahnradanordnung ist beispielsweise aus der von der Anmelderin stammenden WO 2005/09030 A1 bekannt, die ein Zahnrad für eine spielfreie Stirnradstufe mit einer Nabe, mit einem von der Nabe getragenem Zahnkranz, der entlang einer achsnormalen Teilungsebene in zwei Teilkränze, nämlich in einen nabenfesten Kranzteil und in einen diesen gegenüber koaxial drehbar gelagerten Kranzring, geteilt ist, und mit einer die Nabe umschließenden Ringfeder, die sich mit ihren einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden an einstückig mit den beiden Teilkränzen ausgebildeten, einander in axialer Richtung überlappenden Stützstegen abstützt, die in Umfangsrichtung des Zahnkranzes hintereinander angeordnet sind. Der Kranzring ist auf der Nabe beispielsweise mit Hilfe eines Sprengringes axial gesichert.
Weitere derartige Zahnradanordnungen sind aus der AT 507 071 B1 , der AT 508 701 B1 und der AT 510 283 B1 bekannt.
Es hat sich im Betrieb derartiger Zahnradanordnungen gezeigt, dass diese unter Umständen bereichsweise einem relativ hohen Verschleiß unterliegt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine eingangs genannte Zahnradanordnung hinsichtlich des Betriebes zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Zahnradanordnung dadurch gelöst, dass das verdrehbare Zahnrad über zumindest einen im Bereich der Stirnverzahnung ausgebildeten ringförmigen Führungssteg geführt ist.
Von Vorteil ist dabei, dass durch diese Außenführung des verdrehbaren Zahnrades am Hauptzahnrad während der Relativbewegung zum Hauptzahnrad der Bereich auf der Nabe am Hauptzahnrad, auf der das verdrehbare Zahnrad angeordnet ist, entlastet wird, wodurch der Verschleiß auf dieser Nabe reduziert und damit die Betriebsdauer der Zahnradanordnung verlängert werden kann. Zudem wird durch die Außenführung ein größere Führungsfläche zur Verfügung gestellt, wodurch der Verschleiß in der Zahnradanordnung weiter reduziert werden kann. Bedingt durch die größere Führungsfläche ist es zusätzlich möglich, das akustische Verhalten der Zahnradanordnung zu verbessern, indem die Führung des verdrehbaren Zahnrades an sich bei der Relativverstellung zum Hauptzahnrad verbessert werden kann. Ein gegebenenfalls auftretendes „Klappern“ der Zahnradanordnung kann damit reduziert bzw. vermieden werden.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass unter einer Außenführung im Sinne der Erfindung einerseits verstanden wird, dass die Führungsfläche am verdrehbaren Zahnrad eine von der Nabe am Hauptzahnrad weg zeigende, in radialer Richtung nach außen weisende Fläche ist, wie dies in der Beschreibung zu den Figuren noch erläutert wird. Unabhängig davon oder zusätzlich dazu ist eine Außenführung im Sinne der Erfindung eine Führung mit einer Führungsfläche, wobei die Führungsfläche nahe zum Fußkreis der Stirnverzahnung ausgebildet ist.
Unter dem Begriff „nahe zum Fußkreis“ wird verstanden, dass der Abstand der Führungsfläche zum Fußkreis in radialer Richtung maximal 50 % des Fußkreisdurchmessers beträgt.
Nach einer Ausführungsvariante der Zahnradanordnung ist vorgesehen, dass der zumindest eine ringförmige Führungssteg am verdrehbaren Zahnrad ausgebildet ist. Es kann damit die Herstellung des Führungssteges vereinfacht werden, insbesondere wenn die Zahnradanordnung zumindest teilweise aus Sinterbauteilen hergestellt wird. Es ist nämlich damit möglich, da Führungssteg in axialer Richtung über die Verzahnung vorstehend auszubilden, wodurch die Formbarkeit und die Entformbarkeit des Sinterbauteils vereinfacht werden kann. Zudem ist durch diese Ausbildung der Führungssteg besser zugänglich, beispielsweise um diesen zu Kalibrieren bzw. die Führungsfläche einer Nachbearbeitung zu unterziehen. Zusätzlich kann damit die Baulänge der Zahnradanordnung in axialer Richtung geringer sein, da der Führungssteg zu Gänze in das Hauptzahnrad in axialer Richtung eintauchend bzw. eingreifend ausgebildet werden kann.
Nach einer anderen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine ringförmige Führungssteg in eine ringförmige Nut eingreift. Es kann damit eine weitere Verbesserung der Führung des verdrehbaren Zahnrades am Hauptzahnrad erreicht werden, indem die radiale Beweglichkeit des verdrehbaren Zahnrades in zwei Richtungen beschränkt wird. Es kann damit an der Nabe des Hauptzahnrades ein relativ große Beabstandung des verdrehbaren Zahnrades von der Oberfläche der Nabe erreicht werden, wodurch im Betrieb der Zahnradanordnung an der Nabe im Wesentlichen kein Verschleiß mehr auftritt. Sofern die axiale Sicherung der relativen Lage des verdrehbaren Zahnrades in Bezug auf das Hauptzahnrad nicht teilweise über die Nabe erfolgt, kann mit dieser Ausführungsvariante gegebenenfalls zur Gänze auf die Ausbildung der Nabe am Hauptzahnrad verzichtet werden.
Es ist weiter möglich, dass das verdrehbare Zahnrad in axialer Richtung gegen das Hauptzahnrad vorgespannt ist. Durch diese Vorspannung, also nicht nur die axiale Sicherung der relativen Lage des verdrehbaren Zahnrades in Bezug auf das Hauptzahnrad, kann die Anlage der Führungsfläche des Führungssteges an der entsprechenden Gegenführungsfläche verbessert werden. Darüber hinaus ist damit eine Reduzierung des Geräuschverhaltens der Zahnradanordnung erreichbar, indem die aufgrund der Reibung zwischen dem Hauptzahnrad und dem verdrehbaren Zahnrad gedämpfte Relativbewegung des verdrehbaren Zahnrades zum Hauptzahnrad gedämpft wird. Das System „Zahnradanordnung“ kann damit insgesamt mit weniger Dynamik, d.h. träger, ausgeführt werden. Durch die axiale Vorspannung ist es darüber hinaus möglich, den Führungssteg in radialer Richtung mit einer geringeren Breite auszuführen und trotzdem eine sichere Führung des verdrehbaren Zahnrades am Hauptzahnrad zu erreichen.
Es kann auch vorgesehen werden, dass der Bereich zwischen der Nabe am Hauptzahnrad und der Stirnverzahnung am Hauptzahnrad und am verdrehbaren Zahnrad zumindest bereichsweise kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Obwohl damit der Nachteil verbunden ist, dass die Zahnradanordnung im Vergleich zu einer nicht kegelstumpfförmigen sondern geraden Ausführung mehr Masse aufweist, wir mit dieser Ausbildung erreicht, dass trotz des in axialer Richtung vorstehenden Führungssteges eine Verringerung der Bauraumgröße der Zahnradanordnung in axialer Richtung möglich ist. Dem Nachteil der größeren Masse kann aber durch das Vorsehen von Ausnehmungen im verdrehbaren Zahnrad und/oder im Hauptzahnrad entgegengetreten werden.
Eine weitere Verbesserung der Führung des verdrehbaren Zahnrades am Hauptzahnrad wird erreicht, wenn eine Breite des ringförmigen Führungssteges in axialer Richtung der Zahnradanordnung zumindest einer Breite des zweiten Teils der Stirnverzahnung am verdrehbaren Zahnrad in axialer Richtung entspricht. Es kann damit eine bessere Kraftverteilung in der Zahnradanordnung erreicht werden.
Zur Verminderung der Reibung an den während der Relativverstellung des verdrehbaren Zahnrades zum Hauptzahnrad aneinander abgleitenden Führungsflächen am Hauptzahnrad und am verdrehbaren Zahnrad kann vorgesehen werden, dass am ringförmigen Führungssteg eine reibungsmindernde Beschichtung angeordnet bzw. ausgebildet ist.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Zahnradanordnung kann vorgesehen sein, dass eine Führungsfläche, an der der ringförmige Führungssteg anliegt, in axialer Richtung eine größere Breite aufweist als der ringförmige Führungssteg. Es wird damit erreicht, dass die axiale Stirnfläche des Führungssteges nicht am Hauptzahnrad anliegt und daher während der Relativverstellung des verdrehbaren Zahnrades zum Hauptzahnrad in diesem Bereich keine Reibung auftritt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung:
1 eine erste Ausführungsvariante der Zahnradanordnung in Explosionsdarstellung und in Schrägansicht;
2 die Zahnradanordnung nach 1 in Explosionsdarstellung und Schrägansicht aus einer anderen Perspektive;
3 ein Detail einer anderen Ausführungsvariante der Zahnradanordnung im Querschnitt geschnitten.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Die 1 und 2 zeigen in Explosionsdarstellung eine Zahnradanordnung 1. Diese Zahnradanordnung 1, auch „split-gear“ genannt, weist ein Hauptzahnrad 2 und ein gegenüber diesem relativ in einer Umfangsrichtung 3 verdrehbares Zahnrad 4 auf, wobei das Hauptzahnrad 2 eine Nabe 5 aufweist, die insbesondere einstückig mit dem Hauptzahnrad 2 ausgebildet ist. Das verdrehbare Zahnrad 4 ist auf der Nabe 5 des Hauptzahnrades 2 verdrehbar angeordnet.
Das Hauptzahnrad 2 kann auch als feststehendes Zahnrad bezeichnet werden, das es verdrehgesichert mit einer nicht dargestellten Welle verbunden ist bzw. wird. Der Begriff „feststehend“ bezieht sich dabei auf die Verdrehsicherung gegenüber dieser Welle, bedeutet also selbstverständlich nicht, dass sich das Hauptzahnrad 2 nicht dreht. Relativ zum verdrehbaren Zahnrad 4 betrachtet ist das Hauptzahnrad 2 aber „feststehend“.
Zur Anordnung bzw. Aufnahme auf der Welle kann die Nabe 5 eine Ausnehmung 6 in Form einer zentrischen Bohrung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die die Nabe 6 beidseitig – in axialer Richtung betrachtet – mit einer Verdrehsicherung ausgebildet sein, beispielsweise mit an den Stirnflächen in axialer Richtung ausgebildeten Kerbverzahnungen. Auch andere Arten der Verdrehsicherung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, sind möglich, wie z.B. durch Aufschrumpfen, mittels Steckverzahnung, etc.
Das verdrehbare Zahnrad 4 ist mittels eines Federelementes 9, das in diesem Fall also so genannte Ω – Feder ausgebildet ist, in Umfangsrichtung 3 gegenüber dem Hauptzahnrad 2 vorgespannt, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Für die Vorspannung ist ein Stützsteg 10 am Hauptzahnrad 2 und ein Stützsteg 11 am verdrehbaren Zahnrad 4 ausgebildet. Das Federelement 7 liegt an diesen Stützstegen 10, 11 mit seinen beiden offenen Endbereichen 12, 13 an. Im montierten Zustand der Zahnradanordnung 1 liegen die beiden Stützstege 10, 11 aneinander an, sodass also dazwischen kein Spalt ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, dass die beiden Stützstege 10, 11 im montierten Zustand beabstandet zueinander angeordnet sind.
Die Zahnradanordnung 1 weist an einem äußeren Umfang eine Stirnverzahnung auf, wobei ein erster Stirnverzahnungsteil 14 sich über den Umfang des Hauptzahnrades 2 erstreckt und ein zweiter Stirnverzahnungsteil 15 sich über den Umfang des verdrehbaren Zahnrades 4 erstrecken. Die Stirnverzahnung ist also in axialer Richtung in die beiden Stirnverzahnungsteile 14, 15 geteilt.
Anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Zahnradanordnungen ist das verdrehbare Zahnrad 4 nicht bzw. nicht ausschließlich innen an der Nabe 2 geführt sondern weist das verdrehbare Zahnrad 4 eine Außenführung auf. Zur Ausbildung dieser Außenführung ist das verdrehbare Zahnrad 4 im Bereich der am Umfang ausgebildeten Stirnverzahnung der Zahnradanordnung 1 über einen ringförmigen Führungssteg 16 geführt.
Bezüglich der Definition der Formulierung „im Bereich der Stirnverzahnung“ sei auf voranstehende Ausführungen verwiesen.
In der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsvariante der Zahnradanordnung 1 ist der Führungssteg 16 am verdrehbaren Zahnrad 4 ausgebildet, insbesondere einstückig mit diesem hergestellt.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das Hauptzahnrad 2 und/oder das verdrehbare Zahnrad 4 bevorzugt nach einem Sinterverfahren hergestellt wird/werden, also (ein) Sinterbauteil(e) ist/sind.
Der Führungssteg 16 ist bevorzugt ringförmig ausgebildet. Es ist aber auch eine Ausführung möglich, bei der Führungssteg 16 annähernd ringförmig ausgebildet ist, d.h. dass der Führungssteg 16 durch mehrere Kreisringabschnitte gebildet wird, beispielsweise zwei, drei oder vier, etc., die in Umfangsrichtung entlang des Kreisringes hintereinander und insbesondere voneinander beabstandet angeordnet bzw. ausgebildet sind. Anders ausgedrückt kann der Führungssteg 16 mehrere hintereinander angeordnete Segmente aufweisen.
Neben der Erstreckung des Führungssteges 16 in der Umfangsrichtung 3 weist dieser eine Breitenerstreckung in axialer Richtung auf. Wenn der Führungssteg 16 an dem verdrehbaren Zahnrad 4 ausgebildet ist, erstreckt sich der Führungssteg 16 in Richtung auf das Hauptzahnrad 2 und taucht in dieses ein, sodass die beiden Stirnverzahnungsteile 14, 15 der Stirnverzahnung im zusammengesetzten Zustand der Zahnradanordnung 1 zumindest annährend aneinander anliegen.
Mit „zumindest annähernd“ ist dabei gemeint, dass herstellungsbedingt an dem Hauptzahnrad 2 und/oder dem verdrehbaren Zahnrad 4 im Bereich der Stirnverzahnung eine Absetzung 17 bzw. 18 ausgebildet sein kann, sodass die beiden Stirnverzahnungsteile 14, 15 geringfügig voneinander beanstandet sind, wenn das verdrehbare Zahnrad 4 über eine Stirnfläche 19 in axialer Richtung an einer entsprechenden Stirnfläche 20 in axialer Richtung des Hauptzahnrades 2 anliegt.
Um das Eintauchen des Führungssteges 16 in das Hauptzahnrad 2 zu ermöglichen, weist dieses unterhalb des Stirnverzahnungsteils 14 eine Absetzung 21 auf, die in axialer Richtung zumindest so breit ist, wie eine Breite 22 des Führungssteges 16 in axialer Richtung.
Durch diese Absetzung 21 wird eine Führungsgegenfläche 23 ausgebildet, an der eine, in radialer Richtung betrachtet, äußere Führungsfläche 24 des Führungssteges 16 im zusammengebauten Zustand der Zahnradanordnung 1 anliegt.
Bevorzug sind sowohl die Führungsfläche 24 als auch die Führungsgegenfläche 23 als Zylinderflächen ausgebildet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Führungsfläche 24 und die Führungsgegenfläche 23 in axialer Richtung konisch verlaufend ausgeführt sind, also als Kegelstumpfflächen. Für den Fall, dass der Führungssteg 16 durch mehrere Segmente gebildet wird, wie dies voranstehend ausgeführt ist, gelten diese Ausführungen entsprechend adaptiert. Nachdem die Führungsgegenfläche 23 in radialer Richtung unterhalb des Stirnverzahnungsteils 14 ausgebildet ist und der Stirnverzahnungsteil 14 sich bevorzugt über den gesamten Umfang der Zahnradanordnung 1 erstreckt, erstreckt sich auch die Führungsgegenfläche 23 bevorzugt in Umfangsrichtung 3 durchgehend.
Die Dicke des Führungssteges 16 in radialer Richtung richtet sich nach den erforderlichen mechanischen Festigkeiten.
Nach einer Ausführungsvariante der Zahnradanordnung 1 kann vorgesehen sein, dass der Führungssteg 16 nicht am verdrehbaren Zahnrad 4 angeordnet ist, sondern am Hauptzahnrad 2. In diesem Fall befindet sich die Führungsgegenfläche 23 am verdrehbaren Zahnrad 4. Weiter erstreckt sich der Führungssteg 16 in diesem Fall in axialer Richtung betrachtet in Richtung auf das verdrehbaren Zahnrades 4. Die voranstehenden Ausführungen zur Ausführungsvariante nach den 1 und 2 gelten bei dieser Ausführungsvariante entsprechend adaptiert.
In der 3 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Zahnradanordnung 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Nach dieser weiteren Ausführungsvariante der Zahnradanordnung 1, die in 3 ausschnittsweise im Querschnitt dargestellt ist, besteht die Möglichkeit, dass der Führungssteg 16 in eine ringförmige Nut 25 eingreift.
Der Führungssteg 16 kann dabei wiederum am verdrehbaren Zahnrad 4 wie voranstehend beschrieben angeordnet sein. Die Nut 25 ist am Hauptzahnrad 2 unterhalb des Stirnverzahnungsteils 14 ausgebildet, indem unterhalb der Führungsgegenfläche 23 und beabstandet zu dieser ein weiterer, insbesondere ringkreisförmiger Steg 26 ausgebildet bzw. angeordnet ist. Alternativ dazu kann auch der Steg 26 mehrere in Umfangsrichtung 3 (1) hintereinander und insbesondere beabstandet zueinander angeordnete Segmente aufweisen, wie dies zum Führungssteg 16 voranstehend beschrieben wurde.
Eine Höhe 27 der Nut 25 in radialer Richtung kann so bemessen sein, dass der Führungssteg 16 sowohl mit der Führungsfläche 24 an der Führungsgegenfläche 23 als auch mit einer unteren Fläche 28 an einer der Führungsgegenfläche 23 gegenüberliegenden Wandfläche 29 der Nut 25 anliegt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass diese Wandfläche 29 der Nut 25 beabstandet zur Fläche 28 ausgebildet ist, also die Breite 27 der Nut 25 größer ist als die Dicke des Führungssteges 16 in gleicher Richtung.
Weiter kann eine Breite 30 des Steges 26 in axialer Richtung so bemessen sein, dass eine in axiale Richtung weisende Stirnfläche 31 des Steges 26 mit der Stirnfläche 20 in gleicher Richtung, die unterhalb des Stirnverzahnungsteils 14 ausgebildet ist, fluchtend ausgebildet ist. Die Breite 30 kann aber auch so bemessen sein, dass die Stirnfläche 31 des Steges 26 in axialer Richtung vor der Stirnfläche 20 endet, sodass zwischen dem verdrehbaren Zahnrad 4 und dem Hauptzahnrad 2 im Bereich des Steges 26 anders als dargestellt ein Spalt ausgebildet wird. Es kann damit die Reibung zwischen dem Hauptzahnrad 2 und dem verdrehbaren Zahnrad 4 reduziert werden.
Sofern der Führungssteg 16 wie beschrieben beidseitig in der Nut 25 anliegt, kann sowohl eine Außenführung als auch eine Innenführung über den Führungssteg 16 ausgebildet werden.
Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass bei sämtlichen Ausführungsvarianten zusätzlich zur Außenführung nach wie vor die Innenführung des verdrehbaren Zahnrads 4 an der Nabe 5 möglich ist.
Auch bei dieser Ausführungsvariante der Zahnradanordnung 1 besteht die Möglichkeit der umgedrehten Ausführung, d.h. dass der Führungssteg 16 am Hauptzahnrad 2 und der Nut 25 am verdrehbaren Zahnrad 4 ausgebildet sind. In diesem Fall kann auch das verdrehbare Zahnrad 4 zwei Stege aufweisen, die in Richtung auf das Hauptzahnrad vorragen, zwischen denen die Nut 25 ausgebildet wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass es generell möglich ist, wenngleich dies nicht die bevorzugte Ausführungsvariante der Zahnradanordnung 1 ist, dass mehrere Führungsstege 16, die entsprechend den voranstehenden Ausführungen ausgebildet sind, am Hauptzahnrad 2 und/oder am verdrehbaren Zahnrad 4 ausgebildet sein können. In diesem Fall sind die mehreren Führungsstege 16 in radialer Richtung übereinander und in dieser Richtung beabstandet zueinander ausgebildet.
Die folgenden Ausführungen können auf sämtliche Ausführungsvarianten der Zahnradanordnung 1 angewendet werden.
Um das weitere verdrehbare Zahnrad 4 auch in einer axialen Richtung gegen das Hauptzahnrad 2 vorzuspannen, kann ein weiteres Federelement 32, z.B. in Form einer Tellerfeder, angeordnet sein, wie dies in den 1 und 2 dargestellt ist. Das weitere Federelement 32 kann beispielsweise auf der Nabe 5 angeordnet werden. Alternativ dazu kann das weitere Federelement auch auf der nicht dargestellten Welle, auf der die Zahnradanordnung 1 anordenbar ist, angeordnet werden.
Zur Sicherung der relativen Lage des verdrehbaren Zahnrades 4 zum Hauptzahnrad 2 in axialer Richtung kann ein Sicherungselement 33, beispielsweise ein Seegering, vorgesehen sein, wie dies ebenfalls in den 1 und 2 dargestellt ist. Das Sicherungselement 33 kann beispielsweise auf der Nabe 5 angeordnet werden.
Alternativ dazu kann das weitere Federelement auch auf der nicht dargestellten Welle, auf der die Zahnradanordnung 1 anordenbar ist, angeordnet werden.
Es ist weiter möglich, dass ein Bereich 34 zwischen der Nabe 5 am Hauptzahnrad 2 und des Stirnverzahnungsteils 14 am Hauptzahnrad 2 zumindest bereichsweise kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
Ebenso kann ein Bereich 35 zwischen einer Bohrung 36 im verdrehbaren Zahnrad 4 zur Aufnahme der Nabe 5 des Hauptzahnrades 2 und des Stirnverzahnungsteils 15 am verdrehbaren Zahnrad 4 zumindest bereichsweise kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
Die beiden kegelstumpfförmigen Bereiche 34, 35 sind in gleicher Richtung geneigt, sodass der kegelstumpfförmige Bereich 35 am verdrehbaren Zahnrad 4 innerhalb des kegelstumpfförmigen Bereichs 34 am Hauptzahnrad 2 angeordnet werden kann.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Breite 22 des insbesondere ringförmigen Führungssteges 16 in axialer Richtung der Zahnradanordnung zumindest einer Breite 37 des zweiten Stirnverzahnungsteils 15 am verdrehbaren Zahnrad 4 in axialer Richtung entspricht.
Alternativ dazu kann aber die Breite 22 des insbesondere ringförmigen Führungssteges 16 in axialer Richtung der Zahnradanordnung kleiner sein als die Breite 37 des zweiten Stirnverzahnungsteils 15 am verdrehbaren Zahnrad 4 in axialer Richtung.
Zur Verringerung der Reibung kann vorgesehen sein, dass am insbesondere ringförmigen Führungssteg 16 eine reibungsmindernde Beschichtung angeordnet ist. Diese Beschichtung kann an sämtlichen aneinander anliegenden und abgleitenden Oberflächen vorgesehen werden, also beispielsweise auf der Führungsfläche 24 (1). Alternativ oder zusätzlich dazu kann diese Beschichtung auch an den entsprechenden Flächen des Hauptzahnrades 2 vorgesehen werden.
Als reibungsmindernde Beschichtung kann beispielsweise ein Gleitlack oder eine PTFE-Beschichtung, etc., verwendet werden.
Weiter kann vorgesehen werden, dass eine Führungsfläche, an der der insbesondere ringförmige Führungssteg 16 anliegt, also insbesondere die Führungsgegenfläche 23 am Hauptzahnrad 2, in axialer Richtung eine größere Breite aufweist als der insbesondere ringförmige Führungssteg 16.
Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, dass die jeweiligen Führungsflächen der Zahnradanordnung 1, also insbesondere die Führungsfläche 24 am verdrehbaren Zahnrad 4 und die Führungsgegenfläche 23 am Hauptzahnrad 2, unmittelbar aneinander, gegebenenfalls unter Zwischenanordnung der reibungsmindernden Beschichtung, anliegen, sodass also im Bereich der Führungsflächen kein Spalt ausgebildet ist.
Um das Eingreifen des Führungssteges 16 in das Hauptzahnrad 2 zu ermöglichen, kann der Stützsteg 10 am Hauptzahnrad 2 beabstandet von der Führungsgegenfläche 23 angeordnet sein. Alternativ dazu kann der Führungssteg 16 im Bereich des Stützsteges 10 unterbrochen sein, wobei die Endflächen dieses Ausnehmung in Führungssteg 16 beabstandet zum Stützsteg 10 angeordnet werden, also eine Breite der Ausnehmung im Führungssteg 16 in Umfangsrichtung größer ist, also die Breite des Stützsteges 10 im Umfangsrichtung, um die Verdrehbarkeit des verdrehbaren Zahnrades 4 relativ zum Hauptzahnrad zu ermöglichen. Der Führungssteg 16 ist in diesem Fall also kein geschlossener, vollständiger Kreisring. Bei Anordnung des Führungssteges 16 am Hauptzahnrad gilt das Gleiche entsprechend umgekehrt.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Zahnradanordnung 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Zahnradanordnung 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Bezugszeichenliste

1: Zahnradanordnung
2: Hauptzahnrad
3: Umfangsrichtung
4: Zahnrad
5: Nabe
6: Ausnehmung
7
8
9: Federelement
10: Stützsteg
11: Stützsteg
12: Endbereich
13: Endbereich
14: Stirnverzahnungsteil
15: Stirnverzahnungsteil
16: Führungssteg
17: Absetzung
18: Absetzung
19: Stirnfläche
20: Stirnfläche
21: Absetzung
22: Breite
23: Führungsgegenfläche
24: Führungsfläche
25: Nut
26: Steg
27: Höhe
28: Fläche
29: Wandfläche
30: Breite
31: Stirnfläche
32: Federelement
33: Sicherungselement
34: Bereich
35: Bereich
36: Bohrung
37: Breite

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

WO 2005/09030 A1 [0002]
AT 507071 B1 [0003]
AT 508701 B1 [0003]
AT 510283 B1 [0003]

Claims

Zahnradanordnung (1) mit einer geteilten Stirnverzahnung, mit einem Hauptzahnrad (2) und einem gegenüber diesem relativ in Umfangsrichtung (3) verdrehbaren Zahnrad (4), wobei das Hauptzahnrad (2) eine Nabe (5) aufweist, auf der das verdrehbare Zahnrad (4) angeordnet ist, und mit einem Federelement (9), das zwischen dem Hauptzahnrad (2) und dem verdrehbaren Zahnrad (4) angeordnet ist, und mit dem das verdrehbare Zahnrad (4) in Umfangsrichtung (3) gegen das Hauptzahnrad (2) vorgespannt ist, wobei eine erste Stirnverzahnungsteil (14) am Hauptzahnrad (2) und ein zweiter Stirnverzahnungsteil (15) am verdrehbaren Zahnrad (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das verdrehbare Zahnrad (4) über zumindest einen im Bereich der Stirnverzahnung ausgebildeten, zumindest annähernd ringförmigen Führungssteg (16) geführt ist.
Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine zumindest annähernd ringförmige Führungssteg (16) am verdrehbaren Zahnrad (4) ausgebildet ist.
Zahnradanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine zumindest annähernd ringförmige Führungssteg (16) in eine ringförmige Nut (25) eingreift.
Zahnradanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das verdrehbare Zahnrad (4) in axialer Richtung gegen das Hauptzahnrad (2) vorgespannt ist.
Zahnradanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich (34, 35) zwischen der Nabe (5) am Hauptzahnrad (2) und der Stirnverzahnung am Hauptzahnrad (2) und am verdrehbaren Zahnrad (4) zumindest bereichsweise kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
Zahnradanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (22) des ringförmigen Führungssteges (16) in axialer Richtung der Zahnradanordnung (1) zumindest einer Breite (37) des zweiten Stirnverzahnungsteils am verdrehbaren Zahnrad (4) in axialer Richtung entspricht.
Zahnradanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am zumindest annähernd ringförmigen Führungssteg (16) eine reibungsmindernde Beschichtung angeordnet ist.
Zahnradanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsgegenfläche (23), an der der zumindest annähernd ringförmige Führungssteg (16) anliegt, in axialer Richtung eine größere Breite aufweist als der zumindest annähernd ringförmige Führungssteg (16).