DE2209950B2

DE2209950B2 - Attachment of a gear wheel made of plastic on a gear shaft made of metallic material

Info

Publication number: DE2209950B2
Application number: DE2209950A
Authority: DE
Inventors: Josef 8720 Schweinfurt Keller
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1972-03-02
Filing date: 1972-03-02
Publication date: 1974-06-12
Also published as: DE2209950A1

Description

Es ist bereits bekannt, ein Getrieberad aus Kunststoff auf einer Getriebewelle mit seiner Nabe zentrierend aufzunehmen und dadurch drehfest anzuordnen, daß ein im Radkörper eingeformter Profilflansch mit radial gerichteten Vorsprüngen am Wellenende mittels einer axialen Schraube gehalten ist. Die drehfeste Mitnahme des an der Stirnseite völlig glatten Profjlflansches am Wellenende wird dabei mittels eines in eine axiale Bohrung eingesetzten Stiftes gesichert. Ungünstig ist bei dieser bekannten Ausgestaltung u. a., daß der Profilflansch gesondert einzuformen ist, was eine Verteuerung der Form bedingt, als Bauteil ebenso wie die Wellenstirnseite eine ebene Anlageflä-It is already known to center a gear wheel made of plastic on a gear shaft with its hub take up and thereby rotatably arranged that a molded in the wheel body profile flange with is held radially directed projections on the shaft end by means of an axial screw. The non-rotating The profile flange, which is completely smooth on the front side, is taken along at the end of the shaft is secured by means of a pin inserted into an axial bore. One disadvantage of this known configuration is that the profile flange has to be molded separately, which increases the cost of the shape, as a component as well as the shaft end face a flat contact surface

la ehe aufweisen muß, und daß weiterhin im Wellenende eine zentrale Gewindebohrung für die axiale Befestigungsschraube und eine erst nach Aufstecken des Rades mit Profilflansch zu fertigende Bohrung für den Mitnahmestift erforderlich sind (französische Patentschrift 2089 985).la must have before, and that a central threaded hole for the axial fastening screw and a hole for the drive pin that can only be produced after the wheel with profile flange has been attached are required in the end of the shaft (French patent specification 2089 985).

Bekannt ist es ferner, zur Befestigung eines Zahnrades mit kleinem Durchmesser am Ende einer Welk nahe deren Ende einen Ring mit Stirnverzahnung drehfest anzuordnen, in welche das zu befestigendeIt is also known to attach a gear with a small diameter to the end of a withered near the end of a ring with spur teeth to be rotatably arranged in which the to be fastened

ao Zahnrad mit seinen Zähnen in Art einer Steckkupplung axial hineinragt. Die axiale Befestigung des derart drehfest angebrachten Zahnrades erfolgt mittels eines Sicherungsringes in einer gesonderten Ringnut am Wellenende. Der Mitnahmering mit Stirnverzahnung kann dabei mittels Aufschrumpfen oder mittels einer Innenverzahnung auf dem entsprechend ausgerüsteten Wellenende drehfest angebracht weruen. Insgesamt ist diese bekannte Befestigungsart recht aufwendig, zum einen muß der Kupplungsring mit gesonderter Innenpassung zum Aufschrumpfen oder mit Innenverzahnung zum Aufstecken auf die Welle versehen werden, zum anderen ist noch eine zusätzliche axiale Sicherung in Form des Sicherungsringes am Wellenende nötig (österreichische Patentschrift 243 580).ao gear with its teeth in the form of a plug-in coupling axially protrudes. The axial fastening of the gearwheel, which is attached in such a way that it is non-rotatable, takes place by means of a circlip in a separate annular groove at the end of the shaft. The driving ring with spur teeth can by means of shrinking or by means of internal teeth on the appropriately equipped The shaft end is attached so that it cannot rotate. Overall, this known type of attachment is right expensive, on the one hand, the coupling ring must have a separate internal fit for shrinking on or with Internal toothing can be provided for attaching to the shaft, on the other hand there is an additional one Axial securing in the form of a circlip at the shaft end is required (Austrian patent specification 243 580).

Schließlich ist noch eine weitere Art der Befestigung einer Nabe auf dem Ende einer Welle bekannt, bei welcher ein Profilring in jeweils an der Wellenstirnseite und in der Nabenbohrung vorgesehene ringförmige glatte Ausdrehungen mit ausschließlich axial gerichteten Zähnen an der Stirnseite des Ringes eingreift, unter Einwirkung einer zentralen, in der Welle angebrachten Spannschraube. Bei dieser Befestigungsart sind also in verhältnismäßig aufwendiger Weise außer einem axial genau bemessenen Wellenende für die Aufnahme der Nabe sowohl in der Nabe selbst als auch am Wellenende noch gesonderte ringförmige Ausdrehungen, in welche der axial gezahnte Profilring eingreifen kann, sowie eine zentrale Gewindebohrung für die ar.ial wirkende Spannschraube notwendig (deutsche Auslegeschrift 1221058).Finally, another way of attaching a hub to the end of a shaft is known, in which a profile ring in each case provided on the shaft face and in the hub bore annular smooth recesses with only axially aligned teeth engages on the face of the ring, under the action of a central tensioning screw mounted in the shaft. With this type of fastening are therefore in a relatively expensive manner except for an axially precisely dimensioned shaft end for the reception of the hub both in the hub itself and at the shaft end still separate annular Recesses in which the axially toothed profile ring can engage, as well as a central threaded hole Necessary for the ar.ial acting clamping screw (German Auslegeschrift 1221058).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ebenfalls ein größeres Drehmoment zu übertragen, aber bei preisgünstiger Herstellung.The invention is based on the task of transmitting a larger torque, but with inexpensive production.

Zur Montage des Getrieberades auf der Getriebewelle entsprechend der erfindungsgemäßen Befestigung ist es Ic jiglich erforderlich, nach Aufbringen des Getrieberades auf die Welle gegen deren Absatz die Vorsteckscheibe axial außen aufzupressen, wodurch ohne jegliche Paßarbeit mit nur geringem Aufwand und nur sehr wenigen einfachen Bauteilen sowohl eine drehfeste Mitnahme als auch eine axiale Festlegung des Getrieberades auf der Welle bei zugleich einfacher Montage erzielbar sind.For mounting the gear wheel on the gear shaft according to the fastening according to the invention it is Ic only necessary, after the gear wheel has been applied to the shaft against its heel To be pressed open axially on the outside, without any fitting work with little effort and only a very few simple components both a non-rotatable entrainment and an axial fixing of the gear wheel on the shaft can be achieved with simple assembly at the same time.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung ist in der Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung am Beispiel der Befesli-The invention is in the description and the graphic representation using the example of the Befesli-

gung eines Getrieberades auf der Welle einer Haushaltsküchenmaschine dargelegt, Es zeigta gear wheel on the shaft of a household food processor set out, it shows

Fig, \ ein Getrieberad, auf einer Welle befestigt, jedoch ohne Lagerung, in Seitenansicht geschnitten,Fig, \ a gear wheel, attached to a shaft, but without bearing, cut in side view,

Fig. 2 das Getrieberad gemäß Fig. 1 ohne Welle in Draufsicht,FIG. 2 shows the gear wheel according to FIG. 1 without a shaft in plan view,

Fig. 3 eine Voreteckscheibe zur Getrieberad-Befestigung in Einzeldarstellung.3 shows a front cover plate for fastening the gear wheel in individual representation.

In den Figuren ist mit 1 ein Getrieberad bezeichnet, welches aus nichtmetallischem Werkstoff, beispiels- *° weise Kunststoff, besteht und auf einer Getriebewelle 2 aus metallischem Werkstoff, beispielsweise Stahl, drehfest angebracht ist. Das Getrieberad 1, welches im Ausführungsbeispiel zu einem im übrigen nicht gezeichneten Antrieb einer Haushaltsküchen- ¹S maschine gehört, ist als etwa tellerförmiges Hohlrad ausgebildet und weist zentral im Nabenteil in der Tellermulde eine nur zur Zentrierung auf der Welle 2 dienende glatte Bohrung 3 und axial daneben nach außen hin im Rand der Tellermulde eine zur Bon- *> rung 3 konzentrische, in ihrer Abmessung jedoch wesentlich größere Ausnehmung4 auf, wie die Fig. 1 und 2 deutlich erkennen lassen.In the figures, 1 denotes a gearwheel which is made of non-metallic material, for example plastic, and is attached non-rotatably to a gear shaft 2 made of metallic material, for example steel. The gear wheel 1, which in the exemplary embodiment belongs to a drive of a domestic ^{kitchen machine (not shown)} , is designed as an approximately plate-shaped ring gear and has a smooth bore 3 in the center of the hub part in the plate recess, which is only used for centering on the shaft 2, and axially next to it, towards the outside, in the edge of the plate trough, a recess4 which is concentric to the receipt 3, but its dimensions are considerably larger, as can be clearly seen in FIGS. 1 and 2.

Diese Ausnehmung 4 weist, wie insbesondere F i g. 2 deutlich macht, eine radiale Profilierung 5 etwa ^a5 in Form einer Kettenzahnrad-Umrißlinie auf, welche zweckmäßig zugleich beim Spritzen des Getrieberades aus Kunststoff eingeformt wird. Dieses Getrieberad 1 ist, wie bereits erläutert, mit seiner zentrierenden Bohrung 3 auf der Welle 2 aufgenommen, welche dazu einen abgesetzten Zentrierzapfen 6 aufweist. Dieser Zentrierzapfen 6 der Welle 2 hat eine glatte Oberfläche. Das Getrieberad 1 liegt dabei einseitig an dem vom Zapfen 6 gebildeten Absatz der Getriebewelle 2 an, es ist dabei auch möglich, zur Vergrößerung der Anlage-Ringfläche auf dem Wellenzapfen eine Beilagescheibe 7 vorzusehen, an welcher sich das Getrieberad 1 dann anlegt. Auf dem zentrierenden Wellenzapfen 6 wird das Getrieberad 1 dadurch axial gehalten, daß axial vor diesem auf einem weiteren koaxialen Zapfen 8 der Getriebewelle 2, welcher im Durchmesser gleich oder auch kleiner als der Zentrieuapfen 6 sein kann, ein Metallring in der Ausgestaltung als Vorsteckscheibe 9 angeordnet ist.This recess 4 has, as in particular FIG. 2 makes it clear, a radial profiling 5 approximately ^a 5 in the form of a chain sprocket outline, which is expediently molded at the same time during the injection molding of the plastic gear. As already explained, this gear wheel 1 is received with its centering bore 3 on the shaft 2, which has a centering pin 6 that is offset for this purpose. This centering pin 6 of the shaft 2 has a smooth surface. The gear wheel 1 rests on one side against the shoulder of the gear shaft 2 formed by the pin 6; it is also possible to provide a washer 7 on the shaft pin to enlarge the contact ring surface, on which the gear wheel 1 then rests. On the centering shaft journal 6, the gear wheel 1 is axially held in that axially in front of it on a further coaxial journal 8 of the gear shaft 2, which can be the same or smaller in diameter than the centering journal 6, a metal ring in the form of a plug-in disk 9 is arranged is.

Diese Vorsteckscheibe 9 ist dabei ebenflächig ausgebildet, besteht aus Metall, beispielsweise Stahlblech, und weist eine zentrale glatte Bohrung 10 auf, mit welcher sie auf dem Zapfen 8 der Welle 2 angeordnet ist. Der in seinem Durchmesser der Bohrung 10 zugeordnete Wellenzapfen 8 weist an seinem Umfang rundum eine Rändelung 11 auf, auf welche die Vorsteckscheibe 9 mit ihrer Bohrung 10 aufgepreßt wird. Die in der vorstehend beschriebenen Weise auf der Welle 2 drehfest angebrachte Vorsteckscheibe 9 legt sich völlig in die bereits erwähnte Ausnehmung 4 des Getrieberades 1 hinein, wie Fig. 1 deutlich erkennen läßt.This slip-on disk 9 is flat, consists of metal, for example sheet steel, and has a central smooth bore 10 with which it is arranged on the journal 8 of the shaft 2 is. The shaft journal 8, which is assigned in its diameter to the bore 10, has on its circumference a knurling 11 all around, onto which the slip-on disk 9 with its bore 10 is pressed will. The slip-on disk 9, which is attached to the shaft 2 in a rotationally fixed manner in the manner described above lies completely in the already mentioned recess 4 of the gear wheel 1, as can be clearly seen in FIG leaves.

Die Vorsteckscheibe 9 weist an ihrem Umfang ein radiales Mitnahmeprofil 12 auf, ähnlich wie bei ein^m Kettenzahnrad, welches mit de'n im Zusammenhang mit Fig. 2 bereits erwähnten Mitnahme-Gegenprofil 5 in der Ausnehmung 4 des Getrieberades 1 formschlüssig zusammenwirkt. Dadurch ist dc.3 Getrieberad 1 drehfest mit der Getriebewelle 2 verbunden. Bei dieser vorstehend erläuterten Verbindung eines Getrieberades auf einer Getriebewelle mittels Zentrierelementen und davon getrennten Mitnahmeelementen ist ein geringes radiales Spiel vorgesehen.On its circumference, the slip-on disk 9 has a radial entrainment profile 12, similar to a ^ m Sprocket wheel, which with the driving counter profile already mentioned in connection with FIG 5 cooperates in a form-fitting manner in the recess 4 of the gear wheel 1. This makes dc.3 gear wheel 1 rotatably connected to the gear shaft 2. In this connection of a gear wheel as explained above on a gear shaft by means of centering elements and driving elements separated therefrom a slight radial play is provided.

Die Ausführung ermöglicht es in überaus einfacher Weise, ein Getrieberad aus verhältnismäßig weichem Werkstoff, beispielsweise aus durch Spritzen leicht verformbarem Kunststoff, welcher dabei noch Geräuschdämpfung ermöglicht, oder auch aus Zinkspritzguß oder Leichtmetall, auf einer metallischen Antriebswelle, beispielsweise aus Stahl, nicht nur drehfest, sondern auch zugleich axial festliegend unter Einbeziehung eines gewissen radialen Spieles anzubringen. The design makes it possible in an extremely simple manner to have a gear wheel made of relatively soft Material, for example made of plastic that is easily deformable by injection molding, which also dampens noise made possible, or made of zinc injection molding or light metal, on a metallic Drive shaft, for example made of steel, not only rotatably, but also axially fixed below Inclusion of a certain radial play to be attached.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Attachment of a gear wheel made of plastic on a gear shaft made of metal Material, with the hole in the hub of the gear wheel exclusively for centering serves, and as a transmission element for the torque on the one hand with the gear wheel by means of a radial entrainment profile provided on the circumference and a corresponding counter profile and on the other hand, a metal element connected in a rotationally fixed manner to the transmission shaft is provided, thereby characterized in that the metal element is designed as a separate flat part, which on the gear shaft (2) on a separate pin (8) axially in front of the gear wheel

(1) is arranged non-rotatably as a plug-in disc (9) and wherein the driving profile (12) in the counter profile engages the gear wheel (1) with radial play.

2. Attachment of a gear wheel according to claim 1, characterized in that the gear wheel (1) on the gear shaft (2) only by means of a short axially dimensioned section (6) is centered on which the coaxial, im Pin (8) with the same or smaller diameter connects.

3. Attachment of a gear wheel according to claim 1 or 2, characterized in that the Carrying out lugs (8) of the Getnebewelle (2) with a Profile (11) for non-rotatable. «Connection of the slip-on washer (9) to be fitted is provided.

4. Attachment of a gear wheel according to one of claims 1 to 3, characterized in that that on the gear wheel (1) the counter profile (5) in a recess concentric to the shaft bore (3) (4)% 'is seen.

5. Attachment of a gear wheel according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the driving pin (8) of the gear shaft

(2) is provided with knurling (11), while the bore (10) of the slip-on washer (9) designed without a profile isl.

6. Attachment of a gear wheel according to one of claims 1 to 5 with a plate-shaped design of the gear wheel, characterized in that the recess (4) for receiving the plug-in disc (9) is formed on one side from the edge of the plate recess.

7. Attachment of a gear wheel according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the provided on the circumference of the slip-on disk (9) and with that in the recess (4) of the, Gear wheel (1) provided radial counter profile (5) cooperating outer profile (12) is designed approximately in the form of a chain sprocket.