DE2438549A1 - Zahnrad - Google Patents

Description

• Zahnrad.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnrad,, wie es im Oberbegriff des Hauptanspruches beschrieben ist.
• Kunststoffzahnräder sind in vielen Fällen niclit verwendbar, weil die Wärmeausdehnung gegenüber der Welle'unzuläss.ig groß ist.
• Die Kunststoffe haben nämlich etwa die 10-fache Wärmeausde.hnung als beispielsweise Stahl. Auch ist bei reinen Kunststoffzahnrädern die Drehmomentübertragung häufig problematisch, weil sich der Paßfedersitz o. dgl. ausschlagen kann. Aus dies.em.Grunde werden bereits sogenannte Verbundzahnräder verwendet, die eine Nabe aus Metall und einen Zahnkranz au-s Kunststoff auf.weisent Da für die Verbindungselemente zwischen Metallnabe und Eanqststoffzahnkranz, Platz benötigt wird, sind bisher nur Verbu.gdw zahnräder bekanntgeworden, die einen verhältnismäßig groben Raum zwischen Nabensitz und Zahnkranz benöt.igen..
• Der Erfindung liegt als Aufgabe ein Verbundzahnrad der eingangs beschriebenen Art zugrunde, bei dem trotz der Dünnwandigkeit von Nabe und Zahnkranz eine feste Verbindung zwischen beiden vorhanden ist.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird- mit einem Zahnrad gelöst, das die Merkmale des Hauptansprucha aufweist. Dabei können die Ausnehmungen z.B. von außen in die Nabe gebohrte Sacklöcher sein. Vom Standpunkt der Fertigungstechnik und der sicheren Verbindung der Verbundwerkstoffe ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 2 von Vorteil, Zur Verwirklichung der Erfindung bieten sich verschiedene Ausführungsformen an. Die eine weist die Merkmale des Anspruch 3 auf. Diese Ausführungsform ist u.a. aus den. Gründen der Fertigungstechnik vorteilhaft. Eine weitere vorteilhafte Ausführungs form beschreibt Anspruch 4.
• Den einwandfreien Ubergang des Drehmomentes van der Nabe auf den Zahnkranz fördern die Merkmale des Anspruch 5. Um eine genügende Festigkeit zwischen Nabe und Zahnkranz zu gewährleisten wird das Merlunal des Anspruch 6 vorgeschlagen. Dem gleichen Zeck dient das Merkmal des Anspruch 7, die auch ein Lockern deslZahnkranzes infolge verschiedener Wärmedehnungen verhindern.
• Weitere vorteilhafte Merkmale: gehen aus der folgenden B'eschreibung hervor.
• Die Erfindung. ist anhand von mit d.en Figuren 1 bis 4 gezeigten Beispielen erläutert.
• Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt. durch ein Zahnrad nach' der Erfindung und zwar entlang, der Linie 1-1 in Fig,2.
• Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Stirnseite des Zahnrades nach Fig. 1.
• Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
• Fig. 1 und 2 zeigen einen Längsschnitt durch ein Verbundzahn rad, das im wesentlichen aus einer verhältnismäßig dünnwandigen Nabe 1-aus Metall und einem ebenfalls verhältnismäßig dünnwandigen Zahnkranz 2 aus Kunststoff, z.B. Polyamid, besteht. Die Nabe weist eine bekannte Längsnut 3 auf, um die Nabe auf einer nicht gezeichneten Welle mittels einer Paßfeder oder einem Keil drehfest befestigen zu können. Die beiden Stirnseiten der Nabe sind mit je vier gleichmäßig am Umfang verteilten Ausnehmungen 4, z.B. Ausfräsungen versehen, die radial vom äußeren Umfang der Nabe bis zur Bohrung verlaufen. Die Ausnehmungen haben axial summiert zweckmäßigerweise eine Gesamttiefe von mindestens 0,25 besser mindestens 0,3 mal der Gesamtbreite des Zahnrads. Die Weite der Ausnehmungen in Umfangsrichtung sollte..diesem Maß entsprechen. Es wird dadurch gewährleistet, daß das Drehmoment sicher von der Nabe auf den Zahnkranz übertragen wird, der aus dem Kunststoff gebildet wird, welcher die Nabe umhüllend und die Ausnehmungen ausfüllend um die Nabe gegossen ist.
• Bei der Ausführungsform nach den Figuren 2 und 3 haben die Ausnehmungen die Form von Bohrungen 10, die im Beispiel in einer Ebene symmetrisch zum Zahnkranz aus Kunststoff, gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnet sind. Selbstverständlich können diese Ausnehmungen oder Bohrungen auch in mehreren Ebenen nebeneinander angeordnet sein, wobei die Ausnehmungen der verschiedenen Ebenen auf Lücke gegeneinander versetzt sein können. Der Haltbarkeit des Kunststoffzahnkranzes 11 auf der Nabe 12 können Fasen 13, Facetten o. dgl. förderlich sein, die an den Ausnehmungen an der Bohrung der Nabe vorgesehen sind. Diese Fasen oder Facetten verhindern zusätzlich das Lockern des Kunststoffzahnkranzes auf der Nabe infolge der verschiedenen Wärmedehnungen von Kunststoff und Stahl.

Claims (7)

ANSPRÜCHE

1. Zahnrad, das aus einer verhältnismäßig dünnwandigen buchsenförmigen Nabe aus Metall und einem verhältnismäßig dünnwandigen Zahnkranz aus Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die buchsenförmige Nabe (1,12) mit mindestens einer vom äußeren Umfang aus sich im wesentlichen radial nach innen erstreckenden Ausnehmung (4,10) versehen ist, und daß die buchsenförmige Nabe, die Ausnehmung ausfüllend mit Kunststoff umgossen ist.

2. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die radiale Ausnehmung (4,10) vom äußeren Umfang der Nabe bis zum Umfang ihrer Bohrung erstreckt.

3. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine radiale Ausnehmung (4) an mindestens einer Stirnseite der Nabe (1) angeordnet ist.

4. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine radiale Ausnehmung (10) im Mittenbereich der Nabe angeordnet ist.

5. Zahnrad nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung oder die Ausnehmungen symmetrisch zur mittigen Stirnebene des Zahnkranzes angeordnet ist bzw. sind.

6. Zahnrad nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeich net, daß die Breite oder der Durchmesser der Ausnehmung mindestens 0,25 mal Gesamtbreite beträgt.

7. Zahnrad nach'Anspruch 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung oder die Ausnehmungen mit sich zum Umfang der Bohrung der Nabe erweiternden Fasen (13), Facetten o. dgl. versehen sind.