DE3833989A1

DE3833989A1 - Zahntriebteil mit einem grundkoerper und einem diesen umgebenden elastischen verzahnungstraeger

Info

Publication number: DE3833989A1
Application number: DE19883833989
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Braunbach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1990-04-12

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Zahntriebteil und einer entspre chenden Zahntriebteilpaarung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Die Funktionsfähigkeit von Zahntriebteilen bzw. von deren Paarungen wird im allgemeinen durch Staub sehr beeinträchtigt: Es steigt die Reibung und damit der Wirkungsgrad der vorgesehenen Bewegungsüber tragung und es erhöht sich der Verschleiß. Mit zunehmendem Ver schleiß steigt auch die Geräuschentwicklung am Zahntriebteil.

Bisherige Lösungen zur Verminderung der Staubanfälligkeit an Zahn triebteilen bezogen sich immer auf den Gehäuse- und Abdichtungsauf wand. Dieser Aufwand war sehr hoch.

Zahntriebteile bestehend aus einem Grundkörper und einem diesen umgebenden Verzahnungsträger sind seit langem in der Weise bekannt, daß zumindest ein umgebender Kranz ein Halbfertigteil war, das nach dem Aufbringen auf den Grundkörper mit einer Verzahnung versehen wurde.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Zahntriebteil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, bei hoher Lebensdauer besonders leise, staubunempfindlich und schmierungsfrei zu laufen. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die entsprechenden Verzahnungen grob tolerierbar sind, was sich günstig auf die Herstellungskosten auswirkt. Durch die Erfindung ist es möglich, eine komplizierte Formenvielfalt von Zahntriebteilen preisgünstig herstellen zu können.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Zahntriebteiles bzw. von dessen Paarung möglich. Beson ders vorteilhaft ist es, bei der Paarung des erfindungsgemäßen Zahn triebteiles mit einem anderen Zahntriebteil mit geringer elastischer Verzahnung, die Teilung der letzteren geringer zu wählen als die zugeordnete Teilung des Verzahnungsträgers bzw. des Zahnriemens. Dieses Merkmal ist mit einer überraschend hohen Steigerung der Lebensdauer von derartigen Zahntriebteilpaarungen verbunden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der zugehörigen Zeich nung dargestellt und in der zugehörigen Beschreibung näher erläu tert. Es zeigt Fig. 1 eine Variante der erfindungsgemäßen Zahn triebteilpaarung, die Fig. 2 und die Fig. 3 zeigen Einzelheiten des Zahneingriffs einer erfindungsgemäßen Zahntriebteilpaarung, die Fig. 4 zeigt eine weitere Variante einer derartigen Paarung, Fig. 5 zeigt eine Ausführung als Kegelrad und Fig. 6 eine Ausführung als Stirnrad mit balligem Grundkörper zur Zentrierung des montierten Verzahnungsträgers bzw. des Zahnriemens.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Gemäß Fig. 1 ist ein Hohlrad 44 versehen mit einer Verzahnung 48 dargestellt, das mit einem Stirnrad 50 mit einer Verzahnung 62 kämmt, wobei das Stirnrad 50 einen kleineren Durchmesser als das Hohlrad 44 hat und zu diesem exzentrisch, drehbar gelagert ist. Die Verzahnung 62 des Stirnrades 50 wird durch einen Zahnriemen 64 ge bildet. Der Zahnriemen 64 ist mit der Zahnseite nach außen auf dem Grundkörper 60 befestigt. Zahnriemen an sich sind bekannt mit auf ihrer Rückseite bzw. in ihrem Inneren stabilisierenden, die Zugkräfte aufnehmenden einvulkanisierten Gewebeschichten. Der Zahnriemen 64 kann für Erreichen einer höheren, sonst unerwünschten Elastizität ohne derartige Gewebeschichten ausgeführt sein und durch Kleben oder auch lediglich durch kräftiges Spannen auf dem Grundkörper 60 gehalten sein, wobei eine rauhe Oberfläche des Außenumfangs am Grundkörper 60 die Haftung verstärkt. Auch andere Befestigungsarten wie z. B. Vulkanisieren oder mittels Klettverschluß sind möglich. Die vom Zahnriemen 64 gebildete Verzahnung 62 wird nachfolgend elastische Verzahnung genannt.

Gemäß Fig. 2 sind die beiden Verzahnungen 48 und 62 in einer vergrößerten Ansicht bei einer Drehmomentübertragung in Richtung des Pfeiles 70 dargestellt. Dabei sind die Einzelheiten des Zahnein griffs gezeigt. Während des Eingriffs verbiegen sich die Zähne der elastischen Verzahnung 62 unter Schubbelastung entgegen dem Drehsinn von Pfeil 70. Dadurch verändert sich während des Zahneingriffs der Zahnabstand der elastischen Verzahnung 62. Insbesondere der Zahnab stand zwischen einem im Eingriff befindlichen Zahn 66 und einem nachfolgenden, noch vor dem Eingriff befindlichen Zahn 68 wird klei ner. Dies kann zu einem Kopfstoß mit anschließendem schabenden Glei ten an der Zahnflanke beim Einlaufen des Zahns 68 in den Zahnein griff der geringer elastischen Gegenverzahnung 44 führen, was einen schnellen Verschleiß der Zähne der elastischen Verzahnung 62 nach sich zieht. Um diesen Kopfstoß zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Teilung der Verzahnung 44 kleiner gewählt. Die verkleinerte Teilung von Verzahnung 44 erhält eine Größe, die der Teilung zwischen zwei elastischen Zähnen bei Zahneingriff mindestens einer dieser Zähne unter Last entspricht. Versuche haben gezeigt, daß ein nach diesem Gesichtspunkt konstruiertes Getriebe gute Laufeigen schaften hat. Allerdings kann es auch zu einem Kopfstoß auf der Rückseite eines gerade in den Eingriff laufenden Zahnes 72 gemäß Fig. 4 kommen, wenn der Teilungsunterschied zwischen den Verzah nungen 48 und 62 zu groß oder das zu übertragende Moment zu klein wird. Der Kopfstoß an der Rückseite des Zahns 72 läßt sich vermei den, wenn die Zahnlücken zwischen den Zähnen 74 der Verzahnung 48 größer sind als deren Zahndicke, etwa durch eine Profilverschiebung. Um eine ausreichende Lebensdauer des erfindungsgemäßen Getriebes zu erreichen, wird besonderer Wert auf eine Abrundung der Zahnkanten der Verzahnung 48 gelegt. Dies gilt ganz besonders dann, wenn das Hohlrad 44 durch Abwälzfräsen hergestellt wurde. Die Erfindung eig net sich auch für größere Durchmesser unterschiedlicher zusammenwir kenden Verzahnungen 48, 62.

In Fig. 4 ist in einer Ansicht ähnlich der Fig. 2 die Verzahnung 48 mit einer auf einem Planetenrad 80 aufgebrachten elastischen Ver zahnung 82 gezeigt. Das Planetenrad 80 kann auf einer den Grund körper 60 ersetzenden Tragscheibe angeordnet sein. An die Trag scheibe ist dann eine entsprechende Achse angeformt oder in sie ein gesetzt, um die sich das Planetenrad 80 dreht. Auch mehrere, z. B. drei solcher Planetenräder 80 sind vorstellbar, um die Kräfte der einzelnen Zahneingriffe zwischen den Verzahnungen 62 und 48 zu ver mindern.

In Fig. 5 ist ein Kegelrad 100 mit einem elastischen Verzahnungs träger 101 gezeigt, der durch Stützscheiben 102, 103 auf einem Grundkörper 104 gehalten ist und dessen formbedingte Walk- und Bewe gungsneigung auf diese Weise unter Belastung begrenzt ist.

In Fig. 6 ist ein balliger Grundkörper 200 gezeigt, der aufgrund seines balligen Profils einen aufmontierten Verzahnungsträger 201 zentriert aufnimmt und dessen formelastizitätsbedingte Walk- und Be wegungsneigung begrenzt.

Die Erfindung ist ebenso anwendbar für die Herstellung von Zahn stangen und ungleichmäßig gekrümmten Zahnrädern. Dadurch sind die Zahnprofile in bisher nicht üblichen Formen leichter und preiswert herstellbar.

Günstig für die Montage von einem Zahnriemen 64 auf einen Grund körper 60 ist es, wenn die einander zugewandten Seiten von Trag körper 60 und Zahnriemen 64 selbst ein ineinander passendes Verzah nungsprofil haben.

Besonders günstig ist die Anwendung einer entsprechenden Zahntrieb teilpaarung bei Handwerkzeugmaschinen insbesonder bei Exzenter winkelschleifern.

Claims

1. Zahntriebteil (50) mit einem Grundkörper (60) und einem diesen umgebenden Verzahnungsträger (64), dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (60) und der Verzahnungsträger (64) Fertigformteile sind, von denen mindestens eines elastisch ist.

2. Zahntriebteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzahnungsträger (64) ein gummielastischer Ring ist.

3. Zahntriebteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzahnungsträger (64) ein Zahnriemen ist.

4. Zahntriebteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (60) gemeinsam mit dem Zahnriemen (64) eine Zahnstange bildet.

5. Zahntriebteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (60) gemeinsam mit dem Zahnriemen (64) ein Zahnrad (50) bildet.

6. Zahntriebteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (60) ungleichmäßig gekrümmt ist.

7. Zahntriebteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (60) ungleichmäßig konvex gekrümmt ist.

8. Zahntriebteil nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (60) mit einer dem Zahnriemen (64) zugewandten, verzahn ten Montagefläche versehen ist und der Zahnriemen (64) beidseitig verzahnt ist.

9. Zahntriebteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (50) ein Stirnrad ist.

10. Zahntriebteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad ein Hohlrad (44) ist.

11. Zahntriebteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (50) ein Kegelrad (100) ist.

12. Zahntriebteil nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahntriebteil (50) mit einem weiteren Zahntriebteil (44) mit geringer elastischer Verzahnung gepaart ist.

13. Zahntriebteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung des weiteren Zahntriebteils (44) kleiner ist als die diesem zugeordnete Teilung des Zahnriemens (62).

14. Zahntriebteilpaarung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Teilungen der maximalen Auslenkung einer im Eingriff befindlichen Zahnspitze des Zahnriemens (62) entspricht.

15. Zahntriebteilpaarung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnlücken des weiteren Zahntriebteiles (44) breiter sind als dessen Zahndicken.