DE4426325B4

DE4426325B4 - Anti-Klappervorrichtung für ein Getriebe

Info

Publication number: DE4426325B4
Application number: DE4426325A
Authority: DE
Inventors: Gerald Dipl.-Ing. Lüerßen; Michael Dipl.-Ing. Schäfer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1993-08-26
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: DE4426325A1

Abstract

Anti-Klappervorrichtung für ein Paar von miteinander kämmenden Zahnrädern (2, 5) in einem Getriebe, zwischen denen ein Spiel vorhanden ist und bei dem ein Elastomermaterial (7) auf einem der Zahnräder (2, 5) mit Zähnen (3, 6, 8) des anderen Zahnrades (2, 5) in Kontakt steht, wobei das Elastomermaterial (7) derart radial an dem einen Zahnrad (2, 5) angeordnet ist, dass dessen Außendurchmesser größer als der Fußkreisdurchmesser des damit versehenen Zahnrades (2, 5) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Zahnrad (2, 5) an einer Stirnseite eine Ausnehmung aufweist, in die das Elastomermaterial (7) als Ring oder Scheibe angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anti-Klappervorrichtung für ein Getriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Wie beispielsweise aus der DE 39 34 377 A bekannt ist, treten bei Getrieben häufig Zahnradklappergeräusche auf, die durch Drehungleichförmigkeit des Motors und dem Spiel der Zähne der miteinander kämmenden Zahnräder entstehen. Zur Verhinderung derartiger Getriebegeräusche wird in der genannten Druckschrift vorgeschlagen, wenigstens eines von zwei miteinander kämmenden Zahnrädern an deren Stirnseite mit einer Scheibe aus einem elastomeren Material zu versehen, das Zähne aufweist, die zusammen mit den den Metallzähnen dieses Zahnrades mit einem zweiten Zahnrad kämmen. Dabei sind die elastomeren Zähne relativ zu den Metallzähnen des ersten Zahnrades geringfügig überdimensioniert, so daß sie das Spiel zwischen den kämmenden Zahnrädern ausfüllen.

Zwar lassen sich mit dieser Vorrichtung die Klapper- oder Rasselgeräusche eines neuen Getriebes vorteilhaft vermeiden, nachteilig ist aber, daß die auf dem Zahnrad aufgebrachte elastomere Zahnscheibe vergleichsweise schnell abnutzt. Auf diese Weise entstehen schon nach kurzer Betriebszeit die an sich zu vermeidenden Betriebsgeräusche.

Weiter ist aus der GB 1 011 626 bekannt, daß zur Verhinderung von Zahnradklappergeräuschen an einer Stirnseite eines Zahnrades ein Ring aus plastischem Material angebracht wird. Der Außendurchmesser dieses Ringes erhebt sich dabei über den Boden der Zähne des Zahnrades. Zur Befestigung des Ringes wird auf der Seite des Zahnrades eine Haltevorrichtung angebracht. Es ist daher ein erheblicher konstruktiver Aufwand nötig, um die Klappergeräusche mittels des Ringes aus plastischem Material zu unterdrücken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik eine Anti-Klappervorrichtung vorzuschlagen, mit der die oben genannten Störgeräusche zuverlässig beseitigt werden, die zudem eine lange Lebensdauer aufweist und die keinen großen Konstruktions- und Fertigungsaufwand benötigt.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Demnach wird vorgeschlagen, vorzugsweise wenigstens an einer Stirnseite eines Zahnrades in einer Ausnehmung einen elastomeren Ring oder eine elastomere Scheibe anzubringen, deren Außendurchmesser geringfügig größer als der Fußkreisdurchmesser des bevorzugt antreibenden Zahnrades ist.

Mit einer derartigen Konstruktion verringert sich das Klappern oder Rasseln vor allem einer nicht geschalteten Zahnradstufe insbesondere durch zwei Mechanismen. So wird einerseits die vom Zahnkopf des angetriebenen Zahnrades verrichtete Verformungsarbeit am elastomeren Material in Wärme umgesetzt und zudem eine hier erwünschte leichte Erhöhung des Schleppmomentes des angetriebenen Zahnrades erreicht. Ein Abheben der Zähne, welches eine Voraussetzung für das Klappern ist, wird so behindert.

Zum anderen bewirkt die Lage des Elastomerringes, des Elastomermaterials oder der Elastomerscheibe, daß dessen Umfangsgeschwindigkeit etwas kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit des das Elastomermaterial berührenden Zahnkopfes des angetriebenen Zahnrades. Die aus dem hier entstehenden Schlupf resultierende Kraft drückt die Flanken des Zahnradpaares gegeneinander und behindert so zusätzlich das Abheben der Zähne.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich anhand eines Ausführungsbeispiels verdeutlichen. Im einzelnen zeigen
1 eine schematische Darstellung von zwei miteinander kämmenden Zahnrädern.
2 eine Detailansicht der kämmenden Zahnräder mit dem deformierten Elastomermaterial, sowie
3 eine Darstellung wie in 2, jedoch in einer anderen Verzahnungsposition.
Die der 1 entnehmbare Darstellung zeigt einen Ausschnitt aus einem Getriebe, in dem auf einer Antriebswelle 1 ein Zahnrad 2 mit Zahnradzähnen 3 befestigt ist. Dieses Zahnrad 2 kämmt mit einem anzutreibenden Zahnrad 5, das in einer Loseradlagerung auf der Welle 4 gelagert ist. Die für das Verständnis des Erfindungsgegenstandes nicht relevante Synchronisier- und Zuschaltvorrichtung an dem Zahnrad 5 ist hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.
Der elastomere Ring 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel auf der rechten Stirnseite des antreibenden Zahnrades 2 in einer Ausnehmung so angeordnet, daß sein Außendurchmesser den Fußkreisdurchmesser des antreibenden Zahnrades 2 um die Höhe d überragt. Diese Höhe d ist so bemessen, daß die Zahnradköpfe 6 des anzutreibenden Zahnrades 5 das Elastomermaterials 7 um einen Betrag ds verformen müssen. Anstelle dieses Elastomerringes kann in einer hier nicht weiter dargestellten anderen Ausführungsform ein Elastomerring derart auf der Stirnseite des angetriebenen Zahnrades 5 angebracht sein, daß auch bei ihm der Außendurchmesser größer als der Fußkreisdurchmesser des angetriebenen Zähnrades 5 ist.
In 2 ist in einer Detailansicht ein Querschnitt durch die Zahnräder 2, 5 in einer ersten Eingriffsphase dargestellt. Wie aus dieser Abbildung deutlich wird, ragt das Elastomermaterial 7 um die Höhe d über den Verzahnungsboden 10 des antreibenden Zahnrades 2 hinaus. Das angetriebene Zahnrad 5 verformt dieses Elastomermaterial 7 dabei um den Betrag ds, wodurch einerseits ein hier gewünschtes Schleppmoment entsteht und andererseits der mit dem Elastomer 7 in Kontakt getretene Zahn 6 seine Spielbeweglichkeit verliert.
Schließlich ist in 3 die Situation dargestellt, in der ein Zahn 6 des angetriebenen Zahnrades 5 aus dem elastomeren Material heraustaucht, während ein weiterer Zahn 8 mit seiner Verformungsarbeit an diesem Material 7 beginnt. Da die Umfangsgeschwindigkeit des Elastomerringes 7 kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Zahnköpfe 6, 8 des angetriebenen Zahnrades 5, entsteht ein Schlupf, dessen resultierende Kraft die Flanken des Zahnradpaares 2, 5 gegeneinander drückt und so zusätzlich das Abheben und Klappern der Zahnradzähne behindert.

Claims

Anti-Klappervorrichtung für ein Paar von miteinander kämmenden Zahnrädern (2, 5) in einem Getriebe, zwischen denen ein Spiel vorhanden ist und bei dem ein Elastomermaterial (7) auf einem der Zahnräder (2, 5) mit Zähnen (3, 6, 8) des anderen Zahnrades (2, 5) in Kontakt steht, wobei das Elastomermaterial (7) derart radial an dem einen Zahnrad (2, 5) angeordnet ist, dass dessen Außendurchmesser größer als der Fußkreisdurchmesser des damit versehenen Zahnrades (2, 5) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Zahnrad (2, 5) an einer Stirnseite eine Ausnehmung aufweist, in die das Elastomermaterial (7) als Ring oder Scheibe angeordnet ist.
Anti-Klappervorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (2, 5) einschließlich der Zähne (3, 6, 8), der Außendurchmesser des Elastomermaterials (7) sowie die Eintauchtiefe ds derart dimensioniert sind, dass ein Zahn (6) des anderen Zahnrades (5) aus dem Elastomermaterial (7) heraustaucht, während ein weiterer Zahn (8) mit seiner Verformungsarbeit an dem Elastomermaterial (7) beginnt.
Anti-Klappervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomermaterial (7) aus einem hochreibfesten und hochtemperaturbeständigen Werkstoff besteht.