DE4428999A1 - Bauteilpaarung - Google Patents
BauteilpaarungInfo
- Publication number
- DE4428999A1 DE4428999A1 DE19944428999 DE4428999A DE4428999A1 DE 4428999 A1 DE4428999 A1 DE 4428999A1 DE 19944428999 DE19944428999 DE 19944428999 DE 4428999 A DE4428999 A DE 4428999A DE 4428999 A1 DE4428999 A1 DE 4428999A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- components
- magnetic
- support
- pairing
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D13/00—Friction clutches
- F16D13/58—Details
- F16D13/60—Clutching elements
- F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
- F16D13/68—Attachments of plates or lamellae to their supports
- F16D13/683—Attachments of plates or lamellae to their supports for clutches with multiple lamellae
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/005—Magnetic gearings with physical contact between gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/17—Toothed wheels
- F16H55/18—Special devices for taking up backlash
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Bauteilpaarung mit einander
zugeordneten Fest- und Losteilen wie Zahnräder, Synchronringe,
Schiebe- oder Schaltmuffen, Kupplungslamellen u. dgl.
Bauteile, wobei wenigstens eine der einander zugeordneten
Bauteilpaarungen von Fest- und/oder Losteilen eine
Magnetisierung aufweist und die Teile durch Magnetkraft
angezogen werden.
Derartige Bauteilpaarungen befinden sich insbesondere in
kraftübertragenden Vorrichtungen wie Getrieben. Getriebe als
Bestandteil von Antriebselementen sind hinreichend bekannt.
Ihre Aufgabe ist es, Leistungen und Momente in Form von
Drehbewegungen von einer Welle auf eine zweite zu übertragen.
Dabei wird angestrebt, daß die Gleichförmigkeit der
Drehbewegung erhalten bleibt, um unerwünschte
Beschleunigungen, Verzögerungen und Massenkräfte zu vermeiden.
Die in das Getriebe eingeleiteten Drehmomente und
Winkelgeschwindigkeiten sind in der Regel nicht gleichförmig.
Ferner schwanken die Leistungsanforderungen an der
Abtriebswelle. Die Aufgabe des Getriebes besteht darin, trotz
der Ungleichförmigkeit eine Drehzahl- und
Drehmomentübersetzung und -angleichung zu bewirken.
Insbesondere bei im mobilen Einsatz z. B. in einem
Kraftfahrzeug sich befindenden Getrieben sind die
Ungleichförmigkeiten auf der Antriebsseite besonders hoch und
es wechseln die Leistungs- und Momentenanforderungen auf der
Abtriebsseite permanent. Dies soll zum Teil durch ein am
Antriebsausgang vorgesehenes Zwei-Massen-Schwungrad, einen
Schwingungstilger oder einen Kupplungsdämpfer angeglichen
werden. Als nachteilig hat sich gezeigt, daß dieses Schwungrad
seine Wirkung nur in einem engen Frequenzbereich entfaltet.
Als nachteilig wird außerdem angesehen, daß die oben genannten
Systeme nur in einem engen Frequenzbereich wirken. Ferner gibt
es Betriebszustände, wie den Abstellvorgang von
Verbrennungskraftmaschinen bei Fahrzeugen, der zum sogenannten
Abstellschütteln führt. Dieser Effekt kann durch
Schwingungstilger oder -dämpfer sogar noch verstärkt werden.
Ein weiterer kritischer Betriebszustand tritt vorwiegend beim
Beschleunigen von Fahrzeugen auf. Im Fahrzeuggetriebe tritt
dann deutlich das sogenannte Beschleunigungsrasseln zutage.
Diese Nachteile können gleichzeitig von diesen Systemen nicht
gelöst werden. Sind diese Systeme nicht exakt ausgewuchtet,
was kompliziert ist, dann erhöht sich der Lagerverschleiß
drastisch, die Eigengeräusche nehmen zu und es kommt zu
Schwingungserregungen und Komforteinbußen. Jede neue Motor-
Getriebe-Fahrzeugmasse-Kombination fordert eine neue
Abstimmung. Sind die Zwei-Massen-Schwungräder mit zusätzlichen
hydraulischen Torsionsdämpfungsprinzipien ausgestattet,
besteht die Gefahr von Leckagen. Außerdem ist das
Dämpfungsfluid in seiner Viskosität temperaturabhängig. Eine
Leckage kann zu einer Brandgefahr für das Fahrzeug, zu
Geruchsbelästigungen und zur Kontamination der Umwelt führen.
Ferner wirken sich der relativ hohe Preis, ein Gewicht von bis
zu 20 kg, der komplexe Aufbau durch viele Teile und der
erforderliche Bauraum nachteilig aus.
Dies führt dazu, daß auch moderne Getriebe trotzdem Klappern
und Rasseln, was einerseits störend ist, andererseits die
einzelnen Bauteile des Getriebes früher verschleißen läßt.
Weitere Gründe für das Klappern und Rasseln der Losteile
innerhalb des Getriebes werden in der Anregung des Getriebes
durch die Eigenschwingungen des angeflanschten Motors, der
Seitenwellen oder der Kardanwelle und des Chassis und der
Fahrbahnunebenheiten gesehen. Einzelne Aggregate, wie die
Lichtmaschine, die Pumpe für Lenk- oder Bremshilfe können bei
bestimmten Drehzahlen Eigenschwingungen entwickeln, die das
Getriebe in allen drei Koordinatenrichtungen, entsprechend
einem kartesischen Koordinatensystem translatorisch
beschleunigen. Dies führt dazu, daß die Losteile innerhalb
ihrer Spielgrenzen zu schwingen beginnen. Insbesondere das in
letzter Zeit stärker in Erscheinung tretende moderne
Motormanagement zur Steuerung von Emission und
Kraftstoffverbrauch führt zu einem ungleichförmigen Lauf des
Motors, wodurch die Klapper- und Rasselerscheinungen weiter
verstärkt werden, indem die einzelnen, einander zugeordneten
Bauteile des Getriebes im Rahmen ihres fertigungs- oder
funktionsbedingten Spiels aneinander anschlagen.
Es sind Verfahren bekannt geworden (GB 591 285; DE-PS 8 51 884;
EP 44 905 A1; Patent abstracts of Japan M-1270, Vol-16, Nr.
284) bei denen die einzelnen einander zugeordneten Bauteile
durch Magnetkraft angezogen werden, so daß sie permanent, d. h.
auch im lastlosen Zustand, aneinander anliegen. Hierdurch wird
zwar das Aneinanderschlagen und auf diese Weise das Klappern
und Rasseln vermieden, jedoch wird dies durch eine
Verschlechterung des Wirkungsgrades des Getriebes erkauft, da
sich Reibung und Quetschmomente erhöhen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein Getriebe bereitzustellen, bei dem auf einfache Weise die
Klapper- und Rasselerscheinungen von Losteilen reduziert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein
insbesondere permant magnetischer oder magnetisierbarer
Werkstoff in einer Auflage vorgesehen ist, die auf einer oder
beiden Stirnseiten des Fest- und/oder Losteiles, z. B. eines
Zahnrades oder dgl. aufliegt.
Die Erfindung sieht vor, daß die einander zugeordneten
lastlosen Bauteile, z. B. die Zahnflanken eines Fest- und eines
Losrades durch Magnetkraft ständig angezogen werden. Die
Zahnflanken liegen bei diesen Bauteilen also immer aneinander
an, ob eine Kraftübertragung stattfindet, d. h. im geschalteten
Zustand, oder keine Kraftübertragung stattfindet, d. h. im
nicht geschalteten Zustand. Hierdurch werden folgende Vorteile
erzielt: Da sich die Bauteile ständig berühren, kann kein
Körperschall durch Klappern angefacht werden. Ferner
entstehen, insbesondere bei schrägverzahnten Rädern, geringere
bzw. keine Axialschwingungen. Aufgrund reduzierter
Schwingbewegungen wird das Ansynchronisierungsverhalten
verbessert. Schließlich kann festgestellt werden, daß der
Wirkungsgrad eines Getriebes mit derartigen Bauteilpaarungen
höher ist und die Lebensdauer zunimmt. Bei einer anderen
Motor-Getriebevariantenpaarung muß keine neue Abstimmung
erfolgen, was bei Tilgern oder Zwei-Massen-Schwungrädern
erforderlich wäre, da die Magnetwirkung das Klapper- und
Rasselproblem weit außerhalb der Anregungswirkung verschiebt.
Bevorzugt sind nur diejenigen Bauteilpaarungen mit der
Magnetwirkung zu bestücken, die Geräusche verursachen.
Durch dieses erfindungsgemäße Anziehungsprinzip können z. B.
die Zahnspiele zweier Bauteile wieder vergrößert werden.
Heutige Zahnspiele liegen bei Betriebstemperatur in der
Größenordnung von 0,1 bis 0,2 mm. Dies ist nur mit teueren
Fertigungsverfahren möglich. Bei Temperaturen unter -20°C
klemmen derartige Getriebe. Durch hohe Reibung beim Anfahren
erwärmen sie sich und dehnen sich aus. Diese heute übliche
Lösung führt natürlich zu einem höheren Verschleiß.
Die Erfindung beschränkt sich nicht darauf, daß lediglich
miteinander kämmende Zahnräder erfindungsgemäß ausgerüstet
sind, so daß sich ihre Flanken anziehen. Die Erfindung soll
auch alle anderen, Relativbewegungen zueinander ausführende
Bauteile, die auch nicht unbedingt in einem Getriebe
angeordnet sein müssen, sondern z. B. auch im Motor, einer
Kupplung oder einem anderen Aggregat angeordnet sein können,
mit umfassen. Derartige Bauteile können z. B. Synchronringe,
Schiebe- oder Schaltmuffen, Kupplungslamellen usw. sein.
Die Anziehungskraft wird dadurch erzeugt, daß der magnetische
bzw. magnetisierbare Werkstoff z. B. eine Neodym-Eisen-Bor-
Verbindung oder eine Samarium-Kobalt-Verbindung oder ein
anderer, insbesondere gesinterter Werkstoff ist. Dabei wird
der magnetische bzw. magnetisierbare Werkstoff als Auflage
z. B. in Form einer Scheibe mit oder ohne Zahnprofil
entsprechend dem Zahnrad auf die Seitenflächen der Bauteile
aufgebracht. Dies erfolgt z. B. durch aufspritzen, aufnieten,
aufsnappen oder aufkleben. Dabei kann die Auflage lösbar oder
unlösbar befestigt sein. Bei Zahnrädern kann die Auflage
einseitig oder beidseitig vorgesehen sein, wodurch das Zahnrad
einen Sandwich-Aufbau erhält. Vorteilhaft werden die
magnetisierbaren Auflagen erst unmittelbar vor der Endmontage
des Aggregats magnetisiert, so daß sich keine ferromagnetische
Fremdkörper an den magnetischen Stellen ansammeln können. Die
Auflage dämpft auch die Bauteile in ihrem
Körperschallverhalten. Gezielt lassen sich Polscheiben so in
das Bauteil einbringen oder auf das Bauteil aufbringen, daß
sich metallische Punktmassenanhäufungen ergeben, die
zusätzlich eine Körperschalldämpfung bewirken. Dies gilt also
nicht nur für Klapper- und Rasselstöße sondern auch für andere
Verzahnungsgeräusche als Folge von Eingriffsstößen,
Zahnteilungsfehlern und das Heulen und Pfeifen.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Auflage auf
bereits im Handel befindliche Bauteile nachträglich, z. B. im
Zuge einer Nachrüstung, aufbringbar ist. Auf diese Weise
können z. B. Getriebe, die bereits in Einsatz sind, umgerüstet
werden, wodurch ihr Geräuschpegel gesenkt werden kann.
Von Vorteil hat sich das geringe Gewicht der Auflage, die nur
wenige Gramm wiegt, erwiesen. Außerdem sind die geringen
Kosten für die Auflage bemerkenswert. Weitere Vorteile werden
darin gesehen, daß die Auflage und das zugehörige Bauteil
voneinander trennbar sind, wodurch das Recyceln von Altteilen
erleichtert wird. Außerdem kann der permanentmagnetische oder
der kunststoffgebundene Werkstoff bei aus Kunststoff
bestehenden Bauteilen, im lastübertragenden Flankenbereich
vorgesehen sein. Dabei kann der magnetische Werkstoff vom
Bauteilwerkstoff überdeckt sein. Bei kunststoffgebundenen
Magnetwerkstoffen können diese im Spritzvorgang gezielt an die
gewünschte Stelle injiziert werden. Von großem Interesse für
die Automobilindustrie ist, daß die Anordnung nicht Bauteil
verlängernd wirkt, das heißt die Auflagen lassen sich ohne
jegliche Anpassungskonstruktion des Getriebes nachrüsten.
Bevorzugt weist die Auflage den Querschnitt des Bauteils auf,
d. h. bei einem Zahnrad ein Zahnprofil. Die Auflage kann an
ihrem äußeren Rand bündig mit dem Bauteil abschließen, einen
Abstand zu diesem aufweisen oder dieses überragen. Je nach
Einsatzbedingungen wird die optimale Form gewählt.
Bei einer die Kontur des Bauteils aufweisenden oder
überragenden Auflage kann der überragende Abschnitt als
elastisches Element, z. B. als Federelement ausgebildet sein.
Auf diese Weise können Lastspitzen abgebaut werden, indem
zusätzlich durch die Federelemente Kräfte aufgenommen werden
können, indem diese aneinander anliegen bevor es zu einer
Berührung der Zahnflanken kommt.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß das Bauteil, z. B.
das Zahnrad aus Kunststoff besteht und der magnetische bzw.
magnetisierbare Werkstoff partiell an den einander
zugeordneten Bereichen verteilt angeordnet ist. Es können aber
auch Ausnehmungen, z. B. Bohrungen, in den Stirnseiten der
Zähne vorgesehen sein, in denen dann einzelne Auflagen
untergebracht sind. Derartige Zahnräder sind auch nachrüstbar.
Bei Ausführungsformen kann vorgesehen sein, daß die
Seitenfläche des Nabenbereichs der Bauteile einheitlich mit
einer Polarisierung polarisiert ist und die das als Losteil
ausgebildete Bauteil tragende Welle die gleiche Polarität
aufweist. Auf diese Weise werden Radialschwingungen des
Losteils auf der Welle minimiert.
Eine Konzentration der Feldlinien bzw. eine Bündelung der
Streufelder wird dadurch erreicht, daß die Auflage von einer
aus weichmagnetischem Werkstoff bestehenden Polscheibe umgeben
ist oder auf die Auflage eine Weicheisenauflage aufgelegt
wird. Durch die Polscheibe kann die Wirkung der Magnetkraft
bis zu einem Faktor von 20 verstärkt werden. Vorzugsweise wird
der Querschnitt dieser aus weichmagnetischem Material
bestehenden Scheibe so dimensioniert, daß er durch die
Feldlinien gesättigt wird.
Vorteilhaft weist die Polscheibe eine den Zähnen des Bauteils
entsprechende oder wesentlich größere Anzahl von Polen auf,
die mit Hilfe von Sensoren zur Drehzahl- und/oder
Beschleunigungserfassung bereits ab der Drehzahl Null dienen
können. ABS, ASR, ONBOARD- oder Fahrtenschreiber benötigen
solche fein aufgelösten Drehbewegungssignale. Außerdem können
die Polscheibe oder die Auflage als Träger für weitere
Bauteile z. B. Wellendichtringe o. dgl. dienen. So kann z. B. ein
Radialwellendichtring in den Fertigungsprozeß der Auflage
integriert werden. Damit erfüllt die Auflage die Funktion der
Abdichtung, eines Aktivgebers für Drehzahlsensoren und
magnetische Repulsion von sich im Eingriff befindlichen,
spielbehafteten Losteilen, z. B. bei Zahnradpumpen. Mit
entsprechenden Dichtelementen ist ein stirnseitiges,
kopfseitiges oder nabenseitiges Abdichten möglich. Auf diese
Weise kann das Clean-bearing-Prinzip verwendet werden, bei dem
die Lagerstellen, z. B. der Losräder eine vom Getriebeöl
unabhängige Lebensdauer der Lagerung wesentlich erhöhen.
Außerdem kann ein höheres Schleppmoment im Nabenbereich
erzielt werden, was wiederum der Antiklapperwirkung zugute
kommt. Als günstig erweist sich noch, daß der Ölstand im
Getriebe weiter abgesenkt werden kann, was Kosten und Gewicht
einsparen hilft. Gleichzeitig verringert sich das
Gesamtschleppmoment und der Getriebewirkungsgrad steigt.
Die anziehende Wirkung der Bauteile wird auf einfache Weise
dadurch erzielt, daß sie wenigstens abschnittsweise
unterschiedliche Polarität aufweisen. So können z. B. die
Zahnflanken oder Bereiche der Zahnflanken mit ungleicher
Polarität versehen sein.
Bevorzugt sind zur Erzeugung der Magnetkraft
permanentmagnetische Bauteile und/oder elektrische Bauteile
vorgesehen. So kann z. B. eine Magnetspule im Fertigungsprozeß
gleich an das Kunststoffzahnrad oder an das Aufsatzbauteil
angegossen, angespritzt oder auf ähnliche Weise angebracht
werden. Die Stromversorgung der Magnetspule kann z. B. wie in
einem Generatorbetrieb durch Abwälzen des Losrades als Rotor
auf einer Welle als Stator induziert werden. Dadurch führt
sich die Spule durch Selbstinduktion Energie zu. Abhängig von
den zu erwartenden Schwingungen kann die Magnetkraft entweder
durch einen Permanentmagneten zur Verfügung gestellt werden
oder z. B. durch eine Magnetspule, wobei Permanentmagnete den
Vorteil aufweisen, daß sie die Magnetkraft ohne Energiezufuhr
bereitstellen, so daß Getriebe mit Permanentmagneten ein
weites Einsatzgebiet finden. Magnetspulen weisen den Vorteil
auf, daß mit ihnen auf einfache Weise die Magnetkraft in
Abhängigkeit von Betriebsbedingungen steuer- oder regelbar
ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß das
permanentmagnetische Bauteil ein kunststoffgebundener Magnet
ist, bei dem die magnetischen oder magnetisierbaren Partikel
in eine Kunststoffmatrix eingebunden sind.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden
Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
bevorzugte Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben sind.
Dabei zeigen:
Fig. 1 zwei miteinander kämmende Zahnräder mit
jeweils einer durch die Dicke
magnetisierten Auflage auf ihren
Stirnseiten;
Fig. 2 einen Zahn eines Zahnrades mit Auflage in
Seitenansicht;
Fig. 3a bis 3c drei Ausführungsformen eines Zahns eines
Zahnrades mit Auflage und Polscheibe im
Schnitt;
Fig. 4 einen Zahn eines Zahnrades mit Auflage und
Polscheibe in Seitenansicht;
Fig. 5 einen Zahn eines Zahnrades mit die
Zahnflanken überragender Auflage; und
Fig. 6 einen Zahn eines Zahnrades mit Auflage und
die Zahnflanken überragender Polscheibe.
Die Fig. 1 zeigt in Seitenansicht den zwei miteinander
kämmende Zahnräder 1 und 2, wovon eines ein Festrad 1 und
eines ein Losrad 2 ist. Dabei kann eine Vorlegewelle mit
mehreren Zahnrädern vorgesehen werden. Diese Zahnräder 1 und 2
können aus Metall, insbesondere weichmagnetischem Werkstoff,
oder Kunststoff bestehen und sind auf Wellen 3 und 4 gelagert.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Position sind die Zähne 5
bis 7 in Eingriff. Dabei liegen die Zahnflanken 8 und 9
aneinander an. Die Zahnflanken 10 und 11 der Zähne 6 und 7
weisen einen Abstand zueinander auf.
Auf den Stirnseiten 12 und 13 der beiden Zahnräder 1 und 2 ist
jeweils eine aus kunststoffgebundenem Permanentmagnetwerkstoff
bestehende Auflage 14 und 15 aufgelegt. Diese weisen eine
kreisrunde Kontur auf. Bei nicht dargestellen
Ausführungsformen kann die Kontur der magnetischen Auflage der
Kontur der Zahnräder 1 und 2 entsprechen. Jedoch schließt das
Zahnprofil der beiden Auflagen 14 und 15 dann nicht bündig mit
dem Profil der Zahnräder 1 und 2 ab. Der Abstand kann
Bruchteile mit positivem oder negativem Vorzeichen eines
Millimeters betragen. Bei nicht dargestellten
Ausführungsformen kann die Auflage auch bündig mit dem
Zahnprofil des Zahnrads abschließen oder die Auflage des einen
Zahnrads dieses überragen und die Auflage des anderen Zahnrads
einen Abstand zum Zahnprofil dessen Zahnrads aufweisen.
In Fig. 1 ist ferner erkennbar, daß die Auflage 14 oder 15
magnetische Pole, im dargestellten Fall Nordpole (N) und
Südpole (S) aufweist. Die die Auflagen 14 und 15 bilden
Scheiben sind durch die Dicke polarisiert. Bevorzugt weisen
die Zahnflanken der Zahnräder 1 und 2 und die Nabenbereiche 16
und 17 gleiche Pole auf.
Sind die beiden Zahnräder 1 und 2 in lastlosem oder
ausgekuppeltem Zustand, dann ziehen sich zwei Zahnflanken,
z. B. die Flanken 8 und 9 der Zähne 5 und 6 an. Schwingungen in
Umfangsrichtung und in Achsrichtung werden auf diese Weise
wirksam reduziert.
Da sich die Zahnflanken 8 und 9 anziehen, wird die
Körperschallanfachung reduziert. Auch bei modernsten Getrieben
sind Axialspiele benachbarter Bauteile erforderlich, wobei
dieses Spiel in der Regel zu Axialschwingungen der Bauteile
führt. Durch die Anziehung der Zahnflanken 8 und 9 kann auch
eine Reduzierung dieser Axialschwingung erzielt werden. Durch
die Anziehung wird also der Wirkungsgrad der Zahnradpaarung
und deren Lebensdauer erhöht.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
lediglich die Probleme, d. h. Geräusche und Schwingungen
verursachenden Bauteile, wie Zahnräder der oberen Gänge, des
Rückwärtganges und gegebenenfalls das Vorgelege usw.,
magnetisiert werden können.
In Fig. 1 ist auch erkennbar, daß die Auflagen 14 und 15 auf
den beiden Stirnseiten 12 und 13 der beiden Zahnräder 1 und 2
jeweils mit einer weichmagnetischen Polscheibe 18 und 19
teilweise überdeckt sind. Diese Polscheiben 18 und 19
überdecken die Südpole bzw. Nordpole der Auflagen 14 und 15.
Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Auflage 15
bis an den Rand des Zahnes 6 herangeführt ist. Sie weist also
die Dicke des Zahnes 6 auf. Bei dieser Ausführungsform werden
höhere Anzugskräfte erzielt.
Ein Schnitt durch ein Zahnrad 22 ist in Fig. 3a dargestellt,
die auch ein Beispiel für die Anordnung der Auflage 23 zeigt.
Diese befindet sich in einer Eindrehung 24, so daß kein
Kurzschluß der magnetischen Feldlinien auf der Nabenseite
entsteht und im Zahnflankenbereich eine maximale magnetische
Anziehungswirkung erreicht wird. Im dargestellten Beispiel
schließt sie bündig mit dem Flankenprofil 21 des Zahnrades 22
ab und weist einen Nord- und einen Südpol auf. An der dem
Zahnrad 22 abgewandten Seite ist die Auflage 23 von einer
Polscheibe 25 übergriffen, die die Streuung der Feldlinien
reduziert. Auch diese Polscheibe 25 schließt bündig mit dem
Flankenprofil 21 des Zahnrads 22 ab. Die Abmessungen dieses
Sandwich-Aufbaus sind übertrieben dargestellt. Die Dicke der
Auflage 23 und der Polscheibe 25 ist so zu bemessen, daß ein
Ablösen der Zahnflanken infolge Drehschwingungen des
treibenden Zahnrades vermieden wird. Der Werkstoff des
Zahnrads 22 ist beliebig wählbar und kann ein Metall,
weichmagnetischer Werkstoff oder ein Kunststoff sein. Die
Polscheibe 26 wird über nicht weichmagnetische Stifte 25 mit
dem Zahnrad 22 verbunden.
Die Fig. 3b zeigt eine Variante für die Anordnung der
Polscheibe 26. Dabei überdeckt die Polscheibe 26 lediglich
einen Teil der Auflage 23. Die Anordnung der Polscheibe 26 ist
im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 erkennbar. Im Bereich der
Auflage 23 ist ein Permanentmagnet 30 in die Welle 29
eingelassen, der Axial- und Radialschwingungen reduziert.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3c dargestellt. Hier
übergreift die Polscheibe 26 vollständig die Auflage 23. Die
Auflage 23 und die Polscheibe 26 haben ebenfalls
Zahnflankenprofilausprägungen wie das Zahnrad 22.
Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Zahn 6 sowohl mit einer Auflage 15 als auch mit einer
Polscheibe 26 versehen, wobei beide, d. h. Auflage 15 und
Polscheibe 26 einen dem Flankenprofil 21 des Zahnrads 6
entsprechenden Querschnitt besitzen. Jedoch schließen sie
nicht bündig mit der Zahnflanke des Zahnes 6 ab sondern weisen
einen geringen Abstand hierzu auf.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 überragt die Auflage 23
geringfügig das Flankenprofil 21 des Zahnes 6, wobei der
überragende Abschnitt als elastisches Element 27, im
dargestellten Fall als Feder 28 ausgebildet ist. Dieser Aufbau
hat den Vorteil, daß die maximale Magnetkraft zur Verfügung
steht und bei Überschreiten dieser, zuerst die elastischen
Elemente 27 der miteinander kämmenden Zähne zur gegenseitigen
Anlage kommen, so daß eine Flankenberührung der Zähne im
wesentlichen verhindert wird. Bei Kraftübertragung bei
gekuppelten Zahnrädern werden die federnden Elemente so weit
verlagert, bis die Flanken zur Anlage kommen.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 weist ebenfalls elastische
Elemente 29 auf, die jedoch von der Polscheibe 26 gebildet
werden. Auch hier überragen diese Elemente 29 geringfügig das
Flankenprofil 21 und dienen als Feder, die eine
Flankenberührung verhindern.
Claims (14)
1. Bauteilpaarung mit einander zugeordneten Fest- und/oder
Losteilen wie Zahnräder (1, 2), Synchronringe,
Schiebemuffen, Kupplungslamellen u. dgl. Bauteile, wobei
wenigstens eine der einander zugeordneten
Bauteilpaarungen von Fest- und/oder Losteilen eine
Magnetisierung aufweist und die Teile durch Magnetkraft
angezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein
insbesondere permanent magnetischer oder magnetisierbarer
Werkstoff in einer Auflage (14, 15, 23) vorgesehen ist,
die auf einer oder beiden Stirnseiten des Fest- und/oder
Losteiles, z. B. eines Zahnrades (12) oder dgl. aufliegt.
2. Bauteilpaarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auflage (14, 15, 23) als Scheibe ausgebildet ist.
3. Bauteilpaarung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auflage (14, 15, 23) aufgeklebt,
aufgespritzt, aufgenietet, aufgesnapt oder dgl. lösbar
oder unlösbar aufgebracht ist.
4. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (14, 15, 23) als
Nachrüstelement auf die einander zugeordneten Bauteile
aufbringbar ist.
5. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Auflage
(14, 15, 23) entweder dem Querschnitt des Teiles
entspricht, auf dem es befestigt ist, oder derart
gestaltet ist, daß ein geringer Abstand zum Außenrand
bzw. zur Kontur des Teiles besteht, auf dem es befestigt
ist oder derart gestaltet ist, daß sie die Kontur des
Teils, auf dem es angeordnet ist, geringfügig überragt,
wobei insbesondere der die Kontur des Teils überragende
Abschnitt der Auflage als elastisches Element (27)
ausgebildet ist.
6. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten
Bauteile aus Metall oder weichmagnetischem Werkstoff
bestehen.
7. Bauteilpaarung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten Bauteile
aus Kunststoff bestehen.
8. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten
Bauteile, insbesondere die den magnetischen bzw.
magnetisierbaren Werkstoff aufweisenden Bereiche, von
einer Polscheibe (26) überdeckt sind, die insbesondere
als kreisrunde Scheibe ausgebildet ist oder im
wesentlichen etwa den Querschnitt des Teiles aufweist.
9. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage oder eine
Polscheibe (26) als Träger für weitere Bauteile, z. B.
einem Radialwellendichtring o. dgl. ausgebildet sind und
insbesondere einstückig mit diesem sind.
10. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Auflage (14, 15, 23)
Sensoren zur Drehzahl- und Beschleunigungserfassung
zugeordnet sind, wobei insbesondere zur Vergrößerung der
Auflösung eine Polschuhscheibe mit einer Vielzahl von
Polschuhen über dem magnetischen Werkstoff angeordnet
ist.
11. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (14, 15, 23) im
Flankenbereich von Zahnrädern vorgesehen ist.
12. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fest- und/oder Losteile
Bestandteil eines stationären oder im mobilen Einsatz
sich befindenden Getriebes sind.
13. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten
Paarungen von Fest- und/oder Losteilen wenigstens
abschnittsweise unterschiedliche Polarität aufweisen.
14. Bauteilpaarung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Magnetkraft
permanentmagnetische, elektromagnetische und/oder
elektrische Elemente vorgesehen sind, wobei insbesondere
das permanentmagnetische Element ein Kunststoff mit
eingebundenen magnetischen oder magnetisierbaren
Partikeln ist und/oder insbesondere der magnetische oder
magnetisierbare Werkstoff eine Samarium-Kobalt-, Neodym-
Eisen-Bor- oder eine entsprechende Verbindung mit einem
noch höheren Energieprodukt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944428999 DE4428999C2 (de) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Zahnradpaarung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944428999 DE4428999C2 (de) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Zahnradpaarung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4428999A1 true DE4428999A1 (de) | 1996-02-22 |
DE4428999C2 DE4428999C2 (de) | 1997-10-02 |
Family
ID=6525794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944428999 Expired - Fee Related DE4428999C2 (de) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Zahnradpaarung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4428999C2 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1101979A2 (de) * | 1999-11-18 | 2001-05-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Getriebe, inbesondere für Ausgleichswellen von Brennkraftmaschine |
FR2803006A1 (fr) * | 1999-12-27 | 2001-06-29 | Valeo Systemes Dessuyage | Roue ou pignon dente comportant un troncon flexible |
FR2805327A1 (fr) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Robert Valot | Dispositif pour supprimer le jeu dans des trains d'engrenages divers, des transmissions par chaines, ou courroies crantees, permettant de fideliser les mouvements transmis et compenser l'usure et la dilatation |
DE102004021957A1 (de) * | 2004-05-04 | 2005-08-25 | Daimlerchrysler Ag | Magnetischer Kettentrieb |
CN104048017A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-09-17 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种齿轮动态消隙装置 |
GB2586051A (en) * | 2019-07-31 | 2021-02-03 | Airbus Operations Ltd | A landing gear drive system |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103161912A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-06-19 | 山东邦德橡塑科技有限公司 | 磁感应齿圈及其制作工艺 |
DE102013021824A1 (de) * | 2013-12-21 | 2015-06-25 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Sensorvorrichtung zum Erfassen eines Positionswinkels eines drehbaren Bauteils eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB591285A (en) * | 1945-02-09 | 1947-08-13 | Frederick Harold Belsey | Improvements relating to gear mechanisms |
DE851884C (de) * | 1951-02-20 | 1952-10-09 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Verzahnte Getriebeteile |
US2893257A (en) * | 1956-03-01 | 1959-07-07 | Collins Radio Co | Magnetic backlash eliminator |
US3160025A (en) * | 1962-11-28 | 1964-12-08 | Gen Electric | Control mechanism for controlling gear train backlash |
EP0044905A1 (de) * | 1980-07-24 | 1982-02-03 | VDO Adolf Schindling AG | Getriebe |
EP0552835A1 (de) * | 1992-01-24 | 1993-07-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Getriebe mit veränderlicher mechanischer Vorspannung |
DE9318792U1 (de) * | 1993-02-25 | 1994-03-03 | Inst Maschinenelemente Uni Stu | Getriebe |
-
1994
- 1994-08-16 DE DE19944428999 patent/DE4428999C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB591285A (en) * | 1945-02-09 | 1947-08-13 | Frederick Harold Belsey | Improvements relating to gear mechanisms |
DE851884C (de) * | 1951-02-20 | 1952-10-09 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Verzahnte Getriebeteile |
US2893257A (en) * | 1956-03-01 | 1959-07-07 | Collins Radio Co | Magnetic backlash eliminator |
US3160025A (en) * | 1962-11-28 | 1964-12-08 | Gen Electric | Control mechanism for controlling gear train backlash |
EP0044905A1 (de) * | 1980-07-24 | 1982-02-03 | VDO Adolf Schindling AG | Getriebe |
DE3028045A1 (de) * | 1980-07-24 | 1982-02-18 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Getriebe |
EP0552835A1 (de) * | 1992-01-24 | 1993-07-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Getriebe mit veränderlicher mechanischer Vorspannung |
DE9318792U1 (de) * | 1993-02-25 | 1994-03-03 | Inst Maschinenelemente Uni Stu | Getriebe |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
4-266654 A., M-1362,Febr. 4,1993,Vol.17,No. 56 * |
JP Patents Abstracts of Japan: 4- 73454 A., M-1270,June 24,1992,Vol.16,No.284 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1101979A2 (de) * | 1999-11-18 | 2001-05-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Getriebe, inbesondere für Ausgleichswellen von Brennkraftmaschine |
EP1101979A3 (de) * | 1999-11-18 | 2001-08-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Getriebe, inbesondere für Ausgleichswellen von Brennkraftmaschine |
US7530281B2 (en) | 1999-11-18 | 2009-05-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Gear set for differential gear shafts of an internal combustion engine |
FR2803006A1 (fr) * | 1999-12-27 | 2001-06-29 | Valeo Systemes Dessuyage | Roue ou pignon dente comportant un troncon flexible |
FR2805327A1 (fr) * | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Robert Valot | Dispositif pour supprimer le jeu dans des trains d'engrenages divers, des transmissions par chaines, ou courroies crantees, permettant de fideliser les mouvements transmis et compenser l'usure et la dilatation |
DE102004021957A1 (de) * | 2004-05-04 | 2005-08-25 | Daimlerchrysler Ag | Magnetischer Kettentrieb |
CN104048017A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-09-17 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种齿轮动态消隙装置 |
GB2586051A (en) * | 2019-07-31 | 2021-02-03 | Airbus Operations Ltd | A landing gear drive system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4428999C2 (de) | 1997-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4400874C2 (de) | Zahnradpaarung | |
EP0706463B1 (de) | Antriebsanordnung für ein hybridfahrzeug | |
EP1444767B1 (de) | Vorrichtung zur dämpfung von drehschwingungen | |
DE3033140C2 (de) | Elektromagnetische Zweistufenkupplung | |
EP2355993B1 (de) | Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug | |
EP2275701B1 (de) | Elektromagnetische Reibschaltkupplung | |
DE4243777A1 (de) | Antriebsanordnung für Nebenaggregate | |
EP3538784B1 (de) | Kupplungsanordnung und antriebsanordnung | |
EP1532376A1 (de) | Anordnung mit einem gleitlager | |
DE4428999C2 (de) | Zahnradpaarung | |
DE4303371B4 (de) | Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Doppel-Dämpfungsrad und Kupplungsscheibe für Kraftfahrzeuge | |
WO1994019625A1 (de) | Magnetfeld-getriebe | |
DE19500935C2 (de) | Lageranordnung | |
DE4302143A1 (de) | Elektromotor und Verfahren zum Betreiben des Elektromotors | |
DE2341208C2 (de) | Elektromagnet-Einflächen-Doppelkupplung | |
DE19906043A1 (de) | Elektromagnetisch betätigte Federkupplung | |
DE102009014027A1 (de) | Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Verbrennungsmotor zu einem Nebenaggregat | |
EP1958314B1 (de) | Sperrvorrichtung, getriebe-antriebseinheit beinhaltend eine solche sperrvorrichtung, sowie verfahren zum herstellen einer solchen getriebe-antriebseinheit | |
DE102007042762A1 (de) | Einrichtung und Verfahren zur Reduzierung von Rasselgeräuschen in einem Zahnradgetriebe | |
DE19913563C1 (de) | Antirasselzahnscheibe, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, und Verfahren zur Herstellung einer Antirasselzahnscheibe | |
DE10216082A1 (de) | Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen | |
EP1224403A1 (de) | Doppelkupplung mit einem elektromagneten | |
DE102011086053A1 (de) | Drehübertragungsvorrichtung | |
DE102018114631A1 (de) | Fliehkraftpendel mit einer Rotationsachse für eine Kupplungsscheibe | |
DE19525744A1 (de) | Gedämpfter Freilauf |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: UNIVERSITAET STUTTGART, 70174 STUTTGART, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |