EP1514040A1 - Zahnradtrieb mit selbsttaetigem ausgleich eines zahnflankenspiels - Google Patents

Zahnradtrieb mit selbsttaetigem ausgleich eines zahnflankenspiels

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EP1514040A1
EP1514040A1 EP03732565A EP03732565A EP1514040A1 EP 1514040 A1 EP1514040 A1 EP 1514040A1 EP 03732565 A EP03732565 A EP 03732565A EP 03732565 A EP03732565 A EP 03732565A EP 1514040 A1 EP1514040 A1 EP 1514040A1
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EP
European Patent Office
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gear
gear wheel
piston
counter
tooth flank
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03732565A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Kampichler
Ernst Gschweitl
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Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Original Assignee
Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1514040A1 publication Critical patent/EP1514040A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
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    • Y10T74/19—Gearing
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    • Y10T74/1987—Rotary bodies
    • Y10T74/19893—Sectional
    • Y10T74/19898—Backlash take-up

Definitions

  • the present invention relates to a gear drive with a gear from two gear disks, which are braced against each other with respect to their axis of rotation, and at least one meshing counter gear, with automatic compensation of a tooth flank backlash which is present during the meshing engagement.
  • a gear drive should be designed in such a way that neither too little nor too large a backlash occurs, otherwise the gears may jam or rattle. This applies in particular to gearwheel drives that are subject to alternating loads, for example crankshaft drives of internal combustion engines, in which high-frequency vibrations are perceptible as running noise if the tooth flank play is too great.
  • Gear drives in which the tooth flank backlash can be reduced or compensated for are known.
  • a gearwheel made of two gearwheel disks is used for this purpose, which is arranged by means of a Neten spring are biased against each other. If such a toothed wheel meshes with another toothed wheel, the teeth of the toothed wheel disks come together into a tooth gap of the other toothed wheel and compensate for an existing tooth flank play by the spring preload. If opposing torques occur, these are transmitted without backlash by means of the spring-loaded gear parts.
  • a disadvantage of such a gear drive is that the spring constant of the spring tensioning the gear discs must be large, especially in the event of strong counter-moments.
  • a large spring constant means that the gear drive has a high level of friction, so that with such a gear drive a reduction in service life due to wear can be expected.
  • the alternating torques that can be transmitted without backlash are limited in size. If large counter torques occur, for example in the form of running irregularities or shocks, then backlash compensation is generally no longer guaranteed.
  • German published patent application DE 3901076 AI describes a device for tooth play compensation of two meshing gears, in which one of the gears is connected in parallel with a toothed disk and is hydraulically adjustable by means of a hydraulic adjusting element until it rests against the non-force-transmitting tooth flanks of the counter gear. A check valve is used to absorb counter torque.
  • the hydraulic adjustment element is attached externally to the gearwheel interacting with the toothed disk.
  • US Pat. No. 4,739,670 describes a device for tooth play compensation, in which a gear which meshes with another gear is composed of two gear disks which are braced against one another by three springs arranged in the circumferential direction for the purpose of tooth play compensation.
  • a gear drive with a gear from two gear disks, which are braced against one another with respect to their axis of rotation, and at least one meshing counter gear, for the automatic compensation of a tooth flank backlash which is present during meshing engagement is shown, in which the gear discs by at least one hydraulic piston equipped with a check valve Cylinder unit are mutually supported, the piston of which cooperates with a first gear disk in such a way that, when it is actuated, the other, second gear disk with the tooth flank trailing in the direction of rotation comes to rest against the counter gear, and is characterized in that the at least one hydraulic piston Cylinder unit is formed integrally with the first gear wheel.
  • a return movement of the piston is under The check valve prevents the effects of moments counteracting the direction of rotation.
  • the gear meshes with the counter gear from two gear discs then at least one tooth of the gear discs engage in a tooth gap of the counter gear.
  • a twisting of the two gear discs against each other caused by the bracing therefore only takes place until the teeth of the two gear discs come into contact with the force against the flanks of the tooth space.
  • the two gear discs are braced by the piston force of the piston of the piston-cylinder unit, which is actuated by a hydraulic pressure medium. If a counter-torque occurs, the associated return movement of the piston is prevented by the check valve and the counter-torque is transmitted by means of the tensioned gear discs without backlash.
  • the size of a counter torque to be transmitted by the gear drive according to the invention without backlash is limited only by the check valve.
  • the piston force can be regulated via the hydraulic pressure medium.
  • an automatic compensation of an existing tooth flange always takes place in a particularly advantageous manner by the bracing of the two gear wheel disks. kenspiels. This also applies in particular if the tooth flank play changes over time, for example due to thermal expansion or abrasion due to wear.
  • the width of the teeth determined in the axial direction of the gear wheel is larger than that of the other gear wheel (“differential wheel”).
  • the main wheel serves as a driving or driven gear wheel.
  • the differential gear is used to compensate for the backlash and to transmit counter moments without backlash.
  • Figure 1 is a schematic radial section through a gear with two braced gear discs on a shaft according to the present invention.
  • FIG. 2 shows a schematic axial section through a gear wheel on a shaft according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic radial and axial section through a gear drive according to the invention, the ratio of the axial widths of the teeth of the braced gear discs being approximately 3: 1;
  • FIG. 4 shows a schematic radial and axial section through a gear drive according to the invention with a gear made of two braced gear disks as the central gear, the ratio of the axial widths of the teeth of the gear disks being approximately 1: 1;
  • 1 and 2 are considered first.
  • 1 shows a radial section through a gearwheel with two braced toothed wheel disks on a shaft;
  • Fig. 2 shows an axial section thereof.
  • the gear is composed of two gear disks 1, 2. Only one gear disk 1 (“main wheel”) sits on the shaft 3 in a rotationally fixed manner, while the other gear disk 2 (“differential gear”) is arranged in a recess in the gear disk 1 seated on the shaft 3. Gear wheel 1 and gear wheel 2 can be rotated relative to each other.
  • the main gear 1 is provided with teeth 10 on its outer periphery, while the differential gear 2 has teeth 11 on its outer periphery. Together, the teeth 10, 11 of the gear discs 1, 2 result in the teeth of the gear.
  • Three piston-cylinder units 5 are arranged in the circumferential direction, at approximately the same angular distance, in the respective recesses of the main wheel 1, which is seated in a rotationally fixed manner.
  • Each piston 6 of a piston-cylinder unit 5 acts on the main gear 1 in such a way that when it is actuated, the differential gear 2 comes into contact with the counter gear with the tooth flank trailing in the direction of rotation.
  • a piston 6 is actuated by means of a hydraulic pressure medium.
  • the force exerted in the opposite flank contact depends on the piston force of the hydraulic piston-cylinder units 5. This can be regulated via the hydraulic pressure medium for actuating the pistons 6.
  • main drive or output torques are transmitted directly via the main wheel 1, which is seated in a rotationally fixed manner to the shaft 3, and its teeth 10 to the counter wheel.
  • the bracing of main gear 1 and differential gear 2 within the tooth gaps of the counter gear also prevents transmit torque moments without backlash.
  • the check valves 7 block the tensioned gear wheel disks 1, 2 under the action of counter moments. A return movement of the piston 6 is prevented regardless of the size of the counter moments.
  • the size of the counter moments that can be transmitted without backlash is limited only by the dielectric strength of the check valves 7.
  • the shaft 3 is provided with an axial feed channel 8, which opens into an annular groove 9 at the level of the gear part 1.
  • the annular groove 9 is connected in a flow-conducting manner to supply channels 12 provided within the gear part 1, through which the hydraulic pressure medium is finally supplied to the piston-cylinder units 5.
  • FIG. 3 in which a gear drive with a gear consisting of main gear 1 and differential gear 2 (in the drawing on the left) and a counter gear 4 is shown in a schematic manner.
  • the lower illustration shows a radial section, while the above illustration shows an axial section.
  • the width of the toothing 10 of the main wheel 1 and the toothing 11 of the differential wheel 2, which is determined in the axial direction of the gearwheel, is selected such that their ratio is approximately 3: 1.
  • the main moments that occur during the normal use of the gear drive are transmitted to the counter gear 4 via the main gear 1, which is seated in a rotationally fixed manner, with the wider teeth 10. If counter moments occur, they are transmitted without backlash via the differential gear with the teeth 11 of smaller width.
  • FIG. 4 shows the use of a gearwheel with two braced gearwheel disks as the center gear, which meshes with two counter gears 4, 4 '.
  • the width of the teeth 10 of main gear 1 and teeth 11 of differential gear 2 is approximately the same size. Because of the approximately equal width of the toothings 10, 11, the pinion shown in FIG. 4 is suitable for the transmission of alternating torques changing in the direction of rotation.
  • the invention was exemplified using a spur gear drive, it is not limited to this. Rather, the invention relates to gear drives with spur, helical, arrow or bevel toothing, also to rack and pinion drives, and more generally to gear drives in which at least one of the toothed elements is rotatably mounted on a shaft.
  • the gear from two braced gear disks can be used as the drive or driven gear.
  • a drive wheel it sits on the crankshaft of an internal combustion engine, for example.
  • the use as a loose wheel running without a load is also provided.
  • a gear drive according to the invention can be used, for example, to drive the oil pump or valves of an internal combustion engine.

Abstract

Ein Zahnradtrieb umfasst ein Zahnrad aus zwei Zahnradscheiben (1, 2), die bezüglich ihrer Drehachse gegeneinander verspannt sind, und wenigstens ein kämmendes Gegenrad mit selbsttätigem Ausgleich eines beim kämmenden Eingriff vorhandenen Zahnflankenspiels, wobei die Zahnradscheiben (1, 2) durch wenigstens eine mit einem Rückschlagventil (7) bestückte hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (5) gegenseitig abgestützt sind, deren Kolben (6) mit einer ersten Zahnradscheibe (1) derart zusammenwirkt, dass bei dessen Betätigung die andere, zweite Zahnradscheibe (2) mit ihrer in Drehrichtung nachlaufenden Zahnflanke zur Anlage am Gegenrad gelangt, wobei eine Rückbewegung des Kolbens (6) unter der Einwirkung von der Drehrichtung entgegenwirkenden Momenten durch das Rückschlagsventil (7) verhindert wird. Dabei ist die wenigstens eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (5) integral mit der ersten Zahnradscheibe (1) ausgebildet.

Description

Zahnradtrieb mit selbsttätigem Ausgleich eines Zahnflankenspiels
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnradtrieb mit einem Zahnrad aus zwei Zahnradscheiben, die bezüglich ihrer Drehachse gegeneinander verspannt sind, und wenigstens einem kämmenden Gegenrad, mit selbsttätigem Ausgleich eines beim kämmenden Eingriff vorhandenen Zahnflankenspiels.
Ein Zahnradtrieb sollte so ausgelegt werden, dass weder ein zu geringes, noch ein zu großes Zahnflankenspiel auftritt, da es sonst zu einem Klemmen der Zahnräder bzw. zu Klappergeräuschen kommen kann. Dies gilt vor allem bei wechselmomentbelasteten Zahnradtrieben, beispielsweise Kurbelwellentriebe von Verbrennungsmotoren, bei denen bei einem zu großen Zahnflankenspiel als Laufgeräusch wahrnehmbare, hochfrequente Schwingungen erzeugt werden.
Dieses Problem tritt verstärkt durch die zusätzliche thermische Ausdehnung der zur Herstellung der Zahnradtriebe eingesetzten, häufig unterschiedlichen Werkstoffe auf. So können bereits beim Warmlaufen eines Verbrennungsmotors akustische Geräusche aufgrund des thermisch bedingten Zahnflankenspiels auftreten. Abgesehen von den unangenehmen Laufgeräuschen unterliegen Zahnradtriebe mit großen Zahnflankenspiel einem erhöhten Verschleiß, der die Standzeit eines Verbrennungsmotors wesentlich beeinträchtigen kann.
Zahnradtriebe, bei denen das Zahnflankenspiel vermindert bzw. ausgeglichen werden kann, sind bekannt. Beispielsweise wird zu diesem Zweck ein Zahnrad aus zwei Zahnradscheiben eingesetzt, die mittels einer zwischen den beiden Zahnradscheiben angeord- neten Feder gegeneinander vorgespannt sind. Kämmt ein solches Zahnrad mit einem anderen Zahnrad, so gelangen die Zähne der Zahnradscheiben jeweils gemeinsam in eine Zahnlücke des anderen Zahnrads und gleichen durch die Federvorspannung ein vorhandenes Zahnflankenspiel aus. Treten gegensinnige Drehmomente auf, so werden diese ohne Zahnflankenspiel mittels der federverspannten Zahnradteile übertragen.
Nachteilig bei einem solchen Zahnradtrieb ist jedoch, dass die Federkonstante der die Zahnradscheiben verspannenden Feder, insbesondere für den Fall des Auftretens von starken Gegenmomenten, groß sein muss. Eine große Federkonstante bedingt jedoch eine hohe Reibleistung des Zahnradtriebs, so dass bei einem solchen Zahnradtrieb mit einer Standzeitverkürzung durch Verschleiß zu rechnen ist. Jedenfalls sind die ohne Zahnflankenspiel übertragbaren Wechselmomente in ihrer Größe beschränkt. Treten große Gegenmomente, beispielsweise in Form von Laufungleichförmigkeiten oder Stößen auf, so ist ein Flan- kenspielausgleich im allgemeinen nicht mehr gewährleistet.
Bei einer anderen bekannten Lösung werden die Zähne der miteinander kämmenden Zahnräder durch eine zwischenliegenden Gummilage entkoppelt. Ein solcher Zahnradtrieb birgt jedoch im wesentlichen die gleichen Nachteile, wie der bereits der oben geschilderte Zahnradtrieb, nämlich eine erhöhte Reibleistung bei nur beschränkt übertragbaren Wechselmomenten, und letztendlich Standzeitprobleme durch erhöhten Verschleiß.
Es ist also wünschenswert über einen Zahnradtrieb zu verfügen, bei dem das Zahnflankenspiel auch beim Auftreten sehr hoher Gegenmomente ausgeglichen wird, ohne dass ein verstärkter Verschleiß durch eine erhöhte Reibleistung des Zahnradtriebs in Kauf genommen werden muss. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 3901076 AI beschreibt eine Einrichtung zum Zahnspielausgleich von zwei miteinander kämmenden Zahnrädern, bei welcher einem der Zahnräder eine Zahnscheibe parallel geschaltet ist und mittels eines hydraulischen Verstellelements bis zur Anlage an den nicht kraftübertragenden Zahnflanken des Gegenzahnrades hydraulisch verstellbar gehalten ist. Ein Rückschlagventil dient zum Auffangen von Gegenmoment. Bei dieser Einrichtung zum Zahnspiel-Ausgleich ist das hydraulische Verstellelement extern an dem mit der Zahnscheibe zusammenwirkenden Zahnrad befestigt.
Das US-Patent Nr. 4,739,670 beschreibt eine Vorrichtung zum Zahnspielausgleich, bei welcher ein Zahnrad, welches mit einem anderen Zahnrad kämmt, aus zwei Zahnradscheiben zusammengesetzt ist, die durch drei in Umfangsrichtung angeordnete Federn zum Zwecke des Zahnspielausgleichs gegeneinander verspannt werden.
Erfindungsgemäß wird ein Zahnradtrieb mit einem Zahnrad aus zwei Zahnradscheiben, die bezüglich ihrer Drehachse gegeneinander verspannt sind, und wenigstens einem kämmenden Gegenrad, für den selbsttätigen Ausgleich eines beim kämmenden Eingriff vorhandenen Zahnflankenspiels gezeigt, bei welchem die Zahnradscheiben durch wenigstens eine mit einem Rückschlagventil bestückte hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit gegenseitig abgestützt sind, deren Kolben mit einer ersten Zahnradscheibe derart zusammenwirkt, dass bei dessen Betätigung die andere, zweite Zahnradscheibe mit der in Drehrichtung nachlaufenden Zahnflanke zur Anlage am Gegenrad gelangt, und sich dadurch auszeichnet, dass die wenigstens eine hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit integral mit der ersten Zahnradscheibe ausgebildet ist. Hierbei wird eine Rückbewegung des Kolbens unter der Einwirkung von der Drehrichtung entgegen wirkenden Momenten durch das Rückschlagsventil verhindert.
Kämmt das Zahnrad aus zwei Zahnradscheiben mit dem Gegenrad, so greifen jeweils wenigstens ein Zahn der Zahnradscheiben in eine Zahnlücke des Gegenrads. Eine durch die Verspannung bewirkte Verdrehung der beiden Zahnradscheiben gegeneinander, erfolgt deshalb nur solange, bis die Zähne der beiden Zahnradscheiben zur Anlage mit Kraft gegen die Flanken der Zahnlücke gelangen. Die Verspannung der beiden Zahnradscheiben erfolgt durch die Kolbenkraft des über ein hydraulisches Druckmedium betätigten Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit. Tritt ein Gegenmoment auf, so wird eine damit verbundene Rückbewegung des Kolbens durch das Rückschlagsventil verhindert und das Gegenmoment wird mittels der verspannten Zahnradscheiben ohne Flankenspiel übertragen.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die Größe eines durch den erfindungsgemäßen Zahnradtrieb ohne Flankenspiel zu übertragenden Gegenmoments einzig durch das Rückschlagsventil beschränkt ist. Zudem genügt es, dass die Zahnflanken der Zahnradscheiben den Flanken der Zahnlücken des Gegenrads mit einer zur Erzeugung einer gegensinnigen Flankenberührung ausreichenden Kraft aufliegen. Es ist also im Unterschied zum Stand der Technik nicht erforderlich, dass die jeweiligen Flanken mit einer zur flankenspiellosen Übertragung von großen Gegenmomenten ausreichenden Kraft aufliegen. Darüber hinaus kann die Kolbenkraft über das hydraulische Druckmedium reguliert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt in besonders vorteilhafter Weise durch die Verspannung der beiden Zahnradscheiben stets ein selbsttätiger Ausgleich eine vorhandenen Zahnflan- kenspiels. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn sich das Zahnflankenspiel mit der Zeit ändert, beispielsweise durch thermische Ausdehnung oder verschleißbedingten Abrieb.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn bei einer Zahnradscheibe ("Hauptrad") die in Axialenrichtung des Zahnrads bestimmte Breite der Zähne größer als jene der anderen Zahnradscheibe ("Ausgleichsrad") ist. Das Hauptrad dient hierbei als treibende oder getriebene Zahnradscheibe. Das Ausgleichsrad dient zum Ausgleich des Zahnflankenspiels und zur flanken- spiellosen Übertragung von Gegenmomenten.
Die Erfindung wird nun anhand mehrerer Ausführungsbeispiele genauer erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Radialschnitt durch ein Zahnrad mit zwei verspannten Zahnradscheiben auf einer Welle entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen schematischen Axialschnitt durch ein Zahnrad auf einer Welle gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen schematischen Radial- und Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Zahnradtrieb, wobei das Verhältnis der axialen Breiten der Zähne der verspannten Zahnradscheiben ungefähr 3:1 beträgt;
Fig. 4 einen schematischen Radial- und Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Zahnradtrieb mit einem Zahnrad aus zwei verspannten Zahnradscheiben als Mittelrad, wobei das Verhältnis der axialen Breiten der Zähne der Zahnradscheiben ungefähr 1:1 beträgt;
Zunächst seien Fig. 1 und Fig. 2 betrachtet. Fig. 1 zeigt einen Radialschnitt durch ein Zahnrad mit zwei verspannten Zahn- radscheiben auf einer Welle; Fig. 2 zeigt einen Axialschnitt davon. Das Zahnrad setzt sich aus zwei Zahnradscheiben 1, 2 zusammen. Nur eine Zahnradscheibe 1 ("Hauptrad") sitzt der Welle 3 drehfest auf, während die andere Zahnradscheibe 2 ("Ausgleichsrad") in einer Aussparung der der Welle 3 aufsitzenden Zahnradscheibe 1 angeordnet ist. Zahnradscheibe 1 und Zahnradscheibe 2 können relativ zueinander verdreht werden.
Das Hauptrad 1 ist an seinem äußeren Umfang mit einer Zahnung 10 versehen, während das Ausgleichsrad 2 an seinem äußeren Umfang über die Zahnung 11 verfügt. Gemeinsam ergeben die Zahnungen 10, 11 der Zahnradscheiben 1, 2 die Zahnung des Zahnrads .
In jeweiligen Aussparungen des der Welle 3 drehfest aufsitzenden Hauptrads 1 sind in Umfangsrichtung, mit etwa gleichem Winkelabstand, drei Kolben-Zylinder-Einheiten 5 angeordnet. Jeder Kolben 6 einer Kolben-Zylinder-Einheit 5 wirkt derart auf das Hauptrad 1, dass bei dessen Betätigung das Ausgleichsrad 2 mit der in Drehrichtung nachlaufenden Zahnflanke zur Anlage am Gegenrad gelangt.
Ein Betätigung eines Kolbens 6 erfolgt mittels eines hydraulischen Druckmediums. Die bei der gegensinnigen Flankenberührung ausgeübte Kraft hängt von der Kolbenkraft der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 5 ab. Diese kann über das hydraulische Druckmedium zur Betätigung der Kolben 6 reguliert werden.
Innerhalb eines Zahnradtriebs werden Hauptantriebs- oder Abtriebsmomente unmittelbar über das der Welle 3 drehfest aufsitzende Hauptrad 1 und dessen Zahnung 10 auf das Gegenrad übertragen. Durch die Verspannung von Hauptrad 1 und Ausgleichsrad 2 innerhalb der Zahnlücken des Gegenrads werden auch Ge- genmomente ohne Zahnflankenspiel übertragen. Eine Blockierung der verspannten Zahnradscheiben 1, 2 unter der Einwirkung von auftretenden Gegenmomenten wird durch die Rückschlagsventile 7 erreicht. Eine Rückbewegung der Kolben 6 wird unabhängig von der Größe der Gegenmomente verhindert. Die Größe der flanken- spiellos übertragbaren Gegenmomente ist einzig durch die Durchschlagsfestigkeit der Rückschlagsventile 7 begrenzt.
Zur Versorgung der Kolben-Zylinder-Einheiten 5 mit einem hydraulischen Druckmedium ist die Welle 3 mit einem axialen Zuführkanal 8 versehen, welcher auf Höhe des Zahnradteils 1 in eine Ringnut 9 mündet. Die Ringnut 9 ist strömungsleitend mit innerhalb des Zahnradteils 1 vorgesehenen Zuführkanälen 12 verbunden, durch welche das hydraulische Druckmedium schließlich den Kolben-Zylinder-Einheiten 5 zugeführt wird.
Es sei nun Fig. 3 betrachtet, in welcher in schematischer Weise ein Zahnradtrieb mit einem Zahnrad, bestehend aus Hauptrad 1 und Ausgleichsrad 2 (in der Zeichnung links) , sowie einem Gegenrad 4 dargestellt ist. Die untere Darstellung zeigt einen Radialschnitt, während die obige Darstellung einen Axialschnitt zeigt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die in axialer Richtung des Zahnrads bestimmte Breite der Zahnung 10 von Hauptrad 1 und der Zahnung 11 von Ausgleichsrad 2 derart gewählt, dass deren Verhältnis etwa 3:1 beträgt. Die bei dem gewöhnlichen Einsatz des Zahnradtriebs auftretenden Hauptmomente werden hierbei über das einer Welle drehfest aufsitzende Hauptrad 1 mit der breiteren Zahnung 10 auf das Gegenrad 4 übertragen. Treten Gegenmomente auf, so werden diese über das Ausgleichsrad mit der Zahnung 11 geringerer Breite flanken- spiellos übertragen. Schließlich zeigt Fig. 4 den Einsatz eines Zahnrads mit zwei verspannten Zahnradscheiben als Mittelrad, welches mit zwei Gegenrädern 4, 4' kämmt. Die Breite der Zahnung 10 von Hauptrad 1 und Zahnung 11 von Ausgleichsrad 2 ist etwa gleich groß. Wegen der ungefähr gleichen Breite der Zahnungen 10, 11 ist der in Fig. 4 gezeigte Zahntrieb zur Übertragung von in der Drehrichtung sich ändernden Wechselmomenten geeignet.
Obgleich die Erfindung anhand eines stirnverzahnten Zahnradtriebs beispielhaft dargestellt wurde, ist sie hierauf nicht beschränkt. Vielmehr bezieht sich die Erfindung auf Zahnradtriebe mit Stirn-, Schräg-, Pfeil- oder Kegelverzahnung, ebenso auf Zahnstangentriebe, und ganz allgemein auf Zahnradtriebe, in denen mindestens eines der verzahnten Elemente drehfest auf einer Welle gelagert ist.
Bei dem erfindungsgemäße Zahnradtrieb kann das Zahnrad aus zwei verspannten Zahnradscheiben als Antriebs- oder Abtriebsrad verwendet werden. Als Antriebsrad sitzt es beispielsweise der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors auf. Ferner ist auch die Verwendung als ein ohne Last mitlaufendes Loserad vorgesehen.
Ein erfindungsgemäßer Zahnradtrieb kann beispielsweise zum Antrieb der Ölpumpe oder Ventile einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden.

Claims

Patentanspruch
Zahnradtrieb mit einem Zahnrad aus zwei Zahnradscheiben (1, 2), die bezüglich ihrer Drehachse gegeneinander verspannt sind, und wenigstens einem kämmenden Gegenrad (4), mit selbsttätigem Ausgleich eines beim kämmenden Eingriff vorhandenen Zahnflankenspiels, wobei die Zahnradscheiben (1, 2) durch wenigstens eine mit einem Rückschlagventil (7) bestückte hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (5) gegenseitig abgestützt sind, deren Kolben (6) mit einer ersten Zahnradscheibe (1) derart zusammenwirkt, dass bei dessen Betätigung die andere, zweite Zahnradscheibe (2) mit ihrer in Drehrichtung nachlaufenden Zahnflanke zur Anlage am Gegenrad (4) gelangt, wobei eine Rückbewegung des Kolbens (6) unter der Einwirkung von der Drehrichtung entgegenwirkenden Momenten durch das Rückschlagsventil (7) verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine hydraulische Kolben-Zylinder- Einheit (5) integral mit der ersten Zahnradscheibe (1) ausgebildet ist.
EP03732565A 2002-06-15 2003-06-12 Zahnradtrieb mit selbsttaetigem ausgleich eines zahnflankenspiels Withdrawn EP1514040A1 (de)

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