EP4710018A1 - Verspannzahnrad für ein zahnradgetriebe, zahnradgetriebe für eine antriebseinrichtung sowie verfahren zum herstellen eines verspannzahnrads - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verspannzahnrad (1) für ein Zahnradgetriebe, mit einem ersten Teilzahnrad (2) und einem koaxial zu dem ersten Teilzahnrad (2) angeordneten und bezüglich des ersten Teilzahnrads (2) drehbar gelagerten zweiten Teilzahnrad (3), wobei das erste Teilzahnrad (2) und das zweite Teilzahnrad (3) eine gemeinsame Drehachse (4) aufweisen und mittels einer ersten Federanordnung (7) in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse (4) mit einer bestimmten Verspannkraft gegeneinander verspannt sind. Dabei ist vorgesehen, dass das erste Teilzahnrad (2) und das zweite Teilzahnrad (3) mittels einer zweiten Federanordnung (8) in axialer Richtung bezüglich der Drehachse (4) gegeneinander verspannt sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Zahnradgetriebe für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Verspannzahnrads (1) für ein Zahnradgetriebe.

Description

Verspannzahnrad für ein Zahnradgetriebe, Zahnradgetriebe für eine Antriebseinrichtung sowie Verfahren zum Herstellen eines Verspannzahnrads

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft ein Verspannzahnrad für ein Zahnradgetriebe, mit einem ersten Teilzahnrad und einem koaxial zu dem ersten Teilzahnrad angeordneten und bezüglich des ersten Teilzahnrads drehbar gelagerten zweiten Teilzahnrad, wobei das erste Teilzahnrad und das zweite Teilzahnrad eine gemeinsame Drehachse aufweisen und mittels einer ersten Federanordnung in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse mit einer bestimmten Verspannkraft gegeneinander verspannt sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Zahnradgetriebe für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Verspannzahnrads für ein Zahnradgetriebe.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2011 102 756 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Stirnzahnrad, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einer Schrägverzahnung, mit einem Hauptrad und einem mit dem Hauptrad gekoppelten Verspannzahnrad, die jeweils einen Teil der Schrägverzahnung ausbilden und die während eines Eingriffs mit einem korrespondierenden zweiten Stirnzahnrad dazu vorgesehen sind, ein Zahnflankenspiel zu minimieren, sowie mit einer Feder, die zur Minimierung des Zahnflankenspiels eine Federkraft auf das Verspannzahnrad ausübt. Dabei ist die Feder dazu vorgesehen, das Verspannzahnrad zur Minimierung des Zahnflankenspiels in einer linearen Bewegung von dem Hauptrad wegzudrücken. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verspannzahnrad für ein Zahnradgetriebe vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verspannzahnrädern Vorteile aufweist, insbesondere eine einfache und kostengünstige Herstellung bei gleichzeitig langer Lebensdauer ermöglicht.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verspannzahnrad für ein Zahnradgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das erste Teilzahnrad und das zweite Teilzahnrad mittels einer zweiten Federanordnung in axialer Richtung bezüglich der Drehachse gegeneinander verspannt sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in der Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind; vielmehr sind beliebige Variationen der in der Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Figuren offenbarten Merkmale realisierbar.

Das Verspannzahnrad ist vorzugsweise Bestandteil des Zahnradgetriebes, kann jedoch selbstverständlich auch separat von diesem vorliegen. Das Verspannzahnrad kämmt bevorzugt mit einem weiteren Zahnrad des Zahnradgetriebes, wobei das Verspannzahnrad und das weitere Zahnrad derart zueinander angeordnet sind, dass das weitere Zahnrad sowohl mit dem ersten Teilzahnrad als auch dem zweiten Teilzahnrad des Verspannzahnrads kämmt beziehungsweise in Eingriff steht. Das Verspannzahnrad dient dem Ausgleich von Drehungleichförmigkeiten zwischen dem Verspannzahnrad und dem weiteren Zahnrad, um einen kontinuierlichen Kontakt der Zähne der Zahnräder zu gewährleisten.

Kommt es zu einem Abheben und Wiederanlegen der Zähne der Zahnräder, beispielsweise aufgrund von Drehmomentschwankungen, so führt dies zumindest zu störenden Geräuschen; auch ein erhöhter Verschleiß und damit eine verringerte Lebensdauer können auftreten. Um das Abheben und das darauffolgende Wiederanlegen der Zähne der Zahnräder zu vermeiden, sind die beiden Teilzahnräder koaxial zueinander angeordnet und in Umfangsrichtung gegeneinander verspannt, nämlich mithilfe der ersten Federanordnung. Das Verspannen der Teilzahnräder erfolgt derart, dass ein Zahn des ersten Teilzahnrads an einen einen Zahnzwischenraum begrenzenden ersten Zahn des weiteren Zahnrads und ein Zahn des zweiten Teilzahnrads an einen denselben Zahnzwischenraum begrenzenden zweiten Zahn des weiteren Zahnrads gedrängt wird. Der erste Zahn und der zweite Zahn begrenzen den Zahnzwischenraum also in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse gesehen auf gegenüberliegenden Seiten.

In anderen Worten werden die Zähne des ersten Teilzahnrads und des zweiten Teilzahnrads in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse der Teilzahnräder derart voneinander fortgedrängt, dass sie auf gegenüberliegenden Seiten des Zahnzwischenraums an dem ersten Zahn und dem zweiten Zahn des weiteren Zahnrads anliegen, vorzugsweise permanent anliegen, während sie in den Zahnzwischenraum eingreifen. Um ein einwandfreies Kämmen der beiden Teilzahnräder mit dem weiteren Zahnrad zu gewährleisten, kann es - optional - vorgesehen sein, dass die beiden Teilzahnräder Verzahnungen mit identischen Verzahnungsparametern aufweisen. Die Verzahnung des ersten Teilzahnrads ist in diesem Fall insoweit mit der Verzahnung des zweiten Teilzahnrads identisch ausgestaltet. Die Verzahnung liegt insbesondere als Stirnverzahnung, vorzugsweise als Geradverzahnung vor. Die Teilzahnräder sind in diesem Fall geradverzahnte Stirnräder.

Für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Zahnradgetriebes ist es vorteilhaft, die von der ersten Federanordnung bewirkte Verspannkraft optimal zu dimensionieren. Bei einer Unterdimensionierung der ersten Federanordnung, also bei einer zu kleinen Verspannkraft zwischen dem ersten Teilzahnrad und dem zweiten Teilzahnrad, kann es weiterhin zu dem Abheben beziehungsweise Wiederanlegen kommen. Ist hingegen die erste Federanordnung überdimensioniert, also die Verspannkraft zu groß, so entsteht eine hohe Reibleistung zwischen dem Verspannzahnrad und dem weiteren Zahnrad und entsprechend eine hohe Verlustleistung, sodass der Wirkungsgrad des Zahnradgetriebes reduziert wird. Da es häufig nicht möglich ist, die erste Federanordnung derart anzuordnen und mit den Teilzahnrädern zu koppeln, dass die Verspannkraft in axialer Richtung gesehen symmetrisch auf die Teilzahnräder wird, kann es insbesondere während einer Drehmomentübertragung zwischen dem Verspannzahnrad und dem weiteren Zahnrad, zu einem Verkippen der Teilzahnräder gegeneinander kommen. Hierunter ist zu verstehen, dass eine erste Mittelebene des ersten Teilzahnrads und eine zweite Mittelebene des zweiten Teilzahnrads nicht mehr parallel zueinander angeordnet sind, sondern sich vielmehr unter einem Winkel schneiden, der von 0° verschieden beziehungsweise größer als 0° und kleiner als 180° ist. Dies kann zu einem höheren Verschleiß des Verspannzahnrads führen, insbesondere einer Verzahnung des ersten Teilzahnrads und/oder einer Verzahnung des zweiten Teilzahnrads. Das Verkippen rührt insbesondere daher, dass die koaxiale Anordnung und die drehbare Lagerung des zweiten Teilzahnrads bezüglich des ersten Teilzahnrads ein Spiel aufweist, das zum einen für die drehbare Lagerung notwendig ist und zum anderen insbesondere aus Fertigungstoleranzen resultiert.

Grundsätzlich könnte das Verkippen der der beiden Teilzahnräder gegeneinander durch eine verbesserte Lagerung der Teilzahnräder aneinander verringert oder sogar gänzlich verhindert werden. Hierzu wäre es jedoch insbesondere notwendig, Fertigungstoleranzen der Teilzahnräder so deutlich zu reduzieren, dass dies zu hohen Kosten des Verspannzahnrads führen würde. Um dies zu vermeiden, ist die zweite Federanordnung vorgesehen, die auch bei vorliegendem Spiel der Teilzahnräder, welches das Verkippen der Teilzahnräder gegeneinander zulässt, dieses Verkippen verringert oder gänzlich unterbindet. Hierzu verspannt die zweite Federanordnung die beiden Teilzahnräder in axialer Richtung bezüglich der Drehachse gegeneinander.

Während also die erste Federanordnung die beiden Teilzahnräder in Umfangsrichtung gegeneinander verspannt, verspannt die zweite Federanordnung die beiden Teilzahnräder in axialer Richtung. Das bedeutet, dass die zweite Federanordnung das erste Teilzahnrad und das zweite Teilzahnrad aufeinander zu drängen, also beispielsweise das erste Teilzahnrad in Richtung des zweiten Teilzahnrads und/oder das zweite Teilzahnrad in Richtung des ersten Teilzahnrads drängt, insbesondere an das jeweils andere Teilzahnrad drängt. Hierzu greift die zweite Federanordnung einerseits an dem ersten Teilzahnrad und andererseits an dem zweiten Teilzahnrad an. Das Verspannen der Teilzahnräder erfolgt insbesondere mit einer von der zweiten Federanordnung bewirkten Haltekraft, welche derart bemessen ist, dass sie das Verkippen der Teilzahnräder auf ein gewünschtes Maß begrenzt, insbesondere das Verkippen verhindert.

Mit der beschriebenen Ausgestaltung des Verspannzahnrads wird der während des Betriebs des Zahnradgetriebes auftretende Verschleiß verringert, sodass eine längere Lebensdauer das Verspannzahnrad erzielt wird. Zugleich werden zuverlässig unerwünschte Geräusche des Zahnradgetriebes unterbunden oder zumindest verringert.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Teilzahnrad auf einem ersten Lagervorsprung des ersten Teilzahnrads angeordnet ist und einen zweiten Lagervorsprung aufweist, auf welchem das erste Teilzahnrad angeordnet ist. Über den ersten Lagervorsprung und den zweiten Lagervorsprung sind die beiden Teilzahnräder drehbar aneinander gelagert. Der erste Lagervorsprung erstreckt sich ausgehend von einem Grundkörper des ersten Teilzahnrads in Richtung des zweiten Teilzahnrads und der zweite Lagervorsprung ausgehend von einem Grundkörper des zweiten Teilzahnrads in Richtung des ersten Teilzahnrads. Hierbei greift der erste Lagervorsprung in eine Lagerausnehmung des zweiten Teilzahnrads und der zweite Lagervorsprung in eine Lagerausnehmung des ersten Teilzahnrads ein. Anders ausgedrückt greift das zweite Teilzahnrad derart in das erste Teilzahnrad ein, dass zwei Gleitlager ausgebildet sind, nämlich eines in radialer Richtung innen und eines in radialer Richtung außen.

Die beiden Lagervorsprünge sind vorzugsweise grundsätzlich zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch beziehungsweise hohlkreiszylindrisch ausgestaltet. Insbesondere liegt das zweite Teilzahnrad in Umfangsrichtung durchgehend an dem ersten Lagervorsprung und das erste Teilzahnrad in Umfangsrichtung durchgehend an dem zweiten Lagervorsprung an, vorzugsweise jeweils über die gesamte Erstreckung in Umfangsrichtung hinweg, also über 360° oder zumindest nahezu 360°. In axialer Richtung gesehen liegt der erste Lagervorsprung in Überdeckung mit einer Verzahnung des zweiten Teilzahnrads und der zweite Lagervorsprung in Überdeckung mit einer Verzahnung des ersten Teilzahnrads vor. Mit der beschriebenen Ausgestaltung des Verspannzahnrads werden die erläuterten Vorteile auf konstruktiv einfache Art und Weise erzielt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Federanordnung einerseits sich an dem ersten Lagervorsprung abstützt und andererseits derart an dem zweiten Teilzahnrad anliegt, dass sie ein von der ersten Federanordnung bewirktes Kippmoment um eine Kippachse ausgleicht, die senkrecht auf einer die gemeinsame Drehachse aufnehmenden gedachten Ebene steht. Das erwähnte Verkippen der beiden Teilzahnräder gegeneinander aufgrund des Spiels erfolgt um die Kippachse. Diese steht im Längsschnitt gesehen senkrecht auf der Zeichenebene und insoweit senkrecht auf der gedachten Ebene, welche die Drehachse vollständig in sich aufnimmt.

Zumindest während des Betriebs des Zahnradgetriebes, also während ein Drehmoment zwischen dem Verspannzahnrad und dem weiteren Zahnrad übertragen wird, tritt das Kippmoment auf, welches auf das Verkippen der beiden Teilzahnräder gegeneinander um die Kippachse gerichtet ist. Diesem Kippmoment wirkt die Haltekraft beziehungsweise ein von der Haltekraft bewirktes Haltemoment entgegen, sodass das Verkippen der Teilzahnräder verringert oder sogar vollständig unterbunden ist. Die zweite Federanordnung greift hierzu einerseits an dem ersten Lagervorsprung und andererseits an dem zweiten Teilzahnrad an.

Die zweite Federanordnung liegt in Umfangsrichtung gesehen bereichsweise an dem zweiten Teilzahnrad an, nämlich derart, dass die von ihr bewirkte Haltekraft dem Kippmoment entgegenwirkt. Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Federanordnung über wenigstens 90° und höchstens 270°, wenigstens 180° und höchstens 300° oder wenigstens 270° und höchstens 330° in Umfangsrichtung gesehen an dem zweiten Teilzahnrad anliegt. Besonders bevorzugt stützt sie zweite Federanordnung das zweite Teilzahnrad in Umfangsrichtung gesehen jedoch durchgehend ab, liegt also über 360° hinweg an diesem an. Hierdurch wird ein besonders zuverlässiges Abstützen des zweiten Teilzahnrads bei gleichzeitig einfache und kostengünstige Herstellung des Verspannzahnrads erzielt.

Beispielsweise wird die zweite Federanordnung an dem ersten Lagervorsprung in die von dem zweiten Teilzahnrad abgewandte Richtung formschlüssig festgesetzt. Beispielsweise greift sie hierzu selbst formschlüssig an dem ersten Lagervorsprung an, insbesondere in eine Ausnehmung des ersten Lagervorsprung ein, oder sie ist mittels eines formschlüssig an dem ersten Lagervorsprung festgesetzten Halteelements an diesen festgesetzt, indem sie sich in die von dem zweiten Teilzahnrad abgewandte Richtung an ihm abstützt. Das Halteelement liegt beispielsweise in Form eines Sicherungsrings, insbesondere eines Sprengrings vor.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Federelement der zweiten Federanordnung in Umfangsrichtung durchgehend an dem zweiten Teilzahnrad anliegt und dieses in Richtung des ersten Teilzahnrads drängt. Auf eine derartige Ausgestaltung wurde bereits hingewiesen. Die zweite Federanordnung verfügt über das Federelement, welches schlussendlich die Haltekraft bewirkt. Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Federanordnung lediglich das Federelement aufweist, also ausschließlich aus dem Federelement besteht. Alternativ kann es selbstverständlich vorgesehen sein, dass die zweite Federanordnung über mehrere Federelemente verfügt, die gemeinsam das Verkippen der Teilzahnräder gegeneinander verringern oder unterbinden, indem sie gemeinsam die Haltekraft bereitstellen. In jedem Fall werden die bereits genannten Vorteile erzielt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Federelement als Tellerfeder ausgestaltet ist. Die Tellerfeder stellt eine einfache und kostengünstige Möglichkeit dar, die beiden Teilzahnräder gegeneinander zu verspannen. In Abhängigkeit von der zum Erzielen der gewünschten Haltekraft notwendigen Federkennlinie kann das Federelement auch mehrere Tellerfedern aufweisen, welche gegensinnig oder gleichsinnig aneinander angreifen. Mit der beschriebenen Ausgestaltung des Verspannzahnrads werden die erläuterten Vorteile zuverlässig erzielt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Federanordnung in einer Kammer angeordnet ist, die in radialer Richtung nach innen von dem ersten Lagervorsprung und in radialer Richtung nach außen von dem zweiten Lagervorsprung begrenzt ist. Die Kammer dient der geschützten Anordnung der ersten Federanordnung. Sie ist zwischen dem ersten Teilzahnrad und dem zweiten Teilzahnrad ausgestaltet. In radialer Richtung wird sie von den beiden Lagervorsprünge begrenzt, nämlich in radialer Richtung nach innen von dem ersten Lagervorsprung und in radialer Richtung nach außen von dem zweiten Lagervorsprung. In Abhängigkeit von einer Erstreckung des zweiten Lagervorsprung in axialer Richtung kann es vorgesehen sein, dass die Kammer in radialer Richtung nach außen bereichsweise von dem zweiten Lagervorsprung und bereichsweise von dem ersten Teilzahnrad begrenzt ist. In axialer Richtung ist die Kammer beispielsweise einerseits von dem ersten Teilzahnrad und andererseits von dem zweiten Teilzahnrad begrenzt. Die von der zweiten Federanordnung bewirkte Haltekraft ist auf ein Verkleinern der Kammer in axialer Richtung gerichtet, also auf eine Verkleinerung von Abmessungen der Kammer in dieser Richtung. Durch die geschützte Anordnung der ersten Federanordnung wird eine lange Lebensdauer des Verspannzahnrads sichergestellt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Federanordnung zum Verspannen des ersten Teilzahnrads und des zweiten Teilzahnrads gegeneinander an einem von dem ersten Teilzahnrad in die Kammer hineinragenden ersten Formschlussvorsprung und an einem von dem zweiten Teilzahnrad in die Kammer hineinragenden zweiten Formschlussvorsprung formschlüssig angreift. Der erste Formschlussvorsprung erstreckt sich hierbei vorzugsweise in radialer Richtung nach außen und der zweite Formschlussvorsprung in radialer Richtung nach innen. Insbesondere geht der erste Formschlussvorsprung von dem ersten Lagervorsprung und der zweite Formschlussvorsprung von dem zweiten Lagervorsprung aus. Die erste Federanordnung weist beispielsweise eine sogenannte Omegafeder auf oder liegt als eine solche vor. Sie weist in Umfangsrichtung eine Erstreckung von mindestens 180°, mindestens 225° oder mindestens 170° auf. Vorzugsweise ist ihre Erstreckung jedoch größer und beträgt mindestens 300°, mindestens 330° oder mindestens 360°. Die beschriebene Ausgestaltung des Verspannzahnrads ermöglicht die Realisierung der erläuterten Vorteile auf konstruktiv einfache Art und Weise.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine von der zweiten Federanordnung auf das erste Teilzahnrad und das zweite Teilzahnrad ausgeübte Haltekraft für einen ersten Verspannkraftwert der Verspannkraft einem ersten Haltekraftwert und für einen von dem ersten Verspannkraftwert verschiedenen zweiten Verspannkraftwert einem von dem ersten Haltekraftwert verschiedenen zweiten Haltekraftwert entspricht. Das bedeutet, dass die zweite Federanordnung in Abhängigkeit von der ersten Federanordnung gewählt beziehungsweise ausgestaltet wird. Ist das Verspannzahnrad derart ausgestaltet, dass von der ersten Federanordnung eine Verspannkraft erzeugt wird, die dem ersten Verspannkraftwert entspricht, so findet für das Verspannzahnrad eine zweite Federanordnung Verwendung, welche eine dem ersten Haltekraftwert entsprechende Haltekraft bereitstellt.

Für eine andere Ausgestaltung der ersten Federanordnung, bei welcher diese die Verspannkraft mit dem zweiten Verspannkraftwert bereitstellt, wird eine zweite Federanordnung verwendet, die die Haltekraft mit dem zweiten Haltekraftwert bereitstellt. Die Verspannkraft und die Haltekraft können durch entsprechende Wahl der jeweiligen Federanordnung, insbesondere der Federkonstante der jeweiligen Federanordnung, und/oder durch eine entsprechende Anordnung in dem Verspannzahnrad, beispielsweise mit einer entsprechenden Vorspannung, erzielt werden. Generell gilt, dass die von der zweiten Federanordnung bewirkte Haltekraft umso größer sein muss, je größer die von der ersten Federanordnung erzeugte Verspannkraft ist. In diesem Fall werden die genannten Vorteile zuverlässig erzielt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Zahnradgetriebe für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Verspannzahnrad, insbesondere einem Verspannzahnrad gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, und mit einem mit dem Verspannzahnrad in Eingriff stehenden Zahnrad, wobei das Verspannzahnrad über ein erstes Teilzahnrad und ein koaxial zu dem ersten Teilzahnrad angeordnetes und bezüglich des ersten Teilzahnrads drehbar gelagertes zweites Teilzahnrad verfügt, wobei das erste Teilzahnrad und das zweite Teilzahnrad eine gemeinsame Drehachse aufweisen und mittels einer ersten Federanordnung in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse mit einer bestimmten Verspannkraft gegeneinander verspannt sind. Dabei ist vorgesehen, dass das erste Teilzahnrad und das zweite Teilzahnrad mittels einer zweiten Federanordnung in axialer Richtung bezüglich der Drehachse gegeneinander verspannt sind.

Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung des Zahnradgetriebes sowie des Verspannzahnrads wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Zahnradgetriebe als auch das Verspannzahnrad können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.

Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Verspannzahnrads für ein Zahnradgetriebe, insbesondere eines Verspannzahnrads gemäß dieser Beschreibung, wobei das Verspannzahnrad über ein erstes Teilzahnrad und ein koaxial zu dem ersten Teilzahnrad angeordnetes und bezüglich des ersten Teilzahnrads drehbar gelagertes zweites Teilzahnrad verfügt, wobei das erste Teilzahnrad und das zweite Teilzahnrad eine gemeinsame Drehachse aufweisen und mittels einer ersten Federanordnung in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse mit einer bestimmten Verspannkraft gegeneinander verspannt werden. Dabei ist vorgesehen, dass das erste Teilzahnrad und das zweite Teilzahnrad mittels einer zweiten Federanordnung in axialer Richtung bezüglich der Drehachse gegeneinander verspannt werden. Erneut wird hinsichtlich der Vorteile und möglicher vorteilhafter Weiterbildungen auf die Ausführungen in dieser Beschreibung verwiesen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine von der zweiten Federanordnung auf das erste Teilzahnrad und das zweite Teilzahnrad ausgeübte Haltekraft in Abhängigkeit von der Verspannkraft ermittelt wird. Anders ausgedrückt wird die zweite Federanordnung in Abhängigkeit von der von der ersten Federanordnung bewirkten Verspannkraft ausgelegt. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass eine nach der Montage des Verspannzahnrads in dem Zahnradgetriebe im Stillstand des Verspannzahnrads von der zweiten Federanordnung erzeugte Haltekraft in Abhängigkeit von der in demselben Zustand von der ersten Federanordnung erzeugten Verspannkraft gewählt und das Verspannzahnrad entsprechend ausgestaltet wird.

Unter der Haltekraft ist hierbei insbesondere die während des Betriebs des Zahnradgetriebes von der zweiten Federanordnung mindestens zu erzeugende Federkraft zu verstehen. Die Verspannkraft ist hingegen die während des Betriebs des Zahnradgetriebes maximal von der ersten Federanordnung bewirkte Federkraft. So ist sichergestellt, dass die Haltekraft stets hinreichend ist, um das Verkippen der Teilzahnräder auf das gewünschte Maß zu reduzieren, insbesondere komplett zu unterbinden. Um die Haltekraft aus der Verspannkraft zu bestimmen, wird beispielsweise ein axialer Abstand zwischen einem Angriffspunkt der ersten Federanordnung an dem ersten Teilzahnrad und der Mitte einer Verzahnung des zweiten Teilzahnrads herangezogen. Zusätzlich oder alternativ findet ein Abstand zwischen der gemeinsamen Drehachse und der Kippachse Verwendung. Mit dieser Vorgehensweise ist eine zuverlässige Auslegung des Verspannzahnrads sichergestellt, bei welcher das Verkippen zuverlässig verringert oder unterbunden wird.

Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Verspannzahnrads für ein Zahnradgetriebe, sowie

Figur 2 eine schematische Längsschnittdarstellung durch das auf einer Welle angeordnete Verspannzahnrad.

Die Figur 1 zeigt ein Verspannzahnrad 1 für ein nicht näher dargestelltes Zahnradgetriebe. Das Verspannzahnrad 1 verfügt über ein erstes Teilzahnrad 2 sowie über ein zweites Teilzahnrad 3. Die beiden Teilzahnräder 2 und 3 weisen eine gemeinsame Drehachse 4 auf und sind um diese Drehachse 4 drehbar aneinander gelagert. Das zweite Teilzahnrad 3 sitzt auf einem ersten Lagervorsprung 5, der das zweite Teilzahnrad 3 in axialer Richtung vollständig durchgreift und auf der dem ersten Teilzahnrad 2 abgewandten Seite des zweiten Teilzahnrad 3 über letzteres übersteht. Das zweite Teilzahnrad 3 ist in die von dem ersten Teilzahnrad 2 abgewandte Richtung mittels eines Formschlusselement 6 an dem ersten Lagervorsprung 5 gehalten.

Die beiden Teilzahnräder 2 und 3 sind mittels einer ersten Federanordnung 7 (hier nicht erkennbar) in Umfangsrichtung gegeneinander verspannt. Um ein durch dieses Verspannen bewirkte Kippmoment zu verringern oder vollständig auszugleichen, welches auf ein Verkippen der beiden Teilzahnräder 2 und 3 gegeneinander gerichtet ist, greift an dem ersten Lagervorsprung 5 eine zweite Federanordnung 8 an, welche das zweite Teilzahnrad 3 in axialer Richtung auf das erste Teilzahnrad 2 zu drängt und entsprechend die beiden Teilzahnräder 2 und 3 in axialer Richtung gegeneinander verspannt. Die Figur 2 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung des auf einer Welle 9 angeordneten Verspannzahnrads 1 . In dieser ist nochmals deutlich zu erkennen, dass das zweite Teilzahnrad 3 auf dem ersten Lagervorsprung 5 des ersten Teilzahnrads 2 sitzt, sodass das zweite Teilzahnrad 3 drehbar an dem ersten Teilzahnrad 2 gelagert ist. Weiterhin verfügt das zweite Teilzahnrad 3 über einen zweiten Lagervorsprung 10, auf welchem wiederum das erste Teilzahnrad 2 zur drehbaren Lagerung der Teilzahnräder 2 und 3 aneinander aufsitzt. In radialer Richtung zwischen den Lagervorsprung in 5 und 10 ist eine Kammer 11 hergestellt, in der die erste Federanordnung 7 angeordnet ist. Weiterhin ist erkennbar, dass die zweite Federanordnung 8, insbesondere eine Tellerfeder 12 der zweiten Federanordnung 8, in axialer Richtung zwischen dem Formschlusselement 6 und dem zweiten Teilzahnrad 3 angeordnet ist, sodass sie sich einerseits an dem Formschlussvorsprung 6 und andererseits an dem zweiten Teilzahnrad 3 abstützt, um die beiden Teilzahnräder 2 und 3 in axialer Richtung aufeinander zu zu drängen beziehungsweise aneinander zu drängen.

Angedeutet ist zudem ein Abstand di , welcher in axialer Richtung zwischen einer Angriffsstelle der ersten Federanordnung 7 an dem ersten Teilzahnrad 2 und einer Mitte einer Verzahnung des zweiten Teilzahnrads 3 vorliegt. Weiterhin ist ein Abstand d2 angedeutet, der in radialer Richtung zwischen der Drehachse 4 und einer Kippachse 13 vorliegt, um welche die beiden Teilzahnräder 2 und 3 aufgrund eines Spiels in ihrer Lagerung gegeneinander verkippbar sind. Die von der zweiten Federanordnung 8 minimal zu bewirkende Haltekraft wird in Abhängigkeit von der von der ersten Federanordnung 7 erzeugten Verspannkraft und den Abständen di und d2 berechnet und das Verspannzahnrad 1 entsprechend ausgelegt.

Die beschriebene Ausgestaltung des Verspannzahnrads 1 ermöglicht eine Verschleißreduzierung der Verzahnungen der Teilzahnräder 2 und 3, welche ansonsten durch das Verkippen der Teilzahnräder 2 und 3 gegeneinander auftreten könnte. Hierdurch wird die Lebensdauer des Verspannzahnrads 1 auf konstruktiv einfache Art und Weise verbessert. BEZUGSZEICHENLISTE:

1 Verspannzahnrad

2 1 . Teilzahnrad 3 2. Teilzahnrad

4 Drehachse

5 1. Lagervorsprung

6 Formschlusselement

7 1. Federanordnung 8 2. Federanordnung

9 Welle

10 2. Lagervorsprung

11 Kammer

12 Tellerfeder 13 Kippachse

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1 . Verspannzahnrad (1 ) für ein Zahnradgetriebe, mit einem ersten Teilzahnrad (2) und einem koaxial zu dem ersten Teilzahnrad (2) angeordneten und bezüglich des ersten Teilzahnrads (2) drehbar gelagerten zweiten Teilzahnrad (3), wobei das erste Teilzahnrad (2) und das zweite Teilzahnrad (3) eine gemeinsame Drehachse (4) aufweisen und mittels einer ersten Federanordnung (7) in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse (4) mit einer bestimmten Verspannkraft gegeneinander verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilzahnrad (2) und das zweite Teilzahnrad (3) mittels einer zweiten Federanordnung (8) in axialer Richtung bezüglich der Drehachse (4) gegeneinander verspannt sind.

2. Verspannzahnrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilzahnrad (3) auf einem ersten Lagervorsprung (5) des ersten Teilzahnrads (2) angeordnet ist und einen zweiten Lagervorsprung (10) aufweist, auf welchem das erste Teilzahnrad (2) angeordnet ist.

3. Verspannzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Federanordnung (8) einerseits sich an dem ersten Lagervorsprung (5) abstützt und andererseits derart an dem zweiten Teilzahnrad (3) anliegt, dass sie ein von der ersten Federanordnung (7) bewirktes Kippmoment um eine Kippachse (13) ausgleicht, die senkrecht auf einer die gemeinsame Drehachse (4) aufnehmenden gedachten Ebene steht.

4. Verspannzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement der zweiten Federanordnung (8) in Umfangsrichtung durchgehend an dem zweiten Teilzahnrad (3) anliegt und dieses in Richtung des ersten Teilzahnrads (2) drängt.

5. Verspannzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Tellerfeder (12) ausgestaltet ist.

6. Verspannzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Federanordnung (7) in einer Kammer (11 ) angeordnet ist, die in radialer Richtung nach innen von dem ersten Lagervorsprung (5) und in radialer Richtung nach außen von dem zweiten Lagervorsprung (10) begrenzt ist.

7. Verspannzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Federanordnung (7) zum Verspannen des ersten Teilzahnrads (2) und des zweiten Teilzahnrads (3) gegeneinander an einem von dem ersten Teilzahnrad (2) in die Kammer (11 ) hineinragenden ersten Formschlussvorsprung und an einem von dem zweiten Teilzahnrad (3) in die Kammer (11 ) hineinragenden zweiten Formschlussvorsprung formschlüssig angreift.

8. Verspannzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der zweiten Federanordnung (8) auf das erste Teilzahnrad (2) und das zweite Teilzahnrad (3) ausgeübte Haltekraft für einen ersten Verspannkraftwert der Verspannkraft einem ersten Haltekraftwert und für einen von dem ersten Verspannkraftwert verschiedenen zweiten Verspannkraftwert einem von dem ersten Haltekraftwert verschiedenen zweiten Haltekraftwert entspricht.

9. Zahnradgetriebe für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Verspannzahnrad (1 ), insbesondere einem Verspannzahnrad (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, und mit einem mit dem Verspannzahnrad (1 ) in Eingriff stehenden Zahnrad, wobei das Verspannzahnrad (1 ) über ein erstes Teilzahnrad (2) und ein koaxial zu dem ersten Teilzahnrad (2) angeordnetes und bezüglich des ersten Teilzahnrads (2) drehbar gelagertes zweites Teilzahnrad (3) verfügt, wobei das erste Teilzahnrad (2) und das zweite Teilzahnrad (3) eine gemeinsame Drehachse (4) aufweisen und mittels einer ersten Federanordnung (7) in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse (4) mit einer bestimmten Verspannkraft gegeneinander verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilzahnrad (2) und das zweite Teilzahnrad (3) mittels einer zweiten Federanordnung (8) in axialer Richtung bezüglich der Drehachse (4) gegeneinander verspannt sind.

10. Verfahren zum Herstellen eines Verspannzahnrads (1 ) für ein Zahnradgetriebe, insbesondere eines Verspannzahnrads (1 ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verspannzahnrad (1 ) über ein erstes Teilzahnrad (2) und ein koaxial zu dem ersten Teilzahnrad (2) angeordnetes und bezüglich des ersten Teilzahnrads (2) drehbar gelagertes zwei- tes Teilzahnrad (3) verfügt, wobei das erste Teilzahnrad (2) und das zweite Teilzahnrad (3) eine gemeinsame Drehachse (4) aufweisen und mittels einer ersten Federanordnung (7) in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse (4) mit einer bestimmten Verspannkraft gegeneinander verspannt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilzahnrad (2) und das zweite Teilzahnrad (3) mittels einer zweiten Federanordnung (8) in axialer Richtung bezüglich der Drehachse (4) gegeneinander verspannt werden.