AT4880U1 - Zahnrad für eine spielfreie stirnradstufe - Google Patents

Abstract

Es wird ein Zahnrad für eine spielfreie Stirnradstufe mit einer Nabe (1), mit einem von der Nabe (1) getragenen Zahnkranz (2), der entlang einer achsnormalen Teilungsebene in einen nabenfesten Kranzteil (3) und in einen diesem gegenüber koaxial drehbar gelagerten Kranzring (4) geteilt ist, und mit einer die Nabe (1) umschließenden Ringfeder (5) beschrieben, die sich mit ihren einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden (6) an Anschlägen (7, 8) einerseits des nabenfesten Kranzteiles (3) und anderseits des Kranzringes (4) abstützt. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, daß die beiden Enden (6) der Ringfeder (5) unter einer Federvorspannung an wenigstens einem der gegeneinander radial versetzten, in Umfangsrichtung aneinander vorbeibewegbaren Anschläge (7, 8) abstützbar ist.

Description

AT 004 880 Ul

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnrad für eine spielfreie Stirnradstufe mit einer Nabe, mit einem von der Nabe getragenen Zahnkranz, der entlang einer achs-normalen Teilungsebene in einen nabenfesten Kranzteil und in einen diesem gegenüber koaxial drehbar gelagerten Kranzring geteilt ist, und mit einer die Nabe umschließenden Ringfeder, die sich mit ihren einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden an Anschlägen einerseits des nabenfesten Kranzteiles und anderseits des Kranzringes abstützt.

Um eine spielfreie Stirnradstufe zur Übertragung wechselnder Drehmomente zu erhalten, ist der Einsatz von Zahnrädern mit einem entlang einer achsnormalen Teilungsebene geteilten Zahnkranz bekannt, wobei die beiden Teile, nämlich ein nabenfester Kranzteil und ein gegenüber diesem Kranzteil koaxial drehbarer Kranzring, gegeneinander federnd verspannt werden, so daß beim Eingriff eines solchen geteilten Zahnkranzes in ein Gegenrad sich die beiden Kranzteile federnd an die einander gegenüberliegenden Zahnflanken des Gegenrades spielfrei anlegen. Um die gegenseitige federnde Verspannung der beiden Kranzteile zu erreichen, wird beispielsweise bei einer Stirnradstufe zum Antrieb einer Nockenwelle für Verbrennungskraftmotoren eine die Nabe des Zahnrades umschließende Ringfeder eingesetzt, die sich mit ihren Enden an axialen Stiften einerseits des nabenfesten Kranzteiles und anderseits des Kranzringes unter einer entsprechenden Vorspannung abstützt. Die Vorspannung der Ringfeder wird dabei durch eine Drehbegrenzung des Kranzringes gegenüber dem nabenfesten Kranzteil erzielt, indem der dem nabenfesten Kranzteil zugehörige Anschlagstift den Kranzring mit einem den möglichen gegenseitigen Verdrehwinkel bedingenden Spiel durchsetzt. Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist allerdings, daß die Vorspannung der Ringfeder 2 AT 004 880 Ul durch ein gegenseitiges Verdrehen der beiden Kranzteile aufgebracht werden muß, wobei zumindest der Anschlagstift, der den Kranzring mit Spiel durchsetzt, erst dann in die Paßbohrung des nabenfesten Kranzteiles eingesetzt werden kann, wenn die Vorspannung der Ringfeder erreicht ist. Damit wird eine aufwendige Einrichtung zur Montage eines solchen Zahnrades erforderlich. Außerdem kann die Federvorspannung zwischen den beiden Kranzteilen nur in einer Drehrichtung wirksam werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Zahnrad für eine spielfreie Stirnradstufe der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß einerseits eine einfache Montage des Zahnrades sichergestellt und anderseits der Konstruktionsaufwand herabgesetzt werden kann. Darüber hinaus sollen die Voraussetzungen für eine federnde Verspannung der Kranzteile in beiden Drehrichtungen geschaffen werden.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die beiden Enden der Ringfeder unter einer Federvorspannung an wenigstens einem der gegeneinander radial versetzten, in Umfangsrichtung aneinander vorbeibewegbaren Anschläge abstützbar ist.

Da die einerseits dem nabenfesten Kranzteil und anderseits dem Kranzring zugehörigen Anschläge gegeneinander radial versetzt angeordnet sind und bei einer gegenseitigen Verdrehung von Kranzteil und Kranzring aneinander vorbeibewegt werden, wird es in einfacher Weise möglich, zumindest einen der den beiden Teilen des Zahnkranzes zugeordneten Anschläge so auszugestalten, daß sich die beiden einander gegenüberliegenden Enden der Ringfeder an diesem zwischen ihnen zu liegen kommenden Anschlag beidseitig unter der gewünschten Vorspannung der Ringfeder abstützen. Die auf einem der beiden Drehkranzteile vorgespannt gehaltene Ringfeder erlaubt naturgemäß eine einfache Montage des Zahnrades, weil ja die beiden Zahnradteile unabhängig von der jeweiligen Vorspannung der Ringfeder lediglich axial zusammengefügt werden müssen. Die gemeinsame Abstützung der beiden Enden der Ringfeder an einem zwischen Ihnen vorgesehenen, einem der 3 AT 004 880 Ul beiden Teile des Zahnkranzes zugehörigen Anschlag bietet darüber hinaus die vorteilhafte Voraussetzung einer federnden Verspannung in beiden Drehrichtungen, weil ja wahlweise eine der beiden Abstützseiten des beiden Enden der Ringfeder zugeordneten Anschlages als Widerlager für die Ringfeder genützt werden kann, wenn das jeweils andere Federende durch den Anschlag des jeweils anderen Zahnkranzteiles beaufschlagt wird.

Besonders einfache Konstrüktionsverhältnisse ergeben sich, wenn die Anschläge aus gegeneinander radial vorstehenden Ansätzen des nabenfesten Kranzteiles und des Kranzringes bestehen, weil in diesem Fall das paßgenaue Einsetzen von Anschlagstiften entfällt, obwohl die Vorspannung der Ringfeder auf einem der beiden Teile des Zahnkranzes auch durch zwei Anschlagstifte sichergestellt werden kann, allerdings mit einem entsprechend höheren Konstruktionsaufwand.

Erstrecken sich die beiden Anschläge in Umfangsrichtung über einen angenähert gleichen, dem Öffnungswinkel der vorgespannten Ringfeder entsprechenden Winkelbereich, so bedarf es keiner zusätzlichen Maßnahmen zur Einnahme der für die gegenseitige federnde Verspannung der Kranzteile erforderlichen Drehlage, weil ja die gegenseitige freie Verdrehbarkeit der Teile des Zahnkranzes durch das Spiel begrenzt wird, das sich aufgrund der wirksamen Winkelerstreckungen der Anschläge und der zugehörigen Öffnungswinkel der Gegenanschläge der Ringfeder konstruktiv ergibt.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Zahnrad für eine spielfreie Stirnradstufe in einem vereinfachten Axialschnitt und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1.

Wie den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, besteht das dargestelite Zahnrad aus einer Nabe 1 und einem Zahnkranz 2, der entlang einer zur Zahnradachse senkrechten Ebene in einen nabenfesten Kranzteil 3 und einen Kranzring 4 geteilt ist, der auf der Nabe 1 drehbar lagert. Zwischen dem nabenfesten Kranzteil 3 und 4 AT 004 880 Ul dem diesem gegenüber verdrehbaren Kranzring 4 ist eine Ringfeder 5 vorgesehen, die die Nabe 1 umschließt und sich mit ihren einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden 6 an Anschlägen 7 und 8 einerseits des Kranzteiles 3 und anderseits des Kranzringes 4 abstützt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Ausführungsformen sind jedoch die Anschläge 7 und 8 nicht in Umfangsrichtung hintereinander, sondern gegeneinander radial versetzt angeordnet, so daß sie bei einer gegenseitigen Verdrehung von Kranzteil 3 und Kranzring 4 aneinander vorbeibewegt werden können. Darüber hinaus bildet beispielsweise der Anschlag 7 des nabenfesten Kranzteiles 3 eine Abstützung für beide Enden 6 der Ringfeder 5, die aufgrund dieser beidseitigen Abstützung unter einer Vorspannung aufgeweitet wird. Zur Montage braucht daher die Ringfeder 5 lediglich mit Hilfe einer in die Ansatzöffnungen 9 der Ringfeder 5 eingreifenden Ringzange vorgespannt und in den nabenfesten Kranzteil 3 eingesetzt zu werden, wo die Ringfeder 5 unter der durch den Anschlag 7 bedingten Vorspannung abgestützt gehalten wird. Der Kranzteil 4 kann nunmehr ohne Behinderung durch die vorgespannte Ringfeder 5 axial auf die Nabe 1 aufgesteckt und beispielsweise mit einem Sprengring 10 axial gesichert werden. Der dem Kranzring 4 zugehörige Anschlag 8 greift dabei zwischen die Enden 6 des Federringes 5 ein, wie dies der Fig. 2 entnommen werden kann. Aufgrund der konstruktiv vorgebbaren Abmessungen der Anschläge 7 und 8 sowie der zugehörigen Gegenanschläge 11 an den Enden 6 der Ringfeder 5 können die Spiele an die jeweils geforderten Verhältnisse angepaßt werden.

Wird das beschriebene Zahnrad in einer spielfreien Stirnradstufe eingesetzt, so werden beim Eingriff in das Gegenrad die beiden Teile 3 und 4 des Zahnkranzes 2 aufgrund der zum Einführen der Zähne des Zahnkranzes 2 in die Lücken des Gegenrades erforderlichen gegenseitigen Verdrehung dieser Teile 3 und 4 gegeneinander federnd verspannt, wobei die Teile 3 und 4 des Zahnkranzes 2 federnd an die einander gegenüberliegenden Gegenflanken der Zähne des Gegenrades spielfrei angedrückt werden. Bei der durch das Einführen in die Gegenzahnung bedingten gegenseitigen Verdrehung von Kranzteil 3 und Kranzring 4 bilden jeweils einander in Umfangsrichtung gegenüberliegende Anschlagseiten der Anschläge 7 und 8 die jeweiligen Widerlager für die Enden 6 der Ringfeder 5. 5 AT 004 880 Ul

Nach der Fig. 2 ist in diesem Zusammenhang eine Verdrehung des Kranzringes 4 gegenüber dem Kranzteil 3 entgegen dem Uhrzeigersinn strichpunktiert angedeutet. Die dadurch bedingte Verlagerung des Anschlages 8 bedingt ein Aufweiten der Ringfeder 5, was mit der angestrebten, federnden Verspannung der beiden Teile 3 und 4 des Zahnkranzes 2 einhergeht. Aus dieser Darstellung ist außerdem unmittelbar ersichtlich, daß eine gleiche federnde Verspannung der beiden Kranzteile 3 und 4 des Zahnkranzes im Gegensinn erreicht werden kann, ohne konstruktive Umgestaltungen vornehmen zu müssen. 6

Claims (3)

1. AT 004 880 Ul Ansprüche 1. Zahnrad für eine spielfreie Stirnradstufe mit einer Nabe, mit einem von der Nabe getragenen Zahnkranz, der entlang einer achsnormalen Teilungsebene in einen nabenfesten Kranzteil und in einen diesem gegenüber koaxial drehbar gelagerten Kranzring geteilt ist, und mit einer die Nabe umschließenden Ringfeder, die sich mit ihren einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden an Anschlägen einerseits des nabenfesten Kranzteiles und anderseits des Kranzringes abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden (6) der Ringfeder (5) unter einer Federvorspannung an wenigstens einem der gegeneinander radial versetzten, in Umfangsrichtung aneinander vorbeibewegbaren Anschläge (7, 8) abstützbar ist.
2. 2. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (7, 8) aus gegeneinander radial vorstehenden Ansätzen des nabenfesten Kranzteiles (3) und des Kranzringes (4) bestehen.
3. 3. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Anschläge (7, 8) in Umfangsrichtung über einen angenähert gleichen, dem Öffnungswinkel der in der Montagedrehstellung vorgespannten Ringfeder (5) entsprechenden Winkelbereich erstrecken. 7