DE102021115976A1

DE102021115976A1 - Belt drive and toothed belt with tooth-side projections

Info

Publication number: DE102021115976A1
Application number: DE102021115976.8A
Authority: DE
Inventors: Detlef MOHRMANN
Original assignee: Arntz Beteiligungs GmbH and Co KG
Current assignee: Arntz Beteiligungs GmbH and Co KG
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2022-12-22
Also published as: WO2022268678A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt einen Riementrieb mit mindestens einer ersten Riemenscheibe mit einem Zahnkranz, wobei der Zahnkranz eine Vielzahl von Zähnen mit Zahnkopf aufweist, und wobei benachbarte Zähne des Zahnkranzes einen Zahngrund ausbilden, die Zähne auf dem äußeren Umfang der Zahnscheibe ausgebildet sind und die Riemenscheibe zur Verwendung mit einem Zahnriemen als Antriebsriemen ausgestaltet ist, jeder Zahn des Zahnkranzes weist eine axiale Zahnbreite und eine radiale Zahnhöhe auf und jeder Zahn ist konfiguriert, um von benachbarten Zähnen des Antriebsriemen aufgenommen zu werden, wobei mindestens der zwischen den Zähnen des Zahnkranzes ausgebildete Zahngrund mindestens eine Ausnehmung aufweist, in die sich auf dem Zahnkopf der Zähne des Zahnriemens vorliegende Vorsprünge erstrecken können. Darüber hinaus richtet sich die vorliegende Anmeldung auf einen Riementrieb mit einem Zahnriemen mit einer Vielzahl von Zähnen zur Kraftübertragung zur Riemenscheibe, wobei auf den Zahnköpfen des Zahnriemens Vorsprünge ausgebildet sind, die derart konfiguriert sind, dass sie in Ausnehmungen unterhalb des Zahngrunds der Riemenscheibe eingreifen können. Diese Riementriebe sind insbesondere für Fahrzeuge, wie einem Fahrrad, geeignet.The present invention relates in a first aspect to a belt drive having at least a first pulley with a sprocket, the sprocket having a plurality of teeth with a tooth tip, and adjacent teeth of the sprocket forming a tooth base, the teeth being formed on the outer circumference of the sprocket and the pulley is configured for use with a toothed belt as the drive belt, each tooth of the sprocket has an axial tooth width and a radial tooth height, and each tooth is configured to be received by adjacent teeth of the drive belt, at least that between the teeth of the sprocket formed tooth base has at least one recess into which projections present on the tooth head of the teeth of the toothed belt can extend. In addition, the present application is directed to a belt drive having a toothed belt with a plurality of teeth for power transmission to the pulley, wherein the tooth tips of the toothed belt are formed with projections which are configured such that they can engage in recesses below the tooth base of the pulley. These belt drives are particularly suitable for vehicles such as a bicycle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt einen Riementrieb mit mindestens einer ersten Riemenscheibe mit einem Zahnkranz, wobei der Zahnkranz eine Vielzahl von Zähnen mit Zahnkopf aufweist, und wobei benachbarte Zähne des Zahnkranzes einen Zahngrund ausbilden, die Zähne auf dem äußeren Umfang der Zahnscheibe ausgebildet sind und die Riemenscheibe zur Verwendung mit einem Zahnriemen als Antriebsriemen ausgestaltet ist, jeder Zahn des Zahnkranzes weist eine axiale Zahnbreite und eine radiale Zahnhöhe auf und jeder Zahn ist konfiguriert, um von benachbarten Zähnen des Antriebsriemens aufgenommen zu werden, wobei mindestens der zwischen den Zähnen des Zahnkranzes ausgebildete Zahngrund mindestens eine Ausnehmung aufweist, in die sich auf dem Zahnkopf der Zähne des Zahnriemens vorliegende Vorsprünge erstrecken können. Darüber hinaus richtet sich die vorliegende Anmeldung auf einen Riementrieb mit einem Zahnriemen mit einer Vielzahl von Zähnen zur Kraftübertragung zur Riemenscheibe, wobei auf den Zahnköpfen des Zahnriemens Vorsprünge ausgebildet sind, die derart konfiguriert sind, dass sie in Ausnehmungen unterhalb des Zahngrunds der Riemenscheibe eingreifen können. Diese Riementriebe sind insbesondere für Fahrzeuge, wie einem Fahrrad, geeignet.The present invention relates in a first aspect to a belt drive having at least a first pulley with a sprocket, the sprocket having a plurality of teeth with a tooth tip, and adjacent teeth of the sprocket forming a tooth base, the teeth being formed on the outer circumference of the sprocket and the pulley is configured for use with a toothed belt as the drive belt, each tooth of the sprocket has an axial tooth width and a radial tooth height, and each tooth is configured to be received by adjacent teeth of the drive belt, at least that between the teeth of the sprocket formed tooth base has at least one recess into which projections present on the tooth head of the teeth of the toothed belt can extend. In addition, the present application is directed to a belt drive having a toothed belt with a plurality of teeth for power transmission to the pulley, wherein the tooth tips of the toothed belt are formed with projections which are configured such that they can engage in recesses below the tooth base of the pulley. These belt drives are particularly suitable for vehicles such as a bicycle.

Stand der TechnikState of the art

Zahnriemen mit einer Vielzahl von Zähnen zur Kraftübertragung mittels Riemenscheiben sind seit langem bekannt und werden beispielsweise in Fahrzeugen, wie Fahrrädern, eingesetzt, um die Tretbewegung von der Tretkurbel auf das angetriebene Hinterrad zu übertragen. Zahnriementriebe finden sich z. B. bei Motorrädern als auch Fahrrädern, die mit Muskelkraft und/oder mit Elektromotorunterstützung betrieben werden.Toothed belts with a large number of teeth for power transmission by means of pulleys have been known for a long time and are used, for example, in vehicles such as bicycles in order to transmit the pedaling movement from the crank to the driven rear wheel. Toothed belt drives can be found e.g. B. in motorcycles and bicycles that are operated with muscle power and / or with electric motor support.

Im Kraftübertragungsbereich durch Zahnriemen stellt die Neigung von Riemen zum „Überspringen“ bei Unterspannung und/oder Überlast zu verhindern oder zumindest zu minimieren eine Herausforderung dar. Darüber hinaus ist es grundsätzlich wünschenswert, dass der Riemenantrieb so schmal und leicht wie möglich ist. Dabei ist aber die relativ genaue Führung des Riemens wünschenswert und ein seitliches Verschieben des Riemens auf der Riemenscheibe zu vermeiden.In the area of power transmission using toothed belts, preventing or at least minimizing the tendency of belts to "skip" in the event of undertension and/or overload poses a challenge. In addition, it is generally desirable for the belt drive to be as narrow and light as possible. However, it is desirable for the belt to be guided relatively precisely and lateral displacement of the belt on the pulley is to be avoided.

Hierzu gibt es verschiedene Vorschläge im Stand der Technik.There are various proposals in the prior art for this.

So beschreibt die EP 2 289 792 B1 Riemenscheiben und Antriebe insbesondere für Fahrräder, bei denen die Riemenscheiben zwischen angrenzenden Umfangszähnen einen Ausrichtungsflansch aufweisen, die mit einer Ausrichtungsrille in der Verzahnung eines Zahnriemens zusammenwirken. Eine andere Lösung findet sich in der DE 10 2018 107 642 A1 , die einen Riementrieb beschreibt, bei dem eine erste Riemenscheibe Führungsvorsprünge aufweist, die mit im Zahnriemen ausgebildeten entsprechenden Ausnehmungen im Zahngrund zusammenwirken. Durch die Ausnehmungen im Zahnkörper findet aber eine Schwächung des Riemens statt.That's how she describes it EP 2 289 792 B1 Pulleys and transmissions, particularly for bicycles, in which the pulleys have an alignment flange between adjacent peripheral teeth which cooperate with an alignment groove in the toothing of a toothed belt. Another solution can be found in DE 10 2018 107 642 A1 which describes a belt drive in which a first pulley has guide projections which cooperate with corresponding recesses formed in the toothed belt in the tooth base. However, the belt is weakened by the recesses in the tooth body.

In der DE 3 931 480 A1 ist ein Zahnriemen aus elastomerem Material für reversible Zahnriemenantriebe und Verfahren zu deren Herstellung beschrieben. Dabei wird ein Kopfstück ausgeführt, das in der Kopffläche des Riemenzahns eingebettet ist. Dieses Kopfstück ist ein Material größerer Elastizität als das übrige Material des Riemenzahnes, sodass eine bessere und formschlüssigere Anpassung und somit eine bessere Kraftübertragung erzielt wird, dadurch dass eine möglichst spielfreie Berührung erfolgt und darüber hinaus Geräusche gedämpft und gemindert sind.In the DE 3 931 480 A1 describes a toothed belt made of elastomeric material for reversible toothed belt drives and a method for their production. A head piece is implemented, which is embedded in the top surface of the belt tooth. This head piece is a material with greater elasticity than the rest of the material of the belt tooth, so that a better and more form-fitting adjustment and thus better power transmission is achieved, as a result of the contact being as play-free as possible and noise being dampened and reduced.

Aus der TW 20 164 183 6 A ist ein Zahnriemen und eine Riemenscheibe bekannt, die auf den Zähnen des Zahnriemens einen Stopper beschreiben, der in eine Stoppervertiefung in den Zähnen der Riemenscheibe eingreift, um ein axiales Verschieben zu vermeiden.From the TW 20 164 183 6 A a toothed belt and pulley is known which describes a stopper on the teeth of the toothed belt which engages a stopper indentation in the teeth of the pulley to prevent axial shifting.

Andere Modelle aus dem Stand der Technik beschreiben ein Vorliegen von zwischen den Zähnen des Zahnriemens angeordnete Bereiche, die eine axiale Verschiebung des Zahnriemens auf der Zahnscheibe verringern soll.Other models from the prior art describe the presence of areas arranged between the teeth of the toothed belt which are intended to reduce axial displacement of the toothed belt on the toothed pulley.

In keinem der Dokumente wird ein Riementrieb beschrieben, der das Problem des Überspringens bei ungeschwächt tragender Breite des Zahnriemens bezogen auf den Rücken beschreibt.None of the documents describe a belt drive that describes the problem of skipping when the toothed belt is not weakened and the width of the toothed belt is supported in relation to the back.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Neigung eines Zahnriemens zum Überspringen bei Unterspannung und/oder Überlast zu verhindern bzw. zu minimieren im Vergleich zum Stand der Technik. Entsprechend sind die Riementriebe mit Riemenscheibe und Zahnriemen ausgebildet, die Kraftübertragung zu verbessern und damit auch das Überspringen bei Unterspannung und/oder Überlast zu verhindern.The object of the present invention is to prevent or minimize the tendency of a toothed belt to skip in the event of undertension and/or overload in comparison to the prior art. Correspondingly, the belt drives with belt pulley and toothed belt are designed to improve power transmission and thus also to prevent skipping in the event of undervoltage and/or overload.

In einer ersten Ausführungsform richtet sich die vorliegende Anmeldung auf einen Riementrieb mit mindestens einer ersten Riemenscheibe in Form eines Zahnkranzes, wobei der Zahnkranz eine Zahnkranzbasis und eine Vielzahl von Zähnen mit Zahnköpfen aufweist, und wobei benachbarte Zähne des Zahnkranzes einen Zahngrund ausbilden, die Zähne auf dem äußeren Umfang der Riemenscheibe ausgebildet sind und die Riemenscheibe zur Verwendung mit einem Zahnriemen als Antriebsriemen ausgestaltet ist, jeder Zahn des Zahnkranzes weist eine axiale Zahnbreite und eine radiale Zahnhöhe auf und jeder Zahn ist konfiguriert, um von benachbarten Zähnen des Antriebsriemens aufgenommen zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der zwischen den Zähnen des Zahnkranzes ausgebildete Zahngrund mindestens eine Ausnehmung aufweist, in die sich auf den Zahnköpfen der Zähne des Zahnriemens vorliegende Vorsprünge erstrecken können.In a first embodiment, the present application is directed to a belt drive with at least one first pulley in the form of a sprocket, the sprocket having a sprocket base and a plurality of teeth with tooth tips, and adjacent teeth of the sprocket forming a tooth base, the teeth on the outer circumference of the straps pulley and the pulley is designed for use with a toothed belt as a drive belt, each tooth of the ring gear has an axial tooth width and a radial tooth height and each tooth is configured to be received by adjacent teeth of the drive belt, characterized in that at least the tooth base formed between the teeth of the toothed rim has at least one recess into which projections present on the tooth tips of the teeth of the toothed belt can extend.

Die Riemenscheibe ist also üblicherweise in Form eines Zahnkranzes ausgebildet. Der Zahnkranz weist eine Zahnkranzbasis und eine Vielzahl von Zähnen auf, die auf der Zahnkranzbasis angeordnet sind. Der radial äußerste Bereich der Zahnkranzbasis bildet dabei üblicherweise den Zahngrund des Zahnkranzes und somit der Riemenscheibe aus. Soweit nicht anders ausgeführt, werden die Begriffe Riemenscheibe und Zahnkranz synonym verwendet.The pulley is therefore usually designed in the form of a sprocket. The sprocket has a sprocket base and a plurality of teeth disposed on the sprocket base. The radially outermost area of the sprocket base usually forms the tooth base of the sprocket and thus of the belt pulley. Unless stated otherwise, the terms belt pulley and sprocket are used synonymously.

Hierbei zeichnet sich der erfindungsgemäße Riementrieb gegenüber dem Stand der Technik über eine gute Kraftübertragung in Längsrichtung bzw. Laufrichtung des Riemens aus. In einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Riementriebs wird dabei gleichzeitig eine gute axiale Führung realisiert.Here, the belt drive according to the invention is distinguished from the prior art by good power transmission in the longitudinal direction or running direction of the belt. In some embodiments of the belt drive according to the invention, good axial guidance is achieved at the same time.

Der erfindungsgemäße Riementrieb weist dabei mindestens eine erste Riemenscheibe in Form eines Zahnkranzes auf, aufgebaut aus einer Zahnkranzbasis und einer Vielzahl von Zähnen mit entsprechenden Zahnköpfen und zwischen den benachbarten Zähnen ausgebildeten Zahngrund. Die Zähne greifen entsprechend in die benachbarten Zähne des Zahnriemens ein, derart, dass eine entsprechende Kraftübertragung erfolgt. Erfindungsgemäß weisen dabei die Riemenscheiben im Zahngrund zusätzliche Ausnehmungen auf, derart, dass sich die auf dem Zahnkopf der Zähne des Zahnriemens vorliegenden Vorsprünge in die Ausnehmungen erstrecken können. Dabei sind die Ausnehmungen im Zahngrund der Riemenscheibe derart dimensioniert, dass sie in radialer Richtung und in Umfangsrichtung größer sind, als die Vorsprünge auf dem Zahnkopf der Zähne des Zahnriemens.The belt drive according to the invention has at least one first belt pulley in the form of a sprocket, made up of a sprocket base and a large number of teeth with corresponding tooth heads and tooth bases formed between the adjacent teeth. The teeth engage in the adjacent teeth of the toothed belt in such a way that a corresponding power transmission takes place. According to the invention, the belt pulleys have additional recesses in the tooth base, such that the projections present on the tooth head of the teeth of the toothed belt can extend into the recesses. The recesses in the tooth base of the belt pulley are dimensioned in such a way that they are larger in the radial direction and in the circumferential direction than the projections on the tip of the teeth of the toothed belt.

In einer Ausführungsform weist hierbei die Riemenscheibe eine Ausnehmung auf, die sich über die gesamte axiale Zahnbreite erstreckt. In einer weiteren Ausführungsform können mindestens zwei Ausnehmungen im Zahngrund vorliegen. Dabei weist im Wesentlichen jeder Zahngrund der mindestens ersten Riemenscheibe gleiche Ausnehmungen auf, um ein Eingreifen der Zähne des Zahnriemens mit auf den Zahnköpfen dieser Zähne vorliegenden Vorsprüngen zu erlauben.In one embodiment, the belt pulley has a recess that extends over the entire axial tooth width. In a further embodiment, there can be at least two recesses in the base of the tooth. Essentially each tooth base of the at least first belt pulley has the same recesses in order to allow the teeth of the toothed belt to engage with projections present on the tooth tips of these teeth.

Ausführungsformen bei denen sich die Ausnehmungen im Zahngrund der Riemenscheibe nicht über die volle axiale Breite des Zahngrundes erstrecken, können dabei wie folgt ausgebildet sein: i) in einer Ausführungsform kann die Ausnehmung derart ausgebildet sein, dass sie aus mehreren, wie mindestens zwei, wie mindestens drei, Ausnehmungen besteht, die getrennt sind durch einen Bereich mit geringerer Ausnehmung oder keiner Ausnehmung, also ein Steg zwischen den Ausnehmungen ausgebildet ist; ii) alternativ oder gleichzeitig kann sich die Ausnehmung bzw. die Ausnehmungen nicht bis zum axialen Rand des Zahngrundes erstrecken und die Riemenscheibe weist zwischen den Zähnen am axialen Rand eine geringere oder keine Ausnehmung auf. In einer Ausführungsform kann die Ausnehmung dabei im Wesentlichen mittig im Zahnkranz der Riemenscheibe angeordnet sein. Wenn zwei oder mehr Ausnehmungen im Zahngrund der Riemenscheibe vorliegen, können diese symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet sein.Embodiments in which the recesses in the tooth base of the belt pulley do not extend over the full axial width of the tooth base can be designed as follows: i) in one embodiment, the recess can be designed in such a way that it consists of several, such as at least two, such as at least three, recesses, which are separated by a region with lesser recess or no recess, ie a ridge is formed between the recesses; ii) alternatively or simultaneously, the recess or recesses may not extend to the axial edge of the tooth base and the pulley has little or no recess between the teeth at the axial edge. In one embodiment, the recess can be arranged essentially centrally in the ring gear of the belt pulley. If there are two or more recesses in the tooth base of the pulley, they can be arranged symmetrically or asymmetrically.

Die Ausnehmungen können z.B. derart dimensioniert sein, dass die Ausnehmungstiefe in radialer Richtung mindestens der Höhe der Vorsprünge der Zahnriemen entspricht. Die Tiefe kann auch im Verzahnungsumfeld unbegrenzt sein. Weiterhin kann die Länge der Ausnehmung in Umfangsrichtung das 0,1 bis 0,6 fache der Zahnteilung der Riemenscheibe betragen. Wenn zwei oder mehr Ausnehmungen, die durch einen Steg getrennt sein können, vorliegen, so ist die axiale Breite des Steges zum Beispiel das 0,1 bis 0,6 fache der Verzahnungsbreite.The recesses can, for example, be dimensioned in such a way that the depth of the recess in the radial direction corresponds at least to the height of the projections of the toothed belt. The depth can also be unlimited in the gear area. Furthermore, the length of the recess in the circumferential direction can be 0.1 to 0.6 times the tooth pitch of the belt pulley. If there are two or more recesses, which can be separated by a ridge, the axial width of the ridge is, for example, 0.1 to 0.6 times the toothing width.

Die Vorsprünge auf den Zahnköpfen des Zahnriemens können die folgenden Dimensionierungen aufzeigen: Die Höhe der Vorsprünge können das 0,1 bis 0,3 fache der Höhe der Riemenzähne sein. Die Vorsprungsbreite in Umfangrichtung kann das 0,1 bis 0,3 fache der Zahnteilung des Riemens sein. Wenn die Vorsprünge mindestens eine Nut aufweisen, so ist diese Nut in seiner axialen Erstreckung mindestens so breit wie der Steg der korrespondierenden Riemenscheibe.The projections on the tooth heads of the toothed belt can have the following dimensions: The height of the projections can be 0.1 to 0.3 times the height of the belt teeth. The protrusion width in the circumferential direction may be 0.1 to 0.3 times the tooth pitch of the belt. If the projections have at least one groove, this groove is at least as wide in its axial extent as the web of the corresponding belt pulley.

Wenn sich die Ausnehmungen nicht bis über die gesamte axiale Breite des Zahngrundes erstrecken, ist insbesondere auch noch die axiale Riemenführung in der Riemenscheibe möglich. Das heißt, dass der Zahnriemen in dieser Ausgestaltung seiner Vorsprünge und der Ausnehmungen in der Riemenscheibe weiterhin eine axiale Riemenführung erlauben.If the recesses do not extend over the entire axial width of the tooth base, it is also possible, in particular, for the belt to be guided axially in the belt pulley. This means that the toothed belt in this configuration of its projections and the recesses in the pulley still allow an axial belt guidance.

In einer Ausführungsform sind die Ausnehmungen endlos dimensioniert, d. h., der Steg zwischen den Ausnehmungen wird, wie unten dargestellt, durch die Basis des Zahnkranzes, auf dem die Zähne des Zahnkranzes angeordnet sind, ausgebildet. Die Ausnehmungen sind nicht begrenzt. Vielmehr sind die Vorsprünge auf den Zahnköpfen der Zähne des Zahnriemens derart ausgebildet, dass diese in radialer Richtung den Steg überlappen bzw. umgreifen. Das heißt, bei einer Ausführungsform mit einer Nut zwischen den Vorsprüngen des Zahnriemens, die sich nicht in die Zähne erstreckt, umgreifen diese Vorsprünge beidseitig die Zahnkranzbasis des Zahnkranzes und erlauben somit einerseits eine Stabilisierung der Führung des Zahnriemens auf der Riemenscheibe in axialer Richtung und darüber hinaus wird die Neigung des Riemens beim Überspringen bei Überlast und/oder Unterspannung verhindert bzw. minimiert. Die Riemenscheibe selbst kann auf diese Weise materialreduzierend hergestellt werden.In one embodiment, the recesses are dimensioned endless, ie the web between The recesses, as shown below, are formed by the base of the ring gear on which the teeth of the ring gear are located. The recesses are not limited. Rather, the projections on the tips of the teeth of the toothed belt are formed in such a way that they overlap or encompass the web in the radial direction. This means that in an embodiment with a groove between the projections of the toothed belt that does not extend into the teeth, these projections encompass the base of the toothed ring on both sides and thus allow, on the one hand, stabilization of the guidance of the toothed belt on the belt pulley in the axial direction and beyond the inclination of the belt when skipping in the event of overload and/or undertension is prevented or minimized. In this way, the belt pulley itself can be produced in a material-reducing manner.

Die erfindungsgemäßen Riementriebe und entsprechend ausgerüstete Fahrzeuge zeigten, dass die Neigung zum Überspringen bei Unterspannung und/oder Überlast durch die Vorsprünge meistens deutlich gemindert werden kann. Durch die Vorsprünge der Zähne der Zahnriemen, die sich in der Umschlingung bzw. im Eingriff in die Ausnehmung(en) der Riemenscheibe(n) erstrecken, wird die zu überwindende Übersprungshöhe beim Aus- und Eingriff und bei Überlast oder Unterspannung in zumindest einem Teil der Verzahnung des Zahnriemens um die Höhe des Vorsprungs vergrößert. Bei ansonsten im Normalfall nutzlastfreiem Eingreifen in die Ausnehmungen berührt die seitliche Fläche der Vorsprünge in Umfangsrichtung die Zahnflanke des Zahns/Zahnkopfs der Zahnscheibe in Situationen einer Überlast und/oder Unterspannung bzw. bei drohendem Übersprung und nimmt anteilig mit den noch eingreifenden Zähnen Nutzlast auf, wodurch ein Übersprung verhindert bzw. behindert wird. In den Ausführungsformen, bei denen sich die Ausnehmungen nicht über die gesamte axiale Breite des Zahngrundes erstrecken erlauben diese weiterhin eine axiale Verschiebung zu verhindern.The belt drives according to the invention and vehicles equipped accordingly showed that the tendency to skipping in the event of undertension and/or overload can usually be significantly reduced by the projections. The projections of the teeth of the toothed belt, which extend into the recess(es) of the belt pulley(s) when they are wrapped or engaged, the jump height to be overcome when disengaging and engaging and in the event of overload or undertension in at least part of the Toothing of the toothed belt increased by the height of the projection. If the engagement in the recesses is otherwise normally free of payload, the lateral surface of the projections in the circumferential direction touches the tooth flank of the tooth/tooth crest of the toothed pulley in situations of overload and/or undervoltage or when there is a risk of skipping and absorbs the payload proportionately with the teeth still engaging, as a result a jump is prevented or hindered. In the embodiments in which the recesses do not extend over the entire axial width of the tooth base, they also make it possible to prevent axial displacement.

Sollten Fremdkörper zwischen Zahnriemen und Riemenscheibe gelangen, kann darüber hinaus dieser Fremdkörper durch die Führungsvorsprünge häufig leichter seitlich nach außen bzw. nach unten gedrängt werden, dies gilt insbesondere in den Ausführungsformen, bei denen sich die Ausnehmungen im Zahngrund der Riemenscheibe bis zum axialen Rand des Zahngrunds erstrecken und sie in radialer Richtung und in Umfangsrichtung größer sind, als die Vorsprünge auf dem Zahnkopf der Zähne des Zahnriemens.If foreign objects get between the toothed belt and the belt pulley, this foreign object can often be pushed laterally outwards or downwards more easily by the guide projections. This applies in particular to the embodiments in which the recesses in the tooth base of the belt pulley extend to the axial edge of the tooth base extend and they are larger in the radial direction and in the circumferential direction than the projections on the tooth tip of the teeth of the toothed belt.

Wie gesagt ist unter Normallast die Riemenscheibe mit den erfindungsgemäßen Ausnehmungen derart ausgebildet, dass die Vorsprünge eines Zahnriemens in die Ausnehmungen nutzlastfrei eingreifen, d. h., die Kraftübertragung von Riemenscheibe auf Zahnriemen erfolgt im Wesentlichen über die Zähne und entsprechend die Flanken der Riemenscheibe mit Zahnkranz und dem Zahnriemen.As mentioned, under normal load, the belt pulley with the recesses according to the invention is designed in such a way that the projections of a toothed belt engage in the recesses without a payload, i. In other words, the power transmission from the pulley to the toothed belt essentially takes place via the teeth and accordingly the flanks of the pulley with the toothed rim and the toothed belt.

Erfindungsgemäß wird unter einer Riemenscheibe ein im Betrieb rotierendes Bauteil des Riemenantriebes verstanden, wobei der Zahnriemen die Riemenscheibe umschließt oder an dieser entlangläuft. Die Riemenscheibe kann entweder in Form eines angetriebenen oder eines abgetriebenen Zahnkranzes sein oder eine nicht angetriebene Rolle. Der Begriff der Riemenscheibe wird damit als Oberbegriff für diese beschriebenen Ausführungsformen verwendet. In einer Ausführungsform ist die Riemenscheibe dabei eine Antriebsriemenscheibe.According to the invention, a pulley is understood to mean a component of the belt drive that rotates during operation, with the toothed belt enclosing the pulley or running along it. The pulley may be in the form of either a driven or driven sprocket, or a non-driven pulley. The term pulley is thus used as a generic term for these described embodiments. In one embodiment, the pulley is a drive pulley.

Unter einer Ausnehmung wird vorliegend eine Ausformung verstanden, die sich radial zur Drehachse der Riemenscheibe hin vom Zahngrund bzw. von einem üblicherweise vorhandenen Bereich zwischen den Zähnen der Riemenscheibe ausbildet. Die Ausnehmung selbst kann unterschiedliche Formen aufweisen, sie können eckig aber auch abgerundet sein, diese kann insbesondere eine U-Form aufweisen oder radial und in Umfangsrichtung gänzlich formlos sein. In den Ausführungsformen bei denen die Riemenscheibe zur Riemenführung einen oder mehrere Stege aufweist, besitzt z.B. ein mittig angeordneter Steg zwei axial ausgebildete Flächen. Jede dieser Flächen kann jedoch auch in einem Winkel zu einer idealen axialen Fläche stehen oder eine beliebige Form annehmen.In the present case, a recess is understood to mean a formation which is formed radially towards the axis of rotation of the pulley from the base of the tooth or from a region which is usually present between the teeth of the pulley. The recess itself can have different shapes, they can be angular but also rounded, it can in particular have a U-shape or be completely shapeless radially and in the circumferential direction. For example, in those embodiments where the pulley has one or more lands to guide the belt, a centrally located ridge has two axially formed surfaces. However, each of these surfaces can also be at an angle to an ideal axial surface or take on any shape.

In einer Ausführungsform sind die Ausnehmungen dabei derart ausgebildet, dass sie radial in Richtung Drehachse nicht dimensioniert sind. Das heißt, in einer Ausführungsform liegen mindestens zwei Ausnehmungen getrennt durch einen Steg vor, wobei diese Ausnehmungen radial in Drehachse nicht begrenzt sind, wie unten in der Figurenbeschreibung dargestellt. Dabei können die an den Zahnköpfen des Zahnriemens vorliegenden Vorsprünge beidseitig in diese Ausnehmungen eingreifen und überlappen bzw. umgreifen den Steg, der z. B. durch die Zahnkranzbasis gebildet wird.In one embodiment, the recesses are designed in such a way that they are not dimensioned radially in the direction of the axis of rotation. This means that in one embodiment there are at least two recesses separated by a web, these recesses not being delimited radially in the axis of rotation, as illustrated below in the description of the figures. The projections present on the tooth tips of the toothed belt can engage in these recesses on both sides and overlap or encompass the web, which z. B. is formed by the sprocket base.

In die Ausnehmungen, die erfindungsgemäß in der Riemenscheibe vorliegen, können entsprechende Vorsprünge auf den Zähnen von Zahnriemen eingreifen bzw. in diese hineinragen, wobei Vorsprung und Ausnehmung derart dimensioniert sind und bei der Riemenscheibe bzw. im Zahnriemen derart angeordnet sind, dass sie unter Normallast nutzlastfrei eingreifen, d. h., kein oder nur ein geringer Formschluss zwischen Vorsprung und Ausnehmung erfolgt. Das heißt, die Nutzlast wirkt in Längsrichtung auf den Zahnriemen und die Riemenscheibe, vorzugsweise übertragen die Ausnehmungen keine Kraft in Längsrichtung des Zahnriemens. Die Längsrichtung des Zahnriemens ist die Umfangsrichtung, die Zähne des Zahnriemens verlaufen quer zur Längsrichtung. Lediglich im Falle einer Überlast oder Unterspannung nimmt der Vorsprung Nutzlast auf, wobei er mit den Zähnen der Riemenscheibe zusammenwirkt und der Überlappungsgrad vom Zahnriemen und der Riemenscheibe größer ist. Hierdurch kann das Überspringen verringert werden.Corresponding projections on the teeth of the toothed belt can engage or protrude into the recesses, which are present in the pulley according to the invention, with the projection and recess being dimensioned and arranged in the pulley or in the toothed belt in such a way that they are free of payload under normal load intervene, ie, no or only a small form fit between projection and recess takes place. This means that the payload acts on the toothed belt and the pulley in the longitudinal direction preferably, the recesses do not transmit any force in the longitudinal direction of the toothed belt. The longitudinal direction of the toothed belt is the circumferential direction, the teeth of the toothed belt run transversely to the longitudinal direction. Only in the event of an overload or undertension, the protrusion takes on a working load, interacting with the pulley teeth and the degree of overlapping of the toothed belt and the pulley is greater. This can reduce skipping.

Die Stege, die z. B. durch die Basis des Zahnkranzes mit daran angeordneten Zähnen ausgebildet sind, können dabei unterschiedlich ausgebildet sein. Diese können z. B. trapez- oder keilförmig ausgebildet sein, wobei diese trapez- oder keilförmigen Ausbildungen radial in Drehachse, aber alternativ auch radial nach außen ausgebildet sind. Dem Fachmann sind entsprechende Ausführungsformen bekannt.The webs z. B. are formed by the base of the ring gear with teeth arranged thereon, can be formed differently. These can e.g. B. trapezoidal or wedge-shaped, these trapezoidal or wedge-shaped formations are formed radially in the axis of rotation, but alternatively also radially outwards. Corresponding embodiments are known to the person skilled in the art.

Der erfindungsgemäße Riementrieb umfasst zumindest einen Antriebszahnkranz und üblicherweise zumindest einen Abriebszahnkranz. Wenn in dem folgenden Fall der unbestimmte Artikel verwendet wird, so ist dieser so zu verstehen, dass es möglich ist, dass genau ein entsprechendes Objekt vorhanden ist, es ist aber auch möglich, dass mehr als ein entsprechendes Objekt vorhanden ist.The belt drive according to the invention comprises at least one drive sprocket and usually at least one wear sprocket. When the indefinite article is used in the following case, it is to be understood that it is possible that there is exactly one corresponding object, but it is also possible that there is more than one corresponding object.

Üblicherweise weisen dabei Antriebszahnkranz als auch der Abtriebszahnkranz die Ausnehmungen auf, damit entsprechende Vorsprünge des Zahnriemens dort eingreifen können. Gegebenenfalls kann der Riementrieb zusätzlich eine weitere Riemenscheibe in Form einer Innenrolle aufweisen, die ebenfalls entsprechende Ausnehmungen aufweisen kann.Usually, the drive ring gear and the driven ring gear have the recesses so that corresponding projections of the toothed belt can engage there. If necessary, the belt drive can also have a further belt pulley in the form of an inner roller, which can also have corresponding recesses.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Riementrieb weiterhin einer aufweisend einen Zahnriemen mit einer Vielzahl von Zähnen zur Kraftübertragung über die Riemenscheibe, wobei auf den Zahnköpfen des Zahnriemens Vorsprünge ausgebildet sind, die derart konfiguriert sind, dass sie in Ausnehmungen der Riemenscheibe eingreifen können.In an embodiment according to the invention, the belt drive is also one comprising a toothed belt with a plurality of teeth for power transmission via the pulley, with projections being formed on the tooth tips of the toothed belt which are configured in such a way that they can engage in recesses in the pulley.

In Ausführungsformen, bei denen sich die Ausnehmungen in der Riemenscheibe nicht über die gesamte axiale Zahnbreite erstrecken, sind die Vorsprünge auf den Zahnköpfen des Zahnriemens entsprechend ausgebildet, dass auch diese Vorsprünge sich nicht über die gesamte axiale Breite des Zahns erstrecken. Hierdurch ist es möglich, dass die inneren Abschlüsse des Vorsprungs in Kontakt mit den Ausnehmungen der Riemenscheibe treten zur Aufnahme von axial wirkenden Ablaufkräften des Riemens und somit ein axiales Verschieben des Riemens verhindern. Dieses erlaubt z. B., bei Riemenscheiben sonst übliche Seitenrahmen (Bordscheiben) im Bereich der Verzahnung wegzulassen, d. h., die Konstruktion der Riemenscheiben zu vereinfachen und die Baubreite der Verzahnung um mindestens eine Bordscheibe oder die Borscheiben zu verringern und die Baubreite unter die Baubreite des Zahnriemens zu reduzieren.In embodiments in which the recesses in the belt pulley do not extend over the entire axial width of the tooth, the projections on the tooth heads of the toothed belt are designed such that these projections do not extend over the entire axial width of the tooth either. This makes it possible for the inner ends of the projection to come into contact with the recesses in the belt pulley in order to absorb axially acting discharge forces of the belt and thus prevent the belt from shifting axially. This allows z. B. to omit the usual side frames (flanges) in the area of the toothing for belt pulleys, d. H. To simplify the construction of the pulleys and to reduce the overall width of the toothing by at least one flanged wheel or the bored discs and to reduce the overall width below the overall width of the toothed belt.

In einer Ausführungsform ist der Zahnriemen des erfindungsgemäßen Riementriebs dabei einer, bei dem der Vorsprung eines Zahnes nicht an dem einen oder beiden axialen Randbereichen des Zahnes vorliegt. In einer Ausführungsform kann der Vorsprung auf dem Zahnkopf in mehreren Einzelbereichen vorliegen, z. B. wenn mehr als eine Ausnehmung im Zahngrund der Riemenscheibe vorliegt.In one embodiment, the toothed belt of the belt drive according to the invention is one in which the projection of a tooth is not present on one or both axial edge areas of the tooth. In one embodiment, the protrusion on the tooth head can be present in several individual areas, e.g. B. if there is more than one recess in the tooth base of the pulley.

Weiterhin kann der Vorsprung auf dem Zahn des Zahnriemens mindestens eine Nut aufweisen. Diese Nut ist derart ausgebildet, dass sie in entsprechende Bereiche mit geringerer Ausnehmung oder keiner Ausnehmung bei der Riemenscheibe sich erstrecken.Furthermore, the projection on the tooth of the toothed belt can have at least one groove. This groove is formed to extend into corresponding areas of lesser relief or no relief in the pulley.

Wie ausgeführt, kann die Form des Vorsprungs unterschiedlich sein. Die bevorzugte Ausführungsform weist V- bzw. keil- bzw. trapezförmige Vorsprünge auf, damit wird bei Normalbetrieb kollisionsfreier Ein- und Ausgriff des Riemens mit der Verzahnung der Zahnscheibe gewährleistet. Hier ist insbesondere eine konkav bogenförmige Form optimal. Die Ausformung der Vorsprünge ist insgesamt gänzlich unabhängig von der Gestaltung der Verzahnung des Riemens, die bei moderneren Varianten grundsätzlich immer konvex rund- bzw. bogenförmig gestaltet ist.As stated, the shape of the projection can vary. The preferred embodiment has V-shaped or wedge-shaped or trapezoidal projections, thereby ensuring collision-free engagement and disengagement of the belt with the teeth of the toothed pulley during normal operation. A concave arcuate shape is particularly optimal here. Overall, the shape of the projections is completely independent of the design of the toothing of the belt, which in more modern variants is always convexly round or arc-shaped.

In einem weiteren Aspekt wird die Riemenscheibe, wie sie vorliegend erfindungsgemäß definiert wird, selbst beansprucht. Gleiches gilt für einen Zahnriemen, wie erfindungsgemäß definiert.In a further aspect the pulley as defined herein according to the invention is itself claimed. The same applies to a toothed belt as defined according to the invention.

In einer Ausführungsform ist der Riementrieb mit der erfindungsgemäßen Riemenscheibe und dem erfindungsgemäßen Zahnriemen einer, wobei eine mindestens zweite Riemenscheibe vorliegt, wobei diese zweite Riemenscheibe eine ist, wie sie erfindungsgemäß definiert ist, d. h., eine mit entsprechenden Ausnehmungen im Zahngrund.In one embodiment, the belt drive with the inventive pulley and the toothed belt according to the invention is one in which there is at least a second pulley, this second pulley being one as defined according to the invention, i. i.e. one with corresponding recesses in the base of the tooth.

Solch eine Riemenführung hat im Vergleich zu Riemenführungssystemen, die im Stand der Technik bekannt sind, Vorteile. Im Vergleich zu der Riemenführung, durch an den Zahnkränzen seitlich angebrachten Borden, können die Zahnkränze schmaler und leichter gestaltet werden. Weiterhin hat diese Ausführung im Vergleich zum Stand der Technik z. B. gegenüber der EP 2 289 792 B1 den Vorteil, dass die für die Kraftübertragung verantwortlichen Riemenzähne und Zahnriemen nicht durch eine Nut in der Verzahnung des Riemens geschwächt werden oder z.B. wie in der DE 10 2018 107 642 A1 nicht durch eine Nut im Rücken des Riemens geschwächt werden oder z.B. wie in der TW 2016 418 36 A durch eine Nut in der Verzahnung der Riemenscheibe geschwächt werden. Somit weist die vorliegende Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik eine höhere Lebensdauer auf, da sowohl die Verzahnung des Riemens, als auch die Verzahnung der Scheibe voll tragend ausgeführt ist und auch der Riemenrücken ungeschwächt ist.Such a belt guide has advantages compared to belt guide systems known in the prior art. The sprockets can be made narrower and lighter in comparison to the belt guide, which is achieved by rims attached to the sides of the sprockets. Furthermore, this version compared to the prior art z. B. against the EP 2 289 792 B1 the advantage of being responsible for power transmission joint belt teeth and toothed belt are not weakened by a groove in the toothing of the belt or, for example, as in the DE 10 2018 107 642 A1 not be weakened by a groove in the back of the belt or eg as in the TW 2016 418 36 A be weakened by a groove in the toothing of the belt pulley. The present invention thus has a longer service life compared to the prior art, since both the toothing of the belt and the toothing of the pulley are designed to be fully load-bearing and the back of the belt is also not weakened.

Erfindungsgemäß wird ein Riementrieb bereitgestellt, wobei die jeweils axialen Flächen der Vorsprünge in Kontakt mit den die Ausnehmungen begrenzten Fläche der Riemenscheibe die axial wirkenden Ablaufkräfte des Riemens aufnehmen können. In einer alternativen Ausführungsform weisen die Ausnehmungen in der Riemenscheibe keine begrenzenden Flächen auf, dieses erlaubt z. B. ein einfaches Abführen von Fremdkörpern aus der Riemenscheibe. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Riementrieb einer, wobei die Vorsprünge des Zahnriemens mindestens eine Nut, bevorzugt mittig angeordnet, aufweisen und die Vorsprünge bis zum axialen Rand des Zahnes der Zahnriemen ausgebildet sind und wobei die Riemenscheibe Ausnehmungen aufweisen, die die Vorsprünge aufnehmen. According to the invention, a belt drive is provided, wherein the respective axial surfaces of the projections in contact with the surface of the belt pulley delimited by the recesses can absorb the axially acting run-off forces of the belt. In an alternative embodiment, the recesses in the pulley have no delimiting surfaces, this allows e.g. B. easy removal of foreign bodies from the pulley. In one embodiment of the invention, the belt drive is one in which the projections of the toothed belt have at least one groove, preferably arranged centrally, and the projections are formed up to the axial edge of the tooth of the toothed belt and the belt pulley has recesses that accommodate the projections.

Erfindungsgemäß ist zudem ein Fahrzeug, insbesondere Fahrrad, mit (a) einem erfindungsgemäßen Riementrieb, (b) mindestens einem Antriebsrad, wie einem Hinterrad, das mit dem Abtriebszahnkranz verbunden ist, (c) einem Antriebszahnkranz, z.B. verbunden mit einer Tretkurbel, wobei der Zahnriemen des Riemenantriebs ein Antriebszahnkranz mit dem Abtriebszahnkranz verbindet. Das Fahrzeug kann z.B. ein Fahrrad, ein Motorrad, eine Pedelo oder zumindest teilweise mit Motor angetriebenes Zweirad oder ein sonstiges Fahrzeug sein.According to the invention is also a vehicle, in particular a bicycle, with (a) a belt drive according to the invention, (b) at least one drive wheel, such as a rear wheel, which is connected to the output sprocket, (c) a drive sprocket, e.g. connected to a pedal crank, the toothed belt of the belt drive connects a drive sprocket with the driven sprocket. The vehicle can be, for example, a bicycle, a motorcycle, a pedelo or a two-wheeler that is at least partially powered by a motor or another vehicle.

Die vorliegende Erfindung wird mit Hilfe von den nachfolgenden Beschreibungen der Abbildungen näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.The present invention is explained in more detail with the aid of the following descriptions of the figures, without being limited thereto.

Dabei zeigt:

1 - eine erste erfindungsgemäße Riemenscheibe;
2 - eine zweite erfindungsgemäße Riemenscheibe;
3 - einen erfindungsgemäßen Zahnriemen;
4 - zeigt erfindungsgemäße Ausgestaltungen eines Zahnriemens;
5 - eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Riementriebs mit einem Antriebszahnkranz, einem Abtriebszahnkranz und einem Zahnriemen, teilweise im Schnitt;
6 - eine Teilseitenansicht des Zahnriemens und des Antriebszahnkranzes des Riemenantriebs.

It shows:

1 - a first pulley according to the invention;
2 - a second pulley according to the invention;
3 - A toothed belt according to the invention;
4 - shows inventive configurations of a toothed belt;
5 - A side view of a belt drive according to the invention with a drive sprocket, a driven sprocket and a toothed belt, partially in section;
6 - a partial side view of the toothed belt and the drive sprocket of the belt drive.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Riemenscheibe 1 in Form eines Zahnkranzes des erfindungsgemäßen Riementriebs. Gezeigt sind der Zahnkranz 1 mit Zähnen 3, sowie die zwischen den Zähnen ausgebildeten Zahngründe des Zahnkranzes 4. Die Zahngründe des Zahnkranzes 4 werden durch die Oberfläche der Zahnkranzbasis 5 ausgebildet und sie bilden erfindungsgemäß den Steg 7 zwischen den Ausnehmungen 6 aus. In der 1 sind dabei die Ausnehmungen 6 derart ausgestaltet, dass sie sich radial in Richtung Drehachse des Zahnkranzes erstrecken. Die Ausnehmungen 6 sind dabei nicht dimensioniert, das heißt, die radiale Tiefe Richtung Drehachse der Ausnehmungen ist endlos. Die Ausgestaltung der Ausnehmungen kann aber unterschiedlich erfolgen. 1 shows a pulley 1 according to the invention in the form of a ring gear of the belt drive according to the invention. The gear rim 1 with teeth 3 is shown, as well as the tooth bases of the gear rim 4 formed between the teeth. In the 1 the recesses 6 are designed in such a way that they extend radially in the direction of the axis of rotation of the ring gear. The recesses 6 are not dimensioned, that is, the radial depth in the direction of the axis of rotation of the recesses is endless. However, the design of the recesses can be different.

Die 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Riemenscheibe in Form eines Zahnkranzes 1. Hier sind die Ausnehmungen 6 in der Zahnkranzbasis dargestellt. Der Steg 7 wird durch den Zahngrund des Zahnkranzes 4 ausgebildet. Entsprechend sind die Zähne 3 im Zahnkranz 1 angeordnet. Die Vorsprünge eines erfindungsgemäßen Zahnriemens, z. B. in der 3 dargestellt, greifen nun in die Ausnehmungen 6 des Zahnkranzes ein, während der Steg 7 in die Nut des erfindungsgemäßen Zahnriemens eingreift. Durch das Vorliegen der zwei Ausnehmungen 6a und 6b, getrennt durch den Steg 7, wird ein axiales Ablaufen des Riemens verhindert. Unter Normallast greifen dabei die Vorsprünge des Zahnriemens in die Ausnehmungen 6 nutzlastfrei ein.the 2 shows a second embodiment of a pulley according to the invention in the form of a ring gear 1. Here the recesses 6 are shown in the base of the ring gear. The web 7 is formed by the tooth base of the ring gear 4 . The teeth 3 in the ring gear 1 are arranged accordingly. The projections of a toothed belt according to the invention, z. B. in the 3 shown, now engage in the recesses 6 of the sprocket, while the web 7 engages in the groove of the toothed belt according to the invention. The presence of the two recesses 6a and 6b, separated by the web 7, prevents the belt from running off axially. Under normal load, the projections of the toothed belt engage in the recesses 6 without a payload.

Die 3 zeigt einen erfindungsgemäß verwendbaren Zahnriemen 10 mit dem Zahnriemenrücken 11 und den Zähnen 12 sowie die Zahngründe des Zahnriemens 13. Auf den Zähnen 12 des Zahnriemens sind erfindungsgemäße Vorsprünge 14 vorhanden, diese Vorsprünge 14 sind auf den Zahnköpfen der Zähne angeordnet. Wie zu erkennen ist, weisen die Zähne 12 eine erste Form mit konkaver und konvexer Krümmung der Flächen auf. Auf den Zahnköpfen 16 aufgesetzt sind Vorsprünge 14. Der Vorsprung 14 kann dabei zweigeteilt (14a, 14b), getrennt durch eine Nut 15, sein, wobei diese Nut 15 durch die Oberfläche des Zahnkopfes 16 begrenzt ist. Dieser auf dem Zahnkopf 16 angeordnete Vorsprung 14 kann ebenfalls konkave und konvexe Bereiche in den Flanken aufweisen, wobei in der dargestellten Ausführungsform die Zahnvorsprünge eine andere Dimensionierung aufweisen als die Zähne des Zahnriemens.the 3 shows a toothed belt 10 that can be used according to the invention with the toothed belt back 11 and the teeth 12 as well as the tooth bases of the toothed belt 13. On the teeth 12 of the toothed belt there are projections 14 according to the invention, these projections 14 are arranged on the tips of the teeth. As can be seen, the teeth 12 have a first shape with concave and convex curvature of the surfaces. Projections 14 are placed on the tooth tips 16. The projection 14 can be divided into two parts (14a, 14b), separated by a groove 15, this groove 15 being delimited by the surface of the tooth tip 16. This projection 14 arranged on the tooth head 16 can also have concave and convex areas in the flanks, the tooth projections in the illustrated embodiment having a different dimensioning than the teeth of the toothed belt.

4 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht verschiedener Ausführungsformen erfindungsgemäßer Zahnriemen. Im linken Bereich ist die Ausführungsform gemäß der 3 abgebildet. Hierbei können Zahn und Zahnvorsprung, wie auch in den anderen Ausführungsformen, beliebige Radien ausbilden, die identisch oder unterschiedlich sein können. Dabei findet im Bereich des Übergangs von Zahn 12 bzw. Zahnkopf 16 zu Vorsprung 14 ein Übergang von konvexer zu konkaver Radien statt. Dieser Übergang kennzeichnet üblicherweise den Übergang von Nutzlast- und nutzlastfreiem Bereich unter Normallast. 4 shows a further perspective view of different embodiments of toothed belts according to the invention. In the left area is the embodiment according to 3 pictured. Here, as in the other embodiments, the tooth and tooth projection can form any radii, which can be identical or different. A transition from convex to concave radii takes place in the region of the transition from tooth 12 or tooth tip 16 to projection 14 . This transition usually marks the transition from payload and payload-free area under normal load.

Im mittleren Bereich des Ausschnitts des Zahnriemens ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Hier sind die Vorsprünge 14 mittig auf dem Zahnkopf 16 der Zähne 12 angeordnet. Eine entsprechende Riemenscheibe ist in der Figur nicht dargestellt. Diese Riemenscheibe weist zwischen den Zähnen im Zahngrund entsprechende Ausnehmungen auf, die axialmittig angeordnet sind.A further embodiment is shown in the central area of the section of the toothed belt. Here the projections 14 are arranged centrally on the tooth crest 16 of the teeth 12 . A corresponding pulley is not shown in the figure. This belt pulley has corresponding recesses between the teeth in the tooth base, which are arranged axially in the middle.

Im rechten Abschnitt des Ausschnitt eines Zahnriemens ist der Vorsprung 14 derart ausgebildet, dass er sich vollständig axial von einem Rand des Zahnriemens 10 zum anderen Rand des Zahnriemens 10 erstreckt, eine Nut 15 ist nicht vorhanden. Auch hier ist eine solch einem Zahnriemen entsprechende Riemenscheibe nicht dargestellt, diese Riemenscheibe würde im Zahngrund entsprechende Ausnehmungen ohne Steg aufweisen.In the right-hand section of the cutout of a toothed belt, the projection 14 is formed in such a way that it extends completely axially from one edge of the toothed belt 10 to the other edge of the toothed belt 10; a groove 15 is not present. A belt pulley corresponding to such a toothed belt is not shown here either; this belt pulley would have corresponding recesses without a web in the tooth base.

Die 5 zeigt eine Seitenansicht eines Riementriebs mit einer Riemenscheibe als Antriebszahnkranz 20 und einer zweiten Riemenscheibe als Abtriebszahnkranz 21. Ebenfalls dargestellt ist der Zahnriemen 10 entsprechend der Ausführungsform wie in 3 gezeigt und dort beschrieben. Der Zahnriemen weist dabei Zähne 12 mit Vorsprüngen 14 auf. Die Vorsprünge 14 sind dabei zweigeteilt (14a, 14b) mit einer mittig angeordneten Nut 15, die sich bis zu dem Zahngrund der Zähne 12 erstreckt. Der Antriebszahnkranz 20 weist Zähne 3 auf der Zahnkranzbasis 5 auf. Die Zahnkranzbasis 5 bildet dabei mit ihrer Oberfläche den Zahngrund 4 entsprechend dem Steg 7 aus. Erfindungsgemäß vorliegende Ausnehmungen 6 befinden sich seitlich von der Zahnkranzbasis 4, die den Steg 7 ausbildet, angeordnet. Einen gleichen Aufbau weist der Abtriebszahnkranz 21 mit den Zähnen 3, der Zahnkranzbasis 5 und dem Zahngrund 4 auf.the 5 shows a side view of a belt drive with a pulley as a drive sprocket 20 and a second pulley as a driven sprocket 21. Also shown is the toothed belt 10 according to the embodiment as in FIG 3 shown and described there. The toothed belt has teeth 12 with projections 14 . The projections 14 are divided in two (14a, 14b) with a centrally arranged groove 15 which extends to the tooth base of the teeth 12. The drive sprocket 20 has teeth 3 on the sprocket base 5 . The surface of the gear rim base 5 forms the tooth base 4 corresponding to the web 7 . According to the invention present recesses 6 are located laterally of the toothed ring base 4, which forms the web 7, arranged. The output sprocket 21 with the teeth 3 , the sprocket base 5 and the tooth base 4 has the same structure.

Erfindungsgemäß greifen im Betrieb die Zähne 3 der Zahnkränze in den Zahnriemen und hier in die Zwischenbereiche der Zähne 12 ein. Dabei umschließen oder umgreifen die Vorsprünge 14 den Steg 7 derart, dass der Steg 7 in die Nut zwischen den Vorsprüngen 14 eingreift. Durch dieses Eingreifen ist der Bereich in dem der Zahn der Riemenscheibe in den Zahn eingreift, um die Strecke h_v verlängert. Dadurch wird ein Überspringen bei Unterspannung und/oder Überlast reduziert. Darüber hinaus erlaubt das Umschließen des Stegs 7 durch die Vorsprünge 14, siehe 14a, 14b, ein Führen des Zahnriemens, ein axiales Ablaufen des Zahnriemens wird verhindert.According to the invention, the teeth 3 of the ring gears engage in the toothed belt and here in the intermediate areas of the teeth 12 during operation. The projections 14 enclose or encompass the web 7 in such a way that the web 7 engages in the groove between the projections 14 . Due to this meshing, the area in which the tooth of the belt pulley meshes with the tooth is lengthened _by the distance hv. This reduces skipping in the event of undervoltage and/or overload. In addition, the enclosing of the web 7 by the projections 14, see 14a, 14b, allows the toothed belt to be guided, and the toothed belt is prevented from running off axially.

Die 6 zeigt in einer perspektivischen Teilansicht des Antriebskranzes 20 und des Zahnriemens 10 die Verlängerung der Distanz bzw. Strecke h_v beim Eingreifen des Zahnriemens in den Zahnkranz 20. Deutlich ist das Eingreifen des Stegs 7 in die Nut 15, die zwischen den Vorsprüngen 14 liegt, zu erkennen. Zu erkennen ist ebenfalls, dass die Distanz h durch die Distanz h_v der Vorsprünge 14 verlängert ist, dass diese sich an den Steg 7 anlegen und umschließen.the 6 shows in a perspective partial view of the drive rim 20 and the toothed belt 10 the extension of the distance h _v when the toothed belt engages in the toothed rim 20. The engagement of the web 7 in the groove 15, which lies between the projections 14, is clear detect. It can also be seen that the distance h is lengthened by the distance h _v of the projections 14, that these rest on the web 7 and enclose it.

Der Steg 7 greift in die Nut ein, die in dem Vorsprung 14 vorliegt, während die Zähne 3 in den Zwischenbereich der Zähne 12 des Zahnriemens bis zum Zahngrund des Zahnriemens eingreifen.The ridge 7 engages in the groove present in the projection 14, while the teeth 3 engage in the intermediate region of the teeth 12 of the toothed belt to the bottom of the teeth of the toothed belt.

BezugszeichenlisteReference List

11: Riemenscheibe, ZahnkranzPulley, sprocket
33: Zähne der Riemenscheibepulley teeth
44: Zahngrund der RiemenscheibeTooth base of the pulley
55: Zahnkranzbasissprocket base
6, 6a, 6b6, 6a, 6b: Ausnehmungenrecesses
77: Stegweb
1010: Zahnriementiming belt
1111: Zahnrückentooth back
1212: Zähne des Zahnriemensteeth of the toothed belt
1313: Zahngrund des ZahnriemensTooth base of the toothed belt
14, 14a, 14b14, 14a, 14b: Vorsprunghead Start
1515: Nutgroove
1616: Zahnkopf des ZahnriemensTooth head of the toothed belt
2020: Antriebszahnkranzdrive sprocket
2121: Abtriebszahnkranzoutput sprocket

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 2289792 B1 [0005, 0038]
DE 102018107642 A1 [0005, 0038]
DE 3931480 A1 [0006]
TW 201641836 A [0007, 0038]

Claims

A belt drive comprising at least a first pulley having a sprocket, the sprocket having a plurality of crested teeth, and adjacent teeth of the sprocket forming a tooth root, the teeth being formed on the outer periphery of the pulley, and the pulley for use with a toothed belt as Drive belt is designed, each tooth of the sprocket has an axial tooth width and a radial tooth height and each tooth is configured to be received by adjacent teeth of the drive belt, characterized in that at least the tooth base formed between the teeth of the sprocket has at least one recess , into which projections present on the crest of the teeth of the toothed belt can extend.

belt drive after claim 1 , whereby the recess(es) on the belt pulley do not extend over the entire axial tooth width.

Belt drive with a pulley after claim 1 or 2 , wherein the axial extension of the recess (s) does not extend to the axial edge of the tooth base.

Belt drive with a belt pulley, characterized in that the recesses are arranged essentially in the center of the ring gear.

Belt drive with a pulley according to one of the preceding claims, characterized in that there are at least two recesses in a tooth base, separated by an area with a smaller recess or no recess.

Belt drive with pulley according to one of the preceding claims, wherein the projections of the toothed belt engage in the recesses without a payload under normal load.

pulley as in one of the Claims 1 until 6 Are defined.

Belt drive according to one of Claims 1 until 6 further comprising a toothed belt having a plurality of teeth for power transmission via pulleys, the tooth tips of the toothed belt being formed with projections which are configured such that they can extend into recesses of the pulley.

belt drive after claim 8 , wherein the toothed belt is characterized in that the projections do not extend over the entire axial width of the tooth of the toothed belt.

Belt drive according to one of Claims 8 or 9 , wherein in the toothed belt the protrusion of a tooth is not present in one or both axial edge areas of the tooth.

Belt drive according to one of Claims 8 until 10 , characterized in that the projection on the tooth of the toothed belt has at least one groove.

Belt drive with a toothed belt claim 11 , whereby the groove is arranged in the middle.

Toothed belt as in one of the Claims 8 until 12 Are defined.

Belt drive according to one of Claims 1 until 6 and 8th until 12 wherein there is at least a second pulley, said second pulley being one as in any one of Claims 1 until 6 defined or according to claim 7 is.

belt drive after Claim 14 , wherein the at least one pulley is present as a drive sprocket and the at least second pulley is present as an output sprocket.

Belt drive according to one of Claims 1 until 6 , 8th until 12 and 14 or 15 , characterized in that an axial guidance of the toothed belt by a cooperation of the recesses present in the pulley as in one of Claims 1 until 6 defined or according to claim 7 with the protrusions of the toothed belt as in one of the Claims 8 until 12 defined or according to Claim 13 , he follows.

belt drive after Claim 16 , wherein the respective axial surfaces of the projections in contact with the surfaces of the pulley delimiting the recesses absorb the axially acting run-off forces of the belt.

Belt drive according to one of Claims 13 until 17 , wherein the projections of the toothed belt have at least one groove, preferably arranged centrally, and the projections are formed up to the axial edge of the tooth of the toothed belt and wherein the pulleys have recesses that accommodate the projections

Vehicle, in particular a bicycle, with a belt drive according to one of Claims 1 until 6 , 8th until 12 or 14 until 18 or a pulley according to claim 7 or according to a toothed belt Claim 13 .