DE3530190A1 - Antriebsrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsrad bei Ver­ brennungskraftmaschinen für Steuerungszwecke und geringer Kraftübertragung bestehend aus einer Nabe mit einem daran angeformten Scheibenteil, an dessen äußerem Umfang ein Ketten-, ein Zahnriemen- oder ein Zahnradprofil angeordnet ist.

Derartige Antriebsräder werden insbesondere im Automobilbau bei den dort verwendeten Verbrennungs­ kraftmaschinen gebraucht, beispielsweise zum Her­ stellen einer Kraftübertragung von der Kurbelwelle zur Nockenwelle aber auch sonst zu Steuerungszwecken, wobei von diesen Antriebsrädern eine geringe Kraft­ übertragung gefordert wird. Bisher werden solche Antriebs­ räder aus Kunststoff, aus Sintermetall oder aus Voll­ material hergestellt, wobei die Nabe aus Stahl oder fließge­ preßtem Aluminium besteht. Es gibt auch Konstruktionen bei denen das ganze Teil aus wärmebeständigem Kunststoff ge­ fertigt ist. Hierbei besteht das Antriebsrad aus dem eigentlichen Nabenteil, an das dann ein sich in radialer Richtung erstreckendes Scheibenteil an­ schließt, das an seinem äußeren Umfang das erforderliche Profil aufweist. Diese bekannten Ausführungen haben sich jedoch nicht bewährt, da sich der Kunststoff bei Erwärmung radial ausgedehnt und damit der Umfang vergrößert wird. Bei hohen Drehzahlen erfolgt eine Vergrößerung in radialer Richtung noch durch die auf­ tretenden Fliehkräfte. Der wesentliche Nachteil besteht da­ rin, daß sich das Profil des Rades verändert und somit die Genauigkeit der Kraftübertragung beeinträchtigt wird. Dazu kommen äußerst unerwünschte Änderungen der Riemen­ oder Kettenspannung und der Drehwinkelübertragung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein der­ artiges Antriebsrad so auszubilden, daß das Profil bei allen Temperaturen und Drehzahlen nahezu konstant bleibt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch ge­ löst, daß im Bereich der Nabe des Scheibenteiles und des Profilteiles ein zusammenhängendes Metallgerippe vorgesehen ist, das allseitig mit einem Kunststoff­ mantel umspritzt ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß an das Metallgerippe ein Nabenring angeformt ist, der eine Nut aufweist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß auf dem Nabenring ein entsprechend geformter Stützring angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß im Bereich der Nabe an der einen Stirnseite der mit dem Metallgerippe verbundene Nabenring eine Anlage­ schulter bildet und daß an der anderen Stirnseite das Metallgerippe eine Auskragung aufweist, die mit der Stirnfläche des Nabenringes bündig abschließt.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß als Metallgerippe ein Stahlgerippe vorgesehen ist.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß das Metall­ gerippe mit Bohrungen versehen ist, die bis etwa 70% der Oberfläche bedecken.

Die Erfindung bringt den Vorteil, daß das Profil des Rades bei den auftretenden Temperaturbelastungen sowie mechanischen Belastungen nahezu unverändert bleibt, da die Dehnung des Metallgerippes gegen­ über der Dehnung des Kunststoffes sehr klein ist, und das Metallgerippe den Kunststoff an der Dehnung hindert. Hierbei läßt sich auch die Nabe besonders vorteil­ haft ausbilden, so daß eine gute kraftschlüssige Verbindung mit der Welle gewährleistet ist, wobei die achsiale Anpreßkraft verbessert wird.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispielen näher erläutert.

Es zeigen,

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines derartigen Antriebsrades im Schnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Nabe,

Fig. 3 eine Teilansicht des Antriebsrades mit einem Kettenprofil,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Antriebsrades in einem Teilschnitt für ein Zahnriemenprofil,

Fig. 5 eine Seitenansicht gemäß Fig. 4 in einer Teilansicht und

Fig. 6 eine Ansicht des Rades mit einem Zahnradprofil.

Das in Fig. 1 dargestellte Antriebsrad besitzt ein Nabenteil 2, mit dem es auf eine Welle 16 aufgesteckt wird. An dieses Nabenteil 2 schließt sich ein Scheiben­ teil 17 an, das radial zur Welle 16 angeordnet ist und das an seinem äußeren Umfang in ein Profilteil 6 übergeht, an dem ein Kettenprofil 9, ein Zahnriemen­ profil 13 oder ein Zahnradprofil 15 angeordnet ist.

Wesentlicher Bestandteil des Antriebsrades ist ein entsprechend geformtes Metallgerippe 1, das vorzugs­ weise aus Stahl besteht und das im Bereich der Nabe 2 einen in Achsrichtung der Welle 16 verlaufenden Schenkel 18 aufweist, der dann übergeht in ein sich radial erstreckendes Scheibenteil 19 und im Bereich des Profilteiles 6 schließt sich ein wiederum in Achsrichtung der Welle 16 verlaufender Kragen 7 an. Dieses Stahlgerippe 1 ist mit einem Kunststoffmantel 3 versehen. Zur besseren Verankerung des Kunststoffes mit dem Stahlgerippe 1 ist dieses über seine gesamte Oberfläche mit Bohrungen 8 versehen, wobei diese Bohrungen 8 bis etwa 70% der Fläche abdecken. Im Bereich der Nabe 2 ist an der einen Stirnseite an das Stahlgerippe 1 ein Nabenring 11 angeformt, z. B. durch Schweißen, der an einem Wellenabsatz der Welle 16 an­ liegt. An der anderen Stirnseite der Nabe 2 ist das Metallgerippe 1 mit einer Auskragung 12 versehen, die bündig mit dem Nabenring 11 ist, wobei mit Hilfe einer Scheibe 20 und einer Schraube 21 das Antriebsrad auf der Welle 16 axial verspannt wird. Zur Aufnahme einer Feder am Wellenstumpf ist der Nabenring 11 mit einer Nute 4 versehen, wobei darüberhinaus zur Verstärkung, d. h. um ein Ausknicken beim Verspannen zu verhindern, über den Nabenring 11 ein offener oder geschlossener Stützring 5 geschoben ist, der bündig auf beiden Anlageflächen im Bereich der Nabe 2 abschließt, so daß beim Einspannen eine reibschlüssige Verbindung ent­ steht. Dieser Stützring 5 ist mit einer entsprechenden Öffnung 10 versehen ( Fig. 2).

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5, bei der ein Zahnrinnenprofil 13 dargestellt ist, ist vor­ teilhaft eine seitliche Zahnriemenführung 14 vorge­ sehen. Sie kann aus Fertigungsgründen auch aus zwei Rechteckringen bestehen, die in eine (hier nicht ge­ zeichnete) Nut eingelassen sind. Auch kann die Führung nur einseitig vorgesehen werden.

Claims (6)

1. Antriebsrad bei Verbrennungskraftmaschinen für Steuerungszwecke und geringer Kraftübertragung be­ stehend aus einer Nabe mit einem daran angeformten Scheibenteil, an dessen äußerem Umfang ein Ketten-, ein Zahnriemen- oder ein Zahnradprofil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Nabe (2) des Scheibenteiles (17) und des Profil­ teiles (6) ein zusammenhängendes Metallgerippe (1) vorgesehen ist, das allseitig mit einem Kunststoff­ mantel (3) umspritzt ist.

2. Antriebsrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Metallgerippe (1) ein Nabenring (11) angeformt ist, der eine Nut (4) aufweist.

3. Antriebsrad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf dem Nabenring (11) ein entsprechend geformter Stützring (5) angeordnet ist.

4. Antriebsrad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich der Nabe (2) an der einen Stirnseite der mit dem Metallgerippe (1) verbundene Nabenring (11) eine Anlageschulter bildet und daß an der anderen Stirnseite das Metallgerippe (1) eine Auskragung (12) aufweist, die mit der Stirnfläche des Nabenringes (11) bündig abschließt.

5. Antriebsrad nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Metallgerippe (1) ein Stahl­ gerippe vorgesehen ist.

6. Antriebsrad nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Metallgerippe (1) mit Bohrungen (8) versehen ist, die bis etwa 70% der Oberfläche be­ decken.