DE3942761A1 - Kettenzahnrad eines kettentriebes mit daempfungsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kettenzahnrad eines Kettentrie­ bes, insbesondere eines Steuerkettentriebes eines Verbren­ nungsmotors für insbesondere Fahrzeuge, mit Mitteln zur Dämpfung des beim Auflaufen einer Kette auf das Kettenrad entstehenden Einspurgeräusches nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Derartige Kettenzahnräder sind beispielsweise bekannt aus DE 28 24 104 C und DE 29 20 002 C.

Von diesem bekannten Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Ketteneinspurgeräusch noch weiter zu reduzieren.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausgestaltung des Kettenzahnrades nach dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1.

Die Wirkung dieser erfindungsgemäßen Maßnahme besteht da­ rin, daß der Zahnkranz des Kettenzahnrades, in dem die Ein­ spurgeräusche entstehen, akustisch von der diesen mit den übrigen Motorenteilen verbindenden Nabe abgekoppelt ist.

Dies ist besonders wichtig, wenn die Kettenzahnräder aus metallischem Material wie beispielsweise Temper- oder Grau­ guß sind.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist Inhalt des Anspruchs 7 und bezieht sich auf ein Kettenzahnrad zur Füh­ rung einer mindestens doppelreihigen Kette. Der Zahnkranz ist hierbei aus zwei axial aneinanderliegenden Scheiben zusammengesetzt. Dieser Aufbau erlaubt es, die für beide Kettenreihen erforderlichen Führungs-Zähne jeweils für sich an jeder der beiden Scheiben auszubilden, wobei der axiale Zähneabstand durch den Scheibenabstand und die jeweilige Zahnbreite durch die Dicke der Scheiben bestimmbar ist.

Die Ansprüche 8 und folgende geben weitere sinnvolle Aus­ bildungen von jeweils aus mindestens zwei miteinander zu einem Zahnkranz für eine mindestens doppelreihige Kette verbundenen Scheiben an.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spielen wird die Erfindung nachfolgend noch näher er­ läutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Kettenzahnrad nach Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Kettenzahnrad nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein alternatives Kettenzahn­ rad mit einer Schnittführung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere Ausführung eines in Fig. 2 darge­ stellten Kettenzahnrades,

Fig. 5 eine alternative Anbindung des Kettenzahnrades bei einer Ausführung nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch ein Kettenzahnrad mit einem aus zwei Scheiben aufgebauten Zahnkranz,

Fig. 7 eine alternative Ausführungsform eines Ketten­ zahnrades nach Fig. 6.

Die Kettenzahnräder nach den Fig. 1 bis 5 setzen sich im Hinblick auf minimale spanende Bearbeitung zusammen aus je­ weils einem fertiggesinterten Stahlteil als Nabe 1 mit ge­ zahntem Außenumfang und einer radial aufgesetzten feinge­ stanzten Stahlscheibe als Zahnkranz 2 mit gezahntem Innen­ umfang und Zähnen auf dem Außenumfang zur Führung einer nicht dargestellten Kette. Die Verzahnung, mit der der Zahnkranz 2 und die Nabe 1 ineinandergreifen, besitzt ein derartiges Spiel, daß die Zähne dieser beiden Teile an kei­ ner Stelle direkt aneinanderliegen. Der durch dieses Spiel zwischen den Zähnen beider Teile verbleibende Freiraum wird zur Verbindung dieser beiden Teile mit einem elastischen geräuschdämpfenden Material 3 wie z. B. einem Elastomer, einem Duroplast oder einem warmhärtenden Kunststoff, der gegebenenfalls durch Faserwerkstoff verstärkt sein kann, ausgefüllt, durch den die angestrebte akustische Entkopp­ lung zwischen Zahnkranz 2 und Nabe 1 erreicht wird. Da das Material 3 geräuschdämpfend ist, wird es auch dazu benutzt, im Fußbereich der die Kette führenden Zähne des Zahnkranzes 2 eine dämpfende Führungsbahn 4 für die Laschen der durch die Zähne aufzunehmenden Kette zu bilden. Dabei kann nach der Ausführung des Zahnkranzes 2 in Fig. 2 und 3 das in den durch das Spiel in der Verzahnungsverbindung zwischen Zahn­ kranz 2 und Nabe 1 gebildeten Freiraum eingefüllte ge­ räuschdämpfende Material 3 mit demjenigen der Führungsbahn 4 eine Einheit bilden. Erforderlich ist eine solche Einheit allerdings nicht wie die Ausführung in Fig. 1 zeigt. Sofern der Zahnkranz 2 von der Nabe 1 getrennt ist, ist es ferner möglich, unterschiedliche Werkstoffe einzusetzen. So kann der Werkstoff im Bereich des Zahnkranzes 2 ein Elastomer und im Bereich der Nabe 1 ein glasfaserverstärkter Kunst­ stoff sein.

Zur axialen Fixierung des geräuschdämpfenden Materials 3 an dem Zahnkranz 2 ist der Zahnkranz mit axial durchgehenden Öffnungen 5 versehen, durch die das den Zahnkranz 2 axial fassende Material 3 durch den Zahnkranz hindurch mitein­ ander verankert ist. Diese Verankerung ist besonders für denjenigen Teil des Materials 3 wichtig, der die Führungs­ bahnen 4 für die Kettenlaschen bildet.

Zur axialen Befestigung des Zahnkranzes 2 an der Nabe 1 um­ schlingt das aus dem Verbindungsspiel zwischen Zahnkranz und Nabe axial überstehende Material 3 den Fußgrund der Nabenverzahnung. Zur Stärkung dieser Verbindung kann der Zahnkranz an seiner radialen Innenfläche mit auskragenden den Fußbereich der Nabenverzahnung axial umgreifenden ge­ spreizten Armen 6 versehen sein. Diese Arme müssen, um die akustische Entkopplung nicht aufzuheben, selbstverständ­ lich auch axial ein durch das Material 3 ausgefülltes Spiel gegenüber dem Fußbereich der Nabenverzahnung aufweisen.

Während die Kettenzahnräder nach den Fig. 1-5 zur Führung einreihiger Ketten dienen, sind diejenigen nach den Fig. 6 und 7 für zweireihige Ketten bestimmt. Die Zähne 7 und 8 der Kettenzahnräder in den Fig. 6 und 7 führen jeweils die Glieder zweier nebeneinanderliegender Kettenreihen mit da­ zwischenliegenden Kettenlaschen. Auch bei dieser Ausführung wird eine Minimierung der spanenden Bearbeitung erreicht.

Die Zahnkränze 2 sind bei dieser Ausführungsform jeweils aus zwei axial punktweise miteinander verschweißten Schei­ ben 9 und 10 aufgebaut. Diese Scheiben und die zugehörige Nabe 2 können jeweils aus dem gleichen Material bestehen wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform für einrei­ hige Ketten. Die Verschweißung erfolgt jeweils über in die Scheiben 9, 10 eingeformte Sicken 11, die für einen Abstand zwischen den Scheiben 9, 10 außerhalb der Sicken 11 sorgen. Der derart zwischen den Scheiben 9, 10 geschaffene Abstand ist ebenso mit geräuschdämpfendem Material 3 ausgefüllt wie die Spiel aufweisende Verzahnungsverbindung zwischen Zahn­ kranz 2 und Nabe 1. Auch bei der zweischeibigen Zahnkranz­ ausführung sorgen axial die Scheiben durchstoßende Öff­ nungen 5 für eine Verankerung von axial außen an den Schei­ ben 9, 10 anliegendem Material 3 durch die Scheiben hin­ durch. Die axiale Fixierung des zweischeibigen Zahnkranzes 2 gegenüber der Nabe 1 kann in der gleichen Weise erfolgen wie bei der einscheibigen Ausführung.

Diese Fixierung kann nach der in Fig. 7 gezeigten Ausführung aber auch dadurch erfolgen, daß auf der Nabe 1 die Zähne der beiden Reihen für die Aufnahme der beiden Scheiben 9, 10 umfangsmäßig gegeneinander versetzt sind. In diesem Fall fixiert das zwischen diesen Verzahnungsteilen liegende Ma­ terial Zahnkranz und Nabe axial gegeneinander. Bei dieser Ausführung kann dann auf eine Materialumschlingung auf den axialen Außenseiten der Scheiben 9, 10 verzichtet werden.

Die Dämpfung des Einspurgeräusches einer zweireihigen Kette auf dem zweischeibigen Zahnkranz erfolgt durch ein Auf­ laufen der mittleren Kettenlaschen auf das zwischen den Scheiben 9 und 10 in den Fußbereich der die Kette führenden Verzahnung hineinreichende die Führungsbahn 4 bildende ge­ räuschdämpfende Material 3.

Zur Erzielung einer guten Festigkeit kann das geräusch­ dämpfende Material 3 dort ein faserverstärkter Kunststoff sein.

Die akustische Abkopplung zwischen Zahnkranz und Nabe ist durch den in das Spiel der Verzahnungsverbindung eingefüll­ ten Kunststoff sicher gewährleistet. Andererseits ist die Kunststoffverfüllung in der Verzahnungsverbindung dicken­ mäßig in Umfangsrichtung so gering gewählt, daß die Verzah­ nung selbst noch für die notwendige Drehmomentenfestigkeit sorgen kann.

Claims (11)

1. Kettenzahnrad eines Kettentriebes, insbesondere eines Steuerkettentriebes eines Verbrennungsmotors für insbeson­ dere Fahrzeuge, mit Mitteln zur Dämpfung des beim Auflaufen einer Kette auf das Kettenzahnrad entstehenden Einspurge­ räusches, die mindestens bestehen aus einem radial inner­ halb des Fußkreisdurchmessers der Kettenradzähne zur Füh­ rung der Kettenlaschen angeordneten Dämpfungsring, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenzahnrad aufgeteilt ist in einen äußeren Zahnkranz (2) und eine mit radialem Abstand darin liegende Nabe (1), die über ein den Freiraum zwischen beiden Teilen ausfüllendes geräuschdämpfendes Material (3) formschlüssig mit dem Zahnkranz (2) verbunden ist.

2. Kettenzahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung eine Spiel aufweisende Verzahnung mit gegenüberliegenden Zähnen an dem Zahnkranz (2) und an der Nabe (1) ist, bei der sich die Zähne durch das Spiel an keiner Stelle direkt gegenseitig berühren und bei der der durch das Spiel vorhandene Freiraum zwischen Zahnkranz und Nabe durch das geräuschdämpfende Material (3) ausgefüllt ist.

3. Kettenzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geräuschdämpfende das Spiel zwischen den Zähnen von Nabe (1) und Zahnkranz (2) ausfüllende Material (3) ein Kunststoff ist.

4. Kettenzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geräuschdämpfende Material (3) im Bereich des Zahn­ kranzes (2) ein Elastomer oder Duroplast und im Bereich der Nabe (1) ein glasfaserverstärkter Kunststoff ist.

5. Kettenzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geräuschdämpfende Material (3) zwischen Nabe (1) und Zahnkranz (2) mit dem Dämpfungsring (Führungsbahn 4) für das Einspuren der Kette in die Zähne des Kettenzahnrades zu einem gemeinsamen Teil zusammengefaßt ist.

6. Kettenzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geräuschdämpfende Material (3) die Nabe (1) und den Zahnkranz (2) des Kettenzahnrades zur gegenseitigen axialen Fixierung radial umschlingt bzw. zwischen sich einschließt.

7. Kettenzahnrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine mindestens doppelreihige Kette, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz aus mindestens zwei axial aneinanderlie­ genden Scheiben (9, 10) aufgebaut ist, deren Zähne (7, 8) zur Führung der Kette axialen Abstand zueinander aufweisen, wo­ bei der Raum zwischen den Zähnen mit einem die Führung der Kettenlaschen bewirkenden als Dämpfungsring (Führungsbahn 4) wirkenden dämpfenden Material (3) ausgefüllt ist.

8. Kettenzahnrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zahnkranz (2) bildenden Scheiben (9, 10) axial nur stellenweise direkt aneinanderliegen und daß der übrige Freiraum mit Dämpfungsmaterial (3) ausgefüllt ist.

9. Kettenzahnrad nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (9, 10) aus Metall sind und an ihren direkt aneinanderliegenden Stellen miteinander verschweißt sind.

10. Kettenzahnrad nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (9, 10) mit axialen Öffnungen (5) versehen sind, durch die zwischen den Scheiben eingefülltes Dämpfungsmaterial (3) mit axial die Scheiben außen umgrei­ fendem gleichen Material (3) verbindbar ist.

11. Kettenzahnrad nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiel aufweisende Verzahnung zwischen Nabe (1) und Zahnkranz (2) bei einem aus mindestens zwei Scheiben (9, 10) aufgebauten Zahnkranz für jede der mindestens zwei Scheiben einen unterschiedlich großen Teilkreisdurchmesser aufweist und/oder daß die mindestens zwei Zahnreihen der Nabe (1) für die Aufnahme der zugehörigen Scheiben (9, 10) umfangs­ mäßig gegeneinander versetzt sind, wobei zur axialen Fixie­ rung von Nabe und Scheiben des Zahnkranzes zwischen den Zähnen dieser Teile axial ein mit Dämpfungsmaterial (3) ausgefüllter Raum liegt.