DE4426325A1 - Anti-Klappervorrichtung für ein Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anti-Klappervorrichtung für ein Ge­ triebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Wie beispielsweise aus der DE-OS 39 34 377 bekannt ist, treten bei Getrieben häufig Zahnradklappergeräusche auf, die durch Dreh­ ungleichförmigkeit des Motors und dem Spiel der Zähne der mitein­ ander kämmenden Zahnräder entstehen. Zur Verhinderung derartiger Getriebegeräusche wird in der genannten Druckschrift vorgeschla­ gen, wenigstens eines von zwei miteinander kämmenden Zahnrädern an deren Stirnseite mit einer Scheibe aus einem elastomeren Mate­ rial zu versehen, das Zähne aufweist, die zusammen mit den den Metallzähnen dieses Zahnrades mit einem zweiten Zahnrad kämmen. Dabei sind die elastomeren Zähne relativ zu den Metallzähnen des ersten Zahnrades geringfügig überdimensioniert, so daß sie das Spiel zwischen den kämmenden Zahnrädern ausfüllen.

Zwar lassen sich mit dieser Vorrichtung die Klapper- oder Rassel­ geräusche eines neuen Getriebes vorteilhaft vermeiden, nachteilig ist aber, daß die auf dem Zahnrad aufgebrachte elastomere Zahn­ scheibe vergleichsweise schnell abnutzt. Auf diese Weise entste­ hen schon nach kurzer Betriebszeit die an sich zu vermeidenden Betriebsgeräusche.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ausgehend von dem vorge­ nannten Stand der Technik eine Anti-Klappervorrichtung vorzu­ schlagen, mit der die oben genannten Störgeräusche zuverlässig beseitigt werden und die zudem eine lange Lebensdauer aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehm­ bar.

Demnach wird vorgeschlagen, vorzugsweise wenigstens an einer Stirnseite eines Zahnrades einen elastomeren Ring oder eine ela­ stomere Scheibe anzubringen, deren Außendurchmesser geringfügig größer als der Fußkreisdurchmesser des bevorzugt antreibenden Zahnrades ist.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird es als ausrei­ chend angesehen, wenn lediglich der Fußkreisboden des antreiben­ den Zahnrades derart dick mit Elastomermaterial belegt ist und in den Zahnzwischenraum hineinragt, daß die Zähne des angetriebenen Zahnrades in diesem Material eine Verformarbeit leisten können.

Mit einer derartigen Konstruktion verringert sich das Klappern oder Rasseln vor allem einer nicht geschalteten Zahnradstufe ins­ besondere durch zwei Mechanismen. So wird einerseits die vom Zahnkopf des angetriebenen Zahnrades verrichtete Verformungsar­ beit am elastomeren Material in Wärme umgesetzt und zudem eine hier erwünschte leichte Erhöhung des Schleppmomentes des ange­ triebenen Zahnrades erreicht. Ein Abheben der Zähne, welches eine Voraussetzung für das Klappern ist, wird so behindert.

Zum anderen bewirkt die Lage des Elastomerringes, des Elastomer­ materials oder der Elastomerscheibe, daß dessen Umfangsgeschwin­ digkeit etwas kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit des das Elastomermaterial berührenden Zahnkopfes des angetriebenen Zahn­ rades. Die aus dem hier entstehenden Schlupf resultierende Kraft drückt die Flanken des Zahnradpaares gegeneinander und behindert so zusätzlich das Abheben der Zähne.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels verdeutlichen. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung von zwei miteinan­ der kämmenden Zahnrädern,

Fig. 2 eine Detailansicht der kämmenden Zahnräder mit dem deformierten Elastomermaterial, sowie

Fig. 3 eine Darstellung wie in Fig. 2, jedoch in einer anderen Verzahnungsposition.

Die der Fig. 1 entnehmbare Darstellung zeigt einen Ausriß aus einem Getriebe, in dem auf einer Antriebswelle 1 ein Zahnrad 2 mit Zahnradzähnen 3 befestigt ist. Dieses Zahnrad 2 kämmt mit ei­ nem anzutreibenden Zahnrad 5, das in einer Loseradlagerung auf der Welle 4 gelagert ist. Die für das Verständnis des Erfindungs­ gegenstandes nicht relevante Synchronisier- und Zuschaltvorrich­ tung an dem Zahnrad 5 ist hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.

Der elastomere Ring 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel auf der rechten Stirnseite des antreibenden Zahnrades 2 so aufgebracht, daß sein Außendurchmesser den Fußkreisdurchmesser des antreiben­ den Zahnrades 2 um die Höhe d überragt. Diese Höhe d ist so be­ messen, daß die Zahnradköpfe 6 des anzutreibenden Zahnrades 5 das Elastomermaterial 7 um einen Betrag ds verformen müssen. Anstelle dieses Elastomerringes kann in einer hier nicht weiter darge­ stellten anderen Ausführungsform ein Elastomerring derart auf der Stirnseite des angetriebenen Zahnrades 2 angebracht sein, daß auch bei ihm der Außendurchmesser größer als der Fußkreisdurch­ messer des angetriebenen Zahnrades 5 ist.

In Fig. 2 ist in einer Detailansicht ein Querschnitt durch die Zahnräder 2, 5 in einer ersten Eingriffsphase dargestellt. Wie aus dieser Abbildung deutlich wird, ragt das Elastomermaterial 7 um die Höhe d über den Verzahnungsboden 10 des antreibenden Zahn­ rades 2 hinaus. Das angetriebene Zahnrad 5 verformt dieses Ela­ stomermaterial 7 dabei um den Betrag ds, wodurch einerseits ein hier gewünschtes Schleppmoment entsteht und andererseits der mit dem Elastomer 7 in Kontakt getretene Zahn 6 seine Spielbeweglich­ keit verliert.

Schließlich ist in Fig. 3 die Situation dargestellt, in der ein Zahn 6 des angetriebenen Zahnrades 5 aus dem elastomeren Material heraustaucht, während ein weiterer Zahn 8 mit seiner Verformungs­ arbeit an diesem Material 7 beginnt. Da die Umfangsgeschwindig­ keit des Elastomerringes 7 kleiner ist als die Umfangsgeschwin­ digkeit der Zahnköpfe 6, 7, 8 des angetriebenen Zahnrades 5, ent­ steht ein Schlupf, dessen resultierende Kraft die Flanken des Zahnradpaares 2, 5 gegeneinander drückt und so zusätzlich das Ab­ heben und Klappern der Zahnradzähne behindert.

Claims (4)

1. Anti-Klappervorrichtung für ein Paar von miteinander kämmenden Zahnrädern in einem Getriebe, zwischen denen ein Spiel vorhan­ den ist und bei dem ein elastomeres Material auf einem der Zahnräder mit Zähnen des anderen Zahnrades in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material derart radial an einem Zahnrad (2) angeordnet ist, daß deren Außendurchmesser größer als der Fuß­ kreisdurchmesser des damit versehen Zahnrades ist.

2. Anti-Klappervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das elastomere Material wenigstens an einer Stirnsei­ te des antreibenden Zahnrades (2) in der Art einer Elastomer­ scheibe oder eines Elastomerringes (7) befestigt ist.

3. Anti-Klappervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verzahnungsboden (10) des antreibenden Zahnrades (2) mit einem Elastomermaterial belegt ist, dessen Außendurch­ messer größer als die Eintauchtiefe (ds) des getriebenen Zahn­ rades (5) in den Zahnzwischenraum (9) des antreibenden Zahnra­ des (2) ist.

4. Anti-Klappervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomermaterial aus einem hochreib­ festen und hochtemperaturbeständigen Werkstoff besteht.