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DE102017223019A1 - Verzahnungsanordnung - Google Patents

Verzahnungsanordnung Download PDF

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Publication number
DE102017223019A1
DE102017223019A1 DE102017223019.3A DE102017223019A DE102017223019A1 DE 102017223019 A1 DE102017223019 A1 DE 102017223019A1 DE 102017223019 A DE102017223019 A DE 102017223019A DE 102017223019 A1 DE102017223019 A1 DE 102017223019A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
spur gear
rotation
pressure comb
toothing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017223019.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Reisch
Christoph Erkens
Eckhardt Lübke
Martin Rattay
Marc Seeberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102017223019.3A priority Critical patent/DE102017223019A1/de
Priority to US16/954,782 priority patent/US11215271B2/en
Priority to CN201880081162.9A priority patent/CN111480022B/zh
Priority to PCT/EP2018/081611 priority patent/WO2019120799A1/de
Priority to EP18808253.1A priority patent/EP3728900A1/de
Publication of DE102017223019A1 publication Critical patent/DE102017223019A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Es wird eine Verzahnungsanordnung (1) vorgeschlagen, umfassend zumindest ein erstes schrägverzahntes Stirnrad (3) und ein zweites schrägverzahntes Stirnrad (4), welche eine gemeinsame Laufverzahnung bilden, sowie zumindest einen Druckkamm (7) mit zwei Laufbahnen (8, 9) zum beidseitigen Axialkraftausgleich im Bereich der Laufverzahnung, wobei der ringförmige Druckkamm (7) mit einer Innenverzahnung (10) ausgeführt ist, die im montierten Zustand in einer die Verzahnung (5) des ersten Stirnrades (3) unterbrechenden umlaufenden Nut (11) abgestützt ist, wobei dem Druckkamm (7) zumindest eine Verdrehsicherung zugeordnet ist, wobei die Verdrehsicherung derart ausgeführt ist, dass die Verdrehsicherung von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich des ersten Stirnrades (3) in die Sperrposition bewegbar ist. Ferner wird ein Getriebe mit der Verzahnungsanordnung vorgeschlagen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verzahnungsanordnung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Gattung. Ferner betrifft die Erfindung ein Getriebe mit der Verzahnungsanordnung.
  • Bei heutigen Zahnradgetrieben, bspw. im Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, kommen aus akustischen Gründen vorwiegend Schrägverzahnungen zum Einsatz. Gegenüber einer Geradverzahnung entstehen durch eine Schrägverzahnung zwischen den Zahnrädern zusätzliche Axialkräfte, welche abgestützt werden müssen. Meist werden diese Kräfte über die jeweiligen Wellenlager in das Gehäuse eingeleitet. Durch den mechanischen Zusatzaufwand hierfür entstehen Nachteile in Baugröße und Kosten. Des Weiteren entstehen zusätzliche Lagerverluste, welche den Wirkungsgrad verschlechtern. Um dieses Problem zu verringern, gibt es Lösungen, bei denen die Axialkräfte direkt im Bereich der Zahnräder durch korrespondierende Kontaktflächen an so genannten Druckkämmen ausgeglichen werden.
  • Beispielsweise aus der Druckschrift DE 30 22 020 C2 ist eine axiale Kraftübertragungseinrichtung für ein Stirnradgetriebe bekannt. Das Stirnradgetriebe umfasst zwei miteinander in Eingriff stehende Stirnräder, die eine Schrägverzahnung als gemeinsame Laufverzahnung aufweisen. Bei einem der Stirnräder ist eine die Verzahnung unterbrechende umlaufende Nut vorgesehen, in der ein Druckring bzw. ein ringförmiger Druckkamm mit zwei Laufbahnen zur beidseitigen Axialkraftaufnahme angeordnet ist. Zur Montage weist der Druckkamm eine Innenverzahnung auf, die derart mit der Verzahnung des Stirnrades korrespondiert, sodass der Druckkamm mit der Innenverzahnung auf die Verzahnung des Stirnrades axial aufschiebbar ist, um in die zentrale Nut des Stirnrades gebracht zu werden. Zur axialen Verriegelung wird der Druckkamm um eine halbe Zahnteilung gegenüber dem Stirnrad verdreht. Um ein unerwünschtes Verdrehen des Druckkammes zu verhindern, ist bei dem bekannten Stirnradgetriebe vorgesehen, dass ein Bolzen von radial außen durch den Druckkamm geführt wird, der in eine Zahnlücke der Verzahnung des Stirnrades hineinragt.
  • Es hat sich gezeigt, dass bei einer derartigen Verdrehsicherung der Druckkamm in nachteiliger Weise mechanisch geschwächt wird. Zudem ist der Bolzen entsprechend zu dimensionieren, um die Aufnahme der auftretenden Verdrehkräfte zu gewährleisten.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verzahnungsanordnung sowie ein Getriebe mit der Verzahnungsanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welche auf konstruktiv einfache und sichere Weise eine Verdrehsicherung eines Druckkammes gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 11 gelöst. Vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnung.
  • Demnach wird eine Verzahnungsanordnung vorgeschlagen, umfassend zumindest ein erstes wenigstens abschnittsweise schrägverzahntes Zahnrad, insbesondere Stirnrad und ein zweites wenigstens abschnittsweise schrägverzahntes Stirnrad, welche eine gemeinsame Laufverzahnung bilden. Ferner umfasst die Verzahnungsanordnung zumindest einen Druckkamm mit zwei Laufbahnen zum beidseitigen Axialkraftausgleich im Bereich der Laufverzahnung der Zahnräder, wobei der ringförmige Druckkamm mit einer Innenverzahnung oder dergleichen ausgeführt ist, die im montierten Zustand in einer die Verzahnung des ersten Stirnrades unterbrechenden umlaufenden Nut aufgenommen bzw. abgestützt ist, und wobei dem Druckkamm zumindest eine Verdrehsicherung zugeordnet ist. Um eine besonders kostengünstige und sichere Verdrehsicherung auszuführen, ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich des ersten Stirnrades in die Sperrposition bewegbar ist bzw. sperrend wirkt.
  • Auf diese Weise wird eine Verzahnungsanordnung mit einem Druckkamm vorgeschlagen, der sich mit seiner vorzugsweise ebenfalls schrägverzahnten Innenverzahnung auf das Zahnrad bzw. Stirnrad besonders einfach axial aufschieben lässt und im montierten Zustand mithilfe seiner axialseitig vorgesehenen Laufbahnen Axialkräfte in beide Richtungen der Laufverzahnung aufnehmen kann. Dadurch ergibt sich, wenn überhaupt, nur ein geringes Axialspiel. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verdrehsicherung, welche quasi zumindest von dem radial inneren Bereich zu dem radial äußeren Bereich in dem zugeordneten Zahnrad in die Sperrposition bzw. Wirkposition gebracht wird, wird eine besonders kostengünstige und kompakte Verzahnungsanordnung realisiert. Insbesondere werden nur wenige Bauteile benötigt und radialer Bauraum eingespart.
  • Unabhängig von der konkreten konstruktiven Ausführung der Verdrehsicherung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung in der Sperrposition aus dem Nutgrund der Nut des ersten Stirnrades radial nach außen in die Innenverzahnung des Druckkammes formschlüssig bzw. sperrend eingreift. Dadurch wird der Druckkamm in vorteilhafter Weise mechanisch nicht geschwächt. Die Verdrehsicherung wirkt somit durch eine Bewegung von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich in die Sperrposition in dem zugeordneten Stirnrad. Die an dem Stirnrad vorgesehene umlaufende Nut dient somit nicht nur zur Aufnahme und Zentrierung des Druckkammes, sondern zusätzlich auch zur Realisierung der Verdrehsicherung. Der Nutgrund des zugeordneten Zahnrades bildet somit den Zentrierdurchmesser für den Kopfkreisdurchmesser des Druckkammes. Hierbei ist der Nutgrunddurchmesser des zugeordneten Zahnrades bzw. Stirnrades größer als dessen Fußkreisdurchmesser, um die gewünschte Zentrierung zu erreichen. Der Nutgrunddurchmesser ist somit ein durch die Verzahnung unterbrochener Durchmesser.
  • Eine besonders einfache Lösung der erfindungsgemäßen Idee wird dadurch erreicht, dass die Verdrehsicherung zumindest ein Sperrelement und zumindest eine Arretierung zum Halten des Sperrelementes in der Sperrposition umfasst. Beispielsweise ist es auch möglich, dass das Sperrelement und die Arretierung quasi einteilig als Schraube, zum Beispiel einer Madenschraube oder dergleichen ausgeführt sind. Die möglichen konstruktiven Ausführungen des Sperrelements und der Arretierung sind somit vielfältig. Besonders zielführend scheint ein stiftförmiges, hülsenförmiges oder dergleichen ausgeführtes Sperrelement, wobei die Arretierung beispielsweise über eine Feder, einen Sprengring oder durch ein anderes dem Zahnrad zum Beispiel von radial innen zugeordnetes Bauteil realisiert werden kann. Das Sperrelement und die Arretierung können in einer beliebig gestalteten Radialbohrung oder Durchgangsbohrung in dem zugeordneten Zahnrad vorgesehen sein. Die zumindest eine Radialbohrung oder zumindest eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme der Verdrehsicherung kann z. B. senkrecht bezogen auf die Längsachse des ersten Stirnrades von dem radial inneren Bereich zum radial äußeren Bereich in dem ersten Stirnrad angeordnet sein. Es ist durchaus auch möglich, dass die Radialbohrung oder Durchgangsbohrung in einem vorbestimmten Winkel schräg von dem radial inneren Bereich zum radial äußeren Bereich in dem bzw. durch das Zahnrad verläuft. Im Gegensatz zur senkrechten Ausrichtung der Radialbohrung oder Durchgangsbohrung ist der vorbestimmte Winkel größer oder kleiner 90 Grad, sodass ein schräger Verlauf der Radialbohrung oder Durchgangsbohrung in dem bzw. durch das Zahnrad realisiert wird.
  • Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Sperrposition des Sperrelements ein vorbestimmter radialer Abstand zwischen dem dem Druckkamm zugewandten Ende des Sperrelements und dem Fußkreis der Innenverzahnung des Druckkammes vorgesehen ist. Dadurch lässt sich für eine eventuelle Demontage das Sperrelement bzw. die Verdrehsicherung besonders einfach fassen, um das Sperrelement nach radial innen zu bewegen.
  • Unabhängig von den konkreten Ausführungen ist vorgesehen, dass der vorgeschlagenen Verzahnungsanordnung mehrere über den Umfang des Druckkammes verteilt angeordnete Verdrehsicherungen zugeordnet sind.
  • Des Weiteren wird von der vorliegenden Erfindung auch ein beliebiges Getriebe eines Fahrzeuges mit zumindest einer erfindungsgemäßen Verzahnungsanordnung beansprucht.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen Verzahnungsanordnung mit einem Druckkamm anhand von als Stirnräder ausgeführten Zahnrädern;
    • 2 eine dreidimensionale Ansicht eines der Stirnräder der Verzahnungsanordnung mit dem Druckkamm vor der Montage;
    • 2A eine rein schematische Ansicht eines Getriebes mit der Verzahnungsanordnung;
    • 3 eine geschnittene Ansicht der Verzahnungsanordnung;
    • 4 eine quergeschnittene Ansicht einer ersten Ausführung einer Verdrehsicherung des Druckkammes der Verzahnungsanordnung;
    • 5 eine längsgeschnittene Ansicht der Verzahnungsanordnung mit einer alternativen Ausführung des Druckkammes;
    • 6 eine quergeschnittene Ansicht einer zweiten Ausführung der Verdrehsicherung des Druckkammes der Verzahnungsanordnung;
    • 7 eine quergeschnittene Ansicht einer dritten Ausführung der Verdrehsicherung des Druckkammes der Verzahnungsanordnung;
    • 8 eine längsgeschnittene Ansicht der dritten Ausführung der Verdrehsicherung des Druckkammes der Verzahnungsanordnung;
    • 9 eine quergeschnittene Ansicht einer vierten Ausführung der Verdrehsicherung des Druckkammes der Verzahnungsanordnung;
    • 10 eine längsgeschnittene Ansicht der vierten Ausführung der Verdrehsicherung des Druckkammes der Verzahnungsanordnung;
    • 11 eine längsgeschnittene Ansicht einer fünften Ausführung der Verdrehsicherung des Druckkammes der Verzahnungsanordnung; und
    • 12 eine längsgeschnittene Ansicht einer sechsten Ausführung der Verdrehsicherung des Druckkammes der Verzahnungsanordnung.
  • In den 1 bis 12 sind verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Verzahnungsanordnung 1 beispielhaft für die Verwendung in einem beliebigen Getriebe 2 exemplarisch dargestellt.
  • Die erfindungsgemäße Verzahnungsanordnung 2 umfasst bei den beispielhaft dargestellten Ausführungen ein erstes schrägverzahnten Stirnrad 3 und ein zweites schrägverzahnten Stirnrad 4, welche mit ihren Verzahnungen 5, 6 eine gemeinsame umlaufende Laufverzahnung bilden. Ferner ist zumindest ein Druckkamm 7 mit zwei axialseitigen Laufbahnen 8, 9 zum beidseitigen Axialkraftausgleich im Bereich der Laufverzahnung vorgesehen. Der geschlossene ringförmige Druckkamm 7 weist eine Innenverzahnung 10 am Innendurchmesser auf. Im montierten Zustand wird der Druckkamm 7 mit seiner Innenverzahnung 10 in einer die Verzahnung 5 des ersten Stirnrades 3 unterbrechenden umlaufenden Nut 11 aufgenommen, wie dies insbesondere aus 1 und 2 ersichtlich ist.
  • Der Druckkamm 7 umfasst zumindest eine Verdrehsicherung, deren konkreten Ausführungen Gegenstand der 3 bis 12 ist. Die Verdrehsicherung hält den Druckkamm 7 in seiner Sollposition. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung derart ausgeführt ist, dass die Verdrehsicherung im ersten Stirnrad 3 im Wesentlichen von radial innen nach radial außen in die Wirk- bzw. Sperrposition bewegbar ist.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Verzahnungsanordnung, bei der der Druckkamm 7 gegenüber dem ersten Stirnrad 3 in dessen Nut 11 um einen halben Zahn verdreht ist und dadurch in beide Richtungen Axialkraft übertragen kann. Die Laufbahnen 8, 9 des Druckkammes 7 übertragen die Axialkräfte auf die korrespondierenden Anlagenflächen 14 in einer die Verzahnung 6 des zweiten Stirnrades 4 unterbrechenden Ausnehmung 15. Die Anlageflächen 14 des zweiten Stirnrades 4 befinden sich radial unterhalb dessen Fußkreisdurchmessers. Beidseitig des Druckkammes 7 befindet sich die Laufverzahnung der beiden Stirnräder 3, 4. Die Profilverschiebung der Laufverzahnung wird so gewählt, dass der Berührradius nahe dem Wälzradius liegt. Dadurch werden die Verluste am Kontaktpunkt bzw. an der Kontaktfläche des Druckkammes 7 minimiert. Die Geometrie der Laufbahnen 8, 9 des Druckkammes 7 sowie die korrespondierenden Anlageflächen 14 des zweiten Stirnrades 4 entsprechen zumindest annähernd der Mantelfläche eines Kegelstumpfes. Der Kegelgeometrie ist eine Balligkeit überlagert. Das erste Stirnrad 3 und das zweite Stirnrad 4 können zum Beispiel einteilig oder auch mehrteilig mit einer Welle ausgeführt sein. Je nach Ausführungen ist es möglich, dass eines der beiden Stirnräder 3, 4 als schaltbares Losrad ausgeführt ist, welches keine eigene axiale Lagerung hat. Der vorgesehene Druckkamm 7 kann auch in einer Räderkette aus einem oder mehreren Zahnrädern verwendet werden. Somit wird der Druckkamm 7 und die Nut 11 mehrfach genutzt. Es können auch mehrere dieselbe Achse rotierenden Zahnräder mit Druckkamm 7 und/oder Nut 11 nebeneinander angeordnet werden.
  • In 2 ist das erste Stirnrad 3 und der Druckkamm 7 vor der Montage dargestellt. Aus dieser Darstellung ist der Zentrierdurchmesser 12 des ersten Stirnrades 3 ersichtlich, auf dem der Kopfdurchmesser 13 der Innenverzahnung 10 des Druckkammes 7 zentriert wird. Zur Montage des Druckkammes 7 wird der Druckkamm mit seiner Innenverzahnung 10 auf die Verzahnung 5 des ersten Stirnrades 3 geschoben, bis der Druckkamm in der Nut 11 zwischen der durch die Nut 11 unterbrochenen Verzahnung 5 zentriert ist. Anschließend wird der Druckkamm 7 etwa um eine halbe Zahnteilung zum ersten Stirnrad 3 verdreht. Schließlich wird die Verdrehsicherung aktiviert und der Druckkamm 7 ist fertig montiert.
  • In 2A ist schematisch ein Getriebe 2 beliebiger Art beispielsweise für Fahrzeuge angedeutet, welches die erfindungsgemäße Verzahnungsanordnung 1 umfasst, und zeigt somit eine mögliche Verwendung.
  • 3 zeigt eine geschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen Verzahnungsanordnung, bei der der Druckkamm 7 in Einbaulagen dargestellt ist. Um diesen montieren zu können, werden die Zahnlücken der Innenverzahnung 10 des Druckkammes 7 mit den Zähnen der Verzahnung 5 des ersten Stirnrades 3 in Deckung gebracht, sodass eine axiale Bewegung möglich ist. Um die Funktionsweise zu verdeutlichen, wird an dieser Stelle eine Geradverzahnung gezeigt. Bei einer Schrägverzahnung erfolgt die Montage des Druckkammes 7 entsprechend durch eine Axial- und Drehbewegung, also durch eine Schraubbewegung. Der Druckkamm 7 hat beidseitig Laufflächen bzw. Laufbahnen 8, 9 zu den Stirnräder 3, 4. Dadurch bleibt die Verdrehsicherung auch bei Axialkraftrichtungsumkehr wirksam.
  • In 4 ist eine erste Ausführung einer Verdrehsicherung anhand der Verzahnungsanordnung beispielhaft dargestellt. Als Sperrelement der Verdrehsicherung ist eine in einer Radialbohrung 16 des ersten Stirnrades 3 angeordnete Hülse 17 vorgesehen, die über ein Federelement 18 als Arretierung radial nach außen in die Sperrposition des Druckkammes 7 bewegbar ist. In der Sperrposition verbleibt ein vorbestimmter radialer Abstand 19 zwischen dem dem Druckkamm 7 zugewandten Ende des Sperrelements bzw. der Hülse 17 und dem Fußkreis der Innenverzahnung 10 des Druckkammes 7. Bei dieser Ausführung wird zur Montage des Druckkammes 7 die Hülse 17 als Sperrelement entgegen des Federelements 18 als Arretierung radial nach innen gedrückt. Beim Verdrehen des Druckkammes 7 in Richtung Einbaulage entspannt sich das Federelement 18 und bringt die Hülse 17 nach radial außen in seine sperrende Wirkposition. Die Radialbohrung 16 zur Aufnahme der Verdrehsicherung ist als Sackbohrung ausgeführt und verläuft von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich des ersten Stirnrades 3 senkrecht bezogen auf eine Dreh- bzw. Längsachse des ersten Stirnrades 3. Zur Demontage des Druckkammes 7 ist es erforderlich, die Hülse 17 entgegen der Federkraft radial nach innen zu drücken. Dies wird durch den radialen Abstand 19 begünstigt, da hier mit einem Hilfswerkzeug angegriffen werden kann.
  • In 5 ist, abweichend zu 3, eine weitere Ausführungsvariante des Druckkammes 7 mittels seitlich vorgesehenen Schultern auf dem Kopfkreis des zugeordneten ersten Stirnrades 3 zentriert. Durch dieses Merkmal sinkt die Belastung an dem Druckkamm 7 und ermöglicht höhere Axialkräfte, benötigt jedoch mehr axialen Bauraum. Es ist möglich, die Zentrierung einseitig vorzunehmen. Diese Lösung kann beim Vorliegen einer Vorzugsdrehmomentrichtung eine günstigere Baugröße ermöglichen.
  • In 6 ist eine zweite Ausführung der Verdrehsicherung dargestellt. Bei dieser Ausführung weist das erste Stirnrad 3 eine Wellenaufnahme bzw. Wellendurchführung auf, wobei das erste Stirnrad 3 eine radiale Durchgangsbohrung 20 zur Aufnahme eines Stiftes 21 als Sperrelement aufweist, dessen Länge derart bemessen ist, dass der Stift 21 nach der Montage des Stirnrades 3 auf einer Welle als Arretierung in der Sperrposition vorgesehen ist. Hierzu wird der Stift 21 durch die Welle von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich des ersten Stirnrades 3 in die Sperrposition bewegt. Bei der zweiten Ausführung wird der Stift 21 von radial innen in das erste Stirnrad 3 eingefügt. Nachdem das erste Stirnrad 3 auf der Welle montiert ist, wird der Stift 21 durch die Welle formschlüssig gegen das Herausfallen nach innen gesichert. Der Stift 21 kann auch anderweitig kraft-, form- oder stoffschlüssig gesichert werden. Die Durchgangsbohrung 20 zur Aufnahme der Verdrehsicherung verläuft von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich durch das erste Stirnrad 3 senkrecht bezogen auf eine Dreh- bzw. Längsachse des ersten Stirnrades 3
  • In 7 und 8 ist eine dritte Ausführung der Verdrehsicherung gezeigt, bei der wieder eine Durchgangsbohrung 20 zur Aufnahme eines Stiftes 21 als Sperrelement vorgesehen ist. Jedoch erfolgt der Formschluss radial innen im Unterschied zur zweiten Ausführung durch ein Lager 22. Der Stift 21 wird von radial innen nach radial außen in seine Sperrposition bewegt, nachdem der Druckkamm 7 seine endgültige Winkellage erreicht hat. Nach der Montage des Lagers 22 wird der Stift 21 A gesichert bzw. arretiert. Die Arretierung erfolgt über das Lager 22.
  • In 9 und 10 ist eine vierte Ausführung der Verdrehsicherung darstellt, bei der wieder als Sperrelement ein in einer Radialbohrung 16 oder einer Durchgangsbohrung 20 vorgesehener Stift 21 verwendet wird, der als Arretierung zum Beispiel einen Sprengring 23 aufweist. Diese Ausführung ist besonders sinnvoll, wenn eine Sicherung gemäß 6 bzw. 7 und 8 nicht möglich ist, weil eine rotierende Welle oder ein anderes Bauteil im Inneren verläuft und die Wandstärke des ersten Stirnrades 3 nicht ausreicht, um eine Federlösung zu realisieren. Die Radialbohrung 16 bzw. die radiale Durchgangsbohrung 20 hat radial außen einen größeren Durchmesser als radial innen, zum Beispiel durch eine Nut oder Stufe. Dadurch kann der Sprengring 23 mit seiner spreizenden Wirkung den Stift 21 gegen das Herausfallen nach radial innen sichern.
  • In 11 ist eine fünfte Ausführung der Verdrehsicherung dargestellt, bei der als Sperrelement ein in einer Durchgangsbohrung 20 A vorgesehener Stift 21 A vorgesehen ist, wobei der Durchgangsbohrung 20 A eine gegenüberliegende Vertiefung 24 zur Aufnahme eines Federelements 18A als Arretierung zugeordnet ist, welches den Stift 21 A in der Sperrposition vorspannt. Diese Ausführung bietet sich insbesondere dann an, wenn eine Verzahnung direkt auf einer Welle mit relativ geringem Durchmesser sitzt und sich im Inneren der Welle eine Bohrung, zum Beispiel zum Führen von Öl befindet. Die Grundidee entspricht der ersten Ausführung. Der Unterschied besteht darin, dass sich das Federelement 18A auf der gegenüberliegenden Seite direkt oder wie abgebildet in einer Vertiefung 24 abstützt.
  • 12 zeigt beispielhaft eine sechste Ausführung der Verdrehsicherung, bei der die Radialbohrung 16 oder Durchgangsbohrung 20, 20 A in einem vorbestimmten Winkel schräg von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich in dem ersten Stirnrad 3 angeordnet ist. Diese Ausführung bietet sich insbesondere an, wenn eine Federlösung, beispielsweise wegen zu geringem radialem Bauraum ausscheidet und eine Sprengringlösung nicht zulässig ist, da nach innen keine Durchgangsbohrung 20, 20 A vorliegen darf. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn im Inneren ein Öldruck vorliegt oder, wie abgebildet, eine Wälzlagerlaufbahn vorgesehen ist. Abweichend zu den bisherigen Lösungen wird die Verdrehsicherung von schräg innen nach radial außen hin montiert. Unabhängig davon ist bei dieser Ausführung die Verdrehsicherung als Madenschraube 25 ausgeführt. Auch eine andere der bisher gezeigten Ausführungen kann hier Verwendung finden. Ebenso kann eine als Schraube ausgeführte Verdrehsicherung auch bei reiner Radialmontage eingesetzt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Verzahnungsanordnung
    2
    Getriebe
    3
    erstes Stirnrad bzw. Zahnrad
    4
    zweites Stirnrad bzw. Zahnrad
    5
    Verzahnung des ersten Stirnrades
    6
    Verzahnung des zweiten Stirnrades
    7
    Druckkamm
    8
    Laufbahn
    9
    Laufbahn
    10
    Innenverzahnung
    11
    Nut des ersten Stirnrades
    12
    Zentrierdurchmesser
    13
    Kopfkreisdurchmesser der Innenverzahnung
    14
    Anlageflächen des zweiten Stirnrades
    15
    Ausnehmung des zweiten Stirnrades
    16
    Radialbohrung
    17
    Hülse
    18,18A
    Federelement
    19
    radialer Abstand
    20,20A
    radial Durchgangsbohrung
    21,21A
    Stift
    22
    Lager
    23
    Sprengring
    24
    Vertiefung
    25
    Madenschraube
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3022020 C2 [0003]

Claims (11)

  1. Verzahnungsanordnung (1) umfassend zumindest ein erstes schrägverzahntes Stirnrad (3), ein zweites schrägverzahntes Stirnrad (4), welche eine gemeinsame Laufverzahnung bilden, und zumindest einen Druckkamm (7) mit zwei Laufbahnen (8, 9) zum beidseitigen Axialkraftausgleich im Bereich der Laufverzahnung, wobei der ringförmige Druckkamm (7) mit einer Innenverzahnung (10) ausgeführt ist, die im montierten Zustand in einer die Verzahnung (5) des ersten Stirnrades (3) unterbrechenden umlaufenden Nut (11) abgestützt ist, und wobei dem Druckkamm (7) zumindest eine Verdrehsicherung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung derart ausgeführt ist, dass die Verdrehsicherung von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich des ersten Stirnrades (3) in eine Sperrposition bewegbar ist.
  2. Verzahnungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung in der Sperrposition aus dem Nutgrund der Nut (11) des ersten Stirnrades (3) radial nach außen in die Innenverzahnung (10) des Druckkammes (7) sperrend eingreift.
  3. Verzahnungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung zumindest ein Sperrelement und zumindest eine Arretierung zum Halten des Sperrelementes in der Sperrposition umfasst.
  4. Verzahnungsanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Verdrehsicherung zumindest eine Radialbohrung (16) oder zumindest eine Durchgangsbohrung (20, 20A) bezogen auf die Längsachse des ersten Stirnrades (3) senkrecht oder in einem vorbestimmten Winkel schräg von dem radial inneren Bereich zum radial äußeren Bereich in dem ersten Stirnrad (3) angeordnet ist.
  5. Verzahnungsanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Sperrelement eine in der Radialbohrung (16) des ersten Stirnrades (3) angeordnete Hülse (17) oder ein in der Radialbohrung (16) des ersten Stirnrades (3) angeordneter Stift (21) vorgesehen ist, die oder der über ein Federelement (18) als Arretierung radial nach außen in die Sperrposition bewegbar sind.
  6. Verzahnungsanordnung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stirnrad (3) eine Wellen- oder Lageraufnahme aufweist, wobei das erste Stirnrad (3) die radiale Durchgangsbohrung (20) zur Aufnahme eines Stiftes (21) als Sperrelement aufweist, dessen Länge derart bemessen ist, dass der Stift (21) nach der Montage des ersten Stirnrades (3) auf einer Welle oder auf einem Lager (22) durch Formschluss mit der Welle oder dem Lager als Arretierung in der Sperrposition vorgesehen ist.
  7. Verzahnungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Sperrelement ein in der Radialbohrung (16) oder der Durchgangsbohrung (20A) vorgesehener Stift (21A) vorgesehen ist, der als Arretierung einen Sprengring (23) aufweist.
  8. Verzahnungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Sperrelement ein in der Durchgangsbohrung (20A) vorgesehener Stift (21A) vorgesehen ist, wobei der Durchgangsbohrung (20A) eine gegenüberliegende Vertiefung (24) zur Aufnahme eines Federelements (18A) als Arretierung zugeordnet ist, welches den Stift (21A) in der Sperrposition vorspannt.
  9. Verzahnungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sperrposition des Sperrelements ein vorbestimmter radialer Abstand (19) zwischen dem dem Druckkamm (7) zugewandten Ende des Sperrelements und dem Fußkreis der Innenverzahnung (10) des Druckkammes (7) vorgesehen ist.
  10. Verzahnungsanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über den Umfang des Druckkammes (7) verteilt angeordnete Verdrehsicherungen vorgesehen sind.
  11. Getriebe (2) eines Fahrzeuges mit zumindest einer Verzahnungsanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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