DE2655909B2

DE2655909B2 - Zahnriemenscheibe aus verformtem Blech

Info

Publication number: DE2655909B2
Application number: DE2655909A
Authority: DE
Inventors: Adolf 8013 Haar Fischer; Horst 7031 Aidlingen Hanisch; Heinrich 4730 Ahlen Winkelmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1976-12-09
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1979-11-08
Also published as: FR2373730A1; FR2373730B1; US4231265A; JPS5372956A; DE2655909A1; ES464850A1; IT1088988B; GB1575340A; JPS5635779B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnriemenscheibe einer Bauart nach dem Oberbegriff des Anspruches I. Bei Zahnriemenscheiben dieser Bauart ist es für besonders geringe Drehmomentübertragung bekannt, die Nabe einstückig an/uformcn (DEGm 73 01225, DE-PS 67 424). Für größere Drehmomentübertragungen bei exakter Laufgenauigkeit der Zahnriemenscheibe sind diese Ausbildungen nicht geeignet, weil die offene Nabenausbildung zum Teil mit Keilnut für diesen Zweck eine zu geringe Festigkeit erreicht. Dies liegt u. a. auch in der relativ großen Tiefe der Nabe begründet, die bei der Fertigung zu einer nicht genau beherrschbaren Schwächung des Blechteiles im Bereich der Nabe führt. Für größere Drehmomentübertragungen ist es daher bekannt, die Nabe als gesondertes Bauteil auszubilden und mit dem aus Blech oder Kunststoff bestehenden Zahnkranz der Zahnriemenscheibe über Stege zu verbinden (DE-OS 21 19 421, US-PS 27 29 110). Diese Ausbildungen sind jedoch in der Herstellung kompliziert und daher leuer und darüber hinaus auch relativ

schwer.

Aufgabe der Erfindung ist es, die einstückig der Zahnriemenscheibe angeformie Nabe so auszubilden, daß bei geringem Feriigungsaufwand und hoher MaUgenauigkeii ein hohes Drehmoment ohne unzulässige Verformung bei hoher Lebensdauer der Zahnriemenscheibe übertragen werden kann.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches I. Durch die flache Ausbildung der Nabe wird eine Schwächung des Blechteilcs beim Ziehvorgang wc-iiestgehend vermieden und durch den Boden und den Rand der topfförmigen Nabe wird der von dieser gebildete zylindrische Paßsitz derart versteift, daß sich schon mit relativ geringen Blechstärkcn und damit geringem Materialaufwand und Gewicht eine qualitativ hochwertige Zahnriemenscheibe als einteiliges Blechtcil ausbilden läßt, die auf einem glatter, Wellenende mit hoher Maßgenauigkcil in axialer, radialer und Umlaufrichtung sowohl durch Aufpressen als auch durch Verschrauben mittels einer im Wellenende befestigten Schraube und ggf. eines Paßbolzens für die Drehlagenfixierung befestigt werden kann. Ein sehr exakier Rundlauf des Zahnkranzes zum Paßsitz ist durch gleichzeitige Feinbearbeitung der Zahnflanken und der Paßsitzflächc durch Kalibrierpressen des Blecnteiles auf einfache Weise erzielbar.

Die Erfindung weiterbildende Merkmale, die die Verbindung zwischen der Nabe und dem Zahnkranz betreffen, enthalten die Unieransprüche.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt einer Zahnriemenscheibe aus zwei verformten Blechteilen, bei der der Paßsitz der Nabe und der Zahnkranz einem Blcchteil angeformt sind und das zweite Blechtcil als Versteifungsteil dient.

F i g. 2 die Zahnriemenscheibe nach F i g. I in .Stirnansicht.

Fig. 3 einen Schnitt einer Zahnriemenscheibe entsprechend F i g. I und 2. bei der das Versteifungsteil mit dem anderen Blechteil im Bereich eines radialen Steges zusätzlich verbunden ist und

F i g. 4 eine Zahnriemenscheibe entsprechend F i g. 1 bis 3. bei der der Zahnkranz an dem einen Blechteil und der Paßsitz der Nabe am anderen Blechtcil angeformt ist.

Eine Zahnriemenscheibe I nach den F i g. 1 urid 2 besteht aus zv-ei etwa topfförmig unterschiedlich tief verformten Blechteilen 2 und 3. von denen das eine (3) im anderen (2) angeordnet ist. Beide sind miteinander im Bereich des dem Blechteil 2 außen axial angeformten Zahnkranzes 4 und im Bereich einer radialen Bodenwand 5 einer dem Blechteil 2 angeformten topfförmigen Nabe 6 flächig durch Löten verbunden. Zwischen einem zylindrischen Paßsitz 7 der Nabe 6 und dem Zahnkranz 4 des Blechtciles 2 sind diesem radiale und kegelige Stegringzonen 8 und 9 bzw. 10 angeformt. Dem Blcchteil 3 ist außen ein axialer Ring 11 angeforml. der innen am Zahnkranz 4 des Blechteiles 2 anliegt und verlötet ist. Über je eine kegelige und radiale Stegringzone 12 bzw. 13 ist der Ring 11 des Blechteilcs 3 mit einer zentrisch angeformten kreisförmigen Vertiefung 14 verbunden, die der Bodenwand 5 der Nabe 6 des Blechteiles 2 angepaßt ist und an dieser flächig anliegend verlötet ist. Durch diese Gestaltung der beiden Blechteile 2 und 3 weist die aus der Bodenwand 5 und dem Paßsitz 7 bestehende Nabe 6 über die radialen und kegeligen Stegringzonen 8,9, 10,12 und 13 mit dem

Zahnkranz 4 eine im Querschnitt etwa kastenförmige, steife Verbindung auf, die durch großflächige Verbindungsflächen zusätzlich stabilisiert ist. Durch diese Gestaltung kann die Zahnriemenscheibe I hohe Drehmomente und Kräfte vom Zahnkranz 4 auf eine ι mit der Nabe 6 zu verbindende Welle bei hoher Rundlaufgenauigkcit, geringer Verformung und hoher Lebensdauer übertragen.

Die Zahnriemenscheibe ΙΟΙ nach Fig. 3 stimmt im Grundaufbau mit derjenigen nach den Fig. I und 2 to überein. Auch bei dieser Zahnriemenscheibe sind zwei topiförmige Blechteile iO2 und 103 ineinander angeordnet, die sowohl im Bereich einer Bodenwand 105 und einer Vertiefung 114 als auch im Bereich eines Zahnkranzes 104 und eines axialen Ringes 111 flächig aneinander anliegend verlötet sind. Zusätzlich ist bei der Ausbildung nach Fig.3 das Blechteil 102 am Rand der Nabe 106 mit dem Paßsitz 107 mit einem Ringwulst 115 versehen, an den nach außen hin eine radiale Stegringzone 108 anschließt, die mit einer ebenfalls ."> radialen Stegringzone 113 des Blcchte'-es 103 flächig aneinanderliegend verlötet ist. Nach außen schließen sich daran an beiden Blechteilen 102 und 103 axial entgegengesetzt gerichtete kegelige Stcgringzonen 110 bzw. 112 und am Blechteil 102 eine weitere radiale .Stegringzone 109 an, die anschließend in den axialen Zahnkranz 104 bzw. in den axialen Ring 111 übergehen. Das Blechteil 103 ist hierbei ausschließlich ein Versteifungsteil und weist eine wesentlich größere Wandstärke als das Blcchteil 102 auf. Da das Blechteil 103 wesentlich geringere Verformungen aufweist, ergibt deren größere Wandstärke keine Verformungsprobleine. andererseits jedoch zusammen mit den großflächigen Verbindungsstellen mil dem Blechteil 102 eine hohe Formsteifigkeit der Verbindung zwischen der dem r> relativ dünnwandigen Blechtcil 102 angeformten Nabe 106 und dem ebenfalls dem Blechtcil 102 angeformten Zahnkranz 104. Diese Ausbildung eignet sich besonders für Zah"riemenscheiben relativ großen Durchmessers, wie sie insbesondere zum Antrieb der Nockenwellen von Brennkraftmaschinen Verwendung finden.

Eine Zahnriemenscheibe 201 gemäß Fig.4 stimmt weitestgehend mit denen nach den Fig. I, 2 und 3 überein. Hierbei ist die topfförmige Nabe 206 an dem einen Blechteil 203 und der Zahnkranz 204 an dem anderen Blechieil 202 angeformt. Das Blechieil 202 mit angeformtem Zahnkranz 204 weist hier eine kreisförmige flache Vertiefung 214 für die flächige Aufnahme der Bodenwand 205 der Nabe 206 des anderen Blechteils 203 auf. An den Rand der Nabe 206 mit dem Paßsitz 207 schließt ein Ringwulst 215 an, der unmittelbar in eine kegelige Stegringzone 212 des Blechteiles 203 übergeht, die wiederum in eine radiale Stegringzone 213 und an ihrem Außenrand in einen axialen Ring 211 als Verbindungsflansch mit dem Zahnkranz 204 des anderen Blechteiles 202 übergeh';. Am anderen Blechteil 202 schließt sich an den Außenrand der Vertiefung 214 ein relativ flacher Ringwulst 216 an, der in eine kegelige Stegringzone 210 bis zur .Siirns<*:*.e des Blechteiles 202 mit einer radialen Stegringzone ?09 übergeht, an die sich der axiale Zahnkranz 204 anschrießt. Die kegeligen Stegringzonen 210 und 212 beider Blechteile liegen unmittelbar aneinander an und sind, wie die Bcdenwand 205 der Nabe 206 mit der Vertiefung 214 und der Zahnkranz 204 mit dem axialen Ring 211, jeweils miteinander verlötet. Die beiden innenliegenden Ringwulste 215 und 216 und die äußeren Stegringzonen 209, 210 und 213 mit dem Zahnkranz 204 bilden je etwa kastenförmige, sehr steife Hohlräume, wodurch auch bei dieser Ausbildung eine Übertragung hoher Drehmomente und Kräfte bei geringem Raumbedarf und Fertigungsaufwand sowie hoher Maßhaltigkeit bei sehr niedrigem Gewicht der Zahnriemenscheibe erreichbar ist.

Die erfindungsgemäße Naben-Ausbildung an einer Zahnriemenscheibe läßt sich vorteilhaft auch bei ähnlichen Maschinenelementen anwenden, wie bei Flachriemen- und Keilriemenscheiben sowie bei Zahnrädern und Zahnkettenrädern.

Hierzu J. Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Zahnriemenscheibe aus verformten] Blech mit einem Zahnkranz, einem im wesentlichen radial verlaufenden Steg und einer axial innerhalb des Zahnkranzes angeformten Nabe mit einem zylindrischen Wandteil zur Aufnahme eines Wellenendes, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (6) im Verhältnis zur Breite des Zahnkran/es (4) ilach lopfförmig ausgebildet ist und deren Bodenwand (5) als axialer Anschlag für das Wcllenende dient.

2. Zahnriemenscheibe nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der von der Bodenwand (105) abgewandtc Rand der Nabe (106) über einen Ringwulst (115) in den Steg (108) übergeht.

3. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand (5) der Nabe (6) aus zwei Blechteilen (2 und 3 bzw. 102 und 103) doppelwandig ausgebildet ist. dü!5sich ein Blechteil (3 bzw. 103) bis /u flächigen Verbindungsstellen im Bereich des Steges (108) und/oder der Innenseite des Zahnkranzes (4 bzw. 104) des anderen Blechteilcs (2 bzw. 102) erstreckt und daß beide Blechteile (2 bzw. 102 und 3 bzw. 103) sowohl am Boden (5 bzw. 105) der Nabe (6 bzw. 106) als auch an den genannten Verbindungsstellen unlösbar miteinander verbunden sind.

4. Zahnriemenscheibe nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß ein Blechtcil (3) eine die Bodenwand (5) der Nabe (6) des anderen Blcchteiles (2) aufnehmende Vertiefung(14) aufweist.

5. Zahnriemenscheibe -.ach den Ansprüchen 3 und 4. dadurch gekennzeichnet, daß das eine Blech.eil (103) mit dem Außcnrand ss Ringwulstes (115) des anderen Blechteiles (102) verbunden ist.

6. Zahnriemenscheibe nach einem der Ansprüche 3 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das eine Blechteil (3 bzw. 103) ausschließlich ein Versteifungsteil bildet.

7. Zahnriemenscheibe nach Anspruch b. dadurch gekennzeichnet, daß das eine Blechtcil (103) eine wesentlich größere Wandstärke aufweist als aas die Nabe (106) und den Zahnkranz (104) bildende andere Blechteil (102).