DE4329851A1

DE4329851A1 - Zahnradgetriebe mit Antirattersystem

Info

Publication number: DE4329851A1
Application number: DE4329851A
Authority: DE
Inventors: Mark J Fogelberg
Original assignee: Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1994-03-10
Also published as: GB9314503D0; GB2270359A; US5257543A; GB2270359B; JPH06221406A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antirattersystem für Zahnradantriebe, genauer gesagt ein Antirattersystem für ein Mehrganggetriebe mit konstant kämmenden Zahnradsätzen.

Mehrganggetriebe verwenden üblicherweise Zahnradsätze mit Zahnrädern, die immer miteinander kämmen. Bestimmte Gänge können bei diesen Getrieben gewählt werden, indem ein Zahn rad durch die Bewegung eines Gleitelementes mit einer Welle verbunden wird. Zu einem bestimmten Zeitpunkt besitzen die meisten Zahnradsätze ein Zahnrad, das sich relativ zu der Welle, auf der es gelagert ist, frei drehen kann. Wenn die Zahnräder eines Zahnradsatzes angetrieben werden, ohne Dreh moment zu übertragen, können sie rattern bzw. klappern und hierdurch unerwünschte Geräusche erzeugen sowie beschädigt werden.

Zwei Zahnräder, die miteinander kämmen, besitzen üblicher weise ein gewisses Spiel. Dieses Spiel entspricht dem Be trag, mit dem die Breite des von einem Zahn eines Zahnrades eingenommenen Raumes die Dicke eines hiermit kämmenden Zahnes am Teilkreis überschreitet. Bedingt durch das Her stellverfahren für Getriebe besitzen die meisten Zahnrad sätze ein gewisses Spiel. Torsionsvibrationen erregen die rotierenden Zahnräder und bewirken, daß diese im ent sprechenden Spielbereich vibrieren. Diese Vibration inner halb des Spielbereiches erzeugt ein Zahnradrattern.

Es sind verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen worden, um dieses Zahnradrattern zu eliminieren. Einige dieser Vorrich tungen eliminieren das vorhandene Spiel. Andere Vorrichtun gen bringen eine geringe Drehmomentbelastung auf, die die Zähne der Zahnräder in Kontakt hält und Vibrationen elimi niert. Diese Vorrichtungen sind jedoch komplex ausgebildet, benötigen einen beträchtlichen Raum, reduzieren die Zuver lässigkeit und erhöhen die Reibung. Reibung verbraucht Ener gie, die nicht für nützliche Arbeit zur Verfügung steht und Wärme erzeugt, die zu Getriebedefekten führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ruhiges Zahn radgetriebe zu schaffen.

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Antirat tereinheit für ein Zahnradgetriebe, die minimalen Raum benö tigt, Energieverluste minimiert und zuverlässig ist.

Des weiteren soll erfindungsgemäß eine Antirattereinheit für ein Zahnradgetriebe zur Verfügung gestellt werden, die so ausgebildet sein kann, daß sie die erforderliche Drehmoment belastung ohne übermäßigen Energieverbrauch zur Verfügung stellt.

Jede Antirattereinheit umfaßt ein erstes Teil, das an einem rotierenden Element befestigt ist, sowie ein zweites Teil, das an einem anderen rotierenden Element fixiert ist. Das erste Teil besitzt ein Paar von Druckscheiben. Die Druck scheiben bestehen aus Federstahl oder einem anderen elastischen Material und besitzen parallele, aufeinander zu weisende Flächen. Das zweite Teil umfaßt eine Reibscheibe mit einem Außenumfang, der zwischen den parallelen ebenen gegenüberliegenden Flächen des Paares der Druckscheiben des ersten Teiles angeordnet ist, und lenkt die Druckscheiben voneinander ab, indem es dieselben verformt. Eines der Teile der Antirattereinheiten ist an einem Zahnrad des Getriebes befestigt. Das andere Teil der Antirattereinheiten ist mit einem anderen Zahnrad des Getriebes oder einer Lagerwelle für die Antirattereinheit verbunden. Der Durchmesser der Reibscheibe ist so ausgewählt, daß diese in Kombination mit den Druckscheiben versucht, ein Zahnradsatz oder Zahnrad sätze reibend mit einer unterschiedlichen Drehzahl anzutrei ben als sie von den Zahnradzähnen angetrieben werden. Die Reibscheibe rutscht relativ zu den Druckscheiben, um die von der Antirattereinheit auf die Zahnräder aufgebrachte Drehmo mentbelastung zu begrenzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei spielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Antriebszahnrades, eines angetrie benen Zahnrades und einer befestigten An tirattereinheit;

Fig. 2 eine schematische Teilschnittansicht ei ner Getriebeeinheit mit einem An triebszahnrad, einem angetriebenen Zahn rad, einer Gegenwelle, einem Paar von Zahnrädern an der Gegenwelle zur Übertra gung von Drehmoment vom Antriebszahnrad auf das angetriebene Zahnrad und einer befestigten Antirattereinheit;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Getriebeeinheit mit einem Antriebszahn rad, drei angetriebenen Zahnrädern, einer Gegenwelle, Zahnrädern auf der Gegenwelle zur Übertragung von Drehmoment vom An triebszahnrad auf das angetriebene Zahn rad und eine befestigte Antiratterein heit;

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer Modifikation der in Fig. 3 dargestellten Antirattereinheit;

Fig. 5 eine weitere schematische Schnittansicht einer anderen Modifikation der in Fig. 3 gezeigten Antirattereinheit; und

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht, teil weise im Schnitt, eines Antriebszahnra des, eines angetriebenen Zahnrades, eines Leerlaufzahnrades, das mit dem An triebszahnrad und dem angetriebenen Zahn rad kämmt, und einer befestigten Antirat tereinheit.

Zwischen zwei Zahnrädern ist Spiel vorhanden, wenn die Breite des Raumes zwischen zwei Zähnen an einem Zahnrad die Dicke eines hiermit kämmenden Zahnes an einem anderen Zahn rad an den Teilkreisen übersteigt. Das Spiel ist diejenige Distanz, mit der die Breite des Raumes zwischen zwei Zähnen an einem Zahnrad die Dicke eines hiermit kämmenden Zahnes an einem anderen Zahnrad übersteigt. Die meisten Zahnradan triebe besitzen mindestens ein gewisses Spiel. Wenn zwei Zahnräder Drehmoment in einer Richtung ohne Vibrationen übertragen, stellt dieses Spiel kein großes Problem dar. Wenn jedoch eine Drehmomentumkehr in einem Zahnradantrieb auftritt, die die Drehmomentabgabe des Antriebs übersteigt, können die Zahnräder relativ zueinander über eine Distanz schwingen, die dein Spiel entspricht. Eine solche Drehmoment umkehr, die die Drehmomentabgabe übersteigt, kann durch Vibrationen in einem Zahnradantrieb induziert werden. Diese Vibrationen können durch die Komponenten einer Maschine, die über eine Zahnradeinheit angetrieben wird, sowie durch die Energiequelle, die das Drehmoment auf die Zahnradeinheit überträgt, induziert werden.

Maschinen, die über Getriebeeinheiten angetrieben werden, können zumindest teilweise unter reduzierten Lasten betrie ben werden. Torsionsvibrationen im Antrieb können Zahnrad schwingungen während eines Betriebes mit niedriger Dreh momentabgabe bewirken. Mehrganggetriebe und Umkehrgetriebe können angetriebene Zahnräder besitzen, die über den größten Teil der Zeit nur ein geringes oder kein Drehmoment übertra gen. Beispielsweise weisen konstant kämmende Mehrgangge triebe Zahnräder auf, die nur dann Drehmoment übertragen, wenn ein Zahnrad über ein Gleitelement mit einer Welle ver riegelt ist. Konstant kämmende Zahnradzüge in diesen Getrie ben, die kein Zahnrad aufweisen, das über ein Gleitelement an einer Welle festgelegt ist, werden zwar angetrieben, übertragen jedoch kein Drehmoment. Torsionsvibrationen in diesen Getrieben können zu Zahnradschwingungen in den Ge triebezügen, die kein Drehmoment übertragen, führen.

Zahnradschwingungen, die aufgrund von Spiel und Torsions vibrationen entstehen, erzeugen Geräusche. Diese Geräusche werden als Zahnradrattern bzw. Zahnradklappern bezeichnet. Bei Fahrzeuggetrieben ist ein derartiges Zahnradrattern äußerst unerwünscht. Es ist normalerweise auch bei anderen Zahnradgetrieben unerwünscht. Es kann zur Beschädigung von Zahnrädern und schließlich zum Ausfall der Zahnräder führen.

In Fig. 1 ist ein angetriebenes Zahnrad 10 an einer ange triebenen Welle 12 gezeigt. Das angetriebene Zahnrad 10 kämmt mit einem an einer Antriebswelle 16 montierten An triebszahnrad 14. Die Teilkreise des angetriebenen Zahnrades 10 und des Antriebszahnrades 14 schneiden sich entlang der Linie 18. Die Antirattereinheit 20 besitzt ein erstes Teil 22, das am angetriebenen Zahnrad 10 befestigt ist, sowie ein zweites Teil 24, das am Antriebszahnrad 14 befestigt ist. Das erste Teil 22 umfaßt zwei Druckscheiben 26 und 23, die über mit Gewinde versehene Befestigungselemente 30 am ange triebenen Zahnrad 10 befestigt sind. Die Druckscheiben 26 und 23 besitzen parallele ebene gegenüberliegende Flächen 32 und 34, die sich in einer Ebene befinden, die senkrecht zur Drehachse des angetriebenen Zahnrades 10 verläuft. Das zweite Teil 24 der Antirattereinheit 20 umfaßt eine Reib scheibe 33, die über mit Gewinde versehene Befestigungsele mente 35 am Antriebszahnrad 14 befestigt ist. Der Außenum fang 37 der Reibscheibe 33 ist zwischen den parallelen ge genüberliegenden ebenen Flächen 32 und 34 der Druckscheiben 26 und 23 angeordnet und lenkt die Druckscheiben voneinander ab. Die Druckscheiben 26 und 23 bestehen aus Federstahl oder einem anderen elastischen Material, das nicht versagt, wenn es vom Außenumfang 37 der Reibscheibe 32 verformt wird.

Die Reibscheibe 33 verformt beide Druckscheiben 26 und 23 voneinander weg. Wenn beide Druckscheiben 26 und 23 verformt werden, ist die Größe der Ablenkung einer jeden einzelnen Druckscheibe 26 oder 23 minimiert, und die Kontakte zwischen den Druckscheiben 26 und 23 sowie der Reibscheibe 33 sind gleichmäßig und relativ klein. Falls gewünscht, kann es sich bei einer der Druckscheiben 26 oder 23 um ein starres Ele ment handeln, wobei dieses Element sogar das Zahnrad sein kann, an dem die elastische Druckscheibe befestigt ist. Um in entsprechender Weise wie bei den Kontaktflächen, die durch die elastischen Druckscheiben vorgesehen werden, wie in Fig. 1 gezeigt, Kontaktflächen mit einer starren Druck scheibe vorzusehen, ist es erforderlich oder zumindest höchst wünschenswert, anstelle einer ebenen Fläche eine konische Fläche an der starren Druckscheibe vorzusehen. Eine ebene Fläche an der starren Druckscheibe kann zu Schwierig keiten bei der Festlegung des Antriebsverhältnisses der An tirattereinheit führen und ein Antriebsverhältnis erzeugen, das sich mit Änderungen der Betriebsbedingungen, wie bei spielsweise der Temperatur, der Schmierung und der Drehzahl, ändert.

Der Durchmesser der Reibscheibe 33 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser des Teilkreises des Antriebszahnrades 14, an dem die Reibscheibe befestigt ist. Durch den Reibkon takt zwischen den Druckscheiben 26 und 23 und der Reib scheibe 33 wird Drehmoment zwischen dem Antriebszahnrad 14 und dem angetriebenen Zahnrad 10 übertragen, wenn die An triebswelle 16 gedreht wird. Da der Durchmesser der Reib scheibe 33 geringer ist als der Durchmesser des Teilkreises des Antriebszahnrades 14, wie vorstehend erläutert, ver suchen die Druckscheiben 26 und 23 und die Reibscheibe 33 das angetriebene Zahnrad 10 langsamer anzutreiben als es vom Antriebszahnrad 14 angetrieben wird. Da die Zahnradzähne nicht rutschen, besteht zwischen den Druckscheiben 26, 23 und der Reibscheibe 33 Schlupf. Der erzwungende Schlupf zwischen den Druckscheiben 26 und 23 und der Reibscheibe 33 beaufschlagt die Zahnräder 10 und 14 mit einer durch Reibung erzeugten Last, die die Zahnräder daran hindert, sich über das Spiel zurück und vor zu bewegen. Das von der Antirat tereinheit 20 übertragene Drehmoment neigt dazu, die Drehung des angetriebenen Zahnrades 10 zu verzögern und ein Zahn radrattern zu verhindern, wenn das über die beiden Zahnräder übertragene Drehmoment ein Zahnradrattern nicht verhindert.

Das angetriebene Zahnrad 10 kann zum Antriebszahnrad und das Antriebszahnrad 14 kann zum angetriebenen Zahnrad werden. Wie in Fig. 1 gezeigt, neigt dann die Antirattereinheit 20 dazu, das angetriebene Zahnrad schneller zu drehen als das angetriebene Zahnrad vom Antriebszahnrad angetrieben wird.

Die Reibscheibe 33 kann einen größeren Durchmesser aufweisen als der Teilkreis des Antriebszahnrades 14. Wenn die Reib scheibe 33 einen größeren Durchmesser als der Teilkreis des Antriebszahnrades 14 besitzt, neigt die Antirattereinheit 20 dazu, das angetriebene Zahnrad 10 schneller anzutreiben als es von den Zahnradzähnen angetrieben wird. Der Durchmesser des Teilkreises der Reibscheibe 33 ist im wesentlichen der Außendurchmesser der Reibscheibe 33 oder möglicherweise ge ringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Reibscheibe 33.

Die in Fig. 2 gezeigte Zahnradeinheit besitzt ein An triebszahnrad 36 an einer Antriebswelle 38 und ein angetrie benes Zahnrad 40 an einer Ausgangswelle 42. Die Antriebs welle 38 und die Ausgangswelle 42 sind koaxial, wie gezeigt. Eine Gegenwelle 44 trägt ein angetriebenes Zahnrad 46, die mit dem Antriebszahnrad 36 kämmt, und ein Antriebszahnrad 48, das mit dem angetriebenen Zahnrad 40 kämmt. Die Gegen welle sieht vier Zahnräder 36, 46, 48 und 40 vor, um das ge wünschte Antriebsverhältnis zur Verfügung zu stellen. Sie macht es ferner möglich, die Drehzahl und das Drehmoment in einem Antrieb mit koaxialen Antriebs- und Ausgangswellen zu verändern. Das Antirattersystem 50 umfaßt eine Antiratterge genwelle 52, die drehbar benachbart zur Antriebswelle 38 und zur Ausgangswelle 42 gelagert ist, und ein Paar von Antirat tereinheiten 54 und 55. Die Antirattereinheit 54 umfaßt ein erstes Teil 56, das an der Antirattergegenwelle 52 befestigt ist, sowie ein zweites Teil 58, das am Antriebszahnrad 36 befestigt ist. Das erste Teil 56 umfaßt zwei Druckscheiben 60 und 62, die an der Antirattergegenwelle 52 fixiert sind. Die Druckscheiben 60 und 62 weisen parallele und ebene ge genüberliegende Flächen 64 und 66 auf, die in Ebenen liegen, die senkrecht zur Drehachse der Antirattergegenwelle 52 ver laufen. Das zweite Teil 58 der Antirattereinheit 54 besitzt eine Reibscheibe 68, die über mit Gewinde versehene Befesti gungselemente 70 am Antriebszahnrad 36 befestigt ist. Der Außenumfang 72 der Reibscheibe 68 ist zwischen den paral lelen ebenen Flächen 64 und 66 der Druckscheiben 60 und 62 angeordnet und lenkt die Druckscheiben voneinander weg.

Die andere Antirattereinheit 55 umfaßt ein erstes Teil 57, das an der Antirattergegenwelle 52 befestigt ist, sowie ein zweites Teil 59, das am angetriebenen Zahnrad 40 fixiert ist. Das erste Teil 57 besitzt zwei Druckscheiben 61 und 63, die parallele und ebene gegenüberliegende Flächen 65 und 67 besitzen und in Ebenen liegen, die senkrecht zur Drehachse der Antirattergegenwelle 52 verlaufen. Das zweite Teil 59 der Antirattereinheit 55 umfaßt eine Reibscheibe 69, die über mit Gewinde versehene Befestigungselemente 71 am ange triebenen Zahnrad 40 befestigt ist. Der Außenumfang 73 der Reibscheibe 69 ist zwischen den parallelen ebenen Flächen 65 und 67 der Druckscheiben 61 und 63 angeordnet und lenkt die Druckscheiben voneinander weg.

Die Teilkreise des Antriebszahnrades 36 und des angetriebe nen Zahnrades 46 schneiden sich entlang der Linie 74. Die Teilkreise des Antriebszahnrades 48 und des angetriebenen Zahnrades 40 schneiden sich entlang der Linie 76. Die Durch messer der Reibscheiben 68 und 69 können gleich sein wie oder größer oder kleiner als der Teilkreisdurchmesser der Zahnräder 36 oder 40, an denen sie befestigt sind, solange wie die Durchmesser der Druckscheiben 60 und 62 und der Druckscheiben 61 und 63 so ausgewählt sind, daß das kombi nierte Antriebsverhältnis der Antirattereinheiten 54 und 55 sich geringfügig von dem kombinierten Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 36, 46, 48 und 40 unterscheidet. Die Lage der Antirattergegenwelle 52, der Durchmesser der Druckscheiben 60 und 62, der Durchmesser der Druckscheiben 61 und 63 und die Durchmesser der Reibscheiben 68 und 69 können im wesent lichen in Abhängigkeit von dem zur Verfügung stehenden Raum variiert werden.

Das in Fig. 2 gezeigte Antirattersystem 50 kann eingesetzt werden, wenn kein ausreichender Raum für die Druckscheiben 60 und 62 am angetriebenen Zahnrad 46 und wenn kein aus reichender Raum für die Druckscheiben 61 und 63 am An triebszahnrad 48 zur Verfügung steht. Durch die Verwendung einer Antirattergegenwelle 52 erhält der Konstrukteur eines Antirattersystems eine beträchtliche Flexibilität in bezug auf die Konstruktion. Natürlich können aber auch zwei Anti rattereinheiten 20 der in Fig. 1 gezeigten Art zusammen mit dem in Fig. 2 gezeigten Getriebezug verwendet werden.

Ein Mehrganggetriebe 78 mit konstant kämmenden Zahnrädern ist in Fig. 3 gezeigt. Wie gezeigt, besitzt das Getriebe 78 drei unterschiedliche Antriebsverhältnisse. Ein Rückwärtsge triebezug ist nicht gezeigt, kann jedoch hinzugefügt werden, falls gewünscht. Das Mehrganggetriebe 78 besitzt ein An triebsritzel oder Zahnrad 80 an einer Antriebswelle 82. Eine Ausgangswelle 84 ist koaxial zur Antriebswelle 82 angeord net, wie gezeigt. Drei angetriebene Zahnräder 86, 88 und 90 sind über Lager 92, 94 und 96 drehbar an der Ausgangswelle 84 gelagert. Der Antrieb zwischen der Antriebswelle 82 und der Ausgangswelle 84 wird hergestellt, indem Gleitelemente verwendet werden, die so manipuliert werden können, daß sie wahlweise die Zahnräder 86, 88 oder 90 an der Ausgangswelle 84 festlegen. Die Gleitelemente können mit Synchronisierein richtungen kombiniert werden und sind bekannt. Die meisten manuell schaltbaren Fahrzeuggetriebe, die heutzutage herge stellt werden, besitzen konstant kämmende Zahnräder und Synchronisiereinrichtungen. Gleitelemente und Synchronisier einrichtungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt, um Verwirrungen zu vermeiden und weil sie bekannt sind. Die US-PS 46 40 146, die hiermit durch Bezugnahme in die vorlie gende Offenbarung eingearbeitet wird, beschreibt Gleitele mente, die zum Festlegen der Zahnräder 86, 88 und 90 an der Ausgangswelle 84 verwendet werden können, falls gewünscht. Synchronisiereinrichtungen könne zusammen mit den Gleitele menten oder Schaltflanschen benutzt werden, falls gewünscht.

Eine Gegenwelle 98 ist drehbar um eine Achse gelagert, die parallel zu den Drehachsen der Antriebswelle 82 und der Aus gangswelle 84 verläuft. Ein angetriebenes Zahnrad 100 ist an der Gegenwelle 98 befestigt und kämmt mit dem Antriebsrad 80 auf der Antriebswelle 82. Das Antriebszahnrad 102 an der Ge genwelle 98 kämmt mit dem angetriebenen Zahnrad 86, das An triebszahnrad 104 an der Gegenwelle kämmt mit dem angetrie benen Zahnrad 88 und das Antriebszahnrad 106 an der Gegen welle kämmt mit dem angetriebenen Zahnrad 90. Die angetrie benen Zahnräder 86, 88 oder 90 kämmen in konstanter Weise mit den Antriebszahnrädern 102, 104 und 106.

Ein Antirattersystem 108 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß die Antriebszahnräder 102, 104 und 106 und die angetrie benen Zahnräder 86, 88 und 90 rattern. Das Antirattersystem 108 umfaßt eine Antirattergegenwelle 110, die drehbar auf einer Seite der Antriebswelle 82 und der Ausgangswelle 84 gelagert ist, sowie vier Antirattereinheiten 112, 114, 116 und 118. Jede Antirattereinheit 112, 114, 116 und 118 umfaßt ein erstes Teil 120, das an der Antirattergegenwelle 110 be festigt ist, und ein zweites Teil 122. Das erste Teil 120 besitzt zwei Druckscheiben 124 und 126, die an der Antirat tergegenwelle 110 befestigt sind. Die Druckscheiben 124 und 126 haben parallele ebene Flächen 128 und 130, die in Ebenen liegen, die senkrecht zur Drehachse der Antirattergegenwelle 110 verlaufen. Das zweite Teil 122 einer jeden Antirat tereinheit 112, 114, 116 und 118 besitzt eine Reibscheibe 132. Die Reibscheibe 132 der Antirattereinheit 112 ist über geeignete Befestigungselemente am Antriebszahnrad 80 be festigt. Die Reibscheiben 132 der Antirattereinheiten 114, 116 und 118 sind jeweils an einem der angetriebenen Zahnrä der 86, 88 und 90 befestigt. Die Außenumfänge der Reibschei ben 132 sind zwischen den parallelen ebenen Flächen 128 und 130 der Druckscheiben 124 und 126 angeordnet und lenken die Druckscheiben voneinander weg.

Das Antriebsverhältnis der Antirattereinheiten 112 und 114 unterscheidet sich von dem Übersetzungsverhältnis der Zahn räder 80, 100, 102 und 86. Das Antriebsverhältnis der Anti rattereinheiten 112 und 116 unterscheidet sich vom Über setzungsverhältnis der Zahnräder 80, 100, 104 und 88. Das Antriebsverhältnis der Antirattereinheiten 112 und 118 un terscheidet sich ferner vom Übersetzungsverhältnis der Zahn räder 80, 100, 106 und 90.

Die Antriebsverhältnisse der Antirattereinheiten 114, 116 und 118 können für viele Antirattersysteme 108 ausgewählt werden, die die Antirattereinheit 112, welche die Antirat tergegenwelle 110 antreibt, nicht überlasten. Bei Mehrgang getrieben 78, die zur Übertragung von großen Drehmoment lasten konstruiert sind, sind die angetriebenen Zahnräder 86, 88 und 90 groß und besitzen eine hohe Trägheit. Diese Getriebe mit hoher Trägheit und mit mehreren Gängen können ein größeres Antriebsdrehmoment für die Antirattergegenwelle 110 erfordern als die Antirattereinheit 112 zur Verfügung stellen kann. Daher kann es bei diesen Getrieben erforder lich sein, ein Zahnrad 134 an der Antirattergegenwelle 110 vorzusehen, das, wie in Fig. 4 gezeigt, mit dem An triebszahnrad 80 kämmt und die Antirattergegenwelle 110 an treibt.

Der Reibantrieb zwischen den Reibscheiben 132 und den Druck scheiben 124 und 126 gemäß Fig. 3 muß infolge Veränderungen zwischen den Antriebsverhältnissen der Antirattereinheiten 112, 114, 116 und 118 und den Übersetzungsverhältnissen der Zahnräder des Getriebes 78 mit mehreren Gängen rutschen. Dieser Schlupf erzeugt Wärme und beaufschlagt das An triebszahnrad 82 mit einer Drehmomentbelastung. Unter gewis sen Bedingungen kann es wünschenswert sein, die zu dem mehrere Gänge aufweisenden Getriebe 78 hinzugefügte Drehmo mentbelastung zu entfernen. Die Drehmomentbelastung kann re duziert werden, indem das Zahnrad 134 drehbar an der Anti rattergegenwelle 110 montiert wird, wie in Fig. 5 gezeigt. Das Zahnrad 134 rotiert jedesmal dann, wenn das An triebszahnrad 80 und die Antriebswelle 82 angetrieben wer den. Mit dem nach rechts in Fig. 5 angeordneten Gleitele ment 136 rotiert das Zahnrad 134 frei auf der Antiratterge genwelle 110. Wenn das Gleitelement 136 nach links bewegt wird, treten die Nasen 138 am Zahnrad 134 mit den Nasen 140 am Gleitelement 136 in Eingriff und die Antirattergegenwelle 110 rotiert zusammen mit dem Zahnrad 134. Das Gleitelement 136 kann sich axial bewegen, jedoch nicht auf der Antirat tergegenwelle 110 drehen. Das Drehen des Gleitelementes 136 wird durch die Keilelemente 142 auf der Antirattergegenwelle 110 verhindert, die von Keilnuten 144 im Gleitelement 136 aufgenommen sind.

Die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Antiratterein heiten sind in bezug auf ihre Funktions- und Betriebsweise im wesentlichen identisch. Die Unterschiede liegen in den Zahnradantrieben, an denen die Antirattereinheiten befestigt sind. Zahnradantriebe mit einem Leerlaufzahnrad erfordern substantiellere Änderungen der Antirattereinheiten.

Der in Fig. 6 dargestellte Zahnradantrieb umfaßt eine An triebswelle 146, ein Antriebszahnrad 148, ein Leerlaufzahn rad 150, ein angetriebenes Zahnrad 152 und eine angetriebene Welle 154. Die Antriebswelle 146 überträgt Drehmoment auf das Antriebszahnrad 148, das Leerlaufzahnrad 150, das ange triebene Zahnrad 152 und die angetriebene Welle 154. Das Leerlaufzahnrad 150 findet Verwendung, um die angetriebene Welle 154 in der gleichen Richtung zu drehen wie sich die Antriebswelle 146 dreht. Der in Fig. 1 gezeigte Zahnradan trieb dreht die angetriebene Welle 12 in der entgegengesetz ten Richtung von der Antriebswelle 16. Der Eingriff zwischen den Zähnen am Antriebszahnrad 148 und am Leerlaufzahnrad 150 sowie der Eingriff zwischen den Zähnen am Leerlaufzahnrad und den Zähnen am angetriebenen Zahnrad 152 können Rattern verursachen.

Die zur Verwendung mit einem Zahnradzug, der ein Leerlauf zahnrad 150 umfaßt, bestimmte Antirattereinheit 156 besitzt eine Druckscheibeneinheit 158 mit zwei Druckscheiben 160 und 162. Die Druckscheibe 160 umfaßt einen mittleren Flansch 164. Der mittlere Flansch 164 lagert die Druckscheibenein heit 158 in drehbarer Weise auf der Leerlaufzahnradlager welle 166 und klemmt die Druckscheibe 162 an die Druck scheibe 160. Die beiden Druckscheiben 160 und 162 besitzen parallele und ebene gegenüberliegende Flächen 168 und 170, die sich normalerweise in Ebenen erstrecken, die senkrecht zur Drehachse der Leerlaufzahnradlagerwelle 166 verlaufen. Eine Reibscheibe 172 ist über mit Gewinde versehene Befesti gungselemente 174 am Antriebszahnrad 148 befestigt. Der Außenumfang 176 der Reibscheibe 172 ist zwischen den paral lelen und ebenen gegenüberliegenden Flächen 168 und 170 der Druckscheiben 160 und 162 angeordnet und lenkt die Druck scheiben voneinander weg. Eine Reibscheibe 168 ist über mit Gewinde versehene Befestigungselemente 180 am angetriebenen Zahnrad 152 befestigt. Der Außenumfang 182 der Reibscheibe 178 ist zwischen den parallelen und ebenen gegenüberliegen den Flächen 168 und 170 der Druckscheiben 160 und 162 ange ordnet und lenkt die Druckscheiben voneinander weg. Wie in Fig. 6 gezeigt, sind die ebenen Flächen 168 und 170 durch die Reibscheiben 172 und 178 verformt und aus den ebenen parallelen Ebenen herausgelenkt worden.

Die Reibscheibe 172 besitzt einen Durchmesser, der geringer ist als der Durchmesser des Teilkreises des Antriebszahnra des 148. Die Reibscheibe 178 besitzt einen Durchmesser, der geringfügig größer ist als der Durchmesser des Teilkreises des angetriebenen Zahnrades 152. Folglich versucht die Anti rattereinheit 156 das angetriebene Zahnrad 152 langsamer an zutreiben als es vom Antriebskettenrad 148 angetrieben wird. Durch diese Neigung der Antirattereinheit 156 zur Verzöge rung der Bewegung des angetriebenen Rades 52 wird der Kon takt zwischen den Zähnen des Leerlaufzahnrades 150 und des Antriebszahnrades 148 und zwischen den Zähnen des Leerlauf zahnrades 150 und des angetriebenen Zahnrades 154 auf rechterhalten.

Die Antirattereinheiten sind vorstehend in Verbindung mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Zahnradantrieben be schrieben worden. Es versteht sich für den Fachmann, daß Än derungen und Modifikationen der Antirattereinheiten durchge führt werden können, die im Rahmen der Erfindung liegen, um diese Antirattereinheiten auch für andere Zahnradantriebe geeignet zu machen.

Claims

1. Zahnradgetriebe mit einer Antriebswelle (82) mit einer Drehachse, mindestens einem Antriebszahnrad (80), das an der Antriebswelle (82) montiert und um die Drehachse der Antriebswelle (82) drehbar ist, einer angetriebenen Welle (84) mit einer Drehachse, mindestens einem ange triebenen Zahnrad (86, 88 oder 90), das an der ange triebenen Welle (84) montiert und um die Drehachse der angetriebenen Welle (84) drehbar ist sowie vom An triebszahnrad (80) angetrieben wird, und mindestens ei ner Antirattereinheit (112), gekennzeichnet durch ein erstes Teil (120) mit einem Paar von Druckscheiben (124 und 126), von denen mindestens eine elastisch ist und die parallele und ebene gegenüberliegende Flächen (128 und 130) besitzen, und ein zweites Teil mit einer Reib scheibe (132) mit einem Außenumfang, der zwischen den parallelen und ebenen gegenüberliegenden Flächen (128 und 130) des Paares der Druckscheiben (124 und 126) an geordnet ist und die Druckscheiben (124 und 126) durch Verformung von mindestens einer der Druckscheiben (124 und 126) voneinander ablenkt, wobei eines der Teile (120 oder 122) der mindestens einen Antirattereinheit (112) vom Antriebszahnrad (80) angetrieben wird und das andere Teil der mindestens einen Antirattereinheit (112) Drehmoment auf das mindestens eine angetriebene Zahnrad (86, 88 oder 90) überträgt und dazu neigt, das mindestens eine angetriebene Zahnrad (86, 88 oder 90) mit einer anderen Drehzahl anzutreiben als das min destens eine angetriebene Zahnrad (86, 88 oder 90) durch das Antriebszahnrad (80) gedreht wird.

2. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das angetriebene Zahnrad (86, 88 oder 90) mit dem Antriebszahnrad (80) kämmt und daß eines der Teile der mindestens einen Antirattereinheit (112) am An triebszahnrad (80) befestigt ist, während das andere Teil der mindestens einen Antirattereinheit (112) an dem mindestens einen angetriebenen Zahnrad (86, 88 oder 90) befestigt ist.

3. Zahnradgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das erste Teil der mindestens einen Antirat tereinheit (112) zwei elastische Druckscheiben (124 und 126) aufweist, die beide von der Reibscheibe (132) ab gelenkt und verformt werden.

4. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß es ein Leerlaufzahnrad (140) aufweist, das um eine Leerlaufzahnradachse drehbar ist und mit dem An triebszahnrad (80) sowie mit dem mindestens einen ange triebenen Zahnrad (86, 88 oder 90) kämmt, und daß die mindestens eine Antirattereinheit (112) ein Paar von Druckscheiben (124 und 126) mit parallelen und ebenen gegenüberliegenden Flächen (128 und 130) umfaßt, die um die Leerlaufzahnradachse drehbar sind, wobei eine Reib scheibe (132) am Antriebszahnrad (80) befestigt ist und einen Außenumfang aufweist, der zwischen den parallelen und ebenen gegenüberliegenden Flächen (128 und 130) des Paares der Druckscheiben (124 und 126) angeordnet ist und die Druckscheiben durch Verformung von mindestens einer der Druckscheiben (124 und 126) voneinander ab lenkt, und wobei die Reibscheibe (132) an dem min destens einen angetriebenen Zahnrad (86, 88 oder 90) befestigt ist und einen Außenumfang besitzt, der zwischen den parallelen und ebenen gegenüberliegenden Flächen (128 und 130) des Paares der Druckscheiben (124 und 126) angeordnet ist, die um die Leerlaufzahnrad achse drehbar sind, und die Druckscheiben durch Verfor mung von mindestens einer der Druckscheiben (124 und 128) voneinander ablenkt.

5. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gegenwelle (98) mit einer Drehachse, ein an der Gegenwelle montiertes Zahnrad (100), das mit dem An triebszahnrad (80) kämmt, und ein anderes Zahnrad (102), das an der Gegenwelle montiert ist und mit einem von dem mindestens einen angetriebenen Zahnrädern (86, 88 oder 90) kämmt, die an der angetriebenen Welle (84) montiert sind, eine Lagerwelle (110) für die Antirat tereinheit mit einer von der Antriebswelle (82) und der angetriebenen Welle (84) beabstandeten Drehachse, eine erste Antirattereinheit (112) mit einem Teil (120 oder 122), das an dem Zahnrad (80) montiert ist, und einem anderen Teil (120 oder 122), das an der Lagerwelle (110) für die Antirattereinheit befestigt ist, und eine zweite Antirattereinheit (114) mit einem Teil (120 oder 122), das an dem mindestens einen angetriebenen Zahnrad (86, 88 oder 90) befestigt ist, und mit einem anderen Teil (120 oder 122), das an der Lagerwelle (110) für die Antirattereinheit befestigt ist.

6. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gegenwelle (98) mit einer Drehachse, ein an der Gegenwelle montiertes Zahnrad (100), das mit dem An triebszahnrad (80) kämmt, ein anderes Zahnrad (102), das an der Gegenwelle montiert ist und mit einem von dem mindestens einen angetriebenen Zahnrad (86, 88 oder 90) kämmt, das an der angetriebenen Welle (84) montiert ist, eine Lagerwelle (110) für eine Antirattereinheit mit einer Drehachse, die von der Antriebswelle (82) und der angetriebenen Welle (84) beabstandet ist, eine An tirattereinheit (112) mit einem Teil (120 oder 122), das an der Lagerwelle (110) für die Antirattereinheit befestigt ist, und mit einem anderen Teil (120 oder 122), das an dem mindestens einen angetriebenen Zahnrad (86, 88 oder 90) befestigt ist, und ein Zahnrad (134), das an der Gegenwelle (110) der Antirattereinheit mon tiert ist und mit dem Antriebszahnrad (80) kämmt.

7. Zahnradgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das Zahnrad (134), das an der Lagerwelle (110) der Antirattereinheit montiert ist und mit dem An triebszahnrad (80) an der Antriebswelle (82) kämmt, drehbar an der Gegenwelle (110) der Antirattereinheit gelagert ist, und daß ein Gleitelement (136) an der Ge genwelle (110) der Antirattereinheit vorgesehen ist, das in eine Position gleiten kann, um eine Drehung zwischen der Gegenwelle der Antirattereinheit und dem drehbar an der Gegenwelle der Antirattereinheit gela gerten Zahnrad (134) zu verhindern, und das in eine an dere Position gleiten kann, um eine Drehung zwischen der Gegenwelle (110) der Antirattereinheit und dem drehbar an der Gegenwelle (110) der Antirattereinheit gelagerten Zahnrad (134) zu ermöglichen.

8. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von angetriebenen Zahnrädern (86, 88 und 90), die an der angetriebenen Welle (84) montiert sind, eine Gegenwelle (98) mit einer Drehachse, ein an der Gegenwelle montiertes Zahnrad (100), das mit dem An triebszahnrad (80) kämmt, Zahnrädern (102, 104 und 106), die an der Gegenwelle (98) montiert sind und je weils mit einem der angetriebenen Zahnräder (86, 88 und 90) kämmen, die an der angetriebenen Welle (84) mon tiert sind, eine Lagerwelle (110) für eine Antirat tereinheit mit einer Drehachse, die von der Antriebs welle (82) und der angetriebenen Welle (84) beabstandet ist, eine erste Antirattereinheit (112) mit einem Teil (120 oder 122), das am Antriebszahnrad (80) befestigt ist, und einem anderen Teil (120 oder 122), das an der Lagerwelle (110) für die Antirattereinheit befestigt ist, und zusätzliche Antirattereinheiten (114, 116 und 118) mit einem Teil (120 oder 122), das an jedem der angetriebenen Zahnräder (86, 88 und 90) montiert ist, welche an der angetriebenen Welle (84) montiert sind, und mit einem anderen Teil (120 oder 122), das an der Lagerwelle (110) für die Antirattereinheit befestigt ist.

9. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von angetriebenen Zahnrädern (86, 88 und 90), die an der angetriebenen Welle (84) montiert sind, eine Gegenwelle (98) mit einer Drehachse, einem Zahnrad (100), das an der Gegenwelle (98) montiert ist und mit dem Antriebszahnrad (80) kämmt, und Zahnrädern (102, 104 und 106), die an der Gegenwelle (98) montiert sind und jeweils mit einem der angetriebenen Zahnräder (86, 88 und 90) kämmen, die an der angetriebenen Welle (84) montiert sind, eine Lagerwelle (110) für eine Antirat tereinheit mit einer Drehachse, die von der Antriebs welle (82) und der angetriebenen Welle (84) beabstandet ist, ein Zahnrad (134), das an der Gegenwelle (110) für die Antirattereinheit montiert ist und mit dem An triebszahnrad (80) kämmt, und Antirattereinheiten (114, 116 und 118) mit einem Teil (120 oder 122), das an je dem der angetriebenen Zahnräder (86, 88 und 90) mon tiert ist, welche an der angetriebenen Welle (84) mon tiert sind, und mit einem anderen Teil (120 oder 122), das an der Lagerwelle (110) für die Antirattereinheit befestigt ist.

10. Zahnradgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß das an der Gegenwelle (110) für die Antirat tereinheit montierte Zahnrad (134) drehbar an der Ge genwelle (110) für die Antirattereinheit gelagert ist und daß ein Gleitelement (136) gleitbar an der Gegen welle (110) für die Antirattereinheit montiert ist, das in eine Position gleiten kann, um eine Drehung zwischen der Gegenwelle (110) für die Antirattereinheit und dem drehbar an der Gegenwelle für die Antirattereinheit montierten Zahnrad (134) zu verhindern, und das in eine andere Position gleiten kann, um eine Drehung zwischen der Gegenwelle (110) für die Antirattereinheit und dem drehbar an der Gegenwelle (110) für die Antiratterein heit gelagerten Zahnrad (134) zu ermöglichen.