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Dokumentenidentifikation DE102006029404A1 03.01.2008
Titel Zahnrad für ein Kraftfahrzeuggetriebe
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70327 Stuttgart, DE
Erfinder Kallenborn, Marco, 71701 Schwieberdingen, DE;
Kälin, Ulli, 73635 Rudersberg, DE;
Warmo, Michael, 73732 Esslingen, DE
DE-Anmeldedatum 27.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006029404
Offenlegungstag 03.01.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.01.2008
IPC-Hauptklasse F16H 55/06(2006.01)A, F, I, 20060627, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Zahnrad (1) für ein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere ein Planetenrad für ein Automatikgetriebe. Erfindungsgemäß besteht das Zahnrad (1) zumindest abschnittsweise aus einem Kunststoff. Die Herstellung eines solchen Kunststoff-Zahnrads (1) ist erheblich einfacher und kostengünstiger als die Herstellung der herkömmlich eingesetzten Getriebezahnräder aus Stahl.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Zahnrad für ein Kraftfahrzeuggetriebe.

Zahnräder in Kraftfahrzeuggetrieben dienen der Kraft- und Bewegungsübertragung und müssen daher eine hohe Festigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen. Herkömmlicherweise werden solche hoch beanspruchten Zahnräder aus Einsatzstählen oder Nitrierstählen gefertigt (siehe z.B. „Kraftfahrzeugtechnik", 5 Auflage, Westermann Verlag Braunschweig 2003, S. 323). Die Fertigung solcher Zahnräder ist sehr aufwendig und kostenintensiv, da sie in der Regel eine Weichbearbeitung, gefolgt von einer Wärmebehandlung und einer spanenden Hartbearbeitung umfasst.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Zahnräder für Kraftfahrzeuggetriebe bereitzustellen, die kostengünstiger herstellbar sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Danach besteht das Zahnrad zumindest abschnittsweise aus einem hochfesten und hitzebeständigen Kunststoff, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Polyphenylensulfid (PPS) oder aus Polyetheretherketon (PEEK). Glasfaserverstärktes PPS ist hoch thermisch-mechanisch belastbar, gut zerspanbar und sehr steif. PEEK weist – neben der hohen thermisch-mechanischen Belastbarkeit – zusätzlich gute Gleit-/Reibeigenschaften und eine gute Kriechfestigkeit auf. Zur Anbindung an eine Welle kann das Kunststoff-Zahnrad mit einer zentralen Nabe aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, versehen sein.

Das erfindungsgemäße Kunststoff-Zahnrad kann insbesondere ein Stirnrad mit einer Gerad- oder einer Schrägverzahnung sein. Mit besonderem Vorteil wird das erfindungsgemäße Zahnrad als Planetenrad in einem Automatik-Fahrzeuggetriebe, z.B. als Teil eines Ravigneaux- oder eines Simpson-Getriebes, eingesetzt.

Werden – wie erfindungsgemäß vorgesehen – solche Kunststoffzahnräder in Fahrzeuggetrieben eingesetzt, so entfallen die Prozessschritte des Härtens und der Hartbearbeitung; auf diese Weise lassen sich gegenüber der Verwendung herkömmlicher Stahlzahnräder erhebliche Einsparungen erreichen. Beim Einbau von solchen Kunststoff-Zahnrädern lassen sich weiterhin gewichtsreduzierte und laufruhigere Getriebe erreichen.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der einzigen Figur ein Kunststoff-Stirnzahnrad 1 mit einer Geradverzahnung 2 dargestellt, das in einem Kraftfahrzeuggetriebe zum Einsatz kommen soll und dort daran beteiligt ist, für alle Lastzustände des Fahrzeugs das erforderliche Drehmoment durch Drehmoment-Wandlung über das Achsgetriebe bereitzustellen. Insbesondere kann das Zahnrad 1 als Planetenrad in einem Automatik-Getriebe eingesetzt werden.

Das Zahnrad 1 umfasst einen Grundkörper 3 aus einem hochfesten, hitzebeständigen Kunststoff und ist mit einer zentralen Nabe 4 versehen, die als Stahlbuchse ausgeführt ist und zur Lagerung des Zahnrads 1 im Getriebe (z.B. auf einem Nadellager) dient.

Neben der in der Figur gezeigten Geradverzahnung 2 kann das Kunststoff-Zahnrad auch mit einer Schrägverzahnung oder beliebigen anderen Verzahnungen versehen sein.


Anspruch[de]
Zahnrad für ein Kraftfahrzeuggetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (1) zumindest abschnittsweise aus einem Kunststoff besteht. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (1) eine zentrale Nabe (4) aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, aufweist. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff faserverstärkt ist. Zahnrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff glasfaserverstärktes Polyphenylensulfid (PPS) ist. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Polyetheretherketon (PEEK) ist. Verwendung eines Zahnrads nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (1) als Planetenrad in einem automatischen Kraftfahrzeuggetriebe verwendet wird.






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