CN105508554A

CN105508554A - 齿轮和带有齿轮的传动驱动装置

Info

Publication number: CN105508554A
Application number: CN201510643395.1A
Authority: CN
Inventors: A.韦尔勒
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2016-04-20
Also published as: DE102014220471B4; DE102014220471A1

Abstract

本发明涉及一种齿轮（10；10a；10b），其具有齿圈（12），该齿圈由至少两个横向于齿轮（10；10a；10b）旋转平面伸展的壁（21、22）构成，其中，齿圈（12）在两个壁（21、22）之间的径向的中间区域中在齿轮（10；10a；10b）的两个端面（26、27）上具有沿圆周方向伸展的袋槽状的凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47），从而在凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47）之间形成布置在旋转平面上的连接接条（24），其中，齿轮（10；10a；10b）被构造成注塑件。根据本发明规定，凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47）具有不同的深度（t₁、t₂；t₃~t₆）。

Description

齿轮和带有齿轮的传动驱动装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的齿轮。本发明还涉及一种带有本发明的齿轮的传动驱动装置特别是用于汽车的舒适驱动机构。

背景技术

由本申请人的DE19718213A1已知一种根据权利要求1的前序部分的齿轮。这种已知的采用注塑方法制造的齿轮具有齿圈，该齿圈带有两个参照齿轮的旋转轴线以不同的径向间隔布置的环绕的壁，其中，位于径向外部较远处的壁在其外圆周上具有齿部。在两个壁之间，在径向中间区域内，从齿轮的两个端侧观察，以均匀的角度间隔构造有凹缺，这些凹缺在俯视图中分别具有近似梯形的形状。在圆周方向上相继的两个凹缺经过适当定向，使得它们彼此相对转动约180°地布置。如特别是由上述文献的图2可知，在齿轮的相对的端侧构造的、相互对齐地布置的两个凹缺分别具有相同的深度，其中，在凹缺之间构造有使得这些凹缺分开的接条，该接条分别形成凹缺的底部区域。在已知的齿轮上构造的凹缺特别是用于节省重量或者用于减少塑料材料的消耗。

发明内容

基于所述的现有技术，本发明的目的在于，对根据权利要求1的前序部分的齿轮加以改进，从而除了尽可能少的材料消耗及尽可能小的齿轮重量外，该齿轮还将具有尽可能好的功能特性。在本发明的范围内，好的功能特性一方面系指齿轮的良好的注塑性，特别是避免空穴（Fehlstelle）或缩孔（Lunker），另一方面系指齿轮的尽可能高的强度值。

根据本发明，针对具有权利要求1的特征部分的特征的齿轮，所述目的的实现方式为，凹缺具有不同的深度。根据本发明构造不同深度的凹缺，这特别是具有如下优点：改善塑料材料或聚合物的交联，减小形成缩孔（空泡）的趋势。这样就能实现在例如强度值大小相同的情况下在总体上观察给凹缺配置较大的深度，从而可以节省额外的材料体积，进而节省重量，比如由DE19718213A1已知的齿轮就具有所述强度值。尽管如此，却能通过高质量的交联和由于材料形成缩孔的趋势较低来保证齿轮的所希望的或所需要的强度。替代地，在重量相同的情况下，可以构造质量特别高的、具有高强度值的齿轮。

本发明的齿轮的有利改进在从属权利要求中介绍。

在构造和造型方面优选的一种选择中规定，这些凹缺具有两个不同的深度，两个凹缺的深度比例介于0.4和0.6之间优选约为0.5，更特别优选为0.53。换句话说，这意味着一个凹缺的深度约为另一个凹缺的两倍。

原则上，本发明不局限于使用仅仅两个不同深度的凹缺。本发明的一种变型因而具有至少三个不同深度的凹缺。这样就能根据凹缺的布置方式及其深度比例在喷出时有益地影响材料流。

此外，为了改善在齿轮喷出时的材料流，既可单独地又可组合地考虑采取其它措施。一方面可以规定，在圆周方向上观察相继的两个凹缺在相对的端面上具有轴向的交叠区域。还可以规定，在圆周方向上观察相继的两个接条在相对地布置的各凹缺之间相对于中间平面非对称地布置。

为了沿齿轮的圆周观察实现使得齿轮的强度尽可能大小相同或者尽可能均匀，规定在圆周方向上观察设置多个以相同大小的角度间隔布置的凹缺，且规定这些凹缺在圆周方向上的长度都大小相同。

但替代于刚刚提到的方案也可以规定，在圆周方向上观察设置多个以不同的角度间隔布置的凹缺，且规定这些凹缺的长度沿圆周方向观察大小不同。这样一来，有时在考虑到沿圆周方向观察齿轮的特殊造型设计或齿轮的非对称性的情况下，可以实现特别均匀的强度或均匀度。

另外，出于均匀性的原因，有利的是，沿圆周方向观察设置有整数多个区段，这些区段都有相同的角度范围，且这些凹缺的形状和布置方式在所述区段内是相同的。

材料的交联或注塑的质量还可以按下述方式予以改善：在两个端面上沿圆周方向观察分别有不同深度的凹缺交替。

此外，在喷注材料时，朝向径向外壁的材料方向可以按如下方式来予以影响：连接接条与齿轮的半径夹成一个角度，这些连接接条使得所述凹缺在圆周方向上彼此分开。

为了改善喷注质量以及降低所需要的注塑时间，此外有利的是，在径向上设置于内壁中的区域内，特别是在径向上延伸的接条区域内，设置有多个相互间以相同的角度间隔布置的用于塑料的注塑部位。

设置在接条延长段上的凹缺至少在端面之一上构造有伸向接条的扩展部，这样可以实现注塑的高均匀性或高质量。

为了特别是给齿圈的、参照两个注塑部位相距齿轮上的两个注塑部位具有最大距离的区域供应足够的材料，或者在该区域内实现高质量地构造齿轮，规定在角分线的区域中在两个注塑部位之间设置有相对于角分线对称地伸展的凹缺。

本发明还涵盖一种具有本发明的齿轮的传动驱动装置，其形式特别为用于汽车的舒适驱动机构。在此，在本发明的范围内，用于汽车的舒适驱动机构例如是车窗升降驱动机构、座椅调节驱动机构、活动式天窗驱动机构等，但不限于此。还提出，视应用情况而定，齿轮在其外圆周上具有直齿部、球形齿部，但也可以具有斜齿部。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节可由对优选实施例的后续说明以及参照附图得到。

其中：

图1为本发明的齿轮的正视图；

图2为根据图1的齿轮的后视图；

图3和图4分别为根据图1和图2的齿轮的从斜前方或斜后方观察的立体图；

图5和图6分别为在图1的平面Ⅴ-Ⅴ以及Ⅵ-Ⅵ上剖切的剖视图；

图7为相比于图1和图2改型的齿轮在两个沿圆周方向彼此邻接的凹缺的区域内的剖视图；

图8为根据图2的齿轮的后视图，其用于表明在注塑齿轮时的材料流；和

图9为一种改型的齿轮的后视图。

相同部件或者具有相同功能的部件在这些附图中标有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1~4中以不同的视图示出的根据本发明的齿轮10特别是用作汽车舒适驱动机构中的组成部分。这种舒适驱动机构尤其可以是车窗升降驱动机构、座椅调节驱动机构或活动式天窗驱动机构，但不限于此，其通常具有未详细示出的传动驱动装置，本发明的齿轮10设置在该传动驱动装置的壳体中，以便在提高扭矩的情况下把来自驱动电机的驱动力矩至少间接地传递至要调节的部件，同时降低驱动电机的转速。齿轮10特别是由塑料比如POM（聚甲醛）构成，且采用注塑方法制造。

齿轮10具有齿圈12和后壁16，该齿圈带有毂14，该后壁把毂14与齿圈12连接起来。在毂14与齿圈12之间，如特别是参照图1和图3可见，构造有例如三个相互间以均匀的角度间隔布置的接条17、18和19，这些接条在径向上延伸且一体地形成在后壁16上。齿轮10可在旋转轴线20上旋转。齿圈12具有两个参照旋转轴线20以不同的径向间隔布置的、径向环绕的壁21、22，其中，壁21相距旋转轴线20的间距小于壁22。壁22在其外圆周上具有齿部23，齿部的形式为直齿部或斜齿部。

两个壁21、22相对于齿轮10的旋转平面横向地或者相对于旋转轴线20同心地延伸，并通过多个连接接条24相互连接，或者在圆周方向上彼此分开。在连接接条24所处的分圆直径上，即在两个壁21、22之间的径向的中间区域中，无论在前端面26的区域内，还是在后端面27的区域内，齿轮10都具有多个袋槽状的、即朝向相应的端侧开口的凹缺28、29。在两个端面26、27上的凹缺28、29可以参照图1和图2的图面分别具有相同的大小，于是优选在垂直于图1和图2的图面的方向上对齐。但也可以的是，如结合图1和图2可见，在两个端面26、27上的凹缺28、29可以特别是在圆周方向上不同长度地构造。特别地，凹缺28、29的形状近乎梯形地构造，其中，除了脱模斜面（其垂直于图1和图2的图面的角度例如介于1°和3°之间）外，凹缺28、29的邻接的壁垂直于图1和图2的图面布置。对于根据图1~4的齿轮10而言，凹缺28、29相互间以相同大小的角度间隔布置，其中，在圆周方向上观察，在前端面或后端面26、27上的两个相继的凹缺28或29在彼此相对转动约180°地布置，从而在圆周方向上使得凹缺28、29彼此分开的连接接条24与齿轮10的半径夹成一个角度γ（图1）。

根据本发明规定，凹缺28、29具有两个不同的深度t₁和t₂。凹缺28都具有深度t₁，而其它凹缺29都具有深度t₂。由于在圆周方向上观察，在齿轮10的端面26、27上，凹缺28、29分别交替，且与例如在端面26上的凹缺28对齐地，在端面27上分别设置着凹缺29，如特别是参照图5和图6可见，接条30参照齿圈12的厚度d偏心地布置，该接条使得凹缺28、29连接起来且设置在其相应的基底处。

两个凹缺28、29的两个深度t₁和t₂的比例介于0.4和0.6之间，优选约为0.5，更特别优选为0.53。这意味着，深度t₁的大小约为深度t₂的一半。此外，如上所述，凹缺28、29的（平均）长度l总是一样大。

在图2中，在后壁16的区域内，与接条17~19的区域重叠地示出了三个注塑部位31~33，在这些注塑部位的区域内，在未示出的注塑模具中，把用于形成齿轮10的材料或处于高压下的液化塑料装入到注塑模具中。如特别是参照图8可见，针对齿圈12的构造而言，齿部23的区域35被视为特别关键，因为该区域35例如相距两个注塑部位31和32具有最大的距离。为了改善在注塑模具中的材料流动，凹缺28、29因而经过适当布置，使得相距注塑部位31和32具有最大距离的凹缺28利用连接接条24被定向，从而塑料材料通过两个连接接条24在区域35的方向上流动，这用箭头36表明，所述连接接条在区域35中限定凹缺28。此外，相关的凹缺28相对于角分线37对称地布置在注塑部位31和32之间。

此外参照图2、4和8可见，在后端面27上布置在接条17~19的延长段上的凹缺29a在面向接条17~19的一侧通过三角形的扩展部38而增大其面积。扩展部38也用于在注塑或构造齿轮10时改善或优化材料流。

而对于根据图1~4的齿轮10而言，在两个端面26、27上的凹缺28、28a和29相互间均以相同大小的角度间隔布置，且都有相同的长度l，针对根据图9的齿轮10a规定，参照在相应凹缺28b、29b的平均长度的区域中的半径，凹缺28b、29b具有不同的角度α1、α2和α3，其中，α1>α2>α3。由于连接接条24都有相同的厚度，由此得到凹缺28b、29b的不同的长度l。

通过接条17~19，齿轮10a（就像齿轮10一样）例如被分成三个区段41~43，这些区段都大小相同或者都有相同的角度范围，其中，凹缺28、28a、29或28b、29b的布置方式和大小情况在相应的区段41~43中重复。

由图7可见，本发明不局限于使用仅有两个不同深度t₁和t₂的凹缺28、29。针对齿轮10例如规定，设置四个凹缺44~47，它们都有不同的深度t₃~t₆。此外由图7可见，构造了不同厚度的接条30a、30b，这些接条还参照中间平面40非对称地布置。重要的还有：在沿圆周方向相继的两个凹缺44和47之间，构造有垂直于齿轮平面伸展的大小为x的交叠区域。此外，在端面26上构造的凹缺46的深度t₆经过设计，从而形成大小y，且：Y=t₆+x，其中，x优选大于零。这样就可在喷出和塑料的两个材料正面相遇时实现对塑料的剪切。通过在凹缺44和47之间的交叠区域、接条30a、30b相对于中间平面40的非对称的布置、大小y，可以在构造齿轮10b时有针对性地影响和改善塑料的材料流。

这里所述的齿轮10、10a、10b可以在不偏离发明构思的情况下采用多种方式予以变型或改型。

Claims

1.一种齿轮（10；10a；10b），具有齿圈（12），该齿圈由至少两个横向于齿轮（10；10a；10b）旋转平面伸展的壁（21、22）构成，其中，齿圈（12）在两个壁（21、22）之间的径向的中间区域中在齿轮（10；10a；10b）的两个端面（26、27）上具有沿圆周方向伸展的袋槽状的凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47），从而在凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47）之间形成布置在旋转平面上的连接接条（24），其中，齿轮（10；10a；10b）被构造成注塑件，

其特征在于，

凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47）具有不同的深度（t₁、t₂；t₃~t₆）。

2.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，凹缺（28、28a；28b、29；29b）具有两个不同的深度（t₁、t₂），两个凹缺（28、28a；28b、29；29b）的深度（t₁、t₂）的比例介于0.4和0.6之间优选约为0.5，更特别优选为0.53。

3.如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，凹缺（44~47）具有至少三个不同的深度（t₃~t₆）。

4.如权利要求2或3所述的齿轮，其特征在于，在圆周方向上观察相继的两个凹缺（44、47）在相对的端面（26、27）上具有轴向的交叠区域（x）。

5.如权利要求2~4中任一项所述的齿轮，其特征在于，在圆周方向上观察相继的两个接条（30a、30b）在相对地布置的各凹缺（44~47）之间相对于中间平面（40）非对称地布置。

6.如权利要求1~5中任一项所述的齿轮，其特征在于，具有不同深度（t₁、t₂；t₃~t₆）的两个凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47）分别在两个端面（26、27）上彼此对齐地布置。

7.如权利要求1~6中任一项所述的齿轮，其特征在于，在圆周方向上观察设置多个以相同大小的角度间隔布置的凹缺（28、28a；29；44~47），且所述凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47）在圆周方向上的长度（l）都大小相同。

8.如权利要求1~6中任一项所述的齿轮，其特征在于，在圆周方向上观察设置多个以不同的角度间隔布置的凹缺（28b、29b），且所述凹缺（28b、29b）的沿圆周方向的长度（l）是不同的。

9.如权利要求7或8所述的齿轮，其特征在于，沿圆周方向观察设置有整数多个区段（41~43），所述区段都有相同的角度范围，且所述凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47）的形状和布置方式在所述区段（41~43）内是相同的。

10.如权利要求2~9中任一项所述的齿轮，其特征在于，在两个端面（26、27）上沿圆周方向观察分别有不同深度（t₁、t₂；t₃~t₆）的凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47）交替。

11.如权利要求1~10中任一项所述的齿轮，其特征在于，连接接条（24）与齿轮（10、10a）的半径夹成一个角度（γ），所述连接接条使得所述凹缺（28、28a；28b、29；29b；44~47）在圆周方向上彼此分开。

12.如权利要求1~11中任一项所述的齿轮，其特征在于，在径向上设置于内壁（21）中的区域内，在径向上延伸的接条（17~19）的区域内，设置有多个相互间以相同的角度间隔布置的用于塑料的注塑部位（31~33）。

13.如权利要求12所述的齿轮，其特征在于，设置在接条（17~19）的延长段上的凹缺（28a）至少在端面（26、27）之一上构造有伸向接条（17~19）的扩展部（38）。

14.如权利要求12或13所述的齿轮，其特征在于，在角分线（37）的区域中在两个注塑部位（31~33）之间设置有相对于角分线（37）对称地布置的凹缺（28）。

15.一种具有根据权利要求1~14中任一项的齿轮（10；10a；10b）的传动驱动装置，特别是用于汽车的舒适驱动机构。