DE102004058963A1

DE102004058963A1 - Zahnriemenscheibe

Info

Publication number: DE102004058963A1
Application number: DE200410058963
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. Osterlänger; Dieter Dipl.-Ing. Adler (FH); Manfrend Dr. Ing. Kraus; Ralf Mayer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2006-06-14
Also published as: WO2006061104A1

Abstract

Zahnriemenscheibe, mit einem aus Kunststoff gebildeten Zahnkranz (9, 33), der an einen den Zahnkranz (9, 33) verstärkenden und auf einer Welle (24) festlegbaren Armierungsring (10, 29) angespritzt ist, wobei dass der aus Blech spanlos geformte Armierungsring (10, 29) einen auf die Welle (24) aufsetzbaren hülsenförmigen Nabenabschnitt (11, 31), einen den Zahnkranz (9, 33) verstärkenden und von dem Nabenabschnitt (11, 31) radial beabstandeten hülsenförmigen Mantelabschnitt (12, 30), und einen den Nabenabschnitt (11, 31) mit dem Mantelabschnitt (12, 30) einstückig verbindenden Verbindungsabschnitt (13, 32) aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Zahnriemenscheiben und Kugelgewindetriebe, deren Spindelmutter mit der derartigen Zahnriemenscheiben verbunden sind.

Aus DE 31 51 447 A1 beispielsweise sind Zahnriemenscheiben bekannt geworden, mit einem aus Kunststoff gebildeten Zahnkranz, der mit einem den Zahnkranz verstärkenden und auf einer Welle festlegbaren Armierungsring verbunden ist. Die dort aufgeführten Armierungsringe sind mehrteilig ausgeführt, können aber gemäß der zum Stand der Technik zitierten DE 19 50 374 A einteilig ausgeführt und mit aufgespritztem Zahnkranz versehen sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zahnriemenscheibe nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, die einen einfachen Aufbau hat und wirtschaftlich herstellbar ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der aus Blech spanlos geformte Armierungsring einen auf die Welle aufsetzbaren hülsenförmigen Nabenab schnitt einen den Zahnkranz verstärkenden und von dem Nabenabschnitt radial beabstandeten hülsenförmigen Mantelabschnitt und einen den Nabenabschnitt mit den Mantelabschnitt einstückig verbindenden Verbindungsabschnitt aufweist. Zunächst ist durch die einteilige Ausbildung des Armierungsringes mit dem daran ausgebildeten Nabenabschnitt sichergestellt, dass eine einwandfreie Zentrierung des Nabenabschnitts zu dem hülsenförmigen Mantelabschnitt sichergestellt ist. Ferner kann auf einfache Art und Weise eine Zahnriemenscheibe gebildet sein, die einen Hohlraum zur Aufnahme weiterer Bauteile aufweist. Dieser Hohlraum ist dann radial außen von dem hülsenförmigen Mantelabschnitt und radial innen von dem hülsenförmigen Nabenabschnitt begrenzt. In axialer Richtung ist dieser Hohlraum dann von dem in etwa scheibenförmigen Verbindungsabschnitt begrenzt.

Der Armierungsring ist vorzugsweise an seinem Außenumfang im Bereich der Biegeabschnitte kantenfrei ausgeführt. Eine besonders steife Ausführung einer erfindungsgemäßen Zahnriemenscheibe sieht einen Verbindungsabschnitt vor, der im Längsschnitt gesehen etwa stufenförmig aus zwei axial beabstandet zueinander angeordneten scheibenförmigen Abschnitten und aus einem hülsenförmigen Abschnitt gebildet sein kann, wobei der hülsenförmige Abschnitt zwei Enden der beiden scheibenförmigen Abschnitte einstückig miteinander verbindet. Das Ende des einen scheibenförmigen Abschnitts kann durch dessen Innenumfang und das Ende des anderen scheibenförmigen Abschnitt kann durch dessen Außenumfang gebildet sein.

Vorzugsweise ist der Kunststoff nur an den Außenumfang des hülsenförmigen Mantelabschnitts zur Bildung des Zahnkranzes angespritzt, wobei der Innenumfang des Mantelabschnittes einen Hohlraum der Zahnriemenscheibe begrenzt. Ein Umspritzen des Innenumfangs des hülsenförmigen Mantelabschnittes ist entbehrlich, wenn eine hinreichende drehfeste Verbindung zwischen dem aufgespritzten Zahnkranz und dem hülsenförmigen Mantelabschnitts gewährleistet ist. Diese drehfeste Verbindung kann beispielswei se dadurch unterstützt werden, dass der Mantelabschnitt an seinem Außenumfang mit einer Rändelung versehen ist, die von dem Kunststoff eingeschlossen ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Mantelabschnitt mit Durchgangsöffnungen vom Außen- zum Innenumfang versehen sein. Die Durchgangsöffnungen können von dem angespritzten Kunststoff gut durchdrungen werden.

Der Nabenabschnitt kann an seinem Innenumfang mit einer ersten Ausnehmung und die Welle an ihrem Außenumfang mit einer zweiten Ausnehmung versehen sein, wobei ein radial federndes Formschlusselement in beide Ausnehmungen zur formschlüssigen Verbindung der Zahnriemenscheibe mit der Welle eingreift. Diese Verbindung bietet den Vorteil, dass die Nabe axial auf die Welle ohne Kraftaufwand aufgeschoben werden kann und sowohl in den axialen als auch in den Umfangsrichtungen auf der Welle fixiert ist, wenn die beiden Ausnehmungen einwandfrei einander gegenüber liegen, so dass das radial federnde Formschlusselement in beide Ausnehmungen hineinfedert.

Alternativ dazu kann der Nabenabschnitt mit einer an seinem Innenumfang eingeformten und um die Längsachse ringförmig angeordneten Sicke versehen sein, wobei wenigstens eine Einfüllöffnung zum Einfüllen eines flüssigen aushärtbaren Stoffes in die Sicke vorgesehen ist. Der Nabenabschnitt des Armierungsringes kann beispielsweise zwei axial voneinander beabstandet angeordnete Sitzflächen zur einwandfreien Ausrichtung auf der Welle aufweisen, wobei zwischen diesen beiden Sitzflächen die ringförmige Sicke angeordnet ist. Wenn nun der flüssige aushärtbare Stoff in die Sicke eingefüllt wird, verhindern die benachbarten – und nur mit geringem oder ohne Abstand zur Welle angeordneten – Sitzflächen ein Austreten des flüssigen aushärtbaren Stoffes aus der Sicke. Nach dem Aushärten dieses Stoffes ist eine einwandfreie formschlüssige Verbindung sowohl in den axialen als auch gegebenenfalls in den Umfangsrichtungen sichergestellt. Ebenso wie weiter oben bereits ausgeführt, kann auch in diesem Fall die Welle im Bereich der Sicke mit einer Rändelung versehen sein, so dass nach Aushärten des Stoffes eine formschlüssige Verbindung in den Umfangsrichtungen besteht.

Alternativ dazu kann der Nabenabschnitt des Armierungsringes mit einem die Nabenwand durchdringenden Schlitz versehen sein, der eine radial einwärts biegbare Zunge begrenzt, zum Eingriff der Zunge in einer an der Welle vorsehbare Ausnehmung. Auch in diesem Fall kann die Zahnriemenscheibe ohne großen Kraftaufwand axial auf die Welle aufgeführt werden. Wenn die Zunge einwandfrei über der Ausnehmung angeordnet ist, kann durch Aufbringen einer radialen Kraft diese Zunge in diese Ausnehmung hinein geformt werden. Auch bei dieser alternativen Ausführung ist eine einwandfreie Verbindung der Zahnriemenscheibe mit der Welle sowohl in den axialen als auch in den Umfangsrichtungen gewährleistet.

Kugelgewindetriebe weisen eine auf einer Kugelrollspindel drehbar angeordnete Spindelmutter auf, die oftmals mit Zahnriemenscheiben verbunden sind. Die erfindungsgemäße Zahnriemenscheibe eignet sich in besonderer Weise zur Verwendung in einem Kugelgewindetrieb. Die erfindungsgemäße Zahnriemenscheibe kann ohne großen Kraftaufwand in den beschriebenen Variationen auf die Spindelmutter aufgeschoben werden und drehfest mit der Spindelmutter verbunden werden. Unerwünschte Verformungen an der Spindelmutter während des Verbindens der Zahnriemenscheibe mit der Spindelmutter sind ausgeschlossen. Diese Spindelmuttern weisen an ihrem Innenumfang eine schraubenförmig ausgebildete Kugelrille auf. Bei diesen Spindelmuttern muß sichergestellt sein, dass keine unerwünschten Deformationen dieser Kugelrille auftreten. Bei einer besonderen Ausbildung ist ein Kugelgewindetrieb mit einer Zahnriemenscheibe vorgesehen, die einen Nabenabschnitt aufweist, der an einem axialen Ende der Spindelmutter angeordnet ist, wobei der Verbindungsabschnitt des Armierungsringes an das axiale Ende des Nabenabschnittes anschließt, das diesem einen Ende der Spindelmutter zunächst gelegen ist. Da der Nabenabschnitt im Bereich des Anschlusses des Verbindungsabschnittes seine größte Steifigkeit aufweist, sind – sofern der Armierungsring auf die Spindelmutter aufgeschrumpft ist – Verformung der Spindelmutter an diesem Ende nicht ausgeschlossen. Um einen nachteiligen Effekt auf den Lauf der an der Kugelrille abwälzenden Kugeln zu vermeiden, ist dieser Verbindungsabschnitt unmittelbar an dem Ende der Spindelmutter angeordnet. Regelmäßig sind an dem Ende der Spindelmutter keine Kugeln mehr im Kugelumlauf angeordnet, so dass Verformungen ohne Beeinträchtigung der Funktion des Kugelgewindetriebes bleiben.

Die Spindelmutter kann an ihrem Außenumfang mit einer der ersten Ausnehmung gegenüberliegend angeordneten zweiten Ausnehmung versehen sein, wobei das federnde Formschlusselement in beide Ausnehmungen eingreift, um die Zahnriemenscheibe in axialer und/oder in Umfangsrichtung gegen Verschieben zu sichern.

Dieses federnde Formschlusselement kann zunächst vollständig in einer der beiden Ausnehmungen angeordnet sein und nach Aufsetzten der Zahnriemenscheibe auf die Spindelmutter und Positionieren der beiden Ausnehmungen zueinander in die jeweils andere Ausnehmung hineinfedern. Dieses Vorgehen ist montagefreundlich und ermöglicht das einfache nachträgliche Montieren der Zahnriemenscheibe auf die Spindelmutter. Diese beiden Ausnehmungen können jeweils durch eine Ringnut und das federnde Formschlußelement durch einen geschlitzten Federring gebildet sein. In diesem Fall ist mit dem Eingreifen des Formschlusselementes in die Ringnuten eine einwandfreie axiale Sicherung gebildet.

Der Nabenabschnitt der Zahnriemenscheibe kann mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Durchgangsbohrungen und die Spindelmutter mehrere über den Umfang verteilt angeordnete, und mit dem Durchgangsbohrungen fluchtende radiale Sacklochbohrungen aufweisen, deren Durchmesser gleich groß oder vorzugsweise größer als der Durchmesser der Durchgangsöffnungen ist, wobei durch die Durchgangsöffnungen durchgeführte Niethülsen von Nieten an die Bohrungswände der Sacklochbohrungen angeschmiegt sind. Diese Gestaltung der Nietverbindung ver meidet die Ausbildung von Nietköpfen am Innenumfang der Spindelmutter. Durch die bevorzugte Abstufung der Durchmesser der Durchgangsbohrungen und der Sacklochbohrungen ist zudem sichergestellt, dass der Niet einwandfrei in dem Sachloch verankert ist. Die Niethülse kann zusätzlich an die Bohrungswand der Durchgangsöffnungen angeschmiegt sein.

Derartige Kugelgewindetriebe können als Lenkhilfe in eine elektromechanisch betätigten Zahnstangenlenkung eines Kraftfahrzeuges zum Einsatz kommen. Bei derartigen Anwendungen kann es vorkommen, dass nicht der komplett mit der Zahnriemenscheibe versehene Kugelgewindetrieb in die Lenkung eingebaut werden kann. Vielmehr kann es erforderlich sein, dass zunächst der Kugelgewindetrieb ohne Zahnriemenscheibe montiert wird, wobei die Montage der Zahnriemenscheibe später erfolgt. In diesem Fall müssen Verbindungstechniken vorgesehen sein, die ein einwandfreies Verbinden der Zahnriemenscheibe mit der Spindelmutter ermöglichen. Die erfindungsgemäße Zahnriemenscheibe ermöglicht ein nachträgliches Montieren, wobei hohe Aufpresskräfte vermieden sind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von fünf in insgesamt elf Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 im Längsschnitt einen Kugelgewindetrieb mit einer erfindungsgemäßen Zahnriemenscheibe,
2 die Montage der Zahnriemenscheibe auf die Spindelmutter,
3 ein Einzelteil des Kugelgewindetriebes aus 1,
4 im Schnitt und in vergrößerter Darstellung das Einzelteil aus 3,
5 einen Längsschnitt durch den Kugelgewindetrieb mit einer modifizierten erfindungsgemäßen Zahnriemenscheibe,
6 eine Nietverbindung der Zahnriemenscheibe mit der Spindelmutter,
7 einen Verfahrensschritt zur Herstellung der Nietverbindung in 6,
8 eine modifizierte Verbindung der Zahnriemenscheibe mit der Spindelmutter,
9 die Verbindung aus 8 gesehen entlang der Längsachse und
10 und 11 eine weitere modifizierte Verbindung der Zahnriemen- scheibe mit der Spindelmutter.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In den 1 bis 4 ist eine erfindungsgemäße Zahnriemenscheibe abgebildet, die auf einer Spindelmutter 1 befestigt ist. Der Kugelgewindetrieb umfasst ein Radialrillenkugellager, an dem die Spindelmutter 2 drehbar gelagert ist. An ihrem Innenumfang ist die Spindelmutter 1 mit einer schraubenförmig angeordneten Kugelrille 3 versehen. Kugeln 4 wälzen in endlosen Kugelbahnen 5 an der Kugelrille 3 der Spindelmutter 1 und einer Kugelrille 6 einer Kugelrollspindel 7 ab. Vorliegend ist der Kugelgewindetrieb mit einer sogenannten Außenumlenkung versehen: am Außenumfang der Spindelmutter 1 angeordnete, hier nur gestrichelt abgebildete Umlenkstücke 8 verbinden ein Ende mit einem Anfang einer endlosen Kugelbahn 5.
Die Zahnriemenscheibe umfasst einen aus Kunststoff im Spritzverfahren gebildeten Zahnkranz 9, der auf einen Armierungsring 10 aufgespritzt ist. Der Armierungsring 10 ist aus Blech im Tiefziehverfahren hergestellt und an seinem Außenumfang im Bereich von Biegeabschnitten kantenfrei ausgeführt. Der Armierungsring 10 weist die folgenden Abschnitte auf: einen auf die Spindelmutter 1 aufgesetzten, hülsenförmigen Nabenabschnitt 11, einen von dem Nabenabschnitt radial beabstandeten hülsenförmigen Mantelabschnitt 12, der den Zahnkranz 9 verstärkt, und einen den Nabenabschnitt 11 mit dem Mantelabschnitt 12 einstückig verbindenden Verbindungsabschnitt 13.
Der den Zahnkranz 9 bildende Kunststoff ist vorliegend ausschließlich am Außenumfang des Mantelabschnittes 12 aufgespritzt. Zur einwandfreien drehfesten Verbindung des Zahnkranzes 9 mit dem Mantelabschnitt 12 ist der Mantelabschnitt 12 mit einer Rändelung 14 versehen, wobei diese Rändelung 14 vollständig von dem Kunststoff umspritzt ist.
Die Zahnriemenscheibe wird zur Montage auf die Spindelmutter 1 erwärmt. Der Innendurchmesser des Nabenabschnittes 11 ist so gewählt, dass nach erkalten des Armierungsringes 10 der Nabenabschnitt 11 auf den Außenumfang der Spindelmutter aufgeschrumpft ist.
Um eine zusätzliche axiale Sicherung der Zahnriemenscheibe auf der Spindelmutter 1 sicherzustellen, sind der Nabenabschnitt 11 an seinem Innenumfang und die Spindelmutter 1 an ihrem Außenumfang jeweils mit einer Ringnut 15, 16 versehen, wobei ein geschlitzter Federring 17 in beide Ringnuten 15, 16 eingreift. 3 zeigt eine Ansicht des Federringes 17. Dieser Figur ist zu entnehmen, dass der Federring 17 in Umfangsrichtung wellenförmig mit radial äußeren Wellenkämmen 18 und radial inneren Wellentälern 19 versehen ist. Die Wellenkämme 18 greifen in die Ringnut 15 des Armierungsringes 10 und die Wellentäler 19 greifen in die Ringnut 16 der Spindelmutter 1 ein.
Zur Montage kann ein in 2 gestrichelt abgebildeter Montagekonus 20 verwendet werden. Der geschlitzter Federring 17 wird zunächst in die Ringnut 15 des Armierungsringes 10 eingesetzt. Der Montagekonus 20 wird stirnseitig an das Ende der Spindelmutter 1 und koaxial zur Spindelmutter 1 angesetzt. Der Armierungsring 10 mit eingesetztem Federring 17 wird axial zunächst auf den Montagekonus 20 aufgeführt. Der Durchmesser des erweiterten Endes des Montagekonus 20 entspricht dem Außendurchmesser der Spindelmutter 1. Wenn die Zahnriemenscheibe mit dem Armierungsring 10 soweit auf die Spindelmutter 1 aufgeführt ist, dass der Federring 17 am erweiterten Ende des Montagekonus 20 angelangt ist, liegt dieser vollständig innerhalb der Ringnut 15 des Armierungsringes 10. Unter weiterem axialen Aufschieben der Zahnriemenscheibe gleitet nun der Armierungsring 10 entlang der Mantelfläche der Spindelmutter 1. Wenn sich die beiden Ringnuten 15, 16 einwandfrei gegenüberliegen, schnappt der vorgespannte geschlitzte Federring 17 zusätzlich in die Ringnut 16 der Spindelmutter 1 ein.
Die beiden Ringnuten 15, 16 können allgemein auch als erste und zweite Ausnehmung 21, 22 bezeichnet werden, wobei der Federring 17 in allgemeiner Form als radial federndes Formschlusselement 23 bezeichnet werden kann. In allgemeiner Form kann die Spindelmutter 1 auch als Welle 24 und der Nabenabschnitt als Nabe 24a bezeichnet werden.
Der 1 ist zu entnehmen, dass der Verbindungsabschnitt 13 im Längsschnitt gesehen etwa stufenförmig aus zwei axial beabstandet zueinander angeordneten scheibenförmigen Abschnitten 25, 26 und aus einem hülsenförmigen Abschnitt 27 gebildet ist, wobei der hülsenförmige Abschnitt 27 zwei Enden der beiden scheibenförmigen Abschnitte 25, 26 einstückig miteinander verbindet. Zwischen den scheibenförmigen Abschnitten 25, 26 und den hülsenförmigen Abschnitten 27, 12, 11 ist jeweils ein Winkel von 90° ausgebildet. Der 1 ist zu entnehmen, dass der Zahnkranz 9 axial beabstandet von dem Nabenabschnitt 11 angeordnet ist. Die stufenfömige Ausbildung des Verbindungsabschnittes 13 ermöglicht eine steife Ausführung dieses Verbindungsabschnittes 13 über dessen axiale Erstreckung.
Der 1 ist ferner zu entnehmen, dass der Mantelabschnitt 12 des Ar mierungsringes 10 einen ringförmigen Hohlraum 28 begrenzt. In diesen Hohlraum 28 sind die Umlenkstücke 8 der Außenumlenkung geschützt untergebracht.
5 zeigt den Kugelgewindetrieb wie in 1, jedoch mit einer modifizierten Zahnriemenscheibe. Bei dieser Zahnriemenscheibe ist der Armierungsring 29 mit einem hülsenförmigen Mantelabschnitt 30, einem hülsenförmigen Nabenabschnitt 31 und mit einem scheibenförmigen Verbindungsabschnitt 32 versehen, wobei der Verbindungsabschnitt 32 die beiden hülsenförmigen Abschnitte 30, 31 einstückig miteinander verbindet. Der Mantelabschnitt 30 des Armierungsringes 29 ist mit Kunststoff zur Bildung des Zahnkranzes 33 umspritzt. Bei diesem Zahnkranz ist der im Bild rechts gelegene Seitenbord 34 nach dem Spritzgießen des Zahnkranzes 33 nachträglich aufgeführt. Zwar ist hier ein zusätzliches Bauteil vorgesehen. Jedoch kann der fertig gespritzte Zahnkranz mit dem Armierungsring 29 axial aus dem Spritzwerkzeug herausgeführt werden, ohne dass aufwendige Schieberwerkzeuge erforderlich sind.
Der Nabenabschnitt 31 ist ebenso wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispiel warm gefügt und sowohl in den axialen als auch in den Umfangsrichtungen einwandfrei auf der Spindelmutter 1 gehalten.
In den 6 und 7 ist das Ausführungsbeispiel gemäß 5 lediglich im Bereich des Nabenabschnittes 31 modifiziert. Der Nabenabschnitt 31 ist an mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Stellen mit Durchgangsbohrungen 34 versehen. Die Spindelmutter 1 ist mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Sacklochbohrungen 34 versehen. Die Sacklochbohrungen 35 sind im Durchmesser etwas größer als die Durchgangsbohrungen 34. Der Nabenabschnitt 31 ist mit Hilfe von Nieten 36 formschlüssig mit der Spindelmutter 1 verbunden. Der Niet 36 weist einen Nietdorn 37 auf, der in eine Niethülse 38 eingeführt ist. Die Niethülse 38 weist einen Nietkopf 39 zur Anlage an die Mantelfläche des Nabenabschnittes 31 auf.
7 zeigt die Situation, dass der Nietdorn 37 unter Aufbringen einer Zugkraft aus der Niethülse 38 herausgezogen wird. Unter diesem Herausziehen wird die Niethülse 38 zunächst gegen die Bohrungswand der Sacklochbohrung 35 und dann auch gegen die Bohrungswand der Durchgangsbohrungen 34 angepreßt. Schließlich reißt der Nietdorn 37 an seiner vorgegebenen Sollbruchstelle ab und die Nietverbindung ist hergestellt. Dadurch, dass der Durchmesser der Sacklochbohrung 35 etwas größer ist als der Durchmesser der Durchgangsbohrungen 34, ist zuverlässig verhindert, dass die Niethülse 38 beim Herausziehen des Nietdorns 37 aus der Sacklochbohrung 35 herausgezogen werden kann: denn der Nabenabschnitt 31 überdeckt teilweise den lichten Durchmesser der Sacklochbohrung 35.
In den 8 und 9 ist eine weitere formschlüssige Verbindung zwischen den Nabenabschnitt 31 und der Spindelmutter 1 vorgesehen. Der Nabenabschnitt 31 ist an seinem Innenumfang mit einer eingeformten ringförmigen Sicke 40 versehen. Axial zu beiden Seiten der Sicke 40 liegt der Nabenabschnitt 31 eng am Außenumfang der Spindelmutter 1 an. Der Nabenabschnitt 31 ist im Bereich der Sicke 40 mit einer Einfüllöffnung 41 zum Einfüllen eines flüssigen, aushärtbaren Stoffes 42 in die Sicke 40 versehen. Die Spindelmutter 1 ist an ihren Außenumfang im Bereich der Sicke 40 mit einer Rändelung 43 versehen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nach Aushärten des flüssigen Stoffes eine einwandfreie formschlüssige Verbindung hergestellt ist.
In den 10 und 11 ist eine weitere Variante zum formschlüssigen Verbinden des Nabenabschnittes 31 mit der Spindelmutter 1 abgebildet. Der Nabenabschnitt 31 ist mit einem die Nabenwand durchdringenden Schlitz 44 versehen, der eine radial einwärts biegbare Zunge 45 begrenzt, zum Eingriff in eine an der Spindelmutter 1 vorgesehene Ausnehmung 46. Nach Aufschieben der Zahnriemenscheibe auf die Spindelmutter 1 wird die Zunge 45 radial einwärts in die Ausnehmung 46 hinein gebogen, so daß eine einwandfreie axiale formschlüssige Sicherung gewährleistet ist.

1: Spindelmutter
2: Radialrillenkugellager
3: Kugelrille
4: Kugel
5: Kugelbahn
6: Kugelrille
7: Kugelrollspindel
8: Umlenkstück
9: Zahnkranz
10: Armierungsring
11: Nabenabschnitt
12: Mantelabschnitt
13: Verbindungsabschnitt
14: Rändelung
15: Ringnut
16: Ringnut
17: Federring
18: Wellenkamm
19: Wellental
20: Montagekonus
21: Ausnehmung
22: Ausnehmung
23: Formschlußelement
24: Welle
25: scheibenförmiger Abschnitt
26: hülsenförmiger Abschnitt
27: hülsenförmiger Abschnitt
28: Hohlraum
29: Armierungsring
30: hülsenförmiger Matelabschnitt
31: hülsenförmiger Nabenabschnitt
32: scheibenförmiger Verbindungsabschnitt
33: Zahnkranz
34: Durchgangsbohrung
35: Sacklochbohrung
36: Niete
37: Nietdorn
38: Niethülse
39: Nietkopf
40: Sicke
41: Einfüllöffnung
42: aushärtbarer Stoff
43: Rändelung
44: Schlitz
45: Zunge
46: Ausnehmung

Claims

Zahnriemenscheibe, mit einem aus Kunststoff gebildeten Zahnkranz (9, 33), der an einen den Zahnkranz (9, 33) verstärkenden und auf einer Welle (24) festlegbaren Armierungsring (10, 29) angespritzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Blech spanlos geformte Armierungsring (10, 29) einen auf die Welle (24) aufsetzbaren hülsenförmigen Nabenabschnitt (11, 31), einen den Zahnkranz (9, 33) verstärkenden und von dem Nabenabschnitt (11, 31) radial beabstandeten hülsenförmigen Mantelabschnitt (12, 30), und einen den Nabenabschnitt (11, 31) mit dem Mantelabschnitt (12, 30) einstückig verbindenden Verbindungsabschnitt (13, 32) aufweist.
Zahnriemenscheibe nach Anspruch 1, bei der der Armierungsring (10, 29) an seinem Außenumfang im Bereich der Biegeabschnitte kantenfrei ausgeführt ist.
Zahnriemenscheibe nach Anspruch 1, bei der der Verbindungsabschnitt (13) im Längsschnitt gesehen etwa stufenförmig aus zwei axial beabstandet zueinander angeordneten scheibenförmigen Abschnitten (25, 26) und aus einem hülsenförmigen Abschnitt (27) gebildet ist, wobei der hülsenförmige Abschnitt (27) zwei Enden der beiden scheibenförmigen Abschnitte (25, 26) einstückig miteinander verbindet.
Zahnriemenscheibe nach Anspruch 1, bei der nur der Mantelabschnitt (12) des Armierungsringes (10) an seinem Außenumfang zur Bildung des Zahnkranzes (9) mit Kunststoff versehen ist, wobei der Innenumfang des Mantelabschnittes einen Hohlraum (28) der Zahnriemenscheibe begrenzt.
Zahnriemenscheibe nach Anspruch 1, bei der der Mantelabschnitt (12) an seinem Außenumfang mit einer Rändelung (14) versehen ist, die von dem Kunststoff eingeschlossen ist.
Zahnriemenscheibe nach Anspruch 4, bei der der Nabenabschnitt (11) an seinem Innenumfang mit einer ersten Ausnehmung (22) und die Welle (24) an ihrem Außenumfang mit einer zweiten Ausnehmung versehen sind, wobei ein radial federndes Formschlusselement (23) in beide Ausnehmungen (21, 22) zur formschlüssigen Verbindung der Zahnriemenscheibe mit der Welle (24) eingreift.
Zahnriemenscheibe nach Anspruch 1, bei der der Nabenabschnitt (31) mit einer an seinem Innenumfang eingeformten und um die Längsachse ringförmig angeordneten Sicke (40) versehen ist, wobei wenigstens eine Einfüllöffnung (41) zum Einfüllen eines flüssigen aushärtbaren Stoffes (42) in die Sicke (40) vorgesehen ist.
Zahnriemenscheibe nach Anspruch 1, bei der der Nabenabschnitt (31) mit einem die Nabenwand durchdringenden Schlitz (44) versehen ist, der eine radial einwärts biegbare Zunge (45) begrenzt, zum Eingriff in eine an der Welle vorsehbaren Ausnehmung (46).
Kugelgewindetrieb zum Umwandeln einer drehenden in eine Längsbewegung, mit einer auf einer Kugelrollspindel (7) drehbar angeordneten und als Welle (24) ausgebildeten Spindelmutter (1), auf der die Zahnriemenscheibe gemäß einem oder mehrerer der vorangegangenen Ansprüche angeordnet ist.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 9, bei dem der Nabenabschnitt (11, 31) an einem axialen Ende der Spindelmutter (1) angeordnet und der Verbindungsabschnitt (13, 32) an das axiale Ende des Nabenabschnittes (31, 11) anschließt, das diesem einen Ende der Spindelmutter (1) zunächst gelegen ist.
Kugelgewindetrieb nach den Ansprüchen 6 und 9, bei der die Spindelmutter an ihrem Außenumfang mit einer der ersten Ausnehmung (21) gegenüberliegend angeordneten zweiten Ausnehmung (22) versehen ist, wobei das federnde Formschlusselement (23) in beide Ausnehmungen (21, 22) eingreift, um die Zahnriemenscheibe in axialer und/oder in Umfangsrichtung gegen Verschiebungen zu sichern.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 11, bei der das federnde Formschlußelement (23) zunächst vollständig in einer der beiden Ausnehmungen (21, 22) angeordnet ist und nach Aufsetzen der Zahnriemenscheibe auf die Spindelmutter (1) und Positionieren der beiden Ausnehmungen (21, 22) zueinander in die jeweils andere Ausnehmung (21, 22) hineinfedert.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 11, bei der die beiden Ausnehmungen (21, 22) jeweils durch eine Ringnut (15, 16) und das federnde Formschlußelement durch einen geschlitzten Federring (17) gebildet sind.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 14, bei der der Nabenabschnitt (11, 31) eng an der Spindelmutter (1) anliegt, vorzugsweise durch Warmfügen des Zahnriemenrades mit der Spindelmutter (1).
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 9, bei der der Nabenabschnitt (31) der Zahnriemenscheibe mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Durchgangsbohrungen (34) und die Spindelmutter (1) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete, und mit den Durchgangsbohrungen (34) fluchtende radiale Sacklochbohrungen (35) aufweist, deren Durchmes ser größer als der Durchmesser der Durchgangsbohrungen (34) ist, wobei durch die Durchgangsbohrungen (34) durchgeführte Niethülsen (38) von Nieten (36) an die Bohrungswände der Sacklochbohrungen (35) angeschmiegt sind.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 15, bei der die Niethülsen (38) an die Bohrungswände der Durchgangsbohrungen (34) angeschmiegt sind.
Kugelgewindetrieb nach den Ansprüchen 8 und 9, bei dem die Spindelmutter (1) an ihrem Außenumfang mit der Ausnehmung (46) zum Eingriff der Zunge (45) versehen ist.
Verwendung des Kugelgewindetriebes gemäß einem oder mehrerer der vorangegangenen Ansprüche als Lenkhilfe in einer elektromechanisch betätigten Lenkhilfe einer Zahnstangenlenkung eines Kraftfahrzeuges zur Längsverschiebung einer die Kugelrollspindel (7) aufweisenden Zahnstange der Zahnstangenlenkung, wobei die Zahnriemenscheibe von einem Elektromotor angetrieben wird.