DE102006059946A1 - Zahnriemenrad - Google Patents

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DE102006059946A1
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André Huk
Marco Heine
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Volkswagen AG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

Ein Zahnriemenrad für einen Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Nabengrundkörper (2) und eine auf den Außenumfang (5) des Nabengrundkörpers (2) aufgebrachte Verzahnung (3) aus einem Duroplast. Vorzugsweise besteht der Nabengrundkörper (2) aus einer Leichtmetalllegierung. Hierdurch ergibt sich ein Verbundbauteil, an dem der Nabengrundkörper (2) eine ausreichende Steifigkeit bereitstellt, während die Verzahnung (3) aus einem Duroplast eine Verminderung des Bauteilgewichts ermöglicht. Aus der verringerten Masse und dem damit ebenfalls verringerten Trägheitsmoment resultieren bei einem instationären Betrieb geringere maximale Kräfte.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnriemenrad für einen Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeugs. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen sowie ferner auf eine elektro-mechanische Lenkung mit einem Zahnriementrieb.
  • An Zahnriemenräder in Zahnriementrieben für elektro-mechanische Lenkungen von Kraftfahrzeugen werden hohe Ansprüche in Bezug auf die Verzahnungsgenauigkeit gestellt. In der Praxis kommen daher vor allem gesinterte Zahnriemenräder zum Einsatz. Diese lassen sich mit einer hohen Genauigkeit herstellen.
  • Allerdings weisen gesinterte Zahnriemenräder eine hohe Masse auf. Aus der Massenverteilung am Zahnriemenrad folgt daher ein hohes Trägheitsmoment. Bei einer instationären Betriebweise des Zahnriementriebs werden durch das hohe Trägheitsmoment des Zahnriemenrads hohe Betrieblasten an der zugehörigen Achse und deren Lagerung verursacht.
  • Zudem muss eine Bordscheibe, die ein seitliches Verrutschen des Zahnriemens auf der Verzahnung unterbinden soll, an einem gesinterten Rad in der Regel separat befestigt werden.
  • Zahnriemenräder mit einem metallischen Körper sowie einer Verzahnung aus Kunststoffmaterial sind beispielsweise aus der DE 199 09 791 C1 , der JP 04069443 A und der JP 60208669 A bekannt.
  • So wird in der DE 199 09 791 C1 vorgeschlagen, eine metallische Riemenscheibe mit einer verzahnten Schablone zu umschlingen, deren Lücken mit einem lediglich auf Metall haftenden Zweikomponenten-Duroplast-Kunststoff gefüllt sind. Durch Ausreaktion des Kunststoffs wird die Verzahnung an der Riemenscheibe fixiert. Dies gestattet zwar eine hohe Maßgenauigkeit, so dass sich das Zahnriemenrad in einem justierungsfreien Riementrieb einsetzen lassen würde, jedoch ist dessen Formgebung für den Einsatz in einer elektro-mechanischen Lenkung wenig geeignet und die Herstellung umständlich.
  • Aus der JP 04069443 A ist bekannt, eine mit einer Außenverzahnung versehene Hülse auf einen Nabengrundkörper zu stecken, wobei zwischen der Hülse und dem Nabengrundkörper eine zusätzlich Verzahnung vorgesehen ist. Letztere bedingt jedoch einen zusätzlichen Fertigungsaufwand. Die Dicke der Hülse bedingt überdies eine schwer beherrschbare Schwindung, die einer hohen Maßgenauigkeit abträglich ist.
  • In der JP 60208669 A wird eine mit einer Außenverzahnung versehene Hülse offenbart, die durch eine metallische Scheibe ausgesteift ist. Das so gebildete Zahnrad ist jedoch für den Einsatz in einer elektro-mechanischen Lenkung nicht geeignet, da die Schwindung der Hülse eine Fertigung mit ausreichender Maßhaltigkeit nicht erlaubt.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Betriebslasten an einem Zahnriementrieb einer Kraftfahrzeuglenkung zu vermindern und dessen Herstellbarkeit bei hoher Bauteilgenauigkeit zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Zahnriemenrad mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Dieses umfasst insbesondere einen Nabengrundkörper mit einem trommelförmigen Abschnitt und eine auf den Außenumfang des trommelförmigen Abschnitts aufgespritzte Verzahnung aus einem Duroplast.
  • Hierdurch ergibt sich ein Verbundbauteil, an dem der Nabengrundkörper eine ausreichende Steifigkeit bereitstellt, während die Verzahnung aus Duroplast eine Verminderung des Bauteilgewichts ermöglicht. Aus der verringerten Masse und dem damit ebenfalls verringerten Trägheitsmoment resultieren bei einem instationären Betrieb geringere maximale Kräfte.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Nabengrundkörper nun nicht mehr gesintert werden muss, da an diesen in Bezug auf die Verzahnung keine besonderen Genauigkeitsanforderungen für die Abmessungen bestehen. Die Verzahnung wird erfindungsgemäß vielmehr durch ein separates Material an dem Nabengrundkörper bereitgestellt. Mit einer Verzahnung aus einem Duroplast lässt sich eine ausreichend hohe Verzahnungsgenauigkeit verwirklichen. Diese wird auf den Nabengrundkörper aufgespritzt, wodurch die Schwindung des Kunststoffmaterials sehr gering bleibt. Weiterhin ergibt sich hierdurch ein besonders geringer Herstellungsaufwand. Insbesondere ist die Herstellung des Zahnriemenrads gut automatisierbar.
  • Zudem werden durch die Kunststoffverzahnung die Laufruhe verbessert und die Geräuschemissionen des Zahnriementriebs vermindert.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Nabengrundkörper aus einer Leichtmetalllegierung, beispielsweise einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung hergestellt. Denkbar sind überdies Nabengrundkörper aus geeigneten Kunststoffen einschließlich Duroplasten mit hoher Maßhaltigkeit, wobei auch in diesem Fall der Grundkörper für die strukturelle Steifigkeit des Bauteils sorgt.
  • Hierdurch lässt sich das Trägheitsmoment im Vergleich zu einem gesinterten Zahnriemenrad herkömmlicher Bauart auf etwa ein Drittel verringern.
  • Im Vergleich zu vollständig aus einer Leichtmetallregierung gefertigten Zahnriemenrädern bietet die Ausgestaltung der Verzahnung aus Duroplast den Vorteil einer einfachen Verzahnungserzeugung sowie einer verbesserten Laufruhe aufgrund von Materialdämpfung. Durch Selbstschmiereigenschaften des Kunststoffs kann überdies der Verschleiß durch den Riemenmaterialabrieb verringert werden.
  • Gegenüber vollständig aus dem Material der Verzahnung hergestellten Zahnriemenrädern sind deutliche Vorteile in Bezug auf die Maßhaltigkeit zu beobachten, da sich bei ganz aus Kunststoff hergestellten Zahnriemenrädern Formänderungseffekte aufgrund von Materialschwindung oder durch Wasseraufnahme zu stark auswirken.
  • Es ist jedoch auch möglich, den Nabengrundkörper aus Kunststoff herzustellen. So kann an dem Nabengrundkörper ein Abschnitt mit einer Innenzentrierung vorgesehen werden. Eine solche lässt sich beispielsweise mittels eines Dorns präzise fertigen, der erst nach dem Erkalten und dem Schwinden des Kunststoffmaterials entfernt wird. Alternativ hierzu kann ein metallischer Ring in den Nabengrundkörper eingebettet werden, der eine Innenzentrierung aufweist. In beiden Fällen wird ein besonders leichtgewichtiges Zahnriemenrad erhalten.
  • Derartige Zahnriemenräder eignen sich besonders für den Einbau in eine elektro-mechanische Lenkung, deren Zahnriementrieb justierungsfrei ausgebildet ist und daher Zahnräder mit einer hohen Maßgenauigkeit benötigt, um zu starke Schwankungen der Riemenkräfte zu vermeiden. Hierdurch lassen sich in der Serie gleich bleibende Antriebskräfte an einer elektro-mechanischen Lenkung gewährleisten. Eine entsprechende Lenkung wird in der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Titel "Montageverfahren für Lenkgetriebe mit spannmittelfreiem Riementrieb" beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hier miteinbezogen wird. Vorzugsweise werden die vorstehend erläuterten Zahnriemenscheiben an der dort dargestellten Kugelgewindemutter befestigt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden der Nabengrundkörper und die Verzahnung aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind.
  • Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie Verfahren zur Herstellung von Zahnriemenrädern sind in den Patentansprüchen angegeben.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine räumliche Ansicht eines Zahnriemenrad nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine räumliche Schnittansicht des Zahnriemenrads nach 1,
  • 3 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels für ein Zahnriemenrad mit integrierter Bordscheibe,
  • 4 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels für ein Zahnriemenrad, dessen Zentriersitz mittels eines Dorns hergestellt ist,
  • 5 eine Schnittansicht des an einen Dorn angespritzten Nabengrundkörpers des Zahnriemenrads nach 3, und in
  • 6 eine Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels für ein Zahnriemenrad, dessen Zentriersitz durch einen metallischen Ring gebildet wird.
  • Das in den 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt ein Zahnriemenrad 1, das beispielsweise in einer elektromechanischen Lenkung dazu eingesetzt werden kann, das Antriebsmoment eines elektrischen Antriebsmotors auf eine Kugelgewindemutter zu übertragen. Jedoch ist ein solches Zahnriemenrad auch in anderen Zahnriementrieben von Fahrzeugen einsetzbar, bei denen es auf eine hohe Verzahnungsgenauigkeit ankommt.
  • Zur Vermeidung hoher Lasten des Zahnriementriebs ist das Zahnriemenrad 1 im Vergleich zu einem gesinterten Zahnriemenrad, das ansonsten gleiche Abmessungen aufweist, mit einem reduzierten Trägheitsmoment ausgeführt.
  • Zwecks Verminderung des Bauteilgewichts ist das Zahnriemenrad 1 ein Verbundbauteil, das aus einem Nabengrundkörper 2 und einer separaten, an dem Nabengrundkörper 2 vorgesehenen Verzahnung 3 besteht. Die Verzahnung ist hierbei aus einem Duroplast hergestellt. Hierfür kommen insbesondere Duroplaste auf der Basis von Phenolharz oder Epoxidharz in Frage. Da die Masse der Verzahnung 3 an dem Zahnriemenrad am weitesten von der Drehachse entfernt ist, ergibt sich hierdurch bereits eine deutliche Verringerung des Trägheitsmoments.
  • Herstellungstechnisch vorteilhaft wird die Verzahnung 3 an den Nabengrundkörper 2 angespritzt, wobei sowohl eine Geradverzahnung als auch eine Schrägverzahnung, wie in 1 dargestellt, möglich ist. Sofern erforderlich, kann die Verzahnung 3 bei Bedarf nachbearbeitet werden, um die gewünschte Verzahnungsgenauigkeit zu gewährleisten.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Nabengrundkörper 2 einen trommelförmigen Abschnitt 4 auf, dessen Außenumfang 5 den größten Durchmesser an dem Nabengrundkörper 2 darstellt. Die Verzahnung 3 sitzt dabei außen auf dem trommelförmigen Abschnitt 4, so dass deren Schwindung beim Erkalten sehr gering bleibt.
  • An den trommelförmigen Abschnitt 4 des Nabengrundkörpers 2 schließt in axialer Richtung ein Befestigungsflansch 6 an, der eine oder mehrere axiale Befestigungsöffnungen 7 aufweist. Der Befestigungsflansch 6 kann dabei, wie in 2 zu erkennen ist, außerhalb der Umschlingung der Verzahnung 3 liegen. Es ist jedoch auch möglich, den Befestigungsflansch 6 innerhalb des trommelförmigen Abschnitts 4 anzuordnen.
  • Ferner ist im Übergangsbereich zwischen dem trommelförmigen Abschnitt 4 und dem Befestigungsflansch 6 ein Zentriersitz 9 vorgesehen, über den das Zahnriemenrad 1 auf einem Flansch einer Kugelgewindemutter zentriert werden kann. Eine solche wird unter anderem in der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Titel "Kugelgewindemutter mit einem mindestens eine Gewindeöffnung aufweisenden Flansch" beschrieben, deren Inhalt in Bezug auf das Zahnriemenrad 1 hier miteinbezogen wird. Zur Befestigung an dem Flansch der Kugelgewindemutter dienen die axialen Öffnungen 7 an dem Befestigungsflansch 6 des Nabengrundkörpers 2.
  • Vorzugsweise sind der trommelförmige Abschnitt 4 und der Befestigungsflansch 6 des Nabengrundkörpers 2 einstückig ausgebildet. Letzterer ist beispielsweise ein Gussteil oder ein topfartiges Tiefziehteil.
  • Prinzipiell ist es möglich, den Nabengrundkörper 2 aus Stahl zu fertigen. Zur weiteren Gewichtseinsparung ist der Nabengrundkörper 2 jedoch bevorzugt aus einer Leichtmetalllegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung hergestellt. Möglich sind auch andere Werkstoffe wie z. B. Faserverbundwerkstoffe mit einem geringen Gewicht in der Größenordnung der vorstehend genannten Legierungen, das heißt von weniger als 2,7 g/cm3. Gleichwohl gewährleistet der Nabengrundkörper 2 jedoch in jedem Fall die strukturelle Steifigkeit des Bauteils, während die Duroplastverzahnung 3 neben einer hohen Verzahnungsgenauigkeit für eine hohe Laufruhe und geringe Geräuschemissionen sorgt. Zudem kann die Duroplastverzahnung 3 selbstschmierend ausgebildet sein.
  • Für das in den 1 und 2 dargestellte Zahnriemenrad 1 ergibt sich gegenüber einem gesinterten Zahnriemenrad gleicher Abmessungen bei Einsatz eines Nabengrundkörpers aus Leichtmetall eine Gewichtsverminderung um 60 bis 70 Prozent.
  • Da lediglich die Verzahnung 3 selbst aus einem Duroplast hergestellt wird, sind Formänderungseffekte durch Schwindung oder Wasseraufnahme ohne nennenswerten Einfluss auf die Verahnungsgenauigkeit. Es ist jedoch von Vorteil, wenn der Nabengrundkörper 2 und die Verzahnung 3 einen im Wesentlichen gleichen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Dies ist beispielsweise bei Nabengrundkörpern 2 aus einer Aluminiumlegierung der Fall, auf die eine Verzahnung 3 aus Vyncolit aufgebracht ist.
  • 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel in Form einer abgewandelten Ausführungsform, bei der an dem Zahnriemenrad 1' zusätzlich eine Bordscheibe 8' vorgesehen ist. Ansonsten entspricht das Zahnriemenrad 1' nach 3 dem vorstehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Bordscheibe 8', die neben der Verzahnung 3' angeordnet ist und ein Verrutschen des Zahnriemens verhindern soll, ist vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Bordscheibe 8' und die Verzahnung 3' aus dem gleichen Material. Beide sind zudem miteinander verbunden. Bei der Herstellung werden diese gemeinsam an den vorgefertigten Nabengrundkörper 2' angespritzt.
  • In Abwandlung hiervon kann die Bordscheibe 8' jedoch auch aus einem anderen Material als die Verzahnung 3 hergestellt werden.
  • Auch kann die Bordscheibe 8' separat von der Verzahnung 3' an dem Nabengrundkörper 2' angeordnet sein.
  • Möglich ist weiterhin die Ausbildung eines entsprechenden radialen Vorsprungs an dem Nabengrundkörper 2' als Bordscheibe. Schließlich kann die Bordscheibe auch in herkömmlicher Art und Weise an den Nabengrundkörper 2' angeschweißt oder angeklemmt werden.
  • Das in 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel zeigt ein Zahnriemenrad 11 einer elektromechanischen Lenkung. Das Zahnriemenrad 11 ist Teil eines Zahnriementriebs zur Übertragung der Antriebskraft eines Elektromotors an einen mit einer Zahnstange in Eingriff befindlichen Kugelgewindetrieb. Der Zahnriementrieb ist justierungsfrei ausgebildet und erfordert daher eine hohe Maß- und Lagegenauigkeit der Verzahnung. Zu diesem Zweck ist das Zahnriemenrad 11 mit einem Nabengrundkörper 12 und einer Verzahnung 13 zweiteilig ausgebildet und an einem Flansch des Kugelgewindetriebs bzw. an einer Kugelgewindemutter desselben radial zentriert. Die radiale Dicke der Verzahnung 13 ist hierbei kleiner als die eines unter gleichen Bedingungen eingesetzten und aus gleichem Werkstoff gefertigten Zahnrades.
  • Das Zahnriemenrad 11 des dritten Ausführungsbeispiels entspricht in seiner Ausgestaltung dem ersten Ausführungsbeispiel und kann wie oben bereits erläutert abgewandelt werden.
  • Insbesondere umfasst das Zahnriemenrad 11 des dritten Ausführungsbeispiels einen Nabengrundkörper 2 mit einem trommelförmigen Abschnitt 14, an den ein sich im Wesentlichen radial erstreckender Befestigungsflansch 16 anschließt. Die Verzahnung 13 ist an den Außenumfang 15 des trommelförmigen Abschnitts 14 angespritzt.
  • Der trommelförmige Abschnitt 14 und der Befestigungsflansch 16 bilden eine Glocke, die es gestattet, die Verzahnung 13 radial um die Kugelgewindemutter herum anzuordnen und gleichzeitig den Nabengrundkörper 12 axial an dieser zu befestigen. Hierzu sind an dem scheibenförmigen Befestigungsflansch 16 entsprechende axiale Befestigungsöffnungen 17 sowie eine Mittenöffnung 20 ausgebildet.
  • Zur radialen Zentrierung des Nabengrundkörpers 12 an der Kugelgewindemutter dient ein an dessen Innenumfang vorgesehener Zentriersitz 19. Dieser wird durch eine Ringfläche im Übergang zwischen dem trommelförmigen Abschnitt 14 und dem Befestigungsflansch 16 gebildet.
  • Da Kunststoffe beim Erkalten stark Schwinden und das genaue Schwindmaß nur sehr schwer beherrschbar ist, sind solche bei Bauteilen, welche eine sehr hohe Maßgenauigkeit aufweisen müssen, nicht ohne weiteres einsetzbar. Bei herkömmlichen Zahnriementrieben ist in aller Regel ein Spannmechanismus vorgesehen oder es kommt auf eine sehr exakte Führung des Riemens und die Einhaltung der Riemenkräfte in einem engen Toleranzband nicht an. In einem justierfreien Zahnriementrieb einer elektro-mechanischen Lenkung sind Riemenräder aus Kunststoff ohne besondere Zusatzmaßnahmen folglich nicht einsetzbar.
  • Um dies dennoch zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Schwindmaß im Bereich des Zentriersitzes 19 genau zu kontrollieren. Bei dem in 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist der Nabengrundkörper 12 als Kunststoffspritzgussteil hergestellt, das an seinem Innenumfang einen Abschnitt mit einem mittels einer Schrumpflehre herstellbaren Zentriersitz 19 ausbildet.
  • Dazu wird, wie in 5 dargestellt, der Nabengrundkörper 12 an einen Dorn D angespritzt, welcher die Abmessungen des Zentriersitzes 19 festlegt. Nach dem Erkalten und Schwinden des Nabengrundkörpers 12 wird der Dorn D von diesem entfernt. Im Anlagebereich des Dorns D bleibt der gewünschte Durchmesser erhalten. Maßabweichungen am Außenumfang des trommelförmigen Abschnitts 4 sind hierbei unproblematisch, da die Verzahnung 13 in einem nachfolgenden Schritt, d.h. nach erfolgter Schwindung des Nabengrundkörpers 12 angespritzt wird. Etwaige Maßabweichungen des trommelförmigen Abschnitts 4 werden folglich beim Anspritzen der Verahnung 13 ausgeglichen. Zwar schwindet auch der Duroplast-Kunststoff der aufgespritzten Verzahnung 13. Durch die geringe. radiale Dicke der Verahnung 13 wird die hierbei auftretende radiale Schwindung durch den trommelförmigen Abschnitt 14 behindert und ist so gering, dass die erzielbare Maßgenauigkeit für den Einsatz in einer elektro-mechanischen Lenkung mit justierfreiem Riementrieb ausreichend ist.
  • Die Zahnriemenscheibe 11 kann wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer Bordscheibe 18 ausgebildet werden. In Abwandlung zu 3 kann die mit der Verzahnung 13 einstückig angeformte Bordscheibe 18 die Stirnseite des Nabengrundkörpers 12 teilweise oder vollständig überlappen.
  • 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel in Form einer abgewandelten Ausführungsform zu dem in 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel. Gleiche Elemente sind entsprechend mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Im Unterschied zu dem dritten Ausführungsbeispiel wird der Zentriersitz 19' hierbei durch einen metallischen Ring 21' gebildet. Dieser ist in den aus Kunststoff gefertigten Nabengrundkörper 12' eingebettet. Der metallische Ring 21' ist im Übergangsbereich zwischen dem trommelförmigen Abschnitt 14' und dem Befestigungsflansch 16' des Nabengrundkörpers 12' angeordnet. Im Einbauzustand an einem Zahnriementrieb einer elektro-mechanischen Lenkung ist dieser Ring 21' mit seinem Innenumfang an einer Kugelgewindemutter zentriert.
  • Bei der Herstellung des Nabengrundkörpers 12' wird zunächst der den Zentriersitz 19' aufweisende metallische Ring 21' in eine den Nabengrundkörper 12' abbildende Spritzgussform eingebracht und an diesen Kunststoff angespritzt, wobei der Zentriersitz 19' am Innenumfang frei bleibt. Bei einem Erkalten und Schwinden des Nabengrundkörpers 12' bleibt der Zentriersitz 19' in seiner Abmessung erhalten. Anschließend wird in einem weiteren Schritt eine Duroplastverzahnung 13' auf den Nabengrundkörper 12' bzw. einen trommelförmigen Abschnitt 14' desselben aufgebracht, insbesondere aufgespritzt. Auf diese Weise lassen sich trotz Verwendung von schwindfähigem Kunststoff an einem Riemenrad die für einen justierfreien Riementrieb wesentlichen Abmessungen mit hoher Maßgenauigkeit herstellen, so dass dieser in einer elektro-mechanischen Lenkung eingesetzt werden kann.
  • Der Nabengrundkörper 12 bzw. 12' und die Verzahnung 13 bzw. 13' können insbesondere auch aus dem aus dem gleichen Kunststoffwerkstoff hergestellt sein.
  • 1, 1'
    Zahnriemenrad
    2, 2'
    Nabengrundkörper
    3, 3'
    Verzahnung
    4, 4'
    trommelförmige Abschnitt
    5, 5'
    Außenumfang
    6, 6'
    Befestigungsflansch
    7, 7'
    axiale Befestigungsöffnung
    8'
    Bordscheibe
    9, 9'
    Zentriersitz
    11, 11'
    Zahnriemenrad
    12, 12'
    Nabengrundkörper
    13, 13'
    Verzahnung
    14, 14'
    trommelförmige Abschnitt
    15, 15'
    Außenumfang
    16, 16'
    Befestigungsflansch
    17, 17'
    axiale Befestigungsöffnung
    18, 18'
    Bordscheibe
    19, 19'
    Zentriersitz
    20, 20'
    Mittelöffnung
    21'
    metallischer Ring
    D
    Dorn bzw. Schrumpflehre

Claims (24)

  1. Zahnriemenrad für einen Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Nabengrundkörper (2, 2', 12, 1.2') mit einem trommelförmigen Abschnitt (4; 4', 14, 14') und eine auf den Außenumfang (5, 5', 15, 15') des trommelförmigen Abschnitts (4; 4', 14, 14') aufgespritzte Verzahnung (3, 3', 13, 13') aus einem Duroplast.
  2. Zahnriemenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (3, 3', 13, 13') aus einem Duroplast auf der Basis von Phenolharz hergestellt ist.
  3. Zahnriemenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (3, 3', 13, 13') aus einem Duroplast auf der Basis von Epoxidharz hergestellt ist.
  4. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bordscheibe (8', 18, 18') aus einem Duroplast an dem Nabengrundkörper (2', 12, 12') neben der Verzahnung vorgesehen ist.
  5. Zahnriemenrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bordscheibe (8', 18, 18') und die Verzahnung (3', 13, 13') aus dem gleichen Material bestehen.
  6. Zahnriemenrad nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bordscheibe (8') und die Verzahnung (3') miteinander verbunden sind.
  7. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (2, 2', 12, 12') und die Verzahnung (3, 3', 13, 13') einen im wesentlichen gleichen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
  8. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang (5, 5') des trommelförmigen Abschnitts (4, 4') den größten Durchmesser an dem Nabengrundkörper (2, 2') darstellt.
  9. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (2, 2', 12, 12') einen Befestigungsflansch (6, 6', 16, 16') aufweist, der außerhalb der Umschlingung der Verzahnung (3, 3', 13, 13') liegt.
  10. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bordscheibe für einen Zahnriemen integral mit dem Nabengrundkörper ausgebildet ist.
  11. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (2, 2', 12, 12') aus einem Werkstoff mit einer spezifischen Dichte kleiner als 2,7 g/cm3 hergestellt ist.
  12. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (2, 2') aus einer Leichtmetalllegierung hergestellt ist.
  13. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (2, 2') ein Gussteil ist.
  14. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (2, 2') ein Tiefziehteil ist.
  15. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (12) als Kunststoffspritzgussteil hergestellt ist, das an seinem Innenumfang einen Abschnitt mit einem mittels einer Schrumpflehre herstellbaren Zentriersitz (19) ausbildet.
  16. Zahnriemenrad nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentriersitz (19) im Übergangsbereich zwischen dem trommelförmigen Abschnitt (14) und einem Befestigungsflansch (16) des Nabengrundkörpers (12) angeordnet ist.
  17. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (12') als Kunststoffspritzgussteil hergestellt ist, in das ein metallischer Ring (21') eingebettet ist, der an seinem Innenumfang einen Zentriersitz (19') ausbildet.
  18. Zahnriemenrad nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Ring (21') im Übergangsbereich zwischen dem trommelförmigen Abschnitt (14') und einem Befestigungsflansch (16') des Nabengrundkörpers (12') angeordnet ist.
  19. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (12, 12') und die Verzahnung (13, 13') aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind.
  20. Verfahren zur Herstellung eines Zahnriemenrads für einen Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei das Zahnriemenrad (11) einen Nabengrundkörper (12) und eine auf den Außenumfang (15) des Nabengrundkörpers (12) aufgebrachte Verzahnung (13) aus einem Duroplast aufweist und der Nabengrundkörper (12) einen Zentriersitz (19) ausbildet, wobei der Nabengrundkörper (12) an einen Dorn (D) angespritzt wird, welcher die Abmessungen des Zentriersitzes (19) festlegt, nach einem Erkalten und Schwinden des Nabengrundkörpers (12) der Dorn (D) von diesem entfernt wird, und in einem weiteren Schritt die Verzahnung (13) auf den Nabengrundkörper (12) aufgebracht wird.
  21. Verfahren zur Herstellung eines Zahnriemenrads für einen Zahnriementrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei das Zahnriemenrad einen Nabengrundkörper (12') und eine auf den Außenumfang (15') des Nabengrundkörpers (12') aufgebrachte Verzahnung (13) aus einem Duroplast aufweist und der Nabengrundkörper (12') einen Zentriersitz (19') ausbildet, wobei ein den Zentriersitz (19') aufweisender metallischer Ring (21') in eine den Nabengrundkörper (12') abbildende Spritzgussform eingebracht und an diesen Kunststoff angespritzt wird, und nach einem Erkalten und Schwinden des Nabengrundkörpers (12') in einem weiteren Schritt die Verzahnung (13') auf den Nabengrundkörper (12') aufgebracht wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (13, 13') an den Nabengrundkörper (12, 12') angespritzt wird.
  23. Zahnriemenrad nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabengrundkörper (12, 12') und die Verzahnung (13, 13') aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind.
  24. Elektromechanische Fahrzeuglenkung, umfassend einen Zahnriementrieb zur Übertragung der Antriebskraft eines Elektromotors an einen mit einer Zahnstange in Eingriff befindlichen Kugelgewindetrieb, wobei der Zahnriementrieb ein Zahnriemenrad (1, 1', 11, 11') nach einem der vorgenannten Ansprüche aufweist, der Zahnriementrieb justierungsfrei ausgebildet ist, und der Nabengrundkörper (2, 2', 12, 12') des Zahnriemenrads (1, 1', 11, 11') an einem Flansch des Kugelgewindetriebs radial zentriert ist.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007049114A1 (de) 2007-10-12 2009-04-16 Volkswagen Ag Zahnriemenrad einer elektromechanischen Lenkung mit Kugelgewindemutter
EP2128496A2 (de) 2008-05-26 2009-12-02 IMS Gear GmbH Zahnriemenrad für einen Zahnriemenantrieb
DE102009017121A1 (de) 2009-04-15 2010-10-28 Volkswagen Ag Zahnriemenrad mit Kugelgewindemutter
DE102012020401A1 (de) * 2012-10-18 2014-04-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Riemenrad für spielfreie Übermaßmontage auf Kugelgewindemutter und Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Riemenrad und einer Kugelgewindemutter
DE102012020789A1 (de) * 2012-10-24 2014-04-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Zahnriementrieb
WO2014166742A1 (de) * 2013-04-08 2014-10-16 Trw Automotive Gmbh Riemenscheibe und getriebemutter mit einer solchen riemenscheibe
DE102013010012A1 (de) 2013-06-14 2014-12-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektromechanische Fahrzeuglenkung
DE102013216916A1 (de) 2013-08-26 2015-02-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Zahnriemenrad, Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Zahnriemenrad sowie Verfahren zur Montage eines Zahnriemens
EP4030081A1 (de) 2021-01-15 2022-07-20 JTEKT Corporation Zahnriemenscheibe
DE102018201630B4 (de) 2018-02-02 2023-01-19 Zf Friedrichshafen Ag Riemenrad für einen Zahnriementrieb einer steer-by-wire-Lenkung und Verfahren zur Herstellung des Riemenrades sowie Verwendung des Riemenrades
DE102022130072B3 (de) 2022-11-14 2024-03-28 Thyssenkrupp Ag Zahnriemenscheibe für einen Zahnriementrieb einer Kraftfahrzeuglenkung, Lenkantrieb für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007049114B4 (de) * 2007-10-12 2018-02-15 Volkswagen Ag Zahnriemenrad einer elektromechanischen Lenkung mit Kugelgewindemutter
DE102007049114A1 (de) 2007-10-12 2009-04-16 Volkswagen Ag Zahnriemenrad einer elektromechanischen Lenkung mit Kugelgewindemutter
EP2128496A2 (de) 2008-05-26 2009-12-02 IMS Gear GmbH Zahnriemenrad für einen Zahnriemenantrieb
DE102008025077A1 (de) 2008-05-26 2009-12-10 Ims Gear Gmbh Zahnriemenrad für einen Zahnriemenantrieb
EP2128496A3 (de) * 2008-05-26 2009-12-16 IMS Gear GmbH Zahnriemenrad für einen Zahnriemenantrieb
DE102009017121A1 (de) 2009-04-15 2010-10-28 Volkswagen Ag Zahnriemenrad mit Kugelgewindemutter
DE102012020401A1 (de) * 2012-10-18 2014-04-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Riemenrad für spielfreie Übermaßmontage auf Kugelgewindemutter und Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Riemenrad und einer Kugelgewindemutter
DE102012020789A1 (de) * 2012-10-24 2014-04-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Zahnriementrieb
DE102012020789B4 (de) 2012-10-24 2024-03-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Zahnriementrieb
US9958050B2 (en) 2013-04-08 2018-05-01 Trw Automotive Gmbh Belt pulley and gear nut with such a belt pulley
WO2014166742A1 (de) * 2013-04-08 2014-10-16 Trw Automotive Gmbh Riemenscheibe und getriebemutter mit einer solchen riemenscheibe
DE102013103493A1 (de) 2013-04-08 2014-10-23 Trw Automotive Gmbh Riemenscheibe und Getriebemutter mit einer solchen Riemenscheibe
CN105121911A (zh) * 2013-04-08 2015-12-02 Trw汽车股份有限公司 皮带盘和包括这种皮带盘的传动螺母
DE102013010012A1 (de) 2013-06-14 2014-12-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektromechanische Fahrzeuglenkung
DE102013216916B4 (de) 2013-08-26 2023-06-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Zahnriemenrad, Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Zahnriemenrad sowie Verfahren zur Montage eines Zahnriemens
DE102013216916A1 (de) 2013-08-26 2015-02-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Zahnriemenrad, Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Zahnriemenrad sowie Verfahren zur Montage eines Zahnriemens
DE102018201630B4 (de) 2018-02-02 2023-01-19 Zf Friedrichshafen Ag Riemenrad für einen Zahnriementrieb einer steer-by-wire-Lenkung und Verfahren zur Herstellung des Riemenrades sowie Verwendung des Riemenrades
EP4030081A1 (de) 2021-01-15 2022-07-20 JTEKT Corporation Zahnriemenscheibe
DE102022130072B3 (de) 2022-11-14 2024-03-28 Thyssenkrupp Ag Zahnriemenscheibe für einen Zahnriementrieb einer Kraftfahrzeuglenkung, Lenkantrieb für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug

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