DE102013106686A1 - gear - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Zahnrad mit eine Beschichtung (21) und Bombierungen (22) aufweisenden Zähnen (20), das durch einen Sintervorgang hergestellt ist, wobei die Beschichtung (21) vor der Herstellung der Bombierungen (22) aufgebracht ist und die Bombierungen (22) durch einen Walzvorgang hergestellt sind.The invention relates to a toothed wheel with a coating (21) and crowns (22) having teeth (20) which is produced by a sintering process, the coating (21) being applied before the production of the crowns (22) and the crowns (22 ) are made by a rolling process.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zahnrad mit eine Beschichtung und Bombierungen aufweisenden Zähnen, das durch einen Sintervorgang hergestellt ist. The invention relates to a gear with a coating and crowning teeth, which is made by a sintering process.
In Fahrzeugen werden elektrische Antriebe verwendet um verschiedene Verstellfunktionen zu realisieren. Bei elektrischen Lenkungen wird durch einen Motor über ein Getriebe ein Moment auf die Zahnstange übertragen, um das Lenken zu erleichtern. Moderne Fahrzeuge bieten dem Fahrer mehrere Komfortfunktionen, wie z.B. elektrische Fensterheber und Sitzverstellungen. In den genannten Funktionen und zudem in Wischerantrieben und in einer elektromechanischen Bremskraftverstärkung werden meistens Schneckengetriebe verwendet. In vehicles electric drives are used to realize different adjustment functions. In electric steering, a torque is transmitted to the rack by an engine via a transmission to facilitate steering. Modern vehicles offer the driver several comfort functions, such as electric windows and seat adjusters. In the above functions and also in wiper drives and in an electromechanical brake booster worm gears are mostly used.
Andere Anwendungsfelder für die sich die Erfindung eignet, sind elektrische Werkzeuge (Schrauber, Hämmer, Winkelschleifer, Stichsägen) und Antriebe für Elektrofahrräder, Elektroroller und Elektrofahrzeuge. In diesen Anwendungen werden meistens Planeten-, Stirnrad- und Kegelradgetriebe eingesetzt. Other fields of application for which the invention is suitable are electrical tools (screwdrivers, hammers, angle grinders, jigsaws) and drives for electric bicycles, electric scooters and electric vehicles. In these applications mostly planetary, helical and bevel gears are used.
Die in den Getrieben enthaltenen Zahnräder sowie die Zahnräder weiterer Getriebestufen sind entweder aus Metall oder aus einem Polymerwerkstoff hergestellt. Das oft aus Geräuschgründen eingesetzte Schnecken-/Schraubradgetriebe kann sehr eingeschränkt kompakt konstruiert werden, da beispielsweise die Abtriebs- und Antriebswelle um 90° umgelenkt sind. The gears contained in the gears and the gears of other gear stages are made either of metal or of a polymer material. The worm / Schraubradgetriebe often used for noise reasons can be constructed very limited compact, since, for example, the output and drive shaft are deflected by 90 °.
Die Zähne weisen häufig gerade verlaufende Zahnflanken auf. Diese Zahnräder sind jedoch mit einer hohen Toleranz und einem hohen Verschleiß behaftet. Außerdem ist die Geräuschemission im Betrieb unerwünscht hoch und die Herstellung durch einen Zerspanungsvorgang relativ teuer. Darüber hinaus haben die Zahnräder aus einem meist kostengünstigen Kunststoff gegenüber Metallzahnrädern aufgrund ihrer geringeren Festigkeit den Nachteil eines größeren Bauraums. The teeth often have straight tooth flanks. However, these gears are subject to a high tolerance and high wear. In addition, the noise emission during operation is undesirably high and the production by a cutting process is relatively expensive. In addition, the gears of a mostly inexpensive plastic over metal gears due to their lower strength the disadvantage of a larger space.
Die Erfindung hat die Aufgabe das eingangs genannte Zahnrad zukünftig preiswerter herzustellen und die Nachteile zu vermeiden. The invention has the object to produce the gear mentioned in the future cheaper and to avoid the disadvantages.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem gattungsgemäßen Zahnrad, bei dem erfindungsgemäß die Beschichtung vor der Herstellung der Bombierungen aufgebracht wird, wobei die Bombierungen durch einen Walzvorgang hergestellt sind. Bombierungen sind konvexe Wölbungen, die sich an Zahnflanken in axialer Richtung des Zahnrades erstrecken. Ein einen hohen Materialabfall erzeugender Zerspanungsvorgang kann also zukünftig entfallen. Insbesondere durch den Walzvorgang kann das Zahnrad kostengünstig hergestellt werden, da der unerwünschte Materialabfall vermieden wird und der Walzvorgang nur eine relativ kurze Bearbeitungszeit erfordert. Außerdem ermöglicht der Walzvorgang, die Beschichtung vor der Herstellung der Bombierungen aufzubringen. Die Beschichtung reduziert den Verschleiß und die Geräuschemission. Grundsätzlich sind natürlich außer dem Walzvorgang auch andere dem Fachmann bekannte Umformvorgänge zur Herstellung der Bombierungen möglich. Das Zahnrad kann in einer bevorzugten Ausführungsform ein Schraubrad sein, dessen Zähne schräg zur axialen Richtung des Zahnrades angeordnet sind. Das Zahnrad weist dann also eine Schrägverzahnung auf. Es kann folglich zusammen mit einer Schneckenwelle eingesetzt werden. The invention solves this problem with a generic gear in which according to the invention, the coating is applied prior to the production of the crowns, wherein the crowns are made by a rolling process. Crowns are convexes that extend on tooth flanks in the axial direction of the gear. A high material waste generating cutting operation can thus be omitted in the future. In particular, by the rolling process, the gear can be produced inexpensively, since the unwanted material waste is avoided and the rolling process requires only a relatively short processing time. In addition, the rolling process allows the coating to be applied prior to the manufacture of the crowns. The coating reduces wear and noise. In principle, of course, other than the rolling process other known in the art forming operations for the production of the crowns possible. The gear may be in a preferred embodiment, a helical gear, whose teeth are arranged obliquely to the axial direction of the gear. The gear then has a helical toothing. It can therefore be used together with a worm shaft.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung des Zahnrades welches durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
- • Herstellen des Zahnrades durch einen Sintervorgang,
- • Beschichten des Zahnrades,
- • Bombieren der Zähne durch einen Walzvorgang.
- Producing the gear by a sintering process,
- Coating the gear,
- • Crowning the teeth through a rolling process.
Aufgrund der erfindungsgemäßen kostengünstigen Herstellung von geräuscharmen Sintermetallzahnrädern wird der Einsatz dieser Zahnräder anstelle von Kunststoffzahnrädern ermöglicht. Zudem können beispielsweise Stirnradstufen anstelle von prinzipbedingt geräuscharmen Schnecken-Schraubradstufen in einer motornahen Anordnung bei schnell drehender Motorwelle eingebaut werden. Damit wird eine gegenüber dem Bekannten sehr kompakte Ausführung insbesondere eines Stell- und Wischergetriebes ermöglicht. Beispielsweise kann ein zweistufiges Getriebe eines Sitzverstellers bestehend aus einer Schnecken-Schraubradstufe und einer Stirnrad- oder Evoloidstufe durch den Einsatz von Metallzahnrädern erheblich flacher dargestellt werden. Der Ersatz einer Schnecken-Schraubradstufe durch eine Stirnradstufe hat den weiteren Vorteil eines deutlich verbesserten Verzahnungswirkungsgrads. Due to the cost-effective production of low-noise sintered metal gears according to the invention, the use of these gears instead of plastic gears is made possible. In addition, for example, spur gear stages can be installed in a close-to-motor arrangement with a fast-rotating motor shaft instead of inherently low-noise worm helical gear stages. This allows a comparison with the known very compact design in particular a control and wiper gear. For example, a two-stage gearbox of a Sitzverstellers consisting of a worm-Schraubradstufe and a spur gear or Evoloidstufe be represented by the use of metal gears considerably flatter. The replacement of a worm helical gear stage by a spur gear stage has the further advantage of a significantly improved gear efficiency.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Im Einzelnen zeigen: In detail show:
Demgegenüber wird ein erfindungsgemäßer Zahn
Außerdem ist der Zahn
Der Zahn
Um die Herstellungskosten zusätzlich zu reduzieren, werden die Bombierungen
Die Fertigung der Bombierungen
Der Zahn
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Zahn tooth
- 11 11
- Zahnflanke tooth flank
- 20 20
- Zahn tooth
- 21 21
- Beschichtung coating
- 22 22
- Bombierungen pressings
- 23 23
- Zahnflanke tooth flank
Claims (8)
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