DE102018210392A1

DE102018210392A1 - Method of manufacturing a gear, as well as gear and gear drive unit manufactured by this method

Info

Publication number: DE102018210392A1
Application number: DE102018210392.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Meier; Joerg Schmid; Luis Angel Ramirez Ortiz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-01-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Zahnrads (10) aus Kunststoff mittels einem Zahnrad-Spritzwerkzeug, mit einem Zahnkranz (12) am äußeren Umfang des Zahnrads (10), wobei der Zahnkranz (12) eine Außenverzahnung (14) mit einer definiert vorgebbaren Oberflächengüte aufweist, wobei die definiert vorgebbare Oberflächengüte durch eine Wahl einer bestimmten Einspritzgeschwindigkeit des Kunststoffs in das Zahnrad-Spritzwerkzeug erzeugt wird. Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Zahnrad (10) und eine Getriebe-Antriebseinheit (50) hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.The invention relates to a method for producing a gearwheel (10) from plastic by means of a gearwheel injection mold, with a toothed ring (12) on the outer circumference of the toothed wheel (10), the toothed ring (12) having an external toothing (14) with a predefinable one Has surface quality, the surface quality which can be predetermined in a defined manner being generated by a choice of a specific injection speed of the plastic into the gear injection mold. The invention further comprises a gearwheel (10) and a gear drive unit (50) produced by the method according to the invention.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Zahnrads, sowie ein Zahnrad und eine Getriebe-Antriebseinheit hergestellt nach diesem Verfahren Zahnrad nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a method for producing a gear, and a gear and a gear drive unit produced by this method gear according to the preamble of the independent claims.

Mit der DE 10 2006 017 930 A1 ist ein im Spritzgießverfahren hergestelltes Zahnrad bekannt geworden, das in einem Getriebe einer Getriebe-Antriebseinheit angeordnet ist. Das Zahnrad weist einen Zahnkranz mit einer äußeren Verzahnung auf, die mit einer Ankerschnecke des Elektromotors kämmt. Am Zahnrad ist ein Ritzel mit geringerem Durchmesser angeformt, das mit einem weiteren Stirnrad kämmt. Bei vielen Anwendungen für Komfortantriebe ist eine Selbsthemmung der Antriebseinheit gewünscht, damit das zu verstellende Teil nach dem Verstellvorgang in seiner Position fixiert bleibt. Diese Selbsthemmung ist maßgeblich von der Auslegung der Getriebestufen abhängig. Andererseits soll der Wirkungsgrad der Antriebseinheit auch möglichst hoch sein, um Energie zu sparen und/oder die Batterie zu entlasten. Daher besteht der Wunsch die Selbsthemmung definiert einzustellen um den Wirkungsgrad zu optimieren, ohne das Getriebe dafür komplett neu auszulegen.With the DE 10 2006 017 930 A1 has become known a gear produced in the injection molding process, which is arranged in a transmission of a gear drive unit. The gear wheel has a ring gear with an external toothing which meshes with an anchor worm of the electric motor. A pinion with a smaller diameter is formed on the gear, which meshes with another spur gear. In many applications for comfort drives, self-locking of the drive unit is desired so that the part to be adjusted remains fixed in its position after the adjustment process. This self-locking is largely dependent on the design of the gear stages. On the other hand, the efficiency of the drive unit should also be as high as possible in order to save energy and / or to relieve the battery. Therefore, there is a desire to set the self-locking in a defined manner in order to optimize the efficiency without having to completely redesign the gearbox.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Zahnrads, sowie das erfindungsgemäße Zahnrad und die Getriebe-Antriebseinheit hergestellt nach diesem Verfahren nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch die Änderung der Einspritzgeschwindigkeit beim Spritzgießen des Zahnrads sich über die Änderung der Oberflächenrauhigkeit der Außenverzahnung die Selbsthemmung des Getriebes beeinflussen lässt. Dadurch kann der Gesamtwirkungsgrad der Getriebe-Antriebseinheit je nach Anwendung eingestellt werden, ohne dass an den Maßen oder der Auslegung des Getriebes etwas verändert werden muss. Dadurch lässt sich die Antriebseinheit sehr kostengünstig an unterschiedliche Anforderungen bezüglich deren Selbsthemmung anpassen.The method according to the invention for producing a gearwheel, as well as the gearwheel according to the invention and the gear drive unit produced according to this method according to the category of the independent claims, have the advantage that the change in the injection speed during injection molding of the gearwheel changes the surface roughness of the external toothing can influence the self-locking of the transmission. As a result, the overall efficiency of the gear drive unit can be adjusted depending on the application, without having to change the dimensions or the design of the gear. As a result, the drive unit can be adapted very cost-effectively to different requirements with regard to its self-locking.

Ausbildung unterschiedlich tiefer Ausnehmungen hat insbesondere den Vorteil, dass die Vernetzung des Kunststoffmaterials bzw. Polymers verbessert wird und die Neigung zur Bildung von Lunkern (Vakuolen) reduziert wird. Dadurch ist es möglich, dass bei beispielsweise gleich hohen Festigkeitswerten, wie es das aus der DE 197 18 213 A1 bekannte Zahnrad aufweist, die Ausnehmungen insgesamt gesehen mit einer größeren Tiefe auszustatten, so dass zusätzliches Volumen am Material und somit Gewicht eingespart werden kann. Nichts desto trotz ist durch die qualitativ hochwertige Vernetzung und geringe Neigung des Materials zur Lunkerbildung die gewünschte bzw. erforderliche Festigkeit des Zahnrads gewährleistet. Alternativ kann bei gleichem Gewicht ein qualitativ besonders hochwertiges und hohe Festigkeitswerte aufweisendes Zahnrad ausgebildet werden.Forming recesses of different depths has the particular advantage that the crosslinking of the plastic material or polymer is improved and the tendency to form cavities (vacuoles) is reduced. This makes it possible that, for example, with the same high strength values, as is the case with the DE 197 18 213 A1 Known gear has, seen overall, the recesses with a greater depth, so that additional volume on the material and thus weight can be saved. Nevertheless, the high-quality networking and low tendency of the material to form voids ensure the desired or required strength of the gear. Alternatively, a gear of particularly high quality and having high strength values can be formed with the same weight.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. In einer bevorzugten Ausführung sind die Anspritzpunkte für das Einspritzen des Kunststoffes in das Spritzwerkzeug radial zwischen der inneren Nabe und der Außenverzahnung des Zahnrads angeordnet - bevorzugt etwa radial mittig zwischen diesen.The measures listed in the dependent claims enable advantageous developments and improvements of the designs specified in the independent claims. In a preferred embodiment, the injection points for injecting the plastic into the injection mold are arranged radially between the inner hub and the external toothing of the gearwheel - preferably approximately radially centrally between them.

Dabei weist das Zahnrad eine kreisförmige Wand auf die sich quer zur Drehachse erstreckt. An dieser Wand ist im Zentrum die Nabe und am äußeren Umfang der Zahnkranz angeformt. Die Einspritzpunkte sind vorteilhaft an dieser Wand angeordnet, so dass der flüssige Kunststoff schnell radial nach innen und außen und in Umfangsrichtung fließen kann.The gear wheel has a circular wall that extends transversely to the axis of rotation. The hub is formed on this wall in the center and the ring gear on the outer circumference. The injection points are advantageously arranged on this wall, so that the liquid plastic can flow rapidly radially inwards and outwards and in the circumferential direction.

Besonders günstig ist es, genau drei Anspritzpunkte in gleichmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung anzuordnen, wobei diese bevorzugt radial mittig zwischen dem Außenumfang des Zahnrads und der Innenwand der Nabe angeordnet sind.It is particularly expedient to arrange exactly three injection points at regular intervals along the circumferential direction, these preferably being arranged radially in the center between the outer circumference of the gearwheel and the inner wall of the hub.

In einer bevorzugten Ausführung weist das Zahnrad ein Ritzel für eine weitere Getriebestufe auf, das beispielsweise eine Stirnverzahnung aufweist. Diese ist dann radial konzentrisch und axial versetzt zur Außenverzahnung des Zahnrads angeordnet. Durch die Nähe zu den Anspritzpunkten kann das Ritzel in einem Spritzvorgang zuverlässig zusammen mit dem Zahnkranz der Außenverzahnung ausgeformt werden.In a preferred embodiment, the gear wheel has a pinion for a further gear stage, which has spur gear teeth, for example. This is then arranged radially concentrically and axially offset from the external toothing of the gear. Due to the proximity to the injection points, the pinion can be reliably formed together with the ring gear of the external toothing in one injection process.

Beispielsweise beträgt der Außendurchmesser des Zahnrads etwa 35 bis 45 mm - insbesondere etwa 38 bis 40 mm, und die axiale Erstreckung der Außenverzahnung etwa 5 bis 10 mm - insbesondere etwa 6 bis 8 mm.For example, the outer diameter of the gear wheel is approximately 35 to 45 mm - in particular approximately 38 to 40 mm, and the axial extent of the external toothing is approximately 5 to 10 mm - in particular approximately 6 to 8 mm.

Für diese Abmessungen des Zahnrads ergibt sich mit einer Einspritzzeit des Kunststoffes in das Zahnrad-Spritzwerkzeug von 1,0 bis 2,0 Sekunden eine Oberflächengüte mit einer Oberflächenrauhigkeit Rz der Zahnflanken der Außenverzahnung von 3,0 bis 6,0.For these dimensions of the gearwheel, an injection time of the plastic into the gearwheel injection mold of 1.0 to 2.0 seconds results in a surface quality with a surface roughness Rz of the tooth flanks of the external toothing of 3.0 to 6.0.

Soll hingegen eine geringere Oberflächenrauhigkeit der Zahnflanken der Außenverzahnung von Rz = 0,5 bis 3,0 erzielt werden, kann dies mit einer größeren Einspritzzeit von 2,0 bis 3,0 Sekunden erreicht werden. Mit einer Einspritzzeit von 2,7 bis 2,9 Sekunden lassen sich beispielsweise bei diesen Abmessungen des Zahnrads Rauhigkeiten der Zahnflanken von Rz = 0,6 bis 1,5 herstellen.On the other hand, a lower surface roughness of the tooth flanks of the external teeth should be Rz = 0.5 to 3.0 can be achieved with a longer injection time of 2.0 to 3.0 seconds. With an injection time of 2.7 to 2.9 seconds, roughness of the tooth flanks of Rz = 0.6 to 1.5 can be produced, for example, with these dimensions of the gear.

Besonders kostengünstig ist das Herstellungsverfahren des Zahnrads mittels eines Kunststoff aus POM - vorzugsweise aus Delrin 100NC10, der sich auch sehr einfach verarbeiten lässt und gute tribologische Eigenschaften aufweist.The manufacturing process of the gearwheel using a plastic made of POM - preferably made of Delrin 100NC10, which is also very easy to process and has good tribological properties, is particularly cost-effective.

Damit kann mit der Wahl einer definierten Einspritzzeit des Kunststoffes in das Zahnrad-Spritzwerkzeug die Oberflächenrauhigkeit Rz der Zahnflanken der Außenverzahnung des Zahnrads vorgegeben werden, ohne dass am Spritzwerkzeug etwas geändert werden muss. Dadurch kann auch auf aufwändige Freigabeprozesse, die bei einer Änderung der Produktion notwendig wären, verzichtet werden.With the choice of a defined injection time of the plastic into the gear injection mold, the surface roughness Rz of the tooth flanks of the external toothing of the gear can be specified without having to change anything on the injection mold. This means that there is no need for complex approval processes that would be necessary if production were changed.

Ein solches erfindungsgemäßes Zahnrad eignet sich in besonderer Weise für den Einbau in eine Getriebe-Antriebseinheit zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug. Dabei ist auf einer Ankerwelle eines Elektromotors eine Getriebeschnecke angeordnet, die das Antriebsmoment auf das Zahnrad überträgt. Dabei kämmt die Getriebeschnecke, die bevorzugt aus Metall gefertigt - insbesondere direkt auf die Ankerwelle aufrolliert oder als Hohlschnecke auf die Ankerwelle aufgezogen - ist, mit der Außenverzahnung und bildet als erste Getriebestufe ein Schneckengetriebe. Die Oberfläche der Zahnflanken der Getriebeschnecke lassen sich auch definiert herstellen, insbesondere mittels dem Rollierverfahren. Durch Kombination mit der vorgebbaren Oberflächenrauhigkeit der Außenverzahnung des Zahnrads, lässt sich so die gewünschte Selbsthemmung einstellen.Such a gear wheel according to the invention is particularly suitable for installation in a gear drive unit for adjusting moving parts in the motor vehicle. In this case, a gear worm is arranged on an armature shaft of an electric motor, which transmits the drive torque to the gearwheel. The gear worm, which is preferably made of metal - in particular rolled up directly onto the armature shaft or mounted as a hollow worm on the armature shaft - meshes with the external toothing and forms a worm gear as the first gear stage. The surface of the tooth flanks of the gear worm can also be produced in a defined manner, in particular by means of the roller burnishing process. The desired self-locking can be set in combination with the specifiable surface roughness of the external toothing of the gear.

In einer bevorzugten Ausführung weist die Getriebe-Antriebseinheit eine zweite Getriebestufe auf, bei der die Stirnverzahnung des Ritzels des Zahnrads mit einem weiteren Getriebe-Stirnrad kämmt. Dieses zweite Getriebe-Stirnrad weist ein Abtriebselement auf, an dem das Antriebsmoment abgegriffen werden kann. Das Getriebe-Stirnrad, das bevorzugt direkt ein dem Getriebegehäuse gelagert ist, überlappt dabei mit dem Zahnrad, das bevorzugt auf einem festen Bolzen gelagert ist. So kann ein sehr kompaktes Getriebe geschaffen werden, dessen Abtriebselement beispielsweise als profilierte Hohlwelle des Getriebe-Stirnrads ausgebildet ist. Die Getriebeantriebseinrichtung, insbesondere in Form eines Komfortantriebs für ein Kraftfahrzeug, ist beispielhaft und nicht einschränkend als ein Fensterheberantrieb, ein Sitzverstellungsantrieb, ein Schiebedachantrieb oder ähnliches ausgebildet.In a preferred embodiment, the gear drive unit has a second gear stage, in which the spur toothing of the pinion of the gear meshes with a further gear spur gear. This second gear spur gear has an output element from which the drive torque can be tapped. The gear spur gear, which is preferably mounted directly on the gear housing, overlaps with the gear, which is preferably mounted on a fixed pin. In this way, a very compact gear can be created, the output element of which is designed, for example, as a profiled hollow shaft of the gear spur gear. The gear drive device, in particular in the form of a comfort drive for a motor vehicle, is designed, by way of example and not limitation, as a window lift drive, a seat adjustment drive, a sunroof drive or the like.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing.

Es zeigen

1 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Zahnrad,
2 eine Getriebe-Antriebseinheit mit einem erfindungsgemäß hergestellten Zahnrad gemäß 1.

Show it

1 a gear produced by the method according to the invention,
2 a transmission drive unit with a gear according to the invention 1 ,

1 zeigt ein Zahnrad 10, das mit dem erfindungsgemäßen Spritzguss-Verfahren hergestellt ist. Das Zahnrad weist einen äußeren Zahnkranz 12 mit einer Außenverzahnung 14 auf. Die Außenverzahnung 14 ist als Schneckenradverzahnung 16 ausgebildet, die geeignet ist für einen Eingriff mit einer Schnecke 30, wie sie in 2 dargestellt ist. Das Zahnrad 10 weist eine zentrale Bohrung 18 auf, mit der das Zahnrad 10 auf einer Welle 60 gelagert werden kann. Die Bohrung 18 weist eine Innenwand 20 auf, die eine Nabe 22 des Zahnrads bildet. Im Nabenbereich weist das Zahnrad 10 ein Ritzel 24 mit einer weiteren Außenverzahnung 25 auf, die einen geringeren Durchmesser 26 aufweist, als der Außendurchmesser 11 des Zahnrads 10. In 1 ist das Zahnrad 10 von unten gezeichnet, wo das Ritzel 24 axiale Hohlräume 23 aufweist, damit es mit höherer Formbeständigkeit gespritzt werden kann. Zwischen der Nabe 22 und dem Zahnkranz 12 ist eine scheibenförmige Wand 28 quer zu einer Drehachse 40 des Zahnrads 10 angeformt. An dieser Wand 28 sind Anspritzpunkte 42 ausgebildet, an denen das Kunststoff-Material in das Spritzwerkzeug eingespritzt wird. Die Anspritzpunkte 42 sind näherungsweise radial mittig zwischen der Innenwand 20 der Bohrung und der Außenverzahnung 14 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind genau drei Anspritzpunkte 42 ausgebildet, bevorzugt gleichmäßigen Winkelabständen von etwa 120°. Beim Spritzgießen wird der flüssige Kunststoff an den Anspritzpunkten 42 in das Spritzwerkzeug gepresst, so dass der Kunststoff radial nach innen und nach außen läuft. Innerhalb einer bestimmten Einspritzzeit ist das Spritzwerkzeug vollständig mit Kunststoff ausgefüllt. Anschließend kann das fertige Zahnrad 10 aus dem Spritzwerkzeug entnommen werden. Die Einspritzzeit ist von dem Einspritzdruck des Kunststoffes abhängig, woraus eine gewisse Fließgeschwindigkeit des Kunststoffes resultiert. In Abhängigkeit der Einspritzzeit wird die Oberfläche 32 der Außenverzahnung 14 mehr oder weniger rau ausgebildet. Die Rauhigkeit der Außenverzahnung 14 kann mit einem Rauhigkeitsprofil über die Zahnflanken gemessen werden, wobei die Größe Rz ein definiertes Maß (arithmetischer Mittelwert der Einzelrautiefe nach DIN EN ISO 4287) für die Rauhigkeit darstellt. Bei einer größeren Einspritzzeit bilden sich an den Zahnflanken weniger Fließlinien oder andere Oberflächendefekte aus, wodurch die Oberflächenrauhigkeit der Außenverzahnung 14 reduziert wird. Die Außenverzahnung 14 ist als Schneckenradverzahung oder als Schraubradverzahnung ausgebildet, bei denen die Zahnflanken bezüglich der Drehachse /Axialrichtung) schräg verlaufen. Der Außendurchmesser 11 des Zahnrads 10 und damit der Außenverzahnung 14 beträgt 35 bis 45 mm, bevorzugt etwa 38 bis 40 mm. Die Höhe 44 der Außenverzahnung 14 beträgt 5 bis 10 mm, bevorzugt etwa 6 bis 8 mm. Bei einer Einspritzzeit von etwa 2,7 bis 2,9 Sekunden ergibt sich beispielsweise eine Rauhigkeit an der Oberfläche 32 der Zahnflanken 34 von Rz = 0,5 bis 1,5. Wird die Einspritzzeit beispielsweise auf 1,3 bis 1,5 Sekunden reduziert erhöht sich die Rauhigkeit der Zahnflanken 34 auf Rz = 3,0 bis 5,0. Dadurch kann über die Einspritzzeit, bzw. Über den Einspritzdruck des Kunststoffes die Oberflächenrauhigkeit der Außenverzahnung 14, insbesondere deren Zahnflanken 34 eingestellt werden. Dadurch kann die Selbsthemmung der Außenverzahnung 14 mit der Schnecke 30 vorgegeben werden und damit der Wirkungsgrad einer Getriebe-Antriebseinheit 50 beeinflusst werden. 1 shows a gear 10 , which is produced with the injection molding process according to the invention. The gear has an outer ring gear 12 with an external toothing 14 on. The external toothing 14 is as worm gear teeth 16 trained, which is suitable for engagement with a snail 30 as in 2 is shown. The gear 10 has a central hole 18 on with the gear 10 on a wave 60 can be stored. The hole 18 has an inner wall 20 on that a hub 22 of the gear forms. The gear wheel points in the hub area 10 a pinion 24 with another external toothing 25 on having a smaller diameter 26 has than the outer diameter 11 of the gear 10 , In 1 is the gear 10 drawn from below where the pinion 24 axial cavities 23 has, so that it can be sprayed with higher dimensional stability. Between the hub 22 and the ring gear 12 is a disc-shaped wall 28 transverse to an axis of rotation 40 of the gear 10 formed. On this wall 28 are injection points 42 formed on which the plastic material is injected into the injection mold. The injection points 42 are approximately radially centered between the inner wall 20 the bore and the external toothing 14 arranged. In the exemplary embodiment there are exactly three injection points 42 formed, preferably uniform angular distances of about 120 °. During injection molding, the liquid plastic is at the injection points 42 pressed into the injection mold so that the plastic runs radially inwards and outwards. The injection mold is completely filled with plastic within a certain injection time. Then the finished gear 10 be removed from the injection mold. The injection time depends on the injection pressure of the plastic, which results in a certain flow rate of the plastic. Depending on the injection time, the surface 32 the external toothing 14 more or less rough. The roughness of the external teeth 14 can be measured with a roughness profile over the tooth flanks, whereby the size Rz represents a defined measure (arithmetic mean of the individual roughness depth according to DIN EN ISO 4287) for the roughness. With a longer injection time, fewer flow lines or others form on the tooth flanks Surface defects from, causing the surface roughness of the external teeth 14 is reduced. The external toothing 14 is designed as worm gear teeth or as helical gear teeth, in which the tooth flanks run obliquely with respect to the axis of rotation / axial direction). The outside diameter 11 of the gear 10 and thus the external gearing 14 is 35 to 45 mm, preferably about 38 to 40 mm. The height 44 the external toothing 14 is 5 to 10 mm, preferably about 6 to 8 mm. With an injection time of about 2.7 to 2.9 seconds, for example, there is roughness on the surface 32 the tooth flanks 34 from Rz = 0.5 to 1.5. If, for example, the injection time is reduced to 1.3 to 1.5 seconds, the roughness of the tooth flanks increases 34 to Rz = 3.0 to 5.0. As a result, the surface roughness of the external toothing can be determined via the injection time or the injection pressure of the plastic 14 , especially their tooth flanks 34 can be set. This can cause the external toothing to self-lock 14 with the snail 30 be specified and thus the efficiency of a gear drive unit 50 to be influenced.

Eine solche Getriebe-Antriebseinheit 50 ist in 2 als Explosionszeichnung dargestellt. An einen Elektromotor 52 schließt sich eine Getriebegehäuseschale 56 an, die mit einem Gehäusedeckel 57 verschließbar ist. Der Elektromotor 52 weist eine Ankerwelle 53 auf, auf der eine Getriebeschnecke 30 angeordnet ist, die sich in das Getriebegehäuse hinein erstreckt. Das Zahnrad 10 ist auf einem feststehenden Bolzen 60 drehbar gelagert. Dabei kämmt die Außenverzahnung 14 mit der Getriebeschnecke 30. Das Zahnrad 10 weist axial versetzt zur Außenverzahnung 14 ein Ritzel 24 mit einer weiteren Außenverzahung 25 auf, die mit einem Stirnrad 58 kämmt, das im Getriebegehäuse 55 gelagert ist. Die Außenverzahnung 25 des Ritzels 24 hat einen geringeren Durchmesser 26 als der Außendurchmesser der Außenverzahnung 14 des Zahnrads 10. Somit bildet die Schneckenverzahnung 14, 30 eine erste Getriebestufe und die Stirnradverzahnung 25, 58 eine zweite Getriebestufe. Am Stirnrad ist ein Abtriebselement 62 angeordnet, das hier als Innenvielkant ausgebildet ist, über den ein Antriebsmoment an ein zu verstellendes Teil, beispielsweise eine Autositzkomponente, übertragen wird. Der Gesamtwirkungsgrad der Getriebe-Antriebseinheit 50 wird durch die Auslegung des Elektromotors 52 und des Getriebes 54 bestimmt. Durch die Änderung der Einspritzgeschwindigkeit beim Spritzgießen des Zahnrads 10 lässt sich über die Änderung der Oberflächenrauhigkeit der Außenverzahnung 14 die Selbsthemmung des Schneckengetriebes beeinflussen. Dadurch kann der Gesamtwirkungsgrad der Getriebe-Antriebseinheit 50 eingestellt werden, ohne dass an der Maßen des Getriebes 54 etwas verändert wird.Such a gear drive unit 50 is in 2 shown as an exploded view. An electric motor 52 a gearbox shell closes 56 with a housing cover 57 is lockable. The electric motor 52 has an armature shaft 53 on which a gear worm 30 is arranged, which extends into the gear housing. The gear 10 is on a fixed bolt 60 rotatably mounted. The external teeth mesh 14 with the gear worm 30 , The gear 10 points axially offset to the external toothing 14 a pinion 24 with another external toothing 25 on that with a spur gear 58 combs that in the gearbox 55 is stored. The external toothing 25 of the pinion 24 has a smaller diameter 26 than the outside diameter of the external toothing 14 of the gear 10 , The worm gear thus forms 14 . 30 a first gear stage and the spur gear teeth 25 . 58 a second gear stage. There is an output element on the spur gear 62 arranged, which is designed here as an internal polygon, via which a drive torque is transmitted to a part to be adjusted, for example a car seat component. The overall efficiency of the transmission drive unit 50 is determined by the design of the electric motor 52 and the transmission 54 certainly. By changing the injection speed when injection molding the gear 10 can be changed by changing the surface roughness of the external toothing 14 influence the self-locking of the worm gear. This can reduce the overall efficiency of the transmission drive unit 50 can be adjusted without affecting the dimensions of the gearbox 54 something is changed.

Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise der Elektromotor 52 auch nur mit genau einer Getriebestufe, insbesondere einem Schneckengetriebe, kombiniert werden. Dann bildet das Ritzel 24 des Zahnrads 10 direkt das Abtriebselement 62. Es kann auch die konkrete Ausgestaltung und die Maße des Zahnrads 10 variiert werden, beispielsweise zusätzliche radiale Stege oder Verstrebungen angeordnet sein oder die Anzahl der Anspritzpunkte 42 verändert werden. Auch kann das Antriebsmoment anstelle des Ritzels 24 über einen anders gestalteten Mitnehmer von dem Schneckenzahnrad 10 weitergeleitet werden. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit 50 kann auch außerhalb des Kraftfahrzeugs Anwendung finden.It should be noted that with regard to the exemplary embodiments shown in the figures and in the description, various possible combinations of the individual features with one another are possible. For example, the electric motor 52 can also be combined with exactly one gear stage, in particular a worm gear. Then the pinion forms 24 of the gear 10 directly the output element 62 , It can also be the specific design and dimensions of the gear 10 be varied, for example additional radial webs or struts can be arranged or the number of injection points 42 to be changed. The drive torque can also be used instead of the pinion 24 via a differently designed driver from the worm gear 10 to get redirected. The drive unit according to the invention 50 can also be used outside the motor vehicle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102006017930 A1 [0002]
DE 19718213 A1 [0004]

Claims

Method for producing a gear (10) from plastic by means of a gear injection tool, with a ring gear (12) on the outer circumference of the gear wheel (10), the ring gear (12) having external teeth (14) with a surface quality that can be predetermined in a defined manner, wherein the defined, predeterminable surface quality is generated by a choice of a specific injection speed of the plastic into the gear injection mold.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the gear (10) has a central hub (22) for receiving on a shaft (60), and radially between the hub (22) and the ring gear (12) injection points (42) are formed, at which the Plastic is injected into the gear injection mold.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a flat wall (28) is formed radially between the hub (22) and the ring gear (12) transversely to an axis of rotation (40) of the gear wheel (10), and the injection points (42 ) are arranged on the wall (28).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the hub (22) has a bore (18) for the shaft (60), and the injection points (42) radially approximately centrally between the inner wall (20) of the bore (18) and the circumference of the external toothing (14) are arranged - and in particular exactly three injection points (42) are arranged uniformly distributed in the circumferential direction.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the hub (22) a pinion (24) with a further toothing (25) is injection molded, which is arranged radially and axially offset from the external toothing (14).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the outer diameter (11) of the gearwheel (10) is approximately 35 to 45 mm - in particular approximately 38 to 40 mm -, and the axial extent (44) of the external toothing is approximately 5 to 10 mm - In particular about 6 to 8 mm - is.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic is injected into the gear injection mold in an injection time of 1.0 to 2.0 sec in order to achieve a surface quality which is due to a surface roughness Rz of the tooth flanks (34) External toothing (14) is characterized from 3.0 to 6.0.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic is injected into the gear injection tool in an injection time of 2.0 to 3.0 sec - in particular 2.7 to 2.9 sec - in order to achieve a surface quality, which is characterized by a surface roughness Rz of the tooth flanks (34) of the external toothing (14) of 0.5 to 3.0 - in particular 0.6 to 1.5.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a POM - preferably Delrin 100NC10 - is used as the plastic.

Gearwheel (10), produced by a method according to one of the preceding claims, characterized in that the surface roughness Rz of the tooth flanks (34) of the external toothing (14) depends on the injection time of the plastic into the gearwheel injection mold.

Gear drive unit (50), in particular comfort drive for a motor vehicle, with an electric motor (52) and a subsequent gear (54), which according to a gear (10) Claim 10 characterized in that the gear wheel (10) meshes with a gear worm (30) which is preferably arranged in a rotationally fixed manner on an armature shaft (53) of the electric motor (52).

Gear drive unit (50) after Claim 11 , characterized in that the pinion (24) of the gearwheel (10) meshes with a further gearwheel gear (58) which has an output element (62) on which the drive torque is made available.

Gear drive unit (50) after Claim 11 or 12 , characterized in that the gear (54) - preferably a first gear stage having the external toothing (14) and the gear worm (30) - is designed to be self-locking.