DE102020202922A1 - Method for manufacturing a gear wheel for an electromechanical power steering system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getrieberads umfassend eine Hohlwelle (4), die mit einem koaxial mit radialem Abstand umlaufenden Zahnkranz (5) über einen im Kunststoff-Spritzguss eingespritzten Verbindungskörper (6) verbunden ist, bei dem der Zahnkranz (5) und die Hohlwelle (4) im Formhohlraum (73) einer Spritzgießform (7) in einer auswerferseitigen Formhälfte (72) positioniert werden, die durch eine düsenseitige Formhälfte (71) axial geschlossen wird, und durch mindestens eine Einspritzdüse (77,79) in der düsenseitigen Formhälfte (71) schmelzflüssiger Kunststoff axial in den Zwischenraum (8) zwischen Zahnkranz (5) und Hohlwelle (4) eingespritzt wird. Um ein Verfahren anzugeben, welches weniger aufwendig ist und breitere Anwendungsmöglichkeiten bietet, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass bei geschlossener Spritzgießform (7) eine stirnseitige axiale Öffnung (43) der Hohlwelle (4) von der düsenseitigen Formhälfte (71) geschlossen wird und zum Zwischenraum (8) abgedichtet wird.The present invention relates to a method for producing a gear wheel comprising a hollow shaft (4), which is connected to a toothed ring (5) rotating coaxially at a radial distance via a connecting body (6) injected in plastic, in which the toothed ring (5) and the hollow shaft (4) are positioned in the mold cavity (73) of an injection mold (7) in an ejector-side mold half (72) which is axially closed by a nozzle-side mold half (71), and by at least one injection nozzle (77, 79) in the On the nozzle-side mold half (71), molten plastic is injected axially into the space (8) between the ring gear (5) and the hollow shaft (4). In order to provide a method which is less complex and offers wider application possibilities, it is proposed according to the invention that, with the injection mold (7) closed, an end-side axial opening (43) of the hollow shaft (4) is closed by the nozzle-side mold half (71) and to the intermediate space ( 8) is sealed.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getrieberads umfassend eine Hohlwelle, die mit einem koaxial mit radialem Abstand umlaufenden Zahnkranz über einen im Kunststoff-Spritzguss eingespritzten Verbindungskörper verbunden ist, bei dem der Zahnkranz und die Hohlwelle im Formhohlraum einer Spritzgießform in einer auswerferseitigen Formhälfte positioniert werden, die durch eine düsenseitige Formhälfte axial geschlossen wird, und durch mindestens eine Einspritzdüse in der düsenseitigen Formhälfte schmelzflüssiger Kunststoff axial in den Zwischenraum zwischen Zahnkranz und Hohlwelle eingespritzt wird. Ein nach dem Verfahren hergestelltes Schneckenrad für eine elektromechanische Hilfskraftlenkung ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.The invention relates to a method for producing a gear wheel comprising a hollow shaft which is connected to a ring gear rotating coaxially at a radial distance via a connecting body injected in plastic injection molding, in which the ring gear and the hollow shaft are positioned in the mold cavity of an injection mold in an ejector-side mold half , which is axially closed by a mold half on the nozzle side, and molten plastic is injected axially into the space between the ring gear and the hollow shaft through at least one injection nozzle in the mold half on the nozzle side. A worm wheel manufactured according to the method for an electromechanical power steering system is also the subject of the invention.
Bei elektromechanischen Hilfskraftlenkungen wird ein Hilfsdrehmoment von einem Elektromotor erzeugt, welches zur Unterstützung eines manuellen Lenkmoments über ein Getriebe in eine Lenkwelle eingekoppelt wird. Das Getriebe ist als Untersetzungsgetriebe ausgebildet und umfasst ein mit der Motorwelle gekuppeltes erstes Getriebeelement, beispielsweise eine drehfest mit der Motorwelle verbundene Schnecke, und ein damit in Getriebeeingriff stehendes Getrieberad, beispielsweise ein Schneckenrad, welches drehmomentschlüssig mit der Lenkwelle verbunden ist.In the case of electromechanical power steering systems, an auxiliary torque is generated by an electric motor, which is coupled into a steering shaft via a transmission to support a manual steering torque. The gear is designed as a reduction gear and comprises a first gear element coupled to the motor shaft, for example a worm connected in a rotationally fixed manner to the motor shaft, and a gear wheel in gear engagement therewith, for example a worm wheel, which is connected to the steering shaft in a torque-proof manner.
Das Getrieberad weist in der gattungsgemäß zugrunde gelegten Bauform eine Nabe auf, die zumindest abschnittweise als Hohlwelle ausgebildet ist, die in dem Getriebe um eine Getriebeachse drehbar gelagert und mit der Lenkwelle drehmomentschlüssig verbindbar ist. Der Zahnkranz, der beispielsweise eine Schneckenverzahnung aufweisen kann, umgibt die Hohlwelle koaxial, und ist mit dieser über einen radial dazwischen angeordneten Verbindungskörper drehfest verbunden.The gear wheel has in the generically based design a hub which is at least partially designed as a hollow shaft which is rotatably mounted in the gear about a gear axis and can be connected to the steering shaft in a torque-locking manner. The ring gear, which can have a worm toothing, for example, surrounds the hollow shaft coaxially and is connected to it in a rotationally fixed manner via a connecting body arranged radially in between.
Zur Optimierung der Betriebseigenschaften ist es bekannt, die Hohlwelle und den Zahnkranz aus unterschiedlichen, für die jeweiligen Beanspruchungen angepassten Materialien auszubilden, beispielsweise die Hohlwelle aus Stahl, und den Zahnkranz aus Kunststoff oder Buntmetall, und drehfest miteinander zu verbinden. Hierzu ist es beispielsweise aus der
In der
Außerdem ist eine toleranzarme Einpassung des Kerns erforderlich, um Eindringen von Kunststoff in den Spalt zwischen Kern und Öffnung zu vermeiden, was ebenfalls aufwendig ist. Zudem lässt sich auch durch den durchgesteckten Kern nicht verhindern, dass die Hohlwelle düsenseitig außen zumindest teilweise mit Kunststoff in Kontakt kommt, der nachträglich entfernt werden muss.In addition, a low-tolerance fit of the core is necessary in order to avoid the penetration of plastic into the gap between the core and the opening, which is also expensive. In addition, the inserted core cannot prevent the hollow shaft from coming into contact with plastic on the outside, at least partially, which has to be removed afterwards.
Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Getrieberads mit einem eingespritzten Verbindungskörper anzugeben, welches weniger aufwendig ist und breitere Anwendungsmöglichkeiten bietet.In view of the problems explained above, it is an object of the present invention to specify a method for producing a gear wheel with an injected connecting body which is less complex and offers wider application possibilities.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous further developments emerge from the subclaims.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Getrieberads umfassend eine Hohlwelle, die mit einem koaxial mit radialem Abstand umlaufenden Zahnkranz über einen im Kunststoff-Spritzguss eingespritzten Verbindungskörper verbunden ist, bei dem der Zahnkranz und die Hohlwelle im Formhohlraum einer Spritzgießform in einer auswerferseitigen Formhälfte positioniert werden, die durch eine düsenseitige Formhälfte axial geschlossen wird, und durch mindestens eine Einspritzdüse in der düsenseitigen Formhälfte schmelzflüssiger Kunststoff axial in den Zwischenraum zwischen Zahnkranz und Hohlwelle eingespritzt wird, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass bei geschlossener Spritzgießform eine stirnseitige axiale Öffnung der Hohlwelle von der düsenseitigen Formhälfte geschlossen wird und zum Zwischenraum abgedichtet wird.In the method for manufacturing a gear wheel comprising a hollow shaft which is connected to a coaxially radial spaced circumferential ring gear via a plastic injection-molded connection body, in which the ring gear and the hollow shaft are positioned in the mold cavity of an injection mold in an ejector-side mold half, which by a nozzle-side mold half is axially closed, and through at least one injection nozzle in the nozzle-side mold half, molten plastic is injected axially into the space between the ring gear and the hollow shaft, it is proposed according to the invention that when the injection mold is closed, an end-face axial opening of the hollow shaft is closed by the nozzle-side mold half and for Gap is sealed.
Die Nabe wird gebildet durch eine Hohlwelle, die sich axial in Richtung der Getriebeachse erstreckt, und die eine stirnseitige axiale Öffnung aufweist, die eine axial durchgehende Durchgangsöffnung bilden kann, aber auch eine Sackbohrung sein kann, die innerhalb der Hohlwelle geschlossen sein kann.The hub is formed by a hollow shaft that extends axially in the direction of the transmission axis and that has an axial opening at the end that can form an axially continuous through opening, but can also be a blind hole that can be closed within the hollow shaft.
Die zweiteilige Spritzgießform weist eine düsenseitige und eine auswerferseitige Formhälfte auf, die zum Schließen der Spritzgießform in axialer Richtung - bezogen auf die Getriebeachse - zusammengesetzt werden, bis sie bei geschlossener Spritzgießform in der Trennebene gegeneinander anliegen.The two-part injection mold has a nozzle-side and an ejector-side mold half, which are put together to close the injection mold in the axial direction - based on the transmission axis - until they rest against each other in the parting plane when the injection mold is closed.
Vor dem Schließen wird in axialer Richtung die Hohlwelle, die beispielweise aus Stahl besteht, zentral in die auswerferseitige Formhälfte eingesetzt, und koaxial dazu der Zahnkranz eingelegt, der beispielsweise aus Kunststoff oder Buntmetall gebildet ist. Anschließend wird die Spritzgießform durch axiales Ansetzen der düsenseitigen Formhälfte geschlossen. In diesem geschlossenen Zustand wird durch die düsenseitige Formhälfte nicht nur der zusammen mit der auswerferseitigen Formhälfte gebildete Formhohlraum nach außen begrenzt und geschlossen, sondern erfindungsgemäß wirkt die düsenseitige Formhälfte derart mit der Hohlwelle zusammen, dass sie die düsenseitig offene axiale Öffnung dicht verschließt. Folglich ist der verbleibende Zwischenraum axial zwischen den Formflächen der düsenseitigen und der auswerferseitigen Formhälfte, und radial zwischen dem Zahnkranz und der Außenfläche der Hohlwelle begrenzt. Dadurch, dass die düsenseitige Öffnung der Hohlwelle durch die düsenseitige Formhälfte dicht verschlossen ist, ist der Innenraum der Öffnung zum Zwischenraum hin dicht geschlossen.Before closing, the hollow shaft, which is made of steel, for example, is inserted centrally into the ejector-side mold half in the axial direction, and the ring gear, which is made of plastic or non-ferrous metal, for example, is inserted coaxially with it. The injection mold is then closed by axially attaching the nozzle-side mold half. In this closed state, the nozzle-side mold half not only delimits and closes the mold cavity formed together with the ejector-side mold half, but according to the invention the nozzle-side mold half interacts with the hollow shaft in such a way that it tightly closes the axial opening open on the nozzle side. Consequently, the remaining space is limited axially between the mold surfaces of the nozzle-side and the ejector-side mold halves, and radially between the ring gear and the outer surface of the hollow shaft. Because the nozzle-side opening of the hollow shaft is tightly closed by the nozzle-side mold half, the interior of the opening is tightly closed towards the intermediate space.
Im nächsten Schritt wird schmelzflüssiger Kunststoff, die Kunststoffschmelze, durch eine geeignete Einspritzdüsenanordnung durch die düsenseitige Formhälfte axial, d.h. in Richtung der Getriebeachse, in den Zwischenraum eingespritzt. Nach dem Erstarren bildet der Kunststoff das Verbindungsteil, welches stoffschlüssig, und zusätzlich durch in den Kunststoff eingebettete Formschlusselemente formschlüssig mit der Hohlwelle und/oder dem Zahnkranz verbunden sein kann. Durch die erfindungsgemäße Abdichtung der Öffnung wird verhindert, dass Kunststoffschmelze in das Innere der Hohlwelle eindringt. Dadurch werden Angussreste im Bereich der Öffnung weitgehend vermieden, und entsprechend wird in vorteilhafter Weise der Aufwand für die Nachbearbeitung verringert.In the next step, molten plastic, the plastic melt, is injected axially, i.e. in the direction of the gear axis, into the gap through a suitable injection nozzle arrangement through the nozzle-side mold half. After solidification, the plastic forms the connecting part, which can be connected to the hollow shaft and / or the ring gear in a materially bonded manner and additionally by form-locking elements embedded in the plastic. The inventive sealing of the opening prevents plastic melt from penetrating into the interior of the hollow shaft. As a result, sprue residues in the area of the opening are largely avoided, and the expenditure for post-processing is correspondingly reduced in an advantageous manner.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil gegenüber dem genannten Stand der Technik mit dem durch die Öffnung von der Auswerferseite her hindurchtauchenden Kern ist, dass die Öffnung unabhängig vom Durchgangsquerschnitt, und gegebenenfalls vorliegenden Formänderungen, Querschnittsänderungen oder Hinterschnitten sicher durch die düsenseitige Formhälfte geschlossen werden kann. Falls die Öffnung durch eine Sackbohrung gebildet wird, kann sie ebenfalls einfach und sicher geschlossen werden, was im Stand der Technik nicht möglich ist. Dadurch ergeben sich erweiterte Anwendungsmöglichkeiten bezüglich der Ausgestaltung der Hohlwelle.Another significant advantage compared to the mentioned prior art with the core penetrating through the opening from the ejector side is that the opening can be safely closed by the nozzle-side mold half regardless of the passage cross-section and any changes in shape, cross-section or undercuts that may be present. If the opening is formed by a blind hole, it can also be closed easily and safely, which is not possible in the prior art. This results in expanded application possibilities with regard to the design of the hollow shaft.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Öffnung als Durchgangsöffnung mit einem durch die Hohlwelle axial durchgehenden Durchgangsquerschnitt ausgebildet ist, der düsenseitig größer ist als auswerferseitig. Durch einen innen gestufte Bohrung kann beispielsweise eine Gewichtsoptimierung realisiert werden, oder auch eine optimierte Anpassung zur Verbindung mit einer Lenkwelle.It can be provided, for example, that the opening is designed as a through opening with a through cross section axially through the hollow shaft, which is larger on the nozzle side than on the ejector side. An internally stepped bore can be used to optimize weight, for example, or an optimized adaptation for connection to a steering shaft.
Bevorzugt weisen die düsenseitige Formhälfte und die Hohlwelle korrespondierende axiale Dichtflächen auf, die bei geschlossener Spritzgießform dicht gegeneinander anliegen. Dadurch, dass die axial wirkende Schließkraft der Spritzgießform auf die axialen Dichtflächen wirkt, kann eine besonders sichere Abdichtung der Öffnung gegen den Zwischenraum realisiert werden.The mold half on the nozzle side and the hollow shaft preferably have corresponding axial sealing surfaces which, when the injection mold is closed, bear tightly against one another. Because the axially acting closing force of the injection mold acts on the axial sealing surfaces, a particularly reliable sealing of the opening against the intermediate space can be realized.
Zusätzlich oder alternativ können die düsenseitige Formhälfte und die Hohlwelle korrespondierende radiale Dichtflächen aufweisen, die bei geschlossener Spritzgießform spielarm gegeneinander anliegen.Additionally or alternatively, the nozzle-side mold half and the hollow shaft can have corresponding radial sealing surfaces which, when the injection mold is closed, bear against one another with little play.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit ist, dass die korrespondierenden Dichtflächen an der düsenseitigen Formhälfte und der Hohlwelle zumindest abschnittweise konisch ausgebildet sind. Beispielsweise kann die Hohlwelle eine konisch zur Düsenseite zusammenlaufende Dichtfläche aufweisen, und die düsenseitige Formhälfte eine korrespondierende, dagegen abdichtende konische oder zylindrische Öffnung. Die konischen Dichtflächen können kegelförmig, oder auch ballig oder gerundet geformt sein. Derartig konische Dichtflächen haben den Vorteil, dass die in axialer Richtung wirkende Schließkraft der Spritzgießform zur Abdichtung genutzt werden kann.Another advantageous possibility is that the corresponding sealing surfaces on the nozzle-side mold half and the hollow shaft are at least partially conical. For example, the hollow shaft can have a sealing surface conically converging towards the nozzle side, and the nozzle-side mold half can have a corresponding conical or cylindrical opening that seals against it. The conical sealing surfaces can be conical, or also convex or rounded. Such conical sealing surfaces have the advantage that the closing force of the injection mold acting in the axial direction can be used for sealing.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die düsenseitige Formhälfte bei geschlossener Spritzgießform stirnseitig dicht gegen die Hohlwelle anliegt. Beispielsweise kann am stirnseitigen Rand der Öffnung eine koaxial umlaufende axiale, radiale und/oder konische Dichtfläche ausgebildet sein, die eine korrespondierende Dichtfläche an der Innenwandung der düsenseitigen Formhälfte dicht kontaktiert.It can be provided, for example, that the mold half on the nozzle side is closed when the mold half is closed Injection mold rests tightly against the hollow shaft at the end. For example, a coaxially encircling axial, radial and / or conical sealing surface can be formed on the front edge of the opening which tightly contacts a corresponding sealing surface on the inner wall of the nozzle-side mold half.
Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass ein stirnseitig von dem Verbindungskörper und/oder dem Zahnkranz axial vorstehender Hohlwellenabschnitt der Hohlwelle in einer Ausnehmung der düsenseitigen Formhälfte aufgenommen wird. Die Hohlwelle kann auf einer Seite oder auf beiden Seiten einen axial vorstehenden Abschnitt aufweisen, der beispielsweise ausgestaltet sein kann mit Verbindungsmitteln zur drehmomentschlüssigen Verbindung mit einer Lenkwelle, beispielsweise Bohrungen und/oder Wellenzapfen mit rundem oder unrundem Querschnitt zur Realisierung von kraft- und/oder formschlüssigen Verbindungen. Dadurch, dass ein düsenseitig axial vorstehender Hohlwellenabschnitt bei geschlossener Spritzgießform in die Ausnehmung der düsenseitigen Formhälfte eintaucht, kann eine einfache Anpassung an unterschiedliche Geometrien und Abmessungen des Getrieberads erfolgen. Die erfindungsgemäße Abdichtung kann im stirnseitigen Endbereich, oder auch im Verlauf des vorstehenden Hohlwellenabschnitts erfolgen. Hierzu können beispielsweise wie oben beschrieben axialen, konische und/oder radiale Dichtflächen vorgesehen sein.An advantageous embodiment can provide that a hollow shaft section of the hollow shaft protruding axially from the end face of the connecting body and / or the toothed ring is received in a recess in the nozzle-side mold half. The hollow shaft can have an axially protruding section on one side or on both sides, which can be designed, for example, with connecting means for torque-locking connection to a steering shaft, for example bores and / or shaft journals with a round or non-round cross-section for realizing non-positive and / or positive-locking Links. Because a hollow shaft section protruding axially on the nozzle side dips into the recess of the nozzle-side mold half when the injection mold is closed, a simple adaptation to different geometries and dimensions of the gear wheel can take place. The sealing according to the invention can take place in the frontal end area or also in the course of the protruding hollow shaft section. For this purpose, for example, as described above, axial, conical and / or radial sealing surfaces can be provided.
Es kann vorteilhaft zur Durchführung des Verfahrens sein, dass eine Mehrzahl von Punkangüssen über den Umfang verteilt angeordnet ist. Die Punktangüsse weisen axial in den Zwischenraum einmündende Einspritzdüsen auf. Für jeden Punktanguss wird durch eine Einspritzdüse die Kunststoffschmelze in den Zwischenraum eingespritzt, wodurch eine gleichmäßige, an die Geometrie angepasste Füllung realisiert werden kann. Dadurch kann ein gleichmäßiger, spannungsarmer und hoch belastbarer Verbindungskörper erzeugt werden. Es können drei, vier, sechs, acht, zwölf oder mehr Punktangüsse - bevorzugt gleichmäßig - über den Umfang verteilt angeordnet sein. Fertigungstechnisch haben Punktangüsse den Vorteil, dass der Angussquerschnitt, der durch den Düsenquerschnitt der Einspritzdüse gegeben ist, derart - nahezu punktförmig - gering sein kann, dass der Angusskanal beim Entformen durch geringe Querkräfte abreißt oder abschert. Dadurch, dass die Punktangüsse nah an der düsenseitigen axialen Oberfläche des Verbindungskörpers positioniert werden, ist in der Regel keine mechanische Nachbearbeitung der Angüsse erforderlich, wodurch der Fertigungsaufwand gegenüber einem Schirmanguss reduziert werden kann.It can be advantageous for carrying out the method that a plurality of point gates is arranged distributed over the circumference. The point gates have injection nozzles opening axially into the space. For each point gating, the plastic melt is injected into the space through an injection nozzle, whereby a uniform filling that is adapted to the geometry can be realized. As a result, a uniform, low-tension and highly resilient connection body can be produced. Three, four, six, eight, twelve or more point gates can be arranged distributed over the circumference, preferably evenly. In terms of manufacturing technology, point gates have the advantage that the sprue cross-section, which is given by the nozzle cross-section of the injection nozzle, can be so small - almost punctiform - that the sprue tears off or shears off when demoulding due to small transverse forces. Because the point sprues are positioned close to the nozzle-side axial surface of the connecting body, no mechanical reworking of the sprues is generally required, which means that the manufacturing effort can be reduced compared to a shield sprue.
Um das Abtrennen des oder der Angusspunkte durch Abscheren oder Abreißen zu erzeugen, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen sein, dass nach dem Erstarren des Kunststoffs die auswerferseitige Formhälfte von der düsenseitigen Formhälfte durch eine axial-translatorische und eine rotatorische Bewegung voneinander getrennt werden, bevorzugt überlagert als schraubenförmige Bewegung. Zum Entformen werden die beiden Formhälften entgegen der axialen Schließrichtung voneinander getrennt, wobei der Formhohlraum geöffnet wird und das fertige Getrieberad aus der auswerferseitigen Formhälfte ausgeworfen werden kann. Dadurch, dass bei der Trennung die beiden Formhälften schraubenförmig relativ zueinander bewegt werden, wirkt durch die rotatorische Bewegungskomponente auf die im Bereich der Einspritzdüsen gebildeten Angüsse eine Scherkraft in Umfangsrichtung, wodurch diese beim Entformen abgeschert bzw. abgerissen werden, und eine Nachbearbeitung entfallen kann. Es ist auch denkbar und möglich, dass die Formhälften durch ein rein axial-translatorische Bewegung voneinander getrennt werden können.In order to create the separation of the sprue point (s) by shearing or tearing off, it can be provided in an advantageous development of the method that, after the plastic has solidified, the mold half on the ejector side is separated from the mold half on the nozzle side by an axial-translational and a rotary movement, preferably superimposed as a helical movement. For demolding, the two mold halves are separated from one another against the axial closing direction, the mold cavity being opened and the finished gear wheel being able to be ejected from the mold half on the ejector side. Because the two halves of the mold are moved helically relative to each other during separation, the rotational movement component exerts a shear force in the circumferential direction on the sprues formed in the area of the injection nozzles, which means that they are sheared or torn off during demolding, and reworking can be omitted. It is also conceivable and possible that the mold halves can be separated from one another by a purely axial-translational movement.
Es ist unter Umständen auch möglich, dass der Zwischenraum im Schirmanguss gefüllt wird, beispielsweise um spezielle Geometrien optimiert zu spritzen. Weiterhin ist es denkbar und möglich, dass der Zwischenraum im Ringanguss gefüllt wird. Dadurch wird gewährleistet, dass der Zwischenraum mit einer gleichmäßigen Wanddicke hergestellt werden kann.Under certain circumstances it is also possible for the space in the shield gate to be filled, for example in order to inject special geometries in an optimized manner. It is also conceivable and possible for the space in the ring gate to be filled. This ensures that the space can be produced with a uniform wall thickness.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Schneckenrad für eine elektromechanische Hilfskraftlenkung, umfassend eine als Hohlwelle ausgebildete Nabe, die mit einem koaxial mit radialem Abstand umlaufenden Zahnkranz über einen im Kunststoff-Spritzguss eingespritzten Verbindungskörper aus einem thermoplastischem Kunststoff verbunden ist, welches nach einem erfindungsgemäßen Verfahren wie vorangehend beschrieben hergestellt ist. Die Nabe und/oder der Zahnkranz können aus einem metallischen Werkstoff oder einem Kunststoff ausgebildet sein. Es ist weiterhin denkbar und möglich, das Schneckenrad für ein Steer-by-Wire Lenksystem vorzusehen, bei welcher eine Verbindung zwischen Lenkrad und gelenkten Rädern über elektrische Signale erfolgt.The invention further comprises a worm wheel for an electromechanical power steering system, comprising a hub designed as a hollow shaft, which is connected to a toothed ring rotating coaxially at a radial distance via a connection body made of a thermoplastic material, which is injected using a plastic injection molding process and which is as described above using a method according to the invention is made. The hub and / or the ring gear can be formed from a metallic material or a plastic. It is also conceivable and possible to provide the worm wheel for a steer-by-wire steering system in which a connection between the steering wheel and the steered wheels takes place via electrical signals.
FigurenlisteFigure list
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
-
1 ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs in einer schematischen Darstellung, -
2 ein Hilfskraftantrieb des Lenksystems gemäß1 in einer schematischen Darstellung, -
3 ein Getrieberad eines Hilfskraftantriebs in perspektivischer Ansicht, -
4 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Spritzgießform, -
5 eine schematische Darstellung des Schmelzeflusses ineiner Spritzgießform gemäß 4 , -
6 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Spritzgießform in einer zweiten Ausführung, -
7 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Spritzgießform in einer dritten Ausführung.
-
1 a steering system of a motor vehicle in a schematic representation, -
2 an auxiliary power drive of the steering system according to1 in a schematic representation, -
3 a gear wheel of an auxiliary power drive in perspective view, -
4th a sectional view through an injection mold according to the invention, -
5 a schematic representation of the melt flow in an injection mold according to4th , -
6th a sectional view through an injection mold according to the invention in a second embodiment, -
7th a sectional view through an injection mold according to the invention in a third embodiment.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually only named or mentioned once.
Eine elektrische Hilfskraftunterstützung kann in Form eines eingangsseitig mit der Lenkwelle
Üblicherweise ist nur eine einzige der gezeigten Positionen mit einem Hilfskraftantrieb
Die Lenkwelle
Entsprechend wird ein Lenkmoment, welches von dem Fahrer über das Lenkrad
Der Drehmomentsensor
Die Lenkwelle
In
Der Hilfsmomentantrieb
Das Getrieberad 3 ist mit der Lenkwelle
Die Schnecke
Das Getrieberad 3 ist in
Die Hohlwelle
Die Formhälften
Zur Fertigung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der separat bereitgestellte Zahnkranz
Bei geschlossener Spritzgießform
Die düsenseitige Formhälfte
Beim eigentlichen Spritzgießvorgang wird flüssige Kunststoffschmelze durch den Speisekanal 78, die Verteilerkanäle
Durch die Einspritzdüsen
In der Ausführung von
Bei der in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- LenkwelleSteering shaft
- 1010
- EingangswelleInput shaft
- 100100
- KraftfahrzeuglenkungMotor vehicle steering
- 102102
- Lenkradsteering wheel
- 104104
- LenkritzelSteering pinion
- 106106
- ZahnstangeRack
- 108108
- SpurstangenTie rods
- 110110
- Radwheel
- 112,114,116112,114,116
- HilfskraftantriebAuxiliary power drive
- 118118
- DrehmomentsensorTorque sensor
- 1212th
- AusgangswelleOutput shaft
- 120120
- Gelenkjoint
- 22
- HilfsmomentantriebAuxiliary torque drive
- 2121
- Getriebetransmission
- 2222nd
- Schneckeslug
- 2323
- MotorwelleMotor shaft
- 2424
- ElektromotorElectric motor
- 44th
- HohlwelleHollow shaft
- 4141
- HohlwellenabschnittHollow shaft section
- 4242
- HohlwellenansatzHollow shaft approach
- 4343
- Öffnungopening
- 4444
- DichtflächeSealing surface
- 55
- ZahnkranzRing gear
- 66th
- VerbindungskörperConnecting body
- 77th
- SpritzgießformInjection mold
- 71, 7271, 72
- FormhälfteMold half
- 7373
- FormhohlraumMold cavity
- 7474
- AusnehmungRecess
- 7575
- DichtflächeSealing surface
- 7676
- Einspritzdüsen (Punktangüsse)Injection nozzles
- 77, 7977, 79
- EinspritzdüseInjector
- 88th
- ZwischenraumSpace
- 8181
- VorkammerAntechamber
- LL.
- GetriebeachseGear axis
- TT
- TrennebeneParting plane
- FF.
- SchlließkraftLocking force
- D, dD, d
- Durchmesserdiameter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 1777439 A1 [0004, 0005]EP 1777439 A1 [0004, 0005]
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-
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