DE102021211483B3

DE102021211483B3 - Plastic gear for a steering gear

Info

Publication number: DE102021211483B3
Application number: DE102021211483.0A
Authority: DE
Inventors: Jens-Uwe Hafermalz; Dennis Fuechsel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-10-12
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2022-08-25
Anticipated expiration: 2041-10-13
Also published as: WO2023061705A1

Abstract

Zahnrad mit einem ringförmigen Außenteil (13), der zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist und der an seiner Außenseite Zähne des Zahnrads ausbildet, und mit einem Innenteil, der zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist, wobei der Außenteil (13) und der Innenteil miteinander verbunden sind, indem der Außenteil (13) eine Mehrzahl an Befestigungsvertiefungen (22) aufweist, in denen Befestigungsvorsprünge des Innenteils angeordnet sind, wobei die Befestigungsvertiefungen (22) zumindest in mindestens einer ersten Ringreihe (23) und mindestens einer zweiten Ringreihe (24) angeordnet sind, wobei die erste Ringreihe (23) einen kleinere radiale Distanz bezüglich einer Mittellängsachse des Zahnrads als die zweite Ringreihe (24) aufweist und wobei die Befestigungsvertiefungen (22) der zweiten Ringreihe (24) zu den Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe (23) in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass einige oder alle der Befestigungsvertiefungen (22) der ersten Ringreihe (23) und der zweiten Ringreihe (24) über jeweils einen Verbindungskanal (26) mit den beiden nächstgelegenen Befestigungsvertiefungen (22) der anderen Ringreihe (23, 24) verbunden sind.Gear wheel with an annular outer part (13) which is at least partially made of plastic and which forms teeth of the gear wheel on its outside, and with an inner part which is at least partially made of plastic, the outer part (13) and the inner part being connected to one another in that the outer part (13) has a plurality of fastening depressions (22) in which fastening projections of the inner part are arranged, the fastening depressions (22) being arranged at least in at least one first row of rings (23) and at least one second row of rings (24). , wherein the first ring row (23) has a smaller radial distance with respect to a central longitudinal axis of the gear wheel than the second ring row (24) and wherein the fastening recesses (22) of the second ring row (24) are offset from the fastening recesses of the first ring row (23) in the circumferential direction are arranged, characterized in that some or all of the attachment Verti openings (22) of the first row of rings (23) and the second row of rings (24) are each connected to the two nearest fastening depressions (22) of the other row of rings (23, 24) via a connecting channel (26).

Description

Die Erfindung betrifft ein zumindest teilweise aus Kunststoff bestehendes Zahnrad für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a gear wheel, consisting at least partially of plastic, for a steering system of a motor vehicle.

Bei den meisten Kraftfahrzeugen werden Hilfskraftlenksysteme verbaut, die beim Lenken ein unterstützendes Drehmoment erzeugen und dadurch das von dem Fahrer auf die Lenksäule aufzubringende Lenkmoment reduzieren.Power steering systems are installed in most motor vehicles, which generate an assisting torque when steering and thereby reduce the steering torque to be applied by the driver to the steering column.

Die bekannten Hilfskraftlenksysteme basieren auf einem Lenkgetriebe, das die Antriebsleistung eines hydraulischen oder elektrischen Lenkmotors übersetzt und auf beispielsweise die Lenksäule überträgt. Derartige Lenkgetriebe können in Form eines Schraubwälzgetriebes und insbesondere als Schraubradgetriebe oder als Schneckengetriebe ausgebildet sein. Diese umfassen dann ein Zahnrad, das direkt oder indirekt mit der Lenksäule verbunden sein kann, sowie ein damit kämmendes, über eine Welle von dem Lenkmotor angetriebenes Ritzel.The known power steering systems are based on a steering gear that converts the drive power of a hydraulic or electric steering motor and transmits it to the steering column, for example. Such steering gears can be designed in the form of a helical roller gear and in particular as a helical gear or a worm gear. These then include a toothed wheel, which can be connected directly or indirectly to the steering column, and a pinion meshing with it and driven by the steering motor via a shaft.

Das Zahnrad eines solchen Lenkgetriebes kann zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet sein, wodurch ein relativ geringes Bauteilgewicht sowie ein vorteilhaftes akustisches Verhalten im Betrieb des Lenkgetriebes, insbesondere in Kombination mit einem Ritzel aus Metall, erreicht werden kann.The gearwheel of such a steering gear can be at least partially made of plastic, which means that a relatively low component weight and advantageous acoustic behavior during operation of the steering gear, particularly in combination with a pinion made of metal, can be achieved.

Zahnräder, die teilweise aus Kunststoff ausgestaltet und für die Verwendung in einem Lenkgetriebe vorgesehen ist, sind in der WO 02/38432 A1 , der EP 1 777 439 B1 , der EP 3 800 375 A1 und der DE 10 2012 102 775 B4 beschrieben.Gears, which are partially designed from plastic and intended for use in a steering gear are in WO 02/38432 A1 , the EP 1 777 439 B1 , the EP 3 800 375 A1 and the DE 10 2012 102 775 B4 described.

Die DE 10 2012 102 775 B4 offenbart dabei ein Zahnrad mit einem ringförmigen Außenteil, der an seiner Außenseite die Zähne des Zahnrad ausbildet, einem Lagerteil, der für eine Lagerung auf einer Welle ausgelegt ist, sowie mit einem den Außenteil mit dem Lagerteil verbinden Verbindungsteil. Der Außenteil und der Verbindungsteil sind aus Kunststoff ausgebildet, wobei zunächst der Außenteil separat mittels eines ersten Spritzgießvorgangs hergestellt wird. Anschließend wird der Verbindungsteil durch einen zweiten Spritzgießvorgang hergestellt und dabei werden Verbindungsabschnitte des Außenteils und des Lagerteils mit dem Werkstoff des Verbindungsteils umgossen. Um dabei eine ausreichend sichere formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Verbindungsteil zu realisieren, weist der Verbindungsabschnitt des Außenteils eine Mehrzahl von zylindrischen Befestigungsvertiefungen auf, die in zwei Ringreihen an den beiden längsaxialen Enden des Außenteils angeordnet sind, wobei der Radius einer ersten Ringreihe kleiner als ein Radius der zweiten Ringreihe ist und wobei die Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe in Umfangsrichtung um eine halbe Teilung zu den Befestigungsvertiefungen der zweiten Ringreihe versetzt angeordnet sind. In diese Befestigungsvertiefungen des Außenteils fließt der für die Ausbildung des Verbindungsteils im Rahmen des zweiten Spritzgießvorgangs verwendete Werkstoff, so dass nach dem Aushärten dieses Werkstoffs die formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenteil und Verbindungsteil realisiert ist.the DE 10 2012 102 775 B4 discloses a gear wheel with an annular outer part that forms the teeth of the gear wheel on its outside, a bearing part that is designed for mounting on a shaft, and a connecting part that connects the outer part to the bearing part. The outer part and the connecting part are made of plastic, with the outer part initially being produced separately by means of a first injection molding process. The connecting part is then produced by a second injection molding process, and connecting sections of the outer part and the bearing part are cast around with the material of the connecting part. In order to achieve a sufficiently secure form-fitting connection between the outer part and the connecting part, the connecting section of the outer part has a plurality of cylindrical fastening recesses, which are arranged in two rows of rings on the two longitudinal axial ends of the outer part, with the radius of a first row of rings being smaller than is a radius of the second row of rings and wherein the mounting indentations of the first row of rings are circumferentially offset by half a pitch relative to the mounting indentations of the second row of rings. The material used to form the connecting part during the second injection molding process flows into these fastening recesses of the outer part, so that after this material has hardened the form-fitting connection between the outer part and connecting part is realized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Verbindungsteil eines Zahnrads, wie es in der DE 10 2012 102 775 B4 offenbart ist, auf möglichst einfache und kostengünstige Weise zu verbessern.The invention has for its object the positive connection between the outer part and the connecting part of a gear, as in the DE 10 2012 102 775 B4 is disclosed to improve in the simplest and most cost-effective way possible.

Diese Aufgabe ist bei einem Zahnrad mit einem ringförmigen Außenteil, der zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist und der an seiner Außenseite Zähne des Zahnrads ausbildet, und mit einem Innenteil, der zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist, wobei der Außenteil und der Innenteil miteinander verbunden sind, indem der Außenteil eine Mehrzahl an Befestigungsvertiefungen aufweist, in denen Befestigungsvorsprünge des Innenteils angeordnet sind, wobei die Befestigungsvertiefungen zumindest in mindestens einer ersten Ringreihe und mindestens einer zweiten Ringreihe angeordnet sind, wobei die erste Ringreihe einen kleineren Radius bezüglich einer Mittellängsachse des Zahnrads als die zweite Ringreihe aufweist und wobei die Befestigungsvertiefungen der zweiten Ringreihe zu den Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind, gelöst, indem einige oder, vorzugsweise, alle der Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe und der zweiten Ringreihe über jeweils einen Verbindungskanal mit den beiden nächstgelegenen Befestigungsvertiefungen der anderen Ringreihe verbunden sind. Dabei ist vorgesehen, dass in jedem Verbindungskanal des Außenteils ein Verbindungssteg des Innenteils angeordnet ist.This object is achieved with a gear wheel with an annular outer part, which is at least partially made of plastic and which forms teeth of the gear wheel on its outer side, and with an inner part, which is at least partially made of plastic, the outer part and the inner part being connected to one another in that the outer part has a plurality of fastening recesses in which fastening projections of the inner part are arranged, the fastening recesses being arranged at least in at least a first row of rings and at least a second row of rings, the first row of rings having a smaller radius with respect to a central longitudinal axis of the gear wheel than the second Has ring row and wherein the mounting recesses of the second ring row are offset to the mounting recesses of the first ring row in the circumferential direction, solved by some or, preferably, all of the mounting recesses of the first ring row and the two ithen row of rings are each connected via a connecting channel to the two nearest fastening recesses of the other row of rings. It is provided that a connecting web of the inner part is arranged in each connecting channel of the outer part.

Die Verbindungskanäle des Außenteils und die darin angeordneten Verbindungsstege des Innenteils bewirken ebenfalls, d.h. zusätzlich zu den Befestigungsvertiefungen und Befestigungsvorsprüngen, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil. Die dadurch erzielte Verbesserung der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Innenteil und dem Außenteil ist überraschend groß; gleichzeitig ist der zusätzliche Aufwand, der mit der Ausgestaltung der Verbindungskanäle und der Verbindungsstege anfällt, relativ gering.The connecting channels of the outer part and the connecting webs of the inner part arranged therein also bring about a form-fitting connection between the outer part and the inner part, i.e. in addition to the fastening depressions and fastening projections. The resulting improvement in the form-fitting connection between the inner part and the outer part is surprisingly large; at the same time, the additional effort involved in designing the connecting channels and the connecting webs is relatively small.

Weiter verbessern lässt sich die formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil, wenn, wie dies vorzugsweise vorgesehen ist, von einigen oder allen der Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe jeweils ein Zusatzkanal zu einer Innenseite des Außenteils führt. Dabei ist wiederum vorgesehen, dass in jedem Zusatzkanal des Außenteils ein Zusatzsteg des Innenteils angeordnet ist. Diese Zusatzkanäle und damit auch die Zusatzstege können weiterhin bevorzugt eine radiale Ausrichtung bezüglich der Mittellängsachse des Zahnrads aufweisen, um eine möglichst gleichmäßige Belastbarkeit des Zahnrads beziehungsweise der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil unabhängig von der Drehrichtung des Zahnrads zu realisieren.The form-fitting connection between the outer part and the can be further improved Inner part if, as is preferably provided, an additional channel leads from some or all of the fastening recesses of the first row of rings to an inner side of the outer part. In this case, it is again provided that an additional web of the inner part is arranged in each additional channel of the outer part. These additional channels and thus also the additional webs can also preferably have a radial alignment with respect to the central longitudinal axis of the gear wheel in order to achieve the most uniform possible load capacity of the gear wheel or the positive connection between the outer part and the inner part, regardless of the direction of rotation of the gear wheel.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Zahnrads kann vorgesehen sein, dass jeweils eine erste Ringreihe und eine zweite Ringreihe der Befestigungsvertiefungen des Außenteils (und damit auch der Befestigungsvorsprünge des Innenteils) auf den beiden längsaxialen Seiten des Außenteils vorgesehen sind. Dies dient wiederum einer möglichst guten formschlüssigen Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil aufgrund einer möglichst gleichmäßigen Übertragung von Kräften über diese formschlüssige Verbindung.According to a preferred embodiment of a gearwheel according to the invention, it can be provided that a first ring row and a second ring row of the fastening recesses of the outer part (and thus also the fastening projections of the inner part) are provided on the two longitudinal axial sides of the outer part. This in turn serves to achieve the best possible form-fitting connection between the outer part and the inner part due to the most uniform possible transmission of forces via this form-fitting connection.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung eines solchen erfindungsgemäßen Zahnrads kann noch vorgesehen sein, dass einige oder alle der Befestigungsvertiefungen der beiden ersten Ringreihen und einige oder alle der Befestigungsvertiefungen der beiden zweiten Ringreihen jeweils durch eine Trennwand voneinander separiert sind. Diese Trennwände bewirken eine gute Formstabilität des Außenteils und damit des Zahnrads insgesamt.According to a preferred development of such a gearwheel according to the invention, it can also be provided that some or all of the fastening recesses of the two first rows of rings and some or all of the fastening recesses of the two second rows of rings are each separated from one another by a partition. These partitions bring about good dimensional stability of the outer part and thus of the gear wheel as a whole.

Einige oder alle der Befestigungsvertiefungen und der Befestigungsvorsprünge können vorzugsweise ovale, insbesondere kreisförmige oder elliptische Querschnittsflächen aufweisen. Durch eine Vermeidung von Winkeln beziehungsweise Kanten in den Befestigungsvertiefungen beziehungsweise Befestigungsvorsprüngen können Spannungsspitzen insbesondere in den Befestigungsvorsprüngen möglichst gering gehalten werden, was sich vorteilhaft hinsichtlich der Haltbarkeit der Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil und damit auch des Zahnrads auswirkt. Grundsätzlich können die Querschnittsflächen der Befestigungsvertiefungen und der Befestigungsvorsprünge jedoch beliebig, beispielsweise auch mehreckig ausgestaltet sein.Some or all of the fastening recesses and the fastening projections can preferably have oval, in particular circular or elliptical, cross-sectional areas. By avoiding angles or edges in the fastening recesses or fastening projections, stress peaks can be kept as low as possible, particularly in the fastening projections, which has an advantageous effect with regard to the durability of the connection between the outer part and the inner part and thus also the gear wheel. In principle, however, the cross-sectional areas of the fastening recesses and the fastening projections can be of any desired design, for example also polygonal.

Weiterhin bevorzugt können einige oder alle der Befestigungsvertiefungen (und damit auch der Befestigungsvorsprünge) zylindrisch, d.h. mit über der Tiefe beziehungsweise Höhe gleichen Querschnittsflächen, oder kegelstumpfförmig, d. h. mit über der Tiefe beziehungsweise Höhe kleiner oder größer werdenden Querschnittsflächen, ausgestaltet sein.Further preferably, some or all of the fastening depressions (and thus also the fastening projections) can be cylindrical, i.e. having the same cross-sectional areas over the depth or height, or frustoconical, i.e. H. with cross-sectional areas that become smaller or larger over the depth or height.

Als vorteilhaft hinsichtlich einer möglichst belastbaren formschlüssigen Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil hat sich gezeigt, wenn eines, mehrere oder alle der folgenden Paarungen von Dimensionierungen ein Dimensionsverhältnis von zwischen 1,5 zu 1 und 2,5 zu 1, vorzugsweise von möglichst genau 2 zu 1, aufweisen:

• die größte Querschnittsabmessung (insbesondere der (größte) Durchmesser bei einer ovalen Querschnittsfläche) der Befestigungsvertiefungen der zweiten Ringreihe und die (größte) Tiefe der Verbindungskanäle und/oder
• die (größte) Tiefe der Befestigungsvertiefungen der zweiten Ringreihe und die (größte) Tiefe der Verbindungskanäle und/oder
• die größte Querschnittsabmessung (insbesondere der (größte) Durchmesser bei einer ovalen Querschnittsfläche) der Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe und die (größte) Breite der zusätzlichen Verbindungskanäle und/oder
• die größte Querschnittsabmessung der Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe und die (größte) Tiefe der zusätzlichen Verbindungskanäle und/oder
• die (größte) Tiefe der Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe und die (größte) Tiefe der zusätzlichen Verbindungskanäle.

It has been shown to be advantageous with regard to a form-fitting connection between the outer part and the inner part that is as resilient as possible if one, several or all of the following pairings of dimensions have a dimension ratio of between 1.5 to 1 and 2.5 to 1, preferably as precisely as possible 2 to 1, have:

• the largest cross-sectional dimension (in particular the (largest) diameter in the case of an oval cross-sectional area) of the fastening recesses of the second row of rings and the (largest) depth of the connecting channels and/or
• the (greatest) depth of the fastening recesses of the second row of rings and the (greatest) depth of the connecting channels and/or
• the largest cross-sectional dimension (in particular the (largest) diameter in the case of an oval cross-sectional area) of the fastening recesses of the first row of rings and the (largest) width of the additional connecting channels and/or
• the largest cross-sectional dimension of the fastening recesses of the first row of rings and the (largest) depth of the additional connecting channels and/or
• the (greatest) depth of the fastening recesses of the first row of rings and the (greatest) depth of the additional connecting channels.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft hinsichtlich einer möglichst belastbaren formschlüssigen Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil gezeigt, wenn die größte Querschnittsabmessung (insbesondere der (größte) Durchmesser bei einer ovalen Querschnittsfläche) der Befestigungsvertiefungen der zweiten Ringreihe und die (größte) Breite der Verbindungskanäle ein Dimensionsverhältnis von zwischen 2,5 zu 1 und 3,5 zu 1, vorzugsweise von möglichst genau 3 zu 1, aufweisen.Furthermore, it has proven to be advantageous with regard to a form-fitting connection between the outer part and the inner part that is as resilient as possible if the largest cross-sectional dimension (in particular the (largest) diameter in the case of an oval cross-sectional area) of the fastening recesses of the second row of rings and the (largest) width of the connecting channels Have a dimension ratio of between 2.5 to 1 and 3.5 to 1, preferably as close as possible to 3 to 1.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsvertiefungen der zweiten Ringreihe zu den Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe um eine halbe Teilung versetzt angeordnet sind, so dass in Umfangsrichtung gesehen eine Befestigungsvertiefung der zweiten Ringreihe mittig zwischen zwei Befestigungsvertiefungen der ersten Ringreihe angeordnet ist. Dadurch wird eine möglichst gleichförmige Übertragung von Kräften zwischen dem Außenteil und dem Innenteil realisiert.It can preferably be provided that the fastening recesses of the second row of rings are arranged offset by half a pitch relative to the fastening recesses of the first row of rings, so that viewed in the circumferential direction one fastening recess of the second row of rings is arranged centrally between two fastening recesses of the first row of rings. As a result, the transmission of forces between the outer part and the inner part is as uniform as possible.

Der Innenteil eines erfindungsgemäßen Zahnrad kann vorzugsweise mehrteilig und insbesondere zweiteilig ausgestaltet sein. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Lagerungsteil und ein Verbindungsteil vorgesehen sind, die miteinander drehfest und vorzugsweise formschlüssig verbunden sind. Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der Verbindungsteil zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig aus Kunststoff, insbesondere aus einem einzigen Kunststoff, ausgestaltet ist. Der Verbindungsteil kann zudem vorzugsweise auch aus einem anderen Werkstoff als der Lagerungsteil ausgebildet sein. Da der Lagerungsteil einer drehfesten Lagerung des Zahnrads dienen kann, kann dieser vorzugsweise aus Metall, beispielsweise aus einem Stahl, ausgestaltet sein. Der Lagerungsteil kann beispielsweise in Form einer (hülsenförmigen) Nabe oder einer Welle vorgesehen sein.The inner part of a toothed wheel according to the invention can preferably be designed in several parts and in particular in two parts. It can be provided in particular that a storage part and a connecting part are provided, which are non-rotatably and preferably positively connected to each other. It can particularly preferably be provided that the connecting part is made at least partially, preferably completely, from plastic, in particular from a single plastic. In addition, the connecting part can preferably also be formed from a different material than the bearing part. Since the bearing part can be used for a non-rotatable bearing of the gearwheel, it can preferably be made of metal, for example steel. The bearing part can be provided, for example, in the form of a (sleeve-shaped) hub or a shaft.

Der Außenteil des Zahnrads kann noch mindestens eine weitere Ringreihe an Befestigungsvertiefungen aufweisen, die insbesondere außerhalb der zweiten Ringreihe angeordnet sein kann. Auch die Befestigungsvertiefungen dieser weiteren Ringreihe(n) können über Verbindungskanäle mit den beiden nächstgelegenen Befestigungsvertiefungen einer oder mehrerer benachbarter Ringreihen verbunden sein. Dasselbe gilt für mögliche weitere Ringreihen an Befestigungsvorsprüngen des Innenteils eines erfindungsgemäßen Zahnrads.The outer part of the gear wheel can also have at least one further ring row of fastening recesses, which can be arranged in particular outside the second ring row. The fastening depressions of this further row(s) of rings can also be connected via connecting channels to the two nearest fastening depressions of one or more adjacent rows of rings. The same applies to possible further rows of rings on fastening projections of the inner part of a gear wheel according to the invention.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass sich der für die Ausbildung des Innenteils verwendete Kunststoff von dem für die Ausbildung des Außenteils verwendeten Kunststoff unterscheidet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kunststoff des Innenteils faserverstärkt, d.h. mittels Fasern oder sonstigen Partikeln, beispielsweise aus Glas oder Kohlenstoff, die in eine Matrix des Kunststoffs (beispielsweise ein Thermoplast) eingebettet sind, verstärkt ist. Der Kunststoff des Außenteils, beispielsweise ebenfalls ein Thermoplast, kann dagegen unverstärkt, d.h. nicht mittels solcher Fasern verstärkt sein. Der unverstärkte Kunststoff des Außenteils kann sich insbesondere vorteilhaft hinsichtlich des Verschleißverhaltens eines mit dem Zahnrad zusammenwirkenden Ritzels eines Lenkgetriebes auswirken. Dies gilt insbesondere, wenn, wie es vorzugsweise vorgesehen ist, das Ritzel eines solchen Lenkgetriebes aus einem ungehärteten Metall, insbesondere einem ungehärteten Stahl, ausgestaltet ist.It can preferably be provided that the plastic used to form the inner part differs from the plastic used to form the outer part. In particular, it can be provided that the plastic of the inner part is fiber-reinforced, i.e. it is reinforced by means of fibers or other particles, for example made of glass or carbon, which are embedded in a matrix of the plastic (for example a thermoplastic). On the other hand, the plastic of the outer part, for example also a thermoplastic, can be unreinforced, i.e. not reinforced by means of such fibers. The unreinforced plastic of the outer part can have a particularly advantageous effect with regard to the wear behavior of a pinion of a steering gear interacting with the gear wheel. This applies in particular if, as is preferably provided, the pinion of such a steering gear is made of an unhardened metal, in particular an unhardened steel.

Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsvertiefungen und die Befestigungsvorsprünge komplementär ausgestaltet sind und/oder die Verbindungskanäle und die Verbindungsstege komplementär ausgestaltet sind und/oder die Zusatzkanäle und die Zusatzstege komplementär ausgestaltet sind. Als „komplementär“ wird dabei eine Ausgestaltung mit im Wesentlichen identischen Grundformen verstanden, so dass die Befestigungsvorsprünge die Befestigungsvertiefungen vollständig ausfüllen beziehungsweise die Verbindungsstege die Verbindungskanäle vollständig ausfüllen beziehungsweise die Zusatzstege die Zusatzkanäle vollständig ausfüllen.Provision can furthermore preferably be made for the fastening recesses and the fastening projections to be designed to be complementary and/or the connecting channels and the connecting webs to be designed to be complementary and/or the additional channels and the additional bars to be designed to be complementary. A configuration with essentially identical basic shapes is understood as “complementary”, so that the fastening projections completely fill out the fastening depressions or the connecting webs completely fill out the connecting channels or the additional webs completely fill out the additional channels.

Eine Herstellung der zumindest teilweise aus Kunststoff ausgestalteten Teile eines erfindungsgemäßen Zahnrads kann vorzugsweise mittels eines Spritzgussprozesses erfolgen, wobei besonders bevorzugt vorgesehen sein kann, dass der Außenteil in einem ersten Spritzgießvorgang hergestellt und anschließend in einem zweiten Spritzgießvorgang, in dem der Innenteil ausgebildet wird, teilweise mit dem zur Ausbildung des Innenteils vorgesehenen Kunststoff umgossen wird. Dies stellt eine vorteilhafte und insbesondere kostengünstig in einer Großserie umsetzbare Möglichkeit zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Zahnrads dar. Die Erfindung betrifft auch ein solches Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Zahnrads. Sofern, wie es vorzugsweise vorgesehen ist, der Innenteil ein Lagerungsteil aus insbesondere einem Metall umfasst, kann weiterhin im Rahmen eines solchen Verfahrens vorgesehen sein, dass der zuvor separat hergestellte Lagerungsteil ebenfalls in dem zweiten Spritzgießvorgang mit dem zur Ausbildung des Innenteils (beziehungsweise des Verbindungsteils davon) vorgesehenen Kunststoff umgossen wird.The parts of a gear wheel according to the invention that are at least partially made of plastic can preferably be produced by means of an injection molding process, in which case it can be particularly preferred for the outer part to be produced in a first injection molding process and then in a second injection molding process, in which the inner part is formed, partially with it is encapsulated in the plastic provided for forming the inner part. This represents an advantageous possibility for producing a gear wheel according to the invention, which can be implemented particularly cost-effectively in large series. The invention also relates to such a method for producing a gear wheel according to the invention. If, as is preferably envisaged, the inner part comprises a bearing part made of metal in particular, it can also be provided within the scope of such a method that the previously separately produced bearing part is also connected in the second injection molding process to the part used to form the inner part (or the connecting part thereof ) provided plastic is cast.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, wobei ein solches Lenkgetriebe zumindest ein Gehäuse, ein erfindungsgemäßes Zahnrad, ein mit dem Zahnrad kämmendes Ritzel und eine das Ritzel umfassende (Schraub-)Ritzelwelle umfasst.The invention further relates to a steering gear for a steering system of a motor vehicle, such a steering gear comprising at least one housing, a gear wheel according to the invention, a pinion meshing with the gear wheel and a (screw) pinion shaft encompassing the pinion.

Die Erfindung betrifft zudem ein Lenksystem, das zumindest ein solches Lenkgetriebe sowie einen drehantreibend mit der Ritzelwelle verbundenen Lenkmotor umfasst. Das Zahnrad des Lenkgetriebes kann weiterhin drehfest oder drehantreibend mit einer Lenkwelle, insbesondere einer Lenksäule, des Lenksystems verbunden sein. Das erfindungsgemäße Lenksystem kann insbesondere als Hilfskraftlenksystem ausgebildet sein, bei dem mittels des Lenkmotors ein unterstützendes Drehmoment erzeugt werden kann, so dass ein von einem Fahrer eines das Hilfskraftlenksystem umfassenden Kraftfahrzeugs für ein Lenken des Kraftfahrzeugs auf die Lenksäule aufzubringendes Lenkmoment reduziert (ggf. temporär auch bis auf null) ist. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, das Lenksystem derart auszubilden, dass von dem Lenkmotor stets das gesamte für ein Lenken erforderliche Lenkmoment erzeugt wird, um insbesondere eine sogenannte Steer-by-Wire-Funktionalität des Lenksystems beziehungsweise des Kraftfahrzeugs zu realisieren, bei der keine mechanische Verbindung zwischen einer Lenkhandhabe (sofern vorgesehen) und den lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeugs vorhanden ist.The invention also relates to a steering system that includes at least one such steering gear and a steering motor that is connected to the pinion shaft in a rotationally driving manner. The gearwheel of the steering gear can also be connected to a steering shaft, in particular a steering column, of the steering system in a rotationally fixed or rotationally driving manner. The steering system according to the invention can be designed in particular as a power steering system in which a supporting torque can be generated by means of the steering motor, so that a steering torque to be applied by a driver of a motor vehicle comprising the power steering system to steer the motor vehicle on the steering column is reduced (possibly temporarily also up to to zero). Alternatively, there is also the possibility of designing the steering system in such a way that the steering motor always generates the entire steering torque required for steering, in particular in order to implement a so-called steer-by-wire functionality of the steering system or the motor vehicle, in which no mechanical There is a connection between a steering handle (if provided) and the steerable wheels of the motor vehicle.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Lenksystem.The invention also relates to a motor vehicle with such a steering system.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

1: einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe;
2: das Zahnrad des Lenkgetriebes in einer perspektivischen Ansicht;
3: einen Außenteil des Zahnrads in einer perspektivischen Ansicht;
4: den Abschnitt IV in der 3 in vergrößerter Darstellung;
5: den Außenteil des Zahnrads in einer Seitenansicht;
6: den Abschnitt VI in der 5 in vergrößerter Darstellung;
7: den Außenteil des Zahnrads in einem Radialschnitt;
8: den Abschnitt VIII in der 7 in vergrößerter Darstellung;
9: den Innenteil des Zahnrads in einer perspektivischen Ansicht;
10: einen Abschnitt einer Innenseite eines Seitenteils des Innenteils in einer perspektivischen Ansicht; und
11: einen Abschnitt der Innenseite des Seitenteils in einer Seitenansicht.

The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawings. In the drawings shows:

1 : a longitudinal section through a steering gear according to the invention;
2 : the gear wheel of the steering gear in a perspective view;
3 : an outer part of the gear wheel in a perspective view;
4 : the section IV in the 3 in an enlarged view;
5 : the outer part of the gear wheel in a side view;
6 : the section VI in the 5 in an enlarged view;
7 : the outer part of the gear in a radial section;
8th : the section VIII in the 7 in an enlarged view;
9 : the inner part of the gear wheel in a perspective view;
10 1: a section of an inner side of a side part of the inner part in a perspective view; and
11 : a section of the inside of the side part in a side view.

Die 1 zeigt die wesentlichen Bestandteile eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes. Dieses umfasst ein Gehäuse 1, innerhalb dessen ein Zahnrad 2 sowie ein mit dem Zahnrad 2 kämmendes Ritzel 3 in Form eines Schraubritzels drehbar angeordnet sind. Das Ritzel 3 und eine das Ritzel 3 umfassende (Schraub-)Ritzelwelle 4 sind in Form einer Schnecke integral ausgebildet.the 1 shows the essential components of a steering gear according to the invention. This comprises a housing 1, within which a gear 2 and a pinion 3 meshing with the gear 2 in the form of a screw pinion are rotatably arranged. The pinion 3 and a (helical) pinion shaft 4 including the pinion 3 are integrally formed in a worm shape.

Das Zahnrad 2 ist drehfest auf einer Abtriebswelle 5 des Lenkgetriebes befestigt. Diese Abtriebswelle 5 kann beispielsweise mit einer zumindest in einem Abschnitt als Zahnstange ausgebildeten Lenkstange kämmen, wodurch die Lenkstange eine Translationsbewegung durchführt, die in bekannter Weise über Radlenkhebel (nicht dargestellt) in eine Schwenkbewegung lenkbarer Räder (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs übersetzt werden kann. Bei der Abtriebswelle 5 kann es sich aber auch um eine Lenksäule eines Hilfskraftlenksystems handeln, die mit einem Lenkrad verbunden ist und die über ein Lenkritzel auf eine Lenkstange wirkt.The gear wheel 2 is fixed in a torque-proof manner on an output shaft 5 of the steering gear. This output shaft 5 can, for example, mesh with a steering rod that is designed as a toothed rack at least in one section, as a result of which the steering rod performs a translational movement that can be translated into a pivoting movement of steerable wheels (not shown) of the motor vehicle in a known manner via wheel steering levers (not shown). However, the output shaft 5 can also be a steering column of a power steering system, which is connected to a steering wheel and which acts on a steering rod via a steering pinion.

Die Ritzelwelle 4 weist ein antriebsseitiges Ende auf, über das diese mit der Abtriebswelle eines Lenkmotors (nicht dargestellt; z.B. ein Elektromotor) verbindbar ist. Im Bereich dieses antriebsseitigen Endes ist die Ritzelwelle 4 mittels einer ersten Lagerung in dem Gehäuse 1 gelagert. Diese Lagerung ist als Festlager 6 ausgebildet, das ein Schwenken der Ritzelwelle 4 um eine Schwenkachse zulässt. Diese Schwenkachse verläuft in der 1 in etwa senkrecht zu der Zeichenebene. Ein solches Schwenken bewirkt ein Auslenken des dem antriebsseitigen Ende gegenüberliegenden Endes der Ritzelwelle 4, die dort mittels eines Loslagers 7 innerhalb des Gehäuses 1 gelagert ist. Dieses Loslager 7 ist so ausgestaltet, dass es die sich aus dem Schwenken der Ritzelwelle 4 ergebende Auslenkung dieses Endes in Grenzen zulässt.The pinion shaft 4 has an end on the drive side via which it can be connected to the output shaft of a steering motor (not shown; for example an electric motor). In the area of this drive-side end, the pinion shaft 4 is mounted in the housing 1 by means of a first bearing. This storage is designed as a fixed bearing 6, which allows a pivoting of the pinion shaft 4 about a pivot axis. This pivot axis runs in the 1 roughly perpendicular to the plane of the drawing. Such pivoting causes a deflection of the end of the pinion shaft 4 opposite the drive-side end, which is mounted there by means of a floating bearing 7 within the housing 1 . This floating bearing 7 is designed in such a way that it allows the deflection of this end resulting from the pivoting of the pinion shaft 4 within limits.

Sowohl das Festlager 6 als auch das Loslager 7 umfassen jeweils ein Drehlager in Form eines Kugellagers 8. In inneren Lagerringen 9 dieser Kugellager 8 sind die entsprechenden Abschnitte der Ritzelwelle 4 gelagert, während äußere Lagerringe 10 der Kugellager 8 in jeweils einer Lagervorrichtung 11, 12 gelagert sind, die wiederum in dem Gehäuse 1 aufgenommen sind. Die Lagervorrichtungen 11, 12 sind konstruktiv so ausgebildet, dass diese im Fall des Festlagers 6 das Schwenken der Ritzelwelle 4 um die Schwenkachse und im Fall des Loslagers 7 das Auslenken des freien Endes der Ritzelwelle 4 ermöglichen.Both the fixed bearing 6 and the floating bearing 7 each comprise a rotary bearing in the form of a ball bearing 8. The corresponding sections of the pinion shaft 4 are mounted in inner bearing rings 9 of these ball bearings 8, while outer bearing rings 10 of the ball bearings 8 are each mounted in a bearing device 11, 12 are, which in turn are accommodated in the housing 1. The bearing devices 11, 12 are constructed in such a way that, in the case of the fixed bearing 6, they allow the pinion shaft 4 to pivot about the pivot axis and, in the case of the floating bearing 7, the deflection of the free end of the pinion shaft 4.

Die 2 bis 11 zeigen das Zahnrad 2 des Lenkgetriebes in weiteren Details. Dieses umfasst einen ringförmigen Außenteil 13, an dessen Außenseite Zähne ausgebildet sind, mit denen das Zahnrad 2 im Eingriff mit der Verzahnung des Ritzels 3 ist. Weiterhin weist das Zahnrad 2 einen Innenteil auf, der einen hülsenförmigen Lagerungsteil 14, der für eine drehfeste Verbindung mit der Abtriebswelle 5 des Lenkgetriebes vorgesehen ist, sowie einen Verbindungsteil 15 umfasst. Der Verbindungsteil 15 verbindet den Außenteil 13 fest mit dem Lagerungsteil 14, so dass die infolge des Zusammenwirkens mit dem drehend angetriebenen Ritzel 3 wirkenden Verzahnungskräfte zur Erzeugung eines Drehmoments auf die Abtriebswelle 5 des Lenkgetriebes übertragen werden können.the 2 until 11 show gear wheel 2 of the steering gear in more detail. This comprises an annular outer part 13, on the outside of which teeth are formed, with which the gear wheel 2 is in engagement with the toothing of the pinion 3. Furthermore, the gear wheel 2 has an inner part, which includes a sleeve-shaped bearing part 14 , which is provided for a non-rotatable connection to the output shaft 5 of the steering gear, and a connecting part 15 . The connecting part 15 connects the outer part 13 firmly to the bearing part 14 so that the cogging forces acting as a result of the interaction with the rotationally driven pinion 3 can be transmitted to the output shaft 5 of the steering gear to generate a torque.

Zur Realisierung einer dauerhaft sicheren Verbindung mit der Abtriebswelle 5 ist der Lagerungsteil 14 aus Metall und insbesondere Stahl ausgebildet. Der Verbindungsteil 15 sowie der Außenteil 13 sind dagegen vollständig aus Kunststoffen ausgebildet, wodurch ein relativ geringes Gewicht des Zahnrads 2 sowie ein vorteilhaftes akustisches Betriebsverhalten im Zusammenwirken mit dem Ritzel 3 erreicht wird. Für eine hohe Belastbarkeit bei möglichst geringer Deformation ist der Verbindungsteil 15 aus einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet, während der Außenteil 13 aus einem unverstärkten Kunststoff besteht. Durch die fehlende Faserverstärkung des Kunststoffs des Außenteils 13 wird eine erhöhte Verschleißwirkung, die entsprechende Verstärkungsfasern auf das vorzugsweise aus einem ungehärteten Stahl ausgebildete Ritzel 3 des Lenkgetriebes haben könnten, vermieden.In order to achieve a permanently secure connection with the output shaft 5, the bearing part 14 is made of metal and in particular steel. The connecting part 15 and the outer part 13, on the other hand, are made entirely of plastics, as a result of which a relatively low weight of the gear wheel 2 and an advantageous acoustic operating behavior in cooperation with the pinion 3 are achieved. The connecting part 15 is made of a fiber-reinforced plastic for a high load-bearing capacity with the least possible deformation forms, while the outer part 13 consists of an unreinforced plastic. Due to the lack of fiber reinforcement of the plastic of the outer part 13, an increased wear effect, which corresponding reinforcing fibers could have on the pinion 3 of the steering gear, which is preferably made of unhardened steel, is avoided.

Die Zähne des Außenteils 13 sind von einem ringförmigen Verzahnungsabschnitt 16 ausgebildet, der sich über die gesamte Breite beziehungsweise axiale Länge des Außenteils 13 erstreckt. Radial innen liegend schließt sich an den Verzahnungsabschnitt 16 ein Befestigungsabschnitt 17 des Außenteils 13 an. Die axiale Länge des Befestigungsabschnitts 17 ist kleiner als diejenige des Verzahnungsabschnitts 16, wobei die axiale Länge des Befestigungsabschnitts 17 mit abnehmender radialer Distanz zu der Mittellängsachse 18 des Zahnrads, die der Rotationsachse des Zahnrads entspricht, geringer wird.The teeth of the outer part 13 are formed by an annular toothed section 16 which extends over the entire width or axial length of the outer part 13 . A fastening section 17 of the outer part 13 adjoins the toothed section 16 lying radially on the inside. The axial length of the fastening section 17 is smaller than that of the toothing section 16, the axial length of the fastening section 17 decreasing with decreasing radial distance to the central longitudinal axis 18 of the gear wheel, which corresponds to the axis of rotation of the gear wheel.

Der Befestigungsabschnitt 17 des Außenteils 13 dient einer formschlüssigen Verbindung mit einem Befestigungsabschnitt 19 des Verbindungsteils 15, wozu der Befestigungsabschnitt 19 des Verbindungsteils 15 zwei zueinander beabstandet angeordnete Seitenteile 20 umfasst, die den Befestigungsabschnitt 17 des Außenteils 13 jeweils auf einer der längsaxialen Seiten überdecken. Dabei greifen u.a. zylindrische Befestigungsvorsprünge 21 des Verbindungsteils 15, die auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Seitenteile 20 angeordnet sind, in komplementäre Befestigungsvertiefungen 22, die in den beiden längsaxialen Seiten des Befestigungsabschnitts des Außenteils 13 ausgebildet sind. Diese Befestigungsvorsprünge 21 und Befestigungsvertiefungen 22 sind dabei an jeder der beiden Seiten in zwei Ringreihen 23, 24 angeordnet, von denen jeweils eine erste Ringreihe 23 im Vergleich zu denjenigen der zweiten Ringreihe 24 einen kleineren Radius zu der Mittellängsachse 18 des Zahnrads 2 aufweist. Die Befestigungsvorsprünge 21 und Befestigungsvertiefungen 22 der zweiten Ringreihe 24 weisen größere Durchmesser bei gleicher Höhe beziehungsweise Tiefe auf. Weiterhin sind die Befestigungsvorsprünge 21 beziehungsweise Befestigungsvertiefungen 22 der beiden Ringreihen 23, 24 zueinander um eine halbe Teilung in Umfangsrichtung versetzt angeordnet.The fastening section 17 of the outer part 13 is used for a form-fitting connection with a fastening section 19 of the connecting part 15, for which purpose the fastening section 19 of the connecting part 15 comprises two side parts 20 which are spaced apart from one another and which each cover the fastening section 17 of the outer part 13 on one of the longitudinal axial sides. Among other things, cylindrical fastening projections 21 of the connecting part 15, which are arranged on the opposite sides of the side parts 20, engage in complementary fastening recesses 22, which are formed in the two longitudinal axial sides of the fastening section of the outer part 13. These fastening projections 21 and fastening recesses 22 are arranged on each of the two sides in two rows of rings 23, 24, of which a first row of rings 23 has a smaller radius to the central longitudinal axis 18 of the gear wheel 2 than that of the second row of rings 24. The fastening projections 21 and fastening recesses 22 of the second row of rings 24 have larger diameters with the same height or depth. Furthermore, the fastening projections 21 or fastening depressions 22 of the two rows of rings 23, 24 are offset from one another by half a pitch in the circumferential direction.

Für eine möglichst gute formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenteil 13 und dem Verbindungsteil 15 des Zahnrads 2 greifen zudem Verbindungsstege 25 des Verbindungsteils 15 in komplementäre Verbindungskanäle 26 des Außenteils 13 sowie Zusatzstege 27 des Verbindungsteils 15 in komplementäre Zusatzkanäle 28 des Außenteils 13 ein.For the best possible positive connection between the outer part 13 and the connecting part 15 of the gear wheel 2, connecting webs 25 of the connecting part 15 also engage in complementary connecting channels 26 of the outer part 13 and additional webs 27 of the connecting part 15 in complementary additional channels 28 of the outer part 13.

Die Verbindungsstege 25 und Verbindungskanäle 26 verlaufen dabei zickzackförmig zwischen den Befestigungsvorsprüngen 21 beziehungsweise Befestigungsvertiefungen 22 der beiden Ringreihen 23, 24, so dass alle Befestigungsvorsprünge 21 und Befestigungsvertiefungen 22 der verschiedenen Ringreihen 23, 24 jeweils mit den beiden nächstgelegenen Befestigungsvorsprüngen 21 beziehungsweise Befestigungsvertiefungen 22 der anderen Ringreihe 23, 24 verbunden sind. Mit von der Mittellängsachse 18 ausgehenden Radialachsen schließen Längsachsen der Befestigungsvorsprünge 21 und der Befestigungsvertiefungen 22 dabei Winkel von ca. 30° ein.The connecting webs 25 and connecting channels 26 run in a zigzag pattern between the fastening projections 21 and fastening depressions 22 of the two rows of rings 23, 24, so that all fastening projections 21 and fastening depressions 22 of the different rows of rings 23, 24 each connect to the two nearest fastening projections 21 and fastening depressions 22 of the other row of rings 23, 24 are connected. The longitudinal axes of the fastening projections 21 and the fastening depressions 22 enclose an angle of approximately 30° with the radial axes emanating from the central longitudinal axis 18 .

Die Zusatzkanäle 28 erstrecken sich dagegen von allen Befestigungsvertiefungen 24 der ersten Ringreihe 23 jeweils in einer radialen Ausrichtung zu einer Innenseite 29 beziehungsweise einer radial innen liegenden Umfangsfläche des Außenteils 13. Die dazu komplementären Zusatzstege 27 des Verbindungsteils 15 verlaufen mit jeweils radialer Ausrichtung von den Befestigungsvorsprüngen 21 der erste Ringreihe 23 zu dem Grund eines umlaufenden, im Querschnitt in etwa V-förmigen Aufnahmeraums, der seitlich von den Seitenteilen 20 des Verbindungsteils 15 begrenzt ist und der der Aufnahme des Befestigungsabschnitts 17 des Außenteils 13 dient.The additional channels 28, on the other hand, extend from all fastening depressions 24 of the first row of rings 23 in a radial orientation towards an inner side 29 or a radially inner circumferential surface of the outer part 13. The additional webs 27 of the connecting part 15, which are complementary thereto, run with a radial orientation from the fastening projections 21 the first row of rings 23 to the base of a circumferential, cross-sectionally approximately V-shaped receiving space which is laterally delimited by the side parts 20 of the connecting part 15 and which serves to receive the fastening section 17 of the outer part 13 .

Insbesondere in den 10 und 11 ist erkennbar, dass die Befestigungsvorsprünge 21 der zweiten Ringreihe einen (größten) Durchmesser aufweisen, der in etwa dem Dreifachen der (größten) Breite der Verbindungsstege 25 entspricht, wobei die Breite die Dimension ist, die quer bezüglich der Verlaufsrichtung der länglichen Verbindungsstege 25 und quer bezüglich der Mittellängsachse 18 des Zahnrad 2 verläuft. Der (größte) Durchmesser der Befestigungsvorsprünge 21 der erste Ringreihe 23 entspricht in etwa dem Doppelten der (größten) Breite sowohl der Verbindungsstege 25 als auch der Zusatzstege 27. Weiterhin ist die Höhe (d.h. die axiale Länge) der Befestigungsvorsprünge 21 beider Ringreihen 23, 24 in etwa doppelt so groß wie die entsprechende Dimensionierung beziehungsweise die Höhe sowohl der Verbindungsstege 25 als auch der Zusatzstege 27, wobei die Höhen und Breiten sowohl der Verbindungsstege 25 als auch der Zusatzstege 27 in etwa gleich sind. Für die Befestigungsvertiefungen 22, die Verbindungskanäle 26 und die Zusatzkanäle 28 des Außenteils 13 gelten entsprechende Dimensionsverhältnisse.Especially in the 10 and 11 it can be seen that the fastening projections 21 of the second row of rings have a (largest) diameter which corresponds approximately to three times the (largest) width of the connecting webs 25, the width being the dimension that is transverse to the direction of the elongate connecting webs 25 and transverse with respect to the central longitudinal axis 18 of the gear 2 runs. The (largest) diameter of the fastening projections 21 of the first ring row 23 corresponds approximately to twice the (largest) width of both the connecting webs 25 and the additional webs 27. Furthermore, the height (ie the axial length) of the fastening projections 21 of both ring rows 23, 24 approximately twice as large as the corresponding dimensioning or the height of both the connecting webs 25 and the additional webs 27, the heights and widths of both the connecting webs 25 and the additional webs 27 being approximately the same. Corresponding dimensional relationships apply to the fastening recesses 22, the connecting channels 26 and the additional channels 28 of the outer part 13.

Die Tiefen der Befestigungsvertiefungen 22 sind so dimensioniert, dass zwischen jeweils zwei koaxial gelegenen Befestigungsvertiefungen 22, die an den verschiedenen Seiten des Befestigungsabschnitts 17 des Außenteils 13 ausgebildet sind, eine Trennwand 30 verbleibt (vgl. 7 und 8).The depths of the fastening depressions 22 are dimensioned in such a way that a partition wall 30 remains between two coaxial fastening depressions 22 which are formed on the different sides of the fastening section 17 of the outer part 13 (cf. 7 and 8th ).

Eine Herstellung des Zahnrads 2 erfolgt durch ein Spritzgießen des Außenteils 13 in einem ersten Spritzgießvorgang unter Verwendung einer ersten Spritzgussform (nicht dargestellt). Weiterhin wird in einem separaten Herstellvorgang, beispielsweise durch ein Gießen und eine anschließende mechanische Nachbearbeitung, der Lagerungsteil 14 hergestellt. Anschließend wird der ausreichend ausgehärtete Außenteil 13 und der Lagerungsteil 14 innerhalb einer zweiten Spritzgussform (nicht dargestellt) angeordnet und der zur Ausbildung des Verbindungsteils 15 vorgesehene Kunststoff im Rahmen eines zweiten Spritzgießvorgangs in die Kavität dieser zweiten Spritzgussform eingebracht. Dabei werden der Außenteil 13 und der Lagerungsteil 14 teilweise umgossen, wodurch sich die beschriebenen formschlüssigen Verbindungen zwischen den Komponenten des Zahnrads 2 ergeben.Gear wheel 2 is produced by injection molding outer part 13 in a first injection molding process using a first injection mold (not shown). Furthermore, the bearing part 14 is produced in a separate production process, for example by casting and subsequent mechanical post-processing. The sufficiently hardened outer part 13 and the bearing part 14 are then arranged within a second injection mold (not shown) and the plastic intended to form the connecting part 15 is introduced into the cavity of this second injection mold as part of a second injection molding process. The outer part 13 and the bearing part 14 are partially encapsulated, resulting in the positive connections described between the components of the gear wheel 2 .

Claims

Gear wheel (2) with an annular outer part (13) which is at least partially made of plastic and which forms teeth of the gear wheel (2) on its outside, and with an inner part which is at least partially made of plastic, the outer part (13 ) and the inner part are connected to one another in that the outer part (13) has a plurality of fastening depressions (22) in which fastening projections (21) of the inner part are arranged, the fastening depressions (22) being at least in at least a first row of rings (23) and at least one second row of rings (24) are arranged, wherein the first row of rings (23) has a smaller radius than the second row of rings (24) with respect to a central longitudinal axis (18) of the gear wheel (2) and wherein the fastening recesses (22) of the second row of rings ( 24) to the mounting recesses of the first ring row (23) are arranged offset in the circumferential direction, characterized in that some or all of the Be fastening depressions (22) of the first row of rings (23) and the second row of rings (24) are connected to the two nearest fastening depressions (22) of the other row of rings (23, 24) via a respective connecting channel (26).

Gear (2) according to claim 1 , characterized in that the fastening recesses (22) of the second ring row (24) to the fastening recesses (22) of the first ring row (23) are offset by half a pitch.

Gear (2) according to claim 1 or 2 , characterized in that from some or all of the fastening depressions (22) of the first row of rings (23) in each case an additional channel (28) leads to an inside (29) of the outer part (13).

Gear (2) according to claim 3 , characterized in that the additional channels (28) run radially with respect to the central longitudinal axis (18).

Gear wheel (2) according to one of the preceding claims, characterized in that a first ring row (23) and a second ring row (24) of the fastening recesses (22) are provided on the two longitudinal axial sides of the outer part (13).

Gear (2) according to claim 5 , characterized in that some or all of the fastening depressions (22) of the two first rows of rings (23) and some or all of the fastening depressions (22) of the two second rows of rings (24) are each separated by a partition (30).

Gear (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that some or all of the mounting recesses (22) have oval cross-sectional areas.

Toothed wheel (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that some or all of the fastening recesses (22) are cylindrical or frustoconical in shape.

Gear (2) according to one of the preceding claims, characterized in that • the largest cross-sectional dimension of the fastening recesses (22) of the second row of rings (24) and the depth of the connecting channels (26) and/or • the depth of the fastening recesses (22) of the second Ring row (24) and the depth of the connecting channels (26) and/or • the largest cross-sectional dimension of the fastening recesses (22) of the first ring row (23) and the width of the additional channels (28) and/or • the largest cross-sectional dimension of the fastening recesses (22) the first row of rings (23) and the depth of the additional channels (28) and/or • the depth of the fastening recesses (22) of the first row of rings (23) and the depth of the additional channels (28) have a dimension ratio of between 1.5 to 1 and 2 .5 to 1, preferably from 2 to 1.

Gear (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the largest cross-sectional dimension of the fastening recesses (22) of the second row of rings (24) and the width of the connecting channels (26) have a dimension ratio of between 2.5 to 1 and 3.5 to 1, preferably from 3 to 1.