DE20116496U1

DE20116496U1 - Drive shaft with a non-rotatably molded component

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Publication number: DE20116496U1
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Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: DE20106781U1

Description

Patentanwalt Dipl. Ing. Walter Jackisch & Partner
Menzelstr. 40-70192 StuttgartPatent Attorney Dipl. Ing. Walter Jackisch & Partner
Menzelstr. 40-70192 Stuttgart

Herrn A 41 874/fluMr A 41 874/flu

Dipl.-Ing. Erwin WolfDipl.-Ing. Erwin Wolf

Ringstr. 27 Q /, Qkt. 2001Ringstr. 27 Q /, Qkt. 2001

713 64 Winnenden713 64 Winnenden

Antriebswelle mit einem drehfest angespritzten BauteilDrive shaft with a rotationally fixed molded component

Die Erfindung betrifft eine Antriebswelle für ein Getriebe oder dgl. mit einem an einem Wellenende angeordneten Bauteil, insbesondere einem Getrieberad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive shaft for a transmission or the like with a component arranged at a shaft end, in particular a gear wheel according to the preamble of claim 1.

Um ohne-großen Aufwand Antriebe unterschiedlicher Form fertigen zu können, werden konfektionierte Wellen mit angespritzten Bauteilen wie Getrieberädern oder dgl. benötigt. So wird zum Fertigen eines Scheibenwischerantriebs auf das Ende einer Welle ein Zahnrad, Schneckenrad oder dgl. aufgespritzt, welches aus Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, Leichtmetall oder anderen geeigneten Materialien bestehen kann. Dieses drehfest auf der Welle aufgespritzte Bauteil wird von einem Scheibenwischermotor angetrieben, wobei von dem anderen Ende der Welle ein Scheibenwischerarm angetrieben wird. Da die Scheibenwischerarme erhebliche Längen haben können, müssen die Scheibenwischermotoren große Drehmomente aufbringen, um eine gleichmäßige Bewegung des Wischerarms in unterschiedlichen Geschwindigkeitsstufen zu gewährleisten. Dabei ist die drehfeste Verbindung zwischen dem Zahnrad und der Antriebswelle dynamisch hoch belastet.In order to be able to manufacture drives of different shapes without great effort, prefabricated shafts with molded-on components such as gear wheels or the like are required. To manufacture a windshield wiper drive, a gear, worm wheel or the like is molded onto the end of a shaft, which can be made of plastic, in particular fiber-reinforced plastic, light metal or other suitable materials. This component, which is molded onto the shaft in a rotationally fixed manner, is driven by a windshield wiper motor, with a windshield wiper arm being driven by the other end of the shaft. Since the windshield wiper arms can be considerable in length, the windshield wiper motors must generate high torques in order to ensure that the wiper arm moves evenly at different speeds. The rotationally fixed connection between the gear and the drive shaft is subjected to high dynamic loads.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebswelle für ein Getriebe derart auszubilden, daß eine hoch belastbare, drehfeste und axial gesicherte Verbindung eines Bauteils auf dem Wellenende gegeben ist.The invention is based on the object of designing a drive shaft for a transmission in such a way that a highly resilient, rotationally fixed and axially secured connection of a component on the shaft end is provided.

Die Aufgabe wird nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The problem is solved according to the features of claim 1.

Auf dem Ende der Antriebswelle werden mehrere in Umfangsrichtung mit Abstand nebeneinander liegende Längsrippen angeordnet, wobei die Seitenflächen der Längsrippen steil angestellt sind. So ist der durch die Flanken einer Längsrippe gebildete Winkel, der sich zur Längsmittelachse der Welle öffnet, ein spitzer Winkel von weniger als 30°. Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Winkelstellung der Seitenflächen zueinander bzw. zu einer Radialen durch die Längsmittelachse ein hohes Drehmoment über eine lange Betriebszeit zu übertragen ist, ohne daß sich das Bauteil auf der Welle lockert.Several longitudinal ribs are arranged at the end of the drive shaft, spaced apart from one another in the circumferential direction, with the side surfaces of the longitudinal ribs being steeply set. The angle formed by the flanks of a longitudinal rib, which opens to the longitudinal center axis of the shaft, is an acute angle of less than 30°. It has been shown that with such an angular position of the side surfaces to one another or to a radial line through the longitudinal center axis, a high torque can be transmitted over a long period of operation without the component on the shaft becoming loose.

Bevorzugt beträgt der Winkel zwischen den Seitenflächen weniger als etwa 20°, insbesondere 16°, wobei die Seitenflächen in vorteilhafter Ausgestaltung symmetrisch zu einer Radialen durch die Längsrippe liegen.Preferably, the angle between the side surfaces is less than about 20°, in particular 16°, wherein the side surfaces in an advantageous embodiment are symmetrical to a radial through the longitudinal rib.

Über den Umfang eines Wellenendes sind sechs bis zwölf Rippen, insbesondere acht Rippen mit äquidistanten Umfangsabständen angeordnet, wobei der Talboden zwischen zwei Längsrippen zweckmäßig gerundet und das Dach der Längsrippen ebenfalls rundlich ausgebildet ist.Six to twelve ribs, in particular eight ribs, are arranged at equidistant circumferential distances around the circumference of a shaft end, with the valley floor between two longitudinal ribs being suitably rounded and the roof of the longitudinal ribs also being rounded.

Um eine gute Axialsicherung zu erzielen, enden die Längsrippen an ihrem der Wellenstirnseite abgewandten Ende an einer Um-In order to achieve good axial locking, the longitudinal ribs end at their end facing away from the shaft face at a

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fangsnut. In besonderer Ausgestaltung stehen die Längsrippen über die Wellenstirnseite vor, wobei zweckmäßig das überstehende Ende der Längsrippe derart gestaucht ist, daß es in Umfangsrichtung gemessen breiter als die Längsrippe selbst ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann der Einstich zur AxialSicherung an dem der Stirnseite abgewandten Ende der Längsrippen entfallen.catch groove. In a special design, the longitudinal ribs protrude beyond the shaft face, with the protruding end of the longitudinal rib being compressed in such a way that it is wider than the longitudinal rib itself when measured in the circumferential direction. With such a design, the recess for axial securing at the end of the longitudinal ribs facing away from the face can be omitted.

Ist das am Wellenende drehfest festgelegte Bauteil ein Spritzgußteil, insbesondere ein Spritzgußteil aus Kunststoff wie faserverstärktem Kunststoff, wird zweckmäßig zwischen benachbarten Längsrippen ein radialer Durchgang zu einem hohlen Zentrum des Wellenendes ausgebildet. Der Spritzkanal mündet dabei in dem hohlen Zentrum des Wellenendes, vorzugsweise auf der Stirnseite des Wellenendes, insbesondere etwa auf Höhe der Längsmittelachse der Welle, so daß die radialen Durchgänge als Verteilkanäle für ein gleichmäßiges Einbringen des Spritzgußmaterials in den Formhohlraum dienen. Bevorzugt werden die Durchgänge zwischen den überstehenden Enden der Längsrippen ausgebildet, wobei sich zugleich eine Axialsicherung des Spritzgußteils auf der Welle ergibt. Bevorzugt sind die Längsrippen, insbesondere die überstehenden Enden der Längsrippen im wesentlichen vollständig im Spritzgußteil eingebettet.If the component fixed to the shaft end in a rotationally fixed manner is an injection-molded part, in particular an injection-molded part made of plastic such as fiber-reinforced plastic, a radial passage to a hollow center of the shaft end is expediently formed between adjacent longitudinal ribs. The injection channel opens into the hollow center of the shaft end, preferably on the front side of the shaft end, in particular approximately at the level of the longitudinal center axis of the shaft, so that the radial passages serve as distribution channels for uniform introduction of the injection molding material into the mold cavity. The passages are preferably formed between the protruding ends of the longitudinal ribs, which at the same time results in axial securing of the injection molded part on the shaft. The longitudinal ribs, in particular the protruding ends of the longitudinal ribs, are preferably essentially completely embedded in the injection molded part.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebswelle in einem Lagerbereich mit einem Lagermaterial, vorzugsweise Kunststoff wie insbesondere faserverstärktem Kunststoff, umspritzt. Diese eigenständig nutzbare Modifikation einer Antriebswelle gibt die Möglichkeit, den Lagerbereich in einfacher Weise als Gleitlager auszubilden, so daß weitere Vorteile für eine Massenfertigung erzielt sind. Dabei kann die Antriebswelle in ihrem gesamten axialen MittelabschnittIn a special embodiment of the invention, the drive shaft is overmolded in a bearing area with a bearing material, preferably plastic, in particular fiber-reinforced plastic. This independently usable modification of a drive shaft makes it possible to design the bearing area in a simple manner as a plain bearing, so that further advantages for mass production are achieved. The drive shaft can be overmolded in its entire axial middle section

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zwischen dem Antriebsende und dem Abtriebsende umspritzt sein. Bevorzugt sind zur festen Verbindung des aufgespritzten Lagermaterials mit dem Grundkörper der Antriebswelle im Außenumfang Längsrippen bzw. feine Längsrillen vorgesehen, um eine Relativdrehung der Antriebswelle zum umspritzten Kunststoff mit Sicherheit auszuschließen. Vorzugsweise können hierzu die Längsrippen gleichmäßig über den Umfang verteilt liegen und ergänzend mit einer Rändel, einer Kordel, einer Kreuzrändel oder dgl. Verrillung versehen sein.between the drive end and the output end. Longitudinal ribs or fine longitudinal grooves are preferably provided in the outer circumference for a firm connection of the sprayed-on bearing material to the base body of the drive shaft in order to reliably rule out any relative rotation of the drive shaft to the overmolded plastic. Preferably, the longitudinal ribs can be evenly distributed over the circumference and additionally provided with a knurl, a cord, a cross knurl or similar grooves.

In besonderer Ausgestaltung ist das Abtriebsende der Welle mit einem Gewindeabschnitt versehen, wobei zwischen dem Gewindeabschnitt und dem im Durchmesser größeren Wellenkörper ein konischer Befestigungsabschnitt mit aufgerauhter Oberfläche zur Drehmomentübertragung vorgesehen ist. Die Oberfläche des Befestigungsabschnittes ist dabei gerillt, vorzugsweise durch Walzen mit einem Rändel, einer Kordel, einer Kreuzrändel oder dgl. versehen.In a special embodiment, the output end of the shaft is provided with a threaded section, with a conical fastening section with a roughened surface for torque transmission being provided between the threaded section and the shaft body with a larger diameter. The surface of the fastening section is grooved, preferably by rolling with a knurl, a cord, a cross knurl or the like.

Als selbständige Maßnahme zur Sicherung eines Teils auf dem Abtriebsende ist dabei vorgesehen, die konische Oberfläche des Befestigungsabschnittes durch einen umlaufenden Freistich zu unterbrechen, wobei der Freistich insbesondere nach Art einer Stufe ausgebildet sein kann. Es hat sich gezeigt, daß sich trotz der Unterbrechung der konischen, aufgerauhten Befestigungsfläche eine bessere Fixierung des Teils auf dem Abtriebsende erzielen läßt. Der Freistich schafft offenbar Raum für verdrängtes Material, wobei sich insgesamt bei gleichen Anzugskräften einer Befestigungsmutter eine deutliche Erhöhung des aufbringbaren Drehmomentes ergibt.As an independent measure for securing a part on the output end, the conical surface of the fastening section is interrupted by a circumferential undercut, whereby the undercut can be designed in the form of a step. It has been shown that, despite the interruption of the conical, roughened fastening surface, a better fixation of the part on the output end can be achieved. The undercut obviously creates space for displaced material, whereby overall there is a significant increase in the torque that can be applied with the same tightening force of a fastening nut.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nachfolgend im einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.Further features of the invention emerge from the further claims, the description and the drawing, in which embodiments of the invention are shown in detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Antriebswelle für ein Getriebe,Fig. 1 is a side view of a drive shaft for a transmission according to the invention,

Fig. 2 eine Stirnansicht auf das Antriebsende der Antriebswelle nach Fig. 1,Fig. 2 is a front view of the drive end of the drive shaft according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Antriebswelle anderer Ausführungsform mit schematisch angedeuteter Spritzgußform, Fig. 3 is a side view of a drive shaft of another embodiment with a schematically indicated injection mold,

Fig. 4 eine Stirnansicht auf das Antriebsende der Antriebswelle nach Fig. 3,Fig. 4 is a front view of the drive end of the drive shaft according to Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht auf eine umspritzte Antriebswelle im Teilschnitt,Fig. 5 a side view of an overmolded drive shaft in partial section,

Fig. 6 einen Schnitt durch den Grundkörper der Antriebswelle.Fig. 6 a section through the base body of the drive shaft.

Die in den Zeichnungen dargestellte Antriebswelle 1 weist ein Antriebsende 2 und ein Abtriebsende 3 auf. Eine derartige Antriebswelle wird z. B. bei Scheibenwischergetrieben eingesetzt, wobei auf dem Antriebsende 2 ein von einem Scheibenwischermotor angetriebenes Getriebebauteil 8 festgelegt ist, während am Abtriebsende 3 z. B. die Kurbel für den Wischerarm festgelegt ist.The drive shaft 1 shown in the drawings has a drive end 2 and an output end 3. Such a drive shaft is used, for example, in windshield wiper gears, with a gear component 8 driven by a windshield wiper motor being fixed to the drive end 2, while the crank for the wiper arm is fixed to the output end 3, for example.

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In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1, 3 und 5 ist die Antriebswelle 1 im wesentlichen über ihre gesamte Länge mit einem gleichen Außendurchmesser D ausgebildet, wobei das Wellenende des Abtriebsendes 3 einen im Durchmesser reduzierten Gewindeabschnitt 4 trägt. Zwischen dem Gewindeabschnitt 4 und dem im Durchmesser größeren Wellenkörper ist ein im wesentlichen konisch sich erweiternder Befestigungsabschnitt 5 ausgebildet, der eine aufgerauhte Oberfläche zur Drehmomentübertragung aufweist. Hierzu wird z. B. ein Wischerarm auf das Abtriebsende 3 aufgefädelt und mittels einer auf den Gewindeabschnitt 4 aufgeschraubten Mutter fest gegen die Oberfläche des Befestigungsabschnittes 5 gedrückt. Zur Übertragung eines großen Drehmomentes ist die Oberfläche des Befestigungsabschnitts 5 aufgerauht, vorzugsweise gerillt. Wie Fig. 3 zeigt, kann die Oberfläche einen Rändel 6, eine Kordel, ein Kreuzrändel oder dgl. tragen, welche vorzugsweise durch Formwerkzeuge in die Oberfläche eingearbeitet ist.In the embodiments according to Fig. 1, 3 and 5, the drive shaft 1 is formed with a constant outer diameter D over essentially its entire length, with the shaft end of the output end 3 having a threaded section 4 with a reduced diameter. Between the threaded section 4 and the shaft body with a larger diameter, a fastening section 5 is formed which widens essentially conically and has a roughened surface for torque transmission. For this purpose, for example, a wiper arm is threaded onto the output end 3 and pressed firmly against the surface of the fastening section 5 by means of a nut screwed onto the threaded section 4. To transmit a large torque, the surface of the fastening section 5 is roughened, preferably grooved. As Fig. 3 shows, the surface can have a knurl 6, a cord, a cross knurl or the like, which is preferably worked into the surface by molding tools.

Es hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, die Oberfläche des Befestigungsabschnittes 5 durch einen umlaufenden Freistich 7 zu unterbrechen, wobei der Freistich 7 insbesondere nach Art einer Stufe ausgebildet ist. Wie Fig. 3 zeigt, ist der insbesondere stufenartige Freistich 7 etwa in der axialen Mitte der Konusfläche des Befestigungsabschnittes 5 eingebracht. Eine hohe Drehmomentübertragung ist so gewährleistet. In practice, it has proven advantageous to interrupt the surface of the fastening section 5 with a circumferential undercut 7, wherein the undercut 7 is designed in particular in the manner of a step. As Fig. 3 shows, the undercut 7, which is in particular step-like, is introduced approximately in the axial center of the conical surface of the fastening section 5. A high torque transmission is thus ensured.

Um die Antriebswelle 1 anzutreiben, ist auf dem anderen Wellenende, dem Antriebsende 2, ein Bauteil 8 angeordnet, wie in Fig. 1 strichliiert dargestellt. Das Bauteil 8 kann ein Getriebeteil wie ein Zahnrad, ein Schneckenrad oder dgl. sein,In order to drive the drive shaft 1, a component 8 is arranged on the other shaft end, the drive end 2, as shown in dashed lines in Fig. 1. The component 8 can be a gear part such as a gear, a worm gear or the like.

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aber auch als Kupplung oder einfaches Mitnahmeteil 30 (Fig. 5) zur Montage eines Zahnrades ausgebildet sein.but can also be designed as a coupling or simple driving part 30 (Fig. 5) for mounting a gear wheel.

Um das insbesondere als Mitnahmeteil 3 0 ausgebildete Bauteil 8 drehfest formschlüssig auf dem Ende 2 festzulegen, ist vorgesehen, auf dem Antriebsende 2 mehrere in Umfangsrichtung mit Abstand a nebeneinanderliegende Längsrippen 9 anzuordnen, die sich etwa parallel zur Längsmittelachse 12 der Welle 1 erstrecken. Die Längsrippen 9 können durch spanende Bearbeitung, Pressen oder in anderer geeigneter Weise in die Oberfläche des Antriebsendes 2 eingearbeitet werden.In order to fix the component 8, which is designed in particular as a driving part 3 0, in a rotationally fixed manner on the end 2, it is provided to arrange several longitudinal ribs 9 on the drive end 2, which are arranged next to one another in the circumferential direction at a distance a and extend approximately parallel to the longitudinal center axis 12 of the shaft 1. The longitudinal ribs 9 can be machined into the surface of the drive end 2 by machining, pressing or in another suitable manner.

Um ein hohes Drehmoment sicher übertragen zu können, ist vorgesehen, die Seitenflächen 10 einer Längsrippe 9 steil anzuordnen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt zwischen den gedachten Verlängerungen der Seitenflächen 10 (Fig. 2) ein sich zur Längsmittelachse 12 der Antriebswelle öffnender Winkel 11, der ein spitzer Winkel von weniger als 40° ist. Bevorzugt ist der spitze Winkel kleiner als 20°; im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel vorzugsweise etwa 16°.In order to be able to transmit a high torque safely, the side surfaces 10 of a longitudinal rib 9 are arranged steeply. In the exemplary embodiment shown, between the imaginary extensions of the side surfaces 10 (Fig. 2) there is an angle 11 opening to the longitudinal center axis 12 of the drive shaft, which is an acute angle of less than 40°. The acute angle is preferably less than 20°; in the exemplary embodiment shown, the angle is preferably about 16°.

Wie in Fig. 2 gezeigt, liegen die Seitenflächen 10 bevorzugt symmetrisch zu einer durch die Längsrippe 9 verlaufenden Radialen 13. Die Radiale 13 teilt das Profil der Längsrippe bevorzugt symmetrisch. Die in Umfangsrichtung gemessenen Abstände a zwischen den Längsrippen 9 sind gleich groß, wobei über den Umfang sechs bis zwölf Längsrippen, im Ausführungsbeispiel genau acht Längsrippen 9 angeordnet sind. Der Talboden 14 zwischen benachbarten Längsrippen 9 ist bevorzugt mit einem Radius r gerundet. In entsprechender Weise ist vorteilhaft auch das Dach 15 einer Längsrippe 9 zumindest im Bereich der Kanten mit einem Radius R gerundet.As shown in Fig. 2, the side surfaces 10 are preferably symmetrical to a radial 13 running through the longitudinal rib 9. The radial 13 preferably divides the profile of the longitudinal rib symmetrically. The distances a between the longitudinal ribs 9 measured in the circumferential direction are equal, with six to twelve longitudinal ribs, in the exemplary embodiment exactly eight longitudinal ribs 9, being arranged over the circumference. The valley floor 14 between adjacent longitudinal ribs 9 is preferably rounded with a radius r. In a corresponding manner, the roof 15 of a longitudinal rib 9 is also advantageously rounded with a radius R, at least in the area of the edges.

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Der Winkelabstand 16 zwischen den tiefsten Stellen zweier eine Längsrippe 9 begrenzenden Täler 14 beträgt bei acht Längsrippen genau 45°.The angular distance 16 between the deepest points of two valleys 14 delimiting a longitudinal rib 9 is exactly 45° for eight longitudinal ribs.

Wie Fig. 1 zeigt, enden die Längsrippen 9 an ihrer der Wellenstirnseite 17 abgewandten Ende 18 an einer Umfangsnut 19, so daß ein auf das Antriebsende 2 aufgespritztes Bauteil 8 axial gegen Abziehen von der Antriebswelle 1 gesichert ist.As shown in Fig. 1, the longitudinal ribs 9 end at their end 18 facing away from the shaft end face 17 at a circumferential groove 19, so that a component 8 sprayed onto the drive end 2 is axially secured against being pulled off the drive shaft 1.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 stehen die Längsrippen 9 mit ihren freien Enden 20 über die Wellenstirnseite 17 über. Wie in der Seitenansicht nach Fig. 3 und in der Stirnansicht nach Fig. 4 zu ersehen, sind die Enden 20 der Längsrippen 9 axial gestaucht, wodurch die Enden 2 0 breiter als die in Utnfangsrichtung gemessene Breite B einer Längsrippe 9 ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ergibt sich durch den Überstand der freien Enden 2 0 zwischen benachbarten Längsrippen ein radialer Durchgang 21, so daß das Material 31 eines aufgespritzten Bauteils 8 (Fig. 5) die gestauchten Enden 20 formschlüssig umgreift. Dadurch ist das Bauteil 8 axial formschlüssig auf dem Antriebsende 2 gesichert, so daß die Nut in Fig. 1 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entfallen kann.In the embodiment according to Fig. 3, the longitudinal ribs 9 protrude with their free ends 20 beyond the shaft end face 17. As can be seen in the side view according to Fig. 3 and in the end view according to Fig. 4, the ends 20 of the longitudinal ribs 9 are axially compressed, whereby the ends 20 are wider than the width B of a longitudinal rib 9 measured in the circumferential direction. In the embodiment according to Fig. 3, the projection of the free ends 20 between adjacent longitudinal ribs results in a radial passage 21, so that the material 31 of a sprayed-on component 8 (Fig. 5) engages around the compressed ends 20 in a form-fitting manner. The component 8 is thereby secured axially in a form-fitting manner on the drive end 2, so that the groove in Fig. 1 can be omitted in the embodiment according to Fig. 3.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 stellt der radiale Durchgang 21 zwischen den freien Enden 20 benachbarter Längsrippen 9 eine Verbindung zu einem hohlen Zentrum 22 (Fig. 4) des Wellenendes 2 dar. Das hohle Zentrum 22 kann durch Anstauchen, spanende Bearbeitung oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet werden. Wesentlich ist, daß die zwischen zwei Längsrippen 9 gebildeten Durchgänge 21 eine Verbindung zum hohlen Zentrum 22 aufweisen. Wird nämlich das Bauteil 8 als Spritz-In the embodiment according to Fig. 3, the radial passage 21 between the free ends 20 of adjacent longitudinal ribs 9 represents a connection to a hollow center 22 (Fig. 4) of the shaft end 2. The hollow center 22 can be formed by upsetting, machining or in another suitable manner. It is essential that the passages 21 formed between two longitudinal ribs 9 have a connection to the hollow center 22. If the component 8 is to be produced as an injection molded part,

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gußteil auf das Antriebsende 2 aufgespritzt, kann der Anspritzkanal 23 einer Form 24, in die das Wellenende 2 eingelegt ist (Fig. 3), auf der Stirnseite 17 des Wellenendes 2 etwa auf der Höhe der Längsmittelachse 12 der Welle 1 liegen. Dies hat den Vorteil, daß das Spritzmaterial, insbesondere Kunststoff, vorzugsweise glasfaserverstärkter Kunststoff zentral in das Zentrum 22 eingebracht wird und sich über die Durchgänge 21 gleichmäßig in den Formhohlraum 25 verteilt. Dabei liegen die freien Enden 20 mit Abstand s zur Innenwand 26 des Formhohlraums 25, so daß auch über diesen Ringspalt das Spritzgußmaterial gleichmäßig den Formhohlraum 25 füllt. Ein lunkerfreies Spritzgußteil hoher Festigkeit kann so erzielt werden. Daneben ist gewährleistet, daß die Längsrippen 9, insbesondere die überstehenden Enden 2 0 der Längsrippen 9 im wesentlichen vollständig im Spritzgußteil 8 eingebettet sind, wodurch sowohl eine hochbelastbare, drehfeste formschlüssige Verbindung zwischen dem Spritzgußteil und dem Wellenende als auch eine formschlüssige Axialsicherung des Spritzgußteils auf dem Wellenende gegeben ist.If the injection molded part is sprayed onto the drive end 2, the injection channel 23 of a mold 24, into which the shaft end 2 is inserted (Fig. 3), can be located on the front side 17 of the shaft end 2 approximately at the height of the longitudinal center axis 12 of the shaft 1. This has the advantage that the injection material, in particular plastic, preferably glass fiber reinforced plastic, is introduced centrally into the center 22 and is evenly distributed into the mold cavity 25 via the passages 21. The free ends 20 are at a distance s from the inner wall 26 of the mold cavity 25, so that the injection molding material also fills the mold cavity 25 evenly via this annular gap. A cavity-free injection molded part of high strength can be achieved in this way. In addition, it is ensured that the longitudinal ribs 9, in particular the projecting ends 20 of the longitudinal ribs 9, are essentially completely embedded in the injection-molded part 8, whereby both a highly resilient, rotationally fixed positive connection between the injection-molded part and the shaft end and a positive axial securing of the injection-molded part on the shaft end are provided.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die Antriebswelle 1 im wesentlichen bis auf das Abtriebsende 3 mit Material umspritzt. Dabei ist das Antriebsende 2 im wesentlichen wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ausgebildet, jedoch ohne Anstauchung der Enden 20 der Längsrippen 9. Um einen guten Verbund zwischen dem aufgespritzten Bauteil 8, welches hier als Mitnehmer 3 0 für ein Getrieberad oder dgl. ausgebildet ist, und der Antriebswelle 1 zu erzielen, ist vorgesehen, die Längsrippe 9 bzw. alle Längsrippen 9 auf ihrer Außenfläche mit einer Rändel, Kordel, Kreuzrändel oder dgl. Rillung 32 zu versehen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Rillung 32 in Axialrichtung der Längsrippe 9 durch mindestens einenIn the embodiment according to Fig. 5, the drive shaft 1 is essentially encased in material except for the output end 3. The drive end 2 is essentially designed as in the embodiment according to Fig. 3, but without compression of the ends 20 of the longitudinal ribs 9. In order to achieve a good bond between the molded component 8, which is designed here as a driver 30 for a gear wheel or the like, and the drive shaft 1, it is intended to provide the longitudinal rib 9 or all longitudinal ribs 9 on their outer surface with a knurl, cord, cross knurl or similar groove 32. It has proven advantageous if the groove 32 in the axial direction of the longitudinal rib 9 is formed by at least one

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Freistich 29 unterbrochen ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind über die Länge einer Längsrippe 9 drei Freistiche vorgesehen. Beim Umspritzen des Antriebsendes 2 mit dem Bauteil 8 tritt das Material 31 zwischen den Enden 20 der Längsrippen 9 durch und verteilt sich gleichmäßig, so daß ein inniger, drehfester Verbund des Bauteils 8 mit dem Antriebsende 2 erzielt ist. Um insbesondere bei Scheibenwischerantrieben den Aufwand für ein Lager gering zu halten, ist in selbstständiger Ausgestaltung der Antriebswelle 1 vorgesehen, den Lagerbereich 33 mit einem Lagermaterial 34, vorzugsweise einem Kunststoff wie insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, zu umspritzen. Das Lagermaterial 34 kann das gleiche Material sein, welches für das Bauteil 8 verwendet ist, so daß sowohl der Lagerbereich 33 wie das Bauteil 8 in einem Arbeitsgang gefertigt werden können. Es kann vorteilhaft sein, im Lagerbereich 33 ein anderes Lagermaterial 34 zu verarbeiten als für das Bauteil 8 benutzt wird. In diesem Fall ist eine einfache Herstellung im Rahmen der Zwei-Komponenten-Technik möglich.undercut 29. In the embodiment shown, three undercuts are provided along the length of a longitudinal rib 9. When the drive end 2 is overmolded with the component 8, the material 31 passes through between the ends 20 of the longitudinal ribs 9 and is evenly distributed so that an intimate, rotationally fixed connection between the component 8 and the drive end 2 is achieved. In order to keep the cost of a bearing low, particularly in windshield wiper drives, it is provided in an independent design of the drive shaft 1 to overmold the bearing area 33 with a bearing material 34, preferably a plastic such as in particular a fiber-reinforced plastic. The bearing material 34 can be the same material that is used for the component 8 so that both the bearing area 33 and the component 8 can be manufactured in one operation. It can be advantageous to process a different bearing material 34 in the bearing area 33 than that used for the component 8. In this case, simple production is possible using the two-component technique.

Wie Fig. 5 zeigt, ist die Antriebswelle 1 in ihrem gesamten axialen Mittelabschnitt 28 zwischen dem Antriebsende 2 und dem Abtriebsende 3 mit einem Lagermaterial 34 umspritzt. Um eine gute drehfeste Verbindung zwischen dem Lagermaterial 34 und dem axialen Mittelabschnitt 2 8 der Antriebswelle 1 zu gewährleisten, sind im Umfang des Mittelabschnitts 28 feine Längsrillen ausgebildet. Auf diese Weise weist die Antriebswelle in ihrem axialen Mittelbereich 2 8 Längsrippen 35 auf, welche - wie Fig. 6 zeigt - über den Umfang gleichmäßig verteilt liegen. Die Längsrippen 35 können bevorzugt eine Rändelung, Rillung oder dgl. tragen, um die drehfeste Verbindung mit dem umspritzten Lagermaterial 34 weiter zu erhöhen.As Fig. 5 shows, the drive shaft 1 is overmolded with a bearing material 34 in its entire axial middle section 28 between the drive end 2 and the output end 3. In order to ensure a good rotationally fixed connection between the bearing material 34 and the axial middle section 28 of the drive shaft 1, fine longitudinal grooves are formed in the circumference of the middle section 28. In this way, the drive shaft has longitudinal ribs 35 in its axial middle region 28, which - as Fig. 6 shows - are evenly distributed over the circumference. The longitudinal ribs 35 can preferably have knurling, grooving or the like in order to further increase the rotationally fixed connection with the overmolded bearing material 34.

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Wird der Lagerbereich 33 im gesamten axialen Mittelabschnitt 28 ausgebildet, ist es vorteilhaft, die Längsrippen 35 ebenfalls über die ganze Länge des Mittelabschnittes 28 der Antriebswelle 1 vorzusehen. Bei einer großen axialen Erstreckung des Lagerbereichs 33 ist darüber hinaus die mechanische Belastung des als Gleitlager ausgebildeten Wellenlagers für die Antriebswelle abgesenkt.If the bearing area 33 is formed in the entire axial central section 28, it is advantageous to also provide the longitudinal ribs 35 over the entire length of the central section 28 of the drive shaft 1. With a large axial extension of the bearing area 33, the mechanical load on the shaft bearing for the drive shaft, which is designed as a plain bearing, is also reduced.

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Claims

1. Drive shaft for a transmission or the like, with a drive end ( 2 ) and an output end ( 3 ) and a component ( 8 ) arranged at one end ( 2 , 3 ), in particular a gear wheel, which is positively secured to the end ( 2 , 3 ) in the direction of rotation of the shaft ( 1 ), characterized in that the end ( 2 ) of the drive shaft ( 1 ) carries several longitudinal ribs ( 9 ) lying next to one another at a distance (a) in the circumferential direction, and that the angle ( 11 ) enclosed between the side surfaces ( 10 ) of a longitudinal rib ( 9 ) and opening to the longitudinal center axis ( 12 ) of the shaft ( 1 ) is an acute angle of less than approximately 30°.

2. Drive shaft according to claim 1, characterized in that the acute angle ( 11 ) is less than about 20°, preferably 16°.

3. Drive shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the side surfaces ( 10 ) are symmetrical to a radial line ( 13 ) through the longitudinal ribs ( 9 ).

4. Drive shaft according to one of claims 1 to 3, characterized in that the longitudinal ribs ( 9 ) are arranged over the circumference at equidistant circumferential distances (a).

5. Drive shaft according to one of claims 1 to 4, characterized in that six to twelve ribs, in particular eight ribs ( 9 ) are arranged over the circumference.

6. Drive shaft according to one of claims 1 to 5, characterized in that the valley floor ( 14 ) between two adjacent longitudinal ribs ( 9 ) is rounded.

7. Drive shaft according to one of claims 1 to 6, characterized in that the roof ( 15 ) of the longitudinal ribs ( 9 ) is rounded.

8. Drive shaft according to one of claims 1 to 7, characterized in that the longitudinal ribs ( 9 ) end at their end ( 18 ) facing away from the shaft end face ( 17 ) at a circumferential groove ( 19 ).

9. Drive shaft according to one of claims 1 to 8, characterized in that the longitudinal ribs ( 9 ) protrude at their free end ( 20 ) beyond the shaft end face ( 17 ).

10. Drive shaft according to claim 9, characterized in that the projecting end ( 20 ) of the longitudinal ribs ( 9 ) is axially compressed such that the projecting end ( 20 ) is wider than the longitudinal rib itself.

11. Drive shaft according to one of claims 1 to 10, characterized in that a radial passage ( 21 ) to a hollow center ( 22 ) of the shaft end ( 2 ) is formed between adjacent longitudinal ribs ( 9 ).

12. Drive shaft according to claim 11, characterized in that the passages ( 21 ) are formed between the projecting ends ( 20 ) of the longitudinal ribs ( 9 ).

13. Drive shaft according to one of claims 1 to 12, characterized in that the component ( 8 ) fixed in a rotationally fixed manner at the shaft end ( 2 ) is an injection-molded part, in particular an injection-molded part made of plastic, preferably fiber-reinforced plastic.

14. Drive shaft according to one of claims 11 to 13, characterized in that the injection channel (23) is located on the front side ( 17 ) of the shaft end ( 2 ) approximately at the level of the longitudinal center axis ( 12 ) of the shaft.

15. Drive shaft according to one of claims 1 to 14, characterized in that the longitudinal rib ( 9 ), in particular the projecting ends of the longitudinal rib ( 9 ) are substantially completely embedded in the component ( 8 ).

16. Drive shaft according to one of claims 1 to 14, characterized in that the longitudinal rib ( 9 ) is provided in its outer surface with a knurl, cord, cross knurl or similar groove ( 32 ).

17. Drive shaft according to claim 16, characterized in that the grooving ( 32 ) is interrupted in the axial direction of the longitudinal rib ( 9 ) by at least one undercut ( 29 ).

18. Drive shaft in particular according to one of claims 1 to 16, characterized in that the drive shaft ( 1 ) is encapsulated in a bearing area ( 33 ) with a bearing material ( 34 ), preferably plastic.

19. Drive shaft according to claim 18, characterized in that the drive shaft ( 1 ) is overmolded in its entire axial middle section ( 28 ) between the drive end ( 2 ) and the output end ( 3 ).

20. Drive shaft according to claim 18 or 19, characterized in that the drive shaft ( 1 ) has longitudinal ribs ( 35 ) in its bearing region ( 33 ) overmolded with bearing material ( 34 ).

21. Drive shaft according to claim 20, characterized in that the longitudinal ribs ( 35 ) are evenly distributed over the circumference and preferably have knurling, grooving or the like.

22. Drive shaft according to claim 20 or 21, characterized in that the longitudinal ribs ( 35 ) extend over the entire length of the central section ( 28 ) of the drive shaft ( 1 ).

23. Drive shaft, in particular according to one of claims 1 to 22, characterized in that the shaft end ( 3 ) carries a threaded portion ( 4 ) and has a conical fastening portion ( 5 ) with a roughened surface for torque transmission between the threaded portion ( 4 ) and the larger-diameter shaft body.

24. Drive shaft according to claim 23, characterized in that the surface of the fastening section ( 5 ) is grooved, preferably by rolling with a knurl ( 6 ), a cord, a cross knurl or the like.

25. Drive shaft according to claim 23 or 24, characterized in that the surface of the fastening section ( 5 ) is interrupted by a circumferential undercut ( 7 ).

26. Drive shaft according to claim 25, characterized in that the undercut ( 7 ) is designed in steps.