EP2032877A2

EP2032877A2 - Schraubrad

Info

Publication number: EP2032877A2
Application number: EP07764361A
Authority: EP
Inventors: Waldemar Rogowski; Remt Blankenspeck
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2009-03-11
Also published as: DE102006030097B3; WO2008000220A2; WO2008000220A3; MX2009000242A; BRPI0714072A2; CN101479505B; US20090282939A1; JP2009541679A; CN101479505A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schraubrad, dessen Zahnkranz (2) durch Umspritzen eines Grundkörpers (l) mit einem Kunststoff gebildet ist. Aufgabe ist es, ein gattungsgemäßes Schraubrad zu schaffen, bei welchem zwischen dem Grundkörper (1) und dem Zahnkranz (2) eine Verbindung besteht, deren Festigkeit auch die Übertragung großer Momente zuverlässig ermöglicht. Der Grundkörper (1) des vorgeschlagenen Schraubrades ist als ein Flansch ausgebildet, dessen scheibenförmiger Bereich (1') mit dem Kunststoffzahnkranz (2) umspritzt ist. Der sich an den Bereich (1') anschließende Bereich (1') mit reduziertem Durchmesser bildet eine Nabe zur drehfesten Montage des Schraubrades auf einer Welle aus. Erfindungsgemäß weist der Bereich (1') des Flansches axial beidseitig jeweils mehrere, auf seinem Umfang verteilt angeordnete, sich vornehmlich in der axialen Richtung erstreckende, den Bereich (1') jedoch nicht durchragende Ausnehmungen (3, 3') auf. Die Ausnehmungen (3, 3') sind schwalbenschwanzförmig ausgebildet, so dass die zwischen ihnen stehen gebliebenen Abschnitte (4, 4') des Außenumfangs des Bereichs (1') durch die in der axialen Richtung verlaufenden Ränder der Ausnehmungen (3, 3') hinterschnitten sind.

Description

Schraubrad

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein als Teil eines Getriebes drehfest auf einer Welle oder dergleichen anzuordnendes Schraubrad. Sie bezieht sich insbesondere auf ein Schraubrad, dessen in Form eines Zahnkranzes gestaltete Lauffläche durch Umspritzen eines Grundkörpers mit einem Kunststoff gebildet ist.

Zahn- beziehungsweise Schraubräder aus Metall weisen zwar im Allgemeinen eine gegenüber aus Kunststoff bestehenden Rädern höhere mechanische Festigkeit auf, verursachen jedoch häufig bei ihrem Einsatz in einem Getriebe nicht unbeträchtliche Laufgeräusche. Daher ist es bekannt, Schraubräder gewissermaßen in einer hybriden Bauform auszubilden, indem ihr Grundkörper aus einem mechanisch stabilen und verschleißfesten Material, wie Metall, hergestellt und dieser Grundkörper zur Ausbildung der Lauffläche mit einem Material umgeben wird, welches gute Gleiteigenschaften besitzt. Hierdurch wird erreicht, dass derartige Schraubräder zum einen die für ihre bestimmungsgemäße Verwendung erforderliche mechanische Stabilität besitzen, aber andererseits im Betrieb eine hohe Laufruhe aufweisen.

Ein entsprechendes Schraubrad ist beispielsweise aus der EP 1 339 596 Bl bekannt. In der Schrift wird ein aufgrund seiner Zahnung als Schneckenrad ausgebildetes Zahnrad beschrieben, welches auch als so genanntes gebautes Zahnrad bezeichnet wird. Das entsprechende Schneckenrad weist einen Kunststoffzahnkranz auf, welcher in seinem radial mittleren Bereich durch axial beidseitig angeordnete metallische Flansche mechanisch stabilisiert ist. Die einzelnen Segmente des Schneckenrades, also der aus Kunststoff bestehende Zahnkranz und die metallischen Flansche, sind durch an den Flanschen ausgebildete, sich in axialer Richtung durch den Kunststoffzahnkranz hindurch erstreckende sowie mit entsprechenden Ausnehmungen des jeweils anderen Flansches in Eingriff gelangende Vorsprünge und mittels axial durch die Anordnung geführter Schrauben fest miteinander verbunden. Allerdings bedingt dieser Aufbau einen vergleichsweise hohen Montage aufwand bei der Herstellung des Schraubrades. Zudem ergibt sich ein höherer Aufwand bei der Fertigung dadurch, dass die einzelnen Komponenten des Schraubrades nur verhältnismäßig geringe Toleranzen aufweisen dürfen, damit sie zuverlässig miteinander verbunden werden können.

Eine Verringerung des Fertigungsaufwandes und damit der Fertigungskosten lässt sich erreichen, indem der bei der zuvor erläuterten Lösung separat im Wege des Spritzgussverfahrens hergestellte äußere Kunststoffzahnkranz durch unmittelbares Umspritzen eines mechanisch stabilen, beispielsweise aus Aluminium bestehenden Grundkörpers mit dem Kunststoff erzeugt wird. Dabei müssen jedoch Maßnahmen ergriffen werden, um eine sichere, auch das Übertragen größerer Momente erlaubende Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Zahnkranz zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein durch Umspritzen eines mechanisch stabilen Grundkörpers mit einem Kunststoff zu realisierendes Schraubrad zu schaffen, welches diesen Anforderungen gerecht wird. Durch eine entsprechende konstruktive Gestaltung des Schraubrades soll insbesondere zwischen dem Grundkörper und dem äußeren, aus Kunststoff bestehenden Zahnkranz eine Verbindung erreicht werden, deren Festigkeit auch die Übertragung großer Momente beim bestimmungsgemäßen Einsatz des Schraubrades zuverlässig ermöglicht. Vorzugsweise sollen die Komponenten des Schraubrades zudem so ausgebildet sein, dass nach dem Umspritzen des Grundkörpers mit dem Zahnkranz keine oder nur wenig Nacharbeit zur Beseitigung von Ansatznasen oder zum Glätten von Bindenähten erforderlich ist.

Die Aufgabe wird durch ein Schraubrad mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Aus- beziehungsweise Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schraubrades sind durch die Unteransprüche gegeben. Das zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Schraubrad besteht aus einem als Flansch ausgebildeten Grundkörper, dessen scheibenförmiger Bereich unter Ausbildung eines Zahnkranzes mit einem Kunststoff umspritzt ist. Der, entsprechend der typischen Flanschform, an den scheibenförmigen Bereich angeformte Bereich mit reduziertem Durchmesser bildet eine Nabe zur drehfesten Montage des Schraubrades auf einer Welle aus. Erfindungsgemäß weist der scheibenförmige Bereich des Flansches axial beidseitig jeweils mehrere, auf seinem Umfang verteilt angeordnete, sich vornehmlich in der axialen Richtung erstreckende, den scheibenförmigen Bereich jedoch nicht durchragende Ausnehmungen auf. Die Ausnehmungen sind schwalbenschwanzförmig ausgebildet, so dass die zwischen den Ausnehmungen stehen gebliebenen Abschnitte des Außenumfangs des scheibenförmigen Bereichs durch die in der axialen Richtung verlaufenden Ränder der Ausnehmungen hinterschnitten sind. Beim Umspritzen des Flansches fließt der Kunststoff in die Ausnehmungen und unter die Ränder, welche die zwischen den Ausnehmungen stehen gebliebenen Abschnitte unter- beziehungsweise hinterschneiden. Hierdurch geht der Kunststoff, welcher aufgrund einer entsprechend gestalteten Spritzgussform den Zahnkranz ausbildet, beim Aushärten beziehungsweise Erstarren mit dem Flansch eine starre, formschlüssige Verbindung ein. Durch die Mehrzahl und die spezielle Formgebung der sich vornehmlich in der axialen Richtung erstreckenden, also bezogen auf ihre radiale Ausdehnung flachen Ausnehmungen wird eine Festigkeit der Verbindung zwischen dem Flansch und dem Zahnkranz erreicht, welche auch das Übertragen größerer Drehmomente beim bestimmungsgemäßen Einsatz des Zahnrades ermöglicht. Aufgrund des unmittelbaren Umspritzens des Flansches zur Erzeugung des Zahnkranzes werden die Form- und Lagetoleranzen zwischen dem Flansch und dem Zahnkranz in vorteilhafter Weise signifikant eingeschränkt. Dabei sorgen die Ausnehmung und ihre spezielle Formgebung für einen axial, radial und in der Umlaufrichtung des Schraubrades festen Sitz des Zahnkranzes.

Vorzugsweise sind die sich von beiden axialen Seiten des scheibenförmigen Bereichs in diesen Bereich hinein erstreckenden Ausnehmungen so angeordnet, dass die von der einen axialen Außenseite des scheibenförmigen Bereichs ausgehenden Ausnehmungen gegenüber denen der jeweils anderen axialen Außenseite versetzt angeordnet sind. Im Hinblick auf eine möglichst gleichförmige Verteilung des Kunststoffs auf dem Außenumfang des scheibenförmigen Bereichs und bezogen auf die Geometrie und die Gewichtsverteilung ausgewogene Materialverhältnisse, ragen die besagten Ausnehmungen jeweils abwechselnd von der einen und der anderen axialen Außenseite des scheibenförmigen Bereichs in diesen Bereich hinein. Die Ausnehmungen sind zudem vorteilhafter Weise so gestaltet, dass sie sich zu den axialen Außenseiten des scheibenförmigen Bereichs hin, hinsichtlich ihrer Erstreckung auf den Umfang, erweitern. Wie schon erwähnt, wird durch die Ausbildung der Ausnehmungen ein fester Sitz des Kunststoffzahnkranzes auf dem Flansch erreicht, wobei in vorteilhafter Weise gleichzeitig eine axiale Ausdehnungsmöglichkeit bei thermischen Belastungen gegeben ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schraubrades ist dessen Flansch so gestaltet, dass dieser zum Umspritzen mit dem Kunststoff von der Seite her angespritzt wird. Entsprechend dieser Weiterbildung weist die der Nabe zugewandte axiale Außenfläche des scheibenförmigen Bereichs radial unterhalb der Ausnehmungen eine umlaufende, ringförmige Angussrinne auf. In dieser Angussrinne sind, verteilt auf dem Umfang, mehrere als Anspritzpunkte für den Spritzgussprozess dienende Sicken angeordnet. Zur Umspritzung des Flansches kann der Kunststoff so von dieser Seite her, auf die Sicken gerichtet, in eine entsprechend ausgebildete Spritzgussform eingespritzt werden. Dabei wird durch die Sicken eine besonders gleichmäßige Druckverteilung der eingespritzten Kunststoffmasse innerhalb der Angussrinne erreicht. Durch die Angussrinne selbst wird die Kavität des Spritzgusswerkzeugs gefüllt, wodurch in vorteilhafter Weise Blindnähte stark minimiert werden. Hierdurch verringert sich signifikant die Nacharbeit an dem aus dem Spritzgusswerkzeug entnommenen Schraubrad.

Beim Einspritzen des Kunststoffs füllt dieser zunächst die Sicken und nach deren Überlaufen die Angussrinne. Der von hieraus, aufgrund einer entsprechenden Gestaltung der Spritzgussform, radial nach außen fließende Kunststoff umschließt schließlich den scheibenförmigen Bereich des Flansches unter Ausbildung des Zahnkranzes, wobei die in Abhängigkeit der weiteren Gestaltung des Flansches möglichen Fließwege nachfolgend beziehungsweise bei der Erläuterung der Ausführungsbeispiele noch dargestellt werden sollen. Die mit der seitlichen Angussrinne versehene Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Schraubrades ist unter anderem dadurch weitergebildet, dass auf einer Seite oder beidseitig, benachbart zu den Sicken, axial verlaufende Bohrungen in die Angussrinne eingebracht sind. Bei einer möglichen Ausbildungsform durchragen diese Bohrungen den scheibenförmigen Bereich in der axialen Richtung.

Insbesondere im Hinblick auf eine weitere, unter dem Gesichtspunkt des Schaffens geeigneter Fließwege für den Kunststoff vorgesehene Ausbildungsform erstrecken sich die gemäß der grundsätzlichen erfinderischen Lösung auf dem Außenumfang des scheibenförmigen Bereichs vorhandenen Ausnehmungen, von dessen axialen Außenseiten her, in der axialen Richtung jeweils nur so weit in diesen Bereich hinein, dass zwischen ihnen ein durchgängiger, ringförmiger, auf dem Außenumfang des scheibenförmigen Bereichs umlaufender Steg verbleibt. Vorzugsweise ist dieser Steg innerhalb des scheibenförmigen Bereichs axial mittig angeordnet. Bei der bereits angesprochenen weiteren Ausbildungsform ist nun in diesem Steg ein Schlitz oder eine Nut ausgebildet, welcher beziehungsweise welche sich auf dem Außenumfang umlaufend in radialer Richtung in den scheibenförmigen Bereich hinein erstreckt. Genauer gesagt erstreckt sich diese Nut in der axialen Richtung bis auf Höhe der benachbart zu den Sicken in die Angussrinne eingebrachten Bohrungen in den scheibenförmigen Bereich hinein. Die Bohrungen wiederum sind in der axialen Richtung bis auf die zuvor genannte Nut beziehungsweise den Schlitz geführt. Hierdurch ergibt sich für den Kunststoff beim Umspritzungsvorgang folgender Fließweg. Zunächst werden die Sicken mit dem Kunststoff gefüllt. Nach deren Überlaufen fließt der Kunststoff über die Angussrinne und die Bohrungen in den Schlitz beziehungsweise die radial in den scheibenförmigen Bereich hineinragende Nut hinein und steigt in der Nut radial nach außen auf. Der radial äußere Bereich des Flansches wird dann schließlich von dem weiterhin nachfließenden Kunststoff unter Ausbildung des Zahnkranzes umflossen.

Der Flansch des erfindungsgemäßen Schraubrades kann aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Vorzugsweise besteht er jedoch aus Metall, beispielsweise aus Aluminium. Aber auch eine Fertigung aus glasfaserverstärktem Kunststoff kommt in Betracht. Zur Ausbildung des Zahnkranzes findet vorzugsweise ein Polyamid Verwendung.

Anhand von Ausführungsbeispielen sollen nachfolgend nochmals Details der Erfindung verdeutlicht werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Den noch nicht umspritzten Flansch einer ersten Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Schraubrades in einer Draufsicht aus radialer Richtung Fig. 2: Den Flansch gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht aus axialer Richtung Fig. 3: Den Flansch gemäß Fig. 1 in einer axial geschnittenen Darstellung Fig. 4: Den Flansch gemäß Fig. 3 nach der Umspritzung mit Kunststoff Fig. 5: Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubrades mit umspritztem Flansch in einer räumlichen Darstellung

Fig. 6: Den Flansch der Ausbildungsform gemäß Fig. 5 während der Umspritzung mit Kunststoff in dem dazu geeigneten Werkzeug in einer Schnittdarstellung.

Die Fig. 1 zeigt den noch nicht mit Kunststoff umspritzten Grundkörper 1 einer ersten Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Schraubrades in einer Draufsicht aus radialer Richtung r. Der Grundkörper 1 ist, wie zu erkennen, in der Form eines Flansches ausgebildet. Durch Umspritzen des Flansches 1 wird später auf der radialen Stirnfläche seines scheibenförmigen Bereiches 1' ein umlaufender Kunststoffzahnkranz 2 ausgebildet. An den scheibenförmigen Bereich 1' ist ein in seinem Durchmesser reduzierter Bereich 1" angeformt, welcher die Nabe 1" des späteren, zur drehfesten Montage auf einer Welle oder dergleichen vorgesehenen Schraubrades ausbildet. Der Flansch 1 besteht, wie bereits ausgeführt, vorzugsweise aus Aluminium, kann jedoch auch aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff geformt sein.

Dem Grundgedanken der Erfindung folgend, sind axial beidseits des scheibenförmigen Bereichs 1' jeweils mehrere, auf seinem Außenumfang verteilt angeordnete, schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen 3, 3' ausgebildet. Die sich jeweils vom äußeren Rand beider axialer Seiten in Richtung der axialen Mitte des Bereichs 1' erstreckenden Ausnehmungen 3, 3' sind, wie aus der Figur ersichtlich, gegeneinander versetzt angeordnet. Sie erstrecken sich in axialer Richtung a ohne dabei den Bereich 1' zu durchragen beziehungsweise ohne sich mit einer Ausnehmung 3, 3' auf der axial gegenüberliegenden Seite zu vereinigen. Genauer gesagt, erstrecken sich die Ausnehmungen 3, 3' im Wechsel von jeweils der einen und der axialen Seite des scheibenförmigen Bereichs 1' bis nicht ganz zu dessen axialer Mitte, so dass zwischen den Ausnehmungen 3, 3' ein durchgehender, auf dem Umfang umlaufender ringförmiger Steg 9 gebildet ist. Die Ausnehmungen 3, 3' erstrecken sich vornehmlich in axialer Richtung a, das heißt, sie sind flach gehalten, so dass ihre axiale Erstreckung vorzugsweise größer ist, als ihre Erstreckung in der radialen Richtung. Letzteres wird auch in der Fig. 2 nochmals ersichtlich, welche den Flansch 1 gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht aus der axialen Richtung a zeigt. Die zwischen den Ausnehmungen 3, 3' stehen gebliebenen Abschnitte 4, 4' des Außenumfangs des Bereichs 1' sind durch die in axialer Richtung a verlaufenden Ränder 5 der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmungen 3, 3' hinterschnitten. Dadurch wird eine besonders feste Verbindung des den Flansch 1 nach dem Umspritzen umgebenden Kunststoffzahnkranzes 2 mit dem Flansch 1 erreicht. Beim Spritzvorgang fließt der die Lauffläche des Schraubrades beziehungsweise den Zahnkranz 2 ausbildende Kunststoff in die Ausnehmungen 3, 3' hinein und insbesondere unter die, die Abschnitte 4, 4' hinterschneidenden Ränder 5, so dass nach dem Erstarren des Kunststoffes eine, auch im Hinblick auf große an dem Schraubrad wirkende Drehmomente, hochbelastbare Verbindung zwischen Flansch 1 und Zahnkranz 2 gegeben ist.

Um die zum Entfernen von Ansätzen und Glätten von Nähten erforderliche Nacharbeit nach dem Spritzgussvorgang gering zu halten, ist der Flansch 1, über die Ausnehmungen 3, 3' sowie deren spezielle Form und Anordnung hinaus, in besonderer Weise gestaltet. Unter anderem ist der scheibenförmige Bereich 1' auf seiner, dem im Durchmesser reduzierten Bereich 1", also der Nabe 1", zugewandten Seite in geeigneter Weise für einen von der Seite her erfolgenden Spritzvorgang profiliert. Dazu ist auf dieser Seite in einem radial inneren, unterhalb der Ausnehmungen 3, 3' befindlichen Abschnitt der Seitenfläche eine so genannte Angussrinne 6 ausgebildet. In der Angussrinne 6 sind auf dem Umfang verteilt mehrere (im Beispiel sechs) Sicken 7 ausgebildet. Diese Sicken 7 bilden Anspritzpunkte, welche für den Spritzvorgang mit entsprechenden dazu in der Angussplatte einer Spritzgussform ausgebildeten Kanälen zur Einbringung des Kunststoffes in Kontakt gebracht werden. Durch die Sicken 7 wird eine gleichmäßige Druckverteilung des eingespritzten Kunststoffes erreicht. Beim Spritzvorgang füllt der Kunststoff zunächst die Anspritzpunkte beziehungsweise Sicken 7 und dann, nach dem Überlaufen der Sicken 7, die Angussrinne 6 aus. Aufgrund einer entsprechenden Formgebung der Angussplatte 11, durch welche im radial äußeren Bereich des Flansches 1 ein Abstand zwischen der axialen Außenfläche des Flansches 1 und der Angussplatte 11 besteht, läuft der Kunststoff schließlich in radialer Richtung r nach außen. Entsprechend der Formgebung der Konturenplatte 12 (siehe Fig. 6, im Zusammenhang mit der modifizierten Ausbildungsform nach Fig. 5), welche für die Erzeugung eines Zahnkranzes 2 ausgebildet ist, umschließt der radial nach außen fließende Kunststoff schließlich die radial äußeren Bereiche des Flansches 1, wobei er auch in die Ausnehmungen 3, 3' hineinfließt. In dem gezeigten Beispiel sind links und rechts neben jeder Sicke 7 außerdem noch den Flansch 1 durchragende Bohrungen 8 vorgesehen, durch welche das Umfließen der radial äußeren Bereiche des Flansches 1 mit dem Kunststoff unterstützt wird und die sich einander axial gegenüberliegenden Kunststoffbereiche miteinander verbunden werden.

Die Fig. 3 zeigt den Flansch 1 gemäß der Figuren 1 und 2 nochmals in einer geschnittenen Darstellung, mit einem radial durch eine Ausnehmung 3 sowie eine Sicke 7 zur Mittelachse beziehungsweise Längsachse L und von dieser, abgewinkelt, weiter durch eine der neben den Sicken 7 angeordneten Bohrungen 8 geführten Schnitt. Wie bereits dargestellt, dienen die Sicken 7 als Anspritzpunkte, von welchen aus der Kunststoff nach dem Überlaufen der Sicken 7 radial nach außen, außerdem aber auch durch die Bohrungen 8 fließt, so dass er aufgrund der entsprechend ausgeformten Konturplatte 12 der Gussform die radiale Stirnfläche des Flansches 1 unter Ausbildung des Zahnkranzes 2 gleichmäßig und allseitig umfließt. Dies ist in der Fig. 4 nochmals verdeutlicht, welche den Flansch 1 gemäß Fig. 3 nach Beendigung des Spritzgussvorganges zeigt.

In der Fig. 5 ist eine andere Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Schraubrades mit umspritztem Flansch 1 in einer räumlichen Darstellung gezeigt, wobei der äußere Kunststoffzahnkranz 2 in der Darstellung zur Veranschaulichung der Erfindung teilweise entfernt beziehungsweise mit einem Ausbruch dargestellt wurde. Bei dieser gegenüber der zuvor erläuterten Ausführungsform etwas modifizierten Variante weist der Flansch 1 etwa axial mittig seines scheibenförmigen Bereichs 1', also innerhalb des Steges 9, umlaufend einen Schlitz beziehungsweise eine sich radial in das Innere des Flansches 1 erstreckende Angussnut 10 auf.

Der entsprechend ausgebildete Flansch 1 ist in der Fig. 6 nochmals während des Umspritzens mit dem Kunststoff in einer Schnittdarstellung gezeigt. Zum Umspritzen mit dem Kunststoff ist der Flansch 1 dabei von einer aus einer Konturplatte 12 und einer Angussplatte 11 bestehenden Spritzgussform aufgenommen. Deutlich zu erkennen ist, dass die links und rechts der in der Fig. 5 ersichtlichen Sicken 7 angeordneten Bohrungen 8 bis zu der sich radial in den scheibenförmigen Bereich 1' des Flansches 1 erstreckenden Angussnut 10 geführt sind. Der über Kanäle in der Angussplatte 11 beziehungsweise eine so genannte Angussspinne zugeführte Kunststoff fließt über diese Bohrungen 8 in die Angussnut 10 und steigt in dieser in radialer Richtung auf, so dass er schließlich, die Stirnfläche des scheibenförmigen Bereiches 1' einschließend, entsprechend der Formgebung der Konturplatte 12 einen Zahnkranz 2 auf der radialen Außenfläche des Bereichs 1' bildet. Auch bei dieser Ausführungsform sind die bereits angesprochenen Sicken 7 in einer auf der, der Nabe 1" zugewandten axialen Außenseite des scheibenförmigen Bereichs 1' umlaufenden Angussrinne 6 angeordnet. Das heißt, es füllen sich beim Spritzgussvorgang zunächst die als Anspritzpunkte dienenden Sicken 7, welche schließlich überlaufen, wobei der Kunststoff über die Angussrinne 6 in die benachbarten Bohrungen 8 und über diese schließlich in die radial in den scheibenförmigen Bereich 1' hineinragende Angussnut 10 hineinfließt. Durch die bereits mehrfach angesprochenen Angussrinne 6 und die Sicken 7 wird in vorteilhafter Weise die Kavität des Werkzeugs gefüllt, wodurch die Blindnähte stark reduziert werden, so dass nach dem Entformungsvorgang kaum Nacharbeiten in dem Bereich des den Flansch 1 umhüllenden Kunststoffs erforderlich sind. Bezugszeichenliste

1 Grundkörper, Flansch

1' scheibenförmiger Bereich

1" Bereich mit reduziertem Durchmesser, Nabe

2 Zahnkranz

3, 3' Ausnehmung

4, 4' Abschnitt (zwischen den Ausnehmungen 3, 3')

5 Rand

6 Angussrinne

7 Sicke

8 Bohrung

9 Steg

10 Schlitz bzw. (Anguss-)Nut

11 Angussplatte

12 Konturplatte

a Axiale Richtung r Radiale Richtung

L Längsachse

Claims

Patentansprüche

1. Schraubrad, bestehend aus einem als Flansch ausgebildeten Grundkörper (1), mit einem scheibenförmigen Bereich (1'), an dessen radialer Stirnfläche eine Lauffläche in Form eines umlaufenden Zahnkranzes (2) angeordnet ist und an welchen in der Achsrichtung (a) des Schraubrades ein im Durchmesser reduzierter Bereich (1") angeformt ist, durch den eine Nabe zur drehfesten Montage des Schraubrades auf einer Welle ausgebildet ist, wobei der Zahnkranz (2) durch Umspritzen des Flansches (1) mit einem Kunststoff gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Bereich (1') des Flansches axial beidseitig mehrere, auf seinem Außenumfang verteilt angeordnete, sich vornehmlich in der axialen Richtung (a) erstreckende, den Bereich (I¹) aber axial nicht durchragende, schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen (3, 3') aufweist, durch deren in der axialen Richtung (a) verlaufende Ränder (5) die zwischen den Ausnehmungen stehen gebliebenen Abschnitte (4, 4') des Außenumfangs hinterschnitten sind, so dass der Kunststoff beim Umspritzen des Flansches (1) in die Ausnehmungen (3, 3') sowie unter deren, die Abschnitte (4, 4') hinterschneidende Ränder (5) fließt und der von ihm beim Erstarren des Kunststoffes aufgrund einer entsprechend gestalteten Spritzgussform gebildete Zahnkranz (2) mit dem Flansch (l) eine starre formschlüssige Verbindung eingeht.

2. Schraubrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von einer der axialen Außenseiten des scheibenförmigen Bereichs (1') in diesen hineinragenden Ausnehmungen (3) gegenüber den ausgehend von der anderen axialen Außenseite in den Bereich (1') hineinragenden Ausnehmungen (3') auf dem Außenumfang versetzt angeordnet sind.

3. Schraubrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (3, 3') abwechselnd von der einen und der anderen axialen Außenseite des scheibenförmigen Bereichs (1') in diesen Bereich (1') hineinragen.

4. Schraubrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmungen (3, 3'), zu den axialen Außenseiten des scheibenförmigen Bereichs (1') hin, hinsichtlich ihrer Erstreckung auf dem Umfang erweitern.

5. Schraubrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der, der Nabe (1") zugewandten axialen Außenfläche des scheibenförmigen Bereichs (1'), radial unterhalb der Ausnehmungen (3) eine umlaufende ringförmige Angussrinne (6) ausgebildet ist, in welcher, verteilt auf dem Umfang, mehrere als Anspritzpunkte für den Spritzgussprozess dienende Sicken (7) angeordnet sind, so dass der Kunststoff zur Umspritzung des Flansches (l) von dieser Seite her, auf die Sicken (7) gerichtet, in eine entsprechend ausgebildete Spritzgussform eingespritzt wird.

6. Schraubrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite oder beidseits, benachbart zu den Sicken (7] Bohrungen (8) in der Angussrinne (6) angeordnet sind.

7. Schraubrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (8) den scheibenförmigen Bereich (1') in der axialen Richtung (a) durchragen.

8. Schraubrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmungen (3, 3'), ausgehend von den beiden axialen Seiten des scheibenförmigen Bereichs (1'), in der axialen Richtung (a) jeweils nur soweit in diesen Bereich (1') hineinerstrecken, dass zwischen ihnen ein durchgängiger ringförmiger, auf dem Außenumfang umlaufender Steg (9) verbleibt.

9. Schraubrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (9) innerhalb des scheibenförmigen Bereichs (I¹) axial mittig angeordnet ist.

10. Schraubrad nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steg (9) ein Schlitz oder eine Nut (10) ausgebildet ist, welcher beziehungsweise welche sich, auf dem Außenumfang umlaufend in radialer Richtung bis auf Höhe der Bohrungen (8) in den scheibenförmigen Bereich (1') hinein erstreckt, wobei die in der Angussrinne (6), benachbart zu den Sicken (7) vorgesehenen Bohrungen (8) bis auf diesen Schlitz beziehungsweise diese Nut (10) geführt sind, so dass der Kunststoff beim Spritzgussvorgang zunächst in die Sicken (7) gelangt und nach deren Überlaufen über die Angussrinne (6) und die Bohrungen (8) in den Schlitz beziehungsweise in die Nut (10) hinein und dann radial nach außen fließt, wo er die Stirnfläche des scheibenförmigen Bereiches (1') unter Ausbildung des durch die Spritzgussform vorgegebenen Zahnkranzes umfließt.

11. Schraubrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (l) aus Metall besteht.

12. Schraubrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (1) aus Aluminium besteht.

13. Schraubrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (l) aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.

14. Schraubrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Umspritzen des Flansches (1) ausgebildete Zahnkranz (2) aus Polyamid besteht.