EP2032877A2 - Bevel gear - Google Patents

Bevel gear

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Publication number
EP2032877A2
EP2032877A2 EP07764361A EP07764361A EP2032877A2 EP 2032877 A2 EP2032877 A2 EP 2032877A2 EP 07764361 A EP07764361 A EP 07764361A EP 07764361 A EP07764361 A EP 07764361A EP 2032877 A2 EP2032877 A2 EP 2032877A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flange
helical gear
recesses
disc
plastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07764361A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Waldemar Rogowski
Remt Blankenspeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP2032877A2 publication Critical patent/EP2032877A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
    • F16H2055/065—Moulded gears, e.g. inserts therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/19698—Spiral

Definitions

  • the invention relates to a rotationally fixed as part of a transmission on a shaft or the like to be arranged SSrad. It relates in particular to a helical gear whose tread formed in the shape of a ring gear is formed by molding a base body with a plastic.
  • toothed or helical gears made of metal generally have a higher mechanical strength compared to existing wheels made of plastic, but often cause when used in a transmission not inconsiderable running noise. Therefore, it is known to form helical gears in a sense in a hybrid design by their basic body made of a mechanically stable and wear-resistant material, such as metal, and this base body to form the tread is surrounded with a material which has good sliding properties. This ensures that such screw wheels on the one hand have the mechanical stability required for their intended use, but on the other hand have a high level of smoothness in operation.
  • a corresponding helical gear is known, for example, from EP 1 339 596 B1.
  • a toothed wheel designed as a worm gear is described, which is also referred to as a so-called built gear.
  • the corresponding worm wheel has a plastic toothed ring, which is mechanically stabilized in its radially central region by axial flanges arranged axially on both sides.
  • the individual segments of the worm wheel, so the existing plastic sprocket and the metallic flanges, are through at the flanges formed, extending in the axial direction through the plastic toothed ring and engaging with corresponding recesses of the respective other flange engaging projections and fixedly guided by means of axially guided through the assembly screws.
  • this structure requires a relatively high installation effort in the production of the helical gear.
  • a higher outlay on production results from the fact that the individual components of the helical gear may only have relatively small tolerances, so that they can be reliably connected to one another.
  • a reduction of the manufacturing costs and thus the manufacturing costs can be achieved by the produced in the above-mentioned solution separately by way of injection molding outer plastic ring gear is produced by direct encapsulation of a mechanically stable, for example consisting of aluminum body with the plastic.
  • a mechanically stable for example consisting of aluminum body with the plastic.
  • measures must be taken to ensure a safe, even the transfer of larger moments permitting connection between the body and the sprocket.
  • the object of the invention is to provide a to be realized by encapsulation of a mechanically stable base body with a plastic helical gear, which meets these requirements.
  • a corresponding constructive design of the helical gear is to be achieved in particular between the body and the outer, made of plastic sprocket connection, the strength of which allows the transmission of large moments in the intended use of the helical gear reliable.
  • the components of the fferrades should also be designed so that after encapsulation of the body with the sprocket little or no reworking for eliminating approach lugs or for smoothing weld lines is required.
  • the object is achieved by a helical gear with the features of the main claim.
  • Advantageous training or further developments of the errades invention are given by the dependent claims.
  • the proposed to solve the problem helical gear consists of a designed as a flange body whose disc-shaped area is encapsulated to form a ring gear with a plastic.
  • the reduced-diameter portion formed on the disc-shaped portion corresponding to the typical flange shape forms a hub for rotationally fixed mounting of the helical gear on a shaft.
  • the disk-shaped region of the flange has axially on both sides in each case a plurality of recesses distributed on its circumference and extending predominantly in the axial direction but not projecting through the disk-shaped region.
  • the recesses are dovetail-shaped, so that the remaining between the recesses portions of the outer periphery of the disc-shaped portion are undercut by extending in the axial direction edges of the recesses.
  • the plastic flows into the recesses and under the edges which undercut or undercut the sections which have stopped between the recesses.
  • the plastic which forms the sprocket due to a correspondingly shaped injection mold, during curing or solidification with the flange a rigid, positive connection.
  • the recess and its special shape provide for an axial, radial and fixed in the circumferential direction of the helical gear seat of the ring gear.
  • the recesses extending into this area from both axial sides of the disc-shaped area are arranged so that the recesses extending from one axial outer side of the disc-shaped area are offset relative to those of the respective other axial outer side.
  • said recesses each protrude alternately from one and the other axial outside of the disc-shaped area in this area.
  • the recesses are also advantageously designed so that they extend to the axial outer sides of the disc-shaped area, with respect to their extent to the circumference.
  • a tight fit of the plastic toothed ring on the flange is achieved by the formation of the recesses, wherein advantageously at the same time an axial expansion possibility is given under thermal loads.
  • the hub-facing axial outer surface of the disc-shaped region radially below the recesses on a circumferential, annular sprue.
  • the plastic can be injected from this side, directed to the beads, in a correspondingly formed injection mold.
  • a particularly uniform pressure distribution of the injected plastic material within the sprue is achieved by the beads.
  • this groove extends in the axial direction up to the level of the holes introduced into the runner adjacent to the beads into the disk-shaped area.
  • the holes in turn are guided in the axial direction to the aforementioned groove or slot.
  • the beads are filled with the plastic. After the overflow of the plastic flows through the sprue and the holes in the slot or the radially projecting into the disc-shaped region groove and rises in the groove radially outward. The radially outer region of the flange is then finally flowed around by the further nachf jobden plastic to form the ring gear.
  • the flange of the helical gear according to the invention may consist of different materials. Preferably, however, it consists of metal, for example aluminum. But also a production of glass fiber reinforced plastic comes into consideration.
  • To form the ring gear is preferably a polyamide use.
  • FIG. 1 shows the flange of a first embodiment of the helical gear according to the invention in a plan view from the radial direction.
  • FIG 4 shows the flange according to FIG. 3 after the encapsulation with plastic.
  • FIG. 5 A further embodiment of the helical wheel according to the invention with encapsulated flange in a three-dimensional representation
  • Fig. 6 The flange of the embodiment of FIG. 5 during the coating with plastic in the appropriate tool in a sectional view.
  • FIG. 1 shows the base body 1, which has not yet been coated with plastic, of a first embodiment of the helical gear according to the invention in a plan view from the radial direction r.
  • the main body 1 is, as can be seen, formed in the shape of a flange.
  • a circumferential plastic toothed ring 2 is later formed on the radial end face of its disc-shaped region 1 '.
  • To the disc-shaped region 1 ' is reduced in its diameter portion 1 "formed, which forms the hub 1" of the later, provided for non-rotatable mounting on a shaft or the like b lusterrades.
  • the flange 1 is, as already stated, preferably made of aluminum, but may also be formed from a glass fiber reinforced plastic.
  • the recesses 3, 3 'extend alternately from one and the axial side of the disc-shaped region 1' to not quite to the axial center thereof, so that between the recesses 3, 3 'is a continuous, circumferential on the circumference annular web 9 is formed.
  • the recesses 3, 3 'extend primarily in the axial direction a, that is, they are kept flat, so that their axial extent is preferably greater than their extension in the radial direction.
  • FIG. 2 shows the flange 1 according to FIG. 1 in a plan view from the axial direction a.
  • the flange 1 is designed in a special way beyond the recesses 3, 3 'as well as their special shape and arrangement.
  • the disk-shaped region 1 ' is profiled on its side facing the diameter-reduced region 1 ", that is to say the hub 1", in a suitable manner for an injection process taking place from the side.
  • a so-called runner 6 is formed on this side in a radially inner, located below the recesses 3, 3 'portion of the side surface.
  • a plurality of (in the example six) beads 7 are distributed over the circumference.
  • beads 7 form injection points, which for the injection process with corresponding thereto in the sprue plate of an injection mold trained channels for introducing the plastic are brought into contact.
  • a uniform pressure distribution of the injected plastic is achieved.
  • the plastic first fills the injection points or beads 7 and then, after overflowing the beads 7, the sprue 6 from. Due to a corresponding shaping of the sprue plate 11, through which a distance between the axial outer surface of the flange 1 and the sprue plate 11 exists in the radially outer region of the flange 1, the plastic finally runs in the radial direction r to the outside.
  • Corresponding to the shaping of the contour plate 12 corresponding to the shaping of the contour plate 12 (see FIG. 6, in connection with the modified embodiment of FIG.
  • the radially outwardly flowing plastic finally surrounds the radially outer regions of the flange 1, whereby it also flows into the recesses 3, 3 '.
  • the flange 1 penetrating holes 8 are provided, through which the flow around the radially outer regions of the flange 1 is supported with the plastic and the axially opposite plastic portions are interconnected.
  • Fig. 3 shows the flange 1 according to Figures 1 and 2 again in a sectional view, with a radially through a recess 3 and a bead 7 to the central axis or longitudinal axis L and from this, angled, further through one of the next to the beads. 7 arranged holes 8 guided section.
  • the beads 7 serve as injection points, from which the plastic after overflowing the beads 7 radially outward, but also also flows through the holes 8 so that it due to the correspondingly shaped contour plate 12 of the mold, the radial end face of the Flange 1 under the formation of the ring gear 2 uniformly and flows around on all sides.
  • FIG. 4 shows the flange 1 according to FIG. 3 after the end of the injection molding process.
  • FIG. 5 another embodiment of the invention brades with molded flange 1 is shown in a three-dimensional view, wherein the outer plastic toothed ring 2 in the illustration to illustrate the invention partially removed or presented with an outbreak.
  • the flange 1 has approximately axially in the middle of its disk-shaped region 1 ', ie within the web 9, a circumferential slot or a sprue groove 10 extending radially into the interior of the flange 1.
  • the correspondingly formed flange 1 is again shown in FIG. 6 during the extrusion coating with the plastic in a sectional view.
  • the flange 1 is thereby received by an injection mold consisting of a contour plate 12 and a sprue plate 11. It can be clearly seen that the holes 8 arranged on the left and right of the beads 7 shown in FIG. 5 are guided as far as the sprue groove 10 extending radially into the disk-shaped region 1 'of the flange 1.
  • the via channels in the sprue plate 11 or a so-called Angussspinne supplied plastic flows through these holes 8 in the sprue 10 and rises in this in the radial direction, so that he finally, the end face of the disc-shaped portion 1 'enclosing, corresponding to the shape of the Contour plate 12 forms a sprocket 2 on the radial outer surface of the area 1 '.
  • the beads 7 already mentioned are arranged in a sprue 6 surrounding the axial outer side of the disk-shaped region 1 'which faces the hub 1.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a bevel gear, the rim gear (2) of which is produced by injection moulding with a plastic around a base body (l). The aim of the invention is to produce an inventive bevel gear in which there is a connection between the base body (1) and the rim gear (2) the strength of which also permits the transmission of high torques. The base body (1) of the inventive bevel gear is embodied as a flange, around the disc-shaped region (1') of which the plastic rim gear (2) is injection moulded. The region (1") of reduced diameter adjacent to the region (1') forms a hub for rotationally fixed mounting of the bevel gear on a shaft. According to the invention, the flange region (1') has, axially on both sides, several recesses (3, 3'), distributed around the circumference thereof running principally in the axial direction but not extending through said region (1'). The recesses (3, 3') have a swallow-tailed form such that the sections (4, 4') of the outer circumference of the region (1') remaining between them are back-cut by the edges of the recesses (3, 3') running in the axial direction.

Description

Schraubrad screw gear
Beschreibungdescription
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.The invention relates to a rotationally fixed as part of a transmission on a shaft or the like to be arranged Schraubrad. It relates in particular to a helical gear whose tread formed in the shape of a ring gear is formed by molding a base body with a plastic.
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.Although toothed or helical gears made of metal generally have a higher mechanical strength compared to existing wheels made of plastic, but often cause when used in a transmission not inconsiderable running noise. Therefore, it is known to form helical gears in a sense in a hybrid design by their basic body made of a mechanically stable and wear-resistant material, such as metal, and this base body to form the tread is surrounded with a material which has good sliding properties. This ensures that such screw wheels on the one hand have the mechanical stability required for their intended use, but on the other hand have a high level of smoothness in operation.
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.A corresponding helical gear is known, for example, from EP 1 339 596 B1. In the document, a toothed wheel designed as a worm gear is described, which is also referred to as a so-called built gear. The corresponding worm wheel has a plastic toothed ring, which is mechanically stabilized in its radially central region by axial flanges arranged axially on both sides. The individual segments of the worm wheel, so the existing plastic sprocket and the metallic flanges, are through at the flanges formed, extending in the axial direction through the plastic toothed ring and engaging with corresponding recesses of the respective other flange engaging projections and fixedly guided by means of axially guided through the assembly screws. However, this structure requires a relatively high installation effort in the production of the helical gear. In addition, a higher outlay on production results from the fact that the individual components of the helical gear may only have relatively small tolerances, so that they can be reliably connected to one another.
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.A reduction of the manufacturing costs and thus the manufacturing costs can be achieved by the produced in the above-mentioned solution separately by way of injection molding outer plastic ring gear is produced by direct encapsulation of a mechanically stable, for example consisting of aluminum body with the plastic. However, measures must be taken to ensure a safe, even the transfer of larger moments permitting connection between the body and the sprocket.
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.The object of the invention is to provide a to be realized by encapsulation of a mechanically stable base body with a plastic helical gear, which meets these requirements. By a corresponding constructive design of the helical gear is to be achieved in particular between the body and the outer, made of plastic sprocket connection, the strength of which allows the transmission of large moments in the intended use of the helical gear reliable. Preferably, the components of the Schraubrades should also be designed so that after encapsulation of the body with the sprocket little or no reworking for eliminating approach lugs or for smoothing weld lines is required.
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.The object is achieved by a helical gear with the features of the main claim. Advantageous training or further developments of the Schraubrades invention are given by the dependent claims. The proposed to solve the problem helical gear consists of a designed as a flange body whose disc-shaped area is encapsulated to form a ring gear with a plastic. The reduced-diameter portion formed on the disc-shaped portion corresponding to the typical flange shape forms a hub for rotationally fixed mounting of the helical gear on a shaft. According to the invention, the disk-shaped region of the flange has axially on both sides in each case a plurality of recesses distributed on its circumference and extending predominantly in the axial direction but not projecting through the disk-shaped region. The recesses are dovetail-shaped, so that the remaining between the recesses portions of the outer periphery of the disc-shaped portion are undercut by extending in the axial direction edges of the recesses. When the flange is overmoulded, the plastic flows into the recesses and under the edges which undercut or undercut the sections which have stopped between the recesses. As a result, the plastic, which forms the sprocket due to a correspondingly shaped injection mold, during curing or solidification with the flange a rigid, positive connection. Due to the plurality and the special shape of the extending primarily in the axial direction, so based on their radial extent flat recesses a strength of the connection between the flange and the sprocket is achieved, which also allows the transmission of larger torques in the intended use of the gear. Due to the immediate encapsulation of the flange to produce the sprocket, the shape and position tolerances between the flange and the sprocket are advantageously significantly reduced. In this case, the recess and its special shape provide for an axial, radial and fixed in the circumferential direction of the helical gear seat of the ring gear.
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.Preferably, the recesses extending into this area from both axial sides of the disc-shaped area are arranged so that the recesses extending from one axial outer side of the disc-shaped area are offset relative to those of the respective other axial outer side. With regard to a uniform distribution of the plastic on the outer circumference of the disk-shaped area and based on the geometry and the weight distribution balanced material ratios, said recesses each protrude alternately from one and the other axial outside of the disc-shaped area in this area. The recesses are also advantageously designed so that they extend to the axial outer sides of the disc-shaped area, with respect to their extent to the circumference. As already mentioned, a tight fit of the plastic toothed ring on the flange is achieved by the formation of the recesses, wherein advantageously at the same time an axial expansion possibility is given under thermal loads.
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.According to a particularly preferred embodiment of the helical gear according to the invention whose flange is designed so that it is molded for encapsulation with the plastic from the side. According to this development, the hub-facing axial outer surface of the disc-shaped region radially below the recesses on a circumferential, annular sprue. In this runner, distributed over the circumference, several serving as injection points for the injection molding beads are arranged. To encapsulate the flange, the plastic can be injected from this side, directed to the beads, in a correspondingly formed injection mold. In this case, a particularly uniform pressure distribution of the injected plastic material within the sprue is achieved by the beads. By the sprue itself, the cavity of the injection mold is filled, which advantageously blind seams are greatly minimized. As a result, the reworking on the helical gear removed from the injection molding tool is significantly reduced.
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.When injecting the plastic, this first fills the beads and after overflowing the sprue. The resulting from this, due to a corresponding design of the injection mold, radially outwardly flowing plastic finally encloses the disc-shaped portion of the flange to form the ring gear, the possible depending on the further design of the flange flow paths are to be shown below or in the explanation of the embodiments yet , The embodiment of the helical gear according to the invention provided with the lateral sprue is further developed, inter alia, by introducing axially extending bores into the sprue channel on one side or on both sides, adjacent to the corrugations. In one possible embodiment, these holes project through the disk-shaped area in the axial direction.
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.In particular, with regard to a further, from the point of view of the creation of suitable flow paths for the plastic training form provided according to the basic inventive solution on the outer circumference of the disc-shaped area existing recesses extending from the axial outer sides, in the axial direction only so far into this area, that between them a continuous, annular, on the outer circumference of the disc-shaped area surrounding web remains. Preferably, this web is arranged axially centrally within the disk-shaped region. In the already mentioned further embodiment, a slot or a groove is now formed in this web, which or which extends circumferentially on the outer circumference in the radial direction in the disk-shaped area inside. More specifically, this groove extends in the axial direction up to the level of the holes introduced into the runner adjacent to the beads into the disk-shaped area. The holes in turn are guided in the axial direction to the aforementioned groove or slot. This results in the following flow path for the plastic during the extrusion process. First, the beads are filled with the plastic. After the overflow of the plastic flows through the sprue and the holes in the slot or the radially projecting into the disc-shaped region groove and rises in the groove radially outward. The radially outer region of the flange is then finally flowed around by the further nachfließenden plastic to form the ring gear.
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.The flange of the helical gear according to the invention may consist of different materials. Preferably, however, it consists of metal, for example aluminum. But also a production of glass fiber reinforced plastic comes into consideration. To form the ring gear is preferably a polyamide use.
Anhand von Ausführungsbeispielen sollen nachfolgend nochmals Details der Erfindung verdeutlicht werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:With reference to embodiments, details of the invention will be clarified again below. In the accompanying drawings show:
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 Darstellung1 shows the flange of a first embodiment of the helical gear according to the invention in a plan view from the radial direction. FIG 4 shows the flange according to FIG. 3 after the encapsulation with plastic. FIG. 5: A further embodiment of the helical wheel according to the invention with encapsulated flange in a three-dimensional representation
Fig. 6: Den Flansch der Ausbildungsform gemäß Fig. 5 während der Umspritzung mit Kunststoff in dem dazu geeigneten Werkzeug in einer Schnittdarstellung.Fig. 6: The flange of the embodiment of FIG. 5 during the coating with plastic in the appropriate tool in a sectional view.
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.FIG. 1 shows the base body 1, which has not yet been coated with plastic, of a first embodiment of the helical gear according to the invention in a plan view from the radial direction r. The main body 1 is, as can be seen, formed in the shape of a flange. By encapsulation of the flange 1, a circumferential plastic toothed ring 2 is later formed on the radial end face of its disc-shaped region 1 '. To the disc-shaped region 1 'is reduced in its diameter portion 1 "formed, which forms the hub 1" of the later, provided for non-rotatable mounting on a shaft or the like Schraubrades. The flange 1 is, as already stated, preferably made of aluminum, but may also be formed from a glass fiber reinforced plastic.
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.In accordance with the basic idea of the invention, a plurality of dovetail-shaped recesses 3, 3 'are arranged axially on both sides of the disk-shaped region 1', in each case a plurality of dovetail-shaped recesses distributed on its outer circumference. Each extending from the outer edge of both axial sides in the direction of the axial center of the region 1 ' Recesses 3, 3 'are, as seen in the figure, offset from each other. They extend in the axial direction a without penetrating the region 1 'or without merging with a recess 3, 3' on the axially opposite side. More specifically, the recesses 3, 3 'extend alternately from one and the axial side of the disc-shaped region 1' to not quite to the axial center thereof, so that between the recesses 3, 3 'is a continuous, circumferential on the circumference annular web 9 is formed. The recesses 3, 3 'extend primarily in the axial direction a, that is, they are kept flat, so that their axial extent is preferably greater than their extension in the radial direction. The latter can also be seen again in FIG. 2, which shows the flange 1 according to FIG. 1 in a plan view from the axial direction a. The remaining between the recesses 3, 3 'sections 4, 4' of the outer periphery of the region 1 'are undercut by the extending in the axial direction a edges 5 of the dovetailed recesses 3, 3'. As a result, a particularly firm connection of the flange 1 surrounding the plastic encasing ring 2 after encapsulation with the flange 1 is achieved. During the injection process of the running surface of the Schraubrades or the ring gear 2 forming plastic flows into the recesses 3, 3 'and in particular under the sections 4, 4' undercut edges 5, so that after the solidification of the plastic one, also with regard to large acting on the helical torque, heavy-duty connection between the flange 1 and ring gear 2 is given.
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.In order to keep the reworking required after the injection molding process for removing lugs and smoothing seams small, the flange 1 is designed in a special way beyond the recesses 3, 3 'as well as their special shape and arrangement. Among other things, the disk-shaped region 1 'is profiled on its side facing the diameter-reduced region 1 ", that is to say the hub 1", in a suitable manner for an injection process taking place from the side. For this purpose, a so-called runner 6 is formed on this side in a radially inner, located below the recesses 3, 3 'portion of the side surface. In the sprue 6 a plurality of (in the example six) beads 7 are distributed over the circumference. These beads 7 form injection points, which for the injection process with corresponding thereto in the sprue plate of an injection mold trained channels for introducing the plastic are brought into contact. By the beads 7, a uniform pressure distribution of the injected plastic is achieved. During the injection process, the plastic first fills the injection points or beads 7 and then, after overflowing the beads 7, the sprue 6 from. Due to a corresponding shaping of the sprue plate 11, through which a distance between the axial outer surface of the flange 1 and the sprue plate 11 exists in the radially outer region of the flange 1, the plastic finally runs in the radial direction r to the outside. Corresponding to the shaping of the contour plate 12 (see FIG. 6, in connection with the modified embodiment of FIG. 5), which is designed to produce a toothed rim 2, the radially outwardly flowing plastic finally surrounds the radially outer regions of the flange 1, whereby it also flows into the recesses 3, 3 '. In the example shown left and right next to each bead 7 also the flange 1 penetrating holes 8 are provided, through which the flow around the radially outer regions of the flange 1 is supported with the plastic and the axially opposite plastic portions are interconnected.
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.Fig. 3 shows the flange 1 according to Figures 1 and 2 again in a sectional view, with a radially through a recess 3 and a bead 7 to the central axis or longitudinal axis L and from this, angled, further through one of the next to the beads. 7 arranged holes 8 guided section. As already shown, the beads 7 serve as injection points, from which the plastic after overflowing the beads 7 radially outward, but also also flows through the holes 8 so that it due to the correspondingly shaped contour plate 12 of the mold, the radial end face of the Flange 1 under the formation of the ring gear 2 uniformly and flows around on all sides. This is again illustrated in FIG. 4, which shows the flange 1 according to FIG. 3 after the end of the injection molding process.
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.In Fig. 5, another embodiment of the invention Schraubrades with molded flange 1 is shown in a three-dimensional view, wherein the outer plastic toothed ring 2 in the illustration to illustrate the invention partially removed or presented with an outbreak. In this variant, which is somewhat modified compared to the previously described embodiment, the flange 1 has approximately axially in the middle of its disk-shaped region 1 ', ie within the web 9, a circumferential slot or a sprue groove 10 extending radially into the interior of the flange 1.
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. BezugszeichenlisteThe correspondingly formed flange 1 is again shown in FIG. 6 during the extrusion coating with the plastic in a sectional view. For encapsulation with the plastic, the flange 1 is thereby received by an injection mold consisting of a contour plate 12 and a sprue plate 11. It can be clearly seen that the holes 8 arranged on the left and right of the beads 7 shown in FIG. 5 are guided as far as the sprue groove 10 extending radially into the disk-shaped region 1 'of the flange 1. The via channels in the sprue plate 11 or a so-called Angussspinne supplied plastic flows through these holes 8 in the sprue 10 and rises in this in the radial direction, so that he finally, the end face of the disc-shaped portion 1 'enclosing, corresponding to the shape of the Contour plate 12 forms a sprocket 2 on the radial outer surface of the area 1 '. In this embodiment as well, the beads 7 already mentioned are arranged in a sprue 6 surrounding the axial outer side of the disk-shaped region 1 'which faces the hub 1. This means that the beads 7 serving as injection points first fill during the injection molding process, which finally The plastic overflows via the sprue channel 6 into the adjacent bores 8 and finally into the sprue groove 10 protruding radially into the disc-shaped region 1 ' Tool filled, whereby the blind seams are greatly reduced, so that after the demoulding hardly reworking in the region of the flange 1 enveloping plastic are required. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Grundkörper, Flansch1 main body, flange
1' scheibenförmiger Bereich1 'disc-shaped area
1" Bereich mit reduziertem Durchmesser, Nabe1 "reduced diameter area, hub
2 Zahnkranz2 sprocket
3, 3' Ausnehmung3, 3 'recess
4, 4' Abschnitt (zwischen den Ausnehmungen 3, 3')4, 4 'section (between the recesses 3, 3')
5 Rand5 edge
6 Angussrinne6 sprue
7 Sicke7 bead
8 Bohrung8 hole
9 Steg9 footbridge
10 Schlitz bzw. (Anguss-)Nut10 slot or (sprue) groove
11 Angussplatte11 sprue plate
12 Konturplatte12 contour plate
a Axiale Richtung r Radiale Richtunga Axial direction r Radial direction
L Längsachse L longitudinal axis

Claims

Patentansprüche claims
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.1. helical gear, consisting of a formed as a flange body (1), with a disc-shaped portion (1 '), at the radial end face of a tread in the form of a revolving sprocket (2) is arranged and at which in the axial direction (a) of the Schraubrades a reduced diameter portion (1 ") is formed through which a hub for rotationally fixed mounting of the helical gear is formed on a shaft, wherein the sprocket (2) by encapsulation of the flange (1) is formed with a plastic, characterized the disc-shaped region (1 ') of the flange axially has on both sides a plurality of dovetail-shaped recesses (3, 3') distributed on its outer circumference and extending primarily in the axial direction (a) but not axially projecting through the region (I 1 ) has, by their in the axial direction (a) extending edges (5) behind the recessed portions (4, 4 ') of the outer periphery hinters are cut, so that the plastic during encapsulation of the flange (1) in the recesses (3, 3 ') and under which, the sections (4, 4') undercut edges (5) and flows from him during the solidification of the plastic due formed a correspondingly shaped injection mold sprocket (2) with the flange (l) receives a rigid positive connection.
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. 2. helical gear according to claim 1, characterized in that of one of the axial outer sides of the disc-shaped portion (1 ') projecting into these recesses (3) relative to the starting from the other axial outer side in the region (1') protruding recesses (3 ') are arranged offset on the outer circumference.
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.3. helical gear according to claim 2, characterized in that the recesses (3, 3 ') alternately from the one and the other axial outside of the disc-shaped portion (1') in this region (1 ') protrude.
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.4. helical gear according to one of claims 1 to 3, characterized in that the recesses (3, 3 '), extend to the axial outer sides of the disc-shaped portion (1') out, with respect to their extent on the circumference.
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.5. helical gear according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the, the hub (1 ") facing the axial outer surface of the disc-shaped portion (1 '), radially below the recesses (3) has a circumferential annular sprue (6) is, in which, distributed on the circumference, several serving as injection points for the injection molding beads (7) are arranged, so that the plastic for encapsulation of the flange (l) from this side, directed to the beads (7), in a injected injection mold is injected accordingly.
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.6. helical gear according to claim 5, characterized in that on one side or on both sides, adjacent to the beads (7) holes (8) in the sprue (6) are arranged.
7. Schraubrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (8) den scheibenförmigen Bereich (1') in der axialen Richtung (a) durchragen.7. helical gear according to claim 6, characterized in that the bores (8) the disk-shaped region (1 ') in the axial direction (a) protrude.
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.8. helical gear according to claim 6, characterized in that the recesses (3, 3 '), starting from the two axial sides of the disc-shaped portion (1'), in the axial direction (a) only in this area (1 ') hineinerstrecken that between them a continuous annular, on the outer circumference circumferential ridge (9) remains.
9. Schraubrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (9) innerhalb des scheibenförmigen Bereichs (I1) axial mittig angeordnet ist. 9. helical gear according to claim 8, characterized in that the web (9) within the disc-shaped portion (I 1 ) is arranged axially centrally.
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.10. helical gear according to claim 8 or 9, characterized in that in the web (9) has a slot or a groove (10) is formed, which or which, on the outer circumference circumferentially in the radial direction up to the level of the holes (8) in the disc-shaped region (1 ') into it, wherein in the runner (6), adjacent to the beads (7) provided holes (8) to this slot or this groove (10) are guided so that the plastic during Injection molding process first passes into the beads (7) and after their overflow over the sprue (6) and the holes (8) in the slot or in the groove (10) and then radially outwardly flows, where he the end face of the disc-shaped area (1 ') flows around with formation of the predetermined by the injection mold ring gear.
11. Schraubrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (l) aus Metall besteht.11. helical gear according to one of claims 1 to 10, characterized in that the flange (L) consists of metal.
12. Schraubrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (1) aus Aluminium besteht.12. helical gear according to claim 11, characterized in that the flange (1) consists of aluminum.
13. Schraubrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (l) aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.13. helical gear according to one of claims 1 to 10, characterized in that the flange (l) consists of a glass fiber reinforced plastic.
14. Schraubrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Umspritzen des Flansches (1) ausgebildete Zahnkranz (2) aus Polyamid besteht. 14. helical gear according to one of claims 1 to 13, characterized in that the by encapsulation of the flange (1) formed ring gear (2) consists of polyamide.
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