技术领域
背景技术
[0002] 从EP1777439B1已知此类如使用在例如机动车电动转向中的多部件齿轮。该多部件齿轮主要包括三个部件。实际带齿轮缘由外部件形成，其由塑料组成，具有用于形成带齿轮缘的多个齿。带齿轮缘的内侧有插入部3，其通常形成为
轮毂或轮轴。该内部件由此通常由金属(优选地为
钢)构成。具有带齿轮缘的外部件与所述内部件通过连接部以强制联
锁的方式相互连接，该连接部通过锥形浇口注射成型模具制备。由塑料注射成型的连接部在其相对的两个主表面(即与旋
转轴相垂直的外部件环形表面)上具有加强肋，该加强肋从
旋转轴的理论中心径向延伸，自内部件开始朝着外部件的方向且一直延伸到带齿轮缘。此外，连接部的两个主表面具有朝向内部件的加强环和朝向外部件的加强环。加强肋在这两个加强环之间径向延伸。如果从上述加强肋中间看该连接部的径向截面，那么可显示出周向连接部的H-型截面轮廓。
[0003] DE10127224A1也公开了多部件齿轮的不同
实施例。其图8也显示多部件齿轮具有内部件金属轮毂和塑料带齿轮缘，其中带齿轮缘通过塑料盘连接至金属轮毂，塑料盘的两个主表面分布有加强肋。其图10显示设计为截面呈H-型的连接部。
[0004] 很明显这种多部件齿轮已需要改进，尤其是当仅有有限的安装空间时且尤其是当齿轮宽度有限但尽管如此仍须提供在轴向上尽可能坚硬的齿轮时。理想地，轴向非常坚硬的齿轮可通过由坚硬材料制成的齿轮主体来提供。然而，当生产工艺中使用塑料时，这一点就行不通。也就是说，厚壁塑料主体的生产具有形成腔的问题。这被理解为在塑料注射成型时在注射成型的工作部件中产生多余的中空部或在其表面产生凹痕。注射成型的工作部件越厚，产生这种腔的几率越高。理论上形成具有H-截面的内部件是可能的。然而对于转动对称的轮子主体，和齿轮一样，此种类型的截面不能被实施，因为相应的中空部不能被注射。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种多部件齿轮，其使用相对少的材料但仍然具有高的轴向刚性。
[0006] 该目的通过在塑料构成的连接部的两个主表面上相应地设置多个凹槽可以达成；然而上述凹槽从一个面到另一个面上在径向上和/或轴向上相互偏置，使得彼此相互
啮合。
[0007] 两个主表面上的凹槽因此被选择并设置以相互偏置，使得从与旋转轴线平行的截面观察，连接部的壁上有蜿蜒的图案。
[0008] 凹槽由此优选地相对于旋转轴线形成为具有至少齿轮或连接部一半的厚度或宽度，且由此形成为带底的罐状。
附图说明
[0009] 在本发明的语境下，外部件由塑料制成，如有必要则
纤维加强，且内部件由金属制成。内部件由此可形成为轮毂，特别是钢制轮毂，或者也作为轴。本发明的其他发展将结合附图通过以下实施例进行详细说明。附图如下：
[0010] 图1从多部件齿轮第一主表面的
正面斜视的根据本发明的多部件齿轮实施例的立体图，
[0011] 图2沿图1中A-A截面线的多部件齿轮的截面图，
[0012] 图3沿图1中多部件齿轮的B-B截面线的截面图，
[0013] 图4沿图1中多部件齿轮的C-C截面线的截面图，
[0014] 图5多部件齿轮10第一主表面46的俯视图，以及
[0015] 图6与图1中多部件齿轮类似的立体图，然而其显示为沿与旋转轴线同心的截面线D-D被部分截去。
[0016] 在附图中，相同的标号表示相同的部分并具有相同的含义。
具体实施方式
[0017] 图1显示多部件齿轮10的一实施例的立体图，可用于如机动车电动转向的蜗轮。该多部件齿轮10由多个部件组成，它们转动对称地围绕旋转轴线12径向设置。多部件齿轮10包括外部件20，其外周表面25上设置有用于形成带齿轮缘22的多个齿23。外部件20优选地由未加强塑料构成。外部件20具有内周表面24，其在所示实施例中(与图2、3和4中的截面图相比)相对于旋转轴线12不具有恒定的直径，且因此从截面上看呈齿形图案。此种咬合或相互啮合结构加强了外部件20与随后将予以说明的连接部40的接合。连接部40连接至内周表面24，该连接部实现了外部件20与位于里面的内部件30之间的强制联锁(positive locking)连接。
[0018] 所描述的内部件30可以是环形轮毂，尤其是金属轮毂，且优选地为钢制轮毂。在所述实施例中，环形内部件30具有内周表面34和外周表面35，其中内周表面34可安装在轴上。
[0019] 尽管在图1中环形轮毂被描述成内部件30，也可能直接设置轴，尤其是金属轴作为内部件30，而非此环形内部件。
[0020] 外部件20与内部件30的强制联锁固定通过连接部40得以确保，因为该连接部被配置成由塑料制成的注射成型部件。为制备该连接部40，外部件20和内部件30被放置在模制工具中，且连接部40随后被注射成型，使得其具有图1-4中所显示的形状。内部件30由此可在注射成型过程中使用所谓的针孔型
浇注口来制备。便利地，可提供多个浇注口，如五个浇注口。多个浇注口便利地在模制工具中
旋转对称地设置，相互之间呈相同的
角度。在附图中，浇注口的标号为60。
[0021] 为了使轮子主体在轴向上尽可能的坚硬，连接部40被配置使得两个主表面46、47有尽可能多的材料。这一点通过在两个主表面46、47上设置多个袋状凹口48、49来达到。连接部40的第一主表面46是图1中连接部40朝向观察者的环形表面，该表面与旋转轴线12垂直。连接部40的第二主表面47在图1中不可视且背向观察者。根据图1，多个(在本实施例中为10个)袋状凹口48被包含在第一主表面46中，其中每一凹口48均具有底48a，其相应地形成连接部40的
反面第二主表面47的壁部分。凹口48彼此环向设置且各自偏离36°。这些凹口48相对于旋转轴线12而言，在第一主表面46上相距相同的径向距离。如图所示，凹口48在朝外部件20方向上的其尺寸略有增加。
[0022] 十个凹口49同样的方式设置在连接部40的第二主表面47上。该凹口同样配置成袋状且具有底49a，其相应地形成连接部40的第一主表面46的壁部分。这些凹口49在图1中以点划线表示。如图所示，该凹口径向位于连接部40的第二主表面47上且在连接部40的第一主表面46上凹口48的外围方向，使得这些凹口分别位于凹口48之间。
[0023] 该配置确保连接部40轴向刚性，其中连接部40的尽可能多的材料处在外侧上，即在主表面46、47上。这一点在图2的截面描述中尤其清楚。
[0024] 图2显示图1中多部件齿轮10沿A-A截面线的截面图。该截面线处在连接部40的第一主表面46上的两个凹口48之间并从连接部40的第二主表面47上的两个凹口49中切过。
[0025] 图3显示图1中的多部件齿轮10沿与截面线A-A略微径向偏移的截面线B-B的截面图。在该B-B截面图中，连接部40的两个凹口48被切过。该凹口48在图3中清晰可见。
[0026] 图4显示图1中多部件齿轮10沿线C-C的截面图，该截面线是切割连接部40的第一主表面46上两个上部凹口48的
切割线。在该C-C截面图中，三个位于第二主表面47上的凹口49同时被切割。由此可以清晰地看出连接部40的壁在上述共5个凹口48、49之间产生蜿蜒的图案。连接部40的壁上的蜿蜒图案确保了连接部40也从而确保了整个多部件齿轮10在轴向上的必要刚性。连接部40的壁上的蜿蜒图案特征在于连接部40的壁部分在第一和第二主表面46、47上的交替起伏，其中该壁部分由凹口48、49的底48a、49a界定。
[0027] 图5显示多部件齿轮10的俯视图且图6显示部分截去后的立体图。沿截面线沿截面D-D延伸，与多部件齿轮10的旋转轴线12共中心。截面D-D的半径被选择使得其切割凹口48、49并从多部件齿轮10的半圆表面跃回至多部件齿轮10的外周表面。连接部40的两个主表面
46、47上的凹口48、49之间的蜿蜒图案可在图6中看的尤为清晰。同样也可容易看出外部件
20的内周表面24如何凸起进入至连接部40的外表面45的圆周槽中。
[0028] 如图2、3和4的截面图中所示，内部件30具有直径恒定的内周表面34。然而外周表面35具有环形凹槽36，连接部40上朝向连接部40的第一主表面46的一侧的环形凸起41接合至凹槽36中。由此确保了在连接部40和内部件30之间的强制联锁连接得以改进。为进一步改进强制联锁连接，内部件30的外周表面35也可设置适当的齿、滚花、肋带，或槽，使得注射成型的材料具有更大的
接触面。在选择齿结构时，其也可选择球状结构。
[0029] 此外，已经证明将连接部40的两个主表面46、47配置成一定程度的凹形是有利的。这从图2-4中截面图左右的弯曲可看出。由此可获得多部件齿轮10侧面的额外安装空间，用于安装
电力负荷的其他必要组件，如球
轴承或
传感器。
[0030] 尽管在所示实施例中，公开的连接部40的第一主表面46上的凹口48相对于连接部40的第二主表面47上的凹口49优选地径向偏置，两个主表面46、47上的凹口48、49不仅在周向上相互偏置，而且或者仅在相对于旋转轴12的径向上相互偏置自然也在本发明的范围内。这意味着，如凹口48径向上更靠近内部件30且同一周向方向上的凹口49在凹口48和外部件20之间更靠近外部件20，或反之亦然。因此也可确保连接部40的材料尽可能多地处在两个外表面46、47上。然而，凹口48、49的设置，如实施例中所示，被更优化，因为连接部40因此很明显地更加坚硬。如果连接部40由加强的尤其是纤维加强塑料形成，连接部40的硬度还可被提高。
[0031] 参考符号列表：
[0032] 10 齿轮
[0033] 12 旋转轴线
[0034] 20 外部件
[0035] 22 带齿轮缘
[0036] 23 齿
[0037] 24 内周表面
[0038] 25 外周表面
[0039] 30 内部件
[0040] 34 内周表面
[0041] 35 外周表面
[0042] 36 环形凹槽
[0043] 40 连接部
[0045] 44 连接部40的内周表面
[0046] 45 连接部40的外周表面
[0047] 46 第一主表面
[0048] 47 第二主表面
[0049] 48 第一主表面46上的凹口
[0050] 48a 底
[0051] 49 第二主表面47上的凹口
[0052] 49a 底
[0053] 60 浇注口
[0054] A-A 截面
[0055] B-B 截面
[0056] C-C 截面
[0057] D-D 同心部
[0058] B 内部件宽度
