DE102007000351A1

DE102007000351A1 - Schneckenrad und Schneckengetriebe

Info

Publication number: DE102007000351A1
Application number: DE102007000351A
Authority: DE
Inventors: Yasuaki Kariya Suzuki; Nobuhiko Kariya Takeda; Kouji Kariya Hirao
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2008-01-03
Also published as: JP2008008322A; CN101096993B; JP4946205B2; US20070295129A1; US7640822B2; CN101096993A

Abstract

Ein Kunststoffschneckenrad (10) ist durch Spritzgießen ausgebildet und hat ein erstes Ende (9) und ein zweites Ende (19). Das Schneckenrad (10) ist angepasst, um durch eine Schnecke (20) angetrieben zu werden. Das Schneckenrad (10) hat des Weiteren einen Eingriffsabschnitt (11) mit einer Vielzahl von Zähnen (13), die mit der Schnecke (20) in Eingriff bringbar sind, und einem Zahnzwischenraum (14), der zwischen den benachbarten Zähnen (13) ausgebildet ist, einen ersten nicht eingreifenden Abschnitt (12), der benachbart zu dem Eingriffsabschnitt (11) an dem ersten Ende (9) des Schneckenrades (10) ist und welcher nicht mit der Schnecke in Eingriff gelangt, und einen ersten Ausschnittabschnitt (15), der an dem ersten nicht eingreifenden Abschnitt (12) kontinuierlich von dem Zahnzwischenraum (14) ausgebildet ist, wobei der erste Ausschnittabschnitt (15) sich axial erstreckt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein aus Kunststoff hergestelltes Schneckenrad, das durch eine Schnecke angetrieben wird, und ein Schneckengetriebe (Schneckendrehzahlminderer), das dasselbe hat.
Stand der Technik
Ein bekanntes Schneckenrad ist in JP 2002-310267 A offenbart (hiernach als eine Referenz bezeichnet). Das Schneckenrad ist mit Kunststoff ausgebildet und durch eine Schnecke angetrieben. Das Schneckenrad ist mit einem Eingriffsabschnitt mit einer Vielzahl von Zähnen, die mit der Schnecke in Eingriff sind, und Zahnzwischenräumen versehen, die zwischen den benachbarten Zähnen definiert sind, und deren Bodenfläche radial einwärts vertieft ist. Das Schneckenrad ist durch Zusammenfassen zweier Elemente aufgebaut, die senkrecht zu der Achse von diesem geteilt sind.
Üblicherweise wird bei einer Kunststoffformung mit einer Form eine Hinterschneidung durch Zahnzwischenräume ausgebildet, wenn die Bodenflächen von jedem Zahnzwischenraum radial einwärts vertieft sind. Falls der Betrag der Hinterschneidung groß ist, kann es schwierig sein, das Schneckenrad nach einem Formen des Schneckenrads in der Form abzustanzen, die das Schneckenrad strukturiert, das in dieser Referenz mit zwei Elementen offenbart ist.
Das Schneckenrad, das in der Referenz offenbart ist, muss durch ein Kunststoffformen zweiter Elemente getrennt voneinander und durch ein Zusammenfügen der zwei Elemente senkrecht entlang der Achsenrichtung angeordnet werden, dadurch zu einem unausweichlichen Anstieg an Mannstunden zu führen, um zwei Elemente zu verbinden.
Als ein Schneckenrad, das nicht mit mehreren geteilten Elementen gebildet ist, kann ein Kunststoffbasismaterial des Schneckenrades durch ein Schneiden mit Zahnabschnitten an einem Umfangsabschnitt ausgebildet sein. Jedoch ist die Schneidarbeit nicht kosteneffizient und eine besondere Verbesserung wird für dieses Verfahren aus dem Gesichtspunkt einer Produktivität als notwendig betrachtet.
Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorangehenden Umstände gemacht und sieht ein Kunststoffschneckenrad vor, das mit verbesserter Produktivität hergestellt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kunststoffschneckenrad durch Spritzgießen ausgebildet und hat ein erstes Ende und ein zweites Ende. Das Schneckenrad ist angepasst, um durch eine Schnecke angetrieben zu werden. Das Schneckenrad weist des Weiteren einen Eingriffsabschnitt, der eine Mehrzahl von Zähnen, die mit der Schnecke in Eingriff bringbar sind, und einen Zahnzwischenraum hat, der zwischen den benachbarten Zähnen ausgebildet ist, einen ersten nicht eingreifenden Abschnitt, der benachbart zu dem Eingriffsabschnitt an dem ersten Ende des Schneckenrades ist und der nicht mit der Schnecke eingreift, und einen ersten Ausschnittabschnitt auf, der an dem ersten nicht eingreifenden Abschnitt fortlaufend von dem Zahnzwischenraum ausgebildet ist. Der erste Ausschnittabschnitt erstreckt sich axial.
Es ist wünschenswert, dass der erste Ausschnittabschnitt sich in eine Endfläche des ersten Endes des Schneckenrades erstreckt.
Es ist darüber hinaus wünschenswert, dass das Kunststoffschneckenrad des Weiteren einen zweiten nicht eingreifenden Abschnitt hat, der benachbart zu dem Eingriffsabschnitt an dem zweiten Ende des Schneckenrades ist und nicht mit der Schnecke in Eingriff gelangt. Der erste Ausschnittabschnitt ist an dem ersten nicht eingreifenden Abschnitt ausgebildet und der zweite Ausschnittabschnitt ist an dem zweiten nicht eingreifenden Abschnitt ausgebildet.
Es ist darüber hinaus wünschenswert, dass das Schneckenrad des Weiteren ein erstes ringförmiges Verstärkungselement mit wenigstens einem Einsetzabschnitt hat, der in den ersten Ausschnittabschnitt eingepasst ist und an dem Ende des Schneckenrades befestigt ist.
Es ist wünschenswert, dass der Einsetzabschnitt des ersten ringförmigen Verstärkungselements mehrere Vorsprünge hat, die an einer Fläche des ersten ringförmigen Verstärkungselements vorgesehen sind.
Es ist darüber hinaus noch wünschenswert, dass das Schneckenrad und die Schnecke ein Schneckengetriebe aufbauen.
Wie vorangehend beschrieben ist, ist das Schneckenrad und das Schneckenrad, das das Schneckengetriebe bildet, je mit dem nicht eingreifenden Abschnitt versehen. Das Schneckenrad ist mit Ausschnittabschnitten ausgebildet, die von dem Zahnzwischenraum fortlaufend ausgebildet sind und sich axial erstrecken. In solch einer Anordnung, da der Betrag einer Hinterschneidung durch den Zahnzwischenraum reduziert ist, wird das Schneckenrad leicht von einer Form abgestanzt. Folglich wird der gesamte Körper des Schneckenrades in einem Vorgang durch Spritzgießen ausgebildet, was zu einer Verbesserung der Produktivität des Schneckenrades führt.
Kurze Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen
Die vorangehenden und zusätzlichen Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlicher, die mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
1 eine schematische Ansicht eines Schneckengetriebes ist, das ein Schneckenrad gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat;
2 eine perspektivische Ansicht des Schneckenrades ist;
3 eine Vorderansicht von dem Schneckenrad ist;
4 eine Ansicht eines Schneckenrades gemäß einer anderen Ausführungsform ist;
5 eine Ansicht eines Verstärkungselements ist; und
6 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform des Verstärkungselements ist.
Weg(e) zur Ausführung der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die angefügten Zeichnungsfiguren beschrieben.
1 ist eine Ansicht, die ein Schneckengetriebe 1 darstellt, das als ein Schneckendrehzahlminderer dient, das ein Schneckenrad 10 hat, das auf eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezogen ist. Das Schneckengetriebe 1 hat ein Schneckenrad 10 und eine Schnecke 20. Das Schneckenrad 10 ist in Eingriff mit der Schnecke 20 und ist dadurch angetrieben. Das Schneckenrad 10 hat ein erstes Ende 9 und ein zweites Ende 19 in einer axialen Richtung von diesem.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Schneckenrades 10 und 3 ist eine Vorderansicht des Schneckenrades 10. Der gesamte Körper des Schneckenrades 10 wird in einem Vorgang durch Spritzgießen ausgebildet. Das Schneckenrad 10 ist mit einem Eingriffsabschnitt 11 und nicht eingreifenden Abschnitten 12 versehen, die als ein erster nicht eingreifender Abschnitt und ein zweiter nicht eingreifender Abschnitt dienen. Der Eingriffsabschnitt 11 ist an dem axialen Mittelabschnitt des Schneckenrades 10 ausgebildet, das heißt in einer Oben/Untenrichtung in 3. Der Eingriffsabschnitt 11 ist mit einer Vielzahl von Zähnen 13 ausgebildet, die mit der Schnecke 20 in Eingriff stehen. Hier stellt der Eingriffsabschnitt 11 einen Abschnitt des Schneckenrades 10 dar, der mit der Schnecke 20 zusammenpasst. Zusätzlich sind Zahnzwischenräume 14 an dem axialen Mittelabschnitt des Eingriffsabschnitts 11 vorgesehen. Jeder Zahnzwischenraum 14 ist zwischen den benachbarten Zähnen 13 ausgebildet und zeigt eine vertiefte Form. Die Zahnzwischenräume 14 sind nur teilweise mit Bezugszeichen in den Zeichnungsfiguren versehen. Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, ist der Mittelabschnitt eines jeden Zahnzwischenraumes tief und wird beim Annähern an ein Ende des Schneckenrades 10 flacher. Die nicht eingreifenden Abschnitte 12 sind an beiden Enden des Schneckenrades 10 ausgebildet, um an den Eingriffsabschnitt 11 anzugrenzen. Die nicht eingreifenden Abschnitte 12 stehen nicht in Eingriff mit der Schnecke 20 und kommen damit nicht in Kontakt. Gemäß der Ausführungsform ist der nicht eingreifende Abschnitt 12 mit einer Vielzahl von Ausschnittabschnitten 15 (einem ersten Ausschnittabschnitt und einem zweiten Ausschnittabschnitt, wobei die Ausschnittabschnitte 15 nur teilweise mit Bezugszeichen in 2 und 3 versehen sind) ausgebildet. Jeder Ausschnittabschnitt 15 ist durch ein Ende der Zahnzwischenräume 14 kontinuierlich bzw. fortlaufend ausgebildet und erstreckt sich zu einer Endfläche 16 des Schneckenrades 10. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat der Ausschnittabschnitt 15 eine Umfangslänge kleiner als die des Zahnzwischenraumes 14. Ferner kann der Ausschnittabschnitt 15 in irgendeiner Form geformt sein, solange der Ausschnittabschnitt 15 weniger hinterschnitten ist und eine Steifigkeit des Schneckenrades 10 nicht beeinträchtigt ist.
In der Ausführungsform, die in 2 und 3 gezeigt ist, sind die Ausschnittabschnitte 15 an einem der nicht eingreifenden Abschnitte 12 vorgesehen, die an beiden Enden des Schneckenrades 10 vorgesehen sind. Jedoch, wie in 4 dargestellt ist, können die Ausschnittabschnitte 15 an beiden von den nicht eingreifenden Abschnitten 12 vorgesehen sein, die an beiden Enden des Schneckenrades 10 vorgesehen sind.
In der Ausführungsform, die in 5 gezeigt ist, hat das Schneckenrad 10 ein ringförmiges Verstärkungselement 30 (ein erstes ringförmiges Verstärkungselement und ein zweites ringförmiges Verstärkungselement). Das Verstärkungselement 30 ist mit Einsetzabschnitten 31 ausgebildet, welche eingestellt sind, um in die jeweiligen Ausschnittabschnitte 15 eingesetzt zu werden, und sind an eine Endfläche des Schneckenrades 10 befestigt. Die Ausschnittabschnitte 15 sind in der Umfangsrichtung des Schneckenrades 10 gleichmäßig beabstandet.
Es ist wünschenswert, dass die Einsetzabschnitte 31 an einer Fläche des ringförmigen Verstärkungselements 30 vorragen.
Das Verstärkungselement 30 wird getrennt von dem Schneckenrad 10 durch Spritzgießen ausgebildet. Das Verstärkungselement 30 ist ringförmig mit einem Loch 32 an der Mitte von diesem, und ist mit Einsetzabschnitten 31 versehen, die in der Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet sind (die Einsetzabschnitte 31 sind in 5 nur teilweise mit Bezugszeichen versehen). Wie in 5 gezeigt ist, werden die Einsetzabschnitte 31 in die Ausschnittabschnitte 15 des Schneckenrades 10 in einem Zustand eingeschoben, wo Nabenabschnitte 17, welche an beiden Enden des Schneckenrades entlang einer Achse 18 ausgebildet sind, in die Löcher 32 eingefügt werden. Wie vorangehend erwähnt, kann das Verstärkungselement 30 durch die Einsetzabschnitte 31, die in die Ausschnittabschnitte 15 des Schneckenrades 10 eingesetzt werden, eine Festigkeit des Schneckenrades 10 verbessern. Das Verstärkungselement 30 kann an beiden Enden eines spiralförmigen Zahnrades 40 angebracht werden, wie in 6 gezeigt ist. Das Verstärkungselement 30 kann aus Kunststoff oder Metallmaterial hergestellt sein.
Als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Schneckengetriebe 1 ein spiralförmiges Zahnrad 40 anstelle des Schneckenrades 10 haben, wie vorangehend beschrieben ist.
Wie vorangehend beschrieben ist, hat das Schneckenrad 10 und das Schneckenrad 10, welches das Schneckengetriebe 1 gemäß der Ausführungsform bildet, jeweils Ausschnittabschnitte, die an den nicht eingreifenden Abschnitten 12 vorgesehen sind und durch die Zahnzwischenräume 14 kontinuierlich bzw. fortlaufend ausgebildet sind, welche sich in der axialen Richtung des Schneckenrades 10 erstrecken. Mit dieser Anordnung wird der Betrag der Hinterschneidung reduziert und es kann leichter sein, das Schneckenrad 10 nach einem Kunststoffformen abzustanzen. Entsprechend, gemäß der Ausführungsform, hat das Schneckenrad 10 keine Blockstruktur und ist gänzlich durch sich selbst durch Kunststoffformung ausgebildet, was eine Produktivität des Schneckenrades (Schneckengetriebes 1) verstärkt.
Ein Kunststoffschneckenrad (10) ist durch Spritzgießen ausgebildet und hat ein erstes Ende (9) und ein zweites Ende (19). Das Schneckenrad (10) ist angepasst, um durch eine Schnecke (20) angetrieben zu werden. Das Schneckenrad (10) hat des Weiteren einen Eingriffsabschnitt (11) mit einer Vielzahl von Zähnen (13), die mit der Schnecke (20) in Eingriff bringbar sind, und einem Zahnzwischenraum (14), der zwischen den benachbarten Zähnen (13) ausgebildet ist, einen ersten nicht eingreifenden Abschnitt (12), der benachbart zu dem Eingriffsabschnitt (11) an dem ersten Ende (9) des Schneckenrades (10) ist, und welcher nicht mit der Schnecke in Eingriff gelangt, und einen ersten Ausschnittabschnitt (15), der an dem ersten nicht eingreifenden Abschnitt (12) kontinuierlich von dem Zahnzwischenraum (14) ausgebildet ist, wobei der erste Ausschnittabschnitt (15) sich axial erstreckt.

Claims

Kunststoffschneckenrad (10), das durch Spritzgießen ausgebildet ist, und welches ein erstes Ende (9) und ein zweites Ende (19) hat, wobei das Schneckenrad (10) angepasst ist, um durch eine Schnecke (20) angetrieben zu werden, wobei das Kunststoffschneckenrad Folgendes aufweist einen Eingriffsabschnitt (11) mit einer Vielzahl von Zähnen (13), die mit der Schnecke (20) in Eingriff bringbar sind, und einem Zahnzwischenraum (14), der zwischen den benachbarten Zähnen (13) ausgebildet ist; einen ersten nicht eingreifenden Abschnitt (12), der benachbart zu dem Eingriffsabschnitt (11) an dem ersten Ende (9) des Schneckenrades (10) ist, und der nicht mit der Schnecke (20) in Eingriff gelangt; und einen ersten Ausschnittabschnitt (15), der an dem ersten nicht eingreifenden Abschnitt (12) kontinuierlich von dem Zahnzwischenraum (14) ausgebildet ist, wobei sich der erste Ausschnittabschnitt (15) axial erstreckt.
Kunststoffschneckenrad (10) nach Anspruch 1, wobei sich der erste Ausschnittabschnitt (15) in eine Endfläche (16) des ersten Endes (9) des Schneckenrades (10) erstreckt.
Kunststoffschneckenrad (10) nach Anspruch 1 oder 2, welches des Weiteren Folgendes aufweist einen zweiten nicht eingreifenden Abschnitt (12), der benachbart zu dem Eingriffsabschnitt (11) an dem zweiten Ende (19) des Schneckenrades (10) ist, und nicht mit der Schnecke (20) in Eingriff gelangt; und einen zweiten Ausschnittabschnitt (15), der an dem zweiten nicht eingreifenden Abschnitt (12) kontinuierlich von dem Zahnzwischenraum (14) ausgebildet ist, wobei sich der zweite Ausschnittabschnitt (15) axial erstreckt, wobei der erste Ausschnittabschnitt (15) an dem ersten nicht eingreifenden Abschnitt (12) ausgebildet ist und der zweite Ausschnittabschnitt (15) an dem zweiten nicht eingreifenden Abschnitt (12) ausgebildet ist.
Kunststoffschneckenrad (10) nach Anspruch 2, welches des Weiteren Folgendes aufweist ein erstes ringförmiges Verstärkungselement (30) mit wenigstens einem Einsetzabschnitt (31), welcher in dem ersten Ausschnittabschnitt (15) eingepasst ist und an das Ende des Schneckenrades (10) befestigt ist.
Kunststoffschneckenrad (10) nach Anspruch 4, wobei der Einsetzabschnitt (31) des ersten ringförmigen Verstärkungselements (30) mehrere Vorsprünge hat, die an einer Fläche des ersten ringförmigen Verstärkungselements (30) vorgesehen sind.
Kunststoffschneckenrad (10) nach Anspruch 1, wobei ein Mittelabschnitt von jedem Zahnzwischenraum (14) tief ist und beim Annähern an das erste Ende (9) des Schneckenrades (10) flacher wird.
Kunststoffschneckenrad (10) nach Anspruch 4, welches des Weiteren Folgendes aufweist einen ersten Nabenabschnitt (17), der an der Endfläche (16) des ersten Endes (9) des Schneckenrades (10) ausgebildet ist, wobei das erste ringförmige Verstärkungselement (30) an diesem befestigt ist.
Kunststoffschneckenrad (10) nach Anspruch 7, welches des Weiteren Folgendes aufweist einen zweiten Nabenabschnitt (17), der an der Endfläche (16) des zweiten Endes (19) des Schneckenrades (10) ausgebildet ist, wobei ein zweites ringförmiges Verstärkungselement (30) an diesem befestigt ist, wobei das zweite ringförmige Verstärkungselement (30) wenigstens einen Einsetzabschnitt (31) hat, der in dem ersten Ausschnittabschnitt (15) eingepasst ist, und mehrere Vorsprünge hat, die an einer Fläche des zweiten ringförmigen Verstärkungselement (30) vorgesehen sind.
Schneckengetriebe mit dem Schneckenrad und der Schnecke gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch.