[发明专利]用于机动车辆转向系统的蜗轮机构的蜗轮以及蜗轮机构

说明书

本发明涉及用于机动车辆转向系统的蜗轮机构(1)的蜗轮(4)，该蜗轮包括承载本体(40)和具有齿表面(420)的多个齿(42)，其中，齿(42)径向向外指向，其中，承载本体(40)由包括增强纤维(51)的塑料制成并且具有多个肋(43)，所述多个肋具有肋表面(430)，该肋表面从蜗轮(4)的中心环绕的环形腹板(44)径向向外指向，并且其中，齿(42)使用注射模制方法而被施加至承载本体(40)的肋(43)，并且其中，增强纤维(51)被定向，其中，增强纤维(51)中的多个增强纤维的取向遵循承载本体的相邻肋表面(430)和/或齿(42)的相邻齿表面(420)。

技术领域

本发明涉及用于机动车辆转向系统的蜗轮机构的蜗轮、涉及用于机动车辆转向系统的蜗轮机构并且涉及用于制造用于机动车辆转向系统的蜗轮机构的单组分蜗轮的方法。

背景技术

对于机电动力转向系统的使用而言，特别地，需要将辅助力矩从电动马达传递到转向轴的机构。通常，电动马达驱动蜗杆，该蜗杆与蜗轮啮合，该蜗轮布置成以旋转的方式结合在转向轴上。为了对力进行传递，蜗轮必须具有一定的机械强度。此外，试图减少由于与蜗杆的接合而产生的噪声。

目前已知的蜗轮是通过在齿区域中填充由单组分塑料(1K)或双组分塑料(2K)形成的纤维塑料而制成的。

已公布的申请DE 101 19 235 A1已公开了具有主体部分的塑料齿轮，该主体部分由包含增强纤维的合成树脂构成。布置在主体部分上的带齿部分由相同的合成树脂制成，不同之处在于带齿部分不包含增强纤维。在现有技术中，EP 1 083 112 B1和EP 1 780 444B1公开了由纤维填充塑料制成的齿轮，其中，纤维具有限定的纵横比。这些解决方案被证明是不利的，因为纤维被定向成使得它们偏离齿的表面并且因此不能确保齿轮的负载能力和耐用性。

发明内容

因此，本发明的目的是提出用于机动车辆转向系统的蜗轮机构的塑料齿轮，该塑料齿轮表现出改善的机械强度和良好的耐久性，并且还降低了运行噪音。

所述目的通过本发明的用于机动车辆转向系统的蜗轮机构的蜗轮以及用于制造用于机动车辆转向系统的蜗轮机构的单组分蜗轮的方法来实现。

因此，提供了用于机动车辆转向系统的蜗轮机构的蜗轮，该蜗轮包括承载本体和具有齿表面的多个齿，其中，齿径向向外指向，其中，承载本体由包括增强纤维的塑料制成并且具有多个肋，所述多个肋具有肋表面，该肋表面从承载本体的中心环绕的环形腹板径向向外指向，并且其中，齿通过注射模制而被施加至承载本体的肋，其中，增强纤维中的多个增强纤维在其取向方面遵循承载本体相邻肋表面和/或齿的相邻齿表面。在这种情况下，蜗轮由双组分(2K)形成并且齿分别在肋上形成或分别在肋上注射模制。因此，增强纤维遵循蜗轮的肋表面或齿表面，使得纤维不会从肋或齿的表面突出。相邻的肋表面应理解为是指肋表面的安置成最靠近相应纤维的部分。相邻的齿表面应理解为是指齿表面的安置成最靠近相邻纤维的部分。借助于根据本发明的纤维的布置，蜗轮具有特别好的负载能力和耐久性。此外，可以降低运行噪音。

优选地，“多个”应被理解为是指大于一半的增强纤维、更优选地大于75％并且更优选地大于85％的增强纤维遵循特定的取向。

优选地，承载本体具有加强肋，该加强肋从环绕的环形腹板或蜗轮的齿沿蜗轮或蜗轮中心的旋转轴线的方向径向地延伸。有利的是，承载本体布置在所述蜗轮的毂上并且布置在径向上与所述毂邻接的环形边缘区域上，其中，加强肋从环形边缘区域的侧表面突出。还可以设想并且可能的是，蜗轮中心被毂包围并且在径向方向上位于与所述毂邻接的环形边缘区域中。

还提供了用于机动车辆转向系统的蜗轮机构的蜗轮，该蜗轮包括多个齿，其中，齿从蜗轮的中心环绕的环形腹板径向向外指向，并且其中，蜗轮由包括增强纤维的塑料制成，其中，蜗轮由单组分(1K)形成，并且增强纤维中的多个增强纤维被定向，并且增强纤维的这种取向遵循相邻的齿表面。