-
Stand der Technik
-
Die
Erfindung geht aus von einer Getriebe-Antriebseinheit insbesondere
zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug nach der Gattung des
unabhängigen Anspruchs. Mit der
DE 100 49 463 A1 ist eine
Getriebe-Antriebseinheit bekannt geworden, bei der ein Abtriebsrad
drehbar auf einem gehäusefesten Lagerbolzen angeordnet
ist. Der Lagerbolzen ist hierbei einstückig mit dem Boden
des Getriebegehäuses aus Kunststoff gefertigt. Der Gehäuseboden
erstreckt sich im wesentlichen in einer Ebene quer zum Lagerbolzen,
wobei zur Versteifung am Getriebeboden Rippen angeformt sind, die
sich an einem zentralen Fortsatz im Bereich des Lagerbolzen abstützen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Vorteile der Erfindung
-
Die
erfindungsgemäß Getriebe-Antriebseinheit mit den
Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber
den Vorteil, dass durch die Ausformung des Gehäusebodens
in verschiedenen Ebenen bezüglich der Axialrichtung der
Getriebeboden eine hohe Festigkeit aufweist, die auf den Lagerbolzen
einwirkende Kräfte aufnehmen kann. Durch die axial versetzt
angeordneten Bodenbereiche wird eine elastische Verformung des Gehäusebodens
vermieden, wodurch die Geometrie des Getriebegehäuses auch
beim Einwirken äußerer Kräfte weitgehend
konstant bleibt.
-
Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, den Gehäuseboden in Umfangsrichtung
in verschiedenen Ebenen bezüglich der Axialrichtung auszubilden,
da hierdurch die gesamte Bodenfläche gegenüber
der über den Lagerbolzen eingeleiteten Momente stabilisiert
wird.
-
Zweckmäßigerweise
sind die verschiedenen Ebenen des Gehäusebodens mittels
Stufen und/oder Wellen miteinander verbunden, so dass der Gehäuseboden
in Umfangsrichtung näherungsweise eine Rechteckkurve beschreibt.
-
Weist
der Gehäuseboden im wesentlichen eine konstante Materialstärke
auf – insbesondere auch an den Stufen – kann der
Gehäuseboden günstig mittels Kunststoffspritzgießen
hergestellt werden, ohne dass es zu einer störenden Verformung
der Bodenfläche beim Abkühlen kommt.
-
Von
Vorteil ist es, am Gehäuseboden kuchenstückartige
bzw. teilkreisförmige Vertiefungen abwechselnd mit entsprechenden
Erhöhungen auszuformen. Dadurch kann über den
gesamten radialen Bereich des Gehäusebodens eine ausreichende Stabilität
desselben erzielt werden. Dabei ist der Abstand der Stufen zueinander
in den radial äußeren Bereichen größer
als in radial weiter innenliegenden Bereichen.
-
Günstig
ist es, in einem radial inneren Bereich den Gehäuseboden
derart auszubilden, dass er über den gesamten Umfang in
einer einzigen Ebene, vorzugsweise mit einer konstanten Materialstärke ausgebildet
ist. In diesem Bereich kann der Lagerbolzen einstückig
mit dem Gehäuseboden ausgeformt werden, so dass der Gehäuseboden
kontinuierlich in den Bolzen übergeht. Dabei geht die Wand
des Gehäusebodens, die im wesentlichen quer zur Axialrichtung
angeordnet ist, mittels eines Radius in die Wandung des Bolzens über,
der sich in axialer Richtung erstreckt. Durch den trichterförmigen Übergang
vom Gehäuseboden zu dem Bolzen können die bei
Belastungen auftretende Scherkräfte besonders gut vom Gehäuseboden
aufgenommen werden.
-
Der
Lagerbolzen ist günstigerweise hohl ausgebildet, so dass
bei relativ geringen Materialstärken auch größere
Bolzendurchmesser erzielt werden können. Der Lagerbolzen
ist dadurch praktisch als Hohlwelle ausgebildet, die an ihren beiden Enden
offen ist, und in ihrem mittleren Bereich zur Stabilisierung einen
Quersteg aufweist.
-
Sind
die Erhöhungen und Vertiefungen des Gehäusebodens
bezüglich der Radial-Richtung gewölbt ausgebildet,
wird der Gehäuseboden auch in radialer Richtung zusätzlich
stabilisiert. Dieser Effekt wird verstärkt, wenn die unterschiedlichen
Bereiche des Gehäusebodens konvex und konkav zueinander (bezüglich
der Axialrichtung) ausgebildet sind.
-
Um
eine definierte Einbauposition der Getriebe-Antriebseinheit zu ermöglichen,
wird an der Außenseite des Gehäusebodens eine
definierte Anschlagsfläche angeformt, die sich senkrecht
zur Axialrichtung des Bolzens erstreckt. Diese kann vorteilhaft
im gleichen Prozessschritt mit dem Spritzgießen angeformt
werden, vorzugsweise zusammen mit einer zweiten definierten Anschlagsfläche
des Getriebegehäuses. Hierdurch kann die Antriebseinheit
mit einer definierten Fläche sehr exakt an einem karosseriefesten
Halteteil positioniert und befestigt werden.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden
Beschreibungen näher erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 Eine
Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Gehäuseboden
einer Getriebe-Antriebseinheit,
-
2 schematisch
einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß des
Schnitt II-II in 1 und
-
3 schematisch
einen Schnitt in Umfangsrichtung durch einen erfindungsgemäßen
Gehäuseboden gemäß der Darstellung III-III
in 1.
-
In 1 ist
eine Getriebe-Antriebseinheit 10 dargestellt, wie sie beispielsweise
zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug verwendet wird.
Dabei ist an einem Elektromotor 12 ein Getriebegehäuse 14 angeflanscht,
in das eine Ankerwelle 16 des Elektromotors 12 hineinragt.
Auf der Ankerwelle 16 ist beispielsweise eine Schnecke 18 angeordnet,
die mit einem Getriebezahnrad 20 kämmt, das auf
einem Lagerbolzen 22 drehbar gelagert ist. Vom Getriebezahnrad 20 wird
das Antriebsmoment beispielsweise an eine Mechanik oder an einen
Seilzug übertragen, um beispielsweise eine Fensterscheibe
im Kraftfahrzeug automatisch zu betätigen. Das Getriebegehäuse 14 weist
einen kreisförmigen Gehäuseboden 24 auf,
dessen Durchmesser größer ist als der des Getriebezahnrads 20.
Am Gehäuseboden 24 ist einstückig mit
diesem der Lagerbolzen 22 angeformt, wobei das gesamte
Getriebegehäuse 14 im Ausführungsbeispiel
mittels kunststoffspritzgießen hergestellt ist. Der Lagerbolzen 22 ist
im Mittelpunkt des Gehäusebodens 24 angeordnet
und ist als Hohlwelle 26 ausgebildet. Der Gehäuseboden 24 weist
unterschiedliche Bereiche auf, die bezüglich einer Ebene 28 quer zur
Axialrichtung 30 des Lagerbolzens 22 als Vertiefungen 32 und
Erhöhungen 34 ausgebildet sind. Die Erhöhungen 34 und
Vertiefungen 32 sind näherungsweise teilkreisförmig,
also tortenstückförmig ausgebildet. Die Vertiefungen 32 und
die Erhöhungen 34 erstrecken sich jeweils in zwei
axial beabstandeten Ebenen 28 und sind durch Stufen 36 im
Gehäuseboden 24 miteinander verbunden.
-
In 3 ist
ein Schnitt durch den Gehäuseboden 24 in Umfangsrichtung 40 gemäß des
Schnitts III-III dargestellt, wodurch sich im wesentlichen rechteckförmige
Profile 38 entlang der Umfangsrichtung 40 ergeben.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 weisen
die Erhöhungen 34 beispielsweise in Umfangsrichtung 40 eine
größere Breite 44 auf, als die Breite 42 der
Vertiefungen 32. Dabei ist die Materialstärke 46 des
Gehäusebodens 24 über die gesamte Bodenfläche
näherungsweise konstant ausgebildet. Die Stufen 36 zwischen
den Erhöhungen 34 und den Vertiefungen 32 sind
hier näherungsweise rechtwinklig ausgebildet, können
in einer Variation aber auch mehr wellenförmig mit einem
kontinuierlichen Übergang zwischen den Ebenen 28 ausgebildet
sein. Der Gehäuseboden 24 geht dann bezüglich
der Umfangsrichtung 40 in Wellenform 39 kontinuierlich
von einer axialen Ebene 28 in die andere axiale Ebene 28 über,
wie dies in 3 gestrichelt dargestellt ist.
Dabei weist der Gehäuseboden 24 keine Unterbrechung
oder freie Enden auf. Die Breiten 32 und 34 der
Vertiefungen 32 und Erhöhungen 34 ändern
sich in Radial-Richtung 48, wobei sich ein radial innerer Bereich 50 anschließt,
in dem sich der Gehäuseboden 24 bezüglich
der Umfangsrichtung 40 in einer Ebene 28 erstreckt.
Die Stufen 36 weisen eine Kante 37 auf, die näherungsweise
in radialer Richtung 48 verläuft. Die Stufen 36 weisen
ebenfalls eine Stufenhöhe 35 auf, die in einem
weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 2 bezüglich
der Radial-Richtung 48 variiert.
-
Im
Ausführungsbeispiel in 2 sind sowohl die
Vertiefungen 32, als auch die Erhöhungen 34 bezüglich
der Radial-Richtung 48 gewölbt ausgebildet. Da
die beiden Wölbungen 62 entgegengesetzt zueinander
ausgebildet sind, ergibt sich in einem radial mittleren Bereich 52 eine
maximale Stufenhöhe 35, hingegen an den radial äußeren
Bereichen 54 und zum radial inneren Bereich 50 hin
eine geringere Höhe 35 der Stufe 36.
Wie im Schnitt der 2 deutlich zu erkennen ist,
geht der Gehäuseboden 24 bezüglich der
Radial-Richtung 48 kontinuierlich in die Wandung 56 der
Hohlwelle 26 über. Dabei ist zwischen dem im wesentlichen
quer zur Axialrichtung 30 angeordneten Gehäuseboden 24 und
der in Axialrichtung 30 sich erstreckenden Hohlwelle 26 ein
Radius 60 ausgebildet. Dieser Radius 60 bildet
zusammen mit der Wölbung 62 des Gehäusebodens 24 eine
trompetenförmige, beziehungsweise trichterförmig
Aufweitung der Hohlwelle 26 zum Gehäuseboden 24 hin.
Die Hohlwelle 26 weist in einem axial mittleren Bereich 66 eine
Versteifung 68 auf, die den Innenraum 70 des Getriebegehäuses 14 gegenüber der
Umgebung abschließt. Alternativ kann auch am inneren Ende 72 der
Hohlwelle 26 ein Quersteg 74 bzw. eine Versteifung 68 ausgebildet
sein. Im Ausführungsbeispiel gemäß der 2 ist
der Lagerbolzen 22 abgestuft, so dass er im Bereich des
Gehäusebodens 24 einen größeren
Außendurchmesser 75 aufweist als am inneren Ende 72.
Des Weiteren weist der Lagerbolzen 22 einen axialen Anschlag 76 auf, an
dem das Getriebezahnrad 20 axial anliegt. Am Gehäuseboden 24 ist
vorzugsweise im Bereich der Erhöhung 34 eine Anschlagsfläche 78 ausgebildet, die
zu einer definierten Positionierung der Getriebe-Antriebseinheit 10 beispielsweise
im Kraftfahrzeug dient. Die Anschlagsfläche 78 ist
beispielsweise ringförmig ausgebildet und erstreckt sich
in einer Ebene quer zur Axialrichtung 30. Die Anschlagsfläche 78 ist
an der Außenseite des Gehäusebodens 24 angeformt.
Zusätzlich ist im Bereich der Ankerwelle 16 eine
weitere Anschlagsfläche 79 ausgebildet, die beide
gemeinsam in einem Arbeitsschritt beim Kunststoff-Spritzgießen
des Getriebegehäuses 14 ausgebildet werden können.
Außerhalb des kreisförmigen Gehäusebodens 24 sind
des Weiteren einstückig Befestigungsösen 80 angeformt,
mittels derer die Getriebe-Antriebseinheit 10 mit den Anschlagsflächen 78, 79 gegen
ein Karosserieteil gepresst werden.
-
Es
sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und der in der
Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiel vielfältige
Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich
sind. So kann beispielsweise der Lagerbolzen 22 auch als
Metallstift ausgebildet sein, oder das Getriebezahnrad 20 eine
Stirnradverzahnung aufweisen. Wesentlich ist dabei, dass verschiedene
Teile des Gehäusebodens 24 in verschiedenen Ebenen 28 bezüglich
der Axialrichtung 30 angeordnet sind. Dabei kann die Ausformung
der sickenförmigen Vertiefungen 32 auch variieren.
Dabei können sich die Ebenen 28 bezüglich
der Radialrichtung 48 und/oder der Umfangsrichtung 40 auch
kontinuierlich ändern, so dass sich ein kontinuierlicher Übergang
des Gehäusebodens 24 von einer ersten Ebene 28 in
eine zweite axial beabstandete Ebene 28 ergibt. Bevorzugt wird
die erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinheit 10 für
Fensterheber im Kraftfahrzeug verwendet, ist jedoch nicht auf eine
solche Anwendung beschränkt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-