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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Zahnrad für einen Getriebemotor
und insbesondere ein als Stirnrad ausgestaltetes Zahnrad für
eine Stirnradstufe eines Getriebemotors. Speziell betrifft die Erfindung
das Gebiet der Sitzverstellmotoren zur fremdkraftbetätigten
Verstellung oder zur Unterstützung einer Verstellung von
Elementen eines Kraftfahrzeugs.
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Aus
der
DE 10 2006
014 997 A1 ist ein in Umfangsrichtung gezacktes oder gewelltes
Zahnrad bekannt. Das bekannte Zahnrad weist einen Zahnkranz und
eine Zahnradnabe mit einem axialen, konzentrisch zu der Drehachse
angeordneten Zahnradnabenkanal auf. Dabei ist eine sich in Umfangsrichtung
sowie in radialer Richtung erstreckende ringförmige Verbindungswand
vorgesehen, die zwei in radialer Richtung beabstandete Abschnitte
des Zahnrads miteinander verbindet. Ferner ist vorgesehen, dass die
Verbindungswand gewellt und/oder gezackt mit in Umfangsrichtung
nebeneinander angeordneten Bergen und Tälern ausgebildet
ist.
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Das
aus der
DE 10
2006 014 997 A1 bekannte Zahnrad hat den Nachteil, dass
die Geometrie relativ anspruchsvoll ausgestaltet ist. Das bekannte Zahnrad
wird im Spritzguss aus einem Kunststoff hergestellt. Dies hat den
Nachteil, dass die Belastbarkeit des bekannten Zahnrads begrenzt
ist.
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Denkbar
ist es, dass ein Zahnrad aus einem metallischen Werkstoff gebildet
ist, wobei speziell eine hohe Widerstandsfähigkeit im Bereich
des Zahnkranzes erzielt werden kann. Allerdings besteht bei metallischen
Zahnrädern das Problem, dass spezielle Geometrien mit einem
hohen Fertigungsaufwand verbunden sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Zahnrad mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 und der erfindungsgemäße Getriebemotor
mit den Merkmalen des Anspruchs 11 haben den Vorteil, dass eine
relativ hohe Belastbarkeit bei einer vorteilhaften Lagerung erzielt ist
und dass insbesondere eine Verringerung der Baugröße
möglich ist.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen
Zahnrads und des im Anspruch 11 angegebenen Getriebemotors möglich.
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Vorteilhaft
ist es, dass die erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche
jeweils zylindermantelförmig ausgestaltet sind, wobei die
erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche auf
unterschiedlichen Durchmessern des Grundkörpers liegen.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die erste Lagerfläche und
die zweite Lagerfläche jeweils radial nach außen
zeigen. Durch die beiden Lagerflächen kann die gesamte
zur Lagerung zur Verfügung stehende Länge vergrößert werden,
so dass eine verbesserte Lagerung erzielt ist. Insbesondere wird
ein Verkippen des Zahnrades um seine Drehachse stärker
begrenzt.
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In
vorteilhafter Weise ist die erste Lagerfläche an einer
ersten Stanzstufe mit einem ersten Durchmesser ausgebildet und ist
die zweite Lagerfläche an einer zweiten Stanzstufe mit
einem zweiten Durchmesser ausgebildet, wobei der zweite Durchmesser
kleiner ist als der erste Durchmesser. Dabei sind die beiden Lagerflächen
vorzugsweise auf einer Seite des Grundkörpers vorgesehen.
Die Ausgestaltung des Zahnrads kann dabei durch eine erste Stanzung
erfolgen, bei der die erste Stanzstufe ausgestaltet wird. Auf diese
erste Stanzung kann eine zweite Stanzung mit einem kleineren Stempel
folgen, so dass aus der ersten Stanzstufe gewissermaßen
die zweite Stanzstufe mit kleinerem Durchmesser gestanzt wird. Dadurch
ergibt sich der Grundkörper als Stanzteil mit zwei Stanzstufen.
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Vorteilhaft
ist es, dass die erste Lagerfläche an einer Stanzstufe
ausgebildet ist und dass die zweite Lagerfläche an einer
freigestanzten Ringnut ausgebildet ist. Dabei kann die freigestanzte
Ringnut beim Ausbilden der Stanzstufe entstehen. Hierbei sind die
erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche vorzugsweise
an voneinander abgewandten Seiten des Grundkörpers vorgesehen.
Somit kann durch eine einzige Stanzung sowohl die erste Lagerfläche als
auch die zweite Lagerfläche ausgestaltet werden. Für
die Stanzung kann beispielsweise ein kreisringförmiger
Stempel zum Einsatz kommen. An der freigestanzten Ringnut ist dann
eine nach außen gerichtete Lagerfläche vorgesehen,
die zusammen mit der ersten Lagerfläche zur Lagerung des
Zahnrads dient, wodurch eine große Lagerlänge
gegeben ist.
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Vorteilhaft
ist es, dass der Zahnkranz zumindest auf einer Seite des Grundkörpers
einen Stanzeinzug aufweist. Durch den Stanzeinzug kann das Zahnrad
beim Montieren leichter eingefügt werden. Insbesondere
wird eine scharfkantige Ausgestaltung des Zahnkranzes vermieden
und ein Grad oder dergleichen kann entfernt werden. Der Stanzeinzug dient
somit als Fügeschräge, der insbesondere eine automatische
Montage erleichtert.
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Es
ist anzumerken, dass zumindest zwei Lagerflächen vorgesehen
sind, die eine Lagerlänge ermöglichen, die in
Bezug auf die Größe des Grundkörpers
relativ groß ist. Allerdings ist es auch möglich, dass
drei oder mehr Lagerflächen vorgesehen sind, wobei weitere
Stanzstufen zur Ausgestaltung solcher Lagerflächen an dem
Grundkörper durch Stanzen ausgebildet sein können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden
Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen
sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen
versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine
auszugsweise, schematische Darstellung eines Getriebemotors mit
einem Zahnrad entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung und
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2 eine
auszugsweise Darstellung eines Getriebemotors mit einem Zahnrad
entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt
eine schematische, auszugsweise Darstellung eines Getriebemotors 1 mit
einem Zahnrad 2 und einem Getriebegehäuseteil 3 entsprechend
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Getriebemotor 1 kann
insbesondere als Sitzverstellmotor zur Verstellung eines Elements
eines Fahrzeugsitzes eines Kraftfahrzeugs dienen. Der Getriebemotor 1 kann
auch zur fremdkraftbetätigten Verstellung oder zur Unterstützung
von anderen Elementen eines Kraftfahrzeugs dienen. Speziell kann der
Getriebemotor 1 als mehrstufiger Motor ausgestaltet sein,
wobei das Zahnrad 2 als Stirnrad für eine Stirnradstufe
dient. Der erfindungsgemäße Getriebemotor 1 und
das erfindungsgemäße Zahnrad 2 eignen
sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
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Das
Getriebegehäuseteil 3 kann aus einem Kunststoff
ausgestaltet sein. Bei der Montage wird das Zahnrad 2 in
das Getriebegehäuseteil 3 eingesetzt, wobei bereits
ein anderes Zahnrad in dem Getriebegehäuseteil 3 gelagert
sein kann. Das Zahnrad 2 weist einen Grundkörper 4 auf,
der aus einem Stahl gebildet ist. An dem Grundkörper 4 ist
ein Zahnkranz 5 ausgestaltet, der einen Stanzeinzug 6 aufweist.
Der Stanzeinzug 6 erleichtert die Montage des Zahnrades 2,
so dass der Stanzeinzug 6 als Einführschräge ausgestaltet
ist, die eine Montagehilfe darstellt. Der Stanzeinzug 6 befindet
sich auf einer Seite 7 des Grundkörpers 4,
auf der sich das bereits in das Getriebegehäuseteil 3 eingefügte
Gegenzahnrad befindet. Dabei ist ein Stanzeinzug nur auf einer Seite möglich.
Ferner kann das Zahnrad 2 auch auf einer von der Seite 7 abgewandten
Seite 8 einen entsprechenden Stanzeinzug an dem Zahnkranz 5 aufweisen,
wenn bei der Montage nach dem Zahnrad 2 noch weitere in
Eingriff mit dem Zahnrad 2 gelangende Zahnräder
eingesetzt werden. Der Zahnkranz 5 des Grundkörpers 4 des
Zahnrades 2 ist vorzugsweise durch Feinstanzen ausgestaltet.
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Der
Grundkörper 4 des Zahnrades 2 weist eine
erste Stanzstufe 10 und eine zweite Stanzstufe 11 auf.
Die Ausgestaltung der ersten Stanzstufe 10 erfolgt durch
Stanzen, wobei von der Seite 8 des Grundkörpers 4 ein
Stempel gegen den Grundkörper 4 in einer Richtung 12 entlang
einer Drehachse 13 des Zahnrads 2 gedrückt
wird. Dieser Stempel weist einen Durchmesser 14 auf. Nach
der Stanzung ist an der ersten Stanzstufe 10 eine erste
Lagerfläche 15 ausgebildet, die zumindest im Wesentlichen
zylindermantelförmig ausgestaltet ist und symmetrisch zu
der Drehachse 13 ist. Bei der Herstellung wird nach der Ausgestaltung
der ersten Stanzstufe 10 die zweite Stanzstufe 11 durch
einen kleineren Stempel von der Seite 8 des Grundkörpers 4 her
ausgebildet, der ebenfalls in der Richtung 12 auf den Grundkörper 4 einwirkt.
Dadurch wird gewissermaßen aus der ersten Stanzstufe 10 die
zweite Stanzstufe 11 gedrückt. Dadurch ist eine
zweite Lagerfläche 16 an der zweiten Stanzstufe 11 gebildet,
die zylindermantelförmig und symmetrisch zu der Drehachse 13 ausgestaltet ist.
Der zweite Stempel zur Ausbildung der zweiten Stanzstufe 11 weit
einen zweiten Durchmesser 17 auf. Der zweite Durchmesser 17 ist
kleiner als der erste Durchmesser 14. Die erste Lagerfläche 15 weist
dann den ersten Durchmesser 14 auf und die zweite Lagerfläche 16 weist
den zweiten Durchmesser 17 auf. Die beiden Lagerflächen 15, 16 sind
in diesem Ausführungsbeispiel auf der gleichen Seite 7 des
Grundkörpers 4 angeordnet.
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Die
beiden Lagerflächen 15, 16 sind radial nach
außen orientiert, das heißt die Lagerflächen 15, 16 zeigen
radial nach außen. Die beiden Lagerflächen 15, 16 ergänzen
sich, wodurch eine relativ große Lagerlänge 18 gebildet
ist. Somit wird ein Verkippen des Zahnrades 2 um die vorgegebene
Drehachse 3 weitgehend verhindert.
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Durch
die Ausgestaltung des Zahnrades 2 aus einem metallischen
Grundkörper 4 ist eine hohe Festigkeit gewährleistet.
Ferner ermöglicht die Zusammenwirkung der Lagerflächen 15, 16 eine
große Lagerlänge 18. Im jeweiligen Anwendungsfall
ist dadurch eine relativ kleine Ausgestaltung des Zahnrades 2 möglich,
so dass die Baugröße des Getriebemotors 1 optimiert
werden kann. Der Grundkörper 4 des Zahnrades 2 kann,
falls erforderlich, durch anschließendes Härten
zumindest teilweise, insbesondere im Bereich des Zahnkranzes 5,
gehärtet werden.
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2 zeigt
eine schematische, auszugsweise Darstellung eines Getriebemotors 1 entsprechend einem
zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel
sind die beiden Lagerflächen 15, 16 durch
Stanzen einer einzigen Stanzstufe 10 ausgebildet. Dabei
ist die erste Lagerfläche 15 an der Stanzstufe 10 vorgesehen.
Die zweite Lagerfläche 16 ist an einer freigestanzten
Ringnut 20 ausgebildet. Dabei ist die zweite Lagerfläche 16 radial
nach außen gerichtet. Außerdem weist die zweite Lagerfläche 16 den
zweiten Durchmesser 17 auf, der kleiner ist als der erste
Durchmesser 14 der ersten Lagerfläche 15.
Die Lagerflächen 15, 16 sind in diesem
Ausführungsbeispiel an voneinander abgewandten Seiten 7, 8 des
Grundkörpers 4 des Zahnrades 2 vorgesehen.
Dabei ist die zweite Lagerfläche 16 im Bereich
der Ringnut 20 innerhalb des Grundkörpers 4 vorgesehen.
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In
der 2 ist außerdem ein Gehäusedeckel 21 auszugsweise
dargestellt. Der Gehäusedeckel 21 weist einen
ringförmigen Vorsprung 22 auf, der im montierten
Zustand in die Ringnut 20 eingreift und zur Lagerung des
Zahnrades 2 mit der zweiten Lagerfläche 16 zusammenwirkt.
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Somit
sind sowohl bei dem in der 1 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiel als auch bei dem in der 2 gezeigten
zweiten Ausführungsbeispiel die Lagerflächen 15, 16 radial
nach außen orientiert. Das Zahnrad 2 wird somit
von dem jeweiligen Gegenstück, das heißt dem Getriebegehäuseteil 3 und/oder dem
Gehäusedeckel 21 von außen radial nach
innen gerichtet gehalten, um die Lagerlänge 18 zu
gewährleisten. Die Stanzstufen 10, 11 oder
allein die Stanzstufe 10 können so ausgestaltet
sein, dass sich in Bezug auf die Lagerflächen 15, 16 eine
doppelt so lange Lagerlänge 18 ergibt, wie es
auf Grund einer einzigen Lagerfläche 15 möglich
ist. Dabei wird auf verschiedenen Durchmessern 14, 17 gelagert.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006014997
A1 [0002, 0003]