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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Getriebe, sowie einen Verstellantrieb mit solch einem Getriebe, insbesondere ein Getriebe für Einrichtungen zur fremdkraftbetätigten Verstellung von Sitzelementen eines Kraftfahrzeugs. Speziell eignet sich das Getriebe für Getriebemotoren, die insbesondere als Sitzverstellmotoren ausgebildet sind.
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Aus der
DE 10 2004 057 227 A1 ist eine Getriebeeinheit für einen Kleinmotor bekannt. Hierbei wird ein Antriebsmoment, welches von einem Motorabschnitt ausgegeben wird, von einer Motorwelle an eine Schraube ohne Ende übertragen, ferner von der Schraube ohne Ende zu einem Schraubenrad, und es wird von einer Ausgangswelle nach außen abgegeben, welche sich zusammen mit dem Schraubenrad dreht. Dabei ist im Zentrum der Drehung ein fester Schaft an einem Getriebegehäuse befestigt. Dieser feste Schaft ist in einer hohlen und zylindrischen Form ausgebildet, welche eine Öffnung hat, bei der ein Endabschnitt derselben offen ist. Außerdem hat die Form des Schaftes eine Deckenoberfläche, bei der der andere Endabschnitt geschlossen ist. Ein Endabschnitt dieses festen Schafts ist einer Bearbeitung unterzogen, die eine Deplatzierung desselben verhindert. Außerdem ist er an einem Getriebegehäuse aus Kunstharz durch Hineinpressen oder Formguss befestigt. Der andere Endabschnitt des Schafts ist mit einer eine Deplatzierung verhindernden Struktur für die Ausgangswelle und das Schraubenrad versehen, welche um den festen Schaft herum angeordnet sind. An dem anderen Endabschnitt kann ein Sprengring als Struktur vorgesehen sein, die die Deplatzierung verhindert. Der Sprengring ist in die Seite der Spitze des festen Schaftes hineingepresst. Der feste Schaft kann durch Tiefziehen eines plattenförmigen Elements in der hohlen und zylindrischen Form ausgebildet sein.
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Die aus der
DE 10 2004 057 227 A1 bekannte Getriebeeinheit hat den Nachteil, dass die Belastbarkeit der Getriebeeinheit begrenzt ist. Insbesondere ist der feste Schaft sowohl radialen als auch axialen Kräften unterworfen, die bei der axialen und radialen Lagerung der Ausgangswelle auftreten. Ferner ist der feste Schaft nur an dem Getriebegehäuse befestigt, so dass durch die wirkenden Lagerkräfte erhebliche Scher- und Biegespannungen in dem Schaft auftreten. Da der Schaft aus einer hohlen Form ausgebildet ist, ist die Festigkeit des Schaftes weiter reduziert. Außerdem muss der Schaft mit einem entsprechend großen Durchmesser ausgestaltet sein. Dies wirkt sich auch auf die anderen Komponenten, insbesondere auf die Ausgangswelle, aus, wodurch sich der insgesamt benötigte Bauraum vergrößert.
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Die
DE 43 42 185 A1 zeigt ein Getriebe, bei dem an einem Getriebegehäusedeckel ein Lagerdom ausgeformt ist, der sich in das Innere des Getriebegehäuses hinein erstreckt. Der Lagerzapfen ist leicht kegelstumpfförmig verjüngt ausgebildet, und einstückig mit dem Getriebegehäuse gefertigt. Dabei weist das Doppelzahnrad entsprechend eine konische Verjüngung auf.
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Die
EP 0 547 013 A1 zeigt ein Montageprinzip für ein Getriebe, bei dem ein Innenvielkant der Zahnradwelle als Abtriebselement dient. Dabei ist diese Zahnradwelle unmittelbar radial im Getriebegehäusedeckel gelagert.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine hohe Belastbarkeit des Getriebes bei einer geringen Baugröße ermöglicht ist.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Getriebes möglich.
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In vorteilhafter Weise kann eine Dicke des Getriebes, die entlang einer Achse des Lagerelements gemessen wird, reduziert werden. Hierbei kann die Dicke des Getriebes zumindest näherungsweise durch eine Länge des Lagerelements bestimmt sein. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Lagerdoms, der sich in die axiale Ausnehmung des ersten Zahnrads erstreckt, ist hierbei die Länge des Lagerelements optimiert. Dies bedingt eine optimierte Dicke des Getriebes.
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In vorteilhafter Weise ist das Lagerelement als Lagerstift ausgestaltet. Der Lagerstift ist hierbei aus einem Vollmaterial gebildet. Speziell kann der Lagerstift als zylinderförmiger Lagerstift ausgestaltet sein. Somit ist die Belastbarkeit des Lagerelements verbessert. Speziell ermöglicht dies eine Ausgestaltung des Lagerelements mit reduziertem Durchmesser. Durch die beidseitige Befestigung des Lagerelements, nämlich einerseits an dem Getriebegehäuseteil und andererseits an dem Getriebedeckel, ist die radiale Belastbarkeit des Lagerelements verbessert. Außerdem kann die axiale Lagerung durch das Getriebegehäuseteil und den Getriebedeckel erfolgen. Eine Belastung des Lagerelements mit axialen Kräften ist hierdurch von vornherein vermieden.
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Vorteilhaft ist es, dass das Lagerelement durch Einpressen in den Getriebedeckel mit dem Getriebedeckel verbunden ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass das Lagerelement durch Einpressen in das Getriebegehäuseteil mit dem Getriebegehäuseteil verbunden ist. Möglich ist es allerdings auch, dass die Befestigung des Lagerelements durch Einspritzen erfolgt. Speziell das Einpressen ermöglicht einen einfachen Zusammenbau des Getriebes. Da die axiale Lagerung des ersten Zahnrads an dem Getriebegehäuseteil und dem Getriebedeckel erfolgen kann, ist die axiale Belastung der Verbindungsstellen, nämlich einerseits des Lagerelements mit dem Getriebegehäuseteil und andererseits des Lagerelements mit dem Getriebedeckel, gering. Somit werden die Verbindungsstellen hauptsächlich in der günstigen radialen Richtung belastet, in denen das Getriebegehäuseteil und der Getriebedeckel die auftretenden Kräfte gut aufnehmen können.
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Vorteilhaft ist es auch, dass der Lagerdom eine Anlauffläche aufweist, die dem ersten Zahnrad zugewandt ist, und dass das erste Zahnrad an der Anlauffläche des Lagerdoms axial gelagert ist. Hierdurch kann eine definierte Anlauffläche zur axialen Lagerung des Lagerdoms vorgegeben werden. Hierdurch kann zum einen das axiale Spiel definiert vorgegeben sein. Zum anderen kann durch eine gezielte Ausgestaltung der Anlauffläche und des Zahnrads eine geringe Reibung bei reduziertem Herstellungsaufwand erzielt werden. Vorteilhaft ist es hierbei auch, dass die Anlauffläche des Lagerdoms an einem Anlaufbund des Lagerdoms ausgestaltet ist und dass der Anlaufbund des Lagerdoms in die axiale Ausnehmung des ersten Zahnrads eintaucht. Speziell kann hierdurch die Anlauffläche mit geringem Außendurchmesser ausgestaltet sein. Ferner ermöglicht dies gegebenenfalls eine gezielte Schmierung für die axiale Lagerung des ersten Zahnrads an dem Lagerdom.
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Vorteilhaft ist es auch, dass die axiale Ausnehmung des ersten Zahnrads näherungsweise gleich groß wie der in die Ausnehmung eintauchende Lagerdom ausgestaltet ist. Hierdurch kann die Festigkeit des ersten Zahnrads verbessert und somit ein Außendurchmesser des ersten Zahnrads verringert sein.
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Vorteilhaft ist es auch, dass das erste Zahnrad ein Ritzel aufweist, dass ein zweites Zahnrad vorgesehen ist, das einerseits in dem Getriebegehäuseteil und andererseits an dem Getriebedeckel gelagert ist, und dass ein Außenrad des zweiten Zahnrads mit dem Ritzel des ersten Zahnrads zusammenwirkt Hierdurch ist eine kompakte Ausgestaltung des Getriebes möglich, bei der eine Dicke des Getriebes optimiert ist.
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Figurenliste
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
- 1 eine schematische, axiale Schnittdarstellung eines Getriebes entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Getriebe 1 in einer auszugsweisen, axialen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Getriebe 1 eignet sich besonders für Einrichtungen zur fremdkraftbetätigten Verstellung von Sitzelementen eines Kraftfahrzeugs. Hierbei kann beispielsweise eine Sitzlehnenverstellung durch einen Sitzverstellmotor mittels des Getriebes 1 erfolgen. Das erfindungsgemäße Getriebe 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
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Das Getriebe 1 weist ein Getriebegehäuseteil 2 auf. Hierbei ist ein Gehäuse des Getriebes 1 in diesem Ausführungsbeispiel durch das Getriebegehäuseteil 2 gebildet. Solch ein Gehäuse kann allerdings auch aus mehreren Getriebegehäuseteilen zusammengesetzt sein. Ferner weist das Getriebe 1 einen Getriebedeckel 3 auf, der an einer Innenwand 4 des Getriebegehäuseteils 2 in das Getriebegehäuseteil 2 eingefügt ist. Hierbei kann der Getriebedeckel 3 auf geeignete Weise mit dem Getriebegehäuseteil 2 verbunden sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Außenseite 5 des Getriebedeckels 3 zumindest im Wesentlichen eben ausgestaltet, wobei insbesondere im Bereich des Lagerdoms 10 der Getriebedeckel 3 an seiner Außenseite 5 keine Erhöhung oder Verstärkungsrippen aufweist. An anderen Bereichen des Getriebedeckels 3, die axial nicht über den Bereich des Lagerdoms 10 hinausragen, können gegebenenfalls einzelne Vertiefungen 6 oder Rippen oder dergleichen zur Versteifung vorgesehen sind.
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Ferner weist das Getriebe 1 ein Lagerelement 7 auf, das als Lagerstift 7 ausgebildet ist. Hierbei ist der Lagerstift 7 als zylinderförmiger Lagerstift 7 ausgestaltet. Der Lagerstift 7 besteht aus einem Vollmaterial und kann beispielsweise von einer Rundstange abgelängt werden. Hierdurch ist eine kostengünstige Herstellung des Lagerstifts 7 möglich. Der Lagerstift 7 ist einerseits in eine Aufnahme 8 des Getriebegehäuseteils 2 eingesetzt und mit dem Getriebegehäuseteil 2 verbunden. Beispielsweise kann der Lagerstift 7 in die Aufnahme 8 des Getriebegehäuseteils 2 eingepresst sein. Andererseits ist an dem Getriebedeckel 3 ein Lagerdom 10 ausgestaltet, der sich in einen Innenraum 11 des Getriebegehäuseteils 2 und somit nicht nach außen über die Außenseite 5 hinaus erstreckt. Hierdurch kann die Außenseite 5 eben ausgestaltet sein. Der Lagerdom 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel Bestandteil des Getriebedeckels 3 und beispielsweise beim Spritzgießen des Getriebedeckels 3 ausgeformt. Der Lagerdom 10 weist einen Anlaufbund 12 auf. Der Lagerstift 7 ist mit dem Lagerdom 10 und somit mit dem Getriebedeckel 3 verbunden. Hierbei kann der Lagerstift 7 in den Lagerdom 10 des Getriebedeckels 3 eingepresst sein. Dieses Einpressen kann beim Aufsetzen des Getriebedeckels 3 und Einfügen des Getriebedeckels 3 in das Getriebegehäuseteil 2 erfolgen. Hierzu ist gemäß der dargestellten Ausführung im Lagerdom 10 eine zentrale Öffnung - insbesondere Durchgangsöffnung - ausgebildet, wobei an der Innenseite des Getriebedeckels 3 ein zentraler Konus in Axialrichtung ausgebildet, der als Einführfase beim Einpressen den Lagerstifts 7 in die Öffnung des Lagerdoms 10 dient.
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Somit ist der Lagerstift 7 einerseits an dem Getriebegehäuseteil 2 und andererseits an dem Getriebedeckel 3 befestigt. In dem Innenraum 11 des Getriebegehäuseteils 2 ist ein erstes Zahnrad 13 angeordnet. Das erste Zahnrad 13 ist hierbei auf dem Lagerstift 7 angeordnet und radial an dem Lagerstift 7 gelagert Das erste Zahnrad 13 weist hierfür eine axiale Bohrung 14 auf, durch die sich der Lagerstift 7 erstreckt. Hierdurch ist eine Achse 15 vorgegeben, die die Drehachse 15 des ersten Zahnrads 13 und zugleich die Längsachse 15 des Lagerstifts 7 ist.
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Das erste Zahnrad 13 weist eine axiale Ausnehmung 16 auf. Die axiale Ausnehmung 16 des ersten Zahnrads 13 erweitert die axiale Bohrung 14. Hierbei ist die axiale Ausnehmung 16 in diesem Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisch zu der Achse 15 ausgestaltet Die axiale Ausnehmung 16 ist hierbei an einer dem Getriebedeckel 3 zugewandten Stirnseite 17 des ersten Zahnrads 13 vorgesehen. Femer weist das erste Zahnrad 13 eine Stirnseite 18 auf, die von der Stirnseite 17 abgewandt ist. Die Stirnseite 18 des ersten Zahnrads 13 ist der Aufnahme 8 des Getriebegehäuseteils 2 zugewandt.
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Die axiale Ausnehmung 16 ist etwas größer als der Anlaufbund 12 des Lagerdoms 6 des Getriebedeckels 3 ausgestaltet. Hierbei erstreckt sich der Lagerdom 10 mit seinem Anlaufbund 12 in die axiale Ausnehmung 16 des ersten Zahnrads 13. In axialer Richtung, das heißt entlang der Achse 15, ist somit eine axiale Lagerung des ersten Zahnrads 13 an dem Anlaufbund 12 ermöglicht. Der Anlaufbund 12 weist hierbei eine Anlauffläche 19 auf, die dem ersten Zahnrad 13 zugewandt ist. Das erste Zahnrad 13 läuft somit an die Anlauffläche 19 des Anlaufbundes 12 an, wenn es entsprechend weit in Richtung des Getriebedeckels 3 wandert. Außerdem ist die Aufnahme 8 von einer kreisringförmigen Erhebung 20 umgeben, an der sich das erste Zahnrad 13 entsprechend an dem Getriebegehäuseteil 2 axial abstützt. Insbesondere läuft dabei die Stirnseite 18 des Zahnrads 3 direkt oder über eine zusätzliche Anlaufscheibe an der Erhebung 20 an. Somit ist das erste Zahnrad 13 einerseits an der kreisringförmigen Erhebung 20 des Getriebegehäuseteils 2 und andererseits an der Anlauffläche 19 des Anlaufbundes 12 des Lagerdoms 10 des Getriebedeckels 3 axial gelagert. In diesem Ausführungsbeispiel ist auch die Anlauffläche 19 als kreisringsförmige Anlauffläche 19 ausgestaltet. Die Achse 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zu der Anlauffläche 19 orientiert, wobei die Anlauffläche 19 eben ausgestaltet ist.
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Somit taucht der Anlaufbund 12 des Lagerdoms 10 in die axiale Ausnehmung 16 des ersten Zahnrads 13 ein. Hierdurch kann eine Dicke 21 des Getriebes 1 in Bezug auf die Länge des Lagerstifts 7 klein sein. Insbesondere kann die Dicke 21 des Getriebes 1 zumindest näherungsweise gleich der Länge des Lagerstifts 7 sein. Hierbei ist wiederum die Länge des Lagerstifts 7 in Bezug auf die Ausdehnung des ersten Zahnrads 13 entlang der Achse 15 relativ kurz. Somit kann ausgehend von dem im Innenraum 11 benötigten Raum für das erste Zahnrad 13 eine kleine Dicke 21 des Getriebes 1 realisiert werden. Speziell ist der Abstand zwischen der Stirnseite 17 des ersten Zahnrads 13 und der Außenseite 5 des Getriebedeckels 3 klein. Somit kann durch den innenliegenden Lagerdom 10 die Ausgestaltung des Getriebes 1 optimiert werden. Somit ergibt sich ein optimierter Bauraum des Getriebes 1. Dadurch kann das Getriebe 1 auch bei engen Platzverhältnissen zum Einsatz kommen. Außerdem ergibt sich eine Kostenreduzierung, da die Länge des Lagerstiftes 7 optimiert, das heißt verkürzt, ist.
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Da die Größe der axialen Ausnehmung 16 des ersten Zahnrads 13 an die Größe des Anlaufbundes 12 des Lagerdoms 10 angepasst ist, so dass diese näherungsweise gleich groß sind, kann auch der Durchmesser des ersten Zahnrads 13 optimiert werden. Insbesondere kann ein Außendurchmesser eines Ritzels 22 des ersten Zahnrads 13 relativ klein gewählt werden, falls dies zweckmäßig ist. Das Getriebe 1 weist außerdem ein zweites Zahnrad 23 auf, das einerseits an dem Getriebegehäuseteil 2 und andererseits an dem Getriebedeckel 3 gelagert ist. Hierzu weist das Zahnrad 23 insbesondere axiale Fortsätze auf, die als radiale Lagerbünde ausgebildet sind, die sich radial an entsprechenden Lageraufnahmen des Getriebegehäuses abstützen. Ein Außenzahnrad 24 des zweiten Zahnrads 23 wirkt mit dem Ritzel 22 des ersten Zahnrads 13 zusammen. Da das Ritzel 22 mit kleinem Außendurchmesser ausgeführt werden kann, ergibt sich somit ein größerer Bereich für möglich Übersetzungen des Getriebes 1 bei vorgegebener Baugröße.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
