DE102014201320B4

DE102014201320B4 - Antriebswellenbaugruppe mit einer flexiblen, beflockten Antriebswelle, Verfahren zu deren Herstellung und Schienenverstellsystem

Info

Publication number: DE102014201320B4
Application number: DE102014201320.8A
Authority: DE
Inventors: David Becker
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2034-01-25
Also published as: DE102014201320A1; US9528544B2; US20150126293A1

Abstract

Antriebswellenbaugruppe mit einer flexiblen Antriebswelle (6) zur Übertragung einer Verstellkraft, wobei die Antriebswelle (6) einen sich zwischen den zwei Wellenenden (6a, 6b) der Antriebswelle (6) erstreckenden Mittelteil (6c) aufweist und die Antriebswelle (6) mit ihrem Mittelteil (6c) zumindest teilweise in einer längserstreckten Führung (8; 42) der Antriebswellenbaugruppe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung störender Laufgeräusche und Vibrationen im Betrieb der Antriebswellenbaugruppe die Eigenfrequenz der flexiblen Antriebswelle (6) gezielt beeinflusst ist, indem an dem Mittelteil (6c) der Antriebswelle (6) mehrere in der Führung (8; 42) angeordnete Abschnitte (60, 60a, 60b) mit in einem Beflockungsprozess auf eine Mantelfläche der Antriebswelle (6) direkt aufgebrachten Flockfasern vorgesehen sind, die entlang einer Wellenachse (W) der Antriebswelle (6) zueinander beabstandet sind und an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle (6) lokal gegenüber hieran angrenzenden Abschnitten (61, 61a, 61b) des Mittelteils (6c) vergrößert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebswellenbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Schienenverstellsystem mit einer Antriebswellenbaugruppe sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Antriebswellenbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Eine gattungsgemäße Antriebswellenbaugruppe weist wenigstens eine flexible Antriebswelle zur Übertragung einer Verstellkraft sowie eine längserstreckte Führung auf. Die flexible Antriebswelle umfasst dabei einen sich zwischen den zwei Wellenenden der Antriebswelle erstreckenden Mittelteil, der zumindest teilweise in der längserstreckten Führung angeordnet ist. Die körperliche Führung für die flexible Antriebswelle ist beispielsweise durch ein flexibles Führungsrohr gebildet, in das der Mittelteil eingeschoben ist, und/oder durch einen Führungskanal in einem Halteelement, das die flexible Antriebswelle drehbar lagert.
Eine derartige Antriebswellenbaugruppe ist beispielsweise Teil eines Antriebs eines Schienenverstellsystems für einen Fahrzeugsitz, um den Fahrzeugsitz in einer Sitzlängsrichtung zu verschieben. Hierfür weist das Schienenverstellsystem üblicherweise zwei Schienenpaare auf, bei denen jeweils eine erste Schiene relativ zu einer zweiten Schiene längsverschieblich gelagert ist und die beiden ersten Schienen mittels einer Antriebseinrichtung des Schienenverstellsystems gemeinsam relativ zu den beiden zweiten Schienen der Schienenpaare verstellbar sind. Die flexible Antriebswelle der Antriebswellenbaugruppe ist hierbei an einem üblicherweise plattenförmig ausgebildeten Halteelement angeordnet, das an den beiden ersten Schienen festgelegt ist. Die flexible Antriebswelle wird an einem Wellenende von einem Antriebsmotor der Antriebseinrichtung zu einer Drehung um ihre Wellenachse angetrieben und steht an ihrem anderen Wellenende mit einem Spindelantrieb an einem der beiden Schienenpaare in Wirkverbindung. Beispielsweise ist die flexible Antriebswelle mit einem Spindelgetriebe gekoppelt, das eine drehbar gelagerte Spindelmutter aufweist und bei Drehung der flexiblen Antriebswelle zu einer Drehung um eine feststehende Spindelachse angetrieben wird. Durch die Drehung der Spindelmutter bewegt sich das Spindelgetriebe entlang der Spindelachse der Spindel und damit die mit dem Spindelgetriebe verbundene erste Schiene relativ zu der die Spindel aufweisenden zweiten Schiene. Parallel hierzu wird die erste Schiene des anderen Schienenpaares relativ zu ihrer zweiten Schiene verschoben. Ein solches Schienenverstellsystem mit einer Antriebswellenbaugruppe ist beispielsweise aus der DE 103 15 576 B4 oder der DE 10 2007 027 322 A1 bekannt. Darüber hinaus zeigen die DE 20 2007 017 891 U1 , die US 3,389,579 A , die US 2001/00 52 721 A1 , die US 2005/01 21 586 A1 , die US 2008/0220883 A1 und die WO 92/08061 A1 vergleichbare Antriebswellenbaugruppen.
Es ist insbesondere aus den vorgenannten Druckschriften bekannt, an einer flexiblen Antriebswelle oder an einer Führung für die Antriebswelle Flockfasern vorzusehen und damit im Rahmen des Herstellungsprozesses einer Antriebswellenbaugruppe eine Beflockung vorzusehen. Beispielsweise wird der sich zwischen zwei Wellenenden erstreckende Mittelteil einer flexiblen Antriebswelle, der innerhalb einer Führung, z. B. einem flexiblen Führungsrohr angeordnet ist, gleichmäßig mit Flockfasern versehen, um ein Spiel zwischen der Führung und der Antriebswelle im Bereich des Mittelteils zu reduzieren und das Entstehen von Geräuschen bei einer Drehung der flexiblen Antriebswelle durch Anschlagen oder Reiben an einer Innenfläche der Führung zu vermeiden.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass mit zunehmender Einsatzzeit dennoch unerwünschte Geräusche und Vibrationen bei einer Drehung der Antriebswelle auftreten können, da die Flockfasern mit der Zeit komprimiert werden. Insbesondere bei Schienenverstellsystemen für einen Fahrzeugsitz wurde beobachtet, dass innerhalb der zu erwartenden Lebensdauer der Antriebswellenbaugruppe hierdurch messbare und gegebenenfalls sogar spürbare Vibrationen und hörbare Geräusche auftreten können, wenn der Fahrzeugsitz über die Schienenpaare des Schienenverstellsystems entlang der Sitzlängsachse verstellt wird. Infolge der vergleichsweise hohen Drehzahlen der flexiblen Antriebswelle ist beispielsweise unter Umständen ein Brummen zu hören, wenn die Antriebswelle dreht und bereits seit einiger Zeit in Benutzung ist.
Aus der EP 1 286 065 A1 ist wiederum eine gewickelte flexible Antriebswelle bekannt, bei der für eine äußere Wicklung ein beflockter Draht verwendet wird. Der einzelne beflockte Draht ist spiralförmig um die Wellenachse der Antriebswelle gewickelt und in eine umlaufende Lücke innerhalb der äußeren Wicklung gelegt. Die Herstellung einer solchen flexiblen Antriebswelle mit Flockfasern erfordert insbesondere eine vorhergehende Produktion eines beflockten Einzeldrahtes sowie eine Anpassung des Wicklungsprozesses für die Herstellung der Antriebswelle und erscheint daher vergleichsweise aufwändig und teuer.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebswellenbaugruppe mit einer flexiblen Antriebswelle der eingangs genannten Art weiter zu verbessern und insbesondere ein verbessertes Herstellungsverfahren bereitzustellen, mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden oder zumindest reduziert werden.
Diese Aufgabe wird sowohl mit einer Antriebswellenbaugruppe des Anspruchs 1 als auch mit einem Herstellungsverfahren des Anspruchs 9 gelöst.
Bei einer erfindungsgemäßen Antriebswellenbaugruppe ist zur Vermeidung störender Laufgeräusche und Vibrationen im Betrieb der Antriebswellenbaugruppe die Eigenfrequenz der flexiblen Antriebswelle gezielt beeinflusst, indem an dem Mittelteil der Antriebswelle mehrere in der Führung angeordnete Abschnitte mit Flockfasern vorgesehen sind, die entlang einer Wellenachse der Antriebswelle zueinander beabstandet sind und an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle lokal gegenüber hieran angrenzenden Abschnitten des Mittelteils vergrößert ist. Es sind folglich erfindungsgemäß an dem Mittelteil der flexiblen Antriebswelle Abschnitte mit in einem Beflockungsprozess auf eine Mantelfläche der Antriebswelle direkt aufgebrachte Flockfasern derart vorgesehen, dass zwischen zwei Abschnitten mit Flockfasern ein sichtbarer Abstand an der Außenfläche der Antriebswelle entlang der Wellenachse vorliegt und durch einen Abschnitt mit Flockfasern an der Antriebswelle jeweils lokal eine Verdickung gebildet ist.
Indem die flexible Antriebswelle somit nicht gleichmäßig an ihrem Mittelteil mit Flockfasern ummantelt ist, sondern nur gezielt an bestimmten Stellen bezogen auf die Wellenachse radial vorstehende Abschnitte mit Flockfasern vorgesehen werden, kann eine sich während der Lebensdauer durch die Drehung der Antriebswelle ergebende unkontrollierte und hinsichtlich ihrer Position entlang der Wellenachse undefinierte Kompression von Flockfasern vermieden werden. Vielmehr werden gerade die Abschnitte mit Flockfasern, die lokal zu einer Durchmesservergrößerung der flexiblen Antriebswelle führen und an die Führung angrenzen, im Betrieb auch stärker beansprucht werden, so dass sich etwaige durch Verschleiß ergebende Laufgeräusche oder Vibrationen gezielter vermeiden und/oder kontrollieren lassen. Auch kann über die gezielte Anordnung von zueinander beabstandeten und den Außendurchmesser der flexiblen Antriebswelle vergrößernden Abschnitten mit Flockfasern eine (Eigen-) Frequenz der flexiblen Antriebswelle gezielt beeinflusst werden, um auch nach längerem Betrieb das Auftreten störender Laufgeräusche und Vibrationen zu vermeiden.
Ein den Außendurchmesser der flexiblen Antriebswelle lokal vergrößernder Abschnitt mit Flockfasern erstreckt sich dabei vorzugsweise mit einer bestimmten Länge entlang der Wellenachse.
Grundsätzlich ist dabei eine (stärkere) lokale Beflockung des Mittelteils möglich, ohne dass sich ein Abschnitt mit Flockfasern durchgehend entlang des Umfangs der Antriebswelle erstrecken muss. In einer Ausführungsvariante verläuft aber jeder der Außendurchmesser vergrößernden Abschnitte mit Flockfasern durchgehend am Umfang der Antriebswelle entlang, so dass die Antriebswelle an dem Abschnitt mit Flockfasern lokal ringförmig oder zylindrisch verdickt ist.
In beispielhaften Ausführungsvarianten sind durch Abschnitte mit Flockfasern an dem Mittelteil der flexiblen Antriebswelle mindestens zwei unterschiedliche Außendurchmesser definiert. Dies schließt beispielsweise den Fall ein, dass zwei zueinander beabstandete Abschnitte mit Flockfasern jeweils zueinander unterschiedliche Außendurchmesser der Antriebswelle definieren, indem beispielsweise die Antriebswelle an einem ersten Abschnitt mit Flockfasern einen ersten Außendurchmesser d1 und an dem wenigstens einen anderen Abschnitt mit Flockfasern einen vergrößerten Außendurchmesser d2 mit d2 > d1 aufweist und an die beiden Abschnitte angrenzende Abschnitte des Mittelteils einen kleineren Außendurchmesser der Antriebswelle von d0 mit d0 < d1 < d2 definieren.
Unter der Definition zweier unterschiedlicher Außendurchmesser durch zwei Abschnitte mit Flockfasern wird aber auch verstanden, dass zwischen zwei Abschnitten mit Flockfasern, die jeweils lokal einen identischen größeren Außendurchmesser d2 definieren, Abschnitte mit oder ohne Flockfasern liegen, die einen hierzu verschiedenen kleineren Außendurchmesser d0 mit d0 < d2 definieren.
So kann in einem Ausführungsbeispiel zwischen zwei Abschnitten mit Flockfasern auch mindestens ein Abschnitt ohne Flockfasern vorgesehen sein.
Alternativ oder ergänzend hierzu können an dem Mittelteil auch Abschnitte mit Flockfasern vorgesehen sein, die - bezogen auf die Wellenachse der Antriebswelle - unterschiedlich stark radial vorstehen, so dass ein erster Abschnitt mit Flockfasern lokal einen kleineren Außendurchmesser der Antriebswelle definiert als zwei hieran angrenzende zweite und dritte Abschnitte mit Flockfasern, zwischen denen der erste Abschnitt liegt. Hier sind folglich unterschiedlich große Mengen an Flockfasern je Fläche lokal an den Mittelteil der flexiblen Antriebswellen aufgebracht und/oder die Dichte der Flockfasern in den einzelnen Abschnitten ist gezielt unterschiedlich eingestellt.
In beispielhaften Ausführungsvarianten sind wenigstens zwei Abschnitte mit Flockfasern an dem Mittelteil der flexiblen Antriebswelle vorgesehen, die sich mit zueinander unterschiedlichen Längen entlang der Wellenachse erstrecken. Die einzelnen Abschnitte mit Flockfasern können hierbei zwar in etwa die gleiche Dicke aufweisen, sind jedoch unterschiedlich lang. Hierunter fallen aber auch Ausführungsvarianten, bei denen ein Abschnitt mit einer ersten Dicke und damit mit einem ersten Durchmesser d1 eine erste Länge 12 aufweist und wenigstens ein weiterer Abschnitt mit einer zweiten Dicke und damit einem zweiten Durchmesser d2 > d1 eine hiervon abweichende zweite Länge 13 aufweist. Durch unterschiedlich dimensionierte Abschnitte mit Flockfasern an dem Mittelteil der flexiblen Antriebswelle, die in der längserstreckten Führung angeordnet sind, kann das Verschleiß- und Vibrationsverhalten der flexiblen Antriebswelle gezielt und noch besser anwendungsbezogen angepasst werden.
In einer Ausführungsvariante sind Abschnitte mit Flockfasern bezogen auf die Wellenachse an dem Mittelteil äquidistant zueinander angeordnet. Alternativ oder ergänzend hierzu können Abschnitte mit Flockfasern bezogen auf die Wellenachse an dem Mittelteil (auch) zueinander unterschiedliche Abstände aufweisen.
Bevorzugt sind die Flockfasern aus einem Baumwollmaterial, Polyamid und/oder einem Viskosematerial hergestellt.
Die körperliche Führung der flexiblen Antriebswelle weist beispielsweise ein Führungsrohr auf, in dem der Mittelteil der Antriebswelle zumindest teilweise aufgenommen ist. Ein solches Führungsrohr ist vorzugsweise flexibel ausgeführt.
Alternativ oder ergänzend kann die Führung auch durch einen Führungskanal gebildet sein, in dem die Antriebswelle drehbar gelagert ist. Bei einem Schienenverstellsystem für einen Fahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäßen Antriebswellenbaugruppe ist ein solcher Führungskanal beispielsweise durch ein Halteelement ausgebildet, das die beiden längsverschieblich gelagerten ersten Schienen, also beispielsweise die Oberschienen zweier Schienenpaare, miteinander verbindet.
Unter Nutzung einer erfindungsgemäßen Antriebswellenbaugruppe wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Schienenverstellsystem für einen Fahrzeugsitz vorgeschlagen, das zwei miteinander gekoppelte Schienenpaare aufweist. Bei den einzelnen Schienenpaaren ist jeweils eine erste Schiene, zum Beispiel eine Oberschiene, relativ zu einer zweiten Schiene, zum Beispiel einer Unterschiene, längsverschieblich gelagert und die beiden ersten Schienen der zwei Schienenpaare sind von einer Antriebseinrichtung des Schienenverstellsystems gemeinsam relativ zu den beiden zweiten Schienen verstellbar. Zur Übertragung einer Verstellkraft von einem Antriebsmotor der Antriebseinrichtung ist eine erfindungsgemäße Antriebswellenbaugruppe vorgesehen, um auch nach längerem Betrieb unerwünschte Laufgeräusche und/oder Vibrationen durch die flexible Antriebswelle zu vermeiden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für eine Antriebswellenbaugruppe nach dem Anspruch 11, die eine flexible Antriebswelle zur Übertragung einer Verstellkraft durch Rotation um eine Wellenachse der Antriebswelle aufweist und eine längserstreckte Führung umfasst, in der zumindest teilweise ein sich zwischen den zwei Wellenenden der Antriebswelle erstreckender Mittelteil angeordnet ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ist zur Vermeidung störender Laufgeräusche und Vibrationen im Betrieb der Antriebswellenbaugruppe die Eigenfrequenz der flexiblen Antriebswelle gezielt beeinflusst, indem an dem Mittelteil der Antriebswelle durch Beflockung mehrere Abschnitte mit Flockfasern vorgesehen werden, die entlang der Wellenachse der Antriebswelle zueinander beabstandet sind und an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle lokal gegenüber hieran angrenzenden Abschnitten des Mittelteils vergrößert ist. Im Anschluss an die Beflockung der Antriebswelle wird diese mit den zueinander beabstandeten beflockten Abschnitten in der Führung angeordnet.
Die zuvor und nachfolgend erläuterten Vorteile und Merkmale einer erfindungsgemäßen Antriebswellenbaugruppe gelten damit auch für ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren und umgekehrt.
Im Rahmen des Herstellungsverfahrens können Abschnitte des Mittelteils unterschiedlich stark beflockt werden, um wenigsten zwei radial vorstehende und zueinander beabstandete zweite und dritte Abschnitte mit Flockfasern an dem Mittelteil vorzusehen, zwischen denen sich dann ein erster weniger stark vorstehender Abschnitt mit Flockfasern befindet. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Mittelteil in dem Bereich der ersten, zweiten und dritten Abschnitte lokal unterschiedlich stark beflockt wird, hieran angrenzende Abschnitte des Mittelteils, die am Ende eines Herstellungs- und Montageverfahrens ebenfalls in der Führung angeordnet werden, jedoch nicht beflockt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, das ohne weiteres mit der zuvor erläuterten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens kombinierbar ist, wird der Mittelteil an bestimmten Stellen beflockt, an anderen jedoch nicht, um wenigstens zwei radial vorstehende und zueinander beabstandete zweite und dritte Abschnitte mit Flockfasern an dem Mittelteil vorzusehen, zwischen denen sich dann aber ein erster Abschnitt ohne Flockfasern befindet.
Alternativ oder ergänzend kann der Mittelteil zunächst (lokal) beflockt werden. Zunächst mit Flockfasern beflockte Abschnitte können dann aber nachträglich bearbeitet, zum Beispiel gepresst/verdichtet oder unter Wärmeeinwirkung verformt, also z.B. heißverprägt, werden, oder deren Flockfasern entfernt werden, um hieran angrenzend die gewünschten zueinander beabstandeten Abschnitte mit Flockfasern zu erzeugen, an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle lokal vergrößert ist. So kann beispielsweise der Mittelteil der flexiblen Antriebswelle zunächst gleichmäßig mit Flockfasern beflockt werden. Im Anschluss daran werden einzelne Bereiche gezielt - ggf. unter Wärmeeinwirkung - komprimiert, so dass die komprimierten Bereiche gegenüber den hieran angrenzenden Bereichen zurückgesetzt sind. Die an die Bereiche mit komprimierten Flockfasern angrenzenden Bereiche bilden dann die Abschnitte, an denen der Außendurchmesser der flexiblen Antriebswelle vergrößert ist und die durch einen Abschnitt mit komprimierten Flockfasern zueinander beabstandet sind.
Die Beflockung ist generell auf unterschiedliche Art und Weise möglich. Beispielsweise werden die Flockfasern durch elektrostatische Beflockung, mittels eines Klebemittels und/oder unter Wärmeeinwirkung aufgebracht.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beispielsweise Flockfasern direkt auf eine Mantelfläche einer fertig gewickelten, flexiblen Antriebswelle aufgebracht. Hierbei wird die Antriebswelle, damit sie die gewünschte Flexibilität aufweist, mit einer Lage oder mehreren Lagen von gewickelten Drähten versehen oder aus diesen hergestellt und anschließend beflockt. Derart wird beispielsweise eine gleichmäßig gewickelte Antriebswelle nachträglich in einem nachgeschalteten Beflockungsprozess an ihrem Mittelteil lokal mit Verdickungen aus Flockfasern versehen. Ein Wicklungsprozess bei der Herstellung der flexiblen Antriebswelle aus einem Draht oder mehreren Drähten muss somit nicht verändert werden, da das Aufbringen der Flockfasern nicht durch eine Wicklung um die Wellenachse erfolgt.
Bei einer erfindungsgemäßen Antriebswellenbaugruppe und einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ist lediglich maßgeblich, dass sich durch die zueinander beabstandeten Abschnitte mit Flockfasern, die lokal einen größeren Außendurchmesser der flexiblen Antriebswelle definieren, eine wellige Außenkontur der flexiblen Antriebswelle an den Bereichen des Mittelteils ergibt, die in der Führung angeordnet sind. Unter einer welligen Außenkontur wird hierbei insbesondere verstanden, dass sich an dem Mittelteil verdickte, insbesondere bauchige Abschnitte und gegenüber diesen Abschnitten zurückgesetzte Abschnitte abwechseln.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden.
Hierbei zeigen:

1 in Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebswellenbaugruppe mit einer flexiblen Antriebswelle, die bis auf ihre Wellenenden in einem flexiblen Führungsrohr angeordnet ist;
2A-2D in Seitenansicht unterschiedliche beispielhafte Varianten einer beflockten, flexiblen Antriebswelle für eine erfindungsgemäße Antriebswellenbaugruppe; und
3A-3B in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsvariante eines Schienenverstellsystems für einen Fahrzeugsitz mit und ohne einen Antriebsmotor, jeweils jedoch mit einer erfindungsgemäßen Antriebswellenbaugruppe.

Die 3A und 3B zeigen in perspektivischer Ansicht jeweils ein Schienenverstellsystem 1 für einen Fahrzeugsitz mit zwei zueinander beabstandet angeordneten und einander gegenüberliegenden Schienenpaaren 2 und 3. Die Schienenpaare 2 und 3 verlaufen jeweils mit ihren Schienen 2a, 2b und 3a, 3b parallel zueinander. Jedes Schienenpaar 2, 3 weist jeweils eine an einem Fahrzeugboden zu fixierende Unterschiene 2b oder 3b sowie eine hierzu längsverschieblich gelagerte Oberschiene 2a oder 3a auf. Die Oberschienen 2a und 3a sind über ein plattenförmiges Halteelement 4 miteinander verbunden. Hierfür ist das Halteelement 4 über als Haltelaschen 4a und 4b ausgebildete Befestigungsabschnitte an der Oberschiene 2a und der Oberschiene 3a fixiert.
Bezogen auf ein Fahrzeugkoordinatensystem sind die Oberschienen 2a, 3a gegenüber den an einem Fahrzeugboden fixierten Unterschienen 2b und 3b in einer x-Richtung längsverschieblich. An den Oberschienen 2a und 3a wird ein vorliegend nicht dargestellter Fahrzeugsitz mit seinem zugehörigen Sitzgestell befestigt, um den Fahrzeugsitz über das dargestellte Schienenverstellsystem 1 entlang der x-Richtung verstellen zu können. Das die Oberschienen 2a und 3a miteinander verbindende Halteelement 4 erstreckt sich somit entlang einer y-Richtung quer zu den Schienenpaaren 2 und 3.
Jedes Schienenpaar 2, 3 weist jeweils einen Spindelantrieb auf, bei dem beispielsweise eine sich entlang der x-Richtung und damit entlang einer Schienenlängsachse erstreckende Spindel an der fahrzeugbodenfesten Unterschiene 2b oder 3b festgelegt ist und eine damit kämmende Spindelmutter - vorzugsweise mit einem Spindelgetriebe - an der verschieblichen Oberschiene 2a oder 3a festgelegt ist.
Zur Übertragung einer Verstellkraft an die jeweilige Spindelmutter ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, die neben dem Halteelement 4 einen hieran gelagerten Antriebsmotor 5, zum Beispiel in Form eines Elektromotors, und insbesondere eine flexible Antriebswelle 6 umfasst. Über die flexible Antriebswelle 6 wird eine Verstellkraft von dem Antriebsmotor 5 an den Spindelantrieb des (in den 3A und 3B rechten) Schienenpaares 3 übertragen. Zur Übertragung einer Verstellkraft von dem Antriebsmotor 5 an das gegenüberliegende Schienenpaar 2 ist eine weitere Antriebswelle vorgesehen, von der in der 3B lediglich ein Wellenzapfen 7 ersichtlich ist.
Das plattenförmige Halteelement 4 trägt dabei einzelne Komponenten der Antriebseinrichtung. So ist in einer Ausnehmung 40 des Halteelements 4 der Antriebsmotor 5 gelagert und sind innerhalb eines Führungskanals 42 des Halteelements 4 auch die flexible Antriebswelle 6 für das (rechte) Spindelpaar 3 und in einem weiteren Abschnitt die zusätzliche Welle für das (linke) Spindelpaar 2 gelagert. Die Ausnehmung 40 für den Antriebsmotor 5 ist dabei dezentral zwischen den beiden Haltelaschen 4a und 4b positioniert, so dass sich die beiden Antriebswellen von dem Antriebsmotor 5 mit unterschiedlichen Längen a oder b zu dem zugehörigen Schienenpaar 2 oder 3 erstrecken.
Die flexible Antriebswelle 6, die sich über die größere Länge a von dem Antriebsmotor 5 zu dem Spindelantrieb des Schienenpaares 3 erstreckt, ist in dem geradlinig verlaufenden Führungskanal 42 schützend untergebracht, der beidseitig entlang der x-Richtung von einer gitterartigen Stützstruktur 41 flankiert ist. Der Führungskanal 42 erstreckt sich somit ausgehend von der dezentral angeordneten Ausnehmung 40 bis zu der entfernt liegenden Oberschiene 3a und ist dabei beidseitig durch die gitterartige Stützstruktur 41 mit ihren Gitterstegen 410 abgestützt.
Die zur Übertragung einer Verstellkraft an den Spindelantrieb des Schienenpaares 3 vorgesehene und den Antriebsmotor 5 mit diesem Spindelantrieb koppelnde flexible Antriebswelle 6 ist in den 1 und 2A bis 2D im Detail und größerem Maßstab dargestellt.
Die flexible Antriebswelle 6 weist hierbei jeweils neben einem mit dem Antriebsmotor 5 zu koppelnden Wellenende 6a ein hierzu entfernt liegendes zweites Wellenende 6b auf, das mit dem Spindelantrieb des Schienenpaares 3 gekoppelt wird. Zwischen diesen beiden Wellenenden 6a und 6b erstreckt sich ein Mittelteil 6c. Dieses Mittelteil 6c ist in einem in der 1 dargestellten flexiblen Führungsrohr 8 angeordnet. Zusammen mit diesem Führungsrohr 8 ist die flexible Antriebswelle 6 innerhalb des Führungskanals 42 aufgenommen.
Während in der 1 die flexible Antriebswelle 6 zusammen mit dem Führungsrohr 8 in Seitenansicht dargestellt ist, zeigen die 2A bis 2D mögliche, unterschiedliche Ausführungsvarianten der flexiblen Antriebswelle 6. Die unterschiedlichen Ausführungsvarianten einer Antriebswelle 6 sind hierbei jeweils mit zueinander beabstandeten (Wellen-)Abschnitten mit Flockfasern 60, 60a und 60b versehen, die den Außendurchmesser d0 der Antriebswelle 6 lokal auf einen Außendurchmesser d2 vergrößern. Die einzelnen Flockabschnitte 60, 60a und 60b, die entlang der Wellenachse W der flexiblen Antriebswelle 6 zueinander beabstandet sind, stellen sich jeweils als lokale Verdickungen der Antriebswelle 6 dar und geben der Antriebswelle 6 in der Seitenansicht eine wellige Außenkontur.
Es hat sich gezeigt, dass durch das Vorsehen einzelner zueinander beabstandet angeordneter Abschnitte mit Flockfasern 60, 60a und 60b, an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle 6 gezielt vergrößert ist, Laufgeräusche und Vibrationen durch die im Betrieb vergleichsweise schnell rotierende Antriebswelle 6 über deren Lebensdauer vermieden oder zumindest erheblich reduziert werden. Dabei können die Abschnitte mit Flockfasern 60, 60a und 60b, an denen eine lokale Vergrößerung des Außendurchmessers der flexiblen Antriebswelle 6 erreicht ist, durch Abschnitte ohne Beflockung zueinander beabstandet sein. In den 2A bis 2D sind flexible Antriebswellen 6 dargestellt, bei denen zwischen den genannten Abschnitten 60, 60a und 60b jeweils (Wellen-) Abschnitte 61 vorgesehen sind, die ebenfalls mit Flockfasern versehen sind, die jedoch nicht so stark radial hervorstehen wie die hieran angrenzenden Abschnitte 60, 60a oder 60b.
Die hinsichtlich des Außendurchmessers in der Seitenansicht zurückgesetzt erscheinenden Abschnitte mit Flockfasern 61 sind beispielsweise dadurch hergestellt, dass die jeweilige flexible Antriebswelle 6 zunächst über ihren gesamten Mittelteil 6c gleichmäßig beflockt wird. Im Anschluss werden dann im Bereich der Abschnitte 61 die Flockfasern wieder (vollständig) entfernt oder gegebenenfalls unter Wärmeeinwirkung komprimiert und gepresst, so dass die hieran angrenzenden und unkomprimierten Abschnitte 60, 60a und 60b einen größeren Außendurchmesser definieren. Alternativ oder ergänzend können die Abschnitte 60, 60a und 60b, an denen der Außendurchmesser der Antriebswelle 6 lokal vergrößert ist, durch das Aufbringen von Flockfasern mit größerer Dichte und/oder in größerer Menge als in angrenzenden Abschnitten 61 hergestellt sein. In jedem Fall wird ein Beflockungsprozess hier so gesteuert, dass an dem Mittelteil 6c der flexiblen Antriebswelle 6 zueinander beabstandete Abschnitte mit Flockfasern 60, 60a und 60b entstehen, an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle 6 lokal vergrößert ist.
Bei den Ausführungsvarianten der 2A, 2B und 2C ist jeweils ein Wellenendabschnitt 60a und 60b im Bereich der mit jeweils einem Gewinde versehenen Wellenenden 6a und 6b als ein Abschnitt mit Flockfasern ausgebildet, an dem der Außendurchmesser der Antriebswelle 6 vergrößert ist. Die weiteren Abschnitte 61, die ebenfalls einen vergrößerten Außendurchmesser definieren, weichen dabei in ihrer jeweiligen Länge 13, 15 oder 17 entlang der Wellenachse W von einer Länge 11 des Wellenendabschnitts 60a oder 60b ab. Die Längen 13, 15 und 17 der einzelnen zwischen den Wellenendabschnitten 60a und 60b vorgesehenen Abschnitte mit Flockfasern 60, an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle 6 vergrößert ist, machen dabei nur einen Bruchteil der Gesamtlänge der Antriebswelle 6 aus. Vorzugsweise liegen die Längen 13, 15 und 17 unter einem 1/5, insbesondere unter einem 1/10, 1/20 oder unter einem 1/30 der Gesamtlänge der flexiblen Antriebswelle 6. Die Abstände oder Längen 12, 14 und 16 liegen in derselben Größenordnung. Bei den Ausführungsvarianten der 2A bis 2D gilt dabei zum Beispiel in etwa, dass die Länge 15 1/15 der Gesamtlänge entspricht, die Länge l7 1/30 Gesamtlänge entspricht und die Länge l3 1/37 der Gesamtlänge entspricht, mit l2 = l5, l4 = 2*l2 und l6 = l7. Andere Größenverhältnisse sind selbstverständlich ebenfalls möglich.
Während bei den Ausführungsvarianten der 2B und 2C die einzelnen (stärker) beflockten Abschnitte 60 zueinander äquidistant angeordnet sind, weisen (stärker) beflockte Abschnitte in dem Ausführungsbeispiel der 2A zueinander unterschiedliche Abstände 12 und 14 auf.
Bei der Ausführungsvariante der 2D sind wiederum Wellenendabschnitte 61a und 61b einer flexiblen Antriebswelle 6 nicht oder schwächer beflockt. Derart ist ein (stärker) beflockter Abschnitt 60 erst nach einem größeren Abstand 11 zu dem jeweiligen Wellenende 6a oder 6b vorgesehen. Im Übrigen sind aber auch bei dem Ausführungsbeispiel der 2D die einzelnen (stärker) beflockten Abschnitte 61 zueinander äquidistant, in einem gleichbleibenden Abstand der Länge 12 zueinander angeordnet.
Durch die lediglich lokale Ausbildung (stärker) beflockter Wellenabschnitte 60 derart, dass hier eine lokale Vergrößerung des Außendurchmessers der flexiblen Antriebswelle 6 erreicht ist, hat die flexible Antriebswelle 6 nicht nur einen festeren Sitz innerhalb des flexiblen Führungsrohres 8, sondern die flexible Antriebswelle 6 kann auch gezielter an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Zudem lassen sich hierdurch störende Laufgeräusche über die gesamte Lebensdauer der Antriebswellenbaugruppe ebenso wie unerwünschte Vibrationen bei der Drehung der Antriebswelle 6 reduzieren oder sogar vollständig vermeiden. Mit einer erfindungsgemäß ungleichmäßig beflockten flexiblen Antriebswelle 6 lassen sich somit in einfacher Weise erhebliche technische Vorteile insbesondere bei einem Schienenverstellsystem 1 erzielen.
Obwohl hier nicht dargestellt, kann hierbei selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass die flexible Antriebswelle 6 nicht in einem flexiblen oder starren Führungsrohr 8 als längserstreckter Führung, sondern lediglich in einem Führungskanal 42 als Führung untergebracht ist. Eine Antriebswellenbaugruppe würde somit in einem solchen Fall kein Führungsrohr 8 umfassen und die flexible Antriebswelle 6 wäre ohne weitere Ummantelung in dem Führungskanal 42 angeordnet.
Selbstverständlich sind auch von den dargestellten Ausführungsvarianten der 2A bis 2D abweichende ungleichmäßig beflockte flexible Antriebswellen 6 denkbar. Ferner ist es auch nicht notwendig, dass ein Führungsrohr 8 eine ebene Außenkontur entsprechend der 1 aufweist. Ebenso könnte das Führungsrohr 8 eine ebenfalls wellige Außenkontur aufweisen.
Im Übrigen sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass die Flockfasern an den Wellenabschnitten 60 und eventuell auch an schwächer beflockten Wellenabschnitten 61 beispielsweise durch elektrostatische Beflockung, mittels einem Klebemittel und/oder unter Wärmeeinwirkung aufgebracht werden können.
Bezugszeichenliste

1: Schienenverstellsystem
2: Schienenpaar
2a: Oberschiene
2b: Unterschiene
3: Schienenpaar
3a: Oberschiene
3b: Unterschiene
4: Halteelement
40: Ausnehmung
41: Stützstruktur
410: Gittersteg
42: Führungskanal (Führung)
4a, 4b: Haltelaschen (Befestigungsabschnitt)
5: Antriebsmotor
6: Antriebswelle
60: (stärker beflockter) Wellenabschnitt
60a, 60b: Wellenendabschnitt
61: (schwach/nicht beflockter) Wellenabschnitt
61a, 61b: Wellenendabschnitt
6a, 6b: Wellenende
6c: Mittelteil
7: Wellenzapfen
8: Führungsrohr (Führung)
a, b: Breite
d0, d2: Durchmesser
11-17: Länge

Claims

Antriebswellenbaugruppe mit einer flexiblen Antriebswelle (6) zur Übertragung einer Verstellkraft, wobei die Antriebswelle (6) einen sich zwischen den zwei Wellenenden (6a, 6b) der Antriebswelle (6) erstreckenden Mittelteil (6c) aufweist und die Antriebswelle (6) mit ihrem Mittelteil (6c) zumindest teilweise in einer längserstreckten Führung (8; 42) der Antriebswellenbaugruppe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung störender Laufgeräusche und Vibrationen im Betrieb der Antriebswellenbaugruppe die Eigenfrequenz der flexiblen Antriebswelle (6) gezielt beeinflusst ist, indem an dem Mittelteil (6c) der Antriebswelle (6) mehrere in der Führung (8; 42) angeordnete Abschnitte (60, 60a, 60b) mit in einem Beflockungsprozess auf eine Mantelfläche der Antriebswelle (6) direkt aufgebrachten Flockfasern vorgesehen sind, die entlang einer Wellenachse (W) der Antriebswelle (6) zueinander beabstandet sind und an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle (6) lokal gegenüber hieran angrenzenden Abschnitten (61, 61a, 61b) des Mittelteils (6c) vergrößert ist.
Antriebswellenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b) an dem Mittelteil (6c) mindestens zwei unterschiedliche Außendurchmesser der Antriebswelle (6) definiert sind.
Antriebswellenbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Abschnitten mit Flockfasern (60, 60a, 60b) ein Abschnitt ohne Flockfasern vorgesehen ist.
Antriebswellenbaugruppe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Mittelteil (6c) Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b, 61, 61a, 61b) vorgesehen sind, die unterschiedlich stark radial vorstehen, und ein erster Abschnitt mit Flockfasern (61) lokal einen kleineren Außendurchmesser der Antriebswelle (6) definiert als zwei angrenzende zweite und dritte Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b), zwischen denen der erste Abschnitt (61) liegt.
Antriebswellenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Eigenfrequenz der Antriebswelle (6) - wenigstens zwei Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b, 61, 61a, 61b) an dem Mittelteil (6c) vorgesehen sind, die sich mit zueinander unterschiedlichen Längen (l1-l7) entlang der Wellenachse (W) erstrecken, - Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b, 61, 61a, 61b), bezogen auf die Wellenachse (W), an dem Mittelteil (6c) äquidistant angeordnet sind oder - Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b, 61, 61a, 61b), bezogen auf die Wellenachse (W), an dem Mittelteil (6c) zueinander unterschiedliche Abstände (12, 14) aufweisen.
Antriebswellenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flockfasern aus einem Baumwollmaterial, Polyamid und/oder einem Viskosematerial hergestellt sind.
Antriebswellenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung ein Führungsrohr (8) aufweist, in dem der Mittelteil (6c) zumindest teilweise aufgenommen ist.
Schienenverstellsystem für einen Fahrzeugsitz, mit zwei Schienenpaaren (2, 3), bei denen jeweils eine erste Schiene (2a, 3a) relativ zu einer zweiten Schiene (2b, 3b) längsverschieblich gelagert ist und die beiden ersten Schienen (2a, 3a) der zwei Schienenpaare (2, 3) von einer Antriebseinrichtung des Schienenverstellsystems gemeinsam relativ zu den beiden zweiten Scheinen (2b, 3b) der Schienenpaare (2, 3) verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung eine Antriebswellenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Antriebswellenbaugruppe, mit einer flexiblen Antriebswelle (6), die zur Übertragung einer Verstellkraft durch Rotation um eine Wellenachse (W) der Antriebswelle (6) ausgebildet und vorgesehen ist und die zumindest teilweise mit einem sich zwischen den zwei Wellenenden (6a, 6b) der Antriebswelle (6) erstreckenden Mittelteil (6c) in einer längserstreckten Führung (8; 42) der Antriebswellenbaugruppe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung störender Laufgeräusche und Vibrationen im Betrieb der Antriebswellenbaugruppe die Eigenfrequenz der flexiblen Antriebswelle (6) gezielt beeinflusst wird, indem an dem Mittelteil (6c) der Antriebswelle (6) durch Beflockung mehrere Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b) vorgesehen werden, die entlang einer Wellenachse (W) der Antriebswelle (6) zueinander beabstandet sind und an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle (6) lokal gegenüber hieran angrenzenden Abschnitten (61, 61a, 61b) des Mittelteils (6c) vergrößert ist, bevor die Antriebswelle (6) mit den zueinander beabstandeten, beflockten Abschnitten (60, 60a, 60b) in der Führung (8; 42) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte des Mittelteils (6c) unterschiedlich stark beflockt werden, um wenigstens zwei radial vorstehende und zueinander beabstandete zweite und dritte Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b) an dem Mittelteil (6c) vorzusehen, zwischen denen sich ein erster weniger stark vorstehender Abschnitt mit Flockfasern (61) befindet.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil (6c) an bestimmten Stellen beflockt wird, um wenigstens zwei radial vorstehende und zueinander beabstandete zweite und dritte Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b) an dem Mittelteil (6c) vorzusehen, zwischen denen sich ein erster Abschnitt ohne Flockfasern befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Mittelteil (6c) zunächst mit Flockfasern beflockte Abschnitte (60, 60a, 60b, 61, 61a, 61b) nachträglich bearbeitet oder deren Flockfasern entfernt werden, um hieran angrenzend die gewünschten zueinander beabstandeten Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b) zu erzeugen, an denen ein Außendurchmesser der Antriebswelle (6) lokal vergrößert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flockfasern direkt auf eine Mantelfläche einer fertig gewickelten, flexiblen Antriebswelle (6) aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Eigenfrequenz der Antriebswelle (6) - wenigstens zwei Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b, 61, 61a, 61b) an dem Mittelteil (6c) vorgesehen werden, die sich mit zueinander unterschiedlichen Längen (11-17) entlang der Wellenachse (W) erstrecken, - Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b, 61, 61a, 61b), bezogen auf die Wellenachse (W), an dem Mittelteil (6c) äquidistant angeordnet werden oder - Abschnitte mit Flockfasern (60, 60a, 60b, 61, 61a, 61b), bezogen auf die Wellenachse (W), an dem Mittelteil (6c) mit zueinander unterschiedlichen Abständen (12, 14) vorgesehen werden.