DE102014226584A1

DE102014226584A1 - Anordnung für einen Stellgeberantrieb in einem Kraftfahrzeug sowie einen Stellgeberantrieb, sowie Herstellungsverfahren eines solchen

Info

Publication number: DE102014226584A1
Application number: DE102014226584.3A
Authority: DE
Inventors: Klaus Oberle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-07-07
Also published as: CN105715772A; CN105715772B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung eines Stellgeberantriebs (1), umfassend: – einen Haltekörper (2), insbesondere ein Gehäuse oder ein Gehäuseabschnitt des Stellgeberantriebs (1); und – einen Achsbolzen (4) aus einem festeren Material als der Haltekörper (2); wobei der Achsbolzen (4) einen Befestigungsabschnitt (41) ausweist, der in einer Öffnung des Haltekörpers (2) gehalten wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft Stellgeberantriebe für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, wie zum Beispiel Fensterheberantriebe, sowie ein Herstellungsverfahren von solchen.
Technischer Hintergrund
Stellgeberantriebe werden in vielfältiger Weise in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Diese weisen in der Regel einen Stellgebermotor ein Getriebe und eine Abtriebsachse oder -welle auf, um extern eine Kraft oder ein Drehmoment bereitzustellen.
Beispielsweise weisen elektrische Fensterheber in Kraftfahrzeugen und dergleichen Stellgeberantriebe auf, deren Abtriebsachse mit einem Ritzel oder einem Seilzug verbunden ist, um eine Stellkraft bzw. ein Stellmoment bereitzustellen. Naturgemäß wirken auf die Abtriebsachse wechselnde Querkräfte, so dass diese robust ausgebildet werden sollte.
Bisherige Varianten von Abtriebsachsen derartiger Stellgeberantriebe sehen Kunststoffachsen vor, die je nach Einsatzgebiet hohen Belastungen ausgesetzt sind. Insbesondere bei höheren Temperaturen können sich diese verformen und zur Beschädigung oder Zerstörung des Stellgeberantriebs führen.
Alternative Ausgestaltungen sehen daher als Abtriebsachse in das Kunststoffgehäuse des Stellgebers eingespritzte Achsbolzen aus einem belastbareren Material, wie z.B. Stahl oder Messing, vor.
An den Achsbolzen ist das drehbare Laufrad gehalten, das durch eine Unterlegscheibe und Sicherungsringe in einer umlaufenden Nut des Achsbolzens gesichert ist. Die Fixierung des Laufrads durch Unterlegscheibe und Sicherungsring stellen weitere Bauteile dar, die die Montage des Stellgeberantriebs insgesamt aufwändiger machen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung für einen Stellgeberantrieb zur Verfügung zu stellen, bei der die Abtriebsachse eine ausreichende Robustheit aufweist und einfach zu montieren ist. Insbesondere soll die Anzahl der zu montierenden Bauteile reduziert werden.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch die Anordnung für einen Stellgeberantrieb gemäß Anspruch 1 sowie dem Stellgeberantrieb gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Anordnung für einen Stellgeberantrieb vorgesehen, umfassend:

– einen Haltekörper, insbesondere ein Gehäuse oder ein Gehäuseabschnitt des Stellgeberantriebs;
– einen Achsbolzen aus einem festeren Material als der Haltekörper;

Eine Idee der obigen Anordnung für den Stellgeberantrieb besteht darin, einen Achsbolzen als Abtriebsachse vorzusehen, der eine für eine Aufnahme von Querkräften ausreichende Festigkeit aufweist und in einen Haltekörper, der Teil eines Gehäuses des Stellgeberantriebs sein kann, eingesetzt werden kann. Dadurch ergibt sich die Anordnung für den Stellgeberantrieb mit dem Haltekörper und der Abtriebsachse, an der ein geeignetes Laufrad, wie z.B. ein Zahnrad, ein Lüfterrad oder eine Seilrolle angebracht werden kann.
Durch die Möglichkeit, den Achsbolzen zunächst separat auszubilden und anschließend erst mit der Montage des Laufrads mit dem Haltekörper des Stellgeberantriebs zu verbinden, werden die Nachteile der einstückigen Fertigung des Stellgebergehäuses und der Abtriebsachse oder der stoffschlüssigen Befestigung des Haltekörpers mit der Abtriebsachse, insbesondere durch Umspritzen, vermieden.
Weiterhin kann der Befestigungsabschnitt mit einem Außengewinde versehen sein, das in der Öffnung des Haltekörpers gehalten ist, wobei die Öffnung insbesondere als Sackloch ausgebildet ist.
Alternativ kann der Befestigungsabschnitt als ein zylindrischer Einsatz ausgebildet sein, der in der Öffnung des Haltekörpers mit Hilfe eines Befestigungsmittels gehalten ist, wobei die Öffnung insbesondere als eine Durchgangsöffnung durch den Haltekörper ausgebildet ist.
Weiterhin können der Haltekörper aus einem Kunststoffmaterial und/oder der Achsbolzen aus einem metallischen Material, insbesondere Stahl oder Messing ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Achsbolzen einen Führungsbereich zur Aufnahme eines Laufrades aufweisen, der an einem dem Befestigungsabschnitt gegenüberliegenden Ende mit einem Haltebereich versehen ist, um ein axiales Verschieben des Laufrades zu verhindern.
Insbesondere kann der Haltebereich als Manschette oder als Ring ausgebildet sein. Weiterhin kann ein Flanschabschnitt dem Führungsabschnitt bezüglich des Halteabschnitts gegenüberliegend vorgesehen sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Stellgeberantrieb vorgesehen, umfassend:

– die obige Anordnung;
– ein Laufrad, das drehbeweglich an einer mit dem Achsbolzen gebildeten Abtriebsachse angeordnet ist.

Insbesondere kann der Stellgeberantrieb einen Stellgebermotor umfassen. Es kann zudem ein bewegliches Teil vorgesehen sein, das an dem Achsbolzen angeordnet ist und mit dem Laufrad formschlüssig gekoppelt ist.
Beim erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Getriebe-Antriebseinheit wird zuerst eine Öffnung im Boden eines Getriebegehäuses ausgebildet und danach der Achsbolzen in eine Lageraufnahme des Laufrads eingeschoben bis dessen Halteabschnitt axial am Laufrad anliegt, und danach der Befestigungsabschnitt zur Fixierung des Achsbolzens im Getriebegehäuse in die Öffnung eingefügt. Dabei kann vorteilhaft das Außengewinde des Befestigungsabschnitts in die Innenwand der Öffnung eingeschraubt werden, oder eine Gewindemutter auf das Ende des Befestigungsabschnitts aufgeschraubt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsdarstellung durch einen Abtriebsbereich eines Stellgeberantriebs; und
2 einen Achsbolzen zum Einsatz in ein Stellgebergehäuse gemäß einer Ausführungsform.
Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch einen Abtriebsbereich eines Stellgeberantriebs 1 mit einem Gehäuseabschnitt, der als ein Haltekörper 2 für eine Abtriebsachse A des Stellgeberantriebs 1 ausgebildet ist. Der Haltekörper 2 bzw. das Gehäuse oder der Gehäuseabschnitt kann aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein und damit variabel in seiner Form festgelegt werden.
Die Abtriebsachse A dient zur Aufnahme eines Laufrades 3 oder dergleichen. Das Laufrad 3 ist um die Abtriebsachse A drehbeweglich angeordnet und über eine Lagerung 6 an der Abtriebsachse A gehalten. Das Laufrad 3 kann einen Zahnkranz 31 aufweisen, der mit einer Schneckenwelle 5, die mit einem Stellgebermotor (nicht gezeigt) gekoppelt bzw. von diesem antreibbar ist, in Eingriff steht.
Die Abtriebsachse A ist als zylindrischer Achsbolzen 4 ausgebildet, der bezüglich des Haltekörpers 2 ein separates Bauteil darstellt. Der Achsbolzen 4 ist vorzugsweise aus einem festen Material, insbesondere aus einem Metallmaterial, wie beispielsweise Messing oder Stahl, ausgebildet und kann dadurch eine hohe Festigkeit gegenüber Seitenkräften bereitstellen.
Der Achsbolzen 4 ist in 2 detaillierter dargestellt. Der Achsbolzen 4 weist einen Befestigungsabschnitt 41, einen Führungsabschnitt 42 zur Aufnahme des Laufrads 3, einen Halteabschnitt 43 und einen Flanschabschnitt 44 auf.
Mit Hilfe des Befestigungsabschnitts 41 wird der Achsbolzen 4 in dem Gehäuse 2 befestigt. Der Befestigungsabschnitt 41 kann mit einem Außengewinde 45 versehen sein, das zum Befestigen in einem geeigneten Sackloch 21 in dem Haltekörper 2 eingeschraubt wird. Bei einer Ausführung des Haltekörpers 2 als Spritzgussteil kann das Sackloch 21 durch die Formgebung vorgesehen werden oder nachträglich durch eine Bohrung eingebracht werden. Das Sackloch 21 kann vorzugsweise mit einem Durchmesser ausgebildet werden, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Außengewindes 45 des Befestigungsabschnitts 41, so dass beim Eindrehen des Achsbolzens 4 in das Sackloch 21 das Außengewinde 45 in die Seitenwand des Sacklochs 21 einschneidet und somit einen zuverlässigen und ausdrehsicheren Halt findet. Die Länge des Befestigungsabschnitts 41 des Achsbolzens 4 ist vorzugsweise so gewählt, dass auch in einem aus Kunststoff, d.h. einem weicheren Material, ausgebildeten Haltekörper 2 ein ausreichender Halt gegenüber Querkräften bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann das Außengewinde 45 mit einem Rückdrehschutz, z.B. durch gekerbte Gewindestege, versehen sein.
Wenn der Achsbolzen an dem Haltekörper 2 angebracht ist, steht der Führungsabschnitt 42 über den Haltekörper 2 hervor und dient zur Aufnahme des Laufrades 3, so dass sich dieses um den Führungsabschnitt 42 drehen kann. Bei der Montage des Laufrads 3 an dem Haltekörper 2 wird das Laufrad 3 lediglich auf den Führungsabschnitt 42 des Achsbolzens 4 aufgesetzt und dann der Achsbolzen 4 mit Hilfe des Befestigungsabschnitts 41 in den Haltekörper 2 insbesondere durch Hineinschrauben eingesetzt.
Um das Laufrad 3 an dem Achsbolzen 4 gegen eine Bewegung in axialer Richtung zu halten, ist ein Halteabschnitt 43 in Form eines umlaufenden Halterings, z.B. in Form einer Manschette, vorgesehen. Der Halteabschnitt 43 kann einstückig mit dem Achsbolzen 4 ausgebildet oder an diesem nachträglich angebracht sein. Der Halteabschnitt 43 in Form einer Manschette in Radialrichtung ersetzt das Halten des Laufrads 3 mit Hilfe einer Unterlegscheibe oder eines Sicherungsrings, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dadurch wird erreicht, dass die Anzahl der bei der Montage zu verwendenden Bauteile reduziert ist und somit auch die Anzahl der Montageschritte reduziert werden kann.
Der Aufnahmeabschnitt 44 des Achsbolzens 4 liegt dem Führungsabschnitt 42 bezüglich des Halteabschnitts 43 gegenüber und dient zum Halten weiterer beweglicher Teile, wie zum Beispiel Abtriebsritzel, Seilzüge oder dergleichen. Diese können in geeigneter Weise mit dem Laufrad 3 formschlüssig verbunden werden, so dass ein Abtriebsmoment des Stellgeberantriebs 1 bereitgestellt werden kann.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform des Stellgeberantriebs 1. In der gezeigten Ausführungsform ist der Befestigungsabschnitt 41 nicht mit einem Außengewinde 45 versehen sondern als zylindrischer Einsatz 46. Anstelle des Sacklochs 21 kann dann eine Durchgangsöffnung 22 in dem Haltekörper 2 vorgesehen sein, deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Befestigungsabschnitts 41 entspricht, so dass der Achsbolzen 4 zuverlässig und verkippsicher in dem Haltekörper 2 gehalten wird.
Um ein Herausrutschen des Achsbolzens 4 aus der Durchgangsöffnung 22 des Haltekörpers 2 zu vermeiden, wird weiterhin ein Befestigungsmittel 47, z.B. in Form einer Schraubenmutter an dem dem Führungsabschnitt 42 gegenüberliegenden Ende des Befestigungsabschnitts 41 vorgesehen, das eine Rand der Durchgangsöffnung 22 des Haltekörpers 2 an einer dem Achsbolzen 4 gegenüberliegenden Seite hinterschneidet und somit einen Formschluss bildet..

Claims

Anordnung für einen Stellgeberantrieb (1), umfassend: – einen Haltekörper (2), insbesondere ein Gehäuse oder ein Gehäuseabschnitt des Stellgeberantriebs (1); und – einen axialen Achsbolzen (4) aus einem festeren Material als der Haltekörper (2); wobei der Achsbolzen (4) einen Befestigungsabschnitt (41) aufweist, der in einer zuvor ausgeformten Öffnung (21, 22) des Haltekörpers (2) gehalten wird.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Befestigungsabschnitt (41) mit einem Außengewinde (45) versehen ist, das in der Öffnung (21, 22) des Haltekörpers (2) gehalten ist, wobei die Öffnung (21, 22) insbesondere als Sackloch (21) ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Befestigungsabschnitt (41) als ein zylindrischer Einsatz (46) ausgebildet ist, der in der Öffnung (21, 22) des Haltekörpers (2) mit Hilfe eines außerhalb der Öffnung (21, 22) angeordneten Befestigungsmittels (47) gehalten ist, wobei die Öffnung (21, 22) insbesondere als eine Durchgangsöffnung (22) durch den Haltekörper (2) ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Haltekörper (2) aus einem Kunststoffmaterial und/oder der Achsbolzen (4) aus einem metallischen Material – insbesondere Stahl oder Messing – ausgebildet sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Achsbolzen (4) einen Führungsbereich zur Aufnahme eines Laufrades (3) aufweist, der an einem dem Befestigungsabschnitt (41) gegenüberliegenden Seite mit einem Haltebereich (43) versehen ist, der einen axialen Anschlag für das Laufrades (3) bildet.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Haltebereich (43) als sich radial erstreckende Manschette ausgebildet ist – die insbesondere einstückig mit dem Achsbolzen (4) hergestellt ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Führungsabschnitt (42) bezüglich des Halteabschnitts (43) gegenüberliegend ein Aufnahmeabschnitt (44) vorgesehen ist, der als Lagerwelle für ein weiteres Getriebebauteil dient.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Haltekörper (2) als Getriebegehäuseboden ausgebildet ist, und die Öffnung (21, 22) innerhalb eines axialen zylinderförmigen Fortsatzes des Getriebegehäusebodens ausgebildet ist, der insbesondere als radiale Lagerung für das Laufrad (3) ausgebildet ist.
Getriebe-Antriebseinheit (1), umfassend: – eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8; – ein Laufrad (3), das drehbeweglich auf dem entlang der Abtriebsachse (A) angeordnet Achsbolzen (4) gelagert ist, wobei das Laufrad (3) mit einer Außenverzahnung in eine Schneckenwelle (5) eingreift, die von einem Stellmotor antreibbar ist.
Getriebe-Antriebseinheit (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (3) einstückig ausgebildet ist und ein Abtriebsritzel zum Eingriff in ein weiteres Getriebebauteil aufweist, wobei das Abtriebsritzel radial innerhalb und axial versetzt zu der Außenverzahnung angeordnet ist.
Getriebe-Antriebseinheit (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsritzel radial direkt auf dem Führungsbereich (42) gelagert ist, und der Halteabschnitt (43) vollständig axial und radial innerhalb des Abtriebsritzels angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Getriebe-Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst eine Öffnung (21, 22) im Boden eines Getriebegehäuses (2) – insbesondere mittels Kunststoffspritzgießen – ausgebildet wird, und dass danach der Achsbolzen (4) in eine Nabe des Laufrads (3) eingeschoben wird bis dessen Halteabschnitt (43) axial am Laufrad (3) anliegt, und danach der Befestigungsabschnitt (41) zur Fixierung des Achsbolzens (4) im Getriebegehäuse (2) in die Öffnung (21, 22) eingefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet dass das Außengewinde (45) des Befestigungsabschnitts (41) in die Innenwand der Öffnung (21, 22) eingeschraubt wird – insbesondere mittels einem selbstschneidenden Gewinde.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst der Befestigungsabschnitt (41) in die als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung (22) eingefügt wird, bis der Achsbolzen (4) mit einem radialen Bund axial einem abtriebsseitigen Rand der Öffnung (22) anliegt, und danach der Befestigungsabschnitt (41) mittels Befestigungsmittel (47) am Boden befestigt wird – wobei vorzugsweise eine Gewindemutter auf das Ende des Befestigungsabschnitts (41) aufgeschraubt wird.