DE102017203318A1

DE102017203318A1 - Getriebe-Antriebseinrichtung und Komfortantrieb mit einer Getriebe-Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102017203318A1
Application number: DE102017203318.5A
Authority: DE
Inventors: Hanspeter Keller; Holger Thoene
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2018-09-06
Also published as: CN108533723B; CN108533723A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Antriebseinrichtung (100), insbesondere für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einem in einem zumindest teilweise in einem spanlosen Fertigungsverfahren hergestellten Getriebegehäuse (10), das einen Innenraum (20) zur Aufnahme von Getriebebauteilen ausbildet, wobei das Getriebegehäuse (20) ein topfförmiges Gehäusegrundteil (11) mit einem Bodenbereich (17) und einen den Bodenbereich (17) radial begrenzenden Wandbereich (13) aufweist, und wobei am Bodenbereich (17) sich im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Bodenbereichs (17) erstreckende Verstärkungsrippen (34) angeordnet sind.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Antriebseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Komfortantrieb, insbesondere einen Fensterheberantrieb, mit einer erfindungsgemäßen Getriebe-Antriebseinrichtung.
Eine Getriebe-Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der Praxis der Anmelderin bekannt. Die bekannte Getriebe-Antriebseinrichtung zeichnet sich durch ein Getriebegehäuse aus, das aus Kunststoff besteht und im Spritzgussverfahren hergestellt ist. Mit Blick auf ein möglichst geringes Gewicht bei hoher Steifigkeit bzw. guten Festigkeitseigenschaften weist das Getriebegehäuse Verstärkungsrippen auf, die an der dem Innenraum des Getriebegehäuses abgewandten Außenseite am Bodenbereich eines topfförmigen Gehäusegrundteils einstückig angeformt sind. Die an der Außenseite des Gehäusegrundteils angeformten Verstärkungsrippen vergrößern die Baugröße des Getriebegehäuses in einer senkrecht zur Ebene des Bodenbereichs bzw. in Längsrichtung eines in dem Getriebegehäuse aufgenommenen Getrieberads verlaufenden Richtung. Weiterhin zeichnet sich die bekannte Getriebe-Antriebseinrichtung dadurch aus, dass das auf einem Aufnahmestummel des Getriebegehäuses drehbar gelagerte Getrieberad sich axial am Bodenbereich des Gehäusegrundteils abstützt. Da der Aufnahmestummel in diesem Bereich einen relativ großen Durchmesser aufweist, ergibt sich dadurch auch ein relativ großer Reibradius des Getrieberads mit Blick auf die axiale Abstützfläche.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie bei Erfüllung der erforderlichen Festigkeitseigenschaften einen besonders geringen Bauraum und ein geringes Gewicht ermöglicht. Dabei ist das geringe Gewicht des Getriebegehäuses insbesondere ein Resultat einer im Vergleich zum oben genannten Stand der Technik verkürzten axialen Baulänge des Getriebegehäuses. Insbesondere ermöglicht es das erfindungsgemäße Getriebegehäuse auch, einen in axialer Länge relativ kurzen Aufnahmestummel zu verwenden.
Hierzu schlägt es die Erfindung vor, die der Erhöhung der Festigkeit bzw. Steifigkeit dienenden Verstärkungsrippen - im Gegensatz zum Stand der Technik - nicht an der dem Innenraum des Getriebegehäuses abgewandten Seite des Bodenbereichs anzuordnen, sondern auf der dem Innenraum zugewandten Seite. Um die Anordnung der Verstärkungsrippen in dem Innenraum des Getriebegehäuses zu realisieren ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn im Bereich der Verstärkungsrippen das in dem Innenraum angeordnete Getrieberad einen entsprechenden Freiraum für die Verstärkungsrippen aufweist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Getriebe-Antriebseinrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Zur Optimierung der Festigkeit des Getriebegehäuses bei minimiertem Materialeinsatz ist es vorgesehen, dass die Verstärkungsrippen eine Höhe aufweisen, die sich in Richtung einer Längsachse des Innenraums vergrößert. Insbesondere vergrößert sich die Höhe der Verstärkungsrippen in Richtung zur Längsachse zumindest näherungsweise linear.
Um eine radiale Lagerung eines in dem Innenraum des Getriebegehäuses angeordneten Getrieberads bzw. dessen radiale Aufnahme in einem Aufnahmestummel des Getriebegehäuses zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Verstärkungsrippen radial in Richtung zur Längsachse bis zu einem Aufnahmestummel für das Getrieberad reichen.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn im Zusammenhang mit dem angesprochenen Freiraum des Getrieberads auf der dem Bodenbereich zugewandten Seite die axiale Lagerung des Getrieberads im Getriebegehäuse an einer Stirnfläche des Aufnahmestummels auf der dem Bodenbereich abgewandten Seite des Getriebegehäuses erfolgt, wozu der Aufnahmestummel hierzu eine axiale Anlauffläche für das Getrieberad ausbildet.
Zur Minimierung der Reibung des Getrieberads an seiner axialen Anlauffläche im Getriebegehäuse ist es vorgesehen, dass der Aufnahmestummel im Bereich des ringförmigen Anlaufbereichs für das Getrieberad konisch ausgebildet ist. Dadurch wird es ermöglicht, die axiale Anlauffläche mit einem in Bezug zur Längsachse bzw. Drehachse des Getrieberads geringem Abstand zur Längsachse anzuordnen, so dass sich ein besonders geringer mittlerer Reibradius für das Getrieberad ergibt.
Die Erfindung umfasst auch einen Komfortantrieb, insbesondere einen Fensterheberantrieb, mit einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Getriebe-Antriebseinrichtung. Der Komfortantrieb zeichnet sich dadurch aus, dass er bei geringem Gewicht besonders kompakt gestaltet ist und dadurch somit auch besonders einfach an bauraumkritischen Stellen des Kraftfahrzeugs angeordnet werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:

1 eine perspektivische Darstellung auf ein topfförmiges Gehäusegrundteil eines Getriebegehäuses, wie es als Bestandteil einer Getriebe-Antriebseinrichtung dient und
2 einen Längsschnitt durch die Getriebe-Antriebseinrichtung mit einem in dem Getriebegehäuse angeordneten Getrieberad.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Die in den Figuren teilweise dargestellte Getriebe-Antriebseinrichtung 100 dient als Bestandteil eines Komfortantriebs in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in Form eines Fensterheberantriebs.
Die Getriebe-Antriebseinrichtung 100 weist ein Getriebegehäuse 10 auf, das aus einem topfförmigen Gehäusegrundteil 11 und einem das Gehäusegrundteil 11 verschließenden Getriebedeckel 12 (2) besteht. Die Verbindung zwischen dem Gehäusegrundteil 11 und dem Getriebedeckel 12 erfolgt vorzugsweise, jedoch nicht einschränkend, über eine Rastverbindung, wobei das Gehäusegrundteil 11 hierzu an der Außenseite einer Umfangswand 13 hakenförmige Rastelemente 14 aufweist, die entsprechend der Darstellung der 2 den Getriebedeckel 12 an einer radial umlaufenden Gegenfläche 15 hintergreifen.
Das als Kunststoffspritzgussteil ausgebildete, und vorzugsweise aus PBT GF30 oder LGF40 bestehende Gehäusegrundteil 11 weist einen entsprechend der Darstellung der 2 zumindest im Wesentlichen ebenen Bodenbereich 17 auf, der an seinem Außenumfang von der Umfangswand 13 begrenzt ist. Das Gehäusegrundteil 11 bildet einen Innenraum 20 zur Aufnahme von Getriebebauteilen aus.
Insbesondere ist es anhand der 2 erkennbar, dass im Bereich des Innenraums 20 ein Getrieberad 22 angeordnet ist, das um eine Längsachse 23 drehbar gelagert ist. Das Getrieberad 22 weist, in an sich bekannter Art und Weise, an seinem Außenumfang eine Verzahnung 24 auf, die mit einer Gegenverzahnung einer in der 2 erkennbaren Getriebeschnecke 25 zusammenwirkt, die bereichsweise in den Innenraum 20 des Getriebegehäuses 10 hineinragt. Die Getriebeschnecke 25 wird von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben, der an einer Stirnfläche 27 des Getriebegehäuses 10 bzw. des Gehäusegrundteils 11 mittels nicht dargestellter Befestigungsschrauben anflanschbar ist. Weiterhin ragt das Getrieberad 22 aus dem Getriebegehäuse 11 mit einer Abtriebsverzahnung 28 heraus, die mit dem zu verstellenden Element, im Ausführungsbeispiel mit der Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs, zumindest mittelbar verbunden ist.
Im Innenraum 20 weist das Gehäusegrundteil 11 einen konzentrisch um die Längsachse 23 angeordneten Aufnahmestummel 30 auf, der auf der dem Innenraum 20 abgewandten Seite eine sacklochförmige Ausnehmung 31 aufweist. An den Aufnahmestummel 30 schließt sich in radialer Richtung der Bodenbereich 17 an.
Weiterhin sind, wie besonders deutlich an der 1 erkennbar ist, auf der dem Innenraum 20 zugewandten Seite des Bodenbereichs 17 mehrere, in gleichmäßigen Winkelabständen um die Längsachse 23 angeordnete Verstärkungsrippen 34 vorgesehen, die monolithisch an dem Gehäusegrundteil 11 angeformt sind.
Wie insbesondere anhand der 2 erkennbar ist, reichen die Verstärkungsrippen 34 von einem radial um die Längsachse 23 angeordneten, sich in Richtung des Innenraums 20 erhebenden Anschlagring 35 bis zum Aufnahmestummel 30, wobei sich die Höhe h der Verstärkungsrippen 34 in Richtung zur Längsachse 23 bzw. zum Aufnahmestummel 30 erhöht, vorzugsweise linear, so dass entsprechend der Darstellung der 2 die Verstärkungsrippen 34 im Längsschnitt näherungsweise dreiecksförmig ausgebildet sind. Weiterhin reichen die Verstärkungsrippen 34 lediglich über einen Teilbereich der Höhe des Aufnahmestummels 30, beispielhaft etwa bis zur Hälfte der Höhe des Aufnahmestummels 30.
In einem senkrecht zur Längsachse 23 verlaufenden Grund 36 des Aufnahmestummels 30 ist eine aus Metall bestehende Achse 38 zur drehbaren Lagerung des Getrieberads 20 in einer entsprechenden Öffnung im Bereich des Grunds 36 eingepresst. Die Achse 38, die alternativ zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch einstückig bzw. monolithisch an dem Aufnahmestummel 30 angeformt sein kann, dient der radialen Lagerung des Getrieberads 20.
Zur axialen Positionierung bzw. Lagerung des Getrieberads 22 auf der Achse 38 sind ein Distanzring 39 sowie ein Sprengring 40 vorgesehen. Durch den Distanzring 39 bzw. den Sprengring 40 wird die axiale Bewegung des Getrieberads 22 in die dem Sprengring 40 zugewandte Richtung limitiert. Weiterhin stützt sich das Getrieberad 20 an einer dem Bodenbereich 17 abgewandten Stirnfläche 42 des Aufnahmestummels 30 axial ab, die in diesem Bereich eine axiale Anlauffläche 43 für das Getrieberad 20 ausbildet. Der Aufnahmestummel 30 ist in Höhe der Anlauffläche 43 konisch ausgebildet, so dass die Anlauffläche 43 ringförmig ausgebildet ist mit einem mittleren Reibradius r, der kleiner ist als der Abstand R des Aufnahmestummel 30 von der Längsachse 23.
Im Bereich des konisch ausgebildeten Aufnahmestummels 30 ist das Getrieberad 22 gegengleich ausgebildet, wobei zwischen dem Aufnahmestummel 30 und dem Getrieberad 22 ein erster Freiraum 44 ausgebildet ist. Ein zweiter Freiraum 45 wird an dem Getrieberad 22 auf der den Verstärkungsrippen 34 zugewandten Seite ausgebildet, so dass die Verstärkungsrippen 34 in Richtung der Längsachse 23 bereichsweise in den zweiten Freiraum 45 hereinreichen.
Die soweit beschriebene Getriebe-Antriebseinrichtung 100 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Getriebe-Antriebseinrichtung (100), insbesondere für einen Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einem in einem zumindest teilweise in einem spanlosen Fertigungsverfahren hergestellten Getriebegehäuse (10), das einen Innenraum (20) zur Aufnahme von Getriebebauteilen ausbildet, wobei das Getriebegehäuse (20) ein topfförmiges Gehäusegrundteil (11) mit einem Bodenbereich (17) und einen den Bodenbereich (17) radial begrenzenden Wandbereich (13) aufweist, und wobei am Bodenbereich (17) sich im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Bodenbereichs (17) erstreckende Verstärkungsrippen (34) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrippen (34) auf der dem Innenraum (20) zugewandten Seite des Bodenbereichs (17) angeordnet sind.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrippen (34) eine Höhe (h) aufweisen, die sich in Richtung einer Längsachse (23) vergrößert.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Höhe (h) der Verstärkungsrippen in Richtung der Längsachse (23) linear vergrößert.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrippen (34) radial in Richtung zur Längsachse (23) bis zu einem Aufnahmestummel (30) zur Lagerung eines Getrieberads (22) reichen.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche (42) des Aufnahmestummels (30) auf der dem Bodenbereich (17) abgewandten Seite eine axiale Anlauffläche (43) für das Getrieberad (22) ausbildet.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmestummel (30) im Bereich der ringförmigen Anlauffläche (43) konisch ausgebildet ist.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrippen (34) auf der der Längsachse (23) zugewandten Seite lediglich über einen Teilbereich der axialen Länge des Aufnahmestummels (30) reichen.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsrippen (34) in gleichmäßigen Winkelabständen um die Längsachse (23) angeordnet sind.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusegrundteil (11) als Kunststoffspritzgußteil ausgebildet ist.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getrieberad (22) am radial äußeren Umfang eine Verzahnung (24) mit einer axialen Erstreckung aufweist, wobei die Verstärkungsrippen (34) radial innerhalb der Verzahnung (24) in das Getrieberad (22) hineinragen, und axial mit der axialen Erstreckung der Verzahnung (24) überlappen.
Getriebe-Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getrieberad (22) als Schneckenrad ausgebildet ist, das mit einer Schneckenwelle (25) eines Antriebsmotors kämmt, und das Getrieberad (22) insbesondere ein Abtriebsritzel (28) aufweist, das axial aus dem Getriebegehäuse (20) hinausragt, und vorzugsweise das Abtriebsritzel (28) auf einem auf dem Aufnahmestummel (30) angeordneten Bolzen (38) gelagert ist.
Komfortantrieb, insbesondere Fensterheberantrieb, mit einer Getriebe-Antriebseinrichtung (100), die nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.