DE102021203722A1 - Getriebe-Antriebseinheit mit Axialspielausgleich - Google Patents

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Markus Boldt
Tamas Acsady
Christof Angerer
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Antriebseinheit (10) - insbesondere zum Verstellen von beweglichen Teilen im Kraftfahrzeug - mit einem Getriebegehäuse (15) und einer in diesem entlang einer Längsrichtung (30) gelagerten Welle (18), die sich über eine axiale Anschlagsfläche (35) an einer Gegenanschlagsfläche (36) am Getriebegehäuse (15) abstützt, wobei zum Axialspielausgleich der Welle (18) ein keilförmiges Bauteil (44) quer zur Längsrichtung (30) mittels einem Federelement verschiebbar angeordnet ist, und das keilförmige Bauteil (44) die Anschlagsfläche (35) axial gegen die Gegenanschlagsfläche (36) drückt, wobei das Federelement als Schlingfeder (50) ausgebildet ist, die an einer ersten radialen Seite (51) fest mit dem keilförmigen Bauteil (44) zu einer vormontierten Einheit (60) verbunden ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Antriebseinheit, insbesondere zum Verstellen von beweglichen Teilen im Kraftfahrzeug, nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
  • Mit der DE 198 545 35 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für eine Scheibenwischanlage eines Kraftfahrzeugs bekannte geworden, die ein Gehäuse und eine darin drehbar gelagerte Ankerwelle mit einer Schnecke aufweist. Mittels einer Axialkrafterzeugungseinrichtung wird hierbei ein Keilschieber radial zur Ankerwelle verschoben, um das Axialspiel der Ankerwelle auszugleichen. Die Verschiebekraft des Keilschiebers wird durch ein vorgespanntes Federelement aufgebracht, das den Keilschieber radial gegen einen Anschlag der Ankerwelle drückt, wodurch diese bis zum Ausgleich des Axialspiels axial verschoben wird. Bei einer starken Belastung am Abtriebsrad tritt an der Ankerwelle eine Axialkraft auf, mit der die Ankerwelle gegen den Keilschieber gepresst wird, so dass dieser dabei radial von der Ankerwelle weg gegen das Federelement zurück gedrückt wird. Solch eine starke Dauerbelastung des Federelements führt dazu, dass dessen Lebensdauer, bzw. dessen elastische Eigenschaften nachlassen und daher das Axialspiel der Ankerwelle nicht mehr ausgeglichen wird. Dadurch kann sich die Ankerwelle unter Belastung axial hin und her bewegen, was zu unangenehmen Klackgeräuschen führen kann.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat den Vorteil, dass durch die Verwendung einer Schlingfeder für das radiale Einpressen des Keils ein sehr robuster Axialspielausgleich mit hoher Federsteifigkeit über die gesamte Lebensdauer zur Verfügung gestellt werden kann. Mit der Montage des Deckels des Getriebegehäuses wird die Schlingfeder radial vorgespannt, und kann somit über die gesamte Lebensdauer der Vorrichtung das keilförmige Bauteil radial nachschieben, um das auftretende Axialspiel zu eliminieren. Die gespeicherte Energie der relativ steifen Schlingfeder führt dazu, dass ein solcher selbsteinstellender Axialspielausgleich über die gesamte Lebensdauer der Getriebe-Antriebseinheit das keilförmige Bauteil mit ausreichender Kraft radial gegen die Welle drückt. Durch die Integration der Schlingfeder mit dem keilförmigen Bauteil zu einer vormontierten Einheit kann einerseits die Montage durch die Reduzierung der Bauteile vereinfacht werden, und andererseits eine zuverlässigere exakte Positionierung der Feder zum keilförmigen Bauteil und zum Getriebegehäusedeckel auch beim Einwirken von starken Lastmomenten gewährleistet werden.
  • Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung nach dem Hauptanspruch möglich. Die Schlingfeder ist vorteilhaft als Torsionsfeder ausgebildet, die radial zwischen dem keilförmigen Bauteil und dem Getriebegehäuse - insbesondere dem Getriebedeckel - zusammengedrückt wird. Dabei stützt sich die Schlingfeder quer zu ihrer Torsionsachse mit einer ersten radialen Seite radial am keilförmigen Bauteil und mit einer zweiten gegenüberliegenden radialen Seite radial am Getriebegehäuse - insbesondere an dessen Deckel - ab. Dabei kann die vormontierte Einheit zusammen mit dem Gehäusedeckel in Radialrichtung zur Welle montiert werden.
  • Das keilförmige Bauteil weist radial gegenüberliegend zur Keilspitze eine breiteren Keilrücken auf, an dem die Schlingfeder formschlüssig befestigt ist. Dabei wird vorteilhaft die gesamte Breite des Rückens in Axialrichtung für die Anlage der Schlingfeder genutzt, wodurch eine sehr zuverlässige feste Verbindung zwischen der Schlingfeder und dem keilförmigen Bauteil realisiert werden kann.
  • Besonders günstig ist es, wenn im Bereich des Rückens eine Nut im Kunststoff des keilförmigen Bauteils ausgeformt wird, in die ein freies Ende der Schlingfeder eingreift, das radial nach außen absteht. Dabei bildet das härtere äußere freie Ende der Schlingfeder eine Presspassung mit der weicheren Nut aus, so dass die Schlingfeder zuverlässig im keilförmigen Bauteil fixiert bleibt. Alternativ kann die Schlingfeder auch mittels einer Rastverbindung an dem keilförmigen Bauteil befestigt werden.
  • Die Geometrie der Nut bildet einen Fortsatz am Rücken quer zur Axialrichtung aus, so dass das in die Nut eingepresste freie Ende bezüglich Montagerichtung der vormontierten Einheit einen Hinterschnitt bildet. Durch diese labyrinth-artige Ausformung der Nut ist die Schlingfeder bezüglich der gesamten Ebene quer zur Längsrichtung formschlüssig mit dem keilförmigen Bauteil verbunden.
  • Um die Schlingfeder auch bezüglich der Axialrichtung fest in der Nut zu fixieren, sind am äußeren freien Ende bevorzugt Rastelemente, beispielsweise in Form von kleinen Rasthaken ausgeformt, die sich in der Nutwand festkrallen. Dabei können die Rastelemente Widerhaken bezüglich der Axialrichtung bilden oder auch einen zusätzlichen Formschluss bezüglich der Nutrichtung ausbilden.
  • Die Federsteifigkeit und, insbesondere auch deren Endlagenprogression kann durch den Überlappungswinkel vorgegeben werden, mit dem das radial innere Ende mit der radial äußeren Schlinge der Schlingfeder überlappt. Dieser Überlappungswinkel kann im unbelasteten Zustand beispielsweise 20° bis 90°, oder bei höheren Steifigkeitsanforderungen auch 90° bis 270° betragen.
  • Nach der Montage der vormontierten Einheit stützt sich das radial innere Ende radial zur Torsionsachse an der radial äußeren Schlinge ab. Bei einer Änderung der äußeren Belastung in Radialrichtung (durch eine radiale Bewegung des keilförmigen Bauteils) verschiebt sich dabei das innere Ende tangential entlang der äußeren Schlinge, wodurch der Gesamtdurchmesser der Schlingfeder verändert. Eine solche Torsionsfeder weist ein geringes Relaxationsverhalten auf und gewährt dadurch über die gesamte Lebensdauer eine ausreichende radiale Anpresskraft für das keilförmige Bauteil.
  • Die Federsteifigkeit der Schlingfeder kann auch über deren Querschnitt vorgegeben werden. Die Schlingfeder wird vorteilhaft aus einem Blechstreifen geformt, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Blechstreifen wird dann spiralförmig gebogen, so dass die größere Erstreckung des rechteckigen Querschnitts sich in Längsrichtung, parallel zur Torsionsachse der Schlingfeder erstreckt. Dadurch kann die Schlingfeder mit einer in Axialrichtung breiteren Anlagefläche am keilförmigen Bauteil und am Gehäuse anliegen, wodurch eine klar definierte Kraftübertragung entlang der Montagerichtung der vormontierten Einheit realisiert werden kann.
  • Für eine solch eindeutig definierte Kraftübertragung auf das keilförmige Bauteil, ist an diesem eine teilkreisförmige Ausbuchtung ausgeformt, in die die erste radiale Seite der Schlingfeder über die gesamte axiale Erstreckung deren Querschnitts eingreift. Damit liegt die runde Außenseite der Schlingfeder über einen größeren Winkelbereich formschlüssig in der korrespondierenden Ausformung im Rücken des keilförmigen Bauteils an. Damit wird verhindert, dass die Schlingfeder gegenüber der Montagerichtung des keilförmigen Bauteils verkippt.
  • Die erfindungsgemäße vormontierte Einheit zur Axialkrafterzeugung kann sowohl an der Stirnseite oder an einem Bund der Welle angeordnet sein, so dass eine hohe Varianz für verschiedene Ausführungen der Getriebe-Antriebseinheit gewährleistet ist. Beispielsweise ist auf der Welle ein Schneckenrad angeordnet, dessen Bund eine axiale Anlauffläche für eine axiale Anlaufscheibe bildet. An dieser Anlaufscheibe liegt axial unmittelbar das keilförmige Bauteil an, das sich axial gegenüberliegend zur Anlaufscheibe axial am Getriebegehäuse abstützt. Bei dieser Ausführung wird eine weitere Anschlagsfläche der Welle durch das keilförmige Bauteil axial gegen eine korrespondierende Gegenanschlagsfläche des Gehäuses gepresst. Die Anschlagsfläche kann bevorzugt an einer Stirnseite der Welle oder an einem weiteren Bund - beispielsweise am Schneckenrad - ausgebildet sein. Alternativ kann auch das keilförmige Bauteil mit der integrierten Schlingfeder an der Stirnseite der Welle angeordnet sein und einen Bund der Welle axial gegen das Getriebegehäuse pressen.
  • Weist die Welle eine Schneckenverzahnung auf, die beispielsweise mit einem Schneckenrad kämmt, treten sehr hohe axiale Wellenkräfte auf, wenn beispielsweise ein bewegliches Teil gegen Anschlag gefahren wird. Ebenso können bei einem Spindelantrieb mit einer Spindelgewinde der Welle starke Axialkräfte beim Beschleunigen oder Verzögern von beweglichen Teilen auftreten. Die Spindel kann beispielsweise über einen Elektromotor angetrieben werden, der ein Abtriebsmoment über eine Schnecke auf eine radial äußere Schneckenverzahnung der Spindel übertragenkann. Das beim Verstellvorgang auftretende dynamische Axialspiel wird durch die erfindungsgemäße vormontierte Einheit zuverlässig und langfristig ausgeglichen.
  • Weist das keilförmige Bauteil eine U-förmige Gestalt auf, so kann das Bauteil besonders günstig auch für eine durchtauchende Spindel verwendet werden. Das keilförmige Bauteil ist bevorzugt nicht an der Stirnseite der Spindel angeordnet, sondern umgreift die Spindel und stützt sich beispielsweise an einem an der Spindel angefertigten Bund ab. Der Bund ist bevorzugt axial an einem Schneckenrad ausgebildet, das bei einer Drehspindel drehfest oder bei einer durchtauchenden Spindel drehbar auf der Spindel angeordnet ist.
  • Zur Montage der Getriebe-Antriebseinheit wird zuerst die Welle mit dem Schneckenrad in ein radial offenes Getriebegehäuse eingesetzt, so dass die Welle in einem radialen Lagersitz des Getriebegehäuses anliegt. Die vormontierte Einheit der mit dem keilförmigen Bauteil verbundenen Schlingfeder wird ebenfalls in Radialrichtung in den keilförmigen Spalt im Grundkörper des Getriebegehäuses eingefügt. Danach wird der Deckel des Getriebegehäuses radial montiert und befestigt, wodurch eine Vorspannung auf die Schlingfeder erzeugt wird, die das keilförmige Bauteil radial in den keilförmigen Spalt drückt. Durch den Keil wird dabei die Welle axial gegen einen Gegenanschlag des Gehäuses - insbesondere über eine separat ausgebildete Anschlagsplatte - gedrückt, wodurch das Axialspiel der Welle zuverlässig eliminiert wird. Bei der radialen Montage des Deckels greift die Schlingfeder mit einem zweiten radialen Ende, das dem keilförmigen Bauteil gegenüberliegt, in eine kreisförmige Ausformung an der Innenseite des Deckels ein. Durch diese kreisförmige Auswölbung wird die Schlingfeder in dem Deckel geführt, so dass die Federkraft exakt in Montagerichtung auf das keilförmige Bauteil übertragen wird.
  • Figurenliste
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
  • Es zeigen:
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Getriebe-Antriebseinheit,
    • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer vormontierten Baueinheit, und
    • 3 eine Detailansicht einer weitere Variation gemäß 3.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinheit 10 im Schnitt, bei der ein Elektromotor 12 über ein Schneckengetriebe 14 eine als Spindel 20 ausgeführte Welle 18 antreibt, die aus dem Getriebegehäuse 15 des Schneckengetriebes 14 ragt. Auf der Welle 18 ist ein Schneckenrad 24 drehfest angeordnet, das einen axialen Bund 22 aufweist. Dieser Bund 22 bildet eine erste Anlauffläche 25, die sich an einer Gegenanlauffläche 26 einer Anlaufscheibe 28 abstützt. An der Anlaufscheibe 28 liegt axial ein keilförmiges Bauteil 44 an, das durch eine Schlingfeder 50 quer zur Längsrichtung 30 in einen keilförmigen Spalt 40 zwischen der Anlaufscheibe 28 und dem Getriebegehäuse 15 eingedrückt wird. Die Schlingfeder 50 ist an einer ersten radialen Seite 51 fest mit dem keilförmigen Bauteil 44 verbunden, und bildet somit eine vormontierte Einheit 60 mit dem keilförmigen Bauteil 44 aus. Das keilförmige Bauteil 44 übt eine Axialkraft auf die Welle 18 aus, die die Welle 18 über einen axialen Anschlag 35 gegen eine Gegenanschlagsfläche 36 des Getriebegehäuses 15 presst, die beispielsweise an einer separaten Anlaufplatte ausgebildet ist. Durch die radiale Federkraft der Schlingfeder 50 wird das keilförmige Bauteil 44 ständig soweit in den keilförmigen Spalt 40 eingepresst, das das axialspiel der Welle 18 zuverlässig eliminiert wird. So können Fertigungstoleranzen und ein Verschleiß der Getriebebauteile über die gesamte Lebensdauer durch die vormontierte Einheit 60 ausgeglichen werden. Die Welle 18 ist ein einem radialen Lagersitz 32 des Getriebegehäuses 15 gelagert und wird von radialen Lagerstutzen 33 eines Getriebegehäusedeckels 16 radial gegen den Lagersitz 32 gepresst. Am Getriebegehäusedeckel 16 ist eine kreisförmige Auswölbung 54 ausgeformt, in die eine zweite radiale Seite 52 der Schlingfeder 50 radial eingreift. Dabei wird bei der radialen Montage des Getriebegehäusedeckels 16 die Schlingfeder 50 vorgespannt, so dass diese eine radiale Federkraft zur Welle 18 hin auf das keilförmige Bauteil 44 bewirkt. In 1 ist die Spindel 20 als Drehspindel ausgebildet, bei der die Anschlagsfläche 35 stirnseitig an einem axialen Ende 21 der Spindel 20 ausgebildet ist. in axialer Verlängerung der Spindel 20 ist hier am Getriebegehäuse 16 eine Aufnahme 11 ausgebildet, mittels der die Getriebe-Antriebseinheit 10 schwenkbar - insbesondere an einem Karosserie- oder Sitzteil - befestigt werden kann. Am gegenüberliegenden Ende 19 der Spindel 20 ist drehbar eine Spindelmutter 80 auf dem Spindelgewinde 78 der Spindel 20 angeordnet, wobei insbesondere die Spindelmutter 80 mit einem korrespondierenden Sitzteil oder Karosserieteil verbunden ist. Bei solch einer Drehspindel kann das keilförmige Bauteil 44 mit der integrierten Schlingfeder 50 auch axial zwischen dem Ende 21 der Spindel 20 und dem Getriebegehäuse angeordnet sein, so dass das keilförmige Bauteil 44 die Spindel 20 entlang ihrer Drehachse axial abstützt.
  • In einer alternativen Ausführung kann die Spindel 20 als durchtauchende Spindel ausgebildet sein, bei der beispielsweise die Anschlagsfläche an einem zweiten Bund 23 des Schneckenrads 24 ausgebildet sein kann, der sich über die Gegenanschlagsfläche 36 am Getriebegehäuse 15 abstützt. Dabei wird die durchtauchende Spindel insbesondere über eine drehbar auf dem Spindelgewinde 78 angeordnete Spindelmutter mit einer äußeren Schneckenverzahnung in Längsrichtung 30 verstellt. Der Elektromotor 12 weist beispielsweise eine Abtriebswelle 71 mit einer Schnecke 72 auf, die mit der Schneckenverzahnung 74 der Spindelmutter - bzw. dem Schneckenrad 24 gemäß 1 - kämmt.
  • 2 zeigt eine weitere Variante einer vormontierten Einheit 60, bestehend aus dem keilförmigen Bauteil 44 mit integrierter Schlingfeder 50, zusammen mit einem Getriebegehäusedeckel 16. Das keilförmige Bauteil weist eine Spitze 45 auf, mit der das keilförmige Bauteil 44 in den keilförmigen Spalt 40 radial eingeführt wird. Radial gegenüberliegende zur Spitze 45 ist am keilförmigen Bauteil 44 ein Rücken 46 ausgebildet, der eine größere Erstreckung in Längsrichtung 30 aufweist, als die Spitze 45. Am Rücken 46 ist eine teilkreisförmige Ausbuchtung 91 ausgeformt an der die erste radiale Seite 51 der Schlingfeder 50 eingreift An der ersten radialen Seite 51 ist ein radial äußeres freies Ende 55 ausgeformt, das in eine Nut 58 eingefügt ist, die am Rücken 46 ausgeformt ist. Das äußere freie Ende 55 ist in Längsrichtung formschlüssig in die Nut 58 eingepresst. Die Geometrie der Nut 58 bildet mit dem äußeren radialen Ende 55 einen Hinterschnitt bezüglich der Radialrichtung 31 aus. Das äußere freie Ende 55 ist beispielsweise U-förmig oder zwei mal um etwa 90° umgebogen, so dass das äußere freie Ende 55 einen Fortsatz 59 quer zur Längsrichtung 30 umschließt. Alternativ bildet das freie äußere Ende 55 ein Labyrinth mit der korrespondierenden Nut 58. Das keilförmige Bauteil 44 ist bevorzugt aus Kunststoff hergestellt, die Schlingfeder 50 ist aus Federstahl geformt, wobei die Torsionsachse der Schlingfeder 50 näherungsweise in Längsrichtung 30 verläuft. Die Schlingfeder 50 umschließt hier einen Umschlingungswinkel von etwa 400°, so dass ein Überlappungsbereich zwischen einer radial äußeren Schlinge 48 mit einem radial inneren Ende 56 der Schlingfeder 50 gebildet wird. Das radial innere Ende 56 stütz sich dabei radial an der radial äußeren Schlinge 48 ab. Der Überlappungsbereich beträgt bei dieser Ausführung etwa 30°- bis 50°. Die zweite radiale Seite 52 der Schlingfeder 50 liegt in Radialrichtung 31 in der kreisförmigen Auswölbung 54 des Getriebegehäusedeckels 16 an. Die Schlingfeder 50 ist aus einem Metallstreifen gebildet, der einen rechteckigen Querschnitt 62 aufweist. Dabei ist die Abmessung 64 des Querschnitts 62 in Längsrichtung 30 größer ausgebildet, als die Abmessung 66 des Querschnitts 62 quer zur Längsrichtung 30. Dadurch liegt die Schlingfeder 50 an ihrer ersten radialen Seite 51 flächig in der teilkreisförmigen Ausbuchtung 91 im Rücken 46, und an ihrer zweiten radialen Seite 52 flächig an der kreisförmigen Auswölbung 54 im Getriebegehäusedeckel 16 an. Dadurch wird ein Verkippen der Schlingfeder 50 aus der radialen Ebene verhindert. Axial benachbart zur kreisförmigen Auswölbung 54 ist mindestens ein radialer Lagerstutzen 33 Getriebegehäusedeckels 16 angeformt, der die welle 18 radial gegen den radialen Lagersitz 32 des Getriebegehäuses 15 presst. Das keilförmige Bauteil 44 ist hier U-förmig mit zwei parallelen Schenkeln 42 ausgebildet, die durch den Rücken 46 miteinander verbunden sind. Die Schenkel 42 umfassen in eingebautem Zustand die Welle 18. Bei einer alternativen Ausführung, bei der das keilförmige Bauteil 44 stirnseitig zur Welle 18 angeordnet ist, ist das keilförmige Bauteil 44 als vollflächiger Keil ausgebildet.
  • In 3 ist eine weitere Ausführung der vormontierten Baueinheit 60 dargestellt. Das radial äußere freie Ende 55 der Schlingfeder 50 ist hier V-förmig umgebogen, und umschließt einen spitzen Fortsatz 59, den die Nut 58 ausbildet, um eine formschlüssige, fest Verbindung zwischen der Schlingfeder 50 und dem keilförmigen Bauteil 44 auszubilden. Am radial äußeren Ende 55 sind hier Rastelemente 68 - beispielsweise Rastnasen - ausgeformt, die sich beim Einpressen in die Nut 58 in den Kunststoff des keilförmigen Bauteils 44 einschneiden. Insbesondere ist hier eine Einführphase 69 an der Nut 58 ausgebildet, um das Einpressen des äußeren freien Endes 55 in die Nut 58 entlang der Längsrichtung 30 zu erleichtern. Die erste radiale Seite 51 liegt wieder an der kreisförmigen Auswölbung 54 im Rücken 46 an. Der Überlappungsbereich der radial äußeren Schlinge 48 mit dem radial inneren Ende 56 der Schlingfeder 50 ist hier größer ausgebildet und beträgt etwa 180° bis 300°, woraus sich beispielsweise ein gesamter Umschlingungswinkel von 540° bis 660° ergibt. Am äußersten Ende des radial inneren Endes 56 ist das Material der Schlingfeder 50 radial nach innen umgebogen, damit sich bei einer radialen Belastung der Schlingfeder 50 das radial innere Ende 56 entlang der radial äußeren Schlinge 48 tangential bewegen kann, ohne sich zu verhaken.
  • Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. Die erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinheit findet bevorzugt Anwendung bei durchtauchende Spindelantriebe oder Drehspindelantriebe, kann jedoch auch für die Lagerung von Wellen mit beliebigen Getriebeelementen in sonstigen Getriebebauformen verwendet werden. Das erfindungsgemäße Prinzip der Integration der Schlingfeder 50 in das keilförmige Bauteil 44 kann auch für eine durchtauchende Spindel angewendet werden, bei der das Schneckenrad als Spindelmutter ausgebildet ist, und ein Innengewinde aufweist, das mit dem Spindelgewinde 78 kämmt. Dabei wird die Spindel drehfest gelagert und linear axial durch das Schneckenrad hindurch bewegt. Der soweit beschriebene Spindelantrieb kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann das keilförmige Bauteil 44 an einem Bund 22 (des Schneckenrads 24) oder stirnseitig an der Welle 18 angeordnet werden. Ebenso können der Querschnitt 62 und die Geometrie des keilförmigen Bauteils 44 und der Schlingfeder 50 sowie der korrespondierenden Nut 58 und der teilkreisförmigen Ausbuchtung 91 an die konkrete Anwendung angepasst werden. Der erfinderische elektrische Spindelantrieb 10 eignet sich besonders zur Verstellung beweglicher Komponenten im Kraftfahrzeug, insbesondere zur Verstellung der Lenksäule oder von Sitzkomponenten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19854535 A1 [0002]

Claims (14)

  1. Getriebe-Antriebseinheit (10) - insbesondere zum Verstellen von beweglichen Teilen im Kraftfahrzeug - mit einem Getriebegehäuse (15) und einer in diesem entlang einer Längsrichtung (30) gelagerten Welle (18), die sich über eine axiale Anschlagsfläche (35) an einer Gegenanschlagsfläche (36) des Getriebegehäuses (15) abstützt, wobei zum Axialspielausgleich der Welle (18) ein keilförmiges Bauteil (44) quer zur Längsrichtung (30) mittels einem Federelement verschiebbar angeordnet ist, und das keilförmige Bauteil (44) die Anschlagsfläche (35) axial gegen die Gegenanschlagsfläche (36) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Schlingfeder (50) ausgebildet ist, die an einer ersten radialen Seite (51) fest mit dem keilförmigen Bauteil (44) zu einer vormontierten Einheit (60) verbunden ist.
  2. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schlingfeder (50) mit einer zweiten radialen Seite (52), die der ersten radialen Seite (51) gegenüber liegt, in Radialrichtung (31) am Getriebegehäuse (15) - insbesondere an einem Getriebegehäusedeckel (16) - abstützt.
  3. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das keilförmige Bauteil (44) mit einer Spitze (45) zur Welle (18) hin und mit einem breiteren Rücken (46) radial von der Welle (18) weg weist, und die erste radiale Seite (51) der Schlingfeder (50) formschlüssig am Rücken (46) der Schlingfeder (50) anliegt.
  4. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Rücken (46) eine Nut (58) ein Axialrichtung (30) ausgeformt ist, in die ein radial äußeres freies Ende (55) der Schlingfeder (55) eingreift.
  5. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das radial äußere freie Ende (55) der Schlingfeder (50) nach außen umgebogen ist, und die Nut (58) einen Hinterschnitt für das radial äußere freie Ende (55) bezüglich der Radialrichtung (30) bildet.
  6. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das keilförmige Bauteil (44) aus Kunststoff ausgebildet ist, und das äußere freie Ende (55) der Schlingfeder (50) in Längsrichtung (30) in die Nut (58) eingepresst ist, und insbesondere am äußeren freien Ende (55) Rastelemente (68) ausgeformt sind, die sich beim Einpressen in der Nut (58) verkrallen.
  7. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (50) einen Umschlingungswinkel von mindestens 360° aufweist, und insbesondere einen Überlappungsbereich aufweist, der sich von 360° bis 640° erstreckt.
  8. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (50) ein radial inneres Ende (56) aufweist, das sich radial an einer radial äußeren Schlinge (48) der Schlingfeder (50) abstützt.
  9. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (50) aus einem Federstahl-Streifen mit rechteckigem Querschnitt (62) gebogen ist, wobei die Abmessung (64) des Querschnitts (62) in Längsrichtung (30) größer ausgebildet ist, als dessen Abmessung (66) quer zur Längsrichtung (30).
  10. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung (64) des Querschnitts (62) in Längsrichtung (30) etwa die gleiche Erstreckung aufweist, wie die Breite (47) des Rückens (46) in Längsrichtung (30), und insbesondere die erste radiale Seite (51) der Schlingfeder (50) flächig an einer teilkreisförmigen Ausbuchtung (91) am Rücken (46) des keilförmigen Bauteils (44) anliegt.
  11. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (18) als Anschlagsfläche (35) eine endseitige Stirnfläche (32) oder einen Bund (23) aufweist, mit dem sich die Welle (18) über das keilförmige Bauteil (44) axial an der Gegenanschlagsfläche (36) des Getriebegehäuses (15) abstützt, und insbesondere axial zwischen dem keilförmigen Bauteil (44) und einer Anlauffläche (25) der Welle (18) eine separat ausgebildete Anlaufscheibe (28) angeordnet ist.
  12. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (18) als Spindel (20) ausgebildet ist, und eine Schnecken- oder Gewindeverzahnung (74) aufweist, die insbesondere von einer Abtriebsverzahnung (72) eines elektrischen Antriebsmotors (12) antreibbar ist.
  13. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das keilförmige Bauteil (44) U-förmig ausgebildet ist und die Welle (18) umgreift - und sich insbesondere axial an einem drehfest auf der Welle (18) angeordneten Schneckenrad (24) abstützt.
  14. Getriebe-Antriebseinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vormontierte Einheit (60) und der Getriebegehäusedeckel (16) in Radialrichtung (31) montierbar sind, und am Getriebegehäusedeckel (16) eine kreisförmige Auswölbung (54) ausgeformt ist, in die die zweite radiale Seite (52) der Schlingfeder (50) in Radialrichtung (30) eingreift, und insbesondere am Getriebegehäusedeckel (16) mindestens ein Lagerstutzen (33) angeformt ist, der die Welle (18) in Radialrichtung (31) gegen einen radialen Lagersitz (32) des Getriebegehäuses (15) presst.
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DE19854535A1 (de) 1998-11-26 2000-06-15 Valeo Auto Electric Gmbh Antriebsvorrichtung, insbesondere für eine Scheibenwischanlage eines Kraftfahrzeugs
DE102005045919A1 (de) 2005-09-26 2007-03-29 Robert Bosch Gmbh Getriebe-Antriebseinheit mit Axialspielausgleich
DE102018100458A1 (de) 2018-01-10 2019-07-11 Nidec Motors & Actuators (Germany) Gmbh Getriebegehäuseeinheit und Getriebeeinheit mit keilförmigem Ausgleichselement zum Axialspielausgleich

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