DE10220949A1

DE10220949A1 - Getriebegehäuse für ein Verstellgetriebe zum Verstellen eines Kraftfahrzeugteiles

Info

Publication number: DE10220949A1
Application number: DE2002120949
Authority: DE
Inventors: Sandra Neumeyer; Jochen Hofmann
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2003-11-13

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebegehäuse für ein Verstellgetriebe zum Verstellen eines Kraftfahrzeugteiles mit einem als Gussteil ausgebildeten Gehäusekörper, einer in dem Gehäusekörper ausgebildeten Aufnahme für ein Lagerelement und einem in die Aufnahme eingefügten Lagerelement zur Lagerung eines Getriebeelementes des Verstellgetriebes. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Aufnahme (15) durch zwei voneinander beabstandete Wandabschnitte (16, 17) begrenzt wird, die jeweils einen Abschnitt auf einer einzigen Zylindermantelfläche (Z) bilden, und dass das Lagerelement (2) zwei Lagerabschnitte (21, 22) aufweist, die jeweils einen Abschnitt auf einer einzigen Zylindermantelfläche (Z') bilden und über die sich das Lagerelement (2) an den Wandabschnitten (16, 17) abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebegehäuse für ein Verstellgetriebe zum Verstellen eines Kraftfahrzeugteiles nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Getriebegehäuse umfasst einen als Gussteil, insbesondere Druckgussteil, ausgebildeten Gehäusekörper, mindestens eine in dem Gehäusekörper ausgebildete Aufnahme für ein Lagerelement sowie ein in die Aufnahme eingefügtes Lagerelement zur Lagerung eines Getriebeelementes des Verstellgetriebes. Als Lagerelement dient dabei eine Lagerbuchse oder eine Sinterkalotte.
Bei solchen Getriebegehäusen besteht das Problem, dass das Vorhandensein von Spiel bei der Lagerung des Getriebeelementes zu störenden Geräuschen beim Zusammenwirken mit weiteren Getriebeteilen führen kann. Dabei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass sich Toleranzen in den Abmaßen des als Gussteil ausgebildeten Gehäusekörpers auf die Positionierung der Lagerelemente im Gehäusekörper und damit auf die Lage der Getriebeelemente zueinander auswirken und dass derartige Toleranzen zum Beispiel als Folge von Werkzeugverschleiß bei der Herstellung von Gussteilen regelmäßig auftreten.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Getriebegehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei möglichst einfachem Aufbau eine präzise Lagerung eines Getriebeelementes ermöglicht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung eines Getriebegehäuses mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Danach wird die mindestens eine Aufnahme für ein Lagerelement durch zwei voneinander beabstandete Wandabschnitte begrenzt, die jeweils einen Abschnitt einer einzigen, einheitlichen Zylindermantelfläche bilden, wobei das in die Aufnahme eingefügte Lagerelement zwei voneinander beabstandete Lagerabschnitte aufweist, die ebenfalls jeweils einen Abschnitt einer einzigen Zylindermantelfläche bilden und über die sich das Lagerelement an den Wandabschnitten der Aufnahme abstützt.

Die beiden Wandabschnitte der Aufnahme werden vorzugsweise nach dem Gießen des Gehäusekörpers in einem anschließenden Arbeitsschritt durch spanende Bearbeitung der Aufnahme für das Lagerelement, insbesondere durch Fräsen, gebildet. Dieser zusätzliche Arbeitsschritt kann gemeinsam mit weiteren erforderlichen Nachbearbeitungen des Gehäusekörpers durchgeführt werden, so dass keine Taktzeitänderung bei der Herstellung des Gehäusekörpers erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine präzise Lagerung eines Getriebeelementes in einem Gehäusekörper mittels der in die zugeordneten Aufnahmen eingefügten Lagerelemente. Bei einer nachträglichen spanenden Bearbeitung der Aufnahme, die zu der zylindrischen Ausbildung der Wandabschnitte führt, wird zudem erreicht, dass die beim Gießen des Gehäusekörpers auftretenden Toleranzen beseitigt werden können. Ein Verschleiß des Gusswerkzeugs wirkt sich dann nicht nachteilig auf die Lagerung des Getriebeelementes im Gehäusekörper aus. Hierdurch werden störende Geräusche als Folge einer Toleranz- bzw. spielbehafteten, ungenauen Lagerung des Getriebeelementes vermieden.

Da die beiden Wandabschnitte der Aufnahme sich entlang ein und derselben Zylindermantelfläche erstrecken, ist die erforderliche spanende Nachbearbeitung des Gehäusekörpers in einem Arbeitsschritt durchführbar.

Die beiden Wandabschnitte der Aufnahme sind vorzugsweise einander gegenüberliegend angeordnet und dabei identisch ausgebildet. Das heißt, der eine Wandabschnitt geht aus dem anderen Wandabschnitt durch Spiegelung an einer zwischen den Wandabschnitten gelegenen Mittelebene hervor.

Die Lagerabschnitte des in die Aufnahme eingefügten Lagerelementes sind an die Wandabschnitte der Aufnahme angepasst, und zwar vorzugsweise derart, dass die Lagerabschnitte auf einer Zylindermantelfläche liegen, die koaxial zu der Zylindermantelfläche angeordnet ist, auf der die beiden Wandabschnitte der Aufnahme verlaufen, wobei die beiden Zylindermantelflächen außerdem aneinander anliegen.

Das Lagerelement dient insbesondere zur radialen Lagerung des Getriebeelementes im Gehäusekörper und kann in einfacher Weise als Spritzgussteil ausgebildet sein. Das Lagerelement ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass es in einem Spritzgusswerkzeug herstellbar ist, das durch zwei entlang einer senkrecht zu einer Mittelebene des Lagerelementes verlaufenden Entformungsachse entformbare Werkzeugteile gebildet wird. Dies ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Herstellung des Lagerelementes mit einem Werkzeug, dessen Werkzeugteile lediglich entlang einer Achse bewegt werden müssen. Auf die Verwendung zusätzlicher Schieber, die quer zur Entformungsrichtung der Werkzeugteile bewegbar sind, kann verzichtet werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die beiden Lagerabschnitte des Lagerelementes jeweils eine sich in axialer Richtung bezüglich der Zylindermantelfläche erstreckende Rippe auf, die sich nur über einen Teil der axialen Ausdehnung des jeweiligen Lagerabschnittes erstreckt und dabei bis zu einem axialen Ende des jeweiligen Lagerabschnittes verläuft. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um dasjenige (hintere) Ende des Lagerabschnittes, das beim Einführen des Lagerelementes in die zugeordnete Aufnahme des Gehäusekörpers als Letztes in die Aufnahme eingebracht wird. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das besagte Ende des Lagerabschnittes vor dem Einführen des Lagerelementes in die zugeordnete Aufnahme in Einführrichtung betrachtet der Aufnahme abgewandt.

Um das Einführen des mit den Rippen versehenen Lagerelementes in die zugeordnete Aufnahme zu erleichtern, verjüngt sich die Rippe von dem jeweiligen axialen Ende des Lagerabschnittes her gesehen zumindest über einen Teil ihrer Länge, insbesondere im Bereich ihres dem hinteren Ende des jeweiligen Lagerabschnittes abgewandten Endabschnittes, in dem die Rippe auf dem jeweiligen Lagerabschnitt ausläuft.

Die beiden Lagerabschnitte des Lagerelementes sind durch einen Verbindungsabschnitt einstückig miteinander verbunden, der vorzugsweise eine Aussparung aufweist, die eine definierte Elastizität des Lagerelementes sicherstellt.

Da das Lagerelement beim Einführen in die zugeordnete, z. B. eine Presspassung bildende Aufnahme im Bereich der Rippen etwas zusammengedrückt wird, erstrecken sich die Rippen in axialer Richtung vorzugsweise nur außerhalb desjenigen Abschnittes, der als Lagerabschnitt, z. B. in Form einer Lageröffnung, für das Getriebeelement dient.

Zur Lagerung des Getriebeelementes weist das Lagerelement eine Lageröffnung auf, in der eine Getriebewelle lagerbar ist. Ferner weist das Lagerelement in einer Weiterbildung mindestens einen Anschlag auf, über den es sich an einer Bodenfläche der Aufnahme des Gehäusekörpers abstützt.

Die erfindungsgemäße Anordnung mit einem Gehäusekörper und mindestens einem darin aufgenommenen Lagerelement dient insbesondere zur Lagerung eines Getriebeteiles der zweiten Getriebestufe eines Verstellantriebes. Zwischen dem Antrieb der Verstelleinrichtung, zum Beispiel in Form eines Elektromotors, und dem erfindungsgemäß gelagerten Getriebeelement ist somit mindestens eine weitere Getriebestufe angeordnet. So kann es sich bei dem Getriebeelement der zweiten Getriebestufe um ein Schneckenrad handeln, dass durch ein auf der Motorwelle gelagertes Getriebeelement der ersten Getriebestufe in Form einer Schnecke angetrieben wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren deutlich werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Antriebsmotors mit einem nachgeordneten Getriebegehäuse und in dem Getriebegehäuse angeordneten Getriebeelementen;
Fig. 2a ein erstes Detail aus Fig. 1;
Fig. 2b ein zweites Detail aus Fig. 1;
Fig. 3a-3c drei unterschiedliche Ansichten eines Lagerelementes zur Lagerung eines Getriebeelementes in dem Getriebegehäuse gemäß Fig. 1.
In der Fig. 1 ist perspektivisch ein Antriebsmotor M in Form eines Elektromotors mit einem ausgangsseitig angeordneten Getriebegehäuse 1 dargestellt, in dem eine Getriebeanordnung 3 aufgenommen ist.
Das Getriebegehäuse 1 ist mit dem Gehäuse des Antriebsmotors M verbunden und wird gebildet durch einen Gehäusekörper 10 in Form eines aus Metall bestehenden Druckgussteiles. Der Gehäusekörper 10 weist Ausnehmungen 11, 12, 13 zur Aufnahme unterschiedlicher Getriebeelemente 31, 32, 33, 34 auf. Der konkrete Aufbau und die Funktion der Getriebeelemente 31-34 der Getriebeanordnung 3 wird nachfolgend näher beschrieben werden. Die Kopplung der aus diesen Getriebeelementen 31-34 bestehenden Getriebeanordnung 3 an den Elektromotor M erfolgt über ein auf der Motorwelle angeordnetes Abtriebselement in Form einer Abtriebsschnecke. Diese bildet eine erste Getriebestufe und steht in Eingriff mit einem Schneckenrad 31 der Getriebeanordnung 3, das gemeinsam mit einer weiteren Schnecke 32 auf einer Getriebewelle 30 drehfest gelagert ist. Das Schneckenrad 31 und die weitere Schnecke 32 bilden eine zweite Getriebestufe, die durch die Antriebsschnecke A der ersten Getriebestufe angetrieben wird. Die weitere Getriebeschnecke 32 steht wiederum in Eingriff mit einem Zahnrad 33 der Getriebeanordnung 3, das gemeinsam mit einem Abtriebsritzel 34 auf einer Abtriebswelle 35 gelagert ist.
Somit erzeugt eine Drehbewegung der Motorwelle des Antriebsmotors M in die eine oder andere Richtung eine entsprechende Drehbewegung des Abtriebsritzels 34 in die eine oder andere Richtung, das hierdurch wiederum die gewünschte Bewegung eines Verstellteils des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel einer Fensterscheibe, hervorruft. Das Abtriebsritzel 34 kann beispielsweise eine Seiltrommel antreiben, mittels der das Antriebsseil eines Seilfensterhebers zum Verstellen einer Fensterscheibe bewegt wird.
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 2a, 2b und 3a bis 3b wird nun die Lagerung der beiden Getriebeelemente 31, 32 der zweiten Getriebestufe beziehungsweise der Getriebewelle 3, auf der die beiden Getriebeelemente 31, 32 drehfest angeordnet sind, näher erläutert.
Zum axialen Abstützen der Getriebewelle 30 an ihren beiden freien Enden sind zwei Lagerplättchen 4 vorgesehen, die jeweils in einer Ausnehmung 19 des Gehäusekörpers 10 angeordnet sind.
Zur radialen Lagerung der Getriebewelle 30, das heißt zur Aufnahme radial wirkender Kräfte, sind zwei Lagerelemente 2 vorgesehen, die jeweils im Bereich eines freien Endes der Getriebewelle 30 in eine zugeordnete Aufnahme 15 des Gehäusekörpers 10 eingesetzt sind. Diese Lagerelemente 2 werden gebildet durch aus Kunststoff bestehenden Spritzgussteile, welche derart gestaltet sind, dass sie sich in einem Spritzgusswerkzeug herstellen lassen, welches aus zwei entlang einer Entformungsachse bewegbaren Werkzeugteilen besteht. Die Entformungsachse verläuft dabei senkrecht zu einer Mittelebene E des jeweiligen Lagerelementes 2, bezüglich der das entsprechende Lagerelement 2 symmetrisch ausgebildet ist.
Der aus Kunststoff bestehende Grundkörper 20 des jeweiligen spritzgegossenen Lagerelementes 2 umfasst zwei seitliche Lagerabschnitte 21, 22, die einander gegenüberliegen und deren äußere Kontur auf einer einzigen Zylindermantelfläche Z' liegt. An den beiden Lagerabschnitten 21, 22 erstreckt sich in axialer Richtung bezüglich der Zylindermantelfläche Z' jeweils eine Schaberippe 23 von dem einen axialen Ende (hinteres bzw. oberes Ende O) des jeweiligen Lagerabschnittes 21, 22 in Richtung auf dessen anderes Ende (vorderes bzw. unteres Ende U), ohne dieses zu erreichen. Die Schaberippen 23 verjüngen sich dabei in Richtung auf das vordere axiale Ende U. Die in der Mittelebene E liegenden Schaberippen 23 des Lagerelementes 2 können beim Spritzgießen in einfacher Weise in dem Anlagebereich gebildet werden, in dem die beiden Werkzeugteile aneinander anliegen.
Die beiden einander gegenüberliegenden Lagerabschnitte 21, 22 sind im Bereich ihres hinteren axialen Endes O über einen Steg 24 miteinander verbunden, der beidseits der Mittelebene E jeweils eine Aussparung 24a, 24b definiert, so dass eine gewisse Elastizität des Grundkörpers 20 des Lagerelementes 2 sichergestellt ist.
An ihren vorderen Enden U weisen die Lagerabschnitte 21, 22 jeweils einen Anschlag 26 auf und oberhalb der Anschläge 26 ist eine Lageröffnung 25 vorgesehen, in der die Getriebewelle 30 drehbar aufgenommen werden kann, auf der das Schneckenrad 31 und die weitere Schnecke 32 drehfest lagern.
Die Aufnahme 15, in die das jeweilige Lagerelement 2 eingesetzt ist, wird begrenzt durch zwei einander gegenüberliegenden Wandabschnitte 16, 17, deren die Aufnahme 15 begrenzende Konturen auf der Mantelfläche ein- und desselben Zylinders Z liegen. Die Lagerabschnitte 21, 22 des jeweiligen Lagerelementes 2 liegen dabei an den Wandabschnitten 16, 17 der zugeordneten Aufnahme 15 an. Mittels der Schaberippen 23 an den Lagerabschnitt 21, 22 wird erreicht, dass das jeweilige Lagerelement 2 kraft- und reibschlüssig zwischen den Wandabschnitt 16, 17 der zugeordneten Aufnahme 15 eingeklemmt ist. Da sich die Schaberippen 23 entlang der Einführrichtung R verjüngen, entlang der das Lagerelement 2 in die jeweilige Aufnahme 15 einsetzbar ist, wird das Einführen des Lagerelementes 2 in dieser Aufnahme 15 erleichtert.
Da das Lagerelement 2 beim Einführen in die zugeordnete, hinsichtlich der Schaberippen 23 eine Presspassung bildenden Aufnahme 15 im Bereich der Rippen 23 etwas zusammengedrückt wird, erstrecken sich die Rippen 23 in axialer Richtung vorzugsweise nur außerhalb desjenigen Abschnittes, der als Lageröffnung 25 dient, so dass keine Deformation des Lagerelementes im Bereich der Lageröffnung 25 erfolgt.
Weiterhin stützt sich das Lagerelement 2 mit seinen Anschlägen 26 an einer Bodenfläche der jeweiligen Aufnahme 15 ab, so dass das jeweilige Lagerelement 2 nicht nur zwischen den Wandabschnitten 16, 17 der Aufnahme, sondern auch senkrecht hierzu bezüglich der Bodenfläche präzise positioniert ist. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Lageröffnung 25 und den Anschlägen 26 definiert dabei die Lage der Getriebewelle 30 in axialer Richtung bezüglich der Mantelflächen der Zylinder Z, Z'.
Die beiden Wandabschnitte 16, 17 der jeweiligen Aufnahme 15 werden nach dem Gießen des Gehäusekörpers 10 in einem Arbeitsgang durch Fräsen hergestellt. Hierdurch wirken sich Toleranzen, die beim Gießen des Gehäusekörpers 10 auftreten, nicht auf die Lage und Kontur der Wandabschnitte 16, 17 aus. Dies ermöglicht eine präzise Anordnung des jeweiligen Lagerelementes 2 in der zugeordneten Aufnahme 15 und eine entsprechend präzise Lagerung der Getriebewelle 30 mit den Getriebeelementen 31, 32 in den Lagerelementen 2.

Claims

1. Getriebegehäuse für ein Verstellgetriebe zum Verstellen eines Kraftfahrzeugteiles mit
einem als Gussteil ausgebildeten Gehäusekörper,
einer in dem Gehäusekörper ausgebildeten Aufnahme für ein Lagerelement und
einem in die Aufnahme eingefügten Lagerelement zur Lagerung eines Getriebeelementes des Verstellgetriebes,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahme (15) durch zwei voneinander beabstandete Wandabschnitte (16, 17) begrenzt wird, die jeweils einen Abschnitt auf einer einzigen Zylindermantelfläche (Z) bilden, und dass das Lagerelement (2) zwei Lagerabschnitte (21, 22) aufweist, die jeweils einen Abschnitt auf einer einzigen Zylindermantelfläche (Z') bilden und über die sich das Lagerelement (2) an den Wandabschnitten (16, 17) abstützt.

2. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wandabschnitte (16, 17) einander gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Getriebegehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wandabschnitte (16, 17) durch spanende Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen, des Gehäusekörpers (10) erzeugt sind.

4. Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindermantelfläche (Z), auf der die beiden Wandabschnitte (16, 17) der Aufnahme (15) liegen, und die Zylindermantelfläche (Z'), auf der die beiden Lagerabschnitte (21, 22) des in die Aufnahme (15) eingefügten Lagerelementes (2) liegen, koaxial angeordnet sind.

5. Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (10) als Druckgussteil ausgebildet ist.

6. Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (2) zur radialen Lagerung des Getriebeelementes (31, 32) dient.

7. Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (2) aus Kunststoff besteht.

8. Getriebegehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (2) als Spritzgussteil ausgebildet ist.

9. Getriebegehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (2) in einem Spritzgusswerkzeug herstellbar ist, das durch zwei entlang einer senkrecht zu einer durch das Lagerelement (2) verlaufenden Ebene (E) erstreckten Entformungsachse entformbare Werkzeugteile gebildet wird.

10. Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerabschnitte (21, 22) jeweils eine sich in axialer Richtung bezüglich der Zylindermantelfläche (Z') erstreckende Rippe (23) aufweisen.

11. Getriebegehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe (23) sich nur über einen Teil der axialen Ausdehnung des jeweiligen Lagerabschnittes (21, 22) erstreckt.

12. Getriebegehäuse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippe (23) bis zu einem axialen Ende (O) des Lagerabschnittes (21, 22) erstreckt, wobei dieses Ende (O) bezüglich der Einführrichtung (R) des Lagerelementes (2) in die Aufnahme (15) das hintere Ende des jeweiligen Lagerabschnittes (21, 22) bildet.

13. Getriebegehäuse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippe (23) von dem axialen Ende (O) des Lagerabschnittes (21, 22) her gesehen zumindest über einen Teilbereich verjüngt.

14. Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerabschnitte (21, 22) des Lagerelementes (2) durch einen Verbindungsabschnitt (24) einstückig miteinander verbunden sind.

15. Getriebegehäuse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (24) mindestens eine Aussparung (24a, 24b) definiert, die eine definierte Elastizität des Lagerelementes (2) gewährleistet.

16. Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (2) eine Lageröffnung (25) zur Lagerung einer Getriebewelle (30) aufweist.

17. Getriebegehäuse nach Anspruch 10 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageröffnung (25) in axialer Richtung von der Rippe (23) beabstandet ist.

18. Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Lagerelement (2) über mindestens einen Anschlag (26) an einer Bodenfläche der Aufnahme (15) des Gehäusekörpers (10) abstützt.

19. Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (2) zur Lagerung eines Getriebeteiles (31, 32) einer zweiten Getriebestufe nach einem Verstellantrieb (M) dient.

20. Verstellgetriebe für eine Verstelleinrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere zum Verstellen einer Fensterscheibe oder eines Sitzteiles, mit einem Getriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche.