DE19709852A1 - Getriebebaueinheit zur Verstellung von Sitzen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen - Google Patents
Getriebebaueinheit zur Verstellung von Sitzen, insbesondere KraftfahrzeugsitzenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebebaueinheit zur Verstellung von Sitzen,
insbesondere Kraftfahrzeugsitzen, mit einem an den Motor anschließenden
Getriebegehäuse, in welches eine Schnecke der Motorwelle eingreift, die
zusammen mit einem im Getriebegehäuse gelagerten Schneckenrad eine
Eingangsgetriebestufe für wenigstens eine weitere Getriebestufe bildet.
Bei bekannten Getriebebaueinheiten ist die sich in der Regel an die
Eingangsgetriebestufe anschließende Getriebestufe aus Stirnzahnrädern
gebildet, woran sich gegebenenfalls weitere Getriebestufen ebenfalls aus
Stirnzahnrädern anschließen können. Diese Getriebestufen werden
üblicherweise von Gehäusen umschlossen, die insbesondere in solchen Fällen,
die eine hohe Lastaufnahme erfordern, aus Metalldruckguß bestehen. Die
Bauweise solcher Getriebebaueinheiten hat eine Reihe von Nachteilen, die
darin zu sehen sind, daß zum einen die Toleranzketten teilweise recht lang
sind, so daß nur bei hoher Fertigungsgenauigkeit die notwendigen kleinen
Gesamtspiele zu erreichen sind, was die Herstellung solcher
Getriebebaueinheiten sehr verteuert. Gehäuse, die Lasten aufnehmen müssen,
sind entsprechend zu konstruieren und aufgrund der erforderlichen
Wandstärken relativ schwer, was Leichtbauforderungen widerspricht.
Außerdem erschwert zusätzliches Bauvolumen der Gehäuse deren Einbau.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und
eine Getriebebaueinheit zu schaffen, die bei kurzen Toleranzketten ohne
nennenswerte Belastung der Gehäuse hohe Lasten aufnehmen kann und
Leichtbauforderungen auch dann entspricht, wenn das Übersetzungsverhältnis
hoch ist. Diese Aufgabe ist mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen
gelöst. Danach besteht die Endstufe einer solchen Getriebebaueinheit aus
einem selbsthemmenden, geschlossenen Planetengetriebe mit kurzen
Toleranzketten und bauformbedingter hoher Tragfähigkeit. Dabei läßt sich
das gestellfeste Hohlzahnrad so ausbilden, daß es selbst den Kraftfluß zur
Sitzstruktur und damit die Gehäusefunktion im Bereich der Belastungen
übernimmt. Demzufolge läßt sich die Schneckengetriebe-Eingangsstufe von
einem kleinen und leichten Kunststoffgehäuse umgeben, das entweder
Bestandteil des Motorgehäuses selbst ist, oder aber an welches der Motor
angeflanscht werden kann. Außerdem läßt sich ein weiterer Vorteil nutzen,
der darin zu sehen ist, daß Schneckengetriebe-Radsätze mit gleichem
Achsabstand unterschiedliche Gesamtübersetzungen ermöglichen, wobei die
Verwendung der übrigen Bauteile unverändert bleiben kann. Somit ist die
erfindungsgemäß konzipierte Getriebebaueinheit klein, leicht und
kostengünstig. Anstelle des geschlossenen Planetengetriebes könnte auch ein
offenes Planetengetriebe mit einer Ausgleichskupplung verwendet werden.
Dabei besteht das Planetengetriebe, das Selbsthemmung besitzt, aus
hochfestem Werkstoff bei dem das still stehende Hohlrad einstückig
ausgebildet ist und die feste Verbindung zum Sitz herstellt, um ggf. die
Crashlast aufzunehmen und zu übertragen. Eine oder mehrere
Eingangsgetriebestufen sind nur durch Betriebsmomente belastet und können
leicht und kostengünstig ausgeführt sein.
Der Anschlußbereich des Hohlzahnrades zu seiner undrehbaren Halterung am
Sitzgestell läßt sich in vielerlei Arten verwirklichen, Beispielsweise könnte
dieser Anschlußbereich als umlaufender Kragen des Hohlzahnrades
ausgebildet sein, der mehrere Durchbrüche zur Befestigung am Sitzgestell
mittels Schrauben, Nieten od. dgl. aufweisen könnte. Darüber hinaus ist es
statt dessen auch möglich, mehrere am Umfang verteilt angeordnete
Haltefinger anzuordnen, um diese am Sitzgestell festzulegen. Zur Aufnahme
hoher Kräfte mag es jedoch vorteilhaft sein, den Anschlußbereich zur
undrehbaren Halterung des Hohlzahnrades am Sitzgestell aus einem in radialer
Richtung vom Hohlzahnrad abragenden Tragarm zu bilden.
Zur Festlegung einer die Eingangsgetriebestufe abdeckenden Gehäusedose
einerseits und zur Festlegung einer die Verbindung der Hohlzahnräder
miteinander sichernden Axialhalterung andererseits weist das mit dem
Sitzgestell verbindbare Hohlzahnrad vorzugsweise Verbindungsaugen auf.
Dabei kann die Axialhalterung aus einem das drehbare Hohlrad randseitig
umgreifenden Ring ausgebildet sein oder aber aus einzelnen Klammern
bestehen, die mit punktförmig ausgebeulten Zonen auf der Außenseite am
drehbaren Hohlrad anliegen. Zur Weitergabe des Getriebe-Ab
triebsdrehmomentes an die Sitzstelleinrichtung ist das den Getriebeabtrieb
bildende Hohlzahnrad drehfest mit einer Ausgangswelle verbunden. Dabei ist
diese Ausgangswelle zwecks stabiler Lagerung einerseits über das drehbare
Hohlzahnrad an dem undrehbaren Hohlzahnrad gelagert und andererseits in
einem der Gehäusedose zugehörigen Lagerkörper abgestützt. Falls die
Ausgangswelle nicht durchgehend ausgeführt sein muß, kann die Hohlwelle
selbst die Ausgangswelle bilden und Vollquerschnitt aufweisen.
Der den Eingriff des Stirnzahnrades mit den Hohlzahnrädern und die
Verstellbewegung übertragende Exzenter bildet vorteilhaft einen Abschnitt
einer die Ausgangswelle umgreifenden Hohlwelle, die einerseits im
undrehbaren Hohlzahnrad und andererseits im Lagerauge der Gehäusedose
drehbar gelagert und in ihrem mittleren Abschnitt drehfest mit dem
Schneckenrad verbunden ist. Dabei mag der Exzenter vorteilhaft von einem
Wälzlager umfaßt sein, welches seinerseits das Stirnzahnrad lagert. Als
Wälzlager lassen sich sowohl Nadellager als auch Kugellager einsetzen.
Zur Weitergabe des Abtriebsdrehmomentes der Getriebebaueinheit mag es in
vielen Fällen vorteilhaft sein, wenn die Ausgangswelle auf einem aus dem
Getriebe ausragenden Wellenstumpf ein drehfest angeordnetes Ritzel aufweist.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel auf der Zeichnung dargestellt
und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Getriebebaueinheit in einem Querschnitt,
Fig. 2 die Getriebebaueinheit in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles
II von Fig. 1,
Fig. 3 einen Randbereich des Getriebes in einem Schnitt nach der Linie
III-III von Fig. 2,
Fig. 4 die Getriebebaueinheit in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles
IV von Fig. 1,
Fig. 5 die analog Fig. 4 in einer Ansicht dargestellte Getriebebaueinheit,
bei der jedoch das den Getriebeabtrieb darstellende Hohlzahnrad
zusammen mit der Ausgangswelle entfernt ist.
Der Motor 10 ragt mit seiner eine Schnecke 12 aufweisenden Motorwelle 11
in den Gehäuseansatz 14 ein, der zusammen mit der Gehäusedose 15 das
Getriebegehäuse 13 bildet. Der Gehäuseansatz 14 weist einen Gehäuseflansch
16 auf, der an den Motor 10 angeschlossen ist. Die dem Boden 17 der
Gehäusedose 15 gegenüberliegende offene Seite weist radial nach außen
abragende Verbindungsaugen 18 auf, die mit entsprechenden Wandteilen (z. B.
in Form von Verbindungsausgen 19') eines die offene Seite der Gehäusedose
15 abdeckenden, scheibenförmigen Hohlzahnrades 19 und einer Axialhalterung
20 beispielsweise über Schrauben 21 verbindbar ist. In einer Lagerbohrung 22
der Gehäusedose 15 und in einer Zentralbohrung 23 des Hohlzahnrades 19 ist
eine Hohlwelle 24 unter Zwischenschaltung von Lagerbuchsen 25 und 26
drehbar gelagert, die in ihrem mittleren Abschnitt drehfest mit einem
Schneckenrad 27 verbunden ist. Dabei mag die Bohrung des Schneckenrades
und der mittlere Abschnitt der Hohlwelle zur drehfesten Verbindung
beispielsweise ein Keilwellenprofil aufweisen. Auf der dem Schneckenrad 27
gegenüberliegenden Seite des Hohlzahnrades 19 weist die Hohlwelle 24 einen
Exzenterabschnitt 28 auf, auf welchem unter Zwischenschaltung eines
Wälzlagers 29, welches gemäß Fig. 5 beispielsweise als Nadellager
ausgebildet sein kann, ein Stirnzahnrad 30 drehbar gelagert ist. Dieses
Stirnzahnrad 30 greift mit der halben axialen Erstreckung seiner Zähne in die
Innenverzahnung 31 des Hohlzahnrades 19, das in radialem Abstand zur
Innenverzahnung 31 einen durchmessergrößeren Kragen 32 aufweist, an
welchem ein weiteres Hohlzahnrad 33 gelagert ist, dessen Innenverzahnung 34
ebenfalls mit der anderen Hälfte axialen Erstreckung der Zähne des
Stirnzahnrades 30 kämmt. Die Zähnezahl der Innenverzahnung 31 des
feststehenden Hohlzahnrades 19 ist um wenigstens einen Zahn größer als die
Zähnezahl des Stirnzahnrades 30, so daß auch der Fußkreis der
Innenverzahnung 31 um wenigstens eine Zahnhöhe größer als der
Außendurchmesser des Stirnzahnrades 30 ist. Die Innenverzahnung 34 des
drehbaren Hohlzahnrades 33 ist wiederum um wenigstens einen Zahn größer
als die Zähnezahl der Innenverzahnung 31. Die Exzentrizität des
Exzenterabschnittes 28 gegenüber dem Zentrum der Hohlzahnräder 19 und 33
ist derart gewählt, daß über den Exzenter 28 und das Wälzlager 29 das
Stirnzahnrad 30 in Eingriff mit den Innenverzahnungen 31 und 34 verbleibt.
Das Stirnzahnrad 30 kann auch gestuft mit entsprechend angepaßten
Hohlradzähnezahlen ausgeführt sein. Bei Drehung der Hohlwelle 24 wird über
deren Exzenter 28 und das Wälzlager 29 das Stirnzahnrad 30 in eine
Abwälzbewegung in der Innenverzahnung 31 des Hohlzahnrades 19 gebracht,
weshalb aufgrund der unterschiedlichen Zähnezahl des Hohlzahnrades 33
gegenüber dem Hohlzahnrad 19 das Hohlzahnrad 33 in Drehung versetzt wird.
Im Zentrum des Hohlzahnrades 33 befindet sich eine unrunde Lochung 35, in
welche ein mit einer Ausgangswelle 37 drehfest verbundener Formteil 36
formschlüssig eingreift. Somit ist diese Ausgangswelle 37 einerseits über das
Hohlzahnrad 33 am Hohlzahnrad 19 gelagert und andererseits über eine
Buchse 38 im Lagerauge 22 am Boden 17 des Getriebegehäuses 13 drehbar
abgestützt. Zur Weitergabe der durch das Hohlzahnrad 33 in die
Ausgangswelle 37 eingeleiteten Drehbewegung ist die Ausgangswelle 37 mit
einem Ritzel 39 drehfest verbunden.
Das undrehbare, mit dem Sitzgestell verbindbare Hohlzahnrad 19 weist zu
diesem Zweck einen Anschlußbereich 40 auf, der beispielsweise aus einem in
radialer Richtung vom Hohlzahnrad 19 abragenden Tragarm 41 gebildet sein
mag. Zum Zwecke des Anschlusses dieses Tragarmes 41 an das Sitzgestell
weist dieser bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei
Befestigungslöcher 42 auf, mit denen das Hohlzahnrad 19 und damit die ganze
Getriebemotorbaueinheit am Sitzgestell befestigt werden kann. Allerdings ist
es auch denkbar, den Anschlußbereich 40 mit dem Sitzgestell zu
verschweißen. Obschon die Axialhalterung 20 ringförmig gestaltet sein
könnte, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Klammern 43
eingesetzt, die am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind und mit
seitlichen Abwinklungen 44 die Verbindungsaugen 18 umfassen, wodurch nach
Eindrehen der Schraube 21 die Klammern 43 undrehbar festgelegt sind, und
mit einer punktuellen Ausprägung 45 an der Außenwandung des
Hohlzahnrades 33 anliegen.
Bei durch den Motor 10 angetriebener Schnecke 12 setzt diese das
Schneckenrad 27 in Umlauf und dreht damit gleichzeitig die mit ihr drehfest
verbundene Hohlwelle 24. Der Exzenter 28 dieser Hohlwelle 24 verursacht
infolge seiner Drehung den Umlauf der Zahneingriffstelle zwischen dem
Stirnzahnrad 30 und den beiden Hohlzahnrädern 19 und 33. Da das
Hohlzahnrad 19 undrehbar festgelegt ist und das an diesem drehbar gelagerte
Hohlzahnrad 33 infolge seiner gegenüber dem Hohlzahnrad 19
unterschiedlichen Zähnezahl umlaufen kann, wird über dieses Hohlzahnrad 33
und den mit diesem formschlüssig verbundenen Formteil 36 die drehfest mit
dem Formteil 36 verbundene Ausgangswelle 37 und mit ihr das Ritzel 39
gedreht. Durch die Schnecke/Schneckenrad-Getriebestufe und die
nachfolgende Planeten-Getriebestufe läßt sich eine hohe Untersetzung
erzeugen, wobei das mit dem Sitzgestell fest verbundene Hohlzahnrad 19 den
Kraftschluß zur Sitzstruktur überträgt. Gleichzeitig wird die von der
Verstellmechanik des Sitzes geäußerte Rückstellkraft infolge der
Selbsthemmung des Planetengetriebes vom Hohlzahnrad 19 aufgenommen, das
zweckmäßigerweise aus einem hochfesten Werkstoff wie beispielsweise Stahl
ausgebildet ist. Somit kann beispielsweise das Getriebegehäuse 13 aus einem
gewichtssparenden Kunststoff bestehen. Die in die Verstellmechanik des
Sitzes eingeleiteten Belastungen werden infolge der Selbsthemmung des
Planetengetriebes über das Hohlzahnrad 19 an die Sitzstruktur weitergegeben.
Wie bereits erwähnt, gibt die dargestellte und vorbeschriebene
Ausführungsform den Erfindungsgegenstand nur beispielsweise wieder, der
keinesfalls allein darauf beschränkt ist. Es sind vielmehr noch mancherlei
andere Ausgestaltungen und Änderungen der Erfindung denkbar. Außerdem
sind alle in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung erwähnten
Merkmale erfindungswesentlich, auch wenn sie mit den Ansprüchen nicht
ausdrücklich beansprucht sind.
10
Motor
11
Motorwelle
12
Schnecke
13
Getriebegehäuse
14
Gehäuseansatz
15
Gehäusedose
16
Gehäuseflansch
17
Boden von
15
18
Verbindungsauge
19
Hohlzahnrad
19
' Verbindungsauge
20
Axialhalterung
21
Schraube
22
Lagerbohrung
23
Zentralbohrung
24
Hohlwelle
25
Lagerbuchse
26
Lagerbuchse
27
Schneckenrad
28
Exzenterabschnitt
29
Wälzlager
30
Stirnzahnrad
31
Innenverzahnung, von
19
32
Kragen, an
19
33
Hohlzahnrad
34
Innenverzahnung, von
33
35
Lochung, unrund
36
Formteil
37
Ausgangswelle
38
Buchse
39
Ritzel
40
Anschlußbereich
41
Tragarm
42
Befestigungsloch
43
Klammer
44
Abwinklung
45
Ausprägung
Claims (9)
1. Getriebebaueinheit zur Verstellung von Sitzen, insbesondere
Kraftfahrzeugsitzen, mit einem an den Motor (10) anschließenden
Getriebegehäuse (13), in welches eine Schnecke (12) der Motorwelle
(11) eingreift, die zusammen mit einem im Getriebegehäuse (13)
gelagerten Schneckenrad (27) eine Eingangsgetriebestufe für wenigstens
eine weitere Getriebestufe bildet, wobei diese Getriebestufe aus einem
Planetengetriebe gebildet ist, dessen Getriebesteg als vom Schneckenrad
(27) antreibbarer, gegenüber dessen Zentrum versetzter Exzenter (28)
gebildet ist, der ein als Planetenrad fungierendes Stirnzahnrad (30)
lagert, das mit der einen halben axialen Erstreckung der Zähne in den
Innenzahnkranz (31) eines konzentrisch zum Schneckenrad (27)
gelagerten ersten Hohlzahnrades (19) eingreift, dessen
Fußkreisdurchmesser um wenigstens eine Zahnhöhe größer als der
Außendurchmesser des Stirnzahnrades (30) ist, dessen andere halbe
axiale Erstreckung der Zähne in den Innenzahnkranz (34)
eines zweiten Hohlzahnrades (33) eingreift, das am ersten Hohlzahnrad (19)
konzentrisch gelagert ist und eine gegenüber dem ersten
Hohlzahnrad (19) verschiedene Zähnezahl aufweist, wobei das
Stirnzahnrad (30) eine kleinere Zähnezahl aufweist als die
Hohlzahnräder (19, 33), wovon das eine Hohlzahnrad (19) mit
wenigstens einem Anschlußbereich (40) zur undrehbaren Halterung am
Sitzgestell ausgestattet ist, während das zweite Hohlzahnrad (33) den
Getriebeabtrieb bildet.
2. Getriebebaueinheit nach Anspruch 1, wobei der Anschlußbereich (40)
aus einem in radialer Richtung vom Hohlzahnrad (19) abragenden
Tragarm (41) gebildet ist.
3. Getriebebaueinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das mit dem
Sitzgestell verbindbare Hohlzahnrad (19) Verbindungsaugen (19')
aufweist, die einerseits der Festlegung einer die Eingangsgetriebestufe
(12, 27) abdeckenden Gehäusedose (15) und andererseits der
Festlegung einer die Verbindung der Hohlzahnräder (19, 33)
miteinander sichernden Axialhalterung (20) dienen.
4. Getriebebaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
das den Getriebeabtrieb bildende Hohlzahnrad (33) drehfest mit einer
Ausgangswelle (37) verbunden ist.
5. Getriebebaueinheit nach Anspruch 4, wobei die Ausgangswelle (37)
einerseits über das drehbare Hohlzahnrad (33) am undrehbaren
Hohlzahnrad (19) gelagert ist und andererseits in einer der Gehäusedose
(15) zugehörigen Buchse (38) abgestützt ist.
6. Getriebebaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
welcher der das Stirnzahnrad (30) lagernde Exzenter (28) einen
Abschnitt einer die Ausgangswelle (37) umgreifenden Hohlwelle (24)
bildet, die einerseits im undrehbaren Hohlzahnrad (19) und andererseits
in der Lagerbohrung (22) der Gehäusedose (15) drehbar gelagert ist und
in ihrem mittleren Abschnitt drehfest mit dem Schneckenrad (27)
verbunden ist.
7. Getriebebaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der Exzenter (28) von einem Wälzlager (29) umfaßt ist, welches das
Stirnzahnrad (30) lagert.
8. Getriebebaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
die Ausgangswelle (37) auf einem aus dem Getriebe ausragenden
Wellenstumpf ein drehfest angeordnetes Ritzel (39) aufweist.
9. Getriebebaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren
Hohlzahnräder (19, 33) als Feinstanzteile gefertigt sind.
Priority Applications (1)
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DE19709852A DE19709852C2 (de) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Getriebebaueinheit zur Verstellung von Sitzen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19709852A DE19709852C2 (de) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Getriebebaueinheit zur Verstellung von Sitzen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen |
Publications (2)
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DE19709852C2 DE19709852C2 (de) | 2003-08-21 |
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DE19709852A Expired - Fee Related DE19709852C2 (de) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Getriebebaueinheit zur Verstellung von Sitzen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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