DE19906693C1 - Actuator, in particular for heating, ventilation or air conditioning flaps in a motor vehicle - Google Patents
Actuator, in particular for heating, ventilation or air conditioning flaps in a motor vehicleInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb, insbesondere für Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaklappen im KfZ, mit einem Gehäuse, zumindest einem darin gelagerten Antriebsmotor und einem Untersetzungsgetriebe, bestehend aus zumindest einer Schnecke und zumindest einem Schneckenrad. Bei einem bekannten Stellantrieb dieser Gattung ist ein erstes Schneckenrad und die zweite Schnecke miteinander fest verbunden und in Aufnahmen des Gehäuses gelagert, wobei zusätzliche Befestigungsmittel notwendig sind. Die Schneckenräder sind schrägverzahnt und dadurch schwieriger herstellbar. Das erste Schneckenrad und die zweite Schnecke sind auf einer Welle aufgezogen, die aufwendig gelagert werden muß. Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Stellantrieb darzustellen, der aus möglichst wenigsten Einzelteilen besteht und dessen Teile einfache herzustellen und zu montieren sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schnecke in bezug auf das Schneckenrad entsprechend der Steigung der Schnecke schräg eingebaut ist, das Schneckenrad eine Geradverzahnung aufweist, die Schnecke drehbar auf einer Achse gelagert ist, wobei die Enden der Achse über die Enden der Schnecke hinausreichen, das Gehäuse des Stellantriebs aus zumindest zwei Gehäuseteilen besteht, welche mit Befestigungsmitteln einstückig sind, jedes Ende der Achse zwischen je einem Befestigungsmittel des ersten Gehäuseteils und einem Befestigungsmittel des zweiten Gehäuseteils angeordnet ist, die ...The invention relates to an actuator, in particular for heating, ventilation or air conditioning flaps in motor vehicles, with a housing, at least one drive motor mounted therein and a reduction gear, consisting of at least one worm and at least one worm wheel. In a known actuator of this type, a first worm wheel and the second worm are firmly connected to one another and stored in receptacles in the housing, additional fastening means being necessary. The worm wheels have helical teeth and are therefore more difficult to manufacture. The first worm wheel and the second worm are mounted on a shaft that has to be stored with great effort. The object of the invention is to present a generic actuator which consists of the fewest possible individual parts and the parts of which are simple to manufacture and assemble. This object is achieved in that the worm is installed obliquely with respect to the worm wheel according to the pitch of the worm, the worm wheel has straight teeth, the worm is rotatably mounted on an axis, the ends of the axis extending beyond the ends of the worm , the housing of the actuator consists of at least two housing parts which are integral with fastening means, each end of the axis is arranged between a fastening means of the first housing part and a fastening means of the second housing part, which ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stellantrieb, insbesondere für Heizung-, Lüftungs-, oder Klimaklappen im Kfz, mit einem Gehäuse, zumindest einem darin gelagerten Antriebsmotor und einem Untersetzungsgetriebe, bestehend aus zumindest einer Schnecke und zumindest einem Schneckenrad.The present invention relates to an actuator, especially for heating, ventilation, or air conditioning flaps in the vehicle, with a housing, at least one stored therein Drive motor and a reduction gear, consisting of at least one screw and at least one worm wheel.
Aus der US 4,311,946 ist ein gattungsgemäßer Stellantrieb bekannt, der aus einem Gehäuse, einem Elektromotor mit einer Motorschnecke, einem ersten Schneckenrad, einer damit verbundenen zweiten Schnecke und einem davon angetriebenen zweiten Schneckenrad besteht. Das erste Schneckenrad und die zweite Schnecke sind dabei miteinander fest verbunden und in Aufnahmen eines Gehäuseteils gelagert wobei zusätzliche Befestigungsmittel für den sicheren Halt sorgen. Die Schneckenräder sind schrägverzahnt, weshalb die Mittelachsen der Schneckenräder und der Schnecken rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Durch die Schrägverzahnung wird die Herstellung relativ aufwendig. Das erste Schneckenrad und die zweite Schnecke sind auf einer Weile aufgezogen, die aufwendig gelagert werden muß, weil sich die Welle anderenfalls in das Kunststoffmaterial des Gehäuses einarbeiten würde. Die zusätzlichen Lager und Befestigungselemente erhöhen den Montageaufwand und die Teilezahl.From US 4,311,946 a generic actuator is known which consists of a Housing, an electric motor with a motor worm, a first worm wheel, one connected second screw and a second driven by it Worm wheel exists. The first worm wheel and the second worm are included firmly connected to each other and stored in receptacles of a housing part additional fasteners ensure a secure hold. The worm wheels are helical teeth, which is why the central axes of the worm wheels and worms are arranged at right angles to each other. Through the helical toothing, the manufacture relatively complex. The first worm wheel and the second worm are on a while raised, which must be stored costly, because otherwise the shaft in the Would incorporate plastic material of the housing. The additional bearings and Fastening elements increase the assembly effort and the number of parts.
Aus der US 2,863,325 geht ein Stellantrieb hervor, mit einem Gehäuse, einem darin gelagerten Antriebsmotor und einem Untersetzungsgetriebe, bestehend aus zumindest einer Schnecke und zumindest einem Schneckenrad, wobei darüber hinaus vorgesehen ist, dass die Schnecke schräg eingebaut und das Gehäuse mit Befestigungsmitteln ohne Hinterschnitte einstückig ist. In der US 2,863,325 sind dennoch schrägverzahnte Schneckenräder vorgesehen, die aufwendig herzustellen sind.An actuator is shown in US 2,863,325, with a housing, one in it mounted drive motor and a reduction gear, consisting of at least a worm and at least one worm wheel, it also being provided that the screw is installed at an angle and the housing with fasteners without Undercuts is in one piece. In US 2,863,325 there are helical teeth Worm wheels are provided, which are expensive to manufacture.
Aus der US 2,842,976 ist bekannt, die Schneckendrehachse derart windschief zur zugehörigen Schneckenraddrehachse anzuordnen, dass die Schneckenradverzahnung als Geradverzahnung ausgeführt werden kann. Es ist aber aus der US 2,842,976 nicht zu erkennen, wie die Lagerung der Schnecke erfolgt.From US 2,842,976 it is known that the screw rotation axis is skewed Associate worm gear axis of rotation that the worm gear as Straight toothing can be carried out. But it is not too from US 2,842,976 recognize how the snail is stored.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Stellantrieb nach der Gattung des Anspruchs 1 darzustellen, der aus möglichst wenigen Einzelteilen besteht und dessen Teile einfach herzustellen und zu montieren sind.The object of the present invention is an actuator according to the genus To present claim 1, which consists of as few individual parts as possible and its parts are easy to manufacture and assemble.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schnecke in bezug auf das Schneckenrad entsprechend der Steigung der Schnecke schräg eingebaut ist, das Schneckenrad eine Geradverzahnung aufweist, die Schnecke drehbar auf einer Achse gelagert ist, wobei die Enden der Achse über die Enden der Schnecke hinausreichen, das Gehäuse des Stellantriebs aus zumindest zwei Gehäuseteilen besteht, welche mit Befestigungsmitteln einstückig sind, jedes Ende der Achse zwischen je einem Befestigungsmittel des ersten Gehäuseteils und einem Befestigungsmittel des zweiten Gehäuseteils angeordnet ist, die Befestigungsmittel ohne Hinterschnitte ausgebildet sind, und die Schnecke an ihren beiden axialen Enden jeweils an zumindest einem der Gehäuseteile abstützbar ist.This object is achieved in that the screw in relation to the The worm wheel is installed at an angle according to the pitch of the worm Worm gear has a spur gear, the worm rotatable on an axis is supported, the ends of the axis extending beyond the ends of the screw, the Housing of the actuator consists of at least two housing parts, which with Fasteners are in one piece, each end of the axis between each Fastening means of the first housing part and a fastening means of the second Is arranged part of the housing, the fastening means are formed without undercuts, and the screw at both of its axial ends on at least one of the Housing parts can be supported.
Durch die Geradverzahnung des Schneckenrades ist dessen Herstellung wesentlich vereinfacht, weil es einfach und schnell spritzgußtechnisch hergestellt werden kann. Auch die Herstellung des Schneckenrades aus Sintermaterial ist durch die Geradverzahnung möglich. Weil die Schnecke auf einer feststehenden Achse umlaufend angeordnet ist, kann auf zusätzliche Lagerelemente, wie Kalottenlager, verzichtet werden. Durch die große Lagerlänge, bei gleichzeitig geringem Durchmesser der Achse ist ein Einarbeiten der Achse in die Schnecke nicht zu erwarten und die Reibung bleibt gleichmäßig. Die Achse kann somit durch Einklemmen zwischen die beiden Gehäusehälften auf einfache Weise fixiert werden. Die Befestigungsmittel sind ohne Hinterschnitte herstellbar, weil sich das jeweilige Ende der schräg liegenden Achse und ggfs. der Schnecke auf der einen Seite im ersten Gehäuseteil und auf der anderen Seite im zweiten Gehäuseteil abstützen kann. Dadurch lassen sich die Gehäuseteile einfacher und wirtschaftlicher herstellen.Due to the straight toothing of the worm wheel, its manufacture is essential simplified because it can be easily and quickly manufactured by injection molding. Also the worm wheel is made from sintered material thanks to the straight toothing possible. Because the screw can be arranged on a fixed axis all the way around additional bearing elements, such as spherical bearings, are dispensed with. By the big one Bearing length with a small diameter of the axis is a incorporation of the axis not expected in the screw and the friction remains even. The axis can thus fixed in a simple manner by clamping between the two housing halves become. The fasteners can be manufactured without undercuts because the respective End of the inclined axis and, if necessary, the screw on one side in the first Can support part and on the other side in the second housing part. Thereby the housing parts can be manufactured more easily and economically.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Anlaufscheiben auf die Achse zwischen der Schnecke und den Befestigungsmitteln montiert. Dadurch läßt sich die Reibung beim Axialanlauf der Schnecke gering halten.Further features of the invention are presented in the subclaims. In a preferred embodiment of the invention are thrust washers on the axis between the screw and the fasteners. This allows the friction when Keep the axial start of the screw low.
Um Hinterschnitte zu Vermeiden sind auch die Enden der Schnecke auf einer Seite in dem einen Gehäuseteil und auf der anderen Seite in dem anderen Gehäuseteil abstützbar. In order to avoid undercuts, the ends of the snail are on one side in the a housing part and supported on the other side in the other housing part.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist auch das Schneckenrad, das mit der Motorschnecke in Eingriff ist, geradverzahnt, dadurch wird die Herstellung dieses Schneckenrades zusammen mit der zweiten Schnecke als ein einstückiges Bauteil wesentlich erleichtert. Durch die Einstückigkeit ist die Teileanzahl und der Herstellungsaufwand verringert. Ein weiterer Vorteil in der Schrägstellung der zweiten Schnecke und deren Achse liegt im dadurch erzielbaren geringen Volumen, weil bisher ungenutzter Bauraum für benötigte Getriebebauteile dadurch eher ausgenutzt werden kann.According to a further essential feature of the invention is also the worm wheel is engaged with the motor worm, straight toothed, this is the manufacture of this Worm wheel together with the second worm as a one-piece component much easier. Due to the one-piece design, the number of parts and the Manufacturing costs reduced. Another advantage in the inclination of the second Snail and its axis lies in the small volume that can be achieved because so far unused space for the required gear components can thus be used more can.
Durch die eingeformten Aufnahmenuten in einem Teil der Befestigungsmittel ist eine gute seitliche Sicherung der Achse und damit der zweiten Schnecke gegeben. Die Befestigungsmittel in denen die Aufnahmenuten eingeformt sind, sind auch mit Axialanschlägen versehen. Auf diese Weise ist jeweils ein Axialanschlag in jedem der Gehäuseteile eingeformt, wodurch keine Hinterschnitte in den Befestigungsmitteln der Gehäuseteile nötig sind.The molded grooves in some of the fasteners make it a good one lateral securing of the axis and thus the second worm. The Fasteners in which the grooves are formed are also included Provide axial stops. In this way there is an axial stop in each of the Housing parts molded, which means no undercuts in the fasteners of the Housing parts are necessary.
Diejenigen Befestigungsmittel, in denen keine Aufnahmenuten vorhanden sind, sind als Niederhalter ausgebildet, dadurch ist es möglich die Achse spielfrei einzuklemmen. Auf zusätzliche Lagerelemente kann verzichtet werden. Die Befestigungsmittel sind an die Form und die Einbaulage der Achse angepaßt entprechend mit zylindrischen Flächen und/oder Schrägen ausgebildet, dadurch ist eine einwandfreie Halterung der Achse gegeben. Zweckmäßigerweise ist die Achse zylinderförmig und besteht aus Stahl, diese Ausführung ist am einfachsten und wirtschaftlichsten herstellbar und erfüllt alle Anforderungen.Those fasteners in which there are no grooves are as Hold-down designed, this makes it possible to clamp the axis without play. On additional bearing elements can be dispensed with. The fasteners are attached to the Shape and the installation position adapted to the axis with cylindrical surfaces and / or bevels formed, this is a perfect mounting of the axis given. The axis is expediently cylindrical and consists of steel, this Execution is the easiest and most economical to manufacture and fulfills all Conditions.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawing, a preferred embodiment of the invention is shown.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine Draufsicht auf das bestückte erste Gehäuseteil, Fig. 1 is a plan view of the assembled first housing part,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das zweite Gehäuseteil, Fig. 2 is a plan view of the second housing part,
Fig. 3a eine Schnittansicht des Stellantriebs, Fig. 3a shows a sectional view of the actuator,
Fig. 3b einen vergrößerten Teilausschnitt aus Fig. 3a, FIG. 3b is an enlarged partial section of Fig. 3a,
Fig. 4a eine zweite Schnittansicht des Stellantriebs, FIG. 4a is a second sectional view of the actuator,
Fig. 4b einen vergrößerten Teilausschnitt aus Fig. 4a und Fig. 4b is an enlarged partial section of Fig. 4a and
Fig. 4c einen weiteren vergrößerten Teilausschnitt aus Fig. 4a. Fig. 4c a further enlarged partial section of Fig. 4a.
Fig. 1 zeigt ein erstes Gehäuseteil 1 eines Stellantriebes 20 mit einem in Schnappaufnahmen 22 aufgenommenen Antriebsmotor 24, auf dessen Ausgangswelle eine Motorschnecke 15 aufgezogen ist, die mit einem geradverzahnten Schneckenrad 14 in Eingriff ist, das getrennt durch einen zylindrischen Bereich 5 und zusammen mit Anlaufscheiben 8 auf einer feststehenden Achse 4 drehbar gelagert, einstückig mit einer Schnecke 3 ist, die mit einer Geradverzahnung 18 eines Schneckenrades 6 in Eingriff ist, das mit einem mit einem Stellglied kuppelbaren Innenvierkantprofil 19 versehen ist. Das Gehäuseteil 1 weist weiter einen Steckeranschluß 21 und einen seitlichen Motorwellenanlauf 7 auf. Fig. 1 shows a first housing part 1 of an actuator 20 with a drive motor 24 accommodated in snap-in receptacles 22 , on the output shaft of which a motor worm 15 is mounted, which engages with a straight-toothed worm wheel 14 which is separated by a cylindrical region 5 and together with thrust washers 8 is rotatably mounted on a fixed axis 4 , is in one piece with a worm 3 , which engages with a spur toothing 18 of a worm wheel 6 , which is provided with an inner square profile 19 that can be coupled to an actuator. The housing part 1 also has a connector 21 and a lateral motor shaft 7 .
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Stellantrieb mit einem zweiten Gehäuseteil 2, dem Innenvierkantprofil 19 des Schneckenrades und Befestigungsaugen 17 für die Montage an ein Trag- oder Gehäuseteil eines Stellgliedes. Fig. 2 shows a plan view of the actuator with a second housing part 2 , the inner square profile 19 of the worm wheel and mounting eyes 17 for mounting on a support or housing part of an actuator.
In Fig. 3a ist eine Schnittansicht des Stellantriebes 20 dargestellt mit den Gehäuseteilen 1 und 2, dem Schneckenrad 6, der Schnecke 3, die wie hier zu erkennen ist, zusammen mit der Achse 4 und den Anlaufscheiben 8 schräg eingebaut ist. FIG. 3a shows a sectional view of the actuator 20 with the housing parts 1 and 2 , the worm wheel 6 , the worm 3 , which, as can be seen here, is installed obliquely together with the axis 4 and the thrust washers 8 .
Wie aus Fig. 3b ersichtlich ist, ist das Schneckenrad 6 in Schneckenradlagern 12 und 13 der Gehäuseteile 1 und 2 gelagert.As can be seen from FIG. 3b, the worm wheel 6 is supported in worm wheel bearings 12 and 13 of the housing parts 1 and 2 .
Fig. 4a zeigt eine weitere Schnittansicht des Stellantriebes 20. Hier ist besonders gut die Schrägstellung der Achse 4 mit der Schnecke 3, dem zylindrischen Bereich 5, des Schneckenrades 14 und der Anlaufscheiben 8 zu erkennen. Dabei läuft eine der Anlaufscheiben 8 an dem Gehäuseteil 1 an, während die andere Anlaufscheibe 8 am zweiten Gehäuseteil 2 anläuft. Weiter ist das Schneckenrad 6 und die Motorschnecke 15 zu erkennen. Fig. 4a shows a further sectional view of the actuator 20th The inclined position of the axis 4 with the worm 3 , the cylindrical region 5 , the worm wheel 14 and the thrust washers 8 can be seen particularly well here. One of the thrust washers 8 runs against the housing part 1 , while the other thrust washer 8 runs against the second housing part 2 . The worm wheel 6 and the motor worm 15 can also be seen.
Die Fig. 4b u. 4c zeigen vergrößerte Ausschnitte aus Fig. 4a. Darin sind die Schrägstellung der Achse 4 mit der Schnecke 3, dem Schneckenrad 14 und den Anlaufscheiben 8 deutlich zu erkennen. Die eine Anlaufscheibe 8 grenzt einerseits an einem zweiten Axialanschlag 9b des Schneckenrades 14 und andererseits an einem ersten Axialanschlag 9a des Befestigungsmittels 10b im ersten Gehäuseteil an. Die andere Anlaufscheibe 8 grenzt einerseits an einem dritten Axialanschlag 9c der Schnecke 3 und andererseits an einem vierten Axialanschlag 9d des Befestigungsmittels 11a des zweiten Gehäuseteils 2 an. Die Befestigungsmittel 10b und 11a sind mit Aufnahmenuten 23 bzw. 16 versehen, die ein seitliches Ausweichen der Achse 4 unterbinden. Das Befestigungsmittel 11b im Gehäuseteil 2 und das Befestigungsmittel 10a im Gehäuseteil 1 sind in Form von Niederhaltern ausgebildet und klemmen die Achse 4 gegen das jeweilige gegenüberliegende Befestigungsmittel 10b bzw. 11a. Weil der Axialanschlag 9a der einen Anlaufscheibe 8 im ersten Gehäuseteil 1 und der Axialanschlag (9d) der anderen Anlaufscheibe 8 im zweiten Gehäuseteil 2 angeordnet ist, können Hinterschnitte im Gehäuse vermieden werden. Dadurch ist die Entformung aus dem Spritzgußwerkzeug möglich ohne daß ein sehr aufwendiges Spritzgußwerkzeug notwendig ist. Fig. U 4b. 4c show enlarged sections from FIG. 4a. This clearly shows the inclined position of the axis 4 with the worm 3 , the worm wheel 14 and the thrust washers 8 . The one thrust washer 8 borders on the one hand on a second axial stop 9 b of the worm wheel 14 and on the other hand on a first axial stop 9 a of the fastening means 10 b in the first housing part. The other thrust washer 8 borders on the one hand on a third axial stop 9 c of the screw 3 and on the other hand on a fourth axial stop 9 d of the fastening means 11 a of the second housing part 2 . The fastening means 10 b and 11 a are provided with receiving grooves 23 and 16 , respectively, which prevent the axis 4 from moving sideways. The fastening means 11 b in the housing part 2 and the fastening means 10 a in the housing part 1 are designed in the form of hold-downs and clamp the axis 4 against the respective opposite fastening means 10 b or 11 a. Because the axial stop 9 a of one thrust washer 8 is arranged in the first housing part 1 and the axial stop ( 9 d) of the other thrust washer 8 in the second housing part 2 , undercuts in the housing can be avoided. This enables demolding from the injection molding tool without the need for a very complex injection molding tool.
11
erstes Gehäuseteil
first housing part
22nd
zweites Gehäuseteil
second housing part
33rd
Schnecke
slug
44th
Achse
axis
55
zylindrischer Bereich
cylindrical area
66
Schneckenrad
Worm wheel
77
seitlicher Motorwellenanlauf
lateral motor shaft start
88th
Anlaufscheibe
Thrust washer
99
a erster Axialanschläge für die Anlaufscheiben
a First axial stops for the thrust washers
99
b zweiter Axialanschlag für die Anlaufscheiben
b second axial stop for the thrust washers
99
c dritter Axialanschlag für die Anlaufscheiben
c third axial stop for the thrust washers
99
d vierter Axialanschlag für die Anlaufscheiben
d fourth axial stop for the thrust washers
1010th
a, b Befestigungsmittel im Gehäuseteil a, b fasteners in the housing part
11
1111
a, b Befestigungsmittel im Gehäuseteil a, b fasteners in the housing part
22nd
1212th
Schneckenradlager
Worm wheel bearings
1313
Schneckenradlager
Worm wheel bearings
1414
Schneckenrad
Worm wheel
1515
Motorschnecke
Motor worm
1616
Aufnahmenut im Befestigungsmittel Location groove in the fastener
1111
a
a
1717th
Befestigungsaugen
Mounting eyes
1818th
Geradverzahnung des Schneckenrades Straight toothing of the worm wheel
66
1919th
Innenvierkantprofil
Inside square profile
2020th
Stellantrieb
Actuator
2121
Steckeranschluß
Connector
2222
Schnappaufnahme für Motorbünde
Snap mount for motor frets
2323
Aufnahmenut im Befestigungsmittel Location groove in the fastener
1010th
b
b
2424th
Antriebsmotor
Drive motor
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SAIA-BURGESS OZD KFT., OZD, HU |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: PUSCHMANN & BORCHERT, 82041 OBERHACHING |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |