DE3434093A1 - Gearing arrangement, in particular worm gearing arrangement - Google Patents

Gearing arrangement, in particular worm gearing arrangement

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Abstract

The intention is to provide from a small number of individual components a gearing arrangement of low overall height for motor-vehicle auxiliary drives with a motor, which gearing arrangement is to be simple to manufacture and assemble and reliable in operation even under high thermal loads. In the gearing arrangement, an output shaft (5) supported in a gear case (2) is connected with an elastic rotary take-along connection to a worm input shaft (7) projecting into the gear case (2); according to the invention, only a single one-piece plastic gearwheel (3) with spokes (34 to 37) arranged between a radially outer gearwheel rim (31) and a radially inner gearwheel hub (32) is provided for this purpose between the input shaft (7) and the output shaft (5), the said spokes having a stiffness in the axial direction which produces a dimensionally stable rotary drive and a stiffness in the tangential direction which produces elastic flexibility in the rotary drive in the event of an abrupt start. The output shaft (5) is moulded directly to the gearwheel hub (33) or into a gearwheel bearing sleeve (32) arranged concentrically and at a radial distance from the latter. One application, in particular, for which the invention is suitable is that of motor-vehicle window lifter drives with a motor. <IMAGE>

Description

Getriebeanordnung, insbesondere Schneckengetriebe-Gear arrangement, especially worm gear

anordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeanordnung, insbesondere Schneckengetriebeanordnung, gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs; eine derartige Getriebeanordnung ist durch eine offenkundige Vorbenutzung bekannt.arrangement The invention relates to a gear arrangement, in particular Worm gear arrangement, according to the preamble of the main claim; such a Gear arrangement is known from prior public use.

Bei der bekannten, in einem Kraftfahrzeug-Fensterheberantrieb verwendeten Schneckengetriebeanordnung ist an dem der Abtriebsseite abgewandten Ende der über übliche Sinter-Gleitlager im Getriebegehäuse gelagerten Stahl-Abtriebswelle eine metallene, gesonderte Mitnehmer-Scheibe formschlüssig aufgesteckt und befestigt. Konzentrisch zur Abtriebswelle sind über den Umfang der Mitnehmer-Scheibe axial frei abstehende Zapfen angeformt, die im montierten Zustand der Getriebeanordnung in korrespondierende, über den Umfang des Zahnrades verteilte Taschen eingreifen. Zur Vermeidung von Getriebeschäden, z.B. beim Anlaufen der Scheibe des motorisch angetriebenen Fensterheberantriebs gegen einen Anschlag bei Erreichen der oberen und unteren Endlage sind zusätzlich über die Zapfen Dämpfungspuffer aus elastischem Material gestülpt; um die dazu notwendige Relativbewegung zwischen Mitnehmer-Scheibe einerseits und Zahnrad andererseits zu ermöglichen, ist das Zahnrad drehbar auf der Abtriebswelle und zwar axial zwischen Sinter-Lagern für die eigentliche Gleitlagerung der Abtriebswelle in dem Getriebegehäuse gelagert.In the known, used in a motor vehicle window regulator drive Worm gear arrangement is at the end facing away from the output side of the over Usual sintered plain bearings in the gear housing mounted steel output shaft metal, separate driver disk positively attached and fastened. Concentric to the output shaft are axial over the circumference of the driver disk Freely protruding pegs formed in the assembled state of the gear assembly engage in corresponding pockets distributed over the circumference of the gearwheel. To avoid damage to the gear unit, e.g. when the motor-driven pulley starts up powered window lifter drive against a stop when reaching the top and lower end positions are additionally made of elastic damping buffers via the pin Material turned inside out; the necessary relative movement between the driver plate on the one hand and gear on the other hand, the gear is rotatable on the output shaft, namely axially between sintered bearings for the actual plain bearing the output shaft stored in the gear housing.

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll trotz einer in Richtung der Abtriebswelle geringeren Bauhöhe und unter Berücksichtigung der großen betriebsmäßigen Temperaturunterschiede bei Anwendung in einem Kraftfahrzeug-Fensterheberantrieb erhöhter Betriebssicherheit in für eine automatengerechte Fertigung und Montage vorteilhafter Weise die Zahl der Einzelbauteile der Getriebeanordnung vermindert werden.According to the object of the present invention, despite one in the direction the output shaft lower overall height and under Consideration the large operational temperature differences when used in a motor vehicle window regulator drive Increased operational safety for automated production and assembly the number of individual components of the gear assembly is advantageously reduced will.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Getriebeanordnung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnende Lehre des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.The solution to this problem is achieved with a gear arrangement of type mentioned by the characterizing teaching of claim 1; advantageous Refinements of the invention are in each case the subject matter of the subclaims.

Durch die Funktionzusammenfassung einer einen zu harten Anschlag und damit die Zahnung des Zahnrads schützenden Dämpfung einerseits und der betriebsmäßigen Drehmomentenübertragung zwischen Antriebs- und Abtriebswelle andererseits in einem einzigen spritzgegossenen Zahnrad mit im Sinne von ansonsten gesondert vorgesehenen Dämpfungselementen in tangentialer Richtung dimensionierten Speichen werden die bei der Fertigung und insbesondere der Montage notwendigen Handhabungsgriffe vermindert; gleichzeitig erübrigt sich eine zusätzliche drehnachgiebige Lagerung zwischen einem mit der Abtriebswelle befestigten Mitnahmelement und dem über gesonderte Dämpfungselemente angekoppelten weiteren Zahnrad-Übertragungselement. Da weiterhin das einstückige Zahnrad nicht mehr den Lagerstellen der Antriebswelle im Getriebegehäuse axial vorgelagert sondern konzentrisch und im radialen Abstand zur Abtriebswelle lagerbar ist, kann die Bauhöhe der Getriebeanordnung in Richtung der Abtriebswelle wesentlich vermindert werden, wobei gleichzeitig eine belastungstechnische besonders günstige Lagerung des Zahnrades radial unter dem Eingriffspunkt der Antriebswelle bei einer Ausgestaltung der Getriebeanordnung gemäß den Gegenständen der Ansprüche 5 und/ oder 6 gewährleistet ist. Selbst wenn wegen der notwendigen Festigkeitsanforderungen die Abtriebswelle selbst aus Stahl gefertigt werden muß, können sämtliche übrigen, in einfacher Stecktechnik ineinander montierbaren wenigen Bauteile aus Kunststoff hergestellt werden und somit auf Grund des nur geringen Stahlanteils und dem geringen Durchmesser der Abtriebswelle Belastungen aufgrund übermäßiger Wärmeentwicklung von Metallbauteilen vermieden werden.By summarizing the functions of a too hard stop and thus the teeth of the gear protective damping on the one hand and operational Torque transmission between input and output shaft on the other hand in one single injection molded gear with in the sense of otherwise provided separately Spokes dimensioned in the tangential direction are the damping elements Reduced the handling handles necessary during manufacture and in particular during assembly; at the same time, there is no need for an additional flexible bearing between one with the drive element attached to the output shaft and the via separate damping elements coupled further gear transmission element. There continues to be the one-piece Gear is no longer axially in front of the bearing points of the drive shaft in the gear housing but can be mounted concentrically and at a radial distance from the output shaft the overall height of the gear assembly in the direction of the output shaft is significantly reduced at the same time a particularly favorable bearing in terms of loading of the gear radially below the point of engagement of the drive shaft in one embodiment the gear arrangement according to the subject matter of claims 5 and / or 6 is guaranteed. Even if because of the necessary strength requirements the output shaft itself must be made of steel, all other, A few plastic components that can be assembled into one another using simple plug-in technology are produced and therefore due to the only small amount of steel and the low Output shaft diameter Loads due to excessive heat generation of metal components can be avoided.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 in einem axialen Längs-Teilschnittbild einen Kraftfahrzeug-Fensterheberantrieb, Fig. 2 einen Schnitt durch das Getriebegehäuse des in Fig. 1 dargestellten Kraftfahrzeug-Fensterheberantriebes gemäß dem Schnittverlauf II-II, Fig. 3 eine stirnseitige Draufsicht auf die obere Hälfte des einstückigen, in Fig. 2 zwischen Abtriebswelle und Antriebs-Schneckenwelle angeordneten Zahnrad.The invention and further advantageous embodiments are described in following with reference to a schematically illustrated embodiment in the drawing explained in more detail. These show: FIG. 1 in an axial longitudinal partial sectional image Motor vehicle window lifter drive, FIG. 2 shows a section through the transmission housing of the motor vehicle window lifter drive shown in Fig. 1 according to the section II-II, Fig. 3 is an end plan view of the upper half of the one-piece, In Fig. 2 between the output shaft and drive worm shaft arranged gear.

Fig. 1 zeigt in einem axialen Längs-Teilschnittbild einen Kraftfahrzeug-Fensterheberantrieb mit einem nur schematisch angedeuteten Gleichstrom-Antriebsmotor 1, dessen verlängerte Läuferwelle als Schnecken-Antriebswelle 7 in ein an das Gehäuse des Gleichstrom-Antriebsmotors 1 angeflanschtes, topförmiges mit einem Getriebegehäusedeckel 22 verschließbares Getriebegehäuse 2 ragt und ein Zahnrad 3 antreibt.1 shows a motor vehicle window regulator drive in an axial longitudinal partial section with a only schematically indicated direct current drive motor 1, its extended Rotor shaft as worm drive shaft 7 in a to the housing of the direct current drive motor 1 flanged, cup-shaped with a gear housing cover 22 closable Gear housing 2 protrudes and a gear 3 drives.

Das Zahnrad 3 ist radial innen über eine Zahnrad-Lagerhülse 33 direkt auf die mit dem Abtriebsritzel 4 versehene Abtriebswelle 5 aufgespritzt. Zur besseren Mitnahmeverankerung zwischen der Zahnrad-Lagerhülse 33 und der eingespritzten Abtriebswelle 5 ist deren Oberfläche zweckmäßigerweise mit axial verlaufenden Nuten 52, 53 und/oder tangential verlaufenden Nuten 54 versehen.The gear 3 is radially inward via a gear bearing sleeve 33 directly sprayed onto the output shaft 5 provided with the output pinion 4. For better Driving anchorage between the gear bearing sleeve 33 and the injected output shaft 5, the surface of which is expediently provided with axially extending grooves 52, 53 and / or tangentially extending grooves 54 are provided.

Konzentrisch zur Zahnrad-Lagerhülse 33 ist in geringem radialen Abstand über einen Steg 39 eine Zahnrad-Nabe 32 mitangespritzt, die einstückig über mitgespritzte Speichen 34 bis 37 mit dem Zahnrad-Zahnkranz 31 verbunden ist, der von der Antriebs-Schneckenwelle 7 angetrieben wird. Der Steg 39 zwischen der Zahnrad-Nabe 32 und der Zahnrad-Lagerhülse 33 ist möglichst weit zum Getriebegehäusedeckel 22 verlegt, so daß in den radialen Zwischenraum 6 zwischen Zahnrad-Nabe 32 und Zahnrad-Lagerhülse 33 von der linken offenen Seite des Zwischenraumes 6 eine Getriebegehäuse-Lagerhülse 21 bei der Getriebe-Montage einsteckbar ist, auf der die Abtriebswelle 5 über die mitangespritzte Zahnrad-Lagerhülse 33 im Sinne einer geringen axialen Bauhöhe der gesamten Getriebeanordnung und einer weitgehend Biegemomente zwischen Antriebs Schneckenwelle und Zahnradlagerung vermeidenden Anordnung der Übertragungsmittel gelagert ist.Concentric to the gear bearing sleeve 33 is at a small radial distance A gear hub 32 is co-injected via a web 39, which is co-injected in one piece Spokes 34 to 37 connected to the ring gear 31 of the drive worm shaft 7 is driven. The web 39 between the gear hub 32 and the gear bearing sleeve 33 is moved as far as possible to the transmission housing cover 22, so that in the radial Gap 6 between gear hub 32 and gear bearing sleeve 33 from the left open side of the gap 6 a gear housing bearing sleeve 21 during the gear assembly can be inserted, on which the output shaft 5 via the co-molded gear bearing sleeve 33 in the sense of a low axial height of the entire gear arrangement and one largely avoiding bending moments between the worm shaft drive and the gear bearing Arrangement of the transmission means is stored.

Die jeweils - wie aus Fig. 3 entnehmbar - paarweise durch Kreisausschnitte gegenüberliegenden kreisbogenförmigen Speichen weisen in axialer Richtung eine große Steifigkeit auf, so daß sie einem axialen Schub aufgrund der Schnecken-Antriebswelle 7 erzeugten axialen Schubkraft widerstehen können und weisen andererseits in tangentialer Richtung eine geringere Steifigkeit auf, so daß einerseits eine betriebsmäßige Kraftübertragung zwischen Schnecken-Antriebswelle 7 und Abtriebswelle 5 gewährleistet ist, andererseits jedoch der äußere Zahnrad-Zahnkranz 31 gegenüber der inneren Zahnrad-Nabe 32 um ein geringes Maß tangential ausweichen kann und derart beim "Fahren auf Anschlag" eine Dämpfung des ansonsten voll auf die Zähne des Zahnrad-Zahnkranzes 31 wirkenden Blockierstoßes bewirkt.Each - as can be seen in FIG. 3 - in pairs by means of circular sections opposite circular arc-shaped spokes have a large in the axial direction Rigidity on, so that they have an axial thrust due to the worm drive shaft 7 generated axial thrust force can withstand and point the other hand in tangential Direction a lower rigidity, so that on the one hand an operational power transmission between Worm drive shaft 7 and output shaft 5 is guaranteed, on the other hand, however the outer gear ring gear 31 relative to the inner gear hub 32 by a small amount Dimension can deviate tangentially and so when "driving to the stop" a damping the otherwise fully acting on the teeth of the gear ring gear 31 blocking impact causes.

5 Patentansprüche 3 Figuren - Leerseite -5 claims 3 figures - blank page -

Claims (5)

Patentansprüche 1. Getriebeanordnung, insbesondere Schneckengetriebeanordnung, mit einer in einem Getriebegehäuse gelagerten Abtriebswelle, die in elastischer Drehmitnahmeverbindung mit einem Zahnrad steht, das von einer in das Getriebegehäuse ragenden Antriebswelle, insbesondere einer Schneckenwelle angetrieben wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Drehmitnahme zwischen der Antriebswelle (7) und der Abtriebswelle (5) nur ein einstückiges Kunststoff-Zahnrad mit zwischen radial äußerem Zahnrand-Zahnkranz (31) und radial innerer Zahnrad-Nabe (32) angeordneten Speichen (34 bis 37) vorgesehen ist, die in axialer Richtung eine Steifigkeit im Sinne einer formstabilen und in tangentialer Richtung eine Steifigkeit im Sinne einer bei einem Hartanlauf elastisch nachgiebigen Drehmitnahme aufweisen.Claims 1. Gear arrangement, in particular worm gear arrangement, with an output shaft mounted in a gear housing, which is in elastic Rotary driving connection with a gear is that of one in the gear housing projecting drive shaft, in particular a worm shaft, is driven, d a D u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that for the rotary drive between the drive shaft (7) and the output shaft (5) only a one-piece plastic gear with between arranged radially outer tooth rim ring gear (31) and radially inner gear hub (32) Spokes (34 to 37) is provided which have a rigidity in the axial direction A dimensionally stable and in the tangential direction a rigidity in the sense have an elastically resilient rotary drive in the event of a hard start-up. 2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abtriebswelle (5) an die Zahnrad-Nabe (32) mittel- oder unmittelbar mitangespritzt ist.2. Transmission arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the output shaft (5) to the gear hub (32) medium or is directly injected. 3. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zahnradnabe (32) mit radialem Zwischenraum (6) konzentrisch zu einer Zahnrad-Lagerhülse (33) für die Lagerung des Zahnrades (3) in dem Getriebegehäuse (2) angeordnet und über einen Steg (39) an dem der Abtriebsseite der Abtriebswelle (5) abgewandten Ende mit der Zahnrad-Lagerhülse (33) verbunden ist.3. Gear arrangement according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e k It is noted that the gear wheel hub (32) is concentric with a radial gap (6) to a gear bearing sleeve (33) for mounting the gear (3) in the gear housing (2) and arranged over a web (39) on the output side of the output shaft (5) facing away from the end with the gear bearing sleeve (33) is connected. 4. Getriebeanordnung nach Anspruch 2 oder 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abtriebswelle (5) im Bereich der mitangespritzten Zahnrad-Nabe (32) bzw. der angespritzten Zahnrad-Lagerhülse (33) mit axial und/oder tangential verlaufenden Außennuten (52, 53 bzw. 54) versehen ist.4. Transmission arrangement according to claim 2 or 3, d a -d u r c h g e k It is noted that the output shaft (5) is in the area of the co-injected Gear hub (32) or the molded-on gear bearing sleeve (33) with axial and / or tangentially extending outer grooves (52, 53 and 54) is provided. 5. Getriebeanordnung nach Anspruch 3 oder 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in den radialen Zwischenraum 6 von dessen stirnseitig offener Seite her eine Getriebegehäuse-Lagerhülse (21) hineinragt.5. Gear arrangement according to claim 3 or 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the radial interspace 6 from its end face a gear housing bearing sleeve (21) protrudes on the open side.
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