DE3634020C1 - Verstellgetriebe in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verstellgetriebe in einem Kraftfahrzeug für eine motorische Sitzver­ stellung, eine Rückenlehnenneigungsverstellung oder einen Fensterheber, mit einem im wesentlichen topfförmigen Ge­ triebegehäuse, in welchem an einer Lagerwelle vom Topf­ boden ausgehend der Reihe nach folgende Elemente ge­ lagert sind:

• - ein Abtriebsglied,
• - ein mit dem Abtriebsglied drehfest verbundener Planeten­ radträger mit wenigstens zwei auf Lagerstiften gelager­ ten Planetenrädern, die mit einer Innenumfangsver­ zahnung des Getriebegehäuses kämmen,
• - ein ebenfalls mit den Planetenrädern kämmendes Sonnen­ rad und
• - ein mit dem Sonnenrad drehfest verbundenes Schnecken­ rad, welches mit einer von einem Antriebsmotor ange­ triebenen Schnecke kämmt.

Ein Verstellgetriebe dieser Art ist aus der DE-OS 33 22 863 bekannt (Fig. 3). Die Lagerwelle wird hier von axialen Vorsprüngen 52, 54 gebildet, die vom mit dem Planetenradträger einstückigen Ritzel beidseits abstehen. Die Planetenräder sind auf dem Planetenradträger vor dem Zusammenbau vormontiert, wobei die Lagerstifte jeweils mit durchmesservergrößerten Köpfen versehen sind, die die Planetenräder in axialer Richtung auf den Lagerstiften festlegen. Der Zusammenbau dieses bekannten Verstellge­ triebes ist relativ aufwendig, da beim Einsetzen des Planetenradträgers samt Planetenräder darauf zu achten ist, daß sämtliche (z. B. vier) Planetenräder richtig orientiert sind, um in Eingriff mit der Innenumfangsverzahnung des Getriebegehäuses zu gelangen und nicht an den ent­ sprechenden Getriebezähnen hängen zu bleiben. Desgleichen muß beim anschließenden Einbau des Sonnenrades darauf ge­ achtet werden, daß dieses nicht an den Zähnen der Planeten­ räder hängen bleibt, sondern in Eingriff mit den Planeten­ rädern gelangt. Die Vormontage der Planetenräder am Planetenradträger verlängert die erforderliche Zusammen­ bauzeit.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung ein Verstellge­ triebe der eingangs genannten Art anzugeben, welches einfacher zusammenzubauen ist, insbesondere mit Hilfe von Montageautomaten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die vom Topfboden abgewandten Stirnseiten der Planetenräder jeweils mit wenigstens einer die Zahnkranzdrehlage des jeweiligen Planetenrades in bezug auf die Planetenradachse bestimmenden Montagewerkzeug-Angriffsfläche versehen sind zum orientier­ ten Aufstecken auf die Lagerstifte in Eingriff mit der Innen­ umfangsverzahnung, daß das Schneckenrad auf seiner vom Topfboden abgewandten Stirnseite mit wenigstens einer die Zahnkranzdrehlage des Schneckenrades in bezug auf die Schneckenradachse bestimmenden Montagewerkzeug-Angriffs­ fläche versehen ist zum orientierten Aufstecken auf die Lagerwelle in gegenseitigem Eingriff von Sonnenrad und Planetenrädern, und daß die Stirnseiten der Planetenräder jeweils mit einer zur Planetenradachse senkrechte Anlage­ fläche ausgebildet sind zur Anlage an der der Stirnseite des Schneckenrads gegenüberliegenden Rückseite des Schneckenrads.

Bei dem Zusammenbau des erfindungsgemäßen Verstellgetriebes können die Getriebeteile der Reihe nach in das Getriebe­ gehäuse eingesetzt werden, nämlich zuerst der Planetenrad­ träger samt Abtriebsglied in durch die Planetenradachsen vorgegebene Orientierung relativ zum feststehenden Ge­ triebegehäuse, sodann die Planetenräder in durch die Montage­ werkzeug-Angriffsflächen derart vorbestimmter Orientierung, daß ein sofortiger Eingriff der einzelnen Planetenräder in die Innenumfangsverzahnung des Getriebegehäuses sicher­ gestellt ist. Anschließend kann das Schneckenrad samt mit diesem drehfest verbundenem Sonnenrad in durch die Montage­ werkzeug-Angriffsfläche vorgegebener Orientierung aufge­ steckt werden, derart, daß das Sonnenrad sogleich in Ein­ griff mit den einzelnen Planetenrädern gelangt. Die axiale Fixierung der Planetenräder wird nunmehr über die Anlage­ flächen der Planetenräder sichergestellt, die an der Rück­ seite des Schneckenrads anliegen. Diese Montageschritte können ohne weiteres von einem Montage-Roboter durchgeführt werden. Die Vormontage der Planetenräder erübrigt sich.

Es wird vorgeschlagen, daß die Stirnseiten der Planeten­ räder und/oder des Schneckenrads jeweils mit zwei zu­ einander und zur Lagerwellenachse parallelen und voneinander abgewandten Montagewerkzeug-Angriffsflächen versehen sind. Die Montagewerkzeug-Angriffsflächen sind ohne Beeinträchti­ gung der Form der Anlageflächen einfach herzustellen und ermöglichen es, daß das jeweilige Teil an diesen Angriffs­ flächen nicht nur orientiert, sondern auch ergriffen werden kann.

Die Planetenräder sind einfach herzustellen bei geringem Reibungsverschleiß der Anlageflächen am Schneckenrad, wenn, wie weiterhin vorgeschlagen wird, die Planeten­ räder mit Sacklöchern zur Aufnahme der Lagerstifte ausge­ bildet sind, und die Stirnseiten mit balligem Zentralbe­ reich zur Bildung der Anlageflächen ausgebildet sind.

Der Zusammenbau des Verstellgetriebes wird weiterhin da­ durch erleichtert, daß die Lagerwelle in den Topfboden des Getriebegehäuses eingepreßt oder eingenietet ist. In einem ersten Arbeitsschritt wird also die Lagerwelle in den Topfboden des Getriebegehäuses eingesetzt und dient dann für die nächstfolgenden Montageschritte als Führung für die aufzusteckenden Teile.

Die Lagerwelle kann mit einem Lagerbund versehen sein, welcher einerseits am Topfboden des Getriebegehäuses und andererseits am Abtriebsglied anliegt. Der Lagerbund ver­ hindert also ein Durchrutschen der Lagerwelle beim Ein­ pressen bzw. Vernieten; außerdem dient er als axiales Gegenlager für das Abtriebsglied, insbesondere Ritzel.

Als Abtriebsglied kommt bevorzugt ein Ritzel in Frage, welches mit einem außerhalb des Getriebegehäuses ge­ lagerten, durch eine entsprechende Ausnehmung in das Ge­ getriebegehäuse eintretenden Zahnsegmentteil oder Zahnstange kämmt. Es kommt jedoch auch z. B. eine Seiltrommel als Abtriebsglied in Frage. Das Abtriebsglied kann mit dem Planetenradträger einstückig ausgebildet sein, z. B. bestehend aus Sintermetall. Alternativ hier­ zu kann das Abtriebsglied und der Planetenradträger in­ einandergesteckt und miteinander vernietet sein. Das Schneckenrad kann mit dem Sonnenrad einstückig ausgebildet sein, so daß sich eine entsprechend großflächige Dreh­ lagerung dieses Teils auf dem Lagerwellenumfang ergibt. Die Ausbildung des Planetenradträgers aus Sintermetall sichert eine hohe mechanische Stabilität der Planetenrad­ träger-Lagerung, so daß ein ordnungsgemäßes Ineinander­ greifen der Verzahnungen von Sonnenrad und Planetenrädern sichergestellt ist mit der Möglichkeit, die Planetenräder sowie das Schneckenrad samt Sonnenrad aus Kunststoff zu bilden. Dementsprechend reduzieren sich die Herstellungs­ kosten des Massenprodukts Verstellgetriebe in einem Kraft­ fahrzeug. Dieses Verstellgetriebe wird bevorzugt bei einer Sitzverstellung (Längs-Verstellung und Neigungs-/Höhenver­ stellung) eingesetzt, wenn auch der Einsatz des Verstellgetriebes zur Rückenlehnen-Neigungsverstellung in Frage kommt, oder in Verbindung mit einem Fensterheber.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß auf der Lagerwelle Abtriebsglied, Planetenradträger, Sonnenrad und Schneckenrad drehbar gelagert sind, und daß das vom Topfboden entferntere Ende der Lagerwelle in einem Gehäusedeckel gelagert ist. Auf diese Weise wird die Lagerwelle beidendig gelagert. Um etwaiges Axialspiel der auf die Lagerwelle aufgesteckten Bauteile von vorne­ herein auszuschließen (zur Geräusch- und Verschleißver­ minderung), wird vorgeschlagen, daß ein federelastisches Vorspannelement, z. B. Federscheibe, zwischen Schneckenrad und Gehäusedeckel eingesetzt ist. Diese Federscheibe kann vom Montage-Roboter eingesetzt werden.

Um ohne besonderen Aufwand eine möglichst genaue Zen­ trierung der Lagerwelle innerhalb des Getriebegehäuses zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß der Gehäusedeckel mit wenigstens einem ringförmigen, an der Innenseite des Getriebegehäuses anliegenden Positionie­ rungsvorsprung versehen ist.

Zur montagefreundlichen, schnellen Verbindung von Ge­ häusedeckel und Getriebegehäuse wird vorgeschlagen, daß der Gehäusedeckel mit dem Getriebegehäuse verklipst ist.

Die Erfindung wird im folgenden an einem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt eines Ver­ stellgetriebes und

Fig. 2 eine Schemaansicht auf Teile des Verstellge­ triebes gemäß Fig. 1 in Blickrichtung II.

In Fig. 1 ist vereinfacht ein Verstellgetriebe 10 als Teil einer motorischen Neigungs-/Höhenverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes dargestellt. Man erkennt einen Schwenkhebel 12 der Sitzverstellung, welcher an einem Lagerbolzen 14 schwenkbar gelagert ist, und welcher an seinem in Fig. 1 oberen Ende mit einem Zahnsektor 16 versehen ist, der durch eine seitliche Öffnung 18 eines Getriebegehäuses 20 in das Verstellgetriebe 10 eingreift. Ein Ritzel 22 innerhalb des Verstellgetriebes 10 als Ab­ triebsglied dieses Getriebes kämmt mit dem Zahnsektor 16.

Das Getriebegehäuse 20 ist angenähert topfförmig mit von einem Gehäusedeckel 24 verschlossener Topföffnung 26 und mit dem Gehäusedeckel 24 gegenüberliegendem Topf­ boden 28, in welchem eine Lagerwelle 30 mit ihrem in Fig. 1 linken, vorzugsweise mit Riefen 32 versehenen Ende in eine entsprechende Durchgangsöffnung 34 einge­ preßt ist.

Ein Lagerbund 36 der Lagerwelle 30 liegt einerseits an der Innenseite des Topfbodens 28 an und andererseits an der entsprechenden Stirnseite des Ritzels 22. Das Ritzel ist einstückig aus Sintermetall mit einem Planetenrad­ träger 38 ausgebildet, welcher 3 bis 5 Planetenräder 40 trägt. Die Planetenräder 40 sind auf Lagerstiften 42 drehbar gelagert, die in entsprechende Sacklöcher 44 der Planetenräder 40 eingreifen. Diese Lagerstifte 42 sind jeweils mit einem durchmesserverringerten Endab­ schnitt 46 (in Fig. 1 links) in entsprechend dimensionierte Einstecköffnungen 50 des Planetenradträgers 38 einge­ steckt.

Die vom Topfboden 28 abgewandten Stirnseiten 52 der Planetenräder 40 sind ballig ausgebildet; der zur je­ weiligen Planetenradachse 54 zentrische Mittelbereich dient als Anlagefläche 56 zur Anlage an der gegenüber­ liegenden Rückseite 58 eines Schneckenrads 61. Zusätz­ lich zu diesen Anlageflächen 56 weisen die Stirnseiten 52 der Planetenräder 40 noch in Fig. 2 angedeutete, zur Achse 54 parallele Montagewerkzeug-Angriffsflächen 60 auf. An jedem Planetenrad 40 sind zwei zueinander parallele und voneinander abgewandte derartige Angriffsflächen 60 ausgebildet, was durch entsprechendes Abfräsen bzw. Spritzgießen der bevorzugt aus Kunststoff bestehenden Planetenräder 40 erhalten werden kann. Die beiden An­ griffsflächen 60 bilden eine Art "Zwei-Flach" mit der Möglichkeit, von einem zangenartigen Werkzeug, z. B. eines Montage-Robotors, ergriffen zu werden.

Die Planetenräder 40 kämmen mit ihrer Außenumfangsver­ zahnung 64 einerseits mit einer Innenumfangsverzahnung 66 des Getriebegehäuses 20 und andererseits mit einer Außen­ umfangsverzahnung 68 eines mit dem Schneckenrad 61 ein­ stückig aus Kunststoff ausgebildeten Sonnenrads 70. Eben­ so wie das aus Ritzel 22 und Planetenradträger 38 be­ stehende Bauteil, ist auch das aus Sonnenrad 70 und Schneckenrad 61 bestehende Bauteil auf dem Außenumfang 72 der Lagerwelle 30 drehbar gelagert. Das Sonnenrad 70 liegt stirnseitig am Ritzel 22 an, und zwar unter einer durch eine Federscheibe 74 zwischen Schneckenrad 61 und Gehäusedeckel 24 bestimmten Vorspannung.

Eine von einem nicht dargestellten Antriebsmotor ange­ triebene, mit diesem beispielsweise über eine flexible Welle verbundene, im Getriebegehäuse 20 beispielsweise ge­ mäß der DE-OS 33 22 863 gelagerte Schnecke 76 greift mit ihrer Schneckenverzahnung 78 in eine Außenumfangsver­ zahnung 80 des Schneckenrads 61 ein.

Der Gehäusedeckel 24 ist mit einem ringförmigen, an der Innenseite 79 des Getriebegehäuses 20 im Bereich der Topföffnung 26 anliegenden Positionierungsvorsprung 81 versehen. Dieser dient der exakten selbsttätigen Zentrierung des Gehäusedeckels 24 und damit der genauen Orientierung der Lagerwelle 30 innerhalb des Getriebege­ häuses 20, da das in Fig. 1 rechte Ende 82 der Lagerwelle 32 zur beidseitigen Wellenlagerung in eine entsprechende Lageröffnung 84 des Gehäusedeckels 24 eingesteckt ist.

In Fig. 2 erkennt man schemaartig sowohl die vier Planeten­ räder 40 mit ihren Angriffsflächen 60 und ihren Anlage­ flächen 56, die in das strichliert angedeutete Sonnenrad 70 eingreifen. Zudem ist der Umriß des Schneckenrads 61 angedeutet samt Lageröffnung 84. Um eine Roboter-Montage des Schneckenrads 61 mit vorgegebener Schneckenrad- Orientierung zu ermöglichen, ist auch das Schneckenrad 61 mit Montagewerkzeug-Angriffsflächen 90 entsprechend den Flächen 60 der Planetenräder 40 versehen. Diese Flächen 90 können in entsprechender Weise durch Ab­ fräsen bzw. Spritzgießen hergestellt sein. Man erkennt in Fig. 1 einen die Lagerwelle umgreifenden Hals 92 des Schneckenrads 61, welcher an einander gegenüberliegenden Seiten abgeflacht ist zur Bildung dieser Flächen 90. Die Flächen 90 sind zueinander parallel und parallel zur Achse 96 der Lagerwelle 30.

Der Zusammenbau des vorstehend beschriebenen Verstellge­ triebes 10 geht in der folgenden Weise vor sich:

In das an einem entsprechenden Träger festgelegte Getriebegehäuse 20 wird als erstes von der Seite der Gehäuseöffnung 26 aus die Lagerwelle 30 eingesteckt und in die Öffnung 34 eingepreßt bzw. eingenietet, bis der Lagerbund 36 am Topfboden 28 anliegt. Dieser Schritt kann bereits von einem Montage-Roboter vorge­ nommen werden, wie auch die nachfolgenden Schritte, welche stets die entsprechende Teilezuführung von derselben Seite des Getriebegehäuses aus erfordern.

Das mit dem Planetenradträger 38 einstückige Ritzel 22 wird anschließend auf die Lagerwelle 30 in Fig. 1 von rechts aufgesteckt, wobei die insgesamt vier Einsteck­ öffnungen 50 des Planetenradträgers 38 ohne weiteres eine Montage dieses Bauteils in vorgegebener Dreh- Stellung ermöglichen. Um diese Dreh-Stellung für die nachfolgenden Montageschritte zu fixieren, kann ein dem Hebel 12 entsprechendes Bauteil mit Sektorverzahnung fest am Träger fixiert sein, so daß das montierte Ritzel sich nicht verdrehen kann.

Sodann werden die Lagerstifte 42 in die vier Einsteck­ öffnungen 50 eingesteckt. Daraufhin können die vier Planetenräder 40 an den Angriffsflächen 60 ergriffen und in vorgegebener Orientierung auf die Lagerstifte 42 in Eingriff mit der Innenumfangsverzahnung 64 des Ge­ triebegehäuses 20 aufgesteckt werden. Nunmehr wird das Schneckenrad 61 an den Flächen 90 vom Montageroboter er­ griffen und in vorgegebener Orientierung auf die Lager­ welle 30 aufgesteckt, bis schließlich die Verzahnung 68 des Sonnenrads 70 in Eingriff mit der Verzahnung 64 der Planetenräder 40 gelangt und schließlich stirnseitig am Planetenradträger 38 anschlägt. In dieser Anschlags­ position liegt die Rückseite 58 des Schneckenrads 61 an den Anlageflächen 56 der Planetenräder 40 an oder hält zu diesen geringfügigen Abstand ein, um auf diese Weise die Planetenräder 40 in axialer Richtung auf den Lager­ stiften 42 zu fixieren.

Nach dem Aufstecken der Federscheibe 74 wird schließlich der Gehäusedeckel 24 aufgeschoben und mit dem Getriebe­ gehäuse starr verbunden, insbesondere in nicht darge­ stellter Weise verklipst.

Claims (10)

1. Verstellgetriebe in einem Kraftfahrzeug für eine motorische Sitzverstellung, eine Rückenlehnenneigungsverstellung oder einen Fensterheber, mit einem im wesentlichen topfförmigen Getriebegehäuse, in welchem an einer Lagerwelle vom Topfboden ausgehend der Reihe nach folgende Elemente gelagert sind:

• - ein Abtriebsglied,
• - ein mit dem Abtriebsglied drehfest verbundener Planetenradträger mit wenigstens zwei auf Lagerstiften gelagerten Planetenrädern, die mit einer Innenumfangsverzahnung des Getriebegehäuses kämmen,
• - ein ebenfalls mit den Planetenrädern kämmendes Sonnenrad und
• - ein mit dem Sonnenrad drehfest verbundenes Schneckenrad, welches mit einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Schnecke kämmt,

dadurch gekennzeichnet, daß die vom Topfboden (28) abgewandten Stirnseiten (52) der Planetenräder (40) jeweils mit wenigstens einer die Zahnkranzdrehlage des jeweiligen Planetenrades in bezug auf die Planetenradachse bestimmenden Montagewerkzeug-Angriffsfläche (60) ver­ sehen sind zum orientierten Aufstecken auf die Lagerstifte (42) in Eingriff mit der Innenumfangsverzahnung (66), daß das Schneckenrad (61) auf seiner vom Topfboden (28) abgewandten Stirnseite mit wenigstens einer die Zahnkranzdrehlage des Schneckenrades in bezug auf die Schneckenradachse bestimmenden Montagewerkzeug-Angriffsfläche (90) versehen ist zum orientierten Aufstecken auf die Lagerwelle (30) in gegenseitigem Eingriff von Sonnenrad und Planetenrädern, und daß die Stirnseiten (52) der Planetenräder (40) jeweils mit einer zur Planetenradachse senkrechten Anlagefläche (56) ausgebildet sind zur Anlage an der der Stirnseite des Schneckenrads gegenüberliegenden Rückseite (58) des Schneckenrads (61).

2. Verstellgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (52) der Planetenräder (40) und/oder des Schneckenrads (61) jeweils mit zwei zueinander und zur Lagerwellenachse (96) parallelen und voneinander abgewandten Montagewerkzeug-Angriffsflächen (60, 90) versehen sind.

3. Verstellgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (40) mit Sacklöchern (44) zur Aufnahme der Lagerstifte (42) ausgebildet sind, und daß die Stirnseiten (52) mit balligem Zentralbereich zur Bildung der Anlageflächen (56) ausgebildet sind.

4. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwelle (30) in den Topfboden (28) des Getriebegehäuses (20) eingepreßt oder eingenietet ist.

5. Verstellgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwelle (30) mit einem Lagerbund (36) versehen ist, welcher einerseits am Topfboden (28) des Getriebegehäuses (20) und andererseits am Abtriebsglied anliegt.

6. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Lagerwelle (30) Abtriebsglied, Planetenradträger (38), Sonnenrad (70) und Schneckenrad (61) drehbar gelagert sind, und daß das vom Topfboden (28) entferntere Ende der Lagerwelle (30) in einem Gehäusedeckel (24) gelagert ist.

7. Verstellgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein federelastisches Vorspannelement, zum Beispiel Federscheibe (74), zwischen Schneckenrad (61) und Gehäusedeckel (24) eingesetzt ist.

8. Verstellgetriebe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (24) mit wenigstens einem ringförmigen, an der Innenseite des Getriebegehäuses (20) anliegenden Positionierungsvorsprung (81) versehen ist.

9. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel mit dem Getriebegehäuse verklipst ist.