DE3915336A1

DE3915336A1 - Getriebeanordnung und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3915336A1
Application number: DE3915336A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Okada; Hiroki Matsumoto
Original assignee: Ikeda Bussan Co Ltd
Current assignee: Ikeda Corp
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1990-03-08
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: US4961353A; DE3915336C2; GB8911965D0; GB2222444B; GB2222444A; JPH0266366A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Getriebeanordnung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung und insbesondere ein Getriebeteil mit umformtechnisch hergestellten, insbesondere geschmiedeten bzw. preßverformten Verzahnungsabschnitten an diesem und ein Verfahren zur Herstellung des Getriebeteiles.

Um die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problemstellung zu verdeutlichen, wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 eine Sitzverstellvorrichtung bzw. Umlegeinrichtung für die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes erläutert, bei der ein herkömmlicher Getriebeaufbau bzw. ein herkömmliches Verzahnungsteil praktisch angewandt wird.

Die Sitz-Umlegvorrichtung 1 umfaßt ein Grundteil 2, das an einem Sitzkissenteil (nicht gezeigt) befestigt ist. Eine Schwenkwelle 3 ist mit dem Grundteil 2 fest verbunden, die durch eine Öffnung 6 b eines verzahnten oberen Teiles 5 hindurchgeht. Das verzahnte obere Teil 5 ist an einem Schwenkarm 4 befestigt, der seinerseits an einem unteren Abschnitt einer Sitzrückenlehne (nicht gezeigt) befestigt ist. Somit ist die Rückenlehne des Sitzes um die Schwenkwelle 3 relativ zu dem Sitzkissenteil schwenkbar und umklappbar. Die Zähne bzw. die Verzahnung des oberen Teiles ist durch das Bezugszeichen 5 a bezeichnet. In Verriegelungseingriff mit den Zähnen 5 a des oberen Teiles 5 ist ein verzahntes unteres Teil 7 in Eingriff bringbar, das schwenkbar um einen Schwenkbolzen 6 durch das Grundteil 2 gelagert ist. Durch das Bezugszeichen 7 a sind die Zähne bzw. ist die Verzahnung des unteren Teiles bezeichnet und 7 b bezeichnet eine Öffnung, durch die der Schwenkbolzen 6 hindurchgeht. Obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist eine geeignete Vorspanneinrichtung, wie z. B. eine Feder od. dgl., im Rahmen des verzahnten unteren Teiles 7 vorgesehen, um dieses gegen das verzahnte obere Teil 5 vorzuspannen. Somit wird üblicherweise die Sitzrückenlehne in einem verriegelten Zustand in einer gewünschten Winkellage relativ zu dem Sitzkissenteil gehalten. Wenn jedoch das verzahnte untere Teil 7 aus dem Verriegelungseingriff mit dem verzahnten oberen Teil 5 entgegen der Kraft der Vorspanneinrichtung gelöst wird, kann die Sitzrückenlehne frei relativ zu dem Sitzkissenteil schwenken.

Es ist bekannt, daß dann, wenn ein Benutzer des Sitzes mit seinem Rücken gegen die Sitzrückenlehne drückt, eine beträchtliche Belastung auf die verriegelnd im Eingriff befindlichen Verzahnungen 5 a und 7 a des oberen und unteren Zahnkörperteiles 5 und 7 aufgebracht wird. Um diesen beträchtlichen Belastungen zu widerstehen, sind bisher das obere und untere Zahnkörperteil 5 aus einer verhältnismäßig dicken Metallplatte hergestellt worden, z. B. unter Anwendung des sogenannten Zahnkörper-Warmwalzverfahrens oder -Warmrollverfahrens (hot gear rolling method). Bei dem vorerwähnten Zahnkörper-Warmwalz- oder -Warmrollverfahren wird eine verzahnte Form bzw. ein verzahntes Gesenk verwendet, das gedreht wird, um kontinuierlich seinen verzahnten Arbeitsbereich gegen einen Umfangsabschnitt einer Grundmetallplatte zu pressen, an der die Zähne ausgebildet werden sollen.

Infolge der Eigenheiten dieses Verfahrens ist es jedoch schwierig, jeden Zahn des erzeugten Zahnkörpers mit einer zweiseitigen Symmetrie zu versehen. D. h., daß dieses Verfahren, wie in Fig. 7 gezeigt ist, dazu neigt, die Winkel A und B jedes Zahnes 10 nicht gleichmäßig auszuführen, wobei jeder Winkel A oder B zwischen einer Mittelebene 100, die sowohl durch eine (nicht gezeigte) Krümmungsmitte der Verzahnung und eine Spitze des Zahnes 10 hindurchgeht und einer Seitenebene 100 A oder 100 B, die eine Vorder- oder Rückseite des Zahnes 10 enthält, gebildet bzw. definiert wird. Außerdem verursacht die Verwendung einer dickeren Metallplatte nicht nur erhöhte Herstellungskosten für die verzahnten Teile, sondern erhöht auch das Gewicht des Gesamtaufbaus der Rückenlehnen-Umklappvorrichtung.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeanordnung bzw. eine Verzahnungsanordnung zu schaffen, die frei von den vorerwähnten Nachteilen ist.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur vorteilhaften Herstellung einer derartigen Getriebeanordnung bzw. Verzahnungsanordnung anzugeben.

Erfindungsgemäß ist eine Getriebeanordnung bzw. eine Verzahnungsanordnung aus einer Metallplatte gebildet, die einen flanschförmigen Umfangsabschnitt aufweist, deren Außenseite mit umformtechnisch hergestellten, insbesondere geschmiedeten bzw. preßverformte Zähnen versehen ist.

Gemäß einem Aspekt einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes weist die Getriebeanordnung einen Verzahnungskörper auf, der aufweist ein sektorförmiges Grundteil einer Metallplatte und einen bogenförmigen Flanschabschnitt, der integral einstückig an einem bogenförmigen Umfangsabschnitt des sektorförmigen Grundteiles ausgebildet ist. Der bogenförmige Flanschabschnitt ist auf seiner Außenfläche mit geschmiedeten Zähnen versehen.

Nach einem weiteren Aspekt einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Getriebeanordnung mit dem Verzahnungsaufbau vorgesehen. Das Verfahren umfaßt (a) das Herstellen eines sektorförmigen Teiles aus einer Metallplatte, wobei das sektorförmige Teil einen sektorförmigen Grundabschnitt und einen bogenförmigen Flanschabschnitt aufweist, welcher integral einstückig an einem bogenformigen Umfangsabschnitt des sektorförmigen Grundteiles ausgebildet ist, (b) das Einlegen des sektorförmigen Teiles in eine Pressenvorrichtung, derart, daß der bogenförmige Flanschabschnitt sandwichartig in engem Kontakt zwischen einem ersten und einem zweiten Gesenk aufgenommen ist, wobei das zweite Gesenk mit Zähnen versehen ist, die dem bogenförmigen Flanschabschnitt zugewandt sind, und (c) das Pressen des bogenförmigen Flanschabschnittes in einem solchen Maße, daß der bogenförmige Flanschabschnitt verformt wird, um auf diesen durch die Gegenform des verzahnten zweiten Pressengesenkes Zähne auszubilden.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Fahrzeugsitz- Umklappvorrichtung, in der eine Getriebeanordnung nach der vorliegenden Erfindung praktisch ange wandt wird,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines sektor förmigen Metallteiles, an dem die Getriebe- bzw. Verzahnungsanordnung nach der vorliegenden Erfin dung erzeugt wird,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung einer Pressenvorrich tung, durch die die Getriebeanordnung bzw. der Verzahnungskörper nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wird,

Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung der Pressenvorrichtung in einem Zustand, in dem der Verzahnungsaufbau nach der vorliegenden Erfindung gerade hergestellt wird,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Getriebeanord nung bzw. des Verzahnungskörpers nach der vorliegen den Erfindung,

Fig. 6 eine Explosionsdarstellung einer Sitz-Umklappvor richtung, bei der eine herkömmliche Getriebeanord nung verwendet wird, und

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Verzahnung einer herkömmlichen Getriebeanordnung bzw. eines herkömmlichen Verzahnungskörpers.

Bezug nehmend auf Fig. 1 ist in dieser eine Sitz-Umklappvorrichtung 11 gezeigt, an der eine Getriebeanordnung bzw. ein Verzahnungskörper nach der vorliegenden Erfindung praktisch angewandt wird.

Die Sitz-Umklappvorrichtung 11 umfaßt allgemein ein Grundteil 12, befestigt an einem Sitzkissenteil (nicht gezeigt), eine Schwenkwelle 13, befestigt an dem Grundteil 12 und einen Schwenkarm 14, befestigt an einem Sitzrückenlehnenteil (nicht gezeigt) und schwenkbar gelagert durch die Schwenkwelle 13.

Der Schwenkarm 14 hat an seinem unteren Ende ein verzahntes oberes Teil 15, das an diesem angeschraubt ist. Ein verzahntes unteres Teil 17 ist schwenkbar durch einen Bolzen 16 mit dem Grundteil 12 verbunden. Eine Spiralfeder 18 ist zwischen dem Grundteil 12 und dem Schwenkarm 14 angeordnet, um den Schwenkarm 14 nach vorn, d. h. in Fig. 1 nach links vorzuspannen.

Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist, umfaßt das verzahnte obere Teil 15 ein Sektorteil 20 mit einem bogenförmigen Flansch 21, der an seiner Außenfläche mit Zähnen bzw. einer Verzahnung 22 versehen ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das verzahnte untere Teil 17 an seiner oberen Seite mit Zähnen bzw. einer Verzahnung 24 versehen, das verriegelnd mit den Zähnen 22 des verzahnten oberen Teils 15 in Eingriff bringbar ist. Ein Nocken 29, der an einem Betätigunghebel 26 getragen ist, ist gleitbar mit dem verzahnten unteren Teil 17 in Eingriff. Der Betätigungshebel 26 wird schwenkbar durch das Grundteil 12 gelagert. Mit dem Bezugszeichen 30 ist eine Feder bezeichnet, die den Betätigungshebel 26 in einer Richtung vorspannt, um den Nocken 29 zu veranlassen, das verzahnte untere Teil 17 gegen die Zähne 22 des verzahnten oberen Teiles 15 zu pressen. Somit wird üblicherweise die Rückenlehne des Sitzes verriegelt in einer bestimmten, gewünschten Winkellage relativ zu dem Sitzkissenteil gehalten. Wenn jedoch der Betätigungshebel 26 in der anderen Richtung, entgegen der Kraft der Feder 30 verschwenkt wird, werden die Zähne 24 des verzahnten unteren Teiles 17 von den Zähnen 22 des oberen verzahnten Teiles 15 gelöst. In diesem Zustand kann die Sitzrückenlehne frei relativ zu dem Sitzkissenteil verschwenkt werden.

Nachfolgend werden die Schritte zur Herstellung des verzahnten oberen Teiles 15 unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird ein sektorförmiges Teil 15′ aus einer geeigneten Metallplatte ausgeschnitten, die einen sektorförmigen Grundabschnitt 20′ und einen bogenförmigen Flanschabschnitt 21′ aufweist. Der Grundabschnitt 20′ ist mit einer Öffnung 32, begrenzt durch einen Kragen 34, versehen. Wie aus Fig. 1 verständlich ist, nimmt die Nabenöffnung 32 die Schwenkwelle 13 auf, die durch sie hindurchgeht. Somit bildet die Öffnung 32 eine Achse, um die das Sektorteil 15′ drehbar ist.

Anschließend wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, das Sektorteil 15′ in eine Pressenvorrichtung zur Ausbildung des Verzahnungsabschnittes eingelegt. Die Pressenvorrichtung umfaßt eine untere Form 41 mit einer in dieser ausgebildeten Ausnehmung 41 a, einen Grundkörper oder ein erstes Gesenk 43, ein bogenförmiges oder zweites Gesenk 45 und eine obere Form 49 (s. Fig. 4). Die Ausnehmung 41 a der unteren Form 41 ist so gestaltet, daß sie mit der Form des Sektorteiles 15′ übereinstimmt, das preßverformt werden soll. Das Grundgesenk 43 hat eine bogenförmige Umfangswandung 43 a, die so gestaltet ist, daß sie mit der Form einer Innenwand des bogenförmigen Flanschabschnittes 21′ des Sektorteiles 15′ übereinstimmt. Das bogenförmige Gesenk 45 hat an seiner bogenförmigen Innenwandung eine Mehrzahl von Zähnen 47. Jeder Zahn 47 des bogenförmigen Gesenkes 45 erstreckt sich rechtwinklig zu einer Richtung, in der sich in seiner Haupterstreckung das bogenförmige Gesetz 45 erstreckt, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Zuerst wird das Sektorteil 15′ in die Ausnehmung 41 a der unteren Form 41 eingelegt, derart, daß der bogenförmige Flanschabschnitt 21′ aufwärts gerichtet ist. Anschließend wird das Grundgesenk 43 auf das Sektorteil 15′ aufgesetzt und derart festgelegt, daß die bogenförmige Umfangswand 43 a des Gesenkes 43 in engem Kontakt mit dem bogenförmigen Flanschabschnitt 41′ des Sektorteiles 15′ ist. Anschließend wird das bogenförmige Gesenk 45 in einen bogenförmigen Raum gedrückt, der zwischen der Außenwand des bogenförmigen Flanschabschnittes 21′ des Sektorteiles 15′ und einer entsprechenden, zugehörigen Innenwand der Ausnehmung 41 a der unteren Form 41 gebildet ist.

In diesem Zustand steht, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, der bogenförmige Flanschabschnitt 41′ des Sektorteiles 15′ geringfügig von den übrigen Teilen nach außen vor. Anschließend wird die obere Form 49 gegen die untere Form 41 nach unten gepresst, so daß der bogenförmige Flanschabschnitt 21′ gepreßt wird. Somit wird der bogenförmige Flanschabschnitt 21′ gezwungen, an seiner Außenfläche geschmiedete bzw. preßumgeformte Zähne 22 zu bilden (s. Fig. 5), und zwar infolge der Ausbildung und Anordnung des verzahnten, bogenförmigen Gesenkes 45.

Es wird darauf hingewiesen, daß die geschmiedeten bzw. preßumgeformten Zähne 24 des verzahnten unteren Teiles 17 durch Anwendung im wesentlichen des gleichen Verfahrens erzeugt werden.

Durch die Erfindung werden insbesondere folgende Vorteile erreicht:

Da das die Verzahnung bildende bogenförmige Gesenk 45 während des Umformvorganges stationär gehalten wird, wird jedem Zahn 22, der auf dem bogenförmigen Flanschabschnitt 21′ des Sektorteiles 15′ ausgebildet wird, eine zweiseitige Symmetrie verliehen, im Gegensatz zu dem Fall der Anwendung der vorerwähnten herkömmlichen Methode. Da ein verhältnismäßig breiter oder dicker Verzahnungsabschnitt 22 der Getriebeanordnung bzw. des Verzahnungsteiles 15 aus einer verhältnismäßig dünnen Metallplatte erzeugt werden kann, kann eine wirtschaftliche Produktion derartiger Verzahnungskörper bzw. Getriebeelemente, insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugsitz-Klappvorrichtungen, erfolgen.

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung, insbesondere Verzahnungskörper für Sitz-Klappvorrichtungen, bestehend aus einem sektorförmigen Grundteil aus einer Metallplatte und einem bogenförmigen Flanschabschnitt, der integral einstückig an einem bogenförmigen Umfangsabschnitt des sektorförmigen Grundteiles ausgebildet ist. Der bogenförmige Flanschabschnitt ist an seiner Außenoberfläche mit preßumgeformten bzw. geschmiedenen Zähnen bzw. einem Verzahnungsabschnitt versehen. Ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Getriebeanordnung oder eines solchen Verzahnungskörpers umfaßt (a) das Herstellen eines Sektorteiles aus einer Metallplatte, wobei das Sektorteil einen sektorförmigen Grundabschnitt und einen bogenförmigen Flanschabschnitt aufweist, welcher integral einstückig an dem bogenförmigen Umfangsabschnitt des sektorförmigen Grundabschnittes ausgebildet ist, (b) Einsetzen des Sektorteiles in eine Pressenvorrichtung, derart, daß der bogenförmige Flanschabschnitt in engem Kontakt sandwichartig zwischen einem ersten und einem zweiten Gesenk aufgenommen ist, wobei das zweite Gesenk an seiner Fläche, die dem bogenförmigen Flanschabschnitt zugewandt ist, Zähne bzw. eine Verzahnung aufweist, und (c) Pressen des bogenförmigen Flanschabschnittes in einem solchen Maße, daß der bogenförmige Flanschabschnitt verformt wird, um auf seiner Außenfläche Zähne durch die Preßverformung mit Hilfe des verzahnten zweiten Gesenkes zu bilden.

Claims

1. Getriebeanordnung, insbesondere Verzahnungskörper, gekennzeichnet durch:
ein sektorförmiges Grundteil (15′) aus einer Metallplatte,
einen bogenförmigen Flanschabschnitt (21′), der auf einem bogenförmigen Umfangsabschnitt des sektorförmigen Grundteiles (15′) ausgebildet ist,
eine Einrichtung (41, 49), um eine Außenfläche des bogenförmigen Flanschabschnittes (21′) mit einer Verzahnung (22) zu versehen, die durch Preßumformung hergestellt ist.

2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sektorförmige Grundteil (15′) mit einer Öffnung (32) versehen ist, die eine Achse bildet, um die der Verzahnungskörper (15′) drehbar ist.

3. Getriebeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Zahn (22) auf dem bogenförmigen Flanschabschnitt parallel zu der Achse erstreckt.

4. Getriebeanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (32) des sektorförmigen Grundteiles (15′) durch einen Kragen (34) gebildet wird.

5. Vorrichtung zum Umklappen der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, mit einem ersten und einem zweiten, in Verriegelungseingriff bringbaren Verzahnungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Verzahnungsteile (15′) aus einem sektorförmigen Grundkörper mit einem bogenförmigen Flanschabschnitt (21′) besteht und auf dem Außenumfang des bogenförmigen Flanschabschnittes (21′) eine Verzahnungsanordnung (22) durch Preßverformung ausgebildet ist.

6. Vorrichtung zur Herstellung eines Getriebeteiles mit einem bogenförmigen Verzahnungsabschnitt am Außenumfang des Getriebeteiles, gekennzeichnet durch eine untere Form (41) mit einer Formöffnung (41 a) zur Aufnahme des Getriebeteiles (15′), einem ersten Grundgesenk (43) zur Abstützung des Getriebeteiles (15′) in der unteren Form (41) und ein bogenförmiges Bandgesenk (45) mit einer Verzahnung an seiner dem Außenumfang des bogenförmigen Flanschabschnittes (21′) des Getriebeteiles (15′) zugewandten Innenseite, das gegenüberliegend zu der bogenförmigen Gegenlagerfläche (43 a) des Grundgesenkes (43) der Außenfläche des bogenförmigen Flansches (21′) des Getriebeteiles (15′) zugewandt in einem bogenförmigen Spalt zwischen dem Getriebeteil und einer Gegenwandung der unteren Form (41) in dem Formhohlraum (41 a) aufnehmbar ist, und ein oberes Gesenk (49) zur Anlage gegen einen über die untere Form (41) mit dem Bogengesenk (45) und dem unteren Gesenk (43) vorspringenden Rand des bogenförmigen Flansches des Getriebeteiles (15′) zur Preßverformung des bogenförmigen Flanschabschnittes (21′) unter Fließen des Materiales in die Vertiefungen der Verzahnung (47) des stationären Bogengesenkes (45) zur Ausbildung einer Verzahnung (22) auf der äußeren Umfangsfläche des bogenförmigen Flanschabschnittes (21′) des Getriebeteiles (15′).

7. Verfahren zur Herstellung einer Getriebeanordnung, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

(a) Herstellen eines Sektorteiles (15′) aus einer Metallplatte, wobei das Sektorteil (15′) einen sektorförmigen Grundabschnitte (20′) und einen bogenförmigen Flanschabschnitt (21′) aufweist, der integral einstückig an dem bogenförmigen Randabschnitt des sektorförmigen Grundabschnittes (20) ausgebildet ist,
(b) Einsetzen des Sektorteiles (15′) in eine Pressenvorrichtung (41), derart, daß der bogenförmige Flanschabschnitt (41) in engem Kontakt sandwichartig zwischen einem ersten und einem zweiten Gesenk (41, 45) eingeschlossen ist, wobei das zweite Gesenk (45) , das stationär gehalten ist, an seiner Fläche, die dem bogenförmigen Flanschabschnitt (21′) gegenüberliegt, mit Zähnen (47) versehen ist, und
(c) Pressen des bogenförmigen Flanschabschnittes (21′), insbesondere senkrecht zur Fließrichtung des Materiales zur Ausbildung des gewünschten Zahnprofiles (22) derart, daß der bogenförmige Flanschabschnitt (21′) verformt wird, um auf seiner Umfangsaußenfläche durch die gegenüberliegende Anordnung des verzahnten zweiten Gesenkes (45) eine Umfangsverzahnung (22) auszubilden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erreichen des Schrittes (b) ein oberer Abschnitt des bogenförmigen Flanschabschnittes (21′) geringfügig von dem ersten und zweiten Gesenk (43, 45) nach oben vorspringt und dieser obere Abschnitt im Schritt (c) durch das obere Gesenk (49) niedergepreßt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn (47), der an dem zweiten Gesenk (45) ausgebildet ist, sich senkrecht zur Hauptausdehnung des zweiten Gesenkes (45) erstreckt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gesenk (43) und das zweite Gesenk (45) jeweils bogenförmige Außen- und Innenflächen aufweisen, wobei die Außen- und Innenflächen eine derartige Form aufweisen, daß sie mit der Innen- und Außenfläche des bogenförmigen Flanschabschnittes (21′) übereinstimmen.