DE4216332A1

DE4216332A1 - Spielreduziertes Schneckengetriebe, insbesondere für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4216332A1
Application number: DE19924216332
Authority: DE
Inventors: Christian Alt; Markus Treichl; Claus Dallwig
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1992-05-16
Filing date: 1992-05-16
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2012-05-17
Also published as: DE4216332C2

Description

Die Erfindung betrifft ein spielreduziertes Schneckengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eignet sich insbesondere zum Einsatz für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen.

Das Getriebe besitzt einen einfachen Aufbau und überträgt auch bei Umkehrung der Richtung des Kraftflusses die Kräfte ohne die sonst üblichen Umschaltgeräusche und vermeidet bei Einwirkung von Kräften (z. B. Hangabtriebskraft) in Verstellrichtung störende Rattergeräusche.

Nach dem deutschen Gebrauchsmuster G 85 08 681 ist eine Schneckenwellen- Justiervorrichtung bekannt, die das Axialspiel der Schneckenwelle herausnehmen soll. Die Justiervorrichtung besteht aus einem Stellglied und/oder einem Spannelement, das im wesentlichen keilförmig ausgebildet und enlang einer Schrägfläche des Gehäuses verschiebbar ist. Andererseits steht der Keil mit der Lagerkugel des Schneckenwellenendes im Kontakt. Durch eine vorzugsweise deckelseitige, federelastische Abstützung des Keils kann dieser das Lagerspiel kontinuierlich ausgleichen.

Nachteilig ist der große Teileaufwand der beschriebenen Vorrichtung, der sich nicht nur kostensteigernd auswirkt, sondern auch die Montage wesentlich verkompliziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes, quasi spielfreies bzw. spielreduziertes Schneckengetriebe, insbesondere für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen, zu entwickeln, das kostengünstig herstellbar und leicht montierbar ist. Bei seinem Einsatz in Verstelleinrichtungen von elektrischen Fensterhebern, Sitzverstellungen oder dergleichen soll das Getriebe Umschaltgeräusche bei Drehrichtungsumkehr des Motors sowie Rattergeräusche vermeiden. Kräfte, die über die normalen Verstellkräfte hinausgehen (z. B. Crash- und Einbruchskräfte) sollen ebenfalls im Getriebe abgebaut werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der auf der Schneckenwelle vorgesehene Lagerbund zur axialen Abstützung der Schnecke auf beiden Seiten durch die Anschlagflächen der Lagerschalen abgestützt ist, wobei eine der Anschlagflächen eine federelastische Wirkung aufweist. Vorzugsweise befindet sich die federelastisch ausgebildete Anschlagfläche auf der zur Schnecke hin gerichteten Seite des Lagerbundes. Das die federelastisch ausgebildete Anschlagfläche beinhaltende Federelement ist homogener Bestandteil der Lagerschale bzw. des dazu gehörenden Lagerbocks. Das Federelement entsteht durch Ausbildung eines Schnittes bzw. Freischnittes im entsprechenden Bereich der Lagerschale.

Zur Aufnahme von Kräften, die die betriebsbedingten Verstellkräfte übersteigen (insbesondere Crashkräfte), befindet sich auf der dem Lagerbund gegenüberliegende Seite der Schnecke ein weiterer Lagerbund mit einer gehäuseseitigen Abstützung. Somit werden besonders große Kräfte nicht nur von den Anlageflächen, die mit dem Lagerbund zum Spielausgleich gebildet werden, aufgenommen, sondern noch von einer weiteren sich gehäuseseitig abstützenden Anlagefläche.

Die Lagerschalen, einschließlich des Federelements, sind homogener Bestandteil einer Lagerplatte. Sie besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist mit clipsbaren Lagerschalen versehen.

Eine weitere technische Lösung der anfangs beschriebenen technischen Aufgabe, bei der ein Schneckengetriebe verwendet wird, dessen Schnecke über eine flexible Welle und ein Verbindungselement mit einem Antrieb verbunden ist, wird dadurch gelöst, daß die Schnecke, die flexible Welle und das Verbindungselement einstückig ausgebildet sind. Vorzugsweise bestehen die Schnecke und die flexible Welle aus einem homogenen Kunststoffkörper, in dessen Ende ein metallisches Verbindungselement, eingelassen ist. Das sich sonst oft einarbeitende radiale und axiale Spiel im Bereich der Verbindung von Schnecke und flexible Welle sowie das axiale Spiel zur Ankopplung an die Antriebseinheit werden somit wirksam vermieden.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung besitzt das Schneckengetriebe einen Lagerbund, der sich beidseitig axial abstützt, wobei eine der Anlageflächen auf einer Seite des Lagerbundes federelastisch und als homogener Bestandteil der Lagerschale ausgebildet ist. Im übrigen sind auch die technischen Weiterbildungen gemäß den vorstehenden Erläuterungen bezüglich des Lagerbundes anwendbar.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels sowie der dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Seitenansicht eines Teilschnitts der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 Seitenansicht einer Schnecke mit einstückig angeformter flexibler Welle,

Fig. 2b Seitenansicht eines Schnitts der Lagerplatte mit Lagerschalen,

Fig. 2c Draufsicht auf die Lagerplatte.

Das Wesen des erfindungsgemäßen spielreduzierten Schneckengetriebes weist zwei Aspekte auf, die voneinander getrennt anwendbar sind, jedoch gemeinsam die größte Wirkung entfalten können. Zum einen vermeidet die beidseitige Abstützung eines Lagerbundes auf der Schneckenwelle über wenigstens eine federelastisch ausgebildete Anlagefläche im unmittelbaren Lagerbereich der Schnecke das Auftreten von Spiel. Andererseits erfolgt die Kraftübertragung (soweit vorgesehen) über eine flexible Welle, die erfindungsgemäß einstückig an die Schneckenwelle angeformt ist und an ihrem anderen Ende ein Adapterstück zur Ankopplung an einen Motor trägt, und so die Ursachen für verbindungstechnisch auftretendes Spiel beseitigt.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht und Teilschnitt ohne eine angeformte flexible Welle. Die Schnecke 1 ist über ihre Wellenbereiche 3a, 3b, 3c in den diesen zugeordneten Lagerschalen 6a, 6b, 6c gehalten, die von der Lagerplatte 10 getragen werden. Der Lagerbund 2 trennt die Lagerbereiche 3a und 3b und stützt sich spielfrei an den seitlichen Flanken der Lagerschalen 6a und 6b ab. Während die Lagerschale 6a im wesentlichen starr ausgebildet und in unmittelbarer Nachbarschaft zur Gehäusewand 11a angeordnet ist, steht andererseits die Lagerschale 6b über ihr Federelement 60 mit dem Lagerbund 2 federelastisch in Verbindung. Die federelastisch ausgebildete Anschlagfläche 61 des Federelements 60 ist vorzugsweise der zur Schnecke 1 zugewandten Seite des Lagerbundes 2 zugeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite der Schnecke 1 befindet sich der Lagerbund 20 in geringem Abstand zur Lagerschale 6c, die ihrerseits axial an der Gehäusewand 11c abgestützt ist. Der genannte Abstand wird überwunden, wenn besonders große Kräfte auf die Schnecke 1 wirken (z. B. beim Crash), die das Federelement 60 nicht mehr aufnehmen kann. Dann kommt es zur Fortleitung der Kräfte über den Lagerbund 20 und die Lagerschale 6c in die Gehäusewand 11c. In die entgegengesetzte Richtung auftretende Kräfte werden über den Lagerbund 2, die Lagerschale 6a und die Gehäusewand 11a abgebaut.

Das beschriebene Konstruktionsprinzip ist natürlich auch im Zusammenhang mit einer fliegend gelagerten Schnecke anwendbar.

Fig. 2a stellt die Seitenansicht einer Schnecke mit einstückig angeformter flexibler Welle 4 dar, deren Ausbildung im Wellenbereich 3a, 3b sowie des Lagerbundes 2 identisch mit dem im Fig. 1 beschriebenen Bereich ist. Dasselbe gilt für die zugehörigen Lagerschalen 6a, 6b der Lagerplatte 10, wodurch auch analoge Wirkungen erzielt werden. Im Wellenbereich 3c wurde jedoch auf einen weiteren Lagerbund verzichtet, der mit der Lagerschale 6c in Wirkverbindung treten könnte. Hierfür ist die Stirnfläche 1c der Schnecke 1 für den Fall vorgesehen, daß eine entsprechend gerichtete Kraft auf das Federelement 60 einwirkt und einen entsprechenden Verschiebeweg verursacht.

An den Wellenbereich 3c schließt sich einstückig die flexible Welle 4 an, in deren Ende ein Verbindungselement 5 (z. B. ein 4-Kant) fest eingelassen ist. Das Verbindungselement 5 ist als vielkantiger, stiftartiger Stecker ausgebildet und zur Übertragung vergleichsweise großer Kräfte aus metallischem Werkstoff gefertigt. Die einstückige Ausführung vermeidet die sonst zwischen den Einzelkomponenten "Schnecke 1", "flexible Welle 4" und "Verbindungselement 5" auftretenden axialen Verschiebemöglichkeiten. Dadurch wird eine wesentliche Ursache von Geräuschen und erhöhtem Verschleiß beseitigt.

Fig. 2c zeigt die Draufsicht auf die Lagerplatte 10. Aus ihr sind neben den als Clip-Lager ausgebildeten Lagerschalen 6a, 6b, 6c auch die Befestigungspunkte 8 erkennbar, über die das Getriebe an den vorgesehenen Stellen gehalten wird. Über die Verbindungspunkte 9 erfolgt die Befestigung des Getriebegehäuses (nicht dargestellt). Im Lager 7 ist das Schneckenrad gehaltert, welches mit der Schnecke 1 kämmt.

Die Materialauswahl für die beschriebenen Getriebe- bzw. Gehäuseteile wird im wesentlichen von den Belastungsbedingungen bestimmt sein. Für Verstelleinrichtungen von Kraftfahrzeugen hat sich als günstig herausgestellt, die Lagerplatte 10 aus Kunststoff und das Getriebegehäuse aus Metall (z. B. einem Spritzgußteil) zu fertigen. Ebenso besteht die einstückige Ausführung von Schnecke 1 und flexibler Welle 4 aus Kunststoff. Bei Verzicht auf die flexible Welle 4 kann aber auch Stahl vorteilhaft verwendet werden.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 - Schnecke
1c - Stirnfläche
2 - Lagerbund
20 - Lagerbund
3 - Wellenbereich
3a - Wellenbereich
3b - Wellenbereich
3c - Wellenbereich
4 - flexible Welle
5 - Verbindungselement (z. B. 4-Kant-Steckelement)
6 - Lagerschale
6a - Lagerschale
6b - Lagerschale
6c - Lagerschale
60 - Federelement (vorzugsweise als Teil von 6b) dient dem Restspielausgleich
61 - Anlagefläche
7 - Lager
8 - Befestigungspunkte
9 - Verbindungspunkte von (10) mit ihrem Gegenstück, z. B. Gehäusedeckel
10 - Lagerplatte
11 - Gehäusewand

Claims

1. Spielreduziertes Schneckengetriebe, insbesondere für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen, mit ein- oder beidseitig einer Schnecke angeordneten zylindrischen Wellenbereichen, denen Lagerschalen zur radialen Lagerung zugeordnet sind, und mit wenigstens einem Lagerbund zur axialen Abstützung der Schnecke in jeweils eine Richtung,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Lagerbund (2) auf beiden Seiten axial abstützt, wobei eine Anlagefläche (61) auf einer Seite des Lagerbundes (2) als homogener Bestandteil der Lagerschale (6b) und federelastisch ausgebildet ist.

2. Spielreduziertes Schneckengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federelastisch ausgebildet Anschlagfläche (61) auf der zur Schnecke (1) gerichteten Seite des Lagerbundes (2) angeordnet ist.

3. Spielreduziertes Schneckengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (61) ein durch Schnitt bzw. Freischnitt des die Lagerschale (6b) beinhaltenden Lagerbocks gebildetes Federelement (60) ist.

4. Spielreduziertes Schneckengetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Lagerbund (2) gegenüberliegenden Seite der Schnecke (1) ein weiterer Lagerbund (20) mit gehäuseseitiger axialer Abstützung zur Aufnahme von axialen Kräften, die betriebsbedingte Verstellkräfte übersteigen, vorgesehen ist.

5. Spielreduziertes Schneckengetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschalen (6a, 6b, 6c), einschließlich des Federelements (60), homogener Bestandteil einer Lagerplatte (10) sind.

6. Spielreduziertes Schneckengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (10) aus einem Kunststoff mit klipsbaren Lagerschalen (6a, 6b, 6c) gefertigt ist.

7. Spielreduziertes Schneckengetriebe, insbesondere für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen, mit beidseitig einer Schnecke angeordneten zylindrischen Wellenbereichen, denen Lagerschalen zur radialen Lagerung zugeordnet sind, und mit wenigstens einem Lagerbund zur axialen Abstützung der Schnecke, wobei die Schnecke über eine flexible Welle und ein Verbindungselement mit einem Antrieb verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (1), die flexible Welle (4) und das Verbindungselement (5) einstückig ausgebildet sind.

8. Spielreduziertes Schneckengetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schnecke (1) und flexible Welle (4) von einem homogenen Kunststoffkörper gebildet sind, dessen Ende als Steckverbindungselement (5) ausgebildet ist.

9. Spielreduziertes Schneckengetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckverbindungselement (5) als metallischer Vielkant ausgebildet und im Ende der flexiblen Welle (4) axial eingelassen ist.

10. Spielreduziertes Schneckengetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Lagerbund (2) auch auf seiner zur Schnecke (1) gerichteten Seite axial abstützt, wobei die Anlagefläche (61) als homogener Bestandteil der Lagerschale (6b) und federelastisch ausgebildet ist.