DE102015224535A1

DE102015224535A1 - Getriebeantriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102015224535A1
Application number: DE102015224535.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Steuer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2017-06-08
Also published as: CN106855113A; CN106855113B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeantriebseinrichtung (100), insbesondere für einen Komfortantrieb in einem Kraftfahrzeug, mit einem in einem spanlosen Verfahren ausgebildeten Getriebegehäuse (10), das zumindest ein Gehäusegrundteil (11; 31; 31a; 31b) zur Aufnahme von Getriebebauteilen (16, 18, 20) und einen das Gehäusegrundteil (11; 31; 31a; 31b) verschließenden Gehäusedeckel (12; 35a; 35b) aufweist, und mit an dem Getriebegehäuse (10) einstückig angeformten Befestigungselementen (26a, 26b, 26c; 36a, 36b, 36c) zum Befestigen des Getriebegehäuses (10) an einer Befestigungsfläche (25). Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Befestigungselemente (36a, 36b, 36c) an dem Gehäusedeckel (35a; 35b) angeordnet sind.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Getriebeantriebseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein System zur Ausbildung unterschiedlicher Getriebeantriebseinrichtungen, ein Werkzeug zur Herstellung eines Gehäusegrundteils für eine Getriebeantriebseinrichtung sowie einen Komfortantrieb mit einer Getriebeantriebseinrichtung.
Eine Getriebeantriebseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Praxis bereits bekannt. Die bekannte Getriebeantriebseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass deren Getriebegehäuse Befestigungselemente aufweist, mittels derer die Getriebeantriebseinrichtung an einer kundenspezifischen Befestigungsfläche befestigt werden kann. Beispielsweise bei der Verwendung der Getriebeantriebseinrichtung als Bestandteil eines Schiebedachantriebs in einem Kraftfahrzeug ist diese Befestigungsfläche je nach Fahrzeughersteller bzw. Fahrzeug unterschiedlich ausgebildet bzw. angeordnet. Dies führt dazu, dass trotz der Verwendung von Gleichteilen, beispielsweise einem stets gleichen Elektromotor oder einer stets gleichen Getriebeeinrichtung, der Hersteller der Getriebeantriebseinrichtung für jeden Anwendungsfall unterschiedliche Getriebegehäuse ausbilden bzw. herstellen muss. Beim Stand der Technik sind die Befestigungselemente stets an einem Gehäusegrundteil angeformt. Dies rührt daher, dass dieses Gehäusegrundteil üblicherweise topfartig zur Aufnahme der Getriebeeinrichtung ausgebildet ist und daher eine relativ große Steifigkeit aufweist. Dadurch ist es möglich, die Befestigungselemente, die üblicherweise in Form von Befestigungsaugen ausgebildet sind, beispielsweise über die gesamte Höhe des Gehäusegrundteils auszubilden, so dass auch diese eine relativ große Steifigkeit bzw. Festigkeit aufweisen. Darüber hinaus ist es aufgrund des kundenspezifischen Gehäusegrundteils in den allermeisten Fällen notwendig, zusätzlich einen kundenspezifischen Gehäusedeckel auszubilden. Insbesondere die Verwendung unterschiedlicher Gehäusegrundteile zur Erfüllung kundenspezifischer Anforderungen erfordert einen relativ hohen Investitionsbedarf bei dem Hersteller der Getriebeantriebseinrichtungen. Dies rührt daher, dass das Gehäusegrundteil eine Vielzahl von Schnittstellen bzw. Zusatzelementen aufweist, die mit hoher Genauigkeit in dem Getriebegrundteil realisiert werden müssen. So muss beispielsweise eine Anschraubfläche an dem Gehäusegrundteil, an dem ein Motorgehäuse eines Elektromotors anschraubbar bzw. befestigbar ist, hochgenau zu einer Lagerung einer Antriebswelle des Elektromotors in dem Gehäusegrundteil ausgerichtet bzw. gefertigt werden. Ebenso weist das Gehäusegrundteil eine Schnittstelle zur Aufnahme einer Bürsteneinrichtung für den Elektromotor und ähnliche Schnittstellen auf. Weiterhin wird erwähnt, dass insbesondere bei einer vollautomatischen Fertigung unter Nutzung von Werkstückträgern ein zusätzlicher Investitionsbedarf dadurch entsteht, dass die unterschiedlichen Gehäusegrundteile innerhalb einer automatischen Fertigung durch die Werkstückträger sicher gefördert bzw. transportiert werden müssen. Dies macht ggf. kundenspezifische Werkzeugträger oder zumindest speziell geformte Werkstückträger zur Nutzung für unterschiedliche Gehäusegrundteile erforderlich.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeantriebseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die oben genannten Nachteile des Stands der Technik vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Getriebeantriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Befestigungselemente zum Befestigen der Getriebeantriebseinrichtung an einer Befestigungsfläche nicht an dem Gehäusegrundteil, sondern an dem Gehäusedeckel anzuordnen. Diese konstruktive Änderung ermöglicht auf überraschende Art und Weise eine Reihe von Vorteilen. Insbesondere ist es dadurch möglich, ein stets gleiches bzw. standardisiertes Gehäusegrundteil für unterschiedlichste kundenspezifische Anforderungen verwenden zu können. Es müssen somit für die unterschiedlichen Kundenanforderungen bzw. kundenspezifischen Lösungen nicht jedes Mal neue Werkzeuge hergestellt werden. Vielmehr genügt es, ein und dasselbe Gehäusegrundteil mit unterschiedlichen, d.h. kundenspezifischen Gehäusedeckeln zu kombinieren. Die kundenspezifische Anordnung der Befestigungselemente an dem Gehäusedeckel hat darüber hinaus den besonderen Vorteil, dass die Werkzeugkosten insgesamt gesehen dadurch reduziert werden können, dass an einem kundenspezifischen Gehäusedeckel, mit Ausnahme der kundenspezifischen Anordnung bzw. Ausbildung der Befestigungselemente, typischerweise keine weiteren Schnittstellen erforderlich sind, mit Ausnahme beispielsweise von Befestigungslöchern, über die der Gehäusedeckel mit dem Gehäusegrundteil verbunden wird. Dadurch ist für das jeweils kundenspezifische Werkzeug zur Herstellung des Gehäusedeckels nur ein relativ geringer Investitionsaufwand erforderlich.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Getriebeantriebseinrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Um trotz der erfindungsgemäß vorgesehenen Verlegung der Befestigungselemente von dem Gehäusegrundteil in den Gehäusedeckel eine ausreichende mechanische Festigkeit des Gehäusedeckels sicherzustellen, da die von der Getriebeantriebseinrichtung erzeugten Kräfte über den Gehäusedeckel abgefangen werden müssen, ist es vorgesehen, dass der Gehäusedeckel Versteifungselemente, insbesondere in Form von Versteifungsrippen, aufweist. Derartige Versteifungselemente bzw. Versteifungsrippen haben den Vorteil, dass im Gegensatz zu einer Ausbildung, bei der beispielsweise die Wanddicke des Gehäusedeckels überall vergrößert wird, ein relativ geringer Materialbedarf erzielt wird, mit der Folge von relativ geringen Herstellkosten und einem relativ geringen Gewicht des Gehäusedeckels.
Um durch einen relativ großen Abstand zwischen den einzelnen Befestigungselementen eine aus mechanischer Sicht vorteilhafte Befestigung der Getriebeantriebseinrichtung an der Befestigungsfläche zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Befestigungselemente zumindest teilweise als von dem Gehäusedeckel radial abstehende Befestigungsaugen mit einer Durchgangsöffnung ausgebildet sind.
Als weitere Möglichkeit zur Versteifung des Gehäusedeckels kann es vorgesehen sein, dass der Gehäusedeckel topfartig mit einem von der Ebene des Gehäusedeckels senkrecht abragenden Randbereich ausgebildet ist.
Die Erfindung umfasst auch ein System zur Ausbildung unterschiedlicher Getriebeantriebseinrichtungen, die entsprechend der obigen Anmerkungen erfindungsgemäß mit an dem Gehäusedeckel angeordneten Befestigungselementen ausgebildet sind, wobei das System ein Gehäusegrundteil umfasst, das mit unterschiedlichen Gehäusedeckeln verbindbar ist.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Werkzeug zur Herstellung eines Gehäusegrundteils für eine erfindungsgemäße Getriebeantriebseinrichtung. Ein derartiges Werkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass einsetzbare Werkzeugeinsätze vorgesehen sind, wobei die Werkzeugeinsätze dazu dienen, unterschiedlich angeordnete oder unterschiedlich ausgebildete Aufnahmen für unterschiedliche Gehäusedeckel auszubilden. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass unter Verwendung ein und desselben Werkzeuggrundteils durch spezifische Werkzeugeinsätze unterschiedliche Gehäusegrundteile herstellbar sind. Dadurch werden insbesondere die Investitionskosten zur Herstellung der in dem Gehäusegrundteil vorgesehenen bzw. erforderlichen Schnittstellen für die Getriebebauteile und den Elektromotor reduziert, da immer das gleiche Werkzeuggrundteil verwendet werden kann.
Zuletzt umfasst die Erfindung auch einen Komfortantrieb in einem Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Getriebeantriebseinrichtung. Dabei weist der Komfortantrieb die gleichen Vorteile auf, die im Rahmen der Getriebeantriebseinrichtung erläutert wurden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:
1 und 2 jeweils in perspektivischer Ansicht unterschiedliche Getriebeantriebseinrichtungen gemäß dem Stand der Technik,
3 eine Draufsicht auf ein Gehäusegrundteil mit daran angeflanschtem Elektromotor,
4 und 5 unterschiedlich gestaltete Gehäusedeckel in Draufsicht zur Verwendung bei einem Gehäusegrundteil gemäß der 3,
6 und 7 jeweils in Draufsicht Getriebeantriebseinrichtungen, die unter Verwendung der Getriebedeckel gemäß 5 ausgebildet sind,
8 ein Detail eines Gehäusedeckels in einem Längsschnitt und
9 und 10 jeweils in Draufsicht ein Werkzeug zur Herstellung eines Gehäusedeckels mit unterschiedlich ausgebildeten Werkzeugeinsätzen.
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit der gleichen Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In den 1 und 2 ist jeweils eine Getriebeantriebseinrichtung 100 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Die Getriebeantriebseinrichtung 100, die insbesondere Bestandteil eines Komfortantriebs in einem Kraftfahrzeug, wie einem Schiebedachantrieb, einem Sitzverstellungsantrieb oder ähnliches ist, weist ein Getriebegehäuse 10 zur Aufnahme von Getriebebauteilen auf. Das Getriebegehäuse 10 hat ein topfartiges Gehäusegrundteil 11 und einen die Öffnung in dem Gehäusegrundteil 11 verschließenden Gehäusedeckel 12.
Sowohl das Gehäusegrundteil 11 als auch der Gehäusedeckel 12 sind durch spanlose Fertigungsverfahren hergestellt. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Gehäusegrundteil 11 und der Gehäusedeckel 12 jeweils aus Kunststoff bestehen. Es ist jedoch auch denkbar, dass beispielsweise das Gehäusegrundteil 11 aus Aluminium besteht und als Druckgussteil ausgebildet ist, während der Gehäusedeckel 12 aus Kunststoff besteht.
An das Gehäusegrundteil 11 ist im Bereich einer Schnittstelle 14 ein Elektromotor 15 anflanschbar, beispielsweise mittels Schraubverbindungen oder einer Formschlußverbindung. Wie insbesondere anhand der 3 erkennbar ist, weist der Elektromotor 15 eine Antriebswelle 16 mit einer Schneckenverzahnung 17 auf, die in einer an einem Außenumfang eines Getrieberads 18 ausgebildeten Gegenverzahnung 19 kämmt. Das Getrieberad 18 wirkt auf ein aus dem Gehäusedeckel 12 herausragendes Abtriebselement 20, das zumindest mittelbar mit dem zu verstellenden Element, also beispielsweise dem Schiebedach oder einem Fahrzeugsitz verbunden ist. Weiterhin ist anhand der 3 erkennbar, dass die Antriebswelle 16 auf der dem Elektromotor 15 abgewandten Seite in einer Lagerstelle 21 des Gehäusegrundteils 11 radial gelagert ist. Die Lagerstelle 21 bildet eine weitere Schnittstelle 23 aus.
Der Gehäusedeckel 12 ist mit dem Gehäusegrundteil 11 mittels mehrerer Befestigungsschrauben 22 verbunden. Um die soweit beschriebene Getriebeantriebseinrichtung 100 an einer in den 1 und 2 lediglich ausschnittsweise dargestellte Befestigungsfläche 25, die beispielsweise durch ein Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs gebildet ist, befestigen zu können, weist das Gehäusegrundteil 11 in der 1 zwei, in Bezug zum Abtriebselement 20 an gegenüberliegenden Seiten angeordnete, radial nach außen ragende Befestigungselemente 26a, 26b auf. Die Befestigungselemente 26a, 26b sind einstückig an dem Gehäusegrundteil 11 angeformt. Sie weisen jeweils eine Durchgangsöffnung 27 auf, über die das Gehäusegrundteil 11 mit der Befestigungsfläche 25 mittels nicht dargestellter Befestigungsschrauben verbindbar ist.
Die Getriebeantriebseinrichtung 100 gemäß der 2 weist demgegenüber drei Befestigungselemente 26a, 26b, 26c auf, die ebenfalls radial von dem Gehäusegrundteil 11 nach außen ragen und die Ecken eines in etwa gleichseitigen Dreiecks bilden. Auch wird der Gehäusedeckel 12 bei der Getriebeantriebseinrichtung 100 der 2 mit vier Befestigungsschrauben 22 mit dem Gehäusegrundteil 11 verbunden, während der Gehäusedeckel 12 der Getriebeantriebseinrichtung 100 der 1 mit lediglich drei Befestigungsschrauben 22 mit dem Gehäusegrundteil 11 verbunden ist. Somit sind sowohl das Gehäusegrundteil 11 als auch der Gehäusedeckel 12 bei den beiden Getriebeantriebseinrichtungen 100 unterschiedlich bzw. kundenspezifisch ausgebildet.
In der 3 ist ein Gehäusegrundteil 31 einer erfindungsgemäßen Getriebeantriebseinrichtung 100 gezeigt. Das Gehäusegrundteil 31 zeichnet sich dadurch aus, dass es (lediglich) Aufnahmen 32 für in den 6 und 7 erkennbare Befestigungsschrauben 33 aufweist, mittels derer ein kundenspezifischer Gehäusedeckel 35 mit dem Gehäusegrundteil 31 verbunden wird. Die Aufnahmen 32 bzw. Befestigungsschrauben 33 sind zur Ausbildung einer standardisierten Schnittstelle zur Verbindung mit einem Gehäusedeckel 35a, 35b etwa in Eckbereichen des Gehäusegrundteils 31 angeordnet. Wesentlich für die Erfindung ist, dass kundenspezifisch unterschiedliche Getriebeantriebseinrichtungen 100 dadurch realisiert werden, dass ein und dasselbe Gehäusegrundteil 31 in Art eines Baukastensystems mit unterschiedlichen Gehäusedeckeln 35a, 35b kombiniert werden können.
So ist in der 4 ein Gehäusedeckel 35a gezeigt, der drei radial von dem Gehäusedeckel 35a wegragende Befestigungselemente 36a, 36b, 36c aufweist. Die Befestigungselemente 36a, 36b und 36c sind in Form von Befestigungsaugen 37 ausgebildet und weisen jeweils eine Durchgangsöffnung 38 zur Befestigung an der Befestigungsfläche 25 auf. Demgegenüber weist der Gehäusedeckel 35b gemäß der 5 lediglich zwei, um etwa 180° in Bezug zu einer Längsachse 39 angeordnete, ebenfalls radial nach außen ragende Befestigungselemente 36a, 36b auf. Wesentlich ist, dass die Durchgangsöffnungen 41 zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 33 bei beiden Gehäusedeckeln 35a, 35b an identischer Stelle angeordnet bzw. ausgebildet sind, um die unterschiedlichen Gehäusedeckel 35a, 35b mit dem gleichen Gehäusegrundteil 31 verbinden zu können. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Gehäusedeckel 35a, 35b über dieselbe Schnittstelle mit dem Gehäusegrundteil 31 verbunden sind. In den 6 und 7 sind zwei erfindungsgemäße, kundenspezifische Getriebeantriebseinrichtungen 100 gezeigt, wie sie unter Verwendung der beiden in den 4 und 5 ausgebildeter Gehäusedeckel 35a, 35b ausgebildet sind.
Die Gehäusedeckel 35a, 35b weisen zumindest an deren Oberseite Verstärkungselemente in Form von Verstärkungsrippen 45 auf, die in Art von Stegen einen zentralen Bereich 46 des Gehäusedeckels 35a, 35b mit den Befestigungselementen 36a, 36b, 36c verbinden. Darüber hinaus ist aus einer Zusammenschau der 4 und 5 sowie 8 erkennbar, dass der Gehäusedeckel 35a, 35b in einem radial äußeren Bereich topfartig ausgebildet ist. Hierzu weist der Gehäusedeckel 35a, 35b einen von der Ebene des Gehäusedeckels 35a, 35b senkrecht nach oben abragenden Randbereich 47 auf. Zusätzlich ist es vorgesehen, dass auch auf der dem Gehäusegrundteil 31 zugewandten Seite der Gehäusedeckel 35a, 35b einen senkrecht zu dem Gehäusegrundteil 31 ragenden Randbereich 48 aufweist.
In den 9 und 10 ist jeweils ausschnittsweise ein Werkzeug 50 zur Herstellung unterschiedlicher Gehäusegrundteile 31a, 31b gezeigt. Das Werkzeug 50 weist in ein Werkzeuggrundteil (nicht dargestellt) einsetzbare, unterschiedlich ausgebildete Werkzeugeinsätze 52 bis 55 auf, um unterschiedliche Anordnungen von Aufnahmen 32 ausbilden zu können.
Die soweit beschriebene Getriebeantriebseinrichtung 100 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Getriebeantriebseinrichtung (100), insbesondere für einen Komfortantrieb in einem Kraftfahrzeug, mit einem in einem spanlosen Verfahren ausgebildeten Getriebegehäuse (10), das zumindest ein Gehäusegrundteil (11; 31; 31a; 31b) zur Aufnahme von Getriebebauteilen (16, 18, 20) und einen das Gehäusegrundteil (11; 31; 31a; 31b) verschließenden Gehäusedeckel (12; 35a; 35b) aufweist, und mit an dem Getriebegehäuse (10) einstückig angeformten Befestigungselementen (26a, 26b, 26c; 36a, 36b, 36c) zum Befestigen des Getriebegehäuses (10) an einer Befestigungsfläche (25), dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (36a, 36b, 36c) an dem Gehäusedeckel (35a; 35b) angeordnet sind.
Getriebeantriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (35a; 35b) Versteifungselemente (45), insbesondere in Form von Versteifungsrippen aufweist.
Getriebeantriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (36a, 36b, 36c) zumindest teilweise als von dem Gehäusedeckel (35a; 35b) radial abstehende Befestigungsaugen (37) mit einer Durchgangsöffnung (38) ausgebildet sind.
Getriebeantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (35a; 35b) topfartig mit wenigstens einem von der Ebene des Gehäusedeckels (35a; 35b) senkrecht abragenden Randbereich (47, 48) ausgebildet ist.
Getriebeantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (35a; 35b) mit dem Gehäusegrundteil (31; 31a; 31b) mittels Befestigungsschrauben (33) verbunden ist.
Getriebeantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an das Gehäusegrundteil (31; 31a; 31b) über eine Schnittstelle (14) ein Elektromotor (15) befestigbar ist, der mit einer Antriebswelle (16) in das Gehäusegrundteil (31; 31a; 31b) hineinragt, dass die Antriebswelle (16) in dem Gehäusegrundteil (31; 31a; 31b) im Bereich einer weiteren Schnittstelle (23) gelagert ist, und dass die Antriebswelle (16) mit einem in dem Getriebegrundteil (31; 31a; 31b) drehbar gelagerten Getrieberad zusammenwirkt.
System zur Ausbildung unterschiedlicher Getriebeantriebseinrichtungen (100), die nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet sind, umfassend ein Gehäusegrundteil (31; 31a; 31b), das mit unterschiedlichen Gehäusedeckeln (35a; 35b) verbindbar ist, die insbesondere verschiedene Befestigungselemente (36a, 36b, 36c) aufweisen.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäusegrundteil (31; 31a; 31b) und den unterschiedlichen Gehäusedeckeln (35a; 35b) eine standardisierte Schnittstelle (31, 32) ausgebildet ist.
Werkzeug (50) zur Herstellung eines Gehäusegrundteils (31a; 31b) für eine Getriebeantriebseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend in das Werkzeug (50) einsetzbare Werkzeugeinsätze (52 bis 55) zur Ausbildung unterschiedlich angeordneter oder unterschiedlich ausgebildeter Aufnahmen (32) für Gehäusedeckel (31a; 31b).
Komfortantrieb in einem Kraftfahrzeug mit einer Getriebeantriebseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.