DE102018117576B3

DE102018117576B3 - Untersetzungsgetriebe sowie getriebemotor

Info

Publication number: DE102018117576B3
Application number: DE102018117576.0A
Authority: DE
Inventors: Norbert Griewenka
Original assignee: Adient Engineering and IP GmbH
Current assignee: Keiper Seating Mechanisms Co Ltd
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2038-07-21
Also published as: CN111936765B; US20210018067A1; WO2019179934A1; US11187302B2; CN111936765A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe mit einem Gehäuse (400), einer ersten Getriebestufe und einer zweiten Getriebestufe, wobei die zweite Getriebestufe ein außenverzahntes erstes Zahnrad (240) und ein mit dem ersten Zahnrad (240) kämmendes, innenverzahntes zweites Zahnrad (260) aufweist, das mit einem Abtrieb (270) drehfest verbunden ist, und einem von der ersten Getriebestufe angetriebenen, umlaufenden Exzenter (226) zum Antrieb einer Abwälzbewegung des zweiten Zahnrads (260) an dem ersten Zahnrad (240), wobei das erste Zahnrad (240) von dem Exzenter (226) auf einer Kreisbahn bewegt wird, und einer axial neben dem ersten Zahnrad (240) angeordneten Drehmomentstützscheibe (250), die das erste Zahnrad (240) an einer Relativdrehung gegenüber dem Gehäuse (400) hindert, wobei die Drehmomentstützscheibe (250) entlang von zwei Gleitflächen (434, 444) der Lagerstelle (410, 420) in eine erste Richtung (R1) linear beweglich geführt ist, und wenigstens eine Gleitfläche (434, 444) durch wenigstens eine Rippe (430, 440) gebildet ist, wobei die Rippe (430, 440) an der Drehmomentstützscheibe (250) anliegt und die Drehmomentstützscheibe (250) in Richtung einer weiteren Gleitfläche (434, 444) der Lagerstelle (410, 420) elastisch vorspannt. Die Erfindung betrifft zudem einen Getriebemotor mit einem Elektromotor (110) und einem derartigen Untersetzungsgetriebe.

Description

Die Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe mit einem Gehäuse, einer ersten Getriebestufe und einer zweiten Getriebestufe, wobei die zweite Getriebestufe ein außenverzahntes erstes Zahnrad und ein mit dem ersten Zahnrad kämmendes, innenverzahntes zweites Zahnrad aufweist, das mit einem Abtrieb zumindest mittelbar drehfest verbunden ist, und einem von der ersten Getriebestufe angetriebenen, umlaufenden Exzenter zum Antrieb einer relativen Abwälzbewegung von dem zweiten Zahnrad auf dem ersten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad von dem Exzenter auf einer Kreisbahn bewegt wird, und einer axial neben dem ersten Zahnrad angeordneten Drehmomentstützscheibe, die das erste Zahnrad an einer Relativdrehung gegenüber dem Gehäuse hindert, wobei die Drehmomentstützscheibe in wenigstens einer Lagerstelle des Gehäuses entlang von wenigstens zwei Gleitflächen der wenigstens einen Lagerstelle in eine erste Richtung linear beweglich geführt ist. Die Erfindung betrifft zudem einen Getriebemotor.
Stand der Technik
Ein gattungsgemäßes Untersetzungsgetriebe mit einer Drehmomentstützscheibe ist aus der DE 10 2015 212 823 B3 bekannt. Ein Untersetzungsgetriebe mit einer zusätzlichen dritten Getriebestufe ist aus der DE 10 2004 043 310 B4 bekannt.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Untersetzungsgetriebe der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll Spiel zwischen einer Drehmomentstützscheibe und einem Gehäuse des Untersetzungsgetriebes reduziert werden. Zusätzlich oder alternativ soll Spiel zwischen einem Exzenter und einem von diesem angetriebenen Zahnrad des Untersetzungsgetriebes reduziert werden. Außerdem soll ein spielreduzierter Getriebemotor bereitgestellt werden.
Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Untersetzungsgetriebe mit einem Gehäuse, einer ersten Getriebestufe und einer zweiten Getriebestufe, wobei die zweite Getriebestufe ein außenverzahntes erstes Zahnrad und ein mit dem ersten Zahnrad kämmendes, innenverzahntes zweites Zahnrad aufweist, das mit einem Abtrieb zumindest mittelbar drehfest verbunden ist, und einem von der ersten Getriebestufe angetriebenen, umlaufenden Exzenter zum Antrieb einer relativen Abwälzbewegung von dem zweiten Zahnrad auf dem ersten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad von dem Exzenter auf einer Kreisbahn bewegt wird, und einer axial neben dem ersten Zahnrad angeordneten Drehmomentstützscheibe, die das erste Zahnrad an einer Relativdrehung gegenüber dem Gehäuse hindert, wobei die Drehmomentstützscheibe in wenigstens einer Lagerstelle des Gehäuses entlang von wenigstens zwei Gleitflächen der wenigstens einen Lagerstelle in eine erste Richtung linear beweglich geführt ist. Wenigstens eine Gleitfläche der Lagerstelle ist durch wenigstens eine in der Lagerstelle angeordnete Rippe gebildet, wobei die Rippe an der Drehmomentstützscheibe anliegt und die Rippe die Drehmomentstützscheibe in Richtung einer weiteren Gleitfläche der Lagerstelle elastisch derart vorspannt, dass ein Spiel zwischen der Lagerstelle und dem Gehäuse in einer zweiten Richtung, insbesondere einer senkrecht zur ersten Richtung orientierten zweiten Richtung reduziert ist.
Dadurch, dass wenigstens eine Gleitfläche der Lagerstelle durch wenigstens eine in der Lagerstelle angeordnete Rippe gebildet ist, wobei die Rippe an der Drehmomentstützscheibe anliegt und die Rippe die Drehmomentstützscheibe in Richtung einer weiteren Gleitfläche der Lagerstelle elastisch derart vorspannt, dass ein Spiel zwischen der Lagerstelle und dem Gehäuse in einer zweiten Richtung, insbesondere einer senkrecht zur ersten Richtung orientierten zweiten Richtung, reduziert ist, ist ein Untersetzungsgetriebe ohne oder mit nur wenig Spiel bereitgestellt. Vorzugsweise sind die Rippen plastisch und elastisch verformt. Durch ein plastisches Deformieren der Rippen während der Montage der Drehmomentstützscheibe in das Gehäuse ist eine aus der elastischen Verformung resultierende Reibung zwischen den Rippen und der Drehmomentstützscheibe auf einen Maximalwert begrenzt. Unerwünscht hohe Reibmomente können so vermieden werden.
Die Drehmomentstützscheibe ist vorzugsweise in einer ersten Richtung linear beweglich in dem Gehäuse geführt. Das erste Zahnrad ist vorzugsweise in einer zweiten Richtung linear beweglich in der Drehmomentstützscheibe geführt. Die wenigstens eine Führungsnut in der Drehmomentstützscheibe verläuft in der zweiten Richtung. Vorteilhafterweise ist die zweite Richtung senkrecht zu der ersten Richtung orientiert. Aufgrund der beiden senkrecht zueinander angeordneten Richtungen sind zwei Linearführungen bereitgestellt, die eine Bewegung des ersten Zahnrades in allen Richtungen einer senkrecht zu der Drehachse angeordneten Ebene zulassen. Die Bewegung wird durch einen Exzenter auf eine Taumelbewegung eingeschränkt.
Die Drehmomentstützscheibe kann in zwei Lagerstellen geführt sein. Vorzugsweise ist die Drehmomentstützscheibe in genau zwei Lagerstellen geführt. Jede der beiden Lagerstellen kann zwei Gleitflächen aufweisen. Vorzugsweise weist jede Gleitfläche mehrere Rippen auf. Die wenigstens eine Rippe erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zu der ersten Richtung.
Das erste Zahnrad und/oder die Drehmomentstützscheibe können aus Metall, vorzugsweise aus Stahl gefertigt sein. Die Drehmomentstützscheibe, zumindest ein Grundteil der Drehmomentstützscheibe, ist vorzugsweise ein flaches, scheibenförmiges Bauteil. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt.
Wenigstens ein Federelement kann ein Radialspiel zwischen einem Lagerelement des Exzenters und dem ersten Zahnrad ausgleichen. Dadurch kann das Untersetzungsgetriebe unabhängig von der Spielreduzierung der Drehmomentstützscheibe oder zusätzlich zu der Spielreduzierung der Drehmomentstützscheibe eine Spielreduzierung erfahren.
Das wenigstens eine Federelement kann aus einem Elastomerwerkstoff gefertigt sein. Das wenigstens eine Federelement kann aus einem Gummiwerkstoff gefertigt sein. Das wenigstens eine Federelement kann aus einem Kunststoff gefertigt sein. Das wenigstens eine Federelement kann aus einem Federstahl gefertigt sein. Das wenigstens eine Federelement kann aus einem Federblech gefertigt sein. Das wenigstens eine Federelement kann aus einem Federdraht gefertigt sein. Das wenigstens eine Federelement kann eine Druckfeder sein. Mehrere Federelemente, insbesondere drei Federelemente können das Radialspiel zwischen der Lagerfläche des Exzenters und dem ersten Zahnrad ausgleichen.
Die Aufgabe wird zudem gelöst durch einen Getriebemotor mit einem Elektromotor und einem erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebe.
Ein Getriebemotor mit einem Elektromotor und einem erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebe zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass eine erste Getriebestufe eine mit einer Motorausgangswelle drehfestverbundene Schnecke und ein Schneckenrad aufweist, wobei insbesondere ein Exzenter fest mit dem Schneckenrad verbunden ist. Ein solcher Getriebemotor ist beispielsweise als Antrieb einer Höheneinstellvorrichtung für einen Fahrzeugsitz einsetzbar.
Figurenliste
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in den 1 bis 6 dargestellten und aus dem Stand der Technik bekannten Getriebemotors, einer in der 7 dargestellten Weiterentwicklung des aus dem Stand der Technik bekannten Getriebemotors und eines in den 8 bis 12 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigen:

1: eine perspektivische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Getriebemotors mit einem Elektromotor und einem Untersetzungsgetriebe,
2: eine weitere perspektivische Ansicht des Getriebemotors aus 1, in einer gegenüber 1 entgegengesetzten Blickrichtung,
3: eine Explosionsdarstellung des Getriebemotors aus 1,
4: eine Draufsicht auf den Getriebemotor aus 1 ohne Gehäusedeckel,
5: eine Draufsicht auf eine Drehmomentstützscheibe des Untersetzungsgetriebes des Getriebemotors aus 1,
6 eine perspektivische Ansicht auf ein erstes Zahnrad einer zweiten Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes des Getriebemotors aus 1,
7: eine perspektivische Ansicht der Bauteile Motorausgangswelle, Schneckenrad, Exzenter, erstes Zahnrad und Drehmomentstützscheibe eines erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebes bzw. Getriebemotors gemäß einer Weiterentwicklung des aus dem Stand der Technik bekannten Getriebemotors,
8: eine Draufsicht auf ein Gehäuse (ohne Gehäusedeckel) eines erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebes bzw. Getriebemotors,
9: die Einzelheit IX aus 8, nämlich das Gehäuse im Bereich einer ersten Lagerstelle,
10: die Einzelheit X aus 8, nämlich das Gehäuse im Bereich einer zweiten Lagerstelle,
11: einen Schnitt durch das Gehäuse entlang der Linie XI - XI in 8, und
12: einen Schnitt durch das Gehäuse entlang der Linie XII - XII in 9, ergänzt durch einen entsprechenden Schnitt durch eine Drehmomentstützscheibe während einer Montage der Drehmomentstützscheibe in das Gehäuse.

Anhand der 1 bis 6 wird nachfolgend zunächst ein aus dem Stand der Technik bekannter Getriebemotor 100 mit einem Elektromotor 110 und einem Untersetzungsgetriebe 200 beschrieben.
Das Untersetzungsgetriebe 200 ist nahezu vollständig in einem Gehäuse 210 angeordnet. Das Gehäuse 210 ist durch einen Gehäusedeckel 212 weitgehend geschlossen. Der Gehäusedeckel 212 weist eine kreisrunde Deckelöffnung 214 auf, die mit einer Gehäuseöffnung 216 in dem Gehäuse 210 fluchtet. Der Gehäusedeckel 212 ist mittels mehrerer Schrauben 218 mit dem Gehäuse 210 verschraubt. Das Gehäuse 210 ist mit dem Elektromotor 110 verbunden.
Der Elektromotor 110 weist eine Motorausgangswelle 112 auf, die in den Figuren nicht erkennbar ist, weil diese abschnittsweise innerhalb des Elektromotors 110 und abschnittweise innerhalb des Gehäuses 210 angeordnet ist. In 4 ist die Motorausgangswelle 112 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet. Die Motorausgangswelle 112 ragt in das Gehäuse 210 des Untersetzungsgetriebes 200 hinein. An einem von dem Elektromotor 110 abgewandten Ende der Motorausgangswelle 112 ist eine schraubenförmige Schnecke 220 einer ersten Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes 200 angeordnet und drehfest mit der Motorausgangswelle 112 verbunden. Die Schnecke 220 dreht sich somit bei Betätigung des Elektromotors 110 mit dessen Drehzahl. Die Motorausgangswelle 112 des Elektromotors 110 wirkt zugleich als eine Getriebeeingangswelle des Untersetzungsgetriebes 200.
Ein Schneckenrad 225 ist vorliegend drehbar auf einer Ausgangswelle 230 gelagert. Ein Ende der Ausgangswelle 230 ist drehbar in der Gehäuseöffnung 216 des Gehäuses 210 gelagert. Die Ausgangswelle 230 ist in einem Winkel von 90° zur Motorausgangswelle 112 angeordnet.
Die Schnecke 220 und das Schneckenrad 225 bilden die erste Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes 200. Das Schneckenrad 225 weist einen Exzenter 226 auf. Der Exzenter 226 weist eine weitgehend hohlzylindrische Form auf, wobei eine innere, zylindrische Öffnung mit einer Drehachse 232 der Ausgangswelle 230 fluchtet. Die verwendeten Begriffe „radial“ und „axial“ sind auf die Drehachse 232 bezogen. Eine zylindrische, äußere Lagerfläche 228 des Exzenters 226 ist um eine Exzentrizität, beispielsweise 1,2 mm bis 1,3 mm zu der Drehachse 232 versetzt angeordnet. Eine Mittelachse der äußeren Lagerfläche 228 des Exzenters 226 verläuft parallel zu der Drehachse 232, jedoch um die Exzentrizität radial versetzt. Aufgrund der Lagerung des Schneckenrads 225 auf der Ausgangswelle 230 bewirkt eine Drehung des Schneckenrads 225 eine um die Drehachse 232 taumelnde äußere Lagerfläche 228 des Exzenters 226.
Ein erstes Zahnrad 240 weist einen scheibenförmigen Grundkörper 241 auf, der an seinem Außenumfang eine Außenverzahnung 242 trägt. Der Grundkörper 241 weist eine Lageröffnung 243 auf, die einer Lagerung des ersten Zahnrads 240 auf dem Exzenter 226 des Schneckenrads 225 dient, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Lagerbuchse. In axialer Richtung stehen von dem Grundkörper 241 des ersten Zahnrads 240 zwei Führungszapfen 244 ab.
Eine Drehmomentstützscheibe 250 ist in axialer Richtung betrachtet zwischen dem Schneckenrad 225 und dem ersten Zahnrad 240 angeordnet. Die Drehmomentstützscheibe 250 wird auch als Führungsscheibe bezeichnet. Die Drehmomentstützscheibe 250 ist ein weitgehend ebenes, plattenförmiges und spiegelsymmetrisch gestaltetes Bauteil, das mittig zu einer Spiegelachse eine Durchgangsöffnung 251 aufweist, deren Innendurchmesser größer ist als die Summe von Außendurchmesser des Exzenters 226 und Exzentrizität des Exzenters 226. Der Exzenter 226 durchragt die Durchgangsöffnung 251 in Richtung des ersten Zahnrads 240. Die Drehmomentstützscheibe 250 hindert das erste Zahnrad 240 an einer Relativdrehung gegenüber dem Gehäuse 210. Zugleich ermöglicht die Drehmomentstützscheibe 250 jedoch eine von dem Exzenter 226 verursachte, umlaufende taumelnde Verlagerung des ersten Zahnrads 240 während einer Drehbewegung des Schneckenrads 225. Dazu weist die Drehmomentstützscheibe 250 zwei Führungsnuten 253 auf, die einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die Führungsnuten 253 verlaufen ausgehend von der Durchgangsöffnung 251 in radialer Richtung nach außen und dienen einer Aufnahme der beiden Führungszapfen 244 des ersten Zahnrads 240. Die Länge der Führungsnuten 253 ist derart gewählt, dass die zuvor beschriebene taumelnde Bewegung des ersten Zahnrads 240 aufgrund einer linearen Relativbeweglichkeit zwischen den Führungsnuten 253 und den Führungszapfen 244 möglich ist.
Die Drehmomentstützscheibe 250 weist zudem eine erste Führungsnase 254, die in radialer Richtung von dem Grundteil 252 absteht, und zwei zweite Führungsnasen 255 auf. Die beiden zweiten Führungsnasen 255 verlaufen parallel zueinander und nehmen die Spiegelachse der Drehmomentstützscheibe 250 mittig zwischen sich auf. Mittels der ersten Führungsnase 254 und der beiden zweiten Führungsnasen 245 ist die Drehmomentstützscheibe 250 in entsprechenden Lagerstellen 211 in dem Gehäuse 210 linear beweglich geführt, und zwar in einer ersten Richtung R1. Die Lagerstellen 211 sind vorliegend Ausnehmungen in dem Gehäuse 210. Die erste Richtung R1 verläuft senkrecht zu einer zweiten Richtung R2, die sich aus der Relativbeweglichkeit zwischen den Führungsnuten 253 der Drehmomentstützscheibe 250 und den Führungszapfen 244 des ersten Zahnrads 240 ergibt. Aufgrund der zuvor beschriebenen linearen Führung zwischen dem Gehäuse 210 und der Drehmomentstützscheibe 250 in der ersten Richtung R1 und der zuvor beschriebenen linearen Führung zwischen dem ersten Zahnrad 240 und der Drehmomentstützscheibe 250 in der zweiten Richtung R2 kann das erste Zahnrad 240 mit der Exzentrizität des Exzenters 226 relativ zum Gehäuse 210 taumeln, ohne sich dabei relativ zum Gehäuse 210 zu drehen.
Die Außenverzahnung 242 des ersten Zahnrads 240 ist in ständigem Zahneingriff mit einer Innenverzahnung 262 eines zweiten Zahnrads 260, das drehfest mit der Ausgangswelle 230 verbunden ist. Das erste Zahnrad 240 und das zweite Zahnrad 260 bilden eine zweite Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes 200. Die Innenverzahnung 262 weist mindestens einen Zahn mehr als die Außenverzahnung 242 auf. Dadurch erzeugt die taumelnde Bewegung des ersten Zahnrads 240 eine Drehbewegung des zweiten Zahnrads 260 um die Drehachse 232.
Auf der von dem ersten Zahnrad 240 abgewandten Seite des zweiten Zahnrads 260 weist das zweite Zahnrad 260 einen Lagerbund 264 auf, der einer Drehlagerung des zweiten Zahnrads 260 in der Deckelöffnung 214 des Gehäusedeckels 212 dient.
Ein Abtriebsritzel 270 ist auf der von dem zweiten Zahnrad 260 abgewandten Seite des Gehäusedeckels 212 angeordnet und drehfest mit der Ausgangswelle 230 und dem zweiten Zahnrad 260 verbunden. Das Abtriebsritzel 270 dient als Schnittstelle zu einer anzutreibenden Vorrichtung, insbesondere für eine Einstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes.
Ein in 7 nur teilweise dargestelltes erfindungsgemäßes Untersetzungsgetriebe eines Getriebemotors gemäß einer Weiterentwicklung des aus dem Stand der Technik bekannten Untersetzungsgetriebes entspricht hinsichtlich Funktion und Aufbau, mit Ausnahme eines Exzenters 300, dem zuvor beschriebenen und aus dem Stand der Technik bekannten Untersetzungsgetriebe 200 des Getriebemotors 100, weshalb dessen Beschreibung auch auf den erfindungsgemäßen Getriebemotor und das erfindungsgemäße Untersetzungsgetriebe zutrifft, sofern nachfolgend nicht abweichend beschrieben. Den gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebemotor 100 unveränderten Bauteilen des erfindungsgemäßen Getriebemotors sind daher die gleichen Bezugszeichen wie denen des Getriebemotors 100 zugeordnet.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Bauteile Motorausgangswelle 112, Schneckenrad 225, erstes Zahnrad 240, Drehmomentstützscheibe 250 und Exzenter 300 des erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebes bzw. Getriebemotors gemäß der Weiterentwicklung des aus dem Stand der Technik bekannten Untersetzungsgetriebes. Die Bauteile Motorausgangswelle 112, Schneckenrad 225, erstes Zahnrad 240 und Drehmomentstützscheibe 250 sind gegenüber dem zuvor beschriebenen und aus dem Stand der Technik bekannten Getriebemotor 100 unverändert, weshalb auf eine erneute Beschreibung dieser Bauteile verzichtet wird.
Der Exzenter 300 ist mehrteilig ausgeführt. Ein Grundkörper 310 des Exzenters 300 ist mit dem Schneckenrad 225 verbunden. Der Grundkörper 310 des Exzenters 300 kann einteilig mit dem Schneckenrad 225 verbunden sein. Der Exzenter 300 ist um eine Drehachse 232, vorliegend eine Welle, drehbar. Die nachfolgend verwendeten Richtungsangaben eines Zylinderkoordinatensystems, wie insbesondere axial, radial und Umfangsrichtung, sind auf die Drehachse 232 bezogen.
Der Grundkörper 310 weist einen gegenüber der Drehachse 232 um eine Exzentrizität versetzt angeordneten kreisringförmigen Außenkonturabschnitt 312 auf. Der Außenkonturabschnitt 312 erstreckt sich in Umfangsrichtung vorliegend über einen Winkel von annähernd 180 Grad. Der Außenkonturabschnitt 312 ist Bestandteil einer weitgehend zylindrischen äußeren Lagerfläche 320 zur drehbaren Lagerung des ersten Zahnrades 240 auf dem Exzenter 300 und zum Antrieb einer relativen Abwälzbewegung von dem zweiten Zahnrad 260 auf dem ersten Zahnrad 240. In Umfangsrichtung betrachtet zwischen zwei Enden des Außenkonturabschnitts 312 ist die Außenkontur des Grundkörpers 310 radial nach innen versetzt.
Die äußere Lagerfläche 320 dient zur drehbaren Lagerung des ersten Zahnrades 240 auf dem Exzenter 300 und ist durch den Außenkonturabschnitt 312 und ein Lagerelement 330 gebildet. Der Außenkonturabschnitt 312 und das Lagerelement 330 schließen in Umfangsrichtung aneinander an. Die Form des Lagerelements 330 entspricht einem Ringabschnitt. In Umfangsrichtung erstreckt sich das Lagerelement 330 über einen Winkel von annähernd 180 Grad. Das Lagerelement 330 ist in den radial nach innen versetzten Bereich des Grundkörpers 310 eingesetzt. Die Materialstärke des Lagerelements 330 entspricht in radialer Richtung annähernd der Tiefe der radial nach innen versetzten Außenkontur des Grundkörpers 310 zwischen den beiden Enden des Außenkonturabschnitts 312. Das Lagerelement 330 ist in radialer Richtung gegenüber dem Grundkörper 310 begrenzt verschiebbar, wodurch ein Radialspiel zwischen der äußeren Lagerfläche 320 des Exzenters 300 und dem ersten Zahnrad 240 reduzierbar ist. Eine kreiszylindrische Öffnung des ersten Zahnrades 240 nimmt den Exzenter 300 beziehungsweise dessen Lagerfläche 320 auf.
Zwischen dem Lagerelement 330 und dem Grundkörper 310 sind ein erstes Federelement 340 und zwei zweite Federelemente 342 angeordnet. Die Federelemente 340, 342 wirken derart, dass das Radialspiel zwischen der Lagerfläche 320 und dem ersten Zahnrad 240 reduziert ist. Dazu spannen die Federelemente 340, 342 das Lagerelement 330 relativ zu dem Grundkörper 310 nach außen vor.
Das erste Federelement 340 ist vorliegend annähernd quaderförmig. Das erste Federelement 340 bestehen vorliegend aus einem Elastomerwerkstoff. Die beiden zweiten Federelemente 342 sind vorliegend annähernd quaderförmig, wobei das Volumen der zweiten Federelemente 342 jeweils geringer ist als das Volumen des ersten Federelements 340. Die beiden zweiten Federelemente 342 bestehen vorliegend aus jeweils einem Elastomerwerkstoff.
Die drei Federelemente 340, 342 sind in dem Bereich mit radial nach innen versetzter Außenkontur des Grundkörpers 310 angeordnet. Das erste Federelement 340 ist in Umfangsrichtung betrachtet im Bereich des maximalen Abstandes zwischen der Drehachse 232 und der äußeren Lagerfläche 320 angeordnet. Das erste Federelement 340 ist in einer Vertiefung des Grundkörpers 310 derart eingelassen, dass es in einem entspannten Zustand und vor der Montage des ersten Zahnrads 240 auf den Exzenter 300 in radialer Richtung teilweise über die Außenkontur des Grundkörpers 310 übersteht. Die beiden zweiten Federelemente 342 sind in Umfangsrichtung betrachtet symmetrisch zum ersten Federelement 340 angeordnet. Die beiden zweiten Federelemente 342 sind jeweils in einer Vertiefung des Grundkörpers 310 derart eingelassen, dass sie in einem entspannten Zustand und vor der Montage des ersten Zahnrads 240 auf den Exzenter 300 in radialer Richtung teilweise über die Außenkontur des Grundkörpers 310 überstehen.
Die drei Federelemente 340, 342 spannen das erste Lagerelement 330 radial nach außen vor. Zur Montage des ersten Zahnrads 240 auf den Exzenter 300 wird das Lagerelement 330 mittels einer Montagevorrichtung und unter einem Vorspannen der Federelemente 340, 342 radial nach innen geschoben und anschließend das Zahnrad 240 auf den Exzenter 300 aufgeschoben. Anschließend wird die Montagevorrichtung entfernt. Aufgrund der Vorspannung der Federelemente 340, 342 wird das Lagerelement 330 gegenüber dem Grundkörper 310 wieder soweit radial nach außen geschoben, dass das Spiel zwischen der Lagerfläche 320 des Exzenters 300 und dem ersten Zahnrad 240, das heißt der kreiszylindrischen Öffnung des ersten Zahnrads 240, reduziert ist.
Ein in den 8 bis 12 nur teilweise dargestelltes erfindungsgemäßes Untersetzungsgetriebe eines erfindungsgemäßen Getriebemotors entspricht hinsichtlich Funktion und Aufbau, mit Ausnahme eines Gehäuses 400, dem zuvor beschriebenen und aus dem Stand der Technik bekannten Untersetzungsgetriebe 200 des Getriebemotor 100, weshalb dessen Beschreibung auch auf den erfindungsgemäßen Getriebemotor und das erfindungsgemäße Untersetzungsgetriebe zutrifft, sofern nachfolgend nicht abweichend beschrieben. Den gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebemotor 100 unveränderten Bauteile des erfindungsgemäßen Getriebemotors sind daher die gleichen Bezugszeichen wie den Bauteilen des Getriebemotors 100 zugeordnet.
Die 8 bis 12 zeigen das Gehäuse 400 des erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebes bzw. Getriebemotors. Die übrigen Bauteile sind gegenüber dem zuvor beschriebenen und aus dem Stand der Technik bekannten Getriebemotor 100 unverändert.
Entsprechend dem zuvor beschriebenen Stand der Technik weist eine Drehmomentstützscheibe 250 eine erste Führungsnase 254 und zwei zweite Führungsnasen 255 auf. Mittels der ersten Führungsnase 254 ist die Drehmomentstützscheibe 250 in einer ersten Richtung R1 linear beweglich in einer ersten Lagerstelle 410 des Gehäuses 400 geführt. Die erste Lagerstelle 410 ist vorliegend eine Ausnehmung in dem Gehäuse 400. Mittels der beiden zweiten Führungsnasen ist die Drehmomentstützscheibe 250 in der ersten Richtung R1 linear beweglich in einer zweiten Lagerstelle 420 des Gehäuses 400 geführt. Die zweite Lagerstelle 420 ist vorliegend eine Ausnehmung in dem Gehäuse 400.
Die erste Lagerstelle 410 weist mehrere Rippen 430 auf. Die Rippen 430 sind in zwei zueinander beabstandeten Gruppen von Rippen 430 angeordnet. Vorliegend weist jede Gruppe von Rippen 430 genau acht nebeneinander angeordnete Rippen 430 auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anzahl von Rippen 430 beschränkt. In jeder der beiden Gruppen von Rippen 430 sind die Rippen 430 in der ersten Richtung R1 nebeneinander angeordnet. Jede Rippe 430 erstreckt sich senkrecht zu der ersten Richtung R1. Der Querschnitt der Rippen 430 ist vorliegend annähernd dreieckförmig. Die Rippen 430 weisen in einem nicht deformierten Zustand eine Rippenhöhe 432 auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Querschnitt der Rippen 430 beschränkt.
Die Spitzen der Rippen 430 der beiden Gruppen von Rippen 430 weisen jeweils in Richtung der ersten Führungsnase 254 der Drehmomentstützscheibe 250. Die Spitzen der Rippen 430 der ersten der beiden Gruppen von Rippen 430 weisen in Richtung der Spitzen der Rippen 430 der zweiten der beiden Gruppen von Rippen 430. Die erste Führungsnase 254 ist zwischen den Rippen 430 der beiden Gruppen von Rippen 430 eingespannt. Die Breite der Führungsnase 254 ist geringfügig größer als ein Abstand der Spitzen der nicht verformten Rippen 430 vor einer Montage der Drehmomentstützscheibe 250 in das Gehäuse 400. Dadurch sind in einem montierten Zustand die Rippen 430 elastisch vorgespannt, und spannen dadurch die Führungsnase 254 derart zwischen sich, dass ein Spiel zwischen der ersten Lagerstelle 410 und der Drehmomentstützscheibe 250 im Bereich der ersten Führungsnasen 254 in einer zweiten Richtung, insbesondere einer senkrecht zur ersten Richtung R1 orientierten zweiten Richtung R2, reduziert ist, ohne eine Relativbewegung in der Richtung R1 zu behindern. Vorzugsweise deformieren die Rippen 430 während der Montage derart plastisch, dass die erste Führungsnase 254 nur mit einer konstruktiv einstellbaren, begrenzten Kraft elastisch vorgespannt ist.
Die in einem montierten Zustand des Untersetzungsgetriebes vorgespannten und dadurch abgeflachten Rippen 430 der beiden Gruppen von Rippen 430 bilden jeweils eine erste Gleitfläche 434 in der ersten Lagerstelle 410. Die erste Führungsnase 254 ist im Betrieb des Untersetzungsgetriebes in einem gleitenden Kontakt zu diesen beiden ersten Gleitflächen 434.
Zur vereinfachten Montage der Drehmomentstützscheibe 250 in das Gehäuse 400 weisen die Rippen 430 jeweils eine Fase 436 auf. Während eines Einlegens der Drehmomentstützscheibe 250 in die erste Lagerstelle 410 wird die erste Führungsnase 254 der Drehmomentstützscheibe 250 dadurch zwischen den Rippen 430 zentriert und die Rippen 430 elastisch und vorzugsweise zusätzlich plastisch vorgespannt.
Die zweite Lagerstelle 420 weist mehrere Rippen 440 auf. Die Rippen 440 sind in zwei zueinander beabstandeten Gruppen von Rippen 440 angeordnet. Vorliegend weist jede Gruppe von Rippen 440 genau acht nebeneinander angeordnete Rippen 440 auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anzahl von Rippen 440 beschränkt. In jeder der beiden Gruppen von Rippen 440 sind die Rippen 440 in der ersten Richtung R1 nebeneinander angeordnet. Jede Rippe 440 erstreckt sich senkrecht zu der ersten Richtung R1. Der Querschnitt der Rippen 440 ist vorliegend annähernd dreieckförmig. Die Rippen 440 weisen in einem nicht deformierten Zustand eine Rippenhöhe 442 auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Querschnitt der Rippen 440 beschränkt.
Die Spitzen der Rippen 440 der beiden Gruppen von Rippen 440 weisen jeweils in Richtung einer zweiten Führungsnase der Drehmomentstützscheibe 250. Die Spitzen der Rippen 440 der ersten der beiden Gruppen von Rippen 440 weisen in Richtung der Spitzen der Rippen 440 der zweiten der beiden Gruppen von Rippen 440. Die zweiten Führungsnasen sind zwischen den Rippen 440 der beiden Gruppen von Rippen 440 eingespannt. Ein Abstand zwischen zwei jeweils einer Gruppe von Rippen 440 zugewandten Seiten der zweiten Führungsnasen 255 ist geringfügig größer als ein Abstand der Spitzen der nicht verformten Rippen 440 vor einer Montage der Drehmomentstützscheibe 250 in das Gehäuse 400. Dadurch sind in einem montierten Zustand die Rippen 440 elastisch vorgespannt und spannen dadurch die beiden zweiten Führungsnasen 255 derart zwischen sich ein, dass ein Spiel zwischen der zweiten Lagerstelle 420 und der Drehmomentstützscheibe 250 im Bereich der zweiten Führungsnasen 255 in einer zweiten Richtung, insbesondere einer senkrecht zur ersten Richtung R1 orientierten zweiten Richtung R2, reduziert ist, ohne eine Relativbewegung in der Richtung R1 zu behindern. Vorzugsweise deformieren die Rippen 440 während der Montage derart plastisch, dass die zweiten Führungsnasen 255 nur mit einer begrenzten Kraft elastisch vorgespannt sind.
Die in einem montierten Zustand des Untersetzungsgetriebes vorgespannten und dadurch abgeflachten Rippen 440 der beiden Gruppen von Rippen 440 bilden jeweils eine erste Gleitfläche 444 in der zweiten Lagerstelle 420. Jede der beiden zweiten Führungsnasen ist im Betrieb des Untersetzungsgetriebes in einem gleitenden Kontakt zu einer der beiden zweiten Gleitflächen 444.
Zur vereinfachten Montage der Drehmomentstützscheibe 250 in das Gehäuse 400 weisen die Rippen 440 jeweils eine Fase 446 auf. Während eines Einlegens der Drehmomentstützscheibe 250 in die zweite Lagerstelle 420 werden die zweiten Führungsnasen 225 der Drehmomentstützscheibe 250 dadurch zwischen den Rippen 440 zentriert und die Rippen 440 elastisch und vorzugsweise zusätzlich plastisch vorgespannt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der vorausgegangenen Darstellung im Detail beschrieben wurde, sind die Darstellungen illustrativ und beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Insbesondere ist die Wahl der zeichnerisch dargestellten Proportionen der einzelnen Elemente nicht als erforderlich oder beschränkend auszulegen. Weiterhin ist die Erfindung insbesondere nicht auf das erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Varianten der Erfindung und ihre Ausführung ergeben sich für den Fachmann aus der vorangegangenen Offenbarung, den Figuren und den Ansprüchen.
In den Ansprüchen verwendete Begriffe wie „umfassen“, und „aufweisen“, „beinhalten“, „enthalten“ und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus.
Bezugszeichenliste

100: Getriebemotor
110: Elektromotor
112: Motorausgangswelle
200: Untersetzungsgetriebe
210: Gehäuse
211: Lagerstelle
212: Gehäusedeckel
214: Deckelöffnung
216: Gehäuseöffnung
218: Schraube
220: Schnecke
225: Schneckenrad
226: Exzenter
228: Lagerfläche
230: Ausgangswelle
232: Drehachse
240: erstes Zahnrad
241: Grundkörper
242: Außenverzahnung
243: Lageröffnung
244: Führungszapfen
245: Übergangsbereich
246: Nocken
250: Drehmomentstützscheibe
251: Durchgangsöffnung
252: Grundteil
253: Führungsnut
254: erste Führungsnase
255: zweite Führungsnase
260: zweites Zahnrad
262: Innenverzahnung
264: Lagerbund
270: Abtriebsritzel
300: Exzenter
310: Grundkörper
312: Außenkonturabschnitt
320: Lagerfläche
330: Lagerelement
340: Federelement
342: Federelement
400: Gehäuse
410: Lagerstelle
420: Lagerstelle
430: Rippe
432: Rippenhöhe
434: Gleitfläche
436: Fase
440: Rippe
442: Rippenhöhe
444: Gleitfläche
446: Fase
H: Höhe
R: Radius
R1: erste Richtung
R2: zweite Richtung

Claims

Untersetzungsgetriebe mit einem Gehäuse (400), einer ersten Getriebestufe und einer zweiten Getriebestufe, wobei die zweite Getriebestufe ein außenverzahntes erstes Zahnrad (240) und ein mit dem ersten Zahnrad (240) kämmendes, innenverzahntes zweites Zahnrad (260) aufweist, das mit einem Abtrieb (270) zumindest mittelbar drehfest verbunden ist, und einem von der ersten Getriebestufe angetriebenen, umlaufenden Exzenter (226) zum Antrieb einer relativen Abwälzbewegung von dem zweiten Zahnrad (260) auf dem ersten Zahnrad (240), wobei das erste Zahnrad (240) von dem Exzenter (226) auf einer Kreisbahn bewegt wird, und einer axial neben dem ersten Zahnrad (240) angeordneten Drehmomentstützscheibe (250), die das erste Zahnrad (240) an einer Relativdrehung gegenüber dem Gehäuse (400) hindert, wobei die Drehmomentstützscheibe (250) in wenigstens einer Lagerstelle (410, 420) des Gehäuses (400) entlang von wenigstens zwei Gleitflächen (434, 444) der wenigstens einen Lagerstelle (410, 420) in eine erste Richtung (R1) linear beweglich geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Gleitfläche (434, 444) der Lagerstelle (410, 420) durch wenigstens eine in der Lagerstelle (410, 420) angeordnete Rippe (430, 440) gebildet ist, wobei die Rippe (430, 440) an der Drehmomentstützscheibe (250) anliegt und die Rippe (430, 440) die Drehmomentstützscheibe (250) in Richtung einer weiteren Gleitfläche (434, 444) der Lagerstelle (410, 420) elastisch derart vorspannt, dass ein Spiel zwischen der Lagerstelle (410, 420) und dem Gehäuse (400) in einer zweiten Richtung (R2) reduziert ist.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Richtung (R2) senkrecht zur ersten Richtung (R1) orientiert ist.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (240) in der zweiten Richtung (R2) linear beweglich in der Drehmomentstützscheibe (250) geführt ist.
Untersetzungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentstützscheibe (250) in zwei Lagerstellen (410, 420) geführt ist.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Lagerstellen (410, 420) jeweils zwei Gleitflächen (434, 444) mit wenigstens einer Rippe (430, 440), vorzugsweise mehreren Rippen (430, 440), aufweist, insbesondere die Rippen (430, 440) plastisch und elastisch verformt sind.
Untersetzungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens eine Rippe (430, 440) senkrecht zu der ersten Richtung (R1) erstreckt.
Untersetzungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentstützscheibe (250) aus Metall, vorzugsweise aus Stahl, gefertigt ist.
Getriebemotor mit einem Elektromotor (110) und einem Untersetzungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Getriebemotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Getriebestufe eine mit einer Motorausgangswelle drehfest verbundene Schnecke (220) und ein Schneckenrad (225) aufweist.
Getriebemotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (226) fest mit dem Schneckenrad (225) verbunden ist.