DE19520886C1 - Worm gear for vehicle, especially seat adjustment - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Schneckengetriebe für eine Verstelleinrichtung in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 insbesondere für eine Sitzverstelleinrichtung.The invention relates to a worm gear for an adjustment device in one Motor vehicle according to the preamble of claim 1 in particular for a Seat adjustment device.
Ein gattungsgemäßes Schneckengetriebe ist aus DE 38 15 356 A1 bekannt. Es besteht aus einem Getriebegehäuse und einer darin gelagerten Schnecke sowie einem Einsatzteil, das zwischen einem Wellenende und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, während sich das andere Wellenende direkt am Getriebegehäuse abstützt. Das Einsatzteil ist keilförmig ausgebildet und in Keilrichtung feder belastet, so daß ein eventuell auftretendes Spiel unmittelbar ausgeglichen wird. Aufgebaut ist das Einsatzteil aus einem Federblech mit zueinander winklig stehenden Schenkeln, von denen der eine die in Achsrichtung auftretenden Kräfte gegen die Gehäusewandung abstützt und der andere Schenkel gewölbt ausgebildet ist und federnd am Gehäusedeckel an liegt. Am zuerst genannten Schenkel ist eine Gummischicht aufvulkanisiert, die ein Hartmetallplättchen trägt. Dieses steht mit dem konvex ausgebildeten Wellenende in Kontakt.A generic worm gear is known from DE 38 15 356 A1. It exists a gear housing and a worm mounted therein as well as an insert, which is arranged between a shaft end and the gear housing, while the other shaft end is supported directly on the gear housing. The insert is wedge-shaped trained and spring loaded in the wedge direction, so that any play that may occur is immediately compensated. The insert is made of a spring plate legs at an angle to each other, one of which is in the axial direction occurring forces are supported against the housing wall and the other leg is arched and resilient to the housing cover. On the first mentioned Leg is vulcanized on a rubber layer, which carries a hard metal plate. This is in contact with the convex shaft end.
Die voran beschriebene Lösung weist jedoch den Nachteil auf, daß beim Auffahren der Verstelleinrichtung auf einen Anschlag die auf das Einsatzteil wirkenden axialen Kräfte der Schneckenwelle die Gummischicht sehr stark zusammenpressen. Dabei entsteht zwischen dem gegenüberliegenden Wellenende und der zugeordneten Gehäusewand ein Spalt (Spiel), der beim Lösen der axialen Kraft schlagartig wieder geschlossen wird. Die hierbei entstehenden Geräusche werden vom Benutzer der Verstellvorrichtung als unangenehm empfunden. Die hohe Flächenpressung zwischen dem konvex ausgebildeten Wellenende und dem Hartmetallplättchen führt im Laufe der Zeit zu einer zum Wellenende paßgenauen Einstellung. Dieser formschlüssige Eingriff verhindert oft die gewünschte Verschiebung des keilförmigen Einsatzteils zum Zwecke des Spielausgleichs.However, the solution described above has the disadvantage that when opening the Adjustment device to a stop, the axial forces acting on the insert part Press the screw shaft very hard together. This creates between the opposite shaft end and the associated housing wall a gap (Play), which is suddenly closed again when the axial force is released. The one here resulting noises are unpleasant for the user of the adjusting device felt. The high surface pressure between the convex shaft end and the hard metal plate leads over time to an exact fit to the shaft end Attitude. This positive engagement often prevents the desired shift of the wedge-shaped insert for the purpose of game compensation.
Andererseits kann bei hohen Belastungen und der damit verbundenen starken Deformation der Gummischicht das Einsatzteil sehr bald seinen Anschlag erreichen, der eine weitere Verstellbewegung ausschließt. Die eintretende Ermüdung der Gummischicht führt zu einem immer größer werdenden Spiel.On the other hand, with high loads and the associated strong deformation the rubber layer the insert part will very soon reach its stop, the other one Excludes adjustment movement. The fatigue of the rubber layer leads to a growing game.
Aus der DE 23 12 395 C2 ist ein Schneckengetriebe mit einem in einem Lagertopf gehaltenen Wellenende bekannt, das sich axial gegen einen von einer Feder verschiebbaren Keil abstützt. Bei Verwendung solcher Getriebe für Verstelleinrichtungen von Kraftfahrzeugen können, insbesondere im Falle eines Crash′s, sehr große Axialkräfte auftreten. Es ist deshalb erforderlich, den Lagertopf in einer sehr hohen Stahlgüte auszulegen und ggf. zu härten. Damit aber ist der Lagertopf weniger geeignet, auch als Radiallager zu fungieren, da die Paarung unterschiedlicher Materialgütern zwischen Lagertopf und Schneckenwelle erfahrungsgemäß zu erhöhtem Verschleiß und oft zu Quitschgeräuschen führt. Eine materialseitige Trennung von Radial- und Axiallager ist also vorzuziehen.From DE 23 12 395 C2 is a worm gear with one held in a bearing pot Known shaft end, which is axially against a wedge displaceable by a spring supports. When using such gears for adjusting devices of motor vehicles can, especially in the event of a crash, very large axial forces occur. It is therefore necessary to design the bearing pot in a very high steel grade and, if necessary, to harden. However, this makes the bearing pot less suitable for acting as a radial bearing, because the pairing of different material goods between the bearing pot and the worm shaft experience has shown increased wear and often leads to squeaking noises. A Separation of radial and axial bearings on the material side is therefore preferable.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Schneckengetriebe mit einem spielvermeidenden gefederten Einsatzteil zu entwickeln, das auch bei hohen Belastungen die Spielfreiheit der Getriebelagerung über einen sehr langen Zeitraum sicher gewährleistet und keiner nennenswerten Materialermüdung unterliegt.The invention is therefore based on the object of a worm gear with to develop a spring insert that avoids play, even at high Loads the freedom from play of the gearbox bearings for a very long period of time guaranteed and is not subject to significant material fatigue.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach das keilförmige Einsatzteil aus einem im wesentlichen orthogonal zur Wellenachse angeordneten und die Welle abstützenden Teil sowie einem dazu verschiebbaren Keil besteht, der zwischen dem im wesentlichen ortsfesten, abstützenden Teil und der Gehäusewandung verschiebbar lagert. Beide Teile des Einsatzteils bestehen aus inkompressiblen Materialen und bilden eine vormontierte Einheit. Das abstützende Teil und der Verschiebekeil weisen formschlüssig ineinandergreifende Konturen aufweisen, die eine Verschiebung des Verschiebekeils in Keilrichtung zulassen. Der nutzbare Verschiebeweg des Verschiebekeils ist in beide Richtungen durch Anschlagflächen an den zu einer vormontierten Einheit zusammengefaßten Teilen begrenzt.According to the invention the task is characterized by the characteristic features of Claim 1 solved, according to which the wedge-shaped insert part from a substantially arranged orthogonal to the shaft axis and the shaft supporting part and a there is a displaceable wedge between the essentially stationary, supporting part and the housing wall slidably. Both parts of the The insert consists of incompressible materials and forms a pre-assembled unit. The supporting part and the sliding wedge have interlocking interlocking Have contours that allow displacement of the sliding wedge in the wedge direction. The usable displacement path of the sliding wedge is through in both directions Stop surfaces on the parts combined into a pre-assembled unit limited.
Gemäß einer Vorzugsvariante der Erfindung ist der Verschiebekeil als Formteil mit seitlichen Führungswangen ausgebildet, die den Randbereich des die Welle abstützenden Teils umgreifen.According to a preferred variant of the invention, the sliding wedge is included as a molded part lateral guide cheeks formed which support the edge region of the shaft Reach around partially.
Zur Gewährleistung einer guten Handhabbarkeit des Einsatzteils weist das breite Ende des Keils eine stiftartige Federaufnahme auf, worauf eine Schraubenfeder aufgesteckt wird. Die Abmessungen von Federaufnahme und Schraubenfeder sind so gewählt, daß eine reibschlüssige Verbindung zwischen beiden hergestellt werden kann.To ensure good handling of the insert, the wide end of the Keils a pen-like spring mount on which a coil spring is attached. The Dimensions of the spring holder and coil spring are chosen so that a frictional connection can be established between the two.
Zur Herstellung der vormontierbaren Einheit weisen die Einzelteile des Einsteckteils einige Besonderheiten auf. So sind am abstützenden Teil und am Keil Anschläge vorgesehen, die bei Einführung des abstützenden Teils in die Führungsschlitze der am Keil seitlich angeordneten Führungswangen problemlos eine definierte Position erreichen lassen. Desweiteren ist in das abstützende Teil oberhalb des Stützbereichs eine Aussparung eingearbeitet, deren in Verschieberichtung des Keils liegende Grenzfläche als Anschlag für die letzte auf der Federaufnahme reibschlüssig festgesetzte Federwindung dient. Somit entsteht aus dem abstützenden Teil, dem Keil und der Schraubenfeder eine vormontierte Einheit, die unter den Bedingungen übliche Handhabung nicht mehr auseinanderfällt.To produce the preassembled unit, the individual parts of the insert part have some Peculiarities on. So stops are provided on the supporting part and on the wedge when inserting the supporting part into the guide slots on the side of the wedge arranged guide cheeks can easily reach a defined position. Furthermore, there is a recess in the supporting part above the supporting area incorporated, whose interface lying in the direction of displacement of the wedge acts as a stop for the last spring turn fixed on the spring mount is used. Consequently a pre-assembled part is created from the supporting part, the wedge and the coil spring Unit that no longer falls apart under the usual handling conditions.
Nachdem das erfindungsgemäße Einsatzteil in das Getriebegehäuse eingesteckt und der Getriebedeckel aufgelegt wurde, befindet sich die Schraubenfeder in Vorspannung und wirkt auf den Keil in Verschieberichtung ein. Bei eventuellem Entstehen eines Spiels zwischen dem Schneckenwellenende und der Gehäusewandung wird der Keil weiter in den Spalt hineingeschoben und somit das Spiel unmittelbar ausgeglichen.After the insert part according to the invention is inserted into the gear housing and the Gear cover has been placed, the coil spring is in pre-tension and acts on the wedge in the direction of displacement. If there is a game between the worm shaft end and the housing wall, the wedge continues into the Slid in and thus the game immediately equalized.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels sowie der dargestellten Figuren näher beschrieben. Es zeigen: The invention is described below using an exemplary embodiment and the one shown Figures described in more detail. Show it:
Fig. 1 Querschnitt durch ein Getriebegehäuse mit schematisch dargestelltem keilförmigen Einsatzteil; Figure 1 cross section through a gear housing with a schematically shown wedge-shaped insert.
Fig. 2 Perspektivische Ansicht des Getriebes mit Einsatzteil und Getriebe deckel; Fig. 2 Perspective view of the gearbox with insert and gearbox cover;
Fig. 3a Perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Einsatzteils von seiten des Keils ohne Schraubenfeder; Figure 3a perspective view of the insert according to the invention on the part of the wedge without the coil spring.
Fig. 3b Perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Einsatzteils von seiten des Keils mit Schraubenfeder; FIG. 3b is a perspective view of the insert according to the invention from the side of the wedge with the coil spring;
Fig. 3c Perspektivische Ansicht von seiten des abstützenden Teils. Fig. 3c perspective view from the side of the supporting part.
Das zur Erläuterung der Erfindung ausgewählte Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 1 den Querschnitt durch ein Getriebe mit einer Schnecke 4 und einem Antriebsrad 5, weiche auf einer gemeinsamen Welle 1 sitzen. Die Welle 1 ist in zwei mit dem Gehäuse 2 verbundenen Lagerböcken 3a, 3b radial fixiert und stützt sich mit dem einen konvex geformten Wellenende 1b an der Gehäusewandung 2b ab. Dem anderen, ebenfalls konvex geformten Wellenende 1a ist ein keilförmiges Einsatzteil 6 zugeordnet, dessen schematische Darstellung in Fig. 1 die Bestandteile nur grob zeigt. Es besteht aus einem abstützenden Teil 60, das einerseits mit dem Wellenende Ia und andererseits mit dem verschiebbaren Keil 61 in Kontakt steht. Der Keil 61 wiederum wird von der entsprechend im Keilwinkel geneigten Gehäusewandung 2a gestützt, so daß die Stützfläche des Teils 60 orthogonal zur Wellenachse verläuft. Zwischen einer kopfseitigen Fläche 61b des Keils 61 und dem Gehäusedeckel 20 ist eine Schraubenfeder 7 eingespannt und belastet den Keil 61 mit einer Druckkraft. Bei Auftreten eines axialen Spiels würde die Federkraft den Keil 61 um eine solche Strecke verschieben, die geeignet ist, das Spiel vollständig auszugleichen.The exemplary embodiment selected to explain the invention shows in Fig. 1 the cross section through a gear with a worm 4 and a drive wheel 5 , which sit on a common shaft 1 . The shaft 1 is radially fixed in two bearing blocks 3 a, 3 b connected to the housing 2 and is supported with the one convex-shaped shaft end 1 b on the housing wall 2 b. The other, also convex shaped shaft end 1 a is assigned a wedge-shaped insert 6 , the schematic representation of which in Fig. 1 shows the components only roughly. It consists of a supporting part 60 , which is in contact with the shaft end 1a on the one hand and with the displaceable wedge 61 on the other hand. The wedge 61 in turn is supported by the housing wall 2 a, which is inclined at a wedge angle, so that the supporting surface of the part 60 is orthogonal to the shaft axis. A helical spring 7 is clamped between a head-side surface 61 b of the wedge 61 and the housing cover 20 and loads the wedge 61 with a compressive force. If an axial play occurred, the spring force would move the wedge 61 by a distance that is suitable for completely compensating for the play.
Das vorliegende Getriebe soll für eine Sitzverstellung Anwendung finden, wobei als Antriebsrad 5 ein Schneckenrad eingesetzt wird, das mit einer (nicht dargestellten) Antriebsschnecke kämmt. Mit der Verzahnung der Schnecke 4 soll die Gegenverzahnung eines Zahnsegmenthebels kämmen, der direkt mit der Sitzkinematik in Verbindung steht.The present transmission is intended to be used for seat adjustment, a worm wheel being used as the drive wheel 5 , which meshes with a drive worm (not shown). The toothing of the worm 4 is intended to mesh the counter-toothing of a toothed segment lever which is directly connected to the seat kinematics.
Zur Verdeutlichung des Zusammenwirkens zwischen dem erfindungsgemaßen Einsatzteil 6 und dem Getriebe zeigt Fig. 2 eine perspektivische Darstellung unter Weglassung des Gehäuses 20, jedoch mit den Lagerböcken 3a, 3b, die entweder am Gehäuse 2 angeformt oder darin eingelegt sind.To illustrate the interaction between the insert part 6 according to the invention and the gear, Fig. 2 shows a perspective view with the omission of the housing 20 , but with the bearing blocks 3 a, 3 b, which are either molded onto the housing 2 or inserted therein.
Die stark vergrößerten Darstellungen von Fig. 3a bis 3c zeigen eine Vorzugsvariante des erfindungsgemäßen Einsatzteils 6 in zwei Perspektiven, wobei die Fig. 3a das Einsatzteil ohne Feder 7 zeigt, um die Federaufnahme 610 besser erkennbar zu machen.The greatly enlarged views of Fig. 3a to 3c show a preferred variant of the insert part 6 according to the invention in two different perspectives, wherein FIG. 3a shows the insert part without a spring 7, in order to make the spring receiver 610 more visible.
An den Keil 61 sind seitlich Führungswangen 61a angeformt, die den Randbereich des stützenden Teils 60 umgreifen und dieses verschiebbar lagern. Am getriebedeckelseitigen Ende des Teils 60 sind Anschläge 60a vorgesehen; sie können mit den Führungswangen 61a des Keils 61 in Eingriff treten und verhindern bei der Vormontage des Einsteckteils 6 ein Durchrutschen des Teils 60.A guide cheeks 61 are laterally formed on the wedge 61, which engage around the edge region of the supporting member 60 and store this displaceable. At the gear cover end of the part 60 stops 60 a are provided; they can engage with the guide cheeks 61 a of the wedge 61 and prevent the part 60 from slipping when the plug-in part 6 is preassembled.
Von der Fläche 61b ragt eine stiftartige Federaufnahme 610 in Richtung des Getriebegehäusedeckel 20. Ihre Abmessungen und die der Schraubenfeder 7 sind derart aufeinander abgestimmt, daß zwischen ihnen eine reibschlüssige Verbindung hergestellt werden kann. Die Befestigung der Schraubenfeder 7 am Keil 61 wird erleichtert, wenn die Federaufnahme 610 oder die Feder 7 selbst (zumindest im Endbereich) leicht konisch ausgebildet.A pin-like spring receptacle 610 protrudes from the surface 61 b in the direction of the gear housing cover 20 . Their dimensions and that of the coil spring 7 are matched to one another in such a way that a frictional connection can be established between them. The attachment of the coil spring 7 to the wedge 61 is facilitated if the spring receptacle 610 or the spring 7 itself (at least in the end region) is slightly conical.
Parallel zur Achse der Schraubenfeder 7 ist im stützenden Teil 60 eine in Richtung des Gehäusedeckels 20 offene Ausnehmung 600 eingearbeitet. In der Gegenrichtung wird die Ausnehmung 600 von der Anschlagfläche 60b begrenzt. Da die vormontierte Schraubenfeder 7 teilweise in die Ausnehmung 600 hineinragt, wirkt die letzte Federwindung 70 beim Zusammentreffen mit der Fläche 60b als Verliersicherung für das 11 Teil 60. Das so vormontierte Einsatzteil 6 stellt eine gut handhabbare Einheit dar. Sowohl das stützende Teil 60 als auch der Keil 61 bestehen aus inkompressiblen Materialen, die hohen Belastungen dauerhaft Stand halten können. Das Teil 60 sollte vorzugsweise aus Hartmetall gefertigt sein. Der Keil 61 läßt sich vorteilhaft als Druckgußteil, Spritzgußteil oder Sinterteil herstellen.A recess 600 which is open in the direction of the housing cover 20 is machined in the supporting part 60 parallel to the axis of the helical spring 7 . In the opposite direction, the recess 600 is delimited by the stop surface 60 b. Since the preassembled coil spring 7 partially protrudes into the recess 600 , the last spring turn 70 acts as a security against loss of the 11 part 60 when it meets the surface 60 b. The pre-assembled insert 6 is a unit that is easy to handle. Both the supporting part 60 and the wedge 61 are made of incompressible materials that can withstand high loads permanently. The part 60 should preferably be made of hard metal. The wedge 61 can advantageously be produced as a die-cast part, injection-molded part or sintered part.
BezugszeichenlisteReference list
1 Welle
1a Wellenende
1b Wellenende
2 Gehäuse
2a Gehäusewandung
2b Gehäusewandung
20 Gehäusedeckel
3a Lagerbock
3b Lagerbock
4 Schnecke
5 Antriebsrad
6 Einsatzteil
60 abstützendes Teil
60a Anschlag
60b Fläche
81 Keil
61a Führungswangen
61b Fläche
61c Fläche
600 Ausnehmung
610 Federaufnahme
7 Federelement
70 letzte Federwindung 1 wave
1 a shaft end
1 b shaft end
2 housings
2 a housing wall
2 b housing wall
20 housing cover
3 a bearing block
3 b bearing block
4 snail
5 drive wheel
6 insert
60 supporting part
60 a stop
60 b area
81 wedge
61 a Guide cheeks
61 b area
61 c area
600 recess
610 spring mount
7 spring element 70 last spring turn
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