DE19628520C2 - Selbsthemmendes Getriebe - Google Patents
Selbsthemmendes GetriebeInfo
- Publication number
- DE19628520C2 DE19628520C2 DE19628520A DE19628520A DE19628520C2 DE 19628520 C2 DE19628520 C2 DE 19628520C2 DE 19628520 A DE19628520 A DE 19628520A DE 19628520 A DE19628520 A DE 19628520A DE 19628520 C2 DE19628520 C2 DE 19628520C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- base body
- transmission
- transmission according
- spring
- friction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 63
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- UZHDGDDPOPDJGM-UHFFFAOYSA-N Stigmatellin A Natural products COC1=CC(OC)=C2C(=O)C(C)=C(CCC(C)C(OC)C(C)C(C=CC=CC(C)=CC)OC)OC2=C1O UZHDGDDPOPDJGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- NQLVQOSNDJXLKG-UHFFFAOYSA-N prosulfocarb Chemical compound CCCN(CCC)C(=O)SCC1=CC=CC=C1 NQLVQOSNDJXLKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
- F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
- F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
- B60N2/0224—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
- B60N2/02246—Electric motors therefor
- B60N2/02253—Electric motors therefor characterised by the transmission between the electric motor and the seat or seat parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
- F16H2057/0213—Support of worm gear shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein selbsthemmendes Getriebe für
Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Ein Schneckenradgetriebe für eine Verstelleinrichtung in
Kraftfahrzeugen ist beispielsweise aus der deutschen Offen
legungsschrift DE 38 15 356 A1 bekannt. Dieses Getriebe
umfaßt ein Getriebegehäuse, eine in dem Gehäuse drehgelager
te Schnecke und ein mit der Schnecke kämmendes Schnecken
rad. Um ein derartiges Getriebe selbsthemmend auszubilden,
ist es erforderlich, den Wirkungsgrad des Getriebes auf
einen Wert kleiner 50% einzustellen. Dann ist es unmöglich,
durch das Aufbringen einer Kraft auf die Abtriebsseite des
Getriebes eine Verstellung herbeizuführen.
Die Selbsthemmung ist insbesondere in Verstellgetrieben für
Sitzverstelleinrichtungen von großer Bedeutung, um ein
ruckartiges Verstellen des Sitzes im Crashfall zu verhin
dern. Ferner sollen durch die Selbsthemmung Klapper
geräusche vermieden werden, die bei einem nicht selbsthem
menden Getriebe vorwiegend dann auftreten können, wenn ein
Kraftfahrzeug auf unebenen Strecken fährt.
Damit der Wirkungsgrad des vorbeschriebenen Schneckengetrie
bes den gewünschten Wert unterhalb 50% aufweist, müssen der
Mittensteigungswinkel der Schnecke und der Reibungswinkel
bei der Konstruktion des Getriebes entsprechend gewählt
werden. Dabei wird regelmäßig gefordert, daß der Wirkungs
grad möglichst nahe bei 50% liegt. Denn je größer der Wir
kungsgrad des Getriebes ist, desto mehr Energie wird zur
Durchführung des Verstellvorgangs umgesetzt. Dies bedeutet,
daß das Getriebe kleiner und damit platzsparend ausgelegt
werden kann.
Es ist außerordentlich schwierig, den Wirkungsgrad eines
Getriebes exakt zu berechnen. Insbesondere der Reibwert des
Getriebes wird durch eine Vielzahl von Parametern (genaue
Form der Zähne, Güte und Rauhigkeit der Oberflächen, Gleit
geschwindigkeit etc.) bestimmt, die bei der Fertigung
Schwankungen unterliegen und die bei der Konstruktion des
Getriebes nicht exakt berücksichtigt werden können.
Aus diesen Gründen stellt sich häufig erst nach der Herstel
lung der ersten Prototypen heraus, ob ein Getriebe
Selbsthemmung mit einem Wirkungsgrad nahe bei 50% aufweist.
Eine eventuell notwendige Neuauslegung des Getriebes erfor
dert erhebliche Kosten und zusätzlichen Zeitbedarf. Ferner
ist es möglich, daß aufgrund fertigungsbedingter Toleranzen
einzelne Getriebe einer Getriebeserie keine Selbsthemmung
aufweisen. Diese Getriebe müssen dann einzeln nachgebessert
werden, wenn sie nicht als Ausschuß ausgesondert werden
sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbsthemmen
des Getriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei
dem der Wirkungsgrad mit einfachen Mitteln so eingestellt
werden kann, daß der für die Selbsthemmung notwendige Wert
gerade erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein selbsthemmen
des Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ge
löst.
Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe ist zusätzlich ein Reib
element vorgesehen, das kontinuierlich mit einer definier
ten Reibungskraft auf die Getriebewelle, im folgenden auch
kurz als Welle bezeichnet, einwirkt. Durch diese Ausbildung
des Getriebes können Abweichungen des Wirkungsgrades von
dem bei der Konstruktion berechneten Wert bzw. innnerhalb
einer Getriebeserie auftretende Schwankungen des Wirkungs
grades problemlos ausgeglichen werden. Dazu ist es ledig
lich erforderlich, die Kraft, mit der das
zusätzliche Reibelement auf die Welle einwirkt, so einzu
stellen, daß der Wirkungsgrad des Getriebes knapp unterhalb
von 50% liegt.
Bei dem Reibelement handelt es sich nicht um ein übliches
Bremselement, das zum Abbremsen einer Getriebebewegung zu
bestimmten Zeitpunkten mit der Getriebewelle in Eingriff ge
bracht wird. Vielmehr steht vorliegend das Reibelement mit
der Getriebewelle in einem dauerhaften, kontinuierlichen
Eingriff, wodurch der Wirkungsgrad des Getriebes modifi
ziert wird.
Um das Reibelement mit einer definierten Reibungskraft auf
die Getriebewelle einwirken zu lassen, kann vorgesehen
sein, daß das Reibelement in Richtung auf die Welle federnd
vorbelastet ist. Die durch das Reibelement hervorgerufene
Reibungskraft und damit auch der Wirkungsgrad des Getriebes
lassen sich dann einfach durch die Festlegung der Federvor
spannung einstellen. Gegebenenfalls kann auch das Federele
ment durch ein anderes Federelement (mit einer anderen
Steifigkeit) ersetzt werden.
Alternativ könnte die Reibungskraft auch mit Hilfe von
Gewichten eingestellt werden, durch die die Kraft, mit der
das Reibelement auf die Welle einwirkt, austariert wird.
Ebenso ist denkbar, daß eine Einstellschraube verwendet
wird, um das Reibelement mit einer definierten Kraft gegen
die Welle zu drücken.
Das Reibelement kann ferner derart ausgebildet werden, daß
die von dem Reibelement hervorgerufene Reibungskraft von
der Drehrichtung der Getriebewelle abhängt. Dazu kann das
Reibelement beispielsweise asymmetrisch bezüglich des
Umfangs der Welle ausgebildet werden, so daß es bei der
Drehung der Welle in einer ersten Richtung fester gegen die
Welle gedrückt wird als bei einer Drehung der Welle in der
anderen Richtung.
Insbesondere ist es in vielen Fällen vorteilhaft, wenn das
Reibelement für eine Drehrichtung der Welle als selbstver
stärkende Bremse wirkt. Mit dieser Ausführungsform der
Erfindung kann beispielsweise eine Sitzverstelleinrichtung
so ausgelegt werden, daß einem ruckartigen Verstellen des
Sitzes nach vorne in Richtung auf die Frontscheibe, die im
Crashfall zu einer außerordentlichen Gefährdung der auf dem
Sitz befindlichen Person führen würde, besonders große,
sich selbst verstärkende Kräfte entgegenwirken. Selbstver
ständlich kann mit dieser Ausführungsform der Erfindung ein
Getriebe auch so ausgelegt werden, daß Selbsthemmung über
haupt nur für eine Drehrichtung der Welle auftritt.
Zur federnden Vorbelastung des Reibelements wird vorzugswei
se eine Feder mit nichtlinearer, degressiver Kennlinie
verwendet, deren Steigung im Bereich des Arbeitspunktes der
Feder möglichst klein ist. Dies bedeutet, daß Änderungen
der Auslenkung der Feder nur vergleichsweise geringe Auswir
kungen auf die Reibungskraft haben, mit der das Reibelement
auf die Getriebewelle einwirkt. In diesem Fall ist die
Bremswirkung des Reibelements vom Verschleiß der Reibflä
chen im Betrieb weitgehend unabhängig (selbstnachstellendes
Reibelement).
Die Einstellung des Wirkungsgrades des Getriebes auf den
gewünschten Wert ist jederzeit problemlos möglich, wenn das
Reibelement und/oder das Federelement lösbar mit dem Gehäu
se des Getriebes verbunden sind. Das Reibelement bzw. das
Federelement können dann bei Bedarf ohne größeren Aufwand
ausgewechselt werden, um ein Bauelement mit der gewünsch
ten Reibungskraft zu verwenden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich
weiterhin dadurch aus, daß das Reibelement einen mit einer
Reibfläche versehenen Grundkörper und ein Federelement
umfaßt, durch das der Grundkörper mit seiner Reibfläche
gegen die Getriebewelle gedrückt wird. Bei dieser Ausfüh
rungsform der Erfindung wird der Grundkörper des Reibele
ments an die jeweils verwendete Welle (z. B. deren Durchmes
ser) angepaßt. Welche Reibungskraft der Grundkörper auf die
Welle ausübt, hängt von der Charakteristik des Federele
ments ab, das über den Grundkörper auf die Welle einwirkt.
Das Federelement wird so gewählt, daß der gewünschte Wir
kungsgrad des Getriebes erreicht wird. Bei dem Federelement
kann es sich um ein gewöhnliches Serienbauelement handeln;
denn zum unmittelbaren Kontakt mit der Getriebewelle dient
auschließlich der Grundkörper des Reibelements. Nur dieser
muß an den Durchmesser der Welle angepaßt werden. Zur
Änderung des Wirkungsgrades des Getriebes ist es lediglich
erforderlich, die Federvorspannung zu ändern oder das
Federelement durch ein Federelement mit einer anderen Fe
dercharakteristik zu ersetzen.
Als Federelement kann beispielsweise eine Schraubenfeder
verwendet werden, deren Längsachse radial auf die Getriebe
welle weist und die den Grundkörper des Reibelements gegen
die Welle drückt. Um eine lösbare Verbindung zwischen dem
Federelement und dem Grundkörper des Reibelements herzustel
len, kann der Grundkörper einen radial verlaufenden Zapfen
aufweisen, auf den das Federelement aufgesteckt wird.
Ebenso ist es denkbar, daß das Federelement einstückig an
den Grundkörper des Reibelements angeformt wird. In diesem
Fall ist ein Austausch des Federelements nicht möglich.
Daher ist es vorteilhaft, wenn das gesamte Reibelement
lösbar (d. h. auswechselbar) mit dem Gehäuse des Verstellge
triebes verbunden ist.
Der Grundkörper des Reibelements kann kostengünstig in ein
Radiallager der Getriebewelle integriert bzw. einstückig an
dieses angeformt sein und dabei die Welle buchsenartig
umfassen.
Damit der Grundkörper des Reibelements im Fall einer buch
senähnlichen Ausführungsvariante hinreichend elastisch aus
gebildet ist, um sich durch die Kraft einer Feder mit
seiner Reibfläche gezielt gegen die Welle pressen zu las
sen, kann der Grundkörper einen entlang der Drehachse der
Welle verlaufenden Schlitz aufweisen. Mit dieser Ausfüh
rungsform des Reibelements läßt sich auch bewirken, daß die
Kraft, mit der der Grundkörper auf die Welle einwirkt, von
der Drehrichtung der Welle abhängt.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß eine
der beiden dem Schlitz zugewandten Stirnseiten des Grundkör
pers durch ein Verstärkungselement gegen elastische Verfor
mungen gesichert ist, während die zweite Stirnseite im
Betrieb der Welle entlang der Drehrichtung der Welle ver
schoben werden kann, indem sie von der Welle mitgenommen
wird. (Die Getriebewelle und der Grundkörper des Reibele
ments wirken über ihre aneinander anliegenden Reibflächen
aufeinander ein.) Dadurch wird die Breite des Schlitzes in
Abhängigkeit von der Drehrichtung der Welle entweder durch
einen Schlingfedereffekt verringert oder durch Aufdrücken
des Schlitzes vergrößert. Eine Verringerung der Breite des
Schlitzes bedeutet eine Erhöhung der Reibungskraft, da der
Umfang und damit der Radius des ringartigen Grundkörpers
abnehmen, so daß dieser stärker gegen die Welle gedrückt
wird. Umgekehrt bedeutet eine Vergrößerung der Breite des
Schlitzes eine Verringerung der Reibungskraft.
Der Grundkörper des Reibelements besteht vorzugsweise aus
Kunststoff. Der Grundkörper läßt sich dann sehr kostengün
stig als Spritzgußteil herstellen.
Weitere Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren
deutlich werden. Es zeigen:
Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs
gemäßen selbsthemmenden Getriebes für Ver
stelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen im
Längsschnitt;
Fig. 2a-2c: das einstückig an ein Radiallager angeformte
Reibelement aus Fig. 1 im Detail in verschie
denen Ansichten;
Fig. 3: eine Ausführungsform eines Radiallagers mit
angeformtem Reibelement.
In Fig. 1 ist ein selbsthemmendes Getriebe 1 dargestellt,
das in einem Getriebegehäuse 2 angeordnet ist. Das Gehäu
se 2 kann beispielsweise als Präge- oder Gußteil ausgeführt
sein und enthält Aufnahmebereiche, die zur Aufnahme von
Axial- und Radiallagern für die Getriebeelemente geeignet
sind.
In dem Gehäuse 2 ist eine Getriebewelle 5, im folgenden als
Antriebswelle bezeichnet, drehgelagert, die von einem
Zahnrad 11 angetrieben wird und die sich an ihren beiden
Enden mit buckelartigen Erhebungen 9 und 9' punktartig an
jeweils einem Einsatzelement 21 bzw. 22 axial abstützt. Die
als Axiallager dienenden Einsatzelemente 21, 22 sind fe
dernd ausgebildet, um eine Zentrierung der Antriebswelle 5
zu gewährleisten und axiales Spiel ausgleichen zu können.
Als Radiallager für die Antriebswelle 5 dienen zwei Lager
buchsen 23 und 24, die die Antriebswelle 5 umfassen.
Die Antriebswelle 5 ist mit einer Verstellschnecke 6 verbun
den, die mit ihrer Verzahnung 7 mit der Verzahnung 14 eines
Zahnsegmenthebels 13 in Eingriff steht. Der Zahnsegmenthe
bel 13, der mit seiner Verzahnung 14 eine Öffnung in dem Ge
triebegehäuse 2 durchgreift, kann beispielsweise mit der
Lehne eines Kraftfahrzeugsitzes verbunden sein und ist dann
schwenkbar an einer Grundplatte angelenkt, die am Sitzunter
gestell montiert ist.
Wenn ein derartiges Getriebe nicht selbsthemmend ausgebil
det ist, dann können sich die Antriebswelle 5 und die
Verstellschnecke 6 in den Lagern 21-24 frei drehen, wenn
eine Kraft auf den Zahnsegmenthebel 13 einwirkt und diese
Kraft über die miteinander in Eingriff stehenden Verzahnun
gen 14, 7 auf die Verstellschnecke 6 übertragen wird. Bei
einem nicht selbsthemmenden Getriebe kann es daher beim
Befahren unebener Fahrbahnen zu unangenehmen Klapperge
räuschen kommen. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich ein
mit Hilfe eines derartigen Getriebes verstellbarer Sitz im
Crashfall aufgrund der auftretenden Kräfte ruckartig ver
stellt. Dadurch wäre eine auf diesem Sitz befindliche
Person in hohem Maße gefährdet.
Aus diesem Grunde ist es erforderlich, das Verstellgetrie
be 1 selbsthemmend auszubilden. Selbsthemmung liegt vor,
wenn der Wirkungsgrad des Getriebes kleiner als 50% ist.
Der Wirkungsgrad wird insbesondere durch den Mittenstei
gungswinkel der Schneckenverzahnung 7 sowie durch den Rei
bungswinkel der Getriebeanordnung bestimmt. Da der Wirkungs
grad des Getriebes 1 von einer Vielzahl von Parametern
abhängt, die insbesondere für die Größe des Reibungswinkels
von Bedeutung sind, läßt sich der Wirkungsgrad bei der
Konstruktion des Getriebes nicht exakt berechnen. Anderer
seits ist es aber wichtig, den Wirkungsgrad des Getriebes
auf einen Wert möglichst knapp unterhalb 50% einzustellen,
um den größtmöglichen Wirkungsgrad zu erreichen, der noch
eine Selbsthemmung des Getriebes garantiert. Je größer der
Wirkungsgrad des Getriebes ist, desto mehr Antriebsenergie
wird zur Durchführung der Verstellbewegung umgesetzt und
desto kleiner kann das Getriebe ausgelegt werden. Eine
möglichst kleine Ausführung des Getriebes ist wegen der
damit verbundenen Platz- und Gewichtsersparnis wünschens
wert.
Um den Wirkungsgrad des Getriebes möglichst präzise auf den
gewünschten Wert einstellen zu können, ist bei dem in
Fig. 1 dargestellten Getriebe ein Reibelement 3 vorgesehen,
das über einen Steg 26 einstückig an die Lagerbuchse 24 der
Antriebswelle 5 angeformt ist. Das Reibelement 3, das
anhand der Fig. 2 und 3 noch im Detail erläutert werden
wird, umfaßt einen Grundkörper 31, der mit einer Reibflä
che 32 an der Antriebswelle 5 anliegt und eine Schraubenfe
der 41, die auf einen radial von dem Grundkörper 31 abste
henden konischen Zapfen 37 des Reibelements 3 aufgesteckt
ist. Die Schraubenfeder 41 stützt sich einerseits an dem
Grundkörper 31 des Reibelements 3 und andererseits an einer
Stützfläche 28 des Getriebegehäuses 2 ab, die duch die Ba
sisfläche einer Aussparung 27 in dem Getriebgehäuse 2
gebildet wird, in die die Schraubenfeder 41 hineinragt.
Aufgrund der von der Schraubenfeder 41 auf den Grundkörper
31 des Reibelements 3 ausgeübten Kraft, drückt dieser mit
seiner Reibfläche 32 gegen die Antriebswelle 5. Beim Be
trieb der Antriebswelle 5 wirkt daher auf diese eine defi
nierte Reibungskraft.
Die durch den Grundkörper 31 über seine Reibfläche 32 auf
die Antriebswelle 5 ausgeübte Reibungskraft wird so einge
stellt, daß der Wirkungsgrad des Getriebes 1 einen Wert
knapp unter 50% erreicht. Eine Änderung dieser Reibungs
kraft kann beispielsweise durch die Verwendung von Schrau
benfedern mit unterschiedlichen Federcharakteristika oder
durch das Einfügen von Distanzstücken zwischen den Grundkör
per 31 und die Schraubenfeder 41 (Änderung der Federvorspan
nung) herbeigeführt werden. Es ist nicht erforderlich, den
Wirkungsgrad des Getriebes schon bei der Konstruktion exakt
zu bestimmen. Vielmehr wird das Getriebe 1 so ausgelegt,
daß es ohne das Reibelement 3 keine Selbsthemmung aufweisen
würde, d. h. der Wirkungsgrad des Getriebes etwas größer als
50% ist. Sobald die ersten Prototypen eines Getriebes herge
stellt sind, wird dann zur federnden Belastung des Grundkör
pers 31 des Reibelements 3 eine Schraubenfeder 41 ausge
wählt, mit der das Getriebe den gewünschten Wirkungsgrad
knapp unterhalb 50% erreicht.
Das erfindungsgemäße Reibelement 3 ist jedoch nicht nur bei
der Einstellung des Wirkungsgrades eines neuen Getriebetyps
von Bedeutung. Durch die Anpassung der Federkraft, mit der
das Reibelement 3 belastet wird, lassen sich auch ferti
gungsbedingte Streuungen innerhalb einer Getriebeserie
ausgleichen und darüber hinaus ein dauerhaft konstanter
Wirkungsgrad des Getriebes selbst nach betriebsbedingtem
Verschleiß der Reibflächen 32 erzielen. Für den letztgenann
ten Fall ist es vorteilhaft, wenn die Schraubenfeder 41
eine nichtlineare Federkennlinie aufweist, die im Bereich
des Arbeitspunktes der Feder 41 eine möglichst geringe
Steigung hat. Dann führen Änderungen der Auslenkung der
Feder nur zu sehr geringen Änderungen der Kraft, mit der
die Feder 41 auf den Grundkörper 31 einwirkt.
Das in Fig. 1 dargestellte einstückig an das Radialla
ger 24 angeformte Reibelement 3 wird nachfolgend anhand der
Fig. 2a-2c detailliert beschrieben. Dabei zeigen die
Fig. 2a und 2b zwei unterschiedliche perspektivische
Darstellungen des Reibelements 3 und die Fig. 2c eine Sei
tenansicht.
Wie anhand der Fig. 2a-2c deutlich wird, ist das
Reibelement 3 über einen Steg 26 einstückig an ein Radialla
ger 24 für die Antriebswelle 5 des Getriebes 1 angeformt.
Dieses Radiallager 24 weist einen Befestigungsabschnitt 25
auf, mit dem es verdrehsicher und lösbar an dem Gehäuse 2
des Getriebes 1 befestigt werden kann.
Das Reibelement 3 umfaßt einen Grundkörper 31 und einen an
diesen Grundkörper 31 radial angeformten Zapfen 37, der
sich zu seinem dem Grundkörper 31 abgewandten Ende hin
konisch verjüngt und auf den eine Schraubenfeder 41 aufge
setzt werden kann, vergl. Fig. 1. Der Grundkörper 31 des
Reibelements 3 ist buchsenartig ausgebildet, wobei seine In
nenwand 32 als Reibfläche dient, die mit der Außenwand
einer Antriebswelle in Kontakt bringbar ist. In seinem an
den Zapfen 37 anschließenden Abschnitt weist der Grundkör
per 31 eine Stützfläche 38 auf, an der sich die auf den
Zapfen 37 aufsetzbare Schraubendruckfeder 41 abstützen
kann.
Damit die Reibfläche 32 des Grundkörpers 31 unter der Kraft
einer Schraubendruckfeder 41 mit einer definierten Reibungs
kraft auf eine Antriebswelle einwirken kann, ist der Grund
körper 31 elastisch ausgebildet und weist einen entlang der
Längsachse 8 der Antriebswelle 5 (siehe Fig. 1) verlaufen
den Schlitz 33 der Breite b auf. Die aktuelle Breite b des
Schlitzes 33 hängt von der Kraft ab, mit der die Schrauben
feder 41 auf die Stützfläche 38 des Grundkörpers 31 ein
wirkt. Je größer die Federkraft ist, desto kleiner ist der
Schlitz 33 und desto größer ist die Reibungskraft, mit der
die Reibfläche 32 auf die Antriebswelle 5 des Getriebes 1
einwirkt.
Vorliegend ist zusätzlich von Bedeutung, daß die auf die
Antriebswelle 5 einwirkende Reibungskraft von deren Dreh
richtung abhängt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der
Grundkörper 31 asymmetrisch bezüglich seines Umfangs ausge
bildet ist. Die erste an den Schlitz 33 anschließende Stirn
seite 34 des Grundkörpers 31 ist über den Steg 26 mit dem
Radiallager 24 der Antriebswelle 5 verbunden. Durch die
starre Anbindung der Stirnseite 34 an das Radiallager 24
läßt sich diese beim Zusammenwirken mit einer Antriebswel
le 5 nicht verschieben.
Die zweite an den Schlitz 33 anschließende Stirnseite 35
des Grundkörpers 31 ist demgegenüber als "freie Stirnseite"
ausgebildet. Sie ist insbesondere nicht unmittelbar mit dem
Radiallager 24 verbunden. Aufgrund der elastischen Ausbil
dung des Grundkörpers 31 bewegt sich daher die Stirnsei
te 35 von der Stirnseite 34 weg, wenn sich die Antriebswel
le in der Richtung A dreht, wohin gegen sich die Stirnseite
35 zu der Stirnseite 34 hinbewegt, wenn sich die Antriebs
welle in der Richtung B dreht; denn die freie Stirnseite 35
wird bei der Drehung der Antriebswelle von dieser mitgenom
men und dadurch (abhängig von der Elastizität des Grundkör
pers 31) ein Stück entlang des Umfangs des Grundkörpers 31
verschoben. Im ersten Fall vergrößert sich die Breite b des
Schlitzes 33, während sie sich im zweiten Fall verkleinert.
Bei einer Drehung der Antriebswelle in der Richtung B wirkt
das Reibelement 3 daher als selbstverstärkende Bremse. Bei
der Verwendung des Getriebes 1 in einer Sitzverstelleinrich
tung ist es vorteilhaft, das Reibelement 3 so auszubilden,
daß dem ruckartigen Verstellen des Fahrersitzes und des
Beifahrersitzes in Richtung auf die Frontscheibe des Fahr
zeuges besonders starke Kräfte durch eine selbstverstärken
de Bremswirkung des Reibelements 3 entgegenwirken.
Wie anhand der gestrichelten Linie 1 in Fig. 2c angedeutet
wird, können das Radiallager 24 und das Reibelement 3 auch
als seperate Bauelemente ausgeführt werden. Dies kann
beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn aus Platzgründen
die Anordnung des Reibelements 3 unmittelbar neben dem Ra
diallager 24 nicht möglich ist.
In Fig. 3 wird eine weitere Variante eines Radiallagers 24
mit einem Reibelement 3 dargestellt. Das in Fig. 3 darge
stellte Reibelement 3 unterscheidet sich von dem in den
Fig. 2a-2c gezeigten dadurch, daß vorliegend ein
Federelement 42 unmittelbar an den Grundkörper 31 des
Reibelements 3 angeformt ist.
Das Federelement 42 erstreckt sich radial von dem Grundkör
per 31 des Reibelements 3 nach außen. Wenn das Reibele
ment 3 in das Gehäuse 2 eines Getriebes 1 (siehe Fig. 1)
eingesetzt wird, dann stützt sich die Feder 42 mit ihrem
freien Ende 43 an der Stützfläche 28 des Getriebes 2 ab.
Dadurch wird eine Federkraft in radialer Richtung auf dem
Grundkörper 31 des Reibelements 3 ausgeübt, so daß sich
dieser mit seiner Reibfläche 32 an die Antriebswelle 5
anlegt.
Die in Fig. 3 dargestellte Variante hat gegenüber dem
Reibelement aus Fig. 2 den Vorteil, daß sie lediglich aus
einem einzigen Bauteil besteht. Allerdings muß in diesem
Fall zu einer Veränderung der Federkraft - sofern diese
nicht durch eine Änderung der Federvorspannung erreicht
werden kann - das gesamte Reibelement 3 ausgetauscht und
durch ein neues ersetzt werden. Welche der beiden Varianten
verwendet wird, kann beispielsweise davon abhängen,
wie groß die Serienstreuung bezüglich des Wirkungsgrades
bei einer bestimmten Getriebeserie ist.
Claims (17)
1. Selbsthemmendes Getriebe, insbesondere Schneckengetrie
be, für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen mit
mindestens einer Getriebewelle, auf der ein mit einer
Verzahnung versehenes Abtriebselement lagert, das mit
einem weiteren Verzahnungselement in Eingriff steht,
gekennzeichnet durch
ein Reibelement (3), das mittels eines Federele
ments (41, 42) in Richtung auf die Getriebewelle (5)
federnd vorbelastet ist und eine die Selbsthemmung des
Getriebes (1) gewährleistende Reibungskraft auf die
Getriebewelle (5) ausübt.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Reibelement (3) asymmetrisch bezüglich des Umfangs
der Getriebewelle (5) ausgebildet ist und bei der
Drehung der Getriebewelle (5) in einer ersten Rich
tung (B) mit einer größeren Reibungskraft auf die
Getriebewelle (5) einwirkt als bei der Drehung in der
anderen Richtung (A).
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Reibelement (3) für eine Drehrichtung (B) der
Getriebewelle (5) als selbstverstärkende Bremse ausge
bildet ist.
4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur federnden Belastung des Reibele
ments (3) ein Federelement (41, 42) mit nichtlinearer
Kennlinie vorgesehen ist und daß die Federkennlinie im
Bereich des Arbeitspunktes des Federelements (41, 42)
degressiv verläuft.
5. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement (3) lösbar
mit dem Gehäuse (2) des Getriebes (1) verbunden ist.
6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Reibelement (3) einen mit einer
Reibfläche (32) versehenen Grundkörper (31) und ein Fe
derelement (41, 42) umfaßt, wobei der Grundkörper (31)
mit seiner Reibfläche (32) gegen die Getriebewelle (5)
gedrückt wird.
7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Federelement (41) lösbar mit dem Grundkörper (31)
des Reibelements (3) verbunden ist.
8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (31) des Reibelements (3) einen radial
zu der Getriebewelle (5) verlaufenden Zapfen (37) auf
weist, auf den das Federelement (41) aufgesteckt ist,
und daß als Federelement (41) eine Schraubenfeder
vorgesehen ist.
9. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Federelement (42) an den Grundkörper (31) des Reibe
lements (3) angeformt ist.
10. Getriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Grundkörper (31) des Reibele
ments (3) einstückiger Bestandteil eines Radial
lagers (24) für die Getriebewelle (5) ist.
11. Getriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Grundkörper (31) des Reibele
ments (3) die Getriebewelle (5) entlang ihres Umfangs
umfaßt.
12. Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (31) des Reibelements (3) aus einem
elastisch deformierbaren Material besteht und einen
sich entlang der Längsachse (8) der Getriebewelle (5)
erstreckenden Schlitz (33) aufweist.
13. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
eine (35) der beiden dem Schlitz (33) zugewandten
Stirnseiten (34, 35) des Grundkörpers (31) durch ein
Verstärkungselement (26) gegen elastische Verformungen
gesichert ist und daß die zweite dem Schlitz (33)
zugewandte Stirnseite (35) im Betrieb der Getriebewel
le (5) entlang deren Drehrichtung (A, B) verschiebbar
ist.
14. Getriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Grundkörper (31) des Reibele
ments (3) aus Kunststoff besteht.
15. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement (3) verdreh
sicher mit dem Gehäuse (2) des Getriebes (1) verbunden
ist.
16. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebselement (6) als
Schnecke ausgebildet ist.
17. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Abtriebsele
ment (6) in Eingriff stehende Verzahnungselement (13)
als Zahnsegmenthebel ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19628520A DE19628520C2 (de) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | Selbsthemmendes Getriebe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19628520A DE19628520C2 (de) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | Selbsthemmendes Getriebe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19628520A1 DE19628520A1 (de) | 1998-01-15 |
DE19628520C2 true DE19628520C2 (de) | 1999-12-23 |
Family
ID=7799886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19628520A Expired - Fee Related DE19628520C2 (de) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | Selbsthemmendes Getriebe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19628520C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20214615U1 (de) | 2002-09-20 | 2003-03-06 | IMO-Industrie-Antriebseinheit Stoll & Russ GmbH, 91350 Gremsdorf | Schwenktrieb |
DE102004049960A1 (de) * | 2004-10-13 | 2006-04-20 | Ims Gear Gmbh | Lenksäulen-Höhenverstellvorrichtung |
DE202008000739U1 (de) | 2008-01-18 | 2009-05-28 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt | Verriegelungseinrichtung für ein Antriebssystem einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs |
DE19946484B4 (de) * | 1998-10-12 | 2010-11-25 | Magna Steyr Fuel Systems Gesmbh | Antriebsvorrichtung für eine Verschlusseinrichtung eines Fahrzeugtank-Einfüllstutzens |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19831442C2 (de) * | 1998-07-06 | 2000-11-30 | Brose Fahrzeugteile | Getriebe für Sitzverstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen |
DE102012008133B4 (de) * | 2012-04-19 | 2021-09-16 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugbremse |
DE102012022788B8 (de) * | 2012-09-06 | 2014-03-06 | C. Rob. Hammerstein Gmbh & Co. Kg | Untersetzungsgetriebe, insbesondere für eine Verstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes |
JP6014272B2 (ja) | 2012-11-30 | 2016-10-25 | コングスベルグ オートモーティヴ アクチボラゲット | シフトバイワイヤ型トランスミッション用の回転シフトアクチュエータ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3815356A1 (de) * | 1988-05-05 | 1989-11-16 | Brose Fahrzeugteile | Schneckenradgetriebe fuer einen verstellantrieb in einem kraftfahrzeug, insbesondere einer sitzverstellung |
DE4101470C1 (en) * | 1991-01-19 | 1992-06-25 | Keiper Recaro Gmbh & Co, 5630 Remscheid, De | Car seat adjuster with threaded spindle - on whose oen end is fitted connector, with nut housing coupled to adjustable seat part |
-
1996
- 1996-07-04 DE DE19628520A patent/DE19628520C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3815356A1 (de) * | 1988-05-05 | 1989-11-16 | Brose Fahrzeugteile | Schneckenradgetriebe fuer einen verstellantrieb in einem kraftfahrzeug, insbesondere einer sitzverstellung |
DE4101470C1 (en) * | 1991-01-19 | 1992-06-25 | Keiper Recaro Gmbh & Co, 5630 Remscheid, De | Car seat adjuster with threaded spindle - on whose oen end is fitted connector, with nut housing coupled to adjustable seat part |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BEITZ, W. und KÜTTNER, K.-H. (Hrsg.): Dubbel- Taschenbuch für den Maschinenbau, Berlin (u.a.), Springer Verlag, 1995, 18. Aufl., S. B16, U16, U 17 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19946484B4 (de) * | 1998-10-12 | 2010-11-25 | Magna Steyr Fuel Systems Gesmbh | Antriebsvorrichtung für eine Verschlusseinrichtung eines Fahrzeugtank-Einfüllstutzens |
DE20214615U1 (de) | 2002-09-20 | 2003-03-06 | IMO-Industrie-Antriebseinheit Stoll & Russ GmbH, 91350 Gremsdorf | Schwenktrieb |
DE102004049960A1 (de) * | 2004-10-13 | 2006-04-20 | Ims Gear Gmbh | Lenksäulen-Höhenverstellvorrichtung |
EP1647464A3 (de) * | 2004-10-13 | 2006-05-10 | IMS Gear GmbH | Lenksäulen-Höhenverstellvorrichtung |
DE202008000739U1 (de) | 2008-01-18 | 2009-05-28 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt | Verriegelungseinrichtung für ein Antriebssystem einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19628520A1 (de) | 1998-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013009846B4 (de) | Einstellmechanismaus für einen Fahrzeugsitz und Automobilsitz umfassend einen solchen Einstellmechanismus | |
DE19741227B4 (de) | Wellen-Zahnradgetriebe | |
EP0779452B1 (de) | Riemenspannvorrichtung | |
DE112008002101B4 (de) | Gurtstrafferantrieb für den Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs mit einem Topflager für die Rotorwelle eines Elektromotors | |
DE10320328B4 (de) | Untersetzungsgetriebe für eine Verstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes | |
EP2015958B1 (de) | Verstellbeschlag für eine kraftfahrzeugkomponente und verfahren zur sicherung der arretierung eines verstellbeschlags | |
DE102004043310B4 (de) | Untersetzungsgetriebe für eine Verstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes | |
DE102005001333A1 (de) | Getriebe für eine Verstelleinrichtung | |
DE3019524A1 (de) | Kompaktes zahnradgetriebe fuer einen fensterbetaetiger | |
DE3102402C2 (de) | ||
EP2345569B1 (de) | Schraubradgetriebe für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs | |
EP1967761A2 (de) | Planetengetriebe | |
DE102006038034B3 (de) | Getriebeeinheit mit Überlastschutz sowie Stelleinrichtung | |
DE202008016335U1 (de) | Motor-Getriebeeinheit zum Betätigen eines Verstellelements eines Fahrzeuges | |
DE102006049808B4 (de) | Verstellgetriebe für eine Verstelleinrichtung | |
EP1537346B1 (de) | Anpressvorrichtung | |
DE19628520C2 (de) | Selbsthemmendes Getriebe | |
EP1244880B1 (de) | Verstellvorrichtung mit planetengetriebe | |
DE102012103857A1 (de) | Vorrichtung zum Andrücken einer Schnecke oder eines Schraubritzels an ein Schneckenrad oder an ein Schraubrad | |
DE102004047184A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Getriebes, sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Getriebe | |
WO2016198416A1 (de) | Mikroskop mit reibschlüssigen antrieben | |
WO2007076815A2 (de) | Verstellgetriebe | |
DE102008040029B4 (de) | Rotor für einen Elektromotor | |
DE3429229A1 (de) | Einscheibenkupplung | |
DE102019130423A1 (de) | Antriebsstrang |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20150203 |