DE3634020C1 - Verstellgetriebe in einem Kraftfahrzeug - Google Patents
Verstellgetriebe in einem KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verstellgetriebe in einem
Kraftfahrzeug für eine motorische Sitzver
stellung, eine Rückenlehnenneigungsverstellung oder einen Fensterheber, mit einem im wesentlichen topfförmigen Ge
triebegehäuse, in welchem an einer Lagerwelle vom Topf
boden ausgehend der Reihe nach folgende Elemente ge
lagert sind:
- - ein Abtriebsglied,
- - ein mit dem Abtriebsglied drehfest verbundener Planeten radträger mit wenigstens zwei auf Lagerstiften gelager ten Planetenrädern, die mit einer Innenumfangsver zahnung des Getriebegehäuses kämmen,
- - ein ebenfalls mit den Planetenrädern kämmendes Sonnen rad und
- - ein mit dem Sonnenrad drehfest verbundenes Schnecken rad, welches mit einer von einem Antriebsmotor ange triebenen Schnecke kämmt.
Ein Verstellgetriebe dieser Art ist aus der DE-OS
33 22 863 bekannt (Fig. 3). Die Lagerwelle wird hier von
axialen Vorsprüngen 52, 54 gebildet, die vom mit dem
Planetenradträger einstückigen Ritzel beidseits abstehen.
Die Planetenräder sind auf dem Planetenradträger vor dem
Zusammenbau vormontiert, wobei die Lagerstifte jeweils
mit durchmesservergrößerten Köpfen versehen sind, die die
Planetenräder in axialer Richtung auf den Lagerstiften
festlegen. Der Zusammenbau dieses bekannten Verstellge
triebes ist relativ aufwendig, da beim Einsetzen des
Planetenradträgers samt Planetenräder darauf zu achten ist,
daß sämtliche (z. B. vier) Planetenräder richtig orientiert
sind, um in Eingriff mit der Innenumfangsverzahnung des
Getriebegehäuses zu gelangen und nicht an den ent
sprechenden Getriebezähnen hängen zu bleiben. Desgleichen
muß beim anschließenden Einbau des Sonnenrades darauf ge
achtet werden, daß dieses nicht an den Zähnen der Planeten
räder hängen bleibt, sondern in Eingriff mit den Planeten
rädern gelangt. Die Vormontage der Planetenräder am
Planetenradträger verlängert die erforderliche Zusammen
bauzeit.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung ein Verstellge
triebe der eingangs genannten Art anzugeben, welches
einfacher zusammenzubauen ist, insbesondere mit Hilfe von
Montageautomaten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die vom Topfboden
abgewandten Stirnseiten der Planetenräder jeweils mit
wenigstens einer die Zahnkranzdrehlage des jeweiligen
Planetenrades in bezug auf die Planetenradachse bestimmenden
Montagewerkzeug-Angriffsfläche versehen sind zum orientier
ten Aufstecken auf die Lagerstifte in Eingriff mit der Innen
umfangsverzahnung, daß das Schneckenrad auf seiner vom
Topfboden abgewandten Stirnseite mit wenigstens einer die
Zahnkranzdrehlage des Schneckenrades in bezug auf die
Schneckenradachse bestimmenden Montagewerkzeug-Angriffs
fläche versehen ist zum orientierten Aufstecken auf die
Lagerwelle in gegenseitigem Eingriff von Sonnenrad und
Planetenrädern, und daß die Stirnseiten der Planetenräder
jeweils mit einer zur Planetenradachse senkrechte Anlage
fläche ausgebildet sind zur Anlage an der der Stirnseite des
Schneckenrads gegenüberliegenden Rückseite des Schneckenrads.
Bei dem Zusammenbau des erfindungsgemäßen Verstellgetriebes
können die Getriebeteile der Reihe nach in das Getriebe
gehäuse eingesetzt werden, nämlich zuerst der Planetenrad
träger samt Abtriebsglied in durch die Planetenradachsen
vorgegebene Orientierung relativ zum feststehenden Ge
triebegehäuse, sodann die Planetenräder in durch die Montage
werkzeug-Angriffsflächen derart vorbestimmter Orientierung,
daß ein sofortiger Eingriff der einzelnen Planetenräder
in die Innenumfangsverzahnung des Getriebegehäuses sicher
gestellt ist. Anschließend kann das Schneckenrad samt mit
diesem drehfest verbundenem Sonnenrad in durch die Montage
werkzeug-Angriffsfläche vorgegebener Orientierung aufge
steckt werden, derart, daß das Sonnenrad sogleich in Ein
griff mit den einzelnen Planetenrädern gelangt. Die axiale
Fixierung der Planetenräder wird nunmehr über die Anlage
flächen der Planetenräder sichergestellt, die an der Rück
seite des Schneckenrads anliegen. Diese Montageschritte
können ohne weiteres von einem Montage-Roboter durchgeführt
werden. Die Vormontage der Planetenräder erübrigt sich.
Es wird vorgeschlagen, daß die Stirnseiten der Planeten
räder und/oder des Schneckenrads jeweils mit zwei zu
einander und zur Lagerwellenachse parallelen und voneinander
abgewandten Montagewerkzeug-Angriffsflächen versehen sind.
Die Montagewerkzeug-Angriffsflächen sind ohne Beeinträchti
gung der Form der Anlageflächen einfach herzustellen und
ermöglichen es, daß das jeweilige Teil an diesen Angriffs
flächen nicht nur orientiert, sondern auch ergriffen
werden kann.
Die Planetenräder sind einfach herzustellen bei geringem
Reibungsverschleiß der Anlageflächen am Schneckenrad,
wenn, wie weiterhin vorgeschlagen wird, die Planeten
räder mit Sacklöchern zur Aufnahme der Lagerstifte ausge
bildet sind, und die Stirnseiten mit balligem Zentralbe
reich zur Bildung der Anlageflächen ausgebildet sind.
Der Zusammenbau des Verstellgetriebes wird weiterhin da
durch erleichtert, daß die Lagerwelle in den Topfboden des
Getriebegehäuses eingepreßt oder eingenietet ist. In einem
ersten Arbeitsschritt wird also die Lagerwelle in den
Topfboden des Getriebegehäuses eingesetzt und dient dann
für die nächstfolgenden Montageschritte als Führung für
die aufzusteckenden Teile.
Die Lagerwelle kann mit einem Lagerbund versehen sein,
welcher einerseits am Topfboden des Getriebegehäuses und
andererseits am Abtriebsglied anliegt. Der Lagerbund ver
hindert also ein Durchrutschen der Lagerwelle beim Ein
pressen bzw. Vernieten; außerdem dient er als axiales
Gegenlager für das Abtriebsglied, insbesondere Ritzel.
Als Abtriebsglied kommt bevorzugt ein Ritzel in Frage,
welches mit einem außerhalb des Getriebegehäuses ge
lagerten, durch eine entsprechende Ausnehmung in das Ge
getriebegehäuse eintretenden Zahnsegmentteil oder Zahnstange
kämmt. Es kommt jedoch auch z. B. eine Seiltrommel als
Abtriebsglied in Frage. Das Abtriebsglied kann
mit dem Planetenradträger einstückig ausgebildet sein,
z. B. bestehend aus Sintermetall. Alternativ hier
zu kann das Abtriebsglied und der Planetenradträger in
einandergesteckt und miteinander vernietet sein. Das
Schneckenrad kann mit dem Sonnenrad einstückig ausgebildet
sein, so daß sich eine entsprechend großflächige Dreh
lagerung dieses Teils auf dem Lagerwellenumfang ergibt.
Die Ausbildung des Planetenradträgers aus Sintermetall
sichert eine hohe mechanische Stabilität der Planetenrad
träger-Lagerung, so daß ein ordnungsgemäßes Ineinander
greifen der Verzahnungen von Sonnenrad und Planetenrädern
sichergestellt ist mit der Möglichkeit, die Planetenräder
sowie das Schneckenrad samt Sonnenrad aus Kunststoff zu
bilden. Dementsprechend reduzieren sich die Herstellungs
kosten des Massenprodukts Verstellgetriebe in einem Kraft
fahrzeug. Dieses Verstellgetriebe wird bevorzugt bei einer
Sitzverstellung (Längs-Verstellung und Neigungs-/Höhenver
stellung) eingesetzt, wenn auch der Einsatz des Verstellgetriebes
zur Rückenlehnen-Neigungsverstellung in Frage kommt, oder
in Verbindung mit einem Fensterheber.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß auf
der Lagerwelle Abtriebsglied, Planetenradträger, Sonnenrad
und Schneckenrad drehbar gelagert sind, und daß das vom
Topfboden entferntere Ende der Lagerwelle in einem
Gehäusedeckel gelagert ist. Auf diese Weise wird die
Lagerwelle beidendig gelagert. Um etwaiges Axialspiel
der auf die Lagerwelle aufgesteckten Bauteile von vorne
herein auszuschließen (zur Geräusch- und Verschleißver
minderung), wird vorgeschlagen, daß ein federelastisches
Vorspannelement, z. B. Federscheibe, zwischen
Schneckenrad und Gehäusedeckel eingesetzt ist. Diese
Federscheibe kann vom Montage-Roboter eingesetzt werden.
Um ohne besonderen Aufwand eine möglichst genaue Zen
trierung der Lagerwelle innerhalb des Getriebegehäuses
zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß der Gehäusedeckel
mit wenigstens einem ringförmigen, an der
Innenseite des Getriebegehäuses anliegenden Positionie
rungsvorsprung versehen ist.
Zur montagefreundlichen, schnellen Verbindung von Ge
häusedeckel und Getriebegehäuse wird vorgeschlagen, daß
der Gehäusedeckel mit dem Getriebegehäuse verklipst ist.
Die Erfindung wird im folgenden an einem bevorzugten Aus
führungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Axialschnitt eines Ver
stellgetriebes und
Fig. 2 eine Schemaansicht auf Teile des Verstellge
triebes gemäß Fig. 1 in Blickrichtung II.
In Fig. 1 ist vereinfacht ein Verstellgetriebe 10 als
Teil einer motorischen Neigungs-/Höhenverstellung eines
Kraftfahrzeugsitzes dargestellt. Man erkennt einen
Schwenkhebel 12 der Sitzverstellung, welcher an einem
Lagerbolzen 14 schwenkbar gelagert ist, und welcher an
seinem in Fig. 1 oberen Ende mit einem Zahnsektor 16
versehen ist, der durch eine seitliche Öffnung 18 eines
Getriebegehäuses 20 in das Verstellgetriebe 10 eingreift.
Ein Ritzel 22 innerhalb des Verstellgetriebes 10 als Ab
triebsglied dieses Getriebes kämmt mit dem Zahnsektor 16.
Das Getriebegehäuse 20 ist angenähert topfförmig mit von
einem Gehäusedeckel 24 verschlossener Topföffnung 26
und mit dem Gehäusedeckel 24 gegenüberliegendem Topf
boden 28, in welchem eine Lagerwelle 30 mit ihrem in
Fig. 1 linken, vorzugsweise mit Riefen 32 versehenen
Ende in eine entsprechende Durchgangsöffnung 34 einge
preßt ist.
Ein Lagerbund 36 der Lagerwelle 30 liegt einerseits an
der Innenseite des Topfbodens 28 an und andererseits an
der entsprechenden Stirnseite des Ritzels 22. Das Ritzel
ist einstückig aus Sintermetall mit einem Planetenrad
träger 38 ausgebildet, welcher 3 bis 5 Planetenräder 40
trägt. Die Planetenräder 40 sind auf Lagerstiften 42
drehbar gelagert, die in entsprechende Sacklöcher 44
der Planetenräder 40 eingreifen. Diese Lagerstifte 42
sind jeweils mit einem durchmesserverringerten Endab
schnitt 46 (in Fig. 1 links) in entsprechend dimensionierte
Einstecköffnungen 50 des Planetenradträgers 38 einge
steckt.
Die vom Topfboden 28 abgewandten Stirnseiten 52 der
Planetenräder 40 sind ballig ausgebildet; der zur je
weiligen Planetenradachse 54 zentrische Mittelbereich
dient als Anlagefläche 56 zur Anlage an der gegenüber
liegenden Rückseite 58 eines Schneckenrads 61. Zusätz
lich zu diesen Anlageflächen 56 weisen die Stirnseiten 52
der Planetenräder 40 noch in Fig. 2 angedeutete, zur
Achse 54 parallele Montagewerkzeug-Angriffsflächen 60
auf. An jedem Planetenrad 40 sind zwei zueinander parallele
und voneinander abgewandte derartige Angriffsflächen 60
ausgebildet, was durch entsprechendes Abfräsen bzw.
Spritzgießen der bevorzugt aus Kunststoff bestehenden
Planetenräder 40 erhalten werden kann. Die beiden An
griffsflächen 60 bilden eine Art "Zwei-Flach" mit der
Möglichkeit, von einem zangenartigen Werkzeug, z. B. eines
Montage-Robotors, ergriffen zu werden.
Die Planetenräder 40 kämmen mit ihrer Außenumfangsver
zahnung 64 einerseits mit einer Innenumfangsverzahnung 66
des Getriebegehäuses 20 und andererseits mit einer Außen
umfangsverzahnung 68 eines mit dem Schneckenrad 61 ein
stückig aus Kunststoff ausgebildeten Sonnenrads 70. Eben
so wie das aus Ritzel 22 und Planetenradträger 38 be
stehende Bauteil, ist auch das aus Sonnenrad 70 und
Schneckenrad 61 bestehende Bauteil auf dem Außenumfang 72
der Lagerwelle 30 drehbar gelagert. Das Sonnenrad 70
liegt stirnseitig am Ritzel 22 an, und zwar unter einer
durch eine Federscheibe 74 zwischen Schneckenrad 61 und
Gehäusedeckel 24 bestimmten Vorspannung.
Eine von einem nicht dargestellten Antriebsmotor ange
triebene, mit diesem beispielsweise über eine flexible
Welle verbundene, im Getriebegehäuse 20 beispielsweise ge
mäß der DE-OS 33 22 863 gelagerte Schnecke 76 greift
mit ihrer Schneckenverzahnung 78 in eine Außenumfangsver
zahnung 80 des Schneckenrads 61 ein.
Der Gehäusedeckel 24 ist mit einem ringförmigen, an der
Innenseite 79 des Getriebegehäuses 20 im Bereich der
Topföffnung 26 anliegenden Positionierungsvorsprung 81
versehen. Dieser dient der exakten selbsttätigen
Zentrierung des Gehäusedeckels 24 und damit der genauen
Orientierung der Lagerwelle 30 innerhalb des Getriebege
häuses 20, da das in Fig. 1 rechte Ende 82 der Lagerwelle
32 zur beidseitigen Wellenlagerung in eine entsprechende
Lageröffnung 84 des Gehäusedeckels 24 eingesteckt ist.
In Fig. 2 erkennt man schemaartig sowohl die vier Planeten
räder 40 mit ihren Angriffsflächen 60 und ihren Anlage
flächen 56, die in das strichliert angedeutete Sonnenrad
70 eingreifen. Zudem ist der Umriß des Schneckenrads 61
angedeutet samt Lageröffnung 84. Um eine Roboter-Montage
des Schneckenrads 61 mit vorgegebener Schneckenrad-
Orientierung zu ermöglichen, ist auch das Schneckenrad 61
mit Montagewerkzeug-Angriffsflächen 90 entsprechend den
Flächen 60 der Planetenräder 40 versehen. Diese Flächen 90
können in entsprechender Weise durch Ab
fräsen bzw. Spritzgießen hergestellt sein. Man erkennt
in Fig. 1 einen die Lagerwelle umgreifenden Hals 92 des
Schneckenrads 61, welcher an einander gegenüberliegenden
Seiten abgeflacht ist zur Bildung dieser Flächen 90. Die
Flächen 90 sind zueinander parallel und parallel zur
Achse 96 der Lagerwelle 30.
Der Zusammenbau des vorstehend beschriebenen Verstellge
triebes 10 geht in der folgenden Weise vor sich:
In das an einem entsprechenden Träger festgelegte
Getriebegehäuse 20 wird als erstes von der Seite der
Gehäuseöffnung 26 aus die Lagerwelle 30 eingesteckt
und in die Öffnung 34 eingepreßt bzw. eingenietet, bis
der Lagerbund 36 am Topfboden 28 anliegt. Dieser
Schritt kann bereits von einem Montage-Roboter vorge
nommen werden, wie auch die nachfolgenden Schritte, welche
stets die entsprechende Teilezuführung von derselben
Seite des Getriebegehäuses aus erfordern.
Das mit dem Planetenradträger 38 einstückige Ritzel 22
wird anschließend auf die Lagerwelle 30 in Fig. 1 von
rechts aufgesteckt, wobei die insgesamt vier Einsteck
öffnungen 50 des Planetenradträgers 38 ohne weiteres
eine Montage dieses Bauteils in vorgegebener Dreh-
Stellung ermöglichen. Um diese Dreh-Stellung für die
nachfolgenden Montageschritte zu fixieren, kann ein dem
Hebel 12 entsprechendes Bauteil mit Sektorverzahnung
fest am Träger fixiert sein, so daß das montierte Ritzel
sich nicht verdrehen kann.
Sodann werden die Lagerstifte 42 in die vier Einsteck
öffnungen 50 eingesteckt. Daraufhin können die vier
Planetenräder 40 an den Angriffsflächen 60 ergriffen und
in vorgegebener Orientierung auf die Lagerstifte 42 in
Eingriff mit der Innenumfangsverzahnung 64 des Ge
triebegehäuses 20 aufgesteckt werden. Nunmehr wird das
Schneckenrad 61 an den Flächen 90 vom Montageroboter er
griffen und in vorgegebener Orientierung auf die Lager
welle 30 aufgesteckt, bis schließlich die Verzahnung 68
des Sonnenrads 70 in Eingriff mit der Verzahnung 64 der
Planetenräder 40 gelangt und schließlich stirnseitig am
Planetenradträger 38 anschlägt. In dieser Anschlags
position liegt die Rückseite 58 des Schneckenrads 61 an
den Anlageflächen 56 der Planetenräder 40 an oder hält
zu diesen geringfügigen Abstand ein, um auf diese Weise
die Planetenräder 40 in axialer Richtung auf den Lager
stiften 42 zu fixieren.
Nach dem Aufstecken der Federscheibe 74 wird schließlich
der Gehäusedeckel 24 aufgeschoben und mit dem Getriebe
gehäuse starr verbunden, insbesondere in nicht darge
stellter Weise verklipst.
Claims (10)
1. Verstellgetriebe in einem Kraftfahrzeug für eine
motorische Sitzverstellung, eine
Rückenlehnenneigungsverstellung oder einen
Fensterheber, mit einem im wesentlichen topfförmigen
Getriebegehäuse, in welchem an einer Lagerwelle vom
Topfboden ausgehend der Reihe nach folgende Elemente
gelagert sind:
- - ein Abtriebsglied,
- - ein mit dem Abtriebsglied drehfest verbundener Planetenradträger mit wenigstens zwei auf Lagerstiften gelagerten Planetenrädern, die mit einer Innenumfangsverzahnung des Getriebegehäuses kämmen,
- - ein ebenfalls mit den Planetenrädern kämmendes Sonnenrad und
- - ein mit dem Sonnenrad drehfest verbundenes Schneckenrad, welches mit einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Schnecke kämmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vom Topfboden (28) abgewandten Stirnseiten
(52) der Planetenräder (40) jeweils mit wenigstens
einer die Zahnkranzdrehlage des jeweiligen
Planetenrades in bezug auf die Planetenradachse
bestimmenden Montagewerkzeug-Angriffsfläche (60) ver
sehen sind zum orientierten Aufstecken auf die
Lagerstifte (42) in
Eingriff mit der Innenumfangsverzahnung (66), daß das
Schneckenrad (61) auf seiner vom Topfboden (28)
abgewandten Stirnseite mit wenigstens einer die
Zahnkranzdrehlage des Schneckenrades in bezug auf die
Schneckenradachse bestimmenden Montagewerkzeug-Angriffsfläche (90)
versehen ist zum orientierten Aufstecken auf die
Lagerwelle (30) in gegenseitigem Eingriff von
Sonnenrad und Planetenrädern, und daß die Stirnseiten
(52) der Planetenräder (40) jeweils mit einer zur
Planetenradachse senkrechten Anlagefläche (56)
ausgebildet sind zur Anlage an der der Stirnseite des
Schneckenrads gegenüberliegenden Rückseite (58) des
Schneckenrads (61).
2. Verstellgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnseiten (52) der Planetenräder (40)
und/oder des Schneckenrads (61) jeweils mit zwei
zueinander und zur Lagerwellenachse (96) parallelen
und voneinander abgewandten
Montagewerkzeug-Angriffsflächen (60, 90) versehen
sind.
3. Verstellgetriebe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Planetenräder (40) mit Sacklöchern (44) zur
Aufnahme der Lagerstifte (42) ausgebildet sind, und
daß die Stirnseiten (52) mit balligem Zentralbereich
zur Bildung der Anlageflächen (56) ausgebildet sind.
4. Verstellgetriebe nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerwelle (30) in den Topfboden (28) des
Getriebegehäuses (20) eingepreßt oder eingenietet
ist.
5. Verstellgetriebe nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerwelle (30) mit einem Lagerbund (36)
versehen ist, welcher einerseits am Topfboden (28)
des Getriebegehäuses (20) und andererseits am
Abtriebsglied anliegt.
6. Verstellgetriebe nach einem der
Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Lagerwelle (30) Abtriebsglied,
Planetenradträger (38), Sonnenrad (70) und
Schneckenrad (61) drehbar gelagert sind, und daß das
vom Topfboden (28) entferntere Ende der Lagerwelle
(30) in einem Gehäusedeckel (24) gelagert ist.
7. Verstellgetriebe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein federelastisches Vorspannelement, zum
Beispiel Federscheibe (74), zwischen Schneckenrad
(61) und Gehäusedeckel (24) eingesetzt ist.
8. Verstellgetriebe nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehäusedeckel (24) mit wenigstens einem
ringförmigen, an der Innenseite des Getriebegehäuses
(20) anliegenden Positionierungsvorsprung (81)
versehen ist.
9. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehäusedeckel mit dem Getriebegehäuse
verklipst ist.
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