DE3915336C2 - Getriebeteil und Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung eines solchen Getriebeteiles - Google Patents
Getriebeteil und Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung eines solchen GetriebeteilesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebeteil aus einem
sektorförmigen Blechgrundkörper, der einen einstückigen,
bogenförmig abgewinkelten Flanschvorsprung aufweist und der mit einer Verzahnung
entlang einer Außenfläche des Flanschvorsprung versehen ist, sowie ein Verfahren
zur Herstellung eines Getriebeteiles aus einem Rohling aus
dünnwandigem Material mit einer Verzahnung und darüber hinaus die
Verwendung eines derartigen Getriebeteiles.
Um die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problemstellung zu
verdeutlichen, wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 eine
Sitzverstellvorrichtung bzw. Umlegeinrichtung für die Rückenlehne
eines Fahrzeugsitzes erläutert, bei der ein herkömmliches
Getriebeteil praktisch angewandt wird.
Die Sitz-Umlegvorrichtung 1 umfaßt ein Grundteil 2, das an einem
Sitzkissenteil (nicht gezeigt) befestigt ist. Eine Schwenkwelle 3 ist
mit dem Grundteil 2 fest verbunden, die durch eine Öffnung 5b eines
verzahnten oberen Teiles 5 hindurchgeht. Das verzahnte obere Teil 5
ist an einem Schwenkarm 4 befestigt, der seinerseits an einem unteren
Abschnitt einer Sitzrückenlehne (nicht gezeigt) befestigt ist. Somit
ist die Rückenlehne des Sitzes um die Schwenkwelle 3 relativ zu dem
Sitzkissenteil schwenkbar und umklappbar. Die Zähne bzw. die
Verzahnung des oberen Teiles ist durch das Bezugszeichen 5a
bezeichnet. In Verriegelungseingriff mit den Zähnen 5a des oberen
Teiles 5 ist ein verzahntes unteres Teil 7 in Eingriff bringbar, das
schwenkbar um einen Schwenkbolzen 6 durch das Grundteil 2 gelagert
ist. Durch das Bezugszeichen 7a sind die Zähne bzw. ist die
Verzahnung des unteren Teiles bezeichnet und 7b bezeichnet eine
Öffnung, durch die der Schwenkbolzen 6 hindurchgeht. Obwohl dies in
der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist eine geeignete
Vorspanneinrichtung, wie z. B. eine Feder od. dgl., im Rahmen des
verzahnten unteren Teiles 7 vorgesehen, um dieses gegen das verzahnte
obere Teil 5 vorzuspannen. Somit wird üblicherweise die
Sitzrückenlehne in einem verriegelten Zustand in einer gewünschten
Winkellage relativ zu dem Sitzkissenteil gehalten. Wenn jedoch das
verzahnte untere Teil 7 aus dem Verriegelungseingriff mit dem
verzahnten oberen Teil 5 entgegen der Kraft der Vorspanneinrichtung
gelöst wird, kann die Sitzrückenlehne frei relativ zu dem
Sitzkissenteil schwenken.
Es ist bekannt, daß dann, wenn ein Benutzer des Sitzes mit seinem
Rücken gegen die Sitzrückenlehne drückt, eine beträchtliche Belastung
auf die verriegelnd im Eingriff befindlichen Verzahnungen 5a und 7a
des oberen und unteren Zahnkörperteiles 5 und 7 aufgebracht wird. Um
diesen beträchtlichen Belastungen zu widerstehen, sind bisher das
obere und untere Zahnkörperteil 5 aus einer verhältnismäßig dicken
Metallplatte hergestellt worden, z. B. unter Anwendung des sogenannten
Zahnkörper-Warmwalzverfahrens oder -Warmrollverfahrens (hot gear
rolling method). Bei dem vorerwähnten Zahnkörper-Warmwalz- oder
-Warmrollverfahren wird eine verzahnte Form bzw. ein verzahntes
Gesenk verwendet, das gedreht wird, um kontinuierlich seinen
verzahnten Arbeitsbereich gegen einen Umfangsabschnitt einer
Grundmetallplatte zu pressen, an der die Zähne ausgebildet werden
sollen.
Infolge der Eigenheiten dieses Verfahrens ist es jedoch schwierig,
jeden Zahn des erzeugten Zahnkörpers mit einer zweiseitigen Symmetrie
zu versehen. D.h., daß dieses Verfahren, wie in Fig. 7 gezeigt ist,
dazu neigt, die Winkel A und B jedes Zahnes 10 nicht gleichmäßig
auszuführen, wobei jeder Winkel A oder B zwischen einer Mittelebene
100, die sowohl durch eine (nicht gezeigte) Krümmungsmitte der
Verzahnung und eine Spitze des Zahnes 10 hindurchgeht und einer
Seitenebene 100A oder 100B, die eine Vorder- oder Rückseite des
Zahnes 10 enthält, gebildet bzw. definiert wird. Außerdem verursacht
die Verwendung einer dickeren Metallplatte nicht nur erhöhte
Herstellungskosten für die verzahnten Teile, sondern erhöht auch das
Gewicht des Gesamtaufbaus der Rückenlehnen-Umklappvorrichtung.
Diesbezüglich ist aus dem in der DE 35 21 730 C2 dargestellten
Schwenkmechanismus eine sektorförmige Grundplatte bekannt, an deren
bogenförmiger Außenkante eine Verzahnung ausgebildet ist. Mit der
Verzahnung an der Außenkante der sektorförmigen Platte kann eine
Raste eines Sperrklinkenelementes in Eingriff gebracht werden, wenn
das Sperrklinkenelement zur sektorförmigen Platte hin verschwenkt
wird. Die mit einer Sitzrückenlehne fest verbundene sektorförmige
Platte wird dadurch in einen verriegelten Zustand in einer
gewünschten Winkellage gehalten. Da die Belastung auf die verriegelnd
im Eingriff befindlichen Verzahnungen aufgrund der ungünstigen
Hebelverhältnisse sehr hoch ist, ist die sektorförmige Platte sehr
dick ausgebildet, um einer übermäßigen Flächenpressung an den
Zahnflanken oder gar einem Abscheren der Verzahnung vorzubeugen.
Dadurch bedingt wird die sektorförmige Platte sehr schwer und darüber
hinaus ist eine Zahngeometrie mit hoher Präzision nur verhältnismäßig
teuer zu fertigen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein
Getriebeteil der eingangs genannten Art zu schaffen, das trotz seiner
verhältnismäßig geringeren Materialdicke mit einer exakten
Eingriffsverzahnung hinreichender Eingriffsbreite versehen werden
kann, wobei zugleich die Zahngeometrie mit hoher Präzision
ausgebildet werden kann und das Getriebeteil für Einstellgetriebe
verwendet werden kann, die zur Gewährleistung einer bestimmten
Rastposition verhältnismäßig starken Beanspruchungen ausgesetzt sind.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Getriebeteil aus
einem Rohling dünnwandigen Materials anzugeben, durch das bei
hinreichender Eingriffsbreite die Zahngeometrie mit hoher Präzision,
billig und schnell gefertigt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich des Getriebeteiles
dadurch gelöst, daß die Verzahnung auf dem Flanschvorsprung der
sektorförmigen Grundkörper preßumgeformte Zähne aufweist, wobei linke
und rechte Zahnhälften zueinander symmetrisch ausgebildet sind.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung eines Getriebeteiles wird
die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Abfolge folgender
Verfahrensschritte gelöst:
Herstellen eines sektorförmigen Rohlings mit einem Grundkörper und einem entlang eines Umfangsabschnittes an diesem integral einstückig ausgebildeten bogenförmigen Flanschvorsprung,
Einsetzen des Rohlings in ein an die Außenkontur des Rohlings zumindest teilweise angepaßtes erstes Gesenk, das einer Außenfläche des Flanschvorsprunges zugewandt gegenüberliegend einen Verzahnungsgesenkabschnitt aufweist und eine Innenseite des Flanschvorsprunges druckfest abgestützt ist, wobei der Flanschvorsprung mit einem Preßrand in der Ebene des Flanschvorsprunges über das erste Gesenk hinaus vorsteht,
Pressen des Preßrandes des Flanschvorsprunges in der Ebene des Flanschvorsprunges und Preßumformen des Flanschvorsprunges unter Fließen von Flanschmaterial, im wesentlichen rechtwinklig zur Preßrichtung in den Verzahnungsgesenkabschnitt.
Herstellen eines sektorförmigen Rohlings mit einem Grundkörper und einem entlang eines Umfangsabschnittes an diesem integral einstückig ausgebildeten bogenförmigen Flanschvorsprung,
Einsetzen des Rohlings in ein an die Außenkontur des Rohlings zumindest teilweise angepaßtes erstes Gesenk, das einer Außenfläche des Flanschvorsprunges zugewandt gegenüberliegend einen Verzahnungsgesenkabschnitt aufweist und eine Innenseite des Flanschvorsprunges druckfest abgestützt ist, wobei der Flanschvorsprung mit einem Preßrand in der Ebene des Flanschvorsprunges über das erste Gesenk hinaus vorsteht,
Pressen des Preßrandes des Flanschvorsprunges in der Ebene des Flanschvorsprunges und Preßumformen des Flanschvorsprunges unter Fließen von Flanschmaterial, im wesentlichen rechtwinklig zur Preßrichtung in den Verzahnungsgesenkabschnitt.
Zum einen weist das Getriebeteil trotz der dünnwandigen und dadurch
leichten Ausbildung eine präzise Zahngeometrie und hohe Stabilität
auf, zum anderen ermöglichen die oben genannten Verfahrensschritte
trotz hoher Präzision eine billige Fertigung des Getriebeteiles mit
nur kurzer Durchlaufzeit. Überdies bringt es einen großen Vorteil mit
sich, das Getriebeteil als Verzahnungskörper einer
Rückenlehneneinstellvorrichtung für Kraftfahrzeuge zu verwenden, da
es dadurch ermöglicht wird, die Einstellvorrichtung gewichtsmäßig zu
reduzieren sowie den Neigungswinkel der Rückenlehne präzise und
stabil einzustellen.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den
Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in
Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen
zeigen:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Fahrzeugsitz-
Umklappvorrichtung, in der ein Getriebeteil nach
der vorliegenden Erfindung praktisch angewandt wird,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines sektorförmigen
Metallteiles, an dem die Getriebe- bzw. Verzahnungs
anordnung nach der vorliegenden Erfindung erzeugt wird,
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung einer Pressenvorrich
tung, durch die das Getriebeteil nach der vorlie
genden Erfindung hergestellt wird,
Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung der Pressenvorrichtung
in einem Zustand, in dem der Verzahnungsaufbau nach
der vorliegenden Erfindung gerade hergestellt wird,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Getriebeteiles
nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 eine Explosionsdarstellung einer Sitz-Umklappvor
richtung, bei der eine herkömmliche Getriebeanord
nung verwendet wird, und
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Verzahnung
einer herkömmlichen Getriebeanordnung bzw. eines
herkömmlichen Verzahnungskörpers.
Bezug nehmend auf Fig. 1 ist in dieser eine Sitz-Umklappvorrichtung
11 gezeigt, an der ein Getriebeteil nach der vorliegenden Erfindung
praktisch angewandt wird.
Die Sitz-Umklappvorrichtung 11 umfaßt allgemein ein Grundteil 12,
befestigt an einem Sitzkissenteil (nicht gezeigt), eine Schwenkwelle
13, befestigt an dem Grundteil 12 und einen Schwenkarm 14, befestigt
an einem Sitzrückenlehnenteil (nicht gezeigt) und schwenkbar gelagert
durch die Schwenkwelle 13.
Der Schwenkarm 14 hat an seinem unteren Ende ein verzahntes
Getriebeteil 15, das an diesem angeschraubt ist. Ein verzahntes
unteres Teil 17 ist schwenkbar durch einen Bolzen 16 mit dem
Grundteil 12 verbunden. Eine Spiralfeder 18 ist zwischen dem
Grundteil 12 und dem Schwenkarm 14 angeordnet, um den Schwenkarm 14
nach vorn, d. h. in Fig. 1 nach links vorzuspannen.
Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist, umfaßt das verzahnte
Getriebeteil 15 einen sektorförmigen Grundkörper 20 mit einem
bogenförmigen Flansch 21, der an seiner Außenfläche mit Zähnen bzw.
einer Verzahnung 22 versehen ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist
das verzahnte untere Teil 17 an seiner oberen Seite mit Zähnen bzw.
einer Verzahnung 24 versehen, das verriegelnd mit den Zähnen 22 des
verzahnten Getriebeteils 15 in Eingriff bringbar ist. Ein Nocken 29,
der an einem Betätigungshebel 26 getragen ist, ist gleitbar mit dem
verzahnten unteren Teil 17 in Eingriff. Der Betätigungshebel 26 wird
schwenkbar durch das Grundteil 12 gelagert. Mit dem Bezugszeichen 30
ist eine Feder bezeichnet, die den Betätigungshebel 26 in einer
Richtung vorspannt, um den Nocken 29 zu veranlassen, das verzahnte
untere Teil 17 gegen die Zähne 22 des verzahnten Getriebeteiles 15 zu
pressen. Somit wird üblicherweise die Rückenlehne des Sitzes
verriegelt in einer bestimmten, gewünschten Winkellage relativ zu dem
Sitzkissenteil gehalten. Wenn jedoch der Betätigungshebel 26 in der
anderen Richtung, entgegen der Kraft der Feder 30 verschwenkt wird,
werden die Zähne 24 des verzahnten unteren Teiles 17 von den Zähnen
22 des verzahnten Getriebeteiles 15 gelöst. In diesem Zustand kann
die Sitzrückenlehne frei relativ zu dem Sitzkissenteil verschwenkt
werden.
Nachfolgend werden die Schritte zur Herstellung des verzahnten
Getriebeteiles 15 unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird ein sektorförmiger Rohling 15′
aus einer geeigneten Metallplatte ausgeschnitten, die einen
sektorförmigen Grundkörper 20′ und einen bogenförmigen
Flanschvorsprung 21′ aufweist. Der Grundkörper 20′ ist mit einer
Öffnung 32, begrenzt durch einen Kragen 34, versehen. Wie aus Fig. 1
verständlich ist, nimmt die Nabenöffnung 32 die Schwenkwelle 13 auf,
die durch sie hindurchgeht. Somit bildet die Öffnung 32 eine Achse,
um die der sektorförmige Rohling 15′ drehbar ist.
Anschließend wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, der Rohling 15′ in
eine Pressenvorrichtung zur Ausbildung des Verzahnungsabschnittes
eingelegt. Die Pressenvorrichtung umfaßt ein erstes Gesenk 41 mit
einer in diesem ausgebildeten Ausnehmung 41a, einen Grundkörper oder
ein zweites Gesenk 43, ein bogenförmiges Bankgesenk 45 und eine obere
Form 49 (s. Fig. 4). Die Ausnehmung 41a des ersten Gesenk 41 ist so
gestaltet, daß sie mit der Form des Rohlings 15′ übereinstimmt, der
preßverformt werden soll. Das zweite Gesenk 43 hat eine bogenförmige
Umfangswandung 43a, die so gestaltet ist, daß sie mit der Form einer
Innenwand des bogenförmigen Flanschvorsprungs 21′ des Rohlings 15′
übereinstimmt. Das bogenförmige Bandgesenk 45 hat an seiner
bogenförmigen Innenwandung eine Mehrzahl von Zähnen 47. Jeder Zahn 47
des bogenförmigen Bandgesenkes 45 erstreckt sich rechtwinklig zu
einer Richtung, in der sich in seiner Haupterstreckung das
bogenförmige Bandgesenk 45 erstreckt, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Zuerst wird der sektorförmige Rohling 15′ in die Ausnehmung 41a des
ersten Gesenks 41 eingelegt, derart, daß der bogenförmige
Flanschvorsprung 21′ aufwärts gerichtet ist. Anschließend wird das
zweite Gesenk 43 auf den Rohling 15′ aufgesetzt und derart
festgelegt, daß die bogenförmige Umfangswand 43a des zweiten Gesenkes
43 in engem Kontakt mit dem bogenförmigen Flanschvorsprung 41′ des
Rohlings 15′ ist. Anschließend wird das bogenförmige Bandgesenk 45 in
einen bogenförmigen Raum gedrückt, der zwischen der Außenwand des
bogenförmigen Flanschvorsprunges 21′ des Rohlings 15′ und einer
entsprechenden, zugehörigen Innenwand der Ausnehmung 41a des ersten
Gesenkes 41 gebildet ist.
In diesem Zustand steht, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, der
bogenförmige Flanschvorsprung 21′ des Rohlings 15′ geringfügig von
den übrigen Teilen nach außen vor. Anschließend wird die obere Form
49 gegen das erste Gesenk 41 nach unten gepreßt, so daß der
bogenförmige Flanschvorsprung 21′ gepreßt wird. Somit wird der
bogenförmige Flanschvorsprung 21′ gezwungen, an seiner Außenfläche
geschmiedete bzw. preßumgeformte Zähne 22 zu bilden (s. Fig. 5), und
zwar infolge der Ausbildung und Anordnung des verzahnten,
bogenförmigen Bandgesenkes 45.
Es wird darauf hingewiesen, daß die geschmiedeten bzw.
preßumgeformten Zähne 24 des verzahnten unteren Teiles 17 durch
Anwendung im wesentlichen des gleichen Verfahrens erzeugt werden.
Durch die Erfindung werden insbesondere folgende Vorteile erreicht:
Da das die Verzahnung bildende bogenförmige Bandgesenk 45 während des Umformvorganges stationär gehalten wird, wird jedem Zahn 22, der auf dem bogenförmigen Flanschvorsprung 21′ des Rohlings 15′ ausgebildet wird, eine zweiseitige Symmetrie verliehen, im Gegensatz zu dem Fall der Anwendung der vorerwähnten herkömmlichen Methode. Da ein verhältnismäßig breiter oder dicker Verzahnungsabschnitt 22 des Getriebeteiles 15 aus einer verhältnismäßig dünnen Metallplatte erzeugt werden kann, kann eine wirtschaftliche Produktion derartiger Verzahnungskörper bzw. Getriebeelemente, insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugsitz-Klappvorrichtungen, erfolgen.
Da das die Verzahnung bildende bogenförmige Bandgesenk 45 während des Umformvorganges stationär gehalten wird, wird jedem Zahn 22, der auf dem bogenförmigen Flanschvorsprung 21′ des Rohlings 15′ ausgebildet wird, eine zweiseitige Symmetrie verliehen, im Gegensatz zu dem Fall der Anwendung der vorerwähnten herkömmlichen Methode. Da ein verhältnismäßig breiter oder dicker Verzahnungsabschnitt 22 des Getriebeteiles 15 aus einer verhältnismäßig dünnen Metallplatte erzeugt werden kann, kann eine wirtschaftliche Produktion derartiger Verzahnungskörper bzw. Getriebeelemente, insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugsitz-Klappvorrichtungen, erfolgen.
Claims (5)
1. Getriebeteil aus einem sektorförmigen Blechgrundkörper, der einen
einstückigen, bogenförmig
abgewinkelten Flanschvorsprung aufweist und der mit einer Verzahnung entlang
einer Außenfläche des Flanschvorsprunges versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verzahnung (22) auf dem
Flanschvorsprung (21) preßumgeformte Zähne aufweist, wobei
linke und rechte Zahnhälften zueinander symmetrisch
ausgebildet sind.
2. Getriebeteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der sektorförmige Grundkörper (20) mit einer durch
einen Kragen (34) begrenzten Öffnung (32) versehen ist, die
eine Schwenklagerung für eine Achse bildet, um die der
Grundkörper (20) schwenkbar ist.
3. Verfahren zur Herstellung eines Getriebeteiles aus einem
Rohling aus dünnwandigem Material mit einer Verzahnung,
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
- - Herstellen eines sektorförmigen Rohlings (15′) mit einem Grundkörper (20′) und einem entlang eines Umfangsab schnittes an diesem integral einstückig ausgebildeten bogenförmigen Flanschvorsprung (21′),
- - Einsetzen des Rohlings (15′) in ein an die Außenkontur des Rohlings zumindest teilweise angepaßtes erstes Gesenk (41), das einer Außenfläche des Flanschvorsprungs (21′) zugewandt gegenüberliegend einen Verzahnungsgesenkabschnitt (47) aufweist und eine Innen seite des Flanschvorsprungs (21′) druckfest abgestützt ist, wobei der Flanschvorsprung (21′) mit einem Preßrand in der Ebene des Flanschvorsprungs (21′) über das erste Gesenk (41) hinaus vorsteht,
- - Pressen des Preßrandes des Flanschvorsprungs (21′) in der Ebene des Flanschvorsprungs (21′) und Preßumformen des Flanschvorsprungs (21′) unter Fließen von Flanschmaterial, im wesentlichen rechtwinklig zur Preßrichtung in den Verzahnungsgesenkabschnitt (47).
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rohling (15′) in ein stationäres erstes Gesenk (41)
eingelegt, anschließend ein bewegliches zweites Gesenk (43)
zur Abstützung der Innenseite des Flanschvorsprungs (21′)
eingesetzt und zwischen der Außenfläche des
Flanschvorsprunges (21′) und einem im Abstand zu dieser
formähnlich ausgebildeten Gegenfläche (41a) des ersten
Gesenkes (41) ein Bandgesenk (45) eingesetzt wird, das an
seiner, der benachbarten Außenfläche des Flanschvorsprunges (21′)
zugewandten Innenfläche einen
Verzahnungsgesenkabschnitt (47) aufweist und sich mit einer
Rückseite gegen das erste Gesenk (41) abstützt.
5. Verwendung des Getriebeteiles nach Anspruch 1 als
Verzahnungskörper einer Rückenlehnen-Einstellvorrichtung
für Kraftfahrzeugsitze.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3915336C2 true DE3915336C2 (de) | 1994-06-01 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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JP (1) | JPH0266366A (de) |
DE (1) | DE3915336C2 (de) |
GB (1) | GB2222444B (de) |
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