EP1361969A1 - Verstelleinrichtung zur drehverstellung zweier zentrisch gelagerter adapterstücke, insbesondere für einen sitz vorzugsweise eines kraftfahrzeuges, und planetengetriebe hierfür - Google Patents

Verstelleinrichtung zur drehverstellung zweier zentrisch gelagerter adapterstücke, insbesondere für einen sitz vorzugsweise eines kraftfahrzeuges, und planetengetriebe hierfür

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Publication number
EP1361969A1
EP1361969A1 EP02719798A EP02719798A EP1361969A1 EP 1361969 A1 EP1361969 A1 EP 1361969A1 EP 02719798 A EP02719798 A EP 02719798A EP 02719798 A EP02719798 A EP 02719798A EP 1361969 A1 EP1361969 A1 EP 1361969A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adjusting device
planetary gear
gear
gears
housing parts
Prior art date
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Ceased
Application number
EP02719798A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd-Robert HÖHN
Hubert Biehler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE2001106422 external-priority patent/DE10106422A1/de
Priority claimed from DE2001110529 external-priority patent/DE10110529A1/de
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP1361969A1 publication Critical patent/EP1361969A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • B60N2/68—Seat frames
    • B60N2/686—Panel like structures
    • 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
    • B60N2/22—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable
    • B60N2/225—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable by cycloidal or planetary mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
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    • B60N2/225—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable by cycloidal or planetary mechanisms
    • B60N2/2251—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable by cycloidal or planetary mechanisms with gears having orbital motion, e.g. sun and planet gears

Definitions

  • Adjustment device for the rotary adjustment of two centrally mounted
  • Adapter pieces especially for a seat, preferably one
  • the invention relates to an adjusting device for the rotary adjustment of two centrally mounted adapter pieces, in particular for a seat, preferably a motor vehicle, according to the preamble of claim 1 and a planetary gear therefor according to the preamble of claim 21.
  • the centrally mounted adapter pieces are fitting tabs which are formed in one piece with a housing part in each case.
  • the adapter pieces consisting of the fitting brackets and the housing parts are deep-drawn parts, the planetary gear with its two internal teeth being located in the deep-drawn area.
  • the two housing parts are fastened to one another by means of so-called holding plates, which have a step shape in cross-section and are designed like a ring segment. These holding plates are each attached to a housing part, overlap a corresponding edge of the other housing part and extend over approximately 90 °.
  • the holding plates serve not only to prevent the two housing parts from falling apart, but also to absorb axial forces acting on the adjusting device.
  • a generic planetary gear is also known, which is designed as an adjustment mechanism for a seat-backrest adjustment.
  • Such a planetary gear enables adjustment at favorable transmission ratios and is subject to extensive self-locking - properties that are common to adjustment mechanisms, e.g. for the listed backrest adjustment, are cheap.
  • a disadvantage of the known adjusting device is that it can diverge at high axial loads and lose its function.
  • the load can be exerted by forces acting axially on the fitting bracket from the outside.
  • the inner, very narrow gears of the planetary gear can be radial are very heavily loaded and then evade. The highest stress results when both types of load occur, namely the axial load from the outside and the radial load from the inside.
  • Another disadvantage of the known adjusting device is that it only allows an adjustment of approximately 180 °. An adjustment beyond 180 ° is not possible because the movable fitting parts then strike the holding plate attached to the other fitting part.
  • a further disadvantage of the known adjusting device is that the adjusting device with its one-piece fitting parts must always be adapted to the respective application, or different adjusting devices with different fitting parts have to be made available for different applications.
  • the adjusting device is constructed in a modular manner.
  • the gears of the planetary gear are housed in a housing. If necessary, the adapter pieces can be attached to this housing.
  • the construction of the housing of the known adjusting device is such that the one housing part has an edge flange and the other housing part has a flanged edge and that the flanged edge is flanged around the edge flange.
  • the disadvantage of this known adjusting device is first of all that different types of housing parts have to be used. Another disadvantage arises from the fact that the housing part having the flanged edge is to be selected from the material in such a way that flanging of the edge is possible in a simple manner. This is disadvantageous in that the rest of the housing must be relatively stiff.
  • the object of the present invention is therefore to provide an adjusting device of the type mentioned at the outset which can be used as universally as possible, also in the case of high loads always maintain their functions and can be easily installed.
  • the invention is also based on the object of further developing generic planetary gear units in such a way that an improvement in function and good manufacturing properties can be achieved with even more favorable tooth engagements.
  • the aforementioned first subtask is essentially achieved in that the two housing parts each have an edge flange and that a separate retaining ring is provided which overlaps the edge flanges and holds the housing parts together.
  • the configuration according to the invention offers a number of advantages, some of which are significant. First of all, in the embodiment according to the invention, it is easily possible to rotate the housing parts relative to one another by 360 ° or more. A striking of one housing part on the other housing part during rotation cannot occur. A gaping apart of the housing parts can also not occur. Due to the transfer of forces to the entire housing, it is also possible to design the housing of the adjusting device overall with smaller wall thicknesses, which in turn results in a considerable weight advantage compared to the known adjusting device.
  • a sufficient seal of the planetary gear or the individual gears of the planetary gear can be achieved by the circumferential retaining ring.
  • the retaining ring not only transmits high forces and seals automatically, it is also very inexpensive to manufacture and easy to assemble.
  • a major advantage of the invention is that a modular unit is provided, to which the necessary adapter pieces are attached if necessary. Compared to the adjusting device known from DE 32 01 309 C2, the fitting tabs or the adapter pieces are no longer formed in one piece with the housing parts.
  • the adjusting device according to the invention can thus be used for the application. In addition to the use of seats in the automotive industry, use of office furniture is also an option. Otherwise, the structural unit according to the invention can be used both for seat back and seat height adjustment.
  • a retaining ring as a separate component has the significant advantage that the housing parts are entirely functional in connection with the arrangement of the planetary gear on the one hand and the absorption of the occurring forces can be designed on the other hand, while the retaining ring must be coordinated with its type of material and the material thickness used exclusively for the holding function.
  • the mounting of the retaining ring can be realized in a particularly simple manner by the retaining ring being flanged over the edge flanges. Flanging of this type can be carried out simply and inexpensively and can easily be integrated into the manufacturing and assembly process. Moreover, when flanging the retaining ring there is no need to fear that one of the housing parts will be affected, as is the case in DE 199 33 895 A1, where one of the housing parts as such has the flanged edge.
  • connection of the adapter pieces to the respective housing parts is of particular importance.
  • a laser weld connection is particularly suitable.
  • Such a welded joint can be made very quickly and can be used well in large series. It is important in this context that laser welding can ensure that there is no "welding through", that is to say gear wheels are also welded, or that there is excessive heat distortion.
  • the edge flanges on the housing parts are formed all around.
  • the housing parts are identical in terms of their outer shape, so that they can be easily assembled.
  • the same boards can be used for both housing parts.
  • the adjusting device according to the invention represents an assembly that is essentially sealed off from the outside Housing through which the occurring radial and axial forces can be safely absorbed. Also, the adjustment device cannot bend over the central axis due to its design, which is disadvantageous for many adjustment devices used in practice.
  • the cup-shaped housing parts can be designed as deep-drawn parts, which can be produced easily and inexpensively.
  • the respective internal toothing can also be easily realized during deep drawing. Deep-drawing the internal toothing results in toothing areas on the outer sides of the housing parts, which are used in the invention. Toothed areas corresponding to the toothed areas are provided on the adapter pieces. When the adapter pieces are attached to the housing parts, the individual teeth of the toothing areas mesh with one another. On the one hand, this facilitates the positioning of the adapter pieces.
  • the positive connection can absorb and transmit forces in the radial or circumferential direction, which in turn has an effect on the aforementioned laser welded connection. In this case, this only has to be designed to absorb axial forces. This idea also has an independent meaning.
  • Planetary gears of the type in question usually have a high degree of self-locking.
  • the device for self-locking has at least one spring means acting on the sun gear and / or a planet gear.
  • the spring means it is expedient for the spring means to be arranged between a housing part and the sun gear or a planet and thus to be part of the structural unit.
  • a disc spring is provided as the spring means, which is very narrow and preferably acts on the sun gear, since the greatest inhibiting effect is achieved here.
  • the spring means is not only used for self-locking, but to even out the movement of the planetary gear.
  • the planetary gear has a certain jaggedness, particularly in the case of straight gears. Due to the spring action, this unsteadiness is hardly noticed by the user.
  • the first internal toothing and the second internal toothing have the same operating pressure angle. This is ultimately achieved in an identical manner, as is the case with the adjusting device known from DE 32 01 309 C2. In this respect, reference is expressly made to this, so that the disclosure in this regard is made the subject of the present application.
  • the planet gears engage in the respective internal gears and / or the sun gear without play.
  • the backlash can be realized in a particularly simple manner in that the sun gear and / or the planet gears and / or the internal toothing are selected by measuring or pairs.
  • the respective toothings of the planetary gear are helical teeth or as arrow teeth. This results in a higher overlap, so that very high forces can be absorbed, which is particularly advantageous if the adjusting device according to the invention is used in places where correspondingly high forces occur. If very high forces do not occur in certain applications, the helical or arrow teeth can still be used, since this not only ensures a high level of safety, but also inferior and therefore less expensive input materials can also be used.
  • the operating pressure angles specified in claim 21 are suitable for solving the second subtask.
  • the gears of the sun gear and / or planet gears and / or the ring gears are particularly advantageous in terms of production technology and are designed as straight gears and are produced without cutting by stamping or embossing when large quantities are produced. In principle, however, helical gearing can also be used.
  • a self-locking friction brake can e.g. be provided in the form of a plate spring.
  • the adjustment means is preferably assigned to the sun gears.
  • the invention makes it possible to use electric motors for the adjustment, which have a very low motor output, since, as has been stated, the forces for adjusting the adjusting device according to the invention are very low.
  • 1 is a perspective view of a seat with two adjusting devices according to the invention
  • 2 shows an exploded view of an adjusting device according to the invention
  • 3 is a plan view of an assembled adjusting device
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the adjusting device from FIG. 3 along the section line IV-IV from FIG. 3,
  • FIG. 5 shows a plan view of the adjusting device from FIG. 3 in the direction of arrow V
  • FIG. 6 shows a perspective view of the adjusting device from FIG. 3,
  • Figure 7 shows a planetary gear in a central longitudinal section with a sun gear, three planet gears and two ring gears.
  • Fig. 8 shows the planetary gear according to Fig. In an exploded view of the gear parts
  • Fig. 10 shows a further section of the toothing relationship between the same planet gear and the other ring gear.
  • a seat 1 is shown, which is provided with two adjusting devices 2.
  • the adjusting device 2 according to the invention is shown in FIG. 1.
  • Further possible applications of the adjusting device 2 according to the invention are shown, for example, in FIGS. 1, 2, 3, 4 and 6 of DE 32 01 309 C2.
  • DE 32 01 309 C2 is hereby expressly made the subject of the present application.
  • applications are also possible which are not shown in the aforementioned German patent, for example for adjusting wing flaps in airplanes or in connection with or in office furniture.
  • the adjusting device 2 serves for the rotary adjustment of two centrally mounted adapter pieces 3, 4.
  • the adapter pieces 3, 4 are fitting parts which are fastened on the one hand to the backrest 5 and on the other hand to the seat part 6 of the seat 1.
  • the adjusting device 2 has a planetary gear 7.
  • the planetary gear 7 here has a sun gear 8 and three planet gears 9 meshing with the sun gear 8.
  • the planetary gear 7 has a first internal toothing 10 and a second internal toothing 11.
  • the first internal toothing 10 is provided on a first housing part 12, while the second internal toothing 11 is provided on a second housing part 13.
  • the housing parts 12, 13 are each pot-shaped and not only form the gear housing 14 of the planetary gear 7, but also. the housing of the adjusting device 2 itself.
  • the gear housing 14 is designed overall such that the housing parts 12, 13 can be rotated relative to one another and are held captively in the axial direction.
  • the two housing parts 12, 13 each have an edge flange 15, 16 and that a separate retaining ring 17 is provided which overlaps the edge flanges 15, 16 and holds the housing parts 12, 13 together.
  • the retaining ring 17 is designed such that it holds the two housing parts 12, 13 together both in the axial and in the radial direction.
  • the holding ring 17 holding the two housing parts 12, 13 together results in a modular structural unit to which the adapter pieces 3, 4 designed as separate components can be attached.
  • the two adapter pieces 3, 4 are laser-welded to the housing parts 12, 13. 6 shows a laser welded connection 18 with respect to the adapter piece 3.
  • the adapter piece 4 is welded in a similar manner.
  • the retaining ring 17 as can be seen in particular from FIG. 4, is flanged on both edges via the edge flanges 15, 16.
  • the retaining ring 17 is therefore not directly attached to any of the housing parts.
  • the retaining ring 17 can also be designed as a simple tube section, one of which is an outer one Edge edge is first angled. In a later process step, the other edge is also angled. This will be discussed in more detail below.
  • FIG. 4 illustrates that the housing parts 12, 13 are identical in terms of their outer shape.
  • the housing parts 12, 13 each have a closed surface on their outer flat sides 19, 20, with the exception of a respective central opening 21, 22 for inserting an actuating element into an engagement opening 23 in the sun gear 8 of the planetary gear 7.
  • the actuating element 24 can be a torsion bar, the ends of which serve as a square for insertion into the engagement opening 23.
  • the internal teeth 10, 11 of the planetary gear 7 are in this case formed in one piece with the housing parts 12, 13.
  • the housing parts 12, 13 themselves are deep-drawn parts, the internal teeth 10, 11 being deep-drawn during deep-drawing to produce the pot shape of the housing parts 12, 13.
  • the number of teeth of the first internal toothing 10 is not the same as the teeth of the second internal toothing 11. In the illustrated embodiment, the number of teeth is the second. Internal teeth 11 larger by 3 than the number of teeth of the first internal teeth 10.
  • the adjusting device 2 it can be provided that all forces and moments on the meshing tooth are at least essentially canceled out.
  • the freedom from forces is achieved by using a toothing with constant engagement conditions, the operating pressure angles being the same in each case.
  • the freedom from moments is achieved in that the operating pitch circles of the internal toothing 12, 15 are the same, that is to say they have the same pitch points.
  • toothed areas 24 are provided on the outer flat sides 19, 20 of the housing parts 12, 13.
  • Corresponding toothed areas 25, 26 are provided on the adapter pieces 3, 4 for the toothed areas 24. It should be pointed out that it goes without saying that, instead of the toothed areas, other areas are also possible which ensure a form fit in the radial or circumferential direction between the adapter pieces 3, 4 and the housing parts 12, 13.
  • toothed areas 24 on the housing parts 12, 13 and the corresponding toothed areas 25, 26 on the adapter pieces 3, 4 is therefore particularly useful since the outer toothed areas 24 open up when the housing parts 12, 13 are deep-drawn with the respective internal toothings 10, 11 the outer flat sides 19, 20 arise anyway.
  • These toothed areas 24 are used in the invention as an attachment aid for the adapter pieces 3, 4 and for absorbing tangential forces, while the respective laser welds 18 for the adapter pieces 3, 4 can be dimensioned correspondingly smaller, since the laser welds 18 only have to absorb axial forces.
  • the adjusting device 2 has a device for self-locking of the planetary gear 7.
  • at least one spring means is basically provided, which acts on the sun gear 8 and / or at least one planet gear 9.
  • a disk spring 27 is provided as the spring means, which is arranged between a housing part, in the present case the housing part 12 and the sun gear 8.
  • a recess 28 is provided in the housing part 12, in which the plate spring 27 is inserted. The depth of the recess 28 is selected such that the plate spring 27 acts on the sun gear 8 with a comparatively low spring force, so that the torque on the sun gear and thus on the respective actuating element (handwheel or electric motor) increases only slightly.
  • the spring action of the sun gear 8 prevents axial movement of the sun gear in the gear housing 14. This results in freedom from play in the axial direction.
  • the planet gears 7 engage in the internal toothings 10, 11 or the sun gear 8 without play.
  • the freedom from play is achieved in that the sun gear 8 and / or the planet gears 9 are selected by measuring and pairing become. Otherwise, it is shown that the individual toothings of the planetary gear 7 are designed as straight toothing. However, it is also possible to choose helical teeth or arrow teeth.
  • the assembly or assembly of the adjusting device 2 according to the invention is carried out in such a way that a ring-shaped or tubular retaining ring is first folded at one end at the edge.
  • the first housing part 12 is then inserted into the folded ring.
  • the flange 15 then lies on the folded part of the retaining ring 17.
  • the plate spring 27 is then inserted into the recess 28.
  • the sun gear 8 and the planet gears 9 are inserted into the pot-like first housing part 12.
  • the gear housing 14 is then closed by fitting the second housing part 13.
  • the retaining ring 17 is crimped at its other end around the edge flange 16 of the second housing part 13.
  • the adapter pieces 3, 4 are then positioned, the toothed areas 24 on the one hand and 25, 26 on the other hand intermeshing.
  • the adapter pieces 3, 4 are then laser welded to the housing parts 12, 13.
  • 40 denotes a planetary gear that essentially has a sun gear 42, three planet gears 44, 46, 48 and two internally toothed ring gears 50, 52.
  • a retaining ring 54 Arranged on the outer circumference of the circularly symmetrical ring gears 50, 52 is a retaining ring 54 which holds them together but permits relative rotations.
  • fittings 56, 58 (not shown in more detail) are fastened to the ring gears 50, 52, of which one fitting 56 is fixed e.g. on a vehicle seat, and the other fitting 58 is formed on an associated backrest.
  • the ring gears 50, 52 are provided with a central bore 60, 62, in which a drive shaft (not shown) is rotatably mounted, which drives the sun gear 42 during adjustment movements via a polygon 64 in the sun gear 42.
  • a plate spring 66 is clamped as a friction brake, which biases the sun gear 42 against the opposing ring gear 52.
  • the planet gears 44, 46, 48 distributed 120 degrees over the circumference of the sun gear 42 and arranged without bearing or a planet gear web mesh on the one hand with the sun gear 42 and on the other hand with half their tooth width the internal gears 50b and 52b.
  • the difference in the number of teeth of the internal gears to each other here is three, corresponding to the number of planet gears.
  • the gears (teeth 38) of sun gear 42 and planet gears 44, 46, 48 as well as the internal gears 50b and 52b of the ring gears 50, 52 are preferably produced as involute gears and straight gears without cutting, the internal gears 50b, 52b being made by precision embossing from the disc-shaped ring gears 50 , 52 are formed out, while the toothing of sun gear 42 and planet gears 44, 46, 48 are made by punching out of a board.
  • FIGS. 9 and 10 show the engagement relationships between the one planet gear 44 and the one ring gear 50 or its internal toothing 50b (FIG. 9) and the second ring gear 52 or its internal toothing 52b.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung (2) zur Drehverstellung zweier zentrisch gelagerter Adapterstücke (3, 4), insbesondere für einen Sitz (1) vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges, mit einem ein Sonnenrad (8) und Planetenräder (9) aufweisenden Planetengetriebes (7), wobei das Planetengetriebe (7) versehen ist mit einem ein erstes Gehäuseteil (12) mit einer ersten Innenverzahnung (10) und ein zweites Gehäuseteil (13) mit einer zweiten Innenverzahnung (11) aufweisenden Getriebegehäuse (14), wobei die Gehäuseteile (12, 13) relativ zueinander verdrehbar und unverlierbar aneinander gehalten sind. Um eine Verstelleinrichtung (2) der vorgenannten Art zur Verfügung zu stellen, die möglichst universell einsetzbar ist, auch bei hohen Belastungen stet über Funktionen beibehält und einfach und kostengünstig zu montieren ist, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die beiden Gehäuseteile (12, 13) jeweils einen Randflansch (15, 16) aufweisen und dass ein separater, die Randflansche (15, 16) übergreifender und die Gehäuseteile (12, 13) zusammenhaltender Haltering (17) vorgesehen ist.

Description

Versteileinrichtung zur Drehverstellung zweier zentrisch gelagerter
Adapterstücke, insbesondere für einen Sitz vorzugsweise eines
Kraftfahrzeuges, und Planetengetriebe hierfür
Die Erfindung betrifft eine VerStelleinrichtung zur Drehverstellung zweier zentrisch gelagerter Adapterstücke, insbesondere für einen Sitz vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Planetengetriebe hierfür gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 21.
Eine VerStelleinrichtung der eingangs genannten Art ist bereits aus der DE 32 01 309 C2 bekannt. Bei der bekannten VerStelleinrichtung handelt es sich bei den zentrisch gelagerten Adapterstücken um Beschlaglaschen, die einstückig mit jeweils einem Gehäuseteil ausgebildet sind. Bei den aus den Beschlaglaschen und den Gehäuseteilen bestehenden Adapterstücken handelt es sich um Tiefziehteile, wobei sich im tiefgezogenen Bereich das Planetengetriebe mit seinen beiden Innenverzahnungen befindet. Die Befestigung der beiden Gehäuseteile aneinander erfolgt über sogenannte Halteplatten, die im Querschnitt eine Stufenform haben und ringsegmentartig ausgebildet sind. Diese Halteplatten sind jeweils -an einem Gehäuseteil befestigt, übergreifen dabei einen entsprechenden Rand des anderen Gehäuseteils und erstrecken sich über etwa 90°. Die Halteplatten dienen nicht nur dazu, ein Auseinanderfallen der beiden Gehäuseteile zu verhindern, sondern auch dazu, auf die Versteileinrichtung wirkende Axialkräfte aufzunehmen.
Aus der DE 32 01 309 ist ferner ein gattungsgemäßes Planetengetriebe bekannt, das als Verstellmechanismus für eine Sitz-Rückenlehnen-Verstellung ausgeführt ist. Ein derartiges Planetengetriebe ermöglicht eine Verstellung bei günstigen Übersetzungsverhältnissen und unterliegt einer weitgehenden Selbsthemmung - Eigenschaften, die für Verstellmechanismen allgemein, z.B. für die angeführte Rückenlehnenverstellung, günstig sind.
Nachteilig bei der bekannten VerStelleinrichtung ist, dass diese bei hohen axialen Belastungen auseinanderklaffen kann und ihre Funktion verliert. Die Belastung kann durch axial von außen auf die Beschlaglasche wirkende Kräfte erfolgen. Des weiteren können die innenliegenden, sehr schmalen Zahnräder des Planentengetriebes radial sehr stark belastet werden und weichen dann aus. Die höchste Beanspruchung ergibt sich, wenn beide Arten der Belastung auftreten, nämlich die axiale Belastung von außen und die radiale Belastung von innen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Versteileinrichtung besteht darin, dass diese nur eine Verstellung um etwa 180° zulässt. Eine Verstellung über 180° hinaus ist nicht möglich, da die bewegbaren Beschlagteile dann jeweils an der an dem anderen Beschlagteil befestigten Halteplatte anschlagen. Zwar ist es grundsätzlich möglich, eine Verstellung der Beschlagteile von mehr als 180° dadurch zu erzielen, dass die Halteplatten verkürzt werden, sich also über weniger als 90° erstrecken, dies hat jedoch gleichzeitig zur Folge, dass die Halteplatten noch weniger ihre Funktion der Aufnahme von entsprechenden auf die Versteileinrichtung wirkenden Kräften und des Zusammenhaltens der Gehäuseteile erfüllen können.
Schließlich besteht ein weiterer Nachteil der bekannten VerStelleinrichtung darin, dass die Versteileinrichtung mit ihren einstückig ausgebildeten Beschlagteilen stets dem jeweiligen Anwendungsfall anzupassen ist bzw. unterschiedliche VerStelleinrichtungen mit unterschiedlichen Beschlagteilen für verschiedene Einsatzfälle zur Verfügung gestellt werden müssen.
Aus der DE 199 33 895 A1 geht ebenfalls eine VerStelleinrichtung der eingangs genannten Art hervor. Hierbei ist die VerStelleinrichtung modulartig aufgebaut. Die Zahnräder des Planetengetriebes sind in einem Gehäuse aufgenommen. An dieses Gehäuse können die Adapterstücke bedarfsweise angesetzt werden. Der Aufbau des Gehäuses der bekannten Versteileinrichtung ist derart, dass das eine Gehäuseteil einen Randflansch und das andere Gehäuseteil einen Bördelrand aufweist und dass der Bördelrand um den Randflansch gebördelt ist. Nachteilig bei dieser bekannten VerStelleinrichtung ist zunächst, dass unterschiedliche Arten von Gehäuseteilen eingesetzt werden müssen. Ein weiterer Nachteil ergibt sich dadurch, dass das den Bördelrand aufweisende Gehäuseteil vom Material her derart zu wählen ist, dass in einfacher Weise eine Bördelung des Randes möglich ist. Dies ist insofern nachteilig, als dass der Rest des Gehäuses relativ steif sein muss.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Versteileinrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die möglichst universell einsetzbar ist, auch bei hohen Belastungen stets ihre Funktionen beibehält und in einfacher Weise montiert werden kann. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Planetenradgetriebe derart weiterzubilden, dass bei noch günstigeren Zahneingriffen eine Funktionsverbesserung und gute Fertigungseigenschaften erzielbar sind.
Die zuvor genannte erste Teilaufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, dass die beiden Gehäuseteile jeweils einen Randflansch aufweisen und dass ein separater die Randflansche übergreifender und die Gehäuseteile zusammenhaltender Haltering vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bietet eine Reihe von zum Teil wesentlichen Vorteilen. Zunächst einmal ist es bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ohne weiteres möglich, die Gehäuseteile relativ zueinander um 360° oder mehr zu verdrehen. Ein Anschlagen des einen Gehäuseteils an dem anderen Gehäuseteil beim Verdrehen kann nicht auftreten. Ein Auseinanderklaffen der Gehäuseteile kann auch nicht auftreten. Durch die Übertragung von auftretenden Kräften auf das gesamte Gehäuse ist es außerdem möglich, dass Gehäuse der VerStelleinrichtung insgesamt mit geringeren Wandstärken auszubilden, was wiederum einen zum Teil erheblichen Gewichtsvorteil gegenüber der bekannten Versteilleinrichtung zur Folge hat.
Darüber hinaus kann durch den umlaufenden Haltering eine hinreichende Abdichtung des Planetengetriebes bzw. der einzelnen Zahnräder des Planetengetriebes erzielt werden. Der Haltering überträgt aber nicht nur hohe Kräfte und dichtet automatisch ab, er ist auch sehr kostengünstig herzustellen und einfach zu montieren. Außerdem besteht ein wesentlicher Vorteil der Erfindung darin, dass eine modulare Baueinheit zur Verfügung gestellt wird, an der bedarfsweise die erforderlichen Adapterstücke befestigt werden. Gegenüber der aus der DE 32 01 309 C2 bekannten Versteileinrichtung sind die Beschlaglaschen bzw. die Adapterstücke nicht mehr einstückig mit den Gehäuseteilen ausgebildet. Damit ist die erfindungsgemäße Versteileinrichtung für den Anwendungsfall einsetzbar. Neben der Verwendung bei Sitzen in der Automobilindustrie kommt beispielsweise auch der Einsatz bei Büromöbeln in Frage. Im übrigen kann die erfindungsgemäße Baueinheit sowohl zur Sitzlehnen- als auch zur Sitzhöhenverstellung verwendet werden.
Die Verwendung eines Halterings als separates Bauteil hat den wesentlichen Vorteil, dass die Gehäuseteile gänzlich auf ihre Funktionen im Zusammenhang mit der Anordnung des Planetengetriebes einerseits und der Aufnahme der auftretenden Kräfte andererseits ausgelegt werden können, während der Haltering von seiner Materialart und von der verwendeten Materialstärke ausschließlich auf die Haltefunktion abgestimmt werden muss.
Die Montage des Halterings lässt sich in besonders einfacher Weise dadurch realisieren, dass der Haltering über die Randflansche gebördelt ist. Eine derartige Bördelung lässt sich einfach und kostengünstig vornehmen und ohne weiteres in den Herstellungs- und Montageprozess integrieren. Im übrigen muss beim Bördeln des Halterings nicht befürchtet werden, dass eines der Gehäuseteile in Mitleidenschaft gezogen wird, wie dies bei der DE 199 33 895 A1 der Fall ist, wo eines der Gehäuseteile als solches den Bördelrand aufweist.
Von besonderer Bedeutung ist die Art der Verbindung der Adapterstücke mit den jeweiligen Gehäuseteilen. Neben einer Schraubverbindung eignet sich vor allem eine Laserschweißverbindung. Eine derartige Schweißverbindung lässt sich sehr schnell vornehmen und kann gut in der Großserie eingesetzt werden. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass durch das Laserschweißen sichergestellt werden kann, dass sich kein „Durchschweißen" ergibt, also Getrieberäder mit verschweißt werden, oder sich ein übermäßiger Wärmeverzug ergibt.
Um eine sichere und allseitige Befestigung der beiden Gehäuseteile zu erzielen, sind die Randflansche an den Gehäuseteilen umlaufend ausgebildet. Im übrigen sind die Gehäuseteile von ihrer äußeren Form her identisch, so dass sie einfach zusammengefügt werden können. Außerdem können für beide Gehäuseteile gleiche Platinen verwendet werden.
Die Abdichtung bzw. ein hinreichender Schutz des Planetengetriebes gegen Verschmutzungen lässt sich insbesondere dadurch erzielen, dass die Gehäuseteile an ihren äußeren Flachseiten jeweils eine geschlossene Oberfläche mit Ausnahme jeweils einer mittigen Öffnung zum Einsetzen eines Betätigungselements in eine Eingriffsöffnung in den Sonnenrädern aufweisen. Dies ist beispielsweise beim Lackieren von Bedeutung. Gleichzeitig kann Fett nicht austreten. Letztlich stellt die erfindungsgemäße VerStelleinrichtung als modulare Baueinheit eine im wesentlichen nach außen abgeschlossene Baugruppe dar. Die topfartige Ausbildung bei der Gehäuseteile und Verbindung mit dem Haltering ergibt im übrigen ein sehr steifes Gehäuse, über das die auftretenden radialen und axialen Kräfte sicher aufgenommen werden können. Auch kann die VerStelleinrichtung aufgrund ihrer Ausbildung nicht über die Mittelachse knicken, was bei vielen in der Praxis verwendeten VerStelleinrichtungen von Nachteil ist.
Im übrigen können die topfförmigen Gehäuseteile als Tiefziehteile ausgebildet sein, was sich einfach und kostengünstig herstellen lässt. Beim Tiefziehen lässt sich ohne weiteres auch die jeweilige Innenverzahnung realisieren. Durch Tiefziehen der Innenverzahnung ergeben sich auf den Außenseiten der Gehäuseteile Verzahnungsbereiche, die bei der Erfindung genutzt werden. An den Adapterstücken sind nämlich zu den Verzahnungsbereichen korrespondierende Verzahnungsbereiche vorgesehen. Beim Ansetzen der Adapterstücke an die Gehäuseteile greifen die einzelnen Zähne der Verzahnungsbereiche ineinander. Hierdurch wird zum einen das Positionieren der Adapterstücke erleichtert. Zum anderen können durch die Formschlußverbindung Kräfte in radialer bzw. Umfangrichtung aufgenommen und übertragen werden, was sich wiederum auf die zuvor erwähnte Laserschweißverbindung auswirkt. Diese muss in diesem Falle nämlich lediglich zur Aufnahme von Axialkräften ausgelegt sein. Diesem Gedanken kommt im übrigen auch eine eigenständige Bedeutung zu.
Überlicherweise weisen Planetengetriebe der in Rede stehenden Art einen hohen Grad an Selbsthemmung auf. Um auch in Extremfällen eine Selbsthemmung des Planetengetriebes sicherzustellen, ist eine weitere diesbezügliche Einrichtung vorgesehen ist. Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung weist die Einrichtung zur Selbsthemmung wenigstens ein auf das Sonnenrad und/oder ein Planetenrad wirkendes Federmittel auf. Günstig ist es in diesem Zusammenhang, dass das Federmittel zwischen einem Gehäuseteil und dem Sonnenrad oder einem Planeten angeordnet und damit Bestandteil der Baueinheit ist. Aus Platzgründen ist als Federmittel eine Tellerfeder vorgesehen, die sehr schmal ist und vorzugsweise auf das Sonnenrad wirkt, da hier die größte Hemmungswirkung erzielt wird. Das Federmittel dient im übrigen nicht nur der Selbsthemmung, sondern zur Vergleichmäßigung der Bewegung des Planetengetriebes. Gerade bei Geradverzahnungen weist das Planetengetriebe eine gewisse Hakeligkeit auf. Durch die Federbeaufschlagung wird diese Hakeligkeit vom Benutzer so gut wie nicht wahrgenommen. Damit bei der erfindungsgemäßen Versteileinrichtung gewährleistet ist, dass, wie dies auch bei der aus der DE 32 01 309 C2 bekannten VerStelleinrichtung vorgesehen ist, sich sämtliche Kräfte und Momente am im Eingriff stehenden Zahn aufheben, d. h., dass die Anordnung insgesamt so gewählt ist, dass die Summe aller angreifenden Kräfte und Moment Null ist, kann auch bei der erfindungsgemäßen VerStelleinrichtung vorgesehen sein, dass die erste Innenverzahnung und die zweite Innenverzahnung gleiche Betriebseingriffswinkel aufweisen. Dies wird letztlich in identischer Weise erreicht, wie dies bei der aus der DE 32 01 309 C2 bekannten Versteileinrichtung der Fall ist. Insoweit wird hierauf ausdrücklich Bezug genommen, so dass die diesbezügliche Offenbarung zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Von der Handhabung her ist es besonders vorteilhaft, dass die Planetenräder spielfrei in die jeweiligen Innenverzahnungen und/oder das Sonnenrad eingreifen. Die Spielfreiheit kann in besonders einfacher Weise dadurch realisiert werden, dass das Sonnenrad und/oder die Planetenräder und/oder die Innenverzahnung durch Ausmessen oder Paaren gewählt werden. Um eine hohe Krafteinleitung und Kraftaufnahme der einzelnen Zahnräder realisieren zu können, bietet es sich an, die jeweiligen Verzahnungen des Planetengetriebes als Schrägverzahnung oder als Pfeilverzahnung auszubilden. Hierdurch ergibt sich eine höhere Überdeckung, so dass sehr hohe Kräfte aufgenommen werden können, was dann besonders vorteilhaft ist, wenn die erfindungsgemäße Versteileinrichtung an Stellen eingesetzt wird, wo entsprechend hohe Kräfte auftreten. Treten bei bestimmten Anwendungen keine sehr hohen Kräfte auf, kann sich die Schräg- oder Pfeilverzahnung dennoch anbieten, da dann nicht nur eine hohe Sicherheit gegeben ist, sonder grundsätzlich auch minderwertigere und damit kostengünstigere Einsatzmaterialien Anwendung finden können.
Zur Lösung der zweiten Teilaufgabe sind die im Patentanspruch 21 angegebenen Betriebseingriffswinkel geeignet. Durch diese erfindungsgemäßen
Betriebseingriffswinkel αw an der Vorflanke und an der Rückenflanke des jeweils in Eingriff befindlichen Zahnes eines jeden Planetenrades an den beiden Hohlrädern wird ein gleichmäßiges Abwälzen der Verzahnung mit geringen Momentenunterschieden erzielt, welches eine störungsfreie und funktionssichere Betätigung des Planetenradgetriebes bei günstigen Fertigungsparametern ermöglicht.
Insbesondere bei Betriebseingriffswinkeln αw1 von ca. 14, 5 Grad und α^ von ca. 29,5 Grad an der besagten Vor- und Rückflanke des jeweils in Eingriff befindlichen Zahnes des jeweiligen Planetenrades und mit einer Profilüberdeckung εα > 1 werden hervorragende Zahneingriffs- und Abwälzverhältnisse erreicht, die eine spielfreie und dennoch leichtgängige Betätigung des Getriebes sicherstellen.
Fertigungstechnisch besonders vorteilhaft sind die Verzahnungen von Sonnenrad und/oder Planetenrädern und/oder den Hohlrädern als Geradverzahnungen ausgebildet und bei Fertigung großer Stückzahlen spanlos durch Prägen oder Stanzen hergestellt. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Schrägverzahnung einsetzbar.
Im Rahmen der möglichen Profilverschiebungen und Achsabstände innerhalb der Hohlräder können vorteilhaft durch Austausch von Sonnenrad und Planetenrädern mit anderen Zähnezahlen Übersetzungsänderungen vorgenommen werden, wobei die Hohlräder und deren Anbauten als Gleichteile vorteilhaft unverändert bleiben. Dadurch sind in kostengünstiger Weise größere Gesamtstückzahlen auf individuelle Anforderungen auslegbar (z.B. für Rückenlehnen-Verstellungen verschiedener Fahrzeughersteller).
Sofern die Selbsthemmung des vorbeschriebenen Planetenradgetriebes für den jeweiligen Einsatz nicht ausreichend ist, kann eine die Selbsthemmung verstärkende Reibungsbremse z.B. in Form einer Tellerfeder vorgesehen sein.
Zur Betätigung der erfindungsgemäßen VerStelleinrichtung beziehungsweise für den Antrieb als Planetengetriebe gibt es an sich zwei grundsätzliche Möglichkeiten, nämlich einerseits manuell - beispielsweise über ein Handrad - und andererseits über einen Elektromotor. Das Verstellmittel ist dabei bevorzugt den Sonnenrädern zugeordnet. In jedem Falle ist es durch die Erfindung möglich, Elektromotoren zur Verstellung einzusetzen, die eine sehr geringe Motorleistung aufweisen, da, wie ausgeführt worden ist, die Kräfte zum Verstellen der erfindungsgemäßen VerStelleinrichtung sehr gering sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Sitzes mit zwei erfindungsgemäßen Versteileinrichtungen, Fig. 2 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen VerStelleinrichtung,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine zusammengebaute Versteileinrichtung,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht der VerStelleinrichtung aus Fig. 3 entlang der Schnittlinie IV - IV aus Fig. 3,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Versteileinrichtung aus Fig. 3 in Pfeilrichtung V,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Versteileinrichtung aus Fig. 3,
Fig. 7 ein Planetenradgetriebe in einem Mittellängsschnitt mit einem Sonnenrad, drei Planetenrädern und zwei Hohlrädern;
Fig. 8 das Planetenradgetriebe nach Fig. in einer Explosivdarstellung der Getriebeteile;
Fig. 9 einen Ausschnitt der Verzahnungs-Eingriffsverhältnisse zwischen einem Planetenrad und dem einen Hohlrad; und
Fig. 10 einen weiteren Ausschnitt der Verzahnungsverhältnisse zwischen dem gleichen Planetenrad und dem anderen Hohlrad.
In Fig. 1 ist ein Sitz 1 dargestellt, der mit zwei Versteileinrichtungen 2 versehen ist. Es darf an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass in Fig. 1 nur ein mögliches Ausführungsbeispiel der Verwendung der erfindungsgemäßen VerStelleinrichtung 2 dargestellt ist. Weitere mögliche Anwendungen der erfindungsgemäßen Versteileinrichtung 2 sind beispielsweise in den Fig. 1 , 2, 3, 4 und 6 der DE 32 01 309 C2 gezeigt. Auf diese Anwendungen wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen. Insoweit wird die DE 32 01 309 C2 hiermit ausdrücklich zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht. Im übrigen sind aber auch Anwendungen möglich, die nicht in der zuvor genannten deutschen Patentschrift gezeigt sind, beispielsweise zur Verstellung von Flügelklappen bei Flugzeugen oder aber in Verbindung mit bzw. bei Büromöbeln. Die Versteileinrichtung 2 dient zur Drehverstellung zweier zentrisch gelagerter Adapterstücke 3, 4. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Adapterstücken 3, 4 um Beschlagteile, die einerseits an der Lehne 5 und anderseits an dem Sitzteil 6 des Sitzes 1 befestigt sind.
Wie sich aus den Fig. 2 und 4 ergibt, weist die Versteileinrichtung 2 ein Planetengetriebe 7 auf. Das Planetengetriebe 7 weist hier ein Sonnenrad 8 und drei mit dem Sonnenrad 8 kämmende Planetenräder 9 auf. Weiterhin weist das Planetengetriebe 7 eine erste Innenverzahnung 10 und eine zweite Innenverzahnung 11 auf. Hierbei ist die erste Innenverzahnung 10 an einem ersten Gehäuseteil 12 vorgesehen, während die zweite Innenverzahnung 11 an einem zweiten Gehäuseteil 13 vorgesehen ist. Die Gehäuseteile 12, 13 sind jeweils topfartig ausgebildet und bilden nicht nur das Getriebegehäuse 14 des Planetengetriebes 7, sondern auch . das Gehäuse der VerStelleinrichtung 2 selbst. Das Getriebegehäuse 14 ist insgesamt derart ausgebildet, dass die Gehäuseteile 12, 13 relativ zueinander verdrehbar und in axialer Richtung unverlierbar einander gehalten sind.
Wesentlich ist nun zunächst, dass die beiden Gehäuseteile 12, 13 jeweils einen Randflansch 15, 16 aufweisen und dass ein separater, die Randflansche 15, 16 übergreifender und die Gehäuseteile 12, 13 zusammenhaltender Haltering 17 vorgesehen ist. Der Haltering 17 ist dabei derart ausgebildet, dass er die beiden Gehäuseteile 12, 13 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zusammenhält. Durch den die beiden Gehäuseteile 12, 13 zusammenhaltenden Haltering 17 ergibt sich eine modulare Baueinheit, an der die als separate Bauteile ausgebildeten Adapterstücke 3, 4 befestigt werden können.
Vorliegend sind die beiden Adapterstücke 3, 4 mit den Gehäuseteilen 12, 13 laserverschweißt. In Fig. 6 ist eine Laserschweißverbindung 18 bezüglich des Adapterstücks 3 gezeigt. Das Adapterstück 4 ist in ähnlicher Weise verschweißt.
Der Haltering 17 ist, wie sich dies insbesondere aus Fig. 4 ergibt, an seinen beiden Rändern über die Randflansche 15, 16 gebördelt. Der Haltering 17 ist also an keinem der Gehäuseteile unmittelbar befestigt. Im übrigen kann der Haltering 17 im Gegensatz zu der Darstellung gemäß Fig. 2, bei der die Randkanten des Halterings 17 bereits abgebogen sind, auch als einfacher Rohrabschnitt ausgebildet sein, dessen eine äußere Randkante zunächst abgewinkelt wird. In einem späteren Verfahrensschritt wird auch die andere Randkante abgewinkelt. Hierauf wird nachfolgend noch näher eingegangen.
Wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, sind die Randflansche 15, 16 umlaufend ausgebildet. Fig. 4 verdeutlicht dabei, dass die Gehäuseteile 12, 13 von ihrer äußeren Form her identisch sind. Die Gehäuseteile 12, 13 weisen an ihren äußeren Flachseiten 19, 20 jeweils eine geschlossene Oberfläche mit Ausnahme jeweils einer mittigen Öffnung 21 , 22 zum Einsetzen eines Betätigungselements in eine Eingriffsöffnung 23 im Sonnenrad 8 des Planetengetriebes 7 auf. Bei dem Betätigungselement 24 kann es sich um einen Torsionsstab handeln, dessen Enden vierkantartig zum Einsetzen in die Eingriffsöffnung 23 dienen.
Die Innenverzahnung 10, 11 des Planetengetriebes 7 sind vorliegend einstückig mit den Gehäuseteilen 12, 13 ausgebildet. Bei den Gehäuseteilen 12, 13 selbst handelt es sich um Tiefziehteile, wobei die Innenverzahnung 10, 11 beim Tiefziehen zur Herstellung der Topfform der Gehäuseteile 12, 13 mit tiefgezogen worden sind. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass die Zähnezahl der ersten Innenverzahnung 10 ungleich der Zähne der zweiten Innenverzahnung 11 ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zähnezahl der zweiten. Innenverzahnung 11 um 3 größer als die Zähnezahl der ersten Innenverzahnung 10.
Bei der Versteileinrichtung 2 kann vorgesehen sein, dass sich sämtliche Kräfte und Momente an dem in Eingriff stehenden Zahn jedenfalls zumindest im wesentlichen aufheben. Die Kräftefreiheit wird dadurch erreicht, dass eine Verzahnung mit immer konstanten Eingriffsverhältnissen verwendet wird, wobei die Betriebseingriffswinkel jeweils gleich sind. Die Momentenfreiheit wird dadurch erreicht, dass die Betriebswälzkreise der Innenverzahnung 12, 15 gleich sind, diese also gleiche Wälzpunkte haben. Hinsichtlich der Einzelheiten dieser im wesentlichen kräfte- und momentenfreien Ausgestaltung der Versteileinrichtung 2 wird ausdrücklich auf die DE 32 01 309 C2 verwiesen, die hiermit insoweit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Im übrigen kann es bei der Versteileinrichtung 2 so sein, dass die Planetenräder 9 und die Innenverzahnung 10, 11 jeweils die gleiche Teilung, d. h. das gleiche Modul haben, so dass sich kein Teilungsfehler ergibt. Wie sich aus den einzelnen Figuren im übrigen ergibt, sind auf den äußeren Flachseiten 19, 20 der Gehäuseteile 12, 13 Verzahnungsbereiche 24 vorgesehen. Zu den Verzahnungsbereichen 24 sind an den Adapterstücken 3, 4 korrespondierende Verzahnungsbereiche 25, 26 vorgesehen. Es darf darauf hingewiesen werden, dass es sich versteht, dass statt der Verzahnungsbereiche auch anderweitig ausgebildete Bereiche möglich sind, die einen Formschluss in radialer bzw. Umfangrichtung zwischen den Adapterstücken 3, 4 und den Gehäuseteilen 12, 13 gewährleisten. Die Verwendung von Verzahnungsbereichen 24 an den Gehäuseteilen 12, 13 und der korrespondierenden Verzahnungsbereiche 25, 26 an den Adapterstücken 3, 4 bietet sich deshalb besonders an, da beim Tiefziehen der Gehäuseteile 12, 13 mit den jeweiligen Innenverzahnungen 10, 11 die äußeren Verzahnungsbereiche 24 auf den äußeren Flachseiten 19, 20 ohnehin entstehen. Diese Verzahnungsbereiche 24 werden bei der Erfindung als Ansetzhilfe für die Adapterstücke 3, 4 und zur Aufnahme von Tangentialkräften genutzt, während die jeweiligen Laserverschweißungen 18 für die Adapterstücke 3, 4 entsprechend geringer dimensioniert werden können, da die Laserverschweißungen 18 lediglich Axialkräfte aufnehmen müssen.
Weiterhin weist die Versteileinrichtung 2 eine Einrichtung zur Selbsthemmung des Planetengetriebes 7 auf. Hierzu ist grundsätzlich wenigstens ein Federmittel vorgesehen, das auf das Sonnenrad 8 und/oder wenigstens ein Planetenrad 9 wirkt. Im konkreten Fall ist als Federmittel eine Tellerfeder 27 vorgesehen, die zwischen einem Gehäuseteil, vorliegend dem Gehäuseteil 12 und dem Sonnenrad 8 angeordnet ist. Hierzu ist im Gehäuseteil 12 eine diesbezügliche Ausnehmung 28 vorgesehen, in die die Tellerfeder 27 eingelegt ist. Die Tiefe der Ausnehmung 28 ist derart gewählt, dass die Tellerfeder 27 mit einer vergleichsweisen geringen Federkraft auf das Sonnenrad 8 wirkt, so dass sich das Drehmoment am Sonnenrad und damit am jeweiligen Betätigungselement (Handrad oder Elektromotor) nur wenig erhöht. Im übrigen wird durch die Federbeaufschlagung des Sonnenrades 8 eine axiale Bewegung des Sonnenrades im Getriebegehäuse 14 verhindert. Es ergibt sich also eine Spielfreiheit in axialer Richtung.
Nicht dargestellt ist, dass die Planetenräder 7 spielfrei in die Innenverzahnungen 10, 11 bzw. das Sonnenrad 8 eingreifen. Die Spielfreiheit wird dadurch erzielt, dass das Sonnenrad 8 und/oder die Planetenräder 9 durch Ausmessen und Paaren ausgewählt werden. Im übrigen ist dargestellt, dass die einzelnen Verzahnungen des Planetengetriebes 7 als Geradverzahnung ausgebildet sind. Möglich ist es aber auch, eine Schrägverzahnung oder aber eine Pfeilverzahnung zu wählen.
Die Montage bzw. der Zusammenbau der erfindungsgemäßen Versteileinrichtung 2 erfolgt derart, dass zunächst ein ring- oder rohrförmiger Haltering an einem Ende randseitig abgekantet wird. In den abgekanteten Ring wird dann das erste Gehäuseteil 12 eingesetzt. Der Flansch 15 liegt dann auf dem gekanteten Teil des Halterings 17 auf. Anschließend wird die Tellerfeder 27 in die Ausnehmung 28 eingelegt. Dann werden das Sonnenrad 8 und die Planetenräder 9 in das topfartige erste Gehäuseteil 12 eingesetzt. Sodann wird das Getriebegehäuse 14 durch Aufsetzen des zweiten Gehäuseteils 13 geschlossen. Daraufhin wird der Haltering 17 an seinem anderen Ende um den Randflansch 16 des zweiten Gehäuseteils 13 gebördelt. Je nach Anwendungszweck werden dann die Adapterstücke 3, 4 positioniert, wobei die Verzahnungsbereiche 24 einerseits und 25, 26 andererseits ineinandergreifen. Anschließend erfolgt die Laserverschweißung der Adapterstücke 3, 4 an den Gehäuseteilen 12, 13.
In den Fig. 7 und 8 ist mit 40 ein Planetenradgetriebe bezeichnet, dass im wesentlichen ein Sonnenrad 42, drei Planetenräder 44, 46, 48 und zwei innenverzahnte Hohlräder 50, 52 aufweist. Am Außenumfang der kreissymmetrischen Hohlräder 50, 52 ist ein diese aneinander haltender, Relatiwerdrehungen jedoch zulassender Haltering 54 angeordnet. Ferner sind an den Hohlrädern 50, 52 nicht näher dargestellte Beschläge 56, 58 befestigt, von denen der eine Beschlag 56 ortsfest z.B. an einem Fahrzeugsitz, und der andere Beschlag 58 an einer dazu gehörenden Rückenlehne ausgebildet ist.
Die Hohlräder 50, 52 sind mit einer zentrischen Bohrung 60, 62 versehen, in denen eine nicht dargestellte Antriebswelle drehbar gelagert ist, die über ein Vielkant 64 im Sonnenrad 42 das Sonnenrad 42 bei Verstellbewegungen antreibt.
Zwischen dem Sonnenrad 42 und dem Nabenansatz 50a des Hohlrades 50 ist als Reibungsbremse eine Tellerfeder 66 eingespannt, die das Sonnenrad 42 gegen das gegenüberliegende Hohlrad 52 vorspannt.
Die jeweils 120 Grad über dem Umfang des Sonnenrades 42 verteilten und ohne Lagerung bzw. einem Planetenradsteg angeordneten Planetenräder 44, 46, 48 kämmen einerseits mit dem Sonnenrad 42, andererseits jeweils mit der Hälfte ihrer Zahnbreite mit den Innenverzahnungen 50b bzw. 52b. Die Differenz der Zähnezahlen der Innenverzahnungen zueinander beträgt hier drei, entsprechend der Anzahl an Planetenrädern.
Die Verzahnungen (Zähne 38) von Sonnenrad 42 und Planetenrädern 44, 46, 48 sowie die Innenverzahnungen 50b und 52b der Hohlräder 50, 52 sind hier bevorzugt als Evolventenverzahnungen und Geradverzahnungen spanlos hergestellt, wobei die Innenverzahnungen 50b, 52b durch Präzisionsprägen aus den scheibenförmigen Hohlrädern 50, 52 heraus geformt sind, während die Verzahnungen von Sonnenrad 42 und Planetenrädern 44, 46, 48 durch Herausstanzen aus einer Platine gefertigt sind.
In den Fig. 9 und 10 sind die Eingriffsverhältnisse zwischen dem einen Planetenrad 44 und dem einen Hohlrad 50 bzw. dessen Innenverzahnung 50b (Fig. 9) und dem zweiten Hohlrad 52 bzw. dessen Innenverzahnung 52b ersichtlich.
Daraus geht ohne weiteres hervor, dass der Überdeckungsgrad εα > 1 ist; ferner betragen der Betriebseingriffswinkel αwι auf der Vorflanke 68a des bezüglichen Zahnes 68 am Hohlrad 52 (Fig. 10) ca. 14, 5 Grad und der Betriebseingriffswinkel α^ auf der Rückflanke 68b des bezüglichen Zahnes 68 ca. 29,5 Grad.. Dies wird erreicht durch die Profilverschiebungen an den beiden Hohlrädern 50, 52 und durch die unterschiedlichen Wälzkreise dw.
Kennzeichnend ist dabei, dass trotz einer großen Zähnezahldifferenz der beiden Hohlräder 50, 52 von z.B. drei und damit der sehr unterschiedlichen Grundkreise db2 und db2 der Grundkreis der Planetenräder 44, 46, 48 dbι die beiden Grundkreise der Hohlräder 50, 52 schneidet, so dass sich Eingriffslinien als Tangenten an die beiden Grundkreise dbι - db2 bzw. db1 - db2 ergeben.
Durch eine ausgewählte Zahnkopfhöhe der Planetenräder 44, 46, 48 wird eine Profilüberdeckung mit den beiden Hohlrädern 50, 52 von εα > 1 erreicht. Die Profilverschiebung der Planetenräder 44, 46, 48 ist so gewählt, dass ich auch für die Zahnradpaarung Sonnenrad 42 - Planetenräder eine Profilüberdeckung εα von > 1 ergibt. Damit ist auch hier ein gleichmäßiger, funktionssicherer Zahntrieb verwirklicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. VerStelleinrichtung (2) zur Drehverstellung zweier zentrisch gelagerter Adapterstücke (3, 4), insbesondere für einen Sitz (1) vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges, mit einem ein Sonnenrad (8) und Planetenräder (9) aufweisenden Planetengetriebe (7), wobei das Planetengetriebe (7) versehen ist mit einem ein erstes Gehäuseteil (12) mit einer ersten Innenverzahnung (19) und ein zweites Gehäuseteil (13) mit einer zweiten Innenverzahnung (11 ) aufweisenden Getriebegehäuse (14), wobei die
' Gehäuseteile (12, 13) relativ zueinander verdrehbar und unverlierbar aneinander gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (12, 13) jeweils einen Randflansch (15, 16) aufweisen und dass ein separater, die Randflansche (15, 16) übergreifender und die Gehäuseteile (12, 13) zusammenhaltender Haltering (17) vorgesehen ist.
2. VerStelleinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die VerStelleinrichtung (2) eine modulare Baueinheit bildet und dass die Adapterstücke (3, 4) als separate Bauteile ausgebildet sind, die an den Gehäuseteilen (12, 13) befestigbar sind.
3. Versteileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (17) über die Randflansche (15, 16) gebördelt ist.
4. VerStelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterstücke (3, 4) mit den jeweiligen Gehäuseteilen (12, 13) über eine Laserschweißverbindung (18) oder eine Schraubverbindung verbunden sind.
5. VerStelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Randflansche (15, 16) umlaufend ausgebildet sind.
6. VerStelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (12, 13) von ihrer äußeren Form her identisch sind.
7. Versteileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (12, 13) an ihren äußeren Flachseiten (19, 20) jeweils eine geschlossene Oberfläche mit Ausnahme jeweils einer mittigen Öffnung (21 , 22) zum Einsetzen eines Betätigungselementes in eine Eingriffsöffnung (23) im Sonnenrad (8) des Planetengetriebes (7) aufweisen.
8. VerStelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (10, 11 ) des Planetengetriebes (7) einstückig mit den Gehäuseteilen (12, 13) ausgebildet sind.
9. VerStelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (12, 13) als Tiefziehteile ausgebildet sind.
10. VerStelleinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den äußeren Flachseiten (19, 20) der Gehäuseteile (12, 13) Verzahnungsbereiche (24) vorgesehen sind und dass an den Adapterstücken (3, 4) zu den Verzahnungsbereichen (24) korrespondierende Verzahnungsbereiche (25, 26) vorgesehen sind.
11. Versteileinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Selbsthemmung des Planetengetriebes (7) vorgesehen ist.
12. VerStelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Selbsthemmung wenigstens ein auf das Sonnenrad (8) und/oder ein Planetenrad (9) wirkendes Federmittel aufweist.
13. VerStelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel zwischen Gehäuseteil (12, 13) und dem Sonnenrad (9) oder einem Planetenrad (9) angeordnet ist.
14. Versteileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Federmittel eine Tellerfeder (27) vorgesehen ist.
15. Versteileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähnezahl der ersten Innenverzahnung (10) ungleich der Zähnezahl der zweiten Innenverzahnung (11 ) ist.
16. VerStelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder (9) spielfrei in die Innenverzahnungen (10, 11) und/oder das Sonnenrad (8) eingreifen.
17. VerStelleinrichtung . nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (8) und/oder die Planetenräder (9) durch Ausmessen und Paaren ausgewählt sind.
18. Versteileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen des Planetengetriebes (7) als Schrägverzahnung oder Pfeilverzahnung ausgebildet sind.
19. Versteileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sonnenrad (8) ein manuell betätigbares Handrad und/oder Elektromotor zugeordnet ist.
20. Sitz (1 ) oder Sessel mit zwei wenigstens zwei VerStelleinrichtungen (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
21. Planetenradgetriebe, insbesondere als Verstellmechanismus zweier Bauteile zueinander gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1-20, mit einem Sonnenrad, zumindest zwei Planetenrädern und zwei Hohlrädern mit unterschiedlicher Zähnezahl, wobei die Planetenräder mit beiden Hohlrädern kämmen, die Verzahnung des Planetengetriebes eine Evolventenverzahnung mit definierten Betriebseingriffswinkeln ist, die Differenz der unterschiedlichen Zähnezahlen der Hohlräder durch die Anzahl der Planetenräder teilbar ist und die Zahneingriffe an Vor- und Rückflanke der Planetenräder durch Profilverschiebung in der Verzahnung der Hohlräder ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils in Eingriff befindliche Zahn (68) eines jeden Planetenrades (44, 46, 48) auf der Vorflanke (68a) mit einem Betriebseingriffswinkel αwι zwischen 20 und 35 Grad mit dem anderen Hohlrad (50) kämmt.
22. Planetenradgetriebe nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebseingriffswinkel αw1 auf der Vorflanke (68a) ca. 14, 5 Grad, insbesondere zwischen 13 und 15 Grad, beträgt.
23. Planetenradgetriebe nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebseingriffswinkel o^≥ auf der Rückflanke (68b) ca. 29, 5 Grad, insbesondere zwischen 28 und 31 Grad, beträgt.
24. Planetenradgetriebe nach den Ansprüchen 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (Zähnezahlen / Modul) so gewählt sind, dass die Profilüberdeckung zwischen den Planetenrädern (44, 46, 48) und den beiden unterschiedlichen Hohlrädern (50, 52) sowie zwischen den Planetenrädern und dem Sonnenrad (42) von εα > 1 gegeben sind.
25. Planetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass durch Austausch der Planetenräder (44, 46, 48) und des Sonnenrades (42) bei gleichen Verzahnungsparametern unterschiedliche Übersetzungen einstellbar sind.
26. Planetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung dessen Selbsthemmung eine Reibungsbremse (66) vorgesehen ist.
27. Planetenradgetriebe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsbremse durch zumindest eine zwischen dem Sonnenrad (42) und dem einen Hohlrad (50) angeordnete Tellerfeder (66) gebildet ist.
28. Planetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen Geradverzahnungen sind.
29. Planetenradgetriebe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, bevorzugt jedoch alle Geradverzahnungen spanlos durch Prägen, Stanzen, etc. hergestellt sind.
30. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen als evolventische Schrägverzahnungen ausgeführt sind.
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