JP2008513706A - 調節部材を備えた駆動ユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、殊に自動車の運動可能な構成部分の調節のための駆動ユニット（１０）であって、ケーシング（１２）内に回転可能に支承された回転体（１４）を備えており、該回転体の少なくとも１つの端面（４２）は軸線方向で調節部材（５０）に支えられており、該調節部材はケーシング（１２）内に固定されている形式のものにおいて、本発明に基づき、前記調節部材（５０）は該調節部材の組み立てのために軸線方向でケーシング（１２）内に挿入され、かつ前記ケーシング（１２）に対して回動させられて軸線方向で係止されるようになっており、この場合に前記回転体（１４）は半径方向で前記調節部材（５０）の半径方向の支承面（５６，５４）に支承されている。

Description

本発明は、調節部材を備えた駆動ユニット、並びに該駆動ユニットの製造のための方法に関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１５０５７２Ａ１号明細書に記載の駆動ユニットにおいては、回転子軸と該回転子軸を支承するケーシングとの間の製作誤差は、雄ねじを有する調節ねじによって最小にされるようになっている。このためにケーシングは雌ねじを有しており、該雌ねじに調節ねじをねじ込むようになっている。回転子軸の軸線方向の遊びの補償若しくは調節のために、調節ねじは該調節ねじのストッパ端面を回転子軸若しくはロータ軸の端面に向けてねじ込まれる。

公知の駆動ユニットにおいてケーシング及び調節ねじのねじ山の仕上げ加工は手間を必要とするものである。さらに回転子軸の端面に対する調節ねじの締め付け力は、正確に生ぜしめられず、それというのはねじ込みに際してねじ山は規定不能な摩擦力を生ぜしめるからである。

独立請求項に記載の本発明に基づく装置、並びに該装置の製造のための方法においては利点として、ケーシング内への調節部材の軸線方向での挿入によって、回転体の端面に対する規定された締め付け力を達成することができるようになっている。調節部材の挿入に際して、調節部材は、調節部材の半径方向の支承面内に回転体を正確に受容して、該回転体を半径方向で調節部材内に支承することによってケーシング内にセンタリングされ、つまり中心位置決めされる。これによって回転体の組み立て誤差は補償され、それというのは調節部材は、軸線方向で回転体上に被せ嵌めた後にはじめてケーシング内で回動させられることに基づき軸線方向及び半径方向で確実に保持されるようになっているからである。

独立請求項に記載の装置の有利な実施態様を従属請求項に記載してある。調節部材の半径方向の支承面を、円筒形の切欠き部若しくは凹設部の環状の円筒周壁面として形成してある場合には、回転体は該回転体の全周にわたって均一に半径方向で支えられる。ケーシング内での調節部材のセンタリングに基づき、回転体の極めて正確な回転運動を保証している。調節部材の円筒形の切欠き部は、回転体の構造に応じて止まり穴として成形され、若しくは貫通穴として成形されている。

ケーシング内における調節部材の軸線方向での固定若しくは係止のために、調節部材の軸線方向の所定の区分を、軸線方向の保持領域として形成してあり、該保持領域は調節部材の回動に基づき該調節部材を軸線方向でケーシングに対して固定若しくは係止するようになっている。このために保持領域は、周方向で変化した外径を有しており、つまり保持領域の外径（直径）の大きい箇所の外周面は、ケーシング内での調節部材の回動に基づきケーシングの所定の対向面若しくは内周面と係合して、ケーシングに対して移動不能にされる。

調節部材に外周面成形部、例えば刻み目若しくは環状の溝を設けることによって、調節部材とケーシング壁の内周面との間の摩擦力は高められ、その結果、調節部材は軸線方向の移動若しくは回動を確実に防止されている。

駆動ユニットの運転時に生じる軸線方向の高い力を受け止めるために有利には、調節部材の外周面成形部は、ケーシングに対する調節部材の回動の後にケーシングと一緒に形状結合部（形状による束縛を生ぜしめる結合部）を形成している。特に有利には、外周面成形部は半径方向の成形突起部を有しており、該成形突起部はセルフタッピング作用に基づきケーシングの内壁内に切り込むようになっている。

確実な形状結合部を形成するために、保持領域は外径の大きな区分を有しており、該区分は外径の小さい区分へ連続的に、つまり滑らかに移行している。これによって保持領域の外周は波形を成しており、この場合に保持領域の波形の外周は、ケーシングの相応に波形の内周面内に挿入されるようになっている。保持領域の波形の外周とケーシングの波形の内周面とを互いに相対的に回動させる場合に、ケーシングの直径の小さい箇所の内周面と保持領域の直径の大きい箇所の外周とを互いに締め付けて形状結合させるために比較的小さい回転モーメントしか必要としない。

調節部材は別の実施態様では軸線方向で保持領域に隣接して案内領域を有しており、該案内領域はケーシングの内側案内面内に案内されるようになっており、これによって調節部材の極めて正確なセンタリング、ひいては回転体の半径方向の正確な支承を達成している。特に有利には、案内領域は直径の一定な平滑な表面を有している。

調節部材の本発明に基づく構成は特に、伝動装置若しくは駆動装置、例えばスピンドル駆動部の管状のケーシング内への使用に適しており、この場合に調節部材はウォーム歯車として形成された回転体を軸線方向でも半径方向でも支承するようになっている。ウォーム歯車は、スピンドルの端部に配置されていてよく、若しくは一貫したスピンドルによって貫通されていてよい。

調節部材の好適な組み立てのために、調節部材は連行部分、例えば切欠き部若しくは凹設部を有しており、該連行部分は組み立て工具と形状結合して、ケーシング内で調節部材を所定の角度にわたって、例えば一回転の数分の一の角度にわたって回動させるために用いられるようになっている。

本発明に基づく製造方法によって、駆動ユニット、特にスピンドル駆動部を極めて安価に製造することができ、それというのは調節部材を固定するために付加的な構成部分を必要としないからである。調節部材は、軸線方向及び半径方向の支承機能と運転時に作用する軸線方向の力の支持機能とを共に有している。正確に規定して形成された軸線方向の締め付け力によって、確実な軸線方向遊び補償を駆動ユニットの全耐用年数にわたって達成するようになっている。

次に、本発明に基づく装置を図示の実施例に即して説明する。図面において、
図１は、本発明に基づく伝動装置用駆動ユニットの断面図であり、
図２は、図１の駆動ユニットの矢印ＩＩの方向で見た端面図であり、
図３は、図１の駆動ユニットの線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図であり、
図４は、本発明に基づく駆動ユニットの別の実施例の断面図である。

図１に示す駆動ユニット１０において、回転体１４はケーシング１２内に配置されている。駆動ユニット１０は実施例ではスピンドル駆動部１０として形成されており、この場合には回転体１４としてスピンドル１５を該スピンドルに取り付けられたウォーム歯車１６と一緒にケーシング１２内に支承してある。ウォーム歯車１６は実施例ではプラスチック射出成形品としてスピンドル１５の端部に射出成形されていて、駆動モータのウォーム軸（図示省略）と作用結合されている。軸線方向の大きな力１８、例えば座席調節装置における衝突力を受け止めるために、ケーシング１２は管状の金属製保持器若しくは金属製容器２０として形成されている。ケーシング１２の取り付けのためにケーシングはボルトの受容のための貫通孔２２を有しており、前記ボルトはボディー若しくは座席フレームに配置されている。ケーシング１２を例えば座席に不動に取り付けてある場合には、ウォーム歯車１６は電動モータによって回転させられて、ウォーム歯車１６と相対回動不能に結合されたスピンドル１５を回転させるようになっており、該スピンドルは例えばボディーに取り付けられたねじナット内に入り込む。これによって、座席とボディーとの間に、若しくは運動可能な構成部分間に相対運動を生ぜしめるようになっている。

ケーシング１２の第１の領域３０は、回転体１４のための支承箇所３１として形成されている。この場合に支承箇所３１は円形の内壁２４を有しており、該内壁に回転体１４は半径方向で接触している。支承箇所３１はさらに軸線方向のつば２６を有しており、該つばに回転体１４は軸線方向で直接に、若しくは付加的な滑動ディスク若しくは滑動円板（２７）を介して接触するようになっている。回転体１４を軸線の方向３８で（図１で左側から）ケーシング１２内に差し込み、かつスピンドル１５をケーシング１２の軸線方向のつば２６によって規定された貫通孔２８内へ通した後に、次いで調節部材５０を軸線方向でケーシング１２内に押し込んである。調節部材５０は、回転体１４を正常運転時に軸線方向のつば２６と相対する端部３６内に軸線方向でも半径方向でも支承しているために用いられている。このために調節部材５０は、軸線の方向３８で予め規定可能な所定の押圧力４０によって回転体１４の端面４２に向けて押し込まれ、次いで３６０°の数分の一の角度にわたる回動３９によって係止されて軸線方向の移動を阻止されるようになっている。図１の実施例では、端面４２は所定の半径４４の球面４３として形成されており、該球面は調節部材５０の軸線方向の滑動面４６に接触している。調節部材５０に円筒形の切欠き部５２を成形してあり、該切欠き部の底面４８は回転体１４の端面４２のための軸線方向の滑動面４６として用いられている。円筒形の切欠き部５２はさらに円筒壁５４によって画成されており、該円筒壁は半径方向の支承面５６として用いられており、該半径方向の支承面に回転体１４は正常運転時には接触しているようになっている。調節部材５０の半径方向のセンタリング（中心位置決め）のために、調節部材の軸線方向の一部の区分は案内領域６６として形成されている。案内領域６６は実施例では円形の外周面６８（図２）を有しており、該外周面は、軸線の方向３８でケーシング１２の円形のセンタリング区分３５内へ押し込まれる際にセンタリングされる。これによって、回転体１４の端部３６は正常運転時には半径方向で調節部材５０の周壁５４を介してケーシング１２に支えられている。

調節部材５０の半径方向の案内は、駆動ユニット１０の図１で左側から見た端面図である図２に示してあり、案内領域６６の一定な直径６８の周面７６はケーシング１２の対応する円形のセンタリング区分３５内に案内されている。この場合に、調節部材５０はケーシング１２と一緒に、小さい力で摺動可能な滑り嵌め若しくは滑り座を形成している。

軸線方向の遊びを最小にするために、調節部材５０は保持領域７０を有しており、該保持領域は、ケーシング１２内での調節部材の回動によって軸線方向で係止されるようになっている。図１の駆動ユニット１０の保持領域７０での断面図である図３に示してあるように、保持領域７０は半径方向の変化する寸法、つまり変化する半径７４を有しており、該半径は最小の半径７３及び最大の半径７４を含んでいる。この場合に最小の半径７３は周方向で連続的に最大の半径７４に移行している。保持領域７０の周面７６は、ｎ角形の輪郭を成しており、実施例ではｎ＝３であり、保持領域７０の横断面は、角を著しく面取りされた三角形と見なされるものである。或いは保持領域の横断面は、互いに環状につながれた複数の円弧辺によって画定されたものと見なされてよいものである。保持領域７０は組み立てに際して軸線方向３８でケーシング１２の対応する係止区分３２内に差し込まれ、この場合に係止区分３２は保持領域７０の周囲７６に相応する内周面３３の形状を有している。図３で内周面３３の形状は、同じく３箇所の最小の半径９３及び３箇所の最大の半径７４を有する三角形の輪郭として形成されている。調節部材５０の軸線方向の係止のために、調節部材は組み立てに際して例えば６０°にわたって回動させられ、これによって調節部材の保持領域７０の最大の半径７４の箇所は、ケーシングの内周面３３の最小の半径９３の箇所（領域）で締め付けられ、つまり締まり嵌めされる。保持領域７０とケーシング１２の内周面３３との間のこのような摩擦結合を強めるために、保持領域７０は外周面成形部８０を有しており、該外周面成形部は例えば刻み目として、若しくはリードを有さないねじ溝又は環状溝として形成されている。

図４に示す別の実施例では、駆動ユニット１０はスピンドル形ギア装置として形成されている。回転体１４は同じくウォーム歯車１６として形成されており、該ウォーム歯車はここではスリーブ１７としてスピンドル１５上に回転可能に配置されている。ウォーム伝動装置を介して回転体１４を回転させると、スピンドル１５は軸線の方向３８で直線運動を生ぜしめ、該直線運動によって可動の構成部分を調節するようになっている。回転体１４は図１と同様に貫通孔２８の側において半径方向でケーシング１２に支承されている。ケーシング１２における軸線方向の支承は、該実施例では弾性的な部材８２を介して行われており、該部材は駆動ユニット１０の耐用年数にわたって摩耗による材料損失を補償するものである。弾性的な部材８２を介して、回転体１４は軸線方向の端面２５をケーシングの軸線方向のつば２６に支えられている。回転体１４の端面４２はスリーブ１７の形状に基づき環状に形成されている。調節部材５０の円筒形の切欠き部５２は、スピンドルの構造に対応して貫通しており、調節部材５０の軸線方向の滑動面４６は環状面８４として形成されている。該実施例では保持領域７０は外周面成形部８０として、セルフタッピング機能を有する環状の複数の突起部６４を有しており、該突起部（稜部若しくはエッジ）は回動３９に際して、ケーシング１２の係止区分３２の内周面３３内に切り込むようになっている。これによって外周面成形部としての突起部とケーシングの内周面とは形状結合に基づき係止され、このような係止部は軸線方向の極めて大きな力を受け止めるものである。セルフタッピング機能若しくは切り込み機能のある突起部６４は、軸線方向で互いに離間された複数の区分８６に配置されており、該区分の半径７２は全周にわたって変化している。この場合に周囲７６は図１の実施例と同様にｎ角形の多角形輪郭７８を成し、若しくは半径変化に相応した段部を有している。ケーシングの内周面３３は、調節部材の周囲に対応する内径９１，９３，９４を有しており、該内径は組み立ての際の調節部材５０の軸線方向の挿入を可能にするものである。ケーシングの内径９１と保持領域７０の外径７２とのオーバーラップは、調節部材５０の係止のために調節部材５０の回動によって生ぜしめられる。調節部材５０の係止のための回動に必要な回転モーメントは、形状結合を可能にする連行部分９０を用いて生ぜしめられ、このために該連行部分内に適切な組み立て工具を差し込むようになっている。連行部分９０は図１の実施例では例えば多角形穴として形成されており、図４の環状の調節部材５０では個別の複数の凹設部９２として形成されており、該凹設部内に１つの組み立て工具の各ピンを差し込むようになっている。これによって、セルフタッピング機能のある突起部６４は３６０°の数分の一の角度にわたる回動３９に際してケーシング１２の内周面３３内に切り込まれ、この場合に突起部はケーシング１２よりも硬い金属、例えば硬化された鋼から製造されている。

別の実施態様（図示省略）では、調節部材５０の保持領域７０と案内領域６６、並びにケーシング１２の対応する対向面（係止区分３２及びセンタリング区分３５）は軸線方向で互いに取り替えられている。この場合には軸線方向３８での組み立てに際して、まずセンタリングのための平滑な表面を有する案内領域６６が、該案内領域に対応するセンタリング区分内に挿入される。次いで、軸線方向で案内領域に隣接していて半径の変化した保持領域７０が係止区分３２内に挿入される。別の変化例では、ケーシング１２のセンタリング区分３５は、係止区分３２と同じ内周面形状で形成されていてよく、この場合には調節部材５０の半径方向支承によるセンタリングは別の形式で行われる。

付言すると、図面及び明細書に記載の構成は種々に組み合わせて用いられるものである。殊に保持領域７０の横断面、外周面成形部８０の形状、並びにケーシング１２の内周面３３の形状は、使用目的に応じて変更されてよいものである。調節部材５０の軸線方向の係止は、摩擦結合によって、若しくは形状結合によって、或いは摩擦結合と形状結合とを組み合わせて行われてよいものである。重要なことは、調節部材５０をわずかな力で組み立てのために軸線方向でケーシング１２内に挿入して、次いで回動３９によって軸線方向の移動に対して確実に確保する、つまり固定することである。この場合に軸線方向の圧着力若しくは締め付け力４０の形成は、係止過程と分離して行われ、これによって圧着力若しくは締め付け力４０は極めて簡単かつ正確に規定される。保持領域の周囲７６の多角形若しくは円弧辺の数ｎの選択によって、周囲７６の角度間隔若しくは割り出しピッチは規定され、例えばｎは２、又は３、又は４であり、この場合に軸線方向の係止のための回動３９は９０°、又は６０°、又は４５°である。ウォーム歯車１６の代わりに、回転体１４は別の任意の伝動装置構成部分として、例えば平歯車、若しくは円筒歯車、若しくはウォーム、若しくは電動モータのロータ軸として形成されていてよい。本発明に基づく駆動ユニット１０は、高い軸線方向力を受容するためのスピンドル駆動部、例えば自動車の座席調節駆動部のために用いられると有利である。

本発明に基づく伝動装置用駆動ユニットの断面図 図１の駆動ユニットの矢印ＩＩの方向で見た端面図 図１の駆動ユニットの線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図 本発明に基づく駆動ユニットの別の実施例の断面図

符号の説明

１０ 駆動ユニット、 １２ ケーシング、 １４ 回転体、 １５ スピンドル、 ２６ つば、 ２７ 滑動円板、 ２８ 貫通孔、 ３２ 係止区分、 ３５ センタリング区分、 ３６ 端部、 ３８ 軸線の方向、 ４２ 端面、 ４３ 球面、 ４４ 半径、 ４８ 底面、 ５０ 調節部材、 ５２ 切欠き部、 ５４ 円筒壁、 ５６ 支承面、 ６４ 突起部、 ６６ 案内領域、 ６８ 直径、 ７０ 保持領域、 ７６ 周面、 ８０ 外周面成形部、 ８２ 部材、 ８４ 環状面、 ９０ 連行部分

Claims (10)

1. 駆動ユニット（１０）、殊に自動車の運動可能な構成部分の調節のための駆動ユニットであって、ケーシング（１２）内に回転可能に支承された回転体（１４）を備えており、該回転体の少なくとも１つの端面（４２）は軸線方向で調節部材（５０）に支えられており、該調節部材はケーシング（１２）内に固定されている形式のものにおいて、前記調節部材（５０）は該調節部材の組み立てのために軸線方向でケーシング（１２）内に挿入され、かつ前記ケーシング（１２）に対して回動させられて軸線方向で係止されるようになっており、前記回転体（１４）は半径方向で前記調節部材（５０）の半径方向の支承面（５６，５４）に支承されていることを特徴とする駆動ユニット。
2. 調節部材（５０）は円筒形の切欠き部（５２）を有しており、該切欠き部の円筒壁（５４）は半径方向の支承面（５６）を形成している請求項１に記載の駆動ユニット。
3. 調節部材（５０）は保持領域（７０）を備えており、該保持領域は周囲（７６）にわたって変化した外径（７２，７３，７４）を有している請求項１又は２に記載の駆動ユニット。
4. 保持領域（７０）は外周面成形部（８０）を備えており、該外周面成形部はケーシング（１２）の対応する内周面（３２，３３）内での回動に基づき調節部材（５０）の軸線方向の係止部を形成するようになっている請求項３に記載の駆動ユニット。
5. 外周面成形部（８０）はケーシング（１２）の内周面（３３）内での回動に基づき前記ケーシング（１２）との形状結合部を形成するようになっており、この場合に殊に前記外周面成形部（８０）の半径方向の成形突起部（６４，８６，８０）は前記ケーシング（１２）の内周面（３３）内に食い込むようになっている請求項４に記載の駆動ユニット。
6. 保持領域（７０）の周囲（７６）は、外径（７２，７３，７４）が連続的に変化するｎ角の多角形輪郭（７８）を有しており、保持領域（７０）は調節部材（５０）の組み立てに際して、軸線方向でケーシング（１２）の、前記保持領域の周囲の形状に相応して形成された内周面（３３）内へ挿入されるようになっている請求項３から５のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
7. 調節部材（５０）はケーシング（１２）の所定のセンタリング区分（３５）内での該調節部材（５０）の半径方向の中心位置決めのために、殊に外径（６８）が調節部材の周囲（７６）にわたって一定である案内領域（６６）を有している請求項１から６のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
8. 回転体（１４）は伝動スピンドル（１５）上に配置されたウォーム歯車（１６）として形成されており、ケーシング（１２）は管状の金属製容器として形成されている請求項１から７のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
9. 支持部材（５０）は、該支持部材（５０）の組み立ての際の回転モーメントの伝達のために、当接面（４６）と相対する側の面内に形状結合式の連行部（９０）若しくは１つの多角形穴又は複数の凹設部を有している請求項１から８のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
10. 殊に請求項１から９のいずれか１項に記載の駆動ユニット（１０）の製造のための方法において、次の製造工程を有しており、つまり、
    回転体（１４）を駆動ユニットのケーシング（１２）内に差し込み、かつ前記回転体の軸線方向の第１のストッパと前記ケーシングの軸線方向の相対する対向ストッパ（２６）に当接させ、
    調節部材（５０）を軸線方向で前記ケーシング（１２）内に挿入して、前記調節部材（５０）の軸線方向の滑動面（４６，４８，８４）を回転体（１４）の１つの端面（４２）に所定の圧着力で接触させ、この場合に前記回転体（１４）は半径方向で前記調節部材（５０）の半径方向の支承面（５６，５４）に支持され、
    前記調節部材（５０）を前記ケーシング（１２）の内周面（３３）内での該調節部材（５０）の所定の回動角にわたる回動に基づき軸線方向で前記ケーシング内に係止することを特徴とする、駆動ユニットの製造のための方法。

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