DE19522787A1 - Car window worm drive with rope drum - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive device according to the Preamble of claim 1.
Eine derartige Antriebsvorrichtung ist etwa aus der DE-OS 20 15 669 bekannt. Dort sind ein von einer Schnecke ange triebenes Schneckenrad und ein Mitnehmer auf einer gemeinsa men Achse angeordnet, wobei der Mitnehmer zum einen mit dem Schneckenrad und zum anderen mit einem Abtriebselement, etwa einer Seiltrommel, einem Ritzel oder einem Zahnsegment gekoppelt ist. Zwischen Antriebsmotor und Abtrieb, insbeson dere zwischen Schneckenrad und Mitnehmer sind Dämpfungsele mente für eine elastische Kraftübertragung vorgesehen.Such a drive device is approximately from DE-OS 20 15 669 known. There are one of a snail driven worm wheel and a driver on a common men axis arranged, the driver on the one hand with the Worm wheel and on the other hand with an output element, such as a cable drum, a pinion or a tooth segment is coupled. Between drive motor and output, in particular those between the worm wheel and the driver are damping elements elements intended for elastic power transmission.
Das Getriebe derartiger, bekannter Antriebsvorrichtungen benötigt eine fest mit dem Getriebegehäuse verbundene Stahlachse, die üblicherweise als Einpreß- oder Einlegeteil ausgebildet ist. Hierzu ist eine zusätzliche Grundplatte mit einer zweiten Aufnahme als Auflager für die Stahlachse erforderlich. Das Getriebegehäuse wird mit einem Getriebe deckel verschraubt oder ultraschallverschweist.The transmission of such known drive devices requires a firmly connected to the gear housing Steel axis, usually as a press-fit or insert is trained. There is an additional base plate for this with a second holder as a support for the steel axis required. The gearbox comes with a gearbox screwed cover or ultrasonic welded.
Nachteilig an den bekannten Antriebsvorrichtungen ist zum einen die hohe Anzahl von Einzelteilen wie Mitnehmer, Dämp fungselemente, Stahlachse und zusätzliche Grundplatte. Die zahlreichen Einzelteile sind mit entsprechenden Herstel lungskosten verbunden und bedingen einen hohen Montage aufwand. Zum anderen können bei der Verwendung von Stahlach sen unter Temperatureinfluß die Eingriffsverhältnisse der Verzahnungspaarungen und das Lagerspiel gestört werden, da eine Stahlachse gegenüber den übrigen, üblicherweise aus Kunststoff bestehenden Elementen einer Antriebsvorrichtung einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Außerdem trägt eine Stahlachse wesentlich zum Gewicht einer Antriebsvorrichtung bei, wobei das Gewicht grundsätzlich minimal sein sollte. Schließlich treten bei einer als Einpreß- oder Einlegeteil ausgebildeten metalle nen Achse im Bereich der Einpreß- oder Einspritzstelle leicht Undichtigkeiten auf. A disadvantage of the known drive devices is one the high number of individual parts such as driver, damper tion elements, steel axis and additional base plate. The numerous individual parts are with appropriate manufacturers associated costs and require a high assembly effort. On the other hand, when using Stahlach sen under the influence of temperature Gear pairs and the bearing play are disturbed because one steel axis compared to the others, usually made of Plastic existing elements of a drive device a different coefficient of thermal expansion having. In addition, a steel axle contributes significantly Weight of a drive device, the weight should always be minimal. Finally join a metal formed as a press-in or insert part NEN axis in the area of the injection or injection point easily leaks up.
Weiter ist allgemein anzustreben, daß der Antriebsmotor einer Antriebsvorrichtung das Getriebegehäuse nicht über ragt, sondern diese Teile einen bündigen Abschluß bilden, so daß eine einheitliche Montagefläche gebildet wird.Furthermore, it is generally desirable that the drive motor a drive device does not have the gear housing protrudes, but these parts form a flush conclusion, so that a uniform mounting surface is formed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Antriebsvor richtung zu schaffen, die sich durch einen leichten, fla chen und kompakten Aufbau auszeichnet, einfach zu montieren und kostengünstig herstellbar ist.The invention is based on the object, a drive to create direction, which is characterized by a light, fla and compact structure, easy to assemble and is inexpensive to manufacture.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvor richtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a drive direction solved with the features of claim 1.
Durch Ausbildung der Abtriebswelle direkt am Schneckenrad kann auf einen Mitnehmer verzichtet werden. Die Kopplung mit einem Abtriebselement erfolgt direkt über das Schneckenrad bzw. die am Schneckenrad ausgebildete Abtriebs welle. Durch den Wegfall der Dämpfungselemente kommt es nicht mehr zu deformierenden Verspannungen im Gehäuse, so daß der Wirkungsgrad verbessert und der Verschleiß der Verzahnungselemente herabgesetzt wird. Die verbesserten Lagerverhältnisse verhindern ein Verkippen des Schneckenra des und damit eine Überlastung der Verzahnung.By designing the output shaft directly on the worm wheel there is no need for a driver. The coupling with an output element takes place directly via the Worm gear or the output formed on the worm gear wave. It is due to the elimination of the damping elements tension in the housing that can no longer be deformed, see above that the efficiency improves and the wear of the Gear elements is reduced. The improved Storage conditions prevent the snail from tilting des and thus an overload of the gearing.
Des weiteren erübrigt sich bei Ausbildung der Abtriebswelle direkt am Schneckenrad und insbesondere bei zusätzlicher Lagerung im Deckelbereich der Einsatz einer Stahlachse, wo durch eine leichtere Bauweise ermöglicht wird und auf eine zusätzliche Grundplatte als Auflager für die Stahlachse verzichtet werden kann. Furthermore, there is no need to design the output shaft directly on the worm wheel and especially with additional ones Storage in the lid area using a steel axle where is made possible by a lighter design and on a additional base plate as a support for the steel axis can be dispensed with.
Durch die Reduzierung der Anzahl der Einzelteile des Sy stems ergibt sich ein kompakter und insbesondere ein sehr flacher und einfacher Aufbau der Antriebsvorrichtung. Die Montage ist einfach durchzuführen und die Antriebsvorrich tung kostengünstig herstellbar. Weiter erfolgt durch die Reduzierung der Anzahl der Einzelteile des Systems eine Platzersparnis, die mit einer größeren Freiheit bei der Anordnung von Antriebsschnecke bzw. Antriebsmotor einher geht, so daß Antriebsmotor und Getriebegehäuse derart anordbar sind, daß sie einen bündigen Abschluß bilden.By reducing the number of individual parts of the Sy stems results in a compact and in particular a very flat and simple construction of the drive device. The Assembly is easy to do and the drive device tion inexpensive to manufacture. Further done by the Reduction in the number of parts of the system Space savings with greater freedom in the Arrangement of drive worm or drive motor goes, so that the drive motor and gear housing so can be arranged that they form a flush conclusion.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schneckenrad gekröpft. Dies bedeutet, daß der mit der Antriebsschnecke in Eingriff stehende Verzahnungsbereich des Schneckenrads gegenüber dem mittigen, an den Getriebedeckel der Antriebs vorrichtung angrenzenden Bereich des Schneckenrades axial versetzt ist. Durch den Einsatz eines gekröpften Schnecken rades besitzt das System eine im wesentlichen biegemoment freie Krafteinleitung in die Lagerbuchse. Dies ermöglicht in besonderem Maße einen Verzicht auf eine Stahlachse.In a preferred embodiment, the worm wheel cranked. This means that the one with the drive worm meshing gear area of the worm wheel opposite the center, on the gearbox cover of the drive device adjacent area of the worm wheel axially is offset. By using a cranked snail rades the system has an essentially bending moment free introduction of force into the bearing bush. this makes possible especially a waiver of a steel axle.
Weiter ist durch die Kröpfung des Schneckenrades ausreichend Platz vorhanden, um die Antriebsschnecke und damit auch den Antriebsmotor seitlich zurücksetzen zu können, so daß der Antriebsmotor das Getriebegehäuse nicht überragt, sondern beide eine Montageebene bilden.Next is by cranking the worm wheel enough space to drive and thus also reset the drive motor laterally can, so that the drive motor not the gear housing towers over, but both form an assembly level.
Zusätzlich führt die Kröpfung des Schneckenrades zu einer Minimierung der Höhe des gesamten Aufbaus und damit zu einer weiteren Platzersparnis. Des weiteren erfolgt auch eine geometrische Anpassung des Getriebegehäuses an die äußere Form des gekröpften Schneckenrades, wodurch das Gehäuse wesentlich steifer wird und zusätzlich die Funktion der Grundplatte übernehmen kann. Eine weitere Erhöhung der Steifigkeit kann erzielt werden, wenn auch die Abdeckung der Seiltrommel einstückiger Bestandteil des Getriebegehäu ses ist.In addition, the offset of the worm wheel leads to one Minimize the height of the entire structure and therefore too another space saving. Furthermore, it also takes place a geometric adaptation of the gearbox to the outer shape of the cranked worm wheel, which makes Housing becomes much stiffer and also the function the base plate can take over. Another increase in Stiffness can be achieved, albeit the cover the rope drum is an integral part of the gearbox it is.
Die biegemomentfreie Krafteinleitung in die Lagerbuchse wird durch die Anordnung eines Lagerelements, etwa eines Deckelzapfens im Getriebedeckel der Antriebsvorrichtung, durch eine zusätzlichen Lagerung des Schneckenrades weiter verbessert.The introduction of force without bending moment into the bearing bush is by the arrangement of a bearing element, such as one Cover pin in the gear cover of the drive device, through an additional bearing of the worm wheel improved.
Bevorzugt weisen die Materialien von Getriebegehäuse, Lagerbuchse und Schneckenrad im wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, um konstante Eingriffs verhältnisse der Verzahnungspaarungen und ein konstantes La gerspiel zu gewährleisten. Dabei bestehen vorzugsweise sämt liche Elemente der Antriebsvorrichtung, mit Ausnahme des Elektromotors und eventuell der Antriebsschnecke aus Kunst stoff.The materials of the transmission housing preferably have Bearing bush and worm wheel essentially the same Coefficient of thermal expansion to constant engagement ratio of the gear pairings and a constant La to ensure play. All preferably exist Liche elements of the drive device, except for the Electric motor and possibly the drive screw made of art material.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Abtriebselement mit der Abtriebswelle über ein Umlaufräder getriebe gekoppelt. Durch Verwendung eines Umlaufräderge triebes ist eine hohe Übersetzung des Getriebes wählbar, so daß es möglich ist, kleinere, hochdrehende Motoren mit ver bessertem Masse-Leistungsverhältnis einzusetzen. Dies führt zu einer Kostenreduzierung.In a further preferred embodiment, this is Output element with the output shaft via a planet gear gear coupled. By using a planet wheel high gear ratio can be selected, see above that it is possible to use smaller, high-revving engines with ver use better mass-performance ratio. this leads to to reduce costs.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.In the subclaims are advantageous and preferred Developments of the invention specified.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the Figures of the drawing on several embodiments explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit Schneckengetriebe. Fig. 1 shows a cross section through a first embodiment of a drive device according to the invention with worm gear.
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit Schneckengetriebe. Fig. 2 shows a cross section through a second embodiment of a drive device according to the invention with worm gear.
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Antriebsmo tors mit Antriebsschnecke. Fig. 3 is a schematic side view of a drive motor with drive worm.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung. Eine Antriebsschnecke 10 ist auf der Welle eines in Fig. 3 schematisch dargestellten Antriebsmo tor 15 ausgebildet und kämmt mit einem Schneckenrad 1. Das Schneckenrad 1 ist in einem Getriebegehäuse 4 angeordnet, das auf der dem Abtrieb abgewandten Seite mit einem Getrie bedeckel 5 verclipst ist. Dabei ist zwischen Getriebegehäu se 4 und Getriebedeckel 5 ein Dichtungsring 12 zur Abdich tung gegen Feuchtigkeit und Schmutz angeordnet. Fig. 1 shows a cross section through a drive device according to the invention. A drive worm 10 is formed on the shaft of a drive motor 15 shown schematically in FIG. 3 and meshes with a worm wheel 1 . The worm wheel 1 is disposed in a transmission casing 4, which on the side facing away from the output is clipped with a Getrie bedeckel. 5 In this case, a sealing ring 12 for sealing against moisture and dirt is arranged between the transmission housing 4 and the transmission cover 5 .
Das Schneckenrad 1 ist gekröpft, so daß der mit der An triebsschnecke 10 in Eingriff stehende Verzahnungsbereich des Schneckenrads 1 gegenüber dem mittigen, an den Getriebe deckel 5 der Antriebsvorrichtung angrenzenden Bereich des Schneckenrades 1 axial versetzt ist. In seinem Mittenbe reich bildet das Schneckenrad 1 eine mit einem Abtriebsele ment 6 gekoppelte Abtriebswelle 9 aus. Die Abtriebswelle 9 ist in einer Lagerbuchse 3 gelagert. Die Lagerbuchse 3 ist entweder direkter Bestandteil des Getriebegehäuses 4 oder alternativ als separates Teil ausgebildet und in das Getrie begehäuse eingepreßt und gegen Verdrehung gesichert. Im ersten Fall erfolgt die Herstellung des Getriebegehäuses 4 durch eine 2-Komponenten Spritztechnik unter Verwendung eines Gehäuse- und eines Lagerwerkstoffs. Am Getriebedeckel 5 abgewandten Ende der Lagerbuchse 3 befindet sich ein weiteres Dichtungselement 14.The worm wheel 1 is cranked, so that with the on drive worm 10 meshing toothed portion of the worm wheel 1 with respect to the central, on the transmission cover 5 adjacent the drive device region of the worm wheel 1 axially offset. In its Mittenbe rich, the worm wheel 1 forms a coupled with an Abtriebsele element 6 output shaft 9 . The output shaft 9 is mounted in a bearing bush 3 . The bearing bush 3 is either a direct component of the gear housing 4 or alternatively formed as a separate part and pressed into the gear housing and secured against rotation. In the first case, the transmission housing 4 is produced by a 2-component injection molding technique using a housing and a bearing material. A further sealing element 14 is located on the end of the bearing bush 3 facing away from the gear cover 5 .
Im Getriebedeckel 5 ist mittig ein Deckelzapfen 2 ausgebil det, auf dem das Schneckenrad zusätzlich zur Lagerbuchse 3 gelagert ist. Der Deckelzapfen 2 kann jedoch entfallen, wenn die Lagerbuchse 3 eine ausreichende Führungslänge aufweist.In the gear cover 5 , a cover pin 2 is formed in the center, on which the worm wheel is mounted in addition to the bearing bush 3 . The cover pin 2 can, however, be omitted if the bearing bush 3 has a sufficient guide length.
Am Wellenabgang 11 der Abtriebswelle 9 des Schneckenrads 1 ist formschlüssig eine als Abtriebselement dienende Seil trommel 6 befestigt. Zur Sicherung gegen Verschiebungen ist die Seiltrommel axial mit einer Sicherungsscheibe 13 gesi chert. Eine die Seiltrommel 6 abdeckende Seiltrommelab deckung 16 stellt einen einstückigen Bestandteil des Getrie begehäuses 4 dar. Die Seiltrommelabdeckung 16 bewirkt, daß das Seil nicht von der Seiltrommel 6 herunterspringen kann. Sie weist mindestens zwei Seilausgänge auf.At the shaft outlet 11 of the output shaft 9 of the worm wheel 1 , a cable drum 6 serving as an output element is positively attached. To protect against shifts the rope drum is axially chert gesi with a lock washer. 13 A covering the cable drum 6 Seiltrommelab 16 is an integral part of the gearbox housing 4. The cable drum cover 16 causes the rope can not jump off the cable drum 6 . It has at least two rope exits.
Vorzugsweise bestehen sämtliche Elemente der Antriebsvor richtung aus Kunststoff, so daß die Antriebsvorrichtung ein leichtes Gewicht besitzt. Dabei sind die Kunststoffmateria lien derart ausgewählt, daß die Materialpaarungen Gehäuse - Lagerbuchse und Lagerbuchse - Schneckenrad nur minimale Unterschiede im Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Preferably all elements of the drive exist direction of plastic, so that the drive device has light weight. Here are the plastic materials lien selected so that the material pairings housing - Bearing bush and bearing bush - worm wheel only minimal Show differences in the coefficient of thermal expansion.
Dadurch werden die Eingriffsverhältnisse der Verzahnungspaa rung Schnecke - Schneckenrad und das Lagerspiel der Gleit paarung Lagerbuchse - Schneckenrad bei Temperaturänderungen nur unwesentlich gestört.As a result, the engagement relationships of the gear pair tion worm - worm wheel and the bearing play of the glide Pairing bearing bush - worm wheel with temperature changes only slightly disturbed.
Bei einer Kraftübertragung von der Antriebsschnecke 10 auf das Schneckenrad 1 erfolgt die Krafteinleitung in die Lager buchse 3 aufgrund der Verwendung eines gekröpften Schnecken rades 1 und aufgrund der zusätzlichen Lagerung im Deckelzap fen 2 im wesentlichen biegemomentfrei. Die Aufnahme der axialen Kräfte erfolgt ausschließlich über das Getriebege häuse 4. Über die drehfeste Verbindung der Abtriebswelle 9 mit der Seiltrommel 6 erfolgt eine Drehmomentübertragung auf die Seiltrommel 6. Die Seiltrommel 6 bildet beispiels weise ein Element eines Verstellsystems in einem Kraftfahr zeug, insbesondere für elektrische Fensterheber.When transmitting power from the drive worm 10 to the worm wheel 1 , the force is introduced into the bearing bush 3 due to the use of a cranked worm wheel 1 and due to the additional storage in the lid pin 2 , essentially without bending moment. The axial forces are absorbed exclusively via the gearbox housing 4 . On the rotationally fixed connection of the output shaft 9 with the cable drum 6, a torque is transmitted to the rope drum. 6 The cable drum 6 forms an example of an element of an adjustment system in a motor vehicle, in particular for power windows.
Die auf der Antriebswelle des Antriebsmotors 15 ausgebilde te Antriebsschnecke 10 ist gegenüber dem Getriebedeckel 5 zurückgesetzt. Dies wird durch die mit der Kröpfung des Schneckenrades einhergehenden Geometrie des Aufbaus ermög licht. Durch Zurücksetzen der Antriebsschnecke 10 ist auch der Antriebsmotor 15 entsprechend zurückgesetzt, so daß dieser das Getriebegehäuse 4 nicht überragt. Statt dessen bilden Antriebsmotor 15 und Getriebegehäuse 4 einen bündi gen Abschluß. Hierdurch ist ein platzsparender und bündiger Einbau der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung möglich.The trained on the drive shaft of the drive motor 15 te drive screw 10 is reset relative to the gear cover 5 . This is made possible by the geometry of the structure associated with the offset of the worm wheel. By resetting the drive worm 10 , the drive motor 15 is also reset accordingly so that it does not protrude beyond the gear housing 4 . Instead, drive motor 15 and gear housing 4 form a flush finish. This enables a space-saving and flush installation of the drive device according to the invention.
Die Montage der einzelnen Elemente der Antriebsvorrichtung erfolgt aufgrund der wenigen Teile und aufgrund der Verwen dung von Clipverbindungen schnell und einfach. Dabei liegt eine einheitliche Montagerichtung vor. Auf das Getriebege häuse 4 werden nacheinander das Dichtungselement 14, die La gerbuchse 13, das Schneckenrad 1 und der Getriebedeckel 5 aufgesetzt, wobei der Getriebedeckel 5 mit dem Getriebege häuse 4 verclipst wird, so daß keine Verschraubungen oder ähnliches erforderlich sind. Abschließend wird von der anderen Seite die Seiltrommel 6 aufgesteckt. Das Schnecken rad 1 kann den Getriebedeckel 5 nicht abheben, da es bei axialer Krafteinleitung am Getriebegehäuse 4 und der Lager buchse 3 abgestützt wird.The assembly of the individual elements of the drive device is quick and easy due to the few parts and due to the use of clip connections. There is a uniform assembly direction. On the gearbox housing 4 , the sealing element 14 , the La gerbuchse 13 , the worm wheel 1 and the gear cover 5 are placed one after the other, the gear cover 5 being clipped onto the gearbox housing 4 , so that no screw connections or the like are required. Finally, the cable drum 6 is attached from the other side. The worm wheel 1 can not lift off the gear cover 5 , since it is supported on the transmission housing 4 and the bearing bush 3 when the force is applied axially.
In einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung weist die Abtriebswelle 9 des Schnecken rads 1 am Wellenabgang 11 eine Stirnradverzahnung auf. Diese Stirnradverzahnung steht in Eingriff mit einer innen verzahnten Seiltrommel 7, so daß ein Umlauträdergetriebe ausgebildet ist. Dabei sind die Abtriebswelle 9 des Schnecken rads 1 und die Seiltrommel 6 in einem zusätzlichen Deckel 8 gegengelagert. Der Deckel 8 wiederum ist über eine Clipsverbindung mit dem Getriebegehäuse 4 verbunden. Auf grund der hohen Übersetzung wird als Antriebsmotor 15 ein hochdrehender Motor mit verbessertem Masse-Leistungsver hältnis verwendet.In an alternative embodiment of the drive device according to the invention, the output shaft 9 of the worm wheel 1 on the shaft outlet 11 has a spur gear toothing. This spur gear toothing is in engagement with an internally toothed cable drum 7 , so that a Umlauträder transmission is formed. The output shaft 9 of the worm wheel 1 and the cable drum 6 are supported in an additional cover 8 . The cover 8 is in turn connected to the gear housing 4 via a clip connection. Due to the high translation, a high-speed motor with improved mass-power ratio is used as the drive motor 15 .
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispie le. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung auch bei grund sätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.The invention is not limited in its execution the preferred embodiments given above le. Rather, a number of variants are conceivable, which of the drive device according to the invention also at reason make use of other types of execution.
Claims (11)
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DE1995122787 DE19522787A1 (en) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Car window worm drive with rope drum |
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DE1995122787 DE19522787A1 (en) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Car window worm drive with rope drum |
Publications (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |