DE19861278C5

DE19861278C5 - Spindel- oder Schneckenantrieb für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE19861278C5
Application number: DE19861278.8A
Authority: DE
Inventors: Werner Taubmann; Alwin Macht; Bernhard Schrimpl; Matthias Liebetrau
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: DE19861278B4

Abstract

Spindel- oder Schneckenantrieb für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen, insbesondere für Sitzverstelleinrichtungen, Fensterheber und Schiebedächer, mit einer feststehenden Spindel (5) oder einer feststehenden Zahnstange (51), die an einem ersten von zwei relativ zueinander verstellbaren Teilen befestigbar ist, mit einem Getriebe (9, 9'), das am zweiten der relativ zueinander verstellbaren Teile ortsfest zu lagern ist, und mit einem Getriebegehäuse (7, 7'), in dem Getriebeelemente des Getriebes gelagert sind und das aus wenigstens zwei zusammensteckbaren, mittels Steckverbindungen fixierbaren Gehäuseplatten besteht, wobei die Lage der Gehäuseplatten (71; 72; 71a; 71b; 72a; 72b; 77a; 77b; 78; 79) im Bereich der Steckverbindungen zueinander fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungen als tragende, die Getriebekräfte aufnehmende Verbindungsstellen ausgebildet sind und daß die Maße erhabener Bereiche (76; 76'; 76'') der Steckverbindungen und zugeordneter Ausnehmungen (75; 75'; 75'') der Steckverbindungen so aufeinander abgestimmt sind, daß diese zunächst eine Spielpassung bilden, und daß die Gehäuseplatten (71a; 71b; 72a; 72b; 77; 78) dadurch fixiert sind, daß das Material der Gehäuseplatten (71a; 71b; 72a; 72b; 77; 78) im Bereich der Steckverbindungen verschweißt oder vergossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindel- oder Schneckenantrieb für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Montage eines Getriebegehäuses für einen solchen Antrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 25.
Aus der DE-OS 17 55 740 ist ein Spindelantrieb für eine Verstelleinrichtung an einem Kraftfahrzeugsitz bekannt. Der Kraftfahrzeugsitz ist hier auf zwei parallelen Gleitschienen befestigt, die auf am Fahrzeugboden angeordneten Führungsschienen laufen. Parallel zu jeder Gleitschiene und mit dieser drehfest verbunden ist je eine Gewindespindel angeordnet.
Neben den ortsfesten Führungsschienen und mit diesen fest verbunden ist ein Getriebeblock gelagert, der eine auf der Gewindespindel angeordnete Spindelmutter und eine mit dieser kämmende Antriebsschnecke aufnimmt. Die Antriebsschnecken jedes Getriebeblockes stehen mit einem gemeinsamen Antriebsmotor in Verbindung. Der Getriebeblock besteht aus zwei Teilen, die miteinander verschraubt sind.
Wird der Antriebsmotor betätigt, werden über die Antriebsschnecken die Spindelmuttern verdreht. Da die Gewindespindel drehfest angeordnet ist, werden dadurch die Gewindespindel und der mit dieser verbundene Fahrzeugsitz relativ zum Getriebeblock und damit zum Fahrzeugboden verschoben.
Diese Lösung hat den Nachteil, daß der Getriebeblock in seiner Herstellung kostenaufwendig ist. Der Getriebeblock selbst ist zu groß, so daß dieser zum Beispiel nicht innerhalb der Schienen angeordnet werden kann.
Aus der DE 40 21 669 A1 ist ein Gehäuse für einen elektrischen Hilfsantrieb bekannt, das zwei Halbschalen aufweist, die mittels elastischer Rastelemente zusammengehalten werden.
Aus der DE 43 24 913 C1 ist ein Gehäuse für einen elektrischen Stellantrieb bekannt, das aus einer Gehäuseschale und einem Gehäusedeckel besteht, die einerseits über elastische Schnappelemente miteinander verbunden sind und die sich andererseits über zusätzliche Stützstellen aneinander abstützen.
Aus der US-A 4,802,374 ist ein Spindelantrieb für eine Sitzverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs bekannt, mit einer an der Oberschiene einer Sitzlängsführung drehfest angeordneten Spindel und einem an der Unterschiene der Sitzlängsführung in einem Getriebegehäuse gelagerten Getriebe, wobei das Getriebegehäuse aus plattenartigen Gehäuseteilen besteht, die mittels einer Clipsverbindung zusammengesetzt sind und in einer das Getriebegehäuse umgreifenden Halterung gehalten werden.
Ein Spindelantrieb für eine Sitzlängsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes ist außerdem aus der US-A 5,349,878 bekannt.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Getriebegehäuse für einen Spindel- oder Schneckenantrieb für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen zu entwickeln, das kostengünstig herstellbar und montierbar ist. Das Getriebegehäuse soll klein und kompakt sein und vorzugsweise den Einbau innerhalb der Schienen einer Schienenführung erlauben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Getriebegehäuses ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 24.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Montage eines solchen Getriebegehäuses ist durch die Merkmale des Anspruchs 25 sowie der hiervon abhängigen Ansprüche 26 bis 29 charakterisiert.
Die Herstellung des Getriebes ist auch bei geringen Stückzahlen rentabel. Es werden Herstellungskosten eingespart, da die Gehäuseteile und die Werkzeuge kostengünstig herstellbar sind. Nach der Montage des Gehäuses erübrigt sich eine Nachbearbeitung der Gehäuseplatten.
Die Einsatzmöglichkeiten des Getriebes sind groß. Insbesondere durch dessen Größe und dessen geringes Gewicht kann es für Antriebe verwendet werden, für sich der Einsatz derartiger Getriebe bisher nichtmöglich war.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung:
1 – Perspektivische Darstellung eines Spindelantriebs (Darstellung einer Seite der Lagerung des Fahrzeugsitzes);
2 – Gewindespindel mit Getriebe einschließlich Halterung;
3 – Halterung für ein Getriebe;
4 – Explosivdarstellung des Getriebes einschließlich Halterung;
5 – Darstellung des Getriebes im zusammengebauten Zustand;
6 – Gehäuseplatte mit Lagerbohrung für Antriebsschnecke;
7 – Gehäuseplatte mit Lagerbohrung für Spindelmutter;
8 – Darstellung einer L-förmigen Gehäuseplatte;
9 – Darstellung einer U-förmigen Gehäuseplatte in Verbindung mit einer scheibenförmigen Gehäuseplatte;
10 – Lagerung der Gewindespindel mit einem quetschbaren Gewindeelement als Verdrehsicherung und zur Notbetätigung;
11 – Lagerung der Gewindespindel mit einem quetschbaren Durchzug;
12 – Lagerung der Gewindespindel mit einer über eine Kontermutter verspannte Gewindeelement als Verdrehsicherung;
13 – Lagerung der Gewindespindel mit einer lagefixierten Mutter, die über eine Kontermutter auf der Gewindespindel verspannt ist;
14 – Lagerung der Gewindespindel mit einer Verdrehsicherung aus Kunststoff;
15 – Schnittdarstellung von 14;
16 – Darstellung einer Verdrehsicherung der Gewindespindel mit einer Kunststoffsicherung;
17 – Verdrehsicherung der Gewindespindel über eine Schweißquetschmutter mit Distanzbuchse;
18 – Prinzipskizze eines Verstellantriebs mit einer Zahnstange und
19 – Darstellung eines Spindelantriebs für einen Fensterheber.
Wie aus der 1 ersichtlich, ist eine Halteplatte 1 einer Oberschiene 3 zugeordnet. An der Halteplatte 1 sind Befestigungslaschen 11a; 11b für den Antriebsmotor 2 vorgesehen, so daß der Antriebsmotor 2 fest mit der Halteplatte 1 und damit fest mit der Oberschiene 3 verbunden ist.
Das Obergestell des hier nicht dargestellten Fahrzeugsitzes wird auf der Oberschiene 3 befestigt.
Beidseitig am Antriebsmotor 2 sind Antriebswellen 21 und 22 angeordnet. Vorzugsweise werden hierzu flexible Wellen verwendet. Diese Antriebswellen 21, 22 stellen die Verbindung zu einem Getriebe 9 her, dessen Lage, Ausbildung und Funktion weiter unten näher erläutert wird.
Die Oberschiene 3 gleitet direkt oder über nicht dargestellte Verstell- und/oder Lagerelemente auf einer am Fahrzeugboden festgelegten Unterschiene 4.
In Funktionslage der Oberschiene 3 und Unterschiene 4 werden diese durch ihre Berührungs- bzw. Lagerungsbereiche so gehalten, daß sich ein Hohlraum 31 ergibt. Innerhalb dieses Hohlraums 31 ist eine Gewindespindel 5 angeordnet, wobei diese zwischen Halterungen 6a und 6b aufgenommen wird, die auf der Unterschiene 4 fest angeordnet sind. Die Verbindung zwischen den Halterungen 6a; 6b erfolgt über Befestigungsmuttern 6c; 6d; 6c'; 6d'.
Die Gewindespindel 5 wirkt mit dem Getriebe 9 zusammen, das ebenfalls im Hohlraum 31 angeordnet und ortsfest in der Oberschiene 3 gelagert ist. Diese Anordnung wird in 2 gezeigt. Das Getriebe 9 wird in einer U-förmigen Halterung 8 gehalten, die mit der hier nicht dargestellten Oberschiene 3 fest verbunden ist. Zwischen den Schenkeln 86a; 86b der Halterungen 8 und dem Getriebe 9 sind Entkopplungselemente 10a; 10b eingefügt, um entstehende Geräusche zu entkoppeln und Toleranzen auszugleichen.
Eine weitere Ausgestaltung der Lagerung des Getriebes 9 besteht darin, diese in der Oberschiene 3 über eine verlängerte Halterung 8' zu realisieren. Diese Halterung wird in der 3 gezeigt. Das hier nicht dargestellte Getriebe 9 ist analog der in 2 gezeigten Art im Getriebeaufnahmeteil 81 der Halterung 8' gelagert. Die Schenkel 82a, 82b der Halterung 8' sind an der Oberschiene 3 befestigt. Im Ausführungsbeispiel sind diese mit der Oberschiene 3 verschraubt. Aus diesem Grunde weisen die Schenkel 82a, 82b Befestigungsöffnungen 83 auf, die mit den in 1 dargestellten Befestigungsöffnungen 30 in der Oberschiene 3 korrespondieren. Den Befestigungsöffnungen 83 werden Schweißmuttern 84 zugeordnet, das heißt, die Schweißmuttern 84 werden auf die Öffnungen geschweißt. Dabei weisen die Schweißmuttern 84 in Richtung des Hohlraumes 31. Anstelle der Schweißmuttern 84 sind auch Einheitsmuttern oder Stanzmuttern einsetzbar. Eine andere Möglichkeit besteht darin, statt der Muttern Durchzüge herzustellen, die mit einem Innengewinde versehen sein können. Auch Kombinationen der oben beschriebenen Möglichkeiten sind einsetzbar. Durch diese Verbindung bzw. Verschraubung der Halterung 8' mit der Oberschiene 3 wird deren Steifigkeit verbessert. Durch die Anordnung der oben genannten Schweißmuttern 84 bzw. der Durchzüge ist es möglich, das Getriebe 9 mit der Halterung 8' vorher komplett zu montieren und diese Einheit in den Hohlraum 31 der bereits montierten Schienenführung 3; 4 einzuschieben. Über die Befestigungsöffnungen 83 und kann die Oberschiene 3 mit der Halterung 8' verschraubt werden.
Die Halterungen 8; 8' weisen in einer weiteren Ausgestaltung Sollverformungsstellen 87a; 87b auf, die zwischen Schenkeln 86a; 86b der Getriebeaufnahme 81 und den Schenkeln 82a; 82b der Halterung 82a; 82b angeordnet sind. Diese Sollverformungsstellen 87a; 87b können im einfachsten Fall entsprechend dimensionierte Schweißnähte sein. Es ist aber auch möglich, als Sollverformungsstellen 87a; 87b Winkel oder andere Profile an dieser Stelle einzusetzen. Alle diese Elemente werden so dimensioniert, daß diese erst bei einer vorgegebenen Sollbelastung nachgeben und erst dann die Schenkel 86a; 86b bzw. die Getriebeaufnahme 81 verformt wird. Das geschieht dann so, daß beim Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Grenzbelastung die Schenkel 86a; 86b seitwärts schwenken und dabei die Gewindespindel 5 verklemmen. Im Crashfall trägt das zu einer zusätzlichen Sicherung des Fahrzeugsitzes bei.
Die beiden Schenkel 82a; 82b der Halterung 8' sind abgewinkelt und weisen in den Winkelbereichen 85a; 85b eine Materialverbreiterung auf, die den Hohlraum 31 weitestgehend ausfüllt. Dadurch kann die Steifigkeit der Schienenführung, das heißt, deren Widerstand gegen das Einknicken, verbessert werden. Die Verhakung der Oberschiene 3 mit der Unterschiene 4 bleibt im Eingriff.
In den Schenkeln 82a; 82b eingebrachte Bohrungen 88a; 88b dienen der Zentrierung der Halterung 8' zur Oberschiene 3, zum Beispiel durch hier nicht dargestellte Blindnieten. Die in den Schenkeln 86a; 86b angeordneten Durchzüge 89a; 89b erhöhen den kritischen Querschnitt des Haltewinkels 8' und tragen zu einer sicheren Kraftübertragung im Crashfall bei.
Wie aus der 4 ersichtlich, besteht das Getriebe 9 aus einer Antriebsschnecke 91, die über die äußere Schneckenverzahnung 92' einer Spindelmutter 92 in Eingriff steht. Die Antriebsschnecke 91 ist über die Antriebswelle 21; 22 mit dem Antriebsmotor 2 verbunden (siehe hierzu 1). Die Spindelmutter 92 ist über ihr Innengewinde der Gewindespindel 5 zugeordnet.
Zur Wirkungsweise der Vorrichtung: Dreht sich der Antriebsmotor 2 so überträgt er seine Bewegung über die Antriebswelle 21; 22 auf die Antriebsschnecke 91. Diese übermittelt ihre Drehbewegung auf die Spindelmutter 92. Da die Gewindespindel 5 drehfest ist, muß das Getriebe 9 und damit die mit dieser verbundene Oberschiene 3 einschließlich Kraftfahrzeugsitz eine translatorische Bewegung ausführen (siehe hierzu 1).
In der 4 wird in einer Explosivdarstellung der Aufbau des Getriebes 9 gezeigt. Es ist zu sehen, daß die Getriebeelemente, bestehend aus einer Antriebsschnecke 91 und einer Spindelmutter 92 in den Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b eines Getriebegehäuses 7 gelagert sind. In der 5 ist das Getriebe 9 im zusammengebauten Zustand gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die Antriebsschnecke 91 über Lagerbohrungen 73a und 73b in den Gehäuseplatte 71a und 71b gelagert ist, während die Spindelmutter 92 in Lagerbohrungen 74a und 74b der Gehäuseplatte 72a und 72b gelagert ist. Für den Axialanlauf der Spindelmutter 92 und der Antriebsschnecke 91 sind Scheiben 95 und 96 vorgesehen, zum Axialspielausgleich dienen Wellenscheiben 95'; 96'.
Aus den 5, 6, 7, 8 und 9 ist ein möglicher Aufbau des Getriebegehäuses 7 ersichtlich. Wie in den 5 bis 7 erkennbar, besteht dieses hier aus je zwei sich gegenüberliegenden, scheibenförmigen Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b, wobei die Gehäuseplatten in den Einzeldarstellung gemäß den 6 und 7 jeweils mit den Bezugszeichen 71 bzw. 72 versehen sind. Die Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b sind vorzugsweise aus einem Sinterwerkstoff gefertigt; es sind aber auch andere Werkstoffe, wie Gußwerkstoffe, Stahl oder auch Kunststoff einsetzbar. Die Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b sind auf ihre Endmaße gefertigt. Das betrifft auch die Lagerbohrungen 73a; 73b; 74a; 74b, deren Lage in den Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b und auch deren Passungstoleranzen.
Die zusammengehörenden, sich gegenüberliegende Gehäuseplatten 71a; 71b und 72a; 72b sind in ihrer Gestalt identisch. Dabei weist ein Paar, im Ausführungsbeispiel sind es die Gehäuseplatten 72a; 72b als Stege 76 ausgebildete Bereiche auf, die an den Kanten der Gehäuseplatten 72a; 72b angeordnet sind, also sich entlang der Ebene der Gehäuseplatten 72a; 72b erstrecken. Die sich gegenüberliegenden Seiten 761; 761' der Stege 76 sind entweder parallel ausgebildet, verlaufen konisch oder besitzen Schaberippen.
In den Randbereichen der Gehäuseplatten 71a; 71b sind dazu korrespondierende, als durchgehende Öffnungen ausgebildete Ausnehmungen 75 quer zur Ebene der Gehäuseplatten 71a; 71b angeordnet. Diese Ausnehmungen 75 weisen zu den Seiten 761; 761' der Stege 76 parallele Flächen 752; 752' auf.
Andere mögliche Ausführungsformen der Gehäuseplatten werden in den 8 und 9 gezeigt. Dabei handelt es sich einmal um zwei L-förmige Gehäuseplatten 77a; 77b. Diese L-förmige Gehäuseplatte 77a; 77b tragen an einem ihrer Schenkel Stege 76', die analog des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles mit Ausnehmungen 75' korrespondieren. Die entsprechenden Lagerbohrungen 73' und 74' sind, wie bereits oben beschrieben, in die Gehäuseplatten eingebracht.
In der 9 wird ein Getriebegehäuse gezeigt, das aus einer U-förmigen Gehäuseplatte 78 und einer dieser zugeordneten scheibenförmige Gehäuseplatte 79 besteht. Die Schenkel der U-förmige Gehäuseplatte 78 tragen ebenfalls Stege 76'', die in entsprechende Ausnehmungen 75'' der scheibenförmige Gehäuseplatte 79 eingreifen.
Zur Montage werden die Stege 76; 76'; 76'' in die Ausnehmungen 75; 75'; 75'' gesteckt. Die Maße der Ausnehmungen 75; 75'; 75'' und Stege 76; 76'; 76'' sind so aufeinander abgestimmt, daß nach Montageverfahren entweder Spielpassungen oder Preßpassungen gebildet werden können. Nach dem Zusammenstecken wird die Lage der Ausnehmungen 75 und der Stege 76 und damit die Lage der Antriebsschnecke 91 zur Spindelmutter 92 fixiert und damit endgültig festgelegt, indem das Material im Bereich der Steckverbindungen plastisch verformt wird.
Die Montage des Getriebegehäuses 7 kann durch automatische Abläufe unterstützt oder voll ersetzt werden. Das wird nun nachfolgend anhand scheibenförmiger Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b erläutert. Die Montage der L-förmigen Gehäuseplatten 77 und U-förmigen Gehäuseplatten 78 bzw. 79 erfolgt analog. Hierzu werden die Getriebeelemente (Antriebsschnecke 91, Spindelmutter 92; Scheiben 95; 96, Wellenscheiben 95'; 96') einschließlich des Gehäuses (Gehäuseplatten 71; 72) vormontiert. Das heißt, die Getriebeelemente werden in den dafür vorgesehenen Lagerbohrungen eingesteckt und die Gehäuseplatten 71; 72 werden zusammengesteckt.
Dieses vormontierte Getriebe 9 wird nun in eine kombinierte Halte- und Verstemmeinrichtung eingelegt, die das Getriebe 9 an seiner Außenkontur erfaßt. Das Halten erfolgt in Richtung der Ebene der Gehäuseplatten 72a; 72b, wobei die Haltekräfte, die an den vier Ecken der Gehäuseplatte 71a oder 71b angreifen, relativ gering gehalten werden.
Das Getriebe 9 wird nunmehr bewegt, indem vorzugsweise die Antriebsschnecke 92 gedreht wird. Dabei muß mindestens eine Umdrehung erfolgen. Die Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b können sich so verspannungsfrei ausrichten. Nach Vollzug dieser Bewegung werden die Haltekräfte verstärkt, so daß die Getriebeelemente 91; 92 und Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b in dieser Lage gehalten werden und ein Verrutschen verhindert wird. Ein Stemmwerkzeug greift nun in den Bereich der Steckverbindungen, das heißt, in die Kontaktstellen zwischen den Stegen 76; 76' und 76'' und den Ausnehmungen 75; 75' und 75'' und verformt an diesen Stellen das Material plastisch. Die Verformung erfolgt so, daß dadurch das Material zum Beispiel Hinterschnitte bildet und so die Lage der Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b zueinander endgültig fixiert werden.
Um eine Deformierung der Lagerbohrungen 74a; 74b der Spindelmutter 92 zu vermeiden, erfolgt die Verstemmung nicht über die gesamte Länge der Steckverbindungen. Es wird nur in dem Bereich eine Verstemmung durchgeführt, wo ein Einfluß der Kräfte auf den Lagerbereich der Spindelmutter 92 in der Gehäuseplatte 72 und damit einer Deformierung der Lagerbohrungen 74 ausgeschlossen werden kann.
Die Fixierung der Gehäuseplatten 71a; 71b; 72a; 72b kann auch dadurch erfolgen, daß das Material im Bereich der Steckverbindungen unter Einsatz der Lasertechnik verschweißt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin. die Lage der Gehäuseplatten 71; 72 zueinander durch Vergießen des Materials im Bereich der Steckverbindungen zu fixieren.
Eine andere Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß die Umdrehung der Getriebeelemente zum Zwecke des Ausrichtens mit einer höheren Drehzahl erfolgt. Zweckmäßig ist es, mit der Nenndrehzahl oder mit einer über dieser liegenden Drehzahl des Getriebes zu arbeiten. Die dadurch entstehenden Kreiselkräfte halten während der Bewegung die Lage der Getriebeelemente 91; 92 zueinander stabil, so daß die Fixierung hier während der Bewegung erfolgen kann.
Die Lagerung der Gewindespindel 5 kann noch dahingehend weiter ausgestaltet werden, daß den Halterungen 6a; 6b (siehe 2) der Gewindespindel 5 schwingungsdämpfende Buchsen (hier nicht dargestellt) oder ähnliche Bauelemente zugeordnet sind.
Weiterhin ist vorgesehen, die Lagerung der Gewindespindel 5 mit einer Notbetätigung auszustatten. Das ist erforderlich, um im Falle eines Defektes des Getriebes 9 das Herausdrehen der Gewindespindel 5 zu ermöglichen. Dadurch kann der Kraftfahrzeugsitz auch in diesem Falle bewegt werden, was für dessen Ausbau erforderlich ist, da die Verschraubung der Halterung 6a; 6b mit der Unterschiene 4 durch die Oberschiene 3 verdeckt sein können. Will man die Verschraubung lösen, muß daher die Oberschiene 3 zur Unterschiene 4 verfahren werden.
Hierzu ist vorgesehen, die Lagerung der Gewindespindel an mindestens einer Halterung 6a; 6b mit einer Sollbruchstelle auszustatten und die Gewindespindel 5 an mindestens einem Ende mit einen Formschlußelement 52 zu versehen, das im Einsatzfall mit einem Werkzeug erfaßt und gedreht werden kann. In den 10 bis 17 werden derartige Ausführungen gezeigt.
In der 10 wird eine Ausführung gezeigt, bei der beispielsweise ein Gewindeelement 60 eingesetzt wird, die an seinem Umfang eine Materialschwächung als umlaufende Nut 61 aufweist. Es sind aber auch andere Materialschwächungen möglich, wie z. B. Einkerbungen o. ä. Die Gewindeelement 60 ist mit einer der Halterungen 6a; 6b verschweißt. Um eine Sollbruchstelle auszubilden, wird im Bereich der Nut 61 das Material mit der Gewindespindel 5 verquetscht. Das erfolgt an zwei sich gegenüberliegenden Angriffspunkten (siehe Pfeile), wobei eine einseitige Quetschung auch möglich ist. Im Falle der Notbetätigung wird die Gewindespindel 5 verdreht und so Haltekraft der Quetschung überwunden.
Als Gewindeelemente 60 sind zum Beispiel Schweiß-, Stanz- oder Blechmuttern einsetzbar, die stoff- bzw. kraftschlüssige Verbindungen mit dem Material eingehen.
In 11 wird eine einfache Variante gezeigt. Hier wird anstatt eines Gewindeelement 60 ein Durchzug 62 in der Halterung 6a; 6b hergestellt, der mit einem Gewinde zur Aufnahme der Gewindespindel 5 versehen wird. Der Durchzug 62 wird mit der Gewindespindel 5 verquetscht (siehe Pfeile).
12 zeigt eine Lösung, bei der analog zu der in 10 gezeigten Variante ein Gewindeelement 60' mit der Halterung 6a; 6b verschweißt ist. Dieses Gewindeelement 60' wird durch eine Kontermutter 63 verspannt. Im Falle der Notbetätigung kann die Kontermutter 63 gelöst und so die Gewindespindel 5 gedreht werden.
In 13 wird eine ähnliche Lösung gezeigt. Eine Mutter 64 wird jedoch hier nicht mit der Halterung 6a; 6b verschweißt, sondern formschlüssig über einen Anschlag 6e gehalten, der an der Halterung 6a; 6b angebracht ist. Die Verspannung erfolgt ebenfalls über eine Kontermutter 63. Als Sollbruchstelle ist hier mindestens ein Schweißpunkt 60a zwischen der Mutter 64 und der Gewindespindel 5 vorgesehen.
Die 14 und 15 zeigen eine Lösung, bei der ein Sicherungsblech 65 angeordnet ist, das eine Lasche 65a aufweist, der eine zwischen der Halterung 6a und dem Sicherungsblech 65 angeordnete Mutter 64' in ihrer Lage sichert. Als Sollbruchstelle wird hier eine vorzugsweise aus Kunststoff hergestellte Verdrehsicherung 66 eingesetzt. Diese wird mit ihrer Außenkontur formschlüssig in eine Gewindespindel-Aufnahmebohrung 65b des Sicherungsbleches 65 eingelegt. Der Formschluß wird hier durch mindestens ein am Umfang der Verdrehsicherung 66 angeformtes Formschlußelement 66a erreicht, das mit einer entsprechenden Aussparung 65c in der Gewindespindel-Aufnahmebohrung 65b korrespondiert. Die Verdrehsicherung 66a ist mit der Gewindespindel 5 drehfest verbunden, indem ein am Ende der Gewindespindel 5 angebrachtes Vierkant bzw. ein geometrisch anders ausgebildetes Element in die dazu korrespondierende Innenkontur 66b der Verdrehsicherung greift.
Im Falle der Notbetätigung wird die Gewindespindel 5 einschließlich der Verdrehsicherung 66 verdreht, was zur Zerstörung der Verdrehsicherung 66 führt. Damit kann die Gewindespindel 5 bewegt werden.
16 zeigt eine andere Einsatzmöglichkeit für ein Verdrehsicherungselement aus Kunststoff. Hier wird in eine Gewindespindel-Aufnahmeöffnungen beider Halterungen 6a; 6b eine Kunststoffsicherung 67a eingeformt, derart, daß der kreisrunde Querschnitt der Aufnahmeöffnung 67 erhalten bleibt, die Breite b der Kunststoffsicherung jedoch größer als der Durchmesser d der Aufnahmeöffnung 67 ist. Die Quetschung und damit die Ausbildung der Sollbruchstelle erfolgt durch Kräfte in Richtung der Pfeile. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß die Gewindespindel 5 sowohl Zug- und Druckkräfte übertragen kann als auch gegen Verdrehen gesichert ist.
Im Falle der Notbetätigung wird die Kunststoffsicherung 67a herausgeschlagen, so daß die Gewindespindel 5 in den freiwerdenden Raum ausweichen kann oder, falls erforderlich, mit Hilfe eines hier nicht dargestellten Werkzeuges in diesen Raum gedrückt werden kann. Damit liegt die Gewindespindel 5 frei und der Kraftfahrzeugsitz ist entnehmbar, ohne daß die Gewindespindel 5 gedreht werden muß.
In der 17 wird eine Spezialquetschmutter 68 gezeigt, die analog zu dem anhand der 10 beschriebenen Beispiel mit einer Halterung 6a; 6b verschweißt ist und eine umlaufende Nut 61' als Materialschwächung aufweist. Die Verquetschung auf der Gewindespindel 5 und die Notbetätigung erfolgen analog des Beispiels zu 10. In diesem Beispiel ist jedoch auf der von den Halterungen 6a; 6b abgewandten Seite auf der Spezialquetschmutter 68 eine Distanzbuchse 69 angeordnet, die den Verfahrweg der Oberschiene 3 auf der Unterschiene 4 begrenzt. Ein variabler Endanschlag kann zum Beispiel auch über hier nicht dargestellte Kunststoffclips erreicht werden, die bei der Montage des Kraftfahrzeugsitzes separat auf der Gewindespindel befestigt werden.
Um die oben beschriebene Notbetätigung ausführen zu können, muß (mit Ausnahme des zu 16 beschriebenen Beispiels) zum Verdrehen der Gewindespindel 5 deren Ende mit einem Werkzeug erfaßt werden. Hierzu muß das Ende der Gewindespindel 5 mit einen entsprechend ausgebildeten Formschlußelement 52 versehen sein. Das kann zum Beispiel erfolgen, indem dieses einseitig oder zweiseitig abgeflacht ist oder indem ein Innen- oder Außenmehrkant, vorzugsweise ein Vierkant, vorgesehen ist.
Der Einsatz des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Getriebes ist nicht nur auf die Betätigung einer Gewindespindel 5 beschränkt. Der Einsatz einer Zahnstange ist ebenfalls möglich. 18 zeigt schematisch die Anordnung einer derartigen Einrichtung, die innerhalb des erfindungsgemäßen Getriebegehäuses 7° angeordnet ist. Dabei kämmt die Antriebsschnecke 91' mit einem Schneckenrad 93, daß axial mit einer Schnecke 94 fest verbunden ist. Die Schnecke 94 ist mit der Verzahnung einer Zahnstange 51 in Eingriff.
Durch die Drehbewegung des hier nicht dargestellten Antriebsmotors wird eine Drehbewegung auf die Antriebsschnecke 91' übertragen. Diese bewegt das Schneckenrad 93 und somit die Schnecke 94, was zu einer Relativbewegung zwischen der Zahnstange 51 und dem Getriebe führt. Mit dieser Einrichtung kann ebenfalls eine Sitzverstelleinrichtung bzw. ein Fensterheber oder auch andere Verstelleinrichtung in einem Kraftfahrzeug betrieben werden.
In der 19 wird eine Prinzipskizze gezeigt, aus der man eine Möglichkeit für den Einsatz der Erfindung zum Antrieb eines Fensterhebers an einer Fahrzeugtür entnehmen kann. Wie in der 19 zu sehen, wird eine Fensterscheibe 12 zwischen zwei Führungsschienen 131; 132 gehalten, die an je einer Seite der Fahrzeugtür angeordnet sind. An der Unterkante 12' der Fensterscheibe 12 ist über eine Halteschiene 14 ein Fensterhebermotor 15 angeordnet, der über ein Kabel mit Strom versorgt wird. Die Antriebswelle 23 des Fensterhebermotors 15 ist mit dem Getriebe 9 verbunden. Der Aufbau des Getriebes 9 wurde bereits anhand der 4 näher beschrieben. Das heißt, innerhalb des Getriebegehäuses 7 befindet sich eine hier nicht dargestellte Antriebsschnecke, die über eine Spindelmutter mit der einer Gewindespindel 5' im Eingriff steht. Die Gewindespindel 5 ist über Haltewinkel 161; 162 drehfest am Türinnenblech 17 befestigt. Dabei muß die Achse der Gewindespindel 5 in Richtung der Bewegungsrichtung der Fensterscheibe 12 zeigen.
Dreht sich der Fensterhebermotor 15, so wird über die hier nicht dargestellte Antriebsschnecke die Spindelmutter gedreht. Da die Gewindespindel 5' drehfest ist, muß sich die miteinander fest verbundene Einheit aus Getriebe 9, Fensterhebermotor 15 und Fensterscheibe 12 entlang der Achse der Gewindespindel 5' bewegen. Dabei wird die Fensterscheibe 12 in den Führungsschienen 131; 132 geführt.
Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben beschriebenen Beispiele für die Betätigung der Sitzlängsverstellung und des Fensterheberantriebs. Es ist weiterhin möglich, die Erfindung für Spindel- oder Schneckenantriebe zum Verstellen der Sitzhöhe, der Sitzneigung, der Sitzkissentiefenverstellung, der Sitzlehnenverstellung und der Verstellung der Kopfstütze einzusetzen.
Bezugszeichenliste

1: Halteplatte
10a; 10b: Entkopplungselement
11a; 11b: Befestigungslaschen
12: Fensterscheibe
12: Unterkante der Fensterscheibe
131; 132: Führungsschienen
14: Halteschienen
15: Fensterhebermotor
151: Kabel
161; 162: Haltewinkel
2: Antriebsmotor
21; 22: Antriebswelle
24: Antriebswelle
3: Oberschiene
30: Befestigungsöffnung
31: Hohlraum
4: Unterschiene
5; 5': Gewindespindel
51: Zahnstange
52: Formschlußelement
60; 60': Gewindeelement
60a: Schweißpunkt
61: Nut
62: Durchzug
63; 63': Kontermutter
64; 64': Mutter
65: Sicherungsblech
65a: Lasche
65b: Gewindespindel-Aufnahmebohrung
65c: Aussparung
66: Verdrehsicherung
66a: Formschlußelement
66b: Innenkontur der Verdrehsicherung
67: Gewindespindel-Aufnahmeöffnung
67a: Kunststoffsicherung
68: Spezialquetschmutter
6a; 6b: Halterungen
6c; 6d; 6c'; 6d': Befestigungsmutter
6e: Anschlag
7; 7': Getriebegehäuse
71a; 71b: Gehäuseplatten
72a; 72b: Gehäuseplatten
73a; 73b: Lagerbohrungen
74a; 74b: Lagerbohrungen
75; 75'; 75'': Ausnehmungen
76; 76'; 76'': Stege
761; 762: Stege
77: L-förmige Gehäuseplatte
78: U-förmige Gehäuseplatte
79: scheibenförmige Gehäuseplatte
8: Halterung
81: Getriebeaufnahme
82a; 82b: Schenkel der Halterung
83: Befestigungsöffnungen
84: Mutter
85: Winkelbereiche
86a; 86b: Schenkel der Getriebeaufnahme
87a; 87b: Sollverformungsstellen
9; 9': Getriebe
91: Antriebsschnecke
92: Spindelmutter
92': Schneckenradverzahnung
93: Schneckenrad
94: Schnecke
95; 95'; 96; 96': Wellenring

Claims

Spindel- oder Schneckenantrieb für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen, insbesondere für Sitzverstelleinrichtungen, Fensterheber und Schiebedächer, mit einer feststehenden Spindel (5) oder einer feststehenden Zahnstange (51), die an einem ersten von zwei relativ zueinander verstellbaren Teilen befestigbar ist, mit einem Getriebe (9, 9'), das am zweiten der relativ zueinander verstellbaren Teile ortsfest zu lagern ist, und mit einem Getriebegehäuse (7, 7'), in dem Getriebeelemente des Getriebes gelagert sind und das aus wenigstens zwei zusammensteckbaren, mittels Steckverbindungen fixierbaren Gehäuseplatten besteht, wobei die Lage der Gehäuseplatten (71; 72; 71a; 71b; 72a; 72b; 77a; 77b; 78; 79) im Bereich der Steckverbindungen zueinander fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungen als tragende, die Getriebekräfte aufnehmende Verbindungsstellen ausgebildet sind und daß die Maße erhabener Bereiche (76; 76'; 76'') der Steckverbindungen und zugeordneter Ausnehmungen (75; 75'; 75'') der Steckverbindungen so aufeinander abgestimmt sind, daß diese zunächst eine Spielpassung bilden, und daß die Gehäuseplatten (71a; 71b; 72a; 72b; 77; 78) dadurch fixiert sind, daß das Material der Gehäuseplatten (71a; 71b; 72a; 72b; 77; 78) im Bereich der Steckverbindungen verschweißt oder vergossen ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseplatten (71a; 71b; 72a; 72b; 77; 78) durch Laserschweißen der Steckverbindungen fixiert sind.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (7) aus zwei L-förmigen Gehäuseplatten (77a; 77b) besteht.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (7) aus wenigstens zwei Paaren gegenüberliegender scheibenförmiger Gehäuseplatten (71a; 71b; 72a; 72b) besteht.
Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander paarweise zugeordneten Gehäuseplatten (71a; 71b; 72a; 72b) identisch ausgebildet sind.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (7) aus einer U-förmigen (78) und einer scheibenförmigen Gehäuseplatte (79) besteht.
Antrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erhabenen Bereiche (76; 76'; 76'') der Steckverbindungen entlang der Ebene der Gehäuseplatten (72; 72a; 72b; 77; 78) und die zugeordneten Ausnehmungen (75; 75'; 75'') quer zur Ebene der Gehäuseplatten (72; 72a; 72b; 77; 78) erstrecken.
Antrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen als durchgehende Öffnungen (75; 75'; 75'') ausgebildet sind.
Antrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Bereiche als Stege (76; 76'; 76'') ausgebildet sind, die in zugeordnete Ausnehmungen (75, 75', 75'') gesteckt sind.
Antrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseplatten (72a; 72b; 77; 78) aus einem Sinterwerkstoff, einem Gußwerkstoff, Stahl oder Kunststoff gefertigt sind.
Antrieb nach einen der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lagerstellen (73; 73a; 73b; 74; 74'; 74''; 74a; 74b) der Getriebeelemente (91; 91'; 92; 93; 94) in die Gehäuseplatten (72a; 72b; 77; 78) integriert sind.
Antrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (9) aus einer Gewindespindel (5), einer Spindelmutter (92) mit einer äußeren Schneckenradverzahnung (92) und einer damit im Eingriff stehenden Antriebsschnecke (91) besteht.
Antrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (9) aus einer Zahnstange (51), einer dieser zugeordneten Schnecke (94) mit Schneckenrad (93) und einer Antriebsschnecke (91') besteht, wobei die Schnecke (94) mit dem Schnekkenrad (93) auf einer Achse liegt und mit diesem fest verbunden ist.
Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (5) im Hohlraum (31) einer kastenprofilartigen Führungsschiene (3; 4) einer Sitzlängsverstellung angeordnet ist, wobei die Gewindespindel (5) über ihre Enden an der fahrzeugfesten Unterschiene (4) und das Getriebegehäuse (7) an der dazu verschiebbaren Oberschiene (3) befestigt ist.
Antrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (7) in einer U-förmigen Getriebeaufnahme (81) einer Halterung (8) lagert, dessen Schenkel (82a; 82b) zur Befestigung des Getriebes (9) an der Oberschiene (3) vorgesehen sind.
Antrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schenkel (82a; 82b) der Halterung (8) über die gesamte Länge der Oberschiene (3) erstrecken und Befestigungsöffnungen (83) tragen, denen Befestigungsöffnungen (30) der Oberschiene (3) zugeordnet sind, so daß die Halterung (8) mit der Oberschiene (3) verbindbar ist und diese versteift.
Antrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsöffnungen (83) die Halterung (8') als innengewindetragende Befestigungselemente (84), vorzugsweise in Form von Durchzügen, ausgebildet sind, die in den Hohlraum (31) ragen.
Antrieb nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (9) komplett vormontiert und in der Halterung (8') eingebaut in den Hohlraum (31) der Schienenführung (3; 4) einschiebbar und über die Befestigungsöffnungen (83) mit der Oberschiene (3) verschraubbar ist.
Antrieb nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (85a; 85b) der Halterung (8') abgewinkelt und derart ausgebildet sind, daß diese den freien Querschnitt der Oberschiene (3) und/oder der Unterschiene (4) weitestgehend ausfüllen.
Antrieb nach einen der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Geräuschentkopplung und zum Toleranzausgleich zwischen dem Getriebe (9) und den Schenkeln (86a; 86b) der Getriebeaufnahme (81) der Halterung (8) Entkopplungselemente (10a; 10b) aus Gummi oder Kunststoff angeordnet sind.
Antrieb nach einen der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schenkeln (86a; 86b) der Getriebeaufnahme (81) und den Schenkeln (82a; 82b) der Halterung (8') Sollverformungsstellen (87a; 87b) ausgebildet sind, so daß beim Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Grenzbelastung die Schenkel (86a; 86b) seitwärts schwenken und die Gewindespindel (5) verklemmen.
Antrieb nach einen der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Geräuschentkopplung die Enden der Gewindespindel (5) in schwingungsdämpfenden Buchsen oder dergleichen gelagert sind.
Antrieb nach einen der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Fensterheber die Gewindespindel (5') so in der Kraftfahrzeugtür befestigt ist, daß die Gewindespindel (5') in die Bewegungsrichtung der Fensterscheibe (12) weist, und daß das mit der Gewindespindel (5') in Verbindung stehende Getriebe (9') direkt oder indirekt mit der der Unterkante (12) der Fensterscheibe (12) verbunden ist.
Antrieb nach einen der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindel- oder Schneckenantrieb Bestandteil einer Verstelleinrichtung für die Sitzhöhe, die Sitzneigung, die Sitzkissentiefe, die Kopfstütze und/oder die Lehne ist.
Verfahren zur Montage eines Getriebegehäuses für einen Spindel- oder Schneckenantrieb für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen, das aus wenigstens zwei zusammensteckbaren, mittels Steckverbindungen zueinander fixierbaren Gehäuseplatten besteht und in dem drehbare Getriebeelemente des Antriebs zu lagern sind, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Getriebeelemente (91; 92; 93; 94) und Gehäuseplatten (72a; 72b; 77; 78) komplett vormontiert in einer Vorrichtung gehalten werden, die das Gehäuse (7) an seiner Außenkontur mit geringen Haltekräften erfasst, wobei die Lagerstellen (73a; 73b; 74a; 74b) der Getriebeelemente (91; 92; 93; 94) ausgerichtet werden indem das Getriebe (9, 9') bewegt wird, und nach dem Ausrichten durch Erhöhung der Haltekräfte die Lage der Getriebeelemente (91; 92; 93; 94) und Gehäuseplatten (72a; 72b; 77; 78) zueinander festgehalten und abschließend deren Lage fixiert wird und b) die Lage der Gehäuseplatten (72a; 72b; 77; 78) durch Laserschweißen oder Vergießen des Materials im Bereich der Steckverbindungen fixiert wird, sodass die Steckverbindungen als tragende, die Getriebekräfte aufnehmende Verbindungsstellen wirken.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungen durch in Ausnehmungen (75; 75'; 75'') gesteckte Stege (76; 76'; 76'') gebildet werden und dass durch das Verschweißen oder Vergießen die Lage der Ausnehmungen (75; 75'; 75'') und der Stege (76; 76'; 76'') fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeelemente (91; 92; 93; 94) zum Zwecke des Ausrichtens ihrer Lagerstellen (73a; 73b; 74a; 74b) gedreht werden.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeelemente (91; 92; 93; 94) um wenigstens 360° gedreht, danach in dieser Lage gehalten und fixiert werden.
Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeelemente (91; 92; 93; 94) mit einer Drehzahl angetrieben werden, die über der Nenndrehzahl des Getriebes (9) liegt, und während der Rotation der Getriebeelemente (91; 92; 93; 94) die Lage der Gehäuseplatten (72a; 72b; 77; 78) zueinander fixiert werden.