DE102006036521B4 - Drive device for an adjustment system in a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Antriebsvorrichtung für ein Verstellsystem in einem Kraftfahrzeug mit einem in einem Gehäuse (6) angeordneten Getriebe, das umfasst: – ein Antriebselement (1, 11) mit einem antriebseitigen Betätigungselement (11), – ein Abtriebselement (2, 24) mit einem abtriebseitigen Betätigungselement (24), – ein Übertragungselement (3), das zwischen dem antriebseitigen Betätigungselement (11) und dem abtriebseitigen Betätigungselement (24) positioniert ist, – mindestens ein Federelement (4), das mit der Innenwand des Gehäuses (6) oder einem mit der Innenwand des Gehäuses (6) verbundenen Teil (5) zusammenwirkt, – wobei die Enden des Federelements (4) mit jeweils einem Ende des Übertragungselements (3) verbunden sind, und – wobei das Federelement (4) mit dem Übertragungselement (3) sowie dem Gehäuse (6) derart zusammenwirkt, dass ein antriebsseitig eingeleitetes Drehmoment vom Antriebselement (1, 11) über das Übertragungselement (3) auf das Abtriebselement (2, 24) übertragen, ein abtriebsseitig eingeleitetes Drehmoment dagegen blockiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (3) in Führungen (115, 245) des Getriebes verkippsicher gelagert ist, wobei mindestens eine Führung (115) in dem Antriebselement (1, 11) und mindestens eine Führung (245) in dem Abtriebselement (2, 24) ausgebildet ist, wobei das antriebsseitige Betätigungselement (11) in axialer Richtung von einer radial verlaufenden Hauptfläche (14) des Antriebselementes (1) absteht und antriebsseitige Steuer- und Betätigungsflächen (113, 114) aufweist, die bei Vorliegen eines antriebsseitigen Drehmoments mit Anschlagflächen (331, 341) des Übertragungselements (3) zusammenwirken, wobei mindestens eine Führung (115) in dem antriebsseitigen Betätigungselement (11) ausgebildet ist.Drive device for an adjustment system in a motor vehicle with a transmission arranged in a housing (6), comprising: - a drive element (1, 11) with a drive-side actuation element (11), - an output element (2, 24) with a drive-side actuation element ( 24), - a transmission element (3) which is positioned between the drive-side actuating element (11) and the driven-side actuating element (24), - at least one spring element (4) connected to the inner wall of the housing (6) or one with the inner wall - the ends of the spring element (4) are connected to one end of the transmission element (3), and - wherein the spring element (4) with the transmission element (3) and the housing (6) cooperates in such a way that a torque introduced on the drive side is transmitted from the drive element (1, 11) via the transmission element (3) to the output element (2, 24) n, an output side introduced torque is blocked, however, characterized in that the transmission element (3) in guides (115, 245) of the transmission is tilt-mounted, wherein at least one guide (115) in the drive element (1, 11) and at least one Guide (245) in the driven element (2, 24) is formed, wherein the drive-side actuating element (11) in the axial direction of a radially extending main surface (14) of the drive element (1) protrudes and drive-side control and actuating surfaces (113, 114) has, in the presence of a drive-side torque with stop surfaces (331, 341) of the transmission element (3) cooperate, wherein at least one guide (115) in the drive-side actuating element (11) is formed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Verstellsystem in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a drive device for an adjustment system in a motor vehicle according to the preamble of
Antriebsvorrichtungen für Verstellsysteme in Kraftfahrzeugen können mit oder ohne Selbsthemmung ausgebildet sein. Antriebsvorrichtungen ohne Selbsthemmung weisen den Vorteil eines hohen Wirkungsgrades auf. Sie benötigen jedoch eine zusätzliche Sperre, um die Übertragung abtriebsseitig eingeleiteter Drehmomente zu blockieren und abtriebsseitige Kräfte abstützen zu können. Hierzu ist es grundsätzlich bekannt, Antriebe mit einer Freilaufsperre oder einer Schlingfederbremse zu versehen. Drive devices for adjustment systems in motor vehicles can be designed with or without self-locking. Drive devices without self-locking have the advantage of high efficiency. However, they require an additional lock in order to block the transmission torque introduced on the output side and to be able to support output-side forces. For this purpose, it is generally known to provide drives with a freewheel lock or a wrap spring brake.
Die
Eine weitere Antriebsvorrichtung für eine Verstelleinrichtung in einem Kraftfahrzeug ist ein der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für ein Verstellsystem in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, die in einfacher und kostengünstiger Weise eine Sperre für abtriebsseitig eingeleitete Drehmomente bereitstellt. The present invention has for its object to provide a drive device for an adjustment system in a motor vehicle available that provides a barrier for the output side introduced torques in a simple and cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a drive device with the features of
Danach zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch aus, dass ein Übertragungselement des Getriebes, über das eine Drehmomentübertragung zwischen einem antriebsseitigen Betätigungselement des Antriebselements und einem abtriebsseitigen Betätigungselement des Abtriebselements erfolgt und das mit einem die Übertragung abtriebsseitig eingeleiteter Drehmomente blockierenden Federelement verbunden ist, in Führungen des Getriebes verkippsicher gelagert ist. Dabei ist mindestens eine Führung in dem Antriebselement und mindestens eine Führung in dem Abtriebselement ausgebildet, wobei das antriebsseitige Betätigungselement des Antriebselements in axialer Richtung von einer radial verlaufenden Hauptfläche des Antriebselementes abstehende antriebsseitige Steuer- und Betätigungsflächen aufweist, die bei Vorliegen eines antriebsseitigen Drehmoments mit Anschlagflächen des Übertragungselements zusammenwirken, wobei mindestens eine Führung in dem antriebsseitigen Betätigungselement ausgebildet ist. Das Übertragungselement weist dabei bevorzugt zwei symmetrisch angeordnete Zungen auf, die einer Verkippsicherung dienen und hierzu in Schlitze zum einen des Antriebselementes und zum anderen des Abtriebselements eingreifen. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau auf, bei dem das Übertragungselement in einfacher Weise und ohne die Verwendung zusätzlicher Teile funktionssicher im Getriebe angeordnet ist. Thereafter, the solution according to the invention is characterized in that a transmission element of the transmission, via which a torque transmission between a drive-side actuator of the drive element and a driven-side actuator of the output element takes place and which is connected to a transmission on the output side introduced torques blocking spring element, in guides of the transmission is stored tilt-safe. In this case, at least one guide in the drive element and at least one guide in the driven element is formed, wherein the drive-side actuating element of the drive element in the axial direction of a radially extending main surface of the drive element projecting drive-side control and actuating surfaces, which in the presence of a drive-side torque with stop surfaces of Collaborate transmission element, wherein at least one guide is formed in the drive-side actuator. In this case, the transmission element preferably has two symmetrically arranged tongues which serve to prevent tilting and, for this purpose, engage in slots on the one hand of the drive element and on the other hand of the output element. The solution according to the invention is characterized by a simple construction in which the transmission element is arranged in a reliable manner in the transmission in a simple manner and without the use of additional parts.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Übertragungselement mittig ein Führungslangloch auf, an dessen Seiten bevorzugt die zwei seitlichen Zungen ausgebildet sind. Die Verwendung eines Führungslanglochs erlaubt es, das Übertragungselement zu verschieben. Bei Auftreten einer antriebsseitigen oder abtriebsseitigen Kraft wird das Übertragungselement entlang des Führungslanglochs verschoben. Dies führt zu einer gleichzeitigen Kraftbeaufschlagung auf beide Federenden des Federelements in der gleichen Richtung, wodurch je nach Kraftrichtung die Feder und damit eine Sperre des Getriebes geschaltet werden. Das Übertragungselement wirkt als Verstärkungshebel und Schaltelement, indem es die beiden Federenden des Federelements gleichzeitig in die selbe Richtung beaufschlagt. In a preferred embodiment of the invention, the transmission element in the middle of a guide slot on whose sides preferably the two lateral tongues are formed. The use of a guide slot allows the transfer element to be moved. When a drive-side or driven-side force occurs, the transmission element is displaced along the guide slot. This leads to a simultaneous application of force to both spring ends of the spring element in the same direction, whereby the spring and thus a lock of the transmission are switched depending on the direction of force. The transmission element acts as a reinforcing lever and switching element by simultaneously applying the two spring ends of the spring element in the same direction.
Weiter ist das Übertragungselement bevorzugt derart ausgebildet, dass sich oberhalb und unterhalb des Führungslanglochs ein oberer Abschnitt und ein unterer Abschnitt erstrecken, die jeweils an gegenüberliegenden Seiten radial verlaufende Anschlagflächen ausbilden, die mit Steuer- und Betätigungsflächen des Antriebselements und des Abtriebselements zusammenwirken. Die Enden des oberen und des unteren Abschnitts weisen bevorzugt jeweils eine Aufnahme für ein abgekröpftes Ende des Federelements auf. Furthermore, the transmission element is preferably designed such that an upper section and a lower section extend above and below the guide elongated hole, which respectively form radially extending abutment surfaces on opposite sides, which interact with control and actuating surfaces of the drive element and of the output element. The ends of the upper and lower sections preferably each have a receptacle for a bent end of the spring element.
Das antriebsseitige Betätigungselement weist bevorzugt eine radial innere Wand und eine radial äußere Wand auf, die durch die antriebsseitigen Steuer- und Betätigungsflächen an ihren Enden verbunden sind, wobei die Führung zumindest in der radial inneren Wand ausgebildet ist. Insbesondere ist die Führung durch einen Aufnahmeschlitz gebildet, der in der radial inneren Wand angrenzend an die radial verlaufende Hauptfläche des Antriebselements ausgebildet ist. Das antriebsseitige Betätigungselement ist bevorzugt entlang eines Kreisbogenabschnitts um die Achse des Antriebselements ausgebildet oder kreissegmentförmig ausgebildet. The drive-side actuating element preferably has a radially inner wall and a radially outer wall, which are connected by the drive-side control and actuating surfaces at their ends, wherein the guide is formed at least in the radially inner wall. In particular, the guide is formed by a receiving slot which in the radially inner wall adjacent to the radially extending main surface of Drive element is formed. The drive-side actuating element is preferably formed along a circular arc section about the axis of the drive element or formed in a circular segment.
Das Abtriebselement bildet an einer radial verlaufenden Fläche, die beispielsweise durch eine Ausbuchtung bereitgestellt wird, ein entsprechend geformtes abtriebsseitiges Betätigungselement mit abtriebsseitigen Steuer- und Betätigungsflächen aus. The output element forms on a radially extending surface, which is provided for example by a bulge, a correspondingly shaped output-side actuating element with output-side control and actuating surfaces.
Das Antriebselement ist bevorzugt ein Schneckenrad, an dem das antriebsseitige Betätigungselement ausgebildet ist. Die erwähnte radial verlaufende Hauptfläche erstreckt sich bevorzugt von einer mittigen Hohlwelle des Scheckenrads zu einer Außenverzahnung des Schneckenrades, in die beispielsweise eine mit einem Elektromotor gekoppelte Antriebsschnecke eingreift. The drive element is preferably a worm wheel, on which the drive-side actuating element is formed. The aforementioned radially extending main surface preferably extends from a central hollow shaft of the Scheckenrads to an outer toothing of the worm wheel, in which engages, for example, coupled to an electric motor drive screw.
Das Abtriebselement wird durch die Abtriebswelle der Antriebsvorrichtung gebildet. Es bildet einen Führungszapfen zur Lagerung des Übertragungselements aus, wobei bevorzugt das Übertragungselement im Bereich seines Langlochs auf den Führungszapfen aufgesetzt ist. The output element is formed by the output shaft of the drive device. It forms a guide pin for mounting the transmission element, wherein preferably the transmission element is placed in the region of its slot on the guide pin.
Bei einer abtriebsseitigen Drehmomentbelastung stützt sich eine abtriebsseitigen Steuer- und Betätigungsfläche des abtriebsseitigen Betätigungselements zwischen den Enden des Federelements an einer Anschlagfläche des Übertragungselements ab, so dass sich die auf die Anschlagfläche wirkende Kraft auf die beiden Enden des Federelements verteilt. Diese Kraftverteilung erfolgt gemäß den Hebelgesetzen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass ein abtriebsseitig eingeleitetes Drehmoment stets zu einer Aufweitung des Federelementes an seinen beiden Enden und damit zu einer sicheren Blockierung der abtriebsseitig eingeleiteten Kräfte führt. Das Übertragungselement wirkt entsprechend dieser Funktion der Aufweitung beider Federenden als Hebel und wird daher auch als Verstärkungshebel bezeichnet. In the case of an output-side torque load, an output-side control and actuating surface of the output-side actuating element is supported between the ends of the spring element on a stop surface of the transmission element, so that the force acting on the stop surface is distributed to the two ends of the spring element. This distribution of force takes place in accordance with the leverage laws. The advantage of this embodiment is that a torque introduced on the output side always leads to a widening of the spring element at its two ends and thus to a reliable blocking of the forces introduced on the output side. The transmission element acts according to this function, the expansion of both spring ends as a lever and is therefore also referred to as a boost lever.
Bevorzugt ist das Abtriebselement in einer Lageröffnung des Antriebselements drehbar gelagert. Antriebselement und Abtriebselement sind somit nicht fest verbunden oder einteilig ausgebildet. Preferably, the output element is rotatably mounted in a bearing opening of the drive element. Drive element and output element are thus not firmly connected or formed in one piece.
Das Antriebselement und das Abtriebselement sind bevorzugt begrenzt zueinander winkelverdrehbar, wobei bei einer Relativbewegung zueinander eine Steuerung des Federelements dahingehend erfolgt, dass je nach Kraftrichtung ein antriebsseitig eingeleitetes Drehmoment auf das Abtriebselement übertragen oder ein abtriebsseitig eingeleitetes Drehmoment blockiert wird. The drive element and the driven element are preferably limited to each other angularly rotatable, wherein in a relative movement to each other, a control of the spring element is carried out to the effect that depending on the direction of force transmitted on the drive side torque transmitted to the output element or a driven side torque input is blocked.
Das Antriebselement und das Abtriebselement sind dabei zwischen zwei Relativpositionen begrenzt zueinander winkelverdrehbar, wobei das Übertragungselement durch das Antriebselement und das Abtriebselement entsprechend den beiden Relativpositionen zwischen zwei Schaltpositionen bewegbar ist. Dabei wird in der einen Schaltposition ein abtriebsseitig eingeleitetes Drehmoment blockiert und in der anderen Schaltposition ein antriebsseitig eingeleitetes Drehmoment auf das Abtriebselement übertragen. Die begrenzt winkelverdrehbare Anordnung von Antriebs- und Abtriebselement ermöglicht ein Schalten des Federelementes. The drive element and the driven element are limited in angle relative to each other between two relative positions, wherein the transmission element is movable by the drive element and the output element corresponding to the two relative positions between two switching positions. In this case, in the one switching position, a torque introduced on the output side is blocked and, in the other switching position, a torque introduced on the drive side is transmitted to the output element. The limited angularly rotatable arrangement of input and output element enables switching of the spring element.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind das antriebsseitige Betätigungselement, das Übertragungselement und das abtriebsseitige Übertragungselement in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Längsachse des Getriebes angeordnet. Weiter ist das Übertragungselement in Umfangsrichtung zumindest in Teilbereichen zwischen dem antriebsseitigen Betätigungselement und dem abtriebsseitigen Betätigungselement angeordnet. Das antriebsseitige Betätigungselement, das abtriebsseitige Betätigungselement und die dazwischen angeordneten Bereiche des Übertragungselements sind jeweils entlang eines Kreisbogenabschnitts um die Achse des Getriebes ausgebildet und erstrecken sich zusammen über einen Winkelbereich von weniger als 360°. Letzteres ist der Fall, damit eine begrenzt winkelverdrehbare Anordnung von Antriebs- und Abtriebselement und ein Schalten des Federelementes möglich sind. In a preferred embodiment, the drive-side actuating element, the transmission element and the output-side transmission element are arranged in a common plane perpendicular to the longitudinal axis of the transmission. Further, the transmission element is arranged in the circumferential direction at least in partial areas between the drive-side actuating element and the output-side actuating element. The drive-side actuator, the output-side actuator and the interposed portions of the transmission element are each formed along a circular arc portion about the axis of the transmission and extend together over an angular range of less than 360 °. The latter is the case so that a limited angularly rotatable arrangement of the input and output element and a switching of the spring element are possible.
Das Federelement ist in der einen Schaltposition aufgeweitet und blockiert die Übertragung eines abtriebsseitig eingeleiteten Drehmoments. In der anderen Schaltposition ist es zusammengezogen ist und gibt die Übertragung eines antriebsseitig eingeleiteten Drehmoments frei. The spring element is widened in the one switching position and blocks the transmission of a torque introduced on the output side. In the other switching position, it is contracted and releases the transmission of a torque introduced on the drive side.
Es ist bevorzugt weiter vorgesehen, dass im Getriebegehäuse verdrehsicher ein bevorzugt aus Stahl bestehenden Bremsring angeordnet ist, an dem radial innen das Federelement anliegt, bevorzugt mit einer Vorspannung. Bei einem abtriebsseitig eingeleiteten Drehmoment wirkt vom Abtriebselement eine Kraft derart auf das Übertragungselement, dass sich das Federelement aufweitet. Hierbei wird das Federelement an die Innenwand des Bremsrings gedrückt, wodurch eine Übertragung des abtriebsseitig eingeleiteten Drehmoments blockiert wird. It is preferably further provided that a preferably made of steel brake ring is arranged against rotation in the transmission housing, against which the spring element lies radially inwardly, preferably with a bias voltage. In a torque introduced on the output side, a force acts on the transmission element from the output element such that the spring element widens. Here, the spring element is pressed against the inner wall of the brake ring, whereby a transmission of the output side introduced torque is blocked.
Das Federelement ist bevorzugt als Schlingfeder ausgebildet. Es liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung, dass das Federelement als bandförmiges Element ausgebildet ist, das einen Umschlingungswinkel von kleiner als 360° besitzt. The spring element is preferably designed as a wrap spring. However, it is also within the scope of the invention that the spring element is designed as a band-shaped element having a wrap angle of less than 360 °.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugaufnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below with reference to the figures of the drawing with reference to preferred embodiments. Show it:
Die Antriebsvorrichtung umfasst gemäß den
Das Schneckenrad
Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass das Schneckenrad
Das Schneckenrad
Auf der der Abtriebswelle
In der radial inneren Wand
Die Abtriebswelle
Der Verstärkungshebel
Die Gehäusehalbschale
Die erläuterten Komponenten der Antriebsvorrichtung sind im fertig montierten Antrieb wie folgt zusammengebaut. Der Verstärkungshebel
Zuvor oder anschließend wird die Schlingfeder
Im fertig montierten Zustand liegt der Verstärkungshebel
Die Funktionsweise der Antriebsvorrichtung ist wie folgt. Bei Einleiten einer antriebsseitigen Kraft erfährt das Schneckenrad
Nachdem die obere antriebsseitige Steuer- und Betätigungsfläche
Beim Verschieben des Verstärkungshebels
Bei einem abtriebsseitig eingeleiteten Drehmoment, wie es insbesondere im Crash-Fall auftritt, wird dieses dagegen nicht zur Antriebsseite übertragen. Erfolgt beispielsweise eine Drehung von der Abtriebsseite im Uhrzeigersinn, so drückt die untere abtriebsseitige Steuer- und Betätigungsfläche
Verbunden mit der Verschiebung des Verstärkungshebels
Es wird angemerkt, dass eine von der unteren abtriebsseitigen Steuer- und Betätigungsfläche
Es wird ein selbstverstärkendes Sperrsystem bereitgestellt. Je größer die Belastung der Schlingfeder
Während eines Verschiebens des Verstärkungshebels
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Schneckenrad worm
- 11 11
- antriebsseitiges Betätigungselement drive-side actuator
- 111 111
- radial innere Wand radially inner wall
- 112 112
- radial äußere Wand radially outer wall
- 113, 114 113, 114
- obere, untere antriebsseitige Steuer- und Betätigungsfläche upper, lower drive-side control and actuating surface
- 115 115
- Aufnahmeschlitz receiving slot
- 12 12
- axiale Öffnung axial opening
- 13 13
- Hohlwelle des Schneckenrads Hollow shaft of the worm wheel
- 14 14
- radial verlaufende Hauptfläche des Schneckenrads radial main surface of the worm wheel
- 15 15
- Außenverzahnung des Schneckenrads External toothing of the worm wheel
- 2 2
- Abtriebswelle output shaft
- 21 21
- Führungszapfen der Abtriebswelle Guide pin of the output shaft
- 22 22
- Außenverzahnung der Abtriebswelle External toothing of the output shaft
- 23 23
- asymmetrische radiale Ausbuchtung asymmetric radial bulge
- 24 24
- abtriebsseitiges Betätigungselement output-side actuator
- 241 241
- radial innere Wand radially inner wall
- 242 242
- radial äußere Wand radially outer wall
- 243, 244 243, 244
- obere, untere abtriebsseitige Steuer- und Betätigungsfläche upper, lower output-side control and actuating surface
- 245 245
- Aufnahmeschlitz receiving slot
- 3 3
- Verstärkungshebel / Übertragungselement Reinforcement lever / transmission element
- 30 30
- Führungslangloch des Verstärkungshebels Long guide hole of the reinforcement lever
- 31, 32 31, 32
- Zungen des Verstänkungshebels Tongues of the Verstänkungshebels
- 33 33
- oberer Hebelabschnitt Upper lever section
- 34 34
- unterer Hebelabschnitt lower lever section
- 331, 331’ 331, 331 '
- obere Anschlagflächen des Verstärkungshebels upper abutment surfaces of the reinforcement lever
- 341, 341’ 341, 341 '
- untere Anschlagflächen des Verstärkungshebels lower abutment surfaces of the reinforcement lever
- 35, 36 35, 36
- Aufnahmen für Schlingfederende Shooting for loop end
- 4 4
- Schlingfeder wrap
- 41, 42 41, 42
- abgekröpftes Schlingfederende crooked loop end
- 5 5
- Bremsring brake ring
- 51 51
- Aussparungen im Bremsring Recesses in the brake ring
- 6 6
- Gehäusehalbschale Housing shell
- 61 61
- axialer Lagerstumpf der Gehäushalbeschale axial bearing stump of the housing half shell
- 62 62
- Ausbuchtung der Gehäusehalbschale Bulge of the housing half shell
- 63 63
- Vorsprünge projections
Claims (26)
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