DE202005000430U1

DE202005000430U1 - Befestigung eines Getriebeelementes in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE202005000430U1
Application number: DE200520000430
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2015-01-14

Abstract

Befestigung eines Getriebeelementes in einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeuges, bei der ein Getriebeelement eine Öffnung zur Aufnahme eines zweiten Getriebeelementes aufweist und eine Oberfläche im Bereich der Aufnahme des ersten Getriebeelementes mit einer Oberfläche in einem vorgesehenen Bereich des zweiten Getriebeelementes zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Oberflächen Aufwertungen (14) ergebende Deformationen aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigung eines Getriebeelementes in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der EP 0 759 374 B1 ist eine Vorrichtung zum Verstellen eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug bekannt, die eine karosseriefestes erstes und ein relativ hierzu bewegbares, mit dem Sitz verbundenes zweites Bauteil umfasst, wobei ein mit dem einen Bauteil wirkverbundenes Antriebsaggregat vorgesehen ist, dessen Abtriebswelle über ein in einem Gehäuse untergebrachtes Schneckengetriebe mit einer sich in Verstellrichtung erstreckenden, in einer an dem anderen Bauteil gehaltenen Gewindemutter drehbaren Gewindespindel zusammenarbeitet und wobei das Getriebegehäuse in den Kraftfluss vom Antriebsaggregat zum bewegbaren Bauteil einbezogen ist.
Bei dieser vorbekannten Einrichtung ist das Schneckenrad als Antriebselement auf einen Gewindeabschnitt der Spindel (Abtriebselement) aufgedreht. Damit die Spindel von dem Schneckenrad getrieben werden kann, muss die Verbindung der beiden Getriebeteile Spindel – Schneckenrad drehfest sein und die axialen Kräfte der Verstelleinrichtung aufnehmen können. Dies kann durch Aufbringen von Klebstoff auf den Gewindeabschnitt erfolgen. Auch ist es möglich, das Schneckenrad mit seinem Gewinde mittels einer zweiten Mutter zu kontern. Letztlich ist es auch bekannt, das Schneckenrad mittels einem Vielnutprofil auf der Spindel drehfest zu verbinden und mit einer Mutter zu sichern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Befestigung eines Getriebeelementes in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 weiterzubilden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der bei der Verbindung der Getriebeelemente miteinander in Kontakt kommenden Oberflächen Deformationen im Sinne von Aufwertungen aufweist, welche eine von der Grundform der jeweiligen Oberfläche abweichende Geometrie ergeben. So ist nach einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der zur Aufnahme des Schneckenrades vorgesehene Oberflächenabschnitt der Gewindespindel durch Rillung oder Rändelung erzeugte Aufwerfungen aufweist. Das Schneckenrad wird dann bspw. mittels einer Dreh- und/oder Vorschubbewegung der Spindel auf dieser befestigt. Die Befestigung des Schneckenrades erfolgt, bedingt durch die Bewegungen und die Aufwertungen, nach dem Prinzip einer Reibschweißung – entsprechende Materialpaarung zwischen An- und Abtriebselement vorausgesetzt. Somit ist die Verbindung von Schneckenrad und Spindel bis zu einem maximalen Drehmoment drehfest. Das maximal übertragbare Drehmoment ist hierbei durch die Gestaltung der Aufwertungen, die Bemaßung der Teile zueinander sowie den Prozess des Zusammenfügens (Drehzahl, Geschwindigkeit des Drehens, der Vorschubbewegung) beeinflussbar.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die durch Rillung, Rändelung oder eine durch geeignete Bearbeitung erzeugten Aufwerfungen/Verformungen im Bereich eines das Schneckenrad aufnehmendens Gewindes der Spindel angebracht sind. Hier können gerade und in Achsrichtung der Spindel verlaufende Rillen vorgesehen sein, ferner kann das Gewinde auch mittels Kreuzrändelung, schräg verlaufenden Rillen bzw. mit einer gegenläufig zum Gewinde verlaufenden Spiralstruktur (Spiralrille) deformiert sein. Diese Gewindedeformationen ermöglichen ebenfalls und wie bereits erläutert eine beim Aufdrehen des Schneckenrades erzeugbare Reibschweißverbindung zwischen diesen Getriebeteilen. Auch hier ist die Verbindung von Schneckenrad und Spindel bis zu einem maximalen Drehmoment drehfest.
Weiterführend kann vorgesehen sein, das Gewinde lediglich an einer Oberfläche eines der Getriebeelemente anzubringen. Bspw. kann lediglich die Verstellspindel in einem Bereich das Gewinde aufweisen – mittels Dreh- und Vorschubbewegung wird die Spindel in die Öffnung des Schneckenrades eingedreht. Besonders eignet sich diese Befestigung, wenn die Spindel aus Metall, das darauf zu befestigende Getriebeelement aus einem Kunststoff besteht. Durch die beim Eindrehen der Spindel in die Öffnung des Getriebeelementes entstehende Reibungswärme weicht der Kunststoff auf – nach Beendigung des Eindrehvorganges verfestigt dieser wieder, so dass sich eine drehfeste Verbindung ergibt. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Deformationen verstärkt hierbei die Erzeugung von Reibungswärme und in den Zwischenräumen (Traggrund) kann sich der Kunststoff verankern.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, das auf den die Deformationen aufweisenden Gewinde aufgeschraubte Schneckenrad zusätzlich mittels Klebstoff zu befestigen. Vorzugsweise ist die Deformation des Gewindes dergestalt, dass das Schneckenrad absolut spielfrei aufgeschraubt werden kann und der Klebstoff zwischen den Gewindeflächen in Ruhe, also ohne störende Bewegungen der Bauteile relativ zueinander aushärten kann. Eine Relativbewegungen der Bauteile zueinander unterbindende Fixierung während der Aushärtung des Klebstoffes ist somit nicht erforderlich. Statt einem Klebstoff kann auch ein der Gewindesicherung dienendes Mittel verwendet werden. Verwendbar wäre hier insbesondere ein nach dem Prinzip der Mikroverkapselung arbeitendes Mittel. Durch das spielfreie Verkleben der Getriebeelemente ergibt sich auch eine exakte Ausrichtung der Spindel – diese kann im späteren Betrieb nicht schlagen und so Lagerungen oder andere Bauteile schädigen.
Bei dem zusätzlichen Verkleben bzw. dem durch Mikroverkapselung bewirkten Sichern des deformierten Gewindes bewirken die Gewindedeformationen neben der zuvor erläuterten Spielausstellung während des Klebens ebenfalls eine bessere Verteilung des Klebe- bzw. Sicherungsmittels während des Eindrehens der Teile. Ferner findet das Klebe- bzw. Sicherungsmittel einen besseren Traggrund. Bei Verwendung eines Klebstoffes, welcher durch Wärmeeintrag aushärtet, bewirken die Deformationen während der Fügebewegung eine zusätzliche Reibungswärme, so dass der Klebeprozess verbessert wird. Diese Wirkungen ergeben sich übrigens auch bei den Ausführungen der Erfindung, bei welchen die Getriebeteile kein Gewinde bzw. eine gewindeähnliche Struktur aufweisen.
Des weiteren erfolgt die Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung an Hand der Zeichnungen. Diese zeigen:
1 – 6 Oberflächendeformationen eines das Schneckenrad aufnehmenden Abschnittes einer Gewindespindel,
7 einen Schnitt durch die Spindel im Bereich des deformierten Gewindes,
8 die Deformationen im Bereich der Gewindeflächen, und
9 einen Spindelantrieb einer Sitzlängsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes.
9 zeigt einen ansich bekannten Spindelantrieb einer Sitzlängsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes, bestehend aus einer sich an einer Sitzunterschiene 1 abstützenden Spindelmutter 2, in welche eine ein Verstellgewinde 3.1 aufweisende Spindel 3 eingedreht ist. Die Spindel 3 wird von einem sich an der Sitzoberschiene 4 abstützenden Getriebe 5 mit einem darin enthaltenen, motorisch antreibbbaren Schneckenrad 6 getrieben.
Zur drehfesten Befestigung des Schneckenrades 6 auf der Spindel 3 weist diese, wie in 1 dargestellt, um den Außenumfang verteilte Längsrillen 7 auf. Diese Längsrillen 7 bestehen aus Vertiefungen mit diese Vertiefungen flankierenden Aufwertungen. Die Spindel 3 wird mittels einer kombinierten Dreh- und Vorschubbewegung in die zylindrische Aufnahme 8 des Schneckenrades 6 eingedreht. So ergibt sich je nach Bemaßung von Spindeldurchmesser, zylindrischer Aufnahme Schneckenrad sowie der Größe der Aufwertungen eine Reibschweißverbindung zwischen den entsprechenden Flächen von Spindel 33 und Schneckenrad 6, welche die Übertragung eines maximalen Drehmomentes ermöglicht. Statt einer Drehbewegung kann die Spindel 3 zur Erzeugung einer Reibverschweißung auch nur durch Vorschub in das Schneckenrad 6 gepresst werden.
Bei der Ausführung nach 2 ist anstelle der Längsrillen 7 nach 1 eine Rändelung 9 vorgesehen, welche wiederum aus Vertiefungen und die Vertiefungen flankierenden Aufwertungen besteht. Auch bei einer derartigen Rändelung 9 wird die Spindel zwecks Erzeugung einer Reibschweißverbindung mittels einer kombinierten Dreh- und Vorschubbewegung in die zylindrische Aufnahme 8 des Schneckenrades 6 eingedreht.
3 zeigt eine Ausführung der Oberfläche der Spindel 3 mit einer Vielzahl unregelmäßig angeordneter, und/oder großer/tiefer Deformationen in Form einer Aufrauhung 10. Entsprechend weisen auch die zwischen den Vertiefungen liegenden Aufwertungen eine unregelmäßige Verteilung und/oder Struktur auf. Die Erzeugung einer Reibschweißverbindung zwischen Spindel 3 und Schneckenrad 6 erfolgt dabei wie bei den zuvorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen. Die Deformationen können hier auch durch schräg zur Spindelachse verlaufende Rillen, spiralförmig um den Umfang des Spindel umlaufende Rillen oder eine Kreuzrändelung erzeugt sein (vgl. hierzu die Ausführungen der 5 und 6 – jeweils ohne Gewinde)
Bei der bevorzugten Variante nach 4 weist der das Schneckenrad 6 aufnehmende Bereich der Spindel 3 ein Gewinde 11 auf. Dieses Gewinde 11 ist mittels mehreren parallel zur Spindelachse verlaufenden Rillen 12 deformiert. Wie in 7 dargestellt, ergeben sich so keilförmige Einschnitte im oberen Bereich der Gewindeflanken 13. 7 zeigt hierbei einen Schnitt durch die Spindel 3.
Bei den Ausführungen nach den 5 und 6 ist das Gewinde 11 mit einer Kreuzrändelung 16 bzw. mit einer Spiralrille 17 deformiert. Die Spiralrille 17 läuft hierbei gegensinnig zu dem Gewinde 11.
Wie in 8 wiedergegeben, entsteht durch die Deformation der Rille 12 im oberen Bereich der Gewindeflanken 13 zu beiden Seiten je eine Aufwertung 14. Beim Aufdrehen des Gewindes des Schneckenrades 6 auf das so deformierte Gewinde der Spindel 3 tragen diese Aufwertungen 14 das Schneckenrad 6 – die Gewindeflanken werden mit Kraft gegeneinander verpresst. Die nicht deformierten Gewindeflanken gehören hierbei zu dem Innengewinde des Schneckenrades 6. Bei entsprechender Bemaßung und Gestaltung der Deformation in Abhängigkeit der Gewindedimensionen kann auch hier durch Aufdrehen des Schneckenrades 6 eine Reibschweißverbindung zwischen Spindel 3 und dem Schneckenrad 6 erzeugt werden.
An Stelle einer durch die Deformationen beim Zusammenfügen von Spindel 3 und Schneckenrad 6 erzeugbaren Reibschweißverbindung kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, die miteinander zu verbindenden Flächen mit einem Klebstoff zu versehen. Bei einer Ausführung entsprechend den 4 – 6 ergeben die Deformationen eine spielfreie Aufnahme der Spindel 3 im Innengewinde des Schneckenrades 6. Der zwischen den Gewindeflanken des Innengewindes des Schneckenrades 6 und dem Gewinde der Spindel 3 befindliche Klebstoff (Klebbereich 15 – 8) kann so ohne den Aushärtvorgang störende Bewegungen härten. Letztlich ergeben die Gewindedeformationen auch wesentlich gleichmäßiger verteilte Spalte im Klebbereich 15.
Bei den bisher erläuterten Ausführungen der Erfindung waren die Deformationen jeweils an der Außenfläche eines Bereiches der Spindel 3 angebracht. Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäßen Deformationen an der Innenfläche bzw. dem Innengewinde des Schneckenrades 6 anzubringen. Auch können beide Flächen, das Innen- und das Außengewinde in vorgesehener Weise mit einer in Art und Dimension gleicher oder unterschiedlicher Deformation versehen sein.

1: Sitzunterschiene
2: Spindelmutter
3: Spindel
3.1: Verstellgewinde
4: Sitzoberschiene
5: Getriebe
6: Schneckenrad
7: Längsrille
8: Aufnahme
9: Rändelung
10: Aufrauhung
11: Gewinde
12: Rille
13: Gewindeschneide
14: Aufwerfung
15: Klebbereich
16: Kreuzrändelung
17: Spiralrille

Claims

Befestigung eines Getriebeelementes in einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeuges, bei der ein Getriebeelement eine Öffnung zur Aufnahme eines zweiten Getriebeelementes aufweist und eine Oberfläche im Bereich der Aufnahme des ersten Getriebeelementes mit einer Oberfläche in einem vorgesehenen Bereich des zweiten Getriebeelementes zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Oberflächen Aufwertungen (14) ergebende Deformationen aufweist.
Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen im Bereich der Öffnung (8) des einen Getriebeelmentes (6) sowie die damit zusammenwirkende Oberfläche des zweiten Getriebeelementes (3) rotationssymmetrisch sind.
Befestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche im Bereich der Öffnung (8) und die damit zusammenwirkende Oberfläche des zweiten Getriebeelementes (3) zylinderförmig ausgebildet sind.
Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeelement (6) als ein Zahnrad und das zweite Getriebeelement (3) als ein das Zahnrad aufnehmende Welle ausgebildet ist.
Befestigung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeelement ein Schneckenrad (6) bzw. eine Schnecke ist.
Befestigung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebeelement eine drehbare Spindel (6) bzw. eine Welle ist.
Befestigung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Getriebeelement eine Verstelleinrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz bilden.
Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Oberflächen Längsrillen (7) aufweist.
Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Oberflächen eine Rändelung (9) aufweist.
Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Oberflächen eine Aufrauhung (10) aufweist.
Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeelemente (3, 6) mittels einer Drehbewegung miteinander verbindbar sind.
Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeelemente (3, 6) mittels einer Vorschubbewegung miteinander verbindbar sind
Befestigung wenigstens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche im Bereich der Öffnung (8) des einen Getriebeelementes (6) und/oder ein vorgesehener Oberflächenbereich des zweiten Getriebeelementes (3) ein Gewinde (11) besitzen und wenigstens eines der Gewinde (11) im Bereich der Gewindeschneiden (13) Aufwertungen/Verformungen (14) ergebende Deformationen aufweist.
Befestigung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwertungen (14) durch im wesentlichen in Achsrichtung verlaufende Rillen (12) erzeugt sind.
Befestigung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwertungen (14) durch unter einem Winkel zur Achsrichtung verlaufende Rillen erzeugt sind.
Befestigung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwertungen (14) durch eine Kreuzrändelung (16) erzeugt sind.
Befestigung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwertungen (14) durch wenigstens eine das Gewinde (11) umlaufende Spiralrille (17) erzeugt sind.
Befestigung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralrille (17) gegenläufig zum Gewinde (11) verläuft.
Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeelemente (3, 6) mittels einer Reibschweißung miteinander verbunden sind.
Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (15) der Getriebeelemente (3, 6) einen Klebstoff aufweist.
Befestigung wenigstens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (11) eines der Getriebeelmente (3, 6) vor dem Verbinden mit Klebstoff versehen wird.
Befestigung wenigstens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (11) eines der Getriebeelmente (3, 6) vor dem Verbinden mit einem Gewindesicherungsmittel versehen wird.