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Dokumentenidentifikation DE102005024826B4 16.05.2007
Titel Verbindung zwischen zwei Bauteilen
Anmelder Johnson Controls GmbH, 51399 Burscheid, DE
Erfinder Haida, Stefan, Dipl.-Ing., 42855 Remscheid, DE;
Willing, Thomas, 50670 Köln, DE;
Pastoors, Alfred, 50823 Köln, DE
Vertreter Kutzenberger & Wolff, 50668 Köln
DE-Anmeldedatum 27.05.2005
DE-Aktenzeichen 102005024826
Offenlegungstag 30.11.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2007
IPC-Hauptklasse F16D 1/072(2006.01)A, F, I, 20060217, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16D 1/108(2006.01)A, L, I, 20060217, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeuginnenausstattungsantrieb mit einer Verbindung zwischen zwei Bauteilen, insbesondere einer Antriebswelle und einem Getriebe, bei der die Oberfläche eines Zapfens form- und/oder kraftschlüssig mit der Innenfläche einer Ausnehmung zusammenwirkt. Auf der Oberfläche und/oder auf der Innenfläche ist dabei mindestens ein Klemmmittel angeordnet und der Zapfen ist von zwei Seiten in die Ausnehmung einführbar.

Heutzutage gibt es im Fahrzeuginnenbereich eine Vielzahl von Bauteilen, die elektrisch oder manuell angetrieben werden. Dabei muss in der Regel ein Drehmoment von einem Antrieb auf ein angetriebenes Teil mit einer Welle übertragen werden. Um Funktionsstörungen und Geräuschentwicklung zu verhindern, darf sich die Welle zum einen nicht aus dem angetriebenen Teil lösen, zum anderen muss ein Geräusch verursachendes Spiel vermieden werden.

Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, entsprechende Antriebe zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise lehrt die DE 42 16 332 C2 ein spielreduziertes Schneckengetriebe. In dieser Patentschrift wir jedoch nicht offenbart, wie die Verbindung zwischen dem Schneckengetriebe und der Antriebswelle auszuführen ist. Die Druckschrift US 2,575,481 A1 offenbart eine Verbindung, bei der ein Zapfen von zwei Seiten in eine Ausnehmung einführbar ist. Jedoch werden hier nicht definierte Klemmspannungen erzeugt, so dass eine Beschädigung von Bauteilen oder der Verbindung möglich ist. In der Druckschrift US 5,037,233 wird ein Fahrradrahmen mit einer Verbindung beschrieben. Die Druckschrift US 4,541,315 offenbart eine Spannvorrichtung für Maschinenwerkzeuge. Weiterhin offenbart die Druckschrift DE 42 18 624 C2 eine Welle, die mit Druck in ein zusammengesetztes Eingriffsbauteil eingepasst wird. In der Druckschrift DE 29 25 258 A1 wird eine Verbindung zwischen Metallteilen beschrieben, wobei eine mechanisch feste Sicherung zwischen den Metallteilen nur durch Ineinanderpressen der beiden Teile erreicht wird. Die Druckschrift DE 196 36 770 A1 beschreibt eine selbstschneidende Wellen-Nabeverbindung, wobei in der Nabe eine Druckeigenspannung induziert wird.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeuginnenausstattungsantrieb mit einer Verbindung zwischen zwei Bauteilen zur Verfügung zu stellen, bei dem die Verbindung zum einen gegen Lösen gesichert ist und zum anderen kein Geräusch verursachendes Spiel aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Fahrzeuginnenausgestattungsantrieb mit einer Verbindung zwischen zwei Bauteilen, bei der die Oberfläche eines Zapfens form- und/oder kraftschlüssig mit der Innenfläche einer Ausnehmung zusammenwirkt, bei der auf der Oberfläche und/oder auf der Innenfläche mindestens ein Klemmmittel, vorzugsweise eine Klemmrippe, angeordnet ist. Der Zapfen ist von zwei Seiten in die Ausnehmung einführbar, wobei die Ausnehmung einen Anschlag für den Zapfen aufweist, der bezogen auf die Längsachse der Ausnehmung mittig angeordnet ist und die Höhe des Klemmmittels vom Anfang der Ausnehmung bis zum Anschlag zunimmt.

Es war für den Fachmann überaus erstaunlich und nicht zu erwarten, dass sich die erfindungsgemäße Verbindung unter Normalbedingungen nicht löst. Des weiteren weist die erfindungsgemäße Verbindung kein geräusch- oder stoßlastverursachendes Spiel auf. Die erfindungsgemäße Verbindung ist einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren. Des weiteren ist die erfindungsgemäße Verbindung demontierbar.

Bei der erfindungsgemäßen Verbindung werden zwei Bauteile miteinander verbunden, wobei ein Bauteil einen Zapfen aufweist, der in die Ausnehmung des anderen Bauteils gesteckt wird. Die Oberfläche des Zapfens und die Innenfläche der Ausnehmung wirken dann form- und/oder kraftschlüssig miteinander. Weiterhin erfindungsgemäß weist die Oberfläche des Zapfens und/oder Innenfläche der Ausnehmung mindestens ein Klemmmittel, vorzugsweise eine Klemmrippe, auf, das/die verhindert, dass sich der Zapfen ungewollterweise aus der Ausnehmung löst und die ein Geräusch- und/oder Stoßlast verursachendes Spiel zwischen dem Zapfen und der Ausnehmung zumindest reduziert.

Erfindungsgemäß nimmt die Höhe des Klemmmittels von Anfang der Ausnehmung bis zum Anschlag zu. Bevorzugt nimmt die Höhe des Klemmmittels mit der Tiefe der Ausnehmung zu. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nimmt die Höhe des Klemmmittels von der Spitze des Zapfens aus gesehen in Längsrichtung zu. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen hat den Vorteil, dass anfangs die Überpressung vergleichsweise klein ist, was die Montage vereinfacht. Die Neigung des Klemmmittels ermöglicht auch eine gute Entformbarkeit beim Fertigen der Teile.

Erfindungsgemäß weist die Ausnehmung einen Anschlag für den Zapfen auf. Vorzugsweise teilt der Anschlag die Ausnehmung in zwei gleiche Teile. Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nimmt vorzugsweise die Höhe des Klemmmittels mit der Länge der Ausnehmung bis zum Anschlag zu.

Erfindungsgemäß ist der Zapfen von zwei Seiten in die Ausnehmung einführbar.

Bevorzugt ist das Klemmmittel eine Klemmrippe.

Vorzugsweise ist der Zapfen viereckig gestaltet. Dementsprechend ist weiterhin bevorzugt auch die Ausnehmung viereckig gestaltet und weist auf jeder ihrer vier Seiten eine Klemmrippe auf, die sich besonders bevorzugt parallel zur Mittelachse der Ausnehmung angeordnet ist und bezogen auf die jeweilige Fläche mittig angeordnet ist.

Die beiden Bauteile können aus jedem beliebigen Werkstoff gefertigt sein, vorzugsweise handelt es sich bei dem Werkstoff jedoch um Kunststoff. Weiterhin bevorzugt werden diese Kunststoffteile als Kunststoffspritzteile gefertigt. Vorzugsweise wird beim Spritzgießen der Anguss über einen definierten Versatz auf den schmalen Stirnflächenerfolgen.

Die zu verbindenden Bauteile können beliebige Bauteile sein, insbesondere Bauteile, die im Rahmen der Fahrzeuginnenausstattung verwendet werden. Vorzugsweise handelt es sich jedoch bei den Bauteilen um ein Getrieberad, beispielsweise ein Zahnrad, ein Schneckenrad oder dergleichen und eine Welle.

Besonders bevorzugt weist ein Antrieb in einem Kraftfahrzeug, vorzugsweise in dessen Innenraum, der die erfindungsgemäße Verbindung auf.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der 1 bis 3 erläutert. Dieser Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.

1 zeigt die erfindungsgemäße Verbindung im unmontierten Zustand.

2 zeigt die Verbindung gemäß 1 im montierten Zustand.

3 zeigt die Klemmrippen in der Ausnehmung.

1 zeigt die erfindungsgemäße Verbindung, die in dem vorliegenden Fall zwischen einem Schneckenrad 1, das Teil eines Getriebes für einen Sitzversteller ist, und einer Welle 2. Das Schneckenrad 1 weist eine quadratische Ausnehmung 6 auf, die durch den Anschlag 12 mittig in zwei Teile geteilt ist. An jeder der vier Seiten der Ausnehmung 6 ist mittig eine Klemmrippe 7 angeordnet, deren Höhe von der linken Seite 11 bzw. der rechten Seite 10 in Richtung des Anschlages 12 zunimmt. In die Ausnehmung 6 wird in den Beginn 8 der Ausnehmung 6 der quadratische Zapfen 4 eingeführt, dessen Oberfläche 3 mit der Innenfläche 5 des Schneckenrades form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirkt. Dadurch dass die Klemmrippen 7 mit der Tiefe der Ausnehmung zunehmen, ergibt sich am Anfang eine lediglich kleine Überpressung, die für eine vereinfachte Montage hilfreich ist und die in Längsrichtung 9 zunimmt. Am Anschlag 12 ist die Höhe der Klemmrippen 7 maximal. Diese Neigung der Klemmrippen verbessert auch die Entformbarkeit des fertigen Teils nach dem Spritzgießen. Der Fachmann erkennt, dass der Zapfen 4 sowohl von rechts als auch von links in die Ausnehmung 6 gesteckt werden kann, wodurch die Verbindung und damit versehene Bauteile sehr vielseitig einsetzbar sind.

2 zeigt die Verbindung gemäß 1 im montierten Zustand. Der Zapfen 4 ist von rechts in die Ausnehmung 6 bis zum Anschlag 12 gedrückt worden. In dieser Position ist die Klemmwirkung der Klemmrippen 7 aufgrund deren Neigung maximal. Durch die Klemmrippen (7) kann der Zapfen 4 nicht mehr aus der Ausnehmung 6 herausrutschen. Des weiteren weist die erfindungsgemäße Verbindung kein Geräusch- und/oder Stoßlastverursachendes Spiel auf, was den Verschleiß der Verbindung und den Fahrkomfort der Fahrzeuginsassen erhöht.

3 zeigt einen Schnitt durch das Schneckenrad 1, das mittig die Ausnehmung 6 mit der Innenfläche 5 aufweist. An allen vier Seiten weist das Schneckenrad mittig eine Klemmrippe 7 auf. Die Klemmrippe 7 dient nicht der Kraftübertragung, sondern hat lediglich eine klemmende Wirkung zwischen der Ausnehmung und dem darin einzuführenden Zapfen. Der Fachmann erkennt, dass ggf. auch weniger, insbesondere auch zwei Klemmrippen ausreichend sind, um die erfindungsgemäßen Vorteile zu erzielen.

1
Bauteil, Schneckenrad
2
Welle
3
Oberfläche des Zapfens
4
Zapfen
5
Innenfläche der Ausnehmung 6
6
Ausnehmung
7
Klemmrippe
8
Anfang der Ausnehmung
9
Längsachse
10, 11
Seiten des Bauteils 1
12
Anschlag


Anspruch[de]
Fahrzeuginnenausstattungsantrieb mit einer Verbindung zwischen zwei Bauteilen (1, 2), bei der die Oberfläche (3) eines Zapfens (4) form- und/oder kraftschlüssig mit der Innenfläche (5) einer Ausnehmung (6) zusammenwirkt, wobei auf der Oberfläche (3) und/oder auf der Innenfläche (5) mindestens ein Klemmmittel angeordnet ist und der Zapfen (4) von zwei Seiten (10, 11) in die Ausnehmung (6) einführbar ist, dadurch gekennzeichnet dass die Ausnehmung (6) einen Anschlag (12) für den Zapfen (4) aufweist, der bezogen auf die Längsachse (9) der Ausnehmung (6) mittig angeordnet ist und die Höhe des Klemmmittels vom Anfang (8) der Ausnehmung (6) bis zum Anschlag (12) zunimmt. Fahrzeuginnenausstattungsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmmittel eine Klemmrippe (7) ist. Fahrzeuginnenausstattungsantrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen viereckig ist. Fahrzeuginnenausstattungsantrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (6) viereckig gestaltet ist und vier Klemmrippen (7) aufweist. Fahrzeuginnenausstattungsantrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (1, 2) Kunststoffteile, vorzugsweise Kunststoffspritzteile sind. Fahrzeuginnenausstattungsantrieb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (1, 2) ein Zahnrad und eine Welle sind.






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