(57)【要約】  特にシート調節またはパワーステアリングに用いられる伝動機構・駆動機構ユニット（１）であって、スピンドル（４０）と、該スピンドル（４０）に設けられた、該スピンドル（４０）を駆動する駆動ホイール（４２）と、該駆動ホイール（４２）を出力エレメント（５００）によって駆動する駆動ユニット（２０）と、少なくとも１つの装置（３０）とが設けられており、該装置（３０）に前記駆動ユニット（２０）が少なくともフランジ締結されており、該装置（３０）が、少なくとも前記出力エレメント（５００）と前記駆動ホイール（４２）とを作動連結している形式のものが提案される。本発明の構成では、少なくとも１つの付加的な支持体（１００，１００´）が設けられており、該支持体（１００，１００´）内に駆動ホイール（４２）が支承されており、該支持体（１００，１００´）が、ベース部分（５０）に固定されていて、前記装置（３０）を支持している。
2008510942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にシート調節またはパワーステアリングに用いられる伝動機構・駆動機構ユニット（１）であって、当該伝動機構・駆動機構ユニット（１）がベース部分（５０）に固定されており、スピンドル（４０）と、該スピンドル（４０）に設けられた、該スピンドル（４０）を駆動する駆動ホイール（４２）と、該駆動ホイール（４２）を出力エレメント（５００）によって駆動する駆動ユニット（２０）と、少なくとも１つの装置（３０）とが設けられており、該装置（３０）に前記駆動ユニット（２０）が少なくともフランジ締結されており、該装置（３０）が、少なくとも前記出力エレメント（５００）と前記駆動ホイール（４２）とを作動連結している形式のものにおいて、少なくとも１つの付加的な支持体（１００，１００´）が設けられており、該支持体（１００，１００´）内に駆動ホイール（４２）が支承されており、該支持体（１００，１００´）が、前記ベース部分（５０）に固定されていて、前記装置（３０）を支持していることを特徴とする伝動機構・駆動機構ユニット。
【請求項２】
支持体（１００，１００´）が、少なくとも管の形を有しており、少なくとも１つの第１の支承カバー（２００）が設けられていて、該第１の支承カバー（２００）が、支持体（１００，１００´）内に固定されていて、駆動ホイール（４２）を一方の側で軸方向および半径方向に支承している、請求項１記載の伝動機構・駆動機構ユニット。
【請求項３】
前記少なくとも１つの第１の支承カバー（２００）の外周面が雄ねじ山を有しており、該雄ねじ山によって前記第１の支承カバー（２００）が、支持体（１００，１００´）に設けられた対応する雌ねじ山にねじ込まれている、請求項２記載の伝動機構・駆動機構ユニット。
【請求項４】
第２の支承カバー（３００）が設けられていて、該第２の支承カバー（３００）が、支持体（１００）内に固定されていて、駆動ホイール（４２）を他方の側で軸方向および半径方向に支承している、請求項２または３記載の伝動機構・駆動機構ユニット。
【請求項５】
支持体（１００´）が、ポットの形を有していて、駆動ホイール（４２）を他方の側で軸方向および半径方向に支承している、請求項２または３記載の伝動機構・駆動機構ユニット。
【請求項６】
支持体（１００，１００´）が、少なくとも１つの半径方向の切欠き（１３０）を有しており、該切欠き（１３０）によって、駆動ユニット（２０）の出力エレメント（５００）と、駆動ホイール（４２）とが互いに結合されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の伝動機構・駆動機構ユニット。
【請求項７】
前記装置（３０）が、伝動機構ハウジングまたはフランジまたは支承ブラケットである、請求項１から６までのいずれか１項記載の伝動機構・駆動機構ユニット。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載の伝動機構・駆動機構ユニット（１）を組み付けるための方法において、スピンドル（４０）と駆動ホイール（４２）と支持体（１００，１００´）とが、第１の主アッセンブリ（２）を形成しており、出力エレメント（５００）と駆動ユニット（２０）と前記装置（３０）とが、第２の主アッセンブリ（３）を形成しており、第１の主アッセンブリ（２）と第２の主アッセンブリ（３）とをまずそれぞれ別個に組み付け、それから互いに組み合わせることを特徴とする、伝動機構・駆動機構ユニットを組み付けるための方法。
【請求項９】
駆動ホイール（４２）と支持体（１００，１００´）とを押し合わせかつ少なくとも１つの支承カバー（２００）を押し合わせるか、またはねじ締結することによって、組付け時に駆動ホイール（４２）の軸方向遊びを最小限に抑える、請求項８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、特に自動車におけるシート調節またはパワーステアリングのための伝動機構・駆動機構ユニット（ギヤ・ドライブユニット）に関する。
【０００２】
欧州特許第０７５９３７４号明細書またはドイツ連邦共和国特許第４３３１８２２号明細書に基づき、自動車におけるシートを調節するための装置が公知である。この装置はベース部分に取り付けられている。この装置はスピンドルを備えており、このスピンドルには、このスピンドルを駆動する駆動ホイールが設けられている。さらに、この駆動ホイールを出力エレメントによって駆動する駆動ユニットと、少なくとも１つの別の装置とが設けられており、この装置に前記駆動ユニットが少なくともフランジ締結されており、そしてこの装置は少なくとも出力エレメントと駆動ホイールとを運転に応じて連結する。
【０００３】
スピンドル駆動装置を備えたシート調節モータの場合、一般に既にモータに結合されている伝動機構ハウジング（ギヤハウジング）内に、スピンドルが嵌め込まれる。嵌め込まれたスピンドルはしばしばアッセンブリ部分として形成されていて、最も単純な場合にはスピンドルと、このスピンドルに被さるように射出成形されたウォームホイールと、たとえばボールとして形成された軸方向の点状回転支持部（Punktanlauf）とから成っている。スピンドルに装着された別の取付け部分、たとえばスピンドルナット、ストッパスリーブ等も考えられる。スピンドルはできるだけ遊びなく伝動機構ハウジング内に組み付けられていることが望ましい。これにより、スピンドルに加えられる作動力は理想的には伝動機構ハウジング内でのスピンドルの軸方向ストロークを生ぜしめなくなる。このように遊びのないことは、一般に伝動機構ハウジングの寸法測定と、適合する回転支持ディスクの嵌込みとによって達成される。遊びのないことは、たとえばばねエレメントを付加的に嵌め込むことによってアシストされ得る。ウォームホイールにおける摩擦特性を最適化するためには、点状回転支持部とは反対の側にさらに軸方向支承ディスクを組み付けることができる。
【０００４】
発生する作動力の他に、スピンドルモータは発生するクラッシュ力（引張力および押圧力）をも支持しなければならない。すなわち、使用事例に応じて伝動機構ハウジングはプラスチックまたは金属で形成されている。将来的な要求はむしろ、より高いクラッシュ要求へと向かう傾向にある。このために必要となる金属ハウジングは一般に許容誤差を維持するための高価な後処理ステップを必要とする。この場合、スピンドルを嵌め込むための、スピンドル軸線に対して直角に形成された側方の開口が、基本的に伝動機構ハウジングの強度に対して不都合な作用を及ぼす。すなわち、伝動機構ハウジングは引張負荷を受けて曲上がりの傾向を示す。伝動機構ハウジング内にスピンドルを組み付けた後に、伝動機構ハウジングは伝動機構カバー（ギヤカバー）によって、たとえばねじ締結により閉鎖される。顧客側の接続孔の位置は、顧客の希望に応じてスピンドル軸線を中心とした種々異なる位置に位置決めされていてよい。したがって、このことはしばしば使用毎に新しい伝動機構ハウジングを必要とする。
【０００５】
したがって、本発明の課題は、上で説明した要求に応えられる、スピンドルモータのための一層単純なコンセプトを提供することである。この課題は請求項１の特徴部に記載の特徴により解決される。
【０００６】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による伝動機構・駆動機構ユニットには、次のような利点がある。すなわち、必要となる構成部分が減じられかつ単純化され、これによりコスト低減が得られる。さらに、組付けが単純化される。すなわち、各部分を寸法測定して相互に適合させる必要がない。さらに、顧客側のねじ込み孔の位置に関する、より大きな自在性もしくはフレキシブル性が得られる。さらに、厳格化されたクラッシュ要求も満たされる。
【０００７】
このためには、特にシート調節またはパワーステアリングに用いられる伝動機構・駆動機構ユニットであって、当該伝動機構・駆動機構ユニッがベース部分に固定されており、スピンドルと、該スピンドルに設けられた、該スピンドルを駆動する駆動ホイールと、該駆動ホイールを出力エレメンによって駆動する駆動ユニットと、少なくとも１つの装置とが設けられており、該装置に前記駆動ユニットが少なくともフランジ締結されており、該装置が少なくとも前記出力エレメントと前記駆動ホイールとを作動連結している形式のものにおいて、少なくとも１つの付加的な支持体が設けられており、該支持体内に駆動ホイールが支承されており、該支持体が、前記ベース部分に固定されていて、前記装置を支持していることを特徴とする伝動機構・駆動機構ユニットが提案されている。
【０００８】
支持体が、少なくとも管の形を有しており、少なくとも１つの第１の支承カバーが設けられていて、該第１の支承カバーが、支持体に固定されていて、駆動ホイールを一方の側で軸方向および半径方向に支承していると、高いクラッシュ力を吸収することのできるコンパクトでかつ単純な構造が得られる。
【０００９】
その場合、第２の支承カバーが設けられていて、該第２の支承カバーが、支持体内に固定されていて、駆動ホイールを他方の側で軸方向および半径方向に支承しているか、または支持体が、ポットの形を有していて、駆動ホイールを他方の側で軸方向および半径方向に支承していることにより、支承部は完全な形に形成される。
【００１０】
支持体が、少なくとも１つの半径方向の切欠きを有しており、該切欠きによって、駆動ユニットの出力エレメントと、駆動ホイールとが互いに結合されていると有利である。これにより、支持体の、できるだけ閉じられた構造が得られ、これによって高いクラッシュ力が吸収され得る。
【００１１】
スピンドルと駆動ホイールと支持体とが、第１の主アッセンブリを形成しており、出力エレメントと駆動ユニットと前記装置とが、第２の主アッセンブリを形成しており、第１の主アッセンブリと第２の主アッセンブリとをまずそれぞれ別個に組み付け、それから両アッセンブリを互いに組み合わせることにより、組付けのための特に簡単な方法が得られる。この場合、組付け時の駆動ホイールの軸方向遊びは、駆動輪と支持体と少なくとも１つの支承カバーとを互いに内外に押し合わせることによって最小限に抑えられる。
【００１２】
請求項２以下および明細書の記載から、別の利点および別の有利な改良形が明らかである。
【００１３】
図面
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１４】
図１は、図２のＩ−Ｉ切断線による伝動機構・駆動機構ユニットの一部を示す図であり、
図２は、図１に示した伝動機構・駆動機構ユニットの側面図であり、
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った伝動機構・駆動機構ユニットの一部を示す図であり、
図４は、図３の平面図であり、
図５は、図３に対する変化実施例を示す図である。
【００１５】
実施例の説明
図１および図２に示したスピンドル駆動装置１は、互いに異なる機能を持った２つの主構成グループもしくは主アッセンブリ２，３から成っている。第１の主アッセンブリ２はウォーム５００を備えた駆動ユニット２０、たとえば電動モータと、伝動機構ハウジング（ギヤハウジング）３０と、伝動機構カバー（ギヤカバー）３２とを有している。この第１の主アッセンブリ２は第２の主アッセンブリ３の収容および駆動のために働く。
【００１６】
第２の主アッセンブリ３はスピンドルモジュールである。このスピンドルモジュールはインタフェースを形成していて、ウォームホイールを支承しており、さらに作動力とクラッシュ力とを支持する。パッシブな機能、つまりクラッシュ力の支持は、第１の主アッセンブリ２の支援なしに満たされる。第２の主アッセンブリ３は管状の支持体１００を有している。この場合、この管体の横断面輪郭は種々様々に、たとえば円形、扁平形、方形等に形成されていてよい。支持体１００は種々の製作方法、たとえばロール加工、引抜き加工、鋳造等によって製造されていてよい。
【００１７】
図３、図４および図５に示したように、支持体１００には種々の機能を備えた範囲１１０，１２０，１３０が設けられており、この場合、これらの範囲は切欠きとして図示されている。これらの範囲の形成は理想的には支持体１００の製作プロセスにおいて行われる。機能は以下に説明する通りである：
切欠きとして形成された範囲１１０は顧客側のインタフェース（円形に描かれている）を形成している。この顧客側のインタフェースは任意の輪郭および位置で周面に形成されていてよい。顧客側インタフェースに関する自在度は、手間をかけて形成された伝動機構ハウジングにおける変更を行う必要が生じることなしに高められる。
【００１８】
切欠きとして形成された範囲１２０は、あとで行われる伝動機構ハウジング内への組付け時にスピンドルモジュールを位置決めするために働く。切欠き１１０の場合と同様に、この場合にも輪郭および位置を自由に設定することができる。
【００１９】
しかし、原則的に範囲１１０，１２０は切欠きである必要はなく、たとえば突出部、舌片等として形成されていてもよい。
【００２０】
範囲１３０は開口として形成されている。範囲１３０の輪郭は、スピンドルモジュールの一部ではなく、つまり第２の主アッセンブリ３の一部ではないウォーム５００の、スピンドルアッセンブリ４０のウォームホイール４２への噛合いが保証されるように選択されなければならない。この開口を介して、両主アッセンブリ２，３のインタフェースが形成される。
【００２１】
図３には、第２の主アッセンブリ３の別の構成部分が図示されている。管状の支持体１００内には、支承カバー２００が設けられている。この支承カバー２００は、固有のスピンドル４１とウォームホイール４２と、点状回転支持部を形成するボール４３とから成るスピンドルアッセンブリ４０の複合部分を、半径方向では部位２１０で支承し、軸方向では部位２２０で支承する。スピンドルアッセンブリ４０の部位２１０における半径方向支承は支承カバー２００に設けられた円筒状に形成された範囲によって行われる。部位２２０における軸方向支承は点状回転支持部を介して実現される。この場合、材料および作動力に関連して部位２２０における軸方向支承は直接に支承カバー２００において行われるか、または選択的に付加的な回転支持プレート２３０を介して行われ得る。スピンドルアッセンブリ４０の点状の軸方向支承は必ずしもボール４３を用いて行う必要はない。たとえば、固有のスピンドル４１に直接に丸形隆起部を設けることもできる。支承カバー２００は金属部分、プラスチック部分または複合部分として形成されていてよい。
【００２２】
支承カバー２００とは反対の側には、支承カバー３００が設けられており、この支承カバー３００は部位３１０でスピンドルの半径方向の支承を引き受け、部位３２０および／または部位３３０でスピンドルの軸方向の支承を引き受ける。支承カバー３００の部位３１０における半径方向支承は支承カバー２００の部位２１０における半径方向支承に相当している。しかし、部位３２０および／または部位３３０における軸方向支承部は点状回転支持部として形成されているのではなく、面状の回転支持部を形成している。使用事例に応じて、選択的に部位３２０の回転支持面または部位３３０の回転支持面のいずれかを支承のために利用することができる。理想的には、軸方向支承は部位３３０の支持面を介して行われる。なぜならば、この場合には摩擦半径が小さくて済み、ひいては摩擦損失が減じられるからである。適当な材料選択および表面性質によって、場合によっては回転支持ディスクを不要にすることができる。
【００２３】
理想的には、スピンドルアッセンブリ４０の組付けの前に、既に支承カバー２００および支承カバー３００のいずれか一方の支承カバーが、たとえば巻込みまたは別の結合プロセスによって支持体１００内に前組付けされている。この場合、結合部は、この結合部が少なくとも、発生する作動力を支持し得るように選択されなければならない。支承カバー３００に関しては、作動力の他に、発生するクラッシュ力も支持され得るように結合部が選択されていなければならない。支承カバー２００では、少なくとも作動力が支持されるだけでよい。なぜならば、クラッシュ時に支承カバー３００が緩んだ場合にスピンドルアッセンブリ４０は、顧客側の孔１１０を貫通した固定用ピン５０に支持され得るからである。すなわち、スピンドルアッセンブリ４０と支承カバー２００とは固定用ピン５０に留まるわけである。
【００２４】
スピンドルアッセンブリ４０と固定用ピン５０との間のギャップ６００の構造的な設計は、クラッシュ時のスピンドルアッセンブリ４０の最大ストロークを規定するものであり、一般にはできるだけ小さく設定されることが望ましい。
【００２５】
スピンドルアッセンブリ４０の挿入後に、第２の支承カバー３００は、この支承カバー３００が規定の力によってスピンドルアッセンブリ４０に押圧されるように組み付けられると有利である。次いで、支承カバー３００と支持体１００との間の結合が形成される。結合技術は、規定の軸方向プリロードの他に別の軸方向力がスピンドルアッセンブリ４０に作用しないように、そして作動力もしくはクラッシュ力が受け止められ得るように選択されていると有利である。したがって、付加的な部分または寸法測定なしに、規定された、遊びなしの状態が形成されている。
【００２６】
図５には、図３に示した実施例に対して第２の主アッセンブリ３の改良形が示されている。この場合、純然たる管形輪郭の代わりに、たとえば深絞り成形によって製造された、段付けされた管状またはポット状の支持体１００´が使用される。すなわち、図３に示した支承カバー３００が支持体１００´に直接に一体に加工成形されている。図３に示した構成に比べて有利になる点は、１つの構成部分が節約されるとともに、両部分の間に作動力の他にクラッシュ力をも支持する結合を形成する必要がないことである。外ならぬクラッシュ要求に関して、図５に示したデザインでは、互いに異なる強度特性（たとえば引張強度）を有する材料の使用もしくは簡単なジオメトリ変化（たとえば肉厚さ）により、クラッシュ強度に関する大きな変更を得ることできる。別の機能は既に説明した通りである。第２の主アッセンブリ３を組み付けるためには、スピンドルアッセンブリ４０が支持体１００´内に押し込まれ、次いで支承カバー２００が、規定のプリロード（予荷重）下に、既に説明したようにして支持体１００´内に位置固定される。
【００２７】
完全な組付けのためには、図１に示したようにスピンドルモジュール、つまり第２の主アッセンブリ３が、モータもしくは駆動ユニット２０に結合されている伝動機構ハウジング３０内に嵌め込まれる。第１の主アッセンブリ２もしくはウォーム５００を備えたモータ部分２０に対する第２の主アッセンブリ３の位置決めは、たとえば伝動機構ハウジングに設けられたピン３１と、支持体に設けられた孔１２を用いて行なわれ得る。したがって、ウォーム５００はスピンドルモジュールの駆動ホイールもしくはウォームホイール４２に噛み合う。位置決めは必ずしも孔によって実現されなければならないわけではなく、別の手段、たとえば型打ち成形部等によっても確保され得る。第２の主アッセンブリ３（スピンドルモジュール）の最終的な位置固定は伝動機構カバー３２の組付けおよび位置固定によって行われる。この場合にも、ねじ締結部５を用いた伝動機構カバー３２の位置固定は例示的に図示されているに過ぎず、択一的な別の固定手段、たとえばクリップ結合、押込み結合、溶接等も考えられる。
【００２８】
伝動機構ハウジング３０は、図示されているように支持体１００を取り囲むハウジングとして形成されている必要はない。伝動機構ハウジング３０が少なくとも、ウォーム５００とウォームホイール４２とを互いに連結する支承ブラケットまたはフランジの機能を満たしていれば十分である。このためには、電動モータ２０と支持体１００とを支承ブラケットまたはフランジまたはその他の装置にフランジ締結することができるだけでよい。
【００２９】
図示の実施例では、支承カバー２００が挿入され、かつ丸め込みもしくは巻き込み、かしめ、溶接またはその他の手段により固定される。しかし、支承カバー２００の外周面２４０が雄ねじ山を有していて、この雄ねじ山が支持体１００に設けられた対応する雌ねじ山にねじ込まれることも考えられる。このことは破線により示されている。これにより、スピンドルアッセンブリ４０の軸方向遊びを遊びなく調節することができる。さらに、これによって軸方向に作用する力が受け止められる。外周面２４０に設けられたねじ山のための回動防止手段を設けるだけで済む。このことは、たとえばかしめ締結またはその他の方法により行われ得る。これにより、支承部は改善され、許容誤差もしくは公差は減じられる。さらに、ウォームホイールにおけるプラスチック支承部位を不要にすることができ、そしてスピンドルアッセンブリ４０を直接にプラスチック内に支承することができる。さらに、管カバーの強度も高められる。なぜならば、力吸収がねじ山を介して行われるようになり、もはやかしめ締結部を介しては行われないからである。さらに、組付けも単純化される。導入された作動力およびクラッシュ力は軸方向でねじ山によって吸収される。このねじ山は相応して設計される。したがって、強度はもはやプロセスの影響を受けなくなる。可能となるかしめ締結は、各構成部分の回動防止のために働くに過ぎない。したがって、クラッシュ発生時でもモータ２０が破断しないこと、ひいては顧客側インタフェース、つまり固定用ピン５０のサポ―トがもはや必要とされないことが保証されている。
【００３０】
このコンセプトは、回転スピンドルを備えたスピンドルモータ（軸方向で定位置でかつ回転するスピンドル；このスピンドルに相対回動不能に伝動機構歯列が設けられている）またはプランジャ型可動スピンドルモータ（軸方向で可動のスピンドル；このスピンドルは雌ねじ山を備えたウォームホイールによって駆動され、かつこのウォームホイールを貫いて両側にプランジャ式に往復運動する）に適用され得る。プラスチック部分として形成された支承カバー２００は、盲孔（回転スピンドルコンセプトの場合）を備えていてもよいし、貫通孔（プランジャ型可動スピンドルコンセプトの場合）を備えていてもよい。両事例において、孔の側壁はモータ構成に応じてねじ山付きスピンドルまたはウォームホイールの半径方向支承のために働く。盲孔の場合には、硬化された回転支持プレート２３０を導入することができる。この回転支持プレート２３０を介して軸方向支承を実施することができる。貫通孔を用いる構成の場合には、つばが軸方向支承部として利用される。
【００３１】
支承カバー２００は突出したフランジを備えた図示のポット形状の他に、一定の外径を有していてもよい。
【００３２】
図５に破線で示したように、上で説明したモジュール構造はプランジャ型可動スピンドルを用いるモータコンセプトの場合にも使用され得る。その場合、軸方向支承部は両側で面として形成されている。
【００３３】
図示のウォーム伝動機構の代わりに、周端面歯列もしくはラジアル歯列を備えた伝動機構を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図２に示した伝動機構・駆動機構ユニットの側面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線に沿って断面した伝動機構・駆動機構ユニットの一部を示す図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って断面した伝動機構・駆動機構ユニットの一部を示す図である。
【図４】図３に示した伝動機構・駆動機構ユニットの一部の平面図である。
【図５】図３に対する変化実施例を示す図である。
【図１】
2008510942.tif 000003
【図２】
2008510942.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2008510942.tif 000008
2008510942.tif 000009
2008510942.tif 000010
2008510942.tif 000011
2008510942.tif 000012
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