Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für eine Verstelleinheit eines Sitzes, insbesondere eine Höhenverstelleinheit einer Kopfstütze oder eine Lehnenverstelleinheit einer Sitzlehne eines Sitzes.

Im Stand der Technik sind Getriebeanordnungen für eine Verstelleinheit bekannt, welche als Taumel- oder Planetengetriebe ausgebildet sind. Diese verschleißen insbesondere am Exzenter oder Sonnenrad, so dass ein Abwälzen der Planetenräder nicht immer gewährleistet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte

Getriebeanordnung für eine Verstelleinheit anzugeben, welche eine hohe Übersetzung ermöglicht bei geringem Verschleiß. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, einen Getriebemotor mit einer verbesserten

Getriebeanordnung anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Getriebemotors wird die Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Getriebeanordnung umfasst eine Antriebseinheit, insbesondere eine Schneckenantriebseinheit, und eine mit dieser gekoppelte

Umlaufgetriebeeinheit, wobei die Umlaufgetriebeeinheit zwei Hohlräder umfasst, deren Zähneanzahl verschieden ist und in denen mindestens drei Planetenräder abwälzen, wobei eines der Hohlräder feststehend und das andere als Abthebselement beweglich, insbesondere drehbar, ausgebildet sind und die drei Planetenräder jeweils mit einem Antriebsrad der

Antriebseinheit, insbesondere Schneckenrad der Schneckenantriebseinheit, gekoppelt sind.

Eine alternative Getriebeanordnung zur Drehmomentübertragung umfasst eine Umlaufgetriebeeinheit mit zwei Hohlrädern, die jeweils eine Verzahnung aufweisen, deren Zähneanzahl verschieden ist, wobei in den zwei

Hohlrädern mindestens drei Planeten- oder Umlaufräder abwälzen, wobei eines der Hohlräder feststehend ist und das andere beweglich ausgebildet ist und wobei zwei der Planetenräder Lagerräder sind und ein drittes

Planetenrad als kraftübertragendes Rad und alle Planetenräder in beiden Hohlrädern abwälzen.

Zur Erzielung einer hohen Übersetzung weisen die Verzahnungen der beiden Hohlräder eine Zahndifferenz von eins auf.

Die jeweilige Umlaufgetriebeeinheit der verschiedenen Getriebeanordnungen ist als eine selbsthemmende Planetengetriebeeinheit mit Planetenrädern ohne Sonnenrad oder Exzenter ausgebildet, indem die Planetenräder mit dem Antriebsrad drehfest verbunden sind. Beispielsweise sind die

Planetenräder jeweils mittels einer Bolzenverbindung drehfest verbunden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass sich aufgrund der exzenterfreien Ausbildung der jeweiligen Umlaufgetriebeeinheit der Wirkungsgrad der Getriebeanordnung erhöht und der Verschleiß verringert. Insbesondere aufgrund dessen, dass der übliche Exzenter entfällt, ist der Verschleiß der Getriebeanordnung sicher verringert gegenüber üblichen Taumel- oder Planetengetriebe mit Exzenter. Darüber hinaus ermöglicht die Getriebeanordnung eine hohe Übersetzung aufgrund der Zahndifferenz (auch Zähneanzahldifferenz genannt) von beispielsweise eins der Hohlräder.

In einer möglichen Ausführungsform weisen die zwei Lagerräder

Verzahnungen auf, deren Zähneanzahl gleich ist. Die Verzahnungen als Lagerräder dienenden Planetenräder sind somit identisch. Die zwei

Lagerräder dienen als Abstandshalter und beschränken die Spielfreiheit beim Abwälzen in den Hohlrädern. Dabei wälzen die Lagerräder mit dem

kraftübertragenden Planetenrad in den Hohlrädern und bewirken eine auf den Mittelpunkt ausgerichtete Lage, um hinsichtlich einer Wellenachse einer Abtriebswelle im Mittelpunkt der Umlaufgetriebeeinheit zu bleiben.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Lagerräder drehbar geteilt und umfassen je Hohlrad ein Lagerteilrad. Die beiden Lagerteilräder je Lagerrad sind voneinander getrennt und wälzen unabhängig voneinander im jeweils zugehörigen Hohlrad ab. Dabei weisen die Lagerteilräder eines Lagerrades Verzahnungen auf, deren Zähneanzahl gleich ist. Darüber hinaus

korrespondieren die Verzahnungen der Lagerräder zu den Verzahnungen der Hohlräder.

Antriebsseitig ist an einem der beiden Hohlräder ein Antriebsrad vorgesehen, das stirnseitig in Richtung der Hohlräder drei Bolzen zur Aufnahme je eines der Planetenräder aufweist. Am freien Ende der Bolzen, die die

Planetenräder tragen, ist ein Halteelement angeordnet, das wiederum die Bolzen trägt und die Planetenräder auf dem Antriebsrad fixiert.

In einer weiteren Ausführungsform ist abtriebsseitig eine Halterung

angeordnet, die eine Abtriebswelle trägt, die drehbar gelagert ist.

Beispielsweise ist die Abtriebswelle am Antriebsrad drehbar gelagert. Auf der zum Antrieb gegenüberliegenden Seite der Abtriebswelle und somit auf der Abtriebsseite ist an der Halterung ein Ritzel angeordnet. Dabei kann die Halterung mittels Stegen im abtriebsseitigen Hohlrad gehalten sein. Mittels des Ritzels ist abtriebsseitig eine Verstelleinheit, beispielsweise eine

Höhenverstelleinheit einer Kopfstütze oder eine Lehnenverstelleinheit einer Sitzlehne, antreibbar, um eine Verstellung zu bewirken.

Die Aufgabe wird darüber hinaus durch einen Getriebemotor mit der zuvor beschriebenen Getriebeanordnung gelöst, wodurch eine motorische

Verstellung ermöglicht ist. Dazu treibt ein Motor, insbesondere ein

Elektromotor, über die Getriebeanordnung, beispielsweise die

Umlaufgetriebeeinheit oder ein anderes Zahnradgetriebe in

Planetenbauweise, die Abtriebswelle an. Dabei kämmen die Verzahnungen der Planetenräder in den Hohlrädern mit unterschiedlichen Verzahnungen, wodurch zumindest eine Getriebestufe mit unterschiedlichen Untersetzungen gebildet ist.

In einer möglichen Ausführungsform ist ein Motor senkrecht zur

Getriebeanordnung, insbesondere 90° zur Längsachse der

Getriebeanordnung angeordnet. Das Antriebsrad, insbesondere ein

Schneckenrad, mit einer äußeren Schneckenverzahnung weist im

Innenhohlraum einen Bolzenträger für die Bolzen der Planetenräder auf. Beispielsweise ist der Bolzenträger mit Bolzen durch Spritzgießen in das Antriebsrad eingebracht.

Die senkrechte Anordnung von Motor und Getriebeanordnung zueinander ermöglicht einen kleinen Bauraum. Da der Exzenter entfällt, weist der Getriebemotor einen besseren Wirkungsgrad auf. Da auch das Sonnenrad entfällt, ist der Verschleiß vermindert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Getriebeanordnung mit einer Antriebseinheit und einer mit dieser gekoppelten Getriebeeinheit,

Figur 2 schematisch in perspektivischer Darstellung die

Getriebeanordnung mit geöffnetem Gehäuse,

Figur 3 schematisch in perspektivischer Darstellung ein

Ausführungsbeispiel für die Ausbildung der Getriebeeinheit als Umlaufgetriebe ohne Sonnenrad und mit Abtriebswelle mit Ritzel,

Figur 4 schematisch in perspektivischer Darstellung die Verbindung der

Planetenräder am Antriebsrad,

Figur 5 schematisch in Explosionsdarstellung die Getriebeeinheit mit den

Antriebsrad, den Hohlrädern, den Planetenräder und der Abtriebswelle,

Figur 6 schematisch in Draufsicht auf die Antriebsseite (ohne Antriebsrad) die Abwälzung der Planetenräder an den Hohlrädern,

Figur 7 schematisch in perspektivischer Ansicht die Getriebeeinheit ohne

Antriebsrad und die Abwälzung der Planetenräder an den Hohlrädern und mit Abtriebswelle und Ritzel,

Figur 8 schematisch in Explosionsdarstellung eine Ausführungsform für die Getriebeanordnung mit Antriebsrad und Abtriebswelle mit Ritzel,

Figur 9 schematisch in Draufsicht auf die Abtriebsseite die Abwälzung der

Planetenräder an den Hohlrädern, Figur 10 schematisch ein Schnittbild durch Figur 9,

Figur 1 1 schematisch in Explosionsdarstellung eine Ausführungsform für einen Getriebemotor,

Figur 12 schematisch in perspektivischer Darstellung den Getriebemotor im zusammengebauten Zustand, und

Figur 13 schematisch einen Getriebemotor im zusammengebauten Zustand ohne Deckel.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen

Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine

Getriebeanordnung 1 mit einer Antriebseinheit 2 und einer mit dieser gekoppelten Getriebeeinheit 3. Die Getriebeanordnung 1 mit der

Antriebseinheit 2 bilden einen Getriebemotor M.

Die Getriebeanordnung 1 ist beispielsweise Teil einer schematisch dargestellten Verstelleinheit V zum Beispiel für einen Sitz S. Beispielsweise ist die Getriebeanordnung 1 Teil einer Hohenverstelleinheit einer Kopfstütze oder einer Lehnenverstelleinheit einer Sitzlehne des Sitzes S, insbesondere eines Fahrzeugsitzes.

Die Getriebeanordnung 1 dient der Drehmomentübertragung von der Antriebseinheit 2 mittels der Getriebeeinheit 3 auf die Verstelleinheit V und treibt beispielsweise eine Spindel an. Die Antriebseinheit 2 ist beispielsweise als eine Schneckenantriebseinheit ausgebildet und umfasst einen Motor 2.1 und eine Antriebswelle 2.2 mit einer nicht näher dargestellten Schnecke. Der Motor 2.1 und die Antriebswelle 2.2 mit Schnecke sind in Figur 1 durch ein Gehäuse 4 verdeckt.

Das Gehäuse 4 ist mehrteilig ausgebildet und haust zusätzlich zur

Antriebseinheit 2 auch die Getriebeeinheit 3 ein. Der Motor 2.1 ist senkrecht zur Getriebeeinheit 3 angeordnet.

In Figur 1 ist das Gehäuse 4 im Bereich der Getriebeeinheit 3 offen dargestellt. Das Gehäuse 4 umfasst zum Abdecken der Getriebeeinheit 3 einen Deckel 3.8, der in Figuren 1 1 und 12 dargestellt ist.

Die Getriebeeinheit 3 ist beispielsweise als eine Umlaufgetriebeeinheit ausgebildet und mit der Antriebseinheit 2 gekoppelt. Die

Umlaufgetriebeeinheit wird im Weiteren als Umlaufgetriebeeinheit 3 bezeichnet.

Die Umlaufgetriebeeinheit 3 umfasst zwei Hohlräder 3.1 und 3.2. Die

Zähneanzahl der Hohlräder 3.1 und 3.2 ist zur Drehmomentübertragung von der Antriebseinheit 2 auf die Umlaufgetriebeeinheit 3 voneinander

verschieden. Beispielsweise beträgt die Zahndifferenz zwischen den

Verzahnungen V3.1 und V3.2 eins oder mehr.

Eines der Hohlräder 3.1 ist feststehend ausgebildet. Beispielsweise ist das Hohlrad 3.1 mit dem Gehäuse 4 verbunden und drehfest ausgebildet. Das andere Hohlrad 3.2 ist als Abtriebselement beweglich, insbesondere drehbar, ausgebildet. Damit überträgt das Hohlrad 3.2 ein Drehmoment auf eine Abtriebswelle 3.3 und auf das auf diesem gelagerte Ritzel 3.4 einer der Verstelleinheiten V. Der Aufbau der Umlaufgetriebeeinheit 3 und die Art der Kopplung mit dem Motor 2.1 und der Verstelleinheit V bestimmen dabei, welche Welle oder welches Rad festgehalten wird und welche Welle/Rad als Antrieb bzw. Abtrieb dient.

In den Hohlrädern 3.1 und 3.2 wälzen mindestens drei Planetenräder 3.5 bis 3.7 ab, wie das nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 näher beschrieben wird.

Die Planetenräder 3.5 bis 3.7 sind jeweils mit einem Antriebsrad 2.3 der Antriebseinheit 2 gekoppelt. Insbesondere sind die Planetenräder 3.5 bis 3.7 jeweils mittels eines Bolzens 5 mit dem Antriebsrad 2.3 verbunden.

Das Antriebsrad 2.3 ist gekoppelt mit dem Motor 2.1 . Der Getriebemotor M ist beispielsweise ein Schneckengetriebemotor. Das Antriebsrad 2.3 ist insbesondere als ein Schneckenrad einer Schneckenantriebseinheit ausgebildet.

Das Antriebsrad 2.3 weist eine Außenverzahnung V2.3 auf, in welche die nicht näher dargestellte Schnecke der Antriebswelle 2.2 der Antriebseinheit 2 eingreift und das Antriebsrad 2.3 antreibt.

Die Hohlräder 3.1 und 3.2 weisen eine Innenverzahnung V3.1 , V3.2 auf.

Aufgrund der festen Verbindung der Planetenräder 3.5 bis 3.7 mit dem Antriebsrad 2.3 wälzen die Planetenräder 3.5 bis 3.7 in den Hohlrädern 3.1 und 3.2, insbesondere in deren Innenverzahnungen V3.1 , 3.2, wie

nachfolgend näher beschrieben, ab.

Die Planetenräder 3.5 bis 3.7 weisen eine Außenverzahnung V3.5 bis V3.7 auf. Zwei der Planetenräder 3.5 und 3.6 sind zweiteilig ausgebildet und dienen als Lagerung oder Lagerräder, die an den Innenverzahnungen V3.1 , V3.2 der Hohlräder 3.1 und 3.2 abwälzen, um hinsichtlich der Wellenachse der Abtriebswelle 3.3 im Mittelpunkt der Umlaufgetriebeeinheit 3 zu bleiben.

Dabei sind die die Lagerung bewirkenden Planetenräder 3.5 und 3.6 drehbar geteilt. Insbesondere sind die Planetenräder 3.5 und 3.6 jeweils zweistückig ausgebildet. Beispielsweise weist das Planetenrad 3.5 zwei zugehörige Lagerteilräder 3.5.1 , 3.5.2 und das Planetenrad 3.6 zwei zugehörige

Lagerteilräder 3.6.1 , 3.6.2 auf, die jeweils drehbar geteilt sind, wie dies in Figur 4 näher gezeigt ist.

Figur 4 zeigt in perspektivischer Darstellung das Umlaufgetriebe 3 mit dem Antriebsrad 2.3 und dem ersten Hohlrad 3.1 und den Planetenrädern 3.5 bis 3.7, aber ohne zweites Hohlrad 3.2 zur besseren Darstellung der Abwälzung der Lagerteilräder 3.5.1 bis 3.6.2 mit ihren Außenverzahnungen V3.5.1 bis V3.6.2 in den Innenverzahnungen V3.1 und V3.2 der beiden Hohlräder 3.1 , 3.2.

Dabei wälzt eines der Lagerteilräder 3.5.1 oder 3.6.1 in dem einen

Hohlrad 3.1 , insbesondere an dessen Innenverzahnung V3.1 , ab und das andere der Lagerteil räder 3.5.2 bzw. 3.6.2 am anderen Hohlrad 3.2, insbesondere an dessen Innenverzahnung V3.2, ab (nicht in Figur 4 gezeigt, aber in Figuren 1 bis 3 gezeigt).

Das dritte Planetenrad 3.7 ist einstückig ausgebildet. Das dritte

Planetenrad 3.7 steht im Kraftfluss und erstreckt sich über beide

Hohlräder 3.1 und 3.2 in Längsausdehnung. Dabei wird mit jeder

vollständigen Umdrehung des dritten Planetenrades 3.7, infolge der Drehung des Antriebsrades 2.3, das drehbare Hohlrad 3.2 um einen Zahn

weitergeschoben oder gedreht. Hierzu weisen die Hohlräder 3.1 und 3.2 eine Innenverzahnung V3.1 bzw. V3.2 mit einer unterschiedlichen Zähneanzahl auf. Die Innenverzahnung V3.2 des drehbaren Hohlrads 3.2 weist insbesondere einen Zahn mehr auf als die Innenverzahnung V3.1 des feststehenden Hohlrads 3.1 .

Die als Umlaufgetriebeeinheit 3 ausgebildete und beschriebene

Getriebeeinheit ist als eine selbsthemmende Planetengetriebeeinheit ausgebildet und weist gegenüber herkömmlichen Planetengetrieben kein Sonnenrad oder Exzenter auf.

Aus diesem Grunde sind die Planetenräder 3.5 bis 3.7 fest jeweils mittels eines Bolzens 5 mit dem Antriebsrad 2.3 verbunden.

Figur 4 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung die Verbindung der Planetenräder 3.5 bis 3.7 am Antriebsrad 2.3 mittels der Bolzen 5 ohne Gehäuse 4. Dabei sind nur das feststehende Hohlrad 3.1 und das

Antriebsrad 2.3 gezeigt. Die Bolzen 5 stehen senkrecht von der

Stirnoberfläche des Antriebsrads 2.3 in Richtung der Planetenräder 3.5 bis 3.7 ab. Zur drehfesten Befestigung dieser Planetenräder 3.5 bis 3.7 am Antriebsrad 2.3 kann darüber hinaus ein Halteelement 6, wie eine

plattenförmige oder scheibenförmige Sicherung, am zum Antriebsrad 2.3 gegenüberliegenden Ende der Bolzen 5 auf diese aufgesteckt sein. Das Halteelement 6 weist eine zentrale Ausnehmung 6.1 zur Aufnahme der Abtriebswelle 3.3 auf.

Das Halteelement 6 weist symmetrisch verteilt drei Aufnahmen 6.2 für die Bolzen 5 auf. Das Halteelement 6 kann auch eine Form aufweisen, die von der dargestellten Dreiecksform abweicht. Das Halteelement 6 weist

Außenabmessungen auf, die kleiner als die Innenabmessungen der

Hohlräder 3.1 und 3.2 sind. Figur 5 zeigt schematisch in Explosionsdarstellung die

Umlaufgethebeeinheit 3 mit dem Antriebsrad 2.3 als Schneckenrad mit den vom Antriebsrad abstehenden Bolzen 5 zur Aufnahme der Planetenräder 3.5 bis 3.7, den Hohlrädern 3.1 , 3.2, den Planetenräder 3.5 bis 3.7 und der Halterung 6 für diese und der Abtriebswelle 3.3 mit Ritzel 3.4.

Das Antriebsrad 2.3 weist ein Lager 2.3.1 für die Abtriebswelle 3.3 auf. Das Ritzel 3.4 weist eine Außenverzahnung V3.4 auf, in welche beispielsweise eine Spindel einer der Verstelleinheiten V eingreift und im Betrieb des Motors M angetrieben wird, um eine Verstellung zu bewirken.

Figur 6 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Antriebsseite (ohne Antriebsrad 2.3) der Getriebeeinheit 3 mit der Abwälzung der

Planetenräder 3.5 bis 3.7 an den Hohlrädern 3.1 , 3.2. Die Planetenräder 3.5 bis 3.7 weisen zur Aufnahme auf den in dieser Figur 6 nicht näher dargestellten, aber in Figur 5 gezeigten Bolzen 5 entsprechende

Durchgangsöffnungen auf, in denen die Bolzen 5 aufgenommen werden. Die freien Enden der Bolzen 5 sind im zusammengebauten Zustand der

Getriebeeinheit 3 in der Halterung 6 gehalten.

Figur 7 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht die

Umlaufgetriebeeinheit 3 ohne Antriebsrad und die Abwälzung der

Planetenräder 3.5 bis 3.7 an den Hohlrädern 3.1 , 3.2 und mit

Abtriebswelle 3.3 und dem Ritzel 3.4.

Dabei wälzen die Abtriebselemente, insbesondere die Planetenräder 3.5 bis 3.7 in dem feststehenden Hohlrad 3.1 und dem angetriebenen und drehbaren abtriebsseitigen Hohlrad 3.2 ab.

Figur 8 zeigt eine Explosionsdarstellung der Umlaufgetriebeeinheit 3. Zur Lagerung der Abtriebswelle 3.3 mit dem Ritzel 3.4 kann am

gehäuseseitigen oder am abtriebsseitigen Hohlrad 3.2 (wie dargestellt) eine Halterung 7 vorgesehen sein. Die Halterung 7 ist Scheiben- oder

plattenförmig ausgebildet und mittels Stegen 7.1 am Gehäuse 4,

insbesondere einem Deckel 3.8, insbesondere einem Gehäusedeckel oder, wie gezeigt, am Hohlrad 3.2 abgestützt.

Figur 9 zeigt in Draufsicht von der Abtriebsseite die Getriebeeinheit 3 mit dem Halteelement 6 für die Planetenräder 3.5 bis 3.7 und der Halterung 7 für die Abtriebswelle 3.3.

Figur 10 zeigt die Getriebeeinheit 3 mit dem Halteelement 6 für die Bolzen 5 der Planetenräder 3.5 bis 3.7 und mit der Halterung 7 für die

Abtriebswelle 3.3 in Schnittdarstellung.

Figur 11 zeigt schematisch in Explosionsdarstellung den Getriebemotor M mit der Getriebeanordnung 1 .

Figur 12 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht den montierten Getriebemotor M im geschlossenen Gehäuse 4, das aus mehreren

Gehäuseteilen bestehen kann.

Figur 13 zeigt den Getriebemotor M im zusammengebauten Zustand ohne Deckel 3.8.

Aufgrund der exzenterfreien Ausbildung der Umlaufgetriebeeinheit 3 ist der Wirkungsgrad erhöht und der Verschleiß verringert. Darüber hinaus ermöglicht die Getriebeanordnung 1 eine hohe Übersetzung aufgrund der Zähneanzahldifferenz von beispielsweise eins der Hohlräder 3.1 , 3.2 zueinander. Bezugszeichenliste

1 Getriebeanordnung

2 Antriebseinheit

2.1 Motor

2.2 Antriebswelle

2.3 Antriebsrad

2.3. 1 Lager

3 Getriebeeinheit

3.1 Hohlrad

3.2 Hohlrad

3.3 Abtriebswelle

3.4 Ritzel

3.5 bis 3.7 Planetenräder

3.5. 1 , 3.5.2, 3.6.1 , 3.6.2 Lagerteilräder

3.8 Deckel

4 Gehäuse

5 Bolzen

6 Halteelement

6.1 Ausnehmung

6.2 Aufnahmen

7 Halterung

7.1 Stege

M Getriebemotor

V Verstelleinheit

V2.3, V3.4, V3.5.1 bis V3.6.2, 3.7 Außenverzahnu V3.1 , V3.2 Innenverzahnung

S Sitz