CN101384835B - 特别是用于调节汽车中的可运动部件的螺杆驱动设备和制造这种螺杆驱动设备的方法 - Google Patents

特别是用于调节汽车中的可运动部件的螺杆驱动设备和制造这种螺杆驱动设备的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种特别是用于调节汽车中的运动部件(58)的螺杆驱动设备(10)以及制造方法，它具有一个驱动一个在一个螺杆(16)上支承的驱动轮(18)的动力装置(42)，并且驱动轮(18)可转动地支承在一个托架管(14)中，所述托架管具有一个用于导出碰撞力的固定装置(54)的容座(52)，其中，与螺杆(16)共轴地设置一个容纳这个螺杆的导向管(64)，该导向管轴向地和托架管(14)重叠。

Description

特别是用于调节汽车中的可运动部件的螺杆驱动设备和制造这种螺杆驱动设备的方法 
技术领域
本发明涉及一种螺杆驱动设备。 
背景技术
EP 0759374A2公开了一种用于调节汽车中的座椅的装置。这种装置与标准的运行相比能承受大得多的力。这样一些力例如是通过交通事故引起的。在这种情况中重要的是使汽车座椅牢固地和车身保持连接，以保证用于汽车乘客的规定的保证措施(安全带、气囊)的功能。在上述装置中容纳丝杆的螺母和本身固定连接。丝杆是通过一个蜗轮蜗杆传动装置由电动机驱动的。该电动机在定一侧和座椅固定连接。蜗轮蜗杆传动装置的传动装置壳体由塑料制成，并且通过另一壳体部件和驱动马达连接。若操作该驱动马达，则丝杆转动，并且传动装置壳体包括驱动马达和座椅相对于螺母移动。为了例如在发生碰撞事故时防止传动装置壳体和丝杆脱开设置一个附加的金属的U形的支撑部件，这个座椅部件通过一个铰接的固定锁和驱动马达连接，并且因此和座椅连接。这种结构的缺点是当螺杆经受压力载荷时U形支撑部件并不能防止螺杆的纵向弯曲。 
发明内容
本发明提出一种螺杆驱动设备，具有驱动支承在螺杆上的驱动轮的驱动装置，并且驱动轮可转动地支承在托架管中，所述托架管具有用于导出碰撞力的固定装置的容座，与螺杆同轴地设置容纳这个螺杆的导向管，该导向管和所述托架管轴向重叠，为了容纳导向管，托架管的端部为栓形，并且具有用于导向管的轴向挡块。 
本发明还提出制造所述的螺杆驱动设备的方法，首先将带有驱动轮的螺杆安装到托架管中，然后将导向管轴向地套到托架管上，并且接着将传动装置壳体径向地围绕托架管和导向管设置，由此将导向管和托架管定中心地连接。 
根据本发明的装置和根据本发明的方法具有如下优点，即通过导向管相对于托架管的重叠的设置作用到螺杆上的力线实际上无力矩地直 接从导向管向托架管引导到用户侧的固定装置上。通过这一措施可靠地阻止螺杆的纵向弯曲，这样就可承受更高的碰撞力。此外在正常调节运行时轴向运动的螺杆螺母在导向管中可靠地被导向。 
特别有利的是托架管和导向管具有圆形的横截面，因为然后这两个管就可彼此形状配合连接地插接。若导向管和托架管与螺杆中心线同心地设计，则这两个管可以很简单地彼此结合，其中，这种连接对中心错位公差特别不敏感。 
若导向管在一定的重叠区域中直接径向地靠在托架管上，则可得到特别高的抗弯强度。在这种情况中可通过重叠区域区域的长度影响抗弯曲强度。 
在一个替代的设计中在托架管和导向管之间径向地插入一个适配器部件。该适配器部件例如可作为栓形环套到托架管上，并且紧接着导向管套到栓形的适配器部件上。这样导向管的直径就和一个设置在螺杆上的螺母的尺寸相适配。 
通过适配器部件或者托架管的端部的栓形设计一方面可产生用于与导向管的内侧的径向接触的侧表面，并且同时也可为导向管形成一个轴向挡块。通过相应地选择接收栓的材料例如也可实现导向管和托架管之间的压配合。 
栓形适配器部件-或者也包括托架管的端部可同时设计成螺杆螺母的轴向起始部，这样，这个螺杆螺母就可柔和地被阻尼。 
若在螺杆上设置一个可转动的螺母，并且该螺母和待调节的部件连接，则该螺母在它线性运动时就可径向地通过导向管支撑。在这种情况中按照使用情况螺母的外侧表面可以靠在导向管的内表面上，或者与这个内表面以小的距离设置。 
若通过安装传动装置壳体将导向管可靠地固定在托架管上则是特别有利的。为此例如具有一个基本体和一个盖的传动装置壳体可按照套的方式径向地绕这两个相互插接的管安装。 
若导向管相对于托架管的固定无需附加的单独的连接装置是特别有利的。这点例如可通过下述措施达到，即在托架管和导向管中形成凹槽，传动装置壳体的径向凸起形状配合连接地啮合到该凹槽中。通过装置例如两体的传动装置壳体的随传动装置壳体部件的连接同时也实现导向管相对于托架管的固定，以及实现两个管相对于传动装置壳体的固 定。 
若传动装置壳体和托架管及导向管之间的固定机构和设置在螺杆上的驱动轮对称设计，则该螺杆在单个结构部件无结构变化的情况下可选择地按一个方向，或者按另一方向从传动装置壳体中伸出。通过这一措施作为模块式系统设计的螺杆马达可无需附加费用地和不同的安装位置相适配。 
有利的是，所述托架管的和导向管的外轮廓和传动装置壳体的内轮廓设有固定机构，使得螺杆和导向管可安装到两个相互转动180°的安装位置中，而在结构上并不改变所使用的结构部件。 
托架管的栓形的端部例如可和托架管整体设计，或者设计成独立的结构部件，独立结构部件可置入到托架管中或者固定在托架管上。在这种情况中栓形端部的径向内表面一方面用于径向和轴向地支承驱动轮，并且同时外面用于接收导向管或者适配器部件。若罐形的支承盖和托架管单构件地形成，则它可有利地成本很有利地在一个工序中借助深拉方法形成。 
在螺杆驱动设备的根据本发明的制造方法中具有套在其上的导向管的托架管是一个预加工的模块，然后可将齿轮箱体安装到该模块上。在这种情况中具有导向管的模块的安装过程和无导向管的模块相比只必须稍作适配。 
有利的是，为螺杆驱动设备的不同的安装位置总是使用统一的传动装置壳体，托架管和导向管和螺杆可选择地装入该传动装置壳体中，使得螺杆轴向地在一侧或者对置的一侧从传动装置壳体中伸出。 
通过相对于传动装置壳体的螺杆模块上的固定机构的对称设计，螺杆的安装位置可以转动180°。在这种情况中单个结构部件无须作任何结构上的变动。传动装置壳体和托架管-导向管一模块之间的固定机构可以简单方式变化和适配，其中，导向管模块在工序中随着和传动装置壳体的装配被相对于传动装置壳体固定是特别有利的。在这种情况中传动装置壳体例如可借助螺钉、夹子、焊接或者压制进行组装。 
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例，在下述说明中对这些实施例进行更详细的说明。 
这些附图是： 
图1：一个螺杆驱动设备的一个第一实施例的截面图。 
图2：另一实施例。 
具体实施方式
在图1所示的螺杆驱动设备10由第一组件12构成，在该组件中一个螺杆16以一个设置其上的驱动轮18支承在一个托架管14中。该托架管14例如借助拉伸制成，并且在一个端部区域20具有一个用于驱动轮18的罐形的支承容座22。螺杆16通过罐形支承容座22中的一个孔24从托架管14中伸出。螺杆另一端部26位于托架管14的内部，并且轴向和径向地借助支承盖28支承。该支承盖固定在托架管14的内部。螺杆端部26例如具有一个球形的起始表面( 
Figure GSB00000030000000041
)30，它轴向靠置于支承盖28上。在支承盖28中可选地设置一个具有较高强度的起始盘32。在本实施例中驱动轮18设计成蜗轮19。为了进行径向支承该蜗轮具有轴向的凸肩34。驱动轮18由塑料直接喷注到螺杆16上，或者不转动地固定在这个螺杆上，并且具有轮齿36，该轮齿和驱动装置42的输出部件40啮合。驱动装置42设计成电动机43。该电动机具有一个传动装置壳体46。该壳体借助一个耦合装置44和第一组件12连接。在这种情况中传动装置壳体46的内轮廓49包围组件12的外轮廓15。为了将驱动力矩从驱动装置42传递到单独的组件12中，托架管14具有一个径向的凹槽50，输出部件40啮合到该凹槽中。输出部件40例如设计成蜗杆39，它设置在电动机43的一个电枢轴41上。托架管14实际上作为标准组件形成一个用于单独组件12的壳体，在该壳体上设置有一个用于固定装置54的容纳部52。例如作为固定装置54铰链销55在托架管14的中间可插入到该容纳部52中。通过这种固定装置54托架管14例如铰接地和汽车中的一个待调节的部件58连接，例如一个未详细示出的座椅，或者一个相对于另一座椅部件作调节的座椅部件。 
从托架管14中伸出的螺杆16设置在一个导向管64中，该导向管是套到托架管14的端部20中的。在这种情况中托架管14和导向管64在一个重叠区域60中重叠。这个重叠区域的长度62可根据对抗弯曲强度的要求是可规定的。托架管14的端部20为罐形设计，并且用它的内表面66形成用于驱动轮18的支承容座22，并且用它的外表面形成用于导向管64的栓形的接收部件70。导向管64和支架管14或者接收部件70具有圆形的横截面，这样这两个管64和14和螺杆轴线定中心地相互 作用。在这种设计中导向管64径向紧靠托架管14的外表面68。导向管64具有一个端面72。该端面靠在托架管14的轴向挡块74上。在螺杆16上可转动地支承着一个螺母76。该螺母通过螺杆16的转动沿着螺杆轴线17线性地移动。螺母76具有一个外侧面78，其可以支撑在导向管64的内壁80上。螺母76在背向托架管14的端部82上从导向管64中伸出，并且例如和车身84连接。 
若在碰撞事故时沿螺杆轴线17一个压力86作用到螺杆16上时，螺杆16侧面地支撑在导向管64上，该导向管通过接收栓70抗弯曲地与托架管14连接。在螺杆16侧向弯曲时出现的力矩经过托架管14被引导到固定装置54上。通过这一措施即使在碰撞事故时螺杆16，并且因此待调节的部件58仍然保留在它的根据规定的位置上。 
图2示出一个螺杆驱动设备10的另一实施方案。在该方案中在托架管14上设置一个适配器部件88。在该适配器部件上又设置一个具有一个重叠区域60的导向管64。该适配器部件88栓形地具有圆形横截面，并且承担在图1中的托架管14的设计成接收栓70的端部20的功能。导向管64径向地直接紧靠在适配器部件88上。该适配器部件径向地设置在导向管64和托架管14的端部20之间。在这种情况中适配部件88的一个凸缘87形成导向管64的轴向挡块74。适配器部件88在该凸缘87的对面具有一个轴向的起始部75。在碰撞时螺母76在该起始部上被阻尼。螺杆16的伸入到导向管64中的端部27具有一个用于螺母76的挡块。插入到托架管14上的导向管64组成一个共同的模块13，在组装之后该模块在它的外轮廓49上和驱动装置42连接。为此该驱动装置42具有一个带有内轮廓15的传动装置壳体46。在该内轮廓上设置有径向凸起90。这些凸起啮合到托架管14和导向管64的对应的径向凹槽92和93中。径向凸起90和凹槽92和93形成用于模块13的耦合装置44的固定机构89。在另一实施方案中也可通过另外的形状配合连接形成固定机构89。固定机构89在图2中和驱动轮18的中间平面94对称设置，通过这一措施模块13可转动180°安装，而无需在结构上对单个的结构件进行改动。这样，例如凹槽92和93和对应的径向凸起90以距中间平面94相同的轴向距离96成形。传动装置壳体46具有一个基本体47和一个盖48。它们径向地围绕模块13安装，并且彼此连接。在这种情况中，随着两个传动装置壳体部件47和48的连接通过固定机构89同 时将模块13的托架管14和导向管64固定在传动装置壳体46上。 
在图2的下半部分中所示的方案中托架管14的罐形端部20设计成独立的结构部件98。它是作为支承容座22结合到圆筒形的托架管14中的。该结构部件98承担着如同和托架管整件设计的容纳栓70的同一功能。 
需要说明的是关于在图中所示的实施例和说明，单个的特片彼此间可进行各种各样的组合。例如可以不同的方法制造托架管14，并且可以具有不同的具体构形。代替罐形成形的支承容座22，托架管14也可以设计成光滑的圆筒管，用于支承螺杆16的两个单独的支承盖28设置到所述圆筒管中。螺杆16优选地通过支承其上的驱动轮18支承。但是在一个方案中也可借助直接在螺杆16上形成的支承面支承。驱动装置42的力矩的传递并不局限于蜗轮蜗杆传动装置19、39，而是也可以例如借助圆柱齿轮传动装置传递。接收栓70的具体形式和材料选择可根据强度要求进行选择，其中，根据需要接收栓70可以设计成适配器部件88。因此，接收栓70也可设计成阶梯状或者缩小的。托架管14的和导向管64的横截面工不局限于圆形，而是可以具有例如矩形或者椭圆形的截面(用于公差补偿)。然而，当托架管14为圆筒形设计时导向管64可相对于螺杆轴线17可靠地定中心。 

Claims (16)

1.螺杆驱动设备(10)，具有驱动支承在螺杆(16)上的驱动轮(18)的驱动装置(42)，并且驱动轮(18)可转动地支承在托架管(14)中，所述托架管具有用于导出碰撞力的固定装置(54)的容座(52)，其特征在于，与螺杆(16)同轴地设置容纳这个螺杆的导向管(64)，该导向管和所述托架管(14)轴向重叠，为了容纳导向管(64)，托架管(14)的端部(20)为栓形，并且具有用于导向管(64)的轴向挡块
(74、87)。
2.按照权利要求1所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，所述托架管(14)和导向管(64)为圆筒形，并且导向管(64)是套到托架管(14)之上。
3.按照权利要求1或2所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，所述导向管(64)的内壁(80)直接径向地贴在托架管(14)的外壁(68)上。
4.按照前述权利要求1-2中任一项所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，径向地在托架管(14)和导向管(64)之间设置适配器环(88)。
5.按照前述权利要求1-2中任一项所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，所述托架管(14)的端部(20)具有用于螺杆螺母(76)的轴向起始部(75)。
6.按照前述权利要求1-2中任一项所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，在螺杆(16)上可转动地设置螺母(76)，该螺母在导向管(64)内部导向。
7.按照前述权利要求1-2中任一项所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，所述驱动装置(42)具有传动装置壳体(46)，借助该传动装置壳体将导向管(64)相对于托架管(14)固定。
8.按照前述权利要求1-2中任一项所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，传动装置壳体(46、47、48)作为固定机构(89)具有径向地向内指向的凸起(90)，凸起啮合到导向管(64)中由固定装置(89)形成的凹槽(92)中和托架管(14)中的凹槽(93)中。
9.按照权利要求8所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，所述固定机构(89)关于驱动轮(18)的横向于螺杆(16)延伸的中间平面(94)对称设置。
10.按照前述权利要求1-2中任一项所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，所述托架管(14)的和导向管(64)的外轮廓(15)和传动装置壳体(46、47、48)的内轮廓(49)设有固定机构(89)，使得螺杆(16)和导向管(64)可安装到两个相互转动180°的安装位置中，而在结构上并不改变所使用的结构部件。
11.按照前述权利要求1-2中任一项所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，所述托架管(14)具有罐形的轴向支承盖(22)，该支承盖和托架管(14)构成一体，或者作为单独形成的结构件(98)固定在托架管(14)中。
12.按照权利要求1所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，所述螺杆驱动设备(10)用于调节汽车中可运动部件(58)。
13.按照权利要求7所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，借助该传动装置壳体无单独的连接装置地将导向管(64)相对于托架管(14)固定。
14.按照权利要求10所述的螺杆驱动设备(10)，其特征在于，传动装置壳体(46、47、48)是可径向安装的及两体式的。
15.制造按照前述权利要求中任一项所述的螺杆驱动设备(10)的方法，其特征在于，首先将带有驱动轮(18)的螺杆(16)安装到托架管(14)中，然后将导向管(64)轴向地套到托架管(14)上，并且接着将传动装置壳体(46、47、48)径向地围绕托架管(14)和导向管(64)设置，由此将导向管(64)和托架管(14)定中心地连接。
16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，为螺杆驱动设备(10)的不同的安装位置总是使用统一的传动装置壳体(46)，托架管(14)和导向管(64)和螺杆(16)可选择地装入该传动装置壳体中，使得螺杆(16)轴向地在一侧或者对置的一侧从传动装置壳体(46)中伸出。
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