CN104340088B - 具有驱动轴的调节装置 - Google Patents

Abstract

一种用于调节车辆的调节部件的调节装置，包括驱动设备；围绕旋转轴线旋转的、能通过所述驱动设备驱动的驱动轴，所述驱动轴具有连接部段；和轴部段，所述轴部段经由所述连接部段沿着旋转方向围绕所述旋转轴线形状配合地与所述驱动轴耦联。所述驱动轴在这里借助于挤压来制造。以这样的方式完成了一种调节装置，所述调节装置在满足用于传递调节力的强度要求时实现了特别是所述驱动轴的简单的、成本适宜的并且快速的制造。

Description

具有驱动轴的调节装置

技术领域

本发明涉及一种用于调节车辆的调节部件的调节装置。

背景技术

这类的调节装置具有驱动设备和围绕旋转轴线旋转的、能通过驱动设备驱动的驱动轴。连接部段成形在驱动轴中，经由所述连接部段，轴部段沿着旋转方向围绕旋转轴线形状配合地与驱动轴耦联。

在从EP 1 701 861 B1中已知的用于调节车辆座椅的纵向位置的调节装置中，呈电动机形式的驱动设备包括驱动轴，所述驱动轴经由在两侧连接在所述驱动轴上的柔性的轴与两个螺杆驱动器的调节传动器连接。经由所述柔性的轴，调节传动器能够以同步的方式被驱动，以至于各个调节传动器的螺杆螺母沿着固定的螺杆转动，并且车辆座椅的导轨以这样的方式相对彼此调节。

柔性的轴，如它从EP 1 701 861 B1中已知的，一般经由轴向地在驱动轴中成形的连接部段与驱动轴耦联成，使得柔性的轴跟随着驱动轴的旋转运动旋转，并且对此调节力被导入调节部件中。经由这些连接部段，在这里建立柔性的轴与驱动轴的形状配合的耦联，其中所述驱动轴特别是在其连接部段的区域中必须这样牢固地构成，使得调节力能够被传递，并且驱动轴特别是在连接部段的区域中能够不折断。

在常规制造这类的驱动轴时，首先生成坯件，所述坯件紧接着被车削成其外部形状。紧接着在轴向端的一侧上或者在两个轴向端的两侧上在工件中加工出孔，所述孔被拉削为了构成用于建立一个或两个连接部段的多边形例如四边形几何结构。紧接着工件被磨削和硬化。总的来说产生如下制造过程，所述制造过程由直至十个单个的过程步骤组成并且因此是费时、破费的且昂贵的。

从EP 0 052 077 B1中已知的是，借助于冷挤压制造空心轴。在EP 0 052 077 B1中所描述的空心轴用于应用在例如飞机发动机制造中并且具有相对较大的尺寸，如它不出现在汽车中的调节装置中，例如不出现在车窗玻璃升降器或者座椅调节装置中。此外在轴中成形的空腔用于减轻重量，但是不用于制造用来传递调节力的连接部段。

发明内容

本发明的目的在于，创造一种调节装置，所述调节装置在满足用于传递调节力的强度要求时实现了特别是驱动轴的简单的、成本适宜的并且快速的制造。

这个目的通过根据本发明的一种调节装置来实现。

因此规定，驱动轴借助于挤压（Flieβpressen）特别是冷挤压来制造。

挤压是压力变形过程，其中材料在高压的作用下导致流动并且例如被按压穿过导致成形的工具开口，即所谓的模具。冷挤压在这里在低于所谓的再结晶温度的工作温度中进行。再结晶在金属学中根据晶核形成和颗粒生长通过组织的再生描述了微晶中的晶格缺陷的消除。这样的温度被称为再结晶温度，材料在再结晶温度中在观察时间之内完全地再结晶。再结晶温度例如通过绝对熔点的40%至50%来给出。

通过借助于挤压实现驱动轴的制造，取消了迄今所需要的车削、钻孔和拉削的工作步骤。借助于挤压，坯件制成一定形状，所述形状几乎已经相应于工件的后面功能性的状态。坯件与制成的、可投入使用的工件相比例如能够具有大约十分之三的加工余量，并且通过磨削成为其期望的形状。

在生产坯件时，例如呈多边形状的连接部段已经成形在驱动轴中，以至于为了制造连接部段，不需要附加的工作步骤。特别地，以这样的方式取消了钻孔和拉削的工作步骤，这些工作步骤迄今对于制造形状配合地作用的连接部段是必需的。

驱动轴例如能够由冷镦钢制成，例如具有名称C15E2C（Cq15）或者33B2（相应于DINEN10263）的材料。C15E2C例如具有0.14%的碳（C），0.15%的硅（Si），0.4%的锰（Mn），小于0.02%的磷（P），小于0.02%的硫（S）和小于0.25%的铜（Cu）的化学成分。

在借助于挤压使坯件成形后，金属工件能够在附加的工作进程中通过渗碳来加工。渗碳，也称为增碳，是为了表面硬化目的的热处理方法。由此在工件中，特别是在工件的外部边缘层中，碳原子被嵌入在金属晶格中。紧接着，边缘层借助于感应淬火被硬化至大约1mm的深度并且被磨削到最终尺寸。渗碳的过程也能够被取消，如果工件的硬度在冷挤压过程之后是足够大的。在这种情况下，能够直接在冷挤压过程之后进行磨削到最终尺寸。

连接部段优选通过部分沿着旋转轴线延伸的多边形特别是四边形构成。所述连接部段因此在相对于旋转轴线的横截面中具有多边形的形状特别是四边形的形状，该形状导致，轴部段，例如通过其相应成形的端部段插入到连接部段中的柔性的轴，形状配合地保持在连接部段中并且以这样的方式在驱动轴旋转运动时被携动。

为了保证，在运行中出现的调节力能够借助于驱动轴以可靠的方式被传递，驱动轴的外直径必须选择为这样大的，使得驱动轴特别是在连接部段的区域中不折断。驱动轴的外直径在连接部段的区域中例如能够相应于连接部段的净宽的至少两倍。连接部段的净宽在这里被理解为接触连接部段的内面的假想的圆的直径。在将连接部段构成为四边形时，净宽基本上相应于四边形的在横截面中正方形的内轮廓的边长。

通过驱动轴的外直径是连接部段的净宽的至少两倍这样大，在连接部段的区域中产生驱动轴的壁厚，所述壁厚大于连接部段的半净宽。如果驱动轴的外直径例如为8mm并且连接部段的净宽为4mm，那么壁厚为大约2mm。通过选择足够强的壁厚，所必需的调节力能够经由连接部段以可靠的方式被传递，其中依赖于出现的最大调节力的大小来选择壁厚并且因此以适当的方式确定驱动轴的尺寸。

如果连接部段构成为四边形，那么四边形的正方形的轮廓的边长例如能够为3.2mm。驱动轴的外直径因此应为至少6mm。

驱动轴能够具有用于与例如构成为柔性的轴的轴部段连接的唯一的连接部段，其中所述连接部段优选成形在驱动轴的轴向端中并且所述连接部段因此轴向地延伸到驱动轴中。优选地，特别是在调节装置构成为用于调节车辆座椅的座椅纵向调节装置时，驱动轴能够具有两个连接部段，所述两个连接部段在驱动轴的彼此相反置的轴向端上成形在所述驱动轴中并且分别轴向地从相关联的轴向端沿着旋转轴线延伸到驱动轴中。经由这两个连接部段，驱动轴能够因此与两个轴部段，特别是两个用于与相关联的调节传动器或类似物耦联的柔性的轴连接，其中在所述驱动轴旋转运动时，这两个轴部段以同步的方式与驱动轴一起运动和被驱动。

连接部段能够轴向地直接成形在驱动轴的轴向端中，以至于所述连接部段直接连接在驱动轴的端侧上。但是也可以考虑并且可能的是，空心部段在轴向端上成形在驱动轴中，以至于所述驱动轴在相关联的轴向端的区域中构成为空心轴。因此连接部段能够连接在所述空心部段上，以至于连接部段从空心部段的底部轴向地延伸到驱动轴中。

在给驱动轴的外直径适当地确定尺寸时，连接部段可以相对较大的深度成形在驱动轴中，以至于连接部段的轴向深度例如能够大于10mm，优选大于13mm或者甚至15mm。连接部段的轴向深度越大，轴部段的长度越长并且连接部段中的面压力越小，经由所述轴部段的长度建立与驱动轴的有效连接。

驱动轴是驱动设备的组件并且在运行中被驱动并且处于旋转运动中。在此驱动轴与驱动设备的转子连接，其方式在于，例如转子片（Rotorbleche）设置在驱动轴上并且固定地与驱动轴连接。驱动轴在驱动设备的定子中运转，以至于在运行中驱动轴相对于定子处于旋转运动，并且使与所述驱动轴耦联的轴部段携动以传递扭矩。

附图说明

接着应根据在附图中所描述的实施例详细阐述基于本发明的基本思想。其示出：

图1示出车辆的调节装置的示意图；

图2A示出驱动轴的纵剖图；

图2B示出根据图2A的驱动轴的第一端的俯视图；以及

图2C示出根据图2A的驱动轴的第二端的俯视图。

具体实施方式

图1示出用于纵向调节车辆座椅的调节装置1，所述调节装置在其基本的功能原理方面相应于在EP 1 701 861 B1中所描述的调节装置。

调节装置1具有呈电动机形式的驱动设备10，所述驱动设备驱动与驱动轴4耦联的转子100。经由能围绕旋转轴线A旋转地安装在驱动设备10上的驱动轴4，呈柔性的轴形式的轴部段11，12与驱动设备10耦联。柔性的轴11，12处于与调节传动器20的有效连接，其中所述调节传动器20分别例如能够固定在与车辆座椅的座椅部分耦联的上导轨2上并且具有螺杆螺母，所述螺杆螺母通过固定地设置在下导轨3上的螺杆这样地处于螺纹接合中，使得由于螺杆螺母的旋转运动，螺杆螺母在螺杆上转动并且因此导轨2，3相对于彼此调节。调节装置的功能原理就此而言相应于在EP 1 701 861 B1中所描述的功能原理，为了其它的阐述应参考所述功能原理。

驱动轴4构成为冷挤压部件并且在图2A至2C中的实施例中示出。

驱动轴4具有在不同的轴向端上成形的、呈四边形轮廓状的连接部段40，41，所述连接部段轴向地沿着旋转轴线A延伸到驱动轴4中，并且构成为分别与不同的轴11，12形状配合地连接。

第一连接部段40分别在相关联的轴向端上直接连接在驱动轴4的轴向的端侧上。相反第二连接部段41通过空心部段42连接在驱动轴4的空心圆柱形的部段上，并且因此从空心部段42的底部轴向地延伸到驱动轴4中。

在驱动轴4的这两个轴向的端侧上构成导入漏斗部400，420，所述导入漏斗部应使得柔性的轴的导入变得容易以插入在相关联的连接部段40，41中。

连接部段40，41具有分别大于10mm的轴向深度T1，T2。第一连接部段40的轴向深度T1和第二连接部段41的轴向深度T2例如能够为15mm或13mm。

空心部段42的轴向深度T3能够小于连接在其上的第二连接部段41的深度T2并且例如为12mm。

为了在借助于冷挤压制造的驱动轴4中满足强度要求，足够大地选择驱动轴4的外直径D，以至于驱动轴4的壁厚在连接部段40，41的区域中超过最小厚度。这例如能够通过如下方式实现，即外直径D是连接部段40，41的净宽D1，D2的至少两倍这样大。驱动轴4的外直径D例如能够为8mm，而连接部段40，41的净宽D1，D2分别相当于大约3.45mm。

连接部段40，41的四边形轮廓在当前的实施例中通过中心的圆柱形的具有大约3.45mm的直径D1，D2的孔形成，在所述孔上连接具有例如大约0.4mm的局部半径的拱形部以定义四边形轮廓（见图2B和2C）。以这样的方式完成具有边长B1，B2的四边形轮廓，所述边长能够略小于内圆的直径D1，D2并且例如为3.2mm。

具有相应于四边形轮廓成形的端部段的柔性的轴11，12在它被插入相关联的连接部段40，41中时形状配合地保持在连接部段40，41上，使得柔性的轴11，12能够不围绕旋转轴线A相对于驱动轴4旋转并且因此在驱动轴4旋转运动时，通过驱动设备10驱动，以同步的方式携动。

在驱动轴4的端侧上设置凹槽401，421，所述凹槽在多阶段的变形过程中（呈内四边形状的连接部段40，41在多个步骤中被压（eintreiben）在中间状态中作为实心轴存在的工件中）用于精确地对准工件。

通过借助于冷挤压制造驱动轴4产生了特别简单的生产过程。因此驱动轴4的坯件能够在唯一的生产进程中被制成为如下形状，所述形状基本上已经相应于根据图2A至2C的功能性的形状，必要时具有小的加工余量，所述小的加工余量在紧接着的磨削过程中被去除。连接部段40，41以及空心部段42在这里通过呈冲头（Dorn）形式的适合的成形件成形在坯件中，以至于不需要分开的生产步骤来引入连接部段40，41和空心部段42。

为了在磨削之后硬化工件，所述工件能够经受热处理（即所谓的“渗碳”），其中工件的外部边缘层通过碳来积聚并且以这样的方式被硬化。驱动轴4的内核在这里保持柔软且有韧性，以至于产生了有利的强度特性。

基于本发明的思想不局限于之前所描述的实施例。特别地，驱动轴也能够仅构造有用于与唯一的轴部段连接的唯一的连接部段。连接部段此外不必强制性地成形为四边形轮廓，而是例如也能够上原则上构成为五边形或六边形，以便建立轴部段与驱动轴的形状配合的连接。

附图标记列表

Claims (12)

1.一种用于调节车辆的调节部件的调节装置，具有：

-驱动设备，

-围绕旋转轴线旋转的、能通过所述驱动设备驱动的驱动轴，所述驱动轴具有连接部段，和

-轴部段，所述轴部段经由所述连接部段沿着旋转方向围绕所述旋转轴线形状配合地与所述驱动轴耦联，

其特征在于，

所述驱动轴(4)借助于挤压来制造，其中所述驱动轴(4)在轴向的第一端上具有第一连接部段(40)并且在轴向的第二端上具有第二连接部段(41)，其中所述驱动轴经由两个连接部段(40，41)与两个柔性的轴连接，所述柔性的轴用于与所关联的调节传动器耦联。

2.根据权利要求1所述的调节装置，其特征在于，所述驱动轴(4)借助于冷挤压来制造。

3.根据权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述驱动轴(4)由冷镦钢来制造。

4.根据权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述驱动轴(4)被渗碳以便硬化。

5.根据权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述连接部段(40，41)由部分地沿着所述旋转轴线(A)延伸的多边形构成。

6.根据权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述驱动轴(4)在所述连接部段(40，41)的区域中的外直径(D)相应于所述连接部段(40，41)的净宽(B1，B2)的至少两倍。

7.根据权利要求6所述的调节装置，其特征在于，所述驱动轴(4)的所述外直径(D)为至少6mm。

8.根据权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述连接部段(40，41)轴向地连接在空心部段(42)上，所述空心部段成形在所述驱动轴(4)的轴向端中。

9.根据权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述连接部段(40，41)的轴向深度(T1，T2)大于10mm。

10.根据权利要求1或2所述的调节装置，其特征在于，所述驱动轴(4)与所述驱动设备(10)的转子(100)连接。

11.根据权利要求5所述的调节装置，其特征在于，所述连接部段(40，41)由部分地沿着所述旋转轴线(A)延伸的四边形构成。

12.根据权利要求9所述的调节装置，其特征在于，所述连接部段(40，41)的轴向深度(T1，T2)大于13mm。