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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Gewindespindel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1, ein Verfahren zum Herstellen eines Endanschlags an einer Gewindespindel
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 9 sowie einen Spindeltrieb gemäß Anspruch 11.
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In 4 ist
eine Gewindespindel 30 mit einem Außengewinde 31 gemäß dem hausinternen Stand
der Technik der Anmelderin gezeigt. Die bekannte Gewindespindel 30 wird
in einem Spindelmotor zum Verstellen der Lehne eines Kfz-Sitzes
eingesetzt. An dem in der Zeichnungsebene rechten Ende der Gewindespindel 30 ist
ein Adapterstück 32 festgeschraubt,
dessen dem Außengewinde 31 zugewandter
Umfangsbund 33 einen Endanschlag 34 für eine nicht
gezeigte, mit dem Außengewinde 31 in Eingriff
bringbare Gewindespindel bildet. Die Bereitstellung des Endanschlags 34 ist
aufwendig. Zunächst
muss eine die spätere
Gewindespindel 30 bildende Gewindestange endseitig spanend
bearbeitet werden und in den sich ergebenden geringeren Durchmesser
ein Einstich sowie ein zusätzliches
Gewinde zum Festlegen des Adapterstücks eingebracht werden. Auf
ein derartiges Gewinde, dessen Durchmesser geringer ist als der
Außendurchmesser 31, wird
in einem darauffolgenden Schritt auf das aus einem Vollmaterial
gefräste
und gedrehte Adapterstück aufgeschraubt.
In dem Adapterstück 32 ist
eine als Bohrung ausgeführte Öffnung 35 zum
Festlegen der Gewindespindel 30 vorgesehen.
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Offenbarung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gewindespindel mit einem
einfach und kostengünstig
herstellbaren Endanschlag sowie ein Herstellungsverfahren zum Herstellen
eines Endanschlags an einer Gewindespindel vorzuschlagen. Ferner
besteht die Aufgabe darin, einen entsprechend verbesserten Spindeltrieb
anzugeben.
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Technische Lösung
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich der Gewindespindel mit den Merkmalen des
Anspruchs 1, hinsichtlich des Herstellungsverfahrens mit den Merkmalen
des Anspruchs 9 und hinsichtlich des Spindeltriebes mit den Merkmalen
des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest
zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten
Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen rein vorrichtungsgemäß offenbarte
Merkmale als verfahrensgemäß offenbart
gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen rein verfahrensgemäß offenbarte Merkmale
als vorrichtungsgemäß offenbart
gelten und beanspruchbar sein.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, mindestens einen Endanschlag
für eine
relativ zu der Gewindespindel verstellbare Spindelmutter mittels eines
Bauteils auszubilden, welches mit dem Außengewinde verpresst ist. Dabei
handelt es sich bevorzugt um das Außengewinde der Gewindespindel, welches
in Eingriff mit der Spindelmutter bringbar ist, so dass auf das
im Stand der Technik notwendige Einbringen eines zusätzlichen
Gewindes, zumindest an einem Ende der Gewindespindel, verzichtet
werden kann. Mit Vorteil wird der Endanschlag von der dem benachbarten
Gewindespindelende abgewandten Stirnseite des mit dem Außengewinde
verpressten Bauteils gebildet. Bevorzugt wird das Bauteil derart
mit dem Außengewinde
verpresst, dass sich das Bauteil formschlüssig mit dem Außengewinde
verbindet. Eine Gewindespindel mit einem nach dem Konzept der Erfindung
ausge bildeten Endanschlag hat gegenüber der bekannten Lösung wesentliche
Vorteile. Zum Einen kann eine zerspanende Verarbeitung der Gewindespindel
an zumindest einem Ende der Gewindespindel unterbleiben. Zum anderen muss
kein aufwendig herzustellendes, mit der Gewindespindel zu verschraubendes
Adapterstück
hergestellt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil einer nach
dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Gewindespindel besteht darin,
dass die Bauraumlänge
der Gewindespindel wesentlich kürzer
ausgebildet werden kann als im Stand der Technik. Bevorzugt überragt
hierzu das mit dem Außengewinde
zu verpressende Bauteil die Gewindespindel nicht oder nur minimal.
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Bevorzugt
weist die Gewindespindel in dem mit dem Bauteil verpressten Bereich
nach dem Verpressen eine von einer Kreisform abweichende Außenkontur
auf. Mit Vorteil erfolgt das Verpressen derart, dass zwei zumindest
näherungsweise
parallele Seiten im Verpressungsbereich des Bauteils resultieren,
die insbesondere durch zwei gegenüberliegende, gebogene Seitenabschnitte
miteinander verbunden sind. Anders ausgedrückt entspricht die Außenkontur
des Bauteils im Verbesserungsbereich nach dem Verpressen bevorzugt
einem Rechteck, zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten
und zwei rechtwinklig dazu verlaufenden einander gegenüberliegenden,
zumindest leicht gebogenen Schmalseiten.
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Von
besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform,
bei der eine insbesondere als Bohrung ausgeführte Öffnung im endseitigen Bereich
der Gewindespindel vorgesehen ist, die sich in Querrichtung zur
Längserstreckung
der Gewindespindel erstreckt und sowohl das mit der Gewindespindel
verpresste Bauteil als auch die Gewindespindel durchsetzt. Durch
eine derartige Öffnung
kann beispielsweise ein Bolzen, etc. zum Festlegen der Gewindespindel
an einem Bauteil, beispielsweise an einem Fahrzeugsitzgestell, geführt werden,
um damit die Gewindespindel zu befestigen und gleichzeitig ein Verdrehen der
Gewindespindel zu verhindern.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass es
sich bei dem Bauteil um eine Hülse,
insbesondere aus Metall, handelt. Gemäß einer ersten Ausführungsform
ist die Hülse
innengewin defrei ausgebildet und wird vor dem Verpressen auf die
Gewindespindel aufgeschoben. Gemäß einer alternativen,
zweiten Ausführungsform
ist die Hülse mit
einem Innengewinde versehen und wird vor dem Verpressen mit dem
Außengewinde
der Gewindespindel verschraubt.
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Von
besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform,
bei der die Hülse
nicht über
ihre gesamte Axialerstreckung mit dem Außengewinde verpresst ist, sondern
nur mit einem insbesondere endseitigen Abschnitt, so dass ein dem
Gewindespindelende abgewandter Bereich der Hülse auch nach dem Verpressen
seine ursprüngliche,
vorzugsweise im wesentlichen kreisförmige Außenkontur aufweist.
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Es
liegt im Rahmen der Weiterbildung der Erfindung, dass es sich bei
der zur Anwendung kommenden Hülse
um eine durchgehende Zylinderhülse handelt.
Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei
der die Hülse,
vorzugsweise endseitig, einen Umfangsbund aufweist, der als Endanschlag
bzw. Endanschlagsfläche
für eine
Spindelmutter dient.
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Die
Erfindung führt
auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines Endanschlags an einer
ein Außengewinde
aufweisenden Gewindespindel. Das nach dem Konzept der Erfindung
ausgebildete Verfahren umfasst die Schritte des Positionierens eines Bauteils,
vorzugsweise einer Hülse,
insbesondere einer Hülse
mit Umfangsbund, in einem Endbereich der Gewindestange, wobei es
im Rahmen der Erfindung liegt, je nach Ausgestaltung des Bauteils,
dieses auf die Gewindespindel aufzuschieben bzw. die Gewindespindel
in dieses einzustecken oder das Bauteil mit der Gewindespindel zu
verschrauben. Nach der Anordnung des Bauteils in einem Endbereich
der Gewindespindel erfolgt das Verpressen des Bauteils mit dem Außengewinde
der Gewindespindel mit einem entsprechend ausgebildeten Presswerkzeug
durch Aufbringen einer Presskraft von außen.
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Falls
im Bereich des Endanschlags eine die Gewindespindel und das Bauteil
durchsetzende Öffnung
eingebracht werden soll, kann dies in einem gemeinsamen Schritt
mit dem Verpressen des Bauteils mit der Gewindespindel oder in einem
davon separaten, bevorzugt zeitlich späteren Schritt erfolgen.
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Sollte
es durch den Verpressvorgang zu einem Verzug der Gewindespindel
kommen, liegt es im Rahmen der Erfindung, die Gewindespindel nach dem
Verpressen wieder auszurichten.
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Die
Erfindung führt
auch auf einen Spindeltrieb mit einer zuvor beschriebenen Gewindespindel, die
an zumindest einem Ende einen nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten
Endanschlag aufweist.
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Bevorzugt
ist der Spindeltrieb Teil eines Spindelmotors in einer Kraftfahrzeugsitzverstellvorrichtung,
insbesondere zum Verstellen einer Sitzlehne. Dabei ist die mittels
eines Innengewindes mit dem Außengewinde
der Getiebeschnecke kämmende
Spindelmutter bevorzugt an ihrem Außenumfang als Schneckenrad
ausgebildet, welches mit einer von einem Elektromotor angetriebenen
Abtriebsschnecke kämmt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnungen. Diese zeigen in:
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1a:
ein als Zylinderhülse
ausgebildetes Bauteil sowie eine Gewindestange vor dem Verpressen,
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1b:
das auf die Gewindespindel aufgeschobene Bauteil gemäß
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1a vor
dem Verpressen,
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1c:
ein einen Endanschlag bildendes, mit der Gewindespindel verpresstes
Bauteil,
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2a:
ein als Zylinderhülse
mit einem Umfangsbund ausgebildetes Bauteil und eine Gewindestange
vor dem Verpressen,
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2b:
das auf die Gewindespindel aufgeschobene Bauteil gemäß
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2a,
vor dem Verpressen
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2c:
das einen Endanschlag bildende, mit der Gewindespindel verpresste
Bauteil,
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3:
einen Spindeltrieb mit einer Gewindestange und einer Spindelmutter
und
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4:
eine Gewindespindel mit Endanschlag gemäß dem Stand der Technik.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen
Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In 1a ist
in der linken Zeichnungshälfte ein
als Zylinderhülse
aus Metall, in diesem Ausführungsbeispiel
aus Stahl, ausgebildetes Bauteil 1 gezeigt, wobei der Innendurchmesser
des innengewindefreien glatten Bauteils 1 dem Außendurchmesser eines
Außengewindes 2 einer
neben dem Bauteil 1 angeordneten Gewindespindel 5 zusätzlich eines Spiels
entspricht, so dass, wie aus 1b ersichtlich ist,
das Bauteil 1 auf die Gewindespindel 5 bzw. auf ein
Außengewinde 4 für eine nicht
gezeigte Spindelmutter aufgeschoben werden kann. Es ist möglich, das
Bauteil 1 mit oder ohne Bodenfläche auszubilden. Der Vorteil
des Vorsehens einer das Bauteil endseitig verschließenden Bodenfläche besteht
darin, dass das Bauteil 1 nach dem Aufschieben auf die
Gewindespindel 5 immer eine definierte Aufschubposition
einnimmt.
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In 1c ist
die Gewindespindel 5 mit Bauteil 1 nach einem
Verpressvorgang gezeigt. Bei diesem wurde das Bauteil 1 nur
in einem axial äußeren Bereich
mit dem Außengewinde 2 der
Gewindespindel 5 verpresst, so dass neben einem Verpressungsabschnitt 6 ein
hülsenförmiger,
nicht verpresster Abschnitt 7 resultiert, dessen freie
Stirnseite 8 als Endanschlag 16 für die nicht
gezeigte Spindelmutter dient.
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Zu
erkennen ist, dass eine die Gewindespindel 5 sowie das
Bauteil 1 quer zur Längserstreckung der
Gewindespindel 5 durchsetzende Öff nung vorgesehen ist, in der
ein nicht gezeigter Bolzen zum Festlegen der Gewindespindel 5 aufgenommen
werden kann.
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In
den 2a bis 3c ist ein
hülsenförmiges Bauteil 1 mit
einem endseitigen Umfangsbund 10 vorgesehen, welches, wie
aus 2c ersichtlich ist, dazu bestimmt ist, mit dem
Außengewinde 2 der
Gewindespindel 5 verpresst zu werden. Dabei bildet der Umfangsbund 10,
genauer eine dem in der Zeichnungsebene oberen Ende der Gewindespindel 5 abgewandte
Stirnseite 11 des Umfangsbundes 10, einen Endanschlag 16,
d. h. Axialanschlag, für
eine nicht gezeigte Spindelmutter. Wie bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1c ist
auch bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2c eine
durchgehende, quer zur Längserstreckung
der Gewindespindel 5 verlaufende Öffnung zum Festlegen der Gewindespindel 5 vorgesehen.
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In 3 ist
ein Spindeltrieb 12, umfassend eine Gewindespindel 5 und
eine mittels eines nicht gezeigten Innengewindes mit dem Außengewinde 2 der
Gewindespindel 5 kämmenden
Spindelmutter 13 gezeigt. Die Spindelmutter 13 ist
als Schneckenrad ausgebildet, welches radial außen mit einer Abtriebsschnecke 14 kämmt, die
wiederum von einem Elektromotor 15 rotierend antreibbar
ist. Der gezeigte Spindeltrieb 12 eignet sich insbesondere
zum Verstellen von Kraftfahrzeugsitzen bzw. -sitzteilen.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind in beiden axialen Endbereichen der Gewindespindel 5 Endanschläge 16 zum
Begrenzen der Verstellbewegung der Spindelmutter 13 vorgesehen.
Jeder Endanschlag 16 wird von einem Umfangsbund eines mit dem
Außengewinde 2 der
Gewindespindel 5 verpressten hülsenförmigen Bauteils 1 gebildet.
Zum Festlegen der Gewindespindel 5 ist jedes Bauteil 1 mit
einer Öffnung 9 versehen,
durch die jeweils ein Bolzen 3 geführt ist.
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Zum
Feststellen der maximalen Belastbarkeit einer mit einem Bauteil 1 verpressten
Gewindespindel, wie diese in den 1c und 2c gezeigt ist,
wurden Zugversuche durchgeführt.
Dabei wurde eine Gewindespindel mit einem Außengewindedurchmesser von 8
mm eingesetzt. Die Gewindespindel hatte im Verpressungsbereich nach
der Pressung eine Dicke von etwa 4,7 mm. Die maximale, gemessene
Zugbelastbarkeit betrug dabei 29,82 KN.