DE102010044051A1 - Verfahren zum Herstellen einer Gewindepindel für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Gewindespindel für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen mit einem Gewindeabschnitt 1 und einem Befestigungsabschnitt 3, der einen Befestigungsflansch 5 mit einer Befestigungsöffnung 50 zur Aufnahme eines die Gewindespindel mit dem Fahrzeugboden verbindenden Befestigungsmittels und einen Übergangsbereich 4 zwischen dem Gewindeabschnitt 1 und dem Befestigungsflansch 5 enthält. Die Querschnittsform zumindest eines Teils des Befestigungsabschnitts 3 der aus einem zylinderförmigen Rohling gebildeten Gewindespindel wird plastisch durch Anformen und insbesondere durch Anprägen eines Profils 6 an den Befestigungsabschnitt 3 verändert, so dass infolge der Kaltumformung eine Kaltverfestigung und dadurch eine erhöhte Festigkeit und bessere Oberflächenqualität des Befestigungsabschnitts 3 erzielt wird. Zur Erhöhung des Widerstandsmoments wird das Profil 6 mit einem den Befestigungsbereich 3 in Richtung der Biege- und Knickbelastung der Gewindespindel erhöhenden Querschnitt geprägt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gewindespindel für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Gewindespindel für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
• Aus der DE 100 45 806 A1 ist eine Sitzlängsverstellung für einen Kraftfahrzeugsitz mit zwei längserstreckten, in Schienenlängsrichtung zueinander verstellbaren Sitzschienen, einer die Sitzschienen entlang der Schienenlängsrichtung zueinander verstellenden Verstelleinrichtung und einer Gewindespindel bekannt, die mit einer der beiden Sitzschienen drehfest verbunden ist. Die Enden der Gewindespindel weisen einen einstückig durch Umformen angeformten Befestigungsflansch auf, der ebenfalls einstückig mit einer Befestigungsstelle versehen ist, über die die Gewindespindel mit der zugeordneten Sitzschiene verbunden ist.
• Aus der DE 10 2004 001 624 B3 ist ein Antrieb einer Sitzverstelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Spindel bekannt, welche an einer ersten von zwei relativ zueinander verstellbaren Schienen mittels endseitig an der Spindel befindlichen Halterungen befestigt ist, während ein von einem Motor angetriebenes Getriebe an der zweiten Schiene angeordnet ist. Die L-förmigen Halterungen weisen einen plattenförmigen, horizontalen Schenkel auf, in dem ein Befestigungsloch eingearbeitet ist, das die Halterungen mittels Schraub- oder Nietverbindungen über die erste Schiene mit dem Fahrzeugboden verbindet. Der vertikale Schenkel der L-förmigen Halterungen ist als massives, blockartiges Teil gestaltet, auf deren Oberseite eine wannenartige Vertiefung vorgesehen ist, die als Auflagefläche für jeweils ein Ende der Spindel dient.
• Unter starker Belastung, insbesondere im Crashfall, besteht die Gefahr eines Ausknickens der Gewindespindel im Bereich zwischen dem Gewindeabschnitt oder dem als Endanschlag der Gewindespindel und der Halterung bzw. dem Befestigungsflansch zur Verbindung der Gewindespindel mit einem der relativ zueinander zu verstellenden Teile der Verstelleinrichtung. Eine Erhöhung der Belastbarkeit von Gewindespindeln durch Querschnittsvergrößerung oder Verwendung höher belastbaren Materials ist mit einem erhöhten Herstellungsaufwand und einer Abänderung üblicher Gewindespindelkonfigurationen verbunden, die ebenfalls zu einem erhöhten Aufwand bei der Herstellung von Verstelleinrichtungen mit Gewindespindeln führen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Gewindespindeln sowie eine Gewindespindel für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen anzugeben, die unter Beibehaltung üblicher Gewindespindelkonfigurationen eine hohe Festigkeit, insbesondere eine hohe Belastbarkeit im Crashfall, bei geringem Herstellungsaufwand gewährleisten.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Gewindespindel mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
• Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet unter Beibehaltung üblicher Gewindespindelkonfigurationen eine hohe Festigkeit von Gewindespindeln bei geringem Herstellungsaufwand, insbesondere eine hohe Belastbarkeit des Befestigungsabschnitts von Gewindespindeln zwischen deren Gewindeabschnitt und Befestigungsflansch auch im Crashfall.
• Durch die plastische Veränderung der Querschnittsform zumindest eines Teils des Befestigungsabschnitts erfolgt eine Kaltumformung, die während der plastischen Verformung zu einer erhöhten Versetzungsdichte mit einer Kaltverfestigung und dadurch zu einer erhöhten Festigkeit und besseren Oberflächenqualität des Befestigungsabschnitts führt und durch Walzen, Rollieren, Prägen, Anformen eines Profils an den üblicherweise rotationssymmetrischen Rohling mittels Drück- oder Presswerkzeuge erfolgen kann.
• Vorzugsweise wird zur plastischen Veränderung der Querschnittsform des Teils des Befestigungsabschnitts ein Profil an die Geometrie des Befestigungsabschnitts angeformt und insbesondere angeprägt, wobei infolge der Kaltverfestigung die mechanischen Eigenschaften des Grundwerkstoffs verändert werden, indem die Festigkeit gegenüber der nicht umgeformten Geometrie des Befestigungsabschnitts erhöht wird.
• Durch die Verwendung von Profilen mit unterschiedlichen Querschnitten kann die Festigkeit des Befestigungsabschnitts nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gesteuert werden, da das jeweilige Profil den Grad der Kaltumformung bestimmt und die Festigkeit des Befestigungsabschnitts mit dem Umformgrad steigt.
• Zur weiteren Steigerung der Festigkeit und Belastbarkeit des Befestigungsabschnitts wird das Profil mit einem das Widerstandsmoment des Befestigungsbereichs in Richtung der Biege- und Knickbelastung der Gewindespindel erhöhenden Querschnitt geprägt, wobei das Profil derart in Bezug auf den Fahrzeugboden ausgerichtet wird, dass die größte Querschnittslänge mit der Richtung der Hauptbelastung des Befestigungsabschnitts der Gewindespindel übereinstimmt.
• Durch eine Erhöhung des Profils senkrecht zur Biege- oder Knicklinie der Gewindespindel und damit senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung der Gewindespindel wird das Widerstandsmoment des Belastungsabschnitts erhöht, wobei die Höhe quadratisch in die Bestimmung des Widerstandsmoments eingeht, so dass eine Ausrichtung des Profils in die Richtung der größten Beanspruchung der Gewindespindel bzw. deren Befestigungsabschnitt das maximale Widerstandsmoment eines bestimmten Profils des Befestigungsabschnitts ergibt.
• Zur Erhöhung der Druck- oder Zugbelastung der Gewindespindel können in Weiterbildung der vorliegenden Erfindung an einem Teil des Übergangsbereichs des Befestigungsabschnitts Rippen angeformt werden, wobei der Übergangsbereich mit einem mit dem Gewindeabschnitt der Gewindespindel fluchtenden Teil und einem in den Befestigungsflansch übergehenden, abgekröpften Teil geformt wird und die Rippen an die Seitenränder des in den Befestigungsflansch übergehenden, abgekröpften Teils des Übergangsbereichs angeprägt werden und in den Befestigungsflansch auslaufen.
• Vor dem Anformen oder Anprägen eines Profils an einen Teil des Befestigungsabschnitts kann der Rohling der Gewindespindel zur Bildung eines als Endanschlag für den Verstellweg der Verstelleinrichtung dienenden Bundes zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Befestigungsabschnitt der Gewindespindel aufgestaucht werden, wobei das Aufstauchen des Bundes und die Profilierung des Befestigungsabschnitts in einem Werkzeug mit entsprechend ausgebildeter Matrize für den Bund und das Profil des Befestigungsabschnitts erfolgt.
• Dabei gewährleistet die einstückige Ausbildung von Spindel, Bund und Befestigungsabschnitten eine sichere Übertragung von Kräften im Crashfall.
• Die die vorstehende Aufgabenstellung lösende Gewindespindel für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen mit einem Gewindeabschnitt und einem Befestigungsabschnitt, der einen Befestigungsflansch mit einer Befestigungsöffnung zur Aufnahme eines die Gewindespindel mit dem Fahrzeugboden verbindenden Befestigungsmittels und einen Übergangsbereich zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Befestigungsflansch enthält, weist erfindungsgemäß an zumindest einem Teil des Befestigungsabschnitts ein nicht rotationssymmetrisches Profil auf, das als Vierkantprofil, ovales Profil, dreieckförmiges Profil oder kreuzförmiges Profil ausgebildet werden kann.
• Durch das Anformen und insbesondere Anprägen eines Profils wird unter Beibehaltung der Gewindespindelkonfiguration eine hohe Festigkeit der Gewindespindel mit geringem Herstellungsaufwand, insbesondere eine hohe Belastbarkeit des Befestigungsabschnitts zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Befestigungsflansch einer Gewindespindel auch im Crashfall gewährleistet, wobei durch die plastische Veränderung der Querschnittsform eine Kaltumformung erfolgt, die während der plastischen Verformung zu einer erhöhten Versetzungsdichte mit einer Kaltverfestigung und dadurch zu einer erhöhten Festigkeit des Befestigungsabschnitts führt.
• Dabei kann das jeweilige Profil des Befestigungsabschnitts der Gewindespindel so ausgerichtet werden, dass die größte Querschnittshöhe in die Hauptbelastungsrichtung der Gewindespindel weist, so dass ein maximales Widerstandsmoment in Abhängigkeit vom jeweiligen Profil erzielt wird.
• In weiterer Ausgestaltung der Profilierung des Befestigungsabschnitts der Gewindespindel kann beim Anprägen eines Vierkantprofils ein mit dem Gewindeabschnitt der Gewindespindel fluchtender Teil des Übergangsbereichs ein Vierkantprofil mit im Wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt und ein in den Befestigungsflansch übergehender, abgekröpfter Teil des Übergangsbereichs ein Vierkantprofil mit bis zur Dicke des Befestigungsflanschs abnehmender Höhe und bis zur Breite des Befestigungsflanschs zunehmender Breite aufweisen, wobei eine der Diagonalen des Vierkantprofils in die Hauptbelastungsrichtung der Gewindespindel ausgerichtet ist.
• Ein ovales Profil kann durch Anprägen paralleler Seiten und flächen- und kreissektorförmiger Ober- und Unterseiten hergestellt werden.
• Beim Anprägen eines dreieckförmigen Profils wird dessen Querschnitt vorzugsweise durch ein gleichschenkliges Dreieck gebildet, dessen Seitenhalbierende zwischen den gleichlangen Schenkeln in die Hauptbelastungsrichtung der Gewindespindel ausgerichtet wird.
• Damit beim Anprägen eines kreuzförmigen Profils an den Befestigungsabschnitt bei der plastischen Verformung keine zu hohe Versetzungsdichte in den Eckpunkten der Kreuzstruktur auftritt, weist das kreuzförmige Profil teilkreisförmige Kehlen auf.
• Alternativ oder in Ergänzung zum Anprägen eines Profils an den Befestigungsabschnitt kann das Profil aus zwei an die Seitenränder des Übergangsbereichs des Befestigungsabschnitts angeformten Rippen bestehen, zwischen denen eine rinnenförmige Vertiefung ausgebildet ist, wobei die Rippen an die Seitenränder des in den Befestigungsflansch übergehenden, abgekröpften Teils des Übergangsbereichs angeformt sind und in die Seitenränder des Befestigungsflanschs auslaufen.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
• 1 einen Endbereich einer Gewindespindel mit einem Gewindeabschnitt, einem als Endanschlag dienenden, angeformten Bund und einem Befestigungsabschnitt mit abgekröpftem, zylinderförmigem Übergangsbereich und flächigem Befestigungsflansch;
• 2 eine perspektivische Darstellung eines Endbereichs einer Gewindespindel mit einem Befestigungsabschnitt mit angeprägtem Vierkantprofil;
• 3 einen Querschnitt durch einen Befestigungsabschnitt mit angeprägtem quadratischem Profil;
• 4 einen Querschnitt durch einen Befestigungsabschnitt mit angeprägtem ovalem Profil;
• 5 einen Querschnitt durch einen Befestigungsabschnitt mit angeprägtem ovalem Profil und Ausrichtung der größten Achse in Hauptbelastungsrichtung;
• 6 einen Querschnitt durch einen Befestigungsabschnitt mit angeprägtem gleichschenkligem Dreiecksprofil und Ausrichtung der Seitenhalbierenden in Hauptbelastungsrichtung;
• 7 eine perspektivische Darstellung des Endbereichs einer Gewindespindel mit angeprägtem, kreuzförmigem Profil des Befestigungsabschnitts;
• 8 einen Querschnitt durch das kreuzförmige Profil gemäß 7;
• 9 eine perspektivische Darstellung eines Endbereichs einer Gewindespindel mit einem Gewindeabschnitt, einem aufgestauchten Bund zur Bildung eines Endanschlags des Verstellwegs einer Verstelleinrichtung, einem Vierkantprofil im Übergangsbereich des Befestigungsabschnitts und einer Rillenprofilierung des Befestigungsflansches und
• 10 eine perspektivische Darstellung eines Endbereichs einer Gewindespindel mit an die Seitenränder des abgekröpften Teils des Befestigungsabschnitts angeformten, zum Befestigungsflansch hin auslaufenden Rippen.
• 1 zeigt in perspektivischer Darstellung den Endbereich einer Gewindespindel mit einem zylindrischen Gewindeabschnitt 1, dessen Gewinde mit einer Spindelmutter kämmt, die Teil eines Spindelgetriebes ist. Bei einer Sitzlängsverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes ist das Spindelgetriebe beispielsweise mit der Oberschiene eines aus ineinandergreifender Ober- und Unterschiene bestehenden Schienensystems verbunden, während die Gewindespindel über die Unterschiene mit dem Fahrzeugboden verbunden ist. Beim Antrieb des Spindelgetriebes mittels eines Antriebsmotors wälzt sich die drehende Spindelmutter auf dem Gewinde des Gewindeabschnitts 1 ab und verstellt dabei den mit der Oberschiene verbundenen Kraftfahrzeugsitz in Längsrichtung. Zur Begrenzung des Verstellweges weist die Gewindespindel einen als Bund 2 ausgebildeten Endanschlag auf, der in bevorzugter Ausführungsform auf den Rohling der Gewindespindel aufgestaucht wurde und somit ein integraler Bestandteil der Gewindespindel ist.
• Zur Verbindung der Gewindespindel mit der Unterschiene bzw. dem Fahrzeugboden weist die Gewindespindel einen Befestigungsabschnitt 3 auf, der einen flächigen Befestigungsflansch 5 mit einer Befestigungsöffnung 50 enthält, durch die ein Befestigungselement in Form eines Niets oder einer Schraube gesteckt und mit der Unterschiene bzw. dem Fahrzeugboden verbunden, insbesondere verschraubt, wird. Der flächige Befestigungsflansch wird gequetscht und ist gegenüber der Mittelachse der Spindel abgekröpft, wenn er an der Basisfläche der Unterschiene befestigt wird.
• Weiterhin enthält der Befestigungsabschnitt 3 einen Übergangsbereich 4, der sich aus einem mit dem Gewindeabschnitt 1 der Gewindespindel fluchtenden zylinderförmigen Teil 41 und einem in den Befestigungsflansch 5 übergehenden, abgekröpften Teil 42 zusammensetzt, so dass der Befestigungsflansch 5 eben und bündig auf der mit dem Fahrzeugboden verbundenen Basisfläche der Unterschiene oder einem in der Unterschiene ausgebildeten Lagerbock aufliegt.
• Da der Bereich zwischen der Befestigungsöffnung 50 und dem Bund 2 beim Betätigen der Verstelleinrichtung beispielsweise zur Längsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes erheblichen Biege- und Knickbelastungen ausgesetzt ist, muss der Befestigungsabschnitt 3 eine entsprechend hohe Festigkeit aufweisen, um den hohen Beanspruchungen im Normalbetrieb zu genügen. Im Crashfall wirken aufgrund der dynamischen Kräfte noch größere Biege- und Knickkräfte auf den Befestigungsabschnitt 3 der Gewindespindel ein, so dass entsprechende Materialeigenschaften des in die Gewindespindel integrierten Befestigungsabschnitts 3 und/oder Materialquerschnitte gefordert sind.
• Um einerseits die Geometrie der Gewindespindel und insbesondere deren Querschnitt nicht zu verändern, damit der beengte, für die Verstelleinrichtung zur Verfügung stehende Raum ausreicht und andererseits keine den Herstellungsaufwand erhöhende Materialauswahl zu treffen ist, wird erfindungsgemäß an den Übergangsbereich 4 ein Profil angeprägt, das die Querschnittsform des Übergangsbereichs 4 plastisch verändert und eine Kaltumformung mit entsprechender Kaltverfestigung des Übergangsbereichs 4 bewirkt. Die sich während der plastischen Verformung beim Anprägen des Profils erhöhende Versetzungsdichte führt zu einer Zunahme der Dehngrenze und Festigkeit des Übergangsbereichs 4 und damit ohne Querschnittsvergrößerung und/oder Auswahl eines Materials höherer Festigkeit zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Grundwerkstoffs gegenüber dem unverformten Grundwerkstoff infolge der mit der Kaltumformung verbundenen Kaltverfestigung.
• Dabei ist der sogenannte „Umformgrad” eine Formänderungskenngröße, mit der die bleibende geometrische Veränderung eines Werkstücks beim Umformprozess erfasst werden kann.
• 2 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Übergangsbereich 4 mit angeprägtem Vierkantprofil 6, das in den mit dem Gewindeabschnitt 1 fluchtenden Teil 41 einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist, während in dem in den Befestigungsflansch 5 übergehenden, abgekröpften Teil 42 das Vierkantprofil in seiner Höhe bis zur Dicke des Befestigungsflansches 5 abnimmt und in seiner Breite bis zur Breite des Befestigungsflansches 5 zunimmt.
• Weitere Ausführungsbeispiele für eine Kaltumformung des Übergangsbereichs 4 zur Erhöhung der Biege- und Knickfestigkeit des Übergangsbereichs 4 sind in den 4 bis 10 dargestellt und werden nachstehend näher erläutert.
• Um die Festigkeit des Befestigungsabschnitts 3 gegenüber den Belastungen insbesondere im Crashfall zu erhöhen und die Biege- und Knickfestigkeit zu verbessern, wird zusätzlich das Flächen-Widerstandsmoment durch eine entsprechende Prägung des Befestigungsabschnitts 3 insbesondere im Übergangsbereich 4 in Richtung der Hauptbelastung der Gewindespindel verbessert, indem das Profil senkrecht zur Biege- oder Knicklinie erhöht wird.
• Als Widerstandsmoment wird ein Widerstand definiert, den ein Körper einem Biege- oder Torsionsmoment entgegensetzt, das durch eine Kraft hervorgerufen wird, die senkrecht zur Momentenachse auf den Körper einwirkt.
• Die Größe des Widerstandsmoments ergibt sich allein aus der Geometrie der Querschnittsfläche und ist bei Vollprofilen proportional zum Produkt aus Breite des Querschnittsprofils und dem Quadrat der Höhe des Querschnittsprofils. Beispielsweise gilt für ein Rechteck mit der Breite b und der Höhe h ein Widerstandsmoment W bezüglich der Horizontalachse

  
• In gleicher Weise ist das Flächenträgheitsmoment nur abhängig von der Geometrie des Querschnitts, während im Gegensatz hierzu das Elastizitätsmodul Aufschluss über Materialeigenschaften gibt. Unter anderem liefert das Flächenträgheitsmoment Aufschluss über die Neigung von Stäben zum Knicken. Mit dem Flächenträgheitsmoment ist eine Spannungsverteilung infolge Biegung über einen Querschnitt errechenbar und ergibt sich als Integral über dem Produkt von Abstandsquadrat und Flächenelement.
• In der Praxis sind Flächenträgheitsmoment und Widerstandsmoment im Bereich der linear elastischen Verformungen relevant. Für die technische Betrachtung ist vor allem das Widerstandsmoment von Bedeutung. Es berücksichtigt neben dem Flächenträgheitsmoment auch den Abstand von der neutralen Faser eines Querschnitts, in der bei reiner Biegung weder Druck- noch Zugspannungen auftreten, zur Randfaser, dem maximalen senkrechten Abstand zum Querschnittsrand, so dass über den Vergleich mit der maximalen Spannung die zulässige Beanspruchung eines Körpers berücksichtigt werden kann.
• Anhand von 3 soll die Wirkung der Ausrichtung eines angeprägten Vierkantprofils 6 gemäß 2 erläutert werden:
  Für ein Quadrat mit der Seitenlänge a ist das Widerstandsmoment Wy bzw. Wz bezüglich der Horizontalachse y oder der Vertikalachse z:

  
• Wird dagegen die Diagonalen d des Vierkantprofils 6 in Richtung der Belastung durch eine Kraft F ausgerichtet, so gilt wegen der geometrischen Beziehung d² = 2a² und dem entsprechend d³ = 2a³√2

  

  ein um den Faktor 2√2 höheres Widerstandsmoment.
• Für eine praktische Anwendung weiterhin geeignet ist ein angeprägtes ovales Profil 7, das gemäß 4 aus zwei parallelen Seitenflächen 71, 72 und kreissektorförmigen Ober- und Unterseiten 73, 74 zusammengesetzt ist, wobei in 4 zum Vergleich ein im Querschnitt kreisförmiges Zylinderprofil des Befestigungsabschnitts 3 strichpunktiert darstellt ist.
• Analog zur Ausrichtung des Vierkantprofils in Belastungsrichtung F zur Erhöhung des das Widerstandsmoment des Befestigungsabschnitts 3 bestimmenden Flächenträgheitsmoments wird das angeprägte ovale Profil gemäß 4 entsprechend der schematischen Darstellung gemäß 5 in die Richtung der größten Beanspruchung F gedreht, die unter einem Winkel α auf die Gewindespindel und damit auf den Befestigungsabschnitt 3 wirkt, so dass die längste Diagonale 75 des ovalen Profils 7 in Richtung der größtmöglichen Belastung F ausgerichtet ist.
• 6 zeigt einen Querschnitt durch ein an den Befestigungsabschnitt 3 angeprägtes gleichschenkliges Dreieckprofil 8 mit der Basisfläche 80 und den gleichlangen Schenkeln 81, 82 sowie der Breite b an der Biege- oder Knicklinie x-x und der Höhe h von der Biege- oder Knicklinie x-x bis zum Schnittpunkt der Schenkel 81, 82. Zur Erhöhung des Widerstandsmoments ist das Dreieckprofil 8 in Richtung der auf die Gewindespindel und damit auf den Befestigungsabschnitt 3 unter einem Winkel α einwirkenden Belastung F gedreht, Daraus ergibt sich ein Flächenträgheitsmoment Ix bezüglich der Biege- oder Knicklinie x-x von

  
• 7 zeigt in perspektivischer Darstellung des Endbereichs einer Gewindespindel die Kaltverfestigung des Befestigungsabschnitts 3 durch Anprägen eines kreuzförmigen Profils 9, das in dem mit dem Gewindeabschnitt 1 der Gewindespindel fluchtenden Teil 41 in Längs- und Querrichtung symmetrisch ausgebildet ist und in dem in den Befestigungsflansch 5 übergehenden, abgekröpften Teil 42 des Übergangsbereichs 4 des Befestigungsabschnitts 3 mit abnehmender Höhe bzw. sich vergrößernder Breite in den Befestigungsflansch 5 übergeht.
• Um die Versetzungsdichte bei der plastischen Verformung des Befestigungsabschnitts 3 insbesondere in dem mit dem Gewindeabschnitt 1 fluchtenden Teil 41 nicht zu stark zu erhöhen und dadurch die Festigkeit des Befestigungsabschnitts 3 wieder herabzusetzen, weist das kreuzförmige Profil 9 gemäß 8 zwischen den peripheren Enden 91 bis 94 der kreuzförmigen Stege ausgebildete kreissektorförmige Hohlkehlen 95 bis 98 auf.
• 9 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Befestigungsabschnitt 3, dessen mit dem Gewindeabschnitt 1 der Gewindespindel fluchtender Teil 41 ein Vierkantprofil aufweist, während der in den Befestigungsflansch 5 übergehende und gegebenenfalls abgekröpfte Teil 42 eine geprägte Sicke 10 enthält, die ebenso wie das angeprägte Vierkantprofil 6 des Teils 41 eine durch Kaltumformung bewirkte Kaltverfestigung und damit Festigkeitserhöhung des Befestigungsabschnitts 3 bewirkt. Der flächige Befestigungsflansch 5 ist in dieser Darstellung geschnitten dargestellt und zeigt ein in die Befestigungsöffnung eingesetztes Befestigungselement 15 in Form einer Befestigungsschraube, deren Auflagefläche ausschließlich im Bereich der ebenen Oberfläche des Befestigungsflansches 5 angeordnet ist.
• 10 zeigt in perspektivischer Darstellung den Endbereich einer Gewindespindel mit einem Gewindeabschnitt 1 und einem Befestigungsabschnitt 3 sowie einem dazwischen angeordneten Bund 2 als Endanschlag zur Begrenzung des Verstellweges einer Versteileinrichtung mit einem mit dem Gewindeabschnitt 1 fluchtenden Teil 41 eines Übergangsbereichs des Befestigungsabschnitts 3, der in dieser Ausführungsform zylinderförmig ausgebildet ist. Der in den Befestigungsflansch 5 übergehende Teil 42 des Übergangsbereichs des Befestigungsabschnitts 3, der je nach Ausbildung der Auflage des Befestigungsabschnitts 3 auf beispielsweise der Basisfläche einer Unterschiene oder einem Lagerbock abgekröpft ist, weist ein Profil aus zwei an die Seitenränder des Teils 42 angeformten Rippen 11, 12 auf, zwischen denen eine rinnenförmige Vertiefung 13 ausgebildet ist. Die Rippen 11, 12 verlaufen parallel zu den Seitenrändern und gehen im Bereich des Befestigungsflansches 5 in die Oberseite des Befestigungsflansches 5 über, so dass die rinnenförmige Vertiefung 13 sich zur Befestigungsöffnung 50 hin erweitert und die Rippen 11, 12 in die Seitenränder des Befestigungsflansches 5 auslaufen.
• Bezugszeichenliste

1

Gewindeabschnitt

2

Bund (Endanschlag)

3

Befestigungsabschnitt

4

Übergangsbereich

5

Befestigungsflansch

6

Vierkantprofil

7

ovales Profil

8

Dreieckprofil

9

Kreuzförmiges Profil

10

Sicke

11, 12

Rippen

13

rinnenförmige Vertiefung

15

Befestigungselement

41

zylinderförmiges Teil des Übergangsbereichs

42

abgekröpftes Teil des Übergangsbereichs

50

Befestigungsöffnung

71, 72

Seitenflächen

73, 74

Ober- und Unterseiten

80

Basisfläche

81, 82

Schenkel

91–94

periphere Enden

95–98

kreissektorförmige Hohlkehlen

α

Belastungswinkel

F

Belastungsrichtung

I

Flächenträgheitsmoment

W

Widerstandsmoment

a

Seitenlänge

b

Breite

d

Diagonale

h

Höhe

y

Horizontalachse

z

Vertikalachse

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 10045806 A1 [0002]
• DE 102004001624 B3 [0003]

Claims (22)

1. Verfahren zum Herstellen einer Gewindespindel für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen mit einem Gewindeabschnitt und einem Befestigungsabschnitt, der einen Befestigungsflansch mit einer Befestigungsöffnung zur Aufnahme eines die Gewindespindel mit dem Fahrzeugboden verbindenden Befestigungsmittels und einen Übergangsbereich zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Befestigungsflansch enthält, wobei die Gewindespindel aus einem zylinderförmigen Rohling gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsform zumindest eines Teils des Befestigungsabschnitts (3) plastisch verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Profil (6–12) durch Kaltumformung an die Geometrie des Teils des Befestigungsabschnitts (3) angeformt, insbesondere angeprägt, wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Profils (6–12) in Abhängigkeit von der zu erzielenden Festigkeit des Befestigungsabschnitts (3) bestimmt wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (6–12) mit einem das Widerstandsmoment des Befestigungsabschnitts (3) in Richtung der Biege- und Knickbelastung der Gewindespindel erhöhenden Querschnitt geprägt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (6–12) derart in Bezug auf den Fahrzeugboden ausgerichtet wird, dass die größte Querschnittslänge mit der Richtung der Hauptbelastung des Befestigungsabschnitts (3) der Gewindespindel übereinstimmt.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einen Teil des Übergangsbereichs (4) des Befestigungsabschnitts (3) der Gewindespindel Rippen (11, 12) angeformt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (4) mit einem mit dem Gewindeabschnitt (1) der Gewindespindel fluchtenden Teil (41) und einem in den Befestigungsflansch (5) übergehenden, abgekröpften Teil (42) geformt wird und dass die Rippen (11, 12) an die Seitenränder des in den Befestigungsflansch (5) übergehenden, abgekröpften Teils (42) des Übergangsbereichs (4) angeprägt werden und in den Befestigungsflansch (5) auslaufen.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gewindeabschnitt (1) und dem Befestigungsabschnitt (3) ein als Endanschlag des Verstellwegs der Verstelleinrichtung dienender Bund (2) angeformt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (2) durch Aufstauchen eines Rohlings der Gewindespindel angeformt wird.
10. Gewindespindel für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen mit einem Gewindeabschnitt und einem Befestigungsabschnitt, der einen Befestigungsflansch mit einer Befestigungsöffnung zur Aufnahme eines die Gewindespindel mit dem Fahrzeugboden verbindenden Befestigungsmittels und einen Übergangsbereich zwischen dem Gewindeabschnitt und dem Befestigungsflansch enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Befestigungsabschnitts (3) ein nicht rotationssymmetrisches Profil (6–12) aufweist.
11. Gewindespindel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Vierkantprofil (6).
12. Gewindespindel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Gewindeabschnitt (1) der Gewindespindel fluchtender Teil (41) des Übergangsbereichs (4) ein Vierkantprofil (6) mit im Wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt und ein in den Befestigungsflansch (5) übergehender, abgekröpfter Teil (42) des Übergangsbereichs (4) ein Vierkantprofil (6) mit bis zur Dicke des Befestigungsflanschs (5) abnehmender Höhe und bis zur Breite des Befestigungsflanschs (5) zunehmender Breite aufweist.
13. Gewindespindel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Diagonalen (61) des Vierkantprofils (6) in die Hauptbelastungsrichtung der Gewindespindel ausgerichtet ist.
14. Gewindespindel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein ovales Profil (7).
15. Gewindespindel nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein ovales Profil (7) mit parallelen Seitenflächen (71, 72) und kreissektorförmigen Ober- und Unterseiten (73, 74).
16. Gewindespindel nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die lange Achse (75) des ovalen Profils (7) in die Hauptbelastungsrichtung der Gewindespindel ausgerichtet ist.
17. Gewindespindel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein dreieckförmiges Profil (8).
18. Gewindespindel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des dreieckförmigen Profils (8) aus einem gleichschenkligen Dreieck besteht und dass die Seitenhalbierende (83) zwischen den gleichlangen Schenkeln (81, 82) des gleichschenkligen Dreiecks in die Hauptbelastungsrichtung der Gewindespindel ausgerichtet ist.
19. Gewindespindel nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein kreuzförmiges Profil (9).
20. Gewindespindel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das kreuzförmige Profil (9) teilkreisförmige Kehlen (95–98) aufweist.
21. Gewindespindel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil aus zwei an die Seitenränder des Übergangsbereichs (4) des Befestigungsabschnitts (3) angeformten Rippen (11, 12) besteht, zwischen denen eine rinnenförmige Vertiefung (13) ausgebildet ist.
22. Gewindespindel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (11, 12) an die Seitenränder des in den Befestigungsflansch (5) übergehenden, abgekröpften Teils (42) des Übergangsbereichs (4) angeformt sind und in die Seitenränder des Befestigungsflanschs (5) auslaufen.

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