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Die Erfindung betrifft einen Spindelantrieb mit einer drehfest und axial verlagerbar angeordneten, ein Gewinde aufweisenden Spindel und mit einer drehbar gelagerten und axial fest angeordneten, mit dem Gewinde zusammenwirkenden Spindelmutter.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Spindel für einen Spindelantrieb, insbesondere wie oben beschrieben.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spindelantriebs, insbesondere wie er oben beschrieben wurde.
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Stand der Technik
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Spindelantriebe sowie Verfahren zu deren Herstellung der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die meisten Spindelantriebe sind derart ausgebildet, dass sich die Spindel bei Betätigung dreht, also eine Rotationsbewegung ausführt, sodass eine auf der Spindel angeordnete Spindelmutter, die ein mit einem Außengewinde der Spindel zusammenwirkendes Innengewinde aufweist und drehfest angeordnet ist, axial also translatorisch verschoben wird. Bei einer anderen Ausführungsform wird dieses Prinzip umgedreht, so dass die Spindel selbst translatorisch verlagert wird, während die Spindelmutter drehbar gelagert ist. Um die gewünschte Umwandlung der Rotationsbewegung der Spindelmutter in eine Translationsbewegung der Spindel zu gewährleisten, ist die Spindelmutter axial arretiert beziehungsweise fest angeordnet. Gleichzeitig ist der Spindel eine Verdrehsicherung zugeordnet, so dass die Spindel drehfest angeordnet ist. Üblicherweise wird diese Drehsicherung durch ein in die Spindel eingesetztes Zusatzteil gebildet, das mit einem die Spindel tragenden Gehäuse entsprechend drehhemmend zusammenwirkt, oder ein Spindelende wird durch Verformung mit einem unrunden Querschnittsprofil versehen, das in einer entsprechend konturierten ortsfesten Aufnahme, die das Spindelende koaxial umfängt, axial geführt und dadurch an einer Drehbewegung gehindert ist. Die
DE 38 01 904 A1 offenbart eine Spindel, welche drehhemmend mit einem Gehäuse zusammenwirkt.
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Offenbarung der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Spindelantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht eine kompakte Bauweise, ohne dass hierfür ein höherer Fertigungsaufwand benötigt wird. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Endabschnitt der Spindel umgebogen ist und mit seinem freiem Ende in eine ortsfeste Längsführung eingreift. Im Unterschied zu den bekannten Spindelantrieben ist die Verdrehsicherung somit nicht in Axialerstreckung der Spindel vorgesehen, sondern liegt seitlich daneben. Während zuvor der die Verdrehsicherung bildende Endabschnitt der Länge des Verfahrwegs entsprechen musste, um eine Verdrehsicherung über die gesamte Verfahrstrecke zu gewährleisten, ist die Längsführung erfindungsgemäß seitlich zu der Spindel angeordnet, so dass der mit der Längsführung zusammenwirkende Endabschnitt der Spindel wesentlich kürzer ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist der Endabschnitt um 90° bezüglich der Längsachse beziehungsweise Rotationsachse der Spindel umgebogen, um eine möglichst bauraumsparende Anordnung zu erhalten. Natürlich sind aber auch andere Winkel, insbesondere zwischen 30° und 90° denkbar. Auch ist ein derartiger Winkel denkbar, dass der Endabschnitt auf Höhe des Gewindes der Spindel, insbesondere mittig bezüglich ihrer Längserstreckung liegt, was beispielsweise durch einen Winkel > 90° erreichbar ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Endabschnitt an seinem freien Ende mit einer Führungskontur versehen ist, die seitlich zumindest im Wesentlichen spielfrei mit der Längsführung zusammenwirkt. Die Führungskontur zeichnet sich dadurch aus, dass sie die Translationsbewegung der Spindel sicher gewährleistet und hierzu beispielsweise mit Seitenwänden der Längsführung zusammenwirkende Seitenflächen aufweist. Vorzugsweise ist die Längsführung als Führungsnut ausgebildet, in welcher die Führungskontur verschiebbar gelagert ist. Durch das bevorzugte seitlich spielfreie Einliegen in der Längsführung werden im Betrieb, insbesondere bei einem Richtungswechsel, eine Geräuschentwicklung und Verschleiß vermindert.
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Vorzugsweise ist die Führungskontur als abgeflachtes Ende, insbesondere als Führungssteg ausgebildet. Der Führungssteg ist zweckmäßigerweise parallel zur Längsachse beziehungsweise Rotationsachse der Spindel ausgerichtet, so dass eine vorteilhafte Führung in der Längsführung gewährleistet ist und beide seitlichen Kontaktflächen gleichermaßen beansprucht werden.
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Im Weiteren ist vorgesehen, dass die Längsführung als Führungsnut, insbesondere an/in einem Gehäuse des Spindelantriebs ausgebildet ist. Das Gehäuse kann als Gehäuseteil separat vorgesehen oder einstückig mit einem die Spindel lagernden Gehäuseteil ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise bildet das Gehäuse Lagerstellen für die drehbare Lagerung der Spindel, wobei vorzugsweise wenigstens ein Wälzlager zur reibarmen Drehlagerung der Spindel vorgesehen ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Spindel für einen Spindelantrieb, insbesondere wie er oben stehend beschrieben wurde, zeichnet sich dadurch aus, dass ein Endabschnitt der Spindel umgebogen und an seinem freien Ende mit einer Führungskontur versehen wird. Hier ergeben sich die oben bereits genannten Vorteile für den Spindelantrieb. Vorzugsweise erfolgt das Umbiegen und das Ausbilden der Führungskontur durch Umformprozesse, insbesondere durch Kaltumformprozesse. Beim Einbau in das Gehäuse des Spindelantriebs wird das so verformte Ende in eine Längsführung eingebracht, die in einem Gehäuse oder Gehäuseteil des Spindelantriebs gebildet wird und sich parallel zur Rotationsachse der Spindel erstreckt.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Führungskontur als Führungssteg ausgebildet wird, der sich parallel zur Längsachse beziehungsweise Rotationsachse der Gewindespindel erstreckt. Vorzugsweise wird dieser Führungssteg durch den Kaltumformprozess hergestellt. Durch das Kaltumformen lässt sich auf einfache Art und Weise der Endabschnitt wie gewünscht in wenigen Arbeitsschritten herstellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Spindelantriebs, bei welchem eine ein Gewinde aufweisende Spindel drehfest und axial verlagerbar und eine mit dem Gewinde zusammenwirkende Spindelmutter drehbar und axial fest in einem Gehäuse angeordnet werden, zeichnet sich dadurch aus, dass die Spindel wie zuvor beschrieben gefertigt wird. Durch das Einbringen der Führungskontur des umgebogenen Endabschnitts in die Längsführung, wird auf einfache Art und Weise eine Verdrehsicherung realisiert, die bei kompakter Bauform über einen weiten Verschiebebereich sicher ein Verdrehen der Spindel gewährleistet.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert werden. Dazu zeigen:
- 1 eine Spindel eines Spindelantriebs in einer Seitenansicht und
- 2 den Spindelantrieb in einer vereinfachten Querschnittsdarstellung.
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1 zeigt eine Spindel 1 eines hier nicht näher dargestellten Spindelantriebs 2. Die Spindel 1 weist einen mittigen Gewindeabschnitt 3 auf, an welchem die Spindel 1 mit einem Außengewinde 4 versehen ist. Einendig schließt sich an den Gewindeabschnitt 3 ein Funktionsabschnitt 5 an und anderendig ein Endabschnitt 6. Der Funktionsabschnitt 5, der ebenfalls einen Endabschnitt der Spindel 1 bildet, ist vorliegend als Verbindungsstück für eine mittels des Spindelantriebs 2 zu betätigende Einrichtung ausgebildet. Dazu ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das freie Ende dieses Endabschnitts beziehungsweise des Funktionsabschnitts 5 einen kugelförmigen Gelenkkopf 7 aufweist, welcher mit einer entsprechende Gelenkpfanne beziehungsweise Kugelpfanne der zu betätigenden Einrichtung in Wirkverbindung bringbar ist.
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Der anderendige Endabschnitt 6 der Spindel 1 bildet einen Führungsabschnitt 8. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass die Spindel 1 in dem Endabschnitt 6 in einem Winkel von etwa 90° umgebogen ist, so dass sich der Endabschnitt 6 durch die erzeugte Biegung 12 im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung beziehungsweise zur Rotationsachse 9 der Spindel 1 erstreckt und dadurch seitlich von dieser absteht. Das freie Ende 10 ist abgeflacht derart ausgebildet, dass es einen Führungssteg 11 aufweist beziehungsweise bildet, der sich parallel zur Rotationsachse 9 erstreckt. Vorzugsweise werden die Biegung 12 sowie der Führungssteg 11 durch Kaltumformprozesse erzeugt. Zur Herstellung wird somit von einer zylinderförmigen Spindel 1 ausgegangen, die sich entlang einer Achse erstreckt. An einem Ende wird der Funktionsabschnitt 5 vorgesehen und der anderendige Endabschnitt 6 wird durch Umbiegen und beispielsweise Verpressen des freien Endes in die gewünschte Form gebracht.
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2 zeigt den Spindelantrieb 2 in einer vereinfachten Querschnittsdarstellung entlang der Linie A-A aus 1. Die Spindel 1 wird derart in einem Gehäuse 13 des Spindelantriebs 2 montiert, dass der Führungssteg 11 in eine Führungsnut 14 des Gehäuses 13 eingreift. Der Führungssteg 11 dient insofern als Führungskontur 15, die mit der Führungsnut 11 als Längsführung 16 derart zusammenwirkt, dass zum Einen eine Verdrehsicherung zwischen dem Gehäuse 13 und der Spindel 1 hergestellt ist, und zum Anderen die Spindel 1 in ihrer Längserstreckung verschiebbar gehalten beziehungsweise geführt ist. Hierzu erstreckt sich die Führungsnut 14 ebenfalls parallel zur Rotationsachse 9 der Spindel 1. Die Ausrichtung der Spindel 1 in dem Gehäuse bezüglich der Führungsnut 14 wird durch die Lagerung der Spindel 1 im Gehäuse 13 bewerkstelligt. Vorzugsweise sind hierzu ein oder zwei Gleit- oder Wälzlager vorgesehen, die die Spindel 1 halten und in dem Gehäuse 1 ausrichten.
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Der Spindelantrieb 2 weist weiterhin eine Spindelmutter 17 auf, die ein mit dem Außengewinde 4 zusammenwirkendes Innengewinde 18 aufweist. Durch eine Rotationsbewegung der Spindelmutter 17 wird durch die miteinander kämmenden Gewinde, und da die Spindel 1 an einer Drehbewegung durch die Verdrehsicherung behindert ist, eine Axialkraft auf die Spindel 1 ausgeübt, wodurch diese axial in Richtung ihrer Längserstreckung in dem Gehäuse 13 verlagert wird. Vorzugsweise ist die Führungskontur 15 beziehungsweise der Führungssteg 11 der Spindel 1 derart ausgebildet, dass er seitlich im Wesentlichen spielfrei in der Führungsnut 14 einliegt, so dass es bei einem Richtungswechsel der Drehrichtung der Spindelmutter 17 zu keinem lauten Anlagewechsel kommt, der darüber hinaus auch zu einem höheren Verschleiß an der Spindel 1 führen könnte.
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Durch die vorteilhafte Abflachung des Endes 10, die den Führungssteg 11 bildet, wird an den Kontaktflächen zu dem Gehäuse 13 in der Führungsnut 14 die Flächenpressung auf ein gewünschtes Maß minimiert.
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Alternativ zu der Ausbildung des Spindelantriebs mit der Spindelmutter 17, ist grundsätzlich auch eine Ausbildung mit einer Spindelschraub denkbar, welche ein Außengewinde aufweist und mit einem Innengewinde der Spindel 1 entsprechend zusammenwirkt.
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Die vorteilhafte Ausbildung des Spindelantriebs und das entsprechende Herstellungsverfahren haben den Vorteil, dass geringe Herstellungskosten entstehen, da nur ein geringer Materialeinsatz von Nöten ist. Dabei hilft auch, dass keine zusätzlich zu montierenden Zusatzteile vorgesehen werden müssen. Hierdurch werden darüber hinaus auch weniger Fertigungsschritte bei der Montage nötig, wodurch die Montagezeit und die Montagekosten ebenfalls verringert werden.
