DE102019201802A1 - Retaining pin for axial play compensation - Google Patents
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Abstract
Ein Haltestift (1) zur Montage in einer Aufnahme (20) umfasst: einen zylindrischen Grundkörper (10) mit einer Zylinderachse (Z) und einer Mantelfläche (M) und zumindest einen von der Mantelfläche (M) radial nach außen vorstehenden und eine Schneidkante (110) ausbildenden Vorsprung (11), der dazu ausgebildet ist, bei einer Drehung des Haltestifts (1) in der Aufnahme (20) um die Zylinderachse (Z) und unter Beibehaltung der axialen Lage relativ zur Aufnahme (20) in einen radial nach innen vorstehenden Materialbereich (201) der Aufnahme (20) einzuschneiden. A retaining pin (1) for mounting in a receptacle (20) comprises: a cylindrical base body (10) with a cylinder axis (Z) and a lateral surface (M) and at least one of the lateral surface (M) protruding radially outward and a cutting edge ( 110) forming projection (11) which is designed to move radially inward when the retaining pin (1) is rotated in the receptacle (20) about the cylinder axis (Z) and while maintaining the axial position relative to the receptacle (20) cut the protruding material area (201) of the receptacle (20).
Description
Die Erfindung betrifft einen Haltestift nach Anspruch 1, eine Baugruppe, eine Antriebsvorrichtung und ein Verfahren.The invention relates to a retaining pin according to
Die Herstellung von Bauteilen erfolgt in der Regel mit bestimmten Herstellungstoleranzen. Werden toleranzbehaftete Bauteile zusammengebaut, dann ergibt sich oftmals ein Spiel. Insbesondere bei bewegbaren Bauteilen kann ein solches Spiel zu einer Geräuschentwicklung führen. Beispielsweise kann eine Schneckenwelle eines Schneckengetriebes in ihrer Lagerung ein Axialspiel aufweisen, welches z.B. bei einem Drehrichtungswechsel zu einem Geräusch führen kann. Um solche Geräusche zu vermeiden, ist es möglich, das Axialspiel durch den Einsatz von Federelementen wie Gummifedern auszugleichen, wie in der
Derartige Federelemente können jedoch den Nachteil aufweisen, dass sie einen Druck auf die Welle ausüben und so die Drehung der Welle erschweren können. Hieraus kann sich eine reduzierte Effizienz des Getriebes ergeben. Ferner können derartige Federn insbesondere einen Umschaltschlag bei einem Drehrichtungswechsel eines Antriebsmotors hervorrufen, z.B. infolge einer durch den Antriebsmotor zuvor in eine Richtung aufgebaute Vorspannung der Feder. Hierdurch kann ein merkliches Geräusch erzeugt werden. In vielen Anwendungsfällen ist jedoch ein möglichst geräuscharmer Betrieb wünschenswert.Such spring elements can, however, have the disadvantage that they exert pressure on the shaft and thus make it difficult to rotate the shaft. This can result in reduced efficiency of the transmission. Furthermore, springs of this type can in particular cause a changeover stroke when a drive motor changes direction of rotation, e.g. as a result of a bias of the spring previously built up in one direction by the drive motor. This can produce a noticeable noise. In many applications, however, operation that is as quiet as possible is desirable.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Axialspielausgleich zu ermöglichen.The object of the present invention is to enable an improved axial play compensation.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an object with the features of
Danach wird ein Haltestift zur Montage in einer Aufnahme bereitgestellt, der z.B. zum Axialspielausgleich einer Welle einsetzbar ist. Der Haltestift umfasst einen zylindrischen Grundkörper mit einer Zylinderachse und einer äußeren Mantelfläche und zumindest einen von der Mantelfläche radial nach außen vorstehenden und eine Schneidkante ausbildenden Vorsprung. Der Vorsprung ist dazu ausgebildet, bei einer Drehung des (in der Aufnahme angeordneten) Haltestifts um seine Zylinderachse und unter Beibehaltung seiner axialen Lage relativ zur Aufnahme mittels der Schneidkante in einen radial nach innen vorstehenden Materialbereich der Aufnahme einzuschneiden.A retaining pin is then provided for mounting in a receptacle, e.g. can be used to compensate for axial play on a shaft. The retaining pin comprises a cylindrical base body with a cylinder axis and an outer jacket surface and at least one projection protruding radially outward from the jacket surface and forming a cutting edge. The projection is designed to cut into a radially inwardly protruding material region of the receptacle by means of the cutting edge when the retaining pin (arranged in the receptacle) is rotated about its cylinder axis and while maintaining its axial position relative to the receptacle.
Ein solcher selbstschneidender Haltestift ist in eine entsprechend geformte Aufnahme genau so weit einführbar, bis ein konkret vorliegendes Spiel ausgeglichen ist. In dieser Position kann der Haltestift in der Aufnahme befestigt werden, wobei diese Befestigung möglich ist, ohne eine axiale Kraft oder mit einer verschwindend geringen axialen Kraft (entlang der Zylinderachse des Haltestifts) auszuüben, z.B. auf eine mittels des Haltestifts axialspielfrei gelagerte Welle. Hierdurch können Geräusche im Betrieb der Welle reduziert oder ganz vermieden werden. Darüber hinaus wird eine besonders leichtgängige Lagerung der Welle ermöglicht, die zu einer verbesserten Effizienz der Vorrichtung führen kann. Der Axialspielausgleich ist somit insbesondere dahingehend verbessert, dass eine geringere Geräuschentwicklung und zugleich eine verbesserte Effizienz ermöglicht werden.Such a self-tapping retaining pin can be inserted into a correspondingly shaped receptacle until a specific game is compensated. In this position the retaining pin can be fastened in the receptacle, this fastening being possible without exerting an axial force or with a negligibly small axial force (along the cylinder axis of the retaining pin), e.g. on a shaft supported without axial play by means of the retaining pin. In this way, noise during operation of the shaft can be reduced or avoided entirely. In addition, a particularly smooth mounting of the shaft is made possible, which can lead to improved efficiency of the device. The axial play compensation is thus improved in particular to the effect that less noise and, at the same time, improved efficiency are made possible.
Der Vorsprung kann als Fräszahn ausgebildet sein. Beispielsweise ist der Vorsprung gemäß einem Fräszahn eines Gewindeschneiders für ein Innengewinde ausgebildet, mit dem Unterschied, dass der Vorsprung des Haltestifts keine Steigung aufweist (also einem Kreisbogen folgt und nicht einer Helix). Ein Fräszahn kann besonders effektiv einschneiden.The projection can be designed as a milling tooth. For example, the projection is designed according to a milling tooth of a thread cutter for an internal thread, with the difference that the projection of the retaining pin has no slope (that is, it follows an arc of a circle and not a helix). A milling tooth can cut particularly effectively.
Der Vorsprung verläuft beispielsweise in Umfangsrichtung um die Zylinderachse des Haltestifts entlang eines Abschnitts der Mantelfläche. Dabei verläuft der Vorsprung z.B. innerhalb einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene.The projection runs, for example, in the circumferential direction around the cylinder axis of the retaining pin along a section of the lateral surface. The projection runs e.g. within a plane perpendicular to the cylinder axis.
Der Haltestift kann für eine besonders sichere Befestigung an der Aufnahme eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweisen, z.B. mehr als zehn Vorsprünge. Die Vielzahl von Vorsprüngen weist optional jeweils dieselbe Form auf.The retaining pin can have a plurality of projections for a particularly secure attachment to the receptacle, e.g. more than ten ledges. The plurality of protrusions optionally each have the same shape.
In einer Ausgestaltung bilden mehrere, entlang der Zylinderachse versetzt zueinander angeordnete Vorsprünge eine Gruppe von Vorsprüngen.In one embodiment, a plurality of projections arranged offset from one another along the cylinder axis form a group of projections.
Ferner können mehrere, insbesondere in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete Gruppen von Vorsprüngen vorgesehen sein, was ein besonders gleichmäßiges Einschneiden ermöglicht. Optional sind (genau) drei Gruppen von Vorsprüngen vorgesehen. Das ermöglicht ein besonders symmetrisches Einschneiden ohne Verkanten.Furthermore, a plurality of groups of projections arranged offset from one another in particular in the circumferential direction can be provided, which enables particularly uniform cutting. (Exactly) three groups of projections are optionally provided. This enables particularly symmetrical cutting without tilting.
Der Haltestift kann eine an einem axialen Ende des Haltestifts ausgebildete Werkzeugschnittstelle umfassen (z.B. Torx, Innensechskant, Schlitz oder Kreuzschlitz) und/oder eine an einem (am anderen) axialen Ende ausgebildete Anschlagfläche.The retaining pin can comprise a tool interface (e.g., Torx, hexagon socket, slot or cross-slot) formed on one axial end of the retaining pin and / or a stop surface formed on one (other) axial end.
Gemäß einem Aspekt wird eine Baugruppe zum Axialspielausgleich bereitgestellt, mit einem Haltestift und einem Träger. Der Haltestift kann nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung ausgebildet sein und umfasst einen zylindrischen Grundkörper mit einer Zylinderachse und einer Mantelfläche und zumindest einen von der Mantelfläche radial nach außen vorstehenden und eine Schneidkante ausbildenden Vorsprung. Der Träger weist eine Aufnahme auf, in die der Haltestift axial einsteckbar ist und die zumindest einen nach innen vorstehenden Materialbereich aufweist, in den der Vorsprung des Haltestifts bei einer Drehung (relativ zur Aufnahme) des in die Aufnahme eingesteckten Haltestifts um seine Zylinderachse einschneiden kann, um den Haltestift am Träger zu befestigen, insbesondere axial zu sichern.According to one aspect, an assembly for axial play compensation is provided, with a retaining pin and a carrier. The retaining pin can be designed according to any configuration described herein and comprises a cylindrical base body with a cylinder axis and a lateral surface and at least one of the lateral surface radially outwardly protruding and a cutting edge forming projection. The carrier has a receptacle into which the retaining pin can be inserted axially and which has at least one inwardly protruding material area into which the projection of the retaining pin can cut when the retaining pin inserted into the receptacle is rotated (relative to the receptacle) about its cylinder axis, to attach the retaining pin to the carrier, in particular to secure it axially.
Optional ist der Träger als Gehäuse ausgebildet, z.B. als Getriebegehäuse etwa eines Verstellantriebs.Optionally the carrier is designed as a housing, e.g. as a gear housing for an adjusting drive, for example.
Der Haltestift ist in verschiedenen Einstecktiefen in der Aufnahme des Trägers um seine Zylinderachse relativ zur Aufnahme drehbar, sodass der Vorsprung des Haltestifts an der jeweiligen Einstecktiefe in den innen vorstehenden Materialbereich der Aufnahme einschneiden kann, um den Haltestift am Träger in dieser Einstecktiefe zu befestigen. Je nachdem wie groß ein konkret vorliegendes Axialspiel ist, kann der Haltestift somit tiefer oder weniger tief in die Aufnahme eingesteckt und in dieser Position durch eine Drehung befestigt werden. Elastische Federelemente sind nicht mehr nötig.The retaining pin can be rotated at various insertion depths in the holder of the carrier around its cylinder axis relative to the receptacle, so that the projection of the retaining pin can cut into the inside protruding material area of the receptacle at the respective insertion depth in order to fasten the retaining pin to the carrier at this insertion depth. Depending on how large a specific axial play is, the retaining pin can thus be inserted deeper or less deep into the receptacle and fixed in this position by turning. Elastic spring elements are no longer necessary.
Der Haltestift weist eine zu einer Innenkontur der Aufnahme passende Außenkontur auf. Die Innenkontur wird insbesondere durch die nach innen vorstehenden Materialbereiche und dazwischen ausgebildete Taschen definiert, die Außenkontur durch die Mantelfläche und die Vorsprünge.The retaining pin has an outer contour that matches an inner contour of the receptacle. The inner contour is defined in particular by the inwardly protruding material areas and pockets formed in between, the outer contour by the jacket surface and the projections.
Gemäß einem Aspekt wird eine Antriebsvorrichtung mit einem Axialspielausgleich bereitgestellt. Die Antriebsvorrichtung umfasst die Baugruppe nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung und eine Welle, die an einer Lagerstelle des Trägers der Baugruppe drehbar gelagert ist.According to one aspect, a drive device with an axial play compensation is provided. The drive device comprises the assembly according to any configuration described herein and a shaft which is rotatably mounted on a bearing point of the carrier of the assembly.
Der Haltestift kann derart in die Aufnahme einsteckbar sein, dass er direkt oder indirekt auf ein axiales Ende der Welle einwirken kann, z.B. in Berührung damit gebracht werden oder ein dazwischenliegendes Bauteil in Berührung damit bringen kann.The retaining pin can be inserted into the receptacle in such a way that it can act directly or indirectly on an axial end of the shaft, e.g. can be brought into contact with it or an intermediate component can come into contact with it.
Optional ist eine Formschlussaufnahme am Träger ausgebildet und ein Formschlusseinsatz vorgesehen, wobei der Formschlusseinsatz derart in die Formschlussaufnahme einsetzbar ist, dass er formschlüssig gegen eine Drehung relativ zur Formschlussaufnahme gesichert ist (insbesondere gegen eine Drehung um die Zylinderachse des in der Aufnahme angeordneten Haltestifts). Der Formschlusseinsatz kann verhindern, dass eine Drehung der Welle den in der Aufnahme befestigten Haltestift unbeabsichtigt löst.Optionally, a form-fit receptacle is formed on the carrier and a form-fit insert is provided, wherein the form-fit insert can be inserted into the form-fit receptacle in such a way that it is positively secured against rotation relative to the form-fit receptacle (in particular against rotation about the cylinder axis of the retaining pin arranged in the receptacle). The form-fit insert can prevent a rotation of the shaft from inadvertently releasing the retaining pin fastened in the receptacle.
Die Formschlussaufnahme ist z.B. zwischen der Aufnahme für den Haltestift und der Lagerstelle angeordnet.The form fit recording is e.g. arranged between the receptacle for the retaining pin and the bearing point.
Der Formschlusseinsatz kann derart in die Formschlussaufnahme einsetzbar sein, dass er durch Einstecken des Haltestifts in die Aufnahme in Anlage mit dem axialen Ende der Welle bringbar ist, um ein mögliches Axialspiel auszugleichen.The form-fit insert can be inserted into the form-fit receptacle in such a way that it can be brought into contact with the axial end of the shaft by inserting the retaining pin into the receptacle in order to compensate for any possible axial play.
Der Haltestift kann in einer Lage, in welcher der Formschlusseinsatz in Anlage (oder nahezu in Anlage) mit dem axialen Ende der Welle und dem Haltestift steht, durch eine Drehung um seine Zylinderachse in der Aufnahme befestigbar sein, um die Welle axialspielfrei am Träger zu lagern.The retaining pin can be fastened in a position in which the form-fit insert is in contact (or almost in contact) with the axial end of the shaft and the retaining pin by rotating around its cylinder axis in order to mount the shaft on the carrier without axial play .
Optional ist die Welle als Schneckenwelle ausgebildet. Die Antriebsvorrichtung umfasst z.B. ein Schneckengetriebe.The shaft is optionally designed as a worm shaft. The drive device comprises e.g. a worm gear.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Montage des Haltestifts am Träger der Baugruppe oder der Antriebsvorrichtung nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: zunächst wird der Haltestift in die Aufnahme des Trägers eingesteckt, daraufhin wird der Haltestift derart um seine Zylinderachse relativ zur Aufnahme rotiert, dass der zumindest eine Vorsprung des Haltestifts in den zumindest einen nach innen vorstehenden Materialbereich der Aufnahme einschneidet, wodurch der Haltestift am Träger befestigt wird.According to one aspect, a method for mounting the retaining pin on the carrier of the assembly or the drive device according to any configuration described herein is provided. The method comprises the following steps: first, the retaining pin is inserted into the receptacle of the carrier, then the retaining pin is rotated about its cylinder axis relative to the receptacle in such a way that the at least one projection of the retaining pin cuts into the at least one inwardly protruding material area of the receptacle, whereby the retaining pin is attached to the carrier.
Optional weist der Träger eine Lagerstelle für eine Welle auf und ist so ausgebildet, dass der Haltestift derart in die Aufnahme einsteckbar ist, dass er direkt oder indirekt auf ein axiales Ende der an der Lagerstelle gelagerten Welle einwirken kann, und wobei der Haltestift so tief in die Aufnahme eingesteckt wird, dass die Welle infolge dieser Einwirkung axialspielfrei am Träger gelagert wird.Optionally, the carrier has a bearing point for a shaft and is designed so that the retaining pin can be inserted into the receptacle in such a way that it can act directly or indirectly on an axial end of the shaft mounted on the bearing point, and wherein the retaining pin is so deep in the receptacle is inserted so that the shaft is mounted on the carrier without axial play as a result of this action.
Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen in schematischen Darstellungen:
-
1 einen Haltestift zum Axialspielausgleich; -
2 eine Antriebsvorrichtung in Form eines Verstellantriebs für eine Fahrzeugkomponente mit dem Haltestift gemäß1 ; -
3A und3B Ansichten der Antriebsvorrichtung gemäß2 in einem ersten Stadium des Zusammenbaus; -
4A und4B Ansichten der Antriebsvorrichtung gemäß2 in einem zweiten Stadium des Zusammenbaus; -
5 einen Fahrzeugsitz mit der Antriebsvorrichtung gemäß2 bis4B ; und -
6 ein Kraftfahrzeug mit mehreren Antriebsvorrichtungen gemäß2 bis4B .
-
1 a retaining pin for axial play compensation; -
2 a drive device in the form of an adjusting drive for a vehicle component with the retaining pin according to FIG1 ; -
3A and3B Views of the drive device according to2 in a first stage of assembly; -
4A and4B Views of the drive device according to2 in a second stage of assembly; -
5 a vehicle seat with the drive device according to FIG2 to4B ; and -
6 a motor vehicle with several drive devices according to2 to4B .
Von der Mantelfläche M erstrecken sich mehrere Vorsprünge
Wird der Haltestift
Der Haltestift
Bei der Lagerung der Welle
Zum Ausgleich dieses Axialspiels dient der Haltestift
In der Zwischenstellung gemäß
Die Aufnahme
Der Haltestift
Daraufhin wird der Haltestift
Die Drehung des Haltestifts
Die
Der Träger
Der Formschlusseinsatz
Da die Welle
Der Fahrzeugsitz
Eine Antriebsvorrichtung A ist mit einem Fensterheber
Eine weitere Antriebsvorrichtung A ist mit einem Türschloss
Eine Antriebsvorrichtung A ist ferner mit einer Kofferraumklappe
Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftfahrzeug
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- HaltestiftRetaining pin
- 1010
- GrundkörperBase body
- 1111
- Vorsprunghead Start
- 110110
- SchneidkanteCutting edge
- 1212th
- WerkzeugschnittstelleTool interface
- 1313th
- AnschlagflächeStop surface
- 22
- Trägercarrier
- 2020th
- Aufnahmeadmission
- 200200
- Taschebag
- 201201
- MaterialbereichMaterial area
- 2121st
- LagerstelleDepository
- 2222nd
- FormschlussaufnahmeForm fit recording
- 33
- Wellewave
- 3030th
- axiales Endeaxial end
- 44th
- FormschlusseinsatzForm fit insert
- 55
- FahrzeugsitzVehicle seat
- 5050
- SeitenteilSide part
- 5151
- QuerstrebeCross brace
- 5252
- VerstellmechanismusAdjustment mechanism
- 5353
- LängsverstelleinrichtungLongitudinal adjustment device
- 66
- AntriebsmotorDrive motor
- 77th
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 70 70
- Türdoor
- 700700
- FensterheberWindow regulator
- 701701
- TürschlossDoor lock
- 7171
- KofferraumklappeTrunk lid
- AA.
- AntriebsvorrichtungDrive device
- G1-G3G1-G3
- Gruppe von VorsprüngenGroup of protrusions
- MM.
- MantelflächeOuter surface
- UU
- UmfangsrichtungCircumferential direction
- ZZ
- ZylinderachseCylinder axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 19537503 A1 [0002]DE 19537503 A1 [0002]
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