DE1043742B

DE1043742B - Leitspindeltrieb

Info

Publication number: DE1043742B
Application number: DEA23551A
Authority: DE
Inventors: Morris Robert Steere; Richard Jamison Williams
Original assignee: American Metal Products Co
Current assignee: American Metal Products Co
Priority date: 1955-01-13
Filing date: 1955-10-11
Publication date: 1958-11-13
Also published as: FR1135893A; GB789472A; US2857776A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Leitspindeltrieb mit einer in Längsrichtung unverschieblich gelagerten Antriebsspindel und einer darauf laufenden Spindelmutter, welche in einer axial beweglichen, drehfest angeordneten Verstellvorrichtung, insbesondere einer Sitzverstellvorrichtung, axial unverschieblich und frei drehbar gelagert ist und mit einer zwischen der Spindelmutter und der Verstellvorrichtung angeordneten Schaltkupplung mit Überlastschutz an ihrer Drehung gehindert werden kann.

Leitspindeltriebe der vorgenannten Art werden in der Technik vielfach verwendet und können beispielsweise dazu dienen, einen Fahrzeugsitz innerhalb der Karosserie vor und zurück oder auf und ab zu bewegen. Der besondere Überlastschutz, mit dem solche Leitspindeltriebe versehen sind, sorgt bei dieser und auch bei anderen Anordnungen dafür, daß, sobald die Mutter das Ende der Leitspindel oder einen an dieser Leitspindel angebrachten Anschlag erreicht, die Spindelmutter ausgekuppelt wird. Wenn in einem solchen Fall aber die Einschaltvorriehtung für den Spindeltrieb noch betätigt wird, kann es trotz der Auskupplung durch den Überlastschutz noch wieder zu einem einmaligen oder mehrmaligen Wieder ei nkuppeln führen, so daß Spindel und Mutter und auch der Antriebsmotor in starkem Maße überlastet oder beschädigt werden können. Einen solchen möglicherweise auftretenden Nachteil soll die vorliegende Erfindung ausschalten. Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, den zum Einrücken der Kupplung vorgesehenen Elektromagneten mit einer Wiedereinrüeksperre zu versehen, die das erneute Einrücken der durch Überlast ausgerückten Kupplung verhindert, wenn der Kupplungsmagnet weiterhin erregt bleibt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann diese Wiedereinrücksperre aus einer U-förrnigen Feder mit divergierenden Armen bestehen, die bei erregtem Kupplungsmagneten durch Magnetkraft im Spulenänneren gehalten wird und bei einer den Magnetkräften entgegenwirkenden Längsverschiebung des Ankers in diesen einrastet und dessen Rückbewegung so lange verhindert, bis durch Abschaltung des Kupplungsmagneten die Feder freigegeben wird und durch ihre Federkraft relativ zum Anker bewegt wird und diesen wieder freigibt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Leitspindel mit einer Mehrzahl von darauf geführten Spindel schlossern oder -muttern,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1,

Leitspindeltrieb

Anmelder:

American Metal Products Company,
Detroit, Midi. (V. St. A.)

Vertreter; Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität;
V. St. v. Amerika vom 13, Januar 1955

Richard Jamison Williams, Birmingham, Mich_v

und Morris Robert Steere, Detroit, Mich, (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine geschnittene Ansicht eines Bauteiles gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. S eine Teilansicht der in der Fig. 3 dargestellten Anordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der Fig. 3,

Fig¹. 7 eine Teilansicht der in Fig. 3 dargestellten Anordnung, in der der Anker der Magnetspule in abgefallener Stellung dargestellt ist, und
Fig. 8 eine der Fig. 7 ähnliche Ansicht, in der der Anker der Magnetspule in angezogener Stellung dargestellt ist.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, treibt ein Motor 10 über ein Getriebe eine Leitspindel 11 üblicher Konstruktion an. Die Leitspindel 11 ist mit schraubenförmigen Gewindegängen von geringer Steigung versehen, die in das Innengewinde 13 einer Mutter 14 eingreifen.

Der Mittelteil der Mutter 14 ist von einem Gehäuse So 15 umgeben, an dem seitliche Abdeckplatten 16 unverrückbar befestigt sind. Die Befestigung kann beispielsweise, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit Mieten 17 erfolgen. An den Außenkanten der Mutter 14 sind beiderseitig bogenförmige Aussparungen vorgesehen, die

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eine Laufbahn 18 für Kugellager 19 bilden, die zwi- lastung des Motors und der mechanischen Bauteile sehen der Laufbahn 18 und den entsprechend bogen- verhindert wird. Durch ein Reversieren der Drehförmig ausgebildeten Teilen 21 der Platte 16 ange- richtung des Motors 10 rotiert die Leitspindel in entordnet sind. Durch die vorbeschriebene Anordnung gegengesetzter Richtung, so daß die Muttern auf der kann die Mutter innerhalb des Gehäuses 15 frei rotie- 5 Leitspindel vor- und zurückbewegt werden können, ren und das Gehäuse in beiden Richtungen entlang In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leitspindel bewegen. Am Gehäuse 15 sind zwei der Erfindung dargestellt, bei dem im Gehäuse 15 ein sich gegenüberliegende Öffnungen 22 vorgesehen, in Plungerkolben 41 zur Betätigung der Kugel 25 vordenen die Enden eines gabelförmigen Hebels, welcher gesehen ist. Am Gehäuse ist mit Hilfe von flachen durch die Mutter und das Gehäuse bewegt werden soll, io Flanschen 43 eine mit Außengewinde versehene verankert sind. Innerhalb der Mutter 14 ist ein radial Hülse 44 befestigt, auf die eine mit Innengewinde vergerichteter Schlitz 23 mit nach außen divergierenden sehene Kappe 45 aufgeschraubt ist. Innerhalb der Seitenwänden 24 angeordnet, mit denen eine in den Hülse 44 ist zwischen dem Plunger 41 und der Kappe Schlitz hineinbewegliche Kugel 25 als Verriegelungs- 45 eine Feder 46 angeordnet, die auf die Kugel einen vorrichtung zusammenarbeitet. 15 zuvor festgelegten Druck ausübt. Durch Verdrehen

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ruht die Kugel 25 inner- der Kappe auf der Hülse 44 kann die Kraft der Feder halb einer Öffnung 20 auf einem nichtmagnetischen 46 geändert werden, wodurch sich dann auch der Stößel 26 am Boden des Gehäuses 15., der mit dem Überlastdruck ändert, welcher erforderlich ist, um Anker 27 eines Elektromagneten 28 verbunden ist. über die Nbckenflächen die Kugel 25 aus dem Schlitz Innerhalb eines U-förmigen Polstückes 31 aus magne- 20 23 herauszutreiben. Hierbei wird die Mutter stets vertischem Werkstoff ist eine Spule 29 gelagert, deren drehungssicher gehalten, so daß zwischen der Mutter Magnetfluß das Polstück 31 durchsetzen kann. Am und der Leitspindel eine Antriebsverbindung besteht, unteren Ende des Ankers 27 ist eine Ankerplatte 32 Die auf die Kugel einwirkende Kraft begrenzt die befestigt, welche den Luftspalt zwischen den Enden maximal auf die Mutter anwendbare Last. Sobald des Polstückes 31 überbrücken kann. Der gesamte 25 diese Grenzlast überschritten wird, tritt die Kugel aus Elektromagnet ist in einem isolierten Gehäuse 33 dem Schlitz heraus, so daß sich dann die Mutter zuuntergebracht, aus dem ein Leiterpaar 34 herausragt. sammen mit der Leitspindel drehen kann.

Die Mutter kann gegenüber der Leitspindel nur be- Es ergibt sich also, daß die Kugel jedesmal aus dem wegt werden, wenn der Anker der Magnetspule 28 Schlitz herausgedrückt wird, wenn eine Anschlagnach oben angezogen ist und die Kugel in den Schlitz 30 fläche 36 am Ende des zuvor festgelegten Arbeitsweges 23 der Mutter hineindrückt. Sobald sich der Anker der Mutter auf der Leitspindel an einen Stift 37 annach oben bewegt, wird die Mutter verdrehungssicher schlägt. Die Verbindung wird jedesmal gelöst, wenn gehalten und entlang der Leitspindel bewegt, bis sich die auf die Anordnung einwirkende Last eine zuvor dieser Bewegung eine Kraft widersetzt, die über die festgelegte Größe erreicht, wodurch dann der Arbeitsabgeschrägten Seitenwände 24 des Schlitzes 23 die 35 Vorgang unterbrochen wird, damit die arbeitenden Kugel entgegen der Kraft des Ankers 27 aus dem Teile nicht überbeansprucht werden können.
Schlitz herausdrückt. Nach der vorbeschriebenen Aus- Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist die rastung dreht sich die Mutter wiederum mit der Leit- Kugel 25 durch eine Rolle 40 ersetzt. Bei dieser Anspindel 11., wobei dann die Kugel bei jeder Umdre- Ordnung ergibt sich der Vorteil, daß keine punktförhung in den Schlitz 23 zurückfällt und dabei ein 40 mige, sondern eine linienförmige Berührung zwischen klickendes Geräusch erzeugt, durch das die Bedie- dem Sperrkörper und den abgeschrägten Seitenwännungsperson gewarnt und darauf aufmerksam gemacht den 24 des Schützes 23 stattfindet, wodurch der Verwird, daß die Vorrichtung überlastet ist und somit schleiß vermindert wird.

nicht arbeitet. Bei dieser Anordnung können die ein- Bei den speziellen Darstellungen der Fig. 3, 6, 7

zelnen Bauelemente und der die Leitspindel antrei- 45 und 8 ist eine Wiedereinrücksperre 50 vorgesehen, die

bende Motor nicht überlastet werden. den Anker 27 des Magneten in abgefallener Stellung

Wenn die Leitspindel mit zwei Spindelschlössern hält, nachdem die Kugel durch eine der schrägen oder Mutteranordnungen versehen ist, von denen die Seitenwände 24 aus dem Schlitz herausgedrückt eine einen Hebel zur Vorwärts- und Rückwärtsver- wurde. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann die Kugel nun stellung eines Fahrzeugsitzes antreibt und die andere 50 nicht mehr gegen die Mutter und in den Schlitz 23 den Sitz aufwärts und abwärts bewegt, können keine hineingedrückt werden, wenn die Leitspindel 11 und Verstellungen auftreten, solange nicht die Leitspindel die Mutter gemeinsam rotieren. Die Wiedereinrückangetrieben und die eine oder die andere Magnetspule sperre 50 ist U-förmig ausgebildet und besteht aus zur verdrehungssicheren Halterung der Mutter erregt Federstahl und ist mit einem Bodensteg 51 versehen, wird. Es lassen sich die horizontalen und vertikalen 55 der eine Öffnung 52 aufweist, durch die der nichtVerstellungen wahlweise gleichzeitig oder auch ge- magnetische Stößel 26 hindurchragt. Die Federarme trennt nacheinander vornehmen. 53 und 54, die vom Bodensteg 51 ausgehen, divergie-

Aus den Zeichnungen ist auch noch zu ersehen, daß ren gegeneinander. Der Arm 53 ist in der Nähe seines

die Mutter 14 an jeder Stirnseite einen Ansatz 35 mit Endes bei 55 V-förmig umgebogen und an seinem

einer Anschlagfläche 36 aufweist. Beiderseitig der 60 äußeren Ende 56 schmaler ausgebildet, wie aus Fig. 6

Mutter sind Stifte 37 vorgesehen, deren Abstände ersichtlich. Beim Federarm 54 weist das obere Ende

voneinander dem maximalen Arbeitsweg für die Ver- 57 eine verminderte Breite auf und ist von seinem

Stellbewegung entsprechen; d. h., im vorliegenden Hauptteil nach außen abgebogen. Die Enden 56 und

Beispiel legen die vorgenannetn Stifte 37 die mögliche 57 der Federarme ragen in Schlitze 58 bzw. 59 der

Vorwärts-, Rückwärts-, Aufwärts- und Abwärtsbewe- 65 Ankerplatte 32 hinein.

gung des Sitzes fest. Sobald eine der Anschlagflächen Wie aus Fig. 3 ersichtlich, bewirken bei entregten

36 an einem Stift 37 zur Anlage kommt, dreht sich Magneten der V-förmige Teil 55 des Federarmes 53,

zwangläufig die Mutter zusammen mit der Leitspindel, die gespreizte Anordnung der Federarme 53 und 54

und die Kugel 25 wird bei jeder Umdrehung aus und das Gewicht des Ankers, daß der letztere nach

ihrem Schlitz herausgedrückt, wodurch eine Über- 70 unten gezogen und die Kugel 25 aus dem Schlitz 23

herausbewegt wird. In diesem Zustand ragt das äußere Ende 56 des einen Federarmes in den Schlitz 58 der Platte 32 hinein, daß die Bewegung des Ankers nicht gestört wird. Wenn die Magnetspule 29 erregt wird, werden der Anker und die Wiedereinrücksperre 50 nach innen bewegt und halten die Kugel, wie Fig. 8 zeigt, innerhalb des Schlitzes 23. Wenn die Anschlagflache 36 an einem Stift 37 zur Anlage kommt, dreht sich die Mutter mit der Leitspindel, und die Kugel 25 wird aus dem Schlitz 23 herausgedrückt, wodurch dann auch der Anker nach außen bewegt wird, während die Wiedereinrücksperre 50 durch die Magnetkraft am Polstück 31 gehalten wird. Dieser Zustand ist in Fig. 7 dargestellt, aus der auch zu ersehen ist, daß sich das äußere Ende 56 des Federarmes 53 der Federkupplung nach innen bewegt hat und dort an der Innenseite der Ankerplatte 32 gegen den Ankerteil 27 anstößt und die Platte damit verriegelt. Der von der erregten Magnetspule 29 kommende Fluß ist dabei nicht in der Lage, die Kraft der Wiedereinrücksperre 50 zu überwinden, so daß die Mutter mit der Leitspindel frei rotieren kann, ohne daß die Kugel 25 in den Schlitz 23 hineingedrückt wird, wodurch dann ein Verschleiß und die sonst auftretenden Betätigungsgeräusche ausgeschaltet werden. Wenn jedoch die Spule 29 entregt wird, hört die Magnetkraft, die die Federkupplung am Polstück hält, auf, und die sich auseinanderspreizenden Federarme 53 und 54 bewirken, daß die Feder in die in Fig. 3 dargestellte Stellung zurückgelangt, in der sie eine einwärts gerichtete Bewegung des Ankers und ein Eindringen der Kugel 25 in den Schlitz 23 nicht mehr verhindern kann. Somit stellt die Wiedereinrücksperre 50 eine einfache Entriegelungsvorrichtung dar, durch die verhindert wird, daß auf die Kugel 25 ein Druck ausgeübt wird, der die Kugel nach ihrem einmaligen Ausrasten wieder in den Schlitz 23 zurückdrückt, wodurch dann auch ein Verschluß der Schlitzwandungen und Betätigungsgeräusche ausgeschaltet werden.

Claims

Patentansprüche·.

1. Leitspindeltrieb mit einer in Längsrichtung unverschieblich gelagerten Antriebsspindel und einer darauf laufenden Spindelmutter, welche in einer axial beweglichen, drehfest angeordneten Verstellvorrichtung, insbesondere einer Sitzverstellvorrichtung, axial unverschieblich und frei drehbar gelagert ist und mit einer zwischen der Spindelmutter und der Verstellvorrichtung angeordneten Schaltkupplung mit Überlastschutz an ihrer Drehung gehindert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Einrücken der Kupplung vorgesehener Elektromagnet mit einer Wiedereinrücksperre (50) versehen ist, die das erneute Einrücken der durch Überlast ausgerückten Kupplung verhindert, wenn der Kupplungsmagnet weiterhin erregt bleibt.

2. Leitspindeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedereinrücksperre (50) aus einer U-förmigen Feder mit divergierenden Armen (53, 54) besteht, die bei erregtem Kupplungsmagneten durch Magnetkraft im Spuleninneren gehalten wird und bei einer den Magnetkräften entgegenwirkenden Längsverschiebung des Ankers in diesen einrastet und dessen Rückbewegung so lange verhindert, bis durch Abschaltung des Kupplungsmagneten die Feder freigegeben wird und durch ihre Federkraft relativ zum Anker bewegt wird und diesen wieder freigibt.

3. Leitspindeltrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Elektromagneten betätigte Schaltkupplung in an sich bekannter Weise eine Kugel (25) enthält, welche in einen trapezförmigen Umfangsschlitz (23) der Spindelmutter hineinged'rückt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 686 817, 692 761, 845, 887 591, 906 876.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen