DE19911432A1 - Automotive seat adjustment spindle drive thread has convex profile preventing rattles - Google Patents
Automotive seat adjustment spindle drive thread has convex profile preventing rattlesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Schnecken- bzw. Spindelgetriebe nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 15. Die Erfin dung dient insbesondere zum Antrieb von Verstelleinrichtun gen in Kraftfahrzeugen.The invention relates to a worm or spindle gear according to the preambles of claims 1 and 15 respectively This serves in particular to drive adjustment devices gene in motor vehicles.
Der Einsatz von Spindel- oder Schneckengetrieben zum Antrieb von Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen ist aus der DE 195 31 702 bekannt, in der sowohl ein Spindel- als auch ein Schneckengetriebe für die Verstellung der Relativposition von Teilen an Kraftfahrzeugsitzen beschrie ben ist. Die Spindel ist dabei drehfest an zumindest einem Teil des Fahrzeugsitzes angelenkt und wird von einer ange triebenen Spindelmutter mit Innengewinde umgriffen. Die Verdrehung der Spindelmutter bewirkt je nach Drehsinn eine Verstellung des Sitzes in die eine oder andere Richtung, wobei die Spindelmutter mittels einer Schnecke in Drehung versetzt wird.The use of spindle or worm gears for Drive of adjustment devices in motor vehicles known from DE 195 31 702, in which both a spindle as well as a worm gear for adjusting the Described relative position of parts on motor vehicle seats ben is. The spindle is non-rotatably on at least one Part of the vehicle seat is articulated and is attached by one gripped spindle nut with internal thread. The Rotation of the spindle nut causes one depending on the direction of rotation Adjustment of the seat in one direction or the other, the spindle nut rotating by means of a worm is transferred.
Nachteilig an dieser Schnecken- oder Spindelverzahnung ist eine erhöhte Geräuschbildung, das sogenannte Modulieren, das durch schwankende Abstände der ineinandergreifenden Verzahnung aufgrund von Fertigungs- und Montagetoleranzen entsteht. Dementsprechend werden zusätzliche Bauteile zur Geräuschentkopplung benötigt bzw. muß ein Teil der Verzah nung mit einer geräuschreduzierenden Kunststoffumspritzung versehen werden.A disadvantage of this worm or spindle toothing is increased noise, the so-called modulation, that by fluctuating distances of the interlocking Gearing due to manufacturing and assembly tolerances arises. Accordingly, additional components for Noise decoupling requires or must be part of the tooth system with a noise-reducing plastic coating be provided.
Ebenfalls führen die Schwankungen in den Reibungsverhältnis sen zu einer unterschiedlichen Stromaufnahme des Antriebsmo tors, so daß ein größerer Elektronikaufwand erforderlich ist. Nachteilig ist weiterhin, daß die herkömmlichen Schnec ken- bzw. Spindelgetriebe empfindlich gegenüber Montageto leranzen sind, d. h., daß die Schnecken- bzw. Spindelmutter achsen zur Vermeidung von Fluchtungsfehlern sehr genau in bezug auf die Schneckenrad- bzw. Spindelachse ausgerichtet sein muß. Zudem besteht bei der herkömmlichen Spindel- oder Schneckenverzahnung eine Überbestimmung der Kraftübertra gung durch mehrere undefinierte Anlagepunkte.The fluctuations in the friction ratio also result to a different current consumption of the drive motor tors, so that a larger electronics effort is required is. Another disadvantage is that the conventional Schnec Key or spindle gear sensitive to assembly to are tolerances, d. that is, the worm nut axes to avoid misalignment very precisely in aligned with the worm wheel or spindle axis have to be. There is also the conventional spindle or Helical gearing an over-determination of the force transmission through several undefined investment points.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schnecken- bzw. Spindelgetriebe insbesondere für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen bereitzustellen, das kostengünstig herzustellen ist, geringe Anforderungen an Fertigungs- und Montagetoleranzen stellt und ein ruhiges Laufverhalten gewährleistet.The object of the present invention is to provide a screw or spindle gear especially for adjusting devices to provide in motor vehicles, the inexpensive is to manufacture, low demands on manufacturing and Installation tolerances and quiet running behavior guaranteed.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schneckenge triebe gemäß Anspruch 1 und ein Spindelgetriebe gemäß Anspruch 15 gelöst.According to the invention, this task is accomplished by a screw drives according to claim 1 and a spindle gear according to Claim 15 solved.
Durch die Ausbildung der Schnecken- bzw. Spindelmutterver zahnung mit einem gesonderten Kraftübertragungsbereich, der im kraftübertragenden Teilkreis eine größere Zahnbreite bezogen auf den sich anschließenden Verzahnungsabschnitten aufweist, befindet sich nur die Zahnflanke des Kraftübertra gungsbereiches im Eingriff mit der Gegenverzahnung. Dies be deutet, daß lediglich ein Gang der Verzahnung mit der Gegen verzahnung kraftübertragend in Eingriff steht, wodurch ein Modulieren durch schwankende Achsabstände von mehreren in Eingriff befindlichen Zähnen nicht entstehen kann. Durch den vollständig tragenden Gang der Verzahnung ist ein ständiger Eingriff der Berührungsstellen im kraftübertragen den Teilkreis gewährleistet, d. h. es ist immer die gleiche Anzahl von Punkten zwischen dem treibenden und dem getriebe nen Laufpartner in Kontakt, was zu einem Herabsetzen der Mo dulationsgeräusche führt.Through the formation of the screw or spindle nut ver toothing with a separate power transmission area, the a larger tooth width in the power-transmitting pitch circle related to the subsequent gear sections only the tooth flank of the power transmission is located range in engagement with the counter toothing. This be indicates that only one course of the interlocking with the counter toothing engages in a force-transmitting manner, thereby creating a Modulation by fluctuating center distances of several in Teeth can not arise. By the fully load-bearing path of the gearing is one constant intervention of the contact points in the power transmission ensures the pitch circle, d. H. it is always the same Number of points between the driving and the gear NEN running partner in contact, which leads to a reduction in the Mo Dulation noise leads.
Es ist denkbar, daß die Kraftübertragungsbereiche lediglich abschnittsweise auf einem Gang der Verzahnung angeordnet sind, d. h. daß sich auf einer Länge von 360° mehrere, voneinander getrennte Kraftübertragungsbereiche auf einem Verzahnungsgang befinden.It is conceivable that the power transmission areas only arranged in sections on a gear of the gearing are, d. H. that over a length of 360 °, separate power transmission areas on one Gear path.
Wird nachfolgend von dem Kraftübertragungsbereich gespro chen, so sind damit sowohl die abschnittsweise als auch die kontinuierliche Aufdickung der Verzahnung im Verhältnis zu angrenzenden Verzahnungsbereichen gemeint.Is subsequently spoken of the power transmission area Chen, so are both the sections and the continuous thickening of the toothing in relation to adjacent gearing areas meant.
Bei einer mehrgängigen Schnecken- bzw. Spindelmutterverzah nung ist bei zumindest einem Gang der Verzahnung kein Kraftübertragungsbereich vorgesehen.With a multi-start worm or spindle nut toothing With at least one gear, there is no opening Power transmission area provided.
In einer Weiterbildung der Erfindung schließt sich an den Kraftübertragungsbereich zumindest ein Bereich mit einer im Verhältnis zu dem Kraftübertragungsbereich geringeren Zahn höhe an. Sofern der Kraftübertragungsbereich in der Mitte der Schnecken- bzw. Spindelmutterverzahnung angeordnet ist und sich nicht bis zu einem Rand erstreckt, können sich selbstverständlich in Drehrichtung vor und nach dem Kraftübertragungsbereich Bereiche mit geringerer Zahnhöhe anschließen.In a development of the invention follows the Power transmission area at least one area with a Relation to the power transmission area of the lower tooth altitude. If the power transmission area in the middle the worm or spindle nut toothing is arranged and does not extend to an edge can of course in the direction of rotation before and after Power transmission area Areas with a lower tooth height connect.
Ebenso sind die Getriebe bei einer entsprechenden Ausgestal tung des Kraftübertragungsbereiches unempfindlich gegen Fer tigungstoleranzen und lassen einen leichten Winkelversatz der Schnecken- bzw. Spindelmutterachse in bezug auf die Aus richtung der Gegenverzahnung zu. Für ein Spindelgetriebe be deutet dies, daß die Drehachsen von Spindelmutter und Spindel nicht exakt deckungsgleich verlaufen müssen; bei einem Schnecken-Schneckenrad-Getriebe müssen die jeweiligen Achsen nicht senkrecht aufeinander stehen. The gearboxes are also designed accordingly tion of the power transmission area insensitive to Fer tolerance and leave a slight angular misalignment the worm or spindle nut axis with respect to the off direction of the counter toothing. For a spindle gear this indicates that the axes of rotation of the spindle nut and Spindle does not have to be exactly congruent; at a worm-worm gear transmission must be the respective Axes are not perpendicular to each other.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft der Kraftübertragungsbereich um zumindest 360° um die Schneckenachse. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei einer mehrgängigen Verzahnung stets der Gang mit dem Kraftübertragungsbereich mit der Gegenverzahnung in Ein griff steht. Auch wird so gewährleistet, daß nur diejenige Windung, die den Aufdickungsbereich umfaßt, mit der Gegen verzahnung in Eingriff tritt, so daß die weiteren Gänge bzw. Windungen der Schneckenverzahnung mit der Gegenverzah nung nicht in Eingriff gelangen und ein Modulieren herbei führen. Alternativ kann der Kraftübertragungsbereich auch ein Vielfaches einer Windung umfassen, je nachdem, über welchen Bereich sich der Eingriff der Schneckenverzahnung in die Gegenverzahnung erstreckt.In an advantageous embodiment of the invention the power transmission area by at least 360 ° around the Screw axis. This ensures that in the case of multi-gear gearing, the gear with the Power transmission area with counter teeth in on handle stands. It also ensures that only one Turn, which includes the thickening area with the counter gearing engages so that the further gears or turns of the worm toothing with the counter toothing not engaging and modulating to lead. Alternatively, the power transmission area can also comprise a multiple of a turn, depending on, about which area the engagement of the worm gear extends into the counter toothing.
Vorzugsweise ist der Kraftübertragungsbereich im wesentli chen in der Mitte der Schnecke angeordnet, damit in einem Crashfall in beide Richtungen entlang der Schneckenachse die gleichen Kräfte aufgenommen werden können, wenn bei einer mehrgängigen Schneckenverzahnung die Gänge ohne Kraftübertragungsbereich mit der Gegenverzahnung eines Zahn segmentes oder einer Zahnstange aufgrund der Verformung in Eingriff gelangen. Ist eine eingängige Verzahnung mit einem Kraftübertragungsbereich vorgesehen, tragen dementsprechend diejenigen Windungen der Verzahnung, die im Normalbetrieb nicht im Eingriff mit der Gegenverzahnung stehen.Preferably, the power transmission area is essentially Chen arranged in the middle of the snail, so in one Crash in both directions along the screw axis the same forces can be absorbed if at the multi-gear worm gear without Power transmission area with the counter toothing of a tooth segment or a rack due to the deformation in Intervention. Is a catchy interlocking with one Power transmission area provided, wear accordingly those turns of the gearing that are in normal operation are not in engagement with the counter teeth.
Um ein einfaches und sanftes Einlaufen des Kraftübertra gungsbereiches in die Gegenverzahnung zu ermöglichen, sind Einlaufbereiche am Ende bzw. am Anfang des Kraftübertra gungsbereiches vorgesehen, die beispielsweise als Schrägen ausgebildet sind. To easily and gently break in the power transmission range in the counter teeth are to be enabled Entry areas at the end or at the beginning of the power transmission supply area provided, for example as slopes are trained.
Die Schnecke kann als ein Drehteil hergestellt werden, wobei es alternativ möglich ist, die Schnecke als Gußteil aus Metall oder Kunststoff auszubilden.The screw can be made as a turned part alternatively it is possible to cast the screw to be made of metal or plastic.
In einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Schnecke aus einem metallischen Kern, der beispielsweise in einem Druckgußverfahren hergestellt worden ist, auf den eine Kunststoffverzahnung aufgebracht bzw. angeformt ist. Der metallische Kern kann dabei bereits eine vorgeformte Verzah nung aufweisen und durch das Anformen der Kunststoffverzah nung, beispielsweise im Rahmen eines Spritzgußverfahrens, wird durch Anspritzen des Kraftübertragungsbereiches die endgültige Verzahnungsgeometrie hergestellt.In a further development of the invention there is the screw made of a metallic core, for example in a Die casting process has been produced on the one Plastic gearing is applied or molded. The metallic core can already have a preformed toothing Have tion and by molding the plastic teeth tion, for example in the context of an injection molding process, is the injection molding of the power transmission area final gear geometry produced.
Insbesondere um einen Winkelversatz zwischen Schnecke und Schneckenrad zu ermöglichen, ist die Schnecke ballig, also mit einer konvexen, nach außen gewölbten Kontur ausgebil det. Dadurch können vergleichsweise große Fluchtungsfehler der jeweiligen Achsen zueinander zugelassen werden, ohne daß das Getriebe blockiert oder schwergängig läuft.In particular, an angular offset between the screw and To enable the worm wheel, the worm is crowned with a convex contour that curves outwards det. This can result in comparatively large misalignments of the respective axes are allowed to each other without that the gearbox is blocked or running stiffly.
Vorteilhafterweise ist im Zahnfuß der Schneckenverzahnung ein Hinterschnitt eingearbeitet, wodurch das Maß des Winkel versätzes aufgrund von Fertigungstoleranzen erhöht wird. Dieser Hinterschnitt wird beispielsweise dadurch erreicht, daß der Querschnitt der Verzahnung überwiegend kreisförmig bzw. die Zahndicke am Zahnfuß geringer als in einem angren zenden Bereich ausgebildet ist. The worm gear is advantageously in the tooth base an undercut is incorporated, reducing the measure of the angle offset is increased due to manufacturing tolerances. This undercut is achieved, for example, that the cross section of the toothing is predominantly circular or the tooth thickness at the tooth base is smaller than in one zenden area is formed.
Neben einer einstückigen Ausbildung der Verzahnung mit dem Kraftübertragungsbereich, bei der die unterschiedliche Zahn geometrie beispielsweise durch ein Gußverfahren oder einen entsprechenden Zerspanungsvorgang realisiert wird, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Kraftübertra gungsbereiche der Verzahnung mittels einer Beschichtung auf getragen werden. Dabei kann die Beschichtung aus Kunststoff bestehen. So besteht die Möglichkeit, daß ein metallischer Kern der Schnecke eine Grundverzahnung aufweist, auf die le diglich in bestimmten Bereichen eine Schicht aus Kunststoff oder einer entsprechenden Keramik aufgetragen wird. Durch die Beschichtung kann neben der Aufdickung eine günstige Reibpaarung mit der Gegenverzahnung gebildet werden, was sich in einer erhöhten Laufruhe und einer verringerten Geräuschbildung niederschlägt.In addition to a one-piece design of the gearing with the Power transmission area where the different tooth geometry, for example, by a casting process or a corresponding machining process is implemented, it has turned out to be advantageous if the power transmission areas of toothing by means of a coating be worn. The coating can be made of plastic consist. So there is a possibility that a metallic Core of the screw has basic teeth on which le only in certain areas a layer of plastic or an appropriate ceramic is applied. By in addition to the thickening, the coating can be a cheap one Friction pairing with the counter teeth are formed what result in increased smoothness and decreased Precipitation of noise.
Bei einem Spindelgetriebe hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Spindelmutterverzahnung im Profil eine nach innen gewölbte Kontur aufweist. Analog zu der konvexen Ausgestaltung der Schnecke wird durch die gewölbte Kontur der Spindelmutterverzahnung ein Winkelversatz der Spindelmutterachse zur Spindelachse ermöglicht. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Spindel nur einsei tig gelagert ist und im Verlauf des Verstellweges es zu einer Biegung der Spindel kommt.With a spindle gear, it has proven to be advantageous found that the spindle nut toothing in profile has an inwardly curved contour. Analogous to that convex design of the snail is arched by the Contour of the spindle nut toothing an angular offset of the Spindle nut axis to the spindle axis enables. This is This is particularly advantageous when the spindle is only one tig is stored and in the course of the adjustment there is a bend in the spindle.
Es ist von Vorteil, wenn sich der Kraftübertragungsbereich im wesentlichen in der Mitte der Spindelmutter befinden, da auch hier im Crashfall in beiden Bewegungsrichtungen die weiteren Verzahnungsgänge mit der Gegenverzahnung gleichmä ßig in Eingriff treten und Kräfte aufnehmen können. It is advantageous if the power transmission area are located essentially in the middle of the spindle nut, because also here in the event of a crash in both directions other gears with the counter toothing evenly ß engage and be able to absorb forces.
Alternativ zu einer konvexen Kontur der Spindelmutterverzah nung ist eine Ausgestaltung der Spindelmutterverzahnung vorgesehen, die von einem kleinsten Durchmesser ausgehend sich entlang der Spindelachse kontinuierlich in eine Rich tung aufweitet. Auf diese Weise wird ebenfalls ein Winkel versatz zwischen Spindelmutterachse und Spindelachse ermög licht.As an alternative to a convex contour of the spindle nut toothing is a configuration of the spindle nut toothing provided starting from a smallest diameter continuously along the spindle axis in one direction tung widened. In this way there is also an angle offset between spindle nut axis and spindle axis possible light.
Die Spindelmutter kann als ein Gußteil aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein, wobei eine vorteilhafte Ausge staltung der Spindelmutter darin besteht, daß einer metalli schen Hülse eine Kunststoffverzahnung angeformt ist. Die Kunststoffverzahnung kann ebenfalls in einem Spritzgußver fahren gefertigt werden.The spindle nut can be cast as a metal or Be made of plastic, an advantageous Ausge staltung the spindle nut is that a metallic plastic sleeve is integrally formed. The Plastic gearing can also be used in an injection molding process drive are manufactured.
Zur Erhöhung der Fertigungstoleranzen und zur Vermeidung der Blockierung des Spindelgetriebes bei einem Winkelver satz von Spindel- und Spindelmutterachse weist die Verzah nung der Spindelmutter einen Hinterschnitt auf, der bei spielsweise durch einen überwiegend kreisförmig ausgebilde ten Querschnitt des Zahnprofiles hergestellt werden kann. Die Kraftübertragungsbereiche können analog zu der Schnec kenverzahnung ebenfalls aus einer Beschichtung, beispiels weise aus Kunststoff oder einem anderen auftragbaren Werk stoff bestehen.To increase manufacturing tolerances and avoid them blocking the spindle gear at an angle ver set of spindle and spindle nut axis shows the toothing of the spindle nut on an undercut that at for example by a predominantly circular design th cross section of the tooth profile can be produced. The power transmission ranges can be analogous to the Schnec spline also from a coating, for example wise from plastic or another applicable work consist of fabric.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiele soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen: Based on the embodiment shown in the drawing play the idea underlying the invention are explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Schneckenverzah nung mit einem Kraftübertragungsbereich im Eingriff mit einer Gegenverzahnung; Figure 1 is a sectional view of a worm gear with a power transmission area in engagement with a counter toothing.
Fig. 2 eine Schneckenverzahnung mit einem Kraftübertra gungsbereich mit einem Hinterschnitt; Fig. 2 shows a worm gear with a force transmission range with an undercut;
Fig. 3 eine Spindelverzahnung mit einer Spindelmutter mit einer gewölbten Kontur; Figure 3 is a spindle gearing with a spindle nut with an arched contour.
Fig. 4 eine Schemadarstellung der Winkelbeweglichkeit von Spindel und Spindelmutter; Fig. 4 is a schematic representation of the angular movement of the spindle and spindle nut;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer einseitigen Lagerung der Spindel; Fig. 5 is a schematic representation of a one-sided mounting of the spindle;
Fig. 6 eine Spindelverzahnung mit einem überwiegend kreisförmig ausgebildeten Zahnquerschnitt; Fig. 6 is a spindle gearing with a predominantly circular shaped tooth cross-section;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Schneckenverzahnung mit Kraftübertragungsbereichen sowie Fig. 7 is a plan view of a worm toothing with power transmission areas and
Fig. 8 eine Schneckenverzahnung nach Fig. 1 mit einer reduzierten Zahnhöhe in dem Kraftübertragungsbe reich. Fig. 8 is a worm gear according to FIG. 1 with a reduced tooth height in the power transmission area.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Schnecke 1 mit einer Schneckenverzahnung 2, bei der ein Gang einen Kraftübertragungsbereich 3 aufweist, der im Verhältnis zu den angrenzenden Zähnen eine vergrößerte Zahnbreite und Zahnhöhe aufweist. Eine Gegenverzahnung 4 ist korrespondie rend zu der Schneckenverzahnung 2 dergestalt ausgebildet, daß lediglich der Gang mit dem Kraftübertragungsbereich 3 kraftübertragend in sie eingreifen kann. Fig. 1 shows a sectional view of a screw 1 with a worm gear 2, in which a gear has a force transmission region 3 having an enlarged tooth width and tooth height in relation to the adjacent teeth. A counter toothing 4 is designed to correspond to the worm toothing 2 in such a way that only the gear with the power transmission region 3 can engage in it in a force-transmitting manner.
Um einen kontinuierlichen Eingriff des Kraftübertragungsbe reiches 3 mit der Gegenverzahnung 4 zu gewährleisten, verläuft der Kraftübertragungsbereich 3 auf einer Länge von zumindest einer Windung um die Schneckenachse 5. Durch eine solche Ausbildung des Kraftübertragungsbereiches 3 wird ge währleistet, daß stets nur eine Windung eines Ganges der Schneckenverzahnung 2 kraftübertragend im Eingriff mit der Gegenverzahnung 4 steht. Auf diese Weise wird vermieden, daß durch schwankende Achsabstände verschiedener Gänge auf grund von Fertigungsungenauigkeiten ein ungleichmäßiger Lauf des Getriebes mit entsprechender Geräuschentwicklung sowie ein Modulieren des Antriebsmotors entsteht, wenn ver schiedene Gänge der Schneckenverzahnung nacheinander mit der Gegenverzahnung 4 in Eingriff gebracht werden.In order to ensure a continuous engagement of the force transmission area 3 with the counter toothing 4 , the force transmission area 3 extends over a length of at least one turn around the screw axis 5 . Such a design of the power transmission area 3 ensures ge that only one turn of a gear of the worm toothing 2 is force-transmitting in engagement with the counter toothing 4 . In this way, it is avoided that uneven running of the transmission with corresponding noise and modulation of the drive motor arises due to fluctuating center distances of different gears due to manufacturing inaccuracies when ver different gears of the worm teeth are successively brought into engagement with the counter teeth 4 .
Die übrigen, nicht kraftübertragend mit der Gegenverzah nung 4 in Eingriff stehenden Zähne bzw. Gänge können im Crashfall nach einem gewissen Verformungsweg ebenfalls Kräfte aufnehmen, wodurch der Gang mit dem Kraftübertra gungsbereich 3 nicht allein die Crashkräfte aufnehmen muß und entsprechend schwächer dimensioniert werden kann.The remaining, non-force-transmitting with the toothing 4 engaged teeth or gears can also absorb forces in the event of a crash after a certain deformation path, so that the gear with the force transmission range 3 does not have to absorb the crash forces alone and can be dimensioned correspondingly weaker.
Je nach konstruktiver Ausgestaltung des Schneckengetriebes kann der Kraftübertragungsbereich 3 auch mehr als eine Windung um die Schneckenachse 5 umfassen. Depending on the design of the worm gear, the force transmission area 3 can also comprise more than one turn around the worm axis 5 .
In der Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnlichen Anordnung gezeigt, wobei jedoch der Kraftübertragungsbereich 3', im Gegensatz zu dem Querschnitt der angrenzenden Gänge bzw. Windungen mit geraden Zahnflanken, kreissegmentförmig ausgebildet ist. Die Zahnhöhen unterscheiden sich dabei nicht voneinander. Durch die abgerundete Ausbildung des Kraftübertragungsbereiches 3' wird einerseits gewährlei stet, daß ein Hinterschnitt 6 entsteht, andererseits, daß lediglich eine punkt- bzw. linienförmige Kraftübertragung im kraftübertragenden Teilkreis stattfindet. Durch die punkt- bzw. linienförmige Kraftübertragung und den Hinter schnitt 6 wird ein Winkelversatz der Schneckenachse 5 in bezug auf die Gegenverzahnung 4 ermöglicht, wodurch das Getriebe weniger anfällig gegenüber Montageungenauigkeiten bzw. Fertigungsschwankungen wird.An arrangement similar to FIG. 1 is shown in FIG. 2, but the force transmission area 3 ', in contrast to the cross section of the adjacent gears or turns with straight tooth flanks, is designed in the form of a segment of a circle. The tooth heights do not differ from each other. The rounded design of the power transmission area 3 'ensures, on the one hand, that an undercut 6 is formed, and, on the other hand, that only a point or line-shaped power transmission takes place in the power-transmitting pitch circle. Due to the point or line-shaped power transmission and the rear section 6 , an angular offset of the worm axis 5 with respect to the counter-toothing 4 is made possible, whereby the transmission is less susceptible to assembly inaccuracies or manufacturing fluctuations.
In Fig. 3 ist ein Spindelgetriebe in Schnittdarstellung gezeigt, bei der die Spindelmutter 10 eine Spindelmutterver zahnung 20 mit einem Kraftübertragungsbereich 30 aufweist. Im Verhältnis zu der übrigen Spindelmutterverzahnung 20 weist der Kraftübertragungsbereich 30 eine größere Zahnbrei te und Zahnhöhe auf und steht kraftübertragend im Eingriff mit der Gegenverzahnung 40 der Spindel 55. Der Kraftübertra gungsbereich 30 umfaßt bei der Spindelmutter 10 ebenfalls zumindest eine Windung um die Spindelachse bzw. Spindelmut terachse, abzüglich eines Öffnungswinkels eines Segmentes der Spindelverzahnung im Teilkreis, der von der Gegenverzah nung 40 überdeckt wird. In dem gezeigten Beispiel ist die Kontur des Querschnittes der Spindelmutterverzahnung 20 nach innen gewölbt, d. h., daß der Querschnitt der Spindel mutterverzahnung 20 sich von der Mitte nach außen hin vergrößert. Ist die Spindelmutterverzahnung 20 mit dem Kraftübertragungsbereich 30 analog zu der Fig. 2 mit einem Hinterschnitt versehen und besteht lediglich eine Punkt- bzw. Linienberührung im kraftübertragenden Teilkreis, so kann, wie in Fig. 4 gezeigt, die Spindel 55 innerhalb der Spindelmutter 10 eine leichte Kippbewegung ausführen. Das heißt, die Spindelachse 50 muß nicht mehr mit der Spindel mutterachse übereinstimmen, wie durch die gestrichelt gezeichnete, verlagerte Spindel mit der Spindelachse 50' an gedeutet ist.In Fig. 3, a spindle gear is shown in a sectional view, in which the spindle nut 10 has a Spindelmutterver toothing 20 with a power transmission area 30 . In relation to the rest of the spindle nut toothing 20 , the force transmission area 30 has a larger tooth width and tooth height and is in force-transmitting engagement with the counter toothing 40 of the spindle 55 . The force transmission range 30 includes at the spindle nut 10 also at least one turn around the spindle axis or spindle nut terachse, minus an opening angle of a segment of the spindle toothing in the pitch circle, which is covered by the counter toothing 40 . In the example shown the contour of the cross section of the spindle nut toothing 20 is arched inwards, ie that the cross section of the spindle nut gearing 20 increases from the center towards the outside. If the spindle nut toothing 20 with the force transmission area 30 is provided with an undercut analogously to FIG. 2 and there is only a point or line contact in the force-transmitting pitch circle, then, as shown in FIG. 4, the spindle 55 within the spindle nut 10 can be light Carry out a tilting movement. That is, the spindle axis 50 no longer has to coincide with the spindle nut axis, as indicated by the dashed, displaced spindle with the spindle axis 50 '.
Fig. 5 zeigt eine einseitig angelenkte Spindel 55, die von einem Motor angetrieben wird. Auf der angetriebenen Spindel 55 befindet sich eine Spindelmutter 10, die mit einer nicht dargestellten Verstelleinrichtung fest verbunden ist, und die entsprechend der Drehrichtung der Spindel 55 in eine Richtung des Pfeiles F bewegt wird. Dabei besteht die Spin delmutter 10 aus einer metallischen Hülse 25, in die eine Spindelverzahnung 20' eingeformt ist. Dieses Ein- bzw. Anformen kann beispielsweise durch Einspritzen eines Kunst stoffgewindes erfolgen. Der Querschnitt der Spindelmutter verzahnung 20' ähnelt dem eines Diffusors, bei dem sich in eine Richtung entlang der Spindelachse 50 der Durchmesser der Spindelverzahnung 20 kontinuierlich aufweitet. Der nicht dargestellte Kraftübertragungsbereich 30 der Spindel mutterverzahnung 20' befindet sich dabei im Bereich des kleinsten Durchmessers der Spindelmutterverzahnung 20'. Fig. 5 illustrates a cantilevered spindle 55 which is driven by a motor. On the driven spindle 55 there is a spindle nut 10 which is fixedly connected to an adjusting device (not shown) and which is moved in a direction of the arrow F in accordance with the direction of rotation of the spindle 55 . The spin del nut 10 consists of a metallic sleeve 25 into which a spindle toothing 20 'is formed. This molding or molding can be done for example by injecting a plastic thread. The cross section of the spindle nut toothing 20 ′ is similar to that of a diffuser in which the diameter of the spindle toothing 20 expands continuously in a direction along the spindle axis 50 . The force transmission region 30, not shown, of the spindle nut toothing 20 'is in the region of the smallest diameter of the spindle nut toothing 20 '.
Aufgrund der einseitigen Anlenkung der Spindel 55 in Fig. 5 kann es im Verlauf der Verstellbewegung zu einer Verlage rung oder Biegung der Spindel 55 in Pfeilrichtung kommen, wie durch die gestrichelt gezeichnete Achse 50' angedeutet wird. Aufgrund der sich aufweitenden, trichterförmigen Ausbildung der Spindelmutterverzahnung wird dieses Durchbie gen der Spindel 55 toleriert, ohne daß es zu einem Verklem men bzw. einer erhöhten Schwergängigkeit des Getriebes kommt.Due to the one-sided articulation of the spindle 55 in FIG. 5, a displacement or bending of the spindle 55 in the direction of the arrow can occur in the course of the adjustment movement, as indicated by the broken line axis 50 '. Due to the widening, funnel-shaped design of the spindle nut toothing, this bending of the spindle 55 is tolerated without causing a jamming or increased stiffness of the gear.
Um einen Winkelversatz der Achsen der jeweiligen Verzah nungspartner zu tolerieren, ist ein Hinterschnitt bei den jeweiligen Verzahnungspaarungen vorgesehen. Dieser kann, wie beispielsweise in den Fig. 2 und 6 dargestellt, durch eine bogenförmige Ausgestaltung des Kraftübertragungs bereiches realisiert werden; alternativ ist es selbstver ständlich möglich, daß die Gegenverzahnung 4, 40 einen Hin terschnitt 6, 60 aufweist. Grundsätzlich können auch beide Verzahnungen einen Hinterschnitt aufweisen.In order to tolerate an angular offset of the axes of the respective gear partners, an undercut is provided in the respective gear pairings. This can, as shown for example in Figures 2 and 6, be realized by an arcuate configuration of the power transmission area; alternatively, it is of course possible that the counter toothing 4 , 40 has a rear cut 6 , 60 . In principle, both teeth can also have an undercut.
In der Fig. 6 ist eine Abwandlung des Spindelgetriebes gemäß Fig. 3 dargestellt, mit einem Zahnquerschnitt, dessen Kraftübertragungsbereich 30 überwiegend kreissegment förmig ausgebildet ist. Ein solcher Zahnquerschnitt kann ebenfalls bei einem Schneckengetriebe vorgesehen werden. FIG. 6 shows a modification of the spindle gear according to FIG. 3, with a tooth cross section, the force transmission area 30 of which is predominantly circular segment-shaped. Such a tooth cross section can also be provided in a worm gear.
In Fig. 7 ist eine Draufsicht einer Schnecke 1 gezeigt, bei der der Kraftübertragungsbereich 3 eine Windung um die Schneckenachse 5 umfaßt. Am Beginn bzw. Ende des Kraftüber tragungsbereiches 3 sind jeweils Einlaufbereiche 8 vorgese hen, in denen sich die Zahnhöhe bzw. die Zahnbreite des Kraftübertragungsbereiches 3 bis auf das Maß der angrenzen den Verzahnung verringern. Durch diese Einlaufbereiche 8 wird ein sanftes Eingreifen der Schnecke in die Schnecken verzahnung 2 in die nicht dargestellte Gegenverzahnung 4 er möglicht. Die Einlaufbereiche 8 dienen somit zur Erhöhung der Lauf ruhe und Geräuschreduzierung. FIG. 7 shows a top view of a screw 1 , in which the force transmission area 3 comprises a turn around the screw axis 5 . At the beginning or end of the power transmission area 3 , inlet areas 8 are provided, in which the tooth height or the tooth width of the power transmission area 3 is reduced to the extent of the adjacent toothing. Through these inlet areas 8 a gentle engagement of the worm in the worm teeth 2 in the counter toothing 4, not shown, he enables. The inlet areas 8 thus serve to increase the quiet running and noise reduction.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Schnecke 1 in Umkehrung der konvexen Form der Spindelmutter 10 in Fig. 6 ballig aufzuführen, um einen größen Winkelversatz zwischen der Schneckenachse und der Schneckenradachse von bis zu mehreren Grad tolerieren zu können, was durch die Entste hung einer Linienberührung zwischen den Verzahnungspartnern ermöglicht wird. Es ist dabei von Vorteil, daß bei einem relativ geringen Hinterschnitt eine relativ große Schräg stellung der Verzahnungen auch bei gerader Ausführung der Schnecke zueinander möglich ist. Die Windungen, die im Normalbetrieb nicht kraftübertragend in Eingriff stehen, müssen dabei dergestalt ausgebildet sein, daß diese die Schrägstellung bzw. Biegung zulassen.It is of course also possible to crowned the worm 1 in reverse of the convex shape of the spindle nut 10 in Fig. 6 in order to be able to tolerate a large angular offset between the worm axis and the worm wheel axis of up to several degrees, which is caused by the occurrence of a line contact between the gear partners is made possible. It is advantageous that with a relatively small undercut, a relatively large oblique position of the toothing is possible even when the screw is straight. The windings, which do not engage in a force-transmitting manner during normal operation, must be designed in such a way that they permit inclination or bending.
Die Kraftübertragungsbereiche 3, 30 können selbstverständ lich sowohl durch Umformen bzw. Zerspanungsvorgänge herge stellt werden als auch durch Beschichten bzw. durch Ansprit zen auf eine bereits vorgeformte Schnecken- bzw. Spindelver zahnung 2, 20. Die Schnecke 1 kann beispielsweise mit einer relativ großen Toleranz durch Rollen, Drehen oder Fräsen mit einem Untermaß kostengünstig hergestellt werden, wäh rend die endgültige Zahngeometrie durch den Beschichtungs vorgang realisiert wird. Der Bereich, der mit der Gegenver zahnung in Eingriff steht, besteht demnach aus einer Be schichtung aus Kunststoff mit einer Einlage aus Metall, beispielsweise Stahl.The force transmission areas 3 , 30 can of course be made both by forming or machining processes, as well as by coating or by spraying on an already pre-shaped worm or spindle toothing 2 , 20 . The worm 1 can be produced inexpensively, for example, with a relatively large tolerance by rolling, turning or milling with an undersize, while the final tooth geometry is realized by the coating process. The area that is engaged with the counter toothing, therefore consists of a Be coating made of plastic with an insert made of metal, such as steel.
In Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung wie in Fig. 1 dargestellt, bei der der Gang mit einem Kraftübertragungsbe reich 3 im Verhältnis zu den angrenzenden Bereichen und Gängen eine vergrößerte Zahnbreite und verringerte Zahnhöhe aufweist. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung und im Crash-Fall kommt es zu einer größeren Überdeckung zwischen den in Kontakt tretenden Verzahnungsbereichen In Fig. 8 is a sectional view as shown in Fig. 1, in which the gear with a power transmission area 3 in relation to the adjacent areas and gears has an enlarged tooth width and reduced tooth height. This simplifies production and, in the event of a crash, there is a greater overlap between the toothing regions that come into contact
11
Schnecke
slug
22nd
Schneckenverzahnung
Worm teeth
33rd
, ,
33rd
' Kraftübertragungsbereich
'' Power transmission area
44th
Gegenverzahnung
Counter toothing
55
Schneckenachse
Screw axis
66
Hinterschnitt
Undercut
1010th
Spindelmutter
Spindle nut
2020th
, ,
2020th
' Spindelmutterverzahnung
'' Spindle nut toothing
2525th
Metallhülse
Metal sleeve
3030th
Kraftübertragungsbereich
Power transmission area
4040
Gegenverzahnung
Counter toothing
5050
, ,
5050
' Spindelachse
'' Spindle axis
5555
Spindel
spindle
6060
Hinterschnitt
F Verstellrichtung
Undercut
F adjustment direction
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |