DE102012219629A1

DE102012219629A1 - Drehspindelantrieb

Info

Publication number: DE102012219629A1
Application number: DE201210219629
Authority: DE
Inventors: Christof Angerer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2014-04-30
Also published as: CN103791064A; CN103791064B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehspindelantrieb (1), insbesondere für eine Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug, umfassend eine Spindel (2), ein drehfest mit der Spindel (2) verbundenes Schneckenrad (4), ein das Schneckenrad (4) aufnehmendes Gehäuse (5), ein in das Gehäuse (5) eingesetztes Anlaufelement (6), eine am Anlaufelement (6) ausgebildete erste Anlaufscheibe (11) auf einer ersten Seite des Schneckenrades (4) als axialer Anschlag für das Schneckenrad (4) oder die Spindel (2), und eine am Anlaufelement (6) ausgebildete zweite Anlaufscheibe (12) auf einer zweiten Seite des Schneckenrades (4) als axialer Anschlag für das Schneckenrad (4) oder die Spindel (2), wobei im Anlaufelement (6) eine erste Bolzenaufnahme (13) ausgebildet ist, und wobei im Gehäuse (5) eine zur ersten Bolzenaufnahme (13) fluchtende zweite Bolzenaufnahme (15) ausgebildet ist.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehspindelantrieb, insbesondere für eine Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug. Der Drehspindelantrieb wird beispielsweise zum Verstellen eines Fahrzeugsitzes genutzt.
Üblicherweise umfasst ein Drehspindelantrieb eine Spindel, auf der eine Spindelmutter sitzt. An einem Ende der Drehspindel ist ein Schneckenrad drehfest angeordnet. Das Schneckenrad wird über eine Schneckenwelle und einen Elektromotor in Rotation versetzt. Das Schneckenrad ist in einem Gehäuse aufgenommen. Zur axialen Lagerung des Schneckenrades und somit auch der Spindel befindet sich im Gehäuse beidseitig des Schneckenrades je eine Anlaufscheibe. Auf einer Seite wird der Drehspindelantrieb über die Spindelmutter, beispielsweise im Kraftfahrzeug, befestigt. An der anderen Seite wird der Drehspindelantrieb über das Gehäuse befestigt. Im Crashfall schlägt unter Umständen die Spindel mit dem Schneckenrad an eine der beiden Anlaufscheiben. Das Gehäuse muss dabei so stabil ausgestaltet sein, dass die Kraft von der Anlaufscheibe über das Gehäuse an den Befestigungspunkt und somit in das Fahrzeug übertragen werden kann. Dies bedarf einer relativ stabilen Gehäusekonstruktion.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Drehspindelantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sieht vor, dass die beiden Anlaufscheiben direkt über einen Bolzen mit der übergeordneten Struktur, beispielsweise dem Kraftfahrzeug, verbunden werden. Das Gehäuse selbst muss somit im Crashfall keine Kraft aufnehmen. Dies hat zur Folge, dass das Gehäuse sehr viel kostengünstiger und leichter konstruiert werden kann. Diese Vorteile werden erreicht durch den erfindungsgemäßen Drehspindelantrieb, umfassend eine Spindel mit einem drehfest auf der Spindel befestigten Schneckenrad und ein das Schneckenrad aufnehmendes Gehäuse. In dem Gehäuse selbst oder an das Gehäuse angeflanscht befindet sich eine Schneckenwelle, die das Schneckenrad und somit die Spindel in Rotation versetzt. Die Schneckenwelle wiederum wird bevorzugt über einen Elektromotor angetrieben. In das Gehäuse ist ein Anlaufelement eingesetzt. An diesem Anlaufelement ist eine erste Anlaufscheibe und eine zweite Anlaufscheibe ausgebildet. Die beiden Anlaufscheiben sind in dem Gehäuse so angeordnet, dass sie jeweils einen axialen Anschlag für die Spindel oder das Schneckenrad bei einem Crash bilden. In dem Anlaufelement ist eine erste Bolzenaufnahme ausgebildet. Im Gehäuse ist eine zur ersten Bolzenaufnahme fluchtende zweite Bolzenaufnahme ausgebildet. Durch die beiden Bolzenaufnahme kann ein gemeinsamer Bolzen gesteckt werden. Über diesen Bolzen wird der Drehspindelantrieb mit einer übergeordneten Struktur, beispielsweise mit dem Kraftfahrzeug, verbunden. Über das Anlaufelement wird die Kraft direkt von den beiden Anlaufscheiben auf dem Bolzen übertragen. Das Gehäuse bildet die primäre Lagerstelle. Die Anlaufscheibe kommt lediglich im Crash zur Anlage.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bevorzugt umfasst der Drehspindelantrieb einen Bolzen, welcher durch die beiden Bolzenaufnahmen gesteckt ist. Die erste Bolzenaufnahme umfasst zumindest ein erstes Loch mit einem ersten Durchmesser. Der Bolzen weist einen zweiten Durchmesser auf, wobei der erste Durchmesser etwas größer ist als der zweite Durchmesser. Dadurch hat das Anlaufelement in radialer Richtung des Bolzens ein Spiel.
Die zweite Bolzenaufnahme im Gehäuse weist bevorzugt den gleichen Durchmesser wie der Bolzen auf, so dass der Bolzen fest im Gehäuse sitzt. Die beiden Anlaufscheiben sind im Gehäuse so angeordnet, dass sie im normalen Betrieb des Drehspindelantriebs an einem Anschlag im Gehäuse anliegen. Erst bei einem entsprechend großen Lastfall, wird die Kraft von dem Anlaufelement direkt auf den Bolzen übertragen.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Bolzen in die beiden Bolzenaufnahmen senkrecht zur Längsachse der Spindel einsetzbar ist. Der Bolzen steht somit senkrecht zur Spindel.
Die erste Anlaufscheibe weist bevorzugt eine mittige Ausnehmung auf. Durch diese Ausnehmung erstreckt sich die Spindel.
Die zweite Anlaufscheibe ist bevorzugt an einem axialen Ende der Spindel angeordnet. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass im stirnseitigen, axialen Ende der Spindel eine Kugel integriert ist. Diese Kugel dient als Anschlag an die zweite Anlaufscheibe.
Das Anlaufelement umfasst bevorzugt zwei parallele Streben. Diese parallelen Streben erstrecken sich beabstandet voneinander von der ersten Bolzenaufnahme zur ersten Anlaufscheibe.
Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass das Anlaufelement zwei weitere parallele Streben umfasst, die sich von der ersten Bolzenaufnahme zur zweiten Anlaufscheibe erstrecken.
Das Anlaufelement ist bevorzugt einstückig gefertigt. Alternativ dazu ist vorgesehen, dass das Anlaufelement aus zumindest zwei Bauteilen zusammengesetzt ist. Im ersten Bauteil ist die erste Anlaufscheibe ausgebildet. Im zweiten Bauteil ist die zweite Anlaufscheibe ausgebildet. Beide Bauteile weisen jeweils zumindest eine erste Bolzenaufnahme auf.
Im normalen Betriebsfall stützt sich die erste Anlaufscheibe am Gehäuse ab. Im Crashfall, unter Zugbeanspruchung, erfolgt ein direkter Kraftfluss über die erste Anlaufscheibe zum Bolzen bzw. in umgekehrter Richtung vom Bolzen in das Anlaufelement. Von der ersten Anlaufscheibe erfolgt der Kraftfluss über das Schneckenrad in die Spindel und somit zur Spindelmutter. Das Gehäuse bleibt dabei weitestgehend unbelastet. Idealerweise kommt dieser direkte Kraftfluss lediglich im Crashfall zum Tragen, weshalb vorteilhafterweise der erste Durchmesser der ersten Bolzenaufnahme größer ist als der Außendurchmesser des Bolzens.
Ein ähnlicher Kraftfluss ergibt sich bei einer Druckbeanspruchung und somit bei einem Anschlagen des Schneckenrades an der zweiten Anlaufscheibe. Auch in diesem Fall steht im Crashfall eine direkte Verbindung zwischen dem Bolzen und der zweiten Anschlagscheibe zur Verfügung, so dass eine Überbelastung des Gehäuses verhindert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehspindelantrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2 ein Detail aus 1, und
3 und 4 verschiedene Ansichten eines Anlaufelementes des erfindungsgemäßen Drehspindelantriebs gemäß dem Ausführungsbeispiel.
Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird anhand der 1 bis 4 ein Ausführungsbeispiel eines Drehspindelantriebs 1 beschrieben.
Der Drehspindelantrieb 1 umfasst eine Spindel 2 (auch: Gewindespindel). Auf der Spindel 2 sitzt eine bewegliche Spindelmutter (nicht dargestellt). Die Spindel 2 erstreckt sich entlang einer Längsachse 3. An dem in 1 gezeigten axialen Ende der Spindel 2 ist ein Schneckenrad 4 drehfest angeordnet. Das Schneckenrad 4 ist von einem Gehäuse 5 umgeben. In dem Gehäuse 5 oder angeflanscht an das Gehäuse 5 befindet sich eine Schneckenwelle, die das Schneckenrad 4 in Rotation versetzt.
In das Gehäuse 5 ist ein Anlaufelement 6 eingesetzt. Das Anlaufelement 6 ist ein eigenständiges, unabhängig vom Gehäuse 5 gefertigtes Bauteil. Das Anlaufelement 6 setzt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel zusammen aus einem ersten Bauteil 7, einem zweiten Bauteil 8 und einem Verbindungsteil 9. Das Verbindungsteil 9 kann integraler Bestandteil eines der beiden Bauteile 7, 8 sein. Darüber hinaus kann auch das gesamte Anlaufelement inklusive der beiden Bauteile 7, 8 und der Verbindung 9 als einstückiges Teil gefertigt werden.
Am ersten Bauteil 7 ist eine erste Anlaufscheibe 11 ausgebildet. Am zweiten Bauteil 8 ist eine zweite Anlaufscheibe 12 ausgebildet.
2 zeigt das in 1 mit II. gekennzeichnete Detail. Das Anlaufelement 6 und das Gehäuse 5 sind symmetrisch ausgestaltet, so dass das Detail II. in entsprechender Weise auch im unteren Bereich realisiert ist. Wie in 2 gezeigt, ist im Anlaufelement 6 eine erste Bolzenaufnahme 13 ausgebildet. Das erste Bauteil 7 weist zwei parallele Streben 21 auf. Die beiden parallelen Streben 21 erstrecken sich von der ersten Bolzenaufnahme 13 bis zur ersten Anlaufscheibe 11. In ähnlicher Weise umfasst auch das zweite Bauteil 8 zwei weitere parallele Streben 23. Die weiteren parallelen Streben 23 erstrecken sich über die kurze Strecke von der ersten Bolzenaufnahme 13 bis zur zweiten Anlaufscheibe 12.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die erste Bolzenaufnahme 13 vier Durchgangslöcher 14: Im ersten Bauteil 7 sind zwei der Durchgangslöcher 14 ausgebildet. Ebenso sind im zweiten Bauteil 8 zwei der Durchgangslöcher 14 ausgebildet. Die Durchgangslöcher 14 weisen einen ersten Durchmesser 16 auf.
Im Gehäuse ist eine zweite Bolzenaufnahme 15 ausgebildet. Die zweite Bolzenaufnahme 15 umfasst zwei gegenüberliegende Durchgangslöcher im Gehäuse 5. Die zweite Bolzenaufnahme 15 weist einen zweiten Durchmesser 17 auf.
In den beiden Bolzenaufnahmen 13, 15 steckt ein Bolzen 10. Der Bolzen 10 dient als Verbindungsstelle zur übergeordneten Struktur, beispielsweise einem Kraftfahrzeug. Der Bolzen 10 weist ebenfalls den zweiten Durchmesser 17 auf. Dadurch sitzt der Bolzen 10 fest in der zweiten Bolzenaufnahme 15. Aufgrund der Unterschiede zwischen dem ersten Durchmesser 16 und dem zweiten Durchmesser 17 hat das Anlaufelement 6 ein gewisses Spiel in radialer Richtung des Bolzens 10.
1 zeigt im Gehäuse 5 einen Anschlag 19. Eine Feder 18 zwischen der ersten Anlaufscheibe 11 und dem Gehäuse 5 dient zur Anlage der ersten Anlaufscheibe 11 an dem Schneckenrad 4. Im normalen Betrieb wird die auf die erste Anlaufscheibe 11 wirkende Kraft über den Anschlag 19 an das Gehäuse 5 abgeleitet. Bei entsprechend großer Kraft, beispielsweise einem Crashfall, erfolgt eine direkte Kraftübertragung von den beiden Anlaufscheiben 11, 12 auf den Bolzen 10.
3 zeigt eine Draufsicht auf das Anlaufelement 6. Zudem ist eine der beiden parallelen Streben 21, die sich von der ersten Bolzenaufnahme 30 zur ersten Anlaufscheibe 11 erstrecken, gezeigt.
3 zeigt eine Vorder- und Rückseite des Anlaufelementes 6, jeweils betrachtet in Richtung der Längsachse 3. In der linken Darstellung ist zu sehen, dass in der ersten Anlaufscheibe 11 eine Ausnehmung 22 vorgesehen ist. Durch diese Ausnehmung 22 erstreckt sich die Spindel 2. Die zweite Anlaufscheibe 12 ist als rechteckige Fläche ausgebildet, die als Anschlag für eine Kugel 20 im stirnseitigen Ende der Spindel 2 dient.

Claims

Drehspindelantrieb (1), insbesondere für eine Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug, umfassend: – eine Spindel (2), – ein drehfest mit der Spindel (2) verbundenes Schneckenrad (4), – ein das Schneckenrad (4) aufnehmendes Gehäuse (5), – ein in das Gehäuse (5) eingesetztes Anlaufelement (6), – eine am Anlaufelement (6) ausgebildete erste Anlaufscheibe (11) auf einer ersten Seite des Schneckenrades (4) als axialer Anschlag für das Schneckenrad (4) oder die Spindel (2), und – eine am Anlaufelement (6) ausgebildete zweite Anlaufscheibe (12) auf einer zweiten Seite des Schneckenrades (4) als axialer Anschlag für das Schneckenrad (4) oder die Spindel (2), – wobei im Anlaufelement (6) eine erste Bolzenaufnahme (13) ausgebildet ist, und – wobei im Gehäuse (5) eine zur ersten Bolzenaufnahme (13) fluchtende zweite Bolzenaufnahme (15) ausgebildet ist.
Drehspindelantrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Bolzen (10) zur Befestigung des Drehspindelantriebes (1), wobei der Bolzen (10) in der ersten und zweiten Bolzenaufnahme (13, 15) steckt.
Drehspindelantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bolzenaufnahme (13) einen ersten Durchmesser (16) aufweist, und der Bolzen (10) einen zweiten Durchmesser (17) aufweist, wobei der erste Durchmesser (16) größer ist als der zweite Durchmesser (17), so dass das Anlaufelement (6) radial zum Bolzen (10) beweglich ist.
Drehspindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (10) in die beiden Bolzenaufnahmen (13, 15) senkrecht zur Längsachse (3) der Spindel (2) einsetzbar ist.
Drehspindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anlaufscheibe (11) eine mittige Ausnehmung (22) aufweist, durch die sich die Spindel (2) erstreckt.
Drehspindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anlaufscheibe (12) an einem axialen Ende der Spindel (2) angeordnet ist.
Drehspindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlaufelement (6) zwei parallele Streben (21) umfasst, die die erste Bolzenaufnahme (13) mit der ersten Anlaufscheibe (11) verbinden.
Drehspindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlaufelement (6) zwei weitere parallele Streben umfasst, die die erste Bolzenaufnahme (13) mit der zweiten Anlaufscheibe (12) verbinden.
Drehspindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Anlaufelement (6) einstückig gefertigt ist.
Drehspindelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlaufelement (6) aus zumindest einem ersten Bauteil (7) und einem zweiten Bauteil (8) zusammengesetzt ist, wobei im ersten Bauteil (7) die erste Anlaufscheibe (11) ausgebildet ist, wobei im zweiten Bauteil (8) die zweite Anlaufscheibe (12) ausgebildet ist, und wobei in beiden Bauteilen (7, 8) jeweils zumindest eine erste Bolzenaufnahme (13) ausgebildet ist.