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主轴驱动器和用于制造主轴驱动器的方法以及舒适型驱动器 

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申请/专利权人:罗伯特·博世有限公司

摘要:本发明涉及一种主轴驱动器(10),该主轴驱动器带有能被驱动马达(12)至少间接地围绕转动轴线(24)转动的主轴(20),其中,主轴(20)具有螺纹状的主轴螺纹线(22),主轴螺母(26)沿转动轴线(24)的纵向能运动地布置在该主轴螺纹线上,该主轴驱动器还带有布置在传动机构壳体(14)内的蜗轮(15;15a),该蜗轮能被驱动马达(12)驱动并且抗相对转动地与主轴(20)连接。

主权项:1.主轴驱动器10,所述主轴驱动器带有能被驱动马达12至少间接地围绕转动轴线24转动的主轴20,其中,所述主轴20具有螺纹状的主轴螺纹线22,主轴螺母26沿转动轴线24的纵向能运动地布置在所述主轴螺纹线上,所述主轴驱动器还带有布置在传动机构壳体14内的蜗轮15;15a,所述蜗轮能被驱动马达12驱动并且抗相对转动地与所述主轴20连接,其特征在于,所述主轴螺纹线22构造在蜗轮15;15a的区域内,并且所述蜗轮15;15a由第一元件和第二元件构成,其中,蜗轮15;15a的具有外齿部17的第一元件36;62沿所述主轴20的纵向抗相对转动地与主轴20以如下方式连接,即,蜗轮15的第二元件38将蜗轮15的第一元件36沿所述主轴20的纵向相对主轴20的主轴螺纹线22沿轴向张紧或者蜗轮15a的第一元件62被紧固在蜗轮15a的两个第二元件60、64之间,所述蜗轮15;15a的第二元件38;60、64具有用于与主轴20形成夹紧配合的和或传力配合的连接的器件,所述器件具有多个以均匀的角距围绕所述转动轴线24布置的变形区段50,所述变形区段构造成能相对主轴20的主轴螺纹线22径向向内变形。

全文数据:主轴驱动器和用于制造主轴驱动器的方法以及舒适型驱动器技术领域本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的主轴驱动器。本发明还涉及多种用于制造或用于安装按本发明的主轴驱动器的方法以及一种具有按本发明的主轴驱动器的舒适型驱动器、特别是座椅调节驱动器。背景技术由本申请人的DE102016203639A1已知一种具有权利要求1的前序部分的特征的主轴驱动器。用作座椅调节驱动器的组成部分的主轴驱动器具有能被驱动马达转动的主轴,主轴螺母能线性运动地布置在该主轴上。在主轴围绕其转动轴线转动时,关于主轴的转动轴线抗相对转动地布置的主轴螺母沿着主轴运动并且在此使有待调节的元件(座椅)运动。为了将转矩从驱动马达传递给主轴,主轴与蜗轮抗相对转动地连接。为此,主轴在相关的区域中为了形成合适的几何形状以传递转矩而被机械地相应地加工并且由塑料制成的蜗轮被注塑(anpritzen)到主轴上。因为这种主轴驱动器通常特定于车辆或特定于应用地加以匹配,所以主轴的长度与此相应地也被构造成不同。特别是与在蜗轮的注塑区域中通常进行的对主轴的机械的加工有关时,由此产生了较高的制造耗费。在此也要考虑到的是,在注塑模具的领域内处理这种具有较大长度的主轴较为昂贵。发明内容具有权利要求1的特征的按本发明的主轴驱动器具有这样的优点,即,实现了在主轴和蜗轮之间的连接的一种作为现有技术的备选并且在制造技术方面有利的构造方案。本发明尤其实现了,主轴不必在蜗轮的区域内进行机械上的加工或其几何形状上的改变。这尤其使得能够,通过从具有较大长度的主轴杆简单地定尺寸剪切相应的区段来构造或制造具有必要长度的主轴。此外,主轴螺母的安装能够直接在主轴驱动器的安装线上完成,因而不必在用于注塑主轴螺母的单独的区域上操纵(handhaben)(长的)主轴。本发明基于这样的想法,即,蜗轮不再通过局部注塑包封主轴或者将蜗轮的塑料注塑到主轴上进行制造,而是由至少两个能够预制的元件构成所述蜗轮。蜗轮的第一元件在此与注塑的蜗轮类似地具有(外)齿部并且既沿径向也沿轴向通过至少一个第二元件紧固或固定在主轴的主轴螺纹线(Spindelgang)上。本发明使得这种蜗轮要么能由两个元件构成,要么由三个元件构成,其中,第一元件居中地布置在两个第二元件之间并且两个第二元件用于紧固或固定居中布置的、具有齿部的第一元件。本发明的教导具体建议了,蜗轮由至少两个元件构成,其中,蜗轮的具有外齿部的第一元件以如下方式沿主轴的纵向抗相对转动地与主轴连接,即,蜗轮的至少一个第二元件将第一元件沿主轴的纵向相对主轴的主轴螺纹线沿轴向张紧或者将蜗轮的第一元件紧固在蜗轮的两个第二元件之间,其中,主轴螺纹线与蜗轮是否由两个或三个元件构成无关地始终也构造在蜗轮的区域中。按本发明的主轴驱动器的有利的扩展方案在从属权利要求中述及。在普遍的发明构思的设计上优选的设计方案中规定,蜗轮的至少两个元件至少基本上呈帽形构造,并且蜗轮的第一元件由塑料制成和蜗轮的至少一个第二元件由金属制成。通过用塑料形成蜗轮的第一元件,其外齿部与驱动马达布置在有效连接,可以尤其实现一种低噪声的驱动器。通过蜗轮的至少一个第二元件的金属的构成,可以通过局部变形将第二元件特别简单和安全地紧固在主轴上。为了在主轴的端部区域上轴向调整蜗轮的第一元件的位置而规定,第一元件具有与主轴的主轴螺纹线共同作用的特别是具有内螺纹形式的几何形状,使得蜗轮的第一元件能以主轴螺母的形式拧装到主轴的主轴螺纹线上。为了传递蜗轮的至少一个第二元件的用于将蜗轮的第一元件夹紧或紧固在主轴的主轴螺纹线上的力或力矩而规定,蜗轮的至少一个第二元件具有直通钻孔,因而蜗轮的至少一个第二元件能以小的径向间隙沿主轴的纵向推移到主轴上,并且蜗轮的至少一个第二元件具有用于和主轴形成夹紧配合和或传力配合的连接的器件。特别优选的是最后提到的器件由在蜗轮的至少一个其第二元件上的至少一个、优选多个以均匀的角距围绕主轴的转动轴线布置的变形区段形成,变形区段能相对主轴的主轴螺纹线变形。此外重要的是,在涡轮的两部分构成的构造方案中,两个元件通过彼此间的形状配合连接关于主轴的转动轴线抗相对转动地布置。由此可以将两个元件紧固或定位在主轴上期望的位置中。这种形状配合连接有利地具有在其中一个元件上的平行于主轴的转动轴线布置的突出部,突出部嵌接到另一个元件的相反的留空部中。本发明也包括用于制造就目前为止所说明的主轴驱动器的方法,其中,该方法在具有两个元件的蜗轮中的特征在于至少下列步骤:-定尺寸剪切或制造有目标长度的带有主轴螺纹线的主轴;-将蜗轮的第一元件在主轴的主轴螺纹线上安装在主轴上的、特别是主轴的端部区域中的轴向的目标位置上;-将蜗轮的第二元件安装在主轴上,其中,第二元件将第一元件沿轴向相对主轴的主轴螺纹线张紧;-将第二元件紧固在主轴上。反之,若使用有三个(帽形的)元件的蜗轮,那么两种用于蜗轮的制造或安装的方法就是合理的或有利的。在第一种变型方案中,该方法的特征在于至少下列步骤:-定尺寸剪切或制造有目标长度的带有主轴螺纹线的主轴;-将蜗轮的第一个第二元件安装在主轴上;-将蜗轮的第一个第二元件紧固在主轴上;-将蜗轮的第一元件安装在主轴上、特别是主轴的端部区域上的轴向的目标位置中,其中,第一元件与第一个第二元件处于轴向的贴靠接触;-通过在蜗轮的第一元件上的轴向的贴靠接触将蜗轮的第二元件安装在主轴上;-将蜗轮的第二元件紧固在主轴上。作为对此的备选,方法可以具有至少下列步骤:-定尺寸剪切或制造有目标长度的带有主轴螺纹线的主轴;-将蜗轮的第一元件安装在主轴上、特别是主轴的端部区域上的轴向的目标位置中;-将蜗轮的第一个第二元件安装在主轴上;-将第一个第二元件紧固在主轴上,其中,第一个第二元件与第一元件处于轴向的贴靠接触;-通过在蜗轮的第一元件上的轴向的贴靠接触将蜗轮的第二个第二元件安装在主轴上;-将蜗轮的第二个第二元件紧固在主轴上。在到目前为止所说明的方法的优选的扩展方案中规定,至少一个第二元件在主轴上的紧固通过第二元件的局部变形完成。最后,本发明也包括一种舒适型驱动器、特别是座椅调节驱动器或转向柱调节驱动器,其带有按本发明的主轴驱动器。附图说明本发明的其它优点、特征和细节由对优选实施例的下列说明中并且借助附图得出。附图中:图1是以座椅调节驱动器形式构造的主轴驱动器的简化的、部分剖开的侧视图;图2和图3在立体图中示出了图1的主轴驱动器的主轴的轴向的端部区域以阐释蜗轮的安装过程;图4和图5在分别部分剖开的立体图中示出了按图3的已安装的蜗轮以阐明造成蜗轮锁止(Arretierung)的力;以及图6示出了在蜗轮的一种经改变的实施方案中的主轴的轴向的端部区域。相同的元件或有相同的功能的元件在图中设有相同的附图标记。具体实施方式在图1中示出了作为用于对车辆中的座椅1进行调节的舒适型驱动器100的组成部分的主轴驱动器10的重要组成部分。该主轴驱动器10包括构造成电动机的驱动马达12,该驱动马达借助固定螺栓18在传动机构壳体14的连接法兰16的区域中固定到传动机构壳体14上。在传动机构壳体14内布置有带有外齿部17的在图1中简化示出的蜗轮15。蜗轮15通过外齿部17被驱动马达12驱动或转动。蜗轮15在主轴20的端部区域30上与该主轴抗相对转动地连接,其中,端部区域30伸入到传动机构壳体14中或布置在传动机构壳体14内。此外,蜗轮15无轴向间隙地布置在传动机构壳体14内,为此使用图1中未示出的如本身由现有技术公知那样的另一个构件,如起动盘、轴弹簧或类似物。主轴20在其外圆周上具有螺纹状的主轴螺纹线22,并且能围绕与主轴20的纵轴线一致的转动轴线24根据驱动马达12的转动方向沿两个方向转动。在主轴20上或主轴螺纹线22上,在传动机构壳体14外布置有主轴螺母26,该主轴螺母关于转动轴线24抗相对转动地布置,因而在主轴20围绕转动轴线24转动时,以没有详细示出的方式和方法与座椅1连接的主轴螺母26沿主轴20的纵向,也就是说沿双箭头28的方向运动,以便由此以期望的方式和方法调节座椅1。为了限定主轴螺母26朝着背对传动机构壳体14的方向的轴向的调节路径,在主轴20的另一个轴向的端部中布置有两部分构成的端部止挡32。在蜗轮15的第一种实施方式中,这个蜗轮根据图2和3由两个单独的并且相互共同作用的元件36、38构成。当其中一个具有外齿部17的元件36在注塑工艺中制造并且由塑料制成时,另一个元件38就由金属制成。两个元件36、38基本上构造成帽形。其中一个面朝主轴螺母26的第一元件36在面朝主轴螺母26的一侧上例如具有径向围绕转动轴线24环绕的直径变大的有外齿部17的区段40。如尤其借助图4和5可以看到的那样,第一元件36此外在其帽形的区段42中具有内部几何形状44的内部钻孔,内部几何形状形式为螺纹线,内部几何形状与主轴螺纹线22的几何形状共同作用,使得在第一元件36围绕转动轴线24转动时第一元件36能拧装到主轴20的端部区域30上。此外,第一元件36在背对主轴螺母26的一侧上例如具有多个以均匀的角距围绕转动轴线24并且平行于转动轴线24布置的、例如大约呈矩形的留空部46。蜗轮15的第二元件38基本上同样构造成帽形并且在面朝第一元件36的一侧上具有与留空部46共同作用的、相反(gegengleich)的突出部(Vorsprünge)48,因而在突出部48嵌接到留空部46中时,两个元件36、38关于转动轴线24彼此抗相对转动地布置。此外,在关于轴向的延伸部在第二元件38的大致中间的区段中设有多个同样优选以一样大的角距围绕转动轴线28布置的变形区段50。第二元件38优选具有内部钻孔52,该内部钻孔的直径至多大约大于主轴20的外径,因而第二元件38能至少近似无径向间隙地沿纵向推移到主轴20的端部区域30上。接下来借助图2和3的图示阐释用于构成蜗轮15的两个元件36、38的固定:首先在第一个步骤中根据图2将第一元件36通过推移到主轴20的端部区域30中而运动进入期望的轴向的目标位置中。紧接着将第二元件38在主轴20的端部区域30上移动(schieben),使得突出部48嵌接到留空部46中。图3中示出了这一状态。紧接着通过根据箭头54施加径向的力使变形区段50在第二元件38上这样径向向内扭曲(verformen)或变形(deformieren),使得第二元件38关于转动轴线24抗相对转动地紧固(festlegen)在主轴20的端部区域30上。因为变形区段50被挤压或变形之前,第二元件38被用轴向的贴靠力压靠(gedrückt)到第一元件36上,所以同时实现了第一元件36在内螺纹44的区域中相对主轴20的主轴螺纹线22的张紧(Verspannung)。在图4中表明,通过突出部48和留空部46的作为形状配合连接的共同作用,使第二元件38沿径向相对第一元件36抗相对转动地布置。在图5中示出了,通过在两个元件36、38的端侧之间的轴向力F在元件36、38之间存在直接的贴靠接触,其中,第一元件36同时通过第二元件38被沿轴向相对主轴螺母26张紧,其中,内螺纹44摩擦配合地贴靠在主轴20的主轴螺纹线22上。因此蜗轮15关于主轴20既沿径向也沿轴向牢固地与主轴20的端部区域30连接。在图6中示出了在主轴20的端部区域30上的经修改的蜗轮15a。蜗轮15a由三个沿主轴20的轴向观察相连的帽形的元件60、62、64构成。带有外齿部17的(中间的)元件62在此可以对应蜗轮15中的元件36构成,并且尤其也具有形式为内螺纹的内部几何形状。此外,(中间的)元件62在其两个对置的端侧66、68上不具有和元件36一样的留空部46。两个由金属制成的元件60、64与此相对与端部止挡38中的元件38类似地构造,但没有突出部48。为了安装蜗轮15a,例如先将元件60推移到主轴20上并且带到其轴向的目标位置中。紧接着使变形区段50扭曲,从而元件60被紧固在主轴20上。之后使(中间的)元件62直至元件60转动到主轴20上。现在优选在施加轴向力到元件60、62上的情况下完成了元件64在主轴20上的安装。最后,元件64的变形区段50相对主轴20的主轴螺纹线22变形,以便将元件64紧固在主轴20上。到目前为止所说明的主轴驱动器10可以以多种多样的方式和方法加以改变或修改,而不会偏离发明构思。因此在蜗轮15中例如可以规定,留空部46或突出部48分别布置在另一个元件36、38上。

权利要求:1.主轴驱动器(10),所述主轴驱动器带有能被驱动马达(12)至少间接地围绕转动轴线(24)转动的主轴(20),其中,所述主轴(20)具有螺纹状的主轴螺纹线(22),主轴螺母(26)沿转动轴线(24)的纵向能运动地布置在所述主轴螺纹线上,所述主轴驱动器还带有布置在传动机构壳体(14)内的蜗轮(15;15a),所述蜗轮能被驱动马达(12)驱动并且抗相对转动地与所述主轴(20)连接,其特征在于,所述主轴螺纹线(22)构造在蜗轮(15;15a)的区域内,并且所述蜗轮(15;15a)由至少两个元件(36、38;60、62、64)构成,其中,蜗轮(15;15a)的具有外齿部(17)的第一元件(36;62)沿所述主轴(20)的纵向抗相对转动地与主轴(20)以如下方式连接,即,蜗轮(15)的至少一个第二元件(38;60、64)将蜗轮(15)的第一元件(36)沿所述主轴(20)的纵向相对主轴(20)的主轴螺纹线(22)沿轴向张紧或者蜗轮(15a)的第一元件(62)被紧固在蜗轮(15a)的两个第二元件(60、64)之间。2.按照权利要求1所述的主轴驱动器,其特征在于,所述蜗轮(15;15a)的至少两个元件(36、38;60、62、64)至少基本上构造成帽形,并且所述蜗轮(15;15a)的第一元件(36;62)由塑料制成,并且所述蜗轮(15;15a)的至少一个第二元件(38;60、64)由金属制成。3.按照权利要求1或2所述的主轴驱动器,其特征在于,所述蜗轮(15;15a)的第一元件(36;62)具有与所述主轴(20)的主轴螺纹线(22)共同作用的、特别是以内螺纹方式的几何形状(44),使得所述蜗轮(15;15a)的第一元件(36;62)能拧装到主轴(20)的主轴螺纹线(22)上。4.按照权利要求1至3中任一项所述的主轴驱动器,其特征在于,所述蜗轮(15;15a)的至少一个第二元件(38;60、64)具有钻孔(52),因而所述蜗轮(15;15a)的至少一个第二元件(38;60、64)优选能以小的径向间隙沿所述主轴(20)的纵向推移到主轴(20)上,并且所述蜗轮(15;15a)的至少一个第二元件(38;60、64)具有用于与主轴(20)形成夹紧配合的和或传力配合的连接的器件。5.按照权利要求4所述的主轴驱动器,其特征在于,所述器件具有至少一个、优选多个以均匀的角距围绕所述转动轴线(24)布置的变形区段(50),所述变形区段构造成能相对主轴(20)的主轴螺纹线(22)变形。6.按照权利要求1至5中任一项所述的主轴驱动器,其特征在于,所述蜗轮(15)的两个元件(36、38)通过构造在元件(36、38)上的形状配合连接关于所述转动轴线(24)抗相对转动地布置。7.按照权利要求6所述的主轴驱动器,其特征在于,所述形状配合连接具有平行于所述转动轴线(24)布置的轴向的突出部(48),轴向的突出部嵌接到相反的留空部(46)中。8.用于制造按照权利要求1至7中任一项构造的主轴驱动器(10)的方法,其特征在于至少下列步骤:-定尺寸剪切或制造有目标长度的带有主轴螺纹线(22)的主轴(20);-将蜗轮(15)的第一元件(36)在主轴(20)的主轴螺纹线(22)上安装在主轴(20)上的、特别是主轴(20)的端部区域(30)中的轴向的目标位置上;-将蜗轮(15)的第二元件(38)安装在主轴(20)上,其中,所述第二元件(38)将第一元件(36)沿轴向相对主轴(20)的主轴螺纹线(22)张紧;-将第二元件(38)紧固在主轴(20)上。9.用于制造按照权利要求1至7中任一项构造的主轴驱动器(10)的方法,其特征在于至少下列步骤:-定尺寸剪切或制造有目标长度的带有主轴螺纹线(22)的主轴(20);-将蜗轮(15a)的第一个第二元件(60)安装在主轴(20)上;-将蜗轮(15a)的第一个第二元件(60)紧固在主轴(20)上;-将蜗轮(15a)的第一元件(62)安装在主轴(20)上、特别是主轴(20)的端部区域(30)上的轴向的目标位置中,其中,第一元件(62)与第一个第二元件(60)处于轴向的贴靠接触;-通过在蜗轮(15a)的第一元件(62)上的轴向的贴靠接触将蜗轮(15a)的第二元件(64)安装在主轴(20)上;-将蜗轮(15a)的第二元件(64)紧固在主轴(20)上。10.用于制造按照权利要求1至7中任一项构造的主轴驱动器(10)的方法,其特征在于至少下列步骤:-定尺寸剪切或制造有目标长度的带有主轴螺纹线(22)的主轴(20);-将蜗轮(15a)的第一元件(62)安装在主轴(20)上、特别是主轴(20)的端部区域(30)上的轴向的目标位置中;-将蜗轮(15a)的第一个第二元件(60)安装在主轴(20)上;-将第一个第二元件(60)紧固在主轴(20)上,其中,第一个第二元件(60)与第一元件(62)处于轴向的贴靠接触;-通过在蜗轮(15a)的第一元件(62)上的轴向的贴靠接触将蜗轮(15a)的第二个第二元件(64)安装在主轴(20)上;-将蜗轮(15a)的第二个第二元件(64)紧固在主轴(20)上。11.按照权利要求8至10中任一项所述的方法,其特征在于,通过特别是在变形区段(50)的区域中所述蜗轮(15;15a)的第二元件(38;60、64)的局部塑性变形实现了将所述蜗轮(15;15a)的第二元件(38;60、64)紧固在所述主轴(20)上。12.舒适型驱动器(100)、特别是座椅调节驱动器或转向柱调节驱动器,其带有按照权利要求1至7中任一项构造的主轴驱动器(10)。13.主轴(20),其具有螺纹状的主轴螺纹线(22),构造相同地按照权利要求1至7中任一项构造的蜗轮(15;15a)的第一元件(36;62)在没有添加紧固蜗轮(15、15a)的第二元件(60、64)的情况下能转动地布置在所述主轴螺纹线上,其中,主轴(20)布置成能沿纵向移动穿过传动机构壳体(14),并且主轴(20)抗相对转动地紧固在有待调节的部分上,其中,蜗轮(15;15a)能被驱动马达(12)驱动。

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