DE9109918U1 - Worm gear for an adjustment device in motor vehicles - Google Patents
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Description
Brose Fahrzeugteile 7. August 1991Brose Vehicle Parts August 7, 1991
GmbH & Co. Kominanditges.
Ketschendorfer Straße 38 - 50
Postfach 13 53GmbH & Co. KG.
Ketschendorfer Strasse 38 - 50
PO Box 13 53
W-8630 CoburgW-8630 Coburg
Schneckengetriebe
für eine Verstellvorrichtung in KraftfahrzeugenWorm gear
for an adjustment device in motor vehicles
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneckengetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a worm gear according to the preamble of claim 1.
Die DE 20 04 504 beschreibt eine Längsverstelleinrichtung für Fahrzeugsitze, bei der eine Verstellschnecke in Kämmeingriff mit einer Zahnstange steht, die durch Schlitze in einem Blech und die zwischen diesen Schlitzen liegenden Stege gebildet wird. In nachteiliger Weise wird der kraftübertragende Kontakt zwischen der Schnecke und dieser Zahnstange auf einen fast linienförmigen Kontakt reduziert. Die Belastung der Stege zwischen den Schlitzen ist sehr hoch und der Verschleiß führt zu geräuscherzeugendem Spiel. Durch die Schlitze kann aus diesem Getriebe in nachteiligerDE 20 04 504 describes a longitudinal adjustment device for vehicle seats, in which an adjustment worm is in meshing engagement with a rack, which is formed by slots in a sheet metal and the webs between these slots. The force-transmitting contact between the worm and this rack is disadvantageously reduced to an almost linear contact. The load on the webs between the slots is very high and the wear leads to noise-generating play. The slots can cause this gear to produce a disadvantageous
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Weise Schmiermittel austreten. Die Schlitze können leicht verschmutzt werden und der Schmiermittelverlust führt wiederum zu einer Erhöhung der Reibung und zu einem erhöhten Verschleiß.Lubricants can leak out. The slots can easily become dirty and the loss of lubricant in turn leads to increased friction and increased wear.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneckengetriebe, bei dem eine Verstellschnecke im Kämmeingriff mit einem translatorisch bewegbaren Getriebeglied steht, zur Verfügung zu stellen, welches bei Vernachlässigung fertigungstechnischer Toleranzen spielfrei ist und einen optimalen Flächenkontakt der Getriebeteile gewährleistet und durch verminderte Verschleißanfälligkeit den Einsatz von Aluminium für das translatorisch bewegte Getriebeglied ermöglicht, das zusätzlich in der Lage sein soll, einen wesentlichen Teil der Crashkräfte aufzunehmen.The invention is based on the object of providing a worm gear in which an adjusting worm is in meshing engagement with a translationally movable gear element, which is free of play when manufacturing tolerances are neglected and ensures optimal surface contact of the gear parts and, due to reduced susceptibility to wear, enables the use of aluminum for the translationally moved gear element, which should also be able to absorb a significant part of the crash forces.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technische Lehre des Inhalts des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the technical teaching of the content of claim 1.
Dadurch, daß die Verzahnungselemente des Getriebegliedes als Matrizen eines Abschnittes des Schneckenprofils ausgebildet sind, kann die Verstellschnecke mit den entsprechenden Abschnitten des Schneckenprofils mit Paßsitz in das Getriebeglied eingreifen. Es findet eine optimale Flächenberührung der Getriebeteile statt, während eine Linienberührung ausgeschlossen wird. Durch den Paßsitzeingriff der Getriebeteile werden die Laufeigenschaften wesentlich verbessert und eine Geräuschreduzierung gewährleistet. Da durch die Matrizenform der Eingriffsstellen des Schneckenprofils keine Schmiermittelverluste auftreten, ist eine dauerhafte Schmierung dieses Schneckengetriebes gewährleistet.Because the gear elements of the gear link are designed as dies of a section of the worm profile, the adjusting worm can engage the corresponding sections of the worm profile with a snug fit in the gear link. There is optimal surface contact between the gear parts, while line contact is excluded. The snug fit of the gear parts significantly improves the running properties and ensures a reduction in noise. Since the die shape of the engagement points of the worm profile means that no lubricant is lost, permanent lubrication of this worm gear is guaranteed.
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Das fertigungsbedingte Spiel zwischen der Verstellschnecke und der Zahnstange wird am besten durch die Verwendung einer gegen die Zahnstange angefederten Verstellstange mit bezüglich der Radialen winklig verlaufenden Flanken ihres Schneckenganges beseitigt.The manufacturing-related play between the adjusting worm and the rack is best eliminated by using an adjusting rod that is spring-loaded against the rack and has flanks of its worm thread that run at an angle to the radial.
Durch den spielfreien Eingriff der Getriebeteile wird die Verschleißanfälligkeit deutlich reduziert, so daß für das translatorisch bewegte Getriebeglied der Einsatz von Aluminium ermöglicht wird, was fertigungstechnische Vorteile und Gewichtseraprnis bei aufrechterhaltener Sicherheit mit sich bringt, d.h. für den Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs oder auf das Fahrzeug werden die auftretenden Crashkräfte vollständig, mindestens aber zu einem wesentlichen Teil auch von diesem Getreibeglied aufgenommen.The play-free engagement of the gear parts significantly reduces the susceptibility to wear, so that the use of aluminum is possible for the translationally moving gear element, which brings manufacturing advantages and weight savings while maintaining safety, i.e. in the event of an impact of the vehicle or on the vehicle, the crash forces that occur are completely, or at least to a significant extent, absorbed by this gear element.
Die Projektion der Matrizen auf eine zur Schneckenachse senkrechten Ebene bildet ein Kreissegment, dessen Sehne durch die ebene Oberfläche des Getriebegliedes bestimmt wird. Um unnötige Reibungen zu verhindern, wird dafür Sorge getragen, daß diese Sehne in einem ausreichenden Abstand vom Fußkreis des Schneckenprofils der Verstellschnecke verläuft. The projection of the dies onto a plane perpendicular to the worm axis forms a circular segment, the chord of which is determined by the flat surface of the gear link. In order to prevent unnecessary friction, care is taken to ensure that this chord runs at a sufficient distance from the root circle of the worm profile of the adjusting worm.
Die Matrizen im Getriebeglied werden mit Vorteil rolliert oder geprägt. Insbesondere werden die Matrizen gegen eine, dem Schneckenprofil angepaßte gewölbte Unterform geprägt.The dies in the gear link are preferably rolled or stamped. In particular, the dies are stamped against a curved lower mold that is adapted to the screw profile.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained with reference to the figures of the drawing. They show:
Q1 09 918.Q1 09 918.
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Figur 1 eine schematisch-perspektivische Darstellung einer Verstellschiene in Kraftfahrzeugen mit einem eingeprägten Schneckenprofil; Figure 1 is a schematic perspective view of an adjustment rail in motor vehicles with an embossed worm profile;
Figur 2 einen Längsschnitt durch die Verstellschiene im Bereich des eingeprägten Schneckenprofils; Figure 2 shows a longitudinal section through the adjustment rail in the area of the embossed screw profile;
Figur 3 eine Teilansicht einer Verstellschnecke und Figure 3 is a partial view of an adjusting screw and
Figur 4 eine schematische Ansicht eines Schneckengetriebes. Figure 4 is a schematic view of a worm gear.
Figur 1 zeigt in schematisch-perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus einer Verstellschiene 3 einer Fahrzeugsitzverstellung, bei der die mit der dargestellten Verstellschiene zusammenwirkende und mit dieser verhakte Gegenschiene aus Gründen der besseren Erkennbarkeit fortgelassen wurde. Die Verstellschiene 3 trägt eine Zahnstange 2 oder ist einteilig als homogener Bestandteil mit dieser Zahnstange 2 verbunden. Die nicht näher dargestellte Gegenschiene ist mit einer Verstellschnecke 1 verbunden, wie sie in Figur 3 schematisch-perspektivisch dargestellt ist.Figure 1 shows a schematic perspective view of a section of an adjustment rail 3 of a vehicle seat adjustment, in which the counter rail that interacts with the adjustment rail shown and is hooked to it has been omitted for reasons of better visibility. The adjustment rail 3 carries a rack 2 or is connected to this rack 2 as a single piece as a homogeneous component. The counter rail, not shown in more detail, is connected to an adjustment worm 1, as shown schematically in perspective in Figure 3.
Wie Figur 1 zeigt, sind in der Zahnstange 2 Verzahnungselemente für Abschnitte des Schneckenprofils 10 der Verstellschnecke 1 gemäß Figur 3 vorgesehen, die als Matrizen 20 der eingreifenden Abschnitte des Schneckenprofils 10 der Verstellschnecke 1 ausgebildet sind. Diese Matrizen 20 weisen Wandungen auf, die mit Paßsitz die entsprechende Wandung des Schneckenprofils 10 der Verstellschnecke 1 aufneh-As Figure 1 shows, the rack 2 contains toothing elements for sections of the worm profile 10 of the adjusting worm 1 according to Figure 3, which are designed as matrices 20 of the engaging sections of the worm profile 10 of the adjusting worm 1. These matrices 20 have walls that snugly accommodate the corresponding wall of the worm profile 10 of the adjusting worm 1.
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men, wobei die Matrizen 20 gegenüber der Längsachse der Zahnstange 2 unter einem Winkel angeordnet sind, der dem Steigungswinkel des Schneckenprofils 10 entspricht.men, wherein the matrices 20 are arranged at an angle relative to the longitudinal axis of the rack 2 that corresponds to the pitch angle of the worm profile 10.
Die mit der Gegenschiene verbundene Verstellschnecke 1 steht mit einem nicht gezeigten Antrieb in Antriebsverbindung, der motorisch oder von Hand aus erfolgen kann.The adjusting worm 1 connected to the counter rail is connected to a drive (not shown), which can be motorized or operated manually.
Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, weist die Verstellschnecke 1 eine Schneckenprofil 10 auf, welches sich zwischen dem Fußkreis 12, der den Fußkreisdurchmesser df aufweist und dem Kopfkreis 11, welcher den Durchmesser da aufweist erstreckt. As Figures 3 and 4 show, the adjusting worm 1 has a worm profile 10 which extends between the root circle 12, which has the root circle diameter df, and the tip circle 11, which has the diameter d a .
Gemäß Figur 4 bilden die Projektionen der Matrizen 20 auf eine, zur Achse der Verstellschnecke 1 senkrecht verlaufenden Ebene Kreissegmente, die in Figur 4 ebenfalls mit 20 bezeichnet sind. Die Ebene 8 der Zahnstange 2 bestimmt die Sehne dieses Kreissegmentes. Damit keine unnötige Reibung auftritt, sind die Matrizen 20 derart ausgebildet, daß die Ebene 8 keine Tangente zum Fußkreis 10 bildet sondern, wie Figur 4 zeigt, im Abstand unterhalb des Fußkreises 10 vorbeiläuft. According to Figure 4, the projections of the matrices 20 on a plane running perpendicular to the axis of the adjusting worm 1 form circle segments, which are also designated 20 in Figure 4. The plane 8 of the rack 2 determines the chord of this circle segment. To prevent unnecessary friction, the matrices 20 are designed in such a way that the plane 8 does not form a tangent to the base circle 10 but, as Figure 4 shows, runs past at a distance below the base circle 10.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Zahnstange 2 und verdeutlicht die Einprägung der Verzahnungselemente bzw. Matrizen 20 in das Querschnittsprofil der Zahnstange 2. Durch Rollieren oder Prägen wird ein exakter Abdruck des Schneckenprofils 10 der Verstellschnecke 1 in der Zahnstange 2 erzielt, was zu Auswölbungen 21 auf der Unterseite der Zahnstange 2 führtFigure 2 shows a cross-section through the rack 2 and illustrates the embossing of the toothing elements or matrices 20 into the cross-sectional profile of the rack 2. By rolling or embossing, an exact impression of the worm profile 10 of the adjusting worm 1 is achieved in the rack 2, which leads to bulges 21 on the underside of the rack 2.
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Aber auch durch Fräsen, insbesondere durch Hochgeschwindigkeitsfräsen, lassen sich die matrizenartigen Verzahnungselemente herstellen.But the matrix-like gear elements can also be produced by milling, especially by high-speed milling.
Aufgrund der in Figur 3 gezeigten Form des Schneckengangs der Verstellschnecke 1 sind die Oberkanten der Verzahnungselemente bzw. Matrizen 20 der Zahnstange entsprechend der schematisch-perspektivischen Darstellung gemäß Figur 1 gewölbt. Diese Wölbung resultiert aus der konischen Querschnittsform der Flanken des Schneckengangs, die mit der Radialen einen Winkel 0^ einschließen.Due to the shape of the worm thread of the adjusting worm 1 shown in Figure 3, the upper edges of the toothing elements or matrices 20 of the rack are curved in accordance with the schematic perspective representation according to Figure 1. This curvature results from the conical cross-sectional shape of the flanks of the worm thread, which enclose an angle 0 ^ with the radial.
Hierdurch und durch eine zusätzliche Abfederung der Verstellschnecke 1 gegenüber der Zahnstange 2 wird das fertigungstechnisch bedingte Spiel zwischen der Verstellschnecke 1 und der Zahnstange 2 beseitigtThis and additional cushioning of the adjusting worm 1 against the rack 2 eliminates the play between the adjusting worm 1 and the rack 2 caused by the manufacturing process
Claims (4)
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DE9109918U DE9109918U1 (en) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | Worm gear for an adjustment device in motor vehicles |
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