WO2022253978A1 - Spindle nut and spindle/spindle nut assembly - Google Patents

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WO2022253978A1
WO2022253978A1 PCT/EP2022/065111 EP2022065111W WO2022253978A1 WO 2022253978 A1 WO2022253978 A1 WO 2022253978A1 EP 2022065111 W EP2022065111 W EP 2022065111W WO 2022253978 A1 WO2022253978 A1 WO 2022253978A1
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spindle
nut
spindle nut
clamping
elements
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PCT/EP2022/065111
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German (de)
French (fr)
Inventor
Gerald Baumbach
Original Assignee
Ejot Se & Co. Kg
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Publication date
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    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/24—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2025/249—Special materials or coatings for screws or nuts

Definitions

  • the invention relates to a spindle nut according to the preamble of claim 1.
  • US Pat. No. 3,815,434 A discloses a spindle/spindle nut arrangement which has an articulated, two-part nut, with the two nut halves being locked together.
  • US 2019/0136901 A1 discloses a spindle-spindle nut assembly, which discloses a multi-part nut comprising coupling parts having internal threads, which are held pretensioned by a clamping ring so that they can be pre-fixed around a spindle.
  • a hexagonal cap which is matched to the coupling parts, is put over the coupling parts fixed to the spindle.
  • the hex cap has a through hole that is larger than the spindle OD, allowing the nut to be positioned at a desired location without rotation.
  • a spindle nut has two nut elements which together form an internal thread, each nut element having a hinge area.
  • the hinge portions of the two nut elements engage in an articulated manner, whereby in the open state the threaded portion of the nut member is outside the thread defined by the threaded portion of the other nut member.
  • the spindle nut can be mounted at a desired position on the spindle without having to turn the spindle nut along the entire length of the spindle.
  • the two hinge areas are designed in such a way that they are positively connected in the radial direction and detachably connected in the axial direction.
  • a tensioning area is arranged on the side of each nut element opposite the hinge area, with the two tensioning areas being connected via a pretensioned, spring-elastic tensioning element in such a way that the two tensioning areas are pressed towards one another under pretension.
  • the spring-elastic tensioning element presses the two nut elements against the spindle under elastic pretension, so that a spindle is accommodated in the spindle nut with largely no play, particularly in the axial direction.
  • the spring-elastic element makes it possible to compensate for deviations in terms of the dimensional, shape or positional deviations between the spindle and the spindle nut, so that a constant spindle torque is generated. Sufficient stability can be achieved by the form-fitting hinge design, so that sufficiently large prestressing forces can be realized.
  • the multi-part design of the spindle nut according to the invention enables simple assembly, since the two nut elements can be connected to one another at the point at which they are to be inserted into a spindle. They can be folded together using the hinge and connected in their clamping area using a clamping element.
  • the transmission structures required for torque transmission can preferably be part of the nut elements.
  • the plastic nut parts can thus have a wide variety of transmission structures in order to enable the relative rotation of the spindle nut to the spindle.
  • the nut elements are made of a plastic. Due to the elastic deformability of plastic compared to one made of metal, Especially steel, formed spindle is achieved that the mother under the applied prestressing force with its internal thread nestles particularly well against the thread contour of the spindle.
  • the spindle nut is designed in such a way that the sum of the partial circumferences of the internal thread of the nut elements is less than the circumference corresponding to the internal diameter of the thread. This means that the nut elements can be brought into a position relative to one another in which a prestress can be applied over a long period of time, since the nut elements cannot touch one another on the side opposite the hinge when installed.
  • the clamping area has stop elements in the axial direction, against which a fastened clamping element strikes, so that the clamping element is secured against loss in the axial direction.
  • An axial displacement of the two nut elements relative to each other is prevented by the thread of the spindle. It is provided that the distance between the stop web and the locking lug is greater, in particular approx. 1 to 2 mm greater, than the length of the tensioning element.
  • the clamping area has a stop element on both sides in the axial direction, in particular in its edge area, which is designed as a latching structure on at least one side, so that a latching connection can be established by an axial relative movement between the clamping element and the nut elements.
  • the clamping area can preferably have a groove running in the axial direction, in which the clamping element engages and is held there in a correspondingly form-fitting manner.
  • the tensioning element can advantageously be designed in the form of a spring clamp.
  • the spring clip which is in particular one-piece, preferably has an approximately V-shaped cross section, in particular with a latching curvature to ensure lateral engagement.
  • the spring clip preferably extends over at least 90% of the axial extent of the two nut elements. This allows a sufficiently large preload to be produced.
  • this relates to a spindle/spindle nut arrangement
  • a spindle nut as described above and one accommodated in the spindle nut Spindle.
  • the spindle nut and the spindle preferably have a trapezoidal thread with the same flank angle. In this way it can be achieved that the prestressing force results in a large-area contact of the two flanks, as a result of which the axial play between the spindle nut and the spindle is considerably reduced.
  • the clamping element, the plastic of the spindle nut and the spindle are matched to one another in such a way that the nut element deforms in the elastic range when it rests on the spindle.
  • an adjustable steering column includes a spindle-spindle nut arrangement according to the invention as described above. Since a fluctuating torque during the adjustment of a steering column is expressed by rising and falling noises from the drive motor, fluctuations in the drive noises that occur during the adjustment of the steering column can be reduced by the spindle and spindle nut arrangement according to the invention.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a spindle/spindle nut arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective view of a spindle-spindle nut arrangement according to the invention in the assembled state
  • FIG. 3 shows a perspective view of a spindle/spindle nut arrangement according to the invention in the final assembled state
  • Fig. 4 is a sectional view of Fig. 3, and
  • Fig. 5 is a sectional view of Fig. 3.
  • the spindle nut 20 comprises two nut elements 22, 24 which are connected via a tensioning element 26.
  • Each nut element 22, 24 has a partial internal thread, so that an internal thread is formed by the two nut elements 22, 24, in which a spindle 30 is guided.
  • the nut element 22 has a clamping area 32 , a threaded area 34 and a hinge area 36 .
  • the threaded area 34 lies between the hinge area 36 and the clamping area 32.
  • the nut element 24 also has a clamping area 42, a threaded area 44 and a hinge area 46.
  • the hinge area 36 is designed in such a way that it comprises a sleeve that is open at the side over a partial area.
  • the angular range in which the sleeve 38 is recessed is less than 45°, so that a hinge movement of the two nut elements 22, 24 relative to one another is possible, but stable mounting is nevertheless ensured.
  • the nut element 24 has a hinge area 46 which is in particular partially designed as a cylindrical pin 48 which can be pushed into the sleeve 38 in the axial direction.
  • connection of the pin 48 to the threaded area 44 is designed in such a way that an axial relative movement is possible in the open state with the spindle 30 lying on the inside. In this way, the spindle nut 20 can easily be mounted at any point on the spindle 30 .
  • the clamping area 42 which is designed analogously to the clamping area 32, has a stop web 50 at one end in the axial direction.
  • stop area 42 has a latching lug 52 . Since the two clamping areas 32, 42 of the two nut elements 22, 24 are designed analogously, the clamping element 26 can be pushed over this locking lug that it is securely held between the stop web 50 and the locking lug in the axial direction.
  • the clamping element 26 exerts a spring force on the clamping areas 32, 42, which acts essentially in the tangential direction, so that the two nut elements 22, 24 are pressed against the spindle 30.
  • the flanks of the nut thread are pressed between the flanks of the spindle thread, so that an axial relative movement between the spindle 30 and the spindle nut 20 can be largely prevented.
  • the spindle nut and the spindle engage in one another without play in the axial direction.
  • the spindle nut 20 can be pressed against the spindle 30 to different extents, so that the spindle Spindle nut assembly 10 can be easily adjusted in terms of different frictional torques between the spindle 30 and the spindle nut 20.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the spindle/spindle nut arrangement 10 with nut elements 22, 24 connected in the hinge area 36, 46, the nut elements 22, 24 in the clamping area 32, 42 not yet being connected via the clamping element 26.
  • the nut elements 22 , 24 rest more or less loosely on the spindle 30 .
  • Fig. 3 shows a spindle-spindle nut assembly 10 in a final assembly step.
  • the nut elements 22, 24 are pressed against the spindle 30 under pretension.
  • 4 shows a sectional view of the spindle nut 20 and spindle 30, it being seen that the spindle 30 bears laterally against the threaded region 34, 44 of the nut elements 22, 24 as a result of the two nut elements 22, 24 being pressed together.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through the spindle arrangement according to FIG. 3.
  • the threaded areas 34, 44 of the two nut elements 22, 24 are pressed against the spindle 30 in such a way that the flanks of the thread come into contact.
  • the spindle 30 and the spindle nut are matched to one another in such a way that when the flanks of the thread lie against one another, there is a radial distance R between the spindle 30 and the spindle nut 20 at the crests of the thread of the spindle. This prevents the spindle and spindle nut from coming into radial contact before the flanks touch one another.
  • FIG. 5 shows a cross section through the spindle-spindle nut arrangement 10.
  • the hinge axis A of the hinge area 36 lies in a plane with the central axis M of the spindle 30. This plane intersects the clamping element 26 in particular in its middle. This achieves a contact pressure distribution that is as uniform as possible.
  • the clamping element 26 is approximately V-shaped, with it being bent inward at the end of the legs in order to bear against the clamping areas 32, 42 of the spindle nut 20.
  • the sum of the partial circumferences of the partial threads of the individual nut elements 22, 24 is less than the corresponding spindle circumference. This enables the nut elements 22, 24 to be tightened while applying a preload force to the spindle 30 can be pressed because the two nut elements cannot come into contact in the direction of the clamping force.
  • a spindle-spindle nut arrangement 10 is created that allows for easy assembly and flexible adaptation to the frictional torque in the transition between the spindle and spindle nut and allows for largely backlash-free mounting in the axial direction.

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Abstract

The invention relates to a spindle nut (20) comprising two nut elements (22, 24), each of which has a threaded region (34, 44). The threaded regions (34, 44) together form an inner thread for guiding a spindle (30). Each nut element (22, 24) has a hinge region (36, 46), wherein the hinge regions (36, 46) of the two nut elements (22, 24) engage into each other in an articulated manner such that when the spindle nut is open, the threaded region (44) of one nut element (24) lies outside of the thread defined by the threaded region (34) of the other nut element (22). The invention is characterized in that the two hinge regions (36, 46) are designed to be connected in a form-fitting manner in the radial direction and in a releasable manner in the axial direction. Each nut element (22, 24) has a clamping region (32, 42) on the threaded region (34, 44) side opposite the hinge region (36, 46), and the two clamping regions (32, 42) are connected via a spring elastic clamping element (26) such that the two clamping regions (32, 42) are pressed towards each other on the basis of a pretension generated by the spring elastic clamping element (26).

Description

Spindelmutter und Spindel-Spindelmutter-Anordnung Spindle nut and spindle-spindle nut assembly
Die Erfindung betrifft eine Spindelmutter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a spindle nut according to the preamble of claim 1.
Aus der US 3,815,434 A ist eine Spindel-Spindelmutter-Anordnung bekannt, die eine gelenkig verbundene zweiteilige Mutter aufweist, wobei die beiden Mutterhälften miteinander verrastet werden. US Pat. No. 3,815,434 A discloses a spindle/spindle nut arrangement which has an articulated, two-part nut, with the two nut halves being locked together.
Die US 2019/0136901 A1 offenbart eine Spindel-Spindelmutter-Anordnung, die eine mehrteilige Mutter offenbart, die Innengewinde aufweisende Kupplungsteile umfasst, die von einem Spannring vorgespannt gehalten werden, sodass diese um eine Spindel herum vorfixiert werden können. Zur Drehmomentübertragung wird eine Sechskantkappe, die auf die Kupplungsteile abgestimmt ist, über die an der Spindel fixierten Kupplungsteile gestülpt. Die Sechskantkappe weist ein Durchgangsloch auf, das größer als der Spindelaußendurchmesser ist, sodass die Mutter ohne Drehung an einer gewünschten Stelle positioniert werden kann. US 2019/0136901 A1 discloses a spindle-spindle nut assembly, which discloses a multi-part nut comprising coupling parts having internal threads, which are held pretensioned by a clamping ring so that they can be pre-fixed around a spindle. For torque transmission, a hexagonal cap, which is matched to the coupling parts, is put over the coupling parts fixed to the spindle. The hex cap has a through hole that is larger than the spindle OD, allowing the nut to be positioned at a desired location without rotation.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Spindel anzugeben, die in verbesserter Weise an eine Spindel montiert und dort betrieben werden kann. It is the object of the invention to specify a spindle which can be mounted on a spindle and operated there in an improved manner.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst. The object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its preamble features.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims form advantageous developments of the invention.
In bekannter Weise weist eine Spindelmutter zwei Mutterelemente auf, die zusammen ein Innengewinde bilden, wobei jedes Mutterelement einen Scharnierbereich aufweist. Die Scharnierbereiche der beiden Mutterelemente greifen gelenkig ineinander, wobei im geöffneten Zustand der Gewindebereich des Mutterelements außerhalb des durch den Gewindebereich des anderen Mutterelements definierten Gewindes liegt. In a known manner, a spindle nut has two nut elements which together form an internal thread, each nut element having a hinge area. The hinge portions of the two nut elements engage in an articulated manner, whereby in the open state the threaded portion of the nut member is outside the thread defined by the threaded portion of the other nut member.
Auf diese Weise kann die Spindelmutter an einer gewünschten Position an der Spindel montiert werden, ohne dass die Spindelmutter entlang der gesamten Spindellänge gedreht werden muss. In this way, the spindle nut can be mounted at a desired position on the spindle without having to turn the spindle nut along the entire length of the spindle.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die beiden Scharnierbereiche so ausgebildet sind, dass diese in Radialrichtung formschlüssig und in Axialrichtung lösbar verbunden sind. An der dem Scharnierbereich gegenüberliegenden Seite eines jeden Mutterelements ist ein Spannbereich angeordnet, wobei die beiden Spannbereiche über ein vorgespanntes federelastisches Spannelement so verbunden sind, dass die beiden Spannbereiche unter Vorspannung zueinander hingedrückt werden. According to the invention, it is provided that the two hinge areas are designed in such a way that they are positively connected in the radial direction and detachably connected in the axial direction. A tensioning area is arranged on the side of each nut element opposite the hinge area, with the two tensioning areas being connected via a pretensioned, spring-elastic tensioning element in such a way that the two tensioning areas are pressed towards one another under pretension.
Durch das federelastische Spannelement werden die beiden Mutterelemente unter elastischer Vorspannung an die Spindel gepresst, sodass sich eine, insbesondere in axialer Richtung, weitgehend spielfreie Aufnahme einer Spindel in der Spindelmutter ergibt. The spring-elastic tensioning element presses the two nut elements against the spindle under elastic pretension, so that a spindle is accommodated in the spindle nut with largely no play, particularly in the axial direction.
Ferner ermöglicht das federelastische Element eine Kompensation von Abweichungen im Hinblick auf die Maß-, Form- oder Lageabweichungen zwischen der Spindel und der Spindelmutter, sodass ein konstantes Spindeldrehmoment erzeugt wird. Durch die formschlüssige Scharniergestaltung kann eine ausreichende Stabilität erreicht werden, sodass ausreichend große Vorspannkräfte realisiert werden können. Furthermore, the spring-elastic element makes it possible to compensate for deviations in terms of the dimensional, shape or positional deviations between the spindle and the spindle nut, so that a constant spindle torque is generated. Sufficient stability can be achieved by the form-fitting hinge design, so that sufficiently large prestressing forces can be realized.
Durch die erfindungsgemäße mehrteilige Ausgestaltung der Spindelmutter wird eine einfache Montage ermöglicht, da die beiden Mutterelemente an der Stelle, an der sie in eine Spindel eingesetzt werden sollen, miteinander verbunden werden können. Über das Scharnier können sie zusammengeklappt werden und in ihrem Spannbereich über ein Spannelement verbunden werden. Die zur Drehmomentübertragung notwendigen Übertragungsstrukturen können bevorzugt Teil der Mutterelemente sein. The multi-part design of the spindle nut according to the invention enables simple assembly, since the two nut elements can be connected to one another at the point at which they are to be inserted into a spindle. They can be folded together using the hinge and connected in their clamping area using a clamping element. The transmission structures required for torque transmission can preferably be part of the nut elements.
Die Kunststoffmutterteile können so eine große Vielfalt an Übertragungsstrukturen aufweisen, um die Relativdrehung der Spindelmutter zur Spindel zu ermöglichen. The plastic nut parts can thus have a wide variety of transmission structures in order to enable the relative rotation of the spindle nut to the spindle.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Mutterelemente aus einem Kunststoff hergestellt. Durch die elastische Verformbarkeit des Kunststoffs gegenüber einer aus einem Metall, insbesondere Stahl, gebildeten Spindel wird erreicht, dass sich die Mutter unter der aufgebrachten Vorspannkraft mit ihrem Innengewinde besonders gut an die Gewindekontur der Spindel anschmiegt. According to an advantageous development of the invention, the nut elements are made of a plastic. Due to the elastic deformability of plastic compared to one made of metal, Especially steel, formed spindle is achieved that the mother under the applied prestressing force with its internal thread nestles particularly well against the thread contour of the spindle.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Spindelmutter derart gestaltet, dass die Summe der Teilumfänge des Innengewindes der Mutterelemente geringer ist als der zum Innendurchmesser des Gewindes korrespondierende Umfang. Dadurch wird erreicht, dass die Mutterelemente in eine Lage zueinander gebracht werden können, in der über einen langen Zeitraum eine Vorspannung aufgebracht werden kann, da in der Einbausituation die Mutterelemente sich, an der dem Scharnier gegenüberliegenden Seite, nicht berühren können. According to a further advantageous embodiment of the invention, the spindle nut is designed in such a way that the sum of the partial circumferences of the internal thread of the nut elements is less than the circumference corresponding to the internal diameter of the thread. This means that the nut elements can be brought into a position relative to one another in which a prestress can be applied over a long period of time, since the nut elements cannot touch one another on the side opposite the hinge when installed.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Spannbereich in axialer Richtung Anschlagelemente auf, an die ein befestigtes Spannelement anschlägt, sodass dadurch eine Verlustsicherung des Spannelements in Axialrichtung erreicht wird. Eine axiale Relativverschiebung der beiden Mutterelemente zueinander wird durch das Gewinde der Spindel verhindert. Es ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen Anschlagsteg und Rastnase größer, insbesondere ca. 1 bis 2 mm größer, ist als die Länge des Spannelements. According to a further advantageous embodiment, the clamping area has stop elements in the axial direction, against which a fastened clamping element strikes, so that the clamping element is secured against loss in the axial direction. An axial displacement of the two nut elements relative to each other is prevented by the thread of the spindle. It is provided that the distance between the stop web and the locking lug is greater, in particular approx. 1 to 2 mm greater, than the length of the tensioning element.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Spannbereich in axialer Richtung beidseitig, insbesondere in seinem Randbereich, ein Anschlagelement auf, das wenigstens an einer Seite als Raststruktur ausgebildet ist, sodass eine Rastverbindung durch eine axiale Relativbewegung zwischen dem Spannelement und den Mutterelementen herstellbar ist. According to an advantageous development, the clamping area has a stop element on both sides in the axial direction, in particular in its edge area, which is designed as a latching structure on at least one side, so that a latching connection can be established by an axial relative movement between the clamping element and the nut elements.
Bevorzugt kann der Spannbereich eine in axialer Richtung verlaufende Nut aufweisen, in die das Spannelement eingreift und dort entsprechend formschlüssig gehalten ist. The clamping area can preferably have a groove running in the axial direction, in which the clamping element engages and is held there in a correspondingly form-fitting manner.
In vorteilhafter Weise kann das Spannelement in Form einer Federklemme ausgebildet sein. Die insbesondere einstückige Federklemme weist bevorzugt einen etwa v-förmigen Querschnitt, insbesondere mit einer Rastwölbung zur Sicherstellung des seitlichen Eingriffs, auf. The tensioning element can advantageously be designed in the form of a spring clamp. The spring clip, which is in particular one-piece, preferably has an approximately V-shaped cross section, in particular with a latching curvature to ensure lateral engagement.
Die Federklemme erstreckt sich bevorzugt über wenigstens 90 % der axialen Ausdehnung der beiden Mutterelemente. Dadurch kann eine ausreichend große Vorspannung hergestellt werden. The spring clip preferably extends over at least 90% of the axial extent of the two nut elements. This allows a sufficiently large preload to be produced.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, betrifft diese eine Spindel-Spindelmutter-Anordnung umfassend eine zuvor beschriebene Spindelmutter und eine in der Spindelmutter aufgenommene Spindel. Die Spindelmutter und die Spindel weisen dabei bevorzugt ein Trapezgewinde mit gleichem Flankenwinkel auf. Dadurch kann erreicht werden, dass sich durch die Vorspannkraft eine großflächige Anlage der beiden Flanken ergibt, wodurch das axiale Spiel zwischen Spindelmutter und Spindel erheblich reduziert ist. According to a further aspect of the invention, this relates to a spindle/spindle nut arrangement comprising a spindle nut as described above and one accommodated in the spindle nut Spindle. The spindle nut and the spindle preferably have a trapezoidal thread with the same flank angle. In this way it can be achieved that the prestressing force results in a large-area contact of the two flanks, as a result of which the axial play between the spindle nut and the spindle is considerably reduced.
Gemäß einerweiteren Fortbildung der Spindel-Spindelmutteranordnung sind das Spannelement, der Kunststoff der Spindelmutter und die Spindel derart aufeinander abgestimmt, dass sich das Mutterelement in Anlage an die Spindel im elastischen Bereich verformt. According to a further development of the spindle-spindle nut arrangement, the clamping element, the plastic of the spindle nut and the spindle are matched to one another in such a way that the nut element deforms in the elastic range when it rests on the spindle.
Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine solche Spindel-Spindelmutteranordnung besonders vorteilhaft in einer verstellbaren Lenksäule eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Insoweit umfasst eine verstellbare Lenksäule eine zuvor beschriebene erfindungsgemäße Spindel- Spindelmutteranordnung. Da sich ein schwankendes Drehmoment während der Verstellung einer Lenksäule durch auf- und abschwellende Geräusche des Antriebsmotors ausdrückt, können durch die erfindungsgemäße Spindel, Spindelmutter-Anordnung auftretende Schwankungen der Antriebsgeräusche, die während der Verstellung der Lenksäule auftreten reduziert werden. According to a further advantageous embodiment, such a spindle/spindle nut arrangement can be used particularly advantageously in an adjustable steering column of a motor vehicle. In this respect, an adjustable steering column includes a spindle-spindle nut arrangement according to the invention as described above. Since a fluctuating torque during the adjustment of a steering column is expressed by rising and falling noises from the drive motor, fluctuations in the drive noises that occur during the adjustment of the steering column can be reduced by the spindle and spindle nut arrangement according to the invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Further advantages, features and application possibilities of the present invention result from the following description in connection with the exemplary embodiments illustrated in the drawings.
In der Zeichnung bedeutet: In the drawing means:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spindel-Spindelmutteranordnung; 1 shows a perspective view of a spindle/spindle nut arrangement according to the invention;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßem Spindel-Spindelmutteranordnung im zusammengebauten Zustand; 2 shows a perspective view of a spindle-spindle nut arrangement according to the invention in the assembled state;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßem Spindel-Spindelmutteranordnung im endmontierten Zustand; 3 shows a perspective view of a spindle/spindle nut arrangement according to the invention in the final assembled state;
Fig. 4 eine Schnittansicht der Fig. 3, und Fig. 4 is a sectional view of Fig. 3, and
Fig. 5 eine Schnittansicht der Fig. 3. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spindel-Spindelmutteranordnung 10 umfassend eine Spindelmutter 20 und eine Spindel 30. Die Spindelmutter 20 umfasst zwei Mutterelemente 22, 24, die über ein Spannelement 26 verbunden sind. Jedes Mutterelement 22, 24 weist ein Teil-Innengewinde auf, sodass durch die beiden Mutterelemente 22, 24 ein Innengewinde gebildet wird, in dem eine Spindel 30 geführt wird. Das Mutterelement 22 weist einen Spannbereich 32, einen Gewindebereich 34 und einen Scharnierbereich 36 auf. Der Gewindebereich 34 liegt zwischen dem Scharnierbereich 36 und dem Spannbereich 32. Das Mutterelement 24 weist ebenfalls einen Spannbereich 42, einen Gewindebereich 44 und einen Scharnierbereich 46 auf. Der Scharnierbereich 36 ist so gestaltet, dass dieser eine über einen Teilbereich seitlich offene Hülse umfasst. Der Winkelbereich, in dem die Hülse 38 ausgenommen ist, beträgt weniger als 45°, sodass eine Scharnierbewegung der beiden Mutterelemente 22, 24 gegeneinander möglich ist, dennoch aber eine stabile Lagerung gewährleistet ist. Das Mutterelement 24 weist einen Scharnierbereich 46 auf, der insbesondere teilweise als zylindrischer Stift 48 ausgebildet ist, der in axialer Richtung in die Hülse 38 eingeschoben werden kann. Die Verbindung des Stifts 48 zum Gewindebereich 44 ist dabei so gestaltet, dass eine axiale Relativbewegung im geöffneten Zustand bei innenliegender Spindel 30 möglich ist. Auf diese Weise kann die Spindelmutter 20 einfach an einer beliebigen Stelle der Spindel 30 montiert werden. Fig. 5 is a sectional view of Fig. 3. 1 shows a spindle/spindle nut arrangement 10 according to the invention comprising a spindle nut 20 and a spindle 30. The spindle nut 20 comprises two nut elements 22, 24 which are connected via a tensioning element 26. Each nut element 22, 24 has a partial internal thread, so that an internal thread is formed by the two nut elements 22, 24, in which a spindle 30 is guided. The nut element 22 has a clamping area 32 , a threaded area 34 and a hinge area 36 . The threaded area 34 lies between the hinge area 36 and the clamping area 32. The nut element 24 also has a clamping area 42, a threaded area 44 and a hinge area 46. The hinge area 36 is designed in such a way that it comprises a sleeve that is open at the side over a partial area. The angular range in which the sleeve 38 is recessed is less than 45°, so that a hinge movement of the two nut elements 22, 24 relative to one another is possible, but stable mounting is nevertheless ensured. The nut element 24 has a hinge area 46 which is in particular partially designed as a cylindrical pin 48 which can be pushed into the sleeve 38 in the axial direction. The connection of the pin 48 to the threaded area 44 is designed in such a way that an axial relative movement is possible in the open state with the spindle 30 lying on the inside. In this way, the spindle nut 20 can easily be mounted at any point on the spindle 30 .
Weiter ist in Fig. 1 zu erkennen, dass der Spannbereich 42, der analog zum Spannbereich 32 ausgebildet ist, in axialer Richtung an einem Ende einen Anschlag-Steg 50 aufweist. Am gegenüberliegenden axialen Ende des Mutterelements 24 weist der Anschlagbereich 42 eine Rastnase 52 auf. Da die beiden Spannbereiche 32, 42 der beiden Mutterelemente 22, 24 analog ausgebildet sind, kann das Spannelement 26 so über diese Rastnase geschoben werden, dass es sicher zwischen dem Anschlag-Steg 50 und der Rastnase in axialer Richtung gehalten ist. It can also be seen in FIG. 1 that the clamping area 42, which is designed analogously to the clamping area 32, has a stop web 50 at one end in the axial direction. At the opposite axial end of nut element 24 , stop area 42 has a latching lug 52 . Since the two clamping areas 32, 42 of the two nut elements 22, 24 are designed analogously, the clamping element 26 can be pushed over this locking lug that it is securely held between the stop web 50 and the locking lug in the axial direction.
Das Spannelement 26 übt eine Federkraft auf die Spannbereiche 32, 42 aus, die im Wesentlichen in Tangentialrichtung wirkt, sodass die beiden Mutterelemente 22, 24 an die Spindel 30 gedrückt werden. Dadurch werden die Flanken des Muttergewindes zwischen die Flanken des Spindelgewindes gedrückt, sodass eine axiale Relativbewegung zwischen der Spindel 30 und der Spindelmutter 20 weitgehend verhindert werden kann. Dadurch greifen die Spindelmutter und die Spindel in Axialrichtung spielfrei ineinander. The clamping element 26 exerts a spring force on the clamping areas 32, 42, which acts essentially in the tangential direction, so that the two nut elements 22, 24 are pressed against the spindle 30. As a result, the flanks of the nut thread are pressed between the flanks of the spindle thread, so that an axial relative movement between the spindle 30 and the spindle nut 20 can be largely prevented. As a result, the spindle nut and the spindle engage in one another without play in the axial direction.
Durch die Gestaltung des Federelements 26 und die dadurch einstellbare Federkonstante kann die Spindelmutter 20 unterschiedlich stark an die Spindel 30 angedrückt werden, sodass die Spindel- Spindelmutteranordnung 10 im Hinblick auf unterschiedliche Reibmomente zwischen Spindel 30 und Spindelmutter 20 auf einfache Weise angepasst werden kann. Due to the design of the spring element 26 and the spring constant that can be set as a result, the spindle nut 20 can be pressed against the spindle 30 to different extents, so that the spindle Spindle nut assembly 10 can be easily adjusted in terms of different frictional torques between the spindle 30 and the spindle nut 20.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Spindel-Spindelmutter-Anordnung 10 mit im Scharnierbereich 36, 46 verbundenen Mutterelementen 22, 24, wobei die Mutterelemente 22, 24 im Spannbereich 32, 42 noch nicht über das Spannelement 26 verbunden sind. In dem dort gezeigten Montageabschnitt liegen die Mutterelemente 22, 24 mehr oder minder locker an der Spindel 30 an. 2 shows a perspective view of the spindle/spindle nut arrangement 10 with nut elements 22, 24 connected in the hinge area 36, 46, the nut elements 22, 24 in the clamping area 32, 42 not yet being connected via the clamping element 26. In the assembly section shown there, the nut elements 22 , 24 rest more or less loosely on the spindle 30 .
Fig. 3 zeigt eine Spindel-Spindelmutter-Anordnung 10 in einem endmontierten Montageschritt. Die Mutterelemente 22, 24 werden unter Vorspannung an die Spindel 30 angedrückt. Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht der Spindelmutter 20 und Spindel 30, wobei zu erkennen ist, dass durch das Aneinanderdrücken der beiden Mutterelemente 22, 24 die Spindel 30 seitlich an dem Gewindebereich 34, 44 der Mutterelemente 22, 24 anliegt. Fig. 3 shows a spindle-spindle nut assembly 10 in a final assembly step. The nut elements 22, 24 are pressed against the spindle 30 under pretension. 4 shows a sectional view of the spindle nut 20 and spindle 30, it being seen that the spindle 30 bears laterally against the threaded region 34, 44 of the nut elements 22, 24 as a result of the two nut elements 22, 24 being pressed together.
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch die Spindelanordnung gemäß Fig. 3. Die Gewindebereiche 34, 44 der beiden Mutterelemente 22,24 werden so an die Spindel 30 angedrückt, dass die Gewindeflanken in Anlage kommen. Die Spindel 30 und die Spindelmutter sind so aufeinander abgestimmt, dass bei aneinanderliegenden Gewindeflanken ein radialer Abstand R zwischen Spindel 30 und Spindelmutter 20 an den Gewindespitzen der Spindel vorliegt. Dadurch wird eine radiale Anlage von Spindel und Spindelmutter vermieden, bevor die Flanken aneinanderliegen. FIG. 4 shows a longitudinal section through the spindle arrangement according to FIG. 3. The threaded areas 34, 44 of the two nut elements 22, 24 are pressed against the spindle 30 in such a way that the flanks of the thread come into contact. The spindle 30 and the spindle nut are matched to one another in such a way that when the flanks of the thread lie against one another, there is a radial distance R between the spindle 30 and the spindle nut 20 at the crests of the thread of the spindle. This prevents the spindle and spindle nut from coming into radial contact before the flanks touch one another.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Spindel-Spindelmutteranordnung 10. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die Scharnierachse A des Scharnierbereichs 36 in einer Ebene mit der Mittelachse M der Spindel 30 liegt. Diese Ebene schneidet das Spannelement 26 insbesondere in seiner Mitte. Dadurch wird eine möglichst gleichmäßige Anpresskraftverteilung erreicht. FIG. 5 shows a cross section through the spindle-spindle nut arrangement 10. In this illustration it can be seen that the hinge axis A of the hinge area 36 lies in a plane with the central axis M of the spindle 30. This plane intersects the clamping element 26 in particular in its middle. This achieves a contact pressure distribution that is as uniform as possible.
Wie in Fig. 5 gut zu erkennen ist, ist das Spannelement 26 etwa v-förmig ausgebildet, wobei dieses am Ende der Schenkel nach innen gebogen ist, um an den Spannbereichen 32, 42 der Spindelmutter 20 anzuliegen. As can be seen clearly in FIG. 5, the clamping element 26 is approximately V-shaped, with it being bent inward at the end of the legs in order to bear against the clamping areas 32, 42 of the spindle nut 20.
Ferner ist an dieser Darstellung zu erkennen, dass die Summe der Teilumfänge der Teilgewinde der einzelnen Mutterelemente 22, 24 geringer ist als der korrespondierende Spindelumfang. Dies ermöglicht, dass die Mutterelemente 22, 24 unter Aufbringung einer Vorspannkraft an die Spindel 30 angedrückt werden können, da die beiden Mutterelemente in der Richtung der Spannkraft nicht in Anlage gelangen können. It can also be seen from this illustration that the sum of the partial circumferences of the partial threads of the individual nut elements 22, 24 is less than the corresponding spindle circumference. This enables the nut elements 22, 24 to be tightened while applying a preload force to the spindle 30 can be pressed because the two nut elements cannot come into contact in the direction of the clamping force.
Auf diese Weise ist eine Spindel-Spindelmutter-Anordnung 10 geschaffen, die eine einfache Montage und eine flexible Anpassung an das Reibmoment im Übergang zwischen Spindel und Spindelmutter ermöglicht und eine weitgehend spielfreie Lagerung in Axialrichtung ermöglicht. In this way, a spindle-spindle nut arrangement 10 is created that allows for easy assembly and flexible adaptation to the frictional torque in the transition between the spindle and spindle nut and allows for largely backlash-free mounting in the axial direction.

Claims

P ate n ta n s p rü c h e P a te n t claims
1. Spindelmutter (20) aufweisend zwei Mutterelemente (22, 24), die jeweils einen Gewindebereich (34, 44) aufweisen, wobei die Gewindebereiche (34, 44) zusammen ein Innengewinde zur Führung einer Spindel (30) bilden, wobei jedes Mutterelement (22, 24) einen Scharnierbereich (36, 46) aufweist, wobei die Scharnierbereiche (36, 46) der beiden Mutterelemente (22, 24) derart gelenkig ineinandergreifen, dass im geöffneten Zustand der Spindelmutter der Gewindebereich (44) des einen Mutterelements (24) außerhalb eines durch den Gewindebereich (34) des anderen Mutterelements (22) definierten Gewindes liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Scharnierbereiche (36, 46) so ausgebildet sind, dass diese in Radialrichtung formschlüssig und in Axialrichtung lösbar verbunden sind, wobei jedes Mutterelement (22, 24) an der dem Scharnierbereich (36, 46) gegenüberliegenden Seite seines Gewindebereichs (34, 44) einen Spannbereich (32, 42) aufweist, wobei die beiden Spannbereiche (32, 42) über ein federelastisches Spannelement (26) so verbunden sind, dass die beiden Spannbereiche (32, 42) aufgrund einer durch das federelastische Spannelement (26) erzeugten Vorspannung zueinander hingedrückt werden. 1. Spindle nut (20) having two nut elements (22, 24), each having a threaded area (34, 44), the threaded areas (34, 44) together forming an internal thread for guiding a spindle (30), each nut element ( 22, 24) has a hinge area (36, 46), the hinge areas (36, 46) of the two nut elements (22, 24) engaging in one another in an articulated manner such that when the spindle nut is open, the threaded area (44) of one nut element (24) outside of a thread defined by the threaded area (34) of the other nut element (22), characterized in that the two hinge areas (36, 46) are designed in such a way that they are positively connected in the radial direction and detachably connected in the axial direction, each nut element ( 22, 24) on the hinge area (36, 46) opposite side of its threaded area (34, 44) has a clamping area (32, 42), wherein the two clamping areas (32, 42) via a spring reelastic tensioning element (26) are connected in such a way that the two tensioning areas (32, 42) are pressed towards one another as a result of a pretension generated by the resilient tensioning element (26).
2. Spindelmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutterelemente (22, 24) aus einem Kunststoff hergestellt sind. 2. Spindle nut according to claim 1, characterized in that the nut elements (22, 24) are made of a plastic.
3. Spindelmutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Teilumfänge des Innendurchmessers des Innengewindes der Mutterelemente (22, 24) geringer ist als der zum Innengewindedurchmesser des Gewindes korrespondierende Umfang. 3. Spindle nut according to one of the preceding claims, characterized in that the sum of the partial circumferences of the inner diameter of the internal thread of the nut elements (22, 24) is less than the circumference corresponding to the internal thread diameter of the thread.
4. Spindelmutter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Spannbereich (32, 42) in Axialrichtung Anschlagelemente aufweist. 4. Spindle nut according to claim 1, characterized in that each clamping area (32, 42) has stop elements in the axial direction.
5. Spindelmutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Axialrichtung beidseitig ein Anschlagelement (50, 52) vorgesehen ist, wobei das Anschlagelement (50, 52) auf wenigstens einer der beiden Seiten als Rastnase (50) ausgebildet ist, sodass ein Verrasten des Anschlagselements (50, 52) durch eine axiale Relativbewegung zwischen den Mutterelementen (22, 24) und dem Spannelement (26) erfolgt. 5. Spindle nut according to Claim 4, characterized in that a stop element (50, 52) is provided on both sides in the axial direction, the stop element (50, 52) being designed as a latching lug (50) on at least one of the two sides, so that the Stop element (50, 52) by an axial relative movement between the nut elements (22, 24) and the clamping element (26).
6. Spindelmutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (26) in Form einer Federklemme ausgebildet ist. 6. Spindle nut according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping element (26) is designed in the form of a spring clip.
7. Spindelmutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Scharnierbereiche (36, 46) eine Schwenkachse (A) definieren, die in einer Mittelebene der Spindelmutter (20) liegt. 7. Spindle nut according to one of the preceding claims, characterized in that the two hinge areas (36, 46) define a pivot axis (A) which lies in a central plane of the spindle nut (20).
8 Spindel-Spindelmutteranordnung (10) umfassend eine Spindelmutter nach einem der vorangehenden Ansprüche und eine Spindel (30), wobei die Spindelmutter (20) und die Spindel (30) ein Trapezgewinde mit dem gleichen Flankenwinkel aufweisen. 8 spindle-spindle nut assembly (10) comprising a spindle nut according to any one of the preceding claims and a spindle (30), wherein the spindle nut (20) and the spindle (30) have a trapezoidal thread with the same flank angle.
9. Spindel-Spindelmutteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der Spindelmutter (30) und das Spannelement (26) der Spindelmutter (30) derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich das Mutterelement (22, 24) in Anlage an die Spindel (30) verformt. 9. Spindle-spindle nut arrangement according to Claim 8, characterized in that the plastic of the spindle nut (30) and the clamping element (26) of the spindle nut (30) are matched to one another in such a way that the nut element (22, 24) rests against the spindle (30) deformed.
10. Spindel-Spindelmutteranordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (A) und die Mittelachse (M) der Spindel (30) in der Mittelebene der Spindelmutter (20) liegen. 10. Spindle-spindle nut arrangement according to one of claims 8 or 9, characterized in that the pivot axis (A) and the central axis (M) of the spindle (30) lie in the central plane of the spindle nut (20).
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