传动蜗杆、包括传动蜗杆的传动机构-驱动单元及用于制造这样的传动蜗杆的方法与流程

1.本发明涉及根据独立权利要求前序部分的一种传动蜗杆、一种包括传动蜗杆的传动机构-驱动单元以及一种用于制造这样的传动蜗杆的方法。


背景技术：

2.以de 10 2015 216 018 a1已知一种传动蜗杆，该传动蜗杆用作用于对机动车中的活动的部件进行调节的舒适性驱动装置的组成部分。所述调节驱动装置包括拥有电枢轴的电马达，分开制造的蜗杆套筒被推装并且被抗扭转地固定在所述电枢轴上。所述传动蜗杆与蜗轮啮合，在所述蜗轮上布置了用于传递转矩的输出小齿轮。在制造所述传动蜗杆时，首先模制外部的蜗杆螺纹，并且此后钻出用于容纳到所述电枢轴上的钻孔。在此存在的危险是，所述钻孔的中轴线偏离所述蜗杆螺纹的中轴线，这对所述驱动单元的效率及噪声特性产生负面影响。本发明的任务是，克服所提到的缺点。


技术实现要素：

3.相对于此，所述具有独立权利要求的特征的按本发明的传动蜗杆以及用于制造这样的传动蜗杆的方法具有以下优点，即：在所述螺旋形的蜗杆齿部上构造了具有径向外部的直的齿顶线的齿廓，所述齿廓通过多条螺纹线一起形成具有中心的螺纹轴线的所限定的柱形的周向面。夹紧工具能够在这个柱形的周向面上精确地抓住所述传动蜗杆，以便在其上执行另外的加工步骤。由此，能够关于螺纹轴线精确地同心地在所述蜗杆中进行纵向钻孔，而所述钻孔的纵轴线没有相对于螺纹轴线倾斜地或者径向偏移地构成。通过对于所述蜗杆的这种高度精确的制造和支承，能够防止对于所述蜗轮蜗杆传动装置的干扰并且由此防止其噪声形成。
4.通过在从属权利要求中所列举的措施，就产生了在从属权利要求中所说明的特征的有利的拓展方案和改进方案。通过精确地置于中心的钻孔，所述蜗杆能够旋转对称地被接合、比如被压紧或者被粘接到所述电枢轴上。在此，尤其也能够此后在从相同的轴向侧推装所述传动蜗杆之前事先将支承元件推装到转子轴上。
5.所述螺旋形的蜗杆齿部的齿的齿廓的纵截面具有两个轴向对置的齿面，所述齿面优选地被构造为相对于径向方向倾斜的直线。在一种优选的构造方案中，所述齿面在径向外部转变为弯曲的过渡区域，所述过渡区域而后又连续地转变为径向外部的直的齿顶线，所述齿顶线将所述两个齿面连接起来。所述过渡区域的这种弯拱的构造避免了材料应力并且实现了所述蜗轮蜗杆传动装置的更加平稳的运行特性。所述弯曲的过渡区域能够非常容易地借助于滚压来成形。
6.按照另一种实施方式，在所述齿面与所述径向外部的直的齿顶线之间构造了在径向外部平坦的直的过渡区域，使得所述齿廓在直的过渡区域的两端分别具有角。这样的齿廓也能够非常有利地借助于切削加工来成形。
7.如果将所述过渡区域构造为相对于标准-渐开线-轮廓具有修缘(kopfr
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cknahme)的齿顶形状，则能够防止的是，在将径向外面的柱面夹紧到夹紧工具中时在过渡区域中出现材料变形，所述材料变形可能对于与传动轮的齿嵌合产生干扰影响。
8.按照另一种实施方式，所述直的齿面一直延伸至所述径向外部的直的齿顶线，使得所述齿廓在直的齿顶线的两端上仅仅具有刚好两个角，并且由此尤其所述齿廓梯形地构成。
9.通过在钻孔处的导入棱角的构造，能够将所述传动蜗杆可靠地推装到驱动轴上。如果在所述直通孔的两个轴向侧上模制不同的导入棱角，则由此能够明确地识别齿廓的所述两个轴向对置的齿面，这能够用于检验目的。
10.通过在齿廓上模制所述径向外部的直的齿顶线这种方式，越过多条螺纹线地构造共同的柱体外壳，所述柱体外壳的表面仅仅被螺旋形的齿槽所中断。所述柱形的外表面在对蜗杆进行进一步加工时使得所述钻孔能够相对于螺旋形的蜗杆齿部精确地同心地构成。
11.在所述传动蜗杆的端侧上，有利地在对其进行定尺寸剪切之后在蜗杆齿部上模制棱角，以用于防止在定尺寸剪切时将在所述端侧处作为干扰性的毛刺而形成的齿材料挤压到所述齿槽中。
12.特别有利的是，所述蜗杆由金属、比如钢和黄铜制成。由此，所述蜗杆齿部也能够借助于冷成型来构造，由此能够提供特别光滑的且牢固的齿表面。所述金属蜗杆特别有利地适合于传动轮的塑料齿部的嵌合。
13.所述传动蜗杆能够有利地布置在电马达的、作为蜗轮蜗杆传动装置的输入轴的电枢轴上。在此，所述传动蜗杆与传动轮处于嵌合之中，以用于在传动轮的输出元件上提供输出力矩。所述传动机构-驱动单元在此能够优选地被构造为机动车中的车窗玻璃升降器-、或活动车顶-、或座椅调节-、或转向柱调节-驱动装置。
14.特别成本低廉的是，所述传动蜗杆能够由长的金属棒来制成，所述蜗杆齿部能够在外部周界上被成形到所述金属棒上。这能够优选地借助于贯通-滚压方法在所述长棒的整个长度范围内进行。此后，能够将各个传动蜗杆以所期望的长度尺寸分开，并且由夹紧装置保持在径向外部的柱面上，以进行进一步的加工。比如，此后能够将所述棱角安置在所述蜗杆齿部的端侧上并且/或者安置所述中心的钻孔。
15.为了构造所述蜗杆齿部，能够将所述坯件的棒压入到两个滚压盘之间，其中在所述滚压盘上成形了蜗杆螺纹的阴模。利用不同的滚压盘能够构造不同的齿廓，其中按照本发明所述齿廓的齿顶在径向外部具有沿着纵向方向平坦的齿顶线。在此，能够模制单头的或多头的蜗杆螺纹。
16.所述夹紧装置有利地具有多个夹紧元件，所述夹紧元件环段形地构成，并且沿着纵向方向沿着直的齿顶线越过多个齿廓地抵靠在蜗杆齿部上。比如，在所述周界范围内布置了两个、三个或者四个夹紧分段，所述夹紧分段面状地抵靠在柱周面上。在将所述夹紧元件径向地压紧到柱面上时，通过沿着轴向方向的面状的支座就使得所述表面压力相当小，由此所述齿顶在压紧时不会变形或受损。由此，能够相对于所述螺旋形的蜗杆齿部的纵轴线来精确地居中地保持所述蜗杆，以便用于钻出用于接合到驱动轴上的中心的钻孔。
附图说明
17.本发明的另外的优点、特征和细节由对于优选的实施例的以下描述并且借助于附图来得出。其中：
18.图1以纵截面示出了按照现有技术的传动蜗杆的一种实施方式；
19.图2-4示出了传动蜗杆的按本发明的实施方式的不同的齿廓。
具体实施方式
20.在图1中示出了传动蜗杆10，该传动蜗杆用作蜗轮蜗杆传动装置12的组成部分，该蜗轮蜗杆传动装置12正如能够在机动车中的传动机构-驱动单元11中那样用于调节活动的部件。正如由图1可见的那样，所述传动机构-驱动单元11包括电马达14，在该电马达之后布置了所述蜗轮蜗杆传动装置12。所述电马达14具有电枢轴，该电枢轴被构造为蜗轮蜗杆传动装置12的驱动轴16。为此，所述传动蜗杆10被压紧在所述驱动轴16上。所述传动蜗杆10在其径向外部周界29上具有蜗杆齿部20，该蜗杆齿部与传动轮17啮合，以用于构造所述蜗轮蜗杆传动装置12。所述传动蜗杆10沿着其纵轴线8具有中心钻孔18，该中心钻孔优选地被构造为直通孔。比如借助于在所述驱动轴16上的刻槽的成形来将该驱动轴16抗扭转地装入到这个钻孔18中。
21.为了制造所述传动蜗杆10，将所述蜗杆齿部20成形、优选地滚压在长的柱形的棒上。此后，优选地借助于切削车削将所述棒定尺寸地剪切到所期望的长度。此后，在所述传动蜗杆10的端侧28上模制出棱角27并且钻出钻孔18，其中在所述钻孔18处优选地构造至少一个导入棱角19。对于各个加工步骤来说，由夹紧装置40的夹紧元件42来保持住所述传动蜗杆10，所述夹紧元件环段形地构成并且在径向上抵靠在所述传动蜗杆10的外部周界29上。按照现有技术，所述蜗杆齿部20具有齿顶26，所述齿顶沿着沿纵向方向8的剖面具有圆的齿廓24。所述夹紧元件42以未明确限定的方式抵靠在这些已被倒圆的齿顶26上，因而在进一步加工时所述钻孔18的轴线可能会偏离所述蜗杆齿部20的纵轴线8。
22.因此，按照本发明，在所述蜗杆螺纹20的径向外部周界29上构造所述具有沿着纵轴线8的直的齿顶线34的齿顶26，正如在图2-4中所示出的那样。所述齿廓24在沿着纵轴线8的剖面中具有第一齿面21并且轴向对置地具有第二齿面22，所述齿面分别被构造为第一和第二直线31、32。在所述两个直的齿面21、22之间，在径向最外面模制了所述直的齿顶线34，该齿顶线平行于蜗杆螺纹20的纵轴线8来延伸。在这条直的齿顶线34与所述齿面21的直线31、32之间构造了斜切的直的过渡区域38，所述过渡区域尤其与外部的直的齿顶线34一起借助于滚压工具来模制。由此，这样的齿廓24在所述两个齿面21、22之间没有弯拱的区域，而是仅仅具有直的斜切的区域38和直的外部的齿顶线34。所述螺旋形的蜗杆螺纹20的直的齿顶线34而后在周界29的范围内在蜗杆10的径向的外侧面30上形成了柱体外壳35，所述夹紧装置40的夹紧元件42能够以限定的方式被压紧在所述柱体外壳上。
23.在图3中示出了另一种实施方式，在该实施方式中所述齿廓24在径向外部周界29上具有沿着纵向方向8的直的齿顶线34。相对于标准-渐开线的齿廓，所述齿顶26具有一种修缘部，因而所述齿廓的轴向厚度在径向外部的区域中减小。在这种实施方式中，所述直的齿面21、22经由弯曲的过渡区域36在两侧转变为齿廓24的直的齿顶线34。在这种实施方式中，所述直的齿顶线34也在蜗杆螺纹20的螺旋处形成外部的柱体外壳35。
24.图4示出了另一种变型方案，在该变型方案中所述齿廓24在径向外部周界29上具有沿着纵向方向8的直的齿顶线34。在这里，示出了无修缘部的齿顶26，因而所述齿顶26的轴向厚度在径向外部的区域中没有减小。在这种实施方式中，所述齿面21、22的直线31、32直接与齿廓24的直的齿顶线34相交。在这种实施方式中，所述沿着纵向方向8直的齿顶线34形成了所述蜗杆螺纹20的螺旋的外部的柱体外壳35。在这里，所述沿着轴向方向8直的齿顶线34具有最大的延伸度，使得所述柱体外壳35的、用于夹紧工具40的径向的支承面得以最大化。
25.在所述按本发明的制造方法中，按照图1的蜗杆齿部20直接地模制带有平行于传动蜗杆10的纵轴线8地延伸的直的齿顶线24。这可以比如通过滚压盘的配对轮廓来实现，其中所述棒优选地被贯通滚压(durchgangsrollieren)。在此，在滚压之后不必对所述蜗杆齿部20进行进一步加工，因为在滚压时制造了所述齿廓24的非常光滑的且牢固的且精确的表面。通过借助于滚压沿着周向方向9将柱周面35模制在齿顶26的外部周界30上这种方式，对关于图1所描述的另外的加工步骤来说，所述夹紧工具40按照本发明非常精确地沿着纵向方向8面状地在外部周界29上卡住蜗杆齿部20。由此，在图1中所描绘的另外的特征和方法步骤也是本发明的组成部分。
26.要说明的是，关于在附图和说明书中所示出的实施例，各个特征的彼此间的多种多样的组合可行方案是可能的。大体上所描述的传动蜗杆10能够以多种多样的方式和方法在螺距和齿面21、22的齿形角方面来改变，而不偏离所述发明构思。因此，能够更改所述传动蜗杆10的所使用的材料或者直径。所述传动蜗杆10在此能够单头地或者多头地构成。所述有独创性的传动蜗杆10特别适合于以下驱动单元：该驱动单元用于调节机动车中的活动的组件、尤其用于调节车窗玻璃升降器、活动车顶或者座椅组件。

技术特征：
1.用于支承在蜗轮蜗杆传动装置(12)的驱动轴(16)上的传动蜗杆(10)，具有螺旋形的蜗杆齿部(20)，其中所述蜗杆齿部(20)沿着传动蜗杆(10)的纵轴线(8)具有一带有轴向对置的齿面(21、22)的齿廓(24)，并且在所述两个对置的齿面(21、22)之间在径向外部构造了齿顶(26)，在所述齿顶的径向的外侧面(30)上构造了平行于所述纵轴线(8)来延伸的直的齿顶线(34)。2.根据权利要求1所述的传动蜗杆(10)，其特征在于，居中地沿着所述纵轴线(8)构造了钻孔(18)，借助于所述钻孔，所述传动蜗杆(10)能够推装到所述驱动轴(16)上。3.根据权利要求1或2所述的传动蜗杆(10)，其特征在于，在所述齿廓(24)中的轴向对置的齿面(21、22)构成倾斜的直线(31、32)，所述倾斜的直线通过弯曲的过渡区域(36)与径向外部的直的齿顶线(34)连接。4.根据权利要求1或2所述的传动蜗杆(10)，其特征在于，所述齿廓(24)中的对置的齿面(21、22)的倾斜的直线(31、32)借助于斜切的平坦的过渡区域(38)与径向外部的直的所述齿顶线(34)连接。5.根据权利要求1或2所述的传动蜗杆(10)，其特征在于，所述齿廓(24)中的对置的齿面(21、22)的倾斜的直线(31、32)直接与径向外部的直的所述齿顶线(34)相交。6.根据前述权利要求中任一项所述的传动蜗杆(10)，其特征在于，所述齿廓(24)的过渡区域(36、38)相对于标准-渐开线-轮廓形成了具有修缘的齿顶形状(26)。7.根据前述权利要求中任一项所述的传动蜗杆(10)，其特征在于，至少在所述钻孔(18)的侧面上成形有导入棱角(19)，所述传动蜗杆(10)能够利用所述导入棱角被接合到所述驱动轴(16)上。8.根据前述权利要求中任一项所述的传动蜗杆(10)，其特征在于，径向外部的直的所述齿顶线(34)通过多条螺纹线通过周界(29)一起形成共同的柱体外壳(35)，所述柱体外壳与所述钻孔(18)同心地构成。9.根据前述权利要求中任一项所述的传动蜗杆(10)，其特征在于，至少在所述传动蜗杆(10)的端侧(28)上在所述蜗杆齿部(18)上成形有棱角(27)。10.根据前述权利要求中任一项所述的传动蜗杆(10)，其特征在于，蜗杆(10)由钢或黄铜制成，其中尤其所述蜗杆齿部(20)借助于塑性的材料成型、优选地借助于滚压来模制。11.传动机构-驱动单元(11)，用于调节机动车中的根据权利要求1到10中任一项的活动的部件，所述传动机构-驱动单元具有传动蜗杆(10)，所述传动蜗杆布置在电马达(14)的作为驱动轴(18)的电枢轴(18)上，并且在所述电马达(14)的后面布置了蜗轮蜗杆传动装置(12)，其中所述传动蜗杆(10)与所述传动轮(17)啮合，以用于在输出元件上提供用于调节过程的输出力矩。12.用于制造尤其根据权利要求1到10中任一项所述的传动蜗杆(10)的方法，其中首先将所述蜗杆齿部(20)成形在长的柱形的棒的外部周界(29)上，并且此后将所述长的棒定尺寸剪切到所述传动蜗杆(10)的所期望的长度尺寸，并且此后在所述传动蜗杆(10)中钻出中心的所述钻孔(18)，并且尤其此后将所述至少一个导入棱角(19)成形在所述钻孔(18)处。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，借助于成型的滚压工具使所述蜗杆齿部(20)得以成形，所述长的柱形的棒被夹紧到所述成型的滚压工具之间，其中所述传动蜗杆(10)的、具有外部的直的齿顶线(34)的齿廓(24)的形状作为滚压工具中的配对轮廓来建
模。14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，为了钻出中心钻孔(18)并且尤其为了模制所述蜗杆齿部(20)的导入棱角(19)和/或棱角(27)而由夹紧装置(40)保持住所述传动蜗杆(10)，所述夹紧装置的圆弧段形状的夹紧元件(42)径向地抵靠在所述柱体外壳(35)上，所述柱体外壳通过所述传动蜗杆(10)的沿着纵向方向(8)直的齿顶线(34)来构造。

技术总结
本发明涉及一种传动蜗杆(10)以及一种传动机构-驱动单元(11)和一种用于制造传动蜗杆(10)的方法，所述传动蜗杆用于支承在蜗轮蜗杆传动装置(12)的驱动轴(16)上，所述传动蜗杆具有螺旋形的蜗杆齿部(20)，其中拥有沿着传动蜗杆(10)的纵轴线(8)的所述蜗杆齿部(20)具有齿廓(24)，所述齿廓具有轴向对置的齿面(21、22)，并且在所述两个对置的齿面(21、22)之间在径向外部构造了齿顶(26)，在所述齿顶的径向的外侧面(30)上构造了平行于所述纵轴线(8)来延伸的直的齿顶线(34)。直的齿顶线(34)。直的齿顶线(34)。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/9/26