用于對(duì)單元進(jìn)行位置鎖緊的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對(duì)在殼體（2）中的單元進(jìn)行鎖緊的裝置，所述單元尤其是在機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的小齒輪（1）的固定軸承（3），所述裝置包括鎖緊元件，所述鎖緊元件嵌入殼體（2）的孔（2a）中。鎖緊元件（5）設(shè)有至少一個(gè)卡鎖桿（9），所述至少一個(gè)卡鎖桿（9）通過設(shè)置在卡鎖桿自由端部上的卡鎖凸鼻（12）卡入殼體（2）的孔（2a）中的齒幾何體（13）的齒隙（14）中；或者在孔（2a）中設(shè)置至少一個(gè)卡鎖凸鼻，并且該卡鎖凸鼻卡入鎖緊元件中的齒幾何體的齒隙中。
【專利說明】用于對(duì)單元進(jìn)行位置鎖緊的裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對(duì)在殼體中的單元進(jìn)行位置鎖緊的裝置，所述單元尤其是在機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的小齒輪。
【背景技術(shù)】
[0002]已知通過具有米制螺紋的螺紋連接裝置、如鋼螺絲進(jìn)行位置鎖緊。在此螺絲鎖緊裝置力鎖合地通過擰緊扭矩、沖壓花紋或粘接連接實(shí)現(xiàn)。在已知的鎖緊中例如軸承例如借助鋅壓鑄調(diào)節(jié)螺絲固定，所述調(diào)節(jié)螺絲在定義的擰緊扭矩下借助沖壓花紋過程固定在其位置中。
[0003]但此處問題在于使用不同熱膨脹系數(shù)的材料，這在整個(gè)使用壽命上減弱鎖緊效果，甚至可產(chǎn)生間隙。調(diào)節(jié)螺絲材料相對(duì)于殼體材料的收縮性也不利地影響鎖緊或者說固定。不利的還有，調(diào)節(jié)螺絲必須通過一個(gè)單獨(dú)的工序被固定在殼體內(nèi)的位置中。由于調(diào)節(jié)螺絲的預(yù)緊有可能隨運(yùn)行時(shí)間下降到零，所以可導(dǎo)致在待鎖緊的單元、如固定軸承和調(diào)節(jié)螺絲或者說殼體之間產(chǎn)生間隙。由此出現(xiàn)摩擦磨損和聲學(xué)問題。
[0004] 為了相對(duì)于外部介質(zhì)進(jìn)行密封，常常使用螺紋密封劑，這使得制造過程和/或安裝過程更為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種低成本且易于安裝的單元鎖緊裝置，在此應(yīng)在整個(gè)使用壽命上確保無(wú)間隙的固定。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過在權(quán)利要求1中提到的特征來(lái)解決。
[0007]通過為根據(jù)本發(fā)明的鎖緊裝置構(gòu)造鎖緊元件，所述鎖緊元件設(shè)有至少一個(gè)卡鎖桿和至少一個(gè)卡鎖凸鼻，并且鎖緊元件與殼體的孔中的齒幾何體共同作用，確保既使在熱膨脹系數(shù)不同時(shí)也實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙性和因此單元如固定軸承的可靠固定。
[0008]作為該解決方案的替換方案，在運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系顛倒時(shí)所述至少一個(gè)具有卡鎖凸鼻的卡鎖桿也可設(shè)置在殼體的孔中、例如設(shè)置在嵌入孔中的安裝環(huán)上，在此情況下鎖緊元件設(shè)有齒幾何體，卡鎖凸鼻可卡入所述齒幾何體的齒隙中。
[0009]在本發(fā)明的一種極為有利的方案中規(guī)定，鎖緊元件構(gòu)造為鎖緊螺絲，所述鎖緊螺絲通過外螺紋與殼體的孔的內(nèi)螺紋連接，所述鎖緊螺絲設(shè)有在其圓周上分布地設(shè)置的卡鎖桿，并且所述卡鎖桿分別借助設(shè)置在卡鎖桿自由端部上的卡鎖凸鼻卡入殼體的齒幾何體的齒隙中。其它有利的方案和擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求和下面的參考附圖在原理上被說明的實(shí)施例得出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖如下:
[0011]圖1為具有根據(jù)本發(fā)明支承和鎖緊的小齒輪的機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的局部圖；[0012]圖2為根據(jù)本發(fā)明的鎖緊裝置的三維圖；
[0013]圖3為根據(jù)本發(fā)明裝置的剖面圖；
[0014]圖4為根據(jù)本發(fā)明裝置的前視圖；
[0015]圖5為根據(jù)圖4的前視圖的局部放大圖；
[0016]圖6為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體中的用于鎖緊裝置卡鎖桿的齒幾何體的局部放大圖。【具體實(shí)施方式】
[0017]下面例如借助鎖緊裝置在機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用來(lái)說明本發(fā)明，其中小齒輪通過固定軸承支承在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體中。
[0018]當(dāng)然根據(jù)本發(fā)明的鎖緊裝置也可用于各種不同領(lǐng)域，在所述領(lǐng)域中需要低成本、可靠且易于安裝的鎖緊裝置用于軸承、導(dǎo)向套管、軸襯、齒輪或其它傳動(dòng)件、用于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒條壓緊件的調(diào)節(jié)螺絲和類似的應(yīng)用情況。根據(jù)本發(fā)明的鎖緊裝置也可用于機(jī)動(dòng)車底盤中。
[0019]由于具有小齒輪和齒條的機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是眾所周知的，為此例如參見DE10 2004 017 259 Al，所以在下面僅更詳細(xì)地說明對(duì)于本發(fā)明重要的部分。
[0020]小齒輪I通過固定軸承3支承在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體2中。小齒輪以已知方式與未示出的方向盤和同樣未示出的用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的齒條連接。旋擰到小齒輪轂部上的螺母4用于將小齒輪I與固定軸承3的內(nèi)環(huán)鎖緊。
[0021]為了固定和鎖緊固定軸承3的外環(huán)，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置一個(gè)鎖緊螺絲5，該鎖緊螺絲構(gòu)造成由塑料體制成的空心螺絲。
[0022]在本發(fā)明的范疇中，代替塑料也可使用其它材料、如其它非金屬材料、燒結(jié)件或混合成份元件。
[0023]密封環(huán)6在鎖緊螺絲5的一個(gè)環(huán)形槽中實(shí)施密封作用。
[0024]如鎖緊螺絲5構(gòu)造成由塑料體制成的注塑件，則密封環(huán)6可在多組分注塑件中作為軟組分、如由硅樹脂在注塑過程中與鎖緊螺絲的塑料體牢固連接。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于制造和安裝更為簡(jiǎn)單。
[0025]鎖緊螺絲5的外螺紋8與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體2的內(nèi)螺紋共同作用。鎖緊螺絲5在以確定的扭矩安裝時(shí)被擰緊到止擋上。為了擰入鎖緊螺絲5，鎖緊螺絲設(shè)有多個(gè)肋狀的徑向延伸的帶動(dòng)部7 (尤其是見圖2和4)。
[0026]當(dāng)然，也可為此設(shè)置所謂的“浮動(dòng)式的”旋緊，其特征是根據(jù)旋轉(zhuǎn)角位置或擰入深度或者說擰入行程擰入鎖緊螺絲5。
[0027]通過小齒輪I和固定軸承3產(chǎn)生的軸向力必須無(wú)間隙地被吸收。通過鎖緊螺絲5的自鎖外螺紋8所述力被導(dǎo)入傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體2中。
[0028]螺絲鎖定包括徑向可再調(diào)節(jié)的卡鎖機(jī)構(gòu)9。為此鎖緊螺絲5在其圓周上設(shè)有多個(gè)卡鎖桿9，所述卡鎖桿通過徑向輻條10分別在卡鎖桿9的一個(gè)端部區(qū)域中與鎖緊螺絲的中間部11連接。徑向輻條10當(dāng)然也可以是肋狀帶動(dòng)部7的一部分。在該實(shí)施例中四個(gè)卡鎖桿9分布地設(shè)置在圓周上。當(dāng)然在本發(fā)明范疇中也可設(shè)置其它數(shù)量的卡鎖桿。
[0029]卡鎖桿9在其遠(yuǎn)離輻條10的自由端部上設(shè)有卡鎖凸鼻12。卡鎖桿9的卡鎖凸鼻12卡入傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體2的齒幾何體13中(尤其是參見圖6中放大示出的齒幾何體)。通過使卡鎖凸鼻12卡入傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體2的齒幾何體13，可防止鎖緊螺絲5的自動(dòng)旋開。
[0030]在將鎖緊螺絲5擰入傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體2中時(shí)，卡鎖桿9通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體2中的斜面18徑向偏轉(zhuǎn)并且在達(dá)到預(yù)定扭矩時(shí)卡入齒幾何體13的齒隙14中。通過齒幾何體13的鋸齒形輪廓防止鎖緊螺釘5反轉(zhuǎn)?？ㄦi桿9為此支承在齒幾何體13的齒隙14的支承面15上。
[0031]代替卡鎖桿9沿徑向方向的偏轉(zhuǎn)，卡鎖桿也可在需要時(shí)軸向偏轉(zhuǎn)并且相應(yīng)地卡入殼體的孔中的齒幾何體的齒隙中。
[0032]在此也可采用相反的原理或者說相反的解決方案，據(jù)此，設(shè)置在孔2a中的卡鎖凸鼻相應(yīng)地軸向卡入鎖緊螺絲5的齒幾何體13中。
[0033]為了能夠在安裝中與旋轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)地?cái)Q緊塑料螺絲5，卡鎖桿的角間距16構(gòu)造成不對(duì)稱的(參見圖4)。相應(yīng)地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體2中的齒幾何體13設(shè)有盡可能小的角間距17。通過這種方式確保至少兩個(gè)卡鎖凸鼻12始終與旋轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)地卡入。不對(duì)稱性提高了分辨率或者說提聞了游標(biāo)效應(yīng)意義中的卡鎖概率。
[0034]不對(duì)稱的卡鎖桿角間距16是指卡鎖桿不均勻分布地設(shè)置在圓周上。例如在四個(gè)卡鎖桿的情況下可代替剛好四個(gè)90°設(shè)置不同的角間距和不同的長(zhǎng)度。當(dāng)例如各個(gè)齒隙14之間的小的角間距17為15°時(shí)，則可通過不對(duì)稱的卡鎖桿角間距16實(shí)現(xiàn)在任何情況下大約每隔4°的可靠卡入(針對(duì)當(dāng)前應(yīng)用情況)。
[0035]當(dāng)鎖緊螺絲5由塑料體構(gòu)成時(shí)，鎖緊螺絲例如可構(gòu)造成由纖維增強(qiáng)的熱塑性塑料制成的注塑件，其特點(diǎn)在于耐熱特性。在溫度變化時(shí)塑料體的膨脹特性由材料和纖維取向決定。為此可這樣設(shè)計(jì)纖維，使得纖維沿預(yù)計(jì)的較大的膨脹方向延伸。
[0036]基于可能較大的彎曲長(zhǎng)度，可使用由具有小斷裂延伸率的高強(qiáng)度塑料制成的卡鎖桿9。
[0037]帶動(dòng)部I和輻條9在端面19上具有中心注塑點(diǎn)的星形設(shè)置，使塑料在注塑過程中具有最佳流動(dòng)特性，以避免縮孔和孔隙度。除了在擰入鎖緊螺絲5時(shí)扭矩被安裝工具吸收夕卜，該設(shè)計(jì)籍此帶來(lái)另一優(yōu)點(diǎn)。
[0038]鎖緊螺絲5的塑料體的螺紋可構(gòu)造為米制尖牙螺紋，這樣設(shè)計(jì)該螺紋的螺紋中徑，使得僅存在小的螺紋間隙。
[0039]當(dāng)然在本發(fā)明的范疇中也可使用其它螺紋形狀、如錐形螺紋。
[0040]傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體2中的內(nèi)齒以及齒幾何體13可澆注完成。在需要時(shí)也可通過控制加工齒幾何體13實(shí)現(xiàn)較小的公差。
[0041]附圖標(biāo)記列表
[0042]
【權(quán)利要求】
1.用于對(duì)在殼體(2)中的單元進(jìn)行鎖緊的裝置，所述單元尤其是在機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的小齒輪(I)的固定軸承(3)，所述裝置包括鎖緊元件，所述鎖緊元件嵌入殼體(2)的孔(2a)中， 鎖緊元件(5)設(shè)有至少一個(gè)卡鎖桿(9)，所述至少一個(gè)卡鎖桿(9)通過設(shè)置在卡鎖桿自由端部上的卡鎖凸鼻(12)卡入殼體(2)的孔(2a)中的齒幾何體(13)的齒隙(14)中；或者在孔(2a)中設(shè)置至少一個(gè)具有卡鎖凸鼻的卡鎖桿，并且該卡鎖凸鼻卡入鎖緊元件(5)中的齒幾何體的齒隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述鎖緊元件(5)構(gòu)造為鎖緊螺絲，所述鎖緊螺絲通過外螺紋(8)與殼體(2)的孔(2a)的內(nèi)螺紋連接，所述鎖緊螺絲設(shè)有在其圓周上分布地設(shè)置的卡鎖桿(9)，并且所述卡鎖桿(9)分別借助設(shè)置在卡鎖桿自由端部上的卡鎖凸鼻(12)卡入殼體(2)的齒幾何體(13)的齒隙(14)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，所述鎖緊螺絲(5)構(gòu)造為空心螺絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的裝置，其特征在于，至少四個(gè)卡鎖桿(9)分布地設(shè)置在鎖緊螺絲(5)的圓周上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，所述卡鎖桿(9)以不對(duì)稱的角間距分布地設(shè)置在鎖緊螺絲(5)的圓周上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，所述殼體(2)的齒幾何體(13)中的角間距(17)明顯小于卡鎖桿(9)的角間距(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的裝置，其特征在于，所述鎖緊元件(5)設(shè)有多個(gè)徑向延伸的肋狀帶動(dòng)部(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的裝置，其特征在于，所述鎖緊元件(5)構(gòu)造成塑料體、尤其是構(gòu)造成由纖維增強(qiáng)的熱塑性塑料制成的注塑件或構(gòu)造成多組分部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，所述熱塑性塑料中的纖維取向沿預(yù)計(jì)的大膨脹方向延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的裝置，其特征在于，所述塑料體設(shè)有一個(gè)中心注塑點(diǎn)(19)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一的裝置，其特征在于，所述卡鎖桿(9)的卡鎖凸鼻(12)分別支承在殼體(2)的支承面(15)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至11之一的裝置，其特征在于，所述鎖緊螺絲(5)的外螺紋(8)構(gòu)造為米制尖牙螺紋。
13.根據(jù)權(quán)利要求2至11之一的裝置，其特征在于，所述鎖緊螺絲(5)的外螺紋(8)構(gòu)造為錐形螺紋。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，所述塑料體構(gòu)造為多組分注塑件，并且密封環(huán)(6)作為軟組分在注塑過程中與塑料體牢固連接。
【文檔編號(hào)】F16B39/32GK103688067SQ201280035421
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月20日
【發(fā)明者】J·施密德, R·凱澤爾, J·比貝爾, R·申策爾 申請(qǐng)人:Zf操作系統(tǒng)有限公司