CN109424732B - 螺纹传动机构 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有主轴和螺母的螺纹传动机构。所述螺母在此具有螺母本体。这比如具有用于固定器件的钻孔，用于将所述螺纹传动机构固定在上级的组件上或者固定在上级的结构组件上。所述至少一个钻孔而后能够用作冷却剂路径的冷却剂通道。作为替代方案或者补充方案能够规定，所述螺母本体与所述主轴之间的内部空间用作冷却剂通道。

Description

螺纹传动机构

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的螺纹传动机构。

背景技术

对于螺纹传动机构来说，高的转速和/或高的承载能力导致高的能够传递的功率。尤其对于与滚珠螺纹传动机构（Kugelgewindetrieben）相比具有较差的效率（Wirkungsgrad）的行星式螺纹传动机构来说，在滚动触点上可能出现高的放热（Wärmeentwicklung）。为了不超过所述螺纹传动机构或者相邻的机器组件的可靠的运行温度，在没有冷却措施的情况下可能必要的是中断所述螺纹传动机构的周期或者运行并且/或者降低负荷和/或转速。如果设置了额外的冷却机构，则能够由此将热排出，这可能引起运行持续时间的提高。

从US 8 336 416 中公开了一种以滚珠螺纹传动机构的形式的螺纹传动机构。在此设置了被螺母包围的主轴或者螺栓，其中而后在所述主轴与所述螺母之间设置了滚珠（Kugeln）。为了对所述滚珠螺纹传动机构进行冷却，在所述螺母的螺母本体中设置了以冷却通道的形式的冷却剂结构。这种解决方案的不利之处是用于对所述螺纹传动机构进行冷却所必要的高的装置技术上的开销。

发明内容

相对于此，本发明的任务在于，提供一种螺纹传动机构，该螺纹传动机构能够以在装置技术上简单的方式来冷却。

该任务用一种按照权利要求1的特征的螺纹传动机构得到解决。

本发明的有利的拓展方案是从属权利要求的主题。

按照本发明，设置了一种具有主轴的螺纹传动机构。所述主轴能够被主轴螺母所包围并且与所述主轴螺母处于作用连接之中。所述主轴螺母优选具有螺母本体，对于所述螺母本体来说所述主轴螺母能够固定在尤其上级的组件或者结构组件上。所述螺母本体能够具有至少一个钻孔或者多个钻孔，所述钻孔用于一个或者相应地用于将所述主轴螺母与所述组件连接起来的固定器件。有利地，所述至少一个钻孔用作冷却剂通道或者所述钻孔用作冷却剂通道，其中所述至少一个冷却剂通道或者所述冷却剂通道是冷却剂路径的一部分或者几部分。作为替代方案或者补充方案能够规定，在所述螺母本体与所述主轴之间设置的内部空间用作冷却剂通道，所述冷却剂通道是一个或者所述的冷却剂路径的一部分。

这种解决方案具有以下优点：对于所述螺母来说将已经设置的空间或多个已经设置的空间额外地用作冷却剂通道或多个冷却剂通道。由此，冷却剂路径能够在装置技术上容易地构造。通过冷却元件的按本发明的设计方案，不需要比如在批量制造的螺纹传动装置上进行结构上的干预，因而冷却机构也能够加装（nachrüstbar）并且能够在与所述螺母本体上的变化分开的情况下来制造并且处置（disponiert）。由此，能够以简单的方式将摩擦热通过冷却经由所述冷却剂路径来排出。换句话说，存在的固定钻孔能够用于在螺母、尤其是法兰螺母的内部环绕引导液态的或者气态的冷却剂。由此，能够在装置技术上容易地将螺母本体中的在固定器件与钻孔之间本来就存在的间隙（Zwischenraum）用作冷却通道。由此，在所述冷却剂与所述螺母之间存在直接的热传导（Wärmeübergang）。对于具有旋转的主轴的螺纹传动机构来说，而后取消在主轴冷却时所必要的回转接头（Drehdurchführung）。此外，所述螺母在许多设计方案中能够比所述主轴容易地接近，因为所述主轴比如能够与所述驱动装置相连接或者通过润滑孔（Schmierbohrungen）而难以接近，由此装配开销能够降低-因为刚好所述冷却剂路径构造在所述螺母中。通过所述内部空间来引导所述冷却剂是有利的，因为由此所述螺母能够沿着径向方向构造得极其紧凑。此外，在螺母与主轴之间的作用区域中进行直接的冷却。

前面和下面所设置的关于所述螺母本体中的钻孔的解释和方面对于大量钻孔来说能够相应地适用于所述钻孔的一部分或者适用于所有的钻孔。

在本发明的另一种设计方案中，所述螺母本体能够具有法兰，其中而后在所述法兰中引入了所述至少一个钻孔。这一点是有利的，因为所述法兰能够容易地接近并且由此能够以简单的方式将所述钻孔连接到冷却剂路径上。

所述至少一个钻孔构造为直通孔并且比如相对于所述主轴的纵轴线以平行间距来延伸。由此，而后比如作为固定器件而能够设置穿过所述直通孔的固定螺栓。也能够考虑设置多个钻孔或者直通孔，用于一方面布置更多固定器件并且另一方面构造更长的冷却剂路径。

优选作为用于冷却剂的输入口设置了所述钻孔的至少一个第一尤其是端侧的开口并且作为用于冷却剂的输出口设置了所述钻孔的至少一个第二尤其是端侧的开口。由此，所述钻孔能够以所述输入口为出发点用冷却剂贯穿流至所述输出口。如果作为固定器件而设置了固定螺栓，那么而后所述通过钻孔来构成的冷却通道就能够构造为环形或者空心柱形，方式是：其被所述固定螺栓的外侧面和所述钻孔的内壁所限定。

如果设置了多个钻孔，那么这些钻孔就优选布置在分度圆（Teilkreis）上，用于能够实现均匀的散热（Wärmeabfuhr）。

所述螺母本体、尤其是所述法兰具有两个背向彼此的端面。所述端面能够分别被盖子、尤其是至少部分地遮盖。而后至少在盖子中或者在相应的盖子中能够构造至少一个流体通道，或者流体通道能够构造用于流体地连接所述钻孔。由此，所述冷却剂路径能够以在装置技术上简单的方式在多个钻孔上延伸，方式是：所述钻孔通过所述盖子相连接。比如所述至少一个流体通道能够在装置技术上容易地作为槽被引入到所述盖子或者所述相应的盖子中。所述盖子节省位置地比如构造为圆盘。此外，所述盖子能够在装置技术上容易地通过所述固定器件被固定在所述主轴螺母上，由此不需要额外的固定器件。所述盖子优选构造为环形。

在盖子或者相应的盖子与所述螺母本体、尤其是所述法兰之间，能够设置密封器件或者多个密封器件，以用于对所述冷却剂通道进行密封。所述密封器件能够比如构造为O环或者密封环。也能够考虑将所述密封器件构造为扁平密封件（Flachdichtung）。环形的密封器件比如能够在径向上在所述钻孔的外面并且密封器件能够在径向上在所述钻孔的里面被设置在相应的盖子与所述螺母本体之间。由此所述钻孔在径向上向里并且在径向上向外得到了密封。

所述盖子具有钻孔或者钻孔模型，所述钻孔模型能够与所述螺母本体的钻孔相一致，以用于比如将所述固定螺栓穿过所述盖子和所述螺母本体来引导。所述固定螺栓而后能够以其螺栓头支撑在所述盖子上。此外，能够考虑，所述盖子的钻孔在外面并且/或者在里面被密封环所包围。螺栓头侧的密封元件而后优选布置在相应的螺栓头与所述盖子之间。组件侧在密封元件能够布置在所述盖子与所述组件之间。

在本发明的另一种设计方案中，对于多个钻孔来说，第一钻孔的输入口能够与流体接头相连接并且另一个、尤其是最后一个钻孔的输出口能够与另一个流体接头相连接。由此，钻孔用作用于所述冷却剂路径的入口并且另一个钻孔用作出口。如果设置了大量的钻孔，那么沿着所述螺母本体的圆周方向看其输入口交替地布置在所述螺母本体或者法兰的两个端面上。由此，而后能够相应地同样交替地设置所述输出口。而后以所述第一钻孔为出发点，沿着所述螺母本体或者法兰的第一圆周方向看，相应的钻孔能够通过其输出口经由相应的盖子的相应的流体通道与相邻的钻孔的输入口相连接。最后一个钻孔的输出口而后优选不是与所述第一钻孔相连接，而是与另一个流体接头相连接。而后所述冷却剂路径能够曲流状地通过所述钻孔从入口侧的流体接头一直延伸至出口侧的流体接头，并且由此以在装置技术上简单的并且紧凑的方式在大的范围内将热排出。

为了能够实现冷却剂路径的容易的连接，流体接头能够被设置在所述主轴螺母、尤其是法兰的共同的端面上。为了不影响通过固定螺栓对所述主轴螺母进行的固定，相应的流体接头能够沿着所述螺母本体的圆周方向看布置在两个钻孔之间。这此外引起所述流体接头的节省位置的设计方案。对于相应的流体接头来说，能够相应地在-尤其是共同的-盖子中设置连接件，其中相应的连接件比如被旋入到所述盖子中。所述第一流体接头比如以其连接件-而后优选与所述第一钻孔相邻地构造并且能够通过在所述盖子中所设置的流体通道与这个钻孔的输入口相连接。所述另一个流体接头而后比如-尤其以其连接件-与最后一个钻孔相邻地构造并且通过在所述盖子中所设置的流体通道与这个钻孔的输出口相连接。

在本发明的另一种优选的实施例中，所述内部空间能够相应地通过在端侧在所述螺母上所设置的、尤其环形的密封元件来密封。如果没有设置密封件，那么冷却剂就会任意地从所述内部空间流出来。

为了将流体导入到所述内部空间中，优选附加元件在端侧布置在所述螺母上。这样的附加元件能够容易地加装。比如所述螺母本体沿着纵向方向看在端部具有内部的圆周槽，而后所述附加元件以在装置技术上简单的方式嵌合到所述圆周槽中并且借此被夹持。这样的圆周槽在现有技术中比如被设置用于接纳密封元件，由此能够容易地取代密封元件而使用所述附加元件并且能够将其加装。所述在现有技术中能够被装入到所述圆周槽中的密封元件而后比如被设置在所述附加元件上。所述附加元件优选构造为环形并且包围着所述主轴。所述密封元件能够沿着纵向方向看构造在所述附加元件的外部的端部区段上并且包围着所述主轴。

所述附加元件优选具有至少一个流体接头，用于将流体通过所述附加元件来导入到所述内部空间中。

所述附加元件的侧面上的密封元件在主轴与密封元件之间优选具有比另一个端侧的密封元件小的间隙或者径向间隙。由此，通过所述附加元件被导入的流体、像比如空气基本上通过所述另一个密封元件从所述螺母中流出来。由此，而后所述流体以所述附加元件为出发点经过所述内部空间贯穿流过所述螺母，直至所述另一个密封元件。

优选所述附加元件构造为套筒，该套筒在径向上在里面具有一个供给室或者多个供给室。这个供给室或者这些供给室能够朝所述螺母本体打开并且在径向上向里、在径向上向外并且在轴向上向外至少部分地或者基本上或者完全封闭。所述供给室优选构造为环形或者至少部分地构造为环形并且围绕着所述主轴环绕地或者至少部分地环绕地延伸，并且以其开口指向所述螺母本体。由此，通过所述附加元件来导入的流体能够沿着圆周方向来分布并且挤入到所述内部空间中，由此所述螺母的大的区域被流体贯穿流过。所述供给室优选能够通过一个向外延伸的流体接头或者通过多个向外延伸的流体接头与冷却剂路径相连接。优选设置了至少两个流体接头，所述至少两个流体接头布置在分度圆上并且/或者正相对着地对置地布置。由此能够将流体均匀地导入到所述供给室中。

作为冷却剂，比如尤其为所述内部空间设置了气体、尤其是空气。这一点是有利的，因为所述冷却剂路径而后不必构造为封闭的结构，而是能够朝环境敞开，而没有给环境负荷。不过，作为替代方案或者补充方案，也能够考虑，尤其为通过所述钻孔来实现的冷却剂路径设置液态的冷却剂。

在另一种优选的实施例中，作为所述附加元件或者在钻孔中所设置的冷却剂通道的替代方案或者补充方案，能够将流体通道尤其在径向上引入到所述螺母本体中，以用于将冷却剂从外部引导到所述内部空间中。如果设置了法兰，那么所述流体通道就能够尤其在径向上穿过所述法兰。如果没有设置附加元件，那么通过所述流体通道来导入的流体、像比如空气就能够沿着两个纵向方向来延伸并且比如通过两个比如具有相同的密封间隙的密封元件来流出。

所述螺母比如构造为柱形螺母或者法兰螺母。

优选所述主轴具有外部轮廓（Außenprofilierung）并且所述螺母具有内部轮廓，其中而后在所述轮廓之间沿着径向方向看布置了多个行星齿轮（Planeten），所述多个行星齿轮通过相应的外部轮廓嵌合到所述主轴及螺母的轮廓中。在相应的行星齿轮的两个端部区段上能够设置外齿部，所述外齿部分别嵌合到相应的单独的齿环中，其中所述两个齿环而后优选被固定在所述螺母中。沿着纵向方向从所述螺母的里面看，在相应的齿环的后面布置了引导盘，所述引导盘对于相应的行星齿轮来说分别具有引导口。而后，所述行星齿轮分别以端部的引导轴颈嵌合到所述引导口中。在所述引导盘之一中或者在所述两个引导盘中，能够额外地引入一个空隙或者多个空隙，以便流体能够以较小的流动阻力流到所述内部空间中或者从所述内部空间中流出。

附图说明

下面借助于示意性的图样对本发明的优选的实施例进行更详细解释。

图1以透视图示出了按照第一种实施例的螺纹传动机构；

图2以分解图示出了图1的螺纹传动机构；

图3示意性地示出了图1的螺纹传动机构的冷却剂路径；

图4a到4c示出了图1的螺纹传动机构的不同的图示；

图5以透视图示出了按照另一种实施例的螺纹传动机构；

图6以纵剖面示出了图5的螺纹传动机构；

图7以透视图示出了图5的螺纹传动机构的附加元件；

图8以纵剖面示出了按照另一种实施例的螺纹传动机构。

具体实施方式

按照图1，以行星式螺纹传动机构的形式的螺纹传动机构1拥有被螺母4所包围的主轴2。所述螺母拥有法兰6，该法兰能够通过多个以固定螺栓8的形式的固定器件与未示出的组件相连接。

按照图2，所述法兰6沿着纵向方向看具有第一和第二端面（Stirnfläche）10、12。在所述端面10上布置了环形的盖子14并且在所述端面12上布置了环形的盖子16。以布置在分度圆上的方式六个钻孔18引入到所述法兰6中，所述钻孔构造为直通孔并且比如相对于所述螺纹传动机构1的纵轴线以平行间距来延伸。此外，所述盖子14具有直通孔20并且所述盖子16具有直通孔22。在此同样相应地设置了六个钻孔，所述钻孔根据所述法兰6的钻孔模型（Bohrungsmuster）来布置。所述固定螺栓8能够通过所述钻孔18到22来穿引（durchführbar）并且与组件能够连接、尤其是能够旋紧（verschraubbar）。在旋紧之后，而后通过所述固定螺栓8将所述盖子14、16和所述构造在螺母本体24上的法兰6固定在所述组件上。用于所述固定螺栓8的钻孔18有利地额外地用作冷却剂通道。所述钻孔能够通过被引入到所述盖子14和16中的流体通道26来流体地连接。按照图2，在此看得出所述盖子16的流体通道26。为了向外对所述钻孔18和所述流体通道26进行密封，设置了以密封环28的形式的密封元件。

按照图3示意性地示出了所述冷却剂路径，该冷却剂路径尤其由所述钻孔18和所述流体通道26所构成。按照图3，在此在所述法兰6和所述盖子14、16中设置了圆周面并且设置了流体接头30、32，参见图2。所述钻孔18中的开口要么用作输入口34要么用作输出口36。所述钻孔18的输入口34交替地要么构造在所述端面10上要么构造在所述端面12上，也参见图2。而后，所述冷却剂路径从所述流体接头32经过在所述盖子14中所构造的第一流体通道38延伸至所述第一钻孔18的输入口34。所述第一钻孔18的输出口36而后通过在所述盖子16中所构造的流体通道26与所述相邻的钻孔18的输入口34相连接。所述钻孔的输出口36而后又通过在所述盖子14上所设置的流体通道26与下一个钻孔18的输入口34相连接。而后直至在图3中沿着圆周方向看最后一个钻孔18都设置了这样的设计方案，所述最后一个钻孔而后通过在所述盖子14中所构造的流体通道40与所述流体接头30相连接。

按照图4a示出了图1的螺纹传动机构1的正视图。按照图4a而后示出了沿着图4a的剖切线A-A的剖面。在此能够看出，在所述螺母4的螺母本体24与所述主轴2之间布置了大量的行星齿轮42。这些行星齿轮不仅与所述螺母本体24而且与所述主轴2处于螺纹嵌合之中。所述行星齿轮42分别在端侧具有外齿部44，所述外齿部分别与相应的在所述螺母本体24中所固定的齿环（Zahnkranz）46、48处于嵌合之中。沿着纵向方向向外看，在所述相应的齿环46、48的后面分别布置了用于引导所述行星齿轮42的引导盘50、52。沿着纵向方向向外看，在相应的引导盘的后面分别设置了密封元件54、56，所述密封元件被固定在所述螺母本体4上并且包围着所述主轴2。所述密封元件54、56构造为环形并且在径向上在里面分别具有密封唇（Dichtlippe）。

按照图4c，沿着剖切线B-B示出了所述螺纹传动机构1。能够看出，流体通道58以螺母本体的侧面为出发点-比如在径向上-引入到所述螺母本体24中。该流体通道能够在径向上向外封闭。而后，-比如在轴向上-被引入到所述法兰6中的流体通道60汇入到所述流体通道58中，所述流体通道比如以所述端面10为出发点来延伸。所述流体通道60优选与所述流体接头30相连接，也参见图2和3。由此，能够向所述螺母4的内部的内部空间62额外地供给冷却剂。

按照图5，以透视图示出了另一个螺纹传动机构64。这个螺纹传动机构作为通过所述钻孔18来构造的冷却剂路径的替代方案或者补充方案而拥有附加元件66，该附加元件在端侧被固定在所述螺母4上。

按照图6，所述附加元件66被夹持在圆周槽68上，对于无所述附加元件66的螺纹传动机构来说下密封元件被装入到所述圆周槽中，比如参见图4b的密封元件56。所述比如套筒状的附加元件66而后在其远离所述螺母4的端部区段上具有所述密封元件56。此外，所述附加元件66具有第一和第二流体接头70、72，通过所述流体接头流体、尤其是空气能够加入到（einbringbar）所述内部空间62中。

按照图7，所述附加元件66在其指向螺母4的端面上环绕地拥有至少一个或者多个弹簧74，所述弹簧而后能够从后面嵌合按照图6的圆周槽68。尤其环形的内部轴环（Innenbund）76从所述套筒状的附加元件66尤其在径向上向里延伸。而后，套筒区段78在里面从所述内部轴环76沿着轴向方向朝所述螺母4延伸，参见图6。而后，通过所述内部轴环76和所述套筒区段76构造了朝所述螺母4敞开的供给室80（Zuführraum）。这个供给室而后通过正相对着地设置的流体接头70和72能够用空气来供给。而后能够通过所述供给室80将空气均匀地导入到所述内部空间62中。所述密封元件54的密封间隙在此有利地比在所述密封元件56中的大，由此所供给的（zugeführt）空气又能够通过所述密封元件54向外流出。

按照图8示出了一种螺纹传动机构82，对于该螺纹传动机构来说与按照图4c的实施方式不同的是仅仅设置了所述流体通道58和60。而后流体、比如空气能够通过所述流体通道被引导到所述内部空间62中并且而后通过所述密封元件54、56向外流出。所述法兰6沿着轴向方向看优选比如在中间构造在所述螺母本体24上。

按照图1到8的不同的实施方式中的冷却系统也能够组合起来。

能够考虑，所述螺母本体24中的用于固定螺栓的钻孔18与现有技术相比、与比如相应的标准相比具有更大的直径，以用于提高用于流体的流动横截面。

公开了一种具有主轴和螺母的螺纹传动机构。所述螺母在此具有螺母本体。所述螺母本体比如具有用于固定器件的钻孔，以用于将所述螺纹传动机构固定在上级的组件上或者固定在上级的结构组件上。所述至少一个钻孔而后能够用作冷却剂路径的冷却剂通道。作为替代方案或者补充方案能够规定，所述螺母本体与所述主轴之间的内部空间用作冷却剂通道。

附图标记列表：

1；64；82         螺纹传动机构

2               主轴

4               螺母

6               法兰

8               固定螺栓

10              端面

12              端面

14、16           盖子

18、20、22        钻孔

24              螺母本体

26、38、40、58、60  流体通道

28              密封元件

30              流体接头

32              流体接头

34              输入口

36              输出口

42              行星齿轮

44              外齿部

46、48           齿环

50、52           引导盘

54、56           密封元件

62              内部空间

66              附加元件

68              圆周槽

70、72           流体接头

74              弹簧

76              内部轴环

78              套筒区段

80              供给室

Claims (12)

1.具有被主轴螺母(4)包围的主轴(2)的螺纹传动机构，其中所述主轴螺母拥有螺母本体(24)，其特征在于，所述螺母本体(24)具有至少一个用于容纳固定器件(8)的钻孔(18)，其中所述固定器件被构造为从所述螺母本体(24)的两个对置的端部中的至少一个端部处伸出并且将所述主轴螺母(4)与上级的组件连接起来，其中所述至少一个钻孔(18)用作冷却剂通道，所述冷却剂通道是冷却剂路径的一部分，其中设置了多个构造为直通孔的钻孔(18)，其中所述冷却剂路径曲流状地通过所述钻孔(18)从入口侧的流体接头(32)一直延伸至出口侧的流体接头(30)。

2.按权利要求1所述的螺纹传动机构，其中所述螺母本体(24)拥有法兰(6)并且其中所述至少一个钻孔(18)被引入在所述法兰(6)中。

3.按权利要求1或2所述的螺纹传动机构，其中所述钻孔(18)或多个所述钻孔(18)的至少一个第一开口是用于冷却剂的输入口，并且所述钻孔(18)或多个所述钻孔(18)的第二开口是用于冷却剂的输出口。

4.按权利要求3所述的螺纹传动机构，其中所述螺母本体(24)具有两个背向彼此的端面(10、12)，所述端面分别被盖子(14、16)所遮盖，其中在至少一个盖子(14、16)中或者在相应的盖子(14、16)中构造了用于将所述钻孔(18)或多个所述钻孔(18)流体地连接起来的至少一个流体通道或多个流体通道。

5.按权利要求4所述的螺纹传动机构，其中所述至少一个流体通道作为槽被引入到所述盖子(14、16)或者所述相应的盖子(14、16)中。

6.按权利要求3所述的螺纹传动机构，其中对于多个钻孔(18)来说第一钻孔的输入口(34)与流体接头(32)相连接并且另一个钻孔的输出口(36)与另一个流体接头相连接。

7.按权利要求4所述的螺纹传动机构，其中对于多个钻孔(18)来说沿着所述螺母本体(24)的圆周方向看所述输入口(34)交替地布置在两个所述端面(10、12)上。

8.按权利要求1或2所述的螺纹传动机构，其中用于将流体导入到所述主轴螺母(4)的内部空间(62)中的附加元件(66)在端侧布置在所述主轴螺母(4)上。

9.按权利要求8所述的螺纹传动机构，其中沿着圆周方向看在所述附加元件(66)的外部的端部区段上设置了第一密封元件(56)，并且其中所述第一密封元件(56)拥有比在所述主轴螺母(4)上所设置的端侧的第二密封元件(54)小的密封间隙，其中所述第一密封元件(56)和第二密封元件(54)沿着纵向方向看在端部将所述内部空间(62)密封。

10.按权利要求8所述的螺纹传动机构，其中所述附加元件(66)构造为套筒，所述套筒在径向上在里面拥有供给室(80)，所述供给室朝所述螺母本体(24)敞开并且在径向上向里、在径向上向外并且在轴向上向外至少部分地或者基本上或者完全封闭。

11.按权利要求1或2所述的螺纹传动机构，其中作为冷却剂而设置了空气。

12.按权利要求8所述的螺纹传动机构，其中在所述螺母本体(24)中引入了流体通道，以用于将冷却剂从外部引导到所述内部空间(62)中。

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