DE10161290A1 - Kugelschraubspindel - Google Patents
KugelschraubspindelInfo
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Abstract
Die Kugelschöpfposition einer Kugel ist unterhalb einer Referenzlinie gesetzt, und der Winkel der Kugelschöpfposition in Bezug auf die Referenzlinie ist eingestellt auf einen Winkel von -15 DEG . Die Endfläche des ansteigenden Abschnitts eines Rohrs wird so angeordnet, dass sie mit der Referenzlinie zusammenfällt. Die Achse des ansteigenden Abschnitts ist so angestellt, dass sie außerhalb einer Linie liegt, die mit dem Kugelzentrumsort einer Laufbahn korrespondiert. Die innere Fläche des Aufnahmeabschnitts des Rohrs ist mit der Kugelschöpfposition der Kugelabwälznut einer Mutter durch eine Fläche verbunden, die sich an der Außenseite der Kugelabwälznut der Mutter befindet.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kugelschraubspindel.
Eine Kugelschraubspindel ist ein linearer Führungsapparat, der zusammengesetzt ist
aus einer Schraubwelle, einer Mutter und einer Vielzahl an Kugeln. In der äußeren peri
pheren Oberfläche der Schraubwelle und in der inneren peripheren Oberfläche der
Mutter sind spiralförmige Kugelabwälznuten geformt. Diese zwei spiralförmigen Kugel
abwälznuten kooperieren miteinander und definieren eine Laufbahn, entlang welcher
sich die Kugeln abwälzen können. Im Fall, dass sich die Kugeln auf der Laufbahn ab
wälzen, während sie belastet sind, bewegt sich die Mutter linear in Bezug auf die Achse
der Schraubwelle. Das heißt, die spiralförmigen Kugelabwälznuten der Schraubwelle
und der Mutter bilden eine Kugelabwälzlaufbahn. Auch in dem Fall einer Kugelschraub
spindel eines Rohrtyps, bei dem eine rohrförmige Kugelzirkulationspassage verwendet
wird, ist ein Rohr vorgesehen, welches es den Kugeln gestattet, von einer Endseite der
Laufbahn zu deren anderer Endseite zu zirkulieren.
Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht einer konventionellen Kugelschraubspindel des Rohr
typs. In Fig. 3 ist eine strichpunktierte Kettenlinie A eine gerade Linie, die einen zentra
len Punkt O3 einer Kugel 3a mit einem axialen Kernzentrum O der Kugelschraubspindel
verbindet. Der zentrale Punkt O3 der Kugel 3a wird präsentiert an einer Kugelschöpfpo
sition (scooping position), an der eine Kugel 3 sich von einem belasteten Abwälz-
Wegabschnitt verschiebt, der innerhalb einer Laufbahn 6 geformt ist. Hierbei bedeutet
der belastete Abwälz-Wegabschnitt einen Wegabschnitt, an welchem sich die entlang
der Laufbahn in belasteter Weise abwälzenden Kugeln von der lokalisierten Weise frei
gegeben werden. Auch ist eine weitere, strichpunktierte Kettenlinie B eine gerade Linie
(eine Referenzlinie), welche senkrecht ist zur Anstiegsrichtung eines Rohrs 7 aus der
Laufbahn 6, und welche durch das axiale Kernzentrum O hindurchgeht.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist in der konventionellen Kugelschraubspindel des Rohrtyps die
Kugel-Schöpfposition (Kugelaushebeposition) oberhalb der Referenzlinie B gesetzt
(d. h., an der ansteigenden Seite des Rohrs 7). Ein Winkel θ der Kugelschöpfposition in
Bezug auf die Referenzlinie B ist auf einen Winkel eingestellt in dem Bereich von 15° bis
36°. Ferner ist das Rohr derart angeordnet, dass eine Achse 71a eines ansteigenden
Abschnitts 71 des Rohrs 7 zusammenfällt mit einer Linie 60a korrespondierend mit ei
nem Kugelzentrumsort 60 der Laufbahn 6.
An der Schraubwellenseite des ansteigenden Abschnitts 71 ist eine Zunge 72 vorgese
hen, die eingesetzt werden kann in eine Kugelabwälznut 4 der Schraubwelle 1. Norma
lerweise steht die Zunge 72 nach unten von der Endfläche des Rohrs 7 vor. Demzufolge
befindet sich die Zunge 72 in der Vorwärtsabwälzrichtung der Kugel 3. Mit dieser Struk
tur kann die Kugel 3, welche die Kugelschöpfposition erreicht hat, kontaktiert und durch
die Zunge 72 aufgenommen werden. Dann wird es der Kugel 3 gestattet, sich durch
einen Raum zu bewegen, der zwischen der Zunge 72 und einer in einer Mutter 2 ge
formten Bohrung 72 geformt ist, so dass die Kugel dann in das Rohr 7 geführt wird. Die
Bohrung 21 ist so geformt, dass sie die innere Oberfläche des ansteigenden Abschnitts
71 des Rohrs 7 fortsetzt.
Bei der vorerwähnten, konventionellen Kugelschraubspindel des Rohrtyps gibt es jedoch
folgende Probleme. Die Vorwärtsabwälzrichtung der Kugel 3 wird an einem Übergangs
punkt D zwischen der Kugelabwälznut 5 der Mutter 2 und der Bohrung 21 wie auch an
einem vorneliegenden Endpunkt E der Zunge 72 geändert. Hierbei werden laute Geräu
sche, generiert, wenn die Kugeln 3 über diese Punkte hinweggehen. Nicht nur hierbei
werden laute Geräusche generiert, wenn die sich zum Rohr 7 bewegenden Kugeln 3
zum Anschlag gegen die Zunge 72 gebracht werden, sondern es werden auch laute
Geräusche generiert, sobald die Kugeln 3 zum Anschlagen gegen die Schraubwelle 1
gebracht werden, wenn die Kugeln 3 aus dem Rohr 7 in die Laufbahn 6 bewegt werden.
Weiterhin überträgt die Kollision der Kugeln 3 mit der Zunge 72 wiederholt große Span
nungen auf die Zunge 72, und ist zu befürchten, besonders wenn die Kugelschraub
spindel mit hoher Drehzahl rotiert wird, dass die Zunge 72 beschädigt oder gebrochen
werden kann.
Es ist deshalb bei der konventionellen Kugelschraubspindel des Rohrtyps ein Bedarf
gegeben im Hinblick auf eine Reduktion der Vibrationen und der Geräusche. Konventio
nell werden als Gegenmaßnahme gegen die starken Vibrationen und Geräusche Ver
fahren angewandt, bei denen entweder die Dicke des Rohrs erhöht oder die Festigkeit
der Zunge durch eine Wärmebehandlung gesteigert wird. Jedoch werden bei Verwen
dung dieser Verfahren die Herstellungskosten der Kugelschraubspindel hoch.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die Nachteile der vorerwähnten konventi
onellen Kugelschraubspindeln des Rohrtyps zu vermeiden. Es ist demzufolge ein Ziel
der vorliegenden Erfindung, eine Kugelschraubspindel anzugeben, welche die Vibratio
nen und Geräusche effektiv reduziert, und die sich gegenüber der konventionellen
Schraubspindel mit niedrigen Kosten herstellen lässt.
Um erfindungsgemäß die vorerwähnten Ziele zu erreichen, wird eine Kugelschraubspin
del vorgeschlagen, die aufweist: eine Schraubwelle einschließlich einer an ihrer äußeren
peripheren Oberfläche geformten, spiralförmigen Kugelabwälznut; eine eine spiralförmi
ge Kugelabwälznut aufweisende Mutter, wobei diese Nut korrespondiert mit der spiral
förmigen Kugelabwälznut, die an der Schraubwelle geformt ist, um zwischen diesen
Komponenten eine Laufbahn zu formen, wobei die Laufbahn der Mutter an einer inneren
peripheren Oberfläche davon geformt ist; eine Vielzahl an Kugeln, die jeweils angeord
net sind innerhalb der Laufbahn, die definiert ist durch die beiden spiralförmigen Kugel
abwälznuten; und ein Rohr zum Zirkulieren der Kugeln von einer Endseite der Laufbahn
zu deren anderer Endseite einschließlich ansteigender Abschnitte, die in einer anstei
genden Richtung aus der Laufbahn angeordnet sind, wobei das Rohr über die anstei
genden Abschnitte jeweils mit der einen Endseite und der anderen Endseite der Lauf
bahn verbunden ist; und wobei eine architektonische Kugelschöpfposition, an welcher
die Kugeln von einem in der Laufbahn geformten, belasteten Abwälzwegstück gelöst
werden, an oder benachbart zu einer Referenzlinie positioniert ist, welche senkrecht ist
zu der Anstiegsrichtung des ansteigenden Abschnitts, und die hindurchgeht durch einen
axialen Kernpunkt der Schraubwelle, und wobei das Rohr auf eine Weise angeordnet
ist, gemäß der die Achse des ansteigenden Abschnitts sich an einer Mutterseite außer
halb einer Linie präsentiert korrespondierend mit dem Ort eines Kugelzentrums der
Laufbahn in der Durchmesserrichtung. Zusätzlich wird die architektonische Kugel
schöpfposition auch unterhalb der Referenzlinie positioniert und an der dem ansteigen
den Abschnitt gegenüberliegenden Seite.
Vorzugsweise kann in der erfindungsgemäßen Kugelschraubspindel die mutterseitige
Innenoberfläche des ansteigenden Abschnitts des Rohrs mit der Kugelschöpfposition
der Kugelabwälznut der Mutter durch eine Oberfläche verbunden sein, die außerhalb
der Kugelabwälznut der Mutter existiert, d. h. eine Fläche, die in der Durchmesserrich
tung des Rohrs außenliegend vorhanden ist.
Fig. 1 ist eine teilweise Schnittansicht einer Kugelschraubspindel gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht einer Kugelschraubspindel gemäß einem Ver
gleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht einer konventionellen Kugelschraubspindel eines
Rohrtyps.
Nachstehend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kugelschraubspin
del beschrieben.
Fig. 1 ist eine teilweise Schnittansicht einer Kugelschraubspindel gemäß einer Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 sind die Bereiche der Schraubwelle und
der Mutter, in denen ein Rohr installiert ist, geformt durch teilweises Schneiden in eine
Oberfläche senkrecht zur axialen Richtung der Kugelschraubspindel.
Die vorliegende Kugelschraubspindel umfasst eine Schraubwelle 1, eine Mutter 2, und
eine Vielzahl an Kugeln 3, die zwischen diesen angeordnet sind. In der äußeren peri
pheren Oberfläche der Schraubwelle 1 ist eine spiralförmige Kugelabwälznut 4 geformt,
und, in der inneren peripheren Oberfläche der Mutter 2 ist eine spiralförmige Kugelab
wälznut 5 geformt. Die Schraubwelle 1 erstreckt sich im Inneren der Mutter 2. Die Ku
gelabwälznut 4 der Schraubwelle 1 und die Kugelabwälznut 5 der Mutter 2 kooperieren
miteinander und definieren eine Laufbahn 6 innerhalb der Mutter 2. Es ist den Kugeln 3
möglich, entlang und in der Laufbahn zu rollen.
In Fig. 1 ist eine strichpunktierte Kettenlinie A eine gerade Linie, welche den zentralen
Punkt O3 einer Kugel 3a mit dem axialen Zentrum O der Kugelschraubspindel 1 verbin
det, wobei sich die Kugel 3 an einer Kugelschöpfposition präsentiert. Die Kugelschöpf
position ist definiert durch eine architektonische Position, an welcher die Kugel 3 sich
verschiebt von einer belasteten Abwälzwegstrecke geformt in der Laufbahn 6. Auch eine
andere strichpunktierte Kettenlinie B ist eine gerade Linie (eine Referenzlinie), die senk
recht ist zu der Anstiegsrichtung eines Rohrs 7 aus der Laufbahn 6, und die durch das
axiale Kernzentrum O hindurchgeht.
In der Kugelschraubspindel des Rohrtyps dieser Ausführungsform ist die Kugelschöpf
position der Kugel 3 an eine untere Seite der Referenzlinie B gesetzt, d. h., an der der
ansteigenden Seite des Rohrs 7 gegenüberliegenden Seite. Zusätzlich ist ein Winkel θ
der Kugelschöpfposition in Bezug auf die Referenzlinie B auf einen Winkel von -15° ge
setzt (hierbei wird das Zeichen [-] verwendet, um "unterhalb von der Referenzlinie B"
anzudeuten).
An der Schraubwellenseite 1 eines ansteigenden Abschnitts 71 des Rohrs 7 ist die Zun
ge 72 angeordnet, die in die Kugelabwälznut 4 der Schraubwelle 1 eingesetzt werden
kann. An der Mutterseite 2 des ansteigenden Abschnitts 71 des Rohrs 7 ist ein Aufnah
meabschnitt 73 geformt, der weiter nach unten vorsteht als die Zunge 72. Das Rohr 7 ist
so angeordnet, dass nicht nur die Endfläche des Aufnahmeabschnitts 73 (die Endfläche
des ansteigenden Abschnitts 71) mit der Referenzlinie B zusammenfallen kann, sondern
auch so, dass sich eine Achse 71a des ansteigenden Abschnitts 71 außerhalb einer
Linie 60a präsentiert, die mit einem Kugelzentrumsort 60 der Laufbahn 6 korrespondiert
(d. h., sie präsentiert sich an der Mutterseite, und nicht an der Schraubwellenseite).
In der Mutter 2 ist auch eine Fläche 22 geformt, welche eine Position (einen Punkt F), an
welchem die Endfläche des Aufnahmeabschnitts 73 des Rohrs 7 angeordnet ist, mit der
Kugelschöpfposition (einen Punkt G), der Kugelabwälznut 5 nahezu nach Art einer ge
raden Linie verbindet. Diese gerade Linie befindet sich an der Außenseite einer Linie 51,
die die Grundfläche der Kugelabwälznut 5 definiert (d. h., außen in der Durchmesser
richtung der Mutter). Mit dieser Struktur ist die Innenfläche 73a des Aufnahmeabschnitts
73 des Rohrs 7 (d. h., die mutterseitige innere Fläche 73a des ansteigenden Abschnitts
71 des Rohrs 7) mit der Kugelschöpfposition der Kugelabwälznut 5 der Mutter 2 durch
die Fläche (Aufnahmefläche) 22 der Mutter 2 verbunden. Die Fläche 22 wird präsentiert
an der Außenseite der Kugelabwälznut 5 der Mutter 2 in der Durchmesserrichtung der
Mutter 2.
Wenn demzufolge bei der Kugelschraubspindel gemäß dieser Ausführungsform, nach
dem sich die Kugel 3 in belasteter Weise an der Laufbahn 6 abgewälzt und die Kugel
schöpfposition erreicht hat, dann rollt die Kugel 3, während sie durch eine Zentrifugal
kraft gegen die Aufnahmefläche 22 gepresst wird, weiter, und bewegt sich leicht in den
Aufnahmeabschnitt 73 des Rohrs 7. Deshalb wird die Kugel 3 gehindert, mit der Zunge
72 zu kollidieren. Da ferner die Achse 71a des ansteigenden Abschnitts 71 des Rohrs 7
an die Außenseite der Linie 60a gesetzt ist, die mit dem Kugelzentrumsort 60 der Lauf
bahn 6 korrespondiert, wird die Kugel 3 daran gehindert, in der Nachbarschaft der Zun
ge 72 mit dem Schulterbereich der Kugelabwälznut 4 der Schraubwelle 1 zu kollidieren.
Daraus ergibt sich, dass bei der Kugelschraubspindel gemäß der Ausführungsform Vib
rationen und Geräusche effektiv reduziert werden können, ohne die Dicke des Rohrs
vergrößern zu müssen, oder ohne die Festigkeit der Zunge durch eine Wärmebehand
lung steigern zu müssen. Da weiterhin die Kugel 3 kaum mit dem Schulterbereich der
Kugelabwälznut 4 der Schraubspindel 1 kollidiert, wird die jeweilige Lebensdauer für die
Kugel 3 und die Schraubwelle 1 gesteigert. Zusätzlich kann das Rohr aus synthetischem
Harz geformt sein. In diesem Fall können Vibrationen noch mehr limitiert und auch die
Geräusche noch mehr reduziert werden.
Da ferner die Endfläche des Aufnahmeabschnitts 73 des Rohrs 7 so angeordnet ist,
dass sie mit der Referenzlinie B zusammenfällt, kann die Höhe M1 des Biegungsan
fangspunkts des Rohrs 7 über dem axialen Kernpunkt O kleiner sein als die in Fig. 3
gezeigte Höhe (M2). Als Folge dieser Maßnahme kann der Biegungsgrad für das Rohr 7
sanft gemacht werden, selbst in dem Fall, in dem die Herausspringquantitäten L des
Rohrs 7 von dem axialen Kernpunkt O gleichgewählt sind wie die der konventionellen
Kugelschraubspindel des Rohrtyps, wie in Fig. 3 gezeigt, d. h., der Radius der Krüm
mung des gebogenen Abschnitts kann vergrößert werden. Dies ermöglicht es, dass sich
die Kugeln 3 sehr leicht in das Rohr 7 bewegen. Daraus resultiert auch, dass die Geräu
sche weiter reduziert werden können, und dass auch die Operationseffizienz weiter ver
bessert werden kann.
Andererseits, und wie in Fig. 2 gezeigt, ist es in einem Fall, bei dem die Achse 71a des
ansteigenden Abschnitts 71 des Rohrs 7 mit der Linie 60 zusammenfällt, die mit dem
Kugelzentrumsort 60 der Laufbahn 6 korrespondiert, und falls ein Nut-Steigungswinkel Y
groß ist, speziell in einem Fall, bei dem die Kugelschöpfposition der Kugel 3 so gewählt
ist, dass sie mit der Referenzlinie B zusammenfällt (d. h., θ = 0°), leicht möglich, dass die
Kugel 3 in der Nachbarschaft der Zunge 72 mit dem Schulterabschnitt (schräger Linien
abschnitt) der Kugelabwälznut 4 der Schraubwelle 1 kollidiert. Aus diesem Grund wird,
konventionell, und wie in Fig. 3 gezeigt, die Kugelschöpfposition der Kugel 3 so gesetzt,
dass sie sich oberhalb der Referenzlinie B präsentiert (θ ist gewählt zwischen 15° bis
36°).
Auch ist in dem Fall der Kugelschraubspindel, die in Fig. 2 gezeigt ist, der innenseitige
Durchmesser des Rohrs 7 geringfügig größer als der Durchmesser der Kugel 3, da die
Position der Endfläche des Aufnahmeabschnitts 73 des Rohrs 7 mit der Kugelschöpfpo
sition der Kugel 3 übereinstimmt. Deshalb könnte hier an der Übergangsposition H zwi
schen der Kugelabwälznut 5 der Mutter 2 und dem Aufnahmeabschnitt 73 des Rohrs 7
leicht eine Stufe auftreten. Wenn deshalb diese Konstruktion verglichen wird mit der
Kugelschraubspindel gemäß Fig. 1, dann könnte es für die Kugel 3, die an der Kugel
schöpfposition angelangt ist, schwierig sein, sich in den Aufnahmeabschnitt 73 des
Rohrs 7 zu bewegen. Da jedoch die Kugelschöpfposition der Kugel 3 so gesetzt ist,
dass sie mit der Referenzlinie B übereinstimmt, (θ = 0°), kann die Möglichkeit ausge
schlossen werden, dass die Kugel 3 mit der Zunge 72 kollidiert.
Im Übrigen verbindet in der Kugelschraubspindel gemäß der Ausführungsform (der Ku
gelschraubspindel wie in Fig. 1 gezeigt) die Aufnahmefläche 22 die Innenfläche 73a des
Aufnahmeabschnitts 73 des Rohrs 7 mit der Kugelschöpfposition der Kugelabwälznut 5
der Mutter 2 an der Außenseite der Kugelabwälznut 5 der Mutter 2, und ist die Aufnah
mefläche 22 als eine Fläche geformt (eine Fläche, die fast eine Ebene ist), welche die
Punkte F und G nahezu linear verbindet. Jedoch kann vorzugsweise diese Aufnahme
fläche 22 so geformt sein, dass die Stufe an diesen Punkten so weit möglich minimiert
ist. Für diesen Zweck kann die Aufnahmefläche 22 vorzugsweise in der folgenden Wei
se geformt werden: d. h., z. B. erstreckt sich ausgehend von dem Punkt F entlang der
Innenfläche 73a des Aufnahmeabschnitts 73 des Rohrs 7 eine Fläche, und andererseits
erstreckt sich ausgehend von dem Punkt G eine Fläche entlang der tangentialen Rich
tung der Kugelabwälznut 5 der Mutter 2; und werden diese zwei Flächen miteinander
sauber durch eine ebenmäßig gekrümmte Fläche verbunden.
Ferner ist in der Kugelschraubspindel gemäß dieser Ausführungsform die Endfläche des
Aufnahmeabschnitts 73 des Rohrs 7 so geformt, dass sie mit der Referenzlinie B zu
sammenfällt. Dies ist jedoch nicht beschränkend zu verstehen, denn es ist auch ein Fall
möglich, bei welchem die Position der Endfläche des Aufnahmeabschnitts 73 und die
Kugelschöpfposition der Kugelabwälznut 5 miteinander verbunden sind durch eine Flä
che, die an der Außenseite der Kugelabwälznut 5 der Mutter 2 vorliegt (außen in der
Durchmesserrichtung der Mutter), und dann braucht die Position der Endfläche des Auf
nahmeabschnitts 73 nicht zusammenzufallen mit der Referenzlinie B (d. h. sie kann so
gar oberhalb der Referenzlinie B angeordnet sein).
In den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fällt auch eine Kugelschraubspindel,
bei der die Achse 71a des ansteigenden Abschnitts 71 des Rohrs 7 nach außen gesetzt
ist gegenüber der Linie 60a korrespondierend mit dem Kugelzentrumsort 60 der Lauf
bahn 6 und der Kugelschöpfposition der Kugel 3, welche so gesetzt ist, dass sie mit der
Referenzlinie B zusammenfällt (θ = 0°), d. h., bei welcher Kugelschraubspindel die Achse
71a gegenüber der Linie 60a in Fig. 2 nach außen gesetzt ist. Bei dieser Kugelschraub
spindel kann die Möglichkeit ausgeschlossen werden, dass die Kugel 3 in der Nachbar
schaft der Zunge 72 mit dem Schulterbereich (dem schrägen Linienabschnitt in Fig. 2)
der Kugelabwälznut 4 der Schraubwelle 1 kollidiert.
Ferner kann bei dieser Kugelschraubspindel, in einem Fall, in welchem die Position an
der die Endfläche des Aufnahmeabschnitts 73 des Rohrs 7 und die Kugelschöpfposition
der Kugelabwälznut 5 miteinander verbunden sind durch eine Fläche, die außerhalb der
Kugelabwälznut 5 der Mutter 2 angeordnet ist, (eine Fläche, die in der Durchmesser
richtung der Mutter außen existiert) die Position der Endfläche des Aufnahmeabschnitts
73 des Rohrs 7 oberhalb der Referenzlinie B gesetzt sein.
In der Kugelschraubspindel gemäß der Ausführungsform ist vorzugsweise zwischen den
Kugeln 3 ein Abstandshalter oder ein Käfig dazwischengesetzt, der eine Kugelhalteflä
che umfasst. Der Abstandshalter kann die Bewegungen der Kugeln 3 begrenzen, und
deshalb können, bis zum Zeitpunkt, ehe die Kugeln 3 aus ihrer jeweiligen Kugelschöpf
position in den ansteigenden Abschnitt 71 des Rohrs 7 bewegt werden, die Kugeln 3
gehindert werden, sich zickzackartig zu bewegen, d. h., die Kugeln 3 sind in der Lage,
sich gleichmäßiger zu bewegen.
Zum erheblichen Reduzieren der Vibrationen und Geräusche, speziell wenn die Kugel
schraubspindel mit hoher Drehzahl rotiert wird, können vorzugsweise Kugeln verwendet
werden, deren jede aus Keramik besteht, und deren jede eine kleine spezifische Gravi
tät hat (geringes spezifisches Gewicht), im Vergleich mit Kugeln, die aus Eisen oder
Stahl hergestellt sind, wobei dann die aus Keramikmaterial hergestellten Kugeln die
Schockenergie reduzieren können. In diesem Fall ist, sogar besonders bevorzugt, zwi
schen die aus Keramik bestehenden Kugeln ein Abstandshalter oder sogar ein Käfig
dazwischengesetzt, der aus einer Kombination von Abstandshaltern zusammengesetzt
ist.
Wie erläutert wurde, wird erfindungsgemäß eine Kugelschraubspindel vorgeschlagen,
welche Vibrationen und Geräusche erheblich reduzieren kann und sich auch mit niedri
gen Kosten herstellen lässt.
Claims (6)
1. Kugelschraubspindel, mit:
einer Schraubwelle, die eine an einer äußeren peripheren Fläche der Schraub welle geformte spiralförmige Kugelabwälznut aufweist, ist;
einer Mutter, die eine an einer inneren peripheren Fläche der Mutter geformte spi ralförmige Kugelabwälznut aufweist, die korrespondiert mit der an der Schraub welle geformten spiralförmigen Kugelabwälznut, um zwischen diesen beiden Kom ponenten eine Laufbahn zu formen;
einer Vielzahl an Kugeln, die jeweils in der Laufbahn angeordnet sind, die definiert ist durch die zwei spiralförmigen Kugelabwälznuten; und
einem Rohr zum Zirkulieren der Kugeln von einer Endseite der Laufbahn zu deren anderer Endseite, welches Rohr ansteigende Abschnitte aufweist, die in einer aus der Laufbahn ansteigenden Richtung angeordnet sind, und welches Rohr jeweils über einen der ansteigenden Abschnitte verbunden ist mit der einen Endseite und der anderen Endseite der Laufbahn;
wobei in der Kugelschraubspindel eine architektonische Kugelschöpfposition (scooping position), an welcher die Kugeln gelöst werden von einem in der Lauf bahn geformten belasteten Abwälzwegstück, an oder benachbart zu einer Refe renzlinie positioniert ist, die senkrecht ist zu der Anstiegsrichtung des jeweiligen ansteigenden Abschnitts und durch einen axialen Kernpunkt der Schraubwelle hindurchgeht, und
wobei das Rohr auf eine Weise angeordnet ist, gemäß der die Achse des jeweili gen ansteigenden Abschnitts an einer Mutterseite außerhalb einer Linie vorliegt, die korrespondiert mit einem Kugelzentrumsort der Laufbahn in der Durchmesser richtung.
einer Schraubwelle, die eine an einer äußeren peripheren Fläche der Schraub welle geformte spiralförmige Kugelabwälznut aufweist, ist;
einer Mutter, die eine an einer inneren peripheren Fläche der Mutter geformte spi ralförmige Kugelabwälznut aufweist, die korrespondiert mit der an der Schraub welle geformten spiralförmigen Kugelabwälznut, um zwischen diesen beiden Kom ponenten eine Laufbahn zu formen;
einer Vielzahl an Kugeln, die jeweils in der Laufbahn angeordnet sind, die definiert ist durch die zwei spiralförmigen Kugelabwälznuten; und
einem Rohr zum Zirkulieren der Kugeln von einer Endseite der Laufbahn zu deren anderer Endseite, welches Rohr ansteigende Abschnitte aufweist, die in einer aus der Laufbahn ansteigenden Richtung angeordnet sind, und welches Rohr jeweils über einen der ansteigenden Abschnitte verbunden ist mit der einen Endseite und der anderen Endseite der Laufbahn;
wobei in der Kugelschraubspindel eine architektonische Kugelschöpfposition (scooping position), an welcher die Kugeln gelöst werden von einem in der Lauf bahn geformten belasteten Abwälzwegstück, an oder benachbart zu einer Refe renzlinie positioniert ist, die senkrecht ist zu der Anstiegsrichtung des jeweiligen ansteigenden Abschnitts und durch einen axialen Kernpunkt der Schraubwelle hindurchgeht, und
wobei das Rohr auf eine Weise angeordnet ist, gemäß der die Achse des jeweili gen ansteigenden Abschnitts an einer Mutterseite außerhalb einer Linie vorliegt, die korrespondiert mit einem Kugelzentrumsort der Laufbahn in der Durchmesser richtung.
2. Kugelschraubspindel nach Anspruch 1, in welcher die architektonische Kugel
schöpfposition unterhalb der Referenzlinie und an der dem ansteigenden Abschnitt
gegenüberliegenden Seite positioniert ist.
3. Kugelschraubspindel nach Anspruch 1,
in welcher eine mutterseitige Innenfläche des ansteigenden Abschnitts mit einer
Kugelschöpfposition der Kugelabwälznut der Mutter durch eine Fläche verbunden
ist, die bezüglich der Kugelabwälznut der Mutter in der Durchmesserrichtung des
Rohrs außen vorliegt.
4. Kugelschraubspindel nach Anspruch 1,
in welcher die Kugeln jeweils aus einem Material hergestellt sind, das eine spezifi
sche Gravität kleiner als Stahl hat.
5. Kugelschraubspindel nach Anspruch 4,
in welcher das Material Keramik ist.
6. Kugelschraubspindel nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend:
einen zwischen die Kugeln eingesetzten Abstandshalter oder Käfig.
einen zwischen die Kugeln eingesetzten Abstandshalter oder Käfig.
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