DE102005043002B3 - Device with spacing piece to arrange spacing balls whereby piece has recess corresponding to shape of loading balls and hole into which ball is guided so that spacing ball gets rolling contact with loading balls increasing rolling motion - Google Patents

Device with spacing piece to arrange spacing balls whereby piece has recess corresponding to shape of loading balls and hole into which ball is guided so that spacing ball gets rolling contact with loading balls increasing rolling motion Download PDF

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Abstract

Spacing piece (10) to receive spacing balls (20) is provided with a recess (11,12) at both ends which matches the shape of the respective loading balls (30,40). The spacing piece has a hole (13) facing the middle secion of the recess into which the ball can be guided and which opens into the recesses. The recesses have drill holes in the middle whose size is a little less than the diameter of the spacing balls, so that the spacing ball gets a rolling contact with the loading balls and this effects an increase in the rolling motion of the loading balls.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Abstandsstück zum Anordnen von Abstandskugeln für eine Kugelumlaufspindel, insbesondere ein Abstandsstück, mit dem sich zwei benachbarte Belastungskugeln der Kugelumlaufspindel trennen lassen, um ihnen eine einwandfreie Rollbewegung zu verleihen. Unter Verwendung einer Abstandskugel in Rollkontakt mit den Belastungskugeln ist eine erheblich Verringerung der Abmessungen der Abstandskugel möglich, was sowohl eine Erhöhung der Anzahl der eingesetzten Belastungskugeln als auch eine Verbesserung der flüssigen Rollbewegung der Belastungskugeln bewirkt.The The invention relates to a device with a spacer for placing of distance balls for a ball screw, in particular a spacer, with The two adjacent load balls of the ball screw let them separate to give them a perfect rolling motion. Using a spacer ball in rolling contact with the loading balls is a significant reduction in the dimensions of the spacer ball possible, which is both an increase the number of load balls used as well as an improvement the liquid Rolling the load balls causes.

Bei herkömmlicher Kugelumlaufspindel finden Rollkugeln zwischen einer Spindelhülse und einer Spindel Verwendung, um eine ungehinderte Drehbewegung zu gewährleisten. In der Praxis werden Belastungskugeln eingesetzt, die sowohl mit der Spindel als auch mit der Spindelhülse in Berührung kommen. Außerdem stehen Abstandskugeln zur Verfügung, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist als derjenige der Belastungskugeln. Die Abstandskugeln liegen zwischen je zwei benachbarten Belastungskugeln und sind nicht auf Belastung beansprucht. Sie dienen zur Trennung der Drehbewegung der Belastungskugeln, wodurch eine Rollbewegung der Belastungskugeln in derselben Richtung möglich ist. Hierdurch entsteht eine einwandfreie Drehbewegung der Spindel.at conventional Ball screw find rolling balls between a spindle sleeve and a spindle use, to ensure an unobstructed rotational movement. In practice, load balls are used, both with come into contact with the spindle as well as with the spindle sleeve. In addition, stand Spacer balls available, their diameter is slightly smaller than that of the load balls. The distance balls lie between each two adjacent load balls and are not loaded on load. They serve to separate the rotational movement of Load balls, causing a rolling motion of the load balls in the same direction is possible. This creates a perfect rotational movement of the spindle.

Ist der Durchmesser der Abstandskugel zu groß, nimmt die Anzahl der Belastungskugeln erheblich ab, was zu einer Verringerung der statischen und der dynamischen Beanspruchung der Spindel führen kann. Wird der Durchmesser der Abstandskugeln reduziert, kann die Anzahl der eingesetzten Abstandskugeln derart erhöht werden, dass eine zu große Abweichung vom Flankendurchmesser vorkommt. Dies liegt daran, dass der Durchmesser der Abstandskugel zu klein ist. Dies kann ein Zusammendrücken der Abstandskugeln zur Folge haben, was eine problematische Rollbewegung verursachen kann. is the diameter of the spacer ball too large, decreases the number of load balls significantly, resulting in a reduction of static and dynamic Stress may lead to the spindle. If the diameter of the spacer balls is reduced, the number the distance balls used are increased such that a too large deviation occurs from the pitch diameter. This is because the diameter the spacer ball is too small. This can be a compression of the spacer balls result in what cause a problematic rolling motion can.

Es besteht folglich ein Bedarf an weiteren Verbesserungen der bekannten Konstruktionen.It Consequently, there is a need for further improvements of the known Constructions.

Um die oben erwähnten Probleme zu beheben, wird ein Abstandsstück zum Distanzieren von Belastungskugeln eingesetzt. In das Abstandsstück ist eine Abstandskugel kleinerer Abmessungen so eingepasst, dass ein Rollkontakt zu den Belastungskugeln erhalten wird. Mit dem Abstandsstück wird eine Aufrechterhaltung eines Montageverhältnisses zwischen den Belastungskugeln und der Abstandskugel bewirkt, um ein Zusammendrücken der Kugeln zu verhindern und somit einen verbesserten Rollfluss der Belastungskugeln zu erzielen. Das Abstandsstück kann eingesetzt werden, um zu verhindern, dass das Zusammendrücken von Kugeln aufgrund einer großen Abweichung der Abstandskugel vom Flankendurchmesser vorkommt. So kann die Abstandskugel sehr klein dimensioniert werden, um die Anzahl der eingesetzten Belastungskugeln zu erhöhen. In der Praxis ist jedoch die Montage solcher Bauteile nur mit großen Schwierigkeiten möglich. Das heißt, dass die Abstandskugel nicht effektiv im Inneren des Abstandsstücks arretiert werden kann. So ist es kaum möglich, die Abstandskugel im Abstandsstück problemlos zu rollen. Hierdurch ergibt sich eine Beeinträchtigung des Rollflusses der Belastungskugeln. Dies ist als nicht optimal anzusehen.Around the ones mentioned above Solving problems becomes a spacer for spacing stress balls used. In the spacer is a spacer ball of smaller dimensions so fitted that one Roll contact is obtained with the load balls. With the spacer is a Maintaining a mounting relationship between the loading balls and the spacer ball causes to prevent compression of the balls and thus to achieve an improved rolling flow of the loading balls. The spacer can be used to prevent the crushing of Balls due to a big one Deviation of the spacer ball from the pitch diameter occurs. So the spacer ball can be very small to the number to increase the load balls used. In practice, however the assembly of such components only possible with great difficulty. The is called, that the spacer ball does not effectively lock inside the spacer can be. So it is hardly possible the spacer ball in the spacer easy to roll. This results in an impairment the rolling flow of the loading balls. This is not optimal to watch.

Aus dem Dokument DE 103 29 098 A1 ist ein Kugel-Abstandhalter für beispielsweise eine Kugelumlaufspindel bekannt, der zwischen zwei einander benachbarte Kugeln eingesetzt wird und eine die beiden Kugeln trennende rotationssymmetrische Fläche aufweist.From the document DE 103 29 098 A1 a ball spacer for example, a ball screw is known, which is inserted between two adjacent balls and has a separating the two balls rotationally symmetric surface.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung mit einem Abstandsstück zum Anordnen von Abstandskugeln geschaffen, bei der eine Abstandskugel kleiner dimensionierbar ist, um die Anzahl von eingesetzten Belastungskugeln zu erhöhen, was für einen einwandfreien Rollfluss der Belastungskugeln sorgt und somit die Drehbewegung der Kugelumlaufspindel in erheblichem Maße erleichtert.By The invention will be a device with a spacer for placing created by spacer balls, in which a spacer ball smaller is dimensioned to the number of load balls used to increase, what kind of ensures a perfect rolling flow of the loading balls and thus facilitates the rotational movement of the ball screw to a considerable extent.

Außerdem wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Anordnen von Abstandskugeln geschaffen, mit der ein einfaches Hineindrücken der Abstandskugel in das Abstandsstück und eine effektive Arretierung der Abstandskugel im Inneren eines Abstandsstücks möglich sind, wodurch ein optimaler Rollkontakt der Abstandskugel mit den Belastungskugeln gewährleistet wird.In addition, will by the invention a device for arranging spacer balls created with the simple pushing in of the spacer ball in the spacer and an effective locking of the spacer ball inside a spacer are possible, whereby an optimal rolling contact of the spacer ball with the load balls guaranteed becomes.

Ferner wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Anordnen von Abstandskugeln geschaffen, bei der die Abstandskugel im Inneren des Abstandsstücks einwandfrei rollbar ist, ohne befürchten zu müssen, dass die Abstandskugel aus dem Abstandsstück herausfällt.Further By the invention, a device for arranging spacer balls created in which the spacer ball inside the spacer perfectly is rollable without fear to have to, that the spacer ball falls out of the spacer.

Die Erfindung weist die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.The Invention has the features specified in claim 1. In the dependent claims embodiments of the invention are given.

Im Folgenden werden Aufgaben und Funktionsweise der Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:In the following, objects and mode of operation of the invention based on a preferred embodiment and the attached Zeichnun be explained in more detail. Show it:

1 eine perspektivische Gesamtansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 1 an overall perspective view of a preferred embodiment of the present invention;

2 eine perspektivische Gesamtansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung von einer anderen Seite gesehen; 2 an overall perspective view of a preferred embodiment of the present invention seen from another side;

3 eine Draufsicht auf ein Abstandsstück und eine Abstandskugel des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 3 a plan view of a spacer and a spacer ball of the preferred embodiment of the present invention;

4 eine Seitenansicht des Abstandsstücks und der Abstandskugel des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und 4 a side view of the spacer and the spacer ball of the preferred embodiment of the present invention; and

5 eine schematische Darstellung des Abstandsstücks, der Abstandskugel und beider Belastungskugeln des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 5 a schematic representation of the spacer, the spacer ball and both load balls of the preferred embodiment of the present invention.

Bezugnehmend auf 1 bis 5 weist die Vorrichtung zum Anordnen von Abstandskugeln ein Abstandsstück 10 auf, in dem eine Abstandskugel 20 kleinen Durchmessers aufgenommen werden kann. Daraus ergibt sich ein Rollkontakt der Abstandskugel 20 mit beiden benachbarten Belastungskugeln 30, 40.Referring to 1 to 5 The device for arranging spacer balls has a spacer 10 in which a spacer ball 20 small diameter can be included. This results in a rolling contact of the spacer ball 20 with both adjacent load balls 30 . 40 ,

Das Abstandsstück 10 ist aus Kunststoff oder elastischem Material hergestellt und als insgesamt zylindrischer Körper ausgeführt. Das Abstandsstück 10 hat einen Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als derjenige der Belastungskugeln 30, 40, damit vermieden wird, dass das Abstandsstück 10 nach der Montage mit der Spindel und Spindelhülse in Berührung kommt. Das Abstandsstück 10 ist an seinen beiden Endflächen mit je einer an die Kugelfläche der jeweiligen Belastungskugeln 30, 40 angepassten Aussparung 11, 12 versehen, von denen jede einen von der Mitte des Abstandsstücks (10) abwärts zu beiden Seiten des Abstandsstücks (10) geneigten, hohlkonischen Querschnitt aufweist. Außerdem ist der Durchmesser der Mittelbohrungen 111, 121 der Aussparungen 11, 12 kleiner als derjenige der Abstandskugel 20. Darüber hinaus weist das Abstandsstück 10 in seinem Mantel und zwischen den Aussparungen ein dem Mittelabschnitt der Aussparungen 11, 12 zugewandtes radiales Kugeleinführloch 13 auf, das sich mit den Aussparungen 11, 12 verschneidet und daher in diese mündet. Das Kugeleinführloch 13 ist als Langloch ausgeführt, dessen größere Achse in Umfangsrichtung des Mantels des Abstandsstückes verläuft. Der Abstand zwischen den an beiden Enden des Langlochs befindlichen Kreisbögen ist größer als der Durchmesser der Abstandskugel 20, während der Abstand der beiden Seiten des Langlochs voneinander kleiner ist als der Durchmesser der Abstandskugel 20. So wird die Abstandskugel 20 unter Einwirkung der Elastizität des Abstandsstücks 10 in das Kugeleinführloch 13 hineingedrückt, ohne befürchten zu müssen, dass die Abstandskugel 20 herausfällt. Überdies kann die Abstandskugel 20 in die Mittelbohrungen 111, 121 und damit in die Aussparungen 11 und 12 ragen, um Berührung mit den beidseitigen Belastungskugeln 30, 40 zu bekommen.The spacer 10 is made of plastic or elastic material and designed as a total cylindrical body. The spacer 10 has a diameter slightly smaller than that of the loading balls 30 . 40 so that the spacer is avoided 10 comes into contact with the spindle and spindle sleeve after assembly. The spacer 10 is at its two end faces, each with one on the spherical surface of the respective load balls 30 . 40 adapted recess 11 . 12 each one from the center of the spacer ( 10 ) down to both sides of the spacer ( 10 ) inclined, hollow conical cross-section. In addition, the diameter of the center holes 111 . 121 the recesses 11 . 12 smaller than that of the spacer ball 20 , In addition, the spacer has 10 in its mantle and between the recesses of the central portion of the recesses 11 . 12 facing radial Kugeleinführloch 13 on, dealing with the recesses 11 . 12 blends and therefore flows into them. The ball insertion hole 13 is designed as a slot whose major axis extends in the circumferential direction of the shell of the spacer. The distance between the circular arcs located at both ends of the slot is greater than the diameter of the spacer ball 20 while the distance between the two sides of the slot is smaller than the diameter of the spacer ball 20 , This is how the distance sphere becomes 20 under the influence of the elasticity of the spacer 10 in the ball insertion hole 13 pressed in, without fear that the spacer ball 20 fall out. Moreover, the spacer ball 20 into the center holes 111 . 121 and thus in the recesses 11 and 12 protrude to contact with the two-sided load balls 30 . 40 to get.

Durch die oben erwähnte Gestaltung kann die Abstandskugel 20 unter Verwendung der Elastizität des Abstandsstücks 10 ins Kugeleinführloch 13 hineingedrückt werden. Gelangt die Abstandskugel 20 ins Kugeleinführloch 13, wird sie in der Verbindungsstelle zwischen dem Kugeleinführloch 13 und der Aussparung 11, 12 arretiert und somit ihr Herausfallen verhindert, da der Abstand zwischen den beiden Seiten des Kugeleinführlochs 13 geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Abstandskugel 20. Außerdem kann die Abstandskugel 20 aus den Mittelbohrungen 111, 121 hinausragen, um Berührung mit den Belastungskugeln 30, 40 zu bekommen. Des Weiteren ist der Abstand zwischen den an beiden Enden des Kugeleinführlochs 13 befindlichen Kreisbögen geringfügig größer als der Durchmesser der Abstandskugel 20, was eine reibungslose Rollbewegung der Abstandskugel 20 im Abstandsstück 10 gewährleistet.Due to the above-mentioned design, the spacer ball 20 using the elasticity of the spacer 10 into the ball insertion hole 13 be pressed into it. Get the space ball 20 into the ball insertion hole 13 , It is in the junction between the Kugeleinführloch 13 and the recess 11 . 12 arrested and thus prevented her falling out, since the distance between the two sides of Kugeleinführlochs 13 is slightly smaller than the diameter of the spacer ball 20 , In addition, the spacer ball 20 from the center holes 111 . 121 protrude to contact with the loading balls 30 . 40 to get. Furthermore, the distance between the at both ends of Kugeleinführlochs 13 located circular arcs slightly larger than the diameter of the spacer ball 20 What a smooth rolling motion of the spacer ball 20 in the spacer 10 guaranteed.

Unter Verwendung des Abstandsstücks 10 wird deshalb ein effektiver Rollkontakt der Abstandskugel 20 zu den Belastungskugeln 30, 40 aufrechterhalten, was für eine problemlose Rollbewegung der Belastungskugeln 30, 40 unter Verwendung der Abstandskugel 20 sorgt. Damit wird vermieden, dass das Zusammendrücken der Kugeln aufgrund der Abweichung der Abstandskugel 20 von dem Flankendurchmesser vorkommt. So kann die Abstandskugel 20 noch kleiner dimensioniert werden, was eine Erhöhung der Anzahl von eingesetzten Belastungskugeln 30, 40 bewirkt. Hierdurch ergibt sich eine einwandfreie Drehbewegung der Kugelumlaufspindel.Using the spacer 10 Therefore, an effective rolling contact of the spacer ball 20 to the stress balls 30 . 40 maintained, what a smooth rolling motion of the load balls 30 . 40 using the spacer ball 20 provides. This avoids that the compression of the balls due to the deviation of the spacer ball 20 occurs from the pitch diameter. So can the spacer ball 20 be dimensioned even smaller, which is an increase in the number of load balls used 30 . 40 causes. This results in a perfect rotational movement of the ball screw.

Zusammengefasst lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anordnen von Abstandskugeln beispielsweise folgende Vorteile realisieren:Summarized can be arranged with the device according to the invention for arranging of spacer balls, for example, realize the following advantages:

1. Einfache Einführung der Kugeln:1. Simple introduction of the balls:

Unter Verwendung des seitlich geschlitzten Kugeleinführlochs 13 und der Elastizität des Abstandsstücks 10 kann die oben im Kugeleinführloch 13 befindliche Abstandskugel 20 leicht mit Kraft ins Kugeleinführloch 13 hineingedrückt werden.Using the laterally slotted ball insertion hole 13 and the elasticity of the spacer 10 can the top in the ball insertion hole 13 located spacer ball 20 easy with force into the ball insertion hole 13 be pressed into it.

2. Stabile Positionierung:2. Stable positioning:

Der Abstand zwischen den beiden Seiten des Kugeleinführlochs 13 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Abstandskugel 20. Nach dem Einführen der Abstandskugel 20 ins Kugeleinführloch 13 kann die Abstandskugel 20 in der Verbindungsstelle zwischen dem Kugeleinführloch 13 und den Aussparungen 11, 12 arretiert werden, was das Herausfallen der Abstandskugel 20 verhindert.The distance between the two sides of the ball insertion hole 13 is slightly smaller than the diameter of the spacer ball 20 , After inserting the spacer ball 20 into the ball insertion hole 13 can the distance sphere 20 in the joint between the Kugeleinführloch 13 and the recesses 11 . 12 be arrested, what the falling out of the spacer ball 20 prevented.

3. Einwandfreie Rollbewegung:3. Flawless rolling motion:

Der Abstand zwischen den an beiden Enden des Kugeleinführlochs 13 befindlichen Kreisbögen ist geringfügig größer als der Durchmesser der Abstandskugel 20. Außerdem weisen die Aussparungen 11, 12 die Mittelbohrungen 111 bzw. 121 auf. Hierdurch wird eine problemlose Rollbewegung der Abstandskugel 20 im Inneren des Abstandsstücks 10 gewährleistet. Auf diese Weise kann eine einwandfreie Beweglichkeit der Belastungskugeln 30, 40 bewerkstelligt werden.The distance between the at both ends of Kugeleinführlochs 13 located circular arcs is slightly larger than the diameter of the spacer ball 20 , In addition, the recesses point 11 . 12 the center holes 111 respectively. 121 on. As a result, a smooth rolling movement of the spacer ball 20 inside the spacer 10 guaranteed. In this way, a perfect mobility of the load balls 30 . 40 be accomplished.

Claims (4)

Vorrichtung mit einem Abstandsstück (10) zum Anordnen von Abstandskugeln (20), wobei das Abstandsstück (10) aus elastischem Material hergestellt ist und zur Aufnahme der Abstandskugel (20) dient, so dass sich ein Rollkontakt der Abstandskugel (20) mit beiden benachbarten Belastungskugeln (30, 40) einer Kugelumlaufspindel ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsstück (10) an seinen beiden Endflächen mit je einer an die Kugelfläche der jeweiligen Belastungskugeln (30, 40) angepassten Aussparung (11, 12) versehen ist, wobei das Abstandsstück (10) ein dem Mittelabschnitt der Aussparungen (11, 12) zugewandtes, seitlich langgestrecktes Kugeleinführloch (13) aufweist, das in die Aussparungen (11, 12) mündet, und wobei die Aussparungen (11, 12) Mittelbohrungen (111 bzw. 121) aufweisen, deren Größe geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Abstandskugel (20), so dass die in die Mittelbohrungen (111, 121) hineinragende Abstandskugel (20) einen Rollkontakt zu den Belastungskugeln (30, 40) bekommt, was eine Steigerung der rollenden Beweglichkeit der Belastungskugeln (30, 40) bewirkt.Device with a spacer ( 10 ) for arranging spacer balls ( 20 ), wherein the spacer ( 10 ) is made of elastic material and for receiving the spacer ball ( 20 ), so that a rolling contact of the spacer ball ( 20 ) with both adjacent load balls ( 30 . 40 ) results in a ball screw, characterized in that the spacer ( 10 ) at its two end faces, each with one on the spherical surface of the respective load balls ( 30 . 40 ) adapted recess ( 11 . 12 ), wherein the spacer ( 10 ) to the central portion of the recesses ( 11 . 12 ), laterally elongated Kugeleinführloch ( 13 ), which in the recesses ( 11 . 12 ), and wherein the recesses ( 11 . 12 ) Center holes ( 111 respectively. 121 ) whose size is slightly smaller than the diameter of the spacer ball ( 20 ), so that in the center holes ( 111 . 121 ) projecting spacer ball ( 20 ) a rolling contact with the loading balls ( 30 . 40 ), what an increase of the rolling mobility of the load balls ( 30 . 40 ) causes. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugeleinführloch (13) als Langloch ausgeführt ist, wobei der Abstand zwischen den an beiden Enden des Langlochs befindlichen Kreisbögen größer ist als der Durchmesser der Abstandskugel (20), während der Abstand der beiden Seiten des Langlochs kleiner ist als der Durchmesser der Abstandskugel (20).Apparatus according to claim 1, characterized in that the Kugeleinführloch ( 13 ) is designed as a slot, wherein the distance between the arcs located at both ends of the slot is greater than the diameter of the spacer ball ( 20 ), while the distance between the two sides of the slot is smaller than the diameter of the spacer ball ( 20 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandskugel (20) nach dem Einsetzen in der Stelle arretiert, wo das Kugeleinführloch (13) in den Aussparungen (11, 12) einmündet, so dass eine einwandfreie Drehbewegung der Abstandskugel (20) ermöglicht ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the spacer ball ( 20 ) locked after insertion in the place where the Kugeleinführloch ( 13 ) in the recesses ( 11 . 12 ), so that a perfect rotational movement of the spacer ball ( 20 ) is possible. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (11, 12) einen von der Mitte des Abstandsstücks (10) abwärts zu beiden Seiten des Abstandsstücks (10) geneigten, hohlkonischen Querschnitt aufweisen.Device according to claim 1, characterized in that the recesses ( 11 . 12 ) one from the middle of the spacer ( 10 ) down to both sides of the spacer ( 10 ) have inclined, hollow conical cross-section.
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