DE102007031896A1

DE102007031896A1 - Transmission for conversion of rotational movement into linear movement, has nut provided with threaded pitch that is engaged partially to thread groove of threaded spindle, where thread angle of nut corresponds to thread angle of spindle

Info

Publication number: DE102007031896A1
Application number: DE102007031896A
Authority: DE
Inventors: Christoph Raber; Peter Greb
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2008-02-07

Abstract

The transmission has a threaded spindle (1) and a nut (2) that is supported axially parallel to the threaded spindle, where axes of the nut and the threaded spindle comprise an eccentricity (e) to each other. The nut is provided with a threaded pitch that is engaged partially to a thread groove of the threaded spindle, where a thread angle of the nut corresponds to the thread angle of the spindle. The thread flanks run straightly on a side transmitting an axial force.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung mit einer Gewindespindel, mindestens einem Wälzlager, einem Lagergehäuse und einer achsparallel und exzentrisch zur Gewindespindel gelagerten mit mindestens einem Gewindegang versehenen Mutter, deren Gewindegang keine Steigung aufweist und der zumindest teilweise in die Gewindenut der Gewindespindel eingreift.The The invention relates to a transmission for converting a rotational movement in a linear movement with a threaded spindle, at least one rolling bearing, a bearing housing and an axially parallel and eccentric to the threaded spindle mounted with at least one threaded nut, whose thread has no slope and at least partially in the thread groove the threaded spindle engages.

Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung werden in der Fachsprache auch als Schraubgetriebe, Wälzschraubgetriebe oder auch Wälzringspindelgetriebe bezeichnet. Diese Getriebe werden häufig mit zwei oder mehr Wälzlagern und den dazu entsprechenden Wälzlageraufnahmen geführt.transmission to convert a rotary motion into a linear motion in technical language as a helical gear, Wälzschraubgetriebe or else Wälzringspindelgetriebe designated. These transmissions are common with two or more bearings and the corresponding Wälzlageraufnahmen guided.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise gemäß EP 0122596 ein Wälzringspindeltrieb bekannt, der aus einer Arbeitsspindel, einem Wälzlager und einem Abtriebsgehäuse besteht. Als Übertragungsglied zwischen der Gewindespindel und dem Abtriebsgehäuse dient ein Wälzlager. Weiterhin weist dieser Wälzringspindeltrieb einen Wälzring auf, der in die Gewindenut der Gewindespindel eingreift. Das Besondere daran ist, dass das Wälzlager exzentrisch zur Längsachse der Gewindespindel angeordnet ist, wobei die Mittelachse des Wälzlagers gegenüber dieser geneigt ist. Im Innern des Abtriebsgehäuses ist weiterhin eine Wälzlageraufnahme angeordnet, die die Wälzlager aufnimmt, so dass eine zu übertragende axiale Kraft von der Gewindespindel über das Wälzlager in den Wälzlageraufnahmekörper übertragen wird und danach auf das Gehäuse. Dieser Wälzlageraufnahmekörper ist wiederum rotationssymmetrisch zur Längsachse der Gewindespindel angeordnet. Der Wälzring ist dabei mit einem halbkreisförmig gekrümmten Profil versehen, das mit dem entsprechend geformten Profil des Gewindes der Gewindespindel korrespondiert, um somit in der Nut des Gewindes der Gewindespindel einen Abwälzvorgang zu realisieren. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades und der damit einhergehenden Verringerung der Reibungsverluste sind sowohl die Gewindenut des in die Gewindespindel eingreifenden Wälzringes als auch die Gewindenut der Gewindespindel mit einem Krümmungsradius versehen, wobei der Krümmungsradius des in die Gewindenut der Gewindespindel eingreifenden Wälzringes in Abhängigkeit vom Krümmungsradius der Gewindenut zu wählen ist. Die Herstellung dieser Krümmungsradien sind jedoch sehr kosten- und zeitintensiv.For example, according to the prior art EP 0122596 a Wälzringspindeltrieb known, which consists of a work spindle, a roller bearing and a driven housing. As a transfer element between the threaded spindle and the output housing is a rolling bearing. Furthermore, this Wälzringspindeltrieb a Wälzring which engages in the thread groove of the threaded spindle. The special feature is that the rolling bearing is arranged eccentrically to the longitudinal axis of the threaded spindle, wherein the central axis of the rolling bearing is inclined relative to this. In the interior of the output housing, a rolling bearing receptacle is furthermore arranged, which receives the roller bearings, so that an axial force to be transmitted is transmitted from the threaded spindle via the roller bearing into the roller bearing receiving body and then to the housing. This roller bearing receiving body is in turn arranged rotationally symmetrical to the longitudinal axis of the threaded spindle. The Wälzring is provided with a semicircular curved profile, which corresponds to the correspondingly shaped profile of the thread of the threaded spindle, thus to realize a rolling process in the groove of the thread of the threaded spindle. To improve the efficiency and the concomitant reduction in friction losses both the thread groove of the engaging in the threaded spindle Wälzringes and the threaded groove of the threaded spindle are provided with a radius of curvature, wherein the radius of curvature of engaging in the threaded groove of the threaded roller ring depending on the radius of curvature of the thread groove to choose is. However, the production of these radii of curvature are very costly and time consuming.

Zur Lagerung der Gewindespindel und Aufnahme der Radialkräfte sind beidseitig am Ende des Wälzlageraufnahmekörpers Wälzlager vorgesehen. Die axial und radial wirkenden Kräfte am Wälzring werden von einem zwischen dessen Umfang und Abtriebsgehäuse eingebrachten Lager, in diesem Fall einem als Kugellager ausgebildeten Axiallager, aufgenommen. Die Lagerung des Wälzrings wird mittels mindestens einem Rillenkugellager realisiert, da diese geeignet sind, sowohl Axial- als auch Radialkräfte aufnehmen zu können.to Bearing of the threaded spindle and recording the radial forces are Rolling bearings on both sides at the end of the roller bearing body intended. The axial and radial forces acting on the Wälzring be of a between its scope and output housing introduced bearing, in this case a trained as a ball bearing Thrust bearing, added. The bearing of the Wälzrings is at least realized a deep groove ball bearings, since these are suitable, both Take up both axial and radial forces to be able to.

Soll ein Getriebe dieser Bauart mit einem besonders geringen Spiel zwischen der Gewindespindel und der Mutter verwirklicht werden, so ist darauf zu achten, dass weitestgehend die Spielfreiheit für beide Drehrichtungen der Gewindespindel gewährleistet ist. Dies lässt sich besonders gut realisieren, wenn zwei oder mehr Wälzlager vorgesehen sind.Should a transmission of this type with a very low clearance between the threaded spindle and the nut are realized, so is to Make sure that as far as possible the freedom of movement for both directions of rotation of the Threaded spindle guaranteed is. This leaves can be particularly well realized when two or more bearings are provided.

Allerdings treten bei diesem Getriebe Reibungsverluste an den Kraftübertragungs- und Lagerstellen durch die Lagerung auf, so dass der mechanische Wirkungsgrad bei der Umsetzung der Drehbewegung der Gewindespindel in eine Linearbewegung der Mutter zu wünschen übrig lässt.Indeed occur in this gear friction losses to the power transmission and bearings due to storage, so that the mechanical Efficiency in the implementation of the rotational movement of the threaded spindle in a linear motion of the mother leaves something to be desired.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe der vorbenannten Art so auszuführen, dass dessen Wirkungsgrad verbessert wird und gleichzeitig seine Herstellung kostengünstig ist.Therefore It is an object of the invention to provide a transmission of the aforementioned type to do so that its efficiency is improved while its Production cost-effective is.

Diese Aufgabe wird mit einem Getriebe gelöst, das die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Somit besteht dieses Getriebe aus mindestens einem Wälzlager, einem Lagergehäuse und einer achsparallel und exzentrisch zur Gewindespindel gelagerten, mit mindestens einem Gewindegang versehenen Mutter. Der Gewindegang der Mutter weist jedoch keine Steigung auf und greift zumindest teilweise in die Gewindenut der Gewindespindel ein. Dabei weisen sowohl die Gewindeflanke der Gewindespindel als auch die Gewindeflanken der Mutter den gleichen Flankenwinkel auf und sind zumindest auf der Axialkraft übertragenden Seite nicht gekrümmt.These Task is solved with a transmission that has the features of claim 1 has. Thus, this transmission consists of at least one rolling bearing, a bearing housing and an axis-parallel and eccentric to the threaded spindle mounted, with at least one thread provided nut. The thread However, the mother has no slope and attacks at least partially in the thread groove of the threaded spindle. Show both the thread flank of the threaded spindle and the thread flanks the nut at the same flank angle and are at least up transmitting the axial force Side not curved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Mutter mehrere als Rillen bezeichnete Gewindegänge auf, wobei der Abstand zweier aufeinander folgender Rillen der Gewindesteigung der Gewindespindel entspricht. Somit ist ein Kämmen oder Abrollen beider Flanken aufeinander möglich, wobei dabei eine möglichst große Fläche miteinander in Eingriff gelangt.In a further advantageous embodiment, the mother has several threads referred to as grooves on, wherein the distance between two successive grooves of the thread pitch the threaded spindle corresponds. Thus, a combing or unrolling of both flanks possible for each other, while doing one possible size area engaged with each other.

Ein Vorteil ist es weiterhin, wenn die Achsen von Gewindespindel und Mutter im Raum parallel zueinander verlaufen.One Advantage is it further, if the axes of threaded spindle and Mother in the room parallel to each other.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lagerung der Mutter durch mindestens ein Radial-Nadellager erfolgt. Durch die Wahl dieses Wälzlagers kann der erforderliche Bauraum wesentlich verringert werden.Especially It is advantageous if the storage of the nut by at least a radial needle bearing he follows. By choosing this bearing the required space can be significantly reduced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Getriebes wird die Gewindespindel durch beidseitig an der Stirnseite der Mutter angeordnete Wälzlager gelagert. Diese können ebenfalls aus Platzgründen als Axial-Nadellager ausgeführt sein.In an advantageous embodiment of the transmission, the threaded spindle arranged on both sides of the front side of the nut rolling bearings stored. these can also for reasons of space designed as axial needle roller bearings be.

Allerdings ist es besonders vorteilhaft unter Ausnutzung des durch Überlagerung der exzentrisch zueinander angeordneten kreisringförmigen Stirnflächen von Mutter und Gehäuse entstehenden und im Betrieb umlaufenden sichelförmigen Kontaktbereichs, diesen Bereich zur Gleitlagerung der Mutter bezüglich der Erzeugung einer Axialkraft zu nutzen. Aus diesem Grunde kann die verbleibende Lagerung aufgrund der fehlenden Axialkraft entsprechend kleiner dimensioniert werden und die Axial-Nadellager können entfallen. Dadurch kann das Getriebe kleiner dimensioniert werden und ist damit für kleinere Werkmaschinen einsetzbar. Außerdem können die Herstellungskosten gesenkt werden.Indeed it is particularly advantageous taking advantage of the overlay the eccentrically arranged annular end faces of Mother and housing resulting and circulating in operation sickle-shaped contact area, this Area for sliding bearing of the nut with respect to the generation of an axial force to use. For this reason, the remaining storage may be due the missing axial force are dimensioned correspondingly smaller and the axial needle bearings can omitted. As a result, the transmission can be made smaller and is for smaller machines can be used. In addition, the manufacturing costs be lowered.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteile.Further Advantages and advantageous developments of the invention are the subject the following figures and their parts description.

Es zeigen:It demonstrate:

1 den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Getriebes zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung in einer Schnittdarstellung, 1 the basic structure of a transmission according to the invention for converting a rotary movement into a linear movement in a sectional view,

2 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Getriebes gemäß 1, 2 a perspective view of the transmission according to the invention 1 .

3 einen Ausschnitt aus der 1 in einer Vergrößerung, 3 a section of the 1 in an enlargement,

4a bis 4d den gemäß der gewählten Schnittebenen sich ändernden Flächenkontakt zwischen Gewindespindel und Mutter 4a to 4d the surface contact between the threaded spindle and the nut that changes according to the selected cutting planes

5 eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Getriebes im Werkzeugmaschinenbereich, 5 a possible application of the transmission according to the invention in the machine tool sector,

6 ein Getriebe gemäß 5 mit einer alternativen bzw. optimierten Lagerung von Gewindespindel und Mutter, 6 a transmission according to 5 with an alternative or optimized bearing of threaded spindle and nut,

7 die sich im Kontaktbereich zwischen Mutter und Gehäuse ergebende sichelförmige Gleitlagerfläche gemäß 6 Bei der Beschreibung der 1 bis 7 wurden für gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet. 7 the resulting in the contact area between the nut and housing crescent-shaped plain bearing surface according to 6 In the description of the 1 to 7 the same reference numerals have been used for the same components.

Die 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Getriebes zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung in einer Schnittdarstellung. Dieses erfindungsgemäße Getriebe weist eine Gewindespindel 1 mit einer entsprechenden Gewindesteigung p1, beispielsweise von 1,5 mm auf, die von einer Mutter 2 umhüllt wird. Die Mutter 2 ist dabei mit einem entsprechend größeren Innendurchmesser als dem Außendurchmesser der Gewindespindel 1 versehen und weist in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Gewindegänge 14 (3) auf, wobei jeder Gewindegang 14 einen Gewindekeil besitzt. Allerdings kann für die Erfüllung der Funktion in die Mutter 2 auch nur ein Gewindegang 14 eingebracht sein. Wichtig dabei ist, dass diese Gewindegänge 14 keine Steigung haben, wodurch diese auch als Rillen bezeichnet werden können. Weiterhin ist die Mutter 2 exzentrisch zur Achse 9 der Gewindespindel 1 angeordnet. Ihre Achse verläuft parallel zur Achse 9 der Gewindespindel 1 und befindet sich zu dieser in einem Abstand, was dazu führt, dass, wie aus der Schnittdarstellung der 1 hervorgeht, das Profil der Mutter 2, also die Gewindekeile, auf der rechten Seite der Gewindespindel 1 in deren Gewindeprofil, hier dem Gewindegrund, kontaktiert und auf der linken Seite kein Kontakt besteht. Dieser Eingriff von Gewindekeil der Mutter 2 in den Gewindegrund der Gewindespindel 1 ist nur möglich bei gleich großen Flankenwinkeln der Profile von Gewindespindel 1 und Mutter 2. Infolge der Drehung der Gewindespindel 1 um ihre Achse 9 muss sich die Mutter 2 um ihre Achse 10 drehen, da sie die Gewindespindel 1 an einer Umfangsstelle berührt und sich an deren Umfang abwälzt.The 1 shows the basic structure of a transmission for converting a rotary motion into a linear motion in a sectional view. This transmission according to the invention has a threaded spindle 1 with a corresponding thread pitch p1, for example, of 1.5 mm, from a nut 2 is wrapped. The mother 2 is doing with a correspondingly larger inner diameter than the outer diameter of the threaded spindle 1 provided and has several threads in this embodiment 14 ( 3 ), with each thread 14 has a threaded wedge. However, for fulfilling the function in the mother 2 also only one thread 14 be introduced. It is important that these threads 14 have no slope, whereby these can also be referred to as grooves. Furthermore, the mother 2 eccentric to the axis 9 the threaded spindle 1 arranged. Its axis is parallel to the axis 9 the threaded spindle 1 and is located to this at a distance, which causes, as shown in the sectional view of 1 indicates the profile of the mother 2 , so the threaded wedges, on the right side of the threaded spindle 1 in the thread profile, here the thread base, contacted and on the left side no contact exists. This engagement of threaded wedge of the nut 2 in the thread root of the threaded spindle 1 is only possible with equal flank angles of the profiles of threaded spindle 1 and mother 2 , As a result of the rotation of the threaded spindle 1 around its axis 9 the mother has to 2 around its axis 10 Turn as they are the threaded spindle 1 touched at a circumferential location and rolls on the circumference.

Dieser Kontakt längs des Gewindes der Gewindespindel 1 bewirkt, dass sich die Mutter 2 zusätzlich zur Drehung der Gewindespindel 1 zwangsläufig auch in Achsrichtung bewegt. Auf die äußere Oberfläche der Mutter 2 ist ein Abstützlager 11 mit seinem Innenring 3 aufgeschoben. Zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 befinden sich die Wälzkörper 5. Der Außenring 4 des Abstützlagers 11 ist schließlich mit einem Lagergehäuse 6 verbunden, das sich mittels zweier Radiallager 7 auf der Gewindespindel 1 abstützt.This contact along the thread of the threaded spindle 1 causes the mother 2 in addition to the rotation of the threaded spindle 1 inevitably moved in the axial direction. On the outer surface of the mother 2 is a support bearing 11 with its inner ring 3 postponed. Between the inner ring 3 and the outer ring 4 are the rolling elements 5 , The outer ring 4 of the support bearing 11 is finally with a bearing housing 6 connected by two radial bearings 7 on the threaded spindle 1 supported.

Wird die Gewindespindel 1 in eine Drehbewegung versetzt, dreht die Mutter 2 infolge des Reibschlusses durch den Kontakt – Flanke Gewindekeil Gewindespindel 1 mit Flanke Gewindekeil Mutter 2 – mit. Die Steigung p1 der Gewindespindel 1 bewirkt somit eine Axialbewegung der Mutter 2, in diesem Falle bei einer Umdrehung der Gewindespindel 1 von 1,5mm. Dabei stützt sich die eingeleitete Axialkraft über den Keil des Gewindes an der Kontaktstelle von Mutter 2 und Gewindespindel 1 ab, wodurch die eingeleitete Axialkraft eine radiale Komponente erhält, die von der Lagerung der Gewindespindel 1 aufgenommen werden muss.Will the threaded spindle 1 put into a rotary motion, the mother turns 2 due to the frictional connection caused by the contact - flank threaded wedge threaded spindle 1 with flank threaded wedge nut 2 - With. The pitch p1 of the threaded spindle 1 thus causes an axial movement of the nut 2 , in this case with one revolution of the threaded spindle 1 of 1.5mm. In this case, the introduced axial force is supported by the wedge of the thread at the contact point of mother 2 and threaded spindle 1 , whereby the introduced axial force receives a radial component, which depends on the bearing of the threaded spindle 1 must be recorded.

Allerdings kann ebenso gut anstelle der Gewindespindel 1 auch der Außenring 4 des Abstützlagers 11 in eine Drehbewegung um die Achse 10 versetzt werden. Hierbei wandert der tiefste Eingriffspunkt der beiden Keile, die durch die Winkel gebildet werden, um die Gewindespindel 1. Die resultierende radiale Abstützkraft wandert dadurch ebenfalls um. Zur Abstützung dieser Kraft muss die Achse 9 der Gewindespindel 1 geführt werden. Dazu wird diese in den Radiallagern 7 geführt.However, just as well in place of the threaded spindle 1 also the outer ring 4 of the support bearing 11 in a rotational movement about the axis 10 ver be set. Here moves the deepest point of engagement of the two wedges, which are formed by the angle to the threaded spindle 1 , The resulting radial support force thereby also migrates. To support this force, the axle must 9 the threaded spindle 1 be guided. These will be in the radial bearings 7 guided.

Die 2 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Getriebes in einer perspektivischen Darstellung gemäß 1. Hierbei ist das Lagergehäuse erkennbar, das auf der Gewindespindel 1 angeordnet ist.The 2 shows the structure of a transmission according to the invention in a perspective view according to 1 , Here, the bearing housing is recognizable on the threaded spindle 1 is arranged.

Die 3 zeigt einen Ausschnitt links der Achse 9 aus der 1, wo sich die beiden Gewindeflanken 12, 13 von Gewindespindel 1 und Mutter 2 nicht berühren. In dieser 3 sind zum besseren Verständnis die Profile der beiden kontaktierenden Bauteile vergrößert dargestellt, so dass die Flankenwinkel α und β der Gewindeflanken 12 und 13 von Gewindespindel 1 und Mutter 2 sowie der Rillenabstand p2 der Mutter 2 und die Steigung p1 der Gewindespindel 1 deutlich erkennbar sind.The 3 shows a section to the left of the axis 9 from the 1 where the two thread flanks 12 . 13 of threaded spindle 1 and mother 2 do not touch. In this 3 For better understanding, the profiles of the two contacting components are shown enlarged, so that the flank angles α and β of the thread flanks 12 and 13 of threaded spindle 1 and mother 2 and the groove distance p2 of the nut 2 and the pitch p1 of the threaded spindle 1 are clearly visible.

Wird, wie in der 4a dargestellt, senkrecht zu den sich kontaktierenden Bauteilen, durch diese eine durch den Mittelpunkt der Gewindespindel 1 verlaufende Schnittebene 24 gelegt, die in den nachfolgenden 4b bis 4d im Uhrzeigersinn weiterbewegt wird, so ist deutlich der Flächenkontakt zwischen der Gewindespindel 1 (gezogene Linie) und der Mutter 2 (gestrichelte dargestellt) erkennbar. In diesen Figuren ist dabei jeweils mit 1a der Außendurchmesser und mit 1b der Kerndurchmesser der Gewindespindel 1 sowie mit 2a der Außendurchmesser und mit 2b der Kerndurchmesser der Mutter 2 bezeichnet.Will, as in the 4a represented, perpendicular to the contacting components, through this one through the center of the threaded spindle 1 running cutting plane 24 placed in the subsequent 4b to 4d Moving clockwise, so is the surface contact between the threaded spindle clearly 1 (drawn line) and the mother 2 (shown in dashed lines) recognizable. In these figures is in each case with 1a the outside diameter and with 1b the core diameter of the threaded spindle 1 as well as with 2a the outside diameter and with 2 B the core diameter of the nut 2 designated.

In der rechten Hälfte der jeweiligen Figur ist dabei die Draufsicht auf die Schnittebene 24 erkennbar und in der linken Hälfte sind jeweils beidseitig zur Achse 1c der Gewindespindel 1 die Kontaktpunkte bzw. Kontaktflächen beider Bauteile sichtbar. Die Schnittebene 24 befindet sich in der 4a bei einem Winkel von 0°. In der 4b liegt die Schnittebene 24 in einem Winkel von 45°; in der 4c in einem Winkel von 90° und schließlich in der 4d in einem Winkel von 135°. In der 4c ist erkennbar, dass einerseits die Radien von Gewindespindel 1 und Mutter 2 bezogen auf die Achse 1c gleich sind, andererseits ist erkennbar, dass sich unterhalb der Achse 1c die Flächen der rechten Flanken der Gewindespindel 1 mit der der Mutter 2 berühren. Auf der oberen Hälfte dagegen kehrt sich dieser Kontakt um, so dass sich die linken Flanken der Gewindespindel 1 mit den rechten Flanken der Mutter 2 kontaktieren. In der 4b ist erkennbar, dass sich der Kontakt an den Flanken von Gewindespindel 1 und Mutter 2 unterhalb und oberhalb der Achse 1c wieder verändert hat, so dass in dieser Figur nur noch eine axiale Kraft auf Grund des Flächenkontaktes von Gewindespindel 1 und Mutter 2 unterhalb der Achse 1c übertragen werden kann. In 4d hat sich dieser Flächenkontakt bezüglich der Achse 1c umgekehrt, so dass eine Kraftübertragung nur durch den Flächenkontakt von Gewindespindel 1 und Mutter 2 oberhalb der Achse 1c möglich ist.In the right half of each figure is the top view of the cutting plane 24 recognizable and in the left half are on both sides to the axis 1c the threaded spindle 1 the contact points or contact surfaces of both components visible. The cutting plane 24 is located in the 4a at an angle of 0 °. In the 4b lies the cutting plane 24 at an angle of 45 °; in the 4c at an angle of 90 ° and finally in the 4d at an angle of 135 °. In the 4c It can be seen that on the one hand the radii of threaded spindle 1 and mother 2 relative to the axis 1c are the same, on the other hand, it can be seen that below the axis 1c the surfaces of the right flanks of the threaded spindle 1 with the mother's 2 touch. On the upper half, however, this contact is reversed, so that the left flanks of the threaded spindle 1 with the right flanks of the mother 2 to contact. In the 4b It can be seen that the contact on the flanks of threaded spindle 1 and mother 2 below and above the axis 1c has changed again, so that in this figure, only an axial force due to the surface contact of threaded spindle 1 and mother 2 below the axis 1c can be transferred. In 4d has this surface contact with respect to the axis 1c vice versa, so that a force transmission only by the surface contact of threaded spindle 1 and mother 2 above the axis 1c is possible.

Da zur Erzeugung der Drehbewegung oft ein Elektromotor zur Anwendung kommt, ist gemäß 5 die Integration des Getriebes in den Läufer des Motors oft vorteilhaft. Der koaxial zur Gewindespindel 1 angeordnete Läufer 19 des Elektromotors 23 besitzt an seinem Innendurchmesser eine Exzenterbohrung, in der die Mutter 2 gelagert ist. Die extern rotatorisch fixierte Gewindespindel 1 wird demnach umgeben von der exzentrisch zu dieser gelagerten Mutter 2. Im Gegensatz zu der in 1 beschriebenen Lagerung der Mutter 2 wird diese in dieser Ausführung von einem Radial-Nadellager 15 übernommen, was aufgrund der verringerten Abmessungen in radialer Richtung ebenfalls zu einer Verringerung des benötigten Bauraumes führt und eine kompakte Integration in den Elektromotor 23 erlaubt. Dieses Radial-Nadellager 15 dient dazu, die auftretenden Radialkräfte aufzunehmen und die Drehbewegung des Motorläufers 19 von der Mutterdrehbewegung zu entkoppeln. Zur Aufnahme der Axialkräfte der Gewindespindel 1 sind beidseitig an der Stirnseite der Mutter 2 Axial-Nadellager 16 als Wälzlager vorgesehen. Diese Axialkräfte werden in den Motorläufer 19 des Elektromotors 23 eingeleitet und von diesem weiter über ein Läuferlager 18 an das Gehäuse 17 des Elektromotors 23 weitergeleitet. Sowohl das Axial-Nadellager 16 als auch das Rotor-Lager 18, das ebenfalls ein Wälzlager ist, müssen dabei die volle Axialkraft übertragen, deren Richtung durch den Pfeil gekennzeichnet ist.Since an electric motor is often used to generate the rotational movement is in accordance with 5 The integration of the transmission in the rotor of the engine often beneficial. The coaxial with the threaded spindle 1 arranged runners 19 of the electric motor 23 has at its inner diameter an eccentric bore in which the mother 2 is stored. The external rotationally fixed threaded spindle 1 is therefore surrounded by the eccentric to this mother stored 2 , Unlike the in 1 described storage of the mother 2 this is in this embodiment of a radial needle roller bearing 15 taken over, which also leads to a reduction of the required installation space due to the reduced dimensions in the radial direction and a compact integration into the electric motor 23 allowed. This radial needle roller bearing 15 serves to absorb the radial forces that occur and the rotational movement of the motor rotor 19 to decouple from the nut rotation. To absorb the axial forces of the threaded spindle 1 are on both sides on the front side of the mother 2 Axial needle roller bearings 16 intended as a rolling bearing. These axial forces are in the motor rotor 19 of the electric motor 23 initiated and from this on a runner camp 18 to the housing 17 of the electric motor 23 forwarded. Both the axial needle bearing 16 as well as the rotor bearing 18 , which is also a rolling bearing, must transmit the full axial force whose direction is indicated by the arrow.

In der 6 ist wiederum das in den Elektromotor 23 eingesetzte erfindungsgemäße Getriebe gemäß 4 dargestellt. Hierbei sind die Mutter 2, das Radial-Nadellager 15, die Gewindespindel 1, der Motorläufer 19 und das Gehäuse 17 des Elektromotors 23 prinzipiell an der gleichen Stelle angeordnet. Allerdings weist diese Variante im Gegensatz zu 5 eine veränderte axiale Lagerung der Mutter 2 auf. Somit wird die durch die Gewindespindel 1 in die Mutter 2 eingeleitete Axialkomponente nicht über ein Wälzlager 16 in den Läufer 19 und von diesem über ein Läuferlager 18 in das Gehäuse 17 eingeleitet, sondern lediglich über ein Gleitlager direkt in das Gehäuse 17. Dieses entsteht durch den sichelförmigen Kontaktbereich 20 zwischen Mutter 2 und Gehäuse 17. Zur Verdeutlichung wird dieser Ausschnitt A später in der 7 näher erläutert. Aus diesem Grunde können die Läuferlager 21 und 22 aufgrund der fehlenden Axialkraft entsprechend kleiner dimensioniert werden und die beiden Axial-Nadellager 16 können entfallen. Diese Variante der Lagerung hat zur Folge, dass das Getriebe kleiner dimensioniert werden kann und damit für kleinere Bauräume einsetzbar ist und außerdem können die Herstellungskosten gesenkt werden.In the 6 is again that in the electric motor 23 used inventive transmission according to 4 shown. Here are the mother 2 , the radial needle roller bearing 15 , the threaded spindle 1 , the motor rotor 19 and the case 17 of the electric motor 23 arranged in principle in the same place. However, this variant is contrary to 5 an altered axial bearing of the nut 2 on. Thus, by the threaded spindle 1 in the mother 2 introduced axial component not via a rolling bearing 16 in the runner 19 and from this about a runner camp 18 in the case 17 introduced, but only via a plain bearing directly into the housing 17 , This arises due to the crescent-shaped contact area 20 between mother 2 and housing 17 , For clarity, this section A later in the 7 explained in more detail. For this reason, the rotor bearings 21 and 22 due to the lack of axial force correspondingly smaller dimensions and the two axial needle roller bearings 16 can omitted. This variant of the storage has the consequence that the transmission can be made smaller and thus can be used for smaller spaces and also the production costs can be reduced.

Die 7 zeigt die sich im Kontaktbereich 20 einstellende Gleitlagerfläche gemäß 6. Diese ist schraffiert dargestellt. In Abhängigkeit von den jeweils gewählten Durchmessern bzw. den Verhältnissen von Innendurchmesser der Mutter 2 und dem Außendurchmesser des Gehäuses 17 ergibt sich ein sichelförmiger Flächenkontakt. Die Stelle B bezeichnet den Beginn und die Stelle C das Ende der sichelförmigen Fläche. Anders ausgedrückt bedeuten diese beiden Stellen B und C, dass an der Stelle B der Kontakt zwischen Mutter 2 und Gehäuse 17 eintritt, über die schraffierte Fläche fortsetzt, wobei jedes Bauteil einen eigenen Drehpunkt aufweist und diese einen Abstand e zueinander besitzen, flächenmäßig bis zum Erreichen eines Maximums stetig zunimmt, um sich wieder zu verringern, bis er an der Stelle C endet. Dabei bildet der Radius r17 des Gehäuses 17 die äußere Begrenzung und der Radius r2 der Mutter die innere Begrenzung der schraffierten Fläche. Aus dieser Figur geht ebenfalls der Zusammenhang zwischen Wirkungsgrad und Tragfähigkeit hervor. Eine kleinere Fläche zeigt einen besseren Wirkungsgrad infolge geringerer Bohrreibung an, wobei jedoch eine höhere Flächenpressung auftritt. Vergrößert sich die Fläche, verringert sich die Flächenpressung. Dadurch wird wiederum die Tragfähigkeit erhöht und ebenfalls die Lebensdauer.The 7 shows in the contact area 20 adjusting sliding bearing surface according to 6 , This is shown hatched. Depending on the selected diameters or the ratios of the inner diameter of the nut 2 and the outer diameter of the housing 17 results in a sickle-shaped surface contact. The point B denotes the beginning and the point C the end of the crescent-shaped surface. In other words, these two places B and C mean that at the point B the contact between mother 2 and housing 17 enters, continues over the hatched area, each component has its own fulcrum and they have a distance e each other, in terms of area increases steadily until reaching a maximum, to decrease again until it ends at the point C. The radius r17 of the housing forms 17 the outer boundary and the radius r2 of the nut the inner boundary of the hatched area. From this figure also shows the relationship between efficiency and load capacity. A smaller area indicates better efficiency due to less drilling friction, but with higher surface pressure. As the area increases, the surface pressure decreases. This in turn increases the carrying capacity and also the service life.

Dabei werden die beiden in Kontakt miteinander stehenden Flächen nicht gegeneinander verdreht, was eine hohe Reibung verursachen würde. Die beiden Flächen rollen nur um einen gemeinsamen Drehpunkt nahe dem Flächenschwerpunkt umeinander ab. Aus diesem Grunde ergibt sich trotz der Gleitreibung, die sich hauptsächlich aus Bohrreibungsanteilen zusammensetzt, ein sehr guter Wirkungsgrad.there The two surfaces in contact with each other will not twisted against each other, which would cause high friction. The both surfaces just roll around a common pivot point near the centroid around each other. For this reason, despite the sliding friction, which are mainly composed of Bohrreibungsanteilen, a very good efficiency.

11: Gewindespindelscrew
1a1a: Außendurchmesser Gewindespindelouter diameter screw
1b1b: Kerndurchmesser Gewindespindelcore diameter screw
1c1c: Achse der Gewindespindelaxis the threaded spindle
22: Muttermother
2a2a: Außendurchmesser Mutterouter diameter mother
2b2 B: Kerndurchmesser Muttercore diameter mother
33: Wälzlager-InnenringRoller bearing inner ring
44: Wälzlager-AußenringRolling bearing outer ring
55: Wälzlager-KörperRolling body
66: Lagergehäusebearing housing
77: Radiallagerradial bearings
88th: Gewindenutthread groove
99: Achse (Gewindespindel)axis (Screw)
1010: Achse (Mutter)axis (Mother)
1111: Abstützlagersupport bearing
1212: Gewindeflanke Mutterthread flank mother
1313: Gewindeflanke Spindelthread flank spindle
1414: Gewindegang/RilleThread / groove
1515: Radial-NadellagerRadial needle bearing
1616: Axial-NadellagerAxial needle roller bearings
1717: Gehäusecasing
1818: Läuferlagerrunner bearings
1919: Exzenterrotoreccentric rotor
2020: Kontaktbereichcontact area
2121: Läuferlagerrunner bearings
2222: Läuferlagerrunner bearings
2323: Elektromotorelectric motor
2424: Schnittebenecutting plane
ee: Exzentrizitäteccentricity
αα: Flankenwinkel des Gewindes der Gewindespindelflank angle the thread of the threaded spindle
ββ: Flankenwinkel des Gewindes der Mutterflank angle the thread of the nut
AA: Ausschnittneckline
BB: Schnittstelleinterface
CC: Schnittstelleinterface
r₂ r ₂: Radius Mutterradius mother
r₁₇ ₁₇: Radius Gehäuseradius casing
p₁ p ₁: GewindesteigungThread
p₂ p ₂: Rillenabstandgroove spacing

Claims

Gearbox for converting a rotational movement into a linear movement with a threaded spindle ( 1 ), at least one support bearing ( 11 ), a bearing housing ( 6 ) and an axis parallel to the threaded spindle ( 1 ) stored mother ( 2 ), with the axes of nut ( 2 ) and threaded spindle ( 1 ) have an eccentricity (e) to each other and the mother ( 2 ) is provided with at least one thread whose thread has no pitch and at least partially into the thread groove ( 8th ) of the threaded spindle ( 1 ), characterized in that the flank angle (α) of the thread of the nut ( 2 ) substantially the flank angle (β) of the thread of the threaded spindle ( 1 ) and the thread flanks ( 12 . 13 ) extend substantially straight at least on the axial force transmitting side.

Transmission according to claim 1, characterized in that the nut ( 2 ) several threads called grooves ( 14 ) having.

Transmission according to claim 2, characterized in that the distance between two successive grooves ( 14 ) mother ( 2 ) of the thread pitch (p ₂ ) of the threaded spindle ( 1 ) corresponds.

Transmission according to claim 1, characterized in that the axes ( 9 . 10 ) in the room parallel to each other.

Transmission according to claim 1, characterized in that the bearing of the nut ( 2 ) by at least one radial needle roller bearing ( 15 ) he follows.

Transmission according to claim 1, characterized in that the bearing of the nut ( 2 ) by both sides on the front side of the nut ( 2 ), as axial needle roller bearings ( 16 ) carried out rolling bearings.

Transmission according to claims 1, 5 and 6, characterized in that the axial bearing of the nut ( 2 ) takes place by a sliding bearing.

Transmission according to claim 7, characterized in that this sliding bearing is formed by a crescent-shaped contact area ( 20 ) between mother ( 2 ) and housing ( 17 ).