DE102011005244A1

DE102011005244A1 - Kugelgewindetrieb

Info

Publication number: DE102011005244A1
Application number: DE201110005244
Authority: DE
Inventors: Mario KREUTZER; Dieter Adler; Markus OSWALD; Jürgen Engel; Herbert Sussner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2012-09-13
Also published as: WO2012119847A1

Abstract

Kugelgewindetrieb umfassend eine Gewindespindel mit einem Außengewinde und eine Gewindemutter mit einem Innengewinde, die auf der Gewindespindel über Kugeln geführt ist, wobei an der Gewindemutter ein Umlenkelement mit einem Umlenkkanal vorgesehen ist, in dem die Kugeln von einem Innengewindeabschnitt zu einem anderen Innengewindeabschnitt außenseitig transportiert werden, wobei das Umlenkelement einen Elementkörper mit einer mittels eines Verschlusselements verschließbaren Einfüllöffnung für die Kugeln aufweist, wobei das Verschlusselement in der Schließstellung mittels eines am Elementkörper (11, 12) befestigten, das Verschlusselement (15) übergreifenden Halteelements (29) oder mittels einer zwischen dem Verschlusselement (15) und dem Elementkörper (11, 12) wirkenden Rastverbindung fixiert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb umfassend eine Gewindespindel mit einem Außengewinde und eine Gewindemuter mit einem Innengewinde, die auf der Gewindespindel über Kugeln geführt ist, wobei an der Gewindemutter ein Umlenkelement mit einem Umlenkkanal vorgesehen ist, in dem die Kugeln von einem Innengewindeabschnitt zu einem anderen Innengewindeabschnitt außenseitig transportiert werden, wobei das Umlenkelement einen Elementkörper mit einer mittels eines Verschlusselements verschließbaren Einfüllöffnung für die Kugeln aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Solche Kugelgewindetriebe dienen zur Durchführung von Stellaufgaben, wenn also ein mit dem Kugelgewindetrieb gekoppeltes erstes Bauteil relativ zu einem zweiten, mit dem Kugelgewindetrieb gekoppelten Bauteil bewegt werden muss. Ein Einsatzbeispiel ist der Bereich des Kraftfahrzeugbaus und dort insbesondere der Bereich der Fahrwerkaktoren, wobei Kugelgewindetriebe selbstverständlich auch in beliebig anderen Bereichen genutzt werden können. Ein Kugelgewindetrieb umfasst eine Gewindespindel und eine über Kugeln auf dieser geführte Gewindemutter. Des Weiteren ist ein Umlenkelement an der Gewindemutter vorgesehen, über das es möglich ist, die Kugeln an einem Mutternende aus dem zwischen Gewindespindel und Gewindemutter ausgebildeten Kugelkanal aus- und in einen umlenkelementseitigen Umlenkkanal einzuleiten, dort zu führen und aus dem Umlenkkanal wieder an dem anderen Mutterende in den Kugelkanal zwischen Gewindemutter und Gewindespindel einzuleiten. Es ergibt sich also ein geschlossener, endloser Kugelumlauf, der es ermöglicht, auch größere Stellwege abzufahren.
Üblicherweise wird die Gewindemutter vor dem Aufsetzen auf die Gewindespindel mit den Kugeln gefüllt. Um sie im befüllten Zustand auf die Gewindespindel aufsetzen zu können ist es entweder erforderlich, das Außengewinde der Gewindespindel bis an ein Spindelende zu führen, so dass die Gewindemutter aufgeschraubt werden kann. Alternativ ist es bekannt, den Außendurchmesser der Gewindespindel bis auf den Gewindegrund zu reduzieren, so dass die Gewindemutter aufgeschoben und sodann am Gewindeanfang auf das Außengewinde der Spindel aufgeschraubt werden kann.
Aus der DE 10 2008 049 116 A1 ist ein Kugelgewindetrieb der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Gewindemutter mit Kugeln befüllt werden kann, nachdem sie auf dem Außengewinde der Gewindespindel positioniert ist, was, da die Gewindemutter noch nicht befüllt ist, ohne weiteres möglich ist. Hierzu ist das Umlenkelement zweiteilig ausgeführt. Es umfasst einen Elementkörper, der nach Art einer Passfeder ausgeführt ist und in eine entsprechende Ausnehmung an der Gewindemutter eingesetzt ist. Der Elementkörper weist eine radial nach außen gerichtete Öffnung auf, die der Befüllung mit Kugeln dient, das heißt, diese können über diese Öffnung in den Kugelkanal eingefädelt werden. Die Öffnung wird mittels eines Verschlusselements nach dem Befüllen verschlossen, wobei dieses Verschlusselement ebenfalls nach Art einer Passfeder ausgeführt wird, das heißt, es besitzt eine passfederförmige Außenkontur, die in die formgleiche Öffnung am Elementkörper eingesetzt wird. Die Fixierung erfolgt hier also über die formschlüssige Passung zwischen dem Verschlusselement und der Öffnung.
Zwar ermöglicht die Ausgestaltung des Umlenkelements mit der verschließbaren Öffnung die nachträgliche Befüllung der Gewindemutter und daraus resultierend die einfachere Ausgestaltung der Gewindespindel, nachdem das Außengewinde nicht mehr bis ans Spindelende gezogen respektive der Außendurchmesser nicht mehr auf den Gewindegrund reduziert werden muss. Dennoch ist die Ausgestaltung des Umlenkelements sehr aufwendig, da der Elementkörper wie auch das Verschlusselement genauestens ausgeformt werden müssen, um den passgenauen Sitz zu ermöglichen. Im Betrieb kann es zu einem Lösen des Verschlusselements kommen, insbesondere bei Temperaturänderungen, die sich in Größen- oder Geometrieänderungen der Einzelteile des aus Kunststoff gefertigten Umlenkelements auswirken können. Kommt es zu einem Lösen des Verschlusselements, das den am Umlenkelement ausgebildeten Umlenkkanal mitbegrenzt, so ändert sich einerseits die Kanalgeometrie, es kann zu einer Kugelverspreizung kommen, wie natürlich auch bei einem vollständigen Lösen des Verschlusselements die Kugeln herausfallen können.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen Kugelgewindetrieb anzugeben, der demgegenüber verbessert ist.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kugelgewindetrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verschlusselement in der Schließstellung mittels eines am Elementkörper befestigten, das Verschlusselement übergreifenden Halteelements oder mittels einer zwischen dem Verschlusselement und dem Elementkörper wirkenden Rastverbindung fixiert ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb wird die sichere Fixierung des Verschlusselements auf zwei verschiedene Arten sichergestellt. Gemäß einer ersten Erfindungsalternative wird das Verschlusselement, wenn es in der Schließstellung am Elementkörper angeordnet ist, mittels eines Halteelements, das am Elementkörper befestigt wird und das Verschlusselement übergreift, fixiert. Zur sicheren Befestigung des Verschlusselements kommt also ein speziell hierfür vorgesehenes und ausgebildetes Halteelement zum Einsatz, das in fester Anordnung am Elementkörper befestigt ist. Ein unbeabsichtigtes Lösen, sei es aus welchem Grund auch immer, ist hierdurch ausgeschlossen.
Die zweite mögliche Befestigungsalternative sieht vor, eine Rastverbindung zwischen dem Verschlusselement und dem Elementkörper zu realisieren. Das heißt, dass das Verschlusselement, wenn es sich in der Schließstellung befindet, über diese Rastverbindung unverlierbar am Elementkörper fixiert ist. Auch hierüber kann bei nur zweiteiliger Ausführung des Umlenkelements eine sichere Befestigung erreicht werden.
Beim erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb ist damit das Verschlusselement, das auch hier den Umlenkkanal ergänzt, sich mithin also bis zu diesem erstreckt und einen Abschnitt der Kanalwand bildet, sicher am Elementkörper fixiert. Ein unbeabsichtigtes Lösen ist nicht möglich, wie auch das Verschlusselement selbst und der Elementkörper relativ einfach in ihren Abmaßen ausgeführt werden kann, da der Sitz und die axiale Fixierung nur so ausgebildet wird, dass im Betrieb keine zusätzlichen Geräusche entstehen. Dies kann dadurch begünstigt werden, dass der radiale Sitz des Verschlusselements nur durch die eine der beiden Körperhälften, aus denen der Elementkörper bestehen kann, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, bestimmt wird.
Die Befüllöffnung selbst kann radial nach außen gerichtet sein, wobei das Halteelement das Radial eingesetzte Verschlusselement radial übergreift. Gemäß dieser Erfindungsalternative ist also der Elementkörper radial nach außen hin offen, so dass die Kugeln letztlich von der Seite her eingefüllt werden können. Das Verschlusselement wird in die Öffnung eingesetzt, also ebenfalls radial beziehungsweise von der Seite her, wonach das Haltelement am Elementkörper, das Verschlusselement übergreifend, fixiert wird. Dabei können zur lagegenauen Anordnung des Verschlusselements derart, dass dieses mit dem einfachen Einsetzen in die Öffnung die gewünschte Position einnimmt und mit seiner entsprechenden Kanalfläche auch richtig positioniert ist, am Umlenkkörper eine oder mehrere, vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende, Auflageflächen für das Verschlusselement vorgesehen sein, beispielsweise zwei Auflagestufen oder -schultern, auf die das Verschlusselement aufgesetzt wird, wonach das Halteelement befestigt wird.
Alternativ zur radialen Ausrichtung der Befüllöffnung ist es auch denkbar, diese axial auszurichten, wobei das Haltelement das dann axial eingesetzte Verschlusselement axial übergreift. Bei dieser Erfindungsausgestaltung werden also die Kugeln letztlich achsparallel, also von der vorderen oder hinteren Stirnseite des Umlenkkörpers her, zugeführt und eingefüllt. Das Verschlusselement wird ebenfalls axial in die Schließstellung bewegt, wie auch das Halteelement zumindest einen das Verschlusselement axial übergreifenden Halteabschnitt aufweist, es selbst ist an einer geeigneten Position am Elementkörper zu positionieren, denn es reicht aus, wenn es eben einen entsprechenden, das Verschlusselement dann übergreifenden axial liegenden Halteabschnitt aufweist.
Um auch hier beim Einsetzen des Verschlusselements seine Einsetzposition richtig zu definieren, kann wenigstens eine axiale Anschlagfläche, gegen die das Verschlusselement anliegt, vorgesehen sein. Das Verschlusselement wird also zum Einsetzen einfach eingeschoben und bis in die Anlageposition, in der es an der Anschlagfläche anliegt, geschoben, wonach das Halteelement befestigt wird.
Das Haltelement selbst ist beispielsweise eine Klammer, die am Elementkörper, insbesondere an dessen Außenseite, verrastet ist. Ist das Verschlusselement beispielsweise radial eingesetzt, so ist die Halteklammer im Wesentlichen U-förmig im Querschnitt, weist also zwei Seitenschenkel sowie einen Querschenkel auf. Die beiden Seitenschenkel weisen entsprechende Befestigungsabschnitte auf, beispielsweise entsprechende Rastnasen oder dergleichen, über die das Haltelement am Elementkörper fixiert wird. Der Querschenkel liegt in dieser Stellung fest auf dem Verschlusselement auf und hält dessen Position. In dieser Weise kann selbstverständlich auch die axiale Fixierung eines axial eingesetzten Verschlusselements erfolgen, wobei grundsätzlich das Halteelement wiederum von der Seite her, also radial angesetzt werden kann, jedoch axial das Verschlusselement mit einem entsprechenden axial abgewinkelten Halteabschnitt übergreift.
Zur Bildung der Rastverbindung der zweiten Befestigungsalternative kann am Elementkörper oder am Verschlusselement ein Rastelement und am Verschlusselement oder am Elementkörper, also dem jeweils anderen Element, ein vom Rastelement ein- oder hintergriffener Rastabschnitt vorgesehen sein. Das Rastelement ist beispielsweise als flexible Rastzunge mit einem Rastvorsprung ausgeführt, während es sich bei dem Rastabschnitt entweder um eine Ausnehmung oder Eintiefung handeln kann, in die der Rastvorsprung der Rastzunge einrastet. Denkbar ist es aber auch, dass der Rastabschnitt eine Stirnkante des Verschlusselements hintergreift. Auf diese Weise lassen sich sehr einfach die entsprechenden Elemente der Rastverbindungen und damit diese selbst ausgestalten.
Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der die Rastverbindung umfassenden Erfindungsalternative sieht vor, dass das Verschlusselement am Elementkörper längs verschiebbar, insbesondere axial verschiebbar aufgenommen ist und zwischen einer Befüllstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Dabei kann in besonders zweckmäßiger Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens das Verschlusselement in der Befüllstellung über eine weiter zwischen den Verschlusselement und dem Elementkörper wirkende Rastverbindung, aus welcher es herausschiebbar ist, fixiert sein.
Das Verschlusselement ist gemäß dieser Erfindungsausgestaltung also nicht, wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform mit dem Haltelement beispielsweise in Form der Klemmklammer, als loses Bauteil einfach in die Öffnung des Elementkörpers eingesetzt. Vielmehr ist hier das Verschlusselement längsverschiebbar, insbesondere axial verschiebbar geführt am Verschlusselement aufgenommen. Es ist also kein loses Bauteil, sondern am Elementkörper verschiebbar befestigt, so dass es zwischen einer Befüllstellung, in der die Öffnung offen ist, und einer Schließstellung, in der die Öffnung und der Umlenkkanal geschlossen ist, bewegt werden kann. Letztlich ist, was insbesondere die Handhabung des Umlenkkörpers bei der Montage wesentlich vereinfacht, das Verschlusselement „unverlierbar” am Elementkörper gehaltert und muss lediglich von der Befüll- in die Schließstellung verschoben werden. Dabei kann die Verschiebebewegung und damit also die Längsführung axial gegeben sein, das heißt, dass das Verschlusselement in Axialrichtung verschoben werden kann. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Längsverschiebbarkeit in einer Querrichtung hierzu vorzusehen, je nach dem, wo die Befüllöffnung positioniert ist respektive wie das Umlenkelement insgesamt ausgestaltet ist.
Zur Realisierung der „unverlierbaren” Halterung des Verschlusselements ist, wie bereits beschrieben, das Verschlusselement in der Befüllstellung zweckmäßigerweise über eine weitere zwischen dem Verschlusselement und dem Elementkörper wirkende Rastverbindung, aus welcher es herausschiebbar ist, fixiert. „Unverlierbar” heißt in diesem Zusammenhang, dass es dem Monteur während des Zusammenbaus des Kugelgewindetriebs möglich ist, das Verschlusselement, das natürlich herstellungstechnisch gesehen ein separates Bauteil zum Elementkörper ist, am Verschlusselement anzusetzen und in die Befüllstellung zu bewegen, wo es über die weitere Rastverbindung zunächst fixiert ist und mithin nicht mehr vom Elementkörper ohne weiteres Abfallen kann. Sodann kann der Umlenkkörper an der Gewindemutter angesetzt werden, die Befüllung kann erfolgen, während sich das fixierte Verschlusselement noch in der Befüllstellung verbindet. Aus dieser wird es nach Beendigung des Einfüllens auf einfache Weise heraus- und in die Schließstellung geschoben, wo die andere Rastverbindung wirkt und das Verschlusselement positionsfixiert.
Zur Realisierung der weiteren Rastverbindung, in welcher das Verschlusselement am Elementkörper in der Befüllstellung fixiert ist, kann am Verschlusselement eine Rastaufnahme vorgesehen sein, beispielsweise eine Durchbrechung oder Eintiefung, in die in der Befüllstellung das am Elementkörper vorgesehene Rastelement, insbesondere der Rastvorsprung der Rastzunge, eingreift. Das Rastelement dient also sowohl zur Festlegung der Befüll- als auch der Schließstellung. Es kommt also beim Bewegen des Verschlusselements zu zwei Verrastungen, nämlich einer ersten in der Befüllstellung, und einer zweiten in der Schließstellung. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Konation umgekehrt zu gestalten und am Verschlusselement das Rastelement, vornehmlich also die flexible Rastzunge nebst dem Rastvorsprung, und am Elementkörper zwei Rastaufnahmen, in die das Rastelement, also der Rastvorsprung beim Längsverschieben nacheinander einrastet vorzusehen.
Der Elementkörper besteht zweckmäßigerweise aus zwei miteinander verbundenen, insbesondere verrasteten Körperhälften. Dies macht ihn einfach herstellbar, da durch Ausbildung zweier Körperhälften auch komplexe Geometrien, insbesondere betreffend den Umlenkkanal, hergestellt und durch Kunststoffspritzen ausgeführt werden können.
Der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb weist also ein einfach aufgebautes respektive herstell- und montierbares Umlenkelement auf, das eine Befüllung mit Kugeln nach dem Aufsetzen der Gewindemutter auf das Außengewinde der Gewindespindel ermöglicht. Daneben ist die Gewindespindel selbst nur mit einem relativ kurzen, mittig sitzenden Gewinde auszufüllen, das in keinem Fall bis zum Ende der Stange ausgeführt ist. Zylindrische Bereiche beidseits des Gewindes weisen einen größeren Durchmesser als den Kernquerschnitt des Gewindes auf, was aus Stabilitätsgründen zweckmäßig ist, Nacharbeiten sind am Absatz nicht erforderlich. Auch lässt sich der unverformte zylindrische Bereich zu anderen Zwecken nutzen, beispielsweise zur Abstützung von Radialkräften über Gleitführungen und Ähnliches.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb einer ersten Ausführungsform, teilweise im Schnitt,
2 eine Explosionsdarstellung des Umlenkelements aus 1,
3 eine Schnittansicht durch das Umlenkelement in der zusammengebauten Stellung mit in der Befüllstellung befindlichem Verschlusselement,
4 eine 3 entsprechende Explosionsdarstellung, wobei die beiden den Elementkörper bildenden Körperteile getrennt voneinander gezeigt sind, während sich das Verschlusselement in der Befüllposition befindet,
5 eine Schnittansicht durch den Umlenkkörper mit in der Schließstellung befindlichen Verschlusselement,
6 eine Perspektivansicht der Schnittdarstellung aus 5,
7 eine Explosionsdarstellung, entsprechend 4, mit in der Schließstellung gemäß 5 befindlichem Verschlusselement,
8 eine Explosionsdarstellung eines Umlenkkörpers einer weiteren Ausführungsform für einen Kugelgewindetrieb nach 1,
9 eine Explosionsansicht eines dritten Umlenkkörpers für einen Kugelgewindetrieb gemäß 1, und
10 eine Explosionsansicht eines vierten Umlenkkörpers für einen Kugelgewindetrieb gemäß 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb 1, umfassend eine Gewindespindel 2, die hier nur teilweise dargestellt ist, mit einem Außengewinde 3 und daran seitlich anschließenden, einen zylindrischen Querschnitt aufweisenden Spindelabschnitten 4. Auf der Gewindespindel 2 sitzt im Bereich des Außengewindes 3 eine Gewindemutter 5, die an ihrer Innenseite ein hier sichtbares (da die Gewindespindel 2 in diesem Bereich nicht gezeigt ist) Innengewinde 6 aufweist. Die Gewindemutter 5 ist über hier nicht näher gezeigte Kugeln, die in den Gängen des Außengewindes 3 und des Innengewindes 6 laufen, in an sich bekannter Weise geführt.
An der Gewindemutter ist ein Umlenkelement 7 befestigt, das dazu dient, Kugeln umzulenken, mithin von einem Abschnitt des Innengewindes 6 zu einem anderen Abschnitt umzusetzen, so dass sich eine insgesamt geschlossene Laufbahn oder ein geschlossener Kanal, in dem die nicht näher gezeigten Kugeln laufen, ergibt. Hierzu weist das Umlenkelement 7 einen Umlenkkanal 8 auf, mit einem Einlaufabschnitt 9, der in das Innengewinde 6 greift, wozu eine entsprechende, nicht näher gezeigte Durchbrechung an der Gewindemutter 5 vorgesehen ist, und in den die nicht näher gezeigten Kugeln einlaufen. Dieser Einlaufabschnitt 9 geht in den Umlenkkanal 8 über, dieser erstreckt sich ein stückweit axial längs des Umlenkelements 7 und mündet in einen Auslaufabschnitt 10, der wiederum in das Innengewinde 6 eingreift und der Einfädelung der aus dem Umlenkkanal 8 kommenden Kugeln in das Gewinde dient. Dieser Auslaufabschnitt 10 ist in der Schnittansicht gemäß 1 nicht näher gezeigt, jedoch in 2 dargestellt.
Das Umlenkelement 7 besteht, siehe 2, aus insgesamt drei Teilen, nämlich zum einen zwei Körperhälften 11, 12, die über geeignete Rastelemente 13, 14, die an ihnen wechselseitig vorgesehen sind, miteinander verschnappt werden, so dass sich ein stabiler Elementkörper ergibt. Ferner umfasst das Umlenkelement ein Verschlusselement 15, das einerseits eine Oberfläche aufweist, die eine Kanalabschnittsfläche 34 bildet, also einen Abschnitt des Umlenkkanals 8, diesen also letztlich seitlich begrenzt. Das Verschlusselement 15 wird axial, also in 1 von rechts her, in den Elementkörper, gebildet aus den Körperhälften 11 und 12, eingeschoben. Es ist zwischen zwei definierten Stellungen, nämlich einer Befüllstellung, und einer Schließstellung, axial verschiebbar am Elementkörper festgelegt.
Die 1 und 3 zeigen entsprechende Darstellungen, in denen sich das Verschlusselement 15 in der Befüllstellung befindet. Das Verschlusselement 15 weist eine Ausnehmung 16 auf, die Teil einer Rastverbindung ist, über welche das Verschlusselement 15 am Elementkörper fixiert ist. Das zweite Teil der Rastverbindung befindet sich in diesem Beispiel an der Körperhälfte 12 und ist dort in Form einer federnden Rastzunge 17 mit einem Rastvorsprung 18 realisiert, siehe hierzu auch 6. Wird nun nach Zusammenschnappen der Körperhälften 11, 12 das Verschlusselement 15 von der Seite her in den gebildeten Elementkörper eingeschoben, so wird, nachdem die vorlaufende Stirnkante des Verschlusselements 15 auf die Schrägfläche 22 des Rastvorsprungs 18 aufläuft, die federnde Rastzunge 17 zunächst nach unten gedrückt, bis die in 1 und 3 gezeigte Befüllstellung erreicht ist. In dieser schnappt der Rastvorsprung 18 in die Aufnahme 16 ein. Hierüber wird das Verschlusselement 15 am Elementkörper fixiert, ist also quasi „unverlierbar”. Ersichtlich ist, siehe die en 1 und 3, die Befüllöffnung 19, die am Elementkörper beziehungsweise auch hier wieder der Körperhälfte 12 vorgesehen ist, geöffnet, das heißt, dass radial von außen her Kugeln in den geöffneten Kugelkanal 8 eingeführt werden können. Hierüber kann der zwischen dem Innengewinde 6 und dem Außengewinde 3 gebildete Kugelkanal befüllt werden, und zwar in einer Position, in der sich die Kugelgewindemutter 5 bereits in ihrer Stellung auf der Gewindespindel 2 befindet.
Ist der Befüllvorgang abgeschlossen, so wird das Verschlusselement 15 in die Schließstellung bewegt, wozu beispielsweise mit einem Werkzeug durch eine in einem randseitigen Flansch der Gewindemutter 5 vorgesehene Längsbohrung 20 gegen die Stirnkante des Verschlusselements 15 gedrückt wird. Dieses läuft mit seiner Schrägfläche 21 auf die Schrägfläche 22 des Rastvorsprungs 18 auf, so dass die federnde Rastzunge 17 wieder nach unten gedrückt wird. Das Verschlusselement 15 wird nun in Richtung der zweiten Körperhälfte 11 geschoben, also noch weiter in den Elementkörper „hinein”, bis seine vorlaufende Stirnfläche 23 gegen eine Anschlagfläche 24 an der ersten Körperhälfte 11 läuft. Gleichzeitig schnappt der Rastvorsprung 18 hinter die Stirnfläche 25 des Verschlusselements 15, so dass also das Verschlusselement 15 in der Befüllstellung wiederum über eine Rastverbindung fest fixiert ist. Die Kanalabschnittsfläche 34, die den Umlenkkanal 8 ergänzt, befindet sich in der „Funktionsstellung”, das heißt, sie schließt den Umlenkkanal 8, siehe 5. Bei den Körperhälften 11, 12 wie auch dem Verschlussstück 15 handelt es sich bevorzugt um einfache Kunststoffspritzteile, die Zweiteilung lässt eine einfache Herstellung auch bei komplexer Umlenkkanalgeometrie respektive komplexerer Geometrie der Bauteile selbst zu. Die Fixierung des Umlenkelements 7 an der Gewindemutter 5 erfolgt in an sich bekannter Weise, indem die Einführ- und Ausführabschnitte 9, 10 in entsprechende mutterseitige Durchbrechungen eingesetzt werden, wonach das Umlenkelement 7 beispielsweise über ein nicht näher gezeigtes, an seinen beiden Randseitenflanschen angreifendes Halteelement in Position fixiert wird, oder Ähnliches.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines bei einem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb einsetzbaren Umlenkelements 7, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Das Umlenkelement 7 umfasst wiederum zwei Körperhälften 11, 12, die zusammengerastet werden und den Elementkörper bilden. In der einfachsten (dargestellten) Ausführung handelt es sich bei den Körperhälften 11 und 12 um die gleichen Teile. An jeder Körperhälfte 11, 12 ist ein stufenförmiger Auflageabschnitt 26 ausgebildet, der als Auflagefläche für die entsprechenden Auflageflächen 27 eines Verschlusselements 15 dienen. Dieses Verschlusselement 15 wird auch hier in die im zusammengerasteten Zustand am Elementkörper gebildete Befüllöffnung 19 lose eingesetzt. Wiederum weist das Verschlusselement eine Kanalabschnittsfläche 28 auf, die den Umlenkkanal 8, der ansonsten zwischen den beiden Körperhälften 11 ausgebildet ist, fortsetzt respektive schließt. In 8 sind die entsprechenden umlenkkanalbildenden Flächenabschnitte sichtbar.
Zur Fixierung des ansonsten lose in der Befüllöffnung 19 sitzenden Verschlusselements 15 ist hier ein Haltelement 29 in Form einer vorzugsweise aus Metall gefertigten Klammer vorgesehen. Diese ist im Querschnitt U-förmig. An den beiden Seitenschenkeln sind entsprechende Rastabschnitte 30 vorgesehen, die an entsprechenden Rastabschnitten 31 an den beiden Seitenwänden der jeweiligen Körperhälften 11 verrasten. Der Querschenkel liegt fest und das Verschlusselement 15 nach unten gegen seine Auflageabschnitte 26 spannend, es außenseitig übergreifend am Verschlusselement 15 an.
Zur Montage wird zunächst der Elementkörper durch Zusammenschnappen der Körperhälften 11, 12 gebildet, wonach der Elementkörper an der Gewindemutter fixiert wird. Anschließend können die Kugeln über die Öffnung 19 eingefüllt werden. Ist der Befüllvorgang beendet, so wird das Verschlusselement 15 in die Öffnung 19, hier radial, eingesetzt, wonach das Halteelement 29, also die Klammer, aufgeschnappt wird, so dass das Verschlusselement 15 fest fixiert ist.
9 zeigt eine Ausgestaltung eines Umlenkkörpers 7, der, anders als bei der axialen Teilung der Ausführungsform nach 8, quergeteilt ist. Wiederum besteht auch hier der Elementkörper aus zwei Körperhälften 11, 12, die eine Öffnung 19 definieren, in die wiederum ein Verschlusselement 15 einzusetzen ist. Dieses weist auch hier eine Kanalabschnittsfläche 31 auf, die den Umlenkkanal in der Montagestellung begrenzt. Das Halteelement 29 ist auch hier als Klammer ausgebildet, die jedoch an den Stirnseiten der Körperhälften 11, 12 verrastet wird. Die Montage und Funktionsweise des Umlenkelements 7 entspricht der gemäß 8, lediglich ist die Ausrichtung der einzelnen Bauteile quasi umgekehrt. In der einfachsten (nicht dargestellten) Ausführung ist es möglich, für die Körperhälften 11 und 12 das gleiche Teil zu verwenden. In 9 ist eine Ausführung des Umlenkkörpers gezeigt, wie sie für einen Kugelgewindetrieb mit zwei Umlenkkörpern verwendet wird.
10 zeigt schließlich eine weitere Ausgestaltung eines Umlenkelements 7, das wiederum quasi quergeteilt ist und aus zwei Körperhälften 11, 12 besteht, die miteinander zu verrasten sind. Diese Ausführung ist insbesondere für Kugelwindetriebe sinnvoll, bei denen andere Anbauelemente den radialen Zugang zur Befüllung der Umlenkung verhindern. Ähnlich wie bei der Ausgestaltung nach en 1–7 wird auch hier das Verschlusselement 15 axial von der Stirnseite der Körperhälfte 11 eingeschoben, wobei hier eine entsprechende, mehr oder weniger umfänglich geschlossene Öffnung 32 vorgesehen ist. Hier ist keine separate Befüllöffnung, die radial geöffnet ist, vorgesehen, vielmehr erfolgt hier die Befüllung über diese Öffnung 32 von der Stirnseite her, also axial. Nach Beendigung der Befüllung wird auch hier das Verschlusselement 15, das wiederum eine entsprechende den Kanal begrenzenden Kanalabschnittsfläche 35 aufweist, eingesetzt. Anschließend erfolgt die Fixierung durch Anbringen eines Haltelements 29, wiederum in Form einer Klammer, die hier jedoch einen umgebogenen Halteabschnitt 33 aufweist, der in der Montagestellung das Verschlusselement 15 übergreift und so fixiert. Anstelle eines solchen Haltelements wäre es natürlich auch denkbar, wiederum eine Rastverbindung zu realisieren, in dem im Bereich der Öffnung 32 ein entsprechendes Rastelement vorgesehen ist, das nach Einschieben des Verschlusselements 15, wenn dieses also die Endposition erreicht und gegen die Körperhälfte 12 in der Schließstellung anschlägt, verrastet.
Bezugszeichenliste

1: Kugelgewindetrieb
2: Gewindespindel
3: Außengewinde
4: Spindelabschnitt
5: Gewindemutter
6: Innengewinde
7: Umlenkelement
8: Umlenkkanal
9: Einlaufabschnitt
10: Auslaufabschnitt
11: Körperhälfte
12: Körperhälfte
13: Rastelement
14: Rastelement
15: Verschlusselement
16: Kanalabschnitt
17: Rastzunge
18: Rastvorsprung
19: Befüllöffnung
20: Längsbohrung
21: Schrägfläche
22: Schrägfläche
23: Stirnfläche
24: Anschlagfläche
25: Stirnfläche
26: Auflageabschnitt
27: Auflagefläche
28: Kanalabschnittsfläche
29: Haltelement
30: Rastabschnitt
31: Kanalabschnittsfläche
32: Öffnung
33: Halteabschnitt
34: Kanalabschnittsfläche
35: Kanalabschnittsfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008049116 A1 [0004]

Claims

Kugelgewindetrieb umfassend eine Gewindespindel mit einem Außengewinde und eine Gewindemutter mit einem Innengewinde, die auf der Gewindespindel über Kugeln geführt ist, wobei an der Gewindemutter ein Umlenkelement mit einem Umlenkkanal vorgesehen ist, in dem die Kugeln von einem Innengewindeabschnitt zu einem anderen Innengewindeabschnitt außenseitig transportiert werden, wobei das Umlenkelement einen Elementkörper mit einer mittels eines Verschlusselements verschließbaren Einfüllöffnung für die Kugeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement in der Schließstellung mittels eines am Elementkörper (11, 12) befestigten, das Verschlusselement (15) übergreifenden Halteelements (29) oder mittels einer zwischen dem Verschlusselement (15) und dem Elementkörper (11, 12) wirkenden Rastverbindung fixiert ist.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllöffnung (19) radial nach außen gerichtet ist und das Halteelement (29) das radial eingesetzte Verschlusselement (15) radial übergreift.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Umlenkkörper (7) eine oder mehrere, vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende, Auflageflächen (26) für das Verschlusselement (15) vorgesehen sind.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllöffnung (32) axial ausgerichtet ist und das Halteelement (29) das axial eingesetzte Verschlusselement (15) axial übergreift.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine axiale Anschlagfläche (24), gegen die das Verschlusselement (15) anliegt, vorgesehen ist.
Kugelgewindetrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (29) eine Klammer ist, die am Elementkörper (11, 12), insbesondere an dessen Außenseite, verrastet ist.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Rastverbindung am Elementkörper (11, 12) oder am Verschlusselement (15) ein Rastelement und am Verschlusselement (15) oder am Elementkörper (11, 12) ein vom Rastelement ein- oder hintergriffener Rastabschnitt vorgesehen ist.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement eine flexible Rastzunge (17) mit einem Rastvorsprung (18) ist.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastabschnitt eine Stirnkante (25) des Verschlusselements (15) oder einer Ausnehmung am Elementkörper (11, 12) ist.
Kugelgewindetrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (15) am Elementkörper (11, 12) längsverschiebbar, insbesondere axial verschiebbar aufgenommen ist und zwischen einer Befüllstellung und einer Schließstellung bewegbar ist.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (15) in der Befüllstellung über eine weitere zwischen dem Verschlusselement und dem Elementkörper wirkende Rastverbindung, aus welcher es herausschiebbar ist, fixiert ist.
Kugelgewindetrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Verschlusselement (15) eine Rastaufnahme (16) vorgesehen ist, in die in der Befüllstellung das am Elementkörper (11, 12) vorgesehene Rastelement, insbesondere der Rastvorsprung (18) der Rastzunge (17), eingreift, oder umgekehrt.
Kugelgewindetrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elementkörper aus zwei miteinander verbundenen, insbesondere verrasteten Körperhälften (11, 12) besteht.