DE102012211871B4 - Kugelgewindetrieb - Google Patents

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    • Y10T74/19772Rolling element deflector

Abstract

Kugelgewindetrieb mit einer auf einer Gewindespindel (2) angeordneten Spindelmutter (1), sowie mit einem von der Gewindespindel (2) und der Spindelmutter (1) gebildeten endlosen Kugelkanal (7), in dem entlang einer endlosen Kugelbahn (8) angeordnete Kugeln endlos umlaufen, wobei der endlose Kugelkanal (7) einen schraubenförmig über mehr als eine Windung um eine Spindelachse (S) gewundenen Lastkanal (9) sowie einen Umlenkkanal (10) aufweist, der beide Enden des Lastkanals (9) endlos miteinander verbindet, wobei die Spindelmutter (1) ein Mutterteil (4) aufweist, an dessen Innenumfang eine schraubenförmig um die Spindelachse (S) gewundene Kugelrille (6) ausgebildet ist, die gemeinsam mit einer schraubenförmig um die Spindelachse (S) gewundenen Kugelrille (3) der Gewindespindel (2) den Lastkanal (9) bildet, und wobei am Außenumfang des Mutterteils (4) ein den Umlenkkanal (10) aufweisendes Umlenkelement (5) angeordnet ist, dessen axial voneinander beabstandete Umlenkenden (12) jeweils eine die Wanddicke des Mutterteils (4) durchsetzende Ausnehmung (11) durchgreifen, um Kugeln aus dem Lastkanal (9) in den Umlenkkanal (10) umzulenken, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (11) eine einerseits an die Kugelrille (6) des Mutterteils (4) und andererseits an das Umlenkende (12) des Umlenkelementes (5) anschließende Entlastungsbohrung (15) zur Entlastung der Kugeln aufweist, deren Bohrungsachse in parallelem Abstand zu einer die Spindelachse (S) enthaltenden Ebene (E1) angeordnet ist, wobei eine Bohrungsachse der Entlastungsbohrung (15) tangential zu der im Querschnitt durch den Kugelgewindetrieb gesehen kreisförmigen Kugelbahn (8) der Kugeln im Lastkanal (9) angeordnet ist, und wobei die Kugelbahn (8) im Lastkanal mit einem Steigungswinkel schraubenförmig um die Spindelachse (S) gewunden ist, wobei im Längsschnitt durch den Kugelgewindetrieb gesehen eine Bohrungsachse der Entlastungsbohrung unter diesem Steigungswinkel an das Ende der schraubenförmigen Kugelbahn (8) im Lastkanal (9) anschließt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb mit einer auf einer Gewindespindel angeordneten Spindelmutter. Derartige Kugelgewindetriebe wandeln eine Drehbewegung zwischen der Gewindespindel und der Spindelmutter um in eine axiale Relativverschiebung.
  • Aus EP 1 281 880 A2 beispielsweise ist ein Kugelgewindetrieb nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden. Die Spindelmutter und die Gewindespindel sind jeweils mit einer schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Kugelrille versehen, die gemeinsam einen Lastkanal bilden, in dem Kugeln unter Last an den Kugelrillen abrollen können.
  • Die Spindelmutter weist ein Mutterteil auf, an dessen Außenumfang ein Umlenkelement angeordnet ist, dessen axial voneinander beabstandete Umlenkenden jeweils durch eine die Wanddicke des Mutterteils durchsetzende Ausnehmung durchgreifen, um Kugeln aus dem Lastkanal in einen Umlenkkanal umzulenken.
  • Aus JP 2009-162 264 A ist ein Kugelgewindetrieb bekannt, dessen Spindelmutter ein Mutterteil aufweist, an dessen Außenumfang ein Umlenkelement angeordnet ist, dessen axial voneinander beabstandet angeordnete Umlenkenden jeweils in eine die Wanddicke des Mutterteils durchsetzende Ausnehmung eingreifen. Die Ausnehmung weist einen Abschnitt auf, der als Bohrung ausgeführt ist, deren Durchmesser etwas größer als der Kugeldurchmesser ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, einen Kugelgewindetrieb anzugeben, bei dem der Wechsel von dem Lastkanal in den Umlenkkanal weiter verbessert ist.
  • Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch den Kugelgewindetrieb gemäß Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb weist eine auf einer Gewindespindel angeordnete Spindelmutter auf, wobei die Gewindespindel und die Spindelmutter einen endlosen Kugelkanal bilden, in dem Kugeln entlang einer endlosen Kugelbahn umlaufen. Dieser endlose Kugelkanal weist einen schraubenförmig über mehr als eine Windung um eine Spindelachse gewundenen Lastkanal auf, dessen beide Enden mittels eines Umlenkkanales endlos miteinander verbunden sind. Die Spindelmutter weist ein Mutterteil auf, an dessen Innenumfang eine schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Kugelrille ausgebildet ist, die gemeinsam mit einer schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Kugelrille der Gewindespindel den Lastkanal bildet. Am Außenumfang des Mutterteils ist ein den Umlenkkanal aufweisendes Umlenkelement angeordnet, dessen axial voneinander beabstandete Umlenkenden jeweils durch eine die Wanddicke des Mutterteils durchsetzende Ausnehmung durchgreifen, um Kugeln aus dem Lastkanal in den Umlenkkanal umzulenken. Die Ausnehmung weist eine einerseits an die Kugelrille des Mutterteils und andererseits an das Umlenkende des Umlenkelementes anschließende Entlastungsbohrung zur Entlastung der Kugel auf, deren Bohrungsachse in parallelem Abstand zu einer die Spindelachse enthaltenden Ebene angeordnet ist.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb ist es möglich, die Wanddicke der Kugelrillenschulter der Kugelrille am Innenumfang des Mutterteils im Bereich der Ausnehmungen weitestgehend erhalten zu können. Während bei dem beispielsweise aus dem eingangs genannten bekannten Kugelgewindetrieb das als Umlenkrohr ausgebildete Umlenkelement mit seinen dicken Rohrenden durch eine entsprechend große Ausnehmung vollständig durch die Wanddicke des Mutterteils hindurchgeführt ist, ist es bei dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb ausreichend, das Umlenkende des Umlenkelementes lediglich bis zum Beginn der Entlastungsbohrung in die Ausnehmung einzusetzen. Das bedeutet, dass die Entlastungsbohrung im Durchmesser deutlich kleiner ausgeführt werden kann als der Durchmesser einer Bohrung für die Durchführung eines Umlenkrohres. Dadurch, dass weniger Material von der Kugelrillenschulter der Kugelrille entfernt werden muss, sind die Belastbarkeit und die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebes deutlich verbessert.
  • Die Bohrungsachse der Entlastungsbohrung ist in parallelem Abstand zu einer die Spindelachse enthaltenden Ebene angeordnet, schneidet also nicht die Spindelachse. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen etwa tangentialen Anschluß der Entlastungsbohrung an den schraubenförmig gewundenen Lastkanal vorzusehen, sodass die Kugeln bei einer bevorzugten Weiterbildung tangential aus dem Lastkanal in den Umlenkkanal überführt werden können.
  • Die Entlastungsbohrung kann mit ihrem der Gewindespindel zugewandten Ende unmittelbar an die Kugelrille des Mutterteils anschließen, wobei in dem Übergang von der Kugelrille des Mutterteils auf die Entlastungsbohrung eine allmähliche Vergrößerung der Kugelrille vorgesehen sein kann. Die Kugeln können unter Entlastung aus dem Lastkanal in den lastfreien Umlenkkanal mit dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb überführt werden.
  • Die in parallelem Abstand zu einer die Spindelachse enthaltenen Ebene angeordnete Entlastungsbohrung ermöglicht die Ausbildung einer Wandung der Entlastungsbohrung, die an ihrem der Gewindespindel zugewandten Ende über lediglich einen Teil eines Umfangs der Entlastungsbohrung an dem Mutterteil ausgebildet ist. Der freigestellte gegenüberliegende Bereich steht zur Aufnahme des Umlenkendes des Umlenkelementes bereit.
  • Für eine geräuscharme und sanfte Verlagerung der Kugeln aus dem Lastkanal in den Umlenkkanal hinein ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Bohrungsachse der Entlastungsbohrung tangential zu der im Querschnitt durch den Kugelgewindetrieb gesehen kreisförmigen Kugelbahn der Kugeln im Lastkanal angeordnet ist. Das bedeutet, die Kugeln werden aus ihrer Kreisbahn tangential abgehoben und in den Umlenkkanal hinein bewegt.
  • Bei erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieben windet sich die Kugelbahn für die Kugeln im Lastkanal mit einer Steigung t schraubenförmig um die Spindelachse. Projeziert man die schraubenförmige Kugelbahn auf eine Ebene, ist eine volle Windung von 360 Grad auf dieser Ebene abgebildet als zwei geneigt zueinander angeordnete Schenkel, die sich in einem Scheitelpunkt treffen. Der Winkel zwischen einem dieser Schenkel und einer senkrecht zu der Spindelachse angeordneten Achse wird als Gangwinkel bezeichnet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Längsschnitt durch den Kugelgewindetrieb gesehen eine Bohrungsachse der Entlastungsbohrung unter diesem Gangwinkel an das Ende der schraubenförmigen Kugelbahn im Lastkanal anschließt. Das bedeutet, dass die Kugeln tangential aus ihrer Schraubenbahn im Lastkanal abheben und in den Umlenkkanal hinein verlagert werden können. Bei dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung erfahren die Kugeln ein Minimum an unerwünschten Beschleunigungen bzw. Verzögerungen.
  • Die Entlastungsbohrung kann preiswert insbesondere für Großserien gebohrt werden.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Ausnehmung an dem Mutterteil eine Einsatzbohrung zur Aufnahme des Umlenkendes des Umlenkelementes aufweist, an die die Entlastungsbohrung anschließt, wobei die Einsatzbohrung im Durchmesser größer als die Entlastungsbohrung ist. Wenn das Umlenkelement mit seinem Umlenkende in die Einsatzbohrung eingesetzt wird, kann es soweit mit seinem Umlenkende eingeschoben werden, bis es stirnseitig an einen radialen Absatz anschlägt, an dem die verjüngte Entlastungsbohrung beginnt. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Umlenkendes und der Durchmesser der anschließenden Entlastungsbohrung sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Kugeln einwandfrei geführt sind.
  • Die Entlastungsbohrung hat vorzugsweise einen Durchmesser, der kleiner ist als das 1,1-Fache des Kugeldurchmessers. Die Entlastungsbohrung schließt an die Kugelrille des Mutterteils an. Dadurch, dass sie größer ist als der Kugeldurchmesser, wird unter der Ausbildung der Entlastungsbohrung Material von einer die Kugelrille begrenzenden Kugelrillenschulter. Die Beschränkung des Durchmessers der Entlastungsbohrung auf das 1,1-fache des Kugeldurchmessers stellt einerseits sicher, dass die Kugeln entlastet in den Umlenkkanal hinein umgelenkt werden und andererseits, dass möglichst wenig Material von der Kugelrillenschulter entfernt wird. Auf diese Weise kann ein hoch belastbarer Kugelgewindetrieb bereitgestellt werden.
  • Die Entlastungsbohrung und die Einsatzbohrung können geneigt zueinander angeordnet sein, um mehrere Vorteile zu erzielen: Wenn die Einsatzbohrung quer zu einer die Spindelachse enthaltenden Ebene angeordnet ist, ermöglicht diese Lage ein problemloses Einsetzen der Umlenkenden des Umlenkelementes in die Einsatzbohrungen. Wenn die Entlastungsbohrung unter dem Gangwinkel der schraubenförmigen Kugelrille des Mutterteils angeordnet ist, ermöglicht diese Lage – wie weiter oben bereits ausgeführt wurde –, dass die Kugeln mit einem Minimum an Beschleunigungen aus dem Lastkanal herausgehoben und in den Umlenkkanal hinein verlagert werden können. Diese so hergestellte Entlastungsbohrung reicht bis zu der Kugelrille der Spindelmutter, wobei Material der Kugelrillenschultern zu beiden axialen Seiten der Kugelrille nur geringfügig und gleichermaßen durch das Bohren der Entlastungsbohrung entfernt wird.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt sechs Figuren abgebildeten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb,
  • 2 einen Halbschnitt des erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebes,
  • 3 einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebes in perspektivischer Darstellung, jedoch ohne Gewindespindel,
  • 4 ein Mutterteil des erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebes geschnitten und in perspektivischer Darstellung,
  • 5a bis 5e das Mutterteil des erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebes mit Details in verschiedenen Schnittebenen,
  • 6a bis 6c die Kugelbahn der Kugeln im Lastkanal in schematischer Darstellung.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb. Eine Spindelmutter 1 ist auf einer Gewindespindel 2 drehbar angeordnet. Die Gewindespindel ist an ihrem Außenumfang mit einer schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Kugelrille 3 versehen. Die Spindelmutter 1 weist ein Mutterteil 4 auf sowie ein am Außenumfang des Mutterteils 4 angeordnetes Umlenkelement 5.
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch die Spindelmutter 1, wobei jedoch lediglich eine Hälfte abgebildet ist. Am Innenumfang des Mutterteils 4 ist eine schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Kugelrille 6 zum Abwälzen für nicht abgebildete Kugeln ausgebildet.
  • Die Spindelmutter 1 und die Gewindespindel 2 bilden gemeinsam einen endlosen Kugelkanal 7, in dem die Kugeln entlang einer Kugelbahn 8 bewegt werden, wobei diese Kugelbahn 8 in der 2 strichpunktiert angedeutet ist. Der Kugelkanal 7 ist gebildet durch einen Lastkanal 9 sowie durch einen Umlenkkanal 10. Die beiden Enden des Lastkanales 9 sind mittels des Umlenkkanales 10 endlos miteinander verbunden.
  • Die Mantelfläche des Mutterteils 4 ist mit zwei axial und umfangsseitig beabstandet zueinander angeordneten Ausnehmungen 11 versehen, die die Wanddicke des Mutterteils 4 durchsetzen. Das Umlenkelement 5 weist an seinen beiden Enden jeweils ein etwa rohrförmig ausgebildetes abgestuftes Umlenkende 12 auf, wobei diese beiden Umlenkenden 12 jeweils in einer der Ausnehmungen 11 eingesetzt sind. Die nicht abgebildeten Kugeln werden aus dem Lastkanal 9 herausgehoben und in den Umlenkkanal 10 des Umlenkelementes 5 mithilfe des Umlenkendes 12 umgelenkt. Es ist bei einer anderen erfindungsgemäßen Weiterbildung möglich, dass die beiden Ausnehmungen axial beabstandet und axial fluchtend zueinander angeordnet sind.
  • 2 zeigt, dass die Ausnehmung 11 eine Einsatzbohrung 14 sowie eine Entlastungsbohrung 15 umfasst. Die Einsatzbohrung 14 weist einen verjüngten Bohrungsabschnitt 16 sowie einen im Durchmesser erweiterten Bohrungsabschnitt 17 auf. Die beiden Bohrungsabschnitte 16, 17 sind koaxial zueinander angeordnet, wobei eine Bohrungsachse dieser Einsatzbohrung 14 senkrecht zu der Spindelachse des Kugelgewindetriebes sowie in parallelem Abstand zu einer die Spindelachse enthaltenden Ebene E1 angeordnet ist.
  • Die Entlastungsbohrung 15 ist mit ihrer Bohrungsachse in parallelem Abstand zu einer die Spindelachse enthaltenden Ebene E2 angeordnet, wobei die Ebenen E1, E2 im Ausführungsbeispiel zusammenfallen. Die Bohrungsachse der Entlastungsbohrung 15 ist im Ausführungsbeispiel geneigt zur Blattebene angeordnet und schließt unter dem Steigungswinkel der schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Kugelrille 6 an die Kugelrille 6 am Ende des Lastkanals 9 an.
  • In 2 ist eine Ebene E3 angedeutet, die senkrecht zur Blattebene und quer zu der Ebene E1 verläuft. Die Einsatzbohrung 14 ist mit ihrer Bohrungsachse quer zu dieser Ebene E3 angeordnet. Die Entlastungsbohrung 15 ist aus der Blattebene heraus geneigt zu der Ebene E3 angeordnet, wobei diese Neigung dem Steigungswinkel der schraubenförmig gewundenen Kugelrille entspricht.
  • Wenn die nicht abgebildeten Kugeln entlang der Kugelrille 6 in die anschließende Entlastungsbohrung 15 verlagert werden, sind sie lastfrei, also nicht mehr in Wälzkontakt mit den beiden Kugelrillen 3, 6 der Gewindespindel 2 und der Spindelmutter 1.
  • Der Durchmesser der Entlastungsbohrung 15 ist größer als der Kugeldurchmesser und kleiner als das 1,1-Fache des Kugeldurchmessers. Auf diese Weise ist einerseits eine vollständige Entlastung der Kugeln gewährleistet und andererseits sichergestellt, dass eine die Kugelrille 6 begrenzende Kugelrillenschulter des Mutterteils 4 nur unwesentlich geschwächt wird, was weiter unten ausführlich erläutert wird.
  • Die Bohrungsachsen der gestuften Einsatzbohrung 14 und der Entlastungsbohrung 15 sind wie oben beschrieben geneigt zueinander angeordnet. Die beschriebene Lage der Einsatzbohrung 14 ermöglicht ein problemloses Aufsetzen des Umlenkelementes 15 auf den Außenumfang des Mutterteils 4, wobei mit einer radialen Einwärtsbewegung des Umlenkelementes 5 die rohrförmigen Umlenkenden 12 problemlos in die zugeordneten Einsatzbohrungen 14 eingreifen können.
  • 3 zeigt einen Ausschnitt der Spindelmutter 1 in perspektivischer Darstellung. Deutlich ist das Mutterteil 4 mit dem aufgesetzten Umlenkelement 5 zu erkennen, ebenfalls das die Wanddicke des Mutterteils 4 durchsetzende rohrförmige Umlenkende 12 des Umlenkelementes 5. Ferner ist deutlich die Lage der Entlastungsbohrung 15 zu erkennen, die an die Kugelrille 6 des Mutterteils 4 anschließt.
  • 4 zeigt das aufgebrochene Mutterteil 4 in perspektivischer Darstellung. Deutlich sind die beiden axial zueinander beabstandet sowie umfangsseitig zueinander versetzt angeordneten Ausnehmungen 11 zu erkennen, wobei deutlich die Einsatzbohrung 14 mit dem verjüngten Bohrungsabschnitt 16 sowie dem erweiterten Bohrungsabschnitt 17 zu erkennen ist und ferner die axial an die Einsatzbohrung 14 anschließende Entlastungsbohrung 15 zu erkennen ist. Das Umlenkende 12 des Umlenkelementes 5 wird so weit in die Einsatzbohrung 14 eingeschoben, bis das rohrförmig ausgebildete Umlenkende 12 an einen radialen Absatz 18 anschlägt, der gebildet ist in dem Übergang von dem verjüngten Bohrungsabschnitt 16 der Einsatzbohrung 14 auf die Entlastungsbohrung 15.
  • 4 zeigt deutlich eine Kugelrillenschulter 19, die die Kugelrille 6 begrenzt. 4 zeigt deutlich, dass aufgrund der im Durchmesser nur wenig größer als der Kugeldurchmesser ausgebildeten Entlastungsbohrung 15 die Kugelrillenschulter 19 in ihrer Dicke nur geringfügig geschwächt wird. Bei diesem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb windet sich die Kugelbahn 8 für die Kugeln mit einer Steigung t schraubenförmig um die Spindelachse. Projeziert man die schraubenförmige Kugelbahn auf eine Ebene (s. 6a), ist eine volle Windung von 360 Grad auf dieser Ebene abgebildet als zwei geneigt zueinander angeordnete Schenkel, die sich in einem Scheitelpunkt treffen. Der Winkel α zwischen einem dieser Schenkel und einer senkrecht zu der Spindelachse angeordneten Achse wird als Gangwinkel α bezeichnet. Die Bohrungsachse der Entlastungsbohrung 15 ist unter diesem Gangwinkel α an das Ende der schraubenförmigen Kugelbahn im Lastkanal angeschlossen und in das Mutterteil 4 gebohrt.
  • Der 4 kann entnommen werden, dass die Entlastungsbohrung 15 an die Kugelrille 6 des Mutterteils 4 angeschlossen ist, wobei an den beiden die Kugelrille 6 begrenzenden Kugelrillenschultern 19 nur geringfügig und gleichermaßen Material durch dass Bohren abgetragen wurde. An ihrer von der Entlastungsbohrung 15 abgewandten Seite begrenzt die Kugelrillenschulter 19 die Kugelrille 6 an der benachbarten Windung. Diese benachbarte Windung liegt bereits im Lastkanal, sodass die Kugelrillenschulter 19 axial Lasten zwischen der Gewindespindel 1 und der Spindelmutter 2 überträgt.
  • Die Entlastungsbohrung 15 ist im Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet. Sie ist so angeordnet, dass die Kugeln aus dem durch die Kugelrille 6 begrenzten Lastkanal heraus tangential in den Umlenkkanal 10 überführt werden.
  • Die 5a bis 5e zeigen das erfindungsgemäße Mutterteil 4 in einem Längshalbschnitt (5a), wobei 5b einen Querschnitt entlang der Linie Vb/Vb zeigt. In 5b sind drei Schnittebenen Vc, Vd, Ve gekennzeichnet, die in den 5c, 5d, 5e im Teilschnitt und in Detailvergrößerung abgebildet sind. Deutlich ist in den verschiedenen radialen Schnittebenen die Ausbildung der Ausnehmung 11 sowie die Lage der Entlastungsbohrung 15 zu erkennen. Insbesondere den 5c, 5d, 5e ist deutlich zu entnehmen, dass eine Wandung der Einsatzbohrung 14 sowie der Entlastungsbohrung 15 nicht über den vollen Umfang ausgebildet ist. Insbesondere den 5d und 5e ist zu entnehmen, dass zwischen der Wandung des verjüngten Bohrungsabschnitts 16 der Einsatzbohrung 14 und der Entlastungsbohrung 15 eine Umfangslücke 20 ausgebildet ist, in die ein gemäß Figur hervorstehender Endabschnitt 12a des Umlenkendes 12 des Umlenkelementes 5 eingreift. Dieser Endabschnitt 12a greift in die Kugelrille 3 der Gewindespindel 2 ein, wie der 2a zu entnehmen ist.
  • In den 6a, 6b, 6c ist schematisch der Weg der Kugeln entlang der endlosen Kugelbahn 8 abgebildet. Insbesondere 6a zeigt einen Lastabschnitt 8a des Kugelkanals 8, der schraubenförmig unter dem Gangwinkel α um die Spindelachse S gewunden ist. An die Enden des Lastabschnitts 8a der Kugelbahn 8 schließt ein Tangentenabschnitt 8b unter diesem Gangwinkel α, wobei der Tangentenabschnitt 8b durch die Entlastungsbohrung 15 und durch das rohrförmige Umlenkende 12 des Umlenkelementes 5 vorgegeben ist. Die Bohrungsachse der Entlastungsbohrung 15 fällt mit dem Tangentenabschnitt 8b der Kugelbahn 8 zusammen. Dieser Tangentenabschnitt 8b geht über in einen Krümmungsabschnitt 8c der Kugelbahn 8, der durch den Umlenkkanal 10 des Umlenkelementes 5 bestimmt ist. An den Krümmungsabschnitt 8c schließt ein gerader Rücklaufabschnitt 8d der Kugelbahn 8 an, wobei die Kugeln entlang des Rücklaufabschnitts 8d zurück an den Anfang des Lastabschnitts 8a geführt werden.
  • 6b zeigt deutlich die Kreisform des schraubenförmig um die Spindelachse S gefundenen Lastabschnitts 8a der Kugelbahn 8 sowie die an die Enden des Lastabschnitts 8a anschließenden Tangentenabschnitte 8b der Kugelbahn 8.
  • 6c zeigt schematisch die Kugelbahn 8 in perspektivischer Darstellung, wobei lediglich der Lastabschnitt 8a sowie die beiden Tangentenabschnitte 8b abgebildet sind. Insbesondere den 6b und 6c kann somit in Verbindung mit den übrigen Figuren entnommen werden, dass die Entlastungsbohrung 15 tangential zu der im Querschnitt durch den Kugelgewindetrieb gesehen kreisförmigen Kugelbahn der Kugeln im Lastkanal angeordnet ist.
  • In 6a ist die Steigung t angegeben, unter der der Lastabschnitt der Kugelbahn um die Spindelachse S herum gewunden ist. Bei einem gegebenen Kugelbahndurchmesser entspricht diese Steigung einem bestimmten Steigungswinkel, wobei der Tangentenabschnitt 8b der Kugelbahn unter diesem Steigungswinkel tangential an das Ende des Lastabschnitts 8a der Kugelbahn 8 anschließt.
  • Ferner ist in 6a, 6b, 6c in Verbindung mit den 2 und 4 zu entnehmen, dass die Entlastungsbohrung 15 in Steigungsrichtung der schraubenförmigen Kugelrille 6 des Mutterteils 4 angeordnet ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Spindelmutter
    2
    Gewindespindel
    3
    Kugelrille
    4
    Mutterteil
    5
    Umlenkelement
    6
    Kugelrille
    7
    Kugelkanal
    8
    Kugelbahn
    8a
    Lastabschnitt
    8b
    Tangentenabschnitt
    8c
    Krümmungsabschnitt
    8d
    Rücklaufabschnitt
    9
    Lastkanal
    10
    Umlenkkanal
    11
    Ausnehmung
    12
    Umlenkende
    13
    14
    Einsatzbohrung
    15
    Entlastungsbohrung
    16
    verjüngter Bohrungsabschnitt
    17
    erweiterter Bohrungsabschnitt
    18
    radialer Absatz
    19
    Kugelrillenschulter
    20
    Umfangslücke

Claims (6)

  1. Kugelgewindetrieb mit einer auf einer Gewindespindel (2) angeordneten Spindelmutter (1), sowie mit einem von der Gewindespindel (2) und der Spindelmutter (1) gebildeten endlosen Kugelkanal (7), in dem entlang einer endlosen Kugelbahn (8) angeordnete Kugeln endlos umlaufen, wobei der endlose Kugelkanal (7) einen schraubenförmig über mehr als eine Windung um eine Spindelachse (S) gewundenen Lastkanal (9) sowie einen Umlenkkanal (10) aufweist, der beide Enden des Lastkanals (9) endlos miteinander verbindet, wobei die Spindelmutter (1) ein Mutterteil (4) aufweist, an dessen Innenumfang eine schraubenförmig um die Spindelachse (S) gewundene Kugelrille (6) ausgebildet ist, die gemeinsam mit einer schraubenförmig um die Spindelachse (S) gewundenen Kugelrille (3) der Gewindespindel (2) den Lastkanal (9) bildet, und wobei am Außenumfang des Mutterteils (4) ein den Umlenkkanal (10) aufweisendes Umlenkelement (5) angeordnet ist, dessen axial voneinander beabstandete Umlenkenden (12) jeweils eine die Wanddicke des Mutterteils (4) durchsetzende Ausnehmung (11) durchgreifen, um Kugeln aus dem Lastkanal (9) in den Umlenkkanal (10) umzulenken, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (11) eine einerseits an die Kugelrille (6) des Mutterteils (4) und andererseits an das Umlenkende (12) des Umlenkelementes (5) anschließende Entlastungsbohrung (15) zur Entlastung der Kugeln aufweist, deren Bohrungsachse in parallelem Abstand zu einer die Spindelachse (S) enthaltenden Ebene (E1) angeordnet ist, wobei eine Bohrungsachse der Entlastungsbohrung (15) tangential zu der im Querschnitt durch den Kugelgewindetrieb gesehen kreisförmigen Kugelbahn (8) der Kugeln im Lastkanal (9) angeordnet ist, und wobei die Kugelbahn (8) im Lastkanal mit einem Steigungswinkel schraubenförmig um die Spindelachse (S) gewunden ist, wobei im Längsschnitt durch den Kugelgewindetrieb gesehen eine Bohrungsachse der Entlastungsbohrung unter diesem Steigungswinkel an das Ende der schraubenförmigen Kugelbahn (8) im Lastkanal (9) anschließt.
  2. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, bei dem eine Wandung der Entlastungsbohrung (15) an ihrem der Gewindespindel (2) zugewandten Ende über lediglich einen Teil eines Umfangs der Entlastungsbohrung (15) an dem Mutterteil (4) ausgebildet ist.
  3. Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Ausnehmung (11) eine Einsatzbohrung (14) zur Aufnahme des Umlenkendes des Umlenkelementes aufweist, an die die Entlastungsbohrung (15) anschließt, wobei die Einsatzbohrung (14) im Durchmesser größer als die Entlastungsbohrung (15) ist.
  4. Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Entlastungsbohrung (15) im Durchmesser größer als der Kugeldurchmesser und kleiner als das 1,1-fache des Kugeldurchmessers ausgebildet ist.
  5. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 3, bei dem die Bohrungsachsen der Entlastungsbohrung (15) und der Einsatzbohrung (14) geneigt zueinander angeordnet sind.
  6. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 5, bei dem die Einsatzbohrung (14) quer zu der Spindelachse (S) und die Entlastungsbohrung (15) geneigt zu der Spindelachse (S) unter einem Steigungswinkel der schraubenförmigen Kugelrille (6) des Mutterteils (4) angeordnet ist.
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