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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht den Nutzen aus der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 2013-0019782 , eingereicht am 25. Februar 2013 beim Koreanischen Amt für Geistiges Eigentum, deren Offenbarung hiermit durch Erwähnung in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung, die eine flexible Änderung eines Ausgangshubs unter Verwendung einer Mutter mit variabler Teilung erlaubt.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Im Allgemeinen verwendet eine Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung eine Mutter und eine Spindel bzw. Schraube, um eine Rotationsenergie in eine Translationsbewegung umzuwandeln. Die Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung überträgt eine Energie bzw. Kraft, indem sie die Mutter oder die Spindel dreht und geradlinig entlang gegenseitig miteinander in Eingriff stehenden Gewinden bewegt.
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Spiralförmige innere umfangsseitige Nuten sind auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter ausgebildet, und spiralförmige äußere umfangsseitige Nuten sind auf der Außenseite der Spindel so ausgebildet, dass sie der Mutter gegenüberliegen. Kugeln oder Lager sind zwischen der Spindel und der Mutter bereitgestellt, um entlang der inneren umfangsseitigen Nut der Spindel und der äußeren umfangsseitigen Nut der Spindel zu rollen, wenn die Spindel durch die Rotationskraft gedreht wird, die darauf übertragen wird, um zu bewirken, dass sich die Mutter verschiebt.
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Die Mutter einer solchen Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung ist so konfiguriert, dass sie eine einzige Teilung aufweist. Dementsprechend wird, wenn eine Rotationsenergie in eine Translationsbewegung umgewandelt wird, das Verhältnis eines Ausgangshubs der Mutter zu einer Rotationsgeschwindigkeit, die in die Spindel eingegeben bzw. zu dieser zugeführt wird, über den gesamten Bewegungsbereich konstant gehalten.
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Da die herkömmliche Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung, wie sie oben erwähnt ist, damit arbeitet, dass das Verhältnis des Ausgangshubs der Mutter zu der Rotationsgeschwindigkeit, die in die Spindel eingegeben bzw. zu dieser zugeführt wird, über den gesamten Bewegungsbereich konstant gehalten wird, ist sie nicht bei einer Vorrichtung verwendbar, bei der der Ausgangshub der Mutter, der einer Rotationsgeschwindigkeit, die in die Spindel eingegeben wird, entspricht, über einen gewissen Bereich variiert.
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ANGEFÜHRTE REFERENZ
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PATENTDOKUMENT
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- Koreanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 1998-061380 (Veröffentlichungsdatum: 7. Oktober 1998).
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Deshalb ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung bereitzustellen, die den Ausgangshub einer Mutter durch ein Muster einer variablen Teilung, das für die Mutter vorgesehen ist, für die gleiche Rotationsgeschwindigkeit einer Spindel flexibel ändern kann, indem auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter die gleiche Anzahl von Gewinden mit variablen Teilungen wie die Anzahl an Lagern oder Kugeln, die für die Spindel bereitgestellt sind, gebildet wird.
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Weitere Aspekte der Erfindung werden zum Teil in der Beschreibung, die folgt, dargelegt werden und werden zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich werden oder können durch das Praktizieren der Erfindung erfahren werden.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung eine Mutter und eine Spindel auf, um eine Drehbewegung in eine Translationsbewegung umzuwandeln, wobei eine Vielzahl von unterschiedlichen Gewinden spiralförmig auf einer inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter ausgebildet ist, wobei die Spindel mit einer Vielzahl von sich drehenden Medien versehen ist, die jeweils mit den unterschiedlichen Gewinden in Eingriff kommen bzw. stehen sollen.
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Die unterschiedlichen Gewinde können mit einer variablen Teilung, die zwischen diesen gebildet ist, eingerichtet bzw. angeordnet sein.
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Die sich drehenden Medien können auf der Spindel angebracht sein und können in einem konstanten Winkel voneinander beabstandet angeordnet sein.
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Die sich drehenden Medien können Lager oder Kugeln umfassen, wobei die Gewinde in einer Form ausgebildet sein können, die zu den sich drehenden Medien passt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese und/oder andere Aspekte der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, ersichtlicher und besser verständlich, in denen:
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1 eine Querschnittansicht ist, die eine Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 eine Querschnittansicht ist, die eine Mutter mit Gewinden mit variabler Teilung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Spindel, die mit Lagern ausgestattet ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 eine Querschnittansicht ist, die entlang der Linie A-A von 1 aufgenommen ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird nun im Einzelnen Bezug auf die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Ausführungsformen, die unten offenbart werden, sind beispielhalber bereitgestellt, um die Fachleute auf dem Gebiet ausreichend über den Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung zu informieren. Dementsprechend kann die vorliegende Erfindung auch in anderen Formen implementiert werden, anstatt dass sie auf die unten beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Des Weiteren können Komponenten, die nicht in Beziehung zu der Beschreibung stehen, aus Gründen einer klaren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung in den Zeichnungen nicht gezeigt sein. Die Breiten, Längen und Dicken von einigen der Komponenten, die in den Zeichnungen gezeigt sind, können aus Gründen der einfacheren Beschreibung übertrieben dargestellt sein. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Elemente durch die gesamte Patentspezifikation hindurch.
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1 ist eine Querschnittansicht, die eine Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung 10 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei eine Mutter 100 und eine Spindel 200 miteinander gekoppelt sind. 2 ist eine Querschnittansicht, die die Mutter 100 veranschaulicht, die Gewinde mit einer variablen Teilung auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche davon aufweist und die für die Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung 10 bereitgestellt ist. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die die mit Lagern ausgestattete Spindel 200 veranschaulicht, die für die Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung 10 bereitgestellt ist, und 4 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A von 1 aufgenommen ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 weist die Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung 10 eine Mutter 100, die dafür eingerichtet ist, sich geradlinig zu bewegen, und die mit Gewinden versehen ist, die spiralförmig auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche davon ausgebildet sind, und eine Spindel 200 auf, auf der Lager oder Kugeln, die zu den Gewinden passen, die auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 gebildet sind, angebracht sind.
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Die Mutter wird exemplarisch so veranschaulicht, dass sie drei unterschiedliche Gewinde mit einer variablen Teilung aufweist, aber Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht darauf beschränkt. Die Mutter kann auch eine andere Anzahl an Gewinden mit variabler Teilung aufweisen.
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Eine Vielzahl von unterschiedlichen Arten von Gewinden ist spiralförmig auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 gebildet. Die Gewinde weisen ein erstes Gewinde 110, ein zweites Gewinde 120 und ein drittes Gewinde 130 auf. Das erste Gewinde 110 steht mit einem ersten sich drehenden Medium 210 in Eingriff und das zweite Gewinde 120 steht mit einem zweiten sich drehenden Medium 220 in Eingriff. Außerdem steht das dritte Gewinde 130 mit einem dritten sich drehenden Medium 230 in Eingriff.
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Die ersten, zweiten und dritten Gewinde sind nicht mit einer einzigen Teilung durch den gesamten Bereich der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 hindurch angeordnet, sondern sind variabel auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 angeordnet, je nachdem, wie dies von einer Bedienperson gewünscht wird.
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Das heißt, die Teilung zwischen dem ersten Gewinde 110, dem zweiten Gewinde 120 und dem dritten Gewinde 130 variiert. Dementsprechend ist eine Teilung P1 zwischen dem ersten Gewinde 110 und dem zweiten Gewinde 120 in einer Position auf der Mutter 100, von der aus die Spindel 200 beginnt, sich zu drehen, größer als eine Teilung P2 an einer anderen Position auf der Mutter 100.
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Die Spindel 200 ist mit sich drehenden Medien ausgestattet, deren Anzahl gleich der Anzahl an Gewinden ist, die auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 ausgebildet sind. Das erste sich drehende Medium 210, das zweite sich drehende Medium 220 und das dritte sich drehende Medium 230, die auf der Spindel 200 angeordnet sind, sind im gleichen Winkel voneinander beabstandet. Unter Bezugnahme auf 3 sind das erste sich drehende Medium 210, das zweite sich drehende Medium 220 und das dritte sich drehende Medium 230 um 120 Grad voneinander um die Mitte der Spindel 200 herum beabstandet. Dadurch sind mehrere sich drehende Medien, die in Kontakt mit Gewinden mit einer variablen Teilung kommen bzw. stehen, auf dem gleichen Querschnitt angeordnet, wo auch immer die Spindel 200 auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 positioniert sein mag.
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Wenn sich die Spindel 200 dreht, dann kommt das erste sich drehende Medium 210, das auf der Spindel 200 angebracht ist, mit dem ersten Gewinde 110 auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 in Eingriff, dem das erste sich drehende Medium 210 gegenüberliegt, und kommt das zweite sich drehende Medium 220 mit dem zweiten Gewinde 120 auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 in Eingriff. Außerdem kommt das dritte sich drehende Medium 230 mit dem dritten Gewinde 130 auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 in Eingriff.
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Die sich drehenden Medien können mit Lagern oder Kugeln konfiguriert sein, und die Gewinde, die auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 angeordnet sind, um mit den sich drehenden Medien in Eingriff zu kommen bzw. zu stehen, können entsprechend konfiguriert sein.
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Im Folgenden wird eine Betätigung einer Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung 10 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die Betätigung wird zur Erleichterung der Veranschaulichung unter der Annahme beschrieben werden, dass drei sich drehende Medien bereitgestellt sind, wie dies oben erwähnt worden ist. Aber Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht darauf beschränkt. Die Beschreibung kann auch auf einen Fall angewendet werden, in dem eine andere Anzahl an sich drehenden Medien auf der Spindel angebracht ist. Es wird auch angenommen, dass eine Energie mit der Spindel 200 verbunden ist und dass die Mutter 100 eine Translationsbewegung durchführt. Aber es kann auch möglich sein, dass die Energiequelle mit der Mutter verbunden ist und dass die Spindel eine Translationsbewegung auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter ausführt.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Spindel 200 mit einer Energiequelle verbunden, zum Beispiel mit einem Elektromotor (nicht gezeigt), und die Mutter 100 ist angeordnet, um sich zu verschieben. Drei sich drehende Medien sind auf der Spindel 200 angeordnet und um 120 Grad voneinander beabstandet. Drei Gewinde sind spiralförmig auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 gebildet, und die Teilung zwischen den Gewinden ist variabel. Dadurch ist die Teilung P1 größer als die Teilung P2.
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Die sich drehenden Medien weisen ein erstes sich drehendes Medium 210, ein zweites sich drehendes Medium 220 und ein drittes sich drehendes Medium 230 auf, und die Gewinde weisen ein erstes Gewinde 110, ein zweites Gewinde 120 und ein drittes Gewinde 130 auf. Das erste sich drehende Medium 210 kommt mit dem ersten Gewinde 110 in Eingriff, das zweite sich drehende Medium 220 kommt mit dem zweiten Gewinde 120 in Eingriff und das dritte sich drehende Medium 230 kommt mit dem dritten Gewinde 130 in Eingriff.
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Wenn die Spindel 200 beginnt, sich entsprechend einer Drehbewegung der Energiequelle zu drehen, dann dreht sich das erste sich drehende Medium 210 der Spindel 200 entlang dem ersten Gewinde 110, während sich das zweite sich drehende Medium 220 entlang dem zweiten Gewinde dreht und sich das dritte sich drehende Medium 230 entlang dem dritten Gewinde 130 dreht.
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Die sich drehenden Medien können mit Lagern oder Kugeln konfiguriert sein, und die Gewinde, die auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter 100 angeordnet sind, um mit den sich drehenden Medien in Eingriff zu kommen bzw. zu stehen, können entsprechend konfiguriert sein.
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In der Anfangsphase der Betätigung, wobei die Teilung P1 so festgesetzt ist, dass sie lang ist, steigt der Ausgangshub der Mutter 100 an, obwohl die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 200 konstant bleibt.
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Wenn die Mutter 100 einen Bereich mit einer kurzen Teilung P2 durch eine Translationsbewegung entsprechend der Drehung der Spindel 200 erreicht, verringert sich der Ausgangshub der Mutter 100, und ein erhöhtes Drehmoment wird erzeugt, obgleich die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 200 konstant bleibt. Die Mutter 100 überträgt eine Antriebsenergie des erhöhten Drehmoments auf ein Objekt, das dafür eingerichtet ist, die Energie zu empfangen.
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Dadurch kann es die Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung 10 mit der Mutter 100 mit variabler Teilung dann in dem Fall, dass der gesamte Bewegungsbereich in einen Bereich, in dem sich die Mutter 100 schnell bewegt, und in einen Bereich unterteilt werden muss, in dem sich die Mutter 100 einem Objekt nähert, um eine Antriebsenergie mit einem erhöhten Drehmoment entsprechend dem Abstand zwischen der Mutter 100 und dem Objekt zu empfangen, erlauben, dass sich der Hub der Mutter 100 flexibel ändern kann, selbst wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 200 konstant bleibt.
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Außerdem können, da mehrere sich drehende Medien, die auf der Spindel 200 angebracht sind, im gleichen Winkel voneinander beabstandet sind, so dass keine Stufe zwischen den sich drehenden Medien gebildet wird, sondern es eine Phasendifferenz zwischen diesen gibt, eine Bequemlichkeit bei der maschinellen Bearbeitung und eine Produktivität verbessert werden. Dadurch können die Herstellungskosten gesenkt werden und kann die Präzision verbessert werden.
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Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich wird, kann eine Mutter-Spindel-Übertragungseinrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Ausgangshub einer Mutter auf ein gewünschtes Niveau durch ein Muster einer variablen Teilung, die für die Mutter bereitgestellt ist, für die gleiche Rotationsgeschwindigkeit einer Spindel flexibel ändern, indem eine Vielzahl von Lagern oder Kugeln auf der Spindel angebracht wird und auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche der Mutter die gleiche Anzahl an Gewinden mit variabler Teilung wie die Anzahl der Lager oder Kugeln bereitgestellt wird.
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Außerdem können eine Bequemlichkeit bei der maschinellen Bearbeitung und eine betriebliche Präzision verbessert werden, da die Lager oder Kugeln auf der Spindel stufenlos mit einer Winkeldifferenz zwischen diesen angebracht sind.
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Obwohl einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass von den Prinzipien und dem Erfindungsgedanken der Erfindung abgewichen wird, deren Schutzumfang in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 2013-0019782 [0001]
- KR 1998-061380 [0007]
