DE102014006741B4 - CFRP ball nut - Google Patents

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Abstract

Kugelmutter (1) für einen Kugelgewindetrieb mit einer kreiszylindrischen äußeren Umfangsfläche (4) und mit einer Innenseite (2), die eine schraubenförmig um eine Längsachse (5) gewundene Kugellaufbahn (3) zum Abwälzen von Kugeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmutter (1) eine innere zur Längsachse (5) koaxiale Hülse (7) und eine äußere zur Längsachse (5) koaxiale Hülse (6) aufweist, wobei die äußere Hülse (6) die Umfangsfläche (4) und die innere Hülse (7) die Innenseite (2) bildet, und wobei die äußere Hülse (6) aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet ist.

Figure DE102014006741B4_0000
Ball nut (1) for a ball screw with a circular cylindrical outer peripheral surface (4) and with an inner side (2) having a helically wound around a longitudinal axis (5) ball raceway (3) for rolling balls, characterized in that the ball nut ( 1) an inner to the longitudinal axis (5) coaxial sleeve (7) and an outer to the longitudinal axis (5) coaxial sleeve (6), wherein the outer sleeve (6) the peripheral surface (4) and the inner sleeve (7) the inside (2), and wherein the outer sleeve (6) is formed of a fiber composite material.
Figure DE102014006741B4_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kugelmutter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, einen Kugelgewindetrieb und ein Herstellungsverfahren für eine solche Kugelmutter.The present invention relates to a ball nut having the features of the preamble of claim 1, a ball screw and a manufacturing method for such a ball nut.

Bei Lenkungen eines Kraftfahrzeugs mit einem elektromotorischen Servoantrieb, der über eine Getriebestufe und einen Kugelgewindetrieb wirkt, weist die Zahnstange einen Abschnitt auf, der als Gewindespindel ausgebildet ist. Auf der Gewindespindel ist eine Kugelmutter angeordnet, die drehbar auf der Gewindespindel mittels Kugeln gelagert ist. Die Zahnstange mit dem Abschnitt für die Gewindespindel ist in einem Gehäuse untergebracht. Die Kugelmutter ist über ein Wälzlager in diesem Gehäuse drehbar gelagert. Herkömmlicherweise ist die Getriebestufe als Riementrieb ausgebildet. Dabei sitzt eine erste Riemenscheibe auf einer Abtriebswelle eines Elektromotors. Eine zweite Riemenscheibe ist an der Kugelmutter des Kugelgewindetriebs angeflanscht. Beide Riemenscheiben sind über einen Riemen antriebsmäßig miteinander gekoppelt.In steering a motor vehicle with an electric motor servo drive, which acts via a gear stage and a ball screw, the rack has a portion which is formed as a threaded spindle. On the threaded spindle a ball nut is arranged, which is rotatably mounted on the threaded spindle by means of balls. The rack with the section for the threaded spindle is housed in a housing. The ball nut is rotatably supported by a rolling bearing in this housing. Conventionally, the gear stage is designed as a belt drive. In this case, a first pulley sits on an output shaft of an electric motor. A second pulley is flanged to the ball nut of the ball screw. Both pulleys are drivingly coupled via a belt.

Um die notwendige Festigkeit der Kugelmutter sicherzustellen wird der Kugelmutterkörper aus Stahl gefertigt. Dies führt zu einem sehr hohen statischen und vor allem dynamischen Gewicht des Kugelgewindeantriebs.To ensure the necessary strength of the ball nut, the ball nut body is made of steel. This leads to a very high static and above all dynamic weight of the ball screw drive.

Die DE 10 2011 120 197 A1 offenbart eine Spindel mit einem Kern aus faserverstärktem Kunststoff- oder Kunstharzmaterial und einem äußeren Mantel aus Metall. Dies hat den Vorteil, dass die Spindel leicht ist und somit ein reduziertes Massenträgheitsmoment aufweist.The DE 10 2011 120 197 A1 discloses a spindle having a core of fiber reinforced plastic or synthetic resin material and an outer sheath of metal. This has the advantage that the spindle is light and thus has a reduced mass moment of inertia.

Aus der DE 600 13 206 T2 ist ein Gewindetrieb mit einer Gewindemutter und einer Gewindespindel bekannt. Die Gewindemutter weist eine ineere und eina äußere Hülse auf, wobei die äußere Hülse aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt ist und die innere Hülse aus einem Material mit geringer Reibung gebildet ist. Es wird beispielsweise vorgeschlagen, die innere Hülse aus einem Harzmaterial zu fertigen. Eine Innenhülse aus einem solchen Material ist für Gewindetriebe geeignet, da dort eine große tragende Fläche mit geringer Flächenpressung im Eingriff steht. Im Betrieb ist Gleitreibung zu überwinden. Für einen Kugelgewindetrieb ist ein solcher Aufbau nicht geeignet, da bei einer Kugelmutter eine Rollreibung mit vergleichsweise hoher Flächenpressung auftritt.From the DE 600 13 206 T2 is a screw with a threaded nut and a threaded spindle known. The threaded nut has an inner and outer sleeve, wherein the outer sleeve is made of a fiber composite material and the inner sleeve is formed of a low friction material. For example, it is proposed to manufacture the inner sleeve from a resin material. An inner sleeve of such a material is suitable for screw drives, since there is a large bearing surface with low surface pressure engaged. During operation, sliding friction has to be overcome. For a ball screw such a structure is not suitable because a ball nut rolling friction with a relatively high surface pressure occurs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelmutter, die bei gleichbleibender Festigkeit deutlich im Gewicht reduziert ist und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kugelmutter anzugeben.The invention is based on the object, a ball nut, which is significantly reduced in strength while maintaining strength and to provide a method for producing such a ball nut.

Diese Aufgabe wird von einer Kugelmutter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und den Verfahren zur Herstellung einer solchen Kugelmutter gemäß den Ansprüchen 9, 10 und 11 gelöst.This object is achieved by a ball nut with the features of claim 1 and the method for producing such a ball nut according to claims 9, 10 and 11.

Danach ist eine Kugelmutter vorgesehen Kugelmutter für einen Kugelgewindetrieb mit einer kreiszylindrischen äußeren Umfangsfläche und mit einer Innenseite, die eine schraubenförmig um eine Längsachse gewundene Kugellaufbahn zum Abwälzen von Kugeln aufweist, wobei die Kugelmutter eine innere zur Längsachse koaxiale Hülse und eine äußere zur Längsachse koaxiale Hülse aufweist, wobei die äußere Hülse die Umfangsfläche und die innere Hülse die Innenseite bildet, und wobei die äußere Hülse aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet ist. Durch den Einsatz von Faserverbundwerkstoff wird das Gewicht der Kugelmutter bei gleichbleibender Festigkeit deutlich reduziert.Thereafter, a ball nut is provided ball nut for a ball screw having a circular cylindrical outer peripheral surface and an inner side having a helically wound around a longitudinal axis ball race for rolling balls, said ball nut having an inner longitudinal axis coaxial sleeve and an outer longitudinal axis coaxial sleeve wherein the outer sleeve forms the peripheral surface and the inner sleeve forms the inner side, and wherein the outer sleeve is formed from a fiber composite material. Through the use of fiber composite material, the weight of the ball nut is significantly reduced while maintaining the same strength.

Vorzugsweise weist der Faserverbundwerkstoff Kohlestofffasern und/oder Glasfasern auf. Es können auch andere, geeignete Fasern aus Aramid, Keramik, Nylon oder Ähnlichem verwendet werden. Dabei ist vorgesehen, dass die innere Hülse aus Metall gefertigt ist.The fiber composite material preferably comprises carbon fibers and / or glass fibers. Other suitable fibers of aramid, ceramic, nylon or the like may also be used. It is provided that the inner sleeve is made of metal.

Es ist bevorzugt, dass die innere und äußere Hülse form- und/oder stoffflüssig miteinander verbunden sind.It is preferred that the inner and outer sleeves are positively and / or materially connected to one another.

In einer Ausführungsform kann die Kugelmutter einen auf der Umfangsfläche durch thermisches Spritzen aufgetragenen Flansch aufweisen. Der Flansch kann dabei zur Aufnahme eines Riemens und/oder eines Lagerringes vorgesehen sein.In one embodiment, the ball nut may have a flange applied by thermal spraying on the peripheral surface. The flange can be provided for receiving a belt and / or a bearing ring.

Weiterhin vorgesehen ist ein Kugelgewindetrieb für eine Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeugs mit einer Kugelmutter mit wenigstens einem der vorhergehenden Merkmale. Bei Kugelgewindetrieben einer Hilfskraftlenkung hat die Gewichtsreduzierung der Kugelmutter auf der Außenseite deutlichen Einfluss auf das dynamische Gewicht des Kugelgewindeantriebs.Furthermore provided is a ball screw for a power steering system of a motor vehicle with a ball nut with at least one of the preceding features. In ball screws of a power steering system, the weight reduction of the ball nut on the outside has a significant influence on the dynamic weight of the ball screw drive.

Zudem ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kugelmutter mit einer kreiszylindrischen äußeren Umfangsfläche und mit einer Innenseite, die eine schraubenförmig um eine Längsachse gewundene Kugellaufbahn zum Abwälzen von Kugeln aufweist, wobei die Innenseite der Kugelmutter durch eine zur Längsachse koaxiale Hülse gebildet ist, vorgesehen, mit folgenden Schritten: Wickeln von Fasern um die Hülse; Verbringen der umwickelten Hülse in eine Werkzeugform; Einbringen eines aushärtbaren Harzes und Bildung des Faserverbundbauteils und Entnahme des Faserverbundbauteils aus der Werkzeugform.In addition, a method for producing a ball nut having a circular cylindrical outer peripheral surface and having an inner side which has a helically wound around a longitudinal axis ball track for rolling balls, wherein the inside of the ball nut is formed by a longitudinal axis coaxial sleeve is provided, with following Steps: wrapping fibers around the sleeve; Placing the wrapped sleeve in a tool mold; Introducing a curable resin and forming the fiber composite component and removing the fiber composite component from the mold.

In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren folgende Schritte: Wickeln von Fasern um die Hülse, wobei die Fasern mit einem aushärtbaren Harz getränkt sind; Verbringen der umwickelten Hülse in eine Werkzeugform; Aushärten des Harzes und Bildung des Faserverbundbauteils und Entnahme des Faserverbundbauteils aus der Werkzeugform. In another embodiment, the method comprises the steps of: winding fibers around the sleeve, the fibers being impregnated with a thermosetting resin; Placing the wrapped sleeve in a tool mold; Curing of the resin and formation of the fiber composite component and removal of the fiber composite component from the mold.

Wiederum in einer anderen Ausführungsform wird die Kugelmutter mit folgenden Schritten hergestellt: Pultrudieren von Fasern, die mit einem aushärtbaren Harz getränkt sind, um die Hülse; Verbringen der umwickelten Hülse in eine Werkzeugform; Einbringen eines aushärtbaren Harzes und Bildung des Faserverbundbauteils und Entnahme des Faserverbundbauteils aus der Werkzeugform.In yet another embodiment, the ball nut is manufactured by the steps of: pultruding fibers impregnated with a thermosetting resin around the sleeve; Placing the wrapped sleeve in a tool mold; Introducing a curable resin and forming the fiber composite component and removing the fiber composite component from the mold.

Vorzugsweise kann bei den Verfahren zur Herstellung in einem Verfahrensschritt vor dem Wickeln die Hülse auf ihrer Umfangsfläche erwärmt sein.Preferably, in the method for manufacturing in a method step before winding, the sleeve may be heated on its peripheral surface.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

  • 1: einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kugelmutter.
An embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the drawing. It shows:
  • 1 : a longitudinal section through a ball nut according to the invention.

Der Ausschnitt zeigt einen kleinen Bereich einer Kugelmutter 1 eines Kugelgewindetriebs. Die Kugelmutter 1 trägt auf ihrer Innenseite 2 ein Kugelgewinde 3, in dem sich in an sich bekannter Weise nicht dargestellte Kugeln abwälzen. Die Kugelmutter 1 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und weist eine etwa kreiszylindrische äußere Umfangsfläche 4 auf, die koaxial zu einer Längsachse 5 einer nicht dargestellten Gewindespindel orientiert ist. Die Kugelmutter 1 weist zwei Hülsen 6, 7 auf. Die erste äußere Hülse 6 bildet die Umfangsfläche 3. Sie besteht aus einem Faserverbundmaterial, das in mehreren Schichten 8 gewickelte Verstärkungsfasern aufweist, die mit z.B. thermoplastischen Kunststoff bzw. Kunstharz getränkt und ausgehärtet sind. Die Verstärkungsfasern sind dabei so angeordnet, dass sie im Kraftfluss der Kugelmutter 1 liegen. Da in die Kugelmutter 1 unterschiedliche Kraftereignisse eintreten können, sind die Fasern in verschiedenen Faserschichten 8 bevorzugt unterschiedlich ausgerichtete, so dass mechanische Kräfte bestmöglich aufgenommen und weitergeleitet werden können.The detail shows a small area of a ball nut 1 a ball screw. The ball nut 1 carries on its inside 2 a ball screw 3 in which roll off balls not shown in a conventional manner. The ball nut 1 is formed substantially rotationally symmetrical and has an approximately circular cylindrical outer peripheral surface 4 on, coaxial with a longitudinal axis 5 a threaded spindle, not shown, is oriented. The ball nut 1 has two sleeves 6 . 7 on. The first outer sleeve 6 forms the peripheral surface 3 , It consists of a fiber composite material in several layers 8th having wound reinforcing fibers, which are impregnated with, for example, thermoplastic or synthetic resin and cured. The reinforcing fibers are arranged so that they in the power flow of the ball nut 1 lie. There in the ball nut 1 different force events can occur, the fibers are in different fiber layers 8th preferably aligned differently, so that mechanical forces can be absorbed and forwarded as best as possible.

Die zweite innere Hülse 7 ist eine metallische Hülse, die von der äußeren Hülse 6 umfangseitig umgeben ist und die Innenseite 2 der Kugelmutter 1 mit Kugelgewinde 3 bildet. Das Innengewinde 3 wird in die metallische Hülse 7 auf herkömmliche Art eingebracht.The second inner sleeve 7 is a metallic sleeve that comes from the outer sleeve 6 is surrounded on the circumference and the inside 2 the ball nut 1 with ball screw 3 forms. The internal thread 3 gets into the metallic sleeve 7 introduced in a conventional manner.

Die Hülsen 6, 7 sind stoff- und/oder form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden.The pods 6 . 7 are material and / or positive and / or non-positively connected.

In einem Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die beiden Hülsen 6, 7 getrennt voneinander gefertigt werden und im Anschluss daran zur Kugelmutter 1 zusammengefügt werden. Dazu wird die äußere Hülse 6 in einem ersten Verfahrensschritt aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial hergestellt, wobei die Verstärkungsfaserbündel um einen Rohling oder Dorn, der als Außendurchmesser den Innendurchmesser der zu fertigenden Hülse 6 aufweist, gewickelt werden und mit Kunstharz getränkt bzw. schichtweise in vorzugsweise thermoplastischem Kunststoff eingebettet werden. Die äußere Hülse 6 kann aber auch mittels Pultrusion hergestellt werden. In die äußere Hülse 6 wird die innere Hülse 7 eingesetzt. Dabei wird für eine stoffschlüssige Verbindung die Grenzschicht der äußeren Hülse 6 oberflächig durch eine Wärmequelle auf- oder angeschmolzen. Dabei kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Grenzschicht der metallischen Hülse 7 ebenfalls angeschmolzen ist. Die Grenzfläche einer oder beider Hülse 6, 7 sind somit in einem verformbaren Zustand, der es erlaubt, die beiden Hülsen 6, 7 in einen Eingriff zu bekommen, wodurch eine besonders gute Festverbindung zwischen den unterschiedlichen Materialien geschaffen ist, die eine spätere Ablösung der äußeren Hülse 6 von der inneren Hülse 7 verhindert. Im Anschluss an das Erwärmen wird die zusammengefügte Kugelmutter 1 abgekühlt.In one embodiment, it is provided that the two sleeves 6 . 7 be made separately from each other and then to the ball nut 1 be joined together. This is the outer sleeve 6 in a first method step made of a fiber-reinforced plastic material, wherein the reinforcing fiber bundles around a blank or mandrel, the outer diameter of the inner diameter of the sleeve to be manufactured 6 has, be wound and impregnated with synthetic resin or embedded in layers preferably in thermoplastic material. The outer sleeve 6 but can also be produced by pultrusion. In the outer sleeve 6 becomes the inner sleeve 7 used. In this case, for a cohesive connection, the boundary layer of the outer sleeve 6 superficially by a heat source or melted. It may also be advantageous if the boundary layer of the metallic sleeve 7 also melted. The interface of one or both sleeves 6 . 7 are thus in a deformable state that allows the two sleeves 6 . 7 to get into engagement, creating a particularly good bond between the different materials is created, the subsequent detachment of the outer sleeve 6 from the inner sleeve 7 prevented. After heating, the assembled ball nut 1 cooled.

Anstelle der stoffflüssigen Verbindung kann die metallische Hülse 7 in die Faserverbundhülse mit Übermaß eingepresst sein.Instead of the substance-liquid connection, the metallic sleeve 7 be pressed into the fiber composite sleeve with excess.

In einer weiteren Ausführungsform dient die metallische Hülse 7 als Kern bzw. Dorn für die Fertigung der äußeren Hülse 6. Die Faserbündel werden um die metallische Hülse 7 gewickelt bzw. mittels Pultrusion auf der Hülse 7 abgelegt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Fasern bereits mit Harz imprägniert sind, sogenannte Prepregs. Bevorzugt ist die metallische Hülse 7 an der Grenzfläche erwärmt, so dass sich das Harz beim Ablegen bzw. Umwickeln der metallischen Hülse 7 verflüssigt und die Fasern durchtränkt. Dadurch kommt eine stoffflüssige Verbindung zustande. Durch Abkühlung der Kugelmutter 1 steigen die Normalkräfte zwischen der metallischen Hülse 7 und dem Faserverbundmaterial 6, so dass ein Kraftschluss erreicht wird. Es kann weiterhin vorgesehen sein, die Kugelmutter 1 in eine Werkzeugform zu legen und sie unter Druck und Temperatur auszuhärten.In a further embodiment, the metallic sleeve is used 7 as a core or mandrel for the production of the outer sleeve 6 , The fiber bundles are wrapped around the metallic sleeve 7 wound or by pultrusion on the sleeve 7 stored. It may be provided that the fibers are already impregnated with resin, so-called prepregs. The metallic sleeve is preferred 7 heated at the interface, so that the resin when depositing or wrapping the metallic sleeve 7 liquefied and impregnated the fibers. This results in a substance-liquid connection. By cooling the ball nut 1 increase the normal forces between the metallic sleeve 7 and the fiber composite material 6 , so that a frictional connection is achieved. It can also be provided, the ball nut 1 into a mold and to cure under pressure and temperature.

Die Kugelmutter 1 kann Teil eines Kugelgewindetriebs einer Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeugs mit Riementrieb sein. Dabei weist sie üblicherweise einen Flansch 9 auf, auf dem eine hier nicht dargestellte Riemenscheibe des Riementriebs drehfest aufgesetzt ist.The ball nut 1 may be part of a ball screw of a power steering system of a motor vehicle with belt drive. It usually has a flange 9 on, on which a pulley of the belt drive, not shown here, is mounted rotationally fixed.

Dieser Flansch 9 kann in einem weiteren Verfahrensschritt auf die zuvor genannten Kugelmuttern 1 durch thermisches Spritzen, vorzugsweise Aufspritzen von unterschiedlichen Schichten in einem Lichtbogen-Aufspritzen-Verfahren erzeugt werden. Hierbei können unterschiedliche Materialien zum Einsatz komm, wie z.B. Metall auf Stahl-Legierungsbasis und/oder oxidkeramische und/oder carbidische Werkstoffe. Die Schichten können dabei jeweils aus einem oder aus unterschiedlichen metallischen Materialien bestehen. Die Verbindung ist sowohl form- als auch stoffschlüssig. Die Umfangsfläche 4 der Kugelmutter 1 in der die Fasern des Faserverbundwerkstoffs 6 eingebettet sind, wird an der Grenzschicht aufgeschmolzen. Dadurch werden die Fasern freigelegt. Die flüssige Metalllegierung dringt in die Fasern der Grenzschicht ein und verbindet sich mit der Faserverbundumfangsfläche. Die erste Schicht ist für die Verbindungsfestigkeit entscheidend. Sie hat eine Schichtdicke zwischen 100 µm und 1 mm. Die nachfolgenden Schichten können dicker sein.This flange 9 can in a further process step on the aforementioned ball nuts 1 by thermal spraying, preferably spraying of different layers in an arc spraying process. Here, different materials can be used, such as metal on steel alloy base and / or oxide ceramic and / or carbidic materials. The layers can each consist of one or different metallic materials. The connection is both positive and cohesive. The peripheral surface 4 the ball nut 1 in the fibers of the fiber composite material 6 are embedded, is melted at the boundary layer. This will expose the fibers. The liquid metal alloy penetrates into the fibers of the boundary layer and bonds to the fiber composite peripheral surface. The first layer is critical to bond strength. It has a layer thickness between 100 μm and 1 mm. The subsequent layers can be thicker.

Die innere Hülse 7 kann dabei als Elektrode verwendet werden, da sie aus einem leitfähigen hitzebeständigen Metall gefertigt ist.The inner sleeve 7 can be used as an electrode, since it is made of a conductive heat-resistant metal.

Die innere Hülse 7 kann entweder als einfacher zylindrischer Körper ausgebildet sein, bei dem nach dem Fügeprozess mit der äußeren Faserverbundhülse 6 die Kugellaufbahnen auf herkömmliche Weise in die Kugelmutter eingebracht werden oder die metallische Hülse 7 weist vorteilhafterweise vor dem Fügeprozess bereits die Kugellaufbahnen in ihrer inneren Oberflächenkontur auf. Die Kugellaufbahnen können ebenfalls entweder auf herkömmliche Weise über einen spanabhebenden Prozess oder aber über einen spanlosen Umformprozess erzeugt worden sein.The inner sleeve 7 can either be designed as a simple cylindrical body, in which after the joining process with the outer fiber composite sleeve 6 the ball tracks are introduced in a conventional manner in the ball nut or the metallic sleeve 7 Advantageously, before the joining process already on the ball raceways in their inner surface contour. The ball raceways may also have been produced either in a conventional manner via a machining process or via a chipless forming process.

Die erfindungsgemäße Kugelmutter 1 hat den Vorteil, dass sie bei gleichbleibender Festigkeit deutlich im Gewicht reduziert ist. Durch die Reduzierung des Gewichts auf der Umfangsfläche der Kugelmutter kann die Massenträgheit deutlich verringert werden und somit das dynamische Gewicht des Kugelgewindetriebs deutlich verbessert werden.The ball nut according to the invention 1 has the advantage that it is significantly reduced in weight while maintaining strength. By reducing the weight on the peripheral surface of the ball nut, the inertia can be significantly reduced and thus the dynamic weight of the ball screw can be significantly improved.

Claims (12)

Kugelmutter (1) für einen Kugelgewindetrieb mit einer kreiszylindrischen äußeren Umfangsfläche (4) und mit einer Innenseite (2), die eine schraubenförmig um eine Längsachse (5) gewundene Kugellaufbahn (3) zum Abwälzen von Kugeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmutter (1) eine innere zur Längsachse (5) koaxiale Hülse (7) und eine äußere zur Längsachse (5) koaxiale Hülse (6) aufweist, wobei die äußere Hülse (6) die Umfangsfläche (4) und die innere Hülse (7) die Innenseite (2) bildet, und wobei die äußere Hülse (6) aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet ist.Ball nut (1) for a ball screw with a circular cylindrical outer peripheral surface (4) and with an inner side (2) having a helically wound around a longitudinal axis (5) ball raceway (3) for rolling balls, characterized in that the ball nut ( 1) an inner to the longitudinal axis (5) coaxial sleeve (7) and an outer to the longitudinal axis (5) coaxial sleeve (6), wherein the outer sleeve (6) the peripheral surface (4) and the inner sleeve (7) the inside (2), and wherein the outer sleeve (6) is formed of a fiber composite material. Kugelmutter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff Kohlenstofffasern und/oder Glasfasern aufweist.Ball nut (1) to Claim 1 , characterized in that the fiber composite material comprises carbon fibers and / or glass fibers. Kugelmutter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Hülse (7) aus Metall gefertigt ist.Ball nut (1) to Claim 1 or 2 , characterized in that the inner sleeve (7) is made of metal. Kugelmutter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere und äußere Hülse (6, 7) form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.Ball nut (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner and outer sleeves (6, 7) are positively and / or materially interconnected. Kugelmutter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmutter (1) einen auf der Umfangsfläche (4) durch thermisches Spritzen aufgetragenen Flansch (9) aufweist.Ball nut (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the ball nut (1) on the peripheral surface (4) applied by thermal spraying flange (9). Kugelmutter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (9) zur Aufnahme eines Riemens dient.Ball nut (1) to Claim 5 , characterized in that the flange (9) serves to receive a belt. Kugelmutter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (9) zur Aufnahme eines Lagerringes dient.Ball nut (1) to Claim 5 , characterized in that the flange (9) serves to receive a bearing ring. Kugelgewindetrieb für eine Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeugs mit einer Kugelmutter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Ball screw drive for a power steering system of a motor vehicle with a ball nut (1) according to one of the preceding claims. Verfahren zur Herstellung einer Kugelmutter (1) mit einer kreiszylindrischen äußeren Umfangsfläche (4) und mit einer Innenseite (2), die eine schraubenförmige um eine Längsachse (5) gewundene Kugellaufbahn (3) zum Abwälzen von Kugeln aufweist, wobei die Innenseite (2) der Kugelmutter (1) durch eine zur Längsachse (5) koaxiale Hülse (7) gebildet ist, mit folgenden Schritten: - Wickeln von Fasern um die Hülse (7); - Verbringen der umwickelten Hülse (7) in eine Werkzeugform; - Einbringen eines aushärtbaren Harzes und Bildung des Faserverbundbauteils; - Entnahme des Faserverbundbauteils aus der Werkzeugform.Method for producing a ball nut (1) having a circular-cylindrical outer circumferential surface (4) and having an inner side (2) which has a helical ball track (3) wound around a longitudinal axis (5) for rolling balls, the inner side (2) the ball nut (1) is formed by a sleeve (7) coaxial with the longitudinal axis (5), comprising the following steps: Wrapping fibers around the sleeve (7); - Spend the wrapped sleeve (7) in a mold; - introducing a curable resin and forming the fiber composite component; - Removal of the fiber composite component from the mold. Verfahren zur Herstellung einer Kugelmutter (1) mit einer kreiszylindrischen äußeren Umfangsfläche (4) und mit einer Innenseite (2), die eine schraubenförmige um eine Längsachse gewundene Kugellaufbahn (3) zum Abwälzen von Kugeln aufweist, wobei die Innenseite (2) der Kugelmutter durch eine zur Längsachse koaxiale Hülse (7) gebildet ist, mit folgenden Schritten: - Wickeln von Fasern um die Hülse (7), wobei die Fasern mit einem aushärtbaren Harz getränkt sind; -Verbringen der umwickelten Hülse (7) in eine Werkzeugform; - Aushärten des Harzes und Bildung des Faserverbundbauteils; - Entnahme des Faserverbundbauteils aus der Werkzeugform.A method for producing a ball nut (1) having a circular cylindrical outer peripheral surface (4) and an inner side (2) having a helical ball raceway (3) wound around a longitudinal axis for rolling balls, wherein the inside (2) of the ball nut a coaxial with the longitudinal axis sleeve (7) is formed, comprising the following steps: - winding fibers around the sleeve (7), the fibers being impregnated with a thermosetting resin; Placing the wrapped sleeve (7) in a mold; - curing of the resin and formation of the fiber composite component; - Removal of the fiber composite component from the mold. Verfahren zur Herstellung einer Kugelmutter (1) mit einer kreiszylindrischen äußeren Umfangsfläche (4) und mit einer Innenseite (2), die eine schraubenförmige um eine Längsachse gewundene Kugellaufbahn (3) zum Abwälzen von Kugeln aufweist, wobei die Innenseite (2) der Kugelmutter (1) durch eine zur Längsachse koaxiale Hülse (7) gebildet ist, mit folgenden Schritten: - Pultrudieren von Fasern, die mit einem aushärtbaren Harz getränkt sind, um die Hülse (7); -Verbringen der umwickelten Hülse (7) in eine Werkzeugform; - Einbringen eines aushärtbaren Harzes und Bildung des Faserverbundbauteils; - Entnahme des Faserverbundbauteils aus der Werkzeugform.Method for producing a ball nut (1) having a circular-cylindrical outer peripheral surface (4) and having an inner side (2) which has a helical ball track (3) wound around a longitudinal axis for rolling balls, the inside (2) of the ball nut (2) 1) is formed by a sleeve (7) coaxial with the longitudinal axis, with the following steps: - Pultrudieren fibers impregnated with a thermosetting resin to the sleeve (7); Placing the wrapped sleeve (7) in a mold; - introducing a curable resin and forming the fiber composite component; - Removal of the fiber composite component from the mold. Verfahren zur Herstellung einer Kugelmutter (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt vor dem Wickeln die Hülse (7) auf ihrer Umfangsfläche erwärmt wird.Method for producing a ball nut (1) according to Claim 10 or 11 , characterized in that in a method step before winding the sleeve (7) is heated on its peripheral surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4282764A (en) * 1979-09-17 1981-08-11 Rexnord Inc. Rotary to linear actuator and method of making the same
DE60013206T2 (en) 1999-06-02 2005-08-11 Rexnord Corp., Milwaukee Actuator with multi-speed spindle
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