-
Die Erfindung betrifft ein Spindelelement für einen Kugelgewindetrieb, umfassend eine einem Kugelgewindetrieb zuordenbare oder zugeordnete Spindel und wenigstens ein einen Innenring, einen Außenring und wenigstens ein zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordnetes Wälzkörperelement umfassendes Wälzlagerelement zur Lagerung der Spindel.
-
Entsprechende Spindelelemente für Kugelgewindetriebe sind an und für sich bekannt und umfassen neben der zu lagernden Spindel wenigstens ein separates Wälzlagerelement, über welches die zu lagernde Spindel drehbar gelagert ist. Entsprechende Wälzlagerelemente bestehen aus einem Außenring, einem Innenring und zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordneten Wälzkörperelementen. Die Lagerung der Spindel erfolgt durch eine drehfeste Befestigung des Innenrings des Wälzlagerelements an dem Außenumfang der Spindel.
-
Aus
DE 10 2005 054 290 A1 beispielsweise ist ein Gewindetrieb bekannt geworden, dessen Gewindespindel an beiden axialen Enden über Radialrillenkugellager gelagert, wie sie vorstehend beschrieben sind.
-
Bei derartigen Spindelelementen besteht bisweilen das Risiko einer axialen Verschiebung des Wälzlagerelements bei einem Lösen der Befestigung, weshalb derartige Spindelelemente verbesserungswürdig sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Spindelelement für einen Kugelgewindetrieb anzugeben.
-
Die Aufgabe wird durch ein Spindelelement gemäß Anspruch 1 gelöst.
-
Das hierin beschriebene Spindelelement dient der drehbaren Lagerung einer Spindel für einen Kugelgewindetrieb bzw. der Lagerung einer Spindel eines Kugelgewindetriebs. Die über das Spindelelement zu lagernde auch als Gewindespindel zu bezeichnende bzw. zu erachtende Spindel bildet sonach einen Teil eines Kugelgewindetriebs.
-
Das Spindelelement umfasst eine Spindel und wenigstens ein der Lagerung der Spindel dienendes Lagerelement. Die Spindel wird also nicht über eine Spindelmutter, sondern über wenigstens ein Lagerelement gelagert. Bei einem entsprechenden Lagerelement handelt es sich um ein Wälzlagerelement, welches einen Außenring, einen Innenring und wenigstens ein, typischerweise mehrere, zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordnete bzw. wälzende Wälzkörperelemente umfasst. Der Außenring wie auch der Innenring umfasst typischerweise auch einen Aufnahme-, Laufbahn- oder Wälzbereich für die Wälzkörperelemente.
-
Die Besonderheit des hierin beschriebenen Spindelelements besteht darin, dass der Innenring des Wälzlagerelements integral bzw. einstückig mit der Spindel durch wenigstens eine umfangsmäßig umlaufende rillenartige Vertiefung in dem Außenumfang der Spindel gebildet ist. Der Innenring des Wälzlagerelements ist also einstückig mit einem bestimmten Materialabschnitt der Spindel ausgebildet respektive dient ein bestimmter Materialabschnitt der Spindel als Innenring des Wälzlagerelements. Mithin bildet die Spindel einen integralen Bestandteil des Wälzlagerelements, und umgekehrt, da der dem Wälzlagerelement zugehörige Innenring integral bzw. einstückig mit der Spindel ausgebildet ist. Entsprechende Wälzkörperelemente sind daher unmittelbar zwischen der Spindel, d. h. dem Außenumfang der Spindel, und dem Außenring des Wälzlagerelements, d. h. dem Innenumfang des Wälzlagerelements, anordenbar bzw. angeordnet. In allen Fällen ist der Innenring des Wälzlagerelements vollständig in die Spindel integriert. Ein separater Innenring ist sonach nicht erforderlich.
-
Das Spindelelement schließt das Risiko einer axialen Verschiebung des Wälzlagerelements bei einem Lösen der Befestigung aus bzw. reduziert dieses erheblich. Gleichermaßen ist die für die Lagerung der Spindel zwingend erforderliche Bauteilanzahl durch den Verzicht auf separate Innenringe reduziert und der Aufbau des Spindelelements somit vereinfacht.
-
Selbstverständlich ist es möglich, dass, sofern die Spindel über mehrere Wälzlagerelemente gelagert ist, die Innenringe mehrerer, insbesondere sämtlicher, Wälzlagerelemente jeweils entsprechend integral bzw. einstückig mit der Spindel ausgebildet sind.
-
Mit anderen Worten kann die integrale Ausbildung des Innenrings des Wälzlagerelements mit der Spindel durch die Ausbildung einer entsprechenden rillenartigen Vertiefung in dem Außenumfang der Spindel realisiert sein. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Spindel typischerweise zylindrisch bzw. mit einer zylindrischen Grundform ausgebildet ist.
-
Eine entsprechende rillenartige Vertiefung kann spanlos, d. h. z. B. durch ein Formen, insbesondere ein Um- bzw. Verformen, des Außenumfangs der Spindel gebildet sein. Eine entsprechende rillenartige Vertiefung kann jedoch auch spanend bzw. spanabhebend, d. h. z. B. durch einen Materialabtrag, gebildet sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine entsprechende Spindel bereits mit wenigstens einer entsprechenden rillenartigen Vertiefung auszubilden, so dass eine nachfolgende gesonderte Ausbildung einer entsprechenden rillenartigen Vertiefung nicht erforderlich ist.
-
Es wurde erwähnt, dass der Außenring wie auch der Innenring des Wälzkörperelements typischerweise auch einen Aufnahme-, Laufbahn- oder Wälzbereich für die Wälzkörperelemente umfasst. Ein entsprechender innenringringseitiger Aufnahme-, Laufbahn- oder Wälzbereich für die Wälzkörperelemente kann entsprechend durch die wenigstens eine rillenartige Vertiefung gebildet sein. Mit anderen Worten kann eine entsprechende rillenartige Vertiefung einen Aufnahmebereich zur Aufnahme wenigstens eines zwischen dem Außenring und dem Innenring des Wälzlagerelements angeordneten Wälzkörperelements respektive einen entsprechenden Laufbahn- oder Wälzbereich bilden. In Abhängigkeit der geometrischen Ausgestaltung entsprechender rillenartiger Vertiefungen können unterschiedliche Lagersituationen, d. h. z. B. Vierpunktlagerungen, ausgebildet werden. Der Innenring des Wälzlagerelements ist, wie erwähnt, integral mit der Spindel ausgebildet.
-
Eine entsprechende rillenartige Vertiefung ist zweckmäßig mit einer der Außenkontur des wenigstens einen Wälzkörperelements gegengleichen bzw. korrespondierenden Kontur gebildet. Die geometrische Gestaltung, d. h. insbesondere Abmessungen und Form, einer entsprechenden rillenartigen Vertiefung ist sonach in Abhängigkeit der geometrischen Gestaltung, d. h. insbesondere Abmessungen und Form, jeweiliger Wälzkörperelemente gewählt. Für den beispielhaften Fall kugeliger bzw. bzw. kugelförmiger Wälzkörperelemente ist eine rillenartige Vertiefung sonach in hierzu korrespondierender Weise ebenso kugelig bzw. bzw. kugelförmig ausgebildet. Entsprechendes gilt für den beispielhaften Fall kegel- oder tonnenförmiger sowie anders geformter Wälzkörperelemente und für den Fall mehrerer axial benachbart angeordneter Wälzkörperelemente, entsprechend kann eine entsprechend rillenartige Vertiefung als ein- oder mehrreihig, z. B. nach Art einer ein- oder mehrreihigen Schrägkugellagerlaufbahn, ausgebildet sein.
-
Die wenigstens eine rillenartige Vertiefung kann in dem Außenumfang der Spindel durch eine Reduzierung des Durchmessers der Spindel gebildet sein. Durch die Ausbildung entsprechender rillenartiger Vertiefungen ist der Durchmesser der Spindel sonach lokal reduziert. Das Ausmaß der Reduzierung des Durchmessers hängt von den genauen geometrischen Abmessungen einer jeweiligen rillenartigen Vertiefung ab. An dieser Stelle sei angemerkt, dass es selbstverständlich möglich ist, mehrere, in geometrischer Hinsicht unterschiedliche rillenartige Vertiefungen in dem Außenumfang der Spindel auszubilden.
-
Die Reduzierung des Durchmessers der Spindel kann in einer derart „tiefen” rillenartigen Vertiefung resultieren, dass eine axiale Bewegung entsprechender Wälzkörperelemente unmöglich ist. Die Wälzkörperelement sind hier derart axial betrachtet sicher bzw. unverrückbar in der rillenartigen Vertiefung gelagert. Die Tiefe der rillenartigen Vertiefung kann bezogen auf ein kugeliges bzw. kugelförmiges Wälzkörperelement sonach mehr als den halben Durchmesser des Wälzkörperelements betragen. Analoges gilt für anders geformte Wälzkörperelemente.
-
Eine entsprechende Reduzierung des Durchmessers der Spindel kann im Bereich eines im Vergleich zu einem eine Spindelmutter des bzw. allgemein eines Kugelgewindetriebs lagernden Bereich der Spindel größeren oder kleineren Durchmessers ausgebildet sein. Die, wie erwähnt, typischerweise zylindrische bzw. eine zylindrische Grundform aufweisende Spindel kann sonach axial betrachtet Bereiche mit unterschiedlichen Durchmessern, insbesondere Außendurchmessern, und somit unterschiedlichen Querschnittsflächen aufweisen. Ein erster Bereich kann der Lagerung der Spindel dienen, ein zweiter Bereich kann der Lagerung einer Spindelmutter des bzw. allgemein eines Kugelgewindetriebs dienen. Der erste und der zweite Bereich können sich in ihren Durchmessern, insbesondere Außendurchmessern, und somit in ihren Querschnittsflächen unterscheiden. Entsprechende rillenartige Vertiefungen sind typischerweise in einem entsprechenden ersten Bereich ausgebildet.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Kugelgewindetrieb, umfassend ein wie beschriebenes Spindelelement und eine Spindelmutter. Die Spindel des Spindelelements ist wie beschrieben gelagert.
-
Bezüglich des Kugelgewindetriebs gelten sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit dem Spindelelement analog.
-
Überdies betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Spindel für ein wie beschriebenes Spindelelement. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- – Ausbilden oder Bereitstellen einer Spindel für einen Kugelgewindetrieb,
- – Ausbilden wenigstens einer einen Innenring eines Wälzlagerelements zur Lagerung der Spindel bildenden rillenartigen Vertiefung in dem Außenumfang der Spindel.
-
Das Ausbilden der Spindel kann über übliche technische Prozesse, z. B. Drehen, zur Ausbildung entsprechender Spindeln realisiert werden.
-
Das Ausbilden entsprechender rillenartiger Vertiefungen in dem Außenumfang der Spindel kann spanlos, d. h. z. B. durch Formen, insbesondere Um- bzw. Verformen, des Außenumfangs der Spindel oder spanend bzw. spanabhebend, d. h. z. B. durch einen Materialabtrag, erfolgen.
-
Das Ausbilden entsprechender rillenartiger Vertiefungen in dem Außenumfang der Spindel kann in einem Arbeitsschritt mit dem Ausbilden entsprechender außenumfangsseitiger Gewindegänge oder in einem nachfolgenden Arbeitsschritt erfolgen. In entsprechenden spindelseitigen Gewindegängen sind Kugeln des Kugelgewindetriebs anzuordnen bzw. angeordnet.
-
Auch bezüglich des Verfahrens gelten sämtliche, insbesondere verfahrensrelevante Aspekte betreffende, Ausführungen im Zusammenhang mit dem Spindelelement analog.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
-
1, 2 je eine Prinzipdarstellung eines Spindelelements für einen Kugelgewindetrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
Die 1, 2 zeigen je eine Prinzipdarstellung eines Spindelelements 1 für einen Kugelgewindetrieb 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer teilweise längsgeschnittenen Ansicht.
-
Das Spindelelement 1 umfasst als zur Erläuterung des hierin beschriebenen Prinzips relevante Elemente eine Spindel 2 und ein Wälzlagerelement 4 zur Lagerung der Spindel 2. Die Spindel 2 ist über das Wälzlagerelement 4 drehbar um ihre Längs(mittel)achse drehbar gelagert.
-
Das Wälzlagerelement 4 umfasst einen Außenring 5, einen Innenring 6 und zwischen dem Außenring 5 und dem Innenring 6 angeordnete Wälzkörperelemente 7. Die Wälzkörperelemente 7 sind in den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen jeweils kugelig bzw. kugelförmig ausgebildet.
-
Ersichtlich ist der Innenring 6 des Wälzlagerelements 4 integral mit der Spindel 2 ausgebildet. Der Innenring 6 des Wälzlagerelements 4 ist also unmittelbar in die Spindel 2 integriert. Mithin bildet die Spindel 2 einen Bestandteil des Wälzlagerelements 4, da der dem Wälzlagerelement 4 zugehörige Innenring integral bzw. einstückig mit der Spindel 2 ausgebildet ist. Entsprechende Wälzkörperelemente 7 sind ersichtlich unmittelbar zwischen der Spindel 2 und dem Außenring 5 des Wälzlagerelements 4 angeordnet.
-
Der Innenring 6 des Wälzlagerelements 4 ist durch eine umfangsmäßig umlaufende rillenartige Vertiefung 8 des Außenumfangs der Spindel 2 gebildet. Die umfangsmäßig umlaufende rillenartige Vertiefung 8 ist durch eine lokale Reduzierung des Durchmessers der Spindel 2 gebildet.
-
Die Reduzierung des Durchmessers der Spindel 2 ist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Bereich eines im Vergleich zu einem die Spindelmutter 9 des Kugelgewindetriebs 3 lagernden Bereich der Spindel 2 kleineren Durchmessers ausgebildet. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Reduzierung des Durchmessers der Spindel 2 in einem Bereich eines im Vergleich zu einem die Spindelmutter 9 des Kugelgewindetriebs 3 lagernden Bereich der Spindel 2 größeren Durchmessers ausgebildet.
-
Die rillenartige Vertiefung 8 bildet gleichermaßen einen innenringringseitigen Aufnahme-, Laufbahn- oder Wälzbereich für die Wälzkörperelemente 7 und ist entsprechend mit einer der Außenkontur der Wälzkörperelemente 7 gegengleichen bzw. korrespondierenden Kontur gebildet. Für den in den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen gezeigten beispielhaften Fall kugeliger bzw. bzw. kugelförmiger Wälzkörperelemente 7 ist die rillenartige Vertiefung 8 sonach in hierzu korrespondierender Weise ebenso kugelig bzw. bzw. kugelförmig ausgebildet.
-
Die rillenartige Vertiefung 8 kann spanlos, d. h. z. B. durch ein Formen, insbesondere ein Um- bzw. Verformen, des Außenumfangs der Spindel 2, oder spanend bzw. spanabhebend, d. h. z. B. durch einen Materialabtrag, gebildet sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine entsprechende Spindel 2 bereits mit wenigstens einer entsprechenden rillenartigen Vertiefung 8 auszubilden, so dass eine nachfolgende separate Ausbildung einer entsprechenden rillenartigen Vertiefung 8 nicht erforderlich ist.
-
Der Kugelgewindetrieb 3 umfasst neben der Spindel 2, der Spindelmutter 9 noch zwischen jeweiligen spindelseitigen und spindelmutterseitigen Gewindegängen angeordnete Kugeln (nicht gezeigt) sowie eine Kugelumlenkung (ebenso nicht gezeigt).
-
Ein Verfahren zur Herstellung einer Spindel 2 für das Spindelelement 1 umfasst die Schritte:
- – Ausbilden oder Bereitstellen einer Spindel 2 für einen Kugelgewindetrieb 3,
- – Ausbilden wenigstens einer einen Innenring 6 eines Wälzlagerelements 4 zur Lagerung der Spindel 2 bildenden rillenartigen Vertiefung 8 in dem Außenumfang der Spindel 2.
-
Das Ausbilden der Spindel 2 kann über übliche technische Prozesse, z. B. Drehen, zur Ausbildung entsprechender Spindeln 2 realisiert werden.
-
Das Ausbilden entsprechender rillenartiger Vertiefungen 8 in dem Außenumfang der Spindel 2 kann spanlos, d. h. z. B. durch Formen, insbesondere Um- bzw. Verformen, des Außenumfangs der Spindel 2 oder spanend bzw. spanabhebend, d. h. z. B. durch einen Materialabtrag, erfolgen.
-
Das Ausbilden entsprechender rillenartiger Vertiefungen 8 in dem Außenumfang der Spindel 2 kann in einem Arbeitsschritt mit dem Ausbilden entsprechender außenumfangsseitiger Gewindegänge oder in einem nachfolgenden Arbeitsschritt erfolgen.
