DE102016223233A1 - Wälzkörpergewindetrieb mit radial eingesetzten, einstückigen Umlenkelementen - Google Patents

Wälzkörpergewindetrieb mit radial eingesetzten, einstückigen Umlenkelementen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wälzkörpergewindetrieb mit endlos umlaufenden Wälzkörpern, wobei die entsprechenden Umlenkelemente in Umlenkausnehmungen (50) aufgenommen sind, welche einen Grundkörper (31) in Richtung einer Montageachse (53) durchsetzen, welche die Längsachse (11) im rechten Winkel schneidet.Erfindungsgemäß weist die zumindest eine Umlenkausnehmung (50) jeweils einen ersten und einen zweiten Bereich auf, wobei der zweite Bereich radial innerhalb des ersten Bereichs angeordnet ist, wobei sich der erste Bereich mit einer konstanten ersten Querschnittsform (60) in Richtung der Montageachse (53) erstreckt, wobei sich der zweite Bereich (52) mit einer konstanten zweiten Querschnittsform (70) in Richtung der Montageachse (53) erstreckt, wobei die zweite Querschnittsform (70) in Richtung der Montageachse (53) betrachtet zumindest abschnittsweise innerhalb der ersten Querschnittsform (60) angeordnet ist, wobei sie im Übrigen mit dieser zusammenfällt, wobei die zweite Querschnittsform (70) einen ersten Abschnitt (71) aufweist, welcher in Richtung der Montageachse (53) betrachtet im Bereich des Rücklaufkanals (34) mit einem ersten Abschnitt (61) der ersten Querschnittsform (60) zusammenfällt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wälzkörpergewindetrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Aus der DE 100 12 810 A1 ist ein Wälzkörpergewindetrieb mit endlosem Wälzkörperumlauf bekannt. Die entsprechenden Umlenkelemente für die Wälzkörper werden in Richtung einer senkrecht zur Längsachse der Spindel verlaufenden Montageachse montiert.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Umlenkelement auch dann noch im Spritzgussverfahren herstellbar ist, wenn die kugelförmigen Wälzkörper einen besonders kleinen Durchmesser aufweisen, wobei die Spindel ebenfalls einen kleinen Durchmesser aufweisen. Hierbei ist anzumerken, dass die beim Spritzgießen auftretenden Maßtoleranzen weitgehend unabhängig von der Größe des Umlenkelements sind. Dementsprechend ist bei kleinen Umlenkelementen das Verhältnis zwischen Maßtoleranz und dem Nennwert des Maßes besonders ungünstig. Weiter ist der Wälzkörpergewindetrieb besonders kostengünstig. Das Spritzgusswerkzeug für das Umlenkelement ist einfach aufgebaut. Das Umlenkelement ist einteilig ausgebildet. Es werden keine gesonderten Befestigungsmittel für das Umlenkelement benötigt. Die Umlenkausnehmung ist mittels Fräsen einfach herstellbar.
  • Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Umlenkausnehmung jeweils einen ersten und einen zweiten Bereich aufweist, wobei der zweite Bereich radial innerhalb des ersten Bereichs angeordnet ist, wobei sich der erste Bereich mit einer konstanten ersten Querschnittsform in Richtung der Montageachse erstreckt, wobei sich der zweite Bereich mit einer konstanten zweiten Querschnittsform in Richtung der Montageachse erstreckt, wobei die zweite Querschnittsform in Richtung der Montageachse betrachtet zumindest abschnittsweise innerhalb der ersten Querschnittsform angeordnet ist, wobei sie im Übrigen mit dieser zusammenfällt, wobei die zweite Querschnittsform einen ersten Abschnitt aufweist, welcher in Richtung der Montageachse betrachtet im Bereich des Rücklaufkanals mit einem ersten Abschnitt der ersten Querschnittsform zusammenfällt.
  • Vorzugsweise sind beide Umlenkausnehmungen identisch ausgebildet, wobei sie derart um 180° gedreht zueinander angeordnet sind, dass deren Montageachsen parallel sind. Vorzugsweise sind die Umlenkausnehmungen spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene ausgebildet, welche die Längsachse und eine Mittelachse des Rücklaufkanals enthält. Vorzugsweise sind die beiden Umlenkelemente identisch ausgebildet. Die Wälzkörper sind vorzugsweise kugelförmig ausgebildet. Der Rücklaufkanal verläuft vorzugsweise parallel zur Längsachse. Die zweite Querschnittsform braucht nicht notwendigerweise eine endlos geschlossene Kontur zu bilden. Wie nachfolgend mit Bezug auf 5 erläutert, kann es sich aufgrund von Verschneidungen mit anderen Geometrien um eine unterbrochene Kontur handeln.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der erste Abschnitt der ersten Querschnittsform und/oder der erste Abschnitt der zweiten Querschnittsform gerade ausgeführt sind. Hierdurch ergibt ist ein besonders störungsarmer Ablauf der Wälzkörper am Übergang zwischen dem Umlenkelement und dem Rücklaufkanal. Die genannten ersten Abschnitte verlaufen vorzugsweise senkrecht zur Längsachse.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite Querschnittsform jeweils einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt, einen dritten Abschnitt und einen vierten Abschnitt aufweisen, welche jeweils gerade ausgebildet sind, wobei sie zusammen ein Rechteck definieren. Das Umlenkelement kann in der Folge so gestaltet werden, dass es in Richtung der Längsachse minimal in der Umlenkausnehmung verschiebbar ist, wobei es gleichzeitig quer zur Längsachse in der Umlenkausnehmung geführt ist. Hierdurch vereinfacht sich die Montage des Umlenkelements. Bei der ersten Querschnittsform beträgt die Breite des genannten Rechtecks in Richtung der Längsachse vorzugsweise zwischen 40% und 60% der Länge des Rechtecks quer zur Längsachse. Bei der zweiten Querschnittsform ist das genannte Rechteck vorzugsweise ein Quadrat. Der Übergang zwischen zwei aneinander angrenzenden ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Abschnitten ist vorzugsweise verrundet ausgebildet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich der zumindest einen Umlenkausnehmung zumindest abschnittsweise von einer ebenen ersten Fläche gebildet wird, welche senkrecht zur Montageachse angeordnet ist. In der Folge benötigt das Umlenkelement besonders wenig Bauraum. Die erste Fläche ist überdies einfach mit einem Schaftfräser herstellbar. Der Übergang zwischen der ersten Fläche und dem ersten Bereich kann scharfkantig oder verrundet ausgebildet sein. Die vorstehend genannte Verrundung wird im Bereich des Rücklaufkanals vorzugsweise abgetragen, wenn der erste bzw. der zweite Bereich hergestellt werden. Dies geschieht vorzugsweise mittels eines Schaftfräsers, dessen Drehachse parallel zur Montageachse ausgerichtet ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Rücklaufkanal in den ersten Bereich der zumindest einen Umlenkausnehmung einmündet. Der erste Bereich kann ohne weiteres so groß ausgeführt werden, dass dort ein störungsfreier Übertritt der Wälzkörper zwischen dem Umlenkelement und dem Rücklaufkanal stattfinden kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Rücklaufkanal am Übergang zur zumindest einen Umlenkausnehmung mit einer Fase versehen ist, wobei das zugeordnete Umlenkelement einen an die Fase angepassten Ausrichtvorsprung aufweist, welcher in die Fase eingreift. Hierdurch wird das Umlenkelement relativ zur Rücklaufkanal ausgerichtet. Weiter bildet die Fase die radial innere Begrenzung des Umlenkkanals, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist. Die Fase ist vorzugsweise vollständig im ersten Bereich der zumindest einen Umlenkausnehmung angeordnet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Umlenkkanal von einer gebogenen Nut in dem betreffenden Umlenkelement gebildet wird, welche zumindest abschnittsweise von einer zweiten Fläche überdeckt ist, welche zumindest abschnittsweise vom ersten Abschnitt der ersten Querschnittsform gebildet wird. Die gebogene Nut kann hinterschneidungsfrei ausgebildet sein, so dass sie mit einer einfachen, insbesondere zweiteiligen Spritzgussform herstellbar ist. Die zweite Fläche hat keine Absätze, welche den Ablauf der Wälzkörper stören könnten. Vorzugsweise wird die gebogene Nut abschnittsweise vom zweiten Bereich der betreffenden Umlenkausnehmung überdeckt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Umlenkelement einen biegeelastischen Arm aufweist, welcher derart unter Vorspannung am zugeordneten ersten Bereich der betreffenden Umlenkausnehmung anliegt, dass das Umlenkelement in Richtung des Rücklaufkanals gedrückt wird. Hierdurch liegt das Umlenkelement am Übergang zur Rücklaufbohrung spaltfrei an der Umlenkausnehmung an. Darüber hinaus wird der Ausrichtvorsprung in die Fase gedrückt, so dass eine optimale Ausrichtung des Umlenkelements relativ zum Rücklaufkanal gegeben ist. Weiter wird hierdurch verhindert, dass das Umlenkelement aus der Umlenkausnehmung herausfällt. Die Vorspannkraft des biegeelastischen Arms ist vorzugsweise in Richtung der Längsachse gerichtet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der biegeelastische Arm einen Rastvorsprung aufweist, welcher in eine zugeordnete Rastausnehmung eingreift, welche in den ersten Bereich der betreffenden Umlenkausnehmung einmündet. Hierdurch wird das Umlenkelement zusätzlich gegen Herausfallen aus der Umlenkausnehmung gesichert.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Rastausnehmung in einer Flucht mit dem Rücklaufkanal angeordnet ist. Die Rastausnehmung kann damit kostengünstig zusammen mit dem Rücklaufkanal hergestellt werden. Insbesondere ist daran gedacht, die Rastausnehmung und die Fase am Rücklaufkanal in einem Arbeitsgang herzustellen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass in Richtung der Montageachse betrachtet zwischen der ersten und der zweiten Querschnittsform ein Abschnitt des Gewindekanals vom Grundkörper unmittelbar begrenzt wird. Hierdurch wird vermieden, dass die Wälzkörper lastübertragend auf dem Umlenkelement abwälzen. Dieses könnte hierdurch beschädigt werden.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Wälzkörpergewindetriebs;
    • 2 eine perspektivische Ansicht der Mutter des Wälzkörpergewindetriebs nach 1;
    • 3 eine perspektivische Ansicht eines Umlenkelements des Wälzkörpergewindetriebs nach 1;
    • 4 eine weitere perspektivische Ansicht des Umlenkelements nach 3;
    • 5 eine grobschematische Ansicht einer Umlenkausnehmung in Richtung ihrer Montageachse.
  • 1 zeigt einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Wälzkörpergewindetriebs 10, wobei die Längsachse 11 in der Schnittebene angeordnet ist. Der Wälzkörpergewindetrieb 10 umfasst eine Spindel 20 und eine Mutter 30, welche die Spindel 20 umgibt. Die Außenumfangsfläche 21 der Spindel 20 ist im Wesentlichen kreiszylindrisch bezüglich der Längsachse 11 ausgebildet. An der Außenumfangsfläche 21 ist eine bezüglich der Längsachse 11 schraubenförmig verlaufende Spindelnut 22 angeordnet, deren Querschnittsprofil an kugelförmige Wälzkörper 14 angepasst ist. Der Übersichtlichkeit halber ist in 1 nur ein einziger Wälzkörper 14 dargestellt, wobei tatsächlich nahezu der gesamte Umlaufkanal 13 mit Wälzkörpern 14 gefüllt ist. Die Spindel 20 besteht aus Stahl, wobei sie zumindest im Bereich der Spindelnut 22 gehärtet ist.
  • Die Mutter 30 umfasst einen Grundkörper 31, der aus Stahl besteht, wobei er zumindest im Bereich der Mutternut 33 gehärtet ist. Die Innenumfangsfläche 32 der Mutter 30 ist im Wesentlichen kreiszylindrisch bezüglich der Längsachse 11 ausgebildet. Die dortige Mutternut 33 ist schraubenförmig bezüglich der Längsachse 11 ausgebildet, wobei sie die gleiche Steigung wie die Spindelnut 22 aufweist. Die Wälzkörper 14 greifen sowohl in die Spindelnut 22 als auch in die Mutternut 33 ein, so dass die Mutternut 33 zusammen mit der Spindelnut 22 einen schraubenförmigen Gewindekanal 12 für die Wälzkörper 14 bildet.
  • In der Mutter 30 sind vorliegend zwei identische Umlenkelemente 40 aufgenommen. Die Umlenkelemente 40 greifen jeweils mit einer Abhebenase (Nr. 42 in 3) in die Spindelnut 22 ein, wobei sie einen gebogenen Umlenkkanal 41 aufweisen, welcher den Gewindekanal 12 mit dem Rücklaufkanal 34 verbindet. Der Rücklaufkanal 34 ist in Form einer kreiszylindrischen Bohrung im Grundkörper 31 ausgebildet, welche parallel zur Längsachse 11 angeordnet ist. Die genannte Bohrung durchsetzt den Grundkörper 31 über seine gesamte Länge, wobei sie die Umlenkausnehmungen 50, in welchen die Umlenkelemente 40 aufgenommen sind, schneidet. Zwischen den Umlenkelementen 40 bildet die genannte Bohrung den Rücklaufkanal 34, wobei sie im Übrigen zwei Rastausnehmungen 56 bildet, die fluchtend zum Rücklaufkanal 34 angeordnet sind. Die Rastausnehmungen 56 haben gegenüber dem Rücklaufkanal 34 einen vergrößerten Durchmesser, so dass die Fase 35 am Rücklaufkanal 34 durch die Rastausnehmungen 56 hindurch herstellbar ist.
  • Die Umlenkelemente 40 sind jeweils mit einem biegeelastischen Arm 45 versehen. An diesem ist jeweils ein kreiszylindrischer Rastvorsprung (Nr. 46 in 4) angeordnet, welcher in eine zugeordnete Rastausnehmung 56 eingreift.
  • Die Umlenkausnehmungen 50 haben jeweils einen radial äußeren ersten Bereich 51, der sich mit einer konstanten ersten Querschnittsform (Nr. 60 in 5) in Richtung einer Montageachse 53 erstreckt. Die Montageachse 53 schneidet die Längsachse 11 im rechten Winkel. Die Umlenkausnehmungen 50 durchsetzen die Mutter 30 in Richtung der Montageachse 53, so dass der erste Bereich 51 nach außen offen ist, um das Umlenkelement 40 dort einzubauen. Die Umlenkausnehmungen 50 haben weiter einen radial inneren zweiten Bereich 52, der sich mit einer konstanten zweiten Querschnittsform in (Nr. 70 in 5) in Richtung der Montageachse 53 erstreckt. Am Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 51; 52 ist eine ebene erste Fläche 54 vorgesehen, welche senkrecht zur Montageachse 53 angeordnet ist. Wegen weiterer Details wird auf die Ausführungen zu 5 verwiesen.
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Mutter 30 des Wälzkörpergewindetriebs nach 1. Das in 2 linke Umlenkelement 40 ist nicht dargestellt, damit die entsprechende Umlenkausnehmung 50 sichtbar ist. Zu erkennen ist insbesondere die ebene erste Fläche 54. Unterhalb dieser Fläche ist die Mutternut (Nr. 33 in 1 bzw. 5) am Grundkörper 31 der Mutter 30 angeordnet. Die Wälzkörper können dort lastübertragend abwälzen, ohne dass eine Beschädigung des Umlenkelements 40 zu befürchten ist. Oberhalb der ersten Fläche 54 steht ein großer Bauraum für das Umlenkelement 40 zur Verfügung, wobei insbesondere genügend Platz für den biegeelastischen Arm 45 und für einen Umlenkkanal (Nr. 41 in 1) mit einem großen Krümmungsradius vorhanden ist.
  • Weiter ist zu erkennen, dass der erste Bereich 51 im Bereich des Rücklaufkanals 34 absatzfrei in den zweiten Bereich 52 übergeht, weil die erste und die zweite Querschnittsform dort zusammenfallen. Dieser Bereich bildet eine ebene zweite Fläche 55, welche senkrecht zur Längsachse 11 ausgerichtet ist. Die zweite Fläche 55 überdeckt die gebogene Nut (Nr. 44 in 3) im Umlenkelement 40, so dass sich ein geschlossener Umlenkkanal ergibt. Der sanfte Ablauf der Wälzkörper wird durch die absatzfreie zweite Fläche 55 nicht gestört. Die Umlenkausnehmung 50 ist dennoch einfach mittels eines Schaftfräsers, dessen Drehachse parallel zur Montageachse (Nr. 53 in 1) angeordnet ist, herstellbar.
  • Anzumerken ist, dass die in 2 dargestellte Mutter 30 zur Verwendung in einer Linearbewegungsvorrichtung vorgesehen ist, wie sie beispielsweise aus der US 7 070 041 B1 bekannt ist. Die vorliegende Erfindung ist aber genauso gut für konventionelle, im Wesentlichen kreiszylindrische Muttern verwendbar.
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Umlenkelements 40 des Wälzkörpergewindetriebs nach 1. Das Umlenkelement 40 ist einstückig ausgebildet, wobei es aus Kunststoff, insbesondere aus Polyamid besteht. Es ist im Spritzgussverfahren hergestellt, wobei es so gestaltet ist, dass eine zweiteilige Spritzgussform verwendet werden kann, welche ohne bewegliche Schieber auskommt. Die Trennebene 80 der Spritzgussform ist mit einer Strichpunktlinie gekennzeichnet. Die Trennebene 80 verläuft senkrecht zu Längsachse.
  • Das Umlenkelement 40 hat einen Basisabschnitt 81, dessen Außenform an den ersten Bereich der Umlenkausnehmung angepasst ist. Der Basisabschnitt 81 hat eine ebene dritte Fläche 83, welche senkrecht zur Montageachse (Nr. 53 in 1) ausgerichtet ist. Diese liegt auf der ersten Fläche (Nr. 54 in 2) der Umlenkausnehmung auf oder ist mit geringem Abstand zu dieser angeordnet. Auf der dritten Fläche 83 ist der Abhebefortsatz 82 angeordnet, welcher in den zweiten Bereich der Umlenkausnehmung eingreift. Seine Umfangsform ist an die zweite Querschnittsform angepasst. Die Breite der zweiten Querschnittsform in Richtung der Längsachse ist jedoch etwas größer als die entsprechende Breite des Abhebefortsatzes 82 ausgeführt, damit der Ausrichtvorsprung 43 problemlos in die Fase (Nr. 35 in 1) am Rücklaufkanal eingeführt werden kann. Die vierte Fläche 84 am Abhebefortsatz 82, welche der Spindelnut (Nr. 22 in 1) gegenüber liegt, ist mit geringem Abstand äquidistant zur genannten Spindelnut ausgebildet.
  • Der Abhebefortsatz 82 bildet eine Abhebenase 42, welche am Ende einer gebogenen Nut 44 angeordnet ist, welche den Umlenkkanal bildet. Die gebogene Nut 44 ist in Richtung der Längsachse hinterschneidungsfrei ausgebildet, so dass die genannte Spritzgussform problemlos geöffnet werden kann. Die gebogene Nut 44 bildet zwei Biegungen. Mit der Biegung an der Abhebenase werden die Wälzkörper näherungsweise tangential aus der Spindelnut ausgehoben. Mit der Biegung im Bereich des Ausrichtvorsprungs werden sie in Richtung der Längsachse und damit in Richtung des Rücklaufkanals umgelenkt.
  • Der Ausrichtvorsprung 43 ist als Kreiskegel ausgebildet, welcher von der gebogenen Nut 44 angeschnitten ist. Im Bereich des Ausrichtvorsprungs 43 laufen die Wälzkörper an ihrer radial inneren Seite über die Fase (Nr. 35 in 1) am Rücklaufkanal. Diese Fase ist vorliegend aus Kostengründen in Form einer Kegelsenkung ausgebildet. Sie kann aber auch kreisförmig verrundet sein, wodurch der Ablauf der Wälzkörper weniger gestört wird.
  • Weiter ist auf die ersten Ausnehmungen 85 am Umlenkelement 40 hinzuweisen. Diese dienen einerseits der Materialeinsparung. Sie sind außerdem so angeordnet, dass der Verzug des Umlenkelements 40 beim Abkühlen des Kunststoffes in der Spritzgussform minimiert ist.
  • 4 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Umlenkelements 40 nach 3. Der Basisabschnitt 81 hat eine fünfte Fläche 86, welche von der dritten Fläche 83 weg weist. Diese ist vorliegend eben und senkrecht zur Montageachse (Nr. 53 in 1) angeordnet. Wie aus 2 ersichtlich, ist die fünfte Fläche 86 minimal versenkt im Grundkörper angeordnet.
  • Der biegeelastische Arm 45 ist in einer zweiten Ausnehmung 87 des Basisabschnitts 81 angeordnet. Diese ist als rechteckige Nut ausgebildet, welche sich in Richtung der Montageachse über die gesamte Höhe des Basisabschnitts 81 erstreckt. Der biegeelastische Arm 45 ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet. Der kurze L-Schenkel 88 ist mit dem Grund der zweiten Ausnehmung 87 einstückig verbunden, wobei er sich in Richtung der Längsachse erstreckt. Er stellt einen Bewegungsfreiraum für den langen L-Schenkel 89 des biegeelastischen Arms 45 bereit. Der lange L-Schenkel 89 verläuft näherungsweise in Richtung der Montageachse, wobei er eine Einführschräge 90 bildet, welche den Einbau des Umlenkelements 40 in die zugeordnete Umlenkausnehmung vereinfacht. Der lange L-Schenkel 89 ist so angeordnet, dass er beim Einbau des Umlenkelements 40 in die zugeordnete Umlenkausnehmung elastisch verformt wird. Dabei rastet der Rastvorsprung 46 am freien Ende des langen L-Schenkels 89 in die zugeordnete Rastausnehmung (Nr. 56 in 1) ein. Der Rastvorsprung 46 verhindert dabei nur eine Bewegung des Umlenkelements von der Längsachse weg. Er ist daher nur radial außen kreiszylindrisch ausgebildet, so dass er an die Rastausnehmung angepasst ist. An seiner radial inneren Seite setzt er die Einführschräge 90 absatzfrei fort.
  • 5 zeigt eine grobschematische Ansicht einer Umlenkausnehmung 50 in Richtung ihrer Montageachse 53. Die erste Querschnittsform 60 des radial äußeren ersten Bereichs der Umlenkausnehmung 50 hat einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Abschnitt 61; 62; 63; 64, die jeweils gerade ausgebildet sind, wobei sie zusammen ein Rechteck definieren. Sie sind entweder senkrecht oder parallel zur Längsachse 11 ausgerichtet. Die entsprechenden Ecken sind alle mit einer Verrundung 65 versehen, deren Radius vorzugsweise gleich dem Radius des Schaftfräsers ist, mit welchem die Umlenkausnehmung 50 hergestellt wird.
  • Die zweite Querschnittsform 70 des radial inneren zweiten Bereichs der Umlenkausnehmung 50 hat einen ersten, einen dritten und einen vierten Abschnitt 71; 73; 74, die jeweils gerade ausgebildet sind, wobei sie zusammen ein Rechteck definieren. Weiter ist in 5 als Strichpunktlinie ein gerader zweiter Abschnitt 72 eigenzeichnet, welcher ebenfalls eine Rechteckseite bildet. Wenn der Durchmesser der Rastausnehmung 56 genügen klein ist, handelt es sich hierbei um eine physische Seitenbegrenzung des zweiten Bereichs. Vorliegend hat man sich jedoch dafür entschieden, den Durchmesser der Rastausnehmung und deren Bohrtiefe jeweils so groß auszuführen, dass der zweiten Abschnitt 72 vollständig weggeschnitten ist. Die Rastausnehmung 56 ist somit zur Innenumfangsfläche (Nr. 32 in 1) der Mutter hin offen, wodurch sich die Schnittkanten 76 ergeben. Die genannten Abschnitte 71; 72; 73; 74 sind entweder senkrecht oder parallel zur Längsachse 11 ausgerichtet. Die entsprechenden Ecken sind alle mit einer Verrundung 75 versehen, deren Radius vorzugsweise gleich dem Radius des Schaftfräsers ist, mit welchem die Umlenkausnehmung 50 hergestellt wird. Der zweite, der dritte und der vierte Abschnitt 72; 73; 74 der zweiten Querschnittsform 70 sind vollständig innerhalb der ersten Querschnittsform 60 angeordnet. Allein der erste Abschnitt 71 der zweiten Querschnittsform 70 fällt mit dem ersten Abschnitt 61 der ersten Querschnittsform 60 zusammen. Dort ist der Rücklaufkanal 34 mit der Fase 35 im Grundkörper angeordnet.
  • Die Mutternut 33 ist in Form zweier Strichlinien in 5 eingezeichnet. Sie verläuft abschnittsweise, im schraffiert dargestellten Bereich 15, zwischen der ersten und der zweiten Querschnittsform 60; 70. Dort stützen sich die Wälzkörper lastübertragend am Grundkörper ab, wobei keine Beschädigung des Umlenkelements aus Kunststoff zu befürchten ist.
  • Weiter ist darauf hinzuweisen, dass die Umlenkausnehmung 50 spiegelsymmetrisch bezüglich einer Symmetrieebene 16 ausgebildet ist, welche die Längsachse 11 und die Mittelachse des Rücklaufkanals 34 enthält.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Wälzkörpergewindetrieb
    11
    Längsachse
    12
    Gewindekanal
    13
    endloser Umlaufkanal
    14
    Wälzkörper
    15
    Abschnitt des Gewindekanals, der innerhalb der ersten Querschnittsform vom Grundkörper begrenzt wird
    16
    Symmetrieebene
    20
    Spindel
    21
    Außenumfangsfläche der Spindel
    22
    Spindelnut
    30
    Mutter
    31
    Grundkörper
    32
    Innenumfangsfläche der Mutter
    33
    Mutternut
    34
    Rücklaufkanal
    35
    Fase
    40
    Umlenkelement
    41
    Umlenkkanal
    42
    Abhebenase
    43
    Ausrichtvorsprung
    44
    gebogene Nut
    45
    biegeelastischer Arm
    46
    Rastvorsprung
    50
    Umlenkausnehmung
    51
    erster Bereich der Umlenkausnehmung
    52
    zweiter Bereich der Umlenkausnehmung
    53
    Montageachse
    54
    erste Fläche
    55
    zweite Fläche
    56
    Rastausnehmung
    60
    erste Querschnittsform
    61
    erster Abschnitt der ersten Querschnittsform
    62
    zweiter Abschnitt der ersten Querschnittsform
    63
    dritter Abschnitt der ersten Querschnittsform
    64
    vierter Abschnitt der ersten Querschnittsform
    65
    Verrundung
    70
    zweite Querschnittsform
    71
    erster Abschnitt der zweiten Querschnittsform
    72
    zweiter Abschnitt der zweiten Querschnittsform
    73
    dritter Abschnitt der zweiten Querschnittsform
    74
    vierter Abschnitt der zweiten Querschnittsform
    75
    Verrundung
    76
    Schnittkante
    80
    Trennebene
    81
    Basisabschnitt
    82
    Abhebefortsatz
    83
    dritte Fläche
    84
    vierte Fläche
    85
    erste Ausnehmung
    86
    fünfte Fläche
    87
    zweite Ausnehmung
    88
    kurzer L-Schenkel
    89
    langer L-Schenkel
    90
    Einführschräge
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10012810 A1 [0002]
    • US 7070041 B1 [0026]

Claims (11)

  1. Wälzkörpergewindetrieb (10) mit einer sich entlang einer Längsachse (11) erstreckenden Spindel (20) und einer Mutter (30), welche die Spindel (20) umgibt, wobei zwischen einer Außenumfangsfläche (21) der Spindel (20) und einer Innenumfangsfläche (32) der Mutter (30) wenigstens ein bezüglich der Längsachse (11) schraubenförmig verlaufender Gewindekanal (12) vorgesehen ist, wobei dem wenigstens einen Gewindekanal (12) jeweils zwei gesonderte Umlenkelemente (40) zugeordnet sind, welche jeweils in einer zugeordneten Umlenkausnehmung (50) in einem Grundkörper (31) der Mutter (30) aufgenommen sind, wobei die Umlenkelemente (40) jeweils einen gebogenen Umlenkkanal (41) begrenzen, der an einem Ende mit einer Abhebenase (42) versehen ist, welche in einen zugeordneten Gewindekanal (12) eingreift, wobei die beiden einander zugeordneten Umlenkkanäle (41) über einen Rücklaufkanal (34), der im Grundkörper (31) verläuft, derart miteinander verbunden sind, dass sich ein endloser Umlaufkanal (13) ergibt, wobei in dem Umlaufkanal (13) eine Reihe von Wälzkörpern (14) aufgenommen ist, wobei zumindest eine Umlenkausnehmung (50) den Grundkörper (31) in Richtung einer Montageachse (53) durchsetzt, welche die Längsachse (11) im rechten Winkel schneidet, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Umlenkausnehmung (50) jeweils einen ersten und einen zweiten Bereich (51; 52) aufweist, wobei der zweite Bereich (52) radial innerhalb des ersten Bereichs (51) angeordnet ist, wobei sich der erste Bereich (51) mit einer konstanten ersten Querschnittsform (60) in Richtung der Montageachse (53) erstreckt, wobei sich der zweite Bereich (52) mit einer konstanten zweiten Querschnittsform (70) in Richtung der Montageachse (53) erstreckt, wobei die zweite Querschnittsform (70) in Richtung der Montageachse (53) betrachtet zumindest abschnittsweise innerhalb der ersten Querschnittsform (60) angeordnet ist, wobei sie im Übrigen mit dieser zusammenfällt, wobei die zweite Querschnittsform (70) einen ersten Abschnitt (71) aufweist, welcher in Richtung der Montageachse (53) betrachtet im Bereich des Rücklaufkanals (34) mit einem ersten Abschnitt (61) der ersten Querschnittsform (60) zusammenfällt.
  2. Wälzkörpergewindetrieb nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt (61) der ersten Querschnittsform (60) und/oder der erste Abschnitt (71) der zweiten Querschnittsform (70) gerade ausgeführt sind.
  3. Wälzkörpergewindetrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite Querschnittsform (60; 70) jeweils einen ersten Abschnitt (61; 71), einen zweiten Abschnitt (62; 72), einen dritten Abschnitt (63; 73) und einen vierten Abschnitt (64; 74) aufweisen, welche jeweils gerade ausgebildet sind, wobei sie zusammen ein Rechteck definieren.
  4. Wälzkörpergewindetrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche. wobei der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich (51; 52) der zumindest einen Umlenkausnehmung (50) zumindest abschnittsweise von einer ebenen ersten Fläche (54) gebildet wird, welche senkrecht zur Montageachse (53) angeordnet ist.
  5. Wälzkörpergewindetrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rücklaufkanal (34) in den ersten Bereich (51) der zumindest einen Umlenkausnehmung (50) einmündet.
  6. Wälzkörpergewindetrieb nach Anspruch 5, wobei der Rücklaufkanal (34) am Übergang zur zumindest einen Umlenkausnehmung (40) mit einer Fase (35) versehen ist, wobei das zugeordnete Umlenkelement (50) einen an die Fase (35) angepassten Ausrichtvorsprung (43) aufweist, welcher in die Fase (35) eingreift.
  7. Wälzkörpergewindetrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Umlenkkanal (41) von einer gebogenen Nut (44) in dem betreffenden Umlenkelement (40) gebildet wird, welche zumindest abschnittsweise von einer zweiten Fläche (55) überdeckt ist, welche zumindest abschnittsweise vom ersten Abschnitt (61) der ersten Querschnittsform (60) gebildet wird.
  8. Wälzkörpergewindetrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Umlenkelement (40) einen biegeelastischen Arm (45) aufweist, welcher derart unter Vorspannung am zugeordneten ersten Bereich (51) der betreffenden Umlenkausnehmung (40) anliegt, dass das Umlenkelement (40) in Richtung des Rücklaufkanals (34) gedrückt wird.
  9. Wälzkörpergewindetrieb nach Anspruch 8, wobei der biegeelastische Arm (45) einen Rastvorsprung (46) aufweist, welcher in eine zugeordnete Rastausnehmung (56) eingreift, welche in den ersten Bereich (51) der betreffenden Umlenkausnehmung (50) einmündet.
  10. Wälzkörpergewindetrieb nach Anspruch 9, wobei die Rastausnehmung (56) in einer Flucht mit dem Rücklaufkanal (34) angeordnet ist.
  11. Wälzkörpergewindetrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in Richtung der Montageachse (53) betrachtet zwischen der ersten und der zweiten Querschnittsform (60; 70) ein Abschnitt (15) des Gewindekanals (12) vom Grundkörper (31) unmittelbar begrenzt wird.
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