DE102018129102A1

DE102018129102A1 - Device for converting a first movement into a second movement

Info

Publication number: DE102018129102A1
Application number: DE102018129102.7A
Authority: DE
Inventors: Philippe Ott
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung oder zur Umwandlung einer Translationsbewegung in eine Drehbewegung, umfassend eine Spindel (1) und eine Gewindemutter (2), die die Spindel (1) radial umschließt, wobei die Gewindemutter (2) ein Innengewindeprofil (3) mit einer Gewindesteigung aufweist, wobei zwischen der Spindel (1) und der Gewindemutter (2) mehrere Lagerelemente (4a, 4b, 4c) axial beabstandet zueinander aufgenommen sind, um die Spindel (1) gegenüber der Gewindemutter (3) oder umgekehrt abzustützen. An der Spindel (1) ist für jedes Lagerelement (4a, 4b, 4c) eine jeweilige exzentrische, in sich geschlossene Außenlaufbahn (5) ausgebildet, wobei jedes Lagerelement (4a, 4b, 4c) einen Außenring (6) mit einer in sich geschlossenen Innenlaufbahn (7) umfasst, wobei jeder Außenring (6) an einer Außenumfangsfläche ein rillenförmiges Außenprofil (8) aufweist, welches zumindest teilweise in das Innengewindeprofil (3) der Gewindemutter (2) eingreift, wobei eine Vielzahl von Wälzkörpern (9) räumlich zwischen der Innenlaufbahn (7) des Außenrings (6) und der Außenlaufbahn (5) der Spindel (1) abrollen.The invention relates to a device for converting a rotary movement into a translational movement or for converting a translational movement into a rotary movement, comprising a spindle (1) and a threaded nut (2) which radially surrounds the spindle (1), the threaded nut (2) being one Has internal thread profile (3) with a thread pitch, wherein between the spindle (1) and the threaded nut (2) a plurality of bearing elements (4a, 4b, 4c) are received axially spaced from each other to the spindle (1) relative to the threaded nut (3) or vice versa. A respective eccentric, self-contained outer raceway (5) is formed on the spindle (1) for each bearing element (4a, 4b, 4c), each bearing element (4a, 4b, 4c) having an outer ring (6) with a self-contained one Inner raceway (7), each outer ring (6) having a groove-shaped outer profile (8) on an outer circumferential surface, which at least partially engages in the inner thread profile (3) of the threaded nut (2), with a large number of rolling elements (9) spatially between the Roll off the inner raceway (7) of the outer ring (6) and the outer raceway (5) of the spindle (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung oder zur Umwandlung einer Translationsbewegung in eine Drehbewegung, umfassend eine Spindel und eine Gewindemutter, die die Spindel radial umschließt, wobei die Gewindemutter ein Innengewindeprofil mit einer Gewindesteigung aufweist, wobei zwischen der Spindel und der Gewindemutter mehrere Lagerelemente axial beabstandet zueinander aufgenommen sind, um die Spindel gegenüber der Gewindemutter oder umgekehrt abzustützen.The invention relates to a device for converting a rotary movement into a translational movement or for converting a translational movement into a rotary movement, comprising a spindle and a threaded nut, which radially encloses the spindle, the threaded nut having an internal thread profile with a thread pitch, between the spindle and the Threaded nut a plurality of bearing elements are axially spaced apart to support the spindle against the threaded nut or vice versa.

Aus der DE 40 02 151 A1 geht eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Linearbewegung oder umgekehrt hervor. Zur Durchführung der Linearbewegung ist eine Spindelmutter einer Spindel für die Rotationsbewegung zugeordnet, wobei die Spindelmutter zumindest aus einem Körper oder Teil besteht, welcher eine Bohrung aufweist, in die ein Kugellager mit einem Kugellagerinnenring eingesetzt ist. Der Innendurchmesser des Kugellagerinnenrings ist größer als der Außendurchmesser der Spindel.From the DE 40 02 151 A1 shows a device for converting a rotational movement into a linear movement or vice versa. To carry out the linear movement, a spindle nut is assigned to a spindle for the rotational movement, the spindle nut consisting of at least one body or part which has a bore into which a ball bearing with a ball bearing inner ring is inserted. The inner diameter of the ball bearing inner ring is larger than the outer diameter of the spindle.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine alternative Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung oder umgekehrt bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an alternative device for converting a rotary movement into a translational movement or vice versa.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a device with the features of claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention result from the subclaims, the description below and the attached figures.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung oder zur Umwandlung einer Translationsbewegung in eine Drehbewegung umfasst eine Spindel und eine Gewindemutter, wobei die Gewindemutter die Spindel radial umschließt, wobei die Gewindemutter ein Innengewindeprofil mit einer Gewindesteigung aufweist, und wobei zwischen der Spindel und der Gewindemutter mehrere Lagerelemente axial beabstandet zueinander aufgenommen sind, um die Spindel gegenüber der Gewindemutter oder umgekehrt abzustützen, wobei an der Spindel für jedes Lagerelement eine jeweilige exzentrische, in sich geschlossene Außenlaufbahn ausgebildet ist, wobei jedes Lagerelement einen Außenring mit einer in sich geschlossenen Innenlaufbahn umfasst, wobei jeder Außenring an einer Außenumfangsfläche ein rillenförmiges Außenprofil aufweist, welches zumindest teilweise in das Innengewindeprofil der Gewindemutter eingreift, wobei eine Vielzahl von Wälzkörpern räumlich zwischen der Innenlaufbahn des Außenrings und der Außenlaufbahn der Spindel abrollen.A device according to the invention for converting a rotary movement into a translational movement or for converting a translational movement into a rotary movement comprises a spindle and a threaded nut, the threaded nut radially enclosing the spindle, the threaded nut having an internal thread profile with a thread pitch, and wherein between the spindle and the Threaded nut a plurality of bearing elements are axially spaced apart to support the spindle against the threaded nut or vice versa, a respective eccentric, self-contained outer raceway being formed on the spindle for each bearing element, wherein each bearing element comprises an outer ring with a self-contained inner raceway, wherein each outer ring on an outer peripheral surface has a groove-shaped outer profile, which at least partially engages in the internal thread profile of the threaded nut, a plurality of rolling elements spatially between Roll the inner race of the outer ring and the outer race of the spindle.

Die Spindel weist axiale Lagerabschnitte auf, an denen jeweils die Außenlaufbahn des jeweiligen Lagerelements ausgebildet ist. Diese Lagerabschnitte können beispielsweise auf eine stabförmige Spindel aufgepresst oder einteilig mit der Spindel verbunden sein. Sind die Lagerabschnitte einteilig mit der Spindel verbunden, kann somit vorteilhafterweise auf Innenringe der Lagerelemente verzichtet werden. Mithin sind die Lagerabschnitte mit den daran angeformten Außenlaufbahnen exzentrisch zu einer Längsachse der Spindel angeordnet, wobei eine jeweilige Längsachse des jeweiligen Lagerabschnitts bevorzugt achsparallel zu der Längsachse der Spindel angeordnet ist. Eine oder mehrere Längsachsen der Lagerabschnitte können alternativ auch relativ zur Längsachse der Spindel gekippt sein.The spindle has axial bearing sections, on each of which the outer raceway of the respective bearing element is formed. These bearing sections can, for example, be pressed onto a rod-shaped spindle or connected in one piece to the spindle. If the bearing sections are connected in one piece to the spindle, the inner rings of the bearing elements can thus advantageously be dispensed with. The bearing sections with the outer raceways formed thereon are therefore arranged eccentrically to a longitudinal axis of the spindle, a respective longitudinal axis of the respective bearing section preferably being arranged axially parallel to the longitudinal axis of the spindle. Alternatively, one or more longitudinal axes of the bearing sections can also be tilted relative to the longitudinal axis of the spindle.

Die Außendurchmesser der Lagerabschnitte sind bevorzugt kleiner ausgebildet als ein Innendurchmesser der Gewindemutter. Ebenso sind die Außendurchmesser der Au-ßenringe kleiner ausgebildet als der Innendurchmesser der Gewindemutter. Mit anderen Worten gleitet der Außenring des jeweiligen Lagerelements bei einer Betätigung der Gewindemutter oder der Spindel mit dessen Außenprofil zumindest teilweise an dem Innengewindeprofil der Gewindemutter ab, wodurch die Verlagerung der Spindel relativ zur Gewindemutter oder umgekehrt in Abhängigkeit der Gewindesteigung des Innengewindeprofils erfolgt. Der Außenring ist zum Steigungswinkel der Gewindesteigung ausgerichtet, sodass das Abgleiten des Außenrings am Innengewindeprofil mit vergleichsweise geringer Reibung möglich ist.The outer diameter of the bearing sections are preferably made smaller than an inner diameter of the threaded nut. The outer diameter of the outer rings is also made smaller than the inner diameter of the threaded nut. In other words, when the threaded nut or the spindle with its outer profile is actuated, the outer ring of the respective bearing element slides at least partially on the internal thread profile of the threaded nut, as a result of which the spindle is displaced relative to the threaded nut or vice versa depending on the thread pitch of the internal thread profile. The outer ring is aligned with the pitch angle of the thread pitch, so that the outer ring can slide on the inner thread profile with comparatively little friction.

Je feiner das Innengewindeprofil der Gewindemutter und das rillenförmige Außenprofil des Außenrings ausgebildet sind, das heißt je mehr Gewinde- bzw. Rillenflanken miteinander in Eingriff stehen bzw. je geringer der Abstand der Gewindespitzen bzw. der Rillenspitzen in Längsrichtung der Vorrichtung ist, desto größer ist die Tragfähigkeit der Vorrichtung.The finer the internal thread profile of the threaded nut and the groove-shaped outer profile of the outer ring, i.e. the more thread or groove flanks are in engagement with one another or the smaller the distance between the thread tips or the groove tips in the longitudinal direction of the device, the greater the Load capacity of the device.

Unter dem Begriff „rillenförmig“ ist zu verstehen, dass der jeweilige Außenring an dessen Außenumfangsfläche mindestens zwei, vorzugsweise mehrere umlaufende und gleichmäßig beabstandet zueinander ausgebildete Rillen bzw. Einkerbungen aufweist, die durch axial dazwischen liegende Rillenspitzen voneinander getrennt sind. Anders gesagt sind in axialer Richtung des jeweiligen Außenrings Rillen und Rillenspitzen abwechselnd am Außenumfang des jeweiligen Außenrings ausgebildet und weisen im Wesentlichen keine Gewindesteigung auf. Somit sind die Rillen und Rillenspitzen in sich geschlossenen und korrespondierend zum Innengewindeprofil der Gewindemutter ausgebildet.The term “groove-shaped” is to be understood to mean that the respective outer ring has at least two, preferably a plurality of circumferential and equally spaced grooves or notches on its outer circumferential surface, which are separated from one another by axially intermediate groove tips. In other words, in the axial direction of the respective outer ring, grooves and groove tips are alternately formed on the outer circumference of the respective outer ring and have essentially no thread pitch. Thus, the grooves and groove tips are self-contained and correspond to the internal thread profile of the nut.

Die Außen- bzw. Innenlaufbahn sind bevorzugt in sich geschlossen ausgebildet. Unter „in sich geschlossen“ ist zu verstehen, dass die Außenlaufbahn der Spindel bzw. die Innenlaufbahn des Außenrings im Gegensatz zur Gewindemutter im Wesentlichen keine Gewindesteigung aufweisen und einen geschlossenen Ring bilden. Mithin verläuft die jeweilige Außenlaufbahn der Spindel in sich geschlossen in einer Ebene um den Außenumfang des jeweiligen Lagerabschnitts. Analog verläuft die Innenlaufbahn des ringförmigen Außenrings in sich geschlossen an der Innenumfangsfläche des Außenrings. Gleiches gilt für das rillenförmige Außenprofil des jeweiligen Außenrings, welches im Wesentlichen keine Gewindesteigung aufweist und somit in sich geschlossen ausgebildet ist. The outer or inner raceway are preferably designed to be self-contained. “Closed in itself” is to be understood to mean that the outer raceway of the spindle or the inner raceway of the outer ring, in contrast to the threaded nut, have essentially no thread pitch and form a closed ring. The respective outer raceway of the spindle therefore runs closed in one plane around the outer circumference of the respective bearing section. Analogously, the inner raceway of the ring-shaped outer ring runs closed on the inner circumferential surface of the outer ring. The same applies to the groove-shaped outer profile of the respective outer ring, which has essentially no thread pitch and is therefore designed to be self-contained.

Demgegenüber weist das Innengewindeprofil der Gewindemutter eine Gewindesteigung auf, wodurch das Innenprofil folglich nicht in sich geschlossen ausgebildet ist. Je größer die Gewindesteigung der Gewindemutter ist, desto größer ist die Translationsbewegung der Spindel bzw. der Gewindemutter je Umdrehung der Gewindemutter bzw. der Spindel. Somit wälzen die Wälzkörper des jeweiligen Lagerelements an ein und derselben Innen- bzw. Außenlaufbahn ab. Dadurch ist eine Kugelumlenkung mit damit verbundenen konstruktiven Maßnahmen und größerer erforderlichen Bauhöhe und -breite nicht erforderlich. Mithin kann auf weitere Bauteile, insbesondere Kunststoffbauteile für eine Kugelrückführung, verzichtet werden, sodass die Vorrichtung vorteilhafterweise bei Systemen mit hohen Temperaturen eingesetzt werden kann.In contrast, the internal thread profile of the threaded nut has a thread pitch, as a result of which the internal profile is consequently not self-contained. The greater the thread pitch of the threaded nut, the greater the translational movement of the spindle or the threaded nut per revolution of the threaded nut or the spindle. Thus, the rolling elements of the respective bearing element roll on one and the same inner or outer raceway. As a result, a ball deflection with associated structural measures and a larger required height and width are not required. It is therefore possible to dispense with further components, in particular plastic components for ball return, so that the device can advantageously be used in systems with high temperatures.

Bevorzugt ist das Innengewindeprofil der Gewindemutter eingängig oder mehrgängig ausgebildet. Bei mehrgängigen Gewinden winden sich zwei oder mehr Gewindegänge parallel und in Wendelform um den jeweiligen Außenring bzw. innerhalb der Gewindemutter. Mit anderen Worten weisen alle Gewindegänge der mehrgängigen Gewinde im Wesentlichen die gleiche Steigung auf. Ein Gewindegang ist die fortlaufend in Wendelform, d. h. als Schraubenlinie verlaufende Einkerbung bzw. Vertiefung an der Gewindemutter. Zusätzlich ist denkbar, den Außenring des jeweiligen Lagerelements ein- oder mehrteilig auszubilden. Dabei kann die Gewindemutter und der Außenring schlanker gestaltet werden, da die Lasten von mehreren Gewindegängen gemeinsam getragen werden. Demgegenüber ist bei eingängigen Gewindeprofilen lediglich ein einziger Gewindegang vorgesehen, der sich in Schraubenform um den jeweiligen Außenring windet bzw. innerhalb der Gewindemutter ausgebildet ist.The internal thread profile of the threaded nut is preferably single-start or multi-start. In the case of multi-start threads, two or more thread turns wind in parallel and in a spiral shape around the respective outer ring or within the threaded nut. In other words, all threads of the multi-start threads have essentially the same pitch. A thread is continuously in spiral form, i.e. H. notch or recess on the threaded nut running as a helix. It is also conceivable to form the outer ring of the respective bearing element in one or more parts. The threaded nut and the outer ring can be made slimmer because the loads are shared by several threads. In contrast, in the case of single-thread profiles, only a single thread is provided, which winds in a screw shape around the respective outer ring or is formed within the threaded nut.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung zumindest zwei Lagerelemente auf, bevorzugt sind drei oder mehr Lagerelemente axial beabstandet zueinander zwischen der Spindel und der Gewindemutter angeordnet. Die Lagerabschnitte der Spindel können sowohl axial benachbart als auch axial beabstandet zueinander ausgebildet sein. Dies hängt von den Lasten und damit einhergehend von der Größer der Wälzkörper und der Gewindesteigung ab.The device preferably has at least two bearing elements, preferably three or more bearing elements are arranged axially spaced apart from one another between the spindle and the threaded nut. The bearing sections of the spindle can be axially adjacent as well as axially spaced apart. This depends on the loads and the associated size of the rolling elements and the thread pitch.

Bevorzugt ist die Spindel axial unverschieblich und die Gewindemutter entlang der Spindel axial verschieblich. Alternativ ist die Gewindemutter axial unverschieblich und die Spindel entlang der Gewindemutter axial verschieblich. Mit anderen Worten ist entweder durch einen rotativen Antrieb der Gewindemutter eine Translationsbewegung der Spindel möglich, oder durch einen rotativen Antrieb der Spindel ist eine Translationsbewegung der Gewindemutter möglich. In beiden Fällen ist denkbar, dass entweder die Gewindemutter oder die Spindel mittels einer separaten Antriebseinheit drehantreibbar ist. Mithin erfolgt die Umwandlung der Drehbewegung in die Translationsbewegung oder umgekehrt synchronisiert und schlupffrei.The spindle is preferably axially immovable and the threaded nut is axially displaceable along the spindle. Alternatively, the threaded nut is axially immovable and the spindle is axially displaceable along the threaded nut. In other words, a translational movement of the spindle is possible either by a rotary drive of the threaded nut, or a translational movement of the threaded nut is possible by a rotary drive of the spindle. In both cases it is conceivable that either the threaded nut or the spindle can be driven in rotation by means of a separate drive unit. The rotational movement is therefore converted into the translatory movement or vice versa in a synchronized and slip-free manner.

Die Lagerelemente sind ferner bevorzugt als Rillenkugellager, als Vierpunktlager oder als Schrägkugellager ausgebildet. Die Art des Lagers ist abhängig vom Anwendungsbereich der Vorrichtung sowie den dabei auftretenden Lasten, wobei auch weitere Wälzkörperarten bzw. -formen denkbar sind.The bearing elements are also preferably designed as deep groove ball bearings, as four-point bearings or as angular contact ball bearings. The type of bearing depends on the area of application of the device and the loads that occur, with other types and shapes of rolling elements also being conceivable.

Des Weiteren bevorzugt ist zumindest eines er Lagerelemente als Gleitlager ausgebildet. Dabei kann auf zwischen dem jeweiligen Außenring und der Spindel angeordnete und abrollende Wälzkörper verzichtet werden. Mithin gleitet der jeweilige Außenring gegenüber der Außenumfangsfläche der Spindel bzw. dem jeweiligen Lagerabschnitt ab, wobei die Gleitflächen entsprechend der Gewindesteigung bezogen auf die Längsachse der Spindel geneigt ausgebildet sind. Auch weitere alternative Lagerarten sowie eine beliebige Kombination der genannten sind denkbar.Furthermore, at least one of the bearing elements is preferably designed as a plain bearing. Rolling elements arranged and rolling between the respective outer ring and the spindle can be dispensed with. Accordingly, the respective outer ring slides relative to the outer peripheral surface of the spindle or the respective bearing section, the sliding surfaces being designed to be inclined in accordance with the thread pitch with respect to the longitudinal axis of the spindle. Other alternative types of bearings and any combination of the above are also conceivable.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Außenlaufbahnen der Spindel um eine Längsachse der Spindel herum versetzt zueinander angeordnet. Mit anderen Worten weisen die Lagerabschnitte, an denen die jeweiligen Außenlaufbahnen angeformt sind, eine jeweilige Längsachse auf. Die Längsachsen der Lagerelemente verlaufen im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Spindel. Ferner sind die Lagerabschnitte bevorzugt gleichmäßig um die Längsachse der Spindel herum versetzt zueinander angeordnet. Dadurch ist eine gleichmäßige Kraftverteilung zwischen der Gewindemutter und der Spindel während der Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung oder einer Translationsbewegung in eine Drehbewegung möglich.According to a preferred exemplary embodiment, the outer raceways of the spindle are arranged offset from one another about a longitudinal axis of the spindle. In other words, the bearing sections on which the respective outer raceways are formed have a respective longitudinal axis. The longitudinal axes of the bearing elements run essentially parallel to the longitudinal axis of the spindle. Furthermore, the bearing sections are preferably arranged offset from one another evenly around the longitudinal axis of the spindle. This enables a uniform force distribution between the threaded nut and the spindle during the conversion of a rotary movement into a translation movement or a translation movement into a rotary movement.

Vorzugsweise sind die Außenlaufbahnen der Spindel um die Längsachse der Spindel geneigt ausgebildet. Mit anderen Worten weisen die Außenlaufbahnen der Spindel eine jeweilige Drehachse auf, wobei die jeweilige Drehachse zu der dazugehörigen Längsachse des Lagerabschnitts bzw. zu der Längsachse der Spindel geneigt ist. Dieser Steigungswinkel oder Neigungswinkel der Außenlaufbahnen entspricht im Wesentlichen einem Steigungswinkel des Innengewindeprofils. Der Außenring des jeweiligen Lagerelements ist dabei koaxial zu der Drehachse der Außenlaufbahn angeordnet und ebenso in dem Innengewindeprofil der Gewindemutter aufgenommen, um ein Abrollen der Wälzkörper zu ermöglichen. The outer raceways of the spindle are preferably designed to be inclined about the longitudinal axis of the spindle. In other words, the outer raceways of the spindle have a respective axis of rotation, the respective axis of rotation being inclined to the associated longitudinal axis of the bearing section or to the longitudinal axis of the spindle. This pitch angle or pitch angle of the outer raceways essentially corresponds to a pitch angle of the internal thread profile. The outer ring of the respective bearing element is arranged coaxially to the axis of rotation of the outer raceway and is also included in the internal thread profile of the threaded nut in order to enable the rolling elements to roll off.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass an der Gewindemutter stirnseitige Dichtelemente zur Abdichtung eines Innenraums der Gewindemutter angeordnet sind. Anders gesagt ist an einer oder an beiden Stirnseiten der Gewindemutter ein jeweiliges Dichtelement angeordnet, um den Innenraum der Gewindemutter sowie die Lagerelemente vor äußeren Einflüssen, wie Schmutz und/oder Feuchtigkeit zu schützen. Abgesehen von den Lagerabschnitten ist die Spindel in Zylinderform ausgebildet und weist an diesen zylindrischen Abschnitten eine jeweilige Abdichtfläche auf, die sich um den Umfang und in axialer Richtung der Spindel erstreckt. Dadurch ist eine platzsparende Abdichtung der Vorrichtung möglich. Alternativ ist denkbar, dass die stirnseitigen Dichtelemente in Ausnehmungen an der Gewindemutter zumindest teilweise aufgenommen sind.The invention includes the technical teaching that end sealing elements for sealing an interior of the threaded nut are arranged on the threaded nut. In other words, a respective sealing element is arranged on one or on both end faces of the threaded nut in order to protect the interior of the threaded nut and the bearing elements from external influences, such as dirt and / or moisture. Apart from the bearing sections, the spindle is designed in a cylindrical shape and has a respective sealing surface on these cylindrical sections, which extends around the circumference and in the axial direction of the spindle. This enables a space-saving sealing of the device. Alternatively, it is conceivable that the end sealing elements are at least partially received in recesses on the threaded nut.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen

1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung oder umgekehrt,
2 eine schematische Detailschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1,
3 eine schematische Ansicht einer Spindel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1, und
4 eine schematische Schnittdarstellung einer Gewindemutter der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1.

Further measures improving the invention are shown below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it

1 1 shows a schematic sectional illustration of a device according to the invention for converting a rotary movement into a translation movement or vice versa,
2nd is a schematic detailed sectional view of the device according to the invention 1 ,
3rd a schematic view of a spindle of the device according to the invention 1 , and
4th is a schematic sectional view of a threaded nut of the device according to the invention 1 .

Gemäß den 1 und 2 umfasst eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung oder zur Umwandlung einer Translationsbewegung in eine Drehbewegung eine Spindel 1 sowie eine koaxial dazu angeordnete Gewindemutter 2. Vorliegend ist die Spindel 1 axial unverschieblich und die Gewindemutter 2 entlang der Spindel 1 axial verschieblich, wobei die Spindel 1 mittels einer - hier nicht dargestellten - Antriebseinheit drehangetrieben ist. Alternativ ist auch denkbar, dass die Gewindemutter 2 axial unverschieblich und die Spindel 1 entlang der Gewindemutter 2 axial verschieblich ist, wobei in diesem Fall auch die Gewindemutter 2 drehantreibbar sein kann.According to the 1 and 2nd comprises a device for converting a rotary movement into a translational movement or for converting a translational movement into a rotary movement a spindle 1 as well as a coaxial nut 2nd . The spindle is present 1 axially immovable and the threaded nut 2nd along the spindle 1 axially displaceable, the spindle 1 is rotationally driven by means of a drive unit (not shown here). Alternatively, it is also conceivable that the threaded nut 2nd axially immovable and the spindle 1 along the threaded nut 2nd is axially displaceable, in which case the threaded nut 2nd can be driven in rotation.

Die Gewindemutter 2 umschließt die Spindel 1 in radialer Richtung über einen Teil der axialen Länge, vorliegend im Bereich von drei an der Spindel 1 angeordneten Lagerelementen 4a, 4b, 4c. Die Gewindemutter 2 ist rohrförmig ausgebildet und weist an einer Innenumfangsfläche ein Innengewindeprofil 3 auf, wobei das Innengewindeprofil 3 gemäß 4 eine Gewindesteigung mit einem Steigungswinkel 18 aufweist.The threaded nut 2nd encloses the spindle 1 in the radial direction over part of the axial length, in this case in the region of three on the spindle 1 arranged bearing elements 4a , 4b , 4c . The threaded nut 2nd is tubular and has an internal thread profile on an inner circumferential surface 3rd on, with the internal thread profile 3rd according to 4th a thread pitch with a pitch angle 18th having.

Die drei zwischen der Spindel 1 und der Gewindemutter 2 angeordneten Lagerelemente 4a, 4b, 4c sind als Rillenkugellager ausgebildet und axial beabstandet zueinander auf der Spindel 1 aufgenommen, um die Spindel 1 gegenüber der Gewindemutter 3 oder umgekehrt abzustützen.The three between the spindle 1 and the threaded nut 2nd arranged bearing elements 4a , 4b , 4c are designed as deep groove ball bearings and axially spaced apart on the spindle 1 added to the spindle 1 towards the threaded nut 3rd or vice versa.

Die Lagerelemente 4a, 4b, 4c sind auf radial aufgeweiteten Lagerabschnitten 13a, 13b, 13c der Spindel 1 angeordnet, wobei für jedes Lagerelement 4a, 4b, 4c eine jeweilige exzentrische in sich geschlossene Außenlaufbahn 5 am Umfang des jeweiligen Lagerabschnitts 13a, 13b, 13c ausgebildet ist.The bearing elements 4a , 4b , 4c are on radially expanded bearing sections 13a , 13b , 13c the spindle 1 arranged, being for each bearing element 4a , 4b , 4c a respective eccentric self-contained outer track 5 at the extent of the respective storage section 13a , 13b , 13c is trained.

Jedes Lagerelement 4a, 4b, 4c umfasst einen Außenring 6, wobei räumlich zwischen der Spindel 1 und dem Außenring 6 eine Vielzahl von Wälzkörpern 9 angeordnet sind. Die Wälzkörper 9 sind mittels eines jeweiligen Käfigs 19 beabstandet zueinander im jeweiligen Lagerelement 4a, 4b, 4c geführt. Der jeweilige Außenring 6 ist rohrförmig ausgebildet und weist an einer Außenumfangsfläche ein rillenförmiges Außenprofil 8 ohne Gewindesteigung auf, wobei das Außenprofil 8 in Eingriff mit dem Innengewindeprofil 3 der Gewindemutter 2 steht. Das Innengewindeprofil 3 ist vorliegend eingängig ausgebildet.Every bearing element 4a , 4b , 4c includes an outer ring 6 , being spatially between the spindle 1 and the outer ring 6 a variety of rolling elements 9 are arranged. The rolling elements 9 are by means of a respective cage 19th spaced from each other in the respective bearing element 4a , 4b , 4c guided. The respective outer ring 6 is tubular and has a groove-shaped outer profile on an outer peripheral surface 8th without pitch, the outer profile 8th in engagement with the internal thread profile 3rd the threaded nut 2nd stands. The internal thread profile 3rd is catchy in the present case.

Gemäß 1 ist an einer ersten Stirnseite 15a der Gewindemutter 2 ein Dichtelement 11 zur Abdichtung eines Innenraums 12 der Gewindemutter 2 angeordnet, wobei das Dichtelement 11 ortsfest an der Gewindemutter 2 befestigt ist und räumlich zwischen Gewindemutter 2 und einer Abdichtfläche 16 der Spindel 1 angeordnet ist. Bei einer Verlagerung der Spindel 1 relativ zur Gewindemutter 2 oder umgekehrt gleitet das Dichtelement 11 dabei an der Abdichtfläche 16 der Spindel 1 ab. Ergänzend ist möglich, auch an der zweiten Stirnseite 15b der Gewindemutter 2 ein weiteres Dichtelement anzuordnen. Durch eine derartige Ausgestaltung der Vorrichtung ist eine axialen Bauraum einsparende und kostengünstige Abdichtung der Vorrichtung möglich.According to 1 is on a first face 15a the threaded nut 2nd a sealing element 11 for sealing an interior 12 the threaded nut 2nd arranged, the sealing element 11 stationary on the threaded nut 2nd is attached and spatially between the threaded nut 2nd and a sealing surface 16 the spindle 1 is arranged. If the spindle moves 1 relative to the nut 2nd or vice versa, the sealing element slides 11 doing so on the sealing surface 16 the spindle 1 from. It is also possible to add the second face 15b the Threaded nut 2nd to arrange another sealing element. Such a configuration of the device enables an axial installation space-saving and cost-effective sealing of the device.

Nach 2, einem Detailausschnitt des ersten Lagerelements 4a gemäß 1, weist der Außenring 6 an dessen Innenumfangsfläche eine in sich geschlossene Innenlaufbahn 7 auf und greift mit dessen Außenprofil 8 teilweise in das Innengewindeprofil 3 der Gewindemutter 2 ein, wobei die Wälzkörper 9 an der Innenlaufbahn 7 des Außenrings 6 und an einer Außenlaufbahn 5 der Spindel 1 bzw. des jeweiligen Lagerabschnitts 13a, 13b, 13c abrollen.To 2nd , a detail of the first bearing element 4a according to 1 , the outer ring 6 a closed inner raceway on its inner circumferential surface 7 and engages with its outer profile 8th partially in the internal thread profile 3rd the threaded nut 2nd one, the rolling elements 9 on the inside track 7 the outer ring 6 and an outside track 5 the spindle 1 or the respective storage section 13a , 13b , 13c unroll.

3 zeigt eine Perspektivansicht der Spindel 1, wobei die Lagerabschnitte 13a, 13b, 13c axial benachbart zueinander an der Spindel 1 angeordnet sind. Die Spindel 1 ist vorliegend einteilig mit den Lagerabschnitten 13a, 13b, 13c verbunden. 3rd shows a perspective view of the spindle 1 , the bearing sections 13a , 13b , 13c axially adjacent to each other on the spindle 1 are arranged. The spindle 1 is in one piece with the bearing sections 13a , 13b , 13c connected.

Die Lagerabschnitte 13a, 13b, 13c der Spindel 1 und dementsprechend auch die daran ausgebildeten Außenlaufbahnen 5 sind um eine Längsachse 10 der Spindel 1 herum gleichmäßig versetzt zueinander angeordnet, wobei jeder Lagerabschnitt 13a, 13b, 13c eine jeweilige Längsachse 17a, 17b, 17c aufweist, die jeweils parallel zu der Längsachse 10 der Spindel 1 ausgerichtet ist. Alternativ kann die jeweilige Längsachse 17a, 17b, 17c bezogen auf die Längsachse 10 der Spindel 1 um einen Winkel gekippt sein.The bearing sections 13a , 13b , 13c the spindle 1 and accordingly the outer raceways formed on it 5 are about a longitudinal axis 10th the spindle 1 arranged evenly staggered around each other, with each bearing section 13a , 13b , 13c a respective longitudinal axis 17a , 17b , 17c has, each parallel to the longitudinal axis 10th the spindle 1 is aligned. Alternatively, the respective longitudinal axis 17a , 17b , 17c related to the longitudinal axis 10th the spindle 1 be tilted by an angle.

Die Außenlaufbahnen 5 der Spindel 1 sind um die Längsachse 10 der Spindel 1 bzw. um die Längsachse 17a, 17b, 17c des jeweiligen Lagerabschnitts 13a, 13b, 13c geneigt ausgebildet. Mit anderen Worten weisen alle Außenlaufbahn 5 bezogen auf die jeweilige Längsachse 17a, 17b, 17c einen identischen Steigungswinkel 14 auf, der dem Steigungswinkel 18 des Innengewindeprofils 3 der Gewindemutter 2 gemäß 4 entspricht.The outer raceways 5 the spindle 1 are about the longitudinal axis 10th the spindle 1 or about the longitudinal axis 17a , 17b , 17c of the respective storage section 13a , 13b , 13c trained inclined. In other words, all have an outside track 5 related to the respective longitudinal axis 17a , 17b , 17c an identical pitch angle 14 on the the pitch angle 18th of the internal thread profile 3rd the threaded nut 2nd according to 4th corresponds.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Spindelspindle
22nd: GewindemutterThreaded nut
33rd: InnengewindeprofilInternal thread profile
4a, 4b, 4c4a, 4b, 4c: LagerelementBearing element
55: AußenlaufbahnOutdoor track
66: AußenringOuter ring
77: InnenlaufbahnIndoor track
88th: AußenprofilOuter profile
99: WälzkörperRolling elements
1010th: LängsachseLongitudinal axis
1111: DichtelementSealing element
1212: Innenrauminner space
13a, 13b, 13c13a, 13b, 13c: LagerabschnittStorage section
1414: SteigungswinkelPitch angle
15a, 15b15a, 15b: StirnseiteFace
1616: AbdichtflächeSealing surface
17a, 17b, 17c17a, 17b, 17c: LängsachseLongitudinal axis
1818th: SteigungswinkelPitch angle
1919th: KäfigCage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 4002151 A1 [0002]

Claims

Device for converting a rotary movement into a translational movement or for converting a translational movement into a rotary movement, comprising a spindle (1) and a threaded nut (2) which radially surrounds the spindle (1), the threaded nut (2) having an internal thread profile (3) with a thread pitch, wherein between the spindle (1) and the threaded nut (2) a plurality of bearing elements (4a, 4b, 4c) are axially spaced apart to support the spindle (1) against the threaded nut (3) or vice versa, thereby characterized in that a respective eccentric, self-contained outer raceway (5) is formed on the spindle (1) for each bearing element (4a, 4b, 4c), each bearing element (4a, 4b, 4c) having an outer ring (6) with a self-contained inner raceway (7), each outer ring (6) having a groove-shaped outer profile (8) on an outer circumferential surface, which at least partially fits into the inner thread profile (3 ) of the threaded nut (2) engages, a large number of rolling elements (9) rolling spatially between the inner race (7) of the outer ring (6) and the outer race (5) of the spindle (1).

Device after Claim 1 , characterized in that the spindle (1) is axially immovable and the threaded nut (2) along the spindle (1) is axially displaceable.

Device after Claim 1 , characterized in that the threaded nut (2) is axially immovable and the spindle (1) along the threaded nut (2) is axially displaceable.

Device according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the bearing elements (4a, 4b, 4c) are designed as deep groove ball bearings, as four-point bearings or as angular contact ball bearings.

Device according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that at least one of the bearing elements (4a, 4b, 4c) are designed as plain bearings.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer raceways (5) of the spindle (1) are arranged offset from one another about a longitudinal axis (10) of the spindle (1).

Device after Claim 6 , characterized in that the outer raceways (5) of the spindle (1) are designed to be inclined about the longitudinal axis (10) of the spindle (1).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that end sealing elements (11) for sealing an interior (12) of the threaded nut (2) are arranged on the threaded nut (2).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the internal thread profile (3) of the threaded nut (2) is single-start or multi-start.