DE102020105928A1 - Screw drive - Google Patents

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DE102020105928A1
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Inventor
Eric Moschler
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2285Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rings engaging the screw shaft with the inner perimeter, e.g. using inner rings of a ball bearing
    • F16H25/229Eccentric rings with their axis arranged substantially parallel to the screw shaft axis

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Abstract

Ein Gewindetrieb ist aus einer Gewindespindel (2) und einer Mutteranordnung (4) aufgebaut. Die Mutteranordnung (4) umfasst mehrere, jeweils einen Innenring (7) und einen Außenring (8) aufweisende Wälzlager (6), insbesondere Kugellager, wobei die Innenringe (7) der Wälzlager (6) exzentrisch zur Gewindespindel (2) angeordnet sind und jeweils eine Innenprofilierung (9) aufweisen, die partiell mit dem Gewinde (3) der Gewindespindel (2) kämmt. Die Außenringe (8) der Wälzlager (6) weisen jeweils eine exzentrisch zur Mantelfläche (12) des betreffenden Außenrings (8) angeordnete Wälzkörperlaufbahn (11) auf.A screw drive is made up of a threaded spindle (2) and a nut assembly (4). The nut arrangement (4) comprises several roller bearings (6), in particular ball bearings, each having an inner ring (7) and an outer ring (8), the inner rings (7) of the roller bearings (6) being arranged eccentrically to the threaded spindle (2) and each have an inner profile (9) which partially meshes with the thread (3) of the threaded spindle (2). The outer rings (8) of the rolling bearings (6) each have a rolling element raceway (11) arranged eccentrically to the jacket surface (12) of the relevant outer ring (8).

Description

Die Erfindung betrifft einen Gewindetrieb, das heißt eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Linearbewegung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a screw drive, that is to say a device for converting a rotational movement into a linear movement, according to the preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 40 02 151 A1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung umfasst eine mehrteilige Mutteranordnung und eine zugehörige Spindel mit Spitzgewinde oder Trapezgewinde. Ein Mutterkörper, in der DE 40 02 151 A1 kurz als Körper bezeichnet, weist eine Bohrung auf, in die ein Kugellager mit einem Kugellagerinnenring eingesetzt ist, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Spindel ist. Hierbei weist der Kugellagerinnenring an seiner Innenumfangsfläche ein Profil auf, welches prinzipiell dem Profil der Spindel, das heißt Spitzgewinde beziehungsweise Trapezgewinde, entspricht, jedoch keine Steigung besitzt. Die Mittelachse des Innenrings ist gegenüber der Mittelachse der Spindel versetzt, optional auch gekippt, sodass lediglich ein Abschnitt der Innenringprofilierung in Eingriff mit dem Gewinde der Spindel ist, wogegen der Innenring im Übrigen von der Spindel abgehoben ist. Die gesamte Mutteranordnung der bekannten Vorrichtung umfasst je nach Ausführungsform drei oder vier Kugellager, welche um einen Winkel zueinander verdreht angeordnet sind, sodass sich die Achsen der einzelnen Kugellager um diesen Winkel verdreht auf einem Kreis um die Mittelachse der Gewindespindel befinden. Zusätzlich ist in der DE 40 02 151 A1 eine Bauform offenbart, welche lediglich einen einzigen Gewindeprofilring umfasst. Auch dieser Gewindeprofilring stellt einen Wälzlagerinnenring dar, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der zugehörigen Gewindespindel ist.A generic device is from the DE 40 02 151 A1 known. The known device comprises a multi-part nut arrangement and an associated spindle with a pointed thread or a trapezoidal thread. A mother body in which DE 40 02 151 A1 briefly referred to as the body, has a bore into which a ball bearing with a ball bearing inner ring is inserted, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the spindle. Here, the inner circumferential surface of the ball bearing inner ring has a profile which in principle corresponds to the profile of the spindle, that is to say a pointed thread or a trapezoidal thread, but has no pitch. The central axis of the inner ring is offset from the central axis of the spindle, optionally also tilted, so that only a section of the inner ring profile is in engagement with the thread of the spindle, whereas the inner ring is otherwise lifted from the spindle. The entire nut arrangement of the known device comprises, depending on the embodiment, three or four ball bearings, which are arranged rotated by an angle to each other, so that the axes of the individual ball bearings are rotated by this angle on a circle around the central axis of the threaded spindle. In addition, the DE 40 02 151 A1 discloses a design which comprises only a single thread profile ring. This threaded profile ring also represents a roller bearing inner ring, the inner diameter of which is greater than the outer diameter of the associated threaded spindle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindetrieb der aus der DE 40 02 151 A1 bekannten Art insbesondere unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten weiterzuentwickeln. The invention is based on the object of providing a screw drive from the DE 40 02 151 A1 known type, especially from a manufacturing point of view.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gewindetrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Gewindetrieb ist in an sich bekannter Grundkonzeption aus einer Gewindespindel und einer Mutteranordnung gebildet, wobei die Mutteranordnung mehrere, jeweils einen Innenring und einen Außenring aufweisende Wälzlager, insbesondere Kugellager, umfasst, und wobei die Innenringe dieser Wälzlager exzentrisch zur Gewindespindel angeordnet sind und jeweils eine Innenprofilierung aufweisen, die partiell mit dem Gewinde der Gewindespindel kämmt. Erfindungsgemäß weisen die Außenringe der Wälzlager jeweils eine exzentrisch zur Mantelfläche des betreffenden Außenrings angeordnete Wälzkörperlaufbahn auf.This object is achieved according to the invention by a screw drive with the features of claim 1. The screw drive is formed in a basic concept known per se from a threaded spindle and a nut arrangement, the nut arrangement comprising a plurality of roller bearings, in particular ball bearings, each having an inner ring and an outer ring, and wherein the inner rings of these roller bearings are arranged eccentrically to the threaded spindle and each have an inner profile that partially meshes with the thread of the threaded spindle. According to the invention, the outer rings of the rolling bearings each have a rolling element raceway arranged eccentrically to the outer surface of the relevant outer ring.

Statt der Verwendung handelsüblicher Wälzlager wird somit die Verwendung von Wälzlagern mit asymmetrischen Außenringen vorgeschlagen. Somit können die Außenkonturen der Wälzlageraußenringe symmetrisch zur Mittelachse der Gewindespindel angeordnet werden. Insbesondere beschreibt die Mantelfläche mehrerer oder aller Außenringe der Mutteranordnung eine gemeinsame zylindrische Oberfläche, wobei die Mittelachse des entsprechenden Zylinders mit der Mittelachse der Gewindespindel zusammenfällt.Instead of using commercially available roller bearings, the use of roller bearings with asymmetrical outer rings is therefore proposed. The outer contours of the roller bearing outer rings can thus be arranged symmetrically to the central axis of the threaded spindle. In particular, the outer surface of several or all of the outer rings of the nut arrangement describes a common cylindrical surface, the central axis of the corresponding cylinder coinciding with the central axis of the threaded spindle.

Gemäß einer möglichen Bauform umfasst die Mutteranordnung einen eine einheitliche Mantelwandstärke aufweisenden Mutterkörper, in welchem sämtliche Außenringe der Wälzlager fixiert sind. Der Mutterkörper, welcher die Außenringe des Wälzlagers umschließt, ist beispielsweise als Umformteil ausgebildet. Auch eine spanende Herstellung oder Nachbearbeitung des Mutterkörpers kommt in Betracht.According to one possible design, the nut arrangement comprises a nut body which has a uniform jacket wall thickness and in which all outer rings of the roller bearings are fixed. The nut body, which encloses the outer rings of the roller bearing, is designed, for example, as a formed part. Machining or reworking of the mother body is also possible.

Unabhängig vom Herstellungsverfahren kann der im Wesentlichen hülsenförmige Mutterkörper einen radial nach innen gerichteten Bord, an welchem einer der Außenringe - und damit die Anordnung aus den nebeneinander angeordneten Außenringen insgesamt - anschlägt, aufweisen.Regardless of the production method, the essentially sleeve-shaped nut body can have a radially inwardly directed rim on which one of the outer rings - and thus the arrangement of the outer rings arranged next to one another as a whole - abuts.

Unmittelbar durch den Mutterkörper kann eine Wälzkörperlaufbahn eines Wälzlagers zur Lagerung der Mutteranordnung in einer Umgebungskonstruktion gebildet sein. Sofern der Mutterkörper an einer seiner Stirnseiten einen Flansch, das heißt einen Bord, aufweist, befindet sich die Wälzkörperlaufbahn vorzugsweise nahe der gegenüberliegenden Stirnseite des Mutterkörpers.A rolling element raceway of a rolling bearing for mounting the nut arrangement in a surrounding structure can be formed directly by the nut body. If the nut body has a flange, that is to say a rim, on one of its end faces, the rolling element raceway is preferably located near the opposite end face of the nut body.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung, bei welcher der Mutterkörper entfallen kann, sind die Außenringe der einzelnen Wälzlager der Mutteranordnung unmittelbar miteinander verbunden. Hierbei können zur Verbindung der einzelnen Außenringe mehrere axial ausgerichtete Verbindungsmittel vorgesehen sein, welche sich in dem Ringraum zwischen den Wälzkörperlaufbahnen der Außenringe und den Mantelflächen der Außenringe befinden. Die genannten Verbindungsmittel können mehrere Zentrierstifte sowie mehrere bolzenförmige Elemente umfassen, wobei die bolzenförmigen Elemente, beispielsweise Schrauben oder Niete, Zugkräfte zwischen den Außenringen übertragen. Zusätzlich oder alternativ sind auch Verbindungen zwischen den Außenringen auf beliebige andere Weise, beispielsweise durch Löten oder Kleben, möglich.According to an alternative embodiment, in which the nut body can be omitted, the outer rings of the individual roller bearings of the nut arrangement are directly connected to one another. In this case, several axially aligned connecting means can be provided for connecting the individual outer rings, which are located in the annular space between the rolling element raceways of the outer rings and the outer surfaces of the outer rings. Said connecting means can comprise a plurality of centering pins and a plurality of bolt-shaped elements, the bolt-shaped elements, for example screws or rivets, transmitting tensile forces between the outer rings. Additionally or alternatively, connections between the outer rings are also possible in any other way, for example by soldering or gluing.

Die ohne hülsenförmigen Mutterkörper miteinander verbundenen Außenringe weisen nicht notwendigerweise einen einheitlichen Außendurchmesser auf. Beispielsweise weist einer der Außenringe einen größeren Durchmesser als die übrigen Außenringe aufweist, wobei dieser Außenring, das heißt der größte Außenring, eine Wälzkörperlaufbahn eines Wälzlagers zur Lagerung der Mutteranordnung in einer Umgebungskonstruktion bereitstellt.The outer rings connected to one another without a sleeve-shaped nut body do not necessarily have a uniform outer diameter. For example, one of the outer rings has a larger diameter than the other outer rings, this outer ring, that is to say the largest outer ring, providing a rolling element raceway of a rolling bearing for mounting the nut arrangement in a surrounding structure.

In beiden Ausführungsformen kann das Wälzlager, welches die Mutteranordnung in einer Umgebungskonstruktion lagert, als ein- oder mehrreihiges Lager ausgebildet sein. Beispielsweise handelt es sich bei diesem Wälzlager um ein einreihiges Schrägkugellager. Der Durchmesser der Wälzkörper, das heißt Kugeln, dieses Lagers ist vorzugsweise größer als der Durchmesser der Wälzkörper innerhalb der Mutteranordnung. Insgesamt sind Kräfte über zahlreiche Wälzkontakte zwischen der Gewindespindel und der Umgebungskonstruktion übertragbar.In both embodiments, the roller bearing, which supports the nut arrangement in a surrounding structure, can be designed as a single-row or multiple-row bearing. For example, this roller bearing is a single row angular contact ball bearing. The diameter of the rolling elements, that is to say balls, of this bearing is preferably greater than the diameter of the rolling elements within the nut arrangement. Overall, forces can be transmitted between the threaded spindle and the surrounding structure via numerous rolling contacts.

Die Anzahl der Wälzlager, welche der Mutteranordnung zuzurechnen sind, unterliegt keinen prinzipiellen Beschränkungen. Beispielsweise umfasst die Mutteranordnung drei oder vier Wälzlager, wobei die Mittelpunkte der Laufbahnen der Außenringe dieser Wälzlager auf einem gemeinsamen, zur Gewindespindel konzentrischen Kreis liegen und um 120 Grad beziehungsweise 90 Grad gegeneinander versetzt sind. Auch die Kombination von zwei Dreier- oder Viereranordnungen von Wälzlagern in einer einzigen Mutteranordnung ist möglich, so dass die Mutteranordnung insgesamt sechs beziehungsweise acht Wälzlager umfasst. Je nach geforderter axialer Tragfähigkeit des Gewindetriebs kann auch eine noch höhere Anzahl an Wälzlagern, beispielsweise zehn Stück, in einer einzigen Mutteranordnung zusammengefasst sein.The number of rolling bearings that can be assigned to the nut assembly is not subject to any fundamental restrictions. For example, the nut arrangement comprises three or four roller bearings, the centers of the raceways of the outer rings of these roller bearings lying on a common circle concentric to the threaded spindle and being offset from one another by 120 degrees or 90 degrees. It is also possible to combine two arrangements of three or four roller bearings in a single nut arrangement, so that the nut arrangement comprises a total of six or eight roller bearings. Depending on the required axial load-bearing capacity of the screw drive, an even higher number of roller bearings, for example ten, can be combined in a single nut arrangement.

Bei den Wälzlagern innerhalb der Mutteranordnung handelt es sich vorzugsweise um Rillenkugellager. Auch Vierpunktlager sind als Wälzlager innerhalb der Mutteranordnung verwendbar.The roller bearings within the nut assembly are preferably deep groove ball bearings. Four point bearings can also be used as roller bearings within the nut assembly.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 in perspektivischer, geschnittener Ansicht Komponenten eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gewindetriebs,
  • 2 und 3 in weiteren Ansichten die Anordnung nach 1,
  • 4 und 5 ein Wälzlager der Anordnung nach 1,
  • 6 in geschnittener, perspektivischer Darstellung den kompletten, die Anordnung nach 1 umfassenden Gewindetrieb,
  • 7 in vereinfachter Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gewindetriebs.
Two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show here:
  • 1 in a perspective, sectional view components of a first embodiment of a screw drive,
  • 2 and 3 in further views the arrangement according to 1 ,
  • 4th and 5 a roller bearing according to the arrangement 1 ,
  • 6th in a cut, perspective view of the complete, the arrangement according to 1 comprehensive lead screw,
  • 7th a simplified sectional view of a further exemplary embodiment of a screw drive.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf beide Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.The following statements relate to both exemplary embodiments. Parts which correspond to one another or have the same effect in principle are identified in all figures with the same reference symbols.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneter Gewindetrieb umfasst eine Gewindespindel 2, kurz auch als Spindel bezeichnet, deren Gewinde 3 mit einer Mutteranordnung 4 zusammenwirkt. Der Gewindetrieb 1 setzt eine Rotation in eine Linearbewegung um, wobei entweder die Mutteranordnung 4 oder die Spindel 2 als rotierendes Antriebselement des Gewindetriebs 1 fungieren kann.A total of the reference number 1 marked screw drive comprises a threaded spindle 2 , also known as spindle for short, its thread 3 with a mother assembly 4th cooperates. The screw drive 1 converts a rotation into a linear movement, with either the nut assembly 4th or the spindle 2 as a rotating drive element of the screw drive 1 can act.

Die Mutteranordnung 4 umfasst in beiden Ausführungsbeispielen jeweils eine Wälzlageranordnung 5, welche aus drei Wälzlagern 6, nämlich Rillenkugellagern, aufgebaut ist. Jedes Wälzlager 6 weist einen Innenring 7 und einen Außenring 8 als Lagerringe auf, zwischen welchen Kugeln 10 als Wälzkörper abrollen. Ein die Kugeln 10 führender Käfig ist in den Figuren nicht dargestellt.The mother assembly 4th comprises in each of the two exemplary embodiments a roller bearing arrangement 5 , which consists of three rolling bearings 6th , namely deep groove ball bearings is constructed. Every roller bearing 6th has an inner ring 7th and an outer ring 8th as bearing rings on, between which balls 10 unroll as rolling elements. One the balls 10 leading cage is not shown in the figures.

Jeder Innenring 7 weist an seiner Innenumfangsfläche eine Profilierung 9 auf, die dem Profil des Gewindes 3 angepasst ist, jedoch keine Steigung aufweist. Der Innendurchmesser der Profilierung 9 und damit des gesamten Innenrings 7 ist mit DIr bezeichnet. Der Innendurchmesser DIr ist deutlich größer als der mit DSp bezeichnete Durchmesser der Spindel 2, sodass die Profilierung 9 lediglich in einen einzigen Umfangsabschnitt, das heißt partiell, in das Gewinde 3 eingreift. Die Mittelachse eine jeden Innenrings 7 ist in jedem Betriebszustand des Gewindetriebs 1 parallel von der mit MA bezeichneten Mittelachse der Spindel 2 beabstandet. Im Querschnitt (2) liegen die drei Mittelachsen der Innenringe 7 auf einem gedachten Kreis, welcher die Mittelachse MA konzentrisch umgibt. Hierbei sind die einzelnen Mittelachsen der Innenringe 7 um einen Winkel α von 120 Grad gegeneinander versetzt.Every inner ring 7th has a profile on its inner circumferential surface 9 based on the profile of the thread 3 is adjusted, but has no slope. The inside diameter of the profile 9 and thus of the entire inner ring 7th is with D Ir designated. The inside diameter D Ir is significantly larger than the diameter of the spindle designated by D Sp 2 so that the profiling 9 only in a single circumferential section, that is to say partially, in the thread 3 intervenes. The central axis of each inner ring 7th is in every operating state of the screw drive 1 parallel to the with MA designated center axis of the spindle 2 spaced. In cross section ( 2 ) are the three central axes of the inner rings 7th on an imaginary circle, which is the central axis MA surrounds concentrically. Here are the individual central axes of the inner rings 7th at an angle α offset from each other by 120 degrees.

Die exzentrische Anordnung der Innenringe 7 gegenüber der Mittelachse MA wird bewerkstelligt durch eine asymmetrische Gestaltung der Außenringe 8. Deutlich erkennbar ist die Abweichung zwischen einer minimalen Wandstärke Wmin und einer maximalen Wandstärke Wmax des Außenrings 8. Die Wandstärke Wmin , Wmax ist zwischen der mit 12 bezeichneten Mantelfläche des Außenrings 8 und dem Laufbahngrund der mit 11 bezeichneten Laufbahn des Außenrings 8 zu messen. Die Laufbahn 11 entspricht hinsichtlich ihrer Kontur der Laufbahn eines üblichen Rillenkugellagers. Die Mantelflächen 12 mehrerer (7) oder aller (6) Außenringe 8 beschreiben einen Kreiszylinder, der konzentrisch zur Mittelachse MA angeordnet ist.The eccentric arrangement of the inner rings 7th opposite the central axis MA is achieved by an asymmetrical design of the outer rings 8th . The deviation between a minimum wall thickness Wmin and a maximum wall thickness Wmax of the outer ring can be clearly seen 8th . The wall thickness W min , Wmax is between the circumferential surface of the outer ring labeled 12 8th and the raceway base of the raceway marked 11 of the outer ring 8th to eat. The career 11 corresponds to the raceway of a conventional deep groove ball bearing in terms of its contour. The outer surfaces 12th several ( 7th ) or all ( 6th ) Outer rings 8th describe a circular cylinder that is concentric to the central axis MA is arranged.

Im Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 ist die Wälzlageranordnung 5 aus drei gleichartigen Wälzlagern 6 aufgebaut, welche zusammen in einem Mutterkörper 13 angeordnet sind. Bei dem Mutterkörper 13 handelt es sich um ein umformtechnisch aus Stahl hergestelltes hülsenförmiges Teil, welches eine Mantelwandstärke WM aufweist. Die Mantelwandstärke WM ist geringer als die maximale Wandstärke Wmax der Außenringe 8, jedoch größer als deren minimale Wandstärke Wmin . Die Mantelwandstärke WM ist im zylindrischen Bereich des Mutterkörpers 13 zu messen. An einer Stirnseite des Mutterkörpers 13 schließt an den zylindrischen Bereich ein radial nach innen gerichteter Bord 14 an, welcher einen Axialanschlag gegenüber der Wälzlageranordnung 5 darstellt. In der entgegengerichteten Axialrichtung ist ein Axialanschlag durch einen Scheibenabschnitt 19 gebildet, welcher Teil eines Anschlussbauteils 18 ist. Der Scheibenabschnitt 19 geht an seinem radial äußeren Rand in einen zylindrischen Abschnitt, das heißt Hülsenabschnitt 20, des Anschlussbauteils 18 über. Derjenige Abschnitt des Mutterkörpers 13, welcher mit dem Anschlussbauteil 18 verbunden ist, weist im Vergleich zum übrigen hülsenförmigen, die Wandstärke WM aufweisenden Abschnitt des Mutterkörpers 13 eine größere radiale Ausdehnung auf und stellt eine Laufbahn 15 für Wälzkörper 16, nämlich Kugeln, bereit. Die unmittelbar durch den Mutterkörper 13 gebildete Laufbahn 15 bildet zusammen mit den Wälzkörpern 16 und einem Lagerring 17 ein Wälzlager 13, mit welchem die Mutteranordnung 4 in einer Umgebungskonstruktion gelagert ist. Der Lagerring 17 ist der Umgebungskonstruktion zuzurechnen.In the embodiment according to 1 until 6th is the rolling bearing arrangement 5 from three similar rolling bearings 6th constructed which together in a mother body 13th are arranged. At the mother's body 13th it is a sleeve-shaped part made of steel by forming, which has a jacket wall thickness W M having. The jacket wall thickness W M is less than the maximum wall thickness Wmax of the outer rings 8th , but larger than their minimum wall thickness W min . The jacket wall thickness W M is in the cylindrical area of the nut body 13th to eat. On one end of the nut body 13th closes a radially inwardly directed rim on the cylindrical area 14th on, which has an axial stop opposite the roller bearing assembly 5 represents. In the opposite axial direction there is an axial stop through a disk section 19th formed which part of a connection component 18th is. The disc section 19th goes at its radially outer edge into a cylindrical section, that is to say sleeve section 20th , the connection component 18th above. That section of the mother body 13th , which with the connection component 18th is connected, has in comparison to the rest of the sleeve-shaped, the wall thickness W M having portion of the mother body 13th a larger radial extent and represents a career 15th for rolling elements 16 , namely bullets, ready. The directly through the mother body 13th educated career 15th forms together with the rolling elements 16 and a bearing ring 17th a roller bearing 13th with which the mother assembly 4th is stored in a surrounding construction. The bearing ring 17th is to be added to the surrounding construction.

Im Unterschied zur Außenumfangsfläche des Mutterkörpers 13 ist dessen Innenumfangsfläche komplett zylindrisch. Die drei Außenringe 8, welche einen einheitlichen Außendurchmesser Ae aufweisen, sind in den Mutterkörper 13 eingepresst, sodass sich die relative Winkellage zwischen den einzelnen Außenringen 8 beim Betrieb des Gewindetriebs 1 nicht verändert.In contrast to the outer circumferential surface of the nut body 13th its inner circumferential surface is completely cylindrical. The three outer rings 8th , which have a uniform outside diameter A e have are in the mother body 13th pressed in, so that the relative angular position between the individual outer rings 8th when operating the screw drive 1 not changed.

Im Ausführungsbeispiel nach 7 sind die einzelnen Außenringe 8 nicht durch ein gesondertes, die Wälzlageranordnung 5 umschließendes Element, sondern durch Verbindungsmittel 21, 22, nämlich Stifte 21 und Schrauben 22, in definierter Winkellage miteinander verbunden. Hierbei haben die Stifte 21 eine Zentrierfunktion, während über die Schrauben 22 Axialkräfte zwischen den Außenringen 8 übertragbar sind. Anstelle der Schrauben 22 kommen auch sonstige bolzenförmige Elemente, beispielsweise Niete, zur Verbindung der Außenringe 8 in Betracht.In the embodiment according to 7th are the individual outer rings 8th not by a separate one, the roller bearing arrangement 5 enclosing element, but by means of lanyards 21 , 22nd , namely pens 21 and screws 22nd , connected to each other in a defined angular position. Here have the pins 21 a centering function while on the screws 22nd Axial forces between the outer rings 8th are transferable. Instead of the screws 22nd Other bolt-shaped elements, such as rivets, are also used to connect the outer rings 8th into consideration.

In beiden Ausführungsformen ist das Wälzlager 23, mit welchem die Mutteranordnung 4 in einer Umgebungskonstruktion gelagert ist, als Schrägkugellager aufgebaut. Der Durchmesser der Kugeln 16 des Schrägkugellagers 23 ist mit Dw bezeichnet und übertrifft den mit DK bezeichneten Wälzkörperdurchmesser der drei inneren Wälzlager 6, das heißt Rillenkugellager.In both embodiments, the roller bearing 23 with which the mother assembly 4th is stored in a surrounding structure, constructed as an angular contact ball bearing. The diameter of the balls 16 of the angular contact ball bearing 23 is designated with Dw and exceeds that with D K designated rolling element diameter of the three inner rolling bearings 6th , that is, deep groove ball bearings.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
GewindetriebScrew drive
22
GewindespindelThreaded spindle
33
Gewindethread
44th
MutteranordnungMother assembly
55
WälzlageranordnungRoller bearing arrangement
66th
Wälzlager, RillenkugellagerRolling bearings, deep groove ball bearings
77th
InnenringInner ring
88th
AußenringOuter ring
99
Profilierung des InnenringsProfiling of the inner ring
1010
KugelBullet
1111
Laufbahn des AußenringsRaceway of the outer ring
1212th
MantelflächeOuter surface
1313th
MutterkörperMother body
1414th
BordBoard
1515th
Laufbahn des MutterkörpersCareer of the mother body
1616
WälzkörperRolling elements
1717th
Lagerring einer UmgebungskonstruktionBearing ring of a surrounding construction
1818th
AnschlussbauteilConnection component
1919th
ScheibenabschnittDisc section
2020th
HülsenabschnittSleeve section
2121
StiftPen
2222nd
Schraubescrew
2323
Wälzlager, Schrägkugellager Rolling bearings, angular contact ball bearings
αα
Winkelangle
AeAe
Außendurchmesser, einheitlichOutside diameter, uniform
AmaxAmax
maximaler Außendurchmessermaximum outside diameter
AminAmine
minimaler Außendurchmesserminimum outside diameter
DIrTo you
Innendurchmesser des InnenringsInner diameter of the inner ring
DspDsp
SpindeldurchmesserSpindle diameter
DKDK
Wälzkörperdurchmesser, inneres WälzlagerRolling element diameter, inner rolling bearing
DwDw
Wälzkörperdurchmesser, äußeres WälzlagerRolling element diameter, outer rolling bearing
MAMA
MittelachseCentral axis
WMWM
MantelwandstärkeShell wall thickness
WmaxWmax
maximale Wandstärkemaximum wall thickness
WminWmin
minimale Wandstärkeminimum wall thickness

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 4002151 A1 [0002, 0003]DE 4002151 A1 [0002, 0003]

Claims (10)

Gewindetrieb, mit einer Gewindespindel (2) und einer Mutteranordnung (4), welche mehrere, jeweils einen Innenring (7) und einen Außenring (8) aufweisende Wälzlager (6) umfasst, wobei die Innenringe (7) der Wälzlager (6) exzentrisch zur Gewindespindel (2) angeordnet sind und jeweils eine Innenprofilierung (9) aufweisen, die partiell mit dem Gewinde (3) der Gewindespindel (2) kämmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringe (8) der Wälzlager (6) jeweils eine exzentrisch zur Mantelfläche (12) des betreffenden Außenrings (8) angeordnete Wälzkörperlaufbahn (11) aufweisen.Screw drive, with a threaded spindle (2) and a nut arrangement (4), which comprises several roller bearings (6) each having an inner ring (7) and an outer ring (8), the inner rings (7) of the roller bearings (6) being eccentric to the Threaded spindle (2) are arranged and each have an inner profile (9) which partially meshes with the thread (3) of the threaded spindle (2), characterized in that the outer rings (8) of the roller bearings (6) each have an eccentric to the outer surface ( 12) of the respective outer ring (8) arranged rolling element raceway (11). Gewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelflächen (12) mehrerer Außenringe (8) eine gemeinsame zylindrische Oberfläche beschreiben.Screw drive according to Claim 1 , characterized in that the lateral surfaces (12) of several outer rings (8) describe a common cylindrical surface. Gewindetrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutteranordnung (4) einen eine einheitliche Mantelwandstärke (WM) aufweisenden Mutterkörper (13), in welchem sämtliche Außenringe (8) der Wälzlager (6) fixiert sind, umfasst.Screw drive according to Claim 2 , characterized in that the nut arrangement (4) comprises a nut body (13) which has a uniform jacket wall thickness (W M ) and in which all outer rings (8) of the roller bearings (6) are fixed. Gewindetrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mutterkörper (13) als Umformteil ausgebildet ist.Screw drive according to Claim 3 , characterized in that the nut body (13) is designed as a formed part. Gewindetrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mutterkörper (13) einen radial nach innen gerichteten Bord (14), an welchem einer der Außenringe (8) anschlägt, aufweist.Screw drive according to Claim 3 or 4th , characterized in that the nut body (13) has a radially inwardly directed rim (14) on which one of the outer rings (8) strikes. Gewindetrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Mutterkörper (13) eine Wälzkörperlaufbahn (15) eines Wälzlagers (23) zur Lagerung der Mutteranordnung (4) in einer Umgebungskonstruktion gebildet ist.Screw drive according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the nut body (13) forms a rolling element raceway (15) of a rolling bearing (23) for mounting the nut assembly (4) in a surrounding structure. Gewindetrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringe (8) durch mehrere axial ausgerichtete Verbindungsmittel (21, 22), welche sich radial zwischen den Wälzkörperlaufbahnen (11) und den Mantelflächen (12) der Außenringe (8) befinden, miteinander verbunden sind.Screw drive according to Claim 1 or 2 , characterized in that the outer rings (8) are connected to one another by a plurality of axially aligned connecting means (21, 22) which are located radially between the rolling element raceways (11) and the lateral surfaces (12) of the outer rings (8). Gewindetrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel mehrere Zentrierstifte (21) sowie mehrere bolzenförmige Elemente (22) zur Übertragung von Zugkräften zwischen den Außenringen (8) umfassen.Screw drive according to Claim 7 , characterized in that the connecting means comprise several centering pins (21) and several bolt-shaped elements (22) for transmitting tensile forces between the outer rings (8). Gewindetrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Außenringe (8) einen größeren Durchmesser (Amax) als die übrigen Außenringe (8) aufweist und eine Wälzkörperlaufbahn (15) eines Wälzlagers (23) zur Lagerung der Mutteranordnung (4) in einer Umgebungskonstruktion bereitstellt.Screw drive according to Claim 7 or 8th , characterized in that one of the outer rings (8) has a larger diameter (A max ) than the other outer rings (8) and provides a rolling element raceway (15) of a rolling bearing (23) for mounting the nut assembly (4) in a surrounding structure. Gewindetrieb nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (23) zur Lagerung der Mutteranordnung (4) in einer Umgebungskonstruktion als einreihiges Schrägkugellager ausgebildet ist.Screw drive according to Claim 6 or 9 , characterized in that the roller bearing (23) for mounting the nut arrangement (4) in a surrounding structure is designed as a single-row angular contact ball bearing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4002151A1 (en) 1990-01-25 1991-08-01 Klaus Reithofer Rotary to linear movement converter - has ball bearing internal diameter in nut greater than spindle diameter

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