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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb und insbesondere einen Kugelgewindetrieb mit innerem Kugelumlauf.
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2. Stand der Technik
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Bei einem Kugelgewindetrieb mit Innenumlauf kann die Rücklaufrille 2 des Rücklaufelements 1, wie in 1 gezeigt, ein unterbrochenes Gewinde aufweisen, um eine Beschädigung des Rücklaufelements 1 aufgrund der geringen Wandstärke zwischen den beiden Rücklaufrillen 2 zu vermeiden. Wenn das Rücklaufelement 1 mit dem unterbrochenen Gewinde jedoch mit den Kugeln 3 beschickt wird, muss der Monteur sehr vorsichtig sein, um zu verhindern, dass die Kugeln 3 aus den Rücklaufrillen 2 herausfallen, aber selbst dann fallen noch einige Kugeln 3 in einen unwirksamen Abschnitt 4 zwischen den beiden benachbarten Rücklaufrillen 2 und bilden unwirksame Kugeln 3'. Sobald die unwirksamen Kugeln 3' in dem unwirksamen Abschnitt 4 festsitzen, ist es für den Monteur schwierig, sie herauszuziehen, was zu einem hohen Betriebswiderstand und zur Beschädigung des zugehörigen Zubehörs (wie der Gewindespindel oder der Mutter) führt. Mit anderen Worten, es ist zeitaufwendig und umständlich, das herkömmliche Rücklaufelement 1 mit Kugeln 3 zu beschicken.
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Das japanische Patent
JP 6444760 offenbart ein Rücklaufelement mit zwei Armabschnitten, die mit einer Rückführöffnung und einer Auslassöffnung versehen sind. Die Rückführöffnung dient zur Rückführung von Schmieröl, und die Auslassöffnung dient zum Ablassen von Schmieröl. Sie werden nicht für den Durchgang von Kugeln verwendet, so dass das Problem, dass die Kugeln in dem unwirksamen Abschnitt stecken bleiben, nicht gelöst werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kugelgewindetrieb mit innerem Kugelumlauf bereitzustellen, bei dem die Effizienz der Montage verbessert ist. Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, umfasst die Kugelgewindetrieb mit innerem Kugelumlauf der vorliegenden Erfindung eine Gewindespindel, eine Mutter, ein Rücklaufelement und mehrere Kugeln. Die Gewindespindel hat ein Außengewinde. Die Mutter ist mit einer Hülse auf der Gewindespindel befestigt, so dass sie entlang der axialen Richtung der Gewindespindel beweglich ist, und die Mutter hat ein Innengewinde, einen Zubehörschlitz, der radial mit dem Innengewinde in Verbindung steht, und eine Kugelauslassöffnung, die radial mit dem Zubehörschlitz in Verbindung steht. Das Innengewinde der Mutter und das Außengewinde der Gewindespindel bilden einen Lastpfad. Das Rücklaufelement ist in dem Zubehörschlitz der Mutter angeordnet, und das Rücklaufelement hat eine Rücklaufrille an seiner Innenfläche, die mit dem Innengewinde der Mutter verbunden ist. Die Rücklaufrille des Rücklaufelements und das Außengewinde der Gewindespindel bilden einen lastfreien Pfad. Der lastfreie Pfad ist mit dem belasteten Pfad verbunden, um einen Umlaufpfad für den Umlauf der Kugeln auszubilden. Darüber hinaus hat das Rücklaufelement einen Kugelauslasskanal, der an die Rücklaufrille angrenzt und durch die inneren und äußeren Umfangsflächen des Rücklaufelements verläuft. Ein Ende des Kugelauslasskanals ist mit einem unwirksamen Gewindeabschnitt des Innengewindes der Mutter verbunden und das andere Ende steht mit der Kugelauslassöffnung der Mutter in Verbindung.
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Aus dem vorstehend Gesagten ist erkennbar, dass der Kugelgewindetrieb mit innerem Kugelumlauf der vorliegenden Erfindung es ermöglicht, dass die unwirksamen Kugeln, die aus der Rücklaufrille herausfallen, durch den Kugelauslasskanal die Kugelauslassöffnung erreichen und dann durch die Kugelauslassöffnung aus der Mutter austreten. Nachdem die Beschickung aller Kugeln abgeschlossen ist, wird die Kugelauslassöffnung mit einer Abdeckung bedeckt. Auf diese Weise lassen sich die Probleme des hohen Widerstands und der Beschädigung des zugehörigen Zubehörs lösen, die durch die unwirksamen, in der Mutter festsitzenden Kugeln verursacht werden.
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Vorzugsweise umfasst das Rücklaufelement zwei Kugelauslasskanäle mit abgewandten Erstreckungsrichtungen, die versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise können die unwirksamen Kugeln durch einen der Kugelauslasskanäle aus der Mutter herausgeführt werden.
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Vorzugsweise hat der Kugelauslasskanal einen Einlass, der an der Innenfläche des Rücklaufelements ausgebildet ist, und einen Auslass, der an einer Außenfläche des Rücklaufelements ausgebildet ist und mit der Kugelauslassöffnung der Mutter in Verbindung steht. Auf diese Weise können die unwirksamen Kugeln durch den Einlass in den Kugelauslasskanal eintreten und durch den Auslass die Kugelauslassöffnung erreichen.
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Vorzugsweise umfasst das Rücklaufelement ferner einen Führungsvorsprung in der Nähe des Einlasses, um die unwirksamen Kugeln zum Eintritt in den Kugelauslasskanal zu führen.
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Vorzugsweise ist eine erste Aussparung an einer Innenfläche der Mutter und eine zweite Aussparung an der Innenfläche des Rücklaufelements vorgesehen. Die erste Aussparung und die zweite Aussparung sind miteinander verbunden, um einen Einlass des Kugelauslasskanals auszubilden. Der Kugelauslasskanal hat außerdem einen Auslass, der an einer Außenfläche des Rücklaufelements ausgebildet ist und mit der Kugelauslassöffnung der Mutter in Verbindung steht. Auf diese Weise können die unwirksamen Kugeln durch den Einlass in den Kugelauslasskanal eintreten und durch den Auslass in die Kugelauslassöffnung gelangen.
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Vorzugsweise ist in der Kugelauslassöffnung der Mutter eine Abdeckung angebracht, die die Kugelauslassöffnung bedeckt.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vollständig verstanden werden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Aufbaukomponenten bezeichnen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Rücklaufelements, das mit einer Mutter nach dem Stand der Technik zusammengebaut ist.
- 2 ist eine Perspektivansicht eines Kugelgewindetriebes mit innerem Kugelumlauf gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Explosionsansicht des Kugelgewindetriebes mit innerem Kugelumlauf gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine Schnittansicht des Kugelgewindetriebes mit innerem Kugelumlauf gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine Perspektiv-Draufsicht auf ein Rücklaufelement des Kugelgewindetriebes mit innerem Kugelumlauf gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine Perspektiv-Unteransicht auf das Rücklaufelement des Kugelgewindetriebes mit innerem Kugelumlauf der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 7 ist eine Teilschnittansicht des Kugelgewindetriebes mit innerem Kugelumlauf gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem die Spindel nicht dargestellt ist.
- 8 ist eine radiale Schnittansicht des Kugelgewindetriebes mit innerem Kugelumlauf gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem die Spindel und die Abdeckung nicht dargestellt sind.
- 9 ist ähnlich wie 8 und zeigt, dass ein Ende eines hohlen Rohres in den Kugelauslasskanal eingeführt ist.
- 10 ist eine Teilschnittansicht durch den Kugelgewindetrieb mit innerem Kugelumlauf gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem die Spindel nicht dargestellt ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Wie in den 2 und 3 dargestellt, umfasst eine Kugelgewindetrieb mit innerem Kugelumlauf 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Gewindespindel 20, eine Mutter 30, eine Abdeckung 38, ein Rücklaufelement 40 und mehrere Kugeln 50.
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Die Außenfläche der Gewindespindel 20 hat ein Außengewinde 22, das sich in axialer Richtung der Gewindespindel 20 erstreckt.
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Die Mutter 30 ist auf der Gewindespindel 20 so angebracht, dass sie entlang der axialen Richtung der Gewindespindel 20 beweglich ist. Die Innenfläche der Mutter 30 hat ein Innengewinde 32 und einen Zubehörschlitz 34, der radial mit dem Innengewinde 32 in Verbindung steht. Wie in 4 dargestellt, wird durch das Innengewinde 32 der Mutter 30 und das Außengewinde 22 der Gewindespindel 20 ein Lastpfad 52 ausgebildet.
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Darüber hinaus hat die Mutter 30 eine Kugelauslassöffnung 36, die durch ihre Innen- und Außenflächen verläuft und radial mit dem Zubehörschlitz 34 in Verbindung steht. Die Abdeckung 38 kann, ohne darauf beschränkt zu sein, in der Kugelauslassöffnung 36 der Mutter 30 angebracht werden, um die Kugelauslassöffnung 36 durch Einpassen, Kleben oder auf andere Weise zu bedecken.
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Das Rücklaufelement 40 ist in dem Zubehörschlitz 34 der Mutter 30 angeordnet. Wie in den 5 und 6 dargestellt, weist die Innenfläche 41 des Rücklaufelements 40 drei Rücklaufrillen 43 auf, die in einem Abstand voneinander angeordnet und mit dem Innengewinde 32 der Mutter 30 verbunden sind. Wie in 4 dargestellt, wird durch die Rücklaufrillen 43 des Rücklaufelements 40 und das Außengewinde 22 der Gewindespindel 20 ein lastfreier Pfad 54 ausgebildet. Der lastfreie Pfad 54 ist mit dem Lastpfad 52 verbunden, um einen Umlaufpfad 56 für den Umlauf der Kugeln 50 auszubilden. Wie in den 5 und 6 gezeigt, weist das Rücklaufelement 40 zudem zwei Kugelauslasskanäle 44 (eigentlich ist mindestens einer ausreichend) zwischen den beiden benachbarten Rücklaufrillen 43 auf. Ein Ende jedes der Kugelauslasskanäle 44 ist mit einem unwirksamen Gewindeabschnitt 58 des Innengewindes 32 der Mutter 30 verbunden (wie in 7 gezeigt), und das andere Ende jedes der Kugelauslasskanäle 44 steht mit der Kugelauslassöffnung 36 der Mutter 30 in Verbindung. Die Kugelauslasskanäle 44 haben entgegengesetzte Erstreckungsrichtungen und sind versetzt angeordnet. Die Kugelauslasskanäle 44 sind durch die Innen- und Außenflächen 41, 42 des Rücklaufelements 40 hindurchgeführt und haben jeweils einen Einlass 45 und einen Auslass 46. In dieser Ausführungsform ist der Einlass 45 an der Innenfläche 41 des Rücklaufelements 40 und der Auslass 46 an der Außenfläche 42 des Rücklaufelements 40 ausgebildet. Wie in 5 dargestellt, weist die Innenfläche 41 des Rücklaufelements 40 vier Führungsvorsprünge 47 auf, die eins-zu-eins an die Einlässe 47 angrenzen. Erwähnenswert ist, dass, wie in 7 gezeigt, der unwirksame Gewindeabschnitt 58 ein Bereich ist, durch den die zwischen der Gewindespindel 20 und der Mutter 30 rollenden Kugeln 50 nicht hindurchgehen, und ein wirksamer Gewindeabschnitt 59 ein Bereich ist, durch den die zwischen der Gewindespindel 20 und der Mutter 30 rollenden Kugeln 50 hindurchgehen.
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Aus den vorstehenden Ausführungen ist erkennbar, dass bei der Beschickung der Kugeln 50 eine unwirksame Kugel 50' dadurch auftritt, dass die Kugel 50 in dem unwirksamen Gewindeabschnitt 58 zwischen den beiden benachbarten Rücklaufrillen 43 steckt. Wie in den 7 und 8 gezeigt, wird die unwirksame Kugel 50' durch den Führungsvorsprung 47 geführt, um durch den Einlass 45 in den Kugelauslasskanal 44 einzutreten, und erreicht dann durch den Auslass 46 die Kugelauslassöffnung 36 und tritt schließlich durch die Kugelauslassöffnung 36 aus der Mutter 30 aus. Auf diese Weise kann das Problem gelöst werden, das dadurch entsteht, dass die unwirksame Kugel 50' in dem unwirksamen Gewindeabschnitt 58 stecken bleibt. Nachdem die Beschickung der Kugeln 50 abgeschlossen ist, wird die Abdeckung 38 verwendet, um die Kugelauslassöffnung 36 zu bedecken, damit keine Fremdkörper in die Mutter 30 eindringen können.
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Um andererseits, wie in 9 gezeigt, die unwirksamen Kugeln 50' aus der Mutter 30 gleichmäßiger austreten zu lassen, ist ein hohles Rohr 60 vorgesehen, das durch den Auslass 46 in den Kugelauslasskanal 44 eingeführt wird, damit der Monteur in den Kugelauslasskanal 44 blasen oder daraus absaugen kann. Die unwirksame Kugel 50' kann durch den Luftdruck schneller aus der Mutter 30 ausgetragen werden, was die Effizienz der Montage erhöht.
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Es muss hier hinzugefügt werden, dass in der vorgenannten Ausführungsform der Einlass 45 des Kugelauslasskanals 44 an der Innenfläche 41 des Rücklaufelements 40 ausgebildet ist; der Einlass 45 des Kugelauslasskanals 44 kann jedoch auch zwischen der Mutter 70 und dem Rücklaufelement 80 ausgebildet sein. Wie in 10 dargestellt, weist die Innenfläche der Mutter 70 eine erste Aussparung 72 auf, und weist die Innenfläche des Rücklaufelements 80 eine zweite Aussparung 82 auf. Die erste Aussparung 72 und die zweite Aussparung 82 sind miteinander verbunden, um den Einlass 45 des Kugelauslasskanals 44 auszubilden. Eine derartige Konstruktion kann es auch ermöglichen, dass die unwirksame Kugel 50' durch den Einlass 45 in den Kugelauslasskanal 44 eintritt, um eine Kugelauslasswirkung zu erzielen.
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Wie vorstehend erwähnt, ermöglicht der Kugelgewindetrieb mit innerem Kugelumlauf 10 der vorliegenden Erfindung, dass die unwirksamen Kugeln 50, die in dem unwirksamen Gewindeabschnitt 58 stecken, durch die Kugelauslassöffnung 36 aus dem Kugelauslasskanal 44 und somit aus der Mutter 30 austreten. Daher können die Probleme des hohen Widerstands und der Beschädigung des zugehörigen Zubehörs, die durch die unwirksamen Kugeln 50 verursacht werden, die im unwirksamen Gewindeabschnitt 58 stecken, gelöst werden, wodurch eine Kugelauslasswirkung erzielt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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