DE10228398A1

DE10228398A1 - Elektrisches Stellglied

Info

Publication number: DE10228398A1
Application number: DE10228398A
Authority: DE
Inventors: Shigekazu Nagai; Masaki Miyahara; Yoshiyuki Yamasaki
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2003-01-23
Also published as: CN1209864C; US20030000322A1; CN1395357A; US6880417B2; JP2003014070A; KR20030004099A; KR100432370B1

Abstract

Die Drehbewegung einer Kugelspindelwelle (16) wird über eine Kugelkeilmutter (42), die mit Hilfe eines Befestigungsabschnittes (52) einstückig mit Verschiebungselementen (44a, 44b) vorgesehen ist, in eine geradlinige Bewegung umgewandelt. Evolventenverzahnungen sind in äußere Umfangsflächen von Keilkolben (48a, 48b), die mit den Verschiebungselementen (44a, 44b) verbunden sind, eingeformt. Die Keilkolben (48a, 48b) kämmen gleitend mit einer Keilnabe (20) mit Evolventenverzahnung, die an einer Innenwandfläche eines Rahmens (12) ausgebildet ist. Der Befestigungsabschnitt (52) ist mit Hilfe der Keilnabe (20) und der Keilkolben (48a, 48b) in Längsrichtung des Rahmens (12) verschiebbar (Fig. 1).

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Stellglied und insbesondere auf ein elektrisches Stellglied, bei dem sich ein Verschiebungselement geführt durch einen Keil-Führungsmechanismus mit Keilwellenprofil (Evolventenverzahnung) geradlinig hin und her bewegt.
Elektrische Stellglieder mit einem Förderspindelmechanismus werden herkömmlicherweise als Transportmittel für Werkstücke oder dgl. verwendet. Ein solches elektrisches Stellglied umfasst eine Förderspindelwelle, die über ein Kupplungselement koaxial mit einer Antriebswelle eines Motors in einem Rahmen verbunden ist. Eine Fördermutter, die an einem Verschiebungselement vorgesehen ist, steht in Gewindeeingriff mit der Förderspindelwelle. Ein Linearführungsmechanismus mit bspw. einer Führungsschiene und einem Führungsblock, welcher entlang der Führungsschiene gleitet, ist in dem Rahmen vorgesehen. Das Verschiebungselement wird linear entlang der Förderspindelwelle geführt. Ein Befestigungsabschnitt, der durch einen durch den Rahmen ausgebildeten Schlitz nach außen vorsteht, ist an einer Seite des Verschiebungselementes vorgesehen. Der Befestigungsabschnitt ist mit einem Gleittisch verbunden.
Bei dieser Anordnung wird die Förderspindelwelle durch die Drehung eines Motors gedreht. Die Drehbewegung der Förderspindelwelle wird durch die Fördermutter in die geradlinige Bewegung umgewandelt. Das Verschiebungselement wird in Längsrichtung des Rahmens geführt durch den Linearführungsmechanismus verschoben. Dementsprechend wird der Gleittisch verschoben und das auf dem Gleittisch angeordnete Werkstück wird transportiert.
Bei dem herkömmlichen elektrischen Stellglied kann aber, wenn ein schweres Werkstück auf dem Gleittisch angeordnet wird, der Linearführungsmechanismus die durch die Schwerkraft auf das Werkstück aufgebrachte Last in Umfangsrichtung um die Mitte der Achse der Förderspindelwelle, in Umfangsrichtung um die Mitte der horizontalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Förderspindelwelle steht, in Umfangsrichtung um die Mitte der vertikalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Förderspindelwelle steht, und in einer Richtung, die durch Überlagerung der oben genannten Richtungen erhalten wird, nicht absorbieren.
Als Folge hiervon wird die Förderspindel flexibel gebogen und der Gleitwiderstand zwischen der Förderspindelwelle und der Fördermutter wird vergrößert.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Stellglied vorzuschlagen, welches die auf ein Verschiebungselement in verschiedenen Richtungen aufgebrachten Lasten in geeigneter Weise absorbiert, um zu verhindern, dass die Lasten auf eine Förderspindelwelle übertragen wird.
Mit der Erfindung soll ein elektrisches Stellglied vorgeschlagen werden, welches die auf ein Verschiebungselement in im Wesentlichen senkrechter Richtung, in einer Umfangsrichtung um eine Mittelachse der Förderspindelwelle, in einer Umfangsrichtung um die Mitte einer horizontalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Förderspindelwelle steht, in einer Umfangsrichtung um die Mitte einer vertikalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Förderspindelwelle steht, und in einer Richtung, die durch Überlagerung dieser Richtungen erhalten wird, absorbiert, um zu verhindern, dass die Last auf die Förderspindelwelle übertragen wird.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Explosionsansicht des Stellgliedes gemäß Fig. 1.
Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.
Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Richtungen der Last, welche auf einen Befestigungsabschnitt des elektrischen Stellgliedes gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden, zeigt.
Fig. 6 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines elektrischen Stellgliedes gemäß einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Stellgliedes gemäß Fig. 6.
Fig. 8 ist ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 6.
Fig. 9 ist ein Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8.
Fig. 10 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die Gleitflächen zeigt, an denen eine in den Fig. 4 und 9 gezeigte Keilbohrung und ein Keilkolben miteinander in Eingriff stehen.
Fig. 11 ist eine Vorderansicht des Gleitkolbens gemäß Fig. 2 und 7.
Fig. 12 ist ein Schnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 11.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

In den Fig. 1 bis 5 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein elektrisches Stellglied gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das elektrische Stellglied 10 umfasst im Wesentlichen einen länglichen Rahmen 12, einen Motor (Rotationsantriebsquelle) 14, der an einem Ende des Rahmens 12 vorgesehen ist, eine Kugelspindelwelle 16 als Förderspindelwelle, die drehbar in dem Rahmen 12 gehalten ist, und einen Verschiebungsmechanismus 18, der mit Hilfe der Kugelspindelwelle 16 verschiebbar ist.
Der Rahmen 12 weist eine Keilbohrung bzw. -nabe (Keilführungsmechanismus) 20 mit einer Evolventenverzahnung (Verzahnung, die jeweils einen Keilzahn mit einer Evolventenkurve im Querschnitt aufweist) auf, die sich in Längsrichtung an der Innenwandfläche erstreckt. Ein Schlitz 22, der mit der Keilnabe 20 in Verbindung steht, ist in Längsrichtung durch die obere Fläche des Rahmens 12 ausgebildet. Ein Ende eines Lagerelementes 24 ist an einem Ende des Rahmens 12 befestigt (vgl. Fig. 2). Ein Motor 14 ist an dem anderen Ende des Lagerelementes 24 über eine Klammer 26 angebracht. Alternativ kann der Motor 14 bspw. mit Hilfe eines anderen Verbindungselementes (nicht dargestellt) in dem Rahmen 12 vorgesehen sein.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Kugelspindelwelle 16 über eine Kupplung 30 mit einer Drehwelle 28 des Motors 14 verbunden. Die Kupplung 30 wird drehbar durch Lager 32a, 32b gehalten, die an dem Lagerelement 24 angebracht sind. Innere Lagerringe der Lager 32a, 32b sind mit Hilfe einer Mutter 38 an der Kupplung 30 befestigt. Das Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Lagermutter, die in Gewindeeingriff mit dem Lagerelement 24 steht. Die Lagermutter 36 dient dazu, die äußeren Lagerringe der Lager 32a, 32b gegen das Lagerelement 34 zu pressen.
Die Enden der Kugelspindelwelle 16 werden durch die Kupplung 30 und ein Lager 32c, welches an einem an dem anderen Ende des Rahmens 12 angebrachten Lagerelement 34 befestigt ist, abgestützt (vgl. Fig. 3). Bei dieser Anordnung tritt die Kugelspindelwelle 16 durch das Innere des Verschiebungsmechanismus 18 hindurch. Die Förderspindelwelle ist jedoch nicht auf eine Kugelspindelwelle 16 beschränkt, sondern kann auch eine Gleitspindelwelle oder dgl. sein.
Der Verschiebungsmechanismus 18 umfasst eine Kugelkeilmutter (Zahnring) 42, welche mit Hilfe eines Kugellagers 40 in Gewindeeingriff mit der Kugelspindelwelle 16 steht, ein Paar von Verschiebungselementen 44a, 44b, welche an beiden Enden der Kugelkeilmutter 42 anliegen, und einen Befestigungsabschnitt 52, welcher an oberen Bereichen des Paares von Verschiebungselementen 44a, 44b angebracht ist.
Erste Enden der Verschiebungselemente 44a, 44b, die eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen, liegen gegen die beiden Enden der Kugelkeilmutter 42 an. Die Verschiebungselemente 44a, 44b sind über einen Befestigungsbolzen 42 zusammen mit der Kugelkeilmutter 42, welche zwischen den Verschiebungselementen 44a, 44b angeordnet ist, verbunden. Zwischen der Kugelspindelwelle 16 und Innenwänden der Verschiebungselemente 44a, 44b sind Lücken (Freiräume) vorgesehen, sodass sie voneinander um einen festgelegten Abstand beabstandet sind. Ein Paar von Keilkolben (Keilführungsmechanismen) 48a, 48b sind an zweiten Enden der Verschiebungselemente 44a, 44b mit Hilfe von Befestigungsbolzen 50 angebracht, sodass die Keilkolben 48a, 48b an einer Drehung in Umfangsrichtung gehindert wird. Innenwände der Keilkolben 48a, 48b sind von der Kugelspindelwelle 16 um festgelegte Abstände beabstandet. Evolventenverzahnungen, welche gleitend mit der Keilnabe 20 kämmen, sind an den äußeren Umfangsflächen der Keilkolben 48a, 48b vorgesehen.
Bei dieser Anordnung wird der Keilkolben 48a durch Extrusion aus einer Aluminiumlegierung A6063 geformt. Um die Lücke T (vgl. Fig. 10) relativ zu der Keilnabe 20 herzustellen, wird (1) eine Extrusionsform für den Keilkolben 48a hergestellt, (2) ein extrudiertes Produkt des Keilkolbens 48a unter Verwendung der Extrusionsform geformt, (3) die Lücke T zwischen den Gleitflächen, mit welchen der Keilkolben 48a und die Keilnabe 20 miteinander kämmen, wird an dem extrudierten Produkt gemessen, und (4) die Extrusionsform wird angepasst, sodass die gemessene Lücke T mit einem voreingestellten Wert übereinstimmt.
Bei dieser Ausführungsform wird bspw. dann ein gutes Resultat erhalten, wenn der Keilkolben 48a aus einem Material wie POM (Polyoxymethylen), PI (Polyimid) oder UHMW-PE (ultrahoch-molekulargewichtiges Polyethylen) geformt wird.
Wenn die Oberflächenrauheit der Keilzähne des Keilkolbens 48a nicht größer ist als 1,6 R_Z (Zehn-Punkt Durchschnittsrauheit), wobei der Flächendruck, die kinematische Viskosität und die Geschwindigkeit auf der Basis der elastischen Fluidschmierungstheorie berücksichtigt wird, ist es möglich, den Gleitwiderstand an den Gleitflächen, an welchen der Keilkolben 48a und die Keilnabe 20 miteinander kämmen, zu verringern.
Um die Bearbeitung so durchzuführen, dass die Oberflächenrauheit nicht größer ist als 1,6 R_Z (Zehn-Punkt Durchschnittsrauheit) kann nach Durchführen bspw. eines chemischen Polierens und Kugelstrahlens eine Oberflächenbehandlung, wie eine Alumitbehandlung oder eine autokatalytische Nickelgalvanisierung durchgeführt werden.
Wenn, wie in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist, der Abschrägungswinkel α des Endes des Keilkolbens 48a etwa 15° bis 20° beträgt, kann ein Schmiermittel, bspw. ein hochviskoses Schmierfett, einfach auf die Gleitflächen 58 (vgl. Fig. 10) zwischen der Keilnabe 20 und dem Keilkolben 48a aufgebracht werden, die Dicke des Ölfilmes reicht aus und der Gleitwiderstand wird erfolgreich verringert.
Die Keilkolben 48b, 66 werden in der gleichen Weise wie der Keilkolben 48a ebenfalls durch Extrusion mit einer Aluminiumlegierung hergestellt. Die Lücke T zwischen den Gleitflächen, mit welchen die Keilkolben 48b, 66 und die Keilnabe 20 miteinander kämmen, kann durch Wiederholen der oben beschriebenen Formschritte (1) bis (4) auf etwa 0,03 mm eingestellt werden.
Der Befestigungsabschnitt 52, der sich in Längsrichtung des Rahmens 12 erstreckt, wird durch Befestigungsbolzen 54 an den Verschiebungselementen 44a, 44b befestigt. Der Befestigungsabschnitt 52 ist so vorgesehen, dass er nach außen durch den Schlitz 22, welcher durch den oberen Bereich des Rahmens 12 ausgebildet ist, vorsteht. Bspw. kann ein nicht dargestellter Tisch an dem Befestigungsabschnitt 52 angebracht werden.
Wenn die Kugelkeilmutter 42 zusammen mit den Verschiebungselementen 44a, 44b und dem Befestigungsabschnitt 52 mit Hilfe des Kugellagers 40 entsprechend der Rotation der Kugelspindelwelle 16 bewegt wird, werden dementsprechend die Keilkolben 48a, 48b in Längsrichtung entlang der Führungsnut der Keilnabe 20 bewegt. Bei dieser Anordnung wird, wie in Fig. 10 gezeigt, ein Schmiermittel, bspw. ein hochviskoses Schmierfett mit einer festgelegten kinematischen Grundölviskosität, für die Gleitflächen 58, auf welchen die Keilnabe 20 und die Keilkolben 48a, 48b miteinander kämmen, verwendet. Dementsprechend wird die Gleitbewegung gleichmäßig durchgeführt und es ist möglich, den Gleitwiderstand zu verringern. Für die festgelegte kinematische Grundölviskosität entsprechend der elastischen Fluidschmierungstheorie wird vorzugsweise ein hochviskoses Schmierfett mit einer kinematischen Viskosität im Bereich von 1.000 bis 10.000 (CS_t) verwendet. Bei Versuchen mit einem hochviskosen Schmierfett mit einer kinematischen Grundölviskosität von 2.200 (CS_t) oder 9.850 (CS_t) wurden jeweils gute Resultate erhalten.
Bei dieser Ausführungsform wird aus folgenden Gründen ein hochviskoses Schmierfett als Schmiermittel verwendet:

1. Der Ölfilm kann dick gemacht werden, da die Viskosität hoch ist.
2. Die Produktionskosten können gesenkt werden und der Gleitwiderstand kann verringert werden, auch wenn die Oberflächenrauheit nicht zufriedenstellend ist, da es nicht notwendig ist, die Gleitflächen der Keilnabe 20 und der Keilkolben 48a, 48b so nachzubearbeiten (finishen), dass eine relativ feine Oberflächenrauheit erreicht wird.
3. Die Verwendung des hochviskosen Schmierfettes erhöht den Widerstand gegenüber Verschmutzungen, die durch schädigende Substanzen in dem Betriebsfluid aufgebracht werden können.
4. Das Öl fließt kaum aus und die Lebensdauer der Keilnabe 20 und der Keilkolben 48a, 48b wird erhöht.
5. Der Metallkontakt zwischen der Keilnabe 20 und den Keilkolben 48a, 48b entfällt und Vibrationen werden durch die Elastizität des hochviskosen Schmierfettes absorbiert. Dadurch ist es möglich, jegliche Geräuscherzeugung, die andernfalls durch die entlang der Führungsnut der Keilnabe 20 gleitenden Keilkolben 48a, 48b erzeugt würde, zu verhindern, sodass es möglich ist, die Gleitgeräusche der Keilkolben 48a, 48b weiter abzusenken.
6. Die Kontaktfläche an der Nut, an welcher die Keilbohrung 20 und die Keilkolben 48a, 48b miteinander kämmen, ist klein. Die Dicke des Ölfilmes reicht aus, auch wenn der Flächendruck (extremer Druck), der auf das hochviskose Schmierfett aufgebracht wird, hoch ist.

Die Verzahnung, die an der Keilnabe 20 und den Keilkolben 48a, 48b gebildet wird, ist nicht auf eine Evolventenverzahnung beschränkt. Der Querschnitt der Keilzähne kann auch im Wesentlichen rechteckig sein.
Das elektrische Stellglied 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden seine Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise erläutert.
Wenn die Drehwelle 28 durch Antrieb des Motors 14 gedreht wird, wird die Kugelspindelwelle 16 mit Hilfe der Kupplung 30 gedreht. Die Drehbewegung der Kugelspindelwelle 16 wird mit Hilfe des Kugellagers 40 auf die Kugelkeilmutter 42 übertragen.
Bei dieser Anordnung kämmt das Paar von Keilkolben 48a, 48b mit der Keilbohrung 20. Dementsprechend wird die Kugelkeilmutter 42 an einer Drehung gehindert. Dadurch wird die Drehbewegung der Kugelspindelwelle 16 durch die Kugelkeilmutter 42 in eine geradlinige Bewegung umgewandelt. Die geradlinige Bewegung wird mit Hilfe des Paares von Verschiebungselementen 44a, 44b auf den Befestigungsabschnitt 52 übertragen. Der Befestigungsabschnitt 52 wird in Richtung des Pfeils X (Fig. 3) entlang der Führungsnuten der Keilnabe 20 und des Paares von Keilkolben 48a, 48b verschoben. Der nicht dargestellte Tisch oder dgl., der auf dem Befestigungsabschnitt 52 angeordnet ist, wird transportiert.
Bei diesem Vorgang wird die Last des Werkstückes oder dgl., welches auf dem nicht dargestellten Tisch angeordnet ist, auf das Paar von Keilkolben 48a, 48b, welche mit den Verschiebungselementen 44a, 44b verbunden sind, aufgebracht. Die Last des Werkstückes oder dgl. wird von der Keilnabe 20 und den Keilkolben 48a, 48b getragen.
Dementsprechend wird, wie in Fig. 5 gezeigt, die Last, welche auf den Befestigungsabschnitt 52 in der im Wesentlichen senkrechten Richtung (siehe Pfeil A) des Befestigungsabschnittes 52, und die Last, welche in Umfangsrichtung (vgl. Pfeil B) um die Mittelachse der Kugelspindelwelle 16 aufgebracht wird, von der Keilnabe 20 und dem Paar von Keilkolben 48a, 48b absorbiert. Außerdem wird die Last, die in Umfangsrichtung (siehe Pfeil C) um die Mitte der horizontalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Kugelspindelwelle 16 steht, und die Last, die in Umfangsrichtung (siehe Pfeil D) um die Mitte der ver tikalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Kugelspindelwelle 16 steht, ebenfalls durch die Keilnabe 20 und die Keilkolben 48a, 48b absorbiert.
Auch wenn die Last auf den Befestigungsabschnitt 52 (Achse der Kugelspindelwelle 16) in einer überlagerten Richtung aufgebracht wird, kann die Last in geeigneter Weise absorbiert werden.
Wie oben beschrieben wurde, absorbieren die Keilnaben 20 und das Paar von Keilkolben 48a, 48b, welche an dem elektrischen Stellglied 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, die Last, die auf den Befestigungsabschnitt 52 in verschiedenen Richtungen aufgebracht wird, einschließlich der im Wesentlichen senkrechten Richtung (siehe Pfeil A) des Befestigungsabschnittes 52, der Umfangsrichtung (siehe Pfeil B) um die Mittelachse der Kugelspindelwelle, die Umfangsrichtung (siehe Pfeil C) um die Mitte der horizontalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Kugelspindelwelle 16 steht, die Umfangsrichtung (siehe Pfeil D) um die Mitte der vertikalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Kugelspindelwelle 16 steht, und die Richtung, welche durch Überlagerung der oben genannten Richtungen erhalten wird.
Auch wenn das Gewicht des Tisches oder dgl., der an dem Befestigungsabschnitt 52 angebracht ist, erhöht wird, wird dementsprechend das Gewicht durch die Keilnabe 20 und das Paar von Keilkolben 48a, 48b aufgenommen. Dementsprechend wird das Gewicht nicht über die Kugelkeilmutter 42 auf die Kugelspindelwelle 16 übertragen, sodass diese nicht durchgebogen wird.
Als nächstes wird ein elektrisches Stellglied 16 gemäß einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 6 bis 9 erläutert. Die gleichen Grundelemente wie bei der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, sodass auf ihre erneute detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann.
Das Bezugszeichen 62 bezeichnet ein Führungselement, welches in die Keilnabe 20 eingesetzt ist. Ein Flansch 64 steht mit Hilfe einer Schraube in Gewindeeingriff mit einem Ende des Führungselementes 62 und wird durch das Lager 32c, welches an dem Lagerelement 34 angebracht ist, drehbar gehalten. Das andere Ende des Führungselementes 62 ist mit Hilfe eines Gewindemechanismus an einem Keilkolben 66 angebracht. Bei dieser Ausführungsform sind Keilkolben 48b, 66 mit Hilfe eines Befestigungsbolzens 68 einstückig mit den beiden Enden der Kugelkeilmutter 42 verbunden. Eine Gewindeöffnung 70 für das Anbringen eines anderen, nicht dargestellten Elementes, ist in dem Flansch 64 ausgebildet.
Bei dem elektrischen Stellglied 60 gemäß der modifizierten Ausführungsform wird, wenn die Kugelspindelwelle 16 durch Antreiben des Motors 14 gedreht wird, die Kugelkeilmutter 42 mit Hilfe der Keilkolben 48b, 66 in Richtung des Pfeils Y (Fig. 8) verschoben. Dementsprechend tritt das Führungselement 62 in die Keilbohrung 20 als der Führungsnut in Verschiebungsrichtung ein bzw. aus dieser aus. Das nicht dargestellte Element wird in Richtung des Pfeils Y transportiert. Wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist, wird bei dieser Ausführungsform, wenn ein Schmiermittel, bspw. ein hochviskoses Schmierfett, auf die Gleitflächen 58, an welchen die Keilnabe 20 und die Keilkolben 48b, 66 miteinander kämmen, aufgebracht wird, der optimale Zustand mit der ausreichenden Flächenpressung, der kinematischen Viskosität und der Geschwindigkeit gemäß der elastischen Schmiertheorie aufrecht erhalten. Dadurch wird die Gleitbewegung gleichmäßig durchgeführt und der Metallkontakt dementsprechend verringert. Dadurch ist es möglich, den Gleitwiderstand zu verringern.
Dadurch kann das Führungselement 62 die auf das Führungselement 62 in Umfangsrichtung (siehe Pfeil E) um die Mittelachse des Führungselementes 62 aufgebrachte Last mit Hilfe der Keilnabe 20 und der Keilkolben 48b, 66 absorbieren.

Claims

1. Elektrisches Stellglied mit:
einem Rahmen (12),
einer Drehantriebsquelle (14), welche innerhalb oder außerhalb des Rahmens (12) angeordnet ist,
einer Förderspindelwelle, welche mit einer Antriebswelle (28) der Drehantriebsquelle (14) verbunden ist, um die Drehantriebskraft von der Drehantriebsquelle (14) aufzunehmen,
einem Verschiebungsmechanismus (18), welcher mit der Förderspindelwelle in Eingriff steht, die Drehbewegung der Förderspindelwelle in eine geradlinige Bewegung umwandelt und in einer Axialrichtung der Förderspindelwelle verschiebbar ist, und,
einem Keilführungsmechanismus, welcher mit dem Verschiebungsmechanismus (18) verbunden ist, den Verschiebungsmechanismus (18) in Axialrichtung der Förderspindelwelle führt und die Last absorbiert, die auf den Verschiebungsmechanismus (18) in einer im Wesentlichen senkrechten Richtung (A), in einer Umfangsrichtung (B) um eine Mittelachse der Förderspindelwelle, in einer Umfangsrichtung (C) um eine Mitte einer horizontalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Förderspindelwelle steht, in einer Umfangsrichtung (D) um eine Mitte einer vertikalen Linie, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Förderspindelwelle steht, und in einer Richtung, die durch Überlagerung der oben genannten Richtungen erhalten wird, aufgebracht wird.

2. Elektrisches Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebungsmechanismus (18) eine Kugelkeilmutter (42), welche mit Hilfe eines Kugellagers (40) in Gewindeeingriff mit einer Kugelspindelwelle (16) steht, ein Paar von Verschiebungselementen (44a, 44b), welche gegen beide Enden der Kugelkeilmutter (42) anliegen und mit der Kugelkeilmutter (42) verbunden sind, und einen Befestigungsabschnitt (54), welcher an dem Paar von Verschiebungselementen (44a, 44b) angebracht ist, aufweist.

3. Elektrisches Stellglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von Keilkolben (48a, 48b), die jeweils an ihrer äußeren Umfangsfläche Keilzähne aufweisen, voneinander um einen festgelegten Abstand beabstandet an beiden Enden des Paares von Verschiebungselementen (44a, 44b) in einer Verschiebungsrichtung vorgesehen ist, und dass das Paar von Keilkolben (48a, 48b) mit einer Keilnabe (20) kämmt, welche an einer Innenwandfläche des Rahmens (12) ausgebildet ist.

4. Elektrisches Stellglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilführungsmechanismus eine Keilnabe (20), welche eine in Längsrichtung an einer Innenwandfläche des Rahmens (12) ausgebildete Keilverzahnung aufweist, und ein Paar von Keilkolben (48a, 48b), die jeweils an ihrer äußeren Umfangsfläche Keilzähne für das Einsetzen in die Keilnabe (20) aufweisen, umfasst.

5. Elektrisches Stellglied nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilbohrung (20) eine Evolventenverzahnung aufweist.

6. Elektrisches Stellglied nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilkolben (48a, 48b) Evolventenverzahnungen aufweisen.

7. Elektrisches Stellglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebungsmechanismus eine Kugelkeilmutter (42), welche mit Hilfe eines Kugellagers (40) in Gewindeeingriff mit einer Kugelspindelwelle (16) steht und zwischen einem Paar von Keilkolben (66, 48b) angebracht ist, und ein zylindrisches Führungselement (62) aufweist, welches mit einem Keilkolben (66) verbunden ist und relativ zu einem Ende des Rahmens (12) hin und her bewegbar ist, indem es sich entlang einer Keilnabe (20), die in dem Rahmen (12) ausgebildet ist, verschiebt.