DE10314713A1

DE10314713A1 - Spindelantrieb

Info

Publication number: DE10314713A1
Application number: DE2003114713
Authority: DE
Inventors: Günter Hartig; Manfred Dr. Kraus; Dieter Adler
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: DE10314713B4

Abstract

Spindelantrieb zum Übertragen eines Drehmomentes und einer Axialkraft, mit einer Gewindespindel (1), die an einem Axiallager (13) axial gelagert ist, und mit einem drehfest mit der Gewindespindel (1) verbundenen Drehantriebsteil (14) zum Einleiten eines Drehmomentes in die Gewindespindel (1), wobei die Gewindespindel (1) mit einer Durchgangsöffnung (10a) versehen ist, die an gegenüberliegenden Umfangsstellen der Gewindespindel (1) endet, und wobei ein in die Durchgangsöffnung (10a) eingesetzter Riegel (12a) an dem Axiallager (13) axial abgestützt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spindelantrieb zum Übertragen eines Drehmomentes und einer Axialkraft, insbesonder solche, bei denen auf der Gewindespindel eine Spindelmutter gelagert ist.
Derartige Spindelantriebe können beispielsweise eingesetzt werden, um eine Drehbewegung der Spindel umzuwandeln in eine lineare Bewegung beispielsweise der Spindelmutter. Denkbar sind Anwendungen, bei denen beispielsweise eine Feststellbremse über die lineare Stellbewegung der Spindelmutter lösbar und festsetzbar ist.
Zur Übertragung der axialen Kraft sind Spindelantriebe bekannt geworden, bei denen an das Ende beispielsweise ein Radialflansch angeschweißt ist, an dem die Gewindespindel axial abgestützt ist. Derartige Spindelantriebe sind aufwändig herzustellen und damit auch wirtschaftlich aufwändig. Alternativ kann der Flansch auch einstückig mit der Gewindespindel ausgebildet sein; in diesem Fall kann die Gewindespindel spangebend hergestellt werden, also aus dem Vollmaterial herausgearbeitet werden. Auch diese Spindelantriebe sind wirtschaftlich und herstellungstechnisch aufwändig.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spindelantrieb nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, der einfach herzustellen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den im Anspruch 1 angegebenen Spindelantrieb gelöst. Die Durchgangsöffnung kann beispielsweise kostengünstig als Querbohrung gebohrt sein, durch die der Riegel durchgeführt ist. Da der Riegel erfindungsgemäß an gegenüberliegenden Seiten der Gewindespindel über diese vorsteht, kann der Riegel mit den überstehenden Bereichen auf einfache Art und Weise an dem Axiallager abgestützt sein.
Das Axiallager kann durch eine Axialwälzlager gebildet sein, das zwei Laufscheiben mit einem dazwischen angeordneten Wälzkörpersatz aufweist. Die eine Laufscheibe kann an dem Riegel abgestützt sein. Die andere Laufscheibe kann an einem insbesondere gestellfesten Maschinenteil axial abgestützt sein. Axiale Kräfte können einwandfrei übertragen werden.
Der Riegel kann in wirtschaftlich besonders günstiger Weise als Normteil durch einen Bolzen oder Stift gebildet sein, der in die Bohrung mit einer Übergangspassung oder Presspassung eingefügt und somit verliersicher eingefügt ist.
Zur Übertragung des Drehmomentes sind Spindelantriebe bekannt geworden, bei denen stirnseitig an der Spindel beispielsweise ein Polygonprofil durch Stoßen spangebend hergestellt ist. Auf diese Weise ist ein einstückig mit der Spindel verbundenes Drehantriebsteil gebildet. In dieses Polygonprofil kann dann ein Getriebeglied eingreifen, um ein Drehmoment in die Spindel einzuleiten. Das Stoßen ist bei größeren Stückzahlen unwirtschaftlich.
Eine besonders günstige erfindungsgemäße Weiterbildung sieht eine auf der Gewindespindel drehfest angeordnete Hülse vor. An dieser Hülse kann dieses Polygonprofil auf einfache Weise ausgebildet sein. So kann die Hülse beipielsweise aus Blech im Tiefziehverfahren gezogen sein, wobei an einem Boden der Hülse das Polygonprofil durch Ausstanzen von Material hergestellt werden kann. Diese Herstellung ist im vergleich zu dem oben erwähnten Stoßen am Vollmaterial wesentlich günstiger. Die so weitergebildete Hülse bildet ein Drehantriebsteil.
Ddie drehfeste Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Hülse kann dadurch gegeben sein, daß die Hülse in einer Presspassung oder Übergangspassung auf der Gewindespindel angeordnet ist. Aufschrumpfen oder Aufpreesen können zwei günstige Herstellungsmethoden sein.
In günstiger Weise kann alternativ oder zusätzlich zu der Pressverbindung auch eine formschlüssige Verbindung dadurch vorgesehen sein, daß die Hülse mit an gegenüberligenden Umfangsstellen ausgebildeten Öffnungen versehen ist, die mit der Durchgangsöffnung der Gewindespindel fluchten, wobei der Riegel oder der Bolzen auch durch diese vorzugsweise durch Bohrungen gebildeten Öffnungen durchgeführt ist.
Das bedeutet, daß der Bolzen oder der Riegel eine Mehrfachfunktion ausübt. Erstens dient er als Abstützung für das Axiallager und zweitens dient er als Formschlußelement, um eine formschlüssige Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Hülse zu schaffen.
In manchen Anwendungen besteht die Forderung, daß die Gewindespindel in einer Drehlage fixiert werden kann. Diese Forderung kann mit der Erfindung problemlos beispielsweise dadurch gelöst werden, daß die Hülse mit einem Flansch versehen ist, an dessen Umfang ein Zahnprofil zum Eingriff wenigstens einer Sperrklinke ausgebildet ist. Wenn die Sperrklinke eingreift, ist ein Drehen der Gewindespindel nicht möglich.
Die Hülse kann auch Teil eines Radiallagers sein, um die Gewindespindel radial zu lagern. Zu diesem Zweck kann auf der Hülse eine Bundbuchse angeordnet sein, die gemeinsam mit der Hülse ein Radialgleitlager bildet. Das Axiallager kann an einem Bund der Bundbuchse axial abgestützt sein.
Die Hülse kann bei dem erfindungsgemäßen Spindelantrieb eine Mehrfachfunktion ausüben. Erstens kann sie ein Drehantriebsteil ausgebildet sein, um die Einleitung eines Drehmomentes in die Hülse zu ermöglichen; zweitens kann die Hülse eine Arretiereinrichtung sein, um die Gewindespindel in einer Drehlager zu arretieren. Drittens kann die Hülse Teil eines Radiallagers sein.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in zwei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielse näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt des erfindunggemäßen Spindelantriebs und
2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Spindelantriebs.
1 zeigt im Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Spindelantrieb. Auf einer Gewindespindel 1 ist eine Spindelmutter 2 drehbar gelagert. Die Gewindespindel 1 ist an ihrem einen Ende an über ein Radiallager 3 radial gelagert. An ihrem anderen Ende ist die Gewindespindel 1 über ein Radiallager 4 radial gelagert.
An diesem anderen Ende ist eine Hülse 5 auf die Gewindespindel 1 aufgeführt und fest mit ihr verbunden. Die Hülse 5 ist aus Blech gebildet. Auf der Hülse 5 ist eine Bundbuchse 6 angeordnet. Die Bundbuchse 6 bildet zusammen mit der Hülse 5 ein Radialgleitlager 7, wobei aneinander anliegende Umfangsflächen der Bundbuchse 6 und der Hülse 5 Gleitflächen 8,9 bilden.
Die Gewindespindel 1 ist mit einer Querbohrung 10 versehen. Die Hülse 5 ist an einander gegenüber liegenden Umfangsstellen mit je einer Bohrung 11 versehen. Die beiden Bohrungen 11 fluchten mit der Querbohrung 10. Ein Bolzen 12 ist durch die Hülse 5 und durch die Gewindespindel 1 hindurchgeführt. Der Bolzen 12 überragt die Hülse 5 beidseitig. Der Bolzen 12 stellt eine formschlüssige Verbindung zwischen der Hülse 5 und der Gewindespindel 1 her.
Zwischen dem Bolzen 12 und der Bundbuchse 6 ist ein Axiallager 13 angeordnet. Das Axiallager 13 ist einerseits an einem Bund 14a der Bundbuchse 6 axial abgestützt, wobei der Bund 14a an einem gestellfesten Maschinenteil 14 abgestützt ist. Andererseits ist das Axiallager 13 an dem Bolzen 12 axial abgestützt. Das Axiallager 13 weist zwei Laufscheiben 15, 16 auf, zwischen denen ein Wälzkörpersatz 17 angeordnet ist.
Die Hülse 5 weist an einem Ende an ihrem Innenumfang ein Polygonprofil 18 auf. Ferner weist die Hülse 5 an diesem einen Ende einen einstückig angeformten Flansch 19 auf. Der Flansch 19 ist an seinem Umfang mit einem Zahnprofil 20 versehen. Ferner ist eine Klinke 21 zum Eingriff mit dem Zahnprofil 20 vorgesehen. Die Klinke 21 arbeitet mit dem Zahnprofil 20 nach Art eines Klinkenfreilaufs zusammen. Diese Merkmale sind der 2 deutlich zu entnehmen. Die Hülse 5 bildet ein Drehantriebsteil 24 zur Übertragung eines Drehmomentes auf die Gewindespindel 1.
Ene Traverse 22 ist derart an der verdrehgesicherten Spindelmutter 2 abgestützt, daß Axialkräfte ohne Ausüben eines Kippmomentes auf die Spindelmutter 2 übertragen werden können. Zu diesem Zweck ist die Traverse an einer Kippachse 23 abgestützt, die die Längsachse der Gewindespindel 1 schneidet.
Ein nicht dargestelltes Getriebeteil greift in das Polygonprofil 18 der Hülse 5 ein, um die Gewindespindel anzutreiben. Unter Drehung der Gewindespindel 1 bewegt sich die verdrehgesicherte Spindelmutter 2 entlang der Längsachse der Gewindespindel 1. Ein an der Spindelmutter 2 angreifendes Zugseil kann so betätigt werden. Ist eine gewünschte Zugkraft im Zugseil erreicht, unterbleibt ein weiteres Drehen der Gewindespindel 1. Die Gewindespindel 1 kann in dieser Drehlager arretiert werden, indem die Klinke 21 radial einwärts geführt wird, bis sie in das Zahnprofil eingreift. Zwar kann in dieser Situation ein weiteres Spannen des Zugseiles erfolgen, wenn die Gewindespindel erneut betätigt würde. Aber ein Entlasten des Zugseiles ist nicht möglich, weil der Klinkenfreilauf sperrt.
Zum erneuten Lösen der Arretierung muß die Klinke 21 radial nach außen geführt werden, bis die Klinke 21 außer Eingriff mit dem Zahnprofil 20 ist.

Claims

Spindelantrieb zum Übertragen eines Drehmomentes und einer Axialkraft, mit einer Gewindespindel (1), die an einem Axiallager (13) axial gelagert ist, und mit einem drehfest mit der Gewindespindel (1) verbundenen Drehantriebsteil (14) zum Einleiten eines Drehmomentes in die Gewindespindel (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (1) mit einer Durchgangsöffnung (10a) versehen ist, die an gegenüberliegenden Umfangsstellen der Gewindespindel (1) endet, und wobei ein in die Durchgangsöffnung (10a) eingesetzter Riegel (12a) an dem Axiallager (13) axial abgestützt ist.
Spindelantrieb nach Anspruch 1, bei dem die Durchgangsöffnung als Querbohrung (10) durch die Gewindespindel (1) ausgebildet ist, in der ein den Riegel bildender Bolzen (12) mit beidseitigem Überstand über den Umfang der Gewindespindel (1) eingesetzt ist.
Spindelantrieb nach Anspruch 1, bei dem das Drehantriebsteil durch eine auf der Gewindespindel (1) drehfest angeordnete Hülse (5) gebildet ist.
Spindelantrieb nach Anspruch 3, bei dem die Hülse (5) stirnseitig mit einem koaxial zu der Gewindespindel (1) angeordneten Polygonprofil (18) versehen ist.
Spindelantrieb nach Anspruch 3, bei dem die Hülse (5) mit einem Flansch (19) versehen ist, an dessen Umfang ein Zahnprofil (20) zum Eingriff wenigstens einer Klinke (21) angeordnet ist.
Spindelantrieb nach Anspruch 3, bei dem die Hülse (5) mit an gegenüberliegenden Umfangsstellen angeordneten Öffnungen (11a) versehen ist, die mit der Durchgangsöffnung (10a) fluchten.
Spindelantrieb nach Anspruch 6, bei dem die Öffnungen durch Bohrungen (11) gebildet sind, durch die der Riegel (12a) durchgeführt ist.
Spindelantrieb nach Anspruch 3, bei dem die Hülse (5) Teil eines Radiallagers (4) ist, an dem die Gewindespindel (1) radial gelagert ist.
Spindelantrieb nach Anspruch 8, bei dem auf der Hülse (5) eine Bundbuchse (6) angeordnet ist, wobei die Bundbuchse (6) gemeinsam mit der Hülse (5) ein Radialgleitlager (7) bildet.
Spindelantrieb nach Anspruch 9, bei dem die Bundbuchse (6) mit ihrem Bund (14a) an einem Maschinenteil (14) abgestützt ist, wobei das Axiallager (13) an dem Bund (14a) axial abgestützt ist.