DE112007001173T5

DE112007001173T5 - Leitspindelbetätiger mit einer Torsionsgegenreaktionsmutter

Info

Publication number: DE112007001173T5
Application number: DE112007001173T
Authority: DE
Inventors: Keith W. Erikson; Kenneth W. Erikson
Original assignee: Kerk Motion Products Inc
Current assignee: Kerk Motion Products Inc
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2009-06-18
Also published as: WO2007136557A3; GB0821993D0; WO2007136557A2; GB2451610A; US20070295128A1; GB2451610B

Abstract

Lineare Betätigeranordnung, umfassend:
eine Leitspindel mit einem äußeren Gewinde, welche drehbar um eine Achse ist;
eine Mutternanordnung, umfassend eine Mutter mit einem Gewinde, welches in das Außengewinde der Leitspindel eingreifen kann; und
eine Führungsröhre mit einem hohlen inneren Abschnitt mit zumindest einer inneren Oberfläche, wobei die Leitspindel und die Mutternanordnung innerhalb des hohlen inneren Abschnitts der Leitspindel angeordnet sind, und die Führungsröhre gestaltet ist, um ein Rotieren der Mutternanordnung zu verhindern, wenn die Leitspindel um eine Achse drehbar ist, wobei die Mutternanordnung in eine lineare Richtung innerhalb der Führungsröhre versetzt wird, wenn sich die Leitspindel dreht, und wobei ein Abschnitt der Mutternanordnung radial gegen die zumindest eine innere Oberfläche der Führungsröhre vorgespannt wird, um eine Torsionsreaktion der Betätigeranordnung zumindest zu minimieren.

Description

Verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und ist eine Fortsetzung der US-Anmeldung Nr. 11/437,431, angemeldet am 19. Mai 2006, deren gesamte Inhalte hier durch Bezug eingeschlossen sind.
Hintergrund der Erfindung
Vorrichtungen und Verfahren für eine bilaterale Bewegung einer Last sind bekannt, welche eine rotierende Leitspindel verwenden, und eine Gewindemutter, die durch die Leitspindel angetrieben ist. Allgemein ist die Mutter in diesen Vorrichtungen ein nicht-drehbares Bauteil, welches an einer Last oder einem anderen Maschinenelement befestigt ist. Die Mutter wird linear sowohl in vorwärtigen als auch in rückwärtigen Richtungen durch die Rotation der Leitspindel angetrieben, auf welche sie aufgeschraubt ist.
Beispiele einer Leitspindel und linearen Mutterbetätigersystemen befinden sich z. B. in den US-Patenten 6 422 101 , 5 913 940 , 4 974 464 und Re. 32,433 und in der veröffentlichten US-Anmeldung 2005/0178225 A1, deren gesamte Lehren hier durch Bezug eingeschlossen sind. Diese Quellen offenbaren vielfältige Führungsspindelbetätigersysteme mit einem sehr präzisen linearen Pendel einer Mutter.
Es wäre wünschenswert, eine Stange oder einen kolbenartigen linearen Betätiger mit einem hohen Grad an Positionspräzision und einer minimalen Reaktion oder „Spiel" in dem Betätigersystem zu haben.
Zusammenfassung
In einem Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf einen linearen Betätiger gerichtet, einschließlich einer Stange oder einem kolbenartigen linearen Betätiger, welcher eine Leitspindel mit einem äußeren Gewinde umfasst, die um eine Achse drehbar ist; eine Mutternanordnung, die eine Mutter mit Gewinden umfasst, die in das äußere Gewinde der Leitspindel eingreifen kann; und eine Führungsröhre mit einem hohlen inneren Abschnitt mit zumindest einer inneren Oberfläche. Die Leitspindel und die Mutternanordnung sind innerhalb des hohlen inneren Abschnitts der Leitspindel angeordnet, und die Führungsröhre ist gestaltet, um die Mutternanordnung am Rotieren zu hindern, wenn sich die Leitspindel dreht. Die Mutternanordnung wird in eine lineare Richtung innerhalb der Führungsröhre versetzt, wenn sich die Leitspindel dreht. Ein Abschnitt der Mutternanordnung ist radial gegen eine innere Oberfläche der Führungsröhre vorgespannt, um eine Torsionsreaktion in der Betätigeranordnung zu minimieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform schließt die Anordnung eine Stange ein, die an der Mutternanordnung befestigt ist, und in eine lineare Richtung relativ zu der Führungsröhre versetzt wird. Die Stange kann ein inneres Gewinde einschließen, welches in das äußere Gewinde auf der Mutter eingreift. Die Stange kann einen hohlen inneren Abschnitt einschließen, so dass die Stange in einem Abschnitt der Leitspindel pendeln kann. Vorzugsweise ist die pendelnde Stange in der Lage, sich auf eine Teleskopart aus der Führungsröhre zu erstrecken, und in die Führungsröhre zurückzuziehen.
Entsprechend einem Aspekt der Erfindung umfasst die Mutternanordnung eine Mutter mit einer Rampe mit einer winkeligen Oberfläche, und einen Keil mit einer flachen Röhrenoberfläche einer winkeligen unteren Oberfläche. Die Mutternanordnung umfasst weiterhin ein Federmittel, wie eine axiale Kompressionsfeder, die gegen den Keil vorbelastet ist, und den Keil die Rampe hoch drückt, um die flache obere Oberfläche des Keils gegen die innere Oberfläche der Führungsröhre radial vorzuspannen und eine Torsionsreaktion in der Betätigeranordnung zu minimieren.
Vorzugsweise umfasst die Mutternanordnung eine Vielzahl von Rampen und Keilen um den Umfang der Mutternanordnung, und eine oder mehrere axiale Kompressionsfedern sind gegen die Keile vorbelastet.
In einem weiteren Aspekt umfasst die Mutternanordnung eine Gegenreaktionsmutter mit einer Vielzahl von längsgerichteten Biegebauteilen, die jeweils innere Gewinde zum Eingriff mit dem Gewinde der Führungsspindel einschließen. Ein Federmittel, wie eine axiale Kompressionsfeder, ist gegen einen Kranz vorbelastet, der sich um den Umfang der längsgerichteten Biegebauteile erstreckt, und dem Kranz gegen die längsgerichteten Biegebauteile drückt, um die Gewinde der längsgerichteten Biegebauteile gegen die Gewinde der Leitspindel radial vorzuspannen, und die axiale Reaktion der Mutternanordnung zu minimieren. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die axiale Kompressionsfeder ebenso gegen einen Keil vorbelastet, um den Keil gegen die innere Oberfläche der Führungsröhre radial vorzuspannen, um eine Torsionsreaktion in der Betätigeranordnung zu minimieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Das Vorangegangene wird aus der folgenden präziseren Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich werden, wie in den beigefügten Zeichnungen gezeigt, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in verschiedenen Ansichten bezeichnen. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabgetreu, die Betonung liegt stattdessen auf der Darstellung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
1 ist eine Seitenansicht eines Leitspindelbetätigers in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
2 ist eine Querschnittsseitenansicht des Leitspindelbetätigers aus 1;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Gegenreaktionsmutter entsprechend einem Aspekt der Erfindung;
4 ist eine Querschnittsansicht eines Leitspindelbetätigers mit einer Mutter und einer Führungsröhre;
5a bis 5c zeigen eine Torsionsgegenreaktionsmutter mit einer Rampe und einem Keil zur Abnutzungskompensation.
Detaillierte Beschreibung
Eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung folgt.
1 und 2 zeigen eine Führungsspindelbetätigeranordnung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. 1 ist eine Seitenaußenansicht der Betätigeranordnung 10 und 2 zeigt die inneren Komponenten der Anordnung 10. Die Betätigeranordnung 10 schließt eine äußere Führungsröhre 13 und einen Kolben oder eine Stange 15 ein, die in der Führungsröhre 13 beherbergt ist, und in der Richtung des Pfeils 41 relativ zu der Führungsröhre 13 pendelt. In Betrieb ist die Führungsröhre 13 im Allgemeinen in einer stationären Position befestigt, und die Stange 15 wird bilateral relativ zu der Führungsröhre 13 versetzt. Die Stange 15 kann mit einer Last verbunden werden, und die Anordnung kann verwendet werden, um die Last in eine vorbestimmte Position entlang eines linearen Pfads, definiert durch eine Achse α, zu bewegen. Die Führungsröhre 13 kann eine oder mehrere axiale Nuten oder Schlitze 12 zur Befestigung von Sensoren einschließen, um die Position der Stange 15 relativ zu der Führungsröhre 13 zu bestimmen.
2 zeigt die inneren Komponenten des Betätigers 10. Wie in 2 gezeigt, schließt der Betätiger 10 eine Leitspindel 11 ein, die innerhalb der Führungsröhre 13 beherbergt ist. Die Leitspindel ist innerhalb der Führungsröhre 13 durch Lager 43 gesichert, welche der Leitspindel 11 ermöglichen, innerhalb der Führungsröhre 13 um eine Achse α zu rotieren. Die Leitspindel 11 hat ein erstes Ende 45, welches mit einem Antriebsmechanismus 49, wie einem Motor, gekoppelt ist, um die Leitspindel 11 in Richtungen im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um eine Achse α zu drehen. Wie in 2 gezeigt, schließt die Stange 15 ein hohles Inneres ein, und ein zweites freies Ende 47 der Leitspindel 11 ist angepasst, um in das hohle Innere der Stange 15 zu passen.
Wie in 2 gezeigt, kann ein Magnet 14 an der Basis der Stange 15 vorgesehen sein, und kann in Verbindung mit den Sensoren in den Schlitzen 12 der Führungsröhre 13 verwendet werden, um die Position der Stange 15 relativ zu der Führungsröhre zu bestimmen.
Die Leitspindel 11 hat eine äußere Gewindeoberfläche. Eine Mutter 17 hat eine oder mehrere innere Gewindeoberflächen und wird über die Leitspindel 11 geschraubt. In der in 2 gezeigten Ausführungsform weist die Mutter 17 einen ersten Abschnitt 21 und einen zweiten Abschnitt 22 auf. Der erste Abschnitt 21 der Mutter 17 ist durch jedes geeignete Mittel an der Stange 15 befestigt. In einer Ausführungsform schließt der erste Abschnitt 21 der Mutter 17 äußere Gewinde ein, und die Stange 15 schließt innere Gewinde ein, die über den ersten Abschnitt 21 der Mutter 17 geschraubt sind, um die Stange 15 an die Mutter 17 zu sichern. Im Betrieb verursacht die Drehung der Leitspindel 17 relativ zu der Mutter 17, in welche sie gewindeartig eingreift, ein Versetzen der Mutter 17 entlang einer Achse α. Die Mutter 17 ist mit der Stange 15 verbunden, und das Versetzen der Mutter 17 relativ zu der Leitspindel 11 treibt daher die Stange 15 in einer linearen Richtung relativ zu der Führungsröhre 13. Wie unten detaillierter beschrieben, schließt die Führungsröhre 13 einen Mechanismus zur Vermeidung einer Rotation der Mutter 17 mit der Rotation der Leitspindel 11 ein. Da die Mutter 17 am Drehen mit der Leitspindel gehindert wird, verursacht die Rotation der Leitspindel 11 ein Versetzten der Mutter 17 entlang der Länge der Leitspindel 11.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, kann die Mutter 17 eine oder mehrere Kompressionsfedern 20 einschließen, die sich zwischen einem ersten Abschnitt 21 und dem zweiten Abschnitt 22 der Mutter 17 erstrecken. Der erste Abschnitt 21 der Mutter 17 kann eine oder mehrere winkelige Oberflächen oder Rampen 27 einschließen. Einer oder mehrere Keile 25 können auf den Rampen 27 angeordnet sein. Jeder Keil 25 umfasste eine flache obere Oberfläche 28 und eine winkelige untere Oberfläche 30, die gestaltet ist, um zu der Rampe 27 zu passen. Ein Ende jeder Kompressionsfeder 29 stößt an den zweiten Abschnitt 22 der Mutter 17, und das andere Ende der Feder 29 stößt an die Rückwand eines Keils 25. Die Feder 29 ist in einer axialen Richtung vorgespannt und drückt den Keil 25 in und die winkelige Oberfläche der Rampe 27 hoch. Die flache obere Oberfläche 28 des Keils 25 ist daher radial auswärts von der Mutter 17 und der Leitspindel 11 vorgespannt, und in die innere Oberfläche der Führungsröhre 13.
Die Rampe 27 auf der Mutter 17 kann ein Polster aus einem weichen Material umfassen, wie Neopren, und der Keil 25 kann aus einem selbstschmierenden Kunststoff sein.
4 zeigt eine Querschnittsansicht der Anordnung entlang der Line A-A in 2. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist das Innere der Führungsröhre 13 gestaltet, um die Mutter 17 aufzunehmen, und um die Mutter 17 am Rotieren relativ zu der Röhre 13 zu hindern. In der in 4 gezeigten Ausführungsform schließt die Führungsröhre 13 drei flache Oberflächen 51, 52 und 53 ein, die durch abgerundete Vorsprünge 54, 55, 56 getrennt sind, die sich entlang der Länge der Führungsröhre 13 erstrecken. Die Mutter 17 schließt Schlitze 57, 58 und 59 ein, die zu den abgerundeten Vorsprüngen 54, 55, 56 auf der Führungsröhre 13 passen. Zusätzlich schließt die Mutter drei Keile 25 ein, die gegen die drei flachen Oberflächen 51, 52, 53 der Führungsröhre 13 vorgespannt sind. Wie aus 4 klar wird, sind die Geometrien der Führungsröhre 13 und der Mutter 17 so, dass der Mutter 17 nicht erlaubt wird, relativ zu der Führungsröhre 13 zu drehen, auch wenn die Leitspindel 11 sich dreht, in welche sie eingreift. Weiterhin ist die Mutter 17 in der Lage, in eine axiale Richtung versetzt zu werden (d. h. in und aus der Seite in 4) entlang der Länge der Führungsröhre 13. Weiterhin sind in der in 4 gezeigten Ausführungsform die drei Keile 25 radial auswärts von der Mutter 17 und in die flachen Oberflächen 51, 52, 53 der Röhre vorgespannt. Dies minimiert vorteilhafterweise die Torsionsreaktion in dem Betätigersystem. Da die Keile 25 gegen die innere Oberfläche der Führungsröhre 13 vorgespannt sind, gibt es wenig Rotations-„Spiel” zwischen der stationären Führungsröhre und der Mutter/Stangenanordnung, welche innerhalb der Röhre versetzt wird. Dies verbessert die Positionspräzision des Betätigersystems.
Die Menge dieser Torsionsreaktionssteuerung wird durch die Vorspannungskraft der Kompressionsfeder(n) 29 bestimmt, die gegen die Keil(e) 25 drücken. Die Verwendung einer niedrigen Vorspannungskraft in der/den Feder(n) wird ein größeres Torsions-„Spiel” in dem Betätiger ermöglichen. Eine höhere Vorspannungskraft in der/den Feder(n) wird das Torsions-„Spiel” minimieren oder eliminieren, obwohl eine höhere Vorspannungskraft in der/den Feder(n) ebenso die Reibungskraft zwischen dem/den Keil(en) und der inneren Oberfläche der Führungsröhre erhöhen wird. Der Nutzer kann die Torsionsreaktionssteuerung durch Auswahl der Feder(n) mit einer geeigneten Vorspannungskraft für die bestimmte Anwendung des Betätigersystems einstellen.
4 zeigt ein Beispiel einer Führungsröhren- und Mutternkonfiguration. Es wird verstanden werden, dass verschiedene alternative Designs verwendet werden könnten. Was bedeutsam ist, ist dass die Führungsröhre einen Mechanismus einschließt, der die Mutter am Drehen relativ zu der Führungsröhre hindert, der Mutter jedoch eine Versetzung in eine axiale Richtung innerhalb der Röhre erlaubt. In manchen Ausführungsformen kann die Mutter einen Mechanismus einschließen, der radial auswärts gegen das Innere der Führungsröhre vorgespannt ist, um eine Torsionsreaktion innerhalb des Betätigersystems zu minimieren.
In manchen Ausführungsformen der Erfindung kann die Mutter 17 eine Gegenreaktionsmutter sein, die das axiale „Spiel" zwischen den Gewinden der Mutter 17 und dem passenden Gewinde der Leitspindel 11 minimiert. Beispiele dieser Art von Gegenreaktionsmuttern sind in den üblichen US-Patenten 5 913 940 und Re. 32,433 beschrieben, deren gesamte Lehren hier durch Bezug eingeschlossen sind. Eine Ausführungsform einer Gegenreaktionsmutter 17 der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt. Die Mutter 17 schließt einen ersten Abschnitt 21 ein, der ein äußeres Gewinde 39 einschließt, um einen pendelnden Kolben oder eine Stange mit der Mutter zu verbinden. Der erste Abschnitt 21 schließt ebenso ein hohles Inneres mit einem Innengewinde zum Eingriff mit dem Gewinde einer Leitspindel ein. Eine Vielzahl von Keilen 25 berührt den ersten Abschnitt 21 der Mutter 17 und umgibt das Äußere der Mutter 17. In dieser Ausführungsform gibt es drei Keile 25, obwohl in 3 nur zwei sichtbar sind.
Der zweite Abschnitt 23 der Mutter 17 schließt eine Vielzahl linksgerichteter Biegebauteile 33 ein. Ein Ende jedes der Biegebauteile 33 ist an der Mutter befestigt, und ein zweites Ende liegt frei. Jeder der längsgerichteten Biegebauteile 33 schließt Innengewinde 37 zum Eingriff in die Gewinde einer Leitspindel ein. Vorzugsweise schließen die freiliegenden Enden der längsgerichteten Biegebauteile 33 jeweils eine winkelige Oberfläche oder Rampe 34 ein, und einen Ring oder Kranz 31, der all die Bauteile 33 umgibt und an jede Rampe 34 stößt. In manchen Ausführungsformen kann ein O-Ring 30 zwischen dem Kranz 31 und jeder Rampe 34 vorgesehen sein. Eine oder mehrere Kompressionsfedern 29 sind zwischen und vorgespannt gegen die Keile 25 und den Kranz 31 angeordnet. Die Funktionen der Kompressionsfeder 29 sind in dieser Ausführungsform zweifach. Zuerst, wie vorher beschrieben, erzeugen die Federn 29 die Vorspannungskraft gegen die Keile 25, welche die Keile gegen das Innere der Führungsröhre 13 drücken, und dabei die Torsionsreaktion in dem Betätigersystem minimieren. Als zweites bieten die Kompressionsfedern 29 eine Vorspannungskraft gegen den Kranz 31, der jedes der längsgerichteten Biegebauteile 33 radial einwärts drückt, und demnach die Gewinde 37 der Biegebauteile 37 fest gegen die passenden Gewinde der Leitspin del drücken. Dies minimiert das axiale „Spiel" zwischen den Gewinden der Leitspindel und den Gewinden der Mutter. Die Gestaltung der Mutter dieser Ausführungsform kompensiert ebenso die Abnutzung der Gewinde der Mutter, da die Gewinde auf der Mutter abnutzen, wenn die Kompressionsfedern 29 den Kranz 31 weiter die Rampe 34 auf den Biegebauteilen 33 hoch drücken, und dabei einen radialen Kraftvektor aufrecht erhalten, welcher einen guten Kontakt zwischen den Gewinden der Biegebauteile und den Gewinden der Leitspindel versichert.
Nun wenden wir uns den 5A bis 5C zu, in welchen eine Abnutzungskompensationsfunktion des vorliegenden Betätigersystems mit einer Torsionsgegenreaktionsmutter demonstriert ist.
Abnutzungskompensation mag für Anwendungen wünschenswert sein, in welchen die Mutter 17 eine ausgedehnte Lebensdauer haben wird. Da die Mutter 17 innerhalb der Führungsröhre 13 über eine verlängerte Zeitdauer pendelt, wird die flache obere Oberfläche des Keils 25 evtl. beginnen, sich abzuwetzen. Wenn diese Abnutzung nicht kompensiert wird, dann kann die Torsionsreaktion des Betätigersystems über die Zeit zunehmen. Entsprechend einem Aspekt der Erfindung ist die Mutter 17 gestaltet, um diese Abnutzung über die Zeit zu kompensieren, und ein hohes Ausmaß an Reaktionssteuerung zu erhalten. 5A ist eine Querschnittsansicht einer Mutter 17 in einer Rampe 27 und einer winkeligen Oberfläche, wobei ein Keil 25 eine winkelige Oberfläche 30 aufweist, die an die winkelige Oberfläche der Rampe 27 stößt, und eine Kompressionsfeder 29, die den Keil 27 gegen die Rampe 27 stößt, und eine Kompressionsfeder 29, die den Keil 27 gegen die Rampe 27 vorbelastet. Die gesamte Mutter 17 ist auf eine Führungsspindel 11 geschraubt und innerhalb einer Führungsröhre 13 beherbergt. Wie vorher beschrieben wird der Keil 25 durch die Federn 29 die winkelige Oberfläche der Rampe 27 hoch gedrückt, so dass die flache obere Oberfläche 28 des Keils 25 eine innere Oberfläche 51 der Führungsröhre 13 berührt. 5A zeigt den Ausgangszustand der Mutter 17 und des Keils 25 vor der Benutzung. 5B zeigt die Mutter 17 und den Keil 25 nach einem ersten Abschnitt ausgedehnter Benutzung.
Wie aus dieser Fig. ersichtlich wird, wurde die obere Oberfläche 28 des Keils 25 teilweise aufgrund der Reibung mit der inneren Oberfläche 51 der Führungsröhre 13 abgewetzt. Jedoch, da der Keil 25 abgewetzt und kleiner wird, fährt die Feder 29 fort, den Keil 25 die Rampe hoch zu drücken, um eine radiale auswärtige Spannung gegen die innere Oberfläche 51 der Führungsröhre 13 zu erhalten. 5C zeigt die Mutter 17 nach einem weiteren Abschnitt ausgedehnter Benutzung. Hier fährt die Feder 29 erneut fort, den Keil 25 die Rampe 27 hoch zu schieben, um die auswärtige radiale Vorspannung gegen die Führungsröhre 13 zu erhalten, obwohl der Keil 25 im Vergleich zu seinem Ausgangszustand wesentlich abgewetzt wurde. Demnach ist die Mutter 17 in der vorliegenden Erfindung in der Lage, ein vorbestimmtes Niveau von Torsionsreaktionssteuerung zu erhalten, sogar nach einem ausgiebigen Betrieb und Abnutzung.
Während diese Erfindung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen davon besonders gezeigt und beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen werden, dass vielfältige Veränderungen in der Form und in den Details darin vorgenommen werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, der durch die beigefügten Ansprüche abgegrenzt wird. Beispielsweise können die Mutter und die Führungsröhre gestaltet sein, um mehr oder weniger als drei Keile zu verwenden, und zu inneren Oberflächen der Führungsröhre zu passen.
Zusammenfassung
Eine lineare Betätigeranordnung, wie eine Stange oder ein kolbenartiger linearer Betätiger, umfassend eine rotierende Leitspindel mit einem äußeren Gewinde, und eine Mutternanordnung mit einem Gewinde, welches in das äußere Gewinde der Leitspindel eingreifen kann, und eine Führungsröhre mit einem hohlen inneren Abschnitt mit zumindest einer inneren Oberfläche. Die Leitspindel und die Mutternanordnung befinden sich innerhalb des hohlen inneren Abschnitts der Leitspindel, und die Führungsröhre ist gestaltet, um die Mutternanordnung am Rotieren mit der Leitspindel zu hindern. Die Mutternanordnung wird in eine lineare Richtung innerhalb der Führungsröhre versetzt, wenn sich die Leitspindel dreht. Ein Abschnitt der Mutternanordnung, wie ein Keil, wird radial gegen eine innere Oberfläche der Führungsröhre vorgespannt. In einem Aspekt ist eine axiale Kompressionsfeder gegen den Keil vorbelastet und drückt den Keil einer Rampenoberfläche auf der Mutter hoch und in die innere Oberfläche der Führungsröhre. Der radial vorgespannte Keil trägt dazu bei, eine Torsionsreaktion in der Anordnung zu minimieren. Die Anordnung kann einen Kolben oder eine Stange einschließen, die an der Mutternanordnung befestigt ist, und in und aus der Führungsröhre auf eine Teleskopart pendelt. Die Mutternanordnung kann ebenso eine Gegenreaktionsmutter mit einer Vielzahl von längsgerichteten Biegebauteilen mit Innengewinden aufweisen. Die axiale Kompressionsfeder, welche gegen den Keil vorbelastet ist, treibt ebenso die Gewinde auf den Biegebauteilen in die Gewinde der Leitspindel um eine axiale Reaktion zu minimieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 6422101 [0003]
- US 5913940 [0003, 0026]
- US 4974464 [0003]

Claims

Lineare Betätigeranordnung, umfassend: eine Leitspindel mit einem äußeren Gewinde, welche drehbar um eine Achse ist; eine Mutternanordnung, umfassend eine Mutter mit einem Gewinde, welches in das Außengewinde der Leitspindel eingreifen kann; und eine Führungsröhre mit einem hohlen inneren Abschnitt mit zumindest einer inneren Oberfläche, wobei die Leitspindel und die Mutternanordnung innerhalb des hohlen inneren Abschnitts der Leitspindel angeordnet sind, und die Führungsröhre gestaltet ist, um ein Rotieren der Mutternanordnung zu verhindern, wenn die Leitspindel um eine Achse drehbar ist, wobei die Mutternanordnung in eine lineare Richtung innerhalb der Führungsröhre versetzt wird, wenn sich die Leitspindel dreht, und wobei ein Abschnitt der Mutternanordnung radial gegen die zumindest eine innere Oberfläche der Führungsröhre vorgespannt wird, um eine Torsionsreaktion der Betätigeranordnung zumindest zu minimieren.
Anordnung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Stange, die an der Mutternanordnung befestigt ist, wobei die Stange in einer linearen Richtung mit der Bewegung der Mutternanordnung versetzt wird.
Anordnung nach Anspruch 2, bei welcher die Stange in zwei linearen Richtungen pendelt.
Anordnung nach Anspruch 2, bei welcher die Stange an der Mutternanordnung durch ein Innengewinde befestigt ist, welches in das Außengewinde der Mutter eingreift.
Anordnung nach Anspruch 3, bei welcher die Stange einen hohlen inneren Abschnitt umfasst, welcher der Stange erlaubt, über zumindest einem Abschnitt der Leitspindel zu pendeln.
Anordnung nach Anspruch 3, bei welcher sich die pendelnde Stange aus der Führungsröhre erstreckt, und auf eine Teleskopart in die Führungsröhre zurückfährt.
Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Mutternanordnung umfasst: eine Mutter mit einer Rampe mit einer winkeligen Oberfläche; und einen Keil mit einer flachen oberen Oberfläche und einer winkeligen Oberfläche, wobei der Keil die Rampe berührt.
Anordnung nach Anspruch 7, weiterhin ein Federmittel umfassend, welches gegen den Keil vorbelastet ist, um die winkelige untere Oberfläche des Keils gegen die Rampe zu drücken.
Anordnung nach Anspruch 8, bei welcher die Federmittel eine axiale Kompressionsfeder umfassen.
Anordnung nach Anspruch 9, bei welcher die Feder den Keil die Rampe hoch drückt, um die flache obere Oberfläche des Keils radial gegen die zumindest eine innere Oberfläche der Führungsröhre vorzuspannen.
Anordnung nach Anspruch 7, bei welcher die Mutternanordnung eine Vielzahl von Rampen und Keilen um den Umfang der Mutternanordnung umfasst.
Anordnung nach Anspruch 11, weiter einen oder mehrere Federmittel umfassend, welche die Vielzahl von Keilen hoch drücken, um die flachen oberen Oberflächen der Keile radial gegen die innere Oberfläche des Führungsrohrs vorzuspannen.
Anordnung nach Anspruch 12, bei welcher das Federmittel eine axiale Kompressionsfeder um die Mutter umfasst.
Anordnung nach Anspruch 13, wobei das Federmittel eine Vielzahl von axialen Kompressionsfedern umfasst, wobei jede Feder einen anderen Keil berührt.
Anordnung nach Anspruch 11, bei welcher die Vielzahl von Keilen und Rampen gleichmäßig um den Umfang der Mutternanordnung beabstandet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Mutternanordnung eine Gegenreaktionsmutter umfasst, umfassend: eine Vielzahl längsgerichteter Biegebauteile, wobei jedes der Bauteile ein Innengewinde zum Eingreifen in die Gewinde der Leitspindel einschließt; einen Kranz, der sich um den Umfang der längsgerichteten Biegebauteile erstreckt, und Federmittel, die gegen den Kranz vorbelastet sind, um den Kranz gegen die längsgerichteten Biegebauteile zu drücken, und um die Gewinde der längsgerichteten Biegebauteile radial gegen die Gewinde der Leitspindel vorzuspannen, und um die axiale Reaktion der Mutternanordnung zu minimieren.
Anordnung nach Anspruch 16, bei welcher das Federmittel eine axiale Kompressionsfeder umfasst.
Anordnung nach Anspruch 16, bei welcher die längsgerichteten Biegebauteile Rampenoberflächen aufweisen, wobei der Kranz gegen die Rampenoberflächen gedrückt wird, um die Gewinde der längsgerichteten Biegebauteile radial gegen die Gewinde der Leitspindel vorzuspannen.
Anordnung nach Anspruch 17, bei welcher das Federmittel zusätzlich gegen einen Keil vorbelastet ist.
Anordnung nach Anspruch 19, bei welcher das Federmittel den Keil eine Rampenoberfläche auf der Mutter hoch drückt, um eine flache obere Oberfläche des Keils radial gegen die innere Oberfläche des Führungsrohrs vorzuspannen, und um eine Torsionsreaktion in der Betätigeranordnung zu minimieren.
Anordnung nach Anspruch 20, bei welcher das Federmittel gegen eine Vielzahl von Keilen vorbelastet ist, die eine Vielzahl von Rampenoberflächen um den Umfang der Mutternanordnung berühren.
Anordnung nach Anspruch 20, bei welcher das Federmittel eine axiale Kompressionsfeder umfasst.