DE19811374A1 - Kugelumlaufspindel - Google Patents

Kugelumlaufspindel

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DE19811374A1
DE19811374A1 DE19811374A DE19811374A DE19811374A1 DE 19811374 A1 DE19811374 A1 DE 19811374A1 DE 19811374 A DE19811374 A DE 19811374A DE 19811374 A DE19811374 A DE 19811374A DE 19811374 A1 DE19811374 A1 DE 19811374A1
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nut
groove
screw shaft
balls
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DE19811374A
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Takeki Shirai
Takahiro Kawaguchi
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THK Co Ltd
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THK Co Ltd
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    • 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
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    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
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    • Y10T74/19772Rolling element deflector

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Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kugelumlaufspindel mit einem Aufbau, bei dem eine Schraubenwelle durch eine große Zahl von Kugeln mit einem Mutternelement verbunden ist, welche zwangsläufig in einem dazwischen ausgebildeten Raum umlaufen und die Drehbewegung eines Motors in eine Linearbewegung um­ wandeln, um in einem Gleitelement einer Werkzeugmaschine oder eines Roboters für industriellen Einsatz die Kraftüber­ tragung auszuführen, und betrifft in mehr besonderer Weise die Verbesserung des Aufbaus, um die vorstehend erwähnten Kugeln zu veranlassen, im Inneren des Mutternelements endlos umzulaufen.
Bemerkungen zum Stand der Technik
Eine derartige Kugelumlaufspindel besteht aus einer Schrau­ benwelle, welche auf ihrer Außenumfangsfläche eine schrau­ benförmige Kugellaufnut aufweist, und einem Mutternelement, mit dem die Schraubenwelle über eine große Zahl von Kugeln verbunden ist, welche zwangsläufig in einem dazwischen aus­ gebildeten Raum umlaufen. Die Drehung entweder der Schrau­ benwelle oder des Mutternelements veranlaßt die relative Li­ nearbewegung des Mutternelements gegenüber der Schraubenwel­ le, demzufolge die Kugeln im Inneren des Mutternelements endlos umlaufen.
Es sind viele Arten von Kugelumlaufspindeln mit Mutternele­ menten vorgeschlagen worden, welche sich in dem Bauelement für den endlosen Umlauf der Kugeln in diesem unterschieden.
Als eine der vorgeschlagenen Kugelumlaufspindeln ist die Ku­ gelumlaufspindel bekannt, welche in dem japanischen Patent­ dokument Nr. S63-123 856 beschrieben ist, welche eine Schraubenwelle mit einer schraubenförmigen Kugellaufnut auf ihrer Außenumfangsfläche aufweist, ein Mutternelement in Form eines Hohlzylinders, um die Schraubenwelle in diesem einzufügen, wobei das Mutternelement, welches auf einer In­ nenoberfläche eine schraubenförmige Kugellauf-Gegennut auf­ weist, welche in Gegenüberlage der schraubenförmigen Kugel­ laufnut der Schraubenwelle ist, und das Mutternelement mit einem Paar von Kugeldurchgangslöchern, die in der Kugellauf-Ge­ gennut voneinander beabstandet erzeugt sind, um die Innen- und die Außenfläche des Mutternelements miteinander zu ver­ binden, eine große Zahl von Kugeln, welche zwischen der Ku­ gellaufnut der Schraubenwelle und der Kugellauf-Gegennut des Mutternelements angeordnet sind, um unter einer auf diese einwirkende vorbestimmte Kraft bewegt zu werden, eine Kugel­ rückführeinrichtung, welche auf der Außenfläche des Mutter­ nelements angeordnet ist, und einen Leerlaufdurchgang, um die Kugeldurchgangslöcher zum Kugelumlauf miteinander zu verbinden, und ein Paar von Ableitelementen, wobei jedes schraubenförmig ausgebildet und in die Kugellauf-Gegennut des Mutternelements eingepaßt ist, so daß das Ableitelement in einer vorbestimmten Position angeordnet ist und eine ent­ sprechende Beziehung der Innenoberfläche des Ableitelements zu den Kugeldurchgangslöchern des Mutternelements aufweist.
In der Kugelumlaufspindel mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau sind beide Enden der Kugellauf-Gegennut des Mutter­ nelements durch den Leerlaufdurchgang miteinander verbunden, welcher in der Kugelrückführeinrichtung ausgebildet ist, und durch das Paar von Kugeldurchgangslöchern des Mutternele­ ments. Demzufolge veranlaßt die Drehung des Mutternelements um die Schraubenwelle das Ein- und das Austreten der Kugel durch diese Kugeldurchgangslöcher, so daß diese in dem Durchgang endlos umläuft, welcher zwischen der Kugellaufnut der Schraubenwelle und der Kugellauf-Gegennut des Mutter­ nelements und in dem Leerlaufdurchgang der Kugelrückführein­ richtung ausgebildet ist. Die Innenoberfläche des Ableitele­ ments, welches in die vorstehend erwähnte Kugellauf-Gegennut des Mutternelements eingepaßt ist, ist unmittelbar unter dem Kugeldurchgangsloch angeordnet. Wenn die Kugel unter einer vorbestimmten Kraft, welche auf diese zwischen der Kugel­ lauf-Gegennut des Mutternelements und der Kugellaufnut der Schraubenwelle einwirkt, in die Nähe des Kugeldurchgangs­ lochs gelangt, tritt demgemäß ein Aufprall der Kugel auf der Innenoberfläche des Ableitelements ein, und dann wird die Kugel von der Kugellaufnut der Schraubenwelle aufgenommen, um durch das vorstehend erwähnte Kugeldurchgangsloch in den Leerlaufdurchgang der Kugelrückführeinrichtung transportiert zu werden.
In der herkömmlichen Kugelumlaufspindel mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist das Ableitelement lediglich in An­ wendung der Funktion der Rückfederung des Ableitelements in die Kugellauf-Gegennut des Mutternelements eingepaßt. Der wiederholte Aufprall der Kugel auf der Innenoberfläche des Ableitelements beim endlosen Umlauf der Kugeln verursacht das allmähliche Bewegen des Ableitelements, so daß sich des­ sen Einstellposition ändert und somit das Problem zur Folge hat, daß eine genaue Lagebeziehung der Innenoberfläche des Ableitelements gegenüber dem Kugeldurchgangsloch des Mutter­ nelements nicht gewährleistet werden kann. Demzufolge können Probleme dahingehend auftreten, daß es unmöglich wird, die Kugeln, welche von der Kugellaufnut der Schraubenwelle auf­ genommen werden, gleichmäßig in das Kugeldurchgangsloch des Mutternelements zu transportieren, wodurch die ungestörte Drehung des Mutternelements relativ zu der Schraubenwelle durch einen erhöhten Reibungswiderstand infolge der Ver­ schlechterung des Kugelumlaufs behindert wird und während der Drehung des Mutternelements ein Geräusch erzeugt wird.
Wenn ein Ableitelement verwendet wird, welches zu einem län­ geren schraubenförmigen Körper ausgebildet wird, um diesen in der Kugellauf-Gegennut des Mutternelements anzuordnen, ist es möglich, das Ableitelement am Mutternelement fest an­ zuordnen, so daß die Einstellposition des Ableitelements durch den Aufprall der Kugeln an der Innenoberfläche des Ab­ leitelements nicht auf leichte Weise geändert werden kann. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, die Länge der Kugel­ lauf-Gegennut des Mutternelements demgemäß zu vergrößern, wodurch Nachteile beim Ausführen einer zeitaufwendigen Ge­ windeschneidbearbeitung zum Erzeugen der Kugellauf-Gegennut in dem Mutternelement entstehen und dazu führen, daß es un­ möglich wird, das Mutternelement in einer geringen Größe zu fertigen, wenn die Kugellauf-Gegennut eine längere Steigung aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf die Pro­ bleme im Zusammenhang mit dem Stand der Technik. Eine Aufga­ be der Erfindung ist daher, eine Kugelumlaufspindel zu schaffen, welche den gleichmäßigen Transport der von der Ku­ gellaufnut der Schraubenwelle aufgenommenen Kugeln in das Kugeldurchgangsloch des Mutternelements gestattet, ohne das Verändern der Einstellposition des Ableitelements zu verur­ sachen, selbst wenn der wiederholte Aufprall der Kugeln am Ableitelement erfolgt.
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu erfüllen, weist die erfindungsgemäße Kugelumlaufspindel auf:
  • - eine Schraubenwelle mit einer schraubenförmigen Ku­ gellaufnut auf deren Außenumfangsfläche,
  • - ein Mutternelement mit der Form eines Hohlzylinders, um die Schraubenwelle darin einzufügen, wobei das Mutter­ nelement eine Innenoberfläche mit einer schraubenförmigen Kugellauf-Gegennut aufweist, welche in Gegenüberlage der schraubenförmigen Kugellaufnut der Schraubenwelle angeordnet ist, und das Mutternelement ein Paar von Kugeldurchgangslö­ chern aufweist, welche auf der Kugellauf-Gegennut voneinan­ der beabstandet erzeugt sind, um die Innen- und Außenober­ flächen des Mutternelements miteinander zu verbinden,
  • - eine große Zahl von Kugeln, welche zwischen der Ku­ gellaufnut der Schraubenwelle und der Kugellauf-Gegennut des Mutternelements angeordnet sind, um unter einer darauf ein­ wirkenden vorbestimmten Kraft bewegt zu werden,
  • - eine Kugelrückführeinrichtung, welche auf der Außen­ oberfläche des Mutternelements angeordnet ist, um die Kugel­ durchgangslöcher zum Umlauf der Kugeln miteinander zu ver­ binden, und
  • - ein Paar von Ableitelementen, welche so angeordnet sind, daß sie jeweils dem Paar von Kugeldurchgangslöchern des Mutternelements zum Aufnehmen der Kugeln von der Kugel­ laufnut der Schraubenwelle entsprechen, um die so aufgenom­ menen Kugeln in das Kugeldurchgangsloch zu transportieren, dadurch gekennzeichnet, daß:
  • - jedes des Paars von Ableitelementen ein ringförmiges Grundelement aufweist, das an einem Öffnungsende des Mutter­ nelements angeordnet ist, und ein Kugelaufnahmeelement, wel­ ches von dem Grundelement vorsteht, wobei das Kugelaufnah­ meelement in die Kugellauf-Gegennut des Mutternelements ein­ gefügt ist, um eine vorbestimmte Position des Kugelaufnah­ meelements relativ zu dem Kugeldurchgangsloch einzunehmen, wenn das Grundelement des Ableitelements in das Öffnungsende des Mutternelements eingepaßt ist.
Gemäß einem solchen technischen Konzept werden die Kugeln durch eine vorbestimmte einwirkende Kraft zwischen der Ku­ gellaufnut der Schraubenwelle und der Kugellauf-Gegennut des Mutternelements bewegt. Gelangt die Kugel in die Endposition der Kugellauf-Gegennut des Mutternelements und die Kraft wird aufgehoben, wird die Kugel mittels des Ableitelements von der Kugellauf-Gegennut aufgenommen und wird dann in das Kugeldurchgangsloch transportiert, welches in dem Mutter­ nelement ausgebildet ist. Die auf diese Weise in das Kugel­ durchgangsloch transportierte Kugel wird durch die Kugel­ rückführeinrichtung zu dem anderen Kugeldurchgangsloch hin bewegt und wird dann wieder in die Kugellauf-Gegennut des Mutternelements transportiert, demzufolge die Kugel unter der auf diese einwirkenden vorbestimmten Kraft zwischen der Kugellaufnut der Schraubenwelle und der Kugellauf-Gegennut des Mutternelements läuft.
In dem vorstehend erwähnten Ableitelement steht das Kuge­ laufnahmeelement zum Aufnehmen der Kugeln von der Kugellauf­ nut der Schraubenwelle von dem ringförmigen Grundelement vor, und das Grundelement ist in das Öffnungsende des Mut­ ternelements eingepaßt. Demzufolge wird die Einstellposition des Kugelaufnahmeelements relativ zu dem Kugeldurchgangsloch des Mutternelements ortsfest gewährleistet. Die genaue Ein­ stellposition des Kugelaufnahmeelements relativ zu dem Ku­ geldurchgangsloch des Mutternelements ist gesichert und wird nicht verändert, selbst wenn wiederholtes Aufprallen der Ku­ geln am Ableitelement erfolgt.
Das ringförmige Grundelement und das Kugelaufnahmeelement können aus synthetischem Harz einstückig hergestellt werden.
Das Kugelaufnahmeelement kann durch einen dünnen Verbin­ dungsabschnitt mit dem Grundelement verbunden werden.
Das Kugelaufnahmeelement kann ein Neigungsende mit einer Führungsfläche zum Transportieren der Kugeln aufweisen, wel­ che entlang der Kugellaufnut der Schraubenwelle zum Kugel­ durchgangsloch des Mutternelements laufen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 zeigt eine Querschnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kugelumlaufspindel,
Fig. 2 zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht eines Mutternelements der Kugelumlaufspindel der Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5(A) zeigt eine Unteransicht einer Rückführplatte als eine Kugelrückführeinrichtung der Kugelumlaufspindel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5(B) zeigt eine Seitenansicht der Rückführplatte, wie in Fig. 5(A) gezeigt, und Einstellaugen in einer mit "A" be­ zeichneten Pfeilrichtung,
Fig. 6(A) zeigt eine Vorderansicht eines Ableitelements der Kugelumlaufspindel der Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung,
Fig. 6(B) zeigt eine Seitenansicht des Ableitelements, wie in Fig. 6(A) gezeigt,
Fig. 6(C) zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in Fig. 6(A), und
Fig. 6(D) zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Linie B-B in Fig. 6(A).
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird die Kugelumlaufspindel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der beigefügten Zeichnungen ausführlich erläutert.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen die Ausführungsform der Kugelum­ laufspindel, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet ist.
In Fig. 1 und Fig. 2 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 eine Schraubenwelle, welche auf ihrer Außenumfangsfläche eine schraubenförmige Kugellaufnut 11 mit einer vorbestimmten Steigung aufweist, und ein Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Mutternbaugruppe, welche einen endlosen Durchgang aufweist, in welchem Kugeln 3 umlaufen. Die vorstehend erwähnte Schraubenwelle 1 ist über die Kugeln 3 in die Mutternbau­ gruppe 2 in eingedreht. Die relative Drehung der Schrauben­ welle 1 gegenüber der Mutternbaugruppe 2 verursacht das Be­ wegen der Mutternbaugruppe 2 in der Axialrichtung der Schraubenwelle 1.
Die Mutternbaugruppe 2 weist auf: ein aus Stahl gefertigtes Mutternelement 21, eine Rückführplatte 4 als eine Kugelrück­ führeinrichtung, welche an der Außenoberfläche des Mutter­ nelements 21 fest angeordnet ist, und ein Paar von Ableite­ lementen 5, 5, welche in den beiden Öffnungen des Mutter­ nelements 21 angeordnet sind. Das Erzeugen des endlosen Durchgangs für die Kugeln wird durch festes Anordnen der Rückführplatte 4 und der Ableitelemente 5, 5 an dem Mutter­ nelement 21 abgeschlossen.
Das Mutternelement 21 ist in Form eines Hohlzylinders ausge­ bildet, welcher in seinem Mittelabschnitt ein Durchgangsloch 22 für die Schraubenwelle 1 aufweist, und ein Flansch 23 zum festen Anordnen des Mutternelements 21 an einem bewegbaren Körper, wie z. B. ein bewegbarer Tisch, ist an der Außenum­ fangsfläche des Mutternelements 21 erzeugt. Eine Einstell­ fläche 24, an welcher die Rückführplatte 4 fest angeordnet wird, ist auf der Außenoberfläche des Mutternelements 21 ausgebildet. Die Einstellfläche 24 weist Gewindelöcher 25 auf, in welche durch die Rückführplatte 4 gehende Befesti­ gungsschrauben eingedreht werden.
Eine schraubenförmige Kugellauf-Gegennut 26 ist in der In­ nenoberfläche, welche das Durchgangsloch 22 des Mutternele­ ments 21 definiert, ausgebildet, um der Kugellaufnut 11 der Schraubenwelle 1 in Gegenüberlage zu sein. Die Kugeln 3 lau­ fen unter einer vorbestimmten Kraft um, welche auf diese zwischen der Kugellaufnut 11 der Schraubenwelle 1 und der Kugellauf-Gegennut 26 des Mutternelements 21 einwirkt. Ein Paar von Kugeldurchgangslöchern 27, welche mit der Einstell­ fläche 24 in Verbindung stehen, ist in der Nähe beider Enden der Kugellauf-Gegennut 26 erzeugt. Wenn die Kugel 3, welche unter einer vorbestimmten Kraft, welche auf diese in der Ku­ gellauf-Gegennut 26 des Mutternelements 21 einwirkt, zur Endposition der Kugellauf-Gegennut 26 gelangt, in deren Nähe das Kugeldurchgangsloch 27 erzeugt ist, wird die Kugel 3 von der Kraft freigegeben und wird dann in einem Leerlaufzustand durch das Kugeldurchgangsloch 27 nach außerhalb des Mutter­ nelements 21 transportiert.
Eine Kugelrückführnut 41 zum Verbinden des Paars von Kugel­ durchgangslöchern 27, 27 miteinander, welche in dem Mutter­ nelement 21 ausgebildet sind, ist in der vorstehend erwähn­ ten Rückführplatte 4 erzeugt, wie in Fig. 5(A) gezeigt ist. Die fest angeordnete Rückführplatte 4 auf der Einstellfläche 24 des Mutternelements 21 veranlaßt die Kugel 3, welche durch ein Kugeldurchgangsloch 27 nach außerhalb des Mutter­ nelements 21 transportiert ist, durch das andere Kugeldurch­ gangsloch 27 zum Innern des Mutternelements 21 zu bewegen und somit den Umlauf der Kugeln 3 zu bewirken. Die Rückführ­ platte 4 ist mittels in Fig. 5(A) nicht gezeigten Befesti­ gungsschrauben fest an der Einstellfläche 24 des Mutternele­ ments 21 angeordnet. In Fig. 5(A) bezeichnet ein Bezugszei­ chen 43 ein Loch, in welches die vorstehend erwähnte Befe­ stigungsschraube einzufügen ist. Ein Vorsprung 42, welcher in dem Kugeldurchgangsloch 27 des Mutternelements 21 einzu­ passen ist, ist auf jeder Umfangsfläche beider Enden der Ku­ gelrückführnut 41 ausgebildet, demzufolge eine exakte Ver­ bindung der Kugelrückführnut 41 mit den beiden Kugeldurch­ gangslöchern 27, 27 gewährleistet werden kann, wenn die Rückführplatte 4 auf der Einstellfläche 24 des Mutternele­ ments 21 fest angeordnet ist.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung wird die Rückführplatte 4 verwendet, um das Paar von Kugeldurchgangslöchern 27, 27 miteinander zu ver­ binden. Die Rückführplatte 4 ist jedoch durch ein Rohr aus­ tauschbar, um das Paar von Kugeldurchgangslöchern 27, 27 miteinander zu verbinden, so daß die Kugeln 3 durch das In­ nere des Rohrs umlaufen können.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung des Paars von Ableite­ lementen 5, 5, welche jeweils an beiden Öffnungsenden des Mutternelements angeordnet sind.
Jedes der Ableitelemente 5, 5 ist aus einem ringförmigen Grundelement 51 aufgebaut, welches an dem Öffnungsende des Durchgangslochs 22 des Mutternelements 21 anzuordnen ist, und einem Kugelaufnahmeelement 52, welches von einer Seiten­ fläche des Grundelements 51 vorsteht, wie in Fig. 6(A)-6(D) gezeigt ist. Das ringförmige Grundelement 51 und das Kugelaufnahmeelement 52 sind aus synthetischem Harz ein­ stückig ausgebildet. Ein solcher Aufbau gestattet die techni­ schen Wirkungen zum Erreichen einer zuverlässigen Anordnung des Kugelaufnahmeelements 52 und zur Verminderung des Ge­ räuschpegels, welcher durch den wiederholten Aufprall der Kugel 3 auf dem Kugelaufnahmeelement 52 verursacht wird. Das Kugelaufnahmeelement 52 ist schraubenförmig ausgebildet und weist einen runden Querschnitt auf, welcher ähnlich einem Abschnitt ist, der teilweise aus einer Spiralfeder geschnit­ ten ist. Das Kugelaufnahmeelement 52 ist so gestaltet, um entlang der Kugellauf-Gegennut 26 des Mutternelements 21 eingefügt zu werden und dann zwischen der Kugellauf-Gegennut 26 und der Kugellaufnut 11 der Schraubenwelle 1 in Gegen­ überlage gehalten zu werden, wenn das Grundelement 51 an dem Mutternelement 21 angeordnet ist. Das Kugelaufnahmeelement 52 ist durch einen dünnen Verbindungsabschnitt 53, welcher zwischen der Innenumfangsfläche des Mutternelements 21 und der Außenumfangsfläche der Schraubenwelle 1 zu halten ist, mit dem Grundelement 51 verbunden. Ein solcher Aufbau führt zu den technischen Wirkungen, um eine leichte Anordnung des Kugelaufnahmeelements 52 an dem Mutternelement zu erreichen und die Fertigungskosten der Kugelumlaufspindel zu vermin­ dern.
Das vorstehend erwähnte Kugelaufnahmeelement 52 weist ein Neigungsende auf einer Führungsfläche 54 zum Transportieren der Kugeln 3 auf, welche entlang der Kugellaufnut 11 der Schraubenwelle 1 zum Kugeldurchgangsloch 27 des Mutternele­ ments 21 laufen. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Kugelaufnah­ meelement 52 unter dem Kugeldurchgangsloch 27 des Mutter­ nelements 21 angeordnet, um so das präzise Justieren der vorstehend erwähnten Führungsfläche 54 gegenüber der In­ nenoberfläche des Kugeldurchgangslochs 27 zu gewährleisten, wenn das Grundelement 51 an dem Mutternelement 21 angeordnet wird. Ein solches Justieren wird vor dem festen Anordnen der Rückführplatte 4 an dem Mutternelement 21 ausgeführt. Mehr speziell weist ein Einstellprozeß des Ableitelements 5 auf dem Mutternelement 21 die Schritte auf:
  • - Einfügen einer zylinderförmigen Vorrichtung (nicht gezeigt) von außerhalb des Mutternelements 21 mit im wesent­ lichen demselben Durchmesser wie jener der Kugel 3 in dem Kugeldurchgangsloch 27,
  • - Drücken des Grundelements 51 in das Mutternelement 21, bis die Führungsfläche 54 des Kugelaufnahmeelements 52 mit der vorstehend erwähnten Vorrichtung in Kontakt versetzt ist, und
  • - stationäres festes Anordnen des Grundelements 51 in diesem Zustand am Mutternelement 21 unter Verwendung eines Klebstoffs. Demzufolge kann das exakte Justieren der vorste­ hend erwähnten Führungsfläche 54 gegenüber der Innenoberflä­ che des Kugeldurchgangslochs 27 gewährleistet werden, und die von der Kugellaufnut 11 der Schraubenwelle 1 aufgenomme­ nen Kugeln 3 können laufruhig in das Kugeldurchgangsloch 27 des Mutternelements 21 transportiert werden.
In der erfindungsgemäßen Kugelumlaufspindel mit dem vorste­ hend beschriebenen Aufbau ist in der Mutternbaugruppe 2 ein endloser Kugelumlaufpfad erzeugbar, indem an dem Mutternele­ ment 21 in der vorstehend beschriebenen Weise die Rückführ­ platte 4 und das Paar von Ableitelementen 5, 5 fest angeord­ net wird. Wenn in mehr spezifischer Weise die Kugel 3, wel­ che unter einer zwischen der Kugellaufnut 11 der Schrauben­ welle 1 und der Kugellauf-Gegennut 26 des Mutternelements 21 einwirkenden vorbestimmten Kraft läuft, zur Endposition der Kugellauf-Gegennut 26 gelangt, in deren Nähe das Kugeldurch­ gangsloch 27 ausgebildet ist, versperrt das Kugelaufnahmee­ lement 52 des Ableitelements 5 den Laufpfad der Kugel 3, und die Kugel 3 wird durch die Führung der Führungsfläche 54 des Kugelaufnahmeelements 52 in das Kugeldurchgangsloch 27 ein­ geleitet und wird dann in einem Leerlaufzustand in die Ku­ gelrückführnut 41 der Rückführplatte 4 transportiert. Die in der Kugelrückführnut 41 der Rückführplatte 4 laufende Kugel 3 wird durch das andere Kugeldurchgangsloch 27 in das Innere des Mutternelements 21 transportiert, und die Kugel 3 läuft wieder unter der zwischen der Kugellaufnut 11 der Schrauben­ welle 1 und der Kugellauf-Gegennut 26 des Mutternelements 21 einwirkenden Kraft.
Es tritt während des endlosen Umlaufs der Kugeln 3 bei einer hohen Geschwindigkeit der wiederholte Aufprall der Kugel 3 auf der Führungsfläche 54 des Kugelaufnahmeelements 52 des Ableitelements 5 ein. In dem Ableitelement 5 der erfindungs­ gemäßen Ausführungsform ist das Kugelaufnahmeelement 52 mit dem ringförmigen Grundelement 51 einstückig ausgebildet, und weiterhin wird das Grundelement 51 nach dem Abschluß der ex­ akten Justierung der Führungsfläche 54 des Kugelaufnahmeele­ ments 52 gegenüber der Innenoberfläche des Kugeldurchgangs­ lochs 27 an dem Öffnungsende des Durchgangslochs 22 des Mut­ ternelements 21 unter Verwendung von Klebstoff stationär fest angeordnet. Die Einstellposition des Kugelaufnahmeele­ ments 52 wird nicht verändert, selbst wenn der wiederholte Aufprall der Kugel 3 auf der Führungsfläche 54 des Kugelauf­ nahmeelements 52 eintritt. Demzufolge kann die exakte Ju­ stierung der Führungsfläche 54 des Kugelaufnahmeelements 52 gegenüber der Innenoberfläche des Kugeldurchgangslochs 27 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung immer gewährleistet werden, und die Kugel 3, auf welche die Kraft nicht mehr einwirkt, kann laufruhig in das Kugeldurchgangsloch 27 transportiert werden, wobei der zügige und gleichmäßige Umlauf der Kugeln 3 ausgeführt wird.
Da das Ableitelement der ausführlich beschriebenen erfin­ dungsgemäßen Kugelumlaufspindel am Öffnungsende des Durch­ gangslochs des Mutternelements stationär fest angeordnet ist, so daß die Einstellposition des Kugelaufnahmeelements relativ zum Kugeldurchgangsloch des Mutternelements nicht verändert wird, ist es möglich, die mittels des Kugelaufnah­ meelements von der Kugellaufnut der Schraubenwelle aufgenom­ mene Kugel gleichmäßig in das Kugeldurchgangsloch des Mut­ ternelements zu transportieren und somit den ruhigen Umlauf der Kugeln zu erreichen.

Claims (4)

1. Kugelumlaufspindel, welche aufweist:
  • - eine Schraubenwelle (1) mit einer schraubenförmigen Kugellaufnut (11) auf deren Außenumfangsfläche,
  • - ein Mutternelement (21) mit der Form eines Hohlzylin­ ders, um darin das Einfügen der Schraubenwelle (1) zu ermög­ lichen, wobei das Mutternelement (21) eine Innenoberfläche mit einer schraubenförmigen Kugellauf-Gegennut (26) auf­ weist, welche in Gegenüberlage der schraubenförmigen Kugel­ laufnut (11) der Schraubenwelle (1) ist, und das Mutternele­ ment (21), das ein Paar von Kugeldurchgangslöchern (27) auf­ weist, welche in der Kugellauf-Gegennut (26) voneinander be­ abstandet ausgebildet sind, um die Innen- und die Außenober­ flächen des Mutternelements (21) miteinander zu verbinden,
  • - eine große Zahl von Kugeln (3), welche zwischen der Kugellaufnut (11) der Schraubenwelle (1) und der Kugellauf-Ge­ gennut (26) des Mutternelements (21) angeordnet sind, um unter einer darauf einwirkenden vorbestimmten Kraft bewegt zu werden,
  • - eine Kugelrückführeinrichtung (4), welche auf der Au­ ßenoberfläche des Mutternelements (21) angeordnet ist, um die Kugeldurchgangslöcher (27) zum Umlauf der Kugeln (3) miteinander zu verbinden, und
  • - ein Paar von Ableitelementen (5), welche so angeord­ net sind, daß sie jeweils dem Paar von Kugeldurchgangslö­ chern (27) des Mutternelements (21) zum Aufnehmen der Kugeln (3) von der Kugellaufnut der Schraubenwelle (1) entsprechen, um die so aufgenommenen Kugeln (3) in das Kugeldurchgangs­ loch (27) zu transportieren, dadurch gekennzeichnet, daß:
  • - jedes des Paars von Ableitelementen (5) ein ringför­ miges Grundelement (51) aufweist, das an einem Öffnungsende des Mutternelements (21) angeordnet ist, und ein Kugelauf­ nahmeelement (52), welches von dem Grundelement (51) vor­ steht, wobei das Kugelaufnahmeelement (52) in die Kugellauf-Ge­ gennut (26) des Mutternelements (21) eingefügt ist, um ei­ ne vorbestimmte Position des Kugelaufnahmeelements (52) re­ lativ zu dem Kugeldurchgangsloch (27) einzunehmen, wenn das Grundelement (51) des Ableitelements (5) an dem Öffnungsende des Mutternelements (21) angeordnet ist.
2. Kugelumlaufspindel gemäß Anspruch 1, wobei:
das ringförmige Grundelement (51) und das Kugelaufnah­ meelement (52) aus synthetischem Harz einstückig hergestellt sind.
3. Kugelumlaufspindel gemäß Anspruch 1, wobei:
das Kugelaufnahmeelement (52) durch einen dünnen Ver­ bindungsabschnitt (53) mit dem Grundelement (51) verbunden ist.
4. Kugelumlaufspindel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei:
das Kugelaufnahmeelement (52) an einem Neigungsende ei­ ne Führungsfläche (54) zum Transportieren der entlang der Kugellaufnut (11) der Schraubenwelle (1) laufenden Kugeln (3) zum Kugeldurchgangsloch (27) des Mutternelements (21) aufweist.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW435626U (en) * 2000-09-01 2001-05-16 Hiwin Tech Corp A ball nut of ball screw
JP4288903B2 (ja) * 2001-07-30 2009-07-01 日本精工株式会社 ボールねじ装置
JP2003074663A (ja) * 2001-09-05 2003-03-12 Nsk Ltd ボールねじ
US20030172759A1 (en) * 2002-02-25 2003-09-18 Nsk Ltd. Ball screw
CN100553869C (zh) * 2003-09-10 2009-10-28 日本精工株式会社 滚珠丝杠装置
JP5138463B2 (ja) * 2008-05-23 2013-02-06 ケーエスエス株式会社 ボールねじ装置
JP5255503B2 (ja) * 2009-03-31 2013-08-07 Thk株式会社 転動体ねじ装置
DE102009016199B4 (de) * 2009-04-03 2019-05-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kugelmutter und Kugelgewindetrieb
DE102009043897B4 (de) 2009-08-27 2012-03-01 Hiwin Technologies Corp. Kugelspindel mit extern-umlaufenden Rollelementen mit einer Geräuschunterdrückungsanordnung
US8100024B2 (en) * 2009-08-28 2012-01-24 Hiwin Technologies Corp. External circulation type ball screw with a noise-reduction structure
CN102454757B (zh) * 2010-10-18 2013-09-04 上银科技股份有限公司 滚柱螺杆
JP2015052387A (ja) * 2013-08-05 2015-03-19 株式会社ジェイテクト ボールねじ装置
US11835116B1 (en) * 2022-11-21 2023-12-05 Hiwin Technologies Corp. Inner circulation ball screw

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2995947A (en) * 1960-06-27 1961-08-15 Gen Motors Corp Ball bearing screw and nut assembly
FR2262237B1 (de) * 1974-02-26 1977-06-10 Anvar
US4677869A (en) * 1985-11-25 1987-07-07 Cincinnati Milacron Inc. Linear actuator
IT1245496B (it) * 1991-01-25 1994-09-27 Ricerca Elettromeccanica Srl Attuatore lineare a vite e/o circolazione di sfere

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