DE19823352C2

DE19823352C2 - Miniaturized linear drive device

Info

Publication number: DE19823352C2
Application number: DE1998123352
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ehrfeld; Frank Michel; Reinhard Degen
Original assignee: Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH
Current assignee: Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH
Priority date: 1998-05-23
Filing date: 1998-05-23
Publication date: 2002-01-24
Anticipated expiration: 2018-05-24
Also published as: DE19823352A1

Description

Die Erfindung betrifft eine miniaturisierte Linearantriebsvorrichtung für Verstellbewegungen im µm- bis mm-Bereich mit einem Antriebsmotor, einer Spindel und einem Abtriebselement, wobei zwischen Antriebsmotor und Spindel ein Getriebe und zwischen Spindel und Abtriebselement eine Wandermutter angeordnet ist.The invention relates to a miniaturized linear drive device for Adjustment movements in the µm to mm range with one drive motor, one Spindle and an output element, being between the drive motor and Spindle a gear and one between the spindle and the output element Traveling mother is arranged.

Verstellvorrichtungen gibt es in unterschiedlichen Größen und für unterschiedliche Einsatzzwecke.Adjustment devices are available in different sizes and for different purposes.

Aus der DE-PS 85 19 75 ist eine Verstellvorrichtung mit Elektromotor mit angebautem Getriebe zur Erzeugung einer geradlinigen Bewegung bekannt, die für Fahrwerk- oder Tragwerkteile eines Flugzeuges, oder für das Öffnen und Schließen von Fenstern und Türen verwendet werden kann. Das Getriebe weist ein doppelachsiges Planetengetriebe auf, das mit einer Spindel verbunden ist, auf der der Gleitkörper über einen Kugeln aufweisenden Käfig gelagert ist. Diese Vorrichtung ist für große Verstellbewegungen vorgesehen, bei der es nicht auf Genauigkeit ankommt und bei der ein Spiel zwischen den einzelnen Komponenten nicht stört.From DE-PS 85 19 75 is an adjustment device with an electric motor attached gearbox for generating a linear movement known for landing gear or supporting structure parts of an aircraft, or for opening and Closing windows and doors can be used. The transmission points a double-axis planetary gear, which is connected to a spindle, on which the sliding body is mounted on a cage with balls. This device is intended for large adjustment movements in which it accuracy does not matter and in which a game between the individual Components does not bother.

Die DE 33 08 537 C1 beschreibt eine Linearantriebseinheit mit einem Elektromotor und einer Spindel, wobei es auf die Bereitstellung unterschiedlicher Verstellgeschwindigkeiten ankommt. Als Getriebe werden Zahnradgetriebe, Keilriemengetriebe, Zahnriemengetriebe sowie Kettengetriebe genannt. Die Aufzählung der möglichen Getriebeeinheiten zeigt, daß es sich ebenfalls um größere Vorrichtungen handelt, bei denen die Verstellgenauigkeit von untergeordneter Bedeutung ist. Zahnriemen oder Kettengetriebe weisen bauartbedingt immer ein nicht unbeträchtliches Spiel auf.DE 33 08 537 C1 describes a linear drive unit with a Electric motor and a spindle, being on the deployment different adjustment speeds arrive. As a gearbox Gear transmission, V-belt transmission, toothed belt transmission and chain transmission called. The list of possible gear units shows that it is are also larger devices in which the adjustment accuracy is of minor importance. Show toothed belt or chain gear due to the design, always a not inconsiderable game.

Die G 720 2463 beschreibt einen Stellantrieb mit einer motorischen Antriebseinheit, einer mit deren Triebwelle verbundenen Schraubspindel und einer Stellmutter. Dieser Stellantrieb kann beispielsweise bei Anwendung anstelle von hydraulischen Zylindern eingesetzt werden. In einer Ausführungsform wird eine besonders schwere Ausführung beschrieben sowie große Hublängen. Eine Miniaturisierung läßt sich mit der beschriebenen Vorrichtung nicht realisieren.The G 720 2463 describes an actuator with a motorized Drive unit, a screw spindle connected to its drive shaft and one Adjusting nut. This actuator can be used instead of for example hydraulic cylinders are used. In one embodiment, a particularly heavy version described as well as long stroke lengths. A Miniaturization cannot be achieved with the device described.

Für Verstellbewegungen im Mikrobereich sind solche mechanischen Antriebe, die Spindeln, Zahnräder und dergleichen aufweisen, in der Regel zu ungenau. Es werden daher überwiegend Piezoaktoren eingesetzt, die bei Scherbewegungen Verstellbewegungen im Submikrometerbereich ermöglichen, wie dies beispielsweise in "Novel Three-Dimensional Positioner and Scanner for the STM Using Shear Deformation of Piezoceramic Plates" von Kiyohiko Uozumi et al. in Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 27, No. 1, Januar 1988, S. L123- L126 beschrieben wird.For adjustment movements in the micro range, such mechanical drives are the Spindles, gears and the like, usually too imprecise. It Piezo actuators are therefore mainly used for shear movements Adjustments in the submicrometer range enable this for example in "Novel Three-Dimensional Positioner and Scanner for the STM Using Shear Deformation of Piezoceramic Plates "by Kiyohiko Uozumi et al. In Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 27, No. 1, January 1988, p. L123- L126 is described.

Unterschiedliche Anforderungen und Dimensionierungen der Verstellvorrichtungen erfordern entsprechende Antriebseinrichtungen, Antriebskonzepte und Komponenten, die aufeinander abgestimmt sein müssen. Different requirements and dimensions of the Adjustment devices require corresponding drive devices, Drive concepts and components that have to be coordinated.

Für lineare Verstellvorrichtungen, die im Bereich von 1 µm bis 1 mm arbeiten, können noch sogenannte mechanische Konstruktionen mit Spindeln zum Einsatz kommen, wenn die Bauteile mit mikrotechnischen Verfahren hergestellt werden können. Als Antrieb können Mikromotoren mit Abmessungen im mm- bis cm- Bereich eingesetzt werden. Wegen der großen Empfindlichkeit und der begrenzten Leistung solcher Mikromotoren ist eine sorgfältige Anpassung der an den Mikromotor angeschlossenen Komponenten von Bedeutung, um Leistungsverluste zu vermeiden und gleichzeitig eine hohe Genauigkeit zu gewährleisten.For linear adjustment devices that work in the range from 1 µm to 1 mm, can also use so-called mechanical constructions with spindles come when the components are manufactured using microtechnical processes can. Micromotors with dimensions in mm to cm Area can be used. Because of the great sensitivity and the limited Performance of such micromotors is a careful adjustment to the Micromotor connected components of importance to performance losses to avoid while ensuring high accuracy.

Aus Reichenbach, Michael, "Mikrosystemtechnik schafft den Weg aus dem Labor", in Antriebstechnik 35, (1996), Nr. 5, Seite 36 und 37 sowie aus Krause, W., "Bauformen und Betriebsverhalten in Zahnradgetrieben für Kleinst- und Mikromotoren" in Maschinenbautechnik, Berlin 39 (1990) 7, S. 309-313 sind Mikrogetriebe und Mikromotoren bekannt.From Reichenbach, Michael, "Microsystem technology makes the way out of the laboratory", in Antriebstechnik 35, ( 1996 ), No. 5, pages 36 and 37 as well as from Krause, W., "Designs and operating behavior in gear drives for small and micro motors" in mechanical engineering, Berlin 39 ( 1990 ) 7, pp 309-313 microgear and micromotors are known.

Insbesondere in Krause werden Stirnrad-, Stand- und Umlaufrädergetriebe zur Komplettierung von Kleinst- und Mikromotoren beschrieben, wobei für eine spielfreie Verzahnung allerdings Lösungen angesprochen werden, die sich auf tangentiale Verspannungen mittels einer Feder oder auf radiales Verspannen durch Paarung eines Rades aus hochelastischem Material mit einem starren Gegenstück beziehen.In Krause in particular, helical, stationary and epicyclic gearboxes are used Completion of micro and micromotors described, whereby for one backlash-free toothing, however, solutions are addressed that focus on tangential tension by means of a spring or radial tension Pairing a wheel made of highly elastic material with a rigid counterpart Respectively.

Weder Reichenbach noch Krause geben einen Hinweis auf Linerarantriebsvorrichtungen.Neither Reichenbach nor Krause give a hint Linerarantriebsvorrichtungen.

Die US 2,567,483 beschreibt eine geschlitzte Mutter, allerdings benötigt diese Mutter eine Feder, damit die nachgiebigen Abschnitte gegen das Schraubengewinde gedrückt werden können. Diese Anordnung ist aufwendig und mikrotechnisch nicht realisierbar.US 2,567,483 describes a slotted nut, but requires it Nut a spring so that the resilient sections against the Screw thread can be pressed. This arrangement is complex and not technically feasible.

Dies gilt auch für die US 2,424,604, bei der ebenfalls eine Feder erforderlich ist.This also applies to US 2,424,604, which also requires a spring.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine miniaturisierte Linearantriebsvorrichtung für Verstellbewegungen im µm- bis mm-Bereich bereitzustellen, deren Antriebskomponenten durch mikrotechnische Verfahren auf einfache Weise herstellbar sind und geringe Leistungsverluste aufweisen. It is therefore an object of the invention, a miniaturized Linear drive device for adjustment movements in the µm to mm range to provide the drive components by microtechnical methods are simple to manufacture and have low power losses.

Diese Aufgabe wird mit einer miniaturisierten Linearantriebsvorrichtung gelöst, bei der das Getriebe ein Mikrostirnradgetriebe mit Leistungsverzweigung mit mindestens zwei Getriebezweigen ist, wobei die mindestens zwei Getriebezweige derart gegeneinander verspannt sind, daß ein drehfest mit der Spindel verbundenes Spindelzahnrad spielfrei zwischen den Stirnrädern und ein Antriebszahnrad spielfrei zwischen den Stirnrädern eingespannt sind, und daß die Wandermutter mindestens einen federnden Abschnitt aufweist, der spielfrei mit dem Außengewinde der Spindel in Eingriff steht.This task is solved with a miniaturized linear drive device, where the gearbox has a micro spur gear with power split is at least two transmission branches, the at least two transmission branches are so braced against each other that a rotationally fixed with the spindle connected spindle gear free of play between the spur gears and a Drive gear are clamped free of play between the spur gears, and that the The traveling nut has at least one resilient section that is free of play the male thread of the spindle is engaged.

Die erfindungsgemäße Linearantriebsvorrichtung weist Stirnräder auf, die durch mikrotechnische Verfahren auf einfache Weise hergestellt werden können. So lassen sich beispielsweise mit dem LIGA Verfahren miniaturisierte zylindrische Stirnräder erhalten. Leistungsverzweigung bedeutet, daß das vom Mikromotor angetriebene Antriebszahnrad mindestens zwei Zahnräder des Getriebes kämmt und antreibt, die gegenüberliegend angeordnet sind. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß sich die radial wirkenden Kräfte aufheben, die bei normalen Stirnradgetrieben, bei denen nur ein Getriebezahnrad beteiligt ist, auftreten. Dadurch werden die Lager der Motorwelle bzw. der Spindel nicht durch radial wirkende Kräfte zusätzlich belastet, wodurch die Abgabeleistung des verwendeten Motors entsprechend gering gehalten werden kann.The linear drive device according to the invention has spur gears that pass through microtechnical processes can be produced in a simple manner. So can be miniaturized cylindrical using the LIGA process Get spur gears. Power split means that the micromotor driven drive gear meshes at least two gears of the transmission and drives, which are arranged opposite. Such an arrangement has the advantage that the radially acting forces cancel out, which are normal Helical gearboxes in which only one gearwheel is involved occur. As a result, the bearings of the motor shaft or the spindle are not radial acting forces are additionally burdened, whereby the power output of the used Motor can be kept correspondingly low.

Eine solche Leistungsverzweigung bietet darüber hinaus die Möglichkeit, mindestens zwei Getriebezweige gegeneinander zu verspannen. Eine Verspannung der Getriebezweige gegeneinander bietet den Vorteil, das Spiel im Getriebe nahezu vollständig zu eliminieren.Such a power split also offers the possibility to brace at least two gear branches against each other. A tension the gear branches against each other offers the advantage of the play in the gear almost completely eliminated.

Insgesamt werden durch das Stirnradgetriebe mit Leistungsverzweigung die auftretenden Kräfte gleichmäßig auf die Getriebebauteile verteilt, so daß diese auch gleichmäßig belastet werden. Eine Beschädigung oder ein Brechen der Bauteile wird dadurch vermieden, wobei gleichzeitig eine hohe Verstellgenauigkeit erreicht wird, die im Mikrometerbereich liegt. Overall, the spur gear with power split occurring forces evenly distributed on the gear components, so that these be evenly loaded. Damage or breakage of the Components are thereby avoided, while a high Adjustment accuracy is achieved, which is in the micrometer range.

Der oder die federnden Abschnitte der Wandermutter sind vorzugsweise integraler Bestandteil eines ringförmigen Abschnitts der Wandermutter und durch Axialschlitze voneinander getrennt.The resilient section or sections of the traveling nut are preferably more integral Part of an annular section of the traveling nut and through Separate axial slots.

Vorzugsweise ist das Innengewinde der Spindelmutter im federnden Abschnitt konisch ausgebildet.The internal thread of the spindle nut is preferably in the resilient section conical.

Je nach Anzahl der gewünschten federnden Elemente werden in die Wandermutter die Axialschlitze eingebracht, wobei die Länge der Schlitze die Länge der federnden Abschnitte definiert. Die Federwirkung der federnden Abschnitte beruht auf der Elastizität des verwendeten Wandermuttermaterials. Um das konische Innengewinde im Bereich der federnden Abschnitte zu erhalten, werden die federnden Abschnitte vor dem Einbringen des Innengewindes aufgespreitzt. Nach dem Gewindeschneiden wird die Aufspreitzung aufgehoben, so daß die federnden Abschnitte in ihre Ausgangsstellung zurückfedern. Aufgrund der zylindrischen Ausbildung des Innengewindes im aufgespreitzten Zustand entsteht dadurch nach dem Zurückfedern ein konisches Gewinde, das sich im Durchmesser in Richtung freies Ende der federnden Abschnitte verringert. Dadurch wird erreicht, daß das Innengewinde im wesentlichen mit mindestens einer Windung des freien Endes des federnden Abschnittes in das Außengewinde der Spindel eingreift. Dadurch wird das Spiel zwischen der Wandermutter und der Spindel weitgehend eliminiert. Depending on the number of resilient elements you want to put in the traveling nut introduced the axial slots, the length of the slots the length of the resilient sections defined. The spring action of the resilient sections is based on the elasticity of the traveling nut material used. To do that to obtain conical internal threads in the area of the resilient sections the resilient sections are spread open before inserting the internal thread. After tapping, the spreading is released so that the spring back resilient sections to their starting position. Due to the cylindrical formation of the internal thread in the spread state arises thereby after the spring back a conical thread, which is in the Diameter reduced towards the free end of the resilient sections. This ensures that the internal thread essentially with at least a turn of the free end of the resilient section into the external thread the spindle engages. This will make the game between the traveling mother and the spindle largely eliminated.

Weitere Vorteile dieser Wandermutter bestehen darin, daß die Federwirkung nur in radialer Richtung wirkt, so daß die Wandermutter in axialer Richtung sehr steif ausgeführt ist, was für die Eigenschaften einer Linearantriebsvorrichtung von Bedeutung ist. Darüber hinaus stellen die federnden Abschnitte der Wandermutter zusätzlich ein kardanisches Element dar, welches einen Versatz als auch Winkelfehler zwischen der Wandermutter und der Spindel ausgleichen kann. Durch das konische Gewinde der Wandermutter ist die Berührfläche zwischen Mutter und Spindel sehr klein, wodurch die Reibung vermindert wird.Further advantages of this traveling nut are that the spring action only acts in the radial direction, so that the traveling nut is very stiff in the axial direction is executed, what the properties of a linear drive device from Meaning is. In addition, the resilient sections of the traveling nut additionally represents a gimbal element which has an offset as well Can compensate for angular errors between the traveling nut and the spindle. Due to the conical thread of the traveling nut, the contact surface is between Nut and spindle very small, which reduces friction.

Vorzugsweise ist der Antriebsmotor koaxial zur Spindel angeordnet. Die koaxiale Anordnung von An- und Abtrieb hat den Vorteil, daß die Verstellvorrichtung sehr flach ausgeführt werden kann. Eine parallele Anordnung von Antriebsmotor und Spindel ist ebenfalls möglich.The drive motor is preferably arranged coaxially to the spindle. The coaxial Arrangement of the input and output has the advantage that the adjustment device very much can be carried out flat. A parallel arrangement of the drive motor and Spindle is also possible.

Beispielhafte Ausführungsfomen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the Drawings explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Linearantriebsvorrichtung, teilweise im Schnitt, Fig. 1 is a plan view of a linear driving device, partly in section,

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf das abtriebsseitige Ende des Stirnradgetriebs, Fig. 2 is an enlarged plan view of the output-side end of the Stirnradgetriebs,

Fig. 3a einen Längsschnitt durch die Wandermutter, Fig. 3a shows a longitudinal section through the traveling nut,

Fig. 3b eine Vorderansicht der Wandermutter und FIG. 3b is a front view of the traveling nut and

Fig. 3c, d eine Wandermutter im Schnitt im Eingriff mit der Spindel. Fig. 3c, d a traveling nut in section in engagement with the spindle.

In der Fig. 1 ist die Draufsicht auf eine Linearantriebsvorrichtung dargestellt. Die Länge L1 bezeichnet die Gesamtlänge der Linearantriebsvorrichtung, die beispielsweise 23 mm betragen kann. Die Länge L2 definiert den Bereich, in dem das Abtriebselement, nämlich der Schlitten 9, bewegt werden kann. In FIG. 1, the plan view is shown on a linear drive device. The length L1 denotes the total length of the linear drive device, which can be, for example, 23 mm. The length L2 defines the area in which the driven element, namely the carriage 9 , can be moved.

Dieser Abschnitt beträgt etwa 12 mm, wobei der eigentliche Verstellbereich 7,5 mm beträgt.This section is approximately 12 mm, with the actual adjustment range 7.5 mm.

Im rechten Teil ist der Mikromotor 1 angeordnet, der über eine Motorwelle 2 verfügt, an dem das Antriebszahnrad 21 befestigt ist. Hieran schließt sich das Getriebe an, das ein Mikrostirnradgetriebe 20 mit zwei Getriebezweigen 26a, b ist, wobei die Komponenten des einen Zweiges mit dem Buchstaben a und die des zweiten Zweiges mit dem Buchstaben b gekennzeichnet sind. Die beiden ersten Zahnräder 22a und 22b kämmen das Antriebszahnrad 21 und sind gegenüberliegend angeordnet. Über die Verbindungswellen 23a und 23b sind diese Zahnräder 22a und 22b mit zweiten Zahnrädern 24a und 24b verbunden, die einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Zahnräder 22a und 22b. Die Verbindungswellen 23a und 23b sind in einer Lagerplatte 7 gelagert, in der auch die Spindel 3, die über ein Spindelzahnrad 2S verfügt, gelagert ist. Das Spindelzahnrad 25 weist einen größeren Durchmesser als die beiden Zahnräder 24a und 24b auf und steht mit diesen im Eingriff. Die Spindel 3 weist am gegenüberliegenden Ende eine Spindellagerung 5 auf. Hierfür ist eine weitere Lagerplatte 8 vorgesehen.In the right part, the micromotor 1 is arranged, which has a motor shaft 2 to which the drive gear 21 is attached. This is followed by the transmission, which is a micro-spur gear 20 with two transmission branches 26 a, b, the components of the one branch being identified by the letter a and those of the second branch being identified by the letter b. The first two gears 22 a and 22 b mesh the drive gear 21 and are arranged opposite one another. Via the connecting shafts 23 a and 23 b, these gears 22 a and 22 b are connected to second gears 24 a and 24 b, which have a smaller diameter than the gears 22 a and 22 b. The connecting shafts 23 a and 23 b are mounted in a bearing plate 7 in which the spindle 3 , which has a spindle gear 2 S, is also mounted. The spindle gear 25 has a larger diameter than the two gears 24 a and 24 b and is in engagement with them. The spindle 3 has a spindle bearing 5 at the opposite end. A further bearing plate 8 is provided for this.

Für die Spindel 3 kann beispielsweise ein metrisches Gewinde nach DIN 13 T19 mit einem Nenndurchmesser von 1,6 mm und einer Steigung von 0,35 mm verwendet werden. In der Platte 7 ist die Spindel 3 beispielsweise durch ein Steinlager und auf der gegenüberliegenden Seite in der Platte 8 durch ein Radialrillenkugellager gelagert, wodurch sich eine Fest-Los-Lagerung ergibt.For the spindle 3 , for example, a metric thread according to DIN 13 T19 with a nominal diameter of 1.6 mm and a pitch of 0.35 mm can be used. In the plate 7 , the spindle 3 is supported, for example, by a stone bearing and on the opposite side in the plate 8 by a radial deep groove ball bearing, which results in a fixed-loose bearing.

Das als Schlitten 9 ausgebildete Abtriebselement ist mit der Wandermutter 10 (in Fig. 1 nicht dargestellt) verbunden und wird durch die beiden Führungsstangen 6a und 6b geführt. Diese Führungsstangen 6a und 6b sind auf jeder Seite der Spindel 3 und parallel zu dieser angeordnet und in entsprechenden Bohrungen in den Lagerplatten 7 und 8 befestigt. Die Wandermutter 10 wird im Zusammenhang mit den Fig. 3a-c näher erläutert. The output element designed as a slide 9 is connected to the traveling nut 10 (not shown in FIG. 1) and is guided by the two guide rods 6 a and 6 b. These guide rods 6 a and 6 b are arranged on each side of the spindle 3 and parallel to it and fastened in corresponding bores in the bearing plates 7 and 8 . The traveling nut 10 is explained in more detail in connection with FIGS . 3a-c.

In der Fig. 2 ist die Draufsicht auf das Spindelzahnrad 25 und die beiden zweiten Zahnräder 24a und 24b des Mikrostirnradgetriebes 20 dargestellt. Benachbart zu diesen Zahnrädern 24a und 24b sind die Bohrungen 18a, b für die Aufnahme der Führungsstangen 6a, b zu sehen. Die beiden Zahnräder 24a und 24b können geringfügig gegeneinander verdreht sein, so daß das Spindelzahnrad 25 zwischen diesen beiden Zahnrädern 24a, b eingespannt ist. Dadurch wird erreicht, daß kein Spiel zwischen den Zahnrädern 24a, b, 25 vorhanden ist. Diese Verspannung muß in entgegengesetzter Richtung auch mittels der Zahnräder 22a und 22b am Antriebszahnrad 21 durchgeführt werden.In FIG. 2, the top view of the spindle gear 25 and the two second gears 24 a and 24 b of the Mikrostirnradgetriebes 20 shown. Adjacent to these gears 24 a and 24 b, the bores 18 a, b for receiving the guide rods 6 a, b can be seen. The two gears 24 a and 24 b can be slightly rotated against each other, so that the spindle gear 25 is clamped between these two gears 24 a, b. This ensures that there is no play between the gears 24 a, b, 25. This bracing must also be carried out in the opposite direction by means of the gears 22 a and 22 b on the drive gear 21 .

In der Fig. 3a ist ein Schnitt durch die Wandermutter 10 dargestellt. Im linken Teil der Wandermutter 10 ist ein zylindrischer oder ringförmiger Abschnitt 11 vorgesehen, an den sich die federnden Abschnitte 13a-13d anschließen. Die federnden Abschnitte sind durch jeweils einen Axialschlitz 15a-15d voneinander getrennt. Die Schlitze 15a-d münden in radiale Bohrungen 12. Die Länge der axialen Schlitze 15a-d entspricht etwa der halben Länge der Wandermutter 10. Das Innengewinde 14 ist in den Fig. 3a und 3b in einer dünnen Linie dargestellt.A section through the traveling nut 10 is shown in FIG. 3a. In the left part of the traveling nut 10 , a cylindrical or annular section 11 is provided, to which the resilient sections 13 a - 13 d are connected. The resilient sections are separated from each other by an axial slot 15 a - 15 d. The slots 15 a-d open into radial bores 12 . The length of the axial slots 15 a-d corresponds approximately to half the length of the traveling nut 10 . The internal thread 14 is shown in FIGS . 3a and 3b in a thin line.

In der Fig. 3c ist die Wandermutter 10 im Eingriff mit der Spindel 3 dargestellt. Das Innengewinde 14 ist im Bereich der federnden Abschnitte 13a- 13d konisch ausgebildet mit der Folge, daß lediglich die am freien Ende befindlichen Windungen mit den Windungen des Außengewindes 4 der Spindel 3 in Eingriff stehen, wodurch eine spielfreie und reibungsarme Anordnung gewährleistet wird.In Fig. 3c, the traveling nut 10 is shown in engagement with the spindle 3. The internal thread 14 is conical in the region of the resilient sections 13a-13d, with the result that only the windings located at the free end engage the windings of the external thread 4 of the spindle 3 , which ensures a play-free and low-friction arrangement.

Die Fig. 3d veranschaulicht die Eigenschaft der Wandermutter 10 als kardanisches Element. Liegen die Spindelachse 17 und die Mutterachse 16 nicht koaxial zueinander, so kann die Wandermutter 10 dies durch eine unterschiedliche Federauslenkung der federnden Abschnitte 13a-d ausgleichen. Fig. 3d illustrates the property of the traveling nut 10 as a gimbal element. If the spindle axis 17 and the nut axis 16 are not coaxial to one another, the traveling nut 10 can compensate for this by different spring deflection of the resilient sections 13 a-d.

Damit können Toleranzen zwischen dem Schlitten 9 und der Spindel 3 ausgeglichen werden. Die hier nicht dargestellte Verbindung zwischen Wandermutter 10 und Schlitten 9 ist fest, so daß hier kein Ausgleich stattfinden kann. This allows tolerances between the carriage 9 and the spindle 3 to be compensated. The connection, not shown here, between the traveling nut 10 and the slide 9 is fixed, so that no compensation can take place here.

reference numeral

11

Antriebsmotor
drive motor

22

Motorwelle
motor shaft

33

Spindel
spindle

44

Außengewinde
external thread

55

Spindellager
6a, b Führungsstange
spindle bearings
6a, b guide rod

77

Lagerplatte
bearing plate

88th

Lagerplatte
bearing plate

99

Schlitten
carriage

1010

Wandermutter
traveling nut

1111

ringförmiger Abschnitt
annular section

1212

Bohrung
drilling

1313

a-d federnder Abschnitt
ad resilient section

1414

Innengewinde
inner thread

1515

a-d Axialschlitz
ad axial slot

1616

Wandermutterachse
Traveling nut axis

1717

Spindelachse
18a, b Aufnahmebohrung
spindle axis
18a, b location hole

2020

Stirnradgetriebe
Spur gears

2121

Antriebszahnrad
22a, b erstes Zahnrad
23a, b Verbindungswelle
24a, b zweites Zahnrad
drive gear
22a, b first gear
23a, b connecting shaft
24a, b second gear

2525

Spindelzahnrad
spindle gear

2626

a erster Getriebezweig
a first gear branch

2626

b zweiter Getriebezweig
b second gear branch

Claims

1. Miniaturized linear drive device for adjustment movements in the µm to mm range with a drive motor, a spindle and a drive element, a gear being arranged between the drive motor and the spindle and a traveling nut between the spindle and the abrasion element, characterized in that the gear is a micro-spur gear ( 20 ) with power split with at least two gear branches ( 26 a, 26 b), the at least two gear branches ( 26 a, 26 b) being braced against one another in such a way that a spindle gear ( 25 ) non-rotatably connected to the spindle ( 3 ) is free of play between the Helical gears ( 24 a, 24 b) and a drive gear ( 21 ) are clamped without play between the spur gears ( 22 a, 22 b) of the transmission branches ( 26 a, 26 b), and that the traveling nut ( 10 ) has at least one resilient section ( 13 ad), which is free of play with the external thread ( 4 ) of the spindle ( 3 ) in engagement.

2. Device according to claim 1, characterized in that the drive motor ( 1 ) is arranged coaxially to the spindle ( 3 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the thread ( 14 ) of the traveling nut ( 10 ) in the resilient section ( 13 a-d) is conical.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the or the resilient portions ( 13 a-d) are an integral part of an annular portion ( 11 ) of the traveling nut ( 10 ) and are separated from one another by axial slots ( 15 a-d).