DE19953287A1

DE19953287A1 - Ball and thread transmission, with nut in form of bush of annular cross section with grooves in inner surface for balls

Info

Publication number: DE19953287A1
Application number: DE1999153287
Authority: DE
Inventors: Alexander Zernickel; Juergen Hartmann
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2001-05-10

Abstract

The transmission has a threaded spindle (1) with tracks (2) for balls (5) in a cage (4) round the spindle, and a nut (3) with annular grooves (6) for the balls positioned axially one behind the other.. The nut is in the form of a bush of annular cross section, in the inner surface of which the grooves for the balls are machined.

Description

Field of the Invention

Die Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb zur Umwandlung einer Rotati onsbewegung in eine Translationsbewegung, mit einer Gewindespindel, wel che an ihrer Mantelfläche als Laufbahnen für Kugeln ein mehrgängiges Schraubengewinde aufweist, mit einem die Gewindespindel umgebenden Kä fig, in welchem Kugeln geführt sind, und mit einer die Gewindespindel, den Käfig und die Kugeln umgebenden Mutter, an welcher als Laufbahnen für die Kugeln mehrere kreisringförmig umlaufende Rillen axial hintereinander ange ordnet sind, wobei die Anzahl der Kugeln je Rille der Mutter von der Anzahl der Gewindegänge der Gewindespindel abhängig ist.The invention relates to a ball screw drive for converting a Rotati onsbewegung in a translational movement, with a threaded spindle, wel che on its outer surface as raceways for balls a multi-course Has screw thread, with a Ka surrounding the threaded spindle fig, in which balls are guided, and with one the threaded spindle, the Cage and the balls surrounding the nut, on which as raceways for the Balls several circular circumferential grooves axially one behind the other are arranged, the number of balls per groove of the nut on the number of Threads of the threaded spindle is dependent.

Background of the Invention

Kugelgewindetriebe, bei welchen eine kostengünstige Fertigung und ein hoher Wirkungsgrad im Vordergrund stehen, wobei es nicht so sehr auf eine hohe Tragzahl und eine gute Positioniergenauigkeit ankommt, werden vornehmlich im Kraftfahrzeugbau, beispielsweise an der Gangschaltung, bei Fensterhebern und Sitzhöhen- oder Lenksäulenverstellungen eingesetzt. Aus der Patentschrift DD 223 781 A1 ist ein Kugelschraubtrieb bekannt, bei welchem Kugeln ohne zusätzliche Bauelemente direkt zwischen Rillen einer Mutter und Gewindegän gen einer Spindel angeordnet sind. Da für die Kugeln kein Käfig verwendet ist, ergibt sich hier nicht nur eine schwierige Montage. Diese Ausführung weist auch den Nachteil einer hohen Schlupfneigung auf, so dass der Wirkungsgrad nicht optimal ist.Ball screws, in which an inexpensive production and a high Efficiency are paramount, although it is not so much a high Basic load rating and good positioning accuracy are the priority in motor vehicle construction, for example on the gear shift, in window regulators and seat height or steering column adjustments used. From the patent DD 223 781 A1 a ball screw drive is known in which balls without additional components directly between the grooves of a nut and thread are arranged against a spindle. Since no cage is used for the balls, this not only results in a difficult assembly. This version points also has the disadvantage of a high tendency to slip, so that the efficiency is not optimal.

Aus der Auslegeschrift DE 19 08 103 B2 ist ein Kugelgewindetrieb der ein gangs genannten Art bekannt, bei welchem die Mutter von einer Blechhülse und mehreren in die Hülse eingeschobenen Blechringen gebildet ist. Die Blechringe bestehen jeweils aus im Querschnitt annähernd U-förmigen Schen keln. Zwei Blechringe, die mit ihren Basisseiten aneinander anliegen, bilden jeweils eine in sich geschlossene Laufbahn für die Kugeln. Diese Mutter hat den Nachteil einer konstruktiv aufwendigen Bauweise. Bedingt durch die ein zusetzenden Blechringe benötigt sie einen großen Bauraum.From the specification DE 19 08 103 B2 a ball screw is the one known type, in which the mother of a sheet metal sleeve and a plurality of sheet metal rings inserted into the sleeve is formed. The Sheet metal rings each consist of shanks which are approximately U-shaped in cross section keln. Form two sheet metal rings that lie against one another with their base sides each have a self-contained track for the balls. This mother has the disadvantage of a structurally complex design. Conditional on the one clogging sheet metal rings requires a large amount of space.

Summary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Gewindetrieb geringer Ab messungen mit einem hohen Wirkungsgrad zu schaffen, der sich kostengünstig herstellen lässt.The invention is based on the object, a screw drive from low to create measurements with a high degree of efficiency that is inexpensive can be made.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mutter aus schließlich als im Querschnitt kreisringförmige Hülse ausgebildet ist, an deren innerer Oberfläche die Rillen für die Kugeln eingearbeitet sind. Ein solcher Kugelgewindetrieb ermöglicht es, die Kugeln in einfache Weise in den Käfig einzuklipsen. Er weist zwischen den Kugeln im Käfig ein Fettreservoir auf, so dass für die gesamte Lebensdauer eine nur einmalige Schmierung erforderlich ist. Da der Gewindetrieb keine Kugelumlenkung besitzt, können umlenkungs bedingte Wirkungsgradverluste nicht auftreten. Infolge der Verwendung des Käfigs werden die Kugeln am Umfang gleichmäßig verteilt. Dadurch wird ver hindert, dass sich die Kugeln am Umfang aufeinander zu bewegen. Um eine preisgünstige Ausführung des Gewindetriebes zu erhalten, kann die Mutter ein spanlos hergestelltes Blechbauteil sein.This object is achieved in that the mother from is finally formed as an annular sleeve in cross section, at the grooves on the inside of the balls are incorporated. Such a Ball screw allows the balls to be easily inserted into the cage to clip in. He has a fat reservoir between the balls in the cage, so that only one lubrication is required for the entire service life is. Since the screw drive has no ball deflection, deflection can conditional losses in efficiency do not occur. As a result of using the The balls are evenly distributed around the circumference of the cage. This ver prevents the balls from moving around the circumference. To one To get inexpensive execution of the screw drive, the mother can be machined sheet metal component.

Brief description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and will described in more detail below. Show it:

Fig. 1 einen Kugelgewindetrieb mit einer Mutter, die einen Käfig mit Kugeln und eine Gewindespindel umgibt, im Längs schnitt; Figure 1 shows a ball screw with a nut that surrounds a cage with balls and a threaded spindle in longitudinal section.

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Käfig gemäß Linie II-II der Fig. 1; Figure 2 shows a cross section through the cage along line II-II of Fig. 1.

Fig. 3 eine Ansicht des Käfigs gemäß Pfeil III der Fig. 2. Fig. 3 is a view of the cage according to the arrow III of FIG. 2.

Detailed description of the drawing

Ein erfindungsgemäßer Kugelgewindetrieb weist in Fig. 1 eine Gewindespin del 1 auf, welche an ihrer äußeren Oberfläche mit einem dreigängigen Schrau bengewinde 2 versehen ist. Die Spindel ist von einer Mutter 3 umgeben. Zwi schen der Gewindespindel 1 und der Mutter 3 ist ein Käfig 4 angeordnet, wel cher zur Führung von Kugeln 5 dient, die sich einerseits an der Gewindespin del 1 und andererseits an Rillen 6 der Mutter 3 abstützen und bei Drehung der Gewindespindel 1 relativ zu der Mutter 3 dort abwälzen.A ball screw according to the invention has in Fig. 1 a threaded spin del 1 , which is bengewinde 2 provided on its outer surface with a three-start screw. The spindle is surrounded by a nut 3 . Between the threaded spindle 1 and the nut 3 , a cage 4 is arranged, which serves to guide balls 5 , which are supported on the one hand on the threaded spindle 1 and on the other hand on grooves 6 of the nut 3 and upon rotation of the threaded spindle 1 relative to the Roll nut 3 there.

An der inneren Oberfläche der Mutter 3 sind in axialen Abständen hintereinan der die Rillen 6 als kreisringförmig geschlossene Laufbahnen für die Kugeln 5 ausgebildet. Wie aus Fig. 2 erkennbar ist, befinden sich in einer Rille 6 drei jeweils um 120° versetzt angeordnete Kugeln 5 entsprechend den 3-Gängen des Schraubengewindes 2, welches die Laufbahnen der Gewindespindel 1 für die Kugeln 5 bildet. Fig. 3 zeigt schließlich, dass der Käfig 4 für jede Kugel 5 eine radial durchgehende kreisförmige Öffnung aufweist. On the inner surface of the nut 3 , the grooves 6 are formed at axial intervals behind one another as annularly closed raceways for the balls 5 . As can be seen from FIG. 2, in a groove 6 there are three balls 5, each offset by 120 °, corresponding to the 3-threads of the screw thread 2 , which forms the raceways of the threaded spindle 1 for the balls 5 . Fig. 3 shows, finally, that the cage 4 has a radially continuous circular aperture for each ball 5.

In diesem Ausführungsbeispiel sind pro Rille 6 der Mutter 3 so viele Kugeln 5 montiert, wie Gewindegänge des Schraubengewindes 2 vorhanden sind. Durch den Käfig 4 werden die Kugeln 5 am Umfang gleichmäßig verteilt. Der Käfig wirkt als Abstandshalter. Dadurch wird verhindert, dass sich die Kugeln am Umfang der Gewindespindel 1 aufeinander zu bewegen. In this exemplary embodiment, as many balls 5 are mounted per groove 6 of the nut 3 as there are threads of the screw thread 2 . Through the cage 4 , the balls 5 are evenly distributed on the circumference. The cage acts as a spacer. This prevents the balls from moving towards one another on the circumference of the threaded spindle 1 .

List of reference numbers

11

Gewindespindel
Threaded spindle

22nd

Schraubengewinde
Screw thread

33rd

Mutter
mother

44th

Käfig
Cage

55

Kugel
Bullet

66

Rille
groove

Claims

1. Ball screw drive for converting a rotational movement into a translational movement, with a threaded spindle ( 1 ), which has a multi-thread screw thread ( 2 ) on its outer surface as raceways for balls, with a cage ( 4 ) surrounding the threaded spindle ( 1 ), in which Balls ( 5 ) are guided, and with a thread despindel ( 1 ), the cage ( 4 ) and the balls ( 5 ) surrounding nut ( 3 ), on which as a raceway for the balls ( 5 ) a plurality of annular grooves ( 6 ) are arranged axially one behind the other, the number of balls ( 5 ) per groove ( 6 ) of the nut ( 3 ) depending on the number of threads of the threaded spindle ( 1 ), characterized in that the nut ( 3 ) is used exclusively as is formed in cross section circular sleeve, on the inner surface of which the grooves ( 6 ) for the balls ( 5 ) are incorporated.

2. Ball screw drive according to claim 1, characterized in that the nut ( 3 ) is a metal component produced without cutting.