DE2062549C3

DE2062549C3 - Ball screw gear

Info

Publication number: DE2062549C3
Application number: DE19702062549
Authority: DE
Inventors: Bronislaw Dipl.-Ing. Pruszow; Ulanowski Jan Warschau; Pospiech Edward Dipl.-Ing. Pruszkow; Jurek (Polen)
Original assignee: Centraine Biuro Konstrukcyjne Obrabiarek, Pruszkow (Polen)
Priority date: 1969-12-19
Filing date: 1970-12-18
Publication date: 1976-07-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugel-Schraubgetriebe mit zwei in einer gemeinsamen 6üchse eingesetzten und über diese in axialer Richtung gegeneinander auf der Kugelspindel verspannbaren Muttern, wobei wenigstens eine Mutter stirnseitig mit einem ersten Ring trennbar verbunden ist, die Büchse mit einem dem ersten Ring zugeordneten zweiten Ring in lösbarem Eingriff steht und jeder Ring eine Verzahnung aufweist.The invention relates to a ball screw drive with two used in a common 6üchse and over this in the axial direction against each other on the Ball screw clampable nuts, with at least one nut on the end face with a first ring is releasably connected, the sleeve with a second ring associated with the first ring in releasable engagement stands and each ring has a toothing.

Es ist bereits ein Kugellager für Schraubgetriebe bekannt, bei welchem in einem mit Muttergängen versehenen Gehäusering axiale Nuten vorgesehen sind, in welche Keile eingeführt sind, zwischen denen die Kugeln sitzen. Ein Nachstellen bezüglich der ersten Mutter wird durch Anordnen einer Gegenmutter auf der gegenüberliegenden Gehäuseseite ermöglicht. Diese Mutter wird mittels eines Flansches und mittels Schraubenbolzen in der eingestellten Lage bezüglich des Gehäuses festgeklemmt (DT-PS 3 94 614).A ball bearing for helical gears is already known, in which axial grooves are provided in a housing ring provided with nut threads, in which wedges are inserted between which the balls sit. A readjustment about the first mother is made possible by arranging a lock nut on the opposite side of the housing. This The nut is in the set position in relation to the housing by means of a flange and screw bolts clamped (DT-PS 3 94 614).

Die Klemmhalterung dieses bekannten Kugellagers für Schraubengetriebe ist jedoch kein sicheres Mittel, die vorgenommene Justierung auf die Dauer beizubehalten. The clamp bracket of this well-known ball bearing for screw gears is not a safe means, however, to keep the adjustment made in the long term.

Zum Stand der Technik gehört außerdem ein Kugel-Schraubgetriebe, welches zwei, in der Öffnung eines Gehäuses sitzende Muttern aufweist. Die Regulierung der Vorspannung erfolgt durch gegenseitige Winkellagenänderung der beiden Muttern. Die Muttern sind dafür an einem Ende mit einer Außenverzahnung versehen, die in eine, am Rand der Gehäuseöffnung vorgesehene zugeordnete Innenverzahnung eingreift, wobei die Anzahl der Zähne beider Muttern sich nur geringfügig voneinander unterscheidet. So hat beispielsweise die eine Mutter und die ihr zugeordnete Innenverzahnung am Rand der Gehäuseöffnung hundert Zähne, während die andere Mutter und die ihr zugeordnete Verzahnung neunundneunzig Zähne hat. Dadurch wird nach dem Nonius-Prinzip die Regulierung der gegenseitigen Winkellage beider Muttern mit einer Genauigkeit in der Größenordnung einiger Winkelminuten entsprichtThe prior art also includes a ball screw gear, which has two, in the opening one Has housing seated nuts. The preload is regulated by mutually changing the angular position of the two nuts. The nuts are provided with an external toothing at one end, which engages in an associated internal toothing provided on the edge of the housing opening, wherein the number of teeth on both nuts differs only slightly from each other. For example the one nut and its associated internal toothing on the edge of the housing opening one hundred teeth, while the other mother and its associated gearing has ninety-nine teeth. This will according to the vernier principle, the regulation of the mutual angular position of both nuts with an accuracy corresponds in the order of a few angular minutes

8 22 582). Kugel-Schraubgetriebe hat den8 22 582). Ball screw gear has the

D.eses ^"^f^g _sehr kompliziert ist. Zudie Schraube herausgenommen werden Stelle eine spezielle, die Kugeln haltende ich werden die MutternD.eses ^ '^ f ^ g _se hr is complicated. Zudie screw taken out a special place, the balls entertaining I are nuts

"T* r"v_P"reahnung mit dem Gehäuse herausgeführt ίο aus der Verzannung ^ ^^^ \r_mkd verdreht Aneßend erto.gt a.c —₆- ™ umgekehrter Rich-Dabei kann es auch erforderlich sein, den mn dem 'verbundenen Antriebsmechanismus zu de-"T * r" v _P "reanung with the housing ίο out of the distortion ^ ^^^ \ r _m kd twisted Aneßend erto.gt ac - ₆ - ™ reverse Rich-It may also be necessary to mn the 'connected Drive mechanism to de-

TegeSand eines älteren Rechtes ist ein Kugel-TegeSand of an older right is a spherical

Schraubgetriebe mit zwei in eine gemeinsame Buchse ScnrauDgeui _{kr Richtung gegen}.Helical gear with two in a common socket ScnrauDgeui _{kr direction against} .

:;Sd^eefa^euf d? Ku^e _getinde. verspannbaren Muttern _M sowie Mitteln zur Herstellung lösbarer formschlüssig« ^verbindungen zwischen den Muttern und der Büchse Zur Herstellung dieser Drehverbindung ist bei niauens einer der beiden Muttern ein innen und 3 ei annter Zwischenring vorgesehen, dessen un-„ Sschiedliche Zähnezahl aufweisende Verzahnungen in entsprechende Gegenverzahnungen der Mutter bzw. d" Buchse eingreifen. Diese der Mutter und der Buchse zugeordneten Verzahnungen sind an Ringen vorgesehen wobei der an der Mutter vorgesehene Ring eine ,ο Verzahnung an seinem Außenumfang hat, wahrend der Lr Büchse zugeordnete Ring mit der Verzahnung an semem Innenumfang versehen ist und gegenüber der Stirnseite der Büchse Vorsprünge hat. die zur Herstel- \Z!einer formschlüssigen Verbindung in Ausnehmen- «η in der Büchsenstirnseite mit einem axialen Spiel Ereifen. Der außen und innen am Umfang verzahnte RnTg ist zwischen dem der Büchse zugeordneten Ring und dem der Mutter zugeordneten Ring angeordnet und steht mit den Verzahnungen m Eingriff Diese An-Ordnung ist mittels einer Scheibe und Schrauben an der Mutter verspannbar, wobei die Scheibe auch den Zwischenring und den der Büchse zugeordneten R.ng axial fixiert (DT-PS 19 30 399).:; Sd ^e efa ^e uf d? Ku ^e _g etinde. clampable nuts _M as well as means for the production of detachable form-fitting connections between the nuts and the bushing Engage nut or socket. These teeth assigned to the nut and the socket are provided on rings, the ring provided on the nut having teeth on its outer circumference, while the ring assigned to the Lr sleeve is provided with the teeth on its inner circumference and has the advantage over the end face of the sleeve projections. the \ for the manufacture Z! a positive connection in Ausnehmen- "η in the bushing end face with an axial play Ereifen. the external and internally toothed at the circumference RnTg is between that of the sleeve associated ring and the the ring associated with the mother is arranged and is available with the Verz ahnungen m intervention This arrangement can be clamped to the nut by means of a washer and screws, the washer also axially fixing the intermediate ring and the ring associated with the bushing (DT-PS 19 30 399).

Bei dieser Anordnung sind d-e, Elemente erforderlieh die insgesamt vier ineinandergreifende Verzahnungen aufweifen. Auf Grund der am Umfang vorgesehe-„S Verzahnung kann ein bestimmter Mutterdurchmesser nicht unterschritten werden, wodurch die Baugröße des Kugel-Schraubgetriebes nach unten begrenzt ist. Außerdem ist der für die Verzahnung erforderliche Aufwand relativ groß.In this arrangement, d-e elements are required which have a total of four interlocking teeth. Due to the “S The toothing cannot fall below a certain nut diameter, which increases the size of the ball screw gear is limited downwards. In addition, the one required for the toothing Relatively large effort.

Dio der Erfindung zugrunde hegende Aufgabe besteht darin, die Anordnung insgesamt einfacher und insbesondere das Kugel-Schraubgetriebe so auszubilden, daß bei der Regulierung der Vorspannung die Schraube nicht herausgenommen zu werden braucht.The object underlying the invention is present in that the arrangement as a whole is simpler and, in particular, the ball screw gear is designed in such a way that that the screw does not need to be removed when regulating the preload.

Diese Aufgabe wird bei dem Kugel-Schraubgetr.ebe der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Ringe mit ihrer stirnseitigen Radialverzahnung d.rektThis object is achieved in the ball screw transmission of the type described at the outset in that the Rings with their radial teeth on the face side, rect

6o in Eingriff stehen.6o are engaged.

Zweckmäßigerweise hat die Büchse auf ihren beidenConveniently, the rifle has on both of them

Stirnseiten jeweils einen Ring.Front sides each have a ring.

Die Muttern sind vorteilhafterweise mit Angnffselementen für einen Schlüssel versehen. 65 Besonders günstig ist es, wenn die Ringe aus Kunststoff bestehen. ... ηThe nuts are advantageously with Angnffselementen for a key. 65 It is particularly advantageous if the rings are made of plastic exist. ... η

Das Kugel-Schraubgetriebe hat den Vorteil, daß nur zwei Verzahnungen erforderlich sind, die zudem stirn-The ball screw drive has the advantage that only two teeth are required, which also face

Switig angeordnet sind. Diese stirnseitige Radialverzahnung ist sehr einfach herzustellen, vor allem dann, wenn die Ringe aus Kunststoff bestehen. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es auch möglich, sehr kleine Baugrößen zu fertigen, die noch eine genaue Vorspannungseinstellung zulassen. Das Kugel-Schraubgetriebe eignet sich besonders für den Einbau in Antriebsmechanismen verschiebbarer Baugruppen von Werkzeugmaschinen. Switig are arranged. This radial toothing on the face is very easy to manufacture, especially if the rings are made of plastic. With the invention Arrangement, it is also possible to manufacture very small sizes that still have a precise preload setting allow. The ball screw drive is particularly suitable for installation in drive mechanisms movable assemblies of machine tools.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail, for example, with reference to the drawings.

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Kugel-Schraubgetriebes im Schnitt längs der Linie B-B von F ig. 2;F i g. 1 shows an embodiment of a ball screw drive in section along the line BB from FIG. 2;

F i g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-A von F i g. 1.F i g. Figure 2 is a section along line AA of Figure 2. 1.

Das in den Figuren gezeigte Kugel-Schraubgetriebe besteht aus einer Büchse 1, in deren zylindrischem Innenraum 2 zwei Muttern 3 und 4 eingesetzt sind. Die Muttern 3 und 4 haben jeweils ein Innengewinde mit bogenförmigem Querschnitt.The ball screw gear shown in the figures consists of a sleeve 1, in the cylindrical interior 2 two nuts 3 and 4 are inserted. The nuts 3 and 4 each have an internal thread arcuate cross-section.

Innerhalb der Muttern 3 und 4 ist eine Kugelspindel 7 angeordnet, wobei die Kugeln 6 die Verbindung zwischen der Kugelspindel 7 und dem Innengewinde der Muttern 3 und 4 bilden.Inside the nuts 3 and 4 a ball screw 7 is arranged, with the balls 6 being the connection between the ball screw 7 and the internal thread of the nuts 3 and 4 form.

Jede der Muttern 3 und 4 ist mit Rücklaufkanälen 8,9 versehen, die einen geschlossenen Umlauf der Kugeln 6 ermöglichen. Die Muttern 3 und 4 enden an ihren Außenseiten in Flanschen 10. Jeder der Flansche 10 hat eine innere Stirnfläche 11, die mit der Randfläche der Büchse 1 zusammenwirkt. Auf dem Umfang des Flansches 10 der Mutter 3 ist ein Ring 13 aus Kunststoff durch Stifte 12 fixiert. An der innenliegenden Stirnseite trägt der Ring 13 eine Radialverzahnung 15, die mit der Radialverzahnung 16 eines durch Stifte 12' an der Büchse s6 stirnseitig festgelegte". Ringes 17 aus Kunststoff kämmtEach of the nuts 3 and 4 has return channels 8,9 which enable the balls 6 to circulate in a closed manner. The nuts 3 and 4 end at theirs Outer sides in flanges 10. Each of the flanges 10 has an inner end face 11, which with the edge surface of the Bush 1 cooperates. On the circumference of the flange 10 of the nut 3 is a ring 13 made of plastic fixed by pins 12. On the inside end face of the ring 13 has a radial toothing 15, which with the Radial toothing 16 of a ". Ring 17 made of plastic, which is fixed on the front side by pins 12 'on the sleeve s6 combs

In gleicher Weise ist auf dem Flansch 10 der Mutter 4 ein Ring 14 aus Kunststoff mit einer Radialverzahnung 15 auf seiner innenliegenden Stirnseite vorgesehen, die mit der Radialverzahnung 16 eines Ringes 18 aus Kunststoff kämmt, der durch Stifte 12' an der Büchse 1 festlegbar ist Die Radialverzahnungen der Ringe unterscheiden sich nur geringfügig in der Anzahl der Zähne, beispielsweise um einen Zahn.In the same way, a ring 14 made of plastic with radial teeth is on the flange 10 of the nut 4 15 is provided on its inner end face, which is connected to the radial toothing 16 of a ring 18 Combs made of plastic, which can be fixed by pins 12 'on the sleeve 1 The radial teeth of the rings differ only slightly in the number of teeth, for example by one tooth.

Die Muttern 3 und 4 haben an ihrer Außenfläche Angriffselemente 19 in Form von Bohrungen für einen Schlüssel.The nuts 3 and 4 have engagement elements 19 in the form of bores for one on their outer surface Key.

Die Einstellung der Vorspannung des Kugel-Schraubgetriebes durch die Änderung der Winkellage der beiden Muttern erfolgt so, daß zunächst durch Entfernen der Stifte 12 die Fixierung der Ringe 13 und 14Adjusting the preload of the ball screw drive by changing the angular position of the two nuts is carried out in such a way that the rings 13 and 14 are initially fixed by removing the pins 12

ίο bezüglich der Flansche 10 der Muttern 3 und 4 aufgehoben wird. Danach werden die Ringe längs der Umfangsflächen der Muttern 3 und 4 verschoben, so daß der Eingriff der Radialverzahnungen 15 und 16 aufgehoben wird. Anschließend wird der jeweilige Ring 13 bzw. 14 um den erforderlichen Winkel gedreht und dann wieder in Eingriff mit den Zähnen 16 der büchsenfesten Ringe 17 bzw. 18 gebracht. Mit Hilfe eines an den Angriffselementen 19 angreifenden Schlüssels werden die Muttern 3 und 4 in einer Nacheilbewegung so positioniert, daß eine Fixierung der Ringe 13 und 14 durch die Stifte 12 möglich ist.ίο canceled with respect to the flanges 10 of the nuts 3 and 4 will. Thereafter, the rings are moved along the peripheral surfaces of the nuts 3 and 4, so that the engagement of the radial gears 15 and 16 is canceled. Then the respective ring 13 or 14 rotated by the required angle and then re-engaged with the teeth 16 of the rifle-fixed Rings 17 and 18 brought. With the help of a key that acts on the attack elements 19 the nuts 3 and 4 in a trailing motion like this positioned so that a fixation of the rings 13 and 14 by the pins 12 is possible.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

agUC, what claims:

1. Ball screw gear with two inserted in a common sleeve and over this in axial direction against each other on the ball screw clamped nuts, wherein at least one The face of the nut is detachably connected to a first ring, the bushing to one of the first Ring associated with the second ring is in releasable engagement and each ring has a toothing, characterized in that the rings (13.17 and 14.18) with their end face radial teeth (15,16) are directly engaged.

2. Kugpl screw transmission according to claim 1, characterized characterized in that the bush (1) has a ring (17, 18) on each of its two end faces.

3. Ball screw gear according to claim 1 or 2, characterized in that the nuts (3, 4) are provided with attack elements (19) for a key.

4. Ball screw gear according to one of the preceding claims, characterized in that the rings (13,14; 17,18) are made of plastic.