DE2810001A1

DE2810001A1 - Schraubengetriebe

Info

Publication number: DE2810001A1
Application number: DE19782810001
Authority: DE
Inventors: Enzo Brusasco
Original assignee: Roltra SpA
Current assignee: Roltra SpA
Priority date: 1977-03-09
Filing date: 1978-03-08
Publication date: 1978-09-14
Also published as: FR2383362B2; GB1566112A; US4186620A; FR2383362A2; IT1143803B; SE7802659L; JPS53112371A

Description

_₄_ 28 1000 I

ROL 4

ROLTRA S.p.A.
Mailand/Italien

Schraubengetriebe Zusatz zu P 26 37 436.7-12

Die Erfindung betrifft ein Schraubengetriebe, bestehend aus einem hülsenartigen Bauteil mit mindestens einer an seiner Innenoberfläche verlaufenden, schraubenförmigen Innennut konstanter Steigung, einem sich mit radialem Spiel durch das hülsenartige Bauteil erstreckenden, langgestreckten Bauteil mit mindestens einer in seiner Oberfläche verlaufenden schraubenförmigen Außennut von gleicher Steigung wie die Innennut des hülsenartigen Bauteils, wobei beide Nuten zusammen eine Abrollbahn für eine Mehrzahl von Kugeln umschließen, welche zwischen

809837/0879

das hülsenartige Bauteil und das langgestreckte Bauteil eingefügt sind, sowie aus Rückführinitteln für die Kugeln, die aus einer Rückführbahn bestehen, die zwei entfernt voneinander liegende Punkte der Abrollbahn miteinander verbindet und parallel zu dieser verläuft, sodaß die Kugeln im Kreislauf umlaufen können, wobei das hülsenartige Bauteil aus mindestens zwei fest miteinander verbundenen, koaxialen Buchsen besteht, deren erste innerhalb der zweiten angeordnet und auf ihrer Innenfläche mit der Innennut versehen ist, und die Rückführbahn innerhalb der zweiten Buchse verläuft und mit der Abrollbahn über mindestens eine Öffnung an der ersten Buchse in Verbindung steht, nach Patentanmeldung P 26 37 436.7-12, und wobei das langgestreckte Bauteil als eine flexible Schraube aus einer Druckvorspannung bestehenden Schraubenfeder ausgebildet ist.

Eine normalerweise aus einem Rundprofil gewickelte Schraubenfeder bildet an ihrer Außenfläche normalerweise eine schraubenförmige Nut, die zwei konvex gewölbte Flanken aufweist und daher nicht in optimaler Weise der Gestalt der Kugeln angepaßt ist, die in ihr ablaufen sollen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine aus einer Schraubenfeder bestehende flexible Schraube als Teil eines Schraubengetriebes zu schaffen, bei der das Außenprofil der unter Druckvorspannung stehenden Schraubenfeder so abgewandelt ist, daß es zusammen mit dem hülsenartigen Getriebebauteil eine schraubenförmige Ablaufbahn bildet, die der Gestalt der zwischen den beiden Getriebebauteilen angeordneten und in der schraubenförmigen Nut ablaufenden Kugeln besser angepaßt ist.

Diese Aufgabe wird für ein Schraubengetriebe der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die unter Druckvorspannung stehende Schraubenfeder aus einem drahtartigen

80 9837/0879

Element besteht, das als eine zylindrische Wendel gewickelt ist und ein derartig ausgebildetes Querschnittsprofil aufweist, daß ein Paar aneinandergrenzender und gegeneinander anliegender Windungen eine außenliegende schraubenförmige Nut bildet, die im wesentlichen die gleiche Steigung besitzt wie die Schraubenfeder und einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den ünteransprüchen beansprucht.

Im folgenden -wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnung im einzelnen näher beschrieben. Es stellen dar:

Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Schraubengetriebes in erfindungsgemäßer Ausführung und

Figuren 2 bis 5 teilweise geschnittene Ansichten von entsprechenden Getriebeschrauben in abgewandelter Ausführung.

Das in Figur 1 dargestellte Schraubengetriebe 1 besteht im wesentlichen aus zwei.miteinander verbundenen Getriebeteilen, und zwar aus einem ersten Getriebeteil 2 in Form eines länglichen Elementes, welches aus einer unter Druckvorspannung stehenden Schraubenfeder besteht, die durch Wickeln eines drahtartigen Elementes 3 zu einer Schraubenwendel erhalten wurde, deren gegenseitig aneinanderliegende! Windungen zwischen sich eine schraubenförmige Nut 4 von im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt bilden, sowie aus einem zweiten Getriebeteil 5 in Form eines hülsenartigen Elementes, durch welches sich die Schraube 2 mit radialem Spiel erstreckt. Das hülsenartige Bauteil 5 besteht aus zwei koaxialen Buchsen 6 und 7, die fest miteinander verbunden sind, wobei die erstere innerhalb

ÖÜB837/087-9

_₇_ 281000

der letzteren angeordnet ist. Die Buchse 6 besteht vorzugsweise aus gehärtetem Stahlblech, das an seiner Innenoberfläche zu einer schraubenförmigen Nut 8 von im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet ist, deren Steigung der Steigung der schraubenförmigen Nut 4 entspricht. Eine schraubenförmige Wulst 9 an der Außenseite der Buchse 6 entspricht der schraubenförmigen Nut 8 und liegt in einer entsprechenden schraubenförmigen Nut.10, die an der Innenfläche der Buchse 7 ausgebildet ist. Letztere besteht vorzugsweise aus verstärktem Kunststoff oder gesintertem Stahl und besitzt an einem Ende eine Mehrzahl von radialen Vertiefungen 11, von denen jede in ihrem Inneren einen äußeren radialen Fortsatz 12 der Buchse 6 aufnimmt. Die Fortsätze 12 werden vorzugsweise durch Einscheren und Umbiegen ausgebildet und dienen dazu, die Buchsen 6 und 7 sowohl gegen axiale Verschiebung als auch gegen gegenseitiges Verdrehen miteinander zu verriegeln.

Die schraubenförmige Nut 4 und 8 sind so angeordnet, daß sie sich gegenüberliegen und eine schraubenförmige Abrollbahn 13 für eine Mehrzahl von Kugeln 14 bilden, die zwischen den Getriebeteilen 2 und 5 angeordnet sind und diese in einer koaxialen Lage zueinander halten und die Drehbewegung eines dieser beiden Getriebeteile in eine Translationsbewegung des anderen Getriebeteiles umsetzen, oder umgekehrt, wobei das übersetzungsverhältnis eine Funktion des Durchmessers der Kugeln 14 ist.

Zwei entfernt voneinander liegende Punkte der schraubenförmigen Ablaufbahn 13 sind durch eine im wesentlichen ü-förmige Rücklaufbahn 15 miteinander verbunden, die aus einer in der Außenfläche der Buchse 7 ausgebildeten Furche 16 besteht und in einer Ebene verläuft, die einen bestimmten (nicht gezeigten) Winkel mit der Achse der Buchse 7 bildet. Die Furche 16 besitzt einen wesentlichen quadratischen Querschnitt,und jedes ihrer

809837/0879

Enden steht mit einem (nicht gezeigten) Loch in Verbindung, welches sich durch die Buchse 6 erstreckt, um den Umlauf der Kugeln 14 von der schraubenförmigen Abrollbahn 13 in die Rückbahn 15 und umgekehrt zu ermöglichen.

Wie aus Figur 1 hervorgeht, besitzt das drahtartige Element einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, der an derjenigen Hälfte, die in Richtung der Außenseite der Schraube weist, mit zwei gleichen, seitlich entgegengesetzten Auskehlungen 17 mit gekrümmten Querschnitt versehen ist, die jede jeweils eine Hälfte der schraubenförmigen Nut 4 bilden.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform besitzt die Schraubenfeder keinen Kern. Im Gegensatz dazu besitzt die in Figur 2 dargestellte Schraube 18, die ebenfalls mit dem Getriebeteil 5 kombiniert werden kann, außer der Feder 2 einen inneren Stützkern, der aus einem starren zylindrischen Kunststoff- oder Metallstab 19 besteht, dessen äußere Mantelfläche an der Innenfläche der Windungen der Feder 2 anliegt.Zusammen mit der Feder 2 bildet der Stab 19 eine starre Schraube, deren Achse entweder geradlinig oder anderen Bedürfnissen entsprechend ausgebildet sein kann.

Falls es erforderlich ist, der Feder 2 eine sehr große axiale Steifigkeit zu verleihen, kann der zylindrische Stab 19, wie in Figur 3 gezeigt, durch einen Stab 20 mit einer äußeren schraubenförmigen Nut 21 ersetzt werden, in die die Innenoberflächen des drahtartigen Elementes 3 eingreifen. Als weitere Alternative kann, wie in Figur 4 gezeigt, der Stab 19 auch durch einen Zuganker 22 ersetzt werden, der nüit notwendigerweise zylindrisch ausgebildet und mit seiner Außenfläche mit den Mündungen der Feder in Berührung stehen muß, dessen mit Gewinde versehenen Enden 23 jedoch aus den Enden der Feder 2 herausragen. Auf- jedes der mit Gewinde versehenen Enden 23 ist eine Mutter 24 aufgeschraubt und stützt sich über eine Scheibe

809837/0875

ORIGINAL INSPECTED

2b !OQO!

25 gegen das jeweilige Ende der Feder 2 ab. Durch Anziehen der Muttern 24 gegeneinander ist es möglich, der Feder 2 die erforderliche axiale Vorspannung und damit verbundene Steifigkeit zu verleihen.

Bei allen in den Figurn 1, 2 und 4 gezeigten Ausführungsformen könnte die Feder 2 auch durch eine Feder 26 ersetzt werden, die aus einem drahtartigen Element 27 besteht, das zu einer Schraubenwendel aufgewickelt ist und einen im wesentlichen parallelogrammartigen Querschnitt besitzt, in diesem besonderen Fall einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, der an seinen an der Außenseite der Feder 26 liegenden Ecken mit zwei gleichen entgegengesetzten Auskehlungen versehen ist, von denen jede jeweils eine Hälfte einer schraubenförmigen Nut 29 bildet, deren Querschnitt demjenigen der Nut 4 ähnlich ist. An der Innenseite der Feder 26 bilden die aus dem drahtartigen Element 27 bestehenden Windungen eine in wesentlichen zylindrische Oberfläche 30..

809837/0879

Claims

Dr. Joachim Rasper

Patentanwalt
Wiesbaden

Blerstpdter HSIie 22 Tel. 5S3842

ROLTHA S.p.Ao
Mailand/Italien

Schraubengetriebe
Zusatz zu P 26 37 436o7-12

Patentansprüche;

/ 1J Schraubengetriebe, bestehend aus einem hülsenartigen Bauteil mit mindestens einer an seiner Innenoberfläche verlaufenden^ schraubenförmigen Innennut konstanter Steigung, einem sich mit radialem Spiel durch das hülsenartige Bauteil erstreckenden, langgestreckten * mit mindestens einer in seiner Oberfläche verlauf enden, schraubenförmigen Außennut von gleicher Steigung wie"die Innennut des hülsenartigen Bauteils, wobei beide Nuten zusammen eine Abrollbahn für eine Mehrzahl von Kugeln umschließen, welche zwischen das hülsenartige Bauteil und das langgestreckte Bauteil eingefügt sind, soxtfie aus Rückführmitteln für die Kugeln,

•^vBauteil

$098 37/

die aus einer Rück.führbahn bestehen, die zwei entfernt voneinander liegende Punkte der Abrollbahn verbindet und parallel zu dieser verläuft, sodaß die Kugeln im Kreislauf umlaufen können, wobei das hülsenartige Bauteil aus mindestens zwei fest miteinander verbundenen, koaxialen Buchsen besteht, deren erste·innerhalb der zweiten angeordnet und auf ihrer Innenfläche mit der Innennut versehen ist und die Rückführbahn innerhalb der zweiten Buchse verläuft und mit der Abrollbahn über mindestens eine öffnung in der ersten Buchse in Verbindung steht, nach Patentanmeldung P 26 37 436.7-12, und wobei das langgestreckte Bauteil als eine flexible Schraube aus einer unter Druckvorspannung stehenden Schraubenfeder ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Druckvorspannung stehende Schraubenfeder(2, 26) aus einem drahtartigen Element (3, 27) besteht, das als eine zylindrische Windel gewickelt ist und ein derartig ausgebildetes Querschnittsprofil aufweist, daß ein Paar aneinandergrenzender und gegeneinander liegender Windungen eine außenliegende schraubenförmige Nut (4, 29) bildet, die im wesentlichen die gleiche Steigung besitzt wie die Schraubenfeder (2, 26) und einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
2. Schraubengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtartige Element (3) einen allgemein kreisförmigen Querschnitt aufweist, der an seiner zur Außenseite der Feder

(2) weisenden Seite mit zwei gleichen, voneinander weggerichteten seitlichen Auskehlungen (17, 28) versehen ist.
3. Schraubengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtartige Element (27) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, der an seinen von der Feder (25) wegweisenden Ecken mit zwei gleichen,, voneinander weggerichteten Auskehlungen (28) versehen ist»

ORlGiMAL ÜNsSPECTED 7/087«*
4. Schraubengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (2) um einen starren Kern (19, 20) gewickelt ist.
5. Schraubengetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (19, 20) aus einem steifen Kunststoffmaterial besteht .
6. Schraubengetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (19, 20)· aus Metall besteht.
7. Schraubengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (2) um einen Zuganker (22) gewickelt ist, dessen Enden (23) mit einem Gewinde versehen sind und aus der Feder (2) herausragen, wobei auf die mit Gewinde versehenen Enden (23) des Zugankers (22) Muttern (24) aufgeschraubt sind, um der Feder (2) eine bestimmte Druckvorspannung zu erteilen.

8098^7/0879