DE3223419C2

DE3223419C2 -

Info

Publication number: DE3223419C2
Application number: DE19823223419
Authority: DE
Inventors: Roland 7737 Bad Duerrheim De Siefert; Bernd Dipl.-Ing. 7730 Villingen-Schwenningen De Donner
Original assignee: Mannesmann Kienzle GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1991-04-11
Also published as: FR2529285A1; DE3223419A1; JPH032760Y2; JPS5921159U; FR2529285B3

Description

Die Erfindung betrifft ein Schraubgetriebe mit einer von einem Motor angetriebenen Gewindespindel und einer der Gewindespindel zugeordneten Wandermutter, durch welche sowohl achsparallel gerichtete, als auch in Umfangsrichtung wirkende Momente übertragbar sind, wobei die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter weitgehend reibungsfrei ausgebildet ist.

Im allgemeinen ist bei Schraubgetrieben der oben genannten Gattung der Wandermutter eine Führung zugeordnet, welche einerseits eine durch die Reibung der in Eingriff stehenden Gewindeflanken bedingte Mitnahme der Wandermutter in Drehrichtung verhindert, andererseits eine mit einem solchen Getriebe angestrebte Axialbewegung der Wandermutter überhaupt erst ermöglicht. Die DE-OS 29 41 500 sowie die US-PS 42 66 437 zeigen verschiedene Ausführungen eines derartigen Getriebes, wobei die Lösung gemäß der US-PS 42 66 437 mit einer kugelgelagerten Wandermutter ein Minimum an Reibung zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter gewährleistet.

Es sind aber auch Lösungen bekannt, bei denen die Getriebereibung für eine Schalt- bzw. Stellfunktion üblicherweise bei Drehrichtungsumkehr der Gewindespindel genutzt wird, d. h. daß in solchen Fällen die der Wandermutter zugeordnete Führung eine begrenzte Mitnahme der Wandermutter durch die Gewindespindel, und zwar in Drehrichtung, gestatten muß. Zu diesem Zwecke ist die Wandermutter besipielsweise als Klammer mit vorzugsweise einstellbarer Klemmwirkung oder geteilt ausgebildet, wobei im letzteren Falle zwischen den beiden Teilen der Wandermutter eine axial wirkende Feder angeordnet ist.

Es ist einleuchtend, daß ein Schraubgetriebe, mit dem Drehmomente übertragen werden und somit die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter auch als Reibungskupplung, deren Reibmoment bei der Axialbewegung der Wandermutter überwunden werden muß, wirksam sein soll, in hohem Maße verschleißgefährdet und für den Dauerbetrieb nicht geeignet ist, zumal das Reibmoment zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter funktionsbedingt größer sein muß als der für den Schalt- bzw. Stellvorgang erforderliche Drehmomentsbedarf und außerdem zur Bildung des Reibmomentes in der getrieblichen Verbindung infolge der relativ kleinen Reibradien erhebliche Reibkräfte wirksam sein müssen. Mangelhaft ist ferner, daß das durch aneinander reibende Gewindeflanken gebildete Reibmoment, abgesehen von den verschleißbedingten Veränderungen, keine ausreichende Kontinuität aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit, ein Schraubgetriebe zu schaffen, das sich aufgrund minimierten Verschleißes für den Dauerbetrieb eignet, mit dessen Wandermutter aber auch Drehmomente übertragbar sind, wobei das hierfür erforderliche Kupplungsmoment relativ gut definierbar und somit auch leicht reproduzierbar sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß die Wandermutter über eine Mitnehmerverbindung mit einem in der Antriebsverbindung zwischen dem Motor und der Gewindespindel befindlichen Getriebeelement in Drehrichtung gekoppelt und zwischen dem Getriebeelement und der Mitnehmerverbindung eine Rutschkupplung angeordnet ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß daß die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter als Trapezgewinde mit einem Flankenwinkel ≦30° ausgebildet ist und daß für die Gewindespindel und die Wandermutter eine reibungsarme Kunststoffpaarung gewählt ist, andererseits am antriebsseitigen Ende der Gewindespindel ein Stirnrad ausgebildet sowie ein auf der Gewindespindel drehbar gelagerter und unter der Wirkung einer Feder mit einer ringförmigen Fläche an der einen Stirnfläche des Stirnrades anliegender Mitnehmer vorgesehen ist und daß der Mitnehmer einen der Wandermutter zugeordneten, sich parallel zur Achse der Gewindespindel erstreckenden Führungssteg aufweist und vorzugsweise zwischen dem Stirnrad und dem Mitnehmer eine dünne Scheibe aus einem Gleitlagerwerkstoff angeordnet ist.

Der entscheidende Vorteil, den die erfindungsgemäße Lösung bietet, ist nun darin zu sehen, daß das für die Drehmoments übertragung erforderliche Reibmoment nicht durch die getrieb liche Verbindung zwischen Wandermutter und Gewindespindel auf gebracht werden muß, sondern außerhalb des eigentlichen Schraubgetriebes geschaffen wird und die Wandermutter mit der betreffenden Reibungskupplung über einen geeigneten Mit nehmer in Wirkverbindung steht. Dadurch sowie durch die Wahl von Werkstoffpaarung und Gewindeform läßt sich das Schraubge triebe besonders reibungs- und somit auch verschleißarm aus bilden und eine Eignung für den Dauerbetrieb schaffen.

Vorteilhaft, weil dadurch eine montagefreundliche und funk tionsfertig vormontierbare Baueinheit ermöglicht wird, ist ferner die konstruktive Gestaltung der das Reibmoment liefern den Kupplung mit einem auf der Gewindespindel gelagerten, scheibenförmigen Mitnehmer, welcher mit einer ringförmigen Fläche an der Stirnfläche des mit der Gewindespindel ein Bau teil bildenden Stirnrades angreift.

Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ergibt sich aus der Tatsache, daß das Reibmoment an einem relativ großen Reib radius gebildet wird, so daß - abhängig selbstverständlich vom Drehmomentsbedarf, der durch die Reibungskupplung gedeckt werden soll - der Reibungskoeffizient der in Reibverbindung stehenden Bauteile relativ gering sein kann, so daß als Reib belag ein vorzugsweise selbstschmierender Gleitlagerwerkstoff anwendbar ist, d. h. daß auch der Verschleiß der der Wander mutter zugeordneten Reibungskupplung praktisch vernachlässig bar ist.

Ferner sei noch erwähnt, daß sich die erfindungsgemäße Lösung, abgesehen davon, daß der Stip-Slick-Effekt weitgehend vermie den ist, in der Großserienfertigung aufgrund definierter Reib flächen gut reproduzierbar herstellen läßt.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der beigefügten Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schraubgetriebes,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Schraubgetriebe in Achsrichtung.

Die in Fig. 1 mit 1 bezeichnete Gewindespindel ist als Hohl spindel ausgebildet und auf einer Welle 2 aufgepreßt, mittels der die gesamte Schraubgetriebe-Baueinheit am Einsatzort in einem geeigneten Gestell lagerbar ist. Der Antrieb der Gewin despindel 1 erfolgt,ausgehend von einem nicht dargestellten, in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Motor, über ein an der Gewindespindel 1 angeformtes, als Stirnrad ausgebildetes Zahn rad 3. Eine mit 4 bezeichnete und vorzugsweise mittels eines Trapezgewindes getrieblich mit der Gewindespindel 1 verbunde ne Wandermutter dient als Schalt- bzw. Stellorgan und ist zu diesem Zwecke mit einer Verzahnung 5 zur Übertragung von Dreh momenten und einem Bund 6 zur Übertragung achsparallel gerich teter Momente ausgerüstet. Der Bund 6 geht, wie näher aus Fig. 2 ersichtlich ist, in einen gabelförmigen Arm 7 über, dessen Zinken einen an einem scheibenförmigen Mitnehmer 8 an geformten Führungssteg 9 umgreifen. Der Mitnehmer 8, der dreh bar auf einem zylindrischen Ansatz 10 der Gewindespindel 1 ge lagert ist, stützt sich aufgrund einer den Reibungsschluß be wirkenden Scheibenfeder 11 mit einem angeformten ringförmigen Bund 12 unter Zwischenlage einer Scheibe 13 aus beispielswei se einem als Gleitlagerwerkstoff verwendeten Fluorkunststoff an der einen nicht näher bezeichneten Stirnfläche des Zahnra des 3 ab. Mit einem auf den Ansatz 10 der Gewindespindel 1 aufpreßbaren Bund 14, der ein Gegenlager für die Scheibenfeder 11 bildet, ist die Vorspannung der Scheibenfeder 11 einstellbar. Eine zwischen der Scheibenfeder 11 und dem Bund 14 vorgesehe ne Scheibe 15 dient ebenfalls dem Ziel, definierte Reibver hältnisse zu schaffen. Der Vollständigkeit halber sei noch er wähnt, daß am Mitnehmer 8 mit einem nicht dargestellten, orts festen Anschlag zusammenwirkende Anschläge 16, 17 ausgebildet sind, welche der Begrenzung der Drehbewegung der Wandermut ter 4 dienen.

Claims

1. Schraubgetriebe mit einer von einem Motor angetriebenen Gewindespindel und einer der Gewindespindel zugeordneten Wandermutter, durch welche sowohl achsparallel gerichtete, als auch in Umfangsrichtung wirkende Momente übertragbar sind, wobei die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Wandermutter weitgehend reibungsfrei ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandermutter (4) über eine Mitnehmerverbindung (7, 8, 9) mit einem in der Antriebsverbindung zwischen dem Motor und der Gewindespindel (1) befindlichen Getriebeelement in Drehrichtung gekoppelt und zwischen dem Getriebeelement und der Mitnehmerverbindung (7, 8, 9) eine Rutschkupplung angeordnet ist.

2. Schraubgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzheichnet, daß die getriebliche Verbindung zwischen der Gewindespindel (1) und der Wandermutter (4) als Trapezgewinde mit einem Flankenwinkel ≦30° ausgebildet ist.

3. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gewindespindel (1) und die Wandermutter (4) eine reibungsarme Kunststoffpaarung gewählt ist und daß die als Hohlspindel ausgebildete Gewindespindel (1) auf eine Stahlwelle (2) aufgepreßt ist.

4. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß am antriebsseitigen Ende der Gewindespindel (1) ein Stirnrad (3) ausgebildet ist,
daß ein auf der Gewindespindel (1) drehbar gelagerter und unter der Wirkung einer Feder mit einer ringförmigen Fläche an der einen Stirnfläche des Stirnrades (3) anliegender Mitnehmer (8) vorgesehen ist und
daß der Mitnehmer (8) einen der Wandermutter (4) zugeordneten, sich parallel zur Achse der Gewindespindel (1) erstreckenden Führungssteg (9) aufweist.

5. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stirnrad (3) und dem Mitnehmer (8) eine dünne Scheibe (13) aus einem Gleitlagerwerkstoff angeordnet ist.

6. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wandermutter (4) eine Verzahnung (5) zur Übertragung von Drehmomenten, ein Bund (6) zur Übertragung achsparallel gerichteter Momente und ein den Führungssteg (9) umgreifender, gabelförmiger Arm (7) ausgebildet sind.

7. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die den Reibungsschluß zwischen dem Stirnrad (3) und dem Mitnehmer (8) erzeugende Feder als Scheibenfeder (11) ausgebildet ist und
daß die Scheibenfeder (11) einerseits an dem Mitnehmer (8) angreift und sich andererseits - unter Zwischenlage einer Scheibe (15) aus Gleitlagerwerkstoff - axial an einem auf die Gewindespindel (1) aufgepreßten Bund (14) abstützt.