DE3635212C2 - - Google Patents
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- DE3635212C2 DE3635212C2 DE3635212A DE3635212A DE3635212C2 DE 3635212 C2 DE3635212 C2 DE 3635212C2 DE 3635212 A DE3635212 A DE 3635212A DE 3635212 A DE3635212 A DE 3635212A DE 3635212 C2 DE3635212 C2 DE 3635212C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2214—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
Description
Die Erfindung betrifft eine Mutter für Kugelgewindetrieb mit
einer radial außerhalb des Gewindes liegenden Kugelrückführung,
die als Rückführkanal ausgebildet ist, der an seinen
Enden in Umfangsrichtung zueinander versetzte, in den Gewindegang
der Gewindespindel mündende Durchtritte sowie im Anschluß
an seine beiden Durchtritte außen jeweils einen Umlenkabschnitt
aufweist und etwa S-förmig mit räumlich gekrümmt
zu den Gewindegängen führenden Enden ausgebildet ist,
wobei ihre Außenkontur im Bereich der Kugelrückführung vorsprungfrei
ist.
Eine derartige Mutter ist aus ANT-Antriebstechnik, 19 (1980)
Nr. 7-8 Seiten 348 bis 351 sowie aus der DE-AS 24 37 497 bekannt.
Der Rückführkanal ist dabei durch eine axiale Bohrung
gebildet, an deren beiden Enden Ausfräsungen vorgesehen
sind, in welche Präzisionsgußstücke mit den Umlenkabschnitten
eingefügt werden müssen, wobei ein hoher Aufwand an Fertigung
und Präzision notwendig ist, damit nicht an den Übergängen
von der Bohrung zu den Umlenkabschnitten Stufen oder
Fugen entstehen. Auch das Erfordernis des Ausfräsens einer
seits und der Herstellung des Präzisions-Gußteiles andererseits
erhöhen den Fertigungsaufwand.
Zwar ist aus der DE-OS 23 53 734 schon eine Mutter für Kugelgewindetriebe
bekannt, bei welcher der Rückführkanal einerseits
durch eine Nut und andererseits durch Bohrungen gebildet
ist, also Ausfräsungen und Präzisionsgußteile nicht erforderlich
sind. Dabei ist jedoch die Kugelrückführung in eine
Feder zur Übertragung von Drehkräften verlegt, so daß diese
Feder entsprechende Außenabmessungen haben muß, die wegen
der Unterbringung des Rückführkanales größer sind, als es bei
einer ausschließlich zur Übertragung des Drehmomentes dienenden
Feder erforderlich wäre. Außerdem müssen die in die Gewindegänge
mündenden Durchtritte weitgehend radial angeordnet
werden, weil andernfalls die zur Aufnahme des Rückführkanales
dienende Feder und die diese aufnehmende Nut noch
breiter würden. Damit dennoch die Kugeln in den Rückführkanal
gelangen können, müssen Führungsröhrchen mit entsprechenden
Fangabschnitten vorgesehen werden, welche Abschnitte bis
in die Gewindegänge ragen. Das die Mutter aufnehmende Teil
muß eine entsprechend breite Nut haben, in welche die die
Kugelrückführung enthaltende Feder paßt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mutter der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die fertigungstechnisch einfach
herzustellen und einfach zu montieren ist, wobei ihre Kugelrückführung
so ausgebildet ist, daß sich auch bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten
nur ein geringer Verschleiß und gleichzeitig
eine geringe Geräuschentwicklung ergeben
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.
Da die Außenkontur der Mutter auch im Bereich der Kugelrückführung
vorsprungfrei ist, kann ein beliebiges Element zur
Übertragung von Drehkräften an der Mutter angreifen, sei es
eine Feder von entsprechend angepaßter Außenabmessung, seien
es andere Mittel wie an Abflachungen angreifenden Gabeln od.
dgl. Da der Rückführkanal durch zusammenpassende komplementäre
Teilquerschnitte in Deckel und Mantel der Spindelmutter
gebildet wird, kann trotzdem genügend Material zwischen
dem Rückführkanal und dem Gewinde vorgesehen werden.
Die Durchtritte können einfach herstellbare Bohrungen sein,
deren Neigung den sanften und verschleiß- und geräuscharmen
Übergang der Kugeln vom Gewinde in den Rückführkanal und
wieder in das Gewinde erlaubt. Die vorsprungfreie Unterbringung
der Kugelrückführung innerhalb des Muttermantels
erlaubt außerdem in vorteilhafter Weise normgemäße Mutternabmessungen.
Die Deckeldicke kann kleingehalten werden, so
daß für den Deckel auch eine nur flache Aufnahmenut im Muttermantel
ausreicht. Eine Beeinträchtigung der Stabilität
der Mutter ist also weitgehend vermieden. Ferner ist bei
der Montage für deren Vereinfachung bei abgenommenem Deckel
ein Führungskanal zum Einlegen der Kugeln vorhanden.
Es ist zweckmäßig, wenn der Kanal-Teilquerschnitt im Deckel
eine geringere Tiefe als der komplementäre Kanal-Teilquerschnitt
in der Mutter aufweist. Die Hauptführungsfunktion
der Kugeln wird somit von dem in der Mutter befindlichen
Teilkanal übernommen, so daß der Deckel überwiegend eine
außenseitige Abschlußfunktion hat. Daraus ergibt sich der
weitere Vorteil, daß die Anforderungen an die Paßgenauigkeit
bezüglich der Deckungsgleichheit der komplementären
Kanal-Teilquerschnitte reduziert sind. Dies ergibt eine
weitere fertigungstechnische Vereinfachung und dennoch günstige
Führungsverhältnisse für die Kugeln.
Zweckmäßigerweise können die seitenversetzten Durchtrittsbohrungen
im Winkel zwischen etwa 10° bis 40°, vzw. in einem
Winkel von etwa 25°C bezüglich der zwischen den beiden Durchtritten
verlaufenden, radial orientierten Längsmittelebene
verlaufen. Bei einem solchen Durchtrittswinkel der Bohrungen,
der auch aus dem Seitenversatz dieser Bohrungen mitbestimmt
wird, ergibt sich der Vorteil, daß einerseits die Tragzahlverluste
vergleichsweise gering sind und andererseits eine
weiche Umlenkung der Kugel in den Rückführkanal bzw. wieder
in das Gewinde erzielt wird. Dabei ist es besonders günstig,
wenn die Mittelachsen der Durchtrittsbohrungen etwa Tangenten
zum Kugelmittelkreis bilden.
Dabei können der Außendurchmesser und die Manteldicke der
Spindelmutter normgerecht, insbesondere gemäß DIN 69 051,
bemessen sein. Dies hat den weiteren Vorteil, daß die Gewindesteigung
sich zur inneren Vorspannung stetig ändern kann,
falls dies erwünscht ist.
Zweckmäßigerweise weisen die komplementären Kanal-Teilquerschnitte
im Mutterkörper und/oder im Deckel einen an die
Kugelabmessungen angepaßten, gerundeten Querschnitt auf.
Neben günstigeren Laufeigenschaften für die Kugeln ergibt
sich dadurch auch ein Minimum an Schwächung des Wandungsquerschnittes
der Mutter. Im wesentlichen ergeben sich bei
dem gerundeten Querschnitt nur punktförmige Schwächungsstellen
am jeweiligen Gewindeganggrund, während bei einem eckigen
Querschnitt in nachteiliger Weise sich über einen bestimmten
Längenbereich erstreckende Schwächungen entstehen würden.
Obwohl durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Kugelrückführung
und der Durchtritte ein weicher und sanfter Übertritt
der Kugeln möglich ist, kann die Mutter bei den Durchtritten
eingesetzte Fangröhrchen aufweisen, die von außen in Ansatzbohrungen
eingesetzt sind, wobei der Ansatz dimetral gegenüber
der Auffangzunge mit dem Gewindeprofil etwa abschließt.
Dies trägt zu einem noch weicheren Auffangen der Kugeln mit
kontinuierlichem Übergang und Überleiten in den Rückführkanal
bei. Praktisch ist dadurch ein unterbrechungsloser
Übergang zwischen Röhrcheninnenhöhlung und Gewinde bei dem
Gewindeeinlauf gegeben und außerdem erhält man dadurch auch
eine Montagehilfe, da der Ansatz beim Einsetzen der Röhrchen
einen Begrenzungsanschlag bildet.
Zur Verbesserung der Geräuschminderung kann der Deckel aus
Kunststoff bestehen. Die Spindelmutter kann für eine möglichst
einfache Fertigung im Bereich der Kugelrückführung
eine gegebenenfalls durchgehende Längsnut aufweisen.
Eine zweckmäßige Weiterbildung kann darin bestehen, daß innerhalb
einer Längsnut mehrere Kugelrückführungen angeordnet
sein können. Dies ermöglicht den zusätzlichen Vorteil, innerhalb
der Mutter eine Verspannung vorzusehen und außerdem
nicht zu viele Kugeln pro Umlenkung zu benötigen, dennoch
aber eine ausreichend hohe Zahl von tragenden Gewindegängen
zu haben.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kugelgewindespindel,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Spindelmutter
entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung einer Spindel
mutter entsprechend der Schnittlinie III-III
in Fig. 1,
Fig. 4 eine Detail-Schnittansicht entsprechend dem
strichpunktierten Bereich in Fig. 3,
Fig. 5 eine Innenseitenansicht eines Deckels,
Fig. 6 einen Querschnitt des Deckels entsprechend
der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 eine Schnittdarstellung eines Deckels ent
sprechend dem Schnitt VII-VII in Fig. 5,
Fig. 8 eine Vorderseitenansicht eines bei einer Ge
windespindel angesetzten Auffangröhrchens und
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Auffangröhrchens.
In Fig. 1 ist eine Kugelgewindespindel 1 gezeigt, die im
wesentlichen aus einer Gewindespindel 2 und einer Spindel
mutter 3 besteht. lnnerhalb der Spindelmutter 3 befinden
sich zwischen dieser und der Gewindespindel in die Gewin
degänge eingreifende Kugeln. Diese Kugeln werden während
des Betriebes über eine außerhalb des Gewindes liegende
Kugelrückführung 4 von einem Gewindegangende zum anderen
Gewindegangende zurücktransportiert. Um die Anzahl der
in einem Umlauf befindlichen Kugeln insbesondere bei
axial langen Spindelmuttern 3 zu reduzieren, können, wie
in Fig. 1 erkennbar, auch mehrere, hier zwei, Kugelrück
führungen 4 vorgesehen sein, so daß sich dementsprechend
auch zwei Kugelumlauf-Kreisläufe ergeben. Auch bei hoch
dynamischen Betriebssituationen ist diese Ausführungsform
wegen der geringeren Massenträgheit der in einem Kugel
umlauf befindlichen, gesamten Kugeln vorteilhaft.
Die Kugelrückführung(en) ist (sind) im Außenmantelbereich
der Spindelmutter 3 angeordnet. Diese weist dazu eine
Längsnut 5 auf, in die ein bündig mit der Außenkontur der
Spindelmutter 3 abschließender Deckel 6 passend einge
setzt ist.
Die Kugelrückführung 4 weist einen Rückführkanal 7 auf,
der an seinen beiden Enden jeweils einen Durchtritt 8 als
Verbindungen zu den Gewindegängen 9 hat. Je nach Dreh
richtung gelangen dabei von dem einen Gewindegangende
Kugeln in einen Durchtritt 8 und werden über den Rückführ
kanal 7 und den anderen Durchtritt 8 wieder am anderen
Ende dem Gewindegang zugeführt.
Für einen ruhigen und verschleißarmen Lauf ist von wesent
licher Bedeutung, daß das Ausleiten der Kugeln aus dem
Gewindegang, das Führen innerhalb des Rückführkanales 7
und auch das Zurückführen der Kugeln am anderen Ende des
Gewindeganges weitestgehend stoßfrei mit jeweils "weicher"
Umlenkung erfolgt. Da Spindelmuttern bezüglich ihrer
Abmessungen möglichst normgerecht ausgeführt sein sollen,
ist die Unterbringung der Kugelrückführung 4 in dem in
seiner Dicke vorgegebenen Mutternmantel erwünscht.
Bei der erfindungsgemäßen Kugelrückführung 4 wird insbe
sondere vorgeschlagen, daß der Rückführkanal 7 außen im
Anschluß an seine beiden Durchtritte 8 jeweils einen Um
lenkabschnitt 10 (vgl. insbesondere Fig. 4) aufweist,
dessen Mittellinie M eine dreidimensionale Raumkurve mit
einer Umfangsrichtungskomponente und einer Axialrichtungs-
Komponente bildet. Dadurch werden die mit Hilfe eines
Fangröhrchens 11 aus dem Gewindegang 9 aufgenommenen
Kugeln 12 bei dem Umlenkabschnitt 10 gleichzeitig in
zwei Richtungen und somit dreidimensional umgelenkt.
Dies ist einerseits besonders platzsparend, so daß eine
Unterbringung der Kugelrückführung 4 auch innerhalb von
vergleichsweise dünnwandigen Spindelmuttern 3 möglich
ist und andererseits ergeben sich dadurch auch kontinu
ierliche, weiche Führungsübergänge, die eine stoßfreie
Führung der Kugeln ergeben.
lnnerhalb des Umlenkabschnittes 10 läuft die Mittellinie M,
ausgehend von den Durchtritten 8 zunächst mit einer Krümmung
mit überwiegender Umfangskomponente, wobei dann im weiteren
Verlauf der Mittellinien-Kurve zu dem Rückführkanal 7 hin
die Axialrichtungs-Krümmungskomponente zunimmt und gleich
zeitig die Umfangskomponente abnimmt. Dies bedeutet, daß
eine in die Rückführung gelangte Kugel 12 bei ihrem etwa
radialen Ausleiten aus dem Gewindebereich gleichzeitig auch
in etwa axiale Richtung umgelenkt wird.
Der Rückführkanal 7 setzt sich bezüglich seines Querschnittes
aus zusammenpassenden, komplementären Teilquerschnitten 7 a
im Deckel 6 und 7 b im Mutternmantel 13 zusammen. Die ein
zelnen Teilquerschnitte sind gut in den Fig. 5 und 7 bzw.
Fig. 1 zu erkennen. Der Teilquerschnitt 7 a im Deckel weist
dabei eine geringere Tiefe als der komplementäre Teilquer
schnitt 7 b in der Mutter auf (vgl. Fig. 4). Die Hauptseiten
führungsfunktion wird somit von dem Kanalteil 7 b übernommen.
Dies hat insbesondere auch bezüglich der Paßgenauigkeit der
übereinanderliegenden Teilquerschnitte Vorteile, da die
Trennebene hierbei nicht im Bereich des größten Querschnit
tes der Kugeln liegt, sondern etwas außerhalb.
Hinsichtlich der Umlenkführung im Bereich der Umlenkabschnitte
10 hat jedoch der Deckel 6 mit seinem Teilquerschnitt 7 a
eine dominierende Führungsfunktion. lm Bereich dieser Umlenk
abschnitte 10 sind nämlich im Deckel Übergangswölbungen 14
vorhanden, die im wesentlichen eine Umlenkkomponente in
radialer bzw. Umfangsrichtung haben. Dementsprechend muß
die Dicke des Deckels 6 wiederum so bemessen sein, daß
diese Übergangswölbungen 14 unterbringbar sind. Fig. 4 läßt
gut erkennen, daß sich an diese Übergangswölbungen 14 die
gerade verlaufenden Fangröhrchen 11 anschließen. Daraus ist
auch erkennbar, daß die gesamte Umlenkung erst anschließend
an die Fangröhrchen 11 erfolgt, so daß die Fangröhrchen 11
selbst bzw. die zugehörigen Durchtritte 8 als gerade Durch
tritte ausgebildet sein können.
Bei der Bemessung des Deckels 6 muß somit in Kombination
berücksichtigt werden, daß einerseits zur Erzielung einer
möglichst geringen Schwächung der Mutter die Deckeldicke
kleingehalten wird, daß andererseits aber noch genügend
Deckeldicke vorhanden ist, um die Übergangswölbungen
unterzubringen und schließlich soll die Kugeleingriffs
tiefe im Deckel kleiner sein als im Mutternmantel. Bei
der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kugelrückführung 4
ist dies alles berücksichtigt und praktisch optimiert.
Die zunächst überwiegend in Umfangsebene orientierten
Übergangswölbungen 14 gehen anschließend zu dem weiteren
Rückführkanal 7 kontinuierlich in eine Axialrichtungs
umlenkung über. Der bzw. die Rückführkanäle 7 sind im
wesentlichen S-förmig mit den wie vor beschrieben, räumlich
gekrümmt zu den Gewindegängen führenden Enden ausgebil
det. Im Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen den
Umlenkabschnitten 10 ein achsparallel verlaufender Ab
schnitt. Je nach Lage der Durchtritte 8 hinsichtlich
ihres Umfangsabstandes und auch hinsichtlich ihres axialen
Abstandes kann der Zwischen-Kanalabschnitt auch schräg
zur achsparallelen Richtung verlaufen, wobei auch der Ver
lauf in über diese achsparallele Mittellinie hinausgehen
den Kurven bzw. aber auch in flacheren Kurven erfolgen
kann. Die jeweilige Ausbildung richtet sich nach den vor
handenen Platzverhältnissen und auch nach der Lage der
Durchtritte 8. Wesentlich ist hierbei, daß die in unter
schiedlichen Richtungen auftretenden Kurven so hinsicht
lich ihrer Verläufe optimiert sind, daß im gesamten Kugel
rückführungsbereich kontinuierliche Kurvenumlenkungen mit
möglichst großen Kurvenradien vorhanden sind.
Der Rückführkanal 7 hat einen an den Kugelquerschnitt ange
paßten, gerundeten Querschnitt. Neben einer besseren Führung
der Kugeln ergibt sich dabei auch der besondere Vorteil,
daß trotz der Unterbringung der Kugelrückführung 4 in einem
vergleichsweise dünnen Mutternmantel 13 keine unzulässigen
Schwächungsstellen der Mutter auftreten. Bei der runden
Querschnittsform des Rückführkanales ergeben sich jeweils
bei dem Gewindegrund nur punktförmige Bereiche mit dünneren
Wandungsquerschnitt. Dies ist auch deshalb von Bedeutung,
weil durch diese Ausbildung das Auftreten von Härterissen
beim Härten der Spindelmutter vermieden werden können.
Der Deckel 6 ist mittels Senkkopfschrauben 15 befestigt,
wobei sich die Befestigungsstellen in Umfangsrichtung rück
seitig hinter den Durchtritten 8 befinden. Die zugehörigen Ge
windebohrungen 16 können, da sie in einen Gewindebereich
münden, der unbenutzt ist, als Durchgangsbohrungen ausge
bildet sein. Diese Anordnung der Befestigungsstellen in
Umfangsrichtung "hinter" den Durchtritten 8 hat auch den
Vorteil, daß die Spindelmutter 3 direkt beim ersten, äußer
sten Gewindegang enden kann, so daß sich eine axial kompakte
Bauform ergibt.
Die seitenversetzten Durchtritte 8 verlaufen bezüglich der
beiden zwischen den beiden Durchtritten verlaufenden, ra
dial orientierten Längsmittelebene E voneinander wegweisend
jeweils in Winkeln A von vorzugsweise etwa 25°. Bei diesem
Durchtrittswinkel ergibt sich ein Optimum bezüglich des
Traganteiles des Gewindeganges einerseits und bezüglich
einer weichen Umlenkung und Aufnahme der Kugeln in den Rück
laufkanal andererseits bzw. zunächst in die Fangröhrchen 11.
Je nach den Erfordernissen kann der Winkel A aber zwischen
10° bis 40° variieren. Im wesentlichen verlaufen bei der
bevorzugten Bemessung des Winkels A die Mittelachsen der
Durchtritte 8 so, daß sie etwa Tangenten zum Kugelmitten
kreis bilden.
Wie bereits vorerwähnt, befinden sich bei den Durchtritten
8 mit ihren inneren Enden 17 im jeweiligen Gewindegang
der Spindelmutter 3 und der Gewindespindel 2 eingreifend
Fangröhrchen 11, die in entsprechende Bohrungen 18 einge
setzt sind (vgl. Fig. 2 bis 4). Die Gewindeeingriffsenden
17 sind dabei als Auffangzungen 19 ausgebildet und sie
weisen eine etwa dem Gewindegangprofil entsprechende Außen
kontur auf, wie dies auch gut in den Fig. 8 und 9 erkennbar
ist. Dadurch erfolgt ein großflächiges und weiches Aufnehmen
der Kugeln aus dem Gewindegang.
Gegebenenfalls kann die Bohrung innerhalb der Fangröhrchen
auch exzentrisch ausgebildet sein, so daß sich im Bereich
der in den Gewindespindel-Gang hineinragenden Auffangzunge
19 eine etwas größere Wandungsstärke ergibt. Dadurch kann
auch bei hohen Belastungen ein Umknicken der Auffangzunge
19 vermieden werden.
Die Bohrungen 18 für die Fangröhrchen 11 sind als Ansatz
bohrungen ausgebildet, so daß für die Fangröhrchen 11 beim
Einsetzen von außen her ein Einsetzanschlag gebildet ist.
Durch die schräge Anordnung der Durchtritte 8 ergibt sich
durch die Ansatzbohrung 18 der Anschlag bzw. Ansatz dia
metral der Auffangzunge 19 gegenüberliegend (Fig. 4).
Die Bohrungstiefe bzw. die Lage des Ansatzes ist dabei so
vorgesehen, daß er etwa mit dem Gewindeprofil abschließt.
Dadurch wird auch in diesem Bereich ein kontinuierlicher,
unterbrechungsloser Übergang zwischen der Röhrcheninnen
höhlung und dem Gewinde bei dem Gewindeeinlauf erreicht.
Außerdem ist dadurch eine Montagehilfe gegeben, da für die
Fangröhrchen 11 eine definierte Einsetzlage durch den vor
handenen Begrenzungsanschlag vorhanden ist. Das äußere
Ende 20 des Fangröhrchens 11 ist entsprechend der Anschluß
kontur des weiteren Rückführkanales 7 geformt. Dabei ist
auch gut die der Einsetzschräge des Röhrchens innerhalb des
Mutternmantels entsprechende Abschrägung 21 sowie eine an
den Teilquerschnitt 7 b des Rückführkanales 7 anschließende
Rundung 22 zu erkennen.
Während des Betriebes der Kugelgewindespindel "schießen" die
Kugeln 12 praktisch aus den Gewindegängen radial nach außen
durch die Fangröhrchen 11 in Richtung zum Deckel 6 und
werden dort im Umlenkabschnitt 10 durch die Übergangswöl
bung 14 in Verbindung mit dem ersten Teil der "S-Kurve" um
gelenkt. Da das Haupt-Betriebsgeräusch beim Auftreffen der
Kugeln auf diesen Umlenkabschnitt 10 verursacht wird, kann
durch Verwendung eines Deckels aus Kunststoff eine sehr
hohe Geräuschverminderung erzielt werden.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen und Ausbildungen der
Kugelrückführung 4 kann die Außenkontur der Spindelmutter 3
auch im Bereich der Kugelrückführung glatt durchgehend und
vorsprungsfrei ausgebildet sein, wobei insbesondere auch
normgerechte und insbesondere der DIN 69 051 entsprechende
Abmessungen vorgesehen werden können.
Wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, können innerhalb einer
Längsnut auch mehrere Kugelrückführungen 4 angeordnet
sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß am Umfang der
Spindelmutter verteilt mehrere, gegebenenfalls auch zu
einem mehrgängigen Gewinde gehörende Kugelrückführungen an
geordnet sind.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kugelrückführung
ergeben sich auch bei der Montage wesentliche Vorteile. Es
besteht nun nämlich die Möglichkeit, die Spindelmutter 3
und die Spindel 2 koaxial zueinander zu positionieren und
anschließend kann bei abgenommenem Deckel 6 durch die
Durchtritte 8 das Einfüllen der Kugeln vorgenommen werden.
Die Spindel wird dabei entsprechend verdreht. Auch das
Einsetzen der letzten Kugeln, die zum Schließen des Kreis
laufes innerhalb des Rückführkanales 7 dienen, kann einfach
vorgenommen werden, da auch bei abgenommenem Deckel das
Einsetzen in den Teilquerschnitt 7 b erfolgen kann.
lnsgesamt ergeben die erfindungsgemäßen Maßnahmen bei der
Kugelrückführung 4 eine sehr gleichmäßige, weiche Umlenk
führung für die Kugeln und dadurch einen wesentlich ruhi
geren Lauf und eine höhere Lebensdauer. Außerdem ergibt
sich dadurch die Möglichkeit, die Kugelgewindespindel 1
hinsichtlich der Drehzahl und der Dynamik in Bereichen zu
betreiben, die bisher nicht möglich waren.
Claims (10)
1. Mutter für Kugelgewindetrieb mit einer radial außerhalb des
Gewindes liegenden Kugelrückführung, die als Rückführkanal
ausgebildet ist, der an seinen Enden in Umfangsrichtung zueinander
versetzte, in den Gewindegang der Gewindespindel
mündende Durchtritte sowie im Anschluß an seine beiden Durchtritte
außen jeweils einen Umlenkabschnitt aufweist und etwa
S-förmig mit räumlich gekrümmt zu den Gewindegängen führenden
Enden ausgebildet ist, wobei ihre Außenkontur im Bereich
der Kugelrückführung vorsprungfrei ist, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Kugelrückführung im Außenmantelbereich
eine Längsnut (5) mit einem Deckel (6) als
Rückführkanal (7) vorgesehen ist, daß die Durchtritte (8)
dieses Rückführkanals (7) durch geneigt verlaufende Bohrungen
gebildet sind, an die sich Umlenkabschnitte (10) anschließen,
daß die Umlenkung in der Umfangsebene im wesentlichen
durch Übergangswölbungen (14) im Deckel (6) gebildet
sind, die kontinuierlich in eine zum weiteren Rückführkanal
(7) führende Axialrichtungsumlenkung übergehen, und daß der
Rückführkanal (7) durch zusammenpassende, komplementäre
Teilquerschnitte (7 a, 7 b) im Deckel (6) und im Mantel (13)
der Spindelmutter (3) gebildet ist.
2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kanal-Teilquerschnitt (7 a) im Deckel (6) eine geringere
Tiefe als der komplementäre Kanal-Teilquerschnitt (7 b)
in der Mutter (3) aufweist.
3. Mutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die seitenversetzten Durchtrittsbohrungen (8) im
Winkel (A) zwischen etwa 10° bis 40°, vorzugsweise in
einem Winkel von etwa 25° bezüglich der zwischen den
beiden Durchtritten (8) verlaufenden, radial orientierten
Längsmittelebene (E) verlaufen.
4. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittelachsen der Durchtrittsbohrungen
(8) etwa Tangenten zum Kugelmittenkreis bilden.
5. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser und die Manteldicke
normgerecht, insbesondere gemäß
DIN 69 051, bemessen sind.
6. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die komplementären Kanal-Teilquerschnitte
(7 a, 7 b) im Mutternkörper und/oder im Deckel einen an die
Kugelabmessungen angepaßten, gerundeten Querschnitt aufweisen.
7. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die bei den Durchtritten
eingesetzte Fangröhrchen aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fangröhrchen (11) von außen in Ansatzbohrungen
(18) eingesetzt sind und daß der Ansatz diametral
gegenüber der Auffangzunge (19) mit dem Gewindeprofil
etwa abschließt.
8. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (6) aus Kunststoff besteht.
9. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spindelmutter (3) im Bereich der Kugelrückführung
(4) eine gegebenenfalls durchgehende Längsnut
(5) aufweist.
10. Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb einer Längsnut (5) mehrere Kugelrückführungen
(4) angeordnet sind.
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