SE431363B

SE431363B - MECHANISM

Info

Publication number: SE431363B
Application number: SE8203566A
Authority: SE
Inventors: Bengt Erik William Hakansson
Original assignee: Hakansson Bengt Erik W
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1984-01-30
Also published as: JPS591859A; SE8203566L

Description

15 20 25 30 35 8203566-8 så kallade kullagerskruvar och motsvarande element, men som ändå erbjuder ett så lågt motstånd då han- och hondelarna bringas att röra sig relativt varandra att elementet blir helt jämförbart med de väsentligt dyrbarare kullagerskruvar och motsvarande element, vilka hittills har utvecklats. Härigenom kan elementets användningsområde vidgas högst väsentligt. Som exempel på tänkbara användningsområden kan nämnas domkrafter, hissanordningar för truckar, invalidfordon, hydrauliska bord och sjukhusutrustning, manöverutrustningar för hydrauliska ventiler, inom livsmedelsindustrin, manöveranordningar för robotar, för lastningsutrustningar samt för manöverorgan inom pappersindustrin. Dessa användningsområden utgör dock endast en exemplifiering och icke någon begränsning av uppfinningens använd- ningsområde. Generellt kan sägas att uppfinningen kan användas då man vill bringa två delar i ett element att utföra en axiell rörelse relativt varandra, i synnerhet då man vill överföra en vridnings- rörelse hos en mutter eller motsvarande till en axiell rörelse hos en skruv eller motsvarande. So-called ball bearing screws and corresponding elements, but which still offer such a low resistance when the male and female parts are made to move relative to each other that the element becomes completely comparable with the substantially more expensive ball bearing screws and corresponding elements, which hitherto has developed. In this way, the area of use of the element can be expanded significantly. Examples of possible uses include jacks, lift devices for trucks, invalid vehicles, hydraulic tables and hospital equipment, control equipment for hydraulic valves, in the food industry, control devices for robots, for loading equipment and for control devices in the paper industry. However, these uses are only an example and not a limitation of the scope of the invention. In general it can be said that the invention can be used when one wants to cause two parts of an element to perform an axial movement relative to each other, in particular when one wants to transfer a rotational movement of a nut or equivalent to an axial movement of a screw or the like.

Uppfinningen kännetecknas härvid av att kulorna är anordnade mellan han- och hondelen, instängda i åtminstone en blindränna i hondelen sträckande sig mellan två fasta ändstopp, allt i ändamål att, då han- och hondelarna bringas att röra sig relativt varandra, kulorna blir kvar i blindrännan, glidande och rullande mot rännytorna. I synnerhet kännetecknas en utföringsform av att den utgörs av en skruvrörelse- mekanism, i vilken hondelen utgörs av en mutter eller motsvarande och handelen utgörs av en skruv eller motsvarande, och att nämnda ränna härvid sträcker sig spiralformigtrunt skruven respektive runt mutterns insida, varvid blindrännan sträcker sig minst ett varv runt mutterns insida. I sin grundform utfyller kulorna hela sträckningen av blind- rännan mellan ändstoppen. Elementet fungerar emellertid även om man tar bort en eller ett par kulor. Hur elementet skulle fungera, om en betydande del av blindrännan är tom på kulor har inte studerats. Man kan emellertid anta, att en föredragen utföringsform av uppfinningen bör kännetecknas av att väsentligen hela rännan är fylld med kulor.The invention is characterized in that the balls are arranged between the male and the female part, trapped in at least one blind groove in the female part extending between two fixed end stops, all for the purpose that, when the male and female parts are caused to move relative to each other, the balls remain in the blind groove , sliding and rolling towards the gutter surfaces. In particular, an embodiment is characterized in that it consists of a screw movement mechanism, in which the female part consists of a nut or equivalent and the handle consists of a screw or equivalent, and that said groove extends helically around the screw and around the inside of the nut, respectively, the blind groove extending at least one turn around the inside of the nut. In its basic form, the balls fill the entire stretch of the blind channel between the end stops. However, the element works even if you remove one or a couple of bullets. How the element would work, if a significant part of the gutter is empty of bullets, has not been studied. It can be assumed, however, that a preferred embodiment of the invention should be characterized in that substantially the entire gutter is filled with balls.

Enligt en föredragen utföringsform är de båda ändstoppen anordnade på 10 20 25 30 35 8203566-8 axiellt avstånd från hondelens båda ändytor. De partier av hondelen vilka befinner sig mellan ändstoppen och ändytorna kan härvid fungera som styrningar genom glidkontakt mellan hondelens insida utanför blindrännan och ovansidan på bommarna mellan närliggande rännvarv i handelen. Man kan även tänka sig att rännan i hondelen sträcker sig förbi ändstoppen, varvid den mot handelen vända ytan på bommarna mellan hondelens närliggande rännvarv utanför ändstoppen tjänar som styryta. I detta fall kan ändstoppen ha formen av skruvar, pinnar eller motsvarande element, vilka genom ett för varje ändstopp anordnat, genomgående hål i hondelen, utifrån sträcker sig genom hondelens vägg in i rännan. Ändstoppen får i detta fall normalt en cylindriskt konvex form. I annat fall har ändstoppen exempelvis en plan, sfäriskt konkav eller cylindriskt konkav yta vänd mot blindrännan.According to a preferred embodiment, the two end stops are arranged at an axial distance from the two end surfaces of the female part. The portions of the female part which are located between the end stop and the end surfaces can in this case function as guides by sliding contact between the inside of the female part outside the gutter and the upper side of the barriers between adjacent gutter turns in the trade. It is also conceivable that the gutter in the female part extends past the end stop, the surface facing the trade on the barriers between the female gutter turns of the female part outside the end stop serving as a guide surface. In this case, the end stop can be in the form of screws, pins or corresponding elements, which through a through hole arranged in each female stop in the female part, extends from the outside through the wall of the female part into the gutter. In this case, the end stop normally has a cylindrical convex shape. Otherwise, the end stop has, for example, a flat, spherically concave or cylindrically concave surface facing the blind gutter.

Enligt en föredragen utföringsform har blindrännan i kombination med rännan i handelen cirkulär sektion med samma radie som kulorna. Man kan emellertid tänka sig att blíndrännan i kombination med rännan i handelen istället har en icke cirkulär form, men att kulorna tangerar rännytorna utmed tangeringslinjer som sträcker sig längs rännorna.According to a preferred embodiment, the blind gutter in combination with the gutter in the trade has a circular section with the same radius as the balls. It is conceivable, however, that the blind gutter in combination with the gutter in the trade instead has a non-circular shape, but that the balls touch the gutter surfaces along tangent lines which extend along the gutters.

Exempelvis kan nämnda kombinerade form utgöras av en polygonal form eller kombinationer av ett cirkelsegment och en polygon. Enligt den valda utföringsformen har blindrännan och rännan i handelen vidare samma tvärsektion, men även det motsatta fallet är tänkbart. Enligt en alternativt föredragen utföringsform har sålunda blindrännan en sektion i form av ett cirkelsegment som är större än en halvcirkel, medan rännan i handelen endast upptar en mindre del av samma cirkel.For example, said combined shape may be a polygonal shape or combinations of a circle segment and a polygon. According to the chosen embodiment, the blind gutter and the gutter in the trade further have the same cross section, but the opposite case is also conceivable. Thus, according to an alternatively preferred embodiment, the blind gutter has a section in the form of a circle segment which is larger than a semicircle, while the gutter in the trade occupies only a small part of the same circle.

Ytterligare kännetecken på samt fördelar med uppfinningen kommer att framgå av de efterföljande patentkraven samt av följande beskrivning av ett par föredragna utföringsformer.Further features and advantages of the invention will become apparent from the appended claims and from the following description of a pair of preferred embodiments.

KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen av ett par föredragna utföringsformer komer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka Fig. 1 utgör en ändvy av en skruvrörelsemekanism enligt uppfinningen, 8203566-8 10 15 20 25 30 35 Fig. 2 utgör ett snitt II-II i Fig. 1, _ - Fig. 3 utgör ett snitt III-III i Fig. 2 enligt en första föredragen utföringsform, Fíg. 4 visar samma snitt som Fig. 3 men enligt en modifierad före- dragen utföringsform, och _ Fig. 5 illustrerar ärmu en modifierad utföringsform.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following description of a pair of preferred embodiments, reference will be made to the accompanying drawing figures, of which Fig. 1 is an end view of a screw movement mechanism according to the invention, Fig. 2 is a section II-II in Fig. 1, - Fig. 3 is a section III-III in Fig. 2 according to a first preferred embodiment, Figs. Fig. 4 shows the same section as Fig. 3 but according to a modified preferred embodiment, and Fig. 5 illustrates a modified embodiment.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORIIIER Skruvrörelsemekanismen betecknas i figurerna allmänt med siffran 12.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS The screw movement mechanism is indicated in the figures generally by the number 12.

Mekanismen består av en rörformad skruv 1, en *mutter 2, samt ett antal kullagerkulor 3. Skruven 1 är försedd med gängor bildade av en ränna 4, som sträcker sig spiralformigt runt skruven jämte bommar 5 mellan närliggande rännvarv. Muttern 3 är på sin insida försedd med en ränna 6 med motsvarande gängstigning. Rännan 4 i skruven och rännan 6 i muttern har samma halvcirkelformade tvärsektion, så att kulorna 3 med passning kan utfylla det spiralvridna, rörformade ut- rymme som bildas mellan skruven 1 och muttern 2 , såsom visas i Fig. 2.The mechanism consists of a tubular screw 1, a * nut 2, and a number of ball bearing balls 3. The screw 1 is provided with threads formed by a groove 4, which extends helically around the screw and barriers 5 between adjacent groove turns. The nut 3 is provided on its inside with a groove 6 with a corresponding thread pitch. The groove 4 in the screw and the groove 6 in the nut have the same semicircular cross-section, so that the balls 3 can fit the helically twisted, tubular space formed between the screw 1 and the nut 2, as shown in Fig. 2.

Enligt den i Fig. 2 och 3 visade utföringsformen sträcker sig rännan 6 i muttern 2 endast omkring ett och ett halvt varv runt mutterns inre omkrets. I de båda ändarna av detta rännparti, vilket kan sägas bilda en blindränna, avslutas rännan 6 tvärt genom en tvär vägg 7, Fig. 3. Enligt utföringsformen är den i båda ändar på detta sätt tillslutna blindrännan 6 fylld med kulor 7. De helt släta, cylind- riska partier 8 och 9 av muttern 2 vilka ligger utanför ändstoppen 7, fungerar enligt utföringsformen som styrningar, genom att glida mot de yttre ytorna 10 på skruvens bommar 5 mellan närliggande rännvarv.According to the embodiment shown in Figs. 2 and 3, the groove 6 in the nut 2 extends only about one and a half turns around the inner circumference of the nut. At the two ends of this gutter portion, which can be said to form a blind gutter, the gutter 6 is terminated abruptly through a transverse wall 7, Fig. 3. According to the embodiment, the blind gutter 6 closed in this way in this way is filled with balls 7. The completely smooth , cylindrical portions 8 and 9 of the nut 2 which lie outside the end stop 7, function according to the embodiment as guides, by sliding against the outer surfaces 10 of the screw bars 5 between adjacent gutter turns.

Enligt den i Fig. 4 visade utföringsformen sträcker sig rännan i muttern 2' ända ut till mutterns ändytor. I detta fall är ett par skruvar 11 inskruvade genom mutterns 2' vägg för att bilda ändstopp på samma sätt som ändstoppen 7 i föregående utföringsform. Även i 20 8203566-8 detta fall bildas sålunda en i båda ändar tillsluten blindränna 6', vilken kan fyllas med kulor 3.According to the embodiment shown in Fig. 4, the groove in the nut 2 'extends all the way to the end surfaces of the nut. In this case, a pair of screws 11 are screwed through the wall of the nut 2 'to form an end stop in the same way as the end stop 7 in the previous embodiment. Also in this case a blind chute 6 'is thus closed at both ends, which can be filled with balls 3.

Då skruven 1 roteras omkring sin centrumaxel glider och rullar kulorna 3 mot rännorna 4 och 6 eller 6' utan att lämna sina posi- tioner i blindrännan relativt muttern. Som nämns i ingressen kan man dock tänka sig att blindrännan ej är helt fylld med kulor 3. I detta fall kan en rullning ske utan glidning, till dess att kulorna för- flyttats fram till en ny position från rännans ena ände till den andra, det vill säga till dess en främre kula stöter emot ett främre ändstopp.As the screw 1 is rotated about its center axis, the balls 3 slide and roll against the grooves 4 and 6 or 6 'without leaving their positions in the blind groove relative to the nut. As mentioned in the preamble, however, it is conceivable that the blind gutter is not completely filled with balls 3. In this case, a roll can take place without sliding, until the balls have been moved to a new position from one end of the gutter to the other, that that is, until a front ball strikes a front end stop.

Vid de hittills visade utföringsformerna har blindrännan 6 och rännan 4 i skruven sama tvärsektion. Fig. S illustrerar att även andra former är tänkbara. Sålunda kan man utforma blindrännan 6", så att denna får en sektion som är större än ett halvt cirkelsegment. Rännan 4" i skruven 1" är i detta fall jämförelsevis grundare och har en sektion i form av ett cirkelsegement som utgör resten av en cirkel med samma radie som kulorna 3. Utföringsformen har den fördelen att kulorna 3 inte kan ramla ur muttern 2", även om denna skruvas helt av skruven 1".In the embodiments shown so far, the blind chute 6 and the chute 4 in the screw have the same cross section. Fig. S illustrates that other shapes are also conceivable. Thus, the blind chute 6 "can be designed so that it has a section which is larger than half a circle segment. The chute 4" in the screw 1 "is in this case comparatively shallower and has a section in the form of a circle segment which constitutes the rest of a circle. with the same radius as the balls 3. The embodiment has the advantage that the balls 3 cannot fall out of the nut 2 ", even if this is completely unscrewed by the screw 1".

Claims

10 15 20 25 30 35 8203566-8 PATENT REQUIREMENTS

A mechanism comprising a male and a female part with ball bearing for reducing the friction between the male and female part, wherein the male and female part are provided with ball grooves, characterized in that the balls (3) are arranged between the male and female part (1 respectively 2) trapped in at least one blind groove (6, 6 ', 6 ") in the female part extending between two fixed end stops (7, 11), all for the purpose that, when the male and female parts are caused to move relative to each other, the balls become remains in the gutter, sliding and rolling towards the gutter surfaces.

Mechanism according to claim 1, characterized in that it consists of a screw movement mechanism, in which the female part consists of a nut or equivalent and the handle consists of a screw or equivalent, and that said grooves extend helically around the screw and around the inside of the nut, respectively. in which case the gutter extends at least one turn around the inside of the nut.

Mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the balls substantially completely fill the blind gutter between the end stops.

Mechanism according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the two end stops of the blind gutter are arranged at axial distances from the two end surfaces of the female part, and that the inside of the female part is on. both sides of the two end stops serve as a guide to trade.

Mechanism according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the groove in the female part at at least one and preferably at both ends extends past said end stop, which consist of screws (11), pins or corresponding elements, which by a for each end stop arranged through holes in the female part from the outside extends through the wall of the female part into the gutter.

Mechanism according to any one of claims 1 - 5, characterized in that said end stop has a flat, spherically concave, cylindrical convex, or cylindrical concave shape. 8203566-8

Mechanism according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the blind gutter in combination with the gutter in the trade has a circular section with the same radius as the balls.

Mechanism according to any one of claims 1 - 6, characterized in that the blind gutter in combination with the gutter in the trade has a non-circular shape, but that the balls touch the gutter surfaces along tangent lines extending along the gutters.

Mechanism according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the blind gutter and the gutter in the trade have the same cross section.

Mechanism according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the blind gutter (6 ") and the gutter (4") in the trade (1 ") have different cross-sections.