WO1997001719A1

WO1997001719A1 - Schraubgetriebe mit einer wälzringmutter

Info

Publication number: WO1997001719A1
Application number: PCT/EP1996/002085
Authority: WO
Inventors: Jürgen OETJEN; Alexander Zernickel
Original assignee: INA Wälzlager Schaeffler oHG
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1997-01-16
Also published as: DE19523395A1; US5956997A; JPH11508669A; DE19680488C1

Abstract

Ein Schraubgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung weist eine Gewindespindel (2) auf, die über mindestens ein Nadellager (5) in einer als Gehäuse (21) wirkenden Wälzringmutter (22) drehbar gelagert ist. In das Schraubgewinde der Gewindespindel (2) greift an einer Umfangsstelle ein profilierter Wälzring (19) für die axiale Verschiebung der Wälzringmutter (22) ein. Dieser umgibt die Gewindespindel (2) und ist gegenüber der Spindelachse (3) exzentrisch angeordnet. Außerdem ist er von einem Radialwälzlager umgeben, über welches er in dem Gehäuse (21) drehbar gelagert ist. Erfindungsgemäß ist das Gehäuse (21) aus rotationssymmetrischen, nach dem Tiefziehverfahren spanlos hergestellten Blechbauteilen zusammengesetzt, die an ihren inneren Oberflächen unmittelbar die äußeren Wälzkörperlaufbahnen für die Lager aufweisen. Auf diese Weise ergibt sich ein im Aufbau vereinfachtes und leicht montierbares Schraubgetriebe.

Description

Beschreibung

Schraubgetriebe mit einer Wälzringmutter

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Schraubgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewe¬ gung in eine hin- und hergehende (lineare) Bewegung, mit einer Gewindespin¬ del, die über mindestens ein Nadellager in einer als Gehäuse wirkenden Wälz¬ ringmutter drehbar gelagert ist und in deren Schraubgewinde an einer Umfangs¬ stelle ein profilierter Wälzring für die axiale Verschiebung der Wälzringmutter eingreift, welcher die Gewindespindel umgibt und gegenüber der Spindelachse exzentrisch angeordnet sowie von einem Radialwälzlager umgeben ist, über welches der Wälzring in dem Gehäuse drehbar gelagert ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein solches Schraubgetriebe ist aus der EP-PS 0 122 596 bekannt. Dieses enthält zwei in einem Gehäuse angeordnete Wälzringe mit Kugellagern, deren Außen¬ ringe in besonderen Wälzlageraufnahmekörpern angeordnet sind, welche die Gewindespindel umgeben. Die Nadellager, welche zur radialen Abstützung der Wälzringmutter dienen, haben ebenfalls separate Außenringe bzw. Gewinderin¬ ge. Dadurch ergibt sich insgesamt eine konstruktiv aufwendige Ausführung.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein im Aufbau vereinfachtes und leicht montierbares Schraubgetriebe zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus rotationssymmetrischen, nach dem Tiefziehverfahren spanlos hergestellten Blechbauteilen zusammengesetzt ist, die an ihren inneren Oberflächen unmittel¬ bar die äußeren Wälzkörperlaufbahnen für die Lager aufweisen. Das Gehäuse kann also aus gehärteten Ziehteilen zusammengesetzt sein, welche gleichzeitig als Lagerlaufbahnen dienen. Dadurch ergibt sich ein kompakter Aufbau des Schraubgetriebes und dieses besteht dann aus nur wenigen Einzelteilen.

Das Gehäuse kann an einem von dem Wälzring abgewandten Ende in Richtung der Spindelachse als topfförmiger Kolben ausgebildet sein. Dadurch ist es einseitig geschlossen und die Gewindespindel ist vor Beschädigungen und vor Verschmutzungen geschützt. Außerdem geht kein Schmierstoff verloren, son¬ dern dieser verbleibt innerhalb der Wälzringmutter.

Das Gehäuse enthält einen äußeren Lagerring für das Nadellager der Gewinde¬ spindel und einen daran angesetzten äußeren Lagerring für das Radialwälzlager des Wälzringes. Der Lagerring für das Nadellager und der Lagerring für das Radialwälzlager können als einstückiges Blechbauteil ausgeführt sein, wodurch sich eine besonders einfache Ausführung ergibt.

Das Radialwälzlager für den Wälzring kann als Kugellager ausgebildet sein, welches sowohl Axialkräfte als auch Radialkräfte überträgt. Es ist aber auch möglich, das Radialwälzlager für den Wälzring als Nadellager auszubilden, wobei der Wälzring dann über zwei zusätzliche Axialnadellager in dem Gehäu- se drehbar gelagert ist. In diesem Fall wird der Vorteil einer höheren axialen Steifigkeit und höherer Tragzahlen erreicht, als bei Verwendung eines Kugel¬ lagers, da Nadellager meistens höhere Tragzahlen und Steifigkeiten haben. Außerdem ergibt sich bei Verwendung von Nadellagern ein kleinerer erforderli¬ cher Bauraum.

Die Oberflächen des Wälzringes bilden unmittelbar die Laufbahnen für dessen Wälzlager. Der Wälzring kann von einem nach innen umgebogenen Rand des Gehäuses in diesem axial gehalten sein. Es ist möglich, in dem Gehäuse zwei Nadellager für die Gewindespindel anzuordnen, die sich jeweils an den Stirn¬ seiten des Wälzringes anschließen. In diesem Fall kann das Gehäuse einen zusätzlichen Lagerring für das zweite Nadellager der Gewindespindel enthalten, der von einem angrenzenden Flansch an dem umgebogenen Rand des Gehäu- ses axial gehalten ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Schraubgetriebe, dessen Wälz¬ ring über zwei Axialnadellager und ein Radialnadellager in dem Gehäuse gelagert ist;

Figur 2 einen Längsschnitt durch ein Schraubgetriebe mit einem Ku¬ gellager, dessen Gehäuse aus zwei Bauteilen zusammenge¬ setzt ist;

Figur 3 einen Längsschnitt durch ein Schraubgetriebe, dessen Gehäuse mit zwei Wälzlagerringen einstückig ausgeführt ist.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Ein erfindungsgemäßes Schraubgetriebe weist in Figur 1 eine Wälzringmutter 1 auf, die eine Gewindespindel 2 umgibt und von dieser bei deren Drehung um die Spindelachse 3 in Achsrichtung verschoben wird. Die Wälzringmutter 1 bildet ein Gehäuse 4, in welchem die Gewindespindel 2 über zwei Nadellager 5 und 6 drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 4 ist aus zwei tiefgezogenen Blech¬ bauteilen zusammengesetzt. Der größere Teil besteht aus einem topfformigen Kolben 7, welcher den Aufnahmeraum für die Gewindespindel 2 an einem axialen Ende verschließt, einem äußeren Lagerring 8 für das Nadellager 5, einem äußeren Lagerring 9 für ein als Nadellager 10 ausgebildetes Radialwälz¬ lager, über welches ein in dem Gehäuse 4 angeordneter Wälzring 1 1 drehbar gelagert ist. An der von dem topfformigen Kolben 7 abgewandten Stirnseite endet dieser Teil des Gehäuses 4 mit einem von dem äußeren Lagerring 9 umgebogenen Rand 12.

Axial schließt sich hier ein weiteres tiefgezogenes Blechbauteil mit einem Flansch 13 und einem an diesem angrenzenden zusätzlichen Lagerring 14 für das zweite Nadellager 6 der Gewindespindel 2 an. Dieses Gehäuse 4 wird dadurch zusammengehalten, daß der Rand 12 den innerhalb des äußeren Lagerringes 9 befindlichen Flansch 13 axial hält.

Der Wälzring 1 1 ist mit seiner Wälzringachse 15 gegenüber der Spindelachse 3 parallel verschoben. Er ist also in bezug auf die Gewindespindel 2 exzentrisch angeordnet und greift mit Profilrillen an einer Umfangsstelle in das Außen¬ gewinde der Gewindespindel 2 ein. Bei einer Drehung der Gewindespindel 2 innerhalb des Gehäuses 4 muß sich also auch der Wälzring 11 drehen, da er sich an der Gewindespindel 2 abwälzt. Für die Übertragung von Axialkräften von dem Wälzring 1 1 auf das Gehäuse 4 weist dieses Schraubgetriebe Axialna- dellager 16 und 17 auf, über welche der Wälzring 1 1 in dem Gehäuse axial gelagert ist. Diese Lager sind unmittelbar an den beiden Stirnseiten des Wälzrin¬ ges 1 1 angeordnet, so daß der Wälzring 1 1 deren Laufbahnen bildet. Als äußere Lagerflächen für die Axialnadellager 16 dient ein Flanschbereich 18 des den topfformigen Kolben 7 enthaltenden Gehäuseteils, während die Wälzkörper des Axialnadellagers 17 als äußere Lagerlauffläche den Flansch 13 des den zusätzli¬ chen Lagerring 14 enthaltenden Gehäuseteils benutzen.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 2 und 3 ist für die Lagerung der Gewindespindel 2 jeweils nur ein Nadellager 5 vorgesehen. Hier kann über den Wälzring 19 und dessen als Kugellager 20 ausgebildetes Radialwälzlager eine Druckkraft in Richtung der Spindelachse 3 auf den topfformigen Kolben 7 ausgeübt werden. Das Gehäuse 21 der Wälzringmutter 22 in Figur 2 besteht aus zwei tiefgezogenen Blechbauteilen, nämlich dem Teil mit dem topfformigen Kolben 7 und einem äußeren Lagerring 23 des Nadellagers 5 der Gewindespin¬ del 2 und dem Teil für die Lagerung des Kugellagers 20 mit dem äußeren Lager¬ ring 24 für den Wälzring 19. Diese beiden Teile sind im Bereich des Nadel¬ lagers 5 mechanisch zusammengesetzt.

In Figur 3 ist das Gehäuse 25 der Wälzringmutter 26 mit dem äußeren Lagerring 23 des Nadellagers 5 und dem äußeren Lagerring 24 des Radialwälzlagers des Wälzringes 19 als einstückiges Bauteil ausgeführt. Dieses enthält ebenso, wie das Gehäuse 4 in Figur 1 und das Gehäuse 21 in Figur 2 einen nach innen umgebogenen Rand 12, der den mit seiner Wälzringachse 15 gegenüber der Spindelachse 3 versetzten Wälzring 19 axial in dem Gehäuse hält.

Bezugszahlenliste

I Wälzringmutter 14 Lagerring 2 Gewindespindel 15 Wälzringachse

3 Spindelachse 16 Axial lager

4 Gehäuse 1 7 Axiallager

5 Nadellager 18 Flaschbereich

6 Nadellager 19 Wälzring 7 topfförmiger Kolben 20 Kugellager

8 äußerer Lagerring 21 Gehäuse

9 äußerer Lagerring 22 Wälzringmutter

10 Nadellager 23 äußerer Lagerring

I I Wälzring 24 äußerer Lagerring 12 umgebogener Rand 25 Gehäuse 13 Flansch 26 Wälzringmutter

Claims

Ansprüche

1. Schraubgetriebe zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine hin- und hergehende (lineare) Bewegung, mit einer Gewindespindel, die über mindestens ein Nadellager in einer als Gehäuse wirkenden Wälzringmutter drehbar gelagert ist und in deren Schraubgewinde an einer Umfangsstelle ein profilierter Wälz¬ ring für die axiale Verschiebung der Wälzringmutter eingreift, welcher die Gewindespindel umgibt und gegenüber der Spindelachse exzentrisch angeord¬ net sowie von einem Radial Wälzlager umgeben ist, über welches der Wälzring in dem Gehäuse drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäu¬ se (4, 21, 25) aus rotationssymmetrischen, nach dem Tiefziehverfahren spanlos hergestellten Blechbauteilen zusammengesetzt ist, die an ihren inneren Ober- flächen unmittelbar die äußeren Wälzkörperlaufbahnen für die Lager aufweisen.

2. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäu¬ se (4, 21, 25) an einem von dem Wälzring (11, 19) abgewandten Ende in Richtung der Spindelachse (3) als topfförmiger Kolben (7) ausgebildet ist.

3. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäu¬ se (4, 21, 25) einen äußeren Lagerring (8, 23) mit einer Laufbahn für das Nadel¬ lager (5) der Gewindespindel (2) und einen daran angesetzten äußeren Lager¬ ring (9, 24) mit einer Laufbahn für das Radialwälzlager des Wälzringes (1 1 , 19) enthält.

4. Schraubgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lager¬ ring (8, 23) für das Nadellager (5) und der Lagerring (9, 24) für das Radialwälz¬ lager des Wälzringes (1 1 , 19) als einstückiges Blechbauteil ausgeführt sind.

5. Schraubgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Radial¬ wälzlager für den Wälzring (19) als Kugellager (20) ausgebildet ist.

6. Schraubgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Radial¬ wälzlager für den Wälzring (11) als Nadellager (10) ausgebildet ist, wobei der Wälzring (1 1 ) über zwei zusätzliche Axialnadellager (16, 17) in dem Gehäuse (4) drehbar gelagert ist.

7. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Ober¬ flächen des Wälzringes (1 1 , 19) unmittelbar die Laufbahnen für dessen Wälz¬ lager (10, 16, 17, 20) bilden.

8. Schraubgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Wälz¬ ring (11 , 19) von einem nach innen umgebogenen Rand (12) des Gehäuse (4, 21, 25) in diesem axial gehalten ist.

9. Schraubgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gewindespindel (2) in dem Gehäuse (4) zwei Nadellager (5, 6) zu beiden

Seiten des Wälzringes (11) angeordnet sind.

10. Schraubgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) einen zusätzlichen Lagerring (14) für das zweite Nadellager (6) der Gewindespindel (2) enthält, der von einem angrenzenden Flansch (13) an dem umgebogenen Rand (12) des Gehäuses (4) gehalten ist.