WO2007054487A1 - Ball screw - Google Patents

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WO2007054487A1
WO2007054487A1 PCT/EP2006/068163 EP2006068163W WO2007054487A1 WO 2007054487 A1 WO2007054487 A1 WO 2007054487A1 EP 2006068163 W EP2006068163 W EP 2006068163W WO 2007054487 A1 WO2007054487 A1 WO 2007054487A1
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balls
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ball screw
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PCT/EP2006/068163
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Inventor
Jürgen OSTERLAENGER
Manfred Kraus
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Schaeffler Kg
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214Screw 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

Definitions

  • the invention relates to a ball screw drive comprising a threaded spindle having an external thread and a nut having an internal thread, which is guided on the threaded spindle via balls engaging in the two-sided threads, which balls are deflected via a nut-side ball deflection.
  • the invention is therefore based on the problem to provide a ball screw, with the small and smallest gradients can be realized, and beyond its production compared to previously known ball screws with low pitch cheaper and robust against lateral forces and bending moments.
  • the ball diameter of the guided in at least two once circumferential rows of balls balls is equal to or greater than the thread pitch, wherein between two rows of balls at least one thread is free of balls.
  • the ball diameter at least equal to, but preferably greater than the thread pitch, so it will be compared with ball screws with a corresponding pitch, larger balls used.
  • the balls are inventively guided in two or more separate rows of balls, each circulating once, so therefore single ball deflections are provided. Due to the larger ball diameter, at least one thread is ball-free between two rows of balls, in order to avoid ball collisions.
  • the ratio between ball diameter to thread pitch is according to the invention> 1 and ⁇ 1, 8.
  • the possible pressure angles between the nut or spindle and the ball are so small that the axial load bearing capacity becomes insignificant.
  • the design of the ball screw drive with regard to pitch and ball diameter should be such that the pressure angle between nut and ball or spindle and ball is> 15 ° and ⁇ 35 ° and the osculation is> 110% and ⁇ 130%.
  • the pressure ellipse becomes too large for which there is insufficient space, while values above 130% give poor load ratings.
  • the design should be selected such that the respectively most appropriate pressure angle or the respectively most appropriate osculation is achieved.
  • FIG. 1 is a sectional view through a ball screw according to the invention in the form of a schematic diagram
  • FIG. 1 is an enlarged partial view of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a ball deflection
  • Fig. 4 is a partial view of a possible single ball deflection
  • Fig. 5 is a perspective view of the individual deflection.
  • Fig. 1 shows in the form of a schematic representation of a ball screw 1 according to the invention consisting of a threaded spindle 2 with an external thread 3 and a nut 4 with an internal thread 5, wherein between external thread 3 and internal thread 5 balls 6 are guided, which are in separate rows of balls I, II and III, each ball row I - III is associated with a Einzelkugelumlenk- kung, which will be discussed below.
  • a ball screw 1 consisting of a threaded spindle 2 with an external thread 3 and a nut 4 with an internal thread 5, wherein between external thread 3 and internal thread 5 balls 6 are guided, which are in separate rows of balls I, II and III, each ball row I - III is associated with a Einzelkugelumlenk- kung, which will be discussed below.
  • three rows of balls are provided, of course, only two or more rows of balls can be realized.
  • the ball diameter D is now at least equal, but in the embodiment shown larger than the pitch S of the external thread 3 or the internal thread 5, as can be seen in FIG.
  • the respectively intermediate thread or thread is Deabisme 7 each ball-free.
  • the pressure angle ⁇ between internal thread 5 and external thread 3 and the respective ball 6 compared to that in conventional ball screws with balls whose diameter is smaller than the thread pitch, reduced from usually 45 ° to values between 15 ° and 35 °.
  • the pressure angle ⁇ is 28 °.
  • the lower pressure angle causes formally a lower load rating, which is defined axially in ball screws. By the larger balls, which are used in the invention, however, this effect is compensated by far.
  • Fig. 3 shows an enlarged view of a section of the ball screw 1 of FIG. 1 in the ball deflection 8.
  • a single deflection 10 is used, which is a plastic part.
  • Fig. 3 shows the section along the center of the single ball deflection.
  • the deflecting ball 6 is located in an area above the two threads 7 separating web 1 1, it is transferred from one thread 7 in the other, as indicated by the arc line, which represents the two centers Z of the respective Kugelendlagen.
  • FIGS. 4 and 5 show in detail a possible embodiment of the ball deflection.
  • 4 shows a sectional view corresponding to the illustration from FIG. 3, while FIG. 5 shows a detailed perspective view of the individual deflector 10, as shown in section in FIG. 4.
  • a very small pitch can be realized with the ball screw according to the invention, while still sufficiently manageable balls can be used and consequently the production can still be realized sufficiently simple and inexpensive.
  • balls with a diameter of 2.4 mm or 3 mm may be used, depending on how the respective threads are to be designed in terms of pressure angle and osculation, based on the particular application.
  • Even lower gradients can be realized, whereby the ratio between ball diameter and thread pitch should be in the range given at the outset, correspondingly also the respective contact angle as well as the osculation.
  • such a ball screw according to the invention is suitable for many applications, in particular those in which the requirement of a separate reduction gear would be required in order to realize a desired gear ratio. Such is unnecessary when using the ball screw according to the invention, which sometimes considerable cost and space can be saved, but the motor can then directly drive the mother. Finally, the production of sufficiently robust, force and torque stable drives is possible.

Abstract

The ball screw comprises a threaded spindle and a nut having an internal thread, which is guided on the threaded spindle over balls engaging on both sides of the thread, said balls being diverted via a nut-side ball diversion, whereby the ball diameter (D) of the balls (6) guided in at least two ball rows (I, II, III) surrounding once is equal or greater than the thread pitch (S), whereby at least one turn (7) does not contain a ball between two ball rows (I, II, III).

Description

Beschreibung der Erfindung Description of the invention
KugelgewindetriebBall Screw
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb umfassend eine ein Außengewinde aufweisende Gewindespindel und eine ein Innengewinde aufweisende Mutter, die auf der Gewindespindel über in die beidseitigen Gewinde eingrei- fende Kugeln geführt ist, welche Kugeln über eine mutterseitige Kugelumlen- kung umgelenkt werden.The invention relates to a ball screw drive comprising a threaded spindle having an external thread and a nut having an internal thread, which is guided on the threaded spindle via balls engaging in the two-sided threads, which balls are deflected via a nut-side ball deflection.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Derartige Kugelgewindetriebe kommen für Stellaufgaben in verschiedensten Anwendungen im Bereich des Maschinenbaus oder der Kraftfahrzeugtechnik zum Einsatz. Häufig besteht einsatzbedingt der Wunsch nach einer möglichst kleinen Steigung des Gewindetriebs, um ein ansonsten häufiger erforderliches zusätzliches Stellgetriebe einzusparen. Mit abnehmender Steigung jedoch er- geben sich eine Reihe von Schwierigkeiten. Zum einen lassen sich die Kugeln, deren Durchmesser bei bekannten Kugelgewindetrieben stets kleiner als die Gewindesteigung ist, nicht beliebig klein ausführen, ohne dass die Toleranzempfindlichkeit zunimmt. Je kleiner die Kugeln sind, um so geringer ist ihre Ein- federung unter Last. Infolgedessen wirken sich Ungenauigkeiten wie Stei- gungsunterschiede zwischen Muttergewinde und Spindelgewinde bei kleineren und steiferen Kugeln stärker aus als bei größeren. Dies hat zur Folge, dass die Lastverteilung ungleichmäßiger wird und einzelne Kugeln evtl. gar nicht tragen. Auch ist die Herstellung solcher Kugelgewindetriebe mit Steigungen ≤ 4 mm, insbesondere ≤ 3 mm, sehr aufwändig, da infolge der im Durchmesser sehr kleinen Kugeln eine feinwerktechnische Herstellung erforderlich ist. Beispielsweise sind bei einer Steigung von 2 mm Kugeln mit einem Durchmesser von 1 ,5 mm üblich, was zu Montageproblemen führt. Weiter nachteilig ist, dass bei kleinen Steigungen der Abstand zwischen zwei benachbarten Kugeln relativ klein ist, so dass häufig nicht genügend Raum zur Verfügung steht, um die Ku- gelumlenkung zu positionieren, insbesondere wenn Einzelumlenkungen gewählt sind. Wird infolgedessen der Kugeldurchmesser weiter verkleinert, verstärken sich die oben angegebenen Schwierigkeiten.Such ball screws are used for actuating tasks in a variety of applications in the field of mechanical engineering or automotive technology. Often there is the desire for the smallest possible pitch of the screw drive in order to save an otherwise often required additional actuating gear. However, with decreasing slope, a number of difficulties arise. On the one hand, the balls, whose diameter is always smaller than the thread pitch in known ball screws, can not be made arbitrarily small, without the tolerance sensitivity increasing. The smaller the balls are, the smaller their spring deflection under load. As a result, inaccuracies such as pitch differences between the nut thread and the spindle thread have a greater effect on smaller and stiffer balls than on larger ones. As a result, the load distribution is more uneven and may not even support individual balls. Also, the production of such ball screws with pitches ≤ 4 mm, in particular ≤ 3 mm, very expensive, since due to the very small diameter balls a precision engineering production is required. For example, with a pitch of 2 mm balls with a diameter of 1, 5 mm are common, which leads to mounting problems. Another disadvantage is that for small gradients of the distance between two adjacent balls relative is small, so that there is often not enough space to position the ball deflection, especially when individual deflections are selected. If, as a result, the ball diameter is further reduced, the above difficulties increase.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen Kugelgewindetrieb anzugeben, mit dem kleine und kleinste Steigungen realisiert werden können, und der darüber hinaus in seiner Herstellung gegenüber bisher bekannten Kugelgewindetrieben mit geringer Steigung günstiger und robust gegen Querkräfte und Biegemomente ist.The invention is therefore based on the problem to provide a ball screw, with the small and smallest gradients can be realized, and beyond its production compared to previously known ball screws with low pitch cheaper and robust against lateral forces and bending moments.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kugelgewindetrieb der eingangs ge- nannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kugeldurchmesser der in wenigstens zwei einmal umlaufenden Kugelreihen geführten Kugeln gleich oder größer als die Gewindesteigung ist, wobei zwischen zwei Kugelreihen mindestens ein Gewindegang kugelfrei ist.To solve this problem is provided according to the invention in a ball screw of the type mentioned above that the ball diameter of the guided in at least two once circumferential rows of balls balls is equal to or greater than the thread pitch, wherein between two rows of balls at least one thread is free of balls.
Beim erfindungsgemäßen Kugeltrieb ist in Abkehr von allen bisher bekannten Gestaltungsweisen der Kugeldurchmesser mindestens gleich, bevorzugt aber größer als die Gewindesteigung, es werden also, verglichen mit Kugelgewindetrieben mit entsprechender Steigung, größere Kugeln verwendet. Die Kugeln sind erfindungsgemäß in zwei oder mehr separaten Kugelreihen geführt, die jeweils einmal umlaufen, mithin sind also Einzelkugelumlenkungen vorgesehen. Infolge des größeren Kugeldurchmessers ist zwischen zwei Kugelreihen jeweils mindestens ein Gewindegang kugelfrei, um Kugelkollisionen zu vermeiden.In the ball drive according to the invention is in departure from all previously known designs, the ball diameter at least equal to, but preferably greater than the thread pitch, so it will be compared with ball screws with a corresponding pitch, larger balls used. The balls are inventively guided in two or more separate rows of balls, each circulating once, so therefore single ball deflections are provided. Due to the larger ball diameter, at least one thread is ball-free between two rows of balls, in order to avoid ball collisions.
Mit dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb sind folglich sehr kleine Stei- gungen realisierbar, wobei ausreichend große Kugeln verwendet werden, die zum einen eine gute Handhabung ermöglichen, mithin also auch die Herstellung relativ einfach und auch kostengünstig ist. Darüber hinaus sind, verglichen mit vergleichbaren Lösungen mit kleinen Kugeln, deutlich höhere Querkräfte und Biegemomente aufnehmbar, mithin ist also der Gewindetrieb selbst deutlich robuster, die Tragfähigkeit ist groß. Infolge der zwangsläufig vorgesehenen Beabstandung der Kugelreihen ergeben sich auch keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Kugelumlenkung, die hier erfindungsgemäß als Einzelumlenkungen realisiert sind und ohne weiteres integriert werden können.Consequently, very small pitches can be realized with the ball screw drive according to the invention, with sufficiently large balls being used which, on the one hand, enable good handling, and consequently the production is also relatively simple and also cost-effective. In addition, compared to comparable solutions with small balls, significantly higher lateral forces and Bending moments can be absorbed, therefore, the screw drive itself is much more robust, the load capacity is great. As a result of the inevitably provided spacing of the rows of balls, there are also no difficulties with regard to the ball deflection, which according to the invention are realized here as individual deflections and can be integrated without further ado.
Mit dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb können folglich kleinste Steigungen, also Steigungen mit weniger als 4 mm, insbesondere im Bereich von 3 mm oder 2 mm, einsatzbedingt mithin auch noch kleiner, realisiert werden. Be- zogen auf den Kugeldurchmesser bedeutet dies, dass mit dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb bei einem Kugeldurchmesser von z. B. 3 mm die Steigung - statt z. B. etwa 4 mm bei einem konventionellen Kugelgewindetrieb und bereits „minimal" ausgeführte Steigung - erfindungsgemäß z. B. 2,5 mm oder weniger betragen kann.With the ball screw according to the invention consequently smallest pitches, ie gradients less than 4 mm, in particular in the range of 3 mm or 2 mm, due to the application and therefore even smaller, can be realized. Relative to the ball diameter, this means that with the ball screw according to the invention with a ball diameter of z. B. 3 mm the slope - instead of z. B. about 4 mm in a conventional ball screw and already "minimal" executed slope - according to the invention, for example, 2.5 mm or less.
Das Verhältnis zwischen Kugeldurchmesser zu Gewindesteigung ist erfindungsgemäß >1 und <1 ,8 ist. Bei einem Verhältnis >1 ,8 werden die möglichen Druckwinkel zwischen Mutter bzw. Spindel und Kugel so gering, dass die axiale Tragfähigkeit unbedeutend wird. Dabei sollte die Auslegung des Kugelgewinde- triebs hinsichtlich Steigung und Kugeldurchmesser derart sein, dass der Druckwinkel zwischen Mutter und Kugel bzw. Spindel und Kugel >15° und ≤35° ist und die Schmiegung >110% und <130% beträgt. Bei Werten unter 1 10% wird die Druckellipse zu groß, wofür kein ausreichender Platz vorhanden ist, während bei Werten über 130% schlechte Tragzahlen gegeben sind. Je nach Einsatzzweck bzw. Anwendungsgebiet sollte die Ausgestaltung derart gewählt sein, dass der jeweils zweckmäßigste Druckwinkel bzw. die jeweils zweckmäßigste Schmiegung erreicht wird.The ratio between ball diameter to thread pitch is according to the invention> 1 and <1, 8. At a ratio> 1, 8, the possible pressure angles between the nut or spindle and the ball are so small that the axial load bearing capacity becomes insignificant. The design of the ball screw drive with regard to pitch and ball diameter should be such that the pressure angle between nut and ball or spindle and ball is> 15 ° and ≤35 ° and the osculation is> 110% and <130%. At values below 1 10%, the pressure ellipse becomes too large for which there is insufficient space, while values above 130% give poor load ratings. Depending on the application or field of application, the design should be selected such that the respectively most appropriate pressure angle or the respectively most appropriate osculation is achieved.
Wie bereits beschrieben ist die Kugelumlenkung bei dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb als Einzelumlenkung ausgebildet, wobei jeweils separate Einzelumlenkungen für jeweils separate Kugelreihen vorgesehen sind. Kurze Beschreibung der ZeichnungenAs already described, the ball deflection is formed in the ball screw according to the invention as a single deflection, each separate Einzelumlenkungen are provided for each separate rows of balls. Brief description of the drawings
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of the embodiments. Showing:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb in Form einer Prinzipdarstellung,1 is a sectional view through a ball screw according to the invention in the form of a schematic diagram,
Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht aus Fig. 1 ,2 is an enlarged partial view of FIG. 1,
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer Kugelumlenkung,3 is a schematic diagram of a ball deflection,
Fig. 4 eine Teilansicht einer möglichen Einzelkugelumlenkung, undFig. 4 is a partial view of a possible single ball deflection, and
Fig. 5 eine Perspektivdarstellung der Einzelumlenkung.Fig. 5 is a perspective view of the individual deflection.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Fig. 1 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung einen erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb 1 bestehend aus einer Gewindespindel 2 mit einem Außengewinde 3 sowie einer Mutter 4 mit einem Innengewinde 5, wobei zwischen Außengewinde 3 und Innengewinde 5 Kugeln 6 geführt sind, die in separaten Kugelreihen I, Il und III laufen, wobei jeder Kugelreihe I - III eine Einzelkugelumlen- kung zugeordnet ist, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Im gezeigten Beispiel sind drei Kugelreihen vorgesehen, es können natürlich auch nur zwei oder auch mehr Kugelreihen realisiert sein.Fig. 1 shows in the form of a schematic representation of a ball screw 1 according to the invention consisting of a threaded spindle 2 with an external thread 3 and a nut 4 with an internal thread 5, wherein between external thread 3 and internal thread 5 balls 6 are guided, which are in separate rows of balls I, II and III, each ball row I - III is associated with a Einzelkugelumlenk- kung, which will be discussed below. In the example shown, three rows of balls are provided, of course, only two or more rows of balls can be realized.
Bei dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb 1 ist nun der Kugeldurchmes- ser D mindestens gleich, im gezeigten Ausführungsbeispiel aber größer als die Steigung S des Außengewindes 3 bzw. des Innengewindes 5, wie in Fig. 2 ersichtlich ist. Zur Vermeidung von Kugelkollisionen zwischen Kugeln benachbarter Kugelreihen ist der jeweils dazwischen liegende Gewindegang bzw. Gewin- deabschnitt 7 jeweils kugelfrei. Zusätzlich ist der Druckwinkel α zwischen Innengewinde 5 bzw. Außengewinde 3 und der jeweiligen Kugel 6 gegenüber den bei herkömmlichen Kugelgewindetrieben mit Kugeln, deren Durchmesser kleiner als die Gewindesteigung ist, von üblicherweise 45° auf Werte zwischen 15° und 35° reduziert. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Druckwinkel α 28°. Der geringere Druckwinkel bewirkt zwar formal eine geringere Tragzahl, die bei Kugelgewindetrieben axial definiert ist. Durch die größeren Kugeln, die erfindungsgemäß verwendet werden, wird dieser Effekt jedoch bei weitem kompensiert.In the case of the ball screw drive 1 according to the invention, the ball diameter D is now at least equal, but in the embodiment shown larger than the pitch S of the external thread 3 or the internal thread 5, as can be seen in FIG. In order to avoid ball collisions between balls of adjacent rows of balls, the respectively intermediate thread or thread is Deabschnitt 7 each ball-free. In addition, the pressure angle α between internal thread 5 and external thread 3 and the respective ball 6 compared to that in conventional ball screws with balls whose diameter is smaller than the thread pitch, reduced from usually 45 ° to values between 15 ° and 35 °. In the exemplary embodiment, the pressure angle α is 28 °. Although the lower pressure angle causes formally a lower load rating, which is defined axially in ball screws. By the larger balls, which are used in the invention, however, this effect is compensated by far.
Fig. 3 zeigt schließlich in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus dem Kugelgewindetrieb 1 gemäß Fig. 1 im Bereich der Kugelumlenkung 8. In einer entsprechenden mutterseitigen Ausnehmung 9 ist eine Einzelumlenkung 10 eingesetzt, bei der es sich um ein Kunststoffteil handelt. Fig. 3 zeigt den Schnitt entlang der Mitte der Einzelkugelumlenkung. Die umzulenkende Kugel 6 befindet sich in einem Bereich oberhalb des die beiden Gewindegänge 7 trennenden Stegs 1 1 , sie wird vom einen Gewindegang 7 in den anderen überführt, wie durch die Bogenlinie, die die beiden Mittelpunkte Z der jeweiligen Kugelendlagen darstellt, angedeutet ist. Infolge der Kugelfreiheit der beiden benachbarten Gewindegänge 7 (also den in Fig. 3 gezeigten linken und rechten Gewindegängen) besteht ausreichend Raum, eine hinreichend große Ausnehmung 9 vorzusehen, mithin also auch die Einzelkugelumlenkung 10 hinreichend stark zu dimensionieren, so dass Wandstärken im Bereich des unteren, inneren Endbereichs von 0,5 mm oder je nach gewählter Steigung auch mehr ohne weiteres verwendet werden können. Dies führt dazu, dass eine sichere Kugelumlenkung ohne der Gefahr etwaiger Beschädigungen beim Ein- und Ausfädeln am Kunststoffteil realisiert werden kann.Fig. 3 shows an enlarged view of a section of the ball screw 1 of FIG. 1 in the ball deflection 8. In a corresponding nut-side recess 9, a single deflection 10 is used, which is a plastic part. Fig. 3 shows the section along the center of the single ball deflection. The deflecting ball 6 is located in an area above the two threads 7 separating web 1 1, it is transferred from one thread 7 in the other, as indicated by the arc line, which represents the two centers Z of the respective Kugelendlagen. As a result of the ball clearance of the two adjacent threads 7 (ie, the left and right threads shown in FIG. 3), there is sufficient space to provide a sufficiently large recess 9, thus also sufficiently dimensioning the single ball deflection 10, so that wall thicknesses in the region of the lower , inner end of 0.5 mm or depending on the selected slope also more readily can be used. This means that a safe ball deflection can be realized without the risk of any damage during threading and unthreading on the plastic part.
Die Figuren 4 und 5 zeigen schließlich in detaillierter Form eine mögliche Aus- gestaltung der Kugelumlenkung. Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht entsprechend der Darstellung aus Fig. 3, während Fig. 5 eine detaillierte Perspektivansicht der Einzelumlenkung 10, wie sie in Fig. 4 im Schnitt gezeigt ist, darstellt. Insgesamt kann mit dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb eine sehr kleine Steigung realisiert werden, während noch ausreichend handhabbare Kugeln eingesetzt werden können und infolgedessen die Herstellung noch hinreichend einfach und kostengünstig realisiert werden kann. Beispielsweise können bei einer Steigung von 2 mm Kugeln mit einem Durchmesser von 2,4 mm oder 3 mm verwendet werden, je nachdem, wie die jeweiligen Gewinde hinsichtlich Druckwinkel und Schmiegung auszulegen sind, bezogen auf den jeweiligen Einsatzzweck. Auch geringere Steigungen sind realisierbar, wobei das Verhältnis zwischen Kugeldurchmesser und Gewindesteigung im eingangs angegebe- nen Bereich liegen sollte, entsprechend auch der jeweilige Druckwinkel wie auch die Schmiegung.Finally, FIGS. 4 and 5 show in detail a possible embodiment of the ball deflection. 4 shows a sectional view corresponding to the illustration from FIG. 3, while FIG. 5 shows a detailed perspective view of the individual deflector 10, as shown in section in FIG. 4. Overall, a very small pitch can be realized with the ball screw according to the invention, while still sufficiently manageable balls can be used and consequently the production can still be realized sufficiently simple and inexpensive. For example, with a pitch of 2 mm, balls with a diameter of 2.4 mm or 3 mm may be used, depending on how the respective threads are to be designed in terms of pressure angle and osculation, based on the particular application. Even lower gradients can be realized, whereby the ratio between ball diameter and thread pitch should be in the range given at the outset, correspondingly also the respective contact angle as well as the osculation.
Ein derartiger erfindungsgemäßer Kugelgewindetrieb eignet sich infolgedessen für viele Anwendungen, insbesondere solche, bei denen das Erfordernis eines separaten Untersetzungsgetriebes erforderlich wäre, um einen gewünschten Übersetzungsfaktor zu realisieren. Ein solches wird bei Verwendung des erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebs unnötig, womit mitunter erhebliche Kosten und Bauraum eingespart werden kann, vielmehr kann der Motor dann unmittelbar die Mutter antreiben. Schließlich ist die Herstellung ausreichend robuster, kraft- und momentenstabiler Triebe möglich. As a result, such a ball screw according to the invention is suitable for many applications, in particular those in which the requirement of a separate reduction gear would be required in order to realize a desired gear ratio. Such is unnecessary when using the ball screw according to the invention, which sometimes considerable cost and space can be saved, but the motor can then directly drive the mother. Finally, the production of sufficiently robust, force and torque stable drives is possible.
Bezugszahlenreference numerals
1 Kugelgewindetrieb1 ball screw
2 Gewindespindel2 threaded spindle
3 Außengewinde3 external threads
4 Mutter4 mother
5 Innengewinde5 internal thread
6 Kugeln6 balls
7 Gewindeabschnitt7 threaded section
8 Kugelumlenkung8 ball deflection
9 Ausnehmung9 recess
10 Einzelumlenkung10 individual diversion
1 1 Steg1 1 bridge
I KugelreiheI ball row
Il KugelreiheIl ball row
III KugelreiheIII ball row
D KugeldurchmesserD ball diameter
S SteigungS slope
Z Mittelpunkt Z center point

Claims

Patentansprüche claims
1. Kugelgewindetrieb umfassend eine ein Außengewinde aufweisende Gewindespindel und eine ein Innengewinde aufweisende Mutter, die auf der Gewindespindel über in die beidseitigen Gewinde eingreifende Kugeln geführt ist, welche Kugeln über eine mutterseitige Kugel- umlenkung umgelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugeldurchmesser (D) der in wenigstens zwei einmal umlaufenden Kugelreihen (I, II, III) geführten Kugeln (6) gleich oder größer als die1. ball screw comprising an externally threaded threaded spindle and an internal thread nut, which is guided on the threaded spindle via engaging in the double-sided thread balls, which balls are deflected via a nut side ball deflection, characterized in that the ball diameter (D) the balls (6) guided in at least two once circumferential rows of balls (I, II, III) are equal to or larger than those
Gewindesteigung (S) ist, wobei zwischen zwei Kugelreihen (I, II, III) mindestens ein Gewindegang (7) kugelfrei ist.Thread pitch (S) is, wherein between two rows of balls (I, II, III) at least one thread (7) is ball-free.
2. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Verhältnis Kugeldurchmesser zu Gewindesteigung (D/S) >1 und <1 ,8 ist.2. Ball screw according to claim 1, characterized in that the ratio of ball diameter to thread pitch (D / S)> 1 and <1, 8.
3. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwinkel (α) zwischen Mutter (4) bzw. Spindel (2) und Kugel (6) > 15° und < 35° ist.3. Ball screw according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure angle (α) between the nut (4) or spindle (2) and ball (6)> 15 ° and <35 °.
4. Kugelgewindetrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiegung > 110% und < 130% beträgt.4. Ball screw according to one of the preceding claims, characterized in that the osculation is> 110% and <130%.
5. Kugelgewindetrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelumlenkung (8) eine Einzelum- lenkung (10) ist, wobei vorzugsweise separate Einzelumlenkungen (10) für jeweils separate Kugelreihen (I, II, III) vorgesehen sind. 5. Ball screw according to one of the preceding claims, characterized in that the ball deflection (8) is a Einzelum- steering (10), preferably separate Einzelumlenkungen (10) for each separate rows of balls (I, II, III) are provided.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016207615A1 (en) 2016-05-03 2017-11-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG spindle drive
DE102017108369B3 (en) 2017-04-20 2018-10-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ball Screw

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4070921A (en) * 1975-10-28 1978-01-31 Franz Arnold Screw spindle
DE10003619A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-09 Rexroth Star Gmbh Nut unit for spherical screw drive has one-piece channel-like ball-conveying strip coil round inner circumferential surface of nut body and supported by support profile of support nut
WO2004106775A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-09 Ina-Schaeffler Kg Ball screw

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1273272B (en) 1964-08-19 1968-07-18 Siemens Ag Roll spindle drive
DE2548119C3 (en) 1975-10-28 1978-10-19 Franz 8960 Kempten Arnold Screw drive
DE3628802A1 (en) * 1986-08-25 1988-03-03 Deckel Ag Friedrich BALL RETURN
DE8802680U1 (en) * 1988-03-01 1988-04-07 August Steinmeyer Gmbh & Co Kg, 7470 Albstadt, De

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4070921A (en) * 1975-10-28 1978-01-31 Franz Arnold Screw spindle
DE10003619A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-09 Rexroth Star Gmbh Nut unit for spherical screw drive has one-piece channel-like ball-conveying strip coil round inner circumferential surface of nut body and supported by support profile of support nut
WO2004106775A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-09 Ina-Schaeffler Kg Ball screw

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