WO2018113822A1

WO2018113822A1 - Kugelgewindetrieb und verfahren zur herstellung eines kugelgewindetriebs

Info

Publication number: WO2018113822A1
Application number: PCT/DE2017/101026
Authority: WO
Inventors: Dieter Adler; Adrian Husu
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2018-06-28
Also published as: DE102017105100A1; DE102017105100B4

Abstract

Ein Kugelgewindetrieb (2), insbesondere für einen Schaltaktuator in einem Doppelkupplungsgetriebe, umfasst eine Gewindespindel (3), eine Spindelmutter (4), sowie Kugeln (7), welche in einem zwischen der Gewindespindel (3) und der Spindelmutter (4) gebildeten Lastabschnitt (10) eines Kugelkanals (11) abrollen, wobei an beiden Stirnseiten der Spindelmutter (4) angeordnete, jeweils ringförmige Umlenkbauteile (12, 13) den Lastabschnitt (10) mit einem Rücklaufabschnitt (29) des Kugelkanals (11) verbinden. Der Rücklaufabschnitt (29) ist durch eine in die Mantelfläche eines Muttergrundkörpers (9) der Spindelmutter (4) eingeformte Rücklaufrinne (25) ausgebildet, welche durch eine den Muttergrundkörper (9) umgebende Hülse (14) der Spindelmutter (4) abgedeckt ist, wobei die Umlenkbauteile (12, 13) zusammen mit dem Muttergrundkörper (9) mittels der Hülse (14) in dieser gehalten sind.

Description

Kugelgewindetrieb und Verfahren zur Herstellung eines Kugelgewindetriebs

Die Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Kugelgewindetriebs.

Ein gattungsgemäßer Kugelgewindetrieb ist beispielsweise aus der DE 10 2013 224 461 A1 bekannt. Dieser Kugelgewindetrieb umfasst eine Gewindespindel und eine Gewindemutter, an denen jeweils Kugelrillen ausgebildet sind, die sich zu einem Ku- gelkanal ergänzen, wobei an den beiden Stirnseiten der Gewindemutter jeweils ein ringförmiges Umlenkbauteil angeordnet ist.

Alternative Ausgestaltungen von Umlenkelementen in Kugelgewindetrieben sind beispielsweise in den Dokumenten DE 10 2013 224 006 A1 sowie US 5,791 , 192 A offen- bart.

Aus der DE 10 2014 219 256 B4 ist ein Kugelgewindetrieb bekannt, dessen Spindelmutter in einer Hülse angeordnet ist, an der ein Umfangsanschlag sowie ein als Ver- drehsicherungskontur dienender Höcker angeformt ist.

Generell dient ein Kugelgewindetrieb dazu, eine Rotation in eine lineare Bewegung umzusetzen. Hierbei kann entweder eine Spindelmutter oder eine Gewindespindel als rotierendes Teil fungieren, während das jeweils andere Teil eine Vorschubbewegung erfährt. Je nach Auslegung des Kugelgewindetriebs kann auch eine Umsetzung einer linearen Bewegung in eine Rotation vorgesehen sein. Mit Hilfe einer Rückführung der zwischen der Spindelmutter und der Gewindespindel abrollenden Kugeln ist prinzipiell keine Beschränkung des Verstellbereichs eines Kugelgewindetriebs gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kugelgewindetrieb gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht weiterzuentwickeln, wobei zugleich ein besonders günstiges Verhältnis zwischen beanspruchtem Bauraum und übertragbaren Kräften und Momenten gegeben ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kugelgewindetrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kugelgewindetriebs gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinn- gemäß auch für die Vorrichtung, das heißt den Kugelgewindetrieb, und umgekehrt.

Der Kugelgewindetrieb umfasst in prinzipiell bekanntem Grundaufbau eine Gewindespindel und eine Spindelmutter, wobei Wälzkörper, nämlich Kugeln, in einem zwischen der Gewindespindel und der Spindelmutter gebildeten Lastabschnitt eines Ku- gelkanals abrollen. Der Kugelgewindetrieb kann als ein- oder mehrgängiger Gewindetrieb ausgebildet sein. In jedem Fall sind an beiden Stirnseiten der Spindelmutter jeweils ringförmige Umlenkbauteile angeordnet, welche den Lastabschnitt des mindestens einen Kugelkanals mit einem zugehörigen Rücklaufabschnitt, welcher den Kugelkanal schließt, verbinden. Erfindungsgemäß ist der mindestens eine Rücklaufabschnitt durch eine in die Mantelfläche eines Muttergrundkörpers der Spindelmutter eingeformte Rücklaufrinne ausgebildet, welche durch eine den Muttergrundkörper umgebende, ebenfalls der Spindelmutter zuzurechnende Hülse abgedeckt ist, wobei sowohl die Umlenkbauteile als auch der Muttergrundkörper mittels der Hülse in eben dieser fixiert sind. Weitere Fixierungselemente, etwa in Form von Schrauben oder verformbaren hülsenartigen Sicherungselementen, sind nicht vorgesehen. Die Baugruppe, welche aus dem Muttergrundkörper und den beiden ringförmigen Umlenkbauteilen zusammengesetzt ist, wird in bevorzugter Ausgestaltung an ihren beiden Stirnseiten zumindest geringfügig von der Hülse überragt. Die beiden Enden der als Längsnut im Muttergrundkörper ausgebildeten Rücklaufrinne sind vorzugsweise in Form von Aufnahmen erweitert, in welche jeweils ein sich in Axialrichtung der Spindelmutter erstreckendes Umlenkende eines Umlenkbauteils eingreift. Ebenso wie die Rücklaufrinne ist hierbei das Umlenkende vorzugsweise als Abschnitt einer zur Mantelfläche des Muttergrundkörpers hin offene Rinne gestaltet. Unabhängig von der Gestaltung des Anschlusses der Umlenkbauteile an dem Muttergrundkörper ist der gesamte Rücklaufabschnitt vorzugsweise in Axialrichtung der Spindelmutter ausgerichtet. Dies heißt, dass der Rücklaufabschnitt parallel zur Mittelachse der Spindelmutter und damit des gesamten Kugelgewindetriebs angeordnet ist. Die Überleitung der Kugeln zwischen dem schraubenförmigen Lastabschnitt und den Umlenkbauteilen erfolgt dagegen in Tangentialrichtung des Lastabschnitts. Trennebenen zwischen dem Muttergrundkörper und den beiden Umlenkbauteilen sind parallel zueinander und normal zur Mittelachse des Kugelgewindetriebs angeordnet. Optional ragen aus diesen Trennebenen Abschnitte der Umlenkbauteile heraus, welche der Ausleitung der Kugeln aus dem Lastabschnitt sowie der Rückleitung der Kugeln in den Lastabschnitt dienen. In Axialrichtung der Gewindespindel betrachtet, ist der Kugelabgriff, das heißt diejenige Stelle, an welcher die Kugeln vom Lastabschnitt in das Umlenkbauteil übergeleitet werden, gegenüber dem Rücklaufabschnitt um weniger als 90 Grad, insbesondere um weniger als 45 Grad, verdreht. Dies ist gleichbedeutend da- mit, dass die Kugeln während des Durchlaufens des Umlenkbauteils weniger als ein Viertel beziehungsweise ein Achtel einer um die Gewindespindel gelegten Windung beschreiben.

Der Muttergrundkörper weist in bevorzugter Ausgestaltung die Grundform eines Zylin- ders mit zwei abgeflachten, zueinander sowie zum Rücklaufabschnitt parallelen Seitenflächen auf. Die Seitenflächen sind zur direkten Drehmomentübertragung zwischen dem Muttergrundkörper und der Hülse, das heißt zur Verdrehsicherung zwischen Muttergrundkörper und Hülse, nutzbar. Darüber hinaus dient jede Seitenfläche optional zur Anbindung weiterer Funktionselemente oder -konturen an die Spindelmutter. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Schaltgabel, welche mittels der Hülse am Muttergrundkörper gehalten ist. Auch in diesem Fall sind somit keine zusätzlichen Befestigungsmittel erforderlich. Dennoch sind verschiedenste Kräfte, insbesondere in Längsrichtung des Kugelgewindetriebs wirkende Kräfte sowie Kippkräfte, zwischen der Schaltgabel und den übrigen Komponenten der Spindelmutter übertragbar. In der Ausgestaltung mit Schaltgabel ist der Kugelgewindetrieb beispielsweise in einem einfachen automatisierten Schaltgetriebe oder in einem Doppelkupplungsgetriebe verwendbar. Auf der der Schaltgabel diametral gegenüberliegenden Seite der Spindelmutter ist optional durch die Hülse eine sich in Spindellängsrichtung erstreckende Tasche gebildet, deren Rand durch eine umlaufende, an die Hülse angeformte Leiste beschrieben ist. Diese Tasche, welche sich in Radialrichtung der Spindelmutter bis zum Muttergrundkörper erstreckt, ist beispielsweise zum Einsetzen eines Montagefußes oder als Verdrehsicherungskontur nutzbar. Die Sicherung des Muttergrundkörpers sowie der beiden Umlenkbauteile innerhalb der Hülse gegen axiale Verlagerung geschieht vorzugsweise durch partielle Umformungen der Hülse. Hierbei sind vorzugsweise an beiden Stirnseiten der Spindelmutter mehrere radial nach innen gerichtete Sicken ausgebildet, die sich jeweils bis zu einer Stirnseite des Muttergrundkörpers erstecken, so dass dieser unverschiebbar in der Hülse gehalten ist. Die Sicken erstrecken sich vorzugsweise bis zur Stirnseite der Hülse und damit auch bis zur Stirnseite eines Umlenkbauteils oder sogar darüber hinaus.

Prinzipiell ist es denkbar, die Anordnung aus dem Muttergrundkörper und den an diesem anliegenden Umlenkbauteilen als Ganzes mittels ein und derselben umgeformten Bereiche der Hülse, beispielsweise in Form von Sicken oder Verprägungen, innerhalb der Hülse in Axialrichtung zu fixieren. In bevorzugter Ausgestaltung sind jedoch gesonderte Mittel der Axialkraftüberleitung zwischen dem Muttergrundkörper und der Hülse einerseits und der axialen Sicherung der Umlenkbauteile andererseits vorgesehen. Zusätzlich zu den genannten Sicken, durch welche in Axialrichtung wirksame Anschläge gebildet sind, an welchen der Muttergrundkörper innerhalb der Hülse anschlägt, sind hierbei an beiden Stirnseiten der Spindelmutter mehrere radial nach innen gerichtete Halteabschnitte durch die Hülse ausgebildet, welche die Umlenkbauteile zumindest indirekt gegenüber axialer Verlagerung in der Hülse sichern. Diese Halteabschnitte sind, in Axialrichtung gemessen, schmaler als die Sicken, welche mit ihren zur Mitte der Hülse weisenden Enden den Muttergrundkörper in der Hülse fixieren.

Durch die Entkopplung zwischen der axialen Sicherung des Muttergrundkörpers ei- nerseits und der Umlenkbauteile andererseits mit Hilfe der unterschiedlichen, umgeformten Abschnitten der Hülse ist ein stabiler Zusammenhalt der gesamten Spindelmutter auch im Fall unterschiedlich ausgeprägter thermisch bedingter Ausdehnungen verschiedener Komponenten der Spindelmutter beim Betrieb des Kugelgewindetriebs gegeben. Dies gilt unabhängig davon, ob die Umlenkbauteile direkt oder über jeweils ein weiteres Bauteil, zum Beispiel in Form einer Zwischenscheibe, durch die Halteabschnitte in der Hülse fixiert sind. Die Halteabschnitte können entweder integrale Bestandteile eines umlaufenden Randes an der Stirnseite der Hülse sein oder als offene, nach innen gebogene Enden der Hülse vorliegen. Der Kugelgewindetrieb ist in rationeller Weise in folgenden Schritten herstellbar:

• Bereitstellung einer Gewindespindel sowie zweier ringförmiger Umlenkbauteile, welche vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt sind, · Herstellung eines Spindelmutterprofils aus Metall, welches mindestens eine

Längsnut in seiner Mantelfläche aufweist,

• Erzeugung einer schraubenförmigen Kugelrille im Spindelmutterprofil,

• Ablängen des Spindelmutterprofils,

• Herstellung eines Muttergrundkörpers durch Nachbearbeitung eines Abschnitts des Spindelmutterprofils, insbesondere spanende Nachbearbeitung der stirnseitigen Enden der Längsnut,

• Formung eines Hülsengrundkörpers aus Blech,

• Komplettierung des Hülsengrundkörpers mit dem Muttergrundkörper und den Umlenkbauteilen sowie einer Anzahl Wälzkörper, nämlich Kugeln, und der Gewinde- spindel zu einem Kugelgewindetrieb, wobei Abschnitte des Hülsengrundkörpers derart verformt werden, dass sowohl die Umlenkbauteile als auch der Muttergrundkörper in der damit aus dem Hülsengrundkörper entstehenden Hülse einer Spindelmutter fixiert werden und die Längsnut zusammen mit der Hülse einen Rücklaufabschnitt eines geschlossenen Kugelkanals bildet.

Die Längsnut, welche einen Abschnitt des Kugelkanals bildet, ist somit bereits in einem Zwischenprodukt, nämlich dem Spindelmutterprofil, vorhanden, welches noch in mehrere Einzelstücke zu zerteilen ist, aus welchen jeweils eine Spindelmutter entsteht. Eine aufwändige, spanende Erzeugung der Längsnut, das heißt der Rücklauf- rinne, entfällt damit. Fertigungsschritte wie die Erzeugung der schraubenförmigen Kugelrille, das heißt des Muttergewindes, können entweder vor dem Ablängen des Spindelmutterprofils oder erst am einzelnen Muttergrundkörper erfolgen. Ebenso ist es möglich, eine Grobbearbeitung zunächst am gesamten Spindelmutterprofil durchzuführen und im weiteren Verlauf der Fertigung eine Feinbearbeitung am einzelnen Mut- tergrundkörper vorzunehmen. Grundsätzlich sind zur Herstellung der Gewindegänge der Spindelmutter sowie der Gewindespindel jegliche an sich bekannte spanende und spanlose Verfahren, beispielsweise Rollieren, geeignet.

Die Hülse der Spindelmutter ist beispielsweise als Stanzbiegeteil oder als Ziehteil her- stellbar. Bei den Umlenkbauteilen handelt es sich vorzugsweise um jeweils einstückige Kunststoffteile.

In bevorzugter Ausgestaltung, nämlich als Komponente eines Schaltaktuators, handelt es sich bei der Gewindespindel um eine rotativ angetriebene Komponente und bei der Spindelmutter um eine in verdrehgesicherter Weise verschiebbare Komponente des Kugelgewindetriebs.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 in teilweise schematisierter Ansicht einen Schaltaktuator mit einem Kugelgewindetrieb,

Fig. 2 eine Spindelmutter des Kugelgewindetriebs des Schaltaktuators in Explosionsdarstellung,

Fig. 3 die Spindelmutter sowie zugehörige Wälzkörper in geschnittener Darstellung,

Fig. 4 eine aus einem Muttergrundkörper sowie zwei Umlenkbauteilen gebildete Baugruppe der Spindelmutter mit zugehörigen Wälzkörpern,

Fig. 5 die Spindelmutter mit zugehörigen Wälzkörpern in perspektivischer Ansicht,

Fig. 6 Detail der Anordnung nach Fig. 5, Fig. 7 die Anordnung nach Fig. 5 in einer geschnittenen perspektivischen Darstellung,

Fig. 8 eine zweite Ausführungsform einer Spindelmutter in perspektivischer Ansicht,

Fig. 9 Detail der Spindelmutter nach Fig. 8,

Fig. 10 die Spindelmutter nach Fig. 8 in Frontansicht,

Fig. 1 1 bis 13 Schnittdarstellungen der Spindelmutter nach Fig. 8.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneter Schaltaktuator ist zur Verwendung in einem Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Ei- nander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Der in Fig. 1 skizzierte Schaltaktuator 1 umfasst einen Kugelgewindetrieb 2, welcher aus einer Gewindespindel 3 und einer Spindelmutter 4 aufgebaut ist. Die Spindelmut- ter 4 ist in zwei nur andeutungsweise dargestellten Lagerstellen 5, welche beispielsweise Wälzlager, insbesondere Kugellager, aufweisen, rotierbar gelagert. Am Umfang der Gewindespindel 3 ist eine Kugelrille 6 ausgebildet, auf der Wälzkörper, nämlich Kugeln 7, welche in den Fig. 3 bis 7 erkennbar sind, abrollen. Das durch die Kugelrille 6 beschriebene Gewinde, das heißt Muttergewinde, ist im vorliegenden Fall als ein- gängiges Gewinde ausgebildet.

Eine weitere Kugelrille 8 ist durch einen Muttergrundkörper 9 ausgebildet, welcher der Spindelmutter 4 zuzurechnen ist. Zwischen den Kugelrillen 6, 8 ist ein Lastabschnitt 10 eines geschlossenen, insgesamt mit 1 1 bezeichneten Kugelkanals gebildet. Beim Kugelgewindetrieb 2 handelt es sich somit um einen Wälzgewindetrieb mit Wälzkörperrückführung.

Die Rückführung der Kugeln 7 erfolgt mit Hilfe zweier Umlenkbauteile 12, 13, die stirnseitig an den Muttergrundkörper 9 anschließen. Im Unterschied zum Muttergrund- körper 9, welcher aus Metall gefertigt ist, handelt es sich bei den Umlenkbauteilen 12, 13 um Kunststoffteile.

Die Baugruppe aus Muttergrundkörper 9 und Umlenkbauteilen 12, 13 ist in einer Hül- se 14 gehalten. Jedem Umlenkbauteil 12, 13 ist eine Scheibe 15, 16 als Zwischenscheibe vorgesetzt, welche sich ebenfalls innerhalb der Hülse 14 befindet. Ferner ist durch die Hülse 14 eine Schaltgabel 17 gehalten, wobei sich ein Fuß 18 der Schaltgabel 17 innerhalb der Hülse 14 befindet, während ein Gabelelement 19 der Schaltgabel 17 aus der Hülse 14 herausragt. Die Schaltgabel ist als Sinterteil oder als gewalztes Zugprofil herstellbar. Durch das Gabelelement 19 ist ein Getriebebauteil 20 geführt, bei welchem es sich beispielsweise um einen Schaltfinger, einen Bolzen oder eine Welle handeln kann.

Auf der der Schaltgabel 17 diametral gegenüberliegenden Seite der Hülse 14 ist durch diese eine Tasche 21 ausgebildet, welche sich in Längsrichtung der Spindelmutter 4 sowie der Gewindespindel 3 erstreckt. Eine den Rand der Tasche 21 beschreibende Leiste 22 ist unmittelbar an die Hülse 14 angeformt. In Radialrichtung der Spindelmutter 4 erstreckt sich die Tasche 21 nach innen bis zur Außenwandung des Muttergrundkörpers 9. Durch die Tasche 21 ist eine Verdrehsicherung der Spindelmutter 4 und in Zusammenwirkung mit einem nicht dargestellten, im Doppelkupplungsgetriebe fixierten Stift auch ein Anschlag in Axialrichtung realisiert.

Jedes der im Wesentlichen ringförmigen Umlenkbauteile 12, 13 weist, wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, einen als Umlenkende 23 bezeichneten Fortsatz auf, wel- eher sich in Axialrichtung der Spindelmutter 4 erstreckt. Bei zusammengebauter Spindelmutter 4 greift jedes Umlenkende 23 in eine Aufnahme 24 im Muttergrundkörper 9 ein. Die beiden Aufnahmen 24 sind einer Rücklaufrinne 25 zuzurechnen, welche als Längsnut in der Mantelfläche des Muttergrundkörpers 9 parallel zur Mittelachse des Muttergrundkörpers 9 und damit der gesamten Spindelmutter 4 verläuft. Die Rücklauf- rinne 25 dient dem Kugelrücklauf und schließt zusammen mit in den Umlenkbauteilen 12, 13 befindlichen Kanalabschnitten 26, 27 den Kugelkanal 1 1 . Zusätzlich zur Rücklaufrinne 25 befindet sich in der Mantelfläche des Muttergrundkörpers 9 eine weitere Nut 28, in welcher im vorliegenden Fall jedoch keine Kugeln laufen. Die radial nach außen offene Rücklaufrinne 25 ist bei komplett montierter Spindelmutter 4 durch die Hülse 14 abgedeckt, so dass ein Rücklaufabschnitt 29 mit geschlossenem Querschnitt als Teil des Kugelkanals 1 1 gebildet ist. Der Muttergrundkörper 9 ist als im Wesentlichen hohlzylindrisches Element mit zwei abgeflachten, zueinander parallelen Seitenflächen 30, 31 ausgebildet. Während auf der ersten Seitenfläche 30 der Fuß 18 der Schaltgabel 17 aufliegt, ist die zweite Seitenfläche 31 durch die Tasche 21 hindurch sichtbar. In Anpassung an die beidseitig abgeflachte Form des Muttergrundkörpers 9 weist die Hülse 14 ebenfalls eine beidsei- tig abgeflachte Form auf, so dass ein Formschluss zwischen dem Muttergrundkörper 9 und der Hülse 14 bezüglich Relativverdrehungen gegeben ist.

In Axialrichtung ist die Anordnung aus den Scheiben 15, 16, den Umlenkbauteilen 12, 13, sowie dem Muttergrundkörper 9 ebenfalls allein durch die Hülse 14 innerhalb der Spindelmutter 4 fixiert. An den beiden Stirnseiten der Hülse 14 sind jeweils vier am Umfang verteilte Sicken 32, 33 erkennbar. Die Sicken 32, 33 sind durch abschnittsweise Umformung der insgesamt als Blechteil gestalteten Hülse 14 erzeugt, wobei an denjenigen Enden der Sicken 32, 33, welche der Stirnseite der Hülse 14 abgewandt, das heißt dem mittleren Bereich der Spindelmutter 4 zugewandt sind, jeweils ein Ab- satz gebildet ist, an welchem der Muttergrundkörper 9 in Axialrichtung der Spindelmutter 4 anschlägt. Im Bereich der genannten Absätze ist das Material der Hülse 14 durchtrennt, wobei die Trennungslinie in Umfangsrichtung der Hülse 14 verläuft und eine geringfügige Öffnung 34 zwischen dieser Trennungslinie und der in Axialrichtung der Hülse 14 verlaufenden Sicke 32, 33 freigegeben ist.

Die Sicken 32, 33 dienen ausschließlich der Fixierung des Muttergrundkörpers 9 in der Hülse 14, nicht jedoch der Fixierung der Umlenkbauteile 12, 13. Zur Halterung der Umlenkbauteile 12, 13 sind an den Stirnseiten der Spindelmutter 4 jeweils zwei radial nach innen gebogene Halteabschnitte 35 ausgebildet, welche auch als Krampen be- zeichnet werden und prinzipiell ebenfalls die Form von Sicken, jedoch in deutlich kürzerer Ausführung, haben.

An den Halteabschnitten 35, 36 liegt jeweils eine Scheibe 15, 16 an, welche wiederum ein Anschlagelement für jeweils ein Umlenkbauteil 12, 13 bildet. Die Scheiben 15, 16 haben, prinzipiell vergleichbar mit dem Muttergrundkörper 9, eine beidseitig abgeflachte Form, so dass sie gegenüber der Hülse 14 ebenfalls verdrehgesichert sind. Ebenso sind die Umlenkbauteile 12, 13 in der Hülse 14 verdrehgesichert angeordnet. Ein als integraler Bestandteil jedes Umlenkbauteils 12, 13 ausgebildetes Leitelement 37, welches der Ausleitung von Kugeln 7 aus dem Kugelkanal 1 1 sowie der Rücklei- tung von Kugeln 7 in den Kugelkanal 1 1 dient, befindet sich somit in gegenüber dem Rücklaufabschnitt 29 unveränderbarer Position. In Richtung der Mittelachse des Kugelgewindetriebs 2 betrachtet, werden die Kugeln 7 in jedem Kanalabschnitt 26, 27, welcher sich in jedem Umlenkbauteil 12, 13 vom Leitelement 37 bis zum Umlenkende 23 erstreckt, um weniger als einen Achtelkreis umgelenkt. Der genannte Kreis bezieht sich hierbei auf eine zur Gewindespindel 3 konzentrische Windung, auf welcher die Kugeln 7 abschnittsweise laufen.

Bei der Herstellung des Kugelgewindetriebs 2 wird zunächst ein längeres Metallprofil hergestellt, dessen Länge einem Mehrfachen der in Axialrichtung gemessenen Länge des Muttergrundkörpers 9 entspricht. Bereits dieses nicht dargestellte Metallprofil, welches das Ausgangsprodukt zur Herstellung des Muttergrundkörpers 9 darstellt, weist die Rücklaufrinne 25 an seiner Mantelfläche auf. Gleiches gilt für die beiden zueinander parallelen Seitenflächen 30, 31 . Optional wird auch die Kugelrille 8 bereits in dem längeren Metallprofil erzeugt. Im nächsten Schritt wird das Metallprofil in Einzelstücke zerteilt, welche jeweils die Länge eines Muttergrundkörpers 9 haben. Eine aufwändige, etwa spanabhebende, Erzeugung der Rücklaufrinnen 25 in den einzelnen Muttergrundkörpern 9 entfällt somit. Erforderlich ist lediglich eine Nachbearbeitung der Muttergrundkörper 9, insbesondere die Formung der Aufnahmen 24 für die Um- lenkenden 23 der Umlenkbauteile 12, 13. Anschließend wird der Muttergrundkörper 9 zur Spindelmutter 4 komplettiert, wobei die dauerhafte Fixierung der Umlenkbauteile 12, 13 sowie des Muttergrundkörpers 9 innerhalb der Hülse 14 ausschließlich durch die Hülse 14 selbst sichergestellt ist. Dies gilt auch für die Bauform der Spindelmutter nach den Fig. 8 bis 13, welche sich von der Bauform nach den Fig. 1 bis 7 hauptsächlich durch die Befestigung der beiden Scheiben 15, 16 an den Stirnseiten der Hülse 14 unterscheidet. In der Ausgestaltung nach Fig. 8 weisen die Halteabschnitte 35, 36 radial schräg nach innen abgeknickte, offene Endabschnitte 38 auf, an welchen die Scheibe 15, 16 anliegt, die eine Anschlagscheibe für eines der Umlenkbauteile 12, 13 bildet. Zusätzlich sind bei der Ausgestaltung nach Fig. 8 durch die Hülse 14 an beiden Stirnseiten jeweils zwei in Axialrichtung weisende Fortsätze 39 gebildet, welche in Aussparungen 40 am Umfang der Scheibe 15, 16 eingreifen und damit eine Verdrehsicherung zwischen der Scheibe 15, 16 und der Hülse 14 bilden.

Bezuqszeichenliste

Schaltaktuator

Kugelgewindetrieb

Gewindespindel

Spindelmutter

Lagerstelle

Kugelrille

Wälzkörper, Kugel

Kugelrille, Muttergewinde

Muttergrundkörper

Lastabschnitt

Kugelkanal

Umlenkbauteil

Hülse

Scheibe

Schaltgabel

Fuß

Gabelelement

Getriebebauteil

Tasche

Leiste

Umlenkende

Aufnahme

Rücklaufrinne, Längsnut

Kanalabschnitt

Nut

Rücklaufabschnitt

Seitenfläche Seitenfläche Sicke

Sicke

Öffnung Halteabschnitt Halteabschnitt Leitelement Endabschnitt Fortsatz Aussparung

Claims

Patentansprüche

1 . Kugelgewindetrieb (2), mit einer Gewindespindel (3), einer Spindelmutter (4), sowie Kugeln (7), welche in einem zwischen der Gewindespindel (3) und der Spindelmutter (4) gebildeten Lastabschnitt (10) eines Kugelkanals (1 1 ) abrollen, wobei an beiden Stirnseiten der Spindelmutter (4) angeordnete, jeweils ringförmige Umlenkbauteile (12,13) den Lastabschnitt (10) mit einem Rücklaufabschnitt (29) des Kugelkanals (1 1 ) verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufabschnitt (29) durch eine in die Mantelfläche eines Muttergrundkörpers (9) der Spindelmutter (4) eingeformte Rücklaufrinne (25) ausgebildet ist, welche durch eine den Muttergrundkörper (9) umgebende Hülse (14) der Spindelmutter (4) abgedeckt ist, wobei die Umlenkbauteile (12, 13) zusammen mit dem Muttergrundkörper (9) mittels der Hülse (14) in dieser gehalten sind.

2. Kugelgewindetrieb (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden der Rücklaufrinne (25) als Aufnahmen (24) ausgebildet sind, in welche jeweils ein Umlenkende (23) eines Umlenkbauteils (12,13) eingreift.

3. Kugelgewindetrieb (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufabschnitt (29) in Axialrichtung der Spindelmutter (4) ausgerichtet ist.

4. Kugelgewindetrieb (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der

Muttergrundkörper (9) zwei zueinander sowie zum Rücklaufabschnitt (29) parallele Seitenflächen (30,31 ) aufweist, an welchen die Hülse (14) in verdrehgesicherter Weise anliegt, wobei die Umlenkbauteile (12, 13) in Axialrichtung nicht in das Muttergewinde (8) des Muttergrundkörpers hineinragen.

5. Kugelgewindetrieb (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mehrere an beiden Stirnseiten der Spindelmutter (4) in der Hülse (14) ausgebildete Sicken (32,33), durch welche der Muttergrundkörper (9) gegenüber der Hülse (14) in Axialrichtung gesichert ist.

6. Kugelgewindetrieb (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere an beiden Stirnseiten der Spindelmutter (4) in der Hülse (14) ausgebildete, radial nach innen gerichtete Halteabschnitte (35,36), durch welche die Umlenkbauteile (12, 13) zumindest indirekt gegenüber der Hülse (14) in Axialrichtung gesichert sind.

7. Kugelgewindetrieb (2) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch jeweils zwischen die Umlenkbauteile (12, 13) und die Halteabschnitte (35,36) eingelegte Scheiben (15, 16).

8. Kugelgewindetrieb (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Schaltgabel (17), welche mittels der Hülse (14) am Muttergrundkörper (9) gehalten ist.

9. Kugelgewindetrieb (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Schaltgabel (17) diametral gegenüberliegenden Seite der Hülse (14) durch diese eine sich in Spindellängsrichtung erstreckende Tasche (21 ) gebildet ist, deren Rand durch eine umlaufende, an die Hülse (14) angeformte Leiste (22) beschrieben ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Kugelgewindetriebs (2), mit folgenden Schritten:

• Bereitstellung einer Gewindespindel (3) sowie zweier ringförmiger Umlenkbauteile (12,13),

• Herstellung eines Spindelmutterprofils, welches mindestens eine Längsnut (25) in seiner Mantelfläche aufweist,

• Erzeugung einer Kugelrille (8) im Spindelmutterprofil,

• Ablängen des Spindelmutterprofils,

• Herstellung eines Muttergrundkörpers (9) durch Nachbearbeitung eines Abschnitts des Spindelmutterprofils, insbesondere spanende Nachbearbeitung der stirnseitigen Enden der Längsnut (25),

• Formung eines Hülsengrundkörpers aus Blech,

• Komplettierung des Hülsengrundkörpers mit dem Muttergrundkörper (9) und den Umlenkbauteilen (12, 13) sowie einer Anzahl Wälzkörper (7), nämlich Kugeln, und der Gewindespindel (3) zu einem Kugelgewindetrieb (2), wobei Abschnitte (32,33,35,36) des Hülsengrundkör- pers derart verformt werden, dass sowohl die Umlenkbauteile (12, 13) als auch der Muttergrundkörper (9) in der damit aus dem Hülsen- grundkörper entstehenden Hülse (14) einer Spindelmutter (4) fixiert werden und die Längsnut (25) zusammen mit der Hülse (14) einen Rücklaufabschnitt (29) eines geschlossenen Kugelkanals (1 1 ) bildet.