DE102017108475A1 - Threaded spindle and method for producing a threaded spindle - Google Patents

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Abstract

Eine Gewindespindel für einen Kugelgewindetrieb umfasst eine Gewindestange (4) und einen einstückig mit dieser verbundenen Funktionsbereich (6), welches sowohl eine Verdrehsicherungskontur (7) als auch einen Umfangsanschlag (8) aufweist, wobei die Verdrehsicherungskontur (7) zur Verdrehsicherung der Gewindespindel in einer Umgebungskonstruktion und der Umfangsanschlag (8) zur Zusammenwirkung mit einer Kugelgewindemutter (3) vorgesehen ist.A threaded spindle for a ball screw drive comprises a threaded rod (4) and an integrally connected with this functional area (6), which both an anti-rotation contour (7) and a peripheral stop (8), wherein the anti-rotation contour (7) for preventing rotation of the threaded spindle in a Surrounding construction and the peripheral stop (8) for cooperation with a ball screw nut (3) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine für einen Kugelgewindetrieb geeignete Gewindespindel sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Gewindespindel.The invention relates to a suitable for a ball screw threaded spindle and a method for producing such a threaded spindle.

Gewindetriebe, insbesondere Kugelgewindetriebe, sind zur Umwandlung rotativer Bewegungen in lineare Bewegungen oder umgekehrt vorgesehen, wobei entweder die Gewindespindel oder die zugehörige Spindelmutter des Gewindetriebs als rotierendes Bauteil fungieren kann, während das jeweils andere Bauteil in einer Umgebungskonstruktion in verdrehgesicherter Weise verschiebbar ist.Screw drives, in particular ball screws, are provided for converting rotary movements into linear movements or vice versa, wherein either the threaded spindle or the associated spindle nut of the screw drive can act as a rotating component, while the respective other component is displaceable in a surrounding construction in a manner secured against rotation.

Aus der DE 10 2014 219 256 B4 ist ein Kugelgewindetrieb bekannt, dessen Spindelmutter eine integrierte Verdrehsicherungskontur aufweist. Weiter weist diese Spindelmutter einen in Umfangsrichtung wirksamen Anschlag auf, welcher mit einer Anschlagkontur einer Scheibe zusammenwirkt, die drehfest mit der Gewindespindel des Kugelgewindetriebs verbunden ist.From the DE 10 2014 219 256 B4 a ball screw is known, the spindle nut has an integrated anti-rotation contour. Further, this spindle nut has a stop acting in the circumferential direction, which cooperates with a stop contour of a disc which is non-rotatably connected to the threaded spindle of the ball screw.

Die DE 10 2008 062 180 A1 offenbart eine mit einem Kugelgewindetrieb arbeitende Fahrzeugbremse mit elektromechanisch betätigbarer Feststellbremse. Auch in diesem Fall ist eine Scheibe, welche eine Verdrehsicherungskontur aufweist, drehfest mit einer Gewindespindel verbunden, während ein weiterer Umfangsanschlag durch die Spindelmutter des Kugelgewindetriebs gebildet ist.The DE 10 2008 062 180 A1 discloses a working with a ball screw vehicle brake with electromechanically actuated parking brake. Also in this case, a disc which has a Verdrehsicherungskontur, rotatably connected to a threaded spindle, while another circumferential stop is formed by the spindle nut of the ball screw.

Eine weitere Bauform einer elektronischen Parkbremse ist in der EP 2 718 583 B1 offenbart. Auch in diesem Fall kommt ein Kugelgewindetrieb zum Einsatz.Another type of electronic parking brake is in the EP 2 718 583 B1 disclosed. Also in this case, a ball screw is used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen unter anderem für Fahrzeugbremsen geeigneten Gewindetrieb gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere unter fertigungstechnischen Aspekten weiterzuentwickeln.The invention has for its object to further develop a suitable inter alia vehicle brakes screw drive relative to the cited prior art, in particular under production engineering aspects.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Gewindespindel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Gewindespindel gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren erläuterte Merkmale und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt die Gewindespindel, und umgekehrt.This object is achieved by a threaded spindle with the features of claim 1 and by a method for producing a threaded spindle according to claim 10. In the following in connection with the manufacturing method explained features and advantages of the invention apply mutatis mutandis to the device, that is, the threaded spindle , and vice versa.

Bei der Gewindespindel handelt es sich um ein einstückiges Bauteil, welches eine Gewindestange mit mindestens einem als Wälzkörperlaufbahn ausgebildeten Gewindegang umfasst. Das Gewinde der Gewindestange kann als ein- oder mehrgängiges Gewinde ausgeführt sein. In jedem Fall ist mit der Gewindestange ein Funktionsbereich einstückig verbunden, welcher sowohl als Verdrehsicherungskontur als auch als Umfangsanschlag fungiert, wobei die Verdrehsicherungskontur zur Verdrehsicherung der Gewindespindel in einer Umgebungskonstruktion und der Umfangsanschlag zur Zusammenwirkung mit einem weiteren, durch eine Spindelmutter bereitgestellten Umfangsanschlag vorgesehen ist.The threaded spindle is a one-piece component which comprises a threaded rod with at least one thread turn designed as a rolling body raceway. The thread of the threaded rod can be designed as a single or multiple thread. In any case, a functional area is integrally connected to the threaded rod, which acts both as Verdrehsicherungskontur and as a circumferential stop, the anti-rotation contour is provided to prevent rotation of the threaded spindle in a surrounding construction and the peripheral stop for cooperation with another, provided by a spindle nut circumferential stop.

Bei der Herstellung der Gewindespindel wird von einem Spindelrohling ausgegangen, welcher bereits den kompletten Funktionsbereich, das heißt die Verdrehsicherungskontur und den Umfangsanschlag, aufweist. Dieser Spindelrohling wird zur Gewindespindel weiterverarbeitet, indem der Gewindegang geformt wird. Die Formung des Gewindegangs kann hierbei durch spanlose Verfahren, spanabhebende Verfahren oder eine Kombination spanloser und spanabhebender Verfahren erfolgen.In the manufacture of the threaded spindle is assumed by a spindle blank, which already has the complete functional area, that is, the anti-rotation contour and the circumferential stop. This spindle blank is further processed to the threaded spindle by the thread is formed. The shaping of the thread can be done by non-cutting methods, machining or a combination of cutting and machining processes.

Durch die integrierte Verdrehsicherungskontur ist die Gewindespindel prädestiniert für Anwendungen, in denen sie durch eine rotierende Spindelmutter linear verschoben wird. Als Anwendungsgebiete der Gewindespindel sind beispielhaft Parkbremsen, Arbeitsbremsen und Bremsbooster-Anwendungen, jeweils in Kraftfahrzeugen, zu nennen. Die Verdrehsicherungskontur der Gewindespindel wirkt mit einer weiteren, durch eine Umgebungskonstruktion bereitgestellte Verdrehsicherungskontur zusammen, womit, optional in Zusammenwirkung mit weiteren Führungselementen, eine Linearführung der Gewindespindel in der Umgebungskonstruktion gegeben ist.Due to the integrated anti-rotation contour, the threaded spindle is predestined for applications in which it is linearly displaced by a rotating spindle nut. Examples of application areas of the threaded spindle include parking brakes, working brakes and brake booster applications, in each case in motor vehicles. The anti-rotation contour of the threaded spindle cooperates with another, provided by an environmental construction anti-rotation contour, which, optionally in conjunction with other guide elements, a linear guide of the threaded spindle is given in the surrounding construction.

Der in Umfangsrichtung wirkende, durch den Funktionsbereich der Gewindespindel bereitgestellte Anschlag, an welchen die Spindelmutter des Kugelgewindetriebs anlaufen kann, hat in Vergleich zu einem in Axialrichtung wirksamen Anschlag die Vorteile, dass wesentlich geringere Kräfte aufzunehmen sind und kein Risiko eines Verklemmens gegeben ist. Hinsichtlich der Kontur des Umfangsanschlags existieren vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Hierbei kann eine Anschlagfläche des Funktionsbereichs exakt in radialer Richtung ausgerichtet sein. Mit einer an die Gewindespindel angelegten Tangente schließt eine an den Umfangsanschlag gelegte Tangente damit einen Winkel von 90 Grad ein.The circumferentially acting, provided by the functional range of the threaded spindle stop, to which the spindle nut of the ball screw can start, has in comparison to an effective axial stop the advantages that much lower forces are absorbed and there is no risk of jamming. With regard to the contour of the peripheral stop, there are many design options. In this case, a stop face of the functional area can be aligned exactly in the radial direction. With a tangent applied to the threaded spindle, a tangent placed on the peripheral stop thus encloses an angle of 90 degrees.

Ebenso sind Bauformen der Gewindespindel realisierbar, in welchen eine Anschlagfläche, die in Zusammenwirkung mit einer Spindelmutter als Umfangsanschlag wirkt, mit einer an die Gewindestange gelegten Tangente einen von 90 Grad abweichenden Winkel einschließt, das heißt schräg gestellt ist.Likewise, designs of the threaded spindle can be realized, in which a stop surface which acts in cooperation with a spindle nut as a peripheral stop, with a tangent to the threaded rod includes a deviating from 90 degrees angle, that is obliquely.

Der Umfangsanschlag schließt vorzugsweise stirnseitig an denjenigen Abschnitt des Funktionsbereichs an, durch den die Verdrehsicherungskontur ausgebildet ist. Die in Axialrichtung gemessene Breite des Umfangsanschlags ist bei diversen, sich sowohl hinsichtlich der Geometrie der Verdrehsicherungskontur als auch hinsichtlich der Gestaltung des Umfangsanschlags voneinander unterscheidenden Bauformen der Gewindespindel geringer als die in derselben Richtung gemessene Breite der Verdrehsicherungskontur.The peripheral stop preferably connects to the front side of that portion of the functional area, through which the Anti-rotation contour is formed. The measured width in the axial direction of the circumferential stop is less than the measured in the same direction width of the anti-rotation contour at various, both with respect to the geometry of the anti-rotation contour and with respect to the design of the circumferential stop different designs of the threaded spindle.

Die Verdrehsicherungskontur ist beispielsweise durch eine Polygonkontur des Funktionsbereichs ausgebildet. Ebenso kann die Verdrehsicherungskontur zum Beispiel durch eine Aussparung in einer ansonsten zylindrischen Mantelfläche des Funktionsbereichs realisiert sein. An Stelle einer Aussparung kann auch ein Vorsprung die Funktion einer Verdrehsicherung erfüllen. In besonders einfacher Ausgestaltung ist die Verdrehsicherungskontur in Form einer Abflachung einer ansonsten zylindrischen Mantelfläche des Funktionsbereichs gegeben. Auch Schwalbenschwanzführungen oder sonstige, komplexere Konturen sind als Verdrehsicherungskonturen geeignet. Prinzipiell sind auch Verdrehsicherungsmechanismen realisierbar, bei denen zwischen einer Verdrehsicherungskontur der Gewindespindel und einer zugehörigen Verdrehsicherungskontur einer Umgebungskonstruktion Wälzkörper, beispielsweise Rollen oder Nadeln, abrollen.The anti-rotation contour is formed for example by a polygon contour of the functional area. Likewise, the anti-rotation contour can be realized for example by a recess in an otherwise cylindrical lateral surface of the functional area. Instead of a recess and a projection can fulfill the function of a rotation. In a particularly simple embodiment, the anti-rotation contour is given in the form of a flattening of an otherwise cylindrical lateral surface of the functional area. Dovetail guides or other, more complex contours are also suitable as anti-rotation contours. In principle, anti-rotation mechanisms can also be implemented in which rolling bodies, for example rollers or needles, roll between an anti-rotation contour of the threaded spindle and an associated anti-rotation contour of a surrounding structure.

In allen genannten Ausgestaltungen der Verdrehsicherungskontur hat der Funktionsbereich insgesamt vorzugsweise die Grundform einer zur Gewindestange konzentrischen Scheibe.In all the aforementioned embodiments of the anti-rotation contour, the functional area as a whole preferably has the basic shape of a disc concentric with the threaded rod.

Gemäß einer möglichen Weiterbildung weist der Kugelgewindetrieb eine Gewindespindel auf, welche drehfest mit einer Zusatzscheibe verbunden ist, die einen weiteren zur Zusammenwirkung mit der Kugelgewindemutter vorgesehenen Umfangsanschlag aufweist. Die Zusatzscheibe kann hierbei die Grundform des Funktionsbereichs, jedoch ohne Verdrehsicherungskontur, aufweisen. Die drehfeste Verbindung zwischen der Gewindespindel und der Zusatzscheibe ist beispielsweise durch eine Pressverbindung herstellbar. Die Kugelgewindemutter ist - ebenso wie die Gewindestange - vorzugsweise axial zwischen dem Funktionsbereich und der Zusatzscheibe angeordnet, wobei die Form des durch den Funktionsbereich bereitgestellten Umfangsanschlags mit der Form des Umfangsanschlags der Zusatzscheibe übereinstimmen kann. Entsprechendes gilt für die mit den Umfangsanschlägen zusammenwirkenden Anschlagkonturen der Kugelgewindemutter.According to a possible development of the ball screw on a threaded spindle, which is rotatably connected to an additional disc having a further provided for cooperation with the ball screw nut circumferential stop. The additional disk can in this case have the basic shape of the functional area, but without anti-rotation contour. The rotationally fixed connection between the threaded spindle and the additional disc can be produced for example by a press connection. The ball screw nut is - as well as the threaded rod - preferably arranged axially between the functional area and the additional disc, wherein the shape of the provided by the functional area circumferential stop can match the shape of the peripheral stop of the additional disc. The same applies to the cooperating with the circumferential stops stop contours of the ball screw nut.

Gegenüber mehrteiligen Anordnungen, die eine Gewindespindel und fest mit dieser verbundene Funktionselemente wie Anschlag- oder Führungselemente umfassen, hat die - mit Ausnahme der optionalen Zusatzscheibe - einteilige Gewindespindel mit integriertem Funktionsbereich erhebliche Vorteile, unter anderem durch den Wegfall von Fügegeometrien, die sich sowohl hinsichtlich des Montageaufwandes als auch hinsichtlich des Bauraumbedarfs, der mechanischen Präzision, der Robustheit und der Lebensdauer manifestieren.Compared with multi-part arrangements, which include a threaded spindle and firmly connected to this functional elements such as stop or guide elements, the - with the exception of the optional additional disc - one-piece threaded spindle with integrated functional area considerable advantages, including the elimination of joint geometries, both in terms of Assembly effort as well as in terms of space requirements, mechanical precision, robustness and durability manifest.

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

  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gewindespindel in perspektivischer Ansicht,
  • 2 die Gewindespindel nach 1 in Seitenansicht,
  • 3 und 4 die Gewindespindel nach 1 in stirnseitigen Ansichten,
  • 5 und 6 einen Kugelgewindetrieb mit der Gewindespindel nach 1 in verschiedenen Betriebszuständen,
  • 7 einen zur Herstellung der Gewindespindel nach 1 geeigneten Spindelrohling,
  • 8 bis 11 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Gewindespindel in Darstellungen analog 1 bis 4,
  • 12 bis 15 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Gewindespindel,
  • 16 bis 19 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Gewindespindel,
  • 20 bis 23 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Gewindespindel,
  • 24 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Gewindespindel.
Several embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:
  • 1 A first embodiment of a threaded spindle in a perspective view,
  • 2 the threaded spindle after 1 in side view,
  • 3 and 4 the threaded spindle after 1 in frontal views,
  • 5 and 6 a ball screw with the threaded spindle after 1 in different operating states,
  • 7 one for the preparation of the threaded spindle after 1 suitable spindle blank,
  • 8th to 11 a second embodiment of a threaded spindle in representations analog 1 to 4 .
  • 12 to 15 A third embodiment of a threaded spindle,
  • 16 to 19 A fourth embodiment of a threaded spindle,
  • 20 to 23 A fifth embodiment of a threaded spindle,
  • 24 a sixth embodiment of a threaded spindle.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf sämtliche Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Unless otherwise stated, the following explanations relate to all exemplary embodiments. Corresponding or basically equivalent parts are indicated in all figures with the same reference numerals.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneter Kugelgewindetrieb ist aus einer Gewindespindel 2 und einer Kugelgewindemutter 3 aufgebaut, wobei zwischen der Gewindespindel 2 und der Kugelgewindemutter 3 in den Figuren nicht sichtbare Wälzkörper, nämlich Kugeln, abrollen. Bei der Kugelgewindemutter 3 handelt es sich um eine Spindelmutter mit Kugelrückführung. In den Ausführungsbeispielen ist die Kugelgewindemutter 3 rotierbar, jedoch nicht verschiebbar in einer Umgebungskonstruktion gelagert. Ein mit 10 bezeichneter Flansch der Kugelgewindemutter 3 hat somit eine in Axialrichtung des Kugelgewindetriebs 1 unveränderbare Position. Die Kugelgewindemutter 3 ist beispielsweise durch einen elektrischen Direktantrieb, über einen Riementrieb oder über Zahnräder antreibbar.A total with the reference numeral 1 characterized ball screw is made of a threaded spindle 2 and a ball screw nut 3 constructed, being between the threaded spindle 2 and the ball screw nut 3 in the figures not visible rolling elements, namely balls, roll. At the ball screw nut 3 it is a spindle nut with ball return. In the embodiments, the ball screw nut is 3 rotatable, but not displaceable stored in a surrounding construction. A designated 10 flange of the ball screw nut 3 thus has one in the axial direction of the ball screw 1 unchangeable position. The ball screw nut 3 is for example driven by an electric direct drive, a belt drive or gears.

Die Gewindespindel 2 weist mehrere Abschnitte, nämlich eine mit der Kugelgewindemutter 3, allgemein auch als Spindelmutter bezeichnet, zusammenwirkende Gewindestange 4, eine Anschlussstange 5 mit glatter, zylindrischer Mantelfläche, sowie einen in den Ausführungsbeispielen axial zwischen der Gewindestange 4 und der Anschlussstange 5 angeordneten Funktionsbereich 6, auf. Der Funktionsbereich 6 hat die Grundform einer die übrige Gewindespindel 2 konzentrisch umschließenden Scheibe und vereint zwei Funktionen, nämlich die Funktion einer Verdrehsicherungskontur 7 und die Funktion eines Umfangsanschlags 8. Die Verdrehsicherungskontur 7 ist hierbei zur Zusammenwirkung mit einem mit 11 bezeichneten Umgebungsbauteil, das heißt einer Umgebungskonstruktion, vorgesehen, in welchem die Gewindespindel 2 in ihrer Axialrichtung verschiebbar ist. Der Umfangsanschlag 8 der Gewindespindel 2 ist dagegen zur Zusammenwirkung mit einer Anschlagnase 9, allgemein als Anschlagkontur bezeichnet, der Kugelgewindemutter 3 vorgesehen. Durch den Umfangsanschlag 8 und die Anschlagnase 9 wird ein Anschlagen der Kugelgewindemutter 3 an der Gewindespindel 2 in axialer Richtung verhindert. The threaded spindle 2 has several sections, namely one with the ball screw nut 3 , commonly referred to as spindle nut, cooperating threaded rod 4 , a connecting rod 5 with a smooth, cylindrical lateral surface, and one in the embodiments axially between the threaded rod 4 and the connecting rod 5 arranged functional area 6 , on. The functional area 6 has the basic shape of the rest of the threaded spindle 2 concentrically enclosing disc and combines two functions, namely the function of a Verdrehsicherungskontur 7 and the function of a circumferential stop 8th , The anti-rotation contour 7 is here for cooperation with a designated 11 environmental component, that is, a surrounding construction, provided in which the threaded spindle 2 is displaceable in its axial direction. The circumferential stop 8th the threaded spindle 2 is in contrast to the interaction with a stop lug 9 commonly referred to as an abutment contour, the ball screw nut 3 intended. By the circumferential stop 8th and the stop nose 9 becomes a hitting the ball screw nut 3 on the threaded spindle 2 prevented in the axial direction.

Bei der Gewindespindel 2 einschließlich des Funktionsbereichs 6 handelt es sich um ein einstückiges Metallteil. Ausgangsprodukt zur Herstellung der Gewindespindel 2 ist ein in 7 dargestellter Spindelrohling 12. Dieser Spindelrohling 12 weist bereits den kompletten Funktionsbereich 6 einschließlich der Verdrehsicherungskontur 7 und des Umfangsanschlags 8 auf. Ebenso ist im dargestellten Beispiel die Anschlussstange 5 in ihrer endgültigen Form bereits beim Spindelrohling 12 vorhanden. Anstelle der Gewindestange 4 weist der Spindelrohling 12 jedoch lediglich einen bolzenförmigen Abschnitt 13 mit zylindrischer Mantelfläche auf. Aus diesem bolzenförmigen Abschnitt 13 wird durch an sich bekannte Verfahren wie Rollieren oder Gewindefurchen die Gewindestange 4 erzeugt. Abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann es sich bei der Gewindestange 4 auch um eine Komponente eines einfachen Bewegungsgewindes, das heißt eines Gewindetriebs ohne Wälzkörper, handeln.At the threaded spindle 2 including the functional area 6 it is a one-piece metal part. Starting product for the production of the threaded spindle 2 is an in 7 illustrated spindle blank 12 , This spindle blank 12 already has the complete functional area 6 including the anti-rotation contour 7 and the circumferential stop 8th on. Likewise, in the example shown, the connecting rod 5 in its final form already at the spindle blank 12 available. Instead of the threaded rod 4 has the spindle blank 12 but only a bolt-shaped section 13 with cylindrical surface on. For this bolt-shaped section 13 is by conventional methods such as rolling or thread furrows the threaded rod 4 generated. Notwithstanding the illustrated embodiments, it may be in the threaded rod 4 also a component of a simple movement thread, that is, a screw without rolling elements act.

Im Ausführungsbeispiel nach den 1 und 4 hat die Verdrehsicherungskontur 7 die Grundform eines Polygons. In stirnseitiger Ansicht (3,4) beschreibt die Verdrehsicherungskontur 7 ein Rechteck mit abgeschrägten Ecken, das heißt eine achteckige Kontur. Der Umfangsanschlag 8 liegt, ebenfalls in stirnseitiger Ansicht, vollständig innerhalb dieser achteckigen Kontur. Wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist, beschreibt der Umfangsanschlag 8 eine Nasenkontur. Eine an den Umfangsanschlag 8 gelegte Tangente schließt hierbei mit einer an die Anschlagnase 9 der Kugelgewindemutter 3 gelegten Tangente einen rechten Winkel ein. Abweichend hiervon sind auch sonstige zwischen der Gewindespindel 2 und der Kugelgewindemutter 3 wirksame Anschlagkonturen realisierbar, mit welchen eine Drehmomentabstützung zwischen den genannten Teilen 2,3 ohne axiale Verspannung gegeben ist.In the embodiment of the 1 and 4 has the anti-rotation contour 7 the basic form of a polygon. In frontal view ( 3 . 4 ) describes the anti-rotation contour 7 a rectangle with bevelled corners, that is an octagonal contour. The circumferential stop 8th is located, also in frontal view, completely within this octagonal contour. As in particular from 3 can be seen, describes the circumferential stop 8th a nose contour. One at the circumferential stop 8th placed tangent closes here with one on the stop lug 9 the ball screw nut 3 placed tangent a right angle. Deviating from this are also other between the threaded spindle 2 and the ball screw nut 3 effective stop contours realized with which a torque support between the said parts 2,3 is given without axial tension.

In Seitenansicht (2) ist der Umfangsanschlag 8 zwischen der Verdrehsicherungskontur 7 und der Gewindestange 4 angeordnet. Die in Axialrichtung der Gewindespindel 2 gemessene Breite des Umfangsanschlags 8 beträgt im vorliegenden Fall weniger als die Hälfte der in derselben Richtung gemessenen Breite der Verdrehsicherungskontur 7. Allgemein ist Breite des Umfangsanschlags 8 etwas größer als die Gewindesteigung des Kugelgewindetriebs 1, um ausreichend große Kontaktflächen zwischen der Gewindespindel 2 und der Kugelgewindemutter 3 bereitzustellen und eine Sicherheit bezüglich axialem Anschlag zu bieten. Die Breite der Verdrehsicherungskontur 7 ist dagegen in Abhängigkeit von der Materialpaarung Funktionsbereich 6 / Umgebungsbauteil 11 ausgelegt.In side view ( 2 ) is the circumferential stop 8th between the anti-rotation contour 7 and the threaded rod 4 arranged. The axial direction of the threaded spindle 2 measured width of the circumferential stop 8th in the present case is less than half of the width measured in the same direction of the anti-rotation contour 7 , Generally, the width of the perimeter fence is 8th slightly larger than the thread pitch of the ball screw 1 to sufficiently large contact surfaces between the threaded spindle 2 and the ball screw nut 3 to provide and provide security with respect to axial stop. The width of the anti-rotation contour 7 is on the other hand, depending on the material pairing functional area 6 / Environmental component 11 designed.

Die Fertigung des Gewindes der Gewindestange 4 erst im Anschluss an die Formgebung des Funktionsbereichs 6 einschließlich der Verdrehsicherungskontur 7 und des Umfangsanschlags 8 erfolgt unabhängig davon, in welcher Form die Verdrehsicherungskontur 7 sowie der Umfangsanschlag 8 vorliegen.The production of the thread of the threaded rod 4 only after the shaping of the functional area 6 including the anti-rotation contour 7 and the circumferential stop 8th regardless of the form in which the anti-rotation contour 7 as well as the circumferential stop 8th available.

Die 5 und 6 veranschaulichen, wie die Gewindespindel 2 durch eine entsprechend der Form der Verdrehsicherungskontur 7 konturierte Öffnung des Umgebungsbauteils 11 hindurch verschiebbar ist. Die 5 zeigt die am Umfangsanschlag 8 anschlagende Kugelgewindemutter 3. Eine weitere Verschiebung der Gewindespindel 2 nach rechts, bezogen auf die Anordnung nach 5, ist damit verhindert.The 5 and 6 illustrate how the threaded spindle 2 by a corresponding to the shape of the anti-rotation contour 7 contoured opening of the surrounding component 11 is displaceable through. The 5 shows the at the peripheral stop 8th abutting ball screw nut 3 , Another shift of the threaded spindle 2 to the right, based on the arrangement according to 5 , is thus prevented.

Im Ausführungsbeispiel nach den 8 bis 11 ist die Verdrehsicherungskontur 7 durch eine Aussparung in einer ansonsten zylindrischen Mantelfläche des Funktionsbereichs 6 gegeben. Die Gestaltung des Umfangsanschlags 8 weicht von der bei der Gewindespindel 2 nach 1 gegebenen Gestaltung insofern ab, als die durch den Umfangsanschlag 8 gegebene, zur Kontaktierung der Kugelgewindemutter 3 vorgesehene Anschlagfläche nicht in Radialrichtung der Gewindespindel 2 ausgerichtet, sondern signifikant schräg gestellt ist.In the embodiment of the 8th to 11 is the anti-rotation contour 7 through a recess in an otherwise cylindrical lateral surface of the functional area 6 given. The design of the circumferential stop 8th deviates from the case of the threaded spindle 2 to 1 Given design insofar as that by the circumferential stop 8th given, for contacting the ball screw nut 3 provided stop surface not in the radial direction of the threaded spindle 2 aligned, but is significantly skewed.

Bei der Bauform der Gewindespindel 2 nach den 12 bis 15 ist ein Umfangsanschlag 8 gegeben, dessen Geometrie unter anderem dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 entspricht. Dies bedeutet, dass durch den Umfangsanschlag 8 sowie die damit zusammenwirkende Anschlagnase 9 der Kugelgewindemutter 3 Anschlagflächen gegeben sind, welche in einer Ebene liegen, die Rotationsachse des Kugelgewindetriebs 1 schneidet. Der Umfangsanschlag 8 ist damit radial ausgerichtet. Die Verdrehsicherungskontur 7 ist im Ausführungsbeispiel den 12 bis 15 als Vorsprung ausgeführt, welcher aus einer ansonsten zylindrischen Mantelfläche des Funktionsbereichs 6 herausragt.In the design of the threaded spindle 2 after the 12 to 15 is a circumferential stop 8th given whose geometry, inter alia, the embodiment of the 1 to 6 equivalent. This means that through the circumferential stop 8th as well as the cooperating stop lug 9 the ball screw nut 3 Are given stop surfaces, which lie in a plane, the axis of rotation of the ball screw 1 cuts. The circumferential stop 8th is thus aligned radially. The anti-rotation contour 7 is the embodiment in the 12 to 15 designed as a projection, which from an otherwise cylindrical lateral surface of the functional area 6 protrudes.

Im Ausführungsbeispiel nach den 16 bis 19 ist die Verdrehsicherungskontur 7 in Form einer Abflachung der ansonsten zylindrischen Mantelfläche des Funktionsbereichs 6 realisiert. Hinsichtlich der Gestaltung des Umfangsanschlags 8 gleicht die Gewindespindel 2 nach 16 dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel.In the embodiment of the 16 to 19 is the anti-rotation contour 7 in the form of a flattening of the otherwise cylindrical lateral surface of the functional area 6 realized. With regard to the design of the circumferential stop 8th resembles the threaded spindle 2 to 16 the embodiment explained above.

In den 20 bis 23 ist ein Umfangsanschlag 8 lediglich symbolisiert dargestellt. Tatsächlich handelt es sich bei dem Umfangsanschlag 8 um eine unmittelbar durch den Funktionsbereich 6 gebildete Kontur, welche umformtechnisch, beispielsweise durch Fließpressen oder Schmieden, erzeugt wird. Von daher wird eine Formgebung ohne scharfe Kanten oder kleine, schlanke Materialanhäufungen gewählt, wobei auf die Entformbarkeit im Herstellungsprozess Rücksicht genommen wird. Die der Kugelgewindemutter 3 zugewandte Stirnseite des Funktionsbereichs 6 ist hierbei derart gestaltet, dass die Kugelgewindemutter 3, sofern sie nicht den Umfangsanschlag 8 kontaktiert, kollisionsfrei bewegbar ist. Die ebenfalls unmittelbar durch den Funktionsbereich 6 bereitgestellte Verdrehsicherungskontur 7 entspricht in der Bauform nach 20 der Gestaltung gemäß 8.In the 20 to 23 is a circumferential stop 8th merely symbolized. In fact, it is the circumferential stop 8th one directly through the functional area 6 formed contour, which is produced by forming, for example by extrusion or forging. Therefore, a shape without sharp edges or small, slender accumulations of material is selected, taking into account the demolding in the manufacturing process. The ball screw nut 3 facing end face of the functional area 6 is here designed such that the ball screw nut 3 unless you have the perimeter fence 8th contacted, collision-free is movable. The also directly through the functional area 6 provided anti-rotation contour 7 corresponds in the design according to 20 according to the design 8th ,

Hinsichtlich der Gestaltung des Umfangsanschlags 8 gelten für das Ausführungsbeispiel nach 24 die obigen Ausführungen zu 20 ohne Einschränkungen. Insbesondere kann der Kugelgewindetrieb nach 24 eine dem Ausführungsbeispiel nach 1 entsprechende Geometrie des Umfangsanschlags 8 aufweisen. Analoges gilt hinsichtlich der Gestaltung der Verdrehsicherungskontur 7: Die Verdrehsicherungskontur 7 des Ausführungsbeispiels nach 24 kann entsprechend einem jeden der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele gestaltet sein.With regard to the design of the circumferential stop 8th apply to the embodiment of 24 the above comments too 20 without restrictions. In particular, the ball screw after 24 an embodiment according to 1 corresponding geometry of the circumferential stop 8th exhibit. The same applies with regard to the design of the anti-rotation contour 7 : The anti-rotation contour 7 of the embodiment according to 24 may be designed according to each of the above-described embodiments.

Von diesen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich die Bauform nach 24 dadurch, dass zusätzlich zum Umfangsanschlag 8 ein weiterer Umfangsanschlag 18 vorhanden ist, welcher Teil einer Zusatzscheibe 17 ist, die fest mit der Gewindespindel 2 verbunden, beispielsweise auf diese aufgepresst oder mit dieser verschweißt, ist. Die Zusatzscheibe 17 umgibt hierbei eine Anschlussstange 16, welche an die Gewindestange 4 anschließt und - ebenso wie die Anschlussstange 5 - integraler Bestandteil der Gewindespindel 2 ist.Of these embodiments, the design differs 24 in that in addition to the circumferential stop 8th another circumferential stop 18 is present, which part of an additional disc 17 is, which is firmly connected to the threaded spindle 2, for example, pressed onto this or welded thereto is. The additional disc 17 surrounds a connecting rod 16 , which are attached to the threaded rod 4 connects and - as well as the connecting rod 5 - integral part of the threaded spindle 2 is.

Die Gewindestange 4 ist axial zwischen dem Funktionsbereich 6 und der Zusatzscheibe 17 und damit zwischen den beiden Umfangsanschlägen 8,18 angeordnet. Auf ihrer der Zusatzscheibe 17 zugewandten Stirnseite weist die Kugelgewindemutter 3 eine Anschlagnase 14 auf, welche entsprechend der dem Funktionsbereich 6 zugewandten Anschlagnase 9 gestaltet ist.The threaded rod 4 is axial between the functional area 6 and the additional disc 17 and thus arranged between the two circumferential stops 8,18. On her extra disk 17 facing end face, the ball screw nut 3 a stop nose 14 on, which according to the functional area 6 facing stop lug 9 is designed.

Die Kugelgewindemutter 3, welche die Gewindestange 4 umgibt, ist im Ausführungsbeispiel nach 24 ebenso wie im Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 axial unverschieblich gelagert. Zu diesem Zweck ist ein Wälzlager 15, nämlich Kugellager, vorgesehen, welches unmittelbar an den Flansch 10 grenzt und in die nicht dargestellte Umgebungskonstruktion eingebaut ist, in welcher auch die Gewindespindel 2 mittels der Verdrehsicherungskontur 7 verschiebbar, jedoch nicht drehbar, geführt ist. Dank der unmittelbar durch die Gewindespindel 2 bereitgestellten beziehungsweise fest mit dieser verbundenen Umfangsanschläge 8,18 ist in beiden Endpositionen der Gewindespindel 2 ein definierter Anschlag an der Kugelgewindemutter 3 unter Vermeidung axialer Verspannungen gegeben.The ball screw nut 3 which the threaded rod 4 surrounds, is in the embodiment according to 24 as well as in the embodiment of the 1 to 6 stored axially immovable. For this purpose, a rolling bearing 15 , namely ball bearings, provided, which directly to the flange 10 borders and is installed in the non-illustrated surrounding construction, in which also the threaded spindle 2 by means of the anti-rotation contour 7 slidable, but not rotatable, is guided. Thanks to the directly through the threaded spindle 2 provided or fixedly connected to this circumferential stops 8,18 is in both end positions of the threaded spindle 2 a defined stop on the ball screw nut 3 given while avoiding axial tension.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
KugelgewindetriebBall Screw
22
Gewindespindelscrew
33
KugelgewindemutterBall screw nut
44
Gewindestangethreaded rod
55
Anschlussstangeconnecting rod
66
Funktionsbereichfunctional area
77
VerdrehsicherungskonturVerdrehsicherungskontur
88th
Umfangsanschlagcircumferential abutment
99
Anschlagnasestop lug
1010
Flanschflange
1111
Umgebungsbauteilenvironment component
1212
Spindelrohlingspindle blank
1313
bolzenförmiger Abschnittbolt-shaped section
1414
Anschlagnasestop lug
1515
Wälzlagerroller bearing
1616
Anschlussstangeconnecting rod
1717
Zusatzscheibeadditional disk
1818
Umfangsanschlagcircumferential abutment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014219256 B4 [0003]DE 102014219256 B4 [0003]
  • DE 102008062180 A1 [0004]DE 102008062180 A1 [0004]
  • EP 2718583 B1 [0005]EP 2718583 B1 [0005]

Claims (10)

Gewindespindel für einen Kugelgewindetrieb, umfassend eine Gewindestange (4) und einen einstückig mit dieser verbundenen Funktionsbereich (6), welcher sowohl eine Verdrehsicherungskontur (7) als auch einen Umfangsanschlag (8) aufweist, wobei die Verdrehsicherungskontur (7) zur Verdrehsicherung der Gewindespindel in einer Umgebungskonstruktion und der Umfangsanschlag (8) zur Zusammenwirkung mit einer Kugelgewindemutter (3) vorgesehen ist.Threaded spindle for a ball screw drive, comprising a threaded rod (4) and an integrally connected with this functional area (6), which both an anti-rotation contour (7) and a peripheral stop (8), wherein the anti-rotation contour (7) for preventing rotation of the threaded spindle in a Surrounding construction and the peripheral stop (8) for cooperation with a ball screw nut (3) is provided. Gewindespindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungskontur (7) durch eine Polygonkontur ausgebildet ist.Threaded spindle after Claim 1 , characterized in that the anti-rotation contour (7) is formed by a polygon contour. Gewindespindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungskontur (7) durch eine Aussparung in einer ansonsten zylindrischen Mantelfläche des Funktionsbereichs (6) ausgebildet ist.Threaded spindle after Claim 1 , characterized in that the anti-rotation contour (7) is formed by a recess in an otherwise cylindrical lateral surface of the functional area (6). Gewindespindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungskontur (7) durch einen aus einer ansonsten zylindrischen Mantelfläche des Funktionsbereichs (6) herausragenden Vorsprung ausgebildet ist.Threaded spindle after Claim 1 , characterized in that the anti-rotation contour (7) is formed by a protruding from an otherwise cylindrical lateral surface of the functional area (6) protrusion. Gewindespindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungskontur (7) durch eine Abflachung einer ansonsten zylindrischen Mantelfläche des Funktionsbereichs (6) ausgebildet ist.Threaded spindle after Claim 1 , characterized in that the anti-rotation contour (7) is formed by a flattening of an otherwise cylindrical lateral surface of the functional area (6). Gewindespindel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsanschlag (8) an einer Stirnseite des Funktionsbereichs (6) ausgebildet ist.Threaded spindle according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the peripheral stop (8) is formed on an end face of the functional area (6). Gewindespindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsanschlag (8) in Radialrichtung der Kugelgewindemutter (3) ausgerichtet ist.Threaded spindle after Claim 6 , characterized in that the circumferential stop (8) is aligned in the radial direction of the ball screw nut (3). Gewindespindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsanschlag (8) mit einer an die Gewindestange (4) gelegten Tangente einen von 90° abweichenden Winkel einschließt.Threaded spindle after Claim 6 , characterized in that the peripheral stop (8) encloses an angle deviating from 90 ° with a tangent placed on the threaded rod (4). Gewindespindel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (2) drehfest mit einer Zusatzscheibe (17), welche einen weiteren zur Zusammenwirkung mit der Kugelgewindemutter (3) vorgesehenen Umfangsanschlag (18) aufweist, verbunden ist.Threaded spindle according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the threaded spindle (2) rotatably with an additional disc (17), which has a further for cooperation with the ball screw nut (3) provided for circumferential stop (18) is connected. Verfahren zur Herstellung einer Gewindespindel, wobei zunächst ein Spindelrohling (12) gefertigt wird, der einen bolzenförmigen Abschnitt (13) mit zylindrischer Mantelfläche sowie einen Funktionsbereich (6) mit einer Verdrehsicherungskontur (7) und einem Umfangsanschlag (8) aufweist, und anschließend aus dem bolzenförmigen Abschnitt (13) eine zur Zusammenwirkung mit einer Kugelgewindemutter vorgesehene Gewindestange (4) geformt wird.A process for producing a threaded spindle, wherein first a spindle blank (12) is manufactured, which has a bolt-shaped portion (13) with a cylindrical outer surface and a functional area (6) with a Verdrehsicherungskontur (7) and a peripheral stop (8), and then from the bolt-shaped portion (13) is provided for cooperation with a ball screw nut provided threaded rod (4).
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