DE2741333A1 - Kugelumlauf-schraubgetriebe - Google Patents

Kugelumlauf-schraubgetriebe

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    • F16H25/20—Screw mechanisms
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Description

1. September 1977 Akte: ZP 517/to
Anmelder:
Zahnradfabrik Friedrichshafen
Aktiengesellschaft
7990 Friedrichshafen
Kugelumlauf-Schraubgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Kugeluralauf-Schraubgetriebe mit einem innerhalb der Schraube verlaufenden KugelrUcklaufka· nal, wobei am Eintritt in das Innere der Schraube Führungselemente angeordnet sind.
Ein Kugelumlauf-Schraubgetriebe dieser Art ist in der DT-OS 2 451 665 beschrieben. Es wird beispielsweise bei KFZ-Lenkungen und bei Bremsbetätigungen verwendet.
Der KugtlrUcklaufkanal verläuft dabei Schraubenförmig auf einem Bolzen. Am Eintritt 1st zur Erleichterung der Umlenkung der Kugeln ein Umlenkteil angeordnet. Damit der Umlenkwinkel nicht zu steil wird.; (zur Vermeidung eines zu hohen Verschleißes und wegen der Lelchtgängigkelt der Kugeln) erfolgt die Einführung der Kugeln in das Schraubeninnere außermittig und im wesentlichen tangential zu dem Bolzen. Die Eintrittstelle weist jedoch eine scharfe Kante auf und durch die schraubenförmige Weiterführung ergeben sich bei
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großen Steigungen des Kugelumlauf-Schraubgetriebes Schwierigkeiten aufgrund der Umlenkung beim Eintritt in das Schraubeninnere. Es ergibt sich ein höherer Verschleiß und auch die Leichtgänglgkeit der Kugeln ist nicht gewährleistet. Darüberhinaus ist diese Kugelrückführung relativ aufwendig und teuer in der Herstellung.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde« ein Kugeluralauf-Schraubgetriebe zu schaffen, daß leichtgängig und verschleißarm 1st.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der KugelrUcklaufkanal radial in einen innerhalb der Schraube angeordneten KugelfUhrungsbolzen mündet, in der Bolzenmittelebene verläuft und radial herausgeführt ist, und daß die Eintritts- und die Austrittsbohrung in dem KugelfUhrungsbolzen jeweils mit einer KugelumlenkbUchse aus Kunststoff, Lagermetall oder ähnlichem Werkstoff mit einen, in deren Innerem verlaufenden, die Kugeln aus der Umfangsnut der Schraube in das Bolzeninnere umlenkenden Kugelführungskanal versehen 1st.
Durch die Rückführung der Kugeln durch den KugelfUhrungsbolzen auf kürzestem Wege werden eine Reihe von Kugeln gespart, was neben der Einsparung von Herstellungskosten die Leichtgänglgkeit der Kugeln erhöht (geringere Reibung). Diese scheinbar naheliegende Maßnahme wurde bisher nicht durchgeführt, weil dadurch aufgrund der scharfen Umlenkung beim Eintritt der Kugeln in das KugelfUhrungsbolzeninnere (Umlenkwinkel kleiner als 90°) die Leichtgängigkeit darunter gelitten hätte und der Kugelverschleiβ zu hoch gewesen wäre. Die Erfinder haben Jedoch erkannt, daß dieses Problem in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Kugelumlenkbüchsen
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gelöst werden kann. Die in der Umfangsnut der Schraube laufenden Kugeln werden ohne Umlenkung in die Kugelumlenkbüchse. eingeführt und dort,, unterstützt durch den gleitfähigen Werkstoff der Kugelumlenkbüchse/ auf schonende Weise und auf einem längeren Weg umgelenkt.
Durch die erfindungsgeraäße Kugelrückführung sind weniger Kugeln erforderlich und die Leichtgangigkelt ist auch bei großen Steigungswinkeln gegeben. Diese Kugelrückführung läßt sich auch bei doppelten Kugelketten durchführen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Eintritts- und die Austrittsbohrung ebenfalls in der Bolzenmittelebene liegen.
Diese Maßnahme ergibt eine gute Kugelführung. Außerdem ist dadurch die Herstellung des Kugelführungsbolzens einfach. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß der Kugelrücklauf kanal S-förmig in dem Kugelführungsbolzen verläuft. Dieser Verlauf ist bei einem Kugelumlauf-Schraubgetriebe mit 1,5; 2,5» 3*5» oder entsprechend höheren Gängen von Vorteil.
Bei Kugelumlauf-Schraubgetrieben mit 2, 3, 4 oder mehr vollen Gängen ist es vorteilhaft, wenn der Kugelrücklaufkanal U-förmig in dem KugelfUhrungsbolzen verläuft.
Eine einfache und billige Herstellung des KugelfUhrungsbolzens ist dann gegeben, wenn der KugelfUhrungsbolzen aus zwei Halbschalen besteht, wobei der Kugelrücklaufkanal in der Trennebene verläuft.
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Von Vorteil ist es dabei, wenn die zwei Halbschalen aus Kunststoff bestehen. Der KugelfUhrungsbolzen läßt sich dadurch billig z. B. als Spritzteil herstellen.
Eine einfache Befestigung ist gegeben, wenn die beiden Halbschalen durch eine Steckverbindung miteinander verbunden sind. Dies kann z. B. nach Art von Klipse erfolgen, mit Stiften an einer Hälfte, die in entsprechende Bohrungen der anderen Hälfte einrasten. Sine andere Möglichkeit besteht darin, daß die beiden Halbschalen miteinander verklebt oder verschweißt sind. Von Vorteil ist es, wenn der KugelfUhrungsbolzen durch Ansätze der Kugelumlenkbüchse in radialer Richtung fixiert 1st.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen.
Es zeigen:
Fig. 1 Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kugelumlauf-Schraubgetriebe,
Pig. 2 Schnitt II - II nach der Fig. 1, Fig. J> Schnitt III - III nach der Flg. 1.
Das Kugelumlauf-Schraubgetriebe weist eine Schraube 1 auf, In deren Mantelfläche eine schraubenförmig ausgebildete Nut eingearbeitet 1st, in der die Kugeln 2 einer Kugelkette laufen, über die Schraube 1 ist eine als rohrförmige Muffe ausgebildete Mutter } gesteckt. Die Innenfläche der Mutter 2 ist ebenfalls mit einer schraubenförmigen Nut
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versehen, die zusammen mit der Nut der Schraube 1 den Kugelführungskanal bildet. Eine Verdrehung der Schraube 1 führt somit zu einer axialen Verschiebung der Mutter 3.
Im Inneren der Schraube 1 ist ein mit Rippen versehener Kugelführungsbolzen 4 angeordnet. Er ist durch eine Tellerfeder 5 fixiert. Der Bolzen 4 besteht aus zwei Halbschalen 6 und 7 aus Kunststoff, wobei die beiden Halbschalen durch Verkleben oder Verschweißen miteinander verbunden sind. Zur Vermeidung von Verschleiß ist zwischen dem Bolzen 4 und der Tellerfeder 5 eine Beilagscheibe 8 angeordnet. Durch einen Sicherungsring 14 werden Bolzen 4, Beilagscheibe 8 und Tellerfeder 5 in axialer Richtung gehalten.
Durch den Bolzen 4 verläuft in der Bolzenmittelebene ein S-förmiger Kugelrücklaufkanal 9. Der Kugelrücklaufkanal 9 endet Jeweils in einem radialen Endabschnitt, aus dem die Kugeln über eine Eintrittsbohrung 10 in den Bolzen 4 eintreten bzw. über eine Austrittsbohrung 11 heraustreten können.
Eintrittsbohrung 10 und Austrittsbohrung 11 sind Jeweils mit einer Kugelumlenkbüchse 12 versehen. In der Kugelumlenkbüchse 12 findet schonend auf einem großen Weg in einem Kuge!führungskanal 1) ohne scharfe Ecken und Kanten die Umlenkung der Kugeln für den Eintritt in das Bolzeninnere bzw. für deren Austritt aus dem Bolzen 4 statt.
Bei Kugelumlauf-Schraubgetrieben mit vollen Gangzahlen sind die Eintrittsbohrung und die Austrittsbohrung in dem Kugelführungsbolzen 4 auf der gleichen Seite angeordnet, so daß sich ein U-förmiger Kugelrücklaufkanal ergibt.
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Zur radialen Fixierung des Kugelführungsbolzens 4 ist die Kugelumlenkbiichse 12 mit zwei Ansätzen 15 versehen, die in entsprechende Aussparungen des Kugelführungsbolzen 4 eingreifen.
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Claims (9)

274133a
1. September 1977 Akte: ZF 517/to
Anmelder:
Zahnradfabrik Priedrichshafen
Aktiengesellschaft
799O Friedrichshafen
Patentansprüche
,ί) Kugelumlauf-Schraubgetriebe mit einem innerhalb der Schraube verlaufenden KugelrUcklaufkanal, wobei am Eintritt in das Innere der Schraube Führungselernente angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelrücklaufkanal (9) radial in einen innerhalb der Schraube (1) angeordneten Kugelführungsbolzen (4) mündet, in der Bolzenmittelebene verläuft und radial herausgeführt ist, und daß die Eintritts- und die Austrittsbohrung (10, 11) in dem Kugelführungsbolzen (4) Jeweils mit einer Kugelumlenkbüchse (12) aus Kunststoff, Lagermetall oder ähnlichem Werkstoff mit einem in deren Innerem verlaufenden, die Kugeln aus der Umfangsnut der Schraube In das Bolzeninnere umlenkenden Kugelführungskanal (13) versehen ist.
2) Kugelunilauf-Schraubgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts- und die Austrittsbohrung (10, 11) ebenfalls in der Bolzenmittelebene liegen.
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ORIGINAL INSPECTED
3) Kugelumlauf-Schraubgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelrücklaufkanal (9) S-förmig in dem KugelfUhrungsbolzen (4) verläuft.
4) Kugelumlauf-Schraubgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelrücklaufkanal (9) U-förmig in dem Kugelführungsbolzen (4) verläuft.
5) Kugelumlauf-Schraubgetriebe nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelführungsbolzen (4) aus zwei Halbschalen (6, 7) besteht, wobei der Kugelrücklaufkanal (9) in der Trennebene verläuft.
6) Kugelumlauf-Schraubgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Halbschalen (6, 7) aus Kunststoff oder Lagermetall bestehen.
7) Kugelumlauf-Schraubgetriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbschalen (6, 7) durch eine Steckverbindung miteinander verbunden sind.
8) Kugelumlauf-Schraubgetriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbschalen (6, 7) miteinander verklebt oder verschwelet sind.
9) Kugelumlauf-Schraubgetriebe nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der KugelfUhrungsbolzen (4) durch Ansätze (13) der KugelumlenkbUchse (12) in radialer Richtung fixiert ist.
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