DE4142099A1

DE4142099A1 - Bush-shaped drive element, esp. for fine mechanical drives, - contains flexible bush section between two threaded nuts

Info

Publication number: DE4142099A1
Application number: DE19914142099
Authority: DE
Inventors: Evangelos Retzios
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2011-12-20
Also published as: DE4142099C2

Abstract

The internally threaded drive element can be engaged with a threaded shaft. Each of its ends is in the form of a threaded nut (4,5) whose threads start at an angle to each other. A flexible bush section (8,9) is arranged between and connected to the nuts to form a single unit. The stiffness of the bush section is lower in the axial than in the radial direction. The material of the drive element is softer than that of the threaded shaft. USE/ADVANTAGE - Esp. for fine mechanical drives. A play-free connection is achieved at low cost in a simple and efficient manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein mit einer Gewindewelle in Eingriff bringbares, mindestens ein Innengewinde aufwei sendes buchsenartiges Antriebselement.The invention relates to a with a threaded shaft in Interlockable, at least one internal thread send socket-like drive element.

Es ist insbesondere bei feinmechanischen Antrieben von Wellen bekannt, auf diese buchsenartige Antriebselemen te aufzubringen, die unter Zwischenschaltung von Feder elementen zwischen Welle und Antriebselement die An triebskraft übertragen.It is particularly useful for precision mechanical drives from Shafts are known on these socket-like drive elements te apply, with the interposition of spring elements between the shaft and drive element driving force transmitted.

Bekannt sind ferner Spiralkupplungen aus glasfiberverstärktem Kunststoff (Zeitschrift "MEGATRON", Ausgabe 4/88), bei denen der zylindrische Kupplungskörper einen um seinen Mantel fortlaufenden spiralförmigen Einschnitt aufweist. Die Spiralkupplung findet bei Impulsgebern Ver wendung und gewährleistet eine gute Drehmomentenübertragung bei gleichzeitig geringem Winkel und Axialausgleich.Spiral couplings made of glass fiber reinforced are also known Plastic (magazine "MEGATRON", edition 4/88), in which the cylindrical coupling body has a continuous spiral incision around his coat having. The spiral clutch is used with pulse generators Ver and ensures good torque transmission with a small angle and axial compensation at the same time.

Bekannt ist weiterhin bei einer Justiereinrichtung für ein optisches Element (DE 37 18 467 A1), den Träger des optischen Elementes mittels eines Balges mit einem eine Referenzfläche aufweisenden Grundkörper zu verbinden und diesem gegenüber verstellbar zu machen. Als Verstell elemente sind zwischen dem Träger und dem Grundkörper zwei durch die Federkraft des Balges eingeklemmte, mit Keil flächen aneinanderliegende und gegeneinander verdrehbare Ringscheiben vorgesehen, die die Justierung des optischen Elementes ermöglichen.It is also known for an adjustment device for an optical element (DE 37 18 467 A1), the carrier of the optical element by means of a bellows with a To connect reference body having base and to make it adjustable. As an adjuster elements are two between the carrier and the base body clamped by the spring force of the bellows, with wedge surfaces adjacent to each other and rotatable against each other Washer provided the adjustment of the optical Enable element.

Bekannt ist auch eine Vorrichtung zur Lagerung der Magnet welle eines Wirbelstrommeßwerks (DE-OS 37 14 695), bei der die vorgesehenen Lagerbuchsen Längsschlitze über einen Teil ihrer Länge aufweisen, so daß über den Buchsenumfang verteilte federnde Zungen gebildet sind, die jeweils den im Lagerbereich befindlichen Teil der Magnetwelle spielfrei umschließen.A device for mounting the magnet is also known wave of an eddy current measuring unit (DE-OS 37 14 695), of the intended bearing bushing longitudinal slots over a Part of their length so that over the socket circumference distributed resilient tongues are formed, each of the Part of the magnetic shaft located in the bearing area is free of play enclose.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit einer Gewindewelle in Eingriff bringbares buchsenartiges Antriebs element gemäß der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem auf einfache und effiziente Weise für einen spielarmen bzw. praktisch spielfreien Gewindeantrieb in kostensparen der Weise gesorgt werden kann. The invention is based, with a Threaded shaft engaging bush-like drive element according to the type mentioned above, with the in a simple and efficient way for a low backlash or practically backlash-free thread drive in cost savings which can be taken care of.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Maß nahme, daßThis object is achieved by the measure took that

- mindestens jedes Ende des buchsenartigen Antriebsele mentes in Form einer Gewindemutter ausgebildet ist, deren Gewindeanfänge zueinander winkelversetzt aus gebildet sind,- At least each end of the socket-like drive element mentes in the form of a threaded nut, the beginning of their threads offset from each other are educated
- zwischen den Gewindemuttern mindestens ein mit diesen einstückig ausgebildetes, flexibles Buchsenteil vor gesehen ist, dessen Steifigkeit in Achsrichtung gerin ger als in Radialrichtung ist, und- At least one with the threaded nuts one-piece, flexible socket part in front is seen, the rigidity of which is reduced in the axial direction is greater than the radial direction, and
- das Material des Antriebselementes von geringerer Här te als das der Gewindewelle ist.- The material of the drive element of lower hardness than that of the threaded shaft.

Vorzugsweise weist das flexible Buchsenteil in Umfangs richtung verlaufende, in Achsrichtung im Abstand zuein ander angeordnete Einschnitte auf. Mindestens drei Ein schnitte können vorgesehen sein, die den Mantel des fle xiblen Buchsenteils durchsetzen und sich in Umfangs richtung des letzteren derart überlappend erstrecken, daß durchgehende Materialstege gebildet sind, die sich jeweils von der nach außengewandten Stirnseite der Gewin demuttern zu dem von der Stirnseite in Achsrichtung am weitesten entfernt liegenden Einschnitt erstrecken.The flexible socket part preferably has a circumference direction, in the axial direction at a distance from each other other arranged incisions. At least three in cuts can be provided covering the mantle of the fle xiblen socket part prevail and in scope extend overlapping in the direction of the latter, that continuous webs of material are formed, which in each case from the face of the thread facing outwards nut to the from the front in the axial direction on extend the most distant incision.

Vorzugsweise ist zwischen den in Form einer Gewindemutter ausgebildeten Enden des Antriebselementes eine weitere Gewindemutter ausgebildet, die beidseitig einstückig über je ein flexibles Buchsenteil mit den Gewindemuttern des des Antriebselementes gestaltet ist. Die weitere Gewin demutter kann mittig zwischen den Gewindemuttern vorge sehen sein.Is preferably between those in the form of a threaded nut trained ends of the drive element another Threaded nut formed in one piece on both sides each a flexible socket part with the threaded nuts of the the drive element is designed. The further win the nut can be pre-centered between the threaded nuts to be seen.

Vorteilhafterweise kann bei einer anderen Ausführungsform des mit einer Gewindewelle in Eingriff bringbaren buch senartigen Antriebselementes in einer Buchse ein zylin derartiges Teflonelement vorgesehen sein, das mit einer pastösen Masse gefüllt und von der Gewindewelle durchsetzt ist, wobei die pastöse Masse durch die Federkraft von das Teflonelement beaufschlagenden Federn auf die Welle ge preßt ist. Vorzugsweise ist die pastöse Masse Silikon.Advantageously, in another embodiment of the book which can be brought into engagement with a threaded shaft sen-like drive element in a socket a cylin such Teflon element can be provided with a pasty mass filled and penetrated by the threaded shaft is, the pasty mass by the spring force of the Teflon element acting springs on the shaft ge is pressing. The pasty mass is preferably silicone.

Das flexible Buchsenteil verhindert ein Verdrehen der bei den Gewindemuttern und sorgt für das Aufrechterhalten einer dauerhaften Zug- oder Druckkraft, die durch den Winkelversatz der Gewindeanfänge zueinander hervorgerufen wird. Die erzeugte kraft ist abhängig vom verwendeten Werkstoff, der Größe des Winkelversatzes, der Anzahl und Art der Einschnitte sowie der Fertigungsart.The flexible socket part prevents twisting the threaded nuts and ensures the maintenance a permanent tensile or compressive force caused by the Angular misalignment of the thread starts to each other becomes. The force generated depends on the force used Material, the size of the angular offset, the number and Type of cuts and type of production.

Das buchsenartige Antriebselement ist aus einem Stück gefertigt. Es kann sowohl automatisch als auch konven tionell hergestellt werden.The bush-like drive element is made from one piece manufactured. It can be both automatic and conventional be produced tionally.

Über dem Buchsenteil des buchsenartigen Antriebselementes ist vorzugsweise ein hülsenartiges Element aufgebracht, das mit seiner innenliegenden Stirnfläche an einer in Achsrichtung nach innengewandten Fläche eines Kragens der einen der beiden Gewindemuttern anliegt und als Staubschutz und/oder als Schmiermittelbehälter dient.Above the socket part of the socket-like drive element a sleeve-like element is preferably applied, that with its inner face on one in Axial direction inward face of a collar of the one of the two threaded nuts is in contact and as dust protection and / or serves as a lubricant container.

Die automatische Fertigung des erfindungsgemäßen buchsen artigen Antriebselementes erfolgt vorteilhafterweise fol gendermaßen:The automatic production of the bushings according to the invention like drive element is advantageously fol to the extent:

Zunächst werden die Konturen des erfindungsgemäßen Antriebs elementes gedreht. Dann wird mit gewählter Steigung das Gewinde für die Gewindemutter an einem Ende des buchsen artigen Antriebselementes geschnitten. In dem Buchsenteil zwischen der ersten gebildeten Gewindemutter und der zu bildenden zweiten Gewindemutter erfolgt über eine Steuerung der gewünschte Winkelversatz, worauf ohne Unterbrechung das Gewinde für die zweite Gewindemutter geschnitten wird. Eine Gewindewelle kann jetzt nicht durch beide Gewindemut tern geschraubt werden. Anschließend wird das flexible Buch senteil unter Bildung der sich in Umfangsrichtung des letz teren überlappend erstreckenden Einschnitte gebildet. Die Einschnitte können sich z. B. jeweils über 120° des Umfangs des Buchsenteils erstrecken. Die Herstellung der Einschnit te des flexiblen Buchsenteils erfolgt derart, daß die Stei figkeit des Buchsenteils in Achsrichtung geringer als in Radialrichtung wird.First, the contours of the drive according to the invention element rotated. Then with the selected incline that Thread for the nut on one end of the bushing like drive element cut. In the socket part between the first formed nut and the to forming second nut is done via a controller the desired angular offset, whereupon without interruption the thread is cut for the second nut. A threaded shaft cannot pass through both threads be screwed. Then the flexible book senteil forming the circumferential direction of the last tere overlapping extending incisions formed. The Incisions can z. B. each over 120 ° of the circumference extend the socket part. The making of the incision te of the flexible socket part is such that the Stei ability of the socket part in the axial direction is less than in Radial direction will.

Bei der konventionellen Fertigung des erfindungsgemäßen buchsenartigen Antriebselementes wird dieses zunächst kon turenmäßig bei gleichzeitiger Bildung des flexiblen Buchsenteils hergestellt. Hierauf wird jeweils das Gewinde der Gewindemuttern unter Berücksichtigung des geforderten Winkelversatzes geschnitten, wobei das buchsenartige An triebselement in einer Aufnahme unter dem gewünschten Druck festgehalten wird. Dieser Druck entspricht nach der Her stellung des Gewindes der erwünschten Spannkraft des flexiblen Buchsenteils.In the conventional manufacture of the invention socket-like drive element this is initially con in terms of the structure while at the same time forming the flexible Partly manufactured. The thread is then on each the threaded nuts taking into account the required Angular offset cut, the bush-like to drive element in a holder under the desired pressure is held. This pressure corresponds to the Her position of the thread of the desired clamping force of the flexible socket part.

Das erfindungsgemäße buchsenartige Antriebselement sorgt in optimaler Weise für einen spielfreien Antrieb, wenn die flexiblen Buchsenteile mit unterschiedlicher Kraft richtung auf der Gewindewelle gekoppelt sind bzw. wenn bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen buchsenar tigen Antriebselementes mit der zusätzlichen Gewindemutter die beiden zwischen den Gewindemuttern liegenden flexiblen Buchsenteile unterschiedliche Kraftrichtung aufweisen.The socket-like drive element according to the invention provides optimally for a backlash-free drive, if the flexible socket parts with different forces direction are coupled on the threaded shaft or if in the embodiment of the jack arsenal according to the invention term drive element with the additional threaded nut the two lying between the threaded nuts flexible socket parts different force direction exhibit.

Bei Feinantrieben, bei denen Motoren mit einem geringem Drehmoment eingesetzt werden, ist es möglich, die Kraft und die Kraftrichtung bei vorhandenen Buchsen individuell einzustellen. In solchen Fällen ändert sich die Ferti gungsweise, d. h. das Gewinde kann für alle Gewindemuttern ohne Winkelversatz vor Herstellung der Einschnitte in den flexiblen Buchsenteilen geschnitten werden.For fine drives, where motors with a low Torque are used, it is possible to use force and the direction of force with existing bushings individually adjust. In such cases the ferti changes alternatively, d. H. the thread can be used for all threaded nuts without angular misalignment before making the incisions in the flexible socket parts can be cut.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen buch senartigen Antriebselementes werden nun anhand der Zeich nungen erläutert. In diesen sindPreferred embodiments of the book according to the invention sen-like drive element are now based on the drawing explained. In these are

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung einer Ge windewelle, des auf dieser aufbringbaren buchsen artigen Antriebselementes und einer als Staubschutz dienenden Hülse, wobei Teile im Schnitt gezeigt sind; Fig. 1 is an exploded view of a Ge threaded shaft, the sleeve-like drive element that can be applied to this and a sleeve serving as dust protection, parts being shown in section;

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung, die einen Längsschnitt der Ausführungsform des buchsenartigen Antriebselementes mit einem flexiblen Buchsenteil und eine zugeordnete Hülse als Staubschutz zeigt; Fig. 2 is an exploded view showing a longitudinal section of the embodiment of the sleeve-like drive element with a flexible sleeve part and an associated sleeve as dust protection;

Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung, die einen Längsschnitt der Ausführungsform des buchsenarti gen Antriebselementes mit zwei flexiblen Buchsen teilen und den beidseitig zugeordneten, als Staub schutz dienenden Hülsen zeigt. Fig. 3 is an exploded view showing a longitudinal section of the embodiment of the buchsenarti gene drive element with two flexible sockets and the two-sided, serving as dust protection sleeves shows.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist auf einer Gewindewelle 7 ein buchsenartiges Antriebselement 3 aufbringbar. Die Enden 1 und 2 des buchsenartigen Antriebselementes 3 sind jeweils in Form einer Gewindemutter 4 bzw. 5 aus gebildet, deren Gewindeanfänge zueinander winkelversetzt sind. Wie deutlicher aus Fig. 2 hervorgeht, ist bei die ser Ausführungsform des buchsenartigen Antriebselementes 7 zwischen den Gewindemuttern 4 und 5 ein mit diesen ein stückig ausgebildetes, flexibles Buchsenteil 6 vorgesehen, das in Umfangsrichtung verlaufende, in Achsrichtung zu einander angeordnete Einschnitte 8 aufweist. Die Tiefe, An zahl, Länge und Breite der Einschnitte 8 muß so gewählt sein, daß die Steifigkeit des flexiblen Buchsenteils in Achsrichtung geringer als in Radialrichtung ist. Bei der aus Fig. 2 ersichtlichen Ausführungsform sind drei Ein schnitte vorgesehen, die den Mantel des flexiblen Buchsen teils durchsetzen und sich in Umfangsrichtung des Man tels 9 derart überlappend erstrecken, daß durchgehende Materialstege gebildet sind.As is apparent from Fig. 1, a female drive member 3 can be applied to a threaded shaft 7. The ends 1 and 2 of the bush-like drive element 3 are each formed in the form of a threaded nut 4 and 5, respectively, the thread starts of which are angularly offset from one another. As can be seen more clearly from FIG. 2, in this embodiment of the socket-like drive element 7 between the threaded nuts 4 and 5 a piece of flexible socket part 6 is provided which has a piece and has a circumferential direction, in the axial direction arranged incisions 8 . The depth, number, length and width of the incisions 8 must be chosen so that the stiffness of the flexible socket part in the axial direction is less than in the radial direction. In the apparent from Fig. 2 embodiment, three A cuts are provided, which partially enforce the jacket of the flexible bushings and extend in the circumferential direction of the man overlap 9 such that continuous material webs are formed.

Fig. 1 und 2 zeigen ein hülsenartiges Element 13, das auf dem buchsenartigen Antriebselement 3 als Staubschutz und/oder als Schmiermittelbehälter aufgebracht werden kann. Fig. 1 and 2 show a sleeve-like element 13, which can be applied to the bush-like drive member 3 as dust and / or as a lubricant container.

Aus Fig. 3 geht eine weitere bevorzugte Ausführungsform des buchsenartigen Antriebselementes 3 hervor, bei der zwischen den in Form einer Gewindemutter 4 und 5 ausge bildeten Enden 1 und 2 des Antriebselementes 3 eine weite re Gewindemutter 10 mittig ausgebildet ist, die beidseitig einstückig über je ein flexibles Buchsenteil 11 und 12 mit den in Form einer Gewindemutter 4 bzw. 5 ausgebildeten Enden 1 bzw. 2 des buchsenartigen Antriebselementes 3 ge staltet ist. Beidseitig der Enden 1 und 2 ist beabstandet von diesen jeweils ein hülsenartiges Element 14 und 15 gezeigt, das jeweils für den entsprechenden flexiblen Buch senteil 11 bzw. 12 als Staubschutz und/oder als Schmiermit telbehälter dient.From Fig. 3 shows a further preferred embodiment of the bush-like drive element 3 , in which between the in the form of a threaded nut 4 and 5 formed out ends 1 and 2 of the drive element 3, a wide re threaded nut 10 is formed in the center, which on both sides in one piece each Flexible socket part 11 and 12 with the formed in the form of a threaded nut 4 and 5 ends 1 and 2 of the socket-like drive element 3 is designed. On both sides of the ends 1 and 2 , a sleeve-like element 14 and 15 is shown spaced apart from these, each serving for the corresponding flexible book part 11 or 12 as dust protection and / or as a lubricant container.

Liste der BezugszeichenList of reference numbers

1 und 2 Enden des buchsenartigen Antriebselementes
3 buchsenartiges Antriebselement
4 und 5 Gewindemuttern
6 flexibles Buchsenteil
7 Gewindewelle
8 Einschnitte
9 Mantel des Buchsenteils
10 weitere Gewindemutter
11 und 12 weitere flexible Buchsenteile
13, 14 und 15 hülsenartige Elemente 1 and 2 ends of the socket-like drive element
3 socket-like drive element
4 and 5 threaded nuts
6 flexible socket part
7 threaded shaft
8 cuts
9 jacket of the socket part
10 more threaded nuts
11 and 12 further flexible socket parts
13, 14 and 15 sleeve-like elements

Claims

1. Mit einer Gewindewelle in Eingriff bringbares, min destens ein Innengewinde aufweisendes buchsenarti ges Antriebselement, dadurch gekennzeichnet, daß

- mindestens jedes Ende (1, 2) des buchsenartigen Antriebselementes (3) in Form einer Gewindemutter (4, 5) ausgebildet ist, deren Gewindeanfänge zuein ander winkelversetzt ausgebildet sind,
- zwischen den Gewindemuttern (4, 5) mindestens ein mit diesen einstückig ausgebildetes, flexibles Buchsenteil (6) vorgesehen ist, dessen Steifigkeit in Achsrichtung geringer als in Radialrichtung ist, und
- das Material des Antriebselements (3) von geringe rer Härte als das der Gewindewelle (7) ist.

1. Can be brought into engagement with a threaded shaft, at least an internally threaded bushing-type drive element, characterized in that

- At least each end ( 1 , 2 ) of the bush-like drive element ( 3 ) is designed in the form of a threaded nut ( 4 , 5 ), the thread starts of which are angularly offset from one another,
- Between the threaded nuts ( 4 , 5 ) at least one with these integrally formed, flexible bushing part ( 6 ) is provided, the stiffness in the axial direction is less than in the radial direction, and
- The material of the drive element ( 3 ) of lower hardness than that of the threaded shaft ( 7 ).

2. Buchsenartiges Antriebselement nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das flexible Buchsenteil (6) in Umfangsrichtung verlaufende, in Achsrichtung im Abstand zueinander angeordnete Einschnitte (8) aufweist.2. Bushing-like drive element according to claim 1, characterized in that the flexible bushing part ( 6 ) has circumferential, axially spaced incisions ( 8 ).

3. Buchsenartiges Antriebselement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Einschnit te (8) vorgesehen sind, die den Mantel (9) des flexi blen Buchsenteils (6) durchsetzen und sich in Umfangs richtung des letzteren derart überlappend erstrecken, daß durchgehende Materialstege gebildet sind, die sich jeweils von der nach außen gewandten Stirnseite der Gewindemuttern (4, 5) zu dem von der Stirnseite in Achsrichtung am weitesten entfernt liegenden Ein schnitt (8) erstrecken.3. socket-like drive element according to claim 1 and 2, characterized in that at least three Einschnit te ( 8 ) are provided which enforce the jacket ( 9 ) of the flexi ble socket part ( 6 ) and extend in the circumferential direction of the latter so overlapping that continuous webs of material are formed, each of which extends from the outwardly facing end face of the threaded nuts ( 4 , 5 ) to the farthest away from the end face in the axial direction ( 8 ).

4. Buchsenartiges Antriebselement, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den in Form einer Gewindemutter (4, 5) ausgebildeten Enden (1, 2) des Antriebselementes (3) eine weitere Gewindemutter (10) ausgebildet ist, die beidseitig einstückig über je ein flexibles Buchsenteil (11, 12) mit den in Form einer Gewindemutter (4, 5) ausgebildeten Enden (1, 2) des Antriebselementes (3) gestaltet ist. 4. socket-like drive element, according to claim 1 to 3, characterized in that between the in the form of a threaded nut ( 4 , 5 ) formed ends ( 1 , 2 ) of the drive element ( 3 ), a further threaded nut ( 10 ) is formed, which is integral on both sides A flexible socket part ( 11 , 12 ) with the ends ( 1 , 2 ) of the drive element ( 3 ) in the form of a threaded nut ( 4 , 5 ) is designed.

5. Buchsenartiges Antriebselement nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die weitere Gewindemutter (10) mittig zwischen den die Enden (1, 2) des Antriebs elementes (3) bildenden Gewindemuttern (4 bzw. 5) vor gesehen sind.5. socket-like drive element according to claim 4, characterized in that the further threaded nut ( 10 ) in the middle between the ends ( 1 , 2 ) of the drive element ( 3 ) forming threaded nuts ( 4 and 5 ) are seen before.

6. Mit einer Gewindewelle in Eingriff bringbares buch senartiges Antriebselement, gekennzeichnet durch eine Buchse, in der ein zylinderartiges Teflonelement vorgesehen ist, das mit einer pastösen Masse gefüllt und von der Gewindewelle durchsetzbar ist, wobei die pastöse Masse durch die Federkraft von das Teflonelement beaufschlagenden Federn auf die Welle preßbar ist.6. Book that can be engaged with a threaded shaft sen-like drive element, characterized by a socket in which a cylinder-like Teflon element is provided, which is filled with a pasty mass and can be enforced by the threaded shaft, the pasty mass by the spring force of the Teflon element springs act on the shaft is pressable.

7. Buchsenartiges Antriebselement nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß die pastöse Masse Silikon ist.7. bush-like drive element according to claim 6, there characterized in that the pasty mass silicone is.