DE7437720U - Vorgespannte differentialdoppelmutter - Google Patents

Description

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22. März 1973

Warner Electric Brake & Clutch Company Beloit, Wisconsin 53511

U.S.A.

Vorgespannte Differentialdoppelmutter

Die Erfindung betrifft eine vorgaspannte Dlfferentialdoppelmutter für Kugelgewindespindeln, mit zwei Teilmuttern und einem zwischen diesen angeordneten Ring, wobei sich Ring und Teilmuttern überlappen und über das Differential bildende formschlüssige Verbindungen im Uberlappungsbereich miteinander drehfest verbunden sind.

Zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrads zwischen einer Gewindespindel und einer Mutter ist es bekannt, die Gewindegänge der Gewindespindel und der Mutter als Kugellaufbahnen mit Rundprofil auszubilden. Da der Kugelradius immer kleiner als der Laufbahnradius ist, besteht zunächst ein axiales Spiel zwischen Kugelgewindespindel und zugehöriger Mutter. Es ist nun bekannt, dieses axiale Spiel mit Hilfe von Differentialdoppelmuttern der eingangs erwähnten Art zu beseitigen; zu diesem Zweck werden die beiden Teilmuttern

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relativ zueinander verdreht und somit, wenn sie sich auf der Kugelgewindespindel befinden, in axialer Richtung gegeneinander verspannt.

Alle bekannten vorspannbaren Differentialdoppelmuttern haben entweder den Nachteil, daß sie in radialer Richtung einen erheblichen Platzbedarf aufweisen oder zum Nachstellen, d.h. zur Veränderung der Vorspannung, von der Kuye!gewindespindel abgenommen werden müssen, was das Nachspannen zeitraubend macht. So ist beispielsweise eine Differentialdoppelmutter der eingangs erwähnten Art bekannt geworden (GB-PS 1,140,381), bei der der Ring zur Bildung des Differentials mit zwei Innenzahnkränzen unterschiedlicher Teilung bzw. Zähnezahl versehen ist, und die beiden Teilmuttern besitzen infolge einer Abstufung an ihren dem Ring zugekehrten Stirnseiten einen verminderten Außendurchmesser und tragen dort Außenzahnkränze entsprechender Zähnezahl, so daß sie in den Ring eingeschoben und über diesen drehfest miteinander verbunden werden können. Selbst wenn man einmal davon absieht, daß diese bekannte Differentialdoppelmutter noch ein die beiden Teilmuttern und den Ring aufnehmendes, rohrföraiges Gehäuse besitzt, wäre es für ein Nachspannen erforderlich, sie von der Kugelgewindespindel herunterzunehmen, da sonst die Teilmuttern nicht vom Ring gelöst werden können.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine Differentialdoppelmutter zu schaffen, die trotz eines geringen radialen Raumbedarfs auf der Kugelgewindespindel nachgestellt bzw. nachgespannt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Differentialdoppelmutter der eingangs erwähnten Art ausgegangen, die erfindungsgemäß derart ausgebildet ist.

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daß für jede Teilmutter ein Satz von Ausnehmungen im Ring oder im Uberlappungsbereich der Teilmutter vorgesehen ist, daß zur Bildung des Differentials die Z.ihl der Ausnehmungen in den beiden Sätzen verschieden ist und daß über bzw. unter den Ausnehmungen in den Teilmuttern bzw. im Ring für jeden Satz von Ausnehmungen mindestens eine öffnung vorgesehen ist, in die und eine Ausnehmung von außen ein Mitnehme rs tück eingesetzt ist. Die drehfeste Verbindung zwischen Teilmuttern und Ring erfolgt also über die Mitnehmerstücke, die von außen zugänglich sind und lediglich aus den öffnungen und Ausnehmungen herausgenommen werden müssen, um ein Verdrehen der Teilmuttern relativ zum Ring und relativ zueinander, solange sie auf der Kugelgewindespindel sitzen, zu ermöglichen.

Es wäre nun möglich, die Teilmuttern in den Ring einzusetzen, wie dies bei der vorstehend beschriebenen, bekannten Differentialdoppelmutter der FaIJ ist. Bevorzugt wird jedoch eine Konstruktion, bei der, wie an sich bekannt, der Ring in die Teilmuttern eingesetzt ist und von diesen überlappt wird. Es ist ferner zweckmäßig, wenn die das Differential bildenden Ausnehmungen im Ring vorgesehen sind, da dann am Umfang der Differentialdoppelmutter lediglich eine öffnung je Teilmutter erforderlich ist.

Die das Differential bildenden Ausnehmungen können beispielsweise als Nuten, Langlöcher, einfache und Gewindebohrungen und dgl. ausgebildet sein. Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der die Mitnehmerstücke Schraubbolzen, die Öffnungen Gewindebohrungen und die Ausnehmungen dem Durchmesser der Schraubbolzen angepaßte Langlöcher sind. Es bedarf dann

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keiner besonderem Mittel, die Mitnehmerstücke zu sichern, und außerdem führen unterschiedliche Vorspannungen nicht zu Passungsschwierigkeiten beim Einsetzen der Mitnehmerstücke durch die Öffnungen hindurch in die Ausnehmungen.

Sowohl die Pertigung als auch die Montage der Differentialdoppelmutter wird besonders einfach, wenn die Langlochet einseitig offen sind.

Bei einer hinsichtlich der Fertigung bevorzugten Ausführungsform sind die Mitnehmerstücke in radialer Richtung verlaufend einsetzbar. Sie könnten aber auch schräg eingesetzt sein einziges Erfordernis ist, daß sie von außen zugänglich sind.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform der Teilmuttern, 1

j bei der diese an ihren beiden Stirnseiten der Aufnahme des

Rings und von Schmutzabstreifringen dienende, von Mutternaußenwandbereich übergriffene Ringräume aufweisen. Diese Ringräume können ggf. aber auch andere Bauelemente aufnehmen. Aus der beschriebenen Gestaltung der Teilmuttern resultiert eine universelle Verwendbarkeit.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungs f . gemäßen Differentialdoppelmutter; es zeigen:

Fig. 1 die teilweise aufgeschnittene Differentialdoppelmutter auf der Kugelgewindespindel;

Fig. 2

und 3 Schnitte durch die Differentialdoppelmutter und die

Kugelgewindespindel gem. den Linien 2-2 und 3-3 in Fig. 1;

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Fig. 4 eine Ansicht des das Differential aufweisenden Rings;

Fig. 5

und 6 Stirnansichten des Rings gemäß den Pfeilen A und B

in Figur 4, und

Fig. 7 einen Schnitt durch einen Teil der Gewindespindel und der Differentialdoppelmutter im Bereich des Rings zur Verdeutlichung der axialen Vorspannung.

Auf einer Kugelgewindespindel 10 mit Kugellaufbahnen 12 sitzt eine Differentialdoppelmutter, die aus zwei Teilmuttern 14 und 16 und einem Ring 18 zusammengesetzt ist. Auch die Teilmuttern 14 und 16 besitzen Kugellaufbahnen 20 und sind mittels Kugeln 22 auf der Kugelgewindespindel 10 drehbar gelagert.

Die Teilmuttern besitzen an beiden Stirnseiten Ausnehmungen, die Ringräume 24 bilden. Die einander zugekehrten Ringräume der beiden Teilmuttern nehmen den Ring 18 auf, der zur Bildung des Differentials an beiden Enden mit einem Satz von Langlöchern 26 versehen ist, und zwar bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel mit einem Satz von 12 Langlöchern 26a und einem Satz von dreizehn Langlöchern 26b; diese Langlöcher sind einseitig offen.

Λη den einander zugekehrten Stirnseiten besitzen die Teilrnuttern 14 und 16 ferner jeweils zwei Gewindebohrungen, und «war besitzt die Teilmutter 16 entsprechend der Teilung des Rings 18 zwei einander exakt diagonal gegenüberliegende Gewindebohrungen 28a und 28b, während die Teilmutter 14

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zwei Gewindebohrungen 30a und 30b aufweist, die einander nicht exakt diagonal gegenüberliegen. Auf diese Weise läßt es sich ermöglichen, das jede der Gewindebchrungen mit einem darunter liegenden Langloch des Rings 18 fluchtet. Der Verbindung der Teilmuttern 14 und 16 miteinander und mit dem Ring 18 dienen Schraubbolzen 32, die unten ein zylindrisches Teilstück 32a besitzen, dessen Durchmesser dem Tarchmesser der Langlöcher 26a und 26b angepaßt ist.

Die Ringräume 24 in den voneinander abgekehrten Stirnseiten der Teilmuttern 14 und 16 nehmen schließlich Abstreifringe 34 auf, durch die verhindert wird, daß Schmutz in die Differentialdoppelmutter gelangt.

Da der Radius der Kugellaufbahnen 12 und 20 größer als derjenige der Kugeln 22 ist, würde sich ein axiales Spiel zwischen Differentialdoppelmutter und Kugelgewindespindel ergeben. Um dies zu verhindern, werden die Teilmuttern 14 und 16 so relativ zueinander verdreht, daß sich die Kugeln 22 in den beiden Teilmuttern gegen einander entgegengesetzte Planken der Kugellaufbahnen anlegen, wie dies aus Figur 7 hervorgeht. Soll nun beispielsweise diese axiale Vorspannung zwischen den beiden Teilmuttern erhöht werden, so ist dies dank des Differentials, das die beiden Sätze von Langlöchern 26a und 26b mit unterschiedlicher Teilung bilden, in kleinen Schritten möglich. Zu diesem Zweck werden die Schraubbolzen 32 aus den Gewindebohrungen herausgeschraubt und die beiden Teilmuttern auf der Kugelgewindespindel und relativ zueinander so verdreht, daß die Schraubbolzen beim Wiedereinsetzen in die Gewindebohrungen in die jeweils nächsten Langlöcher des Rings 18 eingreifen. Die Änderung der axialen Verspannung

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kann also vorgenommen werden, ohne daß die Differentialdoppelmutter von der Kuge!gewindespindel 10 abgenommen werden muß. Außerdem baut die erfindungsgemäße Differential doppelmutter in radialer Richtung verhältnismäßig klein.

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Claims (8)

A 39 994 b b - 135 , τ 8 - 22. März 1973 ' '! ' Schutzansprüche

1. Vorgespannte Differentialdoppelmutter für KugelgewindespindelH; mit zwei Teilmuttern und einem zwischen diesem angeordneten Ring, wobei sich Ring und Teilmuttern überlappen und über das Differential bildende formschlüssige Verbindungen im überiappungsbereich miteinander drehfest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Teilmutter (14,36) ein Satz von Ausnehmungen (26a,26b) im Ring (18) oder im Überiappungsbereich der Teilmutter vorgesehen ist, daß zur Bildung des Differentials die Zahl der Ausnehmungen (26a,26b) in den beiden Sätzen verschieden ist, und daß über bzw. unter den Ausnehmungen in den Teilmuttern (14,16) bzw. im Ring für jeden Satz von Ausnehmungen mindestens ein^ öffnung (28a,28b,30a, 30b) vorgesehen ist, in die und eine Ausnehmung von außen ein Mitnehmerstück (32) eingesetzt ist.

2. Differentialdoppelmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Differential bildenden Ausnehmungen (26a,26b) im Ring (18) vorgesehen sind.

3. Differentialdoppelmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerstücke Schraubbolzen (32) a\e öffnungen Gewindebohrungen (28a,28b,3Oa,3Ob) und die Ausnehmungen dem Durchmesser der Schraubbolzen angepaßte Langlöcher (26a,26b) sind.

4. Differantialdoppelmutter nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher (26a,26b) einse ¹^ig offen sind.

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5. Differentialdoppelmutter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerstücke (32) in radialer Richtung verlaufend einsetzbar sind.

6. Differentialdoppelmutter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmuttern (14,16) jeweils zwoi einander mindestens ungefähr diagonal gegenüberliegende entsprechend der jeweiligen Teilung des Differentials öffnungen (28a,28b; 30a,30b) für Mitnehmerstücke (32) aufweisen.

7. Differentialdoppelmutter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmuttern (14,16) an ihren beiden Stirnseiten der Aufnahme des Rings (18) und von Schmutzabstreifringen (34) dienende, vom Mutternaußenwandbereich übergriffene Ringräume f24) aufweisen.

8. Differentialdoppelmutter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da*? sich die Zahl der Ausnehmungen in den beiden Sätzen um 1 unterscheiden.

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