WO2011113724A1 - Planetenwälzgewindetrieb - Google Patents

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WO2011113724A1
WO2011113724A1 PCT/EP2011/053456 EP2011053456W WO2011113724A1 WO 2011113724 A1 WO2011113724 A1 WO 2011113724A1 EP 2011053456 W EP2011053456 W EP 2011053456W WO 2011113724 A1 WO2011113724 A1 WO 2011113724A1
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WO
WIPO (PCT)
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nut
grooves
sleeve
threaded spindle
planet
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/053456
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Rudy
Bettina Rudy
Michael Kurz
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg filed Critical Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2011113724A1 publication Critical patent/WO2011113724A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H25/2252—Planetary rollers between nut and screw
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/2003—Screw mechanisms with arrangements for taking up backlash
    • F16H25/2006—Screw mechanisms with arrangements for taking up backlash with more than one nut or with nuts consisting of more than one bearing part

Definitions

  • the invention relates to a Planetenxxlzgewindetrieb, the relative rotation between a see mother and a threaded spindle converts into an axial relative displacement between the nut and the threaded spindle.
  • a planetary roller screw drive which is provided with a threaded spindle and with a nut arranged on the threaded spindle. Furthermore, several, arranged between the threaded spindle and the nut, distributed over the circumference planets are provided.
  • the nut is provided on its inner circumference with nut-side grooves.
  • the threaded spindle is provided on its outer circumference with a screw thread, wherein the planets are peripherally provided with respective feed grooves and guide grooves.
  • the guide grooves are only in engagement with the nut side grooves, and the feed grooves are only engaged with the screw thread. Further, a biasing means for the planets is provided.
  • the planets roll on the one hand on the outer circumference of the threaded spindle and on the other hand on the inner circumference of the nut. Since the feed grooves of the planet and the screw thread of the threaded shaft engage, creates an axial feed, which is dependent on the rotational speed and the pitch of the screw thread.
  • the nut side grooves, the screw thread, and the guide grooves are all referred to as profilings.
  • each groove forms a circumferentially self-contained track or groove, wherein a plurality of mutually adjacent grooves is provided, wherein a groove of groove flanks is limited.
  • the biasing means are supported, which are pressed with biasing forces against Ril- len of the profiles of the planet. At least segments of the profiles are free of play on the inner profiling of the mother and the outer profiling of the spindle.
  • the biasing means are formed by a against pressing grooves of the profiles of the planet biasing ring and an elastic element.
  • This elastic element may also be referred to as a spring element, which may be formed, for example, by an O-ring made of rubber or by a plate spring or a corrugated spring according to this document.
  • the present invention was based on the object to provide a Planetenxxlzgewinde- drive according to the preamble of claim 1, which is easy to manufacture. According to the invention this object is achieved by the Planetenracelzgewindetrieb according to claim 1. Due to the fact that the nut has two mutually axially movable nut parts, and that the pretensioning device has a spring element spring-loaded against the nut part, an easily produced planetary roller screw drive is provided in which a play-free arrangement of the planets is ensured, such that a slippage of the planetary roller screw drive is very low.
  • the spring element can be formed, for example, by a single, or even several springs arranged distributed over the circumference of the spindle, for example helical compression springs, corrugated springs, or disk springs, or also commercially available O-rings.
  • the selection and the design of the spring element can be made depending on the application, for example, the spring stiffness and required spring travel can be used for interpretation.
  • the mother assumes the function of a biasing device in accordance with the invention at the same time by ensuring springing of the planets even when the planetary roller screw is unloaded.
  • the play-free arrangement of the planets allows a desired slip-free conversion of a relative rotation in a relative axial displacement between the threaded spindle and the nut.
  • An economically particularly simple development according to the invention provides that the two preferably rolled nut parts are arranged in a preferably non-cutting produced by forming sleeve, wherein an axial sliding seat is provided for a female part in the sleeve.
  • the two nut parts can be provided, for example, in that rings are cut to length from a pipe and are rolled on the inner circumference with a roller burnishing tool, so that the nut-side grooves provided on the inner circumference are formed.
  • the sleeve can also be provided by a commercially available tube, or else in particular in large quantities by deep-drawing of suitable thermoforming material can be produced.
  • the axial sliding seat ensures a required axial mobility between the two mother parts.
  • the sleeve and the one nut part can be provided with slide bearing surfaces on their peripheral sides facing one another.
  • the other female part may be immovable relative to the sleeve. Preferably, this other female part is pressed into the sleeve. But it is also possible to connect the sleeve and the other female part integrally with each other. Thus, it is conceivable that the sleeve produced, for example, in a forming process is provided on the inner circumference in a rolling process with the nut-side grooves.
  • the spring element can be arranged axially outside the two nut parts and, on the one hand, supported on the sleeve and, on the other hand, be pressed against the one nut part.
  • the sleeve may be provided with a radial flange on which the spring element is supported.
  • the planets in a known manner in each case one provided with the feed grooves center section, and arranged on both sides of the central portion end portions provided with the guide grooves are.
  • the central portion may be larger in diameter than the end portions, so that each planet has two different effective diameters, a smaller effective diameter at the end portions and a larger effective diameter at the central portion.
  • a development according to the invention provides that the two nut parts have a different number of nut-side grooves, wherein the nut part arranged in the axial sliding seat has the smaller number of guide grooves.
  • the threaded spindle of the planetary roller drive is subjected to large axial forces in only one axial main direction and only small axial forces are applied in the opposite axial direction, it may be expedient to arrange the movable nut part in such a way that it Leadership of the planets and the bias of the planet takes over, but is acted upon only with these small axial forces.
  • the axially movable nut part has only a few nut-side grooves, so that the axial space requirement of the Planetenracelzgewindetriebes invention is reduced.
  • the planets it may be appropriate for the planets that the above-mentioned end portions of the planets have a different number of guide grooves.
  • the single FIGURE shows a Planetenskylzgewindetrieb invention in longitudinal section.
  • a nut 2 On a threaded spindle 1, a nut 2 is arranged. Between the threaded spindle 1 and the nut 2 are more than the circumference of the threaded spindle del 1 distributed planet 3 arranged. The planet 3 roll on the outer circumference of the threaded spindle 1 and on the inner circumference of the nut 2 from.
  • the nut 2 is designed in two parts, wherein the two nut parts are arranged in an axially displaceable manner to each other 4.5. Both nut parts 4, 5 are provided on the inner circumference in each case with nut-side grooves 6. Both nut parts 4, 5 are made of sheet metal in a forming process, the grooves 6 being produced by rolling.
  • the nut 2 is arranged in a sleeve 7.
  • the female part 5 is arranged in an axial sliding seat 5a and consequently axially displaceable relative to the sleeve 7.
  • the female part 5 can be rotatably connected to the sleeve 7.
  • the sleeve 7 is formed from sheet metal by deep drawing. At its two axial ends, the sleeve 7 is provided with one coupling part 8, 9 each. Both coupling parts 8,9 are attached to the sleeve 7. These coupling parts 8,9 are used to connect other, not pictured machine parts.
  • the planets 3 are formed by rollers, each having a central portion 10, as well as on both sides of the central portion 10 arranged end portions 1 1, 12 have.
  • the central portion 10 is provided at its periphery with a plurality of feed grooves 13.
  • the two end portions 1 1, 12 are provided at their periphery with a plurality of guide grooves 14,15.
  • the guide grooves 14, 15 and the feed grooves 13 are arranged parallel to one another and also parallel to a plane arranged transversely to the planetary axis.
  • the end portions 1 1, 12 are smaller in diameter than the central portion 10, so that the guide grooves 14,15 are smaller in diameter than the feed grooves 13th
  • the planet 3 are in operative engagement on the one hand with the nut 2 and on the other hand with the threaded spindle. 1
  • the guide grooves 14,15 of the planet 3 and the nut side grooves 6 of the nut 2 engage with each other, wherein in operative engagement flanks of the guide grooves 14,15 abut flanks of the nut side grooves 6.
  • the feed grooves 13 of the planet 3 and a screw thread 16 of the threaded spindle 1 engage with each other, wherein in operative engagement flanks of the feed grooves 13 bear against flanks of the screw thread 16.
  • the figure shows that the feed grooves 13 are only in operative engagement with the screw thread 16 of the threaded spindle 1, and that the guide grooves 14,15 are only in operative engagement with the nut side grooves 6 of the nut 2.
  • a pretensioning device 17 is provided in order to keep the planet 3 in operative engagement even when the planetary roller screw is unloaded, so that a conversion of a relative rotation between the nut 2 and the threaded spindle 1 into an axial displacement between the threaded spindle 1 and the nut 2 with very little slippage he follows.
  • the biasing means 17 is formed by the one axially movable nut member 5 and a plate spring 18.
  • the plate spring 18 is aaxially supported on the one hand on the coupling part 9 and on the other hand against the axially movable nut member 5 springs.
  • the planets 3 are mounted at their ends in centering disks 19.
  • Each centering disk 19 has bores 20 or elongated holes arranged distributed along the circumference corresponding to the number of planets 3, into which pins 21 of the planets 3 engage with play in the radial directions.
  • the axially movable nut part 5 is spring-biased in the direction of the other nut part 4 fastened in the sleeve 7. If one thinks away the threaded spindle 1 shown here, the spring force is introduced from the nut part 5 into the planets 3 and from there into the other nut part 4. As a result, this spring force is absorbed by the sleeve 7. As a result of the wedge-shaped formation of the flanks of the guide grooves 14,15 and the feed grooves 13, a radial force component, which pushes the planet 3 radially inwardly. However, the planets 3 can not or only slightly dodge radially because they are prevented by the provided threaded spindle 1 therefrom.
  • the main axial load takes place from right to left.
  • the axially movable nut member 5 transmits only the axial spring force of the plate spring 18, but not the external load in the direction of the main axial load.
  • the number of nut-side grooves 6 on the movable nut member 5 is less than the number of grooves 6 on the other nut member 4.
  • the axial power flow in the main load direction is in the embodiment of the threaded spindle 1 on the planet 3 in the firmly connected to the sleeve 7 mother part. 4

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Planetenwälzgewindetrieb, mit einer Gewindespindel (1), und mit einer auf der Gewindespindel (1) angeordneten Mutter (2), und mit mehreren über den Umfang verteilten,zwischen der Gewindespindel (1) und der Mutter (2) angeordneten Planeten (3), die am Innenumfang der Mutter (2) sowie am Außenumfang der Gewindespindel (1) abwälzbar angeordnet sind. Eine Vorspanneinrichtung (17) für die Planeten (3) ist vorgesehen, wobei die Mutter (2) zwei axial zueinander bewegliche Mutterteile (4, 5) aufweist, und wobei die Vorspanneinrichtung (17) ein gegen das eine Mutterteil (5) angefedertes Federelement aufweist. Die Mutter übernimmt zwei Funktionen: einerseits ist sie Getriebeteil und andererseits ist sie Teil der Vorspanneinrichtung.

Description

Planetenwälzgewindetrieb
Die Erfindung betrifft einen Planetenwälzgewindetrieb, der eine Relativdrehung zwi- sehen einer Mutter und einer Gewindespindel in eine axiale Relativverschiebung zwischen der Mutter und der Gewindespindel umwandelt.
Aus der Druckschrift DE 20 2008 008 013 B3 ist ein Planetenwälzgewindetrieb bekannt, der mit einer Gewindespindel und mit einer auf der Gewindespindel angeordne- ten Mutter versehen ist. Ferner sind mehrere, zwischen der Gewindespindel und der Mutter angeordnete, über den Umfang verteilte Planeten vorgesehen. Die Mutter ist an ihrem Innenumfang mit mutterseitigen Rillen versehen. Die Gewindespindel ist an ihrem Außenumfang mit einem Schraubgewinde versehen, wobei die Planeten umfangsseitig jeweils mit Vorschubrillen sowie Führungsrillen versehen sind. Die Füh- rungsrillen sind lediglich in Eingriff mit den mutterseitigen Rillen, und die Vorschubrillen sind lediglich in Eingriff mit dem Schraubgewinde. Ferner ist eine Vorspanneinrichtung für die Planeten vorgesehen.
Unter einer Betätigung des Planetenwälzgewindetriebes wälzen die Planeten einer- seits am Außenumfang der Gewindespindel ab und andererseits am Innenumfang der Mutter. Da die Vorschubrillen der Planeten und das Schraubgewinde der Gewindespindel ineinandergreifen, entsteht ein axialer Vorschub, der abhängig ist von der Rotationsgeschwindigkeit und der Steigung des Schraubgewindes. In dieser Druckschrift sind die mutterseitigen Rillen, das Schraubgewinde, sowie die Führungsrillen sämtlich als Profilierungen bezeichnet. Während das Schraubgewinde der Gewindespindel entlang einer Schraubenlinie am Umfang der Gewindespindel ausgebildet ist, bildet jede Rille eine umfangsseitig in sich geschlossene Bahn oder Nut, wobei eine Vielzahl einander benachbart angeordneter Rillen vorgesehen ist, wobei eine Rille von Rillenflanken begrenzt ist.
Der Eingriff der Planeten einerseits mit der Mutter und andererseits mit der Gewindespindel ist in dieser Druckschrift deutlich in den Figuren 2 und 3 erkennbar. Die Rillen und das Schraubgewinde sind durch Rillenflanken und durch Gewindeflanken be- grenzt, die aneinander anliegen, so dass über die Planeten eine mit möglichst gerin- gem Schlupf behaftete, reibschlüssige Verbindung zwischen der Mutter und der Gewindespindel bereitgestellt ist.
In der Mutter sind die Vorspannmittel gelagert, welche mit Vorspannkräften gegen Ril- len der Profilierungen der Planeten gedrückt sind. Wenigstens Segmente der Profilierungen liegen spielfrei an der Innenprofilierung der Mutter und der Außenprofilierung der Spindel an. Die Vorspannmittel sind durch einen gegen Rillen der Profilierungen der Planeten drückenden Vorspannring sowie ein elastisches Element gebildet. Dieses elastische Element kann auch als Federelement bezeichnet werden, das gemäß dieser Druckschrift bspw. durch einen O-Ring aus Gummi oder durch eine Tellerfeder oder eine Wellfeder gebildet sein kann.
Durch die Vorspannmittel zur Generierung definierter Vorspannungen zwischen dem Planeten und der Mutter beziehungsweise der Spindel sind auch Wärmeausdehnun- gen dieser Komponenten beim Betrieb des Gewindetriebs unkritisch und führen zu einem geringen Schlupf, der keine negativen Auswirkungen auf die Regelung der Linearposition des Gewindetriebs hat. Durch diese Vorspanneinrichtung ist ein einwandfreier Wirkeingriff der Planeten mit der Gewindespindel sowie mit der Mutter gewährleistet.
Ein Vorteil dieses Planetenwälzgewindetriebes besteht darin, dass trotz vorhandenen Spiels zwischen den Profilierungen der Planeten einerseits und der Innenprofilierung der Mutter beziehungsweise der Außenprofilierung der Spindel andererseits mittels der Vorspannmittel auch im lastfreien Zustand ein geringer Schlupf des Gewindetriebs erhalten wird. Dies bedeutet, dass bei der Festlegung der Komponenten des Gewindetriebs relativ große Toleranzen zulässig sind, was die Kosten der Herstellung des Gewindetriebs signifikant reduziert.
Nachteilig kann bei derartigen Planetenwälzgewindetrieben der aufgrund der Vor- spanneinrichtung erhöhte Fertigungsaufwand sein, beispielsweise die Anzahl der Bauteile. Ferner erfordert dieser Planetenwälzgewindetrieb einen erhöhten axialen Bauraum.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, einen Planetenwälzgewinde- trieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, der einfach herstellbar ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Planetenwälzgewindetrieb gemäß Anspruch 1 gelöst. Dadurch, dass die Mutter zwei axial zueinander bewegliche Mutterteile aufweist, und dass die Vorspanneinrichtung ein gegen das eine Mutterteil an- gefedertes Federelement aufweist, ist ein einfach herstellbarer Planetenwälzgewindetrieb bereitgestellt, bei dem eine spielfreie Anordnung der Planeten gewährleistet ist, so dass ein Schlupf des Planetenwälzgewindetriebes sehr gering ist.
Ferner ist aufgrund des ersatzlosen Wegfalls eines Vorspannringes - wie er bspw. in der eingangs genannten DE 20 2008 008 013 B3 erforderlich ist - einerseits die Teileanzahl reduziert, und andererseits ist der axiale Bauraumbedarf reduziert.
Das Federelement kann bspw. durch eine einzelne, oder auch mehrere über den Umfang der Spindel verteilt angeordnete Federn gebildet sein, bspw. Schraubendruckfe- dem, Wellfedern, oder Tellerfedern, oder auch handelsüblichen O-Ringen. Die Auswahl und die Auslegung des Federelementes kann je nach Anwendungsfall erfolgen, wobei bspw. die Federsteif ig keit sowie erforderliche Federwege zur Auslegung herangezogen werden können. Dadurch, dass die Mutter in erfindungsgemäßer Weise zweigeteilt ist, übernimmt die Mutter mehrere Funktionen: Einerseits ist sie wie üblich ein zur Umwandlung von drehenden in axiale Bewegungen erforderliches Getriebteil. Bei erfindungsgemäßen Pla- netenwälzgewindetrieben kann es daher zweckdienlich sein, wenn die beiden axial zueinander beweglich angeordneten Mutterteile drehfest zueinander angeordnet sind. Andererseits übernimmt die Mutter in erfindungsgemäßer Weise zugleich die Funktion einer Vorspanneinrichtung, indem sie eine Anfederung der Planeten auch bei unbelastetem Planetenwälzgewindetrieb sicherstellt. Die spielfreie Anordnung der Planeten ermöglicht eine angestrebte schlupffreie Umwandlung einer Relativdrehung in eine relative Axialverschiebung zwischen der Gewindespindel und der Mutter.
Aufgrund der Anfederung der Planeten über das eine Mutterteil wirkt eine radiale Kraftkomponente im Wirkeingriff der Planeten an den keilförmigen Flanken der Rillen und des Schraubgewindes, so dass die Planeten einerseits von der Mutter radial einwärts und andererseits von der Gewindespindel radial auswärts gedrückt werden, und somit auch bei unbelastetem Planetenwälzgewindet eb einen Wirkeingriff der Planeten gewährleisten.
Eine wirtschaftlich besonders einfache erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass die beiden vorzugsweise rollierten Mutterteile in einer vorzugsweise spanlos durch Umformen hergestellten Hülse angeordnet sind, wobei ein axialer Schiebesitz für das eine Mutterteil in der Hülse vorgesehen ist.
Die beiden Mutterteile können bspw. dadurch bereitgestellt werden, dass Ringe von einem Rohr abgelängt werden, und am Innenumfang mit einem Rollierwerkzeug rol- liert werden, so dass die am Innenumfang vorgesehenen mutterseitigen Rillen gebildet sind.
Die Hülse kann ebenfalls durch ein handelsübliches Rohr bereitgestellt werden, oder aber auch insbesondere bei großen Stückzahlen im Tiefziehverfahren aus geeignetem Tiefziehenmaterial hergestellt werden.
Der axiale Schiebesitz gewährleistet eine erforderliche axiale Beweglichkeit zwischen den beiden Mutterteilen. Bspw. können die Hülse und das eine Mutterteil an ihren ein- ander zugewandten Umfangsseiten mit Gleitlagerflächen versehen sein.
Das andere Mutterteil kann gegenüber der Hülse unbeweglich angeordnet sein. Vorzugsweise ist dieses andere Mutterteil in die Hülse eingepresst. Es ist aber auch möglich, die Hülse und das andere Mutterteil einstückig miteinander zu verbinden. So ist denkbar, dass die bspw. in einem Umformverfahren hergestellte Hülse am Innenumfang in einem Rolliervorgang mit den mutterseitigen Rillen versehen wird.
Das Federelement kann axial außerhalb der beiden Mutterteile angeordnet sein und einerseits an der Hülse abgestützt und andererseits gegen das eine Mutterteil angefe- dert sein. Bspw. kann die Hülse mit einem Radialflansch versehen sein, an dem das Federelement abgestützt ist.
Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung weisen die Planeten in bekannter Weise jeweils einen mit den Vorschubrillen versehenen Mittel abschnitt auf, sowie beidseits des Mittelabschnitts angeordnete Endabschnitte, die mit den Führungsrillen versehen sind. In bekannter Weise kann der Mittelabschnitt im Durchmesser größer sein als die Endabschnitte, so dass jeder Planet zwei unterschiedliche Wirkdurchmesser hat, einen kleineren Wirkdurchmesser an den Endabschnitten und einen größeren Wirkdurchmesser an dem Mittelabschnitt.
Für eine weitere Reduzierung des axialen Bauraumbedarfs sieht eine erfindungsgemäße Weiterbildung vor, dass die beiden Mutterteile eine unterschiedliche Anzahl von mutterseitigen Rillen aufweist, wobei das im axialen Schiebesitz angeordnete Mutterteil die geringere Anzahl von Führungsrillen aufweist. Insbesondere, wenn im Anwen- dungsfall die Gewindespindel des Planetenwälzgewindetriebes in nur einer axialen Hauptrichtung mit großen axialen Kräften beaufschlagt wird und in der entgegengesetzten axialen Richtung lediglich mit geringen axialen Kräften beaufschlagt wird, kann es zweckmäßig sein, das bewegliche Mutterteil so anzuordnen, dass es die Führung der Planeten sowie die Vorspannung der Planeten übernimmt, jedoch lediglich mit diesen geringen axialen Kräften beaufschlagt wird. In diesem Fall genügt es, wenn das axial bewegliche Mutterteil nur wenige mutterseitige Rillen aufweist, so dass der axiale Bauraumbedarf des erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetriebes reduziert ist. Entsprechend dieser Ausbildung der Mutter kann es bei den Planeten zweckmäßig sein, dass die oben erwähnten Endabschnitte der Planeten eine unterschiedliche Anzahl von Führungsrillen aufweisen.
Wenn der erfindungsgemäße Planetenwälzgewindetrieb an weitere Maschinenteile angeschlossen werden soll, ist es gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung zweckmäßig, wenn an beiden Enden der Hülse jeweils ein Kupplungsteil befestigt ist zum Anschließen eines Maschinenteiles.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer einzigen Figur abgebildeten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetrieb im Längsschnitt. Auf einer Gewindespindel 1 ist eine Mutter 2 angeordnet. Zwischen der Gewindespindel 1 und der Mutter 2 sind mehrere über den Umfang der Gewindespin- del 1 verteilte Planeten 3 angeordnet. Die Planeten 3 wälzen am Außenumfang der Gewindespindel 1 sowie am Innenumfang der Mutter 2 ab.
Die Mutter 2 ist zweiteilig ausgeführt, wobei die beiden Mutterteile 4,5 axialbeweglich zueinander angeordnet sind. Beide Mutterteile 4, 5 sind am Innenumfang jeweils mit mutterseitigen Rillen 6 versehen. Beide Mutterteile 4,5 sind aus Blech in einem Umformverfahren hergestellt, wobei die Rillen 6 durch Rollieren hergestellt sind.
Die Mutter 2 ist in einer Hülse 7 angeordnet. Das Mutterteil 5 ist in einem axialen Schiebesitz 5a und demzufolge gegenüber der Hülse 7 axial verschieblich angeordnet. Über weitere, hier nicht abgebildete Mittel kann das Mutterteil 5 jedoch drehfest mit der Hülse 7 verbunden sein.
Die Hülse 7 ist aus Blech im Tiefziehverfahren geformt. An ihren beiden axialen En- den ist die Hülse 7 mit je einem Kupplungsteil 8,9 versehen. Beide Kupplungsteile 8,9 sind an der Hülse 7 befestigt. Diese Kupplungsteile 8,9 dienen dem Anschluss weiterer, hier nicht abgebildeter Maschinenteile.
Die Planeten 3 sind durch Rollen gebildet, die jeweils einen Mittelabschnitt 10, sowie beidseits des Mittelabschnitts 10 angeordnete Endabschnitte 1 1 ,12 aufweisen. Der Mittelabschnitt 10 ist an seinem Umfang mit einer Vielzahl von Vorschubrillen 13 versehen. Die beiden Endabschnitte 1 1 ,12 sind an ihrem Umfang jeweils mit mehreren Führungsrillen 14,15 versehen. Die Führungsrillen 14,15 und die Vorschubrillen 13 sind parallel zueinander angeordnet und auch parallel zu einer quer zur Planetenach- se angeordneten Ebene. Die Endabschnitte 1 1 ,12 sind im Durchmesser kleiner als der Mittelabschnitt 10, so dass die Führungsrillen 14,15 im Durchmesser kleiner sind als die Vorschubrillen 13.
Die Planeten 3 sind im Wirkeingriff einerseits mit der Mutter 2 und andererseits mit der Gewindespindel 1 . Die Führungsrillen 14,15 der Planeten 3 und die mutterseitigen Rillen 6 der Mutter 2 greifen ineinander ein, wobei im Wirkeingriff in bekannter Weise Flanken der Führungsrillen 14,15 an Flanken der mutterseitigen Rillen 6 anliegen. Die Vorschubrillen 13 der Planeten 3 und ein Schraubgewinde 16 der Gewindespindel 1 greifen ineinander, wobei im Wirkeingriff Flanken der Vorschubrillen 13 an Flanken des Schraubgewindes 16 anliegen. Der Figur ist zu entnehmen, dass die Vorschubrillen 13 lediglich im Wirkeingriff mit dem Schraubgewinde 16 der Gewindespindel 1 sind, und dass die Führungsrillen 14,15 lediglich im Wirkeingriff mit dem mutterseitigen Rillen 6 der Mutter 2 sind.
Eine Vorspanneinrichtung 17 ist vorgesehen, um die Planeten 3 auch bei unbelaste- tem Planetenwälzgewindetrieb im Wirkeingriff zu halten, so dass eine Umwandlung einer Relativdrehung zwischen der Mutter 2 und der Gewindespindel 1 in eine Axialverschiebung zwischen der Gewindespindel 1 und der Mutter 2 mit sehr geringem Schlupf erfolgt. Die Vorspanneinrichtung 17 ist gebildet durch das eine axial bewegliche Mutterteil 5 sowie eine Tellerfeder 18. Die Tellerfeder 18 ist einerseits an dem Kupplungsteil 9 a- xial abgestützt und andererseits gegen das axial bewegliche Mutterteil 5 angefedert.
Die Planeten 3 sind an ihren Enden in Zentrierscheiben 19 gelagert. Jede Zentrier- Scheibe 19 weist entsprechend der Anzahl der Planeten 3 über den Umfang verteilt angeordnete Bohrungen 20 oder Langlöcher auf, in die Zapfen 21 der Planeten 3 mit Spiel in den radialen Richtungen eingreifen.
Unter der Federkraft der Tellerfeder 18 wird das axial bewegliche Mutterteil 5 in Rich- tung auf das andere, in der Hülse 7 befestigte Mutterteil 4 angefedert. Denkt man die hier abgebildete Gewindespindel 1 weg, wird die Federkraft von dem Mutterteil 5 in die Planeten 3 und von dort in das andere Mutterteil 4 eingeleitet. Demzufolge wird diese Federkraft von der Hülse 7 aufgenommen. Infolge der keilförmigen Ausbildung der Flanken der Führungsrillen 14,15 sowie der Vorschubrillen 13 stellt sich eine radiale Kraftkomponente ein, die die Planeten 3 radial einwärts drückt. Die Planeten 3 können jedoch nicht oder nur geringfügig radial ausweichen, weil sie von der vorgesehenen Gewindespindel 1 daran gehindert werden. Auf diese Weise ist ein sehr schlupfarmer Betrieb auch bei von außen unbelaste- tem erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetrieb gewährleistet. Die für einen ein- wandfreien Wirkeingriff der Planeten 3 erforderliche radiale Verlagerung der Planeten 3 wird über deren Radialspiel in den Bohrungen 20 ermöglicht.
Im Ausführungsbeispiel erfolgt die axiale Hauptbelastung von rechts nach links. Das bedeutet, dass das axial bewegliche Mutterteil 5 lediglich die axiale Federkraft der Tellerfeder 18 überträgt, nicht jedoch die äußere Belastung in Richtung der axialen Hauptbelastung. Aus diesem Grund ist im Ausführungsbeispiel die Anzahl der mutter- seitigen Rillen 6 an dem beweglichen Mutterteil 5 geringer als die Anzahl der Rillen 6 an dem anderen Mutterteil 4. Der axiale Kraftfluß in der Hauptbelastungsrichtung er- folgt im Ausführungsbeispiel von der Gewindespindel 1 über die Planeten 3 in das fest mit der Hülse 7 verbundene Mutterteil 4.
Bezugszeichen Gewindespindel
Mutter
Planeten
Mutterteil
Mutterteil
a Schiebesitz
Hülse
Hülse
Kupplungsteil
Kupplungsteil
0 Mittelabschnitt
Endabschnitt
2 Endabschnitt
3 Vorschubrillen
4 Führungsrille
5 Führungsrille
6 Schraubgewinde
7 Vorspanneinrichtung
8 Tellerfeder
9 Zentrierscheibe
0 Bohrung
1 Zapfen

Claims

Patentansprüche
1 . Planetenwalzgewindetrieb, mit einer Gewindespindel (1 ), und mit einer auf der Gewindespindel (1 ) angeordneten Mutter (2) , und mit mehreren über den Umfang verteilten .zwischen der Gewindespindel (1 ) und der Mutter (2) angeordneten Planeten (3), die am Innenumfang der Mutter (2) sowie am Außenumfang der Gewindespindel (1 ) abwälzbar angeordnet sind, wobei die Mutter (2) an ihrem Innenumfang mit mutterseitigen Rillen (6) versehen ist, und wobei die Gewindespindel (1 ) mit einem Schraubgewinde (16) versehen ist, und wobei die Planeten (3) umfangsseitig jeweils mit Vorschubrillen (13) sowie Führungsrillen (14) versehen sind, wobei die Führungsrillen (14) lediglich in Eingriff mit den mutterseitigen Rillen (6) sind, und wobei die Vorschubrillen (13) lediglich in Eingriff mit dem Schraubgewinde (16) sind, und wobei eine Vorspanneinrichtung (17) für die Planeten (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (2) zwei axial zueinander bewegliche Mutterteile (4, 5) aufweist, wobei die Vorspanneinrichtung (17) ein gegen das eine Mutterteil (5) angefedertes Federelement aufweist.
2. Planetenwalzgewindetrieb nach Anspruch 1 , bei dem die beiden vorzugsweise rollierten Mutterteile (4, 5) in einer vorzugsweise spanlos durch Umformen hergestellten Hülse (7) angeordnet sind, wobei ein axialer Schiebesitz (5a) für das eine Mutterteil (5) in der Hülse (7) vorgesehen ist.
3. Planetenwalzgewindetrieb nach Anspruch 2, bei dem das Federelement a- xial außerhalb der beiden Mutterteile (4, 5) angeordnet ist und einerseits an der Hülse (7) abgestützt und andererseits gegen das eine Mutterteil (5) angefedert ist.
4. Planetenwalzgewindetrieb nach Anspruch 1 , bei dem die Planeten (3) jeweils einen mit den Vorschubrillen (13) versehenen Mittelabschnitt (10) aufweisen, sowie beidseits des Mittelabschnitts (10) angeordnete Endabschnitte (1 1 ), die mit den Führungsrillen (14) versehen sind.
5. Planetenwalzgewindetrieb nach Anspruch 4, bei dem der Mittelabschnitt
(10) im Durchmesser größer als die Endabschnitte (1 1 ) ist.
6. Planetenwälzgewindetrieb nach Anspruch 4, bei dem die beiden Endabschnitte (1 1 ) eine unterschiedliche Anzahl von Führungsrillen (14) aufweisen.
7. Planetenwälzgewindetrieb nach Anspruch 2, bei dem die beiden Mutterteile (4, 5) eine unterschiedliche Anzahl von mutterseitigen Rillen (6) aufweisen, wobei das im axialen Schiebesitz (5a) angeordnete Mutterteil (5) die geringere Anzahl von Rillen (6) aufweist.
8. Planetenwälzgewindetrieb nach Anspruch 2, bei dem an beiden Enden der Hülse (7) jeweils ein Kupplungsteil (8) befestigt ist zum Ankuppeln eines Maschinenteiles.
9. Planetenwälzgewindetrieb nach Anspruch 2, bei dem die Hülse (7) und das andere Mutterteil (4) einstückig miteinander verbunden sind.
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