DE102013201519A1

DE102013201519A1 - Ball threaded nut for ball screw thread shoot, has holding element that is formed as elastomer ring, inserted into threaded sleeve, and arranged between detour portion and recess of threaded sleeve

Info

Publication number: DE102013201519A1
Application number: DE201310201519
Authority: DE
Inventors: Sascha Hartung; Jürgen Engel; Markus OSWALD
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2014-07-31

Abstract

The ball threaded nut (1) has a threaded sleeve (2) whose two threaded sections are connected to a detour portion (4) which is inserted into a recess (3) of the threaded sleeve. A holding element formed as an elastomer ring, is inserted into the threaded sleeve, and is arranged between the detour portion and the recess. A groove (7) is provided at the external periphery of the detour portion, and is accommodated with the elastomer ring. The elastomer ring is laterally extended above the outer contour of the detour portion. An independent claim is included for ball screw thread shoot.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Kugelgewindemutter mit interner Kugelrückführung, umfassend eine Gewindehülse und wenigstens einen zwei Gewindeabschnitte der Gewindehülse verbindenden Umlenkkörper, der in eine Aussparung der Gewindehülse eingesetzt ist und ein den Umlenkkörper in der Gewindehülse fixierendes Halteelement aufweist.The invention relates to a ball screw nut with internal ball return, comprising a threaded sleeve and at least one connecting two threaded portions of the threaded sleeve deflecting body, which is inserted into a recess of the threaded sleeve and has a deflection in the threaded sleeve fixing retaining element.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine Kugelgewindemutter ist Bestandteil eines Kugelgewindetriebs, der eine ein Außengewinde aufweisende Spindel und die ein Innengewinde aufweisende Kugelgewindemutter umfasst. Zwischen der Spindel und der Kugelgewindemutter bewegen sich Kugeln in Laufrillen, die bei einer Drehung der Spindel axial bewegt werden. Ein Kugelgewindetrieb eignet sich daher zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine axiale Bewegung oder zur Umsetzung einer axialen Bewegung in eine Drehbewegung. Die Kugelgewindemutter umfasst eine interne Kugelrückführung in Form des Umlenkkörpers, der dazu dient, die Kugeln kontinuierlich einen oder mehrere Gänge in axialer Richtung zurückzuführen, so dass die Kugeln permanent in einem Umlauf bewegt werden. A ball screw nut is part of a ball screw, which comprises an externally threaded spindle and the internally threaded ball screw nut. Between the spindle and the ball screw nut balls move in grooves that are moved axially upon rotation of the spindle. A ball screw is therefore suitable for implementing a rotational movement in an axial movement or to implement an axial movement in a rotary motion. The ball screw nut comprises an internal ball return in the form of the deflecting body, which serves to return the balls continuously one or more courses in the axial direction, so that the balls are permanently moved in one revolution.

In der FR 2703122 A1 wird ein Kugelgewindetrieb mit einer Kugelgewindemutter mit interner Kugelrückführung beschrieben. Ein Umlenkkörper ist in einer Aussparung einer Gewindehülse eingesetzt, der Umlenkkörper weist an gegenüberliegenden Seiten elastisch federnde Arme auf, deren Endabschnitte gegen die Innenfläche der Aussparung in der Gewindehülse angefedert sind. In the FR 2703122 A1 a ball screw is described with a ball screw nut with internal ball return. A deflecting body is inserted in a recess of a threaded sleeve, the deflecting body has on opposite sides elastically resilient arms, whose end portions are sprung against the inner surface of the recess in the threaded sleeve.

Durch die den Umlenkkörper passierenden Kugeln wird ein Gleichgewichtszustand erzeugt, da der Umlenkkörper durch seine gefederte Lagerung zumindest geringfügig in der Aussparung bewegbar ist. Darüber hinaus werden durch den Umlenkkörper von den Kugeln erzeugte Vibrationen gedämpft.By passing the deflecting balls a state of equilibrium is generated, since the deflecting body is at least slightly movable in the recess by its spring-mounted bearing. In addition, vibrations generated by the balls are damped by the deflecting body.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelgewindemutter anzugeben, die einfach montierbar ist und bei der der Einfluss von Fertigungstoleranzen verringert ist.The invention has for its object to provide a ball screw nut that is easy to install and in which the influence of manufacturing tolerances is reduced.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Kugelgewindemutter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Halteelement als zwischen dem Umlenkkörper und der Aussparung angeordneter Elastomerring ausgebildet ist. To solve this problem, it is provided according to the invention in a ball screw nut of the type mentioned that the holding element is designed as an elastomer ring arranged between the deflecting body and the recess.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die Montage einer Kugelgewindemutter beträchtlich vereinfacht werden kann, indem die Haltefunktion von einem Elastomerring übernommen wird, der zwischen dem Umlenkkörper und der Aussparung der Gewindehülse eingesetzt oder geklemmt ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass keine separate Montagevorrichtung oder Halterung benötigt wird. The invention is based on the finding that the mounting of a ball screw nut can be considerably simplified by the holding function is taken over by an elastomeric ring which is inserted or clamped between the deflecting body and the recess of the threaded sleeve. This results in the advantage that no separate mounting device or holder is needed.

Ein besonders sicherer Halt des als Elastomerring ausgebildeten Halteelements ergibt sich, wenn der Umlenkkörper an seinem Außenumfang eine Nut aufweist, in der der Elastomerring aufgenommen ist. Durch die Nut wird sichergestellt, dass der Elastomerring auf seiner gesamten Länge geklemmt wird, so dass der Umlenkkörper sicher an seiner Position gehalten wird. Vorzugsweise sind die Form und Größe der Nut und die Form und Größe des Elastomerrings so gewählt, dass der Elastomerring die Außenkontur des Umlenkkörpers seitlich überragt. Dementsprechend kann der Umlenkkörper von innen oder außen in die Gewindehülse eingesetzt werden, die Klemmung wird ausschließlich durch den Elastomerring erzielt.A particularly secure hold of the holding element formed as an elastomeric ring results when the deflecting body has on its outer circumference a groove in which the elastomeric ring is received. The groove ensures that the elastomeric ring is clamped along its entire length, so that the deflecting body is held securely in its position. Preferably, the shape and size of the groove and the shape and size of the elastomeric ring are selected so that the elastomeric ring projects beyond the outer contour of the deflection laterally. Accordingly, the deflecting body can be inserted from the inside or outside into the threaded sleeve, the clamping is achieved exclusively by the elastomer ring.

Vorzugsweise ist der Elastomerring bei der erfindungsgemäßen Kugelgewindemutter als O-Ring ausgebildet. Grundsätzlich kommen allerdings auch andere Querschnitte in Frage, z. B. wenn besondere Anforderungen an die Abdichtung gestellt werden.Preferably, the elastomeric ring is formed in the ball screw nut according to the invention as an O-ring. In principle, however, other cross sections come into question, for. B. if special requirements are placed on the seal.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Elastomerring bei der erfindungsgemäßen Kugelgewindemutter an dem Umlenkkörper oder in der Aussparung der Gewindehülse vormontiert ist und der Umlenkkörper und die Gewindehülse im vormontierten Zustand zusammensetzbar sind. Dementsprechend kann der Elastomerring entweder an dem Umlenkkörper vormontiert sein, in diesem Fall wird zunächst der Elastomerring in die umlaufende Nut des Umlenkkörpers eingesetzt. Anschließend wird der derart vormontierte Umlenkkörper in die Gewindehülse eingesetzt, bis ein Verklemmen durch den Elastomerring erfolgt. Alternativ kann der Elastomerring auch in der Aussparung der Gewindehülse vormontiert werden, anschließend wird der Umlenkkörper vorzugsweise von innen nach außen in die Gewindehülse eingesetzt, bis der Elastomerring in der umlaufenden Nut des Umlenkkörpers aufgenommen ist. A further development of the invention provides that in the ball screw nut according to the invention, the elastomer ring is preassembled on the deflecting body or in the recess of the threaded sleeve and the deflecting body and the threaded sleeve can be assembled in the preassembled state. Accordingly, the elastomeric ring can either be preassembled on the deflecting body, in which case the elastomeric ring is first inserted into the circumferential groove of the deflecting body. Subsequently, the preassembled deflecting body is inserted into the threaded sleeve until jamming takes place through the elastomer ring. Alternatively, the elastomeric ring can also be preassembled in the recess of the threaded sleeve, then the deflecting body is preferably inserted from the inside to the outside into the threaded sleeve until the elastomeric ring is received in the circumferential groove of the deflecting body.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können der Elastomerring und der Umlenkkörper mittels Mehrkomponentenspritzguss als einteiliges, integrales Bauteil hergestellt sein, das in die Aussparung der Gewindehülse einsetzbar oder eingesetzt ist. Bei dieser Variante wird der Umlenkkörper somit bereits bei der Herstellung mit einem angeformten Elastomerring versehen, so dass die separate Montage oder Positionierung des Elastomerrings entfällt.According to an advantageous embodiment of the invention, the elastomeric ring and the deflecting body can be made by means of multi-component injection molding as a one-piece, integral component, which is used or inserted into the recess of the threaded sleeve. In this variant, the deflecting is thus already provided in the production with a molded elastomer ring, so that the separate assembly or positioning of the elastomeric ring is eliminated.

Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass Größe und/oder Form und/oder Materialeigenschaften des Elastomerrings so gewählt sind, dass er schwimmend in der Aussparung der Gewindehülse gehalten ist. Die schwimmende Lagerung des Elastomerrings bzw. die schwimmende Lagerung des den Elastomerring aufweisenden Umlenkkörpers ermöglicht eine zumindest geringfügige Bewegung des Umlenkkörpers mit dem Elastomerring in radialer Richtung. Auf diese Weise kann er bei einer Berührung durch Kugeln geringfügig radial nach außen verschoben werden, bis die Kugeln den Umlenkkörper nahezu reibungsfrei passieren. Dementsprechend stellt sich durch die schwimmende Lagerung automatisch eine optimale Position des Umlenkkörpers in der Gewindehülse ein. According to the invention, it can be provided that the size and / or shape and / or material properties of the elastomeric ring are selected so that it is held floating in the recess of the threaded sleeve. The floating mounting of the elastomeric ring or the floating mounting of the deflection ring having the elastomeric ring allows at least slight movement of the deflection body with the elastomeric ring in the radial direction. In this way, it can be slightly displaced radially outward in contact with balls until the balls pass the deflector almost without friction. Accordingly, the floating bearing automatically adjusts an optimal position of the deflecting body in the threaded sleeve.

Daneben betrifft die Erfindung einen Kugelgewindetrieb. Der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb umfasst eine Spindel und wenigstens eine Kugelgewindemutter der beschriebenen Art.In addition, the invention relates to a ball screw. The ball screw according to the invention comprises a spindle and at least one ball screw nut of the type described.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen: An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Kugelgewindemutter in einer perspektivischen, teilweise geschnittenen Darstellung; 1 a ball screw nut according to the invention in a perspective, partially sectioned view;

2 einen Umlenkkörper in einer perspektivischen Ansicht; 2 a deflecting body in a perspective view;

3 den Umlenkkörper von 2 mit montiertem Elastomerring; 3 the deflection of 2 with mounted elastomer ring;

4 eine Kugelgewindemutter mit vormontiertem Elastomerring; und 4 a ball screw nut with pre-assembled elastomer ring; and

5 eine Kugelgewindemutter im montierten Zustand. 5 a ball screw nut in the assembled state.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt die wesentlichen Komponenten eines Kugelgewindetriebs in einer perspektivischen, teilweise geschnittenen Ansicht. Der Kugelgewindetrieb umfasst eine Kugelgewindemutter 1 mit einer Gewindehülse 2, die eine Aussparung 3 aufweist. In die Aussparung 3 ist ein Umlenkkörper 4 eingesetzt, der eine interne Rückführung von als Kugeln (nicht gezeigt) ausgebildeten Wälzkörpern von einer Kugellaufbahn 5 einer Spindel 6 zu einer benachbarten oder einer anderen Kugellaufbahn ermöglicht. Bei einer Drehung der Spindel 6 durch einen Antrieb werden die Kugeln axial bewegt. Da die Kugeln zwischen Kugellaufbahnen der Spindel und der Gewindehülse 2 der Kugelgewindemutter 1 gehalten sind, wird die Kugelgewindemutter 1 axial, entsprechend der Drehrichtung der Spindel 6, bewegt. Der Umlenkkörper 4 gewährleistet, dass die Kugeln wieder auf eine andere Kugellaufbahn zurückgeführt werden, so dass sich die Kugeln in einem Umlauf bewegen. 1 shows the essential components of a ball screw in a perspective, partially sectioned view. The ball screw comprises a ball screw nut 1 with a threaded sleeve 2 that has a recess 3 having. In the recess 3 is a deflecting body 4 used, the internal recirculation of balls formed as balls (not shown) of a ball track 5 a spindle 6 allows for a neighboring or another ball track. With a rotation of the spindle 6 by a drive, the balls are moved axially. Since the balls between ball raceways of the spindle and the threaded sleeve 2 the ball screw nut 1 are held, the ball screw nut 1 axial, according to the direction of rotation of the spindle 6 , emotional. The deflecting body 4 ensures that the balls are returned to another ball track, so that the balls move in one revolution.

Der in die Aussparung 3 der Gewindehülse 2 eingesetzte Umlenkkörper 4 weist in der Nähe seiner Oberseite eine umlaufende Nut 7 auf, in der ein als Elastomerring ausgebildetes Halteelement einsetzbar ist, das den Umlenkkörper 4 in der Gewindehülse 2 fixiert.The in the recess 3 the threaded sleeve 2 used deflecting body 4 has near its top a circumferential groove 7 on, in which a designed as an elastomeric ring retaining element is used, which is the deflecting body 4 in the threaded sleeve 2 fixed.

In 2 erkennt man, dass der Umlenkkörper 4 eine abgerundete Außenkontur aufweist und an seinem oberen Ende die umlaufende Nut 7 aufweist, in die ein Elastomerring einsetzbar ist. In 2 one recognizes that the deflecting body 4 has a rounded outer contour and at its upper end the circumferential groove 7 has, in which an elastomeric ring is used.

3 zeigt den Umlenkkörper 4 von 2 mit montiertem Elastomerring 8. Der Elastomerring 8 ist in der Nut 7 gehalten, wodurch ein Herausfallen vermieden wird. 3 shows the deflecting body 4 from 2 with mounted elastomer ring 8th , The elastomer ring 8th is in the groove 7 held, thereby avoiding falling out.

Nach der Vormontage des Elastomerrings 8 kann der Umlenkkörper 4 vorzugsweise von außen, grundsätzlich jedoch auch von innen, in die Gewindehülse 2 der Kugelgewindemutter 1 eingesetzt werden.After pre-assembly of the elastomeric ring 8th can the deflecting body 4 preferably from the outside, but in principle also from the inside, in the threaded sleeve 2 the ball screw nut 1 be used.

4 zeigt eine Variante, bei der der Elastomerring 8 in der Aussparung 3 der Gewindehülse 2 vormontiert ist. Der Elastomerring 8 wird zunächst im Bereich des radialen, äußeren Endes der Aussparung 3 eingesetzt. Form und Größe des Elastomerrings 8 sind dabei so gewählt, dass dieser selbsttätig in der Aussparung 3 gehalten wird. Zur Montage des Umlenkkörpers 4 wird dieser von innen in die Aussparung 3 eingesetzt und radial nach außen bewegt, bis sich der Elastomerring 8 in der umlaufenden Nut 7 befindet. Die Spindel 6 ist in 4 lediglich zum besseren Verständnis des Kugelgewindetriebs dargestellt, die Montage der Kugelgewindemutter 1 erfolgt vor dem Aufschrauben auf die Spindel 6. 4 shows a variant in which the elastomeric ring 8th in the recess 3 the threaded sleeve 2 is pre-assembled. The elastomer ring 8th is first in the region of the radial, outer end of the recess 3 used. Shape and size of the elastomeric ring 8th are chosen so that this automatically in the recess 3 is held. For mounting the deflecting body 4 This is from the inside into the recess 3 inserted and moved radially outward until the elastomeric ring 8th in the circumferential groove 7 located. The spindle 6 is in 4 shown only for a better understanding of the ball screw, the assembly of the ball screw nut 1 takes place before screwing onto the spindle 6 ,

5 zeigt den Kugelgewindetrieb mit der Kugelgewindemutter 1, dem montierten Umlenkkörper 4 und der die Kugellaufbahnen 5 aufweisenden Spindel 6 in einer perspektivischen und teilweise geschnittenen Ansicht. Nach der Montage befindet sich der Elastomerring 8 in der Nut 7 des Umlenkkörpers 4, so dass der Elastomerring 8 zwischen der Aussparung 3 und dem Umlenkkörper 4 geklemmt ist. Somit liegt ein Reibschluss zwischen dem Umlenkkörper 4 und der Gewindehülse 2 der Kugelgewindemutter 1 vor. Der Umlenkkörper 4 kann gegenüber der Gewindehülse 2 der Kugelgewindemutter 1 nur bewegt werden, wenn eine Kraft aufgebracht wird, die die vorhandene Reibung zwischen Elastomerring 8 und der Gewindehülse 2 übersteigt. Das elastische Verhalten des Elastomerrings 8 bewirkt eine schwimmende Befestigung des Umlenkkörpers 4, so dass dieser gegebenenfalls bei einer Berührung mit den Kugeln geringfügig innerhalb der Aussparung verschoben werden kann. Der Umlenkkörper 4 weist somit einen Bewegungsfreiheitsgrad in radialer Richtung auf, durch den Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können. Die schwimmende Lagerung des Umlenkkörpers 4 durch den als Halteelement wirkenden Elastomerring 8 ermöglicht eine selbsttätige Ausrichtung des Umlenkkörpers 4 beim Betrieb der Kugelgewindemutter 1, wodurch Bauteiltoleranzen und Montagetoleranzen in vorteilhafter Weise ausgeglichen werden können. 5 shows the ball screw with the ball screw nut 1 , the mounted deflecting body 4 and the ball raceways 5 having spindle 6 in a perspective and partially sectioned view. After assembly, the elastomer ring is located 8th in the groove 7 of the deflecting body 4 so that the elastomer ring 8th between the recess 3 and the deflecting body 4 is clamped. Thus, there is a frictional engagement between the deflecting body 4 and the threaded sleeve 2 the ball screw nut 1 in front. The deflecting body 4 can with respect to the threaded sleeve 2 the ball screw nut 1 only be moved when a force is applied to the existing friction between elastomer ring 8th and the threaded sleeve 2 exceeds. The elastic behavior of the elastomeric ring 8th causes a floating attachment of the deflecting body 4 so that it may be slightly displaced within the recess upon contact with the balls. The deflecting body 4 thus has a degree of freedom of movement in the radial direction, can be compensated by the manufacturing tolerances. The floating bearing of the deflecting body 4 by the elastomer ring acting as a retaining element 8th allows automatic alignment of the deflecting body 4 during operation of the ball screw nut 1 , which component tolerances and mounting tolerances can be compensated in an advantageous manner.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kugelgewindemutter Ball screw nut
22: Gewindehülse threaded sleeve
33: Aussparung recess
44: Umlenkkörper deflecting
55: Kugellaufbahn Ball track
66: Spindel spindle
77: Nut groove
88th: Elastomerring elastomer ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

FR 2703122 A1 [0003]

Claims

Ball screw nut ( 1 ) with internal ball return, comprising a threaded sleeve ( 2 ) and at least one two threaded portions of the threaded sleeve ( 2 ) connecting deflecting body ( 4 ) placed in a recess ( 3 ) of the threaded sleeve ( 2 ) is inserted and a deflection body ( 4 ) in the threaded sleeve ( 2 ) has holding element, characterized in that the holding element as between the deflecting body ( 4 ) and the recess ( 3 ) arranged elastomer ring ( 8th ) is trained.

Ball screw nut according to claim 1, characterized in that the deflecting body ( 4 ) has on its outer circumference a groove ( 7 ), in which the elastomeric ring ( 8th ) is recorded.

Ball screw nut according to claim 1 or 2, characterized in that the elastomer ring ( 8th ) the outer contour of the deflecting body ( 4 ) surmounted laterally.

Ball screw nut according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer ring ( 8th ) is designed as an O-ring.

Ball screw nut according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer ring ( 8th ) on the deflecting body ( 4 ) or in the recess ( 3 ) of the threaded sleeve ( 2 ) is pre-assembled and the deflecting body ( 4 ) and the threaded sleeve ( 2 ) are assembled in the preassembled state.

Ball screw nut according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer ring ( 8th ) and the deflecting body ( 4 ) is produced by means of multi-component injection molding as a one-piece, integral component, which in the recess ( 3 ) of the threaded sleeve ( 2 ) can be used or used.

Ball screw nut according to one of the preceding claims, characterized in that the size and / or shape and / or material properties of the elastomeric ring ( 8th ) are chosen so that it floats in the recess ( 3 ) of the threaded sleeve ( 2 ) is held.

Ball screw, comprising a spindle ( 6 ) and at least one ball screw nut ( 1 ) according to one of claims 1 to 7.