DE1425918A1

DE1425918A1 - Vorrichtung,bestehend aus Schraube und Mutter

Info

Publication number: DE1425918A1
Application number: DE19641425918
Authority: DE
Inventors: Adams Frederick John
Original assignee: TRW Steering Systems Ltd
Current assignee: TRW Steering Systems Ltd
Priority date: 1963-02-18
Filing date: 1964-02-15
Publication date: 1969-03-20
Also published as: US3306124A; GB1028295A

Description

dr. K. R. EIKENBERG dipl.-chem. W. RÜCKER

PATENTANWÄLTE

U25918

Patentanwälte Dr.E!lcenberg&Rücker,3Hannover,Am Klagelmarkt 10/11 . 3HANNOVER₁AMKLAGESMARKTIO-Ii

3 HANNOVER, AM KLAGESMA

DT, EXD13' Febr. 1964

TELEFON 1 24 O2 UND t 24 03

Anm.: GAM GEARS LIMITED ^{KABEU: BIPAT}

Unsere Zeichen:

210/85

Vorrichtung, bestehend aus Schraube und Mutter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung aus Schraube und Mutter, bei der sich zwischen Schraube und Mutter eine Zusammenwirkung durch Kugeln ergibt, die sich auf einem geschlossenen Weg bewegen, von dem ein Teil durch einen schraubenförmigen Kanal gebildet wird, der von der Schraube und der Mutter begrenzt ist. Der Rest des Weges wird von einem Rückführungsweg gebildet, über den die Kugeln von dem einen Ende des Kanals zum anderen zurückgeleitet werden. Derartige Vorrichtungen werden allgemein als Kugelumlaufgetriebe bezeichnet und oft als Lenkgetriebe verwendet.

Der Rückführungsweg kann durch einen Kanal gebildet sein, der einen Teil des normalen Kanals der Mutter ersetzt und so angeordnet ist, daß er die Kugeln von dem einen Punkt

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einer Windung des Schraubengewindes veranlaßt, über die Gewindekämme hinweg zum Anfangspunkt der gleichen Windung der Schraube zurückzurollen. Bei einer derartigen Ausgestaltung kanij der Rückführungskanal als ein besonderes Einsatzstück ausgebildet sein, das in die Mutter eingesetzt wird und einen Tgil des normalen Schraubengewindes der Mutter ersetzt.

Mit einer derartigen Ausgestaltung und Anordnung des Rückführungskanals befaßt sich die vorliegende Erfindung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zwischen der Schraube und der Mutter eine Zusammenwirkung durch Kugeln herbeigeführt, die sich auf einem geschlossenen Weg bewegen, von dem ein Teil durch einen schraubenförmigen Kanal in der Schraube und der Mutter gebildet wird, während der restliche Teil aus einem Kanal besteht, der in einem Einsatastück der Mutter gebildet ist und Kugelführungseinrichtungen trägt, die sich in jenen Teil des schraubenförmigen Weges erstrecken, der in der Schraube gebildet ist. .

Vorzugsweise haben die Führungsmittel die Form eines sobaufelförmigen Teils, das sich in den Gewindegang hinein erstreckt, so. ,daß ein glatter Übergang für die Kugeln von dem Schraubengewindegang in den Einsatz erfolgt.

Der Einsatz kann die Form eines Rohrs haben, dessen ffände so geformt sind, daß sioh eine entsprechende Schaufel in jedem Ende ergibt. Das Rohr kann aus zwei identischen Hälften bestehen, die zusammengesetzt sind, so daß die öffnungen

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des Rohrs in entgegengesetzte Richtungen weisen und zu der Ausnehmung des Gewindeganges ausgerichtet sind, in welchem es arbeiten soll.

Bei einer anderen Ausgestaltung kann der Einsatz die Form eines Kanals haben, der mit sehaufeiförmigen Teilen versehen ist, die von gegenüberliegenden Enden der Seitenwände gebildet sind.

In jedem Falle ist aber der linsatz in einer Öffnung angeordnet, die durch die Wand der Mutter hindurchführt, und wird gegen radiale Bewegung entweder durch ein Band gehalten, das auf der äußeren Oberfläche der Mutter befestigt ist und sich OLuer über den Einsatz erstreckt, oder vermittels eines daran angeordneten Flansches, der sich in Umfangsriehtung innerhalb der Mutter erstreckt. Die letztere Ausgestaltung ist besonders zweckmäßig, wenn der Einsatz die Form eines Kanals hat.

Durch die oben erwähnten Einrichtungen können die Kegeln zu einer zurückliegenden Stelle in der Nut des Schraubengewindes transportiert werden, indem sie sich auf einer Linie bewegen, welche ungefähr parallel zur Achse der Mutter verläuft, mit dem Ergebnis, daß fast eine vollständige Reihe wirksamer Kugeln in der Mutter enthalten ist.

Die Erfindung ist besonders praktisch für die Verwendung bei Lenkgetrieben.

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Die Erfindung kann auf verschiedene Art und Weise in der Praxis verwirklicht werden und zwei Ausführungsbeispiele werden nun anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben.

Pig. 1 ist ein Längsschnitt durch Schraube und Mutter -

mit dem erfindungsgemäßen Einsatz, Fig. 2 ist ein Querschnitt durch Teile von Schraube

und Mutter mit dem in Fig. 1 dargestellten

Einsatz,

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der einen Hälfte des

Einsatzes gemäß Fig. 1 und 2, Fig. 4 ist ein Querschnitt einer anderen Ausführungs-

form des Einsatzes auf der Linie IV-IV der Fig. 5,

und
Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines Teils des Einsatzes

und der entsprechenden Teile von Mutter und

Schraube gemäß Fig. 4.

Die erste Ausführungeform, die zu beschreiben ist, bildet einen Teil eine« Lenkgetriebes für ein Kraftfahrzeug und wi· in Fig. 1,2 und 3 dargestellt, hat der Einsäte die form eines Rohre mit einem geraden Mittelteil 2, Endteilen 3, die so gekrümmt sind, daß das Rohr U-Form bekommt. Gegenüberliegende Seitenteil« des Rohrs sind weggeschnitten, so daß öffnungen in entgegengesetzte Richtungen weisen und in rechten Winkeln

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zur Achse des Schenkels stehen. Der verbleibende Teil 5 eines jeden Schenkels ist in Richtung auf die öffnung 4- gekrümmt, so daß sich ein Schaufelchen bildet.

Der Einsatz 1 ist in der Mutter 6 angeordnet, deren äußere Wand mit einer Nut 7 versehen ist. Jedes Ende der Nut mündet in eine Bohrung 8, die sich radial durch die Wand der Mutter erstreckt. Der Einsatz: 1 liegt in dieser Nut 7, so daß die Schenkel 3 des TJ-fÖrmigen Rohrs durch die Bohrungen 8 in den Innenraum der Mitfcc hineinragen, wobei die Schaufelchen 5 über den Boden des Gewindes 9 der Mutter 6 hinausragen. Die Nut 7 auf dem äußeren Umfang der Mutter ist so angeordnet, daß jedes Schaufelohen 5 in die Nut hineinragt, die den Gewindtgang der Mutter bildet, und damit in die Nut 10, die den entsprechenden Gewindegang der Schraube 11 bildet, mit der die Mutter 6 zusammen verwendet wird. Der Einsätι 1 wird in der Nut 7 vermittele einer Spange 12 gehalten, die über den Einsatz hinwegreicht und durch Schrauben 13, die in die Mutter hintingesohraubt sind, gehalten wird.

Der sioh durch die Sänge in Schraube 11 und Mutter 6 ergebende Kanal ist mit Kugeln H gefüllt und eine vollständig· Windung des Kanals, der mit Kugeln gefüllt ist, wird nur duroh den Rüokführungskanal dta Bineatzea 1 unterbrochen, mit atm Brgebnii, dafl ein sehr großer Teil der Windung dt* schraubenförmigen Kanal* mit Kugeln gefüllt werden kann* die di· La·* tragen.

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Wenn die Vorrichtung in Gebrauch ist, rollen die Kugeln Lurch die schraubenförmige Hut 10 des Schraubengewindes, wenn Lieses gedreht wird, und werden in diese Nut zurüokgeführt, wenn lie-den Einsatz 7 erreichen. Das Schaufelehen 5, welches sich .n die Nut an jedem Ende des Einsatzes erstreckt, stellt sieher, LaB die Kugeln H glatt von der Sehraube 11 in den Einsatz und iurück in die Nut 10 der Schraube überführt werden.

Wie aus ?ig. 3 hervorgeht, besteht der Einsatz aus zwei .dentisohen gepreßten Teilen, von denen eines in Pig. 3 dargeitellt ist und die zusammengelegt ein Rohr bilden. Jedes dieser »reßteile ist im wesentlichen U-förmig und nach der Zusammen-.egung werden sie durch Verschweißen an den sich berührenden Ianten 15 verbunden, so daß sich die entgegengesetzt gerichteten öffnungen wie oben beschrieben ergeben.

Ss ist nicht unbedingt erforderlich, die beiden Preß- ;eile miteinander zu verbinden, denn durch die form der Bohrung 8, .n die sie eingesetzt sind» werden sie zusammengehalten·

Bei der zweiten AusfUhrungsform, die in den fig. 4 und largestellt ist, werden die gleichen Bezugszeiohen für identisch· Teile- verwendet. Hier ist der 3ina*,ts 1 au* einem eindgen Preßteil gebildet und hat di« form eines rinnen- oder ■analförmigen fedls 16, von dta gegenüberliegendt Seitenwänd· 7, 18 an den gegenüberliegenden Enden eohaufeiförmig« feil« 9 bilden, di· von den Seitenwänden, alt denen el« vertundtn ind, in entgegeng«a«tst· Riohtungen iur Längeachs» £«§ ltj.tts«l<-

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tolles 16 weisen. Die restlichen Teile der Seitenkante des. kanalförmigen Teils, die keine Schaufeln 19 tragen, sind nach außen umgebogen, so daß sich Anläget* lane ehe 20 auf jeder Seite ergeben.

Der Eineatz liegt j.n einer Ausnehmung 21 in der Wand der Mutter 6 und die Anlagef!ansehe 20 verhindern, daß sich der Einsatz radial nach außen bewegen kann. Die Schaufelohen 19 ragen so nach innen, daß sie in die Nut 10 der zugehörigen Schraube hineinreichen.

Jede Wand 17 und 18 des kanalförmigen Teils 16 ist gegenüber der Schaufel 19 weggeschnitten, so daß ein Einlaß zum Kanal entsteht und jedes axiale Ende des Einsatzes ist wie bei 22 gezeigt gekrümmt, so daß die Kugeln 14» die in den Eineatz 16 über die Öffnung 23 eintreten und die durch die Sohaufeichen 19 geführt werden, in ihrer üiehtung um 90° geändert werden, so daß sie eich in einer Richtung bewegen, die im wesentlichen parallel zur Längsachse der Schraube verläuft. Diese Bewegungsrichtung wird wieder um 90° geändert, wenn die Kugeln 14 am Einsatz 1 am gegenüberliegenden Ende heraustreten, wo sie von dem anderen Sehaufeichen 19 geführt werden und wo eben* falls eine Ausnehmung in der Wand des Kanals 16, aber auf der gegenüberliegenden Seite gebildet ist.

Diese Ausgestaltung des Einsatzes läßt sich aus eines Bleehstüok herstellen, wobei das Ende 22 gerundet* wird, womit das T_eil fertig ist.

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Die zweite Ausgestaltungsform ist auch in der Lage, einen glatten TJbergang der Kugeln im Umlaufweg der Kugeln herbeizuführen, ähnlich wie bei der ersten AusführungBform. -

Bei beiden Ausfilhrungsformen ist die Schraube mit der .Lenksäule verbunden, wenn die Vorrichtung als Lenkgetriebe verwendet wird. Selbstverständlich kann die Vorrichtung auch für viele andere Zwecke benutzt werden.

WR/Gv. _ Patentansprüche -■

2/OT β 56

Claims

Dr. Expl. Patentansprüche

1. Vorrichtung aus Schraube und Mutter, zwischen denen eine Zusammenwirkung durch Kugein herbeigeführt wird, die sich auf einem geschlossenen Weg bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Weges der Kugeln von einem schraubenförmigen Weg von Schraube und Mutter gebildet wird, während der Rest des Weges von einem Einsatz (1) gebildet wird, der in der Mutter (6) angeordnet ist und Führungen (5» 19) besitzt, die in den schraubenförmigen Weg (10) der Schraube (11) hineinragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (5, 19) schaufeiförmig ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der linsatz (1) die Form eines Rohres hat, dessen Wände an jedem Ende entgegengesetzt gerichtete Sohaufeichen (5) tragen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus zwei identischen Hälften besteht, die entgegengesetzt gerichtet aufeinander gelegt sind.

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ι. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß .er Einsatz (1) die Form eines Kanals besitzt und die Schau- . 'eichen (19) aus dem Endteil einer Seitenwand (17 bzw. 18) ;eformt sind. - ·

. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, aß der Einsatz (1) in der Ausnehmung (7) der Mutter (6) durch in Band-(12) gehalten ist, das auf der äußeren Fläche der [utter (6) befestigt ist.

. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das and (12) lösbar in der Mutter befestigt ist.

. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, aß der Einsatz in der Mutter (6) durch innerhalb der Mutter iegende Flansche (20), die sich in ITmfangsrichtung der Bohrung er Mutter erstrecken, gehalten wird".

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