DE19646351A1

DE19646351A1 - Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung

Info

Publication number: DE19646351A1
Application number: DE19646351A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Oetjen
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1996-11-09
Filing date: 1996-11-09
Publication date: 1998-05-14
Also published as: WO1998021505A1; DE19781282D2; US6101891A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung mit einer Gewindespindel, einer diese mit Abstand konzentrisch umgebenden Hülse und einer Anzahl in dem Abstand angeord neter achsparalleler Rollen, die jeweils mit einem umlaufenden Profil versehen sind und sich mit der Gewindespindel im Eingriff befinden.

Hintergrund der Erfindung

Eine solche bekannte Vorrichtung, wie sie die EP-PS 0 320 621 zeigt, weist eine als Spindelmutter ausgebildete Hülse auf. Die Rollen haben dort nicht nur eine feine Rillenprofilierung, mit der sie sich mit einem Feingewinde der Gewinde spindel im Eingriff befinden, sondern sie weisen zusätzlich eine grobe Profilie rung auf, mit welcher sie in groben Führungsrillen der Hülse eingreifen. Bei der Drehung der Gewindespindel wälzen sich also die Rollen innerhalb der Hülse planetenförmig sowohl an der Gewindespindel als auch an der Hülse ab. Diese Ausführung ist konstruktiv aufwendig. Sie hat den Nachteil, das die Hülse als Mutter mit einer großen Innenprofilierung und die Rollen jeweils mit einer feinen Profilierung und einer zusätzlichen groben Profilierung ausgebildet sein müssen.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindetrieb zu schaffen, der eine vereinfachte Fertigung und Montage aufweist. Dabei sollen sich der erziel bare Wirkungsgrad verbessern und die Kosten für seine Herstellung verringern lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Rolle nur mit ihren beiden Stirnseiten an innerhalb der Hülse verdrehgesichert angeordneten Gehäusescheiben über Wälzkörper axial gelagert ist. Die Wälzkörper für die axiale Lagerung der Rollen können Kugeln sein, welche sich in Laufrillen der Gehäusescheibe befinden. Die mit dem Rillenprofil versehenen Rollen stützen sich also über die Kugeln stirnseitig in der Hülse ab. Da hierfür zwei gehärtete Gehäusescheiben verwendet werden, kann die Hülse selbst ein weiches Bauteil sein. Bei dieser Ausführung ist ein teurer Rollenkäfig nicht erforderlich. Sie bietet auch bei einer großen Anzahl von Rollen genügend große Fetträume. Dadurch ist eine Verlängerung der Wartungsintervalle erreichbar. Ein besonde rer Vorteil besteht darin, daß alle Rollen geometrisch völlig gleich sind und in beliebiger Reihenfolge montiert werden können. Die Hülse und die beiden Gehäusescheiben lassen sich durch Tiefziehen, Stanzen und Prägen besonders wirtschaftlich fertigen.

Die Gehäusescheiben können an ihren von den Wälzkörpern abgewandten Seiten ebene Ringflächen aufweisen, die zu der Längsachse der Gewindespindel rechtwinklig angeordnet sind. Dabei können die ebenen Ringflächen der Ge häusescheiben an der Hülse in deren Stirnseitenbereichen axial abgestützt sein. Die erforderliche Vorspannung für die axialen Lagerungen der Rollen können dadurch erzeugt werden, daß zwischen einem stirnseitigen Hülsenbord und der benachbarten Gehäusescheibe eine Tellerfeder angeordnet ist.

Die Rillentiefe der Laufrillen für die Kugeln der in Umfangsrichtung der Gewin despindel aufeinanderfolgenden Rollen kann sich an den Gehäusescheiben jeweils entsprechend der Steigung des Gewindes der Gewindespindel ändern. Somit weisen die beiden verdrehgesicherten Gehäusescheiben unterschiedlich tief geprägte Kugellagerlaufbahnen auf.

Gegenüber vorbekannten Rollengewindetrieben sind bei der erfindungsgemäßen Ausführung die profilierten Rollen in der Hülse stationär gelagert, d. h. bei der Drehung der Gewindespindel und der sich daran abwälzenden Rollen findet ein Umlauf der Rollen um die Spindel herum nicht statt. Die Gewindesteigung dieses Gewindetriebes hängt nur von der Gewindespindel ab.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Rollengewindetrieb;

Fig. 2 den Ausschnitt Z der Fig. 1 aus dem Eingriffsbereich einer Gewindespindel und einer profilierten Rolle in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Rollengewindetrieb gemäß Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4 eine Tabelle mit Werten für die Rillentiefe von Kugellaufrillen für die Axiallagerung aufeinanderfolgender Rollen an Gehäu sescheiben;

Fig. 5 eine Abwicklungsdarstellung aufeinanderfolgender Rollen.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung ist als Rollengewindetrieb mit Rollen 1 bis 8 ausgebildet und weist eine Gewin despindel 9 auf, die von einer Hülse 10 konzentrisch umgeben ist. Der Innen durchmesser der Hülse 10 ist größer als der Spindeldurchmesser, so daß sich ein Ringraum ergibt, in welchem die Rollen 1 bis 8 angeordnet sind. Entspre chend dem Gewinde der Gewindespindel 9 sind die Rollen 1 bis 8 mit einem Rillenprofil versehen, mit welchem sie in dem Gewinde der Spindel 9 ein greifen. Die Rollen 1 bis 8 sind in Umfangsrichtung der Gewindespindel 9 hintereinander angeordnet, wobei ihre Drehachsen parallel zur Längsachse 11 der Gewindespindel 9 verlaufen.

Die Hülse 10 weist an einer Stirnseite einen bis zu der Gewindespindel 9 reichenden Boden 12 und an der anderen Stirnseite einen Hülsenbord 13 auf. Innerhalb der Hülse befinden sich zwei Gehäusescheiben 14 und 15. Diese umgeben die Gewindespindel 9 ringförmig und dienen zur Axiallagerung der Rollen 1 bis 8 innerhalb der Hülse 10. Die Gehäusescheiben 14 und 15 weisen ebene Ringflächen 16 auf, welche rechtwinklig zur Längsachse 11 der Gewin despindel 9 verlaufen. Die Gehäusescheibe 14 stützt sich mit ihrer ebenen Ringfläche 16 an dem Boden 12 der Hülse 10 ab, während die Gehäusescheibe 15 sich mit ihrer ebenen Ringfläche 16 an einer Tellerfeder 17 abstützt, die an der Innenseite des Hülsenbordes 13 anliegt. An ihren von den ebenen Ring flächen abgewandten, zur Innenseite der Hülse 10 weisenden Seiten sind an den Gehäusescheiben 14 und 15 Laufrillen 18 für als Kugeln 19 ausgebildete Wälzkörper von Axiallagern der Rollen 1 bis 8 erkennbar. An den Kugeln 19 stützen sich die Rollen 1 bis 8 mit ihren Stirnseiten, die ebenfalls Laufrillen enthalten, axial ab.

Entsprechend der Spindelsteigung p der Gewindespindel 9 ändern sich die Rillentiefen t₁ der Gehäusescheibe 15 und t₂ der Gehäusescheibe 14 bei den aufeinanderfolgenden Rollen 1 bis 8. Die Differenz der Rillentiefen Δt zwischen den Rillentiefen t₁ bzw. t₂ zweier aufeinanderfolgender Rollen hängt nicht nur von der Spindelsteigung p, sondern auch von der Anzahl der Rollen z ab, wobei folgende Beziehung gilt:

Bei der Anzahl von acht Rollen gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Rillentiefen t₁ und t₂ der in Fig. 4 angelegten Tabelle zu entnehmen.

Bezugszeichenliste

1-8

Rolle

9

Gewindespindel

10

Hülse

11

Längsachse

12

Boden

13

Hülsenbord

14

Gehäusescheibe

15

Gehäusescheibe

16

ebene Ringfläche

17

Tellerfeder

18

Laufrille

19

Kugel
t₁

Rillentiefe
t₂

Rillentiefe
Δt Rillentiefendifferenz
p Spindelsteigung
z Rollenanzahl

Claims

1. Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung mit einer Gewindespindel, einer diese mit Abstand konzentrisch umgebenden Hülse und einer Anzahl in dem Abstand angeordneter achsparalleler Rollen, die jeweils mit einem umlaufenden Profil versehen sind und sich mit der Gewinde spindel im Eingriff befinden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rolle (1 bis 8) mit ihren beiden Stirnseiten an innerhalb der Hülse (10) verdrehgesichert angeordneten Gehäusescheiben (14, 15) über Wälzkörper axial gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper für die axiale Lagerung der Rollen (1 bis 8) Kugeln (19) sind, welche sich in Laufrillen (18) der Gehäusescheiben (14, 15) befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse scheiben (14, 15) an ihren von den Wälzkörpern abgewandten Seiten ebene Ringflächen (16) aufweisen, die zu der Längsachse (11) der Gewindespindel (9) rechtwinklig angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Ringflächen (16) der Gehäusescheiben (14, 15) an der Hülse (10) in deren Stirnseitenbereichen axial abgestützt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem stirnseitigen Hülsenbord (13) und der benachbarten Gehäusescheibe (15) eine Tellerfeder (17) angeordnet ist.

6. Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung mit einer Gewindespindel, einer diese mit Abstand konzentrisch umgebenden Hülse und einer Anzahl in dem Abstand angeordneter achsparalleler Rollen, die jeweils mit einem umlaufenden Profil versehen sind und sich mit der Gewinde spindel im Eingriff befinden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rolle (1 bis 8) mit ihren beiden Stirnseiten an innerhalb der Hülse (10) verdrehgesichert angeordneten Gehäusescheiben (14, 15) über Wälzkörper axial gelagert ist und die Wälzkörper für die axiale Lagerung der Rollen (1 bis 8) Kugeln (19) sind, welche sich in Laufrillen (18) der Gehäusescheiben (14, 15) befinden, wobei sich jeweils die Rillentiefe (t₁, t₂) der Laufrillen (18) für die Kugeln (19) der in Umfangsrichtung der Gewindespindel (9) aufeinanderfolgenden Rollen (1 bis 8) an den Gehäusescheiben (14, 15) entsprechend der Steigung der Gewindespin del (9) ändert.