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DE102009050802A1 - Kugelgewindemutter - Google Patents

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DE102009050802A1
DE102009050802A1 DE102009050802A DE102009050802A DE102009050802A1 DE 102009050802 A1 DE102009050802 A1 DE 102009050802A1 DE 102009050802 A DE102009050802 A DE 102009050802A DE 102009050802 A DE102009050802 A DE 102009050802A DE 102009050802 A1 DE102009050802 A1 DE 102009050802A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ball
screw nut
sleeve
ball screw
shell elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009050802A
Other languages
English (en)
Inventor
André Huk
Michael Niehues
Heiko Schumann
Benjamin Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102009050802A priority Critical patent/DE102009050802A1/de
Publication of DE102009050802A1 publication Critical patent/DE102009050802A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts

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

Abstract

Eine Kugelgewindemutter umfasst eine Hülse (10) mit mindestens einer gewindeförmigen Kugellaufbahn (12) am Innenumfang sowie einer oder mehreren Kugeleintrittsöffnungen und einer oder mehreren Kugelaustrittsöffnungen zur Zu- und Abfuhr von Kugeln zu der bzw. den gewindeförmigen Kugellaufbahnen (12), und einen geteilten Umlenkkörper (17), der am Außenumfang der Hülse (10) angeordnet ist und eine oder mehrere Kugellaufbahnen (19) aufweist, welche jeweils eine Kugeleintrittsöffnung und eine Kugelaustrittsöffnung verbinden, um eine Kugelumlaufführung an der Kugelgewindemutter zu gewährleisten. Der Umlenkkörper (17) weist zwei oder mehr Schalenelemente auf, die in Umfangsrichtung zusammengesetzt sind und gemeinsam die Hülse (10) radial umgeben und entweder formschlüssig miteinander verbunden oder durch ein aufgestecktes Zahnrad zueinander festgelegt sind. Die Kugelgewindemutter ist bei einer geringen Anzahl von Komponenten schnell und einfach sowie störungsfrei zusammenbaubar.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Kugelgewindemutter, welche sich insbesondere für den Einsatz in einer elektromechanischen Lenkung eines Kraftfahrzeugs eignet.
  • Herkömmliche Kugelgewindemuttern umfassen in der Regel eine Hülse mit mindestens einer gewindeförmigen Kugellaufbahn am Innenumfang sowie einer oder mehreren Kugeleintrittsöffnungen und einer oder mehreren Kugelaustrittsöffnungen zur Zu und Abfuhr von Kugeln zu der bzw. den gewindeförmigen Kugellaufbahnen. Am Außenumfang der Hülse ist ein Umlenkkörper angeordnet, der eine oder mehrere Kugellaufbahnen aufweist, welche jeweils eine Kugeleintrittsöffnung und eine Kugelaustrittsöffnungen verbinden, um einen Kugelumlauf an der Kugelgewindemutter zu gewährleisten. Dieser Umlenkkörper wird oftmals geteilt ausgeführt.
  • Beispiele für derartige Kugelgewindemuttern finden sich unter anderem in DE 100 56 275 A1 , DE 102 43 020 A1 und DE 102 58 826 A1 . Die Umlenkkörper erstrecken sich in diesen Fällen lediglich zwischen einer Kugelaustrittöffnung und einer Kugeleintrittsöffnung der Hülse, das heißt sie sind auf lokale Teilbereiche am Außenumfang der Hülse begrenzt, wo sie jeweils eine radiale Erhebung bilden.
  • Weitere Kugelgewindemuttern sind aus DE 10 2004 023 353 A1 und DE 10 2004 040 362 A1 bekannt. Im erstgenannten Fall wird ein rohrartiger Umlenkkörper vorgeschlagen, der axial sowie in Umfangsrichtung geteilt ist und somit vier Bauelemente umfasst, wobei jeweils zwei Bauelemente gleichartig ausgebildet sind. Die Verbindung der ungleichen Hälften erfolgt dabei durch axial angeformte Zapfen und Öffnungen. Zwei solcher Hälftenpaare sind in Umfangsrichtung um die Hülse herum aneinander angesetzt und durch in Axialrichtung der Hülse weisende Öffnungen und Zapfen steckverbunden, um einen Umlenkkörper zu bilden, dessen räumliche Ausdehnung auf einen Teilabschnitt des Außenumfangs der Hülse begrenzt ist. Für eine einzige Kugelumlenkung werden somit vier Bauelemente benötigt. Im zweitgenannten Fall ist ein Umlenkkörper axial geteilt, wobei die Hälften durch angeformte Zapfen und Öffnungen, die in Axialrichtung weisen, miteinander verbunden sind. Die diametral angeordneten Umlenkkörper sind dabei untereinander nicht verbunden.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Alternativen zu herkömmlichen Kugelgewindemuttern aufzuzeigen, welche bei einer geringen Anzahl von Komponenten schnell und einfach sowie störungsfrei zusammengebaut werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kugelgewindemutter gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Kugelgewindemutter umfasst eine Hülse mit mindestens einer gewindeförmigen Kugellaufbahn am Innenumfang sowie einer oder mehreren Kugeleintrittsöffnungen und einer oder mehreren Kugelaustrittsöffnungen zur Zu- und Abfuhr von Kugeln zu der bzw. den gewindeförmigen Kugellaufbahnen, und einen geteilten Umlenkkörper, der am Außenumfang der Hülse angeordnet ist und eine oder mehrere Kugellaufbahnen aufweist, welche jeweils eine Kugeleintrittsöffnung und eine Kugelaustrittsöffnungen verbinden, um eine Kugelumlaufführung an der Kugelgewindemutter zu gewährleisten. Die Kugelgewindemutter zeichnet sich dadurch aus, dass der Umlenkkörper zwei oder mehr Schalenelemente aufweist, die in Umfangsrichtung zusammengesetzt sind und gemeinsam die Hülse radial umgeben, und entweder form- oder stoffschlüssig miteinander verbunden und/oder durch ein aufgestecktes Zahnrad zueinander festgelegt sind.
  • Dies ermöglicht eine radiale Fixierung des Umlenkkörpers an einer Kugelgewindemutter ohne zusätzliche mechanische Komponenten wie Klammern, Bolzen und dergleichen. Durch den Entfall zusätzlicher Befestigungs- und Verbindungselemente wird einem etwaigen Fehlverbau vorgebeugt. Insbesondere wird vermieden, dass solche Verbindungselemente im Rahmen der Montage vergessen werden. Der Entfall separater Verbindungselemente erleichtert zudem die Automatisierbarkeit der Fertigung.
  • Die Ausgestaltung des Umlenkkörpers mit mehreren Schalenelementen, beispielsweise zwei Halbschalen, gestattet eine Festlegung an der Hülse, indem die Schalenelemente unmittelbar untereinander verbunden werden. Hierdurch wird eine schnelle und einfache Montage erzielt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.
  • In einer ersten Ausführungsvariante können an den Schalenelementen an in Umfangsrichtung weisenden Stirnseiten Rastvorsprünge und Ausnehmungen ausgebildet sein, wobei ein Rastvorsprung eines Schalenelements in eine Ausnehmung an einem anderen Schalenelement greift. Dies ermöglicht einen Zusammenbau ohne zusätzliches Werkzeug durch einfaches Ineinanderstecken, wobei die Vorsprünge und Ausnehmungen miteinander verrasten, das heißt gegen ein Lösen gesichert sind. Aufgrund ihrer Anordnung an den Stirnseiten der Schalenelemente ist es von Vorteil, wenn die Rastvorsprünge in Umfangsrichtung weisen.
  • Bevorzugt sind die Rastvorsprünge und Ausnehmungen erhebungsfrei in eine zylindrische Außenkontur der Schalenelemente integriert. Dies erleichtert die Montage von weiteren Bauteilen wie beispielsweise einem Zahnrad auf der Kugelgewindemutter, da die in die Schalenelemente integrierten Verbindungselemente ein Aufschieben eines solchen Bauteils auf die Kugelgewindemutter in keiner Weise beeinträchtigen.
  • In einer zweiten Ausführungsvariante bilden die Schalenelemente an in Umfangsrichtung weisenden Stirnseiten jeweils eine radial abstehende Lasche aus, wobei an den Laschen einander gegenüberliegend angeordnete Öffnungen und Stifte durch Energieeintrag, insbesondere Wärmeeintrag miteinander verbunden sind. Dies kann beispielsweise durch Verstemmen, insbesondere Warmverstemmen, durch Schweißen, Lasern oder dergleichen vorgenommen sein. Hierdurch wird eine stoffschlüssige Verbindung erzielt. Der Vorteil dieser Variante liegt in der guten Automatisierbarkeit sowie der hohen Prozesssicherheit.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Schalenelemente an ihrem Außenumfang jeweils einen oder mehrere radial abstehende Vorsprünge zur formschlüssigen Kopplung mit einem Zahnrad auf. Über die Vorsprünge können die Schalenelemente zueinander festgelegt als auch relativ zu der Hülse und damit zu den Kugeleintrittsöffnungen und den Kugelaustrittöffnungen positioniert werden. Letzteres ist insbesondere auch für Schalenelemente möglich, die bereits untereinander form- oder stoffschlüssig verbunden worden sind. Vorzugsweise grenzen die Vorsprünge an einen axialen Rand eines Schalenelements an.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Schalenelemente als Gleichteile ausgebildet, wodurch der Fertigungsaufwand gering bleibt. An jedem Schalenelement kann dabei eine Kugellaufbahn ausgeformt sein, welche eine Kugelaustrittöffnung und eine Kugeleintrittsöffnung am Außenumfang der Hülse miteinander verbindet.
  • Zudem können die Schalenelemente jeweils diagonal geteilt sein und aus zwei axial zusammengefügten Hälften bestehen. Vorzugsweise verläuft die diagonale Teilung entlang der Kugellaufbahn. Die Hälften können ebenfalls Gleichteile sein, wodurch der Fertigungsaufwand weiter verringert wird. Es ist jedoch auch möglich, die Schalenelemente aus zwei unterschiedlichen Hälften zusammenzufügen.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kugellaufbahnen des Umlenkkörpers an den Schalenelementen so ausgeformt, dass dies im Hinblick auf die zylindrische Außenkontur des Umlenkkörpers nicht zu radialen Erhebungen führt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine räumliche Ansicht einer Kugelgewindemutter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine räumliche Ansicht eines Schalenelements eines Umlenkkörpers,
  • 3 eine räumliche Ansicht einer Kugelgewindemutter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 4 eine räumliche Ansicht einer Kugelgewindemutter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und in
  • 5 eine Detailansicht der Festlegung eines Umlenkkörper an einer Hülse mittels eines Zahnrads.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt eine Kugelgewindemutter 10 für den Einbau in eine elektromechanische Lenkung eines Kraftfahrzeugs. Die Kugelgewindemutter 10 umfasst eine zylindrische Hülse 11, an deren Innenumfang ein Gewinde ausgebildet ist, welches als Laufbahn 12 für vorliegend nicht näher dargestellte Kugeln dient. Im Bereich der Kugellaufbahn 12 befinden sich Kugeleintrittsöffnungen und Kugelaustrittöffnungen 13, welche eine im Wesentlichen radiale Zu- und Abfuhr von an der Kugellaufbahn 12 geführten Kugeln durch die Hülse 11 hindurch gestatten.
  • Die Hülse 11 weist an einem axialen Ende einen Flansch 14 auf, der mit einer Vielzahl von Befestigungsöffnungen 15 zur Ankopplung eines Zahnrads versehen ist. Jedoch ist auch einen Ausführung ohne Flansch 14 möglich. Das Zahnrad übergereift die Hülse 11 radial, wie dies in 5 dargestellt ist. Am gegenüberliegenden Ende der Hülse 11 ist ein Halter 16 dargestellt, in dem die Hülse 11 drehbar gelagert und axial festgelegt ist. In einer elektromechanischen Lenkung ist dieser Halter 16 an einem Lenkgetriebegehäuse befestigt, so dass bei einer Rotation der Hülse 11 eine mit dieser über die Kugeln in Gewindeeingriff stehende Lenkstange, welche einen Spindelabschnitt aufweist, axial verschoben wird.
  • Die Kugelgewindemutter 10 umfasst weiterhin einen in Umfangsrichtung geteilten Umlenkkörper 17, der am Außenumfang der Hülse 11 angeordnet ist. Der Umlenkkörper 17 kann dabei den Außenumfang der Hülse 11 im Wesentlichen vollständig abdecken und erstreckt sich insbesondere über die Kugeleintrittsöffnungen und Kugelaustrittöffnungen 13.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Umlenkkörper 17 zwei Schalenelemente – nachfolgend als Halbschalen 18 bezeichnet – auf. Eine Halbschale 18 ist in 2 näher dargestellt. An der zur Hülse 11 weisenden Innenseite einer jeden Halbschale 18 ist eine Kugellaufbahn 19 ausgebildet, die sich an der Außenkontur der Halbschale 18 nicht abzeichnet, insbesondere nicht nach außen vorragt, so dass die Außenkontur der Halbschale 18 im Bereich der Kugellaufbahn 19 erhebungsfrei ist. Die Kugellaufbahn 19 verbindet eine Kugeleintrittsöffnung und eine Kugelaustrittsöffnung 13 der Hülse 11 miteinander, um in Verbindung mit einem Abschnitt der gewindeförmigen Kugellaufbahn 12 am Innenumfang der Hülse 11 einen Kugelumlauf an der Kugelgewindemutter zu gewährleisten. Vorliegend sind entsprechend der Anzahl der Halbschalen 18 zwei Kugelumläufe vorgesehen. Es sind jedoch bei zwei Halbschalen 18 auch mehr als zwei Kugelumläufe oder ein einziger Kugelumlauf möglich.
  • Die beiden Halbschalen 18 die in Umfangsrichtung zusammengesetzt sind und gemeinsam die Hülse 11 radial teilweise oder vollständig umgeben, sind direkt, das heißt frei von zusätzlichen Befestigungs- und Verbindungselementen miteinander verbunden. Dies kann formschlüssig oder stoffschlüssig erfolgen. Ferner ist es möglich, wie weiter unten noch näher erläutert wird, die Schalenelemente durch ein aufgestecktes Zahnrad zueinander an der Hülse 11 festzulegen.
  • In den 1 und 2 ist beispielhaft eine formschlüssige Verbindung der Schalenelemente bzw. 18 Halbschalen dargestellt. Diese bilden jeweils an in Umfangsrichtung weisenden Stirnseiten 20 Rastvorsprünge 21 und Ausnehmungen 22 aus. Die Rastvorsprünge 21 und Ausnehmungen 22 sind derart angeordnet, das jeweils ein Rastvorsprung 21 einer Halbschale 18 in eine Ausnehmung 22 an der anderen Halbschale 18 greift. Um zu vermeiden, dass die Halbschalen 18 ohne weiteres auseinandergezogen werden können, sind die Rastvorsprünge 21 und Ausnehmungen 22 schwalbeschwanzförmig ausgeführt, wie dies in 1 gezeigt ist, oder aber mit Widerhaken 23 versehen, wie dies in 3 dargestellt ist, so dass ein Schnapphaken mit Hinterschnitt gebildet wird. In beiden Fällen sind die Rastvorsprünge 21 und die Ausnehmungen 22 erhebungsfrei in eine zylindrische Außenkontur der Halbschalen 18 integriert. Sie stehen radial nicht über die im Wesentlichen zylindrische Außenkontur des Umlenkkörpers 17 hervor. Jedoch sind auch andere Clipverbindungen zur Kopplung der Schalenelemente einsetzbar.
  • Wie den 1 und 2 weiter entnommen werden kann, sind die Halbschalen 18 jeweils axial geteilt, wobei die Teilungsebene diagonal verläuft und sich entlang der Kugellaufbahn 19 erstreckt. Die beiden so gebildeten Hälften 24 der Halbschalen 18 sind vorliegend Gleichteile, die entgegengerichtet zusammengesetzt sind. Auch die Halbschalen 18 stellen Gleichteile dar, so dass der Umlenkkörper 17 mit zwei Kugellaufbahnen 19 aus vier gleichartigen Elementen gebildet wird. Diese können ohne jedes Zusatzwerkzeug an der Hülse 11 montiert werden.
  • Die vorstehend erläuterte Kugelgewindemutter zeichnet sich somit durch einen besonders einfach herstellbaren und schnell montierbaren Umlenkkörper aus, der ohne zusätzliche Verbindungselemente auskommt.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel in 3 zeigt eine weitere Kugelgewindemutter 110 für eine elektromechanische Lenkung eines Kraftfahrzeugs. Die Kugelgewindemutter 110 umfasst wiederum eine zylindrische Hülse 111 mit einem Umlenkkörper 117 am Außenumfang.
  • Die Hülse 111 ist an ihrem Innenumfang mit mindestens einer gewindeförmigen Kugellaufbahn 112 versehen, in der nicht näher dargestellte Kugeln eines Kugelumlaufs in an sich bekannter Art und Weise geführt sind. Im Bereich der Kugellaufbahn bzw. Kugellaufbahnen 112 befinden sich eine oder mehrere Kugeleintrittsöffnungen sowie eine oder mehrere Kugelaustrittöffnungen, die zu Außenumfang der Hülse 111 leiten und eine Zu- und Abfuhr von an der bzw. den Kugellaufbahnen 112 geführten Kugeln durch die Hülse 111 hindurch gestatten. Die Hülse 111 kann an einem axialen Ende einen Flansch 114 aufweisen, der mit einer Vielzahl von Befestigungsöffnungen 115 zur Ankopplung eines Zahnrads versehen ist. Das Zahnrad übergereift die Hülse 111 und den Umlenkkörper 117 radial, wie dies in 5 dargestellt ist. Am gegenüberliegenden Ende der Hülse 111 ist ein Halter 116 dargestellt, in dem die Hülse 111 drehbar gelagert und axial festgelegt ist. In einer elektromechanischen Lenkung ist dieser Halter 116 an einem Lenkgetriebegehäuse befestigt, so dass bei einer Rotation der Hülse 111 eine mit dieser über die Kugeln in Gewindeeingriff stehende Lenkstange axial verschoben wird.
  • Der am Außenumfang der Hülse 111 angeordnete Umlenkkörper 117 weist zwei Schalenelemente bzw. Habschalen 118 auf, deren Grundform dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 entspricht, sich jedoch hiervon durch die unterschiedliche Verbindung der Halbschalen 118 untereinander unterscheidet. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die in Umfangsrichtung zusammengesetzten. Schalenelemente bzw. Halbschalen 118 stoffschlüssig verbunden, ohne dass hierzu zusätzliche Verbindungselemente erforderlich wären.
  • Jede Halbschale 118 bildet dazu an ihren in Umfangsrichtung weisenden Stirnseiten 120 jeweils eine radial nach außen abstehende Lasche 121 aus. Die Laschen 121 erstrecken sich über die gesamte Axiallänge des die Hülse 111 im Wesentlichen vollständig umgreifenden Umlenkkörpers 117. Sie bilden einander gegenüberliegend angeordnete Öffnungen 122 und Stifte 123 aus, die miteinander verstemmt sind, so dass es im Bereich der Öffnungen 122 und Stifte 123 zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Laschen kommt. Die Öffnungen 122 und Stifte 123 weisen dabei in Umfangsrichtung. Vorzugsweise erfolgt das Verstemmen unter Zuhilfenahme eines zusätzlichen Wärmeeintrags (sogenanntes Warmverstemmen), um eine besonders stabile Verbindung zu erzielen. Die Halbschalen 118 bestehen dabei bevorzugt aus Kunststoff. Das Verstemmen ist gut automatisierbar und lässt sich insbesondere bei großen Stückzahlen prozesssicher durchführen.
  • An den zur Hülse 11 weisenden Innenseiten der Halbschalen 118 ist entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel jeweils mindestens eine Kugellaufbahn ausgebildet, die in die jeweiligen Halbschalen 118 derart integriert sind, dass die Außenkontur der Halbschalen 118 im Bereich der Kugellaufbahnen erhebungsfrei ist. Die Kugellaufbahnen verbinden jeweils eine Kugeleintrittsöffnung und eine Kugelaustrittsöffnung der Hülse 111 miteinander, um in Verbindung mit einem Abschnitt der gewindeförmigen Kugellaufbahn 112 am Innenumfang der Hülse 111 einen Kugelumlauf an der Kugelgewindemutter zu gewährleisten.
  • Die Halbschalen 118 können prinzipiell einteilig ausgeführt werden. Jedoch ist auch hier eine axiale Teilung analog dem ersten Ausführungsbeispiel möglich, wobei die Teilungsebene im Wesentlichen diagonal verläuft und sich bis in die Laschen 121 fortsetzt. Die beiden so gebildeten Hälften 124 der Halbschalen 118 sind entweder Gleichteile, die entgegengerichtet zusammengesetzt sind, oder unterschiedlich ausgeführt. In jedem Fall stellen jedoch die Halbschalen 118 Gleichteile dar, so dass der Umlenkkörper 117 aus zwei gleichartigen Untergruppen gebildet wird.
  • Die Kugelgewindemutter des zweiten Ausführungsbeispiels zeichnet sich durch einen einfach herstellbaren Umlenkkörper aus, der ohne zusätzliche Verbindungselemente auskommt.
  • In den 4 und 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kugelgewindemutter 210 dargestellt, die vorzugsweise in eine elektromechanischen Lenkung eines Fahrzeugs eingebaut wird, jedoch auch zu anderen Zwecken einsetzbar ist.
  • Die Kugelgewindemutter 210 umfasst eine zylindrische Hülse 211 sowie einen Umlenkkörper 217 zur Bereitstellung einer Kugelumlaufführung.
  • Am Innenumfang der Hülse 211 sind eine oder mehrere gewindeförmige Kugellaufbahnen 112 ausgebildet. Im Bereich der Kugellaufbahn bzw. -laufbahnen 112 befinden sich Kugeleintrittsöffnungen und Kugelaustrittöffnungen, welche eine im Wesentlichen radiale Zu- und Abfuhr von innerhalb der Hülse 211 an der bzw. den Kugellaufbahnen 112 geführten Kugeln durch die Hülse 11 hindurch gestatten.
  • Die Hülse 211 ist wiederum an ein Zahnrad 213 ankoppelbar. Das Zahnrad 213 übergreift die Hülse 211 sowie den hülsenartig ausgebildeten Umlenkkörper 217 radial, wie dies in 5 gezeigt ist. Am gegenüberliegenden Ende der Hülse 11 befindet sich ein Halter 216, an dem die Hülse 211 drehbar gelagert und axial festgelegt ist. In einer elektromechanischen Lenkung ist dieser Halter 216 mit einem Lenkgetriebegehäuse gekoppelt, so dass bei einer Rotation der Hülse 211 eine mit dieser über die Kugeln in Gewindeeingriff stehende Lenkstange axial verschoben wird.
  • Der am Außenumfang der Hülse 211 angeordnete Umlenkkörper 217, welcher den zylindrischen Außenumfang der Hülse 211 im Wesentlichen vollständig überlappt, ist zur einfacheren Montage in Umfangsrichtung geteilt, so dass dieser aus Schalenelementen, hier beispielhaft zwei Halbschalen 218 zusammengesetzt ist, die abgesehen von den Verbindungselementen analog 2 ausgebildet sind. An der zur Hülse 211 weisenden Innenseite einer jeden Halbschale 218 ist dementsprechend jeweils eine Kugellaufbahn ausgebildet, die an der Außenkontur der Halbschale 218 nicht nach außen vorragt, wodurch die Außenkontur der Halbschalen 218 im Bereich der Kugellaufbahnen erhebungsfrei ist. Die Kugellaufbahnen der Halbschalen 218 verbinden jeweils eine Kugeleintrittsöffnung und eine Kugelaustrittsöffnung der Hülse 211 miteinander, um in Verbindung mit einem Abschnitt einer gewindeförmigen Kugellaufbahn 212 am Innenumfang der Hülse 211 eine Kugelumlaufführung zu gewährleisten.
  • Bei dem dritten Ausführungsbeispiel werden die beiden Halbschalen 218 durch das auf diese aufgesteckte Zahnrad 213 miteinander verbunden und an der Hülse 211 fixiert. Zusätzliche Verbindungselemente wie Klammern, Bolzen und dergleichen sind hierbei nicht erforderlich. Es ist jedoch möglich, die Halbschalen 218 entsprechend dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel formschlüssig oder stoffschlüssig miteinander zu verbinden und mittels des Zahnrads 213 an der Hülse 211 zu fixieren.
  • Hierzu sind an den Halbschalen 218 am Außenumfang derselben jeweils ein oder mehrere radial abstehende Vorsprünge 220 zur formschlüssigen Kopplung mit dem Zahnrad 213 ausgebildet, beispielsweise angespritzt. Die Vorsprünge 220 grenzen jeweils an einen axialen Rand einer Halbschale 218 an. Prinzipiell können sich die Vorsprünge 220 über die gesamte Axiallänge des Umlenkkörpers 217 erstrecken. Vorliegend sind die Vorsprünge 220 jedoch als lokale rechteckige Erhebungen ausgeführt, welche mit einer entsprechenden Nut 221 des Zahnrads 213 zur Verdrehsicherung zusammenwirken.
  • Die Halbschalen 218 sind entweder einteilig oder aber, wie im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen bereits erläutert, jeweils axial geteilt, wobei die Teilungsebene diagonal verläuft und sich entlang der Kugellaufbahnen erstreckt. Die beiden so gebildeten Hälften 224 der Halbschalen 218 sind vorliegend Gleichteile, die entgegengerichtet zusammengesetzt sind. Auch die Halbschalen 218 stellen Gleichteile dar, so dass der gesamte Umlenkkörper 217 aus vier gleichartigen Elementen gebildet wird. Es ist jedoch auch möglich, die Halbschalen 218 aus unterschiedlichen Teilen zu bilden.
  • Die Kugelgewindemutter des dritten Ausführungsbeispiels zeichnet sich ebenfalls durch einen besonders einfach herstellbaren und schnell montierbaren Umlenkkörper aus, der ohne zusätzliche Verbindungselemente auskommt.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hiervon sind jedoch zahlreiche Abwandlungen möglich.
  • Beispielsweise können in Umfangsrichtung anstatt zweier Halbschalen auch mehr als zwei Schalenelemente vorgesehen werden, die untereinander direkt form- oder stoffschlüssig oder mittels eines aufgesetzten Bauteils wie eines Zahnrads oder dergleichen verbunden werden, wobei jedoch in jedem Fall zusätzliche Verbindungselemente wie Klammern oder Bolzen entfallen. Hierdurch lassen sich sehr einfach mittels gleicher Schalenelemente drei, vier oder mehr Kugelumlaufführungen an einer Kugelgewindemutter realisieren.
  • Ferner ist es möglich, an den oben beispielhaft erläuterten Halbschalen jeweils mehr als eine Kugellaufbahn auszubilden oder eine einzige Kugellaufbahn über mehrere Schalenelemente hinweg bereitzustellen.
  • Die Erfindung ist daher nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kugelgewindemutter
    11
    Hülse
    12
    Kugellaufbahn am Innenumfang der Hülse
    13
    Kugeleintritts- bzw. -austrittsöffnung
    14
    Flansch
    15
    Befestigungsöffnung
    16
    Halter
    17
    Umlenkkörper
    18
    Halbschale
    19
    Kugellaufbahn an der Halbschale
    20
    Stirnseite
    21
    Rastvorsprung
    22
    Ausnehmung
    23
    Widerhaken
    24
    Hälfte
    110
    Kugelgewindemutter
    111
    Hülse
    112
    Kugellaufbahn am Innenumfang der Hülse
    114
    Flansch
    115
    Befestigungsöffnung
    116
    Halter
    117
    Umlenkkörper
    118
    Halbschale
    120
    Stirnseite
    121
    Lasche
    122
    Öffnung
    123
    Stift
    124
    Hälfte
    210
    Kugelgewindemutter
    211
    Hülse
    212
    Kugellaufbahn am Innenumfang der Hülse
    213
    Zahnrad
    214
    Flansch
    215
    Befestigungsöffnung
    216
    Halter
    217
    Umlenkkörper
    218
    Halbschale
    220
    Vorsprung
    221
    Nut
    224
    Hälfte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10056275 A1 [0003]
    • DE 10243020 A1 [0003]
    • DE 10258826 A1 [0003]
    • DE 102004023353 A1 [0004]
    • DE 102004040362 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Kugelgewindemutter, umfassend: – eine Hülse (10; 110; 210) mit mindestens einer gewindeförmigen Kugellaufbahn (12; 112; 212) am Innenumfang sowie einer oder mehreren Kugeleintrittsöffnungen und einer oder mehreren Kugelaustrittsöffnungen zur Zu und Abfuhr von Kugeln zu der bzw. den gewindeförmigen Kugellaufbahnen (12; 112; 212), und – einen geteilten Umlenkkörper (17; 117; 217), der am Außenumfang der Hülse (10; 110; 210) angeordnet ist und eine oder mehrere Kugellaufbahnen (19) aufweist, welche jeweils eine Kugeleintrittsöffnung und eine Kugelaustrittsöffnung verbinden, um eine Kugelumlaufführung an der Kugelgewindemutter bereitzustellen, – wobei der Umlenkkörper (17; 117; 217) zwei oder mehr Schalenelemente aufweist, die in Umfangsrichtung zusammengesetzt sind und gemeinsam die Hülse (10; 110; 210) radial umgeben und entweder form- oder stoffschlüssig miteinander verbunden und/oder durch ein aufgestecktes Zahnrad (213) zueinander festgelegt sind.
  2. Kugelgewindemutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenelemente an in Umfangsrichtung weisenden Stirnseiten (20) Rastvorsprünge (21) und Ausnehmungen (22) ausbilden, wobei ein Rastvorsprung (21) eines Schalenelements in eine Ausnehmung (22) an einem weiteren Schalenelement greift.
  3. Kugelgewindemutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorsprünge (21) und Ausnehmungen (22) erhebungsfrei in eine zylindrische Außenkontur der Schalenelemente integriert sind.
  4. Kugelgewindemutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenelemente an in Umfangsrichtung weisenden Stirnseiten (120) jeweils eine radial abstehende Lasche (121) ausbilden, wobei an den Laschen (121) einander gegenüberliegend angeordnete Öffnungen (123) und Stifte (123) miteinander durch Energieeintrag, insbesondere Wärmeeintrag miteinander verbunden sind.
  5. Kugelgewindemutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenelemente an in Umfangsrichtung weisenden Stirnseiten (120) jeweils eine radial abstehende Lasche (121) ausbilden, wobei an den Laschen (121) einander gegenüberliegend angeordnete Öffnungen (123) und Stifte (123) miteinander verstemmt sind.
  6. Kugelgewindemutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenelemente an ihrem Außenumfang jeweils einen oder mehrere radial abstehende Vorsprünge (220) zur formschlüssigen Kopplung mit einem Zahnrad (213) aufweisen.
  7. Kugelgewindemutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (220) jeweils an einen axialen Rand eines Schalenelements angrenzen.
  8. Kugelgewindemutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenelemente Gleichteile sind.
  9. Kugelgewindemutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenelemente jeweils diagonal geteilt sind und aus zwei axial zusammengefügten Hälften (24; 124; 224) bestehen.
  10. Kugelgewindemutter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugellaufbahnen (19) des Umlenkkörpers (17; 117; 217) an den Schalenelementen für die zylindrische Außenkontur des Umlenkkörpers (17; 117; 217) erhebungsfrei ausgeformt sind.
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