[go: up one dir, main page]

DE112008004020T5 - Kugelrückführungsmittel und Betätigungsvorrichtung, die ein derartiges Mittel umfasst - Google Patents

Kugelrückführungsmittel und Betätigungsvorrichtung, die ein derartiges Mittel umfasst Download PDF

Info

Publication number
DE112008004020T5
DE112008004020T5 DE112008004020T DE112008004020T DE112008004020T5 DE 112008004020 T5 DE112008004020 T5 DE 112008004020T5 DE 112008004020 T DE112008004020 T DE 112008004020T DE 112008004020 T DE112008004020 T DE 112008004020T DE 112008004020 T5 DE112008004020 T5 DE 112008004020T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nut
ball return
return means
channel
balls
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Withdrawn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
DE112008004020T
Other languages
English (en)
Inventor
Eric Allegri
Christophe Durand
Torbjorn Hedman
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.)
SKF AB
Original Assignee
SKF AB
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 SKF AB filed Critical SKF AB
Publication of DE112008004020T5 publication Critical patent/DE112008004020T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442Conversion of rotational into longitudinal movement
    • B62D5/0445Screw drives
    • B62D5/0448Ball nuts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

Eine Betätigungsvorrichtung umfasst eine Spindel (2) mit einem Außengewinde, eine Mutter (4) mit einem Innengewinde und zumindest eine Reihe (6) von Kugeln so, dass die Kugeln im Gewinde der Gewindespindel und im Gewinde der Mutter in Eingriff stehen, und ist mit einem Kugelrückführungsmittel versehen, das an der Mutter angebracht ist und einen Rückführungskanal definiert, um die Kugeln im Inneren der Mutter von einem Ende zum anderen Ende ihres Pfads zu tragen, wenn sich die Spindel in Bezug auf die Mutter dreht. Das Ruckführungsmittel (8) kann zwei Ablenkelemente (14) umfassen, die in radialen Öffnungen (11), welche in der Mutter gebildet sind, in Eingriff stehen, wobei jedes einen Kugelablenkkanal (36) aufweist, und kann einen äußeren Balken (16) umfassen, der einen Verbindungskanal (37) aufweist, wobei der Kugelrückführungskanal (9) aufeinanderfolgend durch den Ablenkkanal eines Ablenkelements, den Verbindungskanal des Balkens und den Ablenkkanal des anderen Ablenkelements definiert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Betätigungsvorrichtungen, die eine Spindel mit einem Außengewinde, eine Mutter mit einem Innengewinde und umlaufende Kugeln zum Koppeln der Spindel und der Mutter umfassen, und die mit einem Kugelrückführungsmittel versehen sind, um die Kugeln im Inneren der Mutter von einem Ende ihres Pfads zu dem anderen zu tragen, wenn sich die Spindel in Bezug auf die Mutter dreht. Derartige Betätigungsvorrichtungen werden häufig Kugelumlaufspindeln genannt.
  • Die bekannten Vorrichtungen weisen zahlreiche Nachteile auf und führen zur Unzufriedenheit der Benutzer.
  • Die vorliegende Erfindung zielt auf die Beseitigung zumindest einiger dieser Nachteile ab und stellt eine Betätigungsvorrichtung mit verbesserter Sicherheit des Umlaufs der Kugeln und besserer Beschränkung und Führung der zurücklaufenden Kugeln bereit.
  • Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, die Tätigkeiten zur Herstellung der Mutter zu verringern, während gleichzeitig vermieden wird, dass verursacht wird, dass die Mutter übermäßig zerbrechlich wird.
  • Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, ein Rückfuhrungsmittel mit einer höheren mechanischen Beständigkeit bereitzustellen, während das Geräusch, das beim Umlaufen der Kugeln erzeugt wird, verringert wird.
  • Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist, ein Kugelrückführungsmittel zu erhalten, das annehmbare Kosten aufweist und leicht abmontierbar ist.
  • Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, eine derartige Betätigungsvorrichtung bereitzustellen, die bei verringerten Kosten hergestellt werden kann.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Kugelrückführungsmittel vorgeschlagen, das an einer Mutter mit Innengewinde angebracht werden kann und einen Rückführungskanal definiert, um Kugeln von einem Ende zum anderen Ende eines Pfads im Inneren der Mutter, entlang dem die Kugeln in ihrem Gewinde in Eingriff stehen, zutragen.
  • Dieses Kugelrückführungsmittel kann zwei Ablenkelemente umfassen, die in jeweiligen Öffnungen, welche durch die Dicke der Mutter hindurch gebildet sind, in Eingriff gebracht werden können und jeweils einen Kugelablenkkanal (36) aufweisen, wobei es einen Balken umfasst, der mit den Ablenkelementen verbunden werden kann und einen Verbindungskanal aufweist, wobei der Ablenkkanal eines der Ablenkelemente, der Verbindungskanal des Balkens und der Ablenkkanal des anderen Ablenkelements aufeinanderfolgend den Kugelrückführungskanal definieren, und wobei die Ablenkelemente und/oder der Balken Haltemittel umfassen, die mit der Mutter zusammenwirken können.
  • Das Rückführungsmittel kann zwei Ablenkelemente umfassen, die in radialen Öffnungen, welche in der Mutter gebildet sind, in Eingriff stehen und jeweils einen Kugelablenkkanal aufweisen, und kann einen äußeren Balken mit einem Verbindungskanal umfassen, wobei der Kugelrückführungskanal aufeinanderfolgend durch den Ablenkkanal eines Ablenkelements, den Verbindungskanal des Balkens und den Ablenkkanal des anderen Ablenkelements definiert ist.
  • Mit derartigen Ablenkkanälen in den Ablenkelementen und einem Verbindungskanal im äußeren Balken ist es möglich, einen Rückführungskanal zu formen und zu bilden, der von der Mutter unabhängig ist und gut dazu geeignet ist, die Kugeln zu entnehmen und freizugeben und die zurücklaufenden Kugeln zu beschränken und zu führen.
  • Die gesonderten Ablenkelemente und der gesonderte Balken können mit wechselseitigen Verriegelungsmitteln versehen sein.
  • Die Ablenkelemente können vom Inneren der Mutter her in den Öffnungen in Eingriff gebracht werden und können vorspringende innere seitliche Teile umfassen, die an der Innenseite der Wand der Mutter anliegen können.
  • Der Balken kann zumindest einen Teil umfassen, der an der Außenseite der Mutter anliegen kann.
  • Die Ablenkelemente können Positionierungsteile umfassen, die an den Seitenwänden des Gewindes der Mutter anliegen können.
  • Die Ablenkelemente können Zentrierungsteile umfassen, die am Ende des Gewindes der Mutter anliegen können.
  • Die Ablenkelemente können jeweils Durchgänge aufweisen, durch die der Balken geführt werden kann.
  • Die Ablenkelemente können zwei radiale Arme aufweisen, zwischen denen der Balken in Eingriff steht, wobei diese Arme und der Balken mit wechselseitigen Verriegelungsmitteln versehen sind.
  • Die Ablenkelemente und der Balken können Ebenen für einen wechselseitigen Kontakt aufweisen, die sich parallel zur Achse der Mutter erstrecken, und durch die die Ablenkkanäle und der Verbindungskanal in Verbindung stehen.
  • Der Balken kann zwei verbundene Teile umfassen, zwischen denen innerlich der Verbindungskanal gebildet werden kann.
  • Die Ablenkelemente und der Balken können Poka-Yoke-Teile umfassen, um ihren Zusammenbau zu erleichtern oder Fehler während des Anbringungsprozesses zu verhindern.
  • Nach einer anderen Ausführungsform wird eine Betätigungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine Spindel mit Außengewinde, eine Mutter mit Innengewinde und zumindest eine Reihe von Kugeln so umfasst, dass Kugeln entlang eines Pfads im Gewinde der Gewindespindel und im Gewinde der Mutter in Eingriff stehen.
  • Die Mutter kann mit einem Kugelrückführungsmittel versehen sein, um die Kugeln im Inneren der Mutter von einem Ende zum anderen Ende ihres Pfads zu tragen, wenn sich die Spindel in Bezug auf die Mutter dreht.
  • Der Balken kann zumindest teilweise in einer äußeren Nut, die in der Wand der Mutter gebildet ist, in Eingriff stehen.
  • Die Mutter kann eine Umfangsnut umfassen, und kann ferner einen stationären Ring mit einer ringförmigen Nut und Wälzkörper, die in die Nuten eingesetzt sind, umfassen, um ein Wälzlager zu bilden, um die Mutter drehbar in einem Gehäuse anzubringen.
  • Nur als Anwendungsbeispiel wird ein Servolenksystem für Fahrzeugräder vorgeschlagen.
  • Dieses System kann eine Lenkzahnstange zum Lenken der Räder, einen Motor zur Unterstützung der Verschiebung der Lenkzahnstange und eine wie vorgeschlagene Betätigungsvorrichtung umfassen, wobei die Mutter drehbar mit dem Motor verbunden ist und die Spindel verschiebbar mit der Lenkzahnstange verbunden ist.
  • Die Mutter kann eine Riemenscheibe tragen, wobei diese Riemenscheibe eine innere Nut aufweist, in die sich der äußere Teil des Balkens des Kugelrückführungsmittels in einem Abstand von den Flächen dieser Nut erstreckt.
  • Die Spindel und die Lenkzahnstange können ausgerichtet und als einstückiger Teil ausgeführt sein.
  • Betätigungsvorrichtungen, die mit Kugelrückführungsmitteln versehen sind, und Anwendungen werden nun durch nichtbeschränkende Beispiele, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, beschrieben werden, wobei
  • 1 eine Seitenansicht einer Betätigungs- oder Antriebsvorrichtung ist, die aus einer Gewindespindel, einer Gewindemutter und Kugeln besteht, wobei sich das Kugelrückführungsmittel in ihrem oberen Teil befindet und zwei Ablenkelemente aufweist;
  • 2 ein durch ein Ablenkelement verlaufender vergrößerter radialer Schnitt entlang II-II durch die in 1 gezeigte Betätigungsvorrichtung mit den Kugeln ist;
  • 3 ein durch ein Ablenkelement verlaufender Längsschnitt durch die in 1 gezeigte Betätigungsvorrichtung ohne die Kugeln ist;
  • 4 ein durch einen Balken verlaufender waagerechter Schnitt entlang IV-IV durch die in 1 gezeigte Betätigungsvorrichtung mit den Kugeln ist;
  • 5 ein Längsschnitt durch die Mutter mit den Kugeln und den Ablenkelementen ist;
  • 6 eine perspektivische Außenansicht der in 1 gezeigten Betätigungsvorrichtung während des Zusammenbaus ist;
  • 7 eine perspektivische Ansicht des Kugelrückführungsmittels ist;
  • 8 eine Variante in einem radialen Schnitt, der 2 entspricht, zeigt; und
  • 9 diese Variante in einer Außenansicht, die einer Draufsicht von 1 entspricht, zeigt.
  • 10 zeigt eine Variante in einem radialen Schnitt, der 2 entspricht, mit möglichen Poka-Yoke-Merkmalen;
  • 11 ist eine perspektivische Außenansicht der in 10 gezeigten Betätigungsvorrichtung während des Zusammenbaus; und
  • 12 ist ein Schnitt eines Lenkgetriebes, das eine Betätigungsvorrichtung benutzt.
  • Eine Betätigungs- oder Antriebsvorrichtung 1, die in 1 bis 6 veranschaulicht ist, umfasst eine Gewindespindel 2 mit einem Außengewinde 3; eine zylinderförmige Mutter 4 mit einem Innengewinde 5, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Gewindes 3 der Spindel 2 ist; eine Reihe 6 von sphärischen Kugeln 7, um die Spindel 2 mit der Mutter 4 zu verbinden, und ein Kugelrückführungsmittel 8, das an der Mutter 4 angebracht ist und einen Rückführungskanal 9 definiert.
  • Wie besonders in 2 und 5 gezeigt ist die Reihe 6 von sphärischen Kugeln 7 derart gestaltet, dass einige Kugeln auf einem Pfad 10 der Mutter 4 jeweils teilweise im Gewinde 3 der Gewindespindel 2 und teilweise im Gewinde 5 der Mutter 4 in Eingriff stehen, während sich andere Kugeln im Rückführungskanal 9 befinden. Der Pfad 10 kann entlang mehrerer Spitzen des Gewindes 5 der Mutter 4 gebildet sein.
  • Eine Drehung der Gewindespindel 2 und der Mutter 4 in Bezug zueinander wird in eine längsgerichtete verschiebende Bewegung des einen in Bezug auf das andere umgewandelt, da die Kugeln 7 der Reihe 6 von Kugeln entlang der Gewinde 3 und 5 rollen, indem sie dem Pfad 10 in der Mutter 4 folgen, und frei entlang des Rückführungskanals 9 von einem Ende zu dem anderen des Pfads 10 laufen.
  • Um das Rückführungsmittel 8 unterzubringen, weist die Mutter 4 an beiden Enden des Pfads 10 zwei Öffnungen 11 und 12 auf, die durch ihre Dicke oder Wand verlaufen. Die Mutter 4 weist auch eine – nicht erforderliche – längsgerichtete äußere Nut 13 auf, die durch die Mitten der Öffnungen 11 und 12 verläuft und an einem Ende ihrer Wand ein offenes Ende aufweist, wobei die Breite dieser Nut 13 kleiner als der Durchmesser der radialen Öffnungen 11 und 12 ist. Bei dem in den Figuren gezeigten Beispiel sind die Öffnungen 11 und 12 parallel und in der gleichen Längsebene der Mutter 4 enthalten.
  • Wie besonders in 1 und 5 gezeigt ist das Rückführungsmittel 8 von der Mutter 4 gesondert oder getrennt und umfasst es zwei Ablenkelemente oder Stifte 14 und 15, die in die radialen Öffnungen 11 und 12 der Mutter 4 gesetzt sind, und einen äußeren Balken 16, der an zwei entfernten Punkten entlang seiner Länge mit den Ablenkelementen 14 und 15 verbunden oder daran fixiert ist. Zum Beispiel erstreckt sich der äußere Balken längsgerichtet in der Nut 13 der Mutter 4.
  • Wie besonders in 2 und 5 ersichtlich weisen die Ablenkelemente 14 und 15 jeweils einen mittleren zylinderförmigen Teil 17 in ihren jeweiligen radialen Öffnungen 11 und 12; innere Teile 18, die sich über den Zwischenraum zwischen dem Gewinde 3 der Gewindespindel 2 und dem Gewinde 5 der Mutter 4 erstrecken, ohne jedoch das Gewinde 3 der Spindel 2 zu berühren, und die an der Innenseite der Mutter 4 anliegen können; und äußere Teile 19, die mit dem Balken 15 verbindbar sind, auf.
  • Die Ablenkelemente 14 und 15 können daher von der Innenseite der Mutter 4 her in den radialen Öffnungen 11 und 12 angeordnet werden. Der Balken 16 kann dann in der Nut 13 angeordnet werden und von außerhalb der Mutter 4 mit den Ablenkelementen 14 und 15 verbunden werden, wobei der Balken 16 so auf dem Boden der Nut 13 sitzt, dass die inneren Teile 18 der Ablenkelemente 14 und 15 mit dem Inneren der Mutter 4 in Kontakt gehalten werden.
  • Die wechselseitigen Verriegelungselemente, die den Balken 16 mit den Ablenkelementen 14 und 15 verbinden, sind vorzugsweise umkehrbar, so dass das Rückführungsmittel 8 abmontierbar ist.
  • Eine Ausführungsform des Rückführungsmittels 8 kann wie nachstehend beschrieben sein.
  • Wie besonders in 2 gezeigt umfassen die inneren Teile 18 der Ablenkelemente 14 und 15 Abschnitte 20, die so unter den mittleren Teilen 17 gebildet sind, dass sie in der Form winkeliger Positionierungsvorsprünge 20a, die dazu gestaltet sind, mit den Seitenwänden des Gewindes 5 der Mutter 4 in Kontakt zu treten und ihnen zu folgen, zu einer Seite vorspringen.
  • Wie besonders in 3 gezeigt umfassen die inneren Teile 18 der Ablenkelemente 14 und 15 auch Paare von seitlich vorspringenden entgegengesetzten Flanschen 21 und 22, die dazu gestaltet sind, mit den äußeren Flachstellen oder Kanten der beiden benachbarten Gewindeformen des Gewindes 5 der Mutter 4 in Kontakt zu stehen.
  • Die äußeren Teile 19 der Ablenkelemente 14 und 15 umfassen teilweise im Inneren der radialen Öffnungen 11 und 12 und teilweise außerhalb davon Paare von diametral entgegengesetzten Armen 23 und 24, die sich von den mittleren Teilen 17 heraus erstrecken, wobei zwischen ihnen und den Wänden dieser Öffnungen ein Zwischenraum belassen wird, und die Durchgänge bilden, welche längsgerichtet mit der äußeren Nut 13 ausgerichtet sind.
  • Die Enden der obigen Arme 23 und 24 sind mit hakenartigen Zähnen 25 und 26 versehen, die zueinander hin vorspringen, um längsgerichtete Durchgänge zu definieren, in denen der Balken 16 auf eine umkehrbare Weise, damit er abmontierbar ist, längsgerichtet aufgenommen und in Position gehalten wird.
  • Der Balken 16, der sich teilweise in der längsgerichteten Nut 13 der Mutter 4 und teilweise außerhalb davon befindet, verfügt über einen rechteckigen Querschnitt und weist eine Innenfläche 27, die mit radialen Flächen 28 (6) der mittleren Teile 17 der Ablenkelemente 14 und 15, welche zwischen den Paaren der Arme 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15 gebildet sind, in Kontakt steht; entgegengesetzte seitliche Flächen 29 und 30 in Kontakt mit den benachbarten Flächen dieser Arme 23 und 24; und eine äußere Fläche 31 mit Flanschen 31a und 31b entlang seiner Längskanten auf, wobei diese Flansche oder Schultern 31a und 31b parallel zur unteren Fläche 27 verlaufen und einen Eingriff durch die vorspringenden Zähne 25 und 26 der Arme 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15 erfahren.
  • Um den Balken 16 längsgerichtet in Bezug auf die Ablenkelemente 14 und 15 in Position zu halten, umfassen die einander gegenüberliegenden Flächen der Arme 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15 vorspringende Höcker 32 und 33, die in einer Entfernung von den radialen Flächen 28 gelegen sind und in Vertiefungen 34 und 35, welche in den entgegengesetzten seitlichen Flächen 29 und 30 des Balkens 16 gebildet sind, in Eingriff stehen.
  • Wie besonders in 3 und 7 gezeigt weist die innere Fläche 27 des Balkens ebenfalls vorspringende Höcker 27a und 27b auf, die zwischen den Ablenkelementen 14 und 15 und in einer Entfernung davon und in einem Kontakt mit dem Boden der längsgerichteten Nut 13 der Mutter 4 gelegen sind, so dass der Balken 16 in den Ablenkelementen 14 und 15 eine nach außen gerichtete Spannung erzeugt, wodurch die inneren Teile 18 der Ablenkelemente 14 und 15 gegen die Mutter 4 gepresst gehalten werden.
  • Die Enden der Arme 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15, an denen sich die vorspringenden Zähne 25 und 26 befinden, weisen Anordnungsabschrägungen 23a und 24a auf, die sich zu den Durchgängen dazwischen erstrecken.
  • Um den Rückführungskanal 9 zu definieren, weisen die Ablenkelemente 14 und 15 innere fortlaufende Ablenkkanale 36 auf und weist der Balken 16 einen fortlaufenden Verbindungskanal 37 auf, wie in 2 und 3 genauer gezeigt ist.
  • Wie besonders in 2 und 3 gezeigt sind die inneren Ablenkkanäle 36 der Ablenkelemente 14 und 15 in ihren mittleren Teilen 17 und inneren Teilen 18 gebildet und im Wesentlichen gekrümmt. Die Ablenkkanäle 36 weisen jeweils ein offenes Ende auf, das an einem Ende ihres Vorsprungs 20a und zwischen den Gewinden 3 und 5 der Gewindespindel 2 und der Mutter 4 angeordnet ist und jeweils zum Pfad 10 der Reihe 6 von Kugeln 7 in der Mutter 4 gerichtet ist. Die Ablenkkanäle 36 weisen jeweils ein in Bezug auf die Mutter 4 radial gebildetes anderes offenes Ende in die Grenzflächen zwischen den mittleren Teilen 17 der Ablenkelemente 14 und 15 und dem Balken 16 auf. Die inneren Teile 18 der Ablenkelemente 14 und 15 sind daher in entgegengesetzten Richtungen angebracht.
  • Wie besonders in 3 und 4 gezeigt umfasst der innere Verbindungskanal 37 des Balkens 16 einen längsgerichteten Teil und gekrümmte Endteile. Die offenen Enden der gekrümmten Endteile sind an den Grenzflächen zwischen den mittleren Teilen 17 der Ablenkelemente 14 und 15 und dem Balken 16 zur Verbindung mit den Ablenkkanälen 36 der Ablenkelemente 14 und 15 in der Grenzfläche 27, 28 in Bezug auf die Mutter 4 radial gebildet.
  • Bei einer erläuternden Ausführungsform können die Ablenkelemente 14 und 15 identisch sein und aus einem geformten Material gebildet sein und kann der Balken 16 zwei längsgerichtete Teile 16a und 16b aus einem geformten Material umfassen, wobei diese beiden längsgerichteten Teile 16a und 16b dazwischen den Verbindungskanal 37 definieren und durch eine Komplementarität der Formen miteinander verbunden sind.
  • Zum Anbringen der Ablenkelemente 14 und 15 und des Balkens 16, wie sie oben definiert sind, an der Mutter 4 kann dem folgenden Verfahren gefolgt werden, wie besonders in 6 gezeigt ist.
  • Die Ablenkelemente 14 und 15 können von der Innenseite der Mutter 4 her in den Öffnungen 11 und 12 der Mutter 4 eingerichtet werden.
  • Dann wird der Balken 16 durch eine radiale Verschiebung zur Mutter 4 zwischen die Arme 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15 eingesetzt, bis er sich derart in der wie vorher beschriebenen montierten Position befindet, dass die hakenartigen Zähne 25 und 26 der Arme 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15 an den Flanschen 31a und 31b des Balkens 16 eingreifen und die vorspringenden Höcker 32 und 33 an den Armen 24 und 25 der Ablenkelemente 14 und 15 in den Vertiefungen 34 und 35 des Balkens 16 eingreifen.
  • Diese Tätigkeit ist aufgrund der Elastizität des Materials möglich, die den Armen 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15 ein Auseinanderspreizen in der Umfangsrichtung der Mutter 4 gestattet, wenn der Balken 16 an und zwischen die Abschrägungen 23a und 24a dieser Arme geschoben wird, und ein Zurückspringen gestattet, um die Zähne 25 und 26 der Arme 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15 über den Flanschen 31a und 31b des Balkens 16 zu sperren, und die auch dem Balken 16 gestattet, sich im Wesentlichen in einer elastischen Beugung zu verformen, wenn seine vorspringenden Höcker 27a und 17b den Boden der äußeren Nut 13 der Mutter 4 erreichen.
  • Auf diese Weise wird in den Ablenkelementen eine Spannung erzeugt und werden die Ablenkelemente 14 und 15 und der Balken 16 ferner ohne weitere Handlung durch Schnapp- oder Klammereingriffe jeweils an der Innenseite und an der Außenseite der Mutter 4 liegend aneinander und an der Mutter 4 gehalten, da die Wand der Mutter 4 zwischen die inneren Teile 18 der Ablenkelemente 14 und 15 und den Balken 16 eingesetzt ist. Außerdem sind die inneren Teile 18 der Ablenkelemente 14 und 15 richtig positioniert, um die Kugeln aufeinanderfolgend an einem Ende des Pfads 10 anzuheben und die Kugeln am anderen Ende des Pfads 10 aufeinanderfolgend zu ersetzen.
  • Bei einer Variante des Verfahrens zum Zusammenbau könnte der Balken 16 durch die Vorteile der wie oben angegebenen Elastizität des Materials an seinem offenen Ende längsgerichtet in die Nut 13 der Mutter 4 eingesetzt werden und zwischen deren Armen 23 und 24 und unter den vorspringenden Zähnen 25 und 26 längsgerichtet durch die äußeren Teile der Ablenkelemente 14 und 15 geschoben werden, bis der Balken 16 und die Ablenkelemente 14 und 15 die oben beschriebenen relativen Positionen erreichen.
  • Bei einer in 8 und 9 veranschaulichten Variante, bei der gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie oben erwähnt aufweisen, könnten die Kontaktgrenzflächen 38 und 39 der vorspringenden Zähne 25 und 26 der Arme 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15 am Balken 16 geneigt sein und könnten die Endflächen dieser Arme auf gleicher Höhe wie die Außenfläche 31 des Balkens 16 und ohne die Führungsabschrägungen 23a und 24a sein. Bei dieser Variante kann der Zusammenbau der Ablenkelemente 14 und 15 und des Balkens 16 an der Mutter 4 durch eine wie vorher beschriebene längsgerichtete Bewegung des Balkens 16 durchgeführt werden.
  • Um das wie oben beschriebene Kugelrückführungsmittel zu zerlegen, können die umgekehrten Tätigkeiten durchgeführt werden.
  • Bei einer in 10 und 11 veranschaulichten Variante, bei der gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie oben erwähnt aufweisen, sind die identischen Ablenkelemente 14 und 15 und der Balken 16 wie folgt mit Poka-Yoke-Teilen definiert.
  • Die hakenartigen Zähne 25 und 26 der Arme 23 und 24 der Ablenkelemente 14 und 15 sind in unterschiedlichen Abständen von ihrer radialen Fläche 28 positioniert. Die entgegengesetzten Schultern 31a und 31b des Balkens 16, die an jedem Ende des Balkens gebildet sind, befinden sich derart in unterschiedlichen Abständen von seiner unteren Fläche 27, dass sie fähig sind, mit den hakenartigen Zähnen 25 und 26 zusammenzuwirken. Die entgegengesetzten Schultern 31a und 31b, die mit dem Ablenkelement 14 zusammenwirken, sind in Bezug auf die entgegengesetzten Schultern 31a und 31b, die mit dem Ablenkelement 15 zusammenwirken, umgekehrt, und die Flächen 29 und 30 weisen an ihren Enden jeweils eine Schulter 31a und eine Schulter 31b auf.
  • Somit gibt es an jedem Ende des Balkens nur eine Möglichkeit zur Kopplung eines Ablenkelements, so dass die inneren Teile 18 der Ablenkelemente 14 und 15 notwendigerweise in umgekehrten Richtungen angeordnet sind.
  • Außerdem sind bei dieser Variante die vorspringenden Höcker 32 weggelassen.
  • Bei allen wie oben beschriebenen Beispielen ist es möglich, die Ablenkelemente und den Balken aus einem geeigneten Kunststoffmaterial oder einem Metall oder einem Bi-Material aus einem Einsatz und einem darauf geformten Material herzustellen.
  • Die oben beschriebenen Beispiele sind nicht die einzigen und können sofort wie folgt abgewandelt werden.
  • Die Achsen der Öffnungen 11 und 12, die die Ablenkelemente 14 und 15 aufnehmen, können in radialen Ebenen der Mutter 4 in Bezug zueinander geneigt sein, ohne die Achse der Mutter 4 zu schneiden. Der Balken kann so geformt sein, dass die Ablenkelemente 14 und 15 nicht längsgerichtet ausgerichtet sind, sondern zur Mutter 4 umlaufend verschoben sind. In diesem Fall kann der Balken gebogen sein, um der umfänglichen Fläche der Mutter 4 zu folgen, und in einer Nut angeordnet sein, oder auch nicht. Die Mutter 4 kann mehrere parallele Gewinde 5 umfassen und kann angepasst werden und kann mehrere entsprechende Kugelrückführungsmittel tragen, die umlaufend zur Mutter 4 verschoben sein können.
  • Unter Bezugnahme auf 12 wird nun eine bestimmte Anwendung der Betätigungsvorrichtung 1 beschrieben werden.
  • Diese Anwendung ist ein Einfügen der Betätigungsvorrichtung 1 in ein Lenksystem 100 mit einem Hilfskraftunterstützungsmittel für Fahrzeugräder.
  • Die Mutter 4 umfasst einen ringförmigen Teil 101 vorzugsweise neben dem Teil der Mutter 4, der das Gewinde 5 aufweist. Der Teil 101 weist eine umfängliche Nut 102 (siehe auch 3) auf. Dieser Teil 101 ist von einem stationären Ring 103 umhüllt, der in einem Gehäuse (nicht gezeigt) des Lenksystems 100 angebracht ist. Der stationäre Ring 103 weist eine innere ringförmige Nut 104 auf, und in die Nuten 102 und 104 sind Kugeln oder Rollen eingesetzt, um ein Wälzlager zur drehbaren Anbringung der Mutter 4 im Gehäuse zu bilden.
  • Eine gekerbte Riemenscheibe 105 ist um den Teil der Mutter, der das Gewinde 5 aufweist, an der Mutter 4 angebracht. Diese Riemenscheibe 105 weist eine längsgerichtete innere Nut 106 auf, in die sich der äußere Teil des Balkens 16 des Kugelrückführungsmittels in einer Entfernung von den Flächen dieser Nut 106 erstreckt. Die Riemenscheibe 105 ist durch Längsbolzen 107, die in entsprechende Längseinsatze und innere Nuten davon eingesetzt sind, an der Mutter 4 fixiert.
  • Das Lenkgetriebe 100 umfasst einen Motor 108, der eine gekerbte Riemenscheibe 109 antreibt, die über einen Zahnriemen 110 mit der Riemenscheibe 105 gekoppelt ist.
  • Das Lenkgetriebe 100 umfasst auch eine Zahnstange 111, die mit einem Ritzel 112, das durch eine Lenksäule 113 getragen wird, zusammenwirkt.
  • Die Zahnstange 111 und die Spindel 2 sind längsgerichtet ausgerichtet und vorzugsweise als einstückiger Teil 114, der gleitend in einem Gehäuse in Eingriff steht, ausgeführt.
  • Wenn der Motor aktiviert wird, wird die Drehung der Riemenscheibe 109 über den Riemen 110 zur Riemenscheibe 105 übertragen. Dies und die Drehung der Mutter 4 mit der Riemenscheibe 107 wird über die Reihe 6 von Kugeln 7 zu dem einstückigen Teil 114 übertragen, um die Zahnstange 111 zu verschieben, die dann das Fahrzeugrad oder die -räder dreht, um zum Beispiel die Bewegungsbahn des Fahrzeugs in einer Kurve zu steuern.
  • Alternativ können die Riemenscheiben 105 und 109 Zahnräder sein, die direkt oder indirekt über andere Zahnräder miteinander eingreifen.

Claims (16)

  1. Kugelrückführungsmittel, das an einer Mutter mit Innengewinde angebracht werden kann und einen Rückführungskanal definiert, um Kugeln von einem Ende zum anderen Ende eines Pfads im Inneren der Mutter, entlang dem die Kugeln in ihrem Gewinde in Eingriff stehen, zu tragen, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Ablenkelemente (14, 15) umfasst, die in jeweiligen Öffnungen, welche durch die Dicke der Mutter hindurch gebildet sind, in Eingriff gebracht werden können und jeweils einen Kugelablenkkanal (36) aufweisen, dass es einen Balken (16) umfasst, der mit den Ablenkelementen verbunden werden kann und einen Verbindungskanal (37) aufweist, wobei der Ablenkkanal eines der Ablenkelemente, der Verbindungskanal des Balkens und der Ablenkkanal des anderen Ablenkelements aufeinanderfolgend den Kugelrückführungskanal (9) definieren, und dass die Ablenkelemente (14, 15) und/oder der Balken (16) Haltemittel umfassen, die mit der Mutter zusammenwirken können.
  2. Kugelrückführungsmittel nach Anspruch 1, wobei die Ablenkelemente und der Balken mit wechselseitigen Verriegelungsmitteln (25, 26; 31a, 31b) versehen sind.
  3. Kugelrückführungsmittel nach Anspruch 2, wobei die Ablenkelemente vom Inneren der Mutter her in den Öffnungen in Eingriff gebracht werden können und vorspringende innere seitliche Teile (20a; 21, 22) umfassen, die an der Innenseite der Wand der Mutter anliegen können, und wobei der Balken zumindest einen Teil (27, 27a) umfasst, der an der Außenseite der Mutter (4) anliegen kann.
  4. Kugelrückführungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablenkelemente Positionierungsteile (20) umfassen, die an den Seitenwänden des Gewindes der Mutter anliegen können.
  5. Kugelrückführungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablenkelemente Zentrierungsteile (21) umfassen, die am Ende des Gewindes der Mutter anliegen können.
  6. Kugelrückführungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablenkelemente jeweils Durchgänge aufweisen, durch die der Balken geführt werden kann.
  7. Kugelrückführungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablenkelemente jeweils zwei radiale Arme (24, 25) aufweisen, zwischen denen der Balken in Eingriff steht, wobei diese Arme und der Balken wechselseitige Verriegelungsmittel (25, 26; 31a, 31b) umfassen.
  8. Kugelrückführungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablenkelemente und der Balken jeweils Flächen (27, 28) für einen wechselseitigen Kontakt aufweisen, durch die die Ablenkkanäle und der Verbindungskanal in Verbindung stehen.
  9. Kugelrückführungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Balken zwei verbundene Teile umfasst, zwischen denen innerlich der Verbindungskanal gebildet ist.
  10. Kugelrückführungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablenkelemente und der Balken Poka-Yoke-Teile umfassen.
  11. Betätigungsvorrichtung, die eine Spindel (2) mit Außengewinde, eine Mutter (4) mit Innengewinde und zumindest eine Reihe (6) von Kugeln so umfasst, dass Kugeln entlang eines Pfads im Gewinde der Gewindespindel und im Gewinde der Mutter in Eingriff stehen, wobei die Mutter mit einem Kugelrückführungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche versehen ist, um die Kugeln im Inneren der Mutter von einem Ende zum anderen Ende ihres Pfads zu tragen, wenn sich die Spindel (2) in Bezug auf die Mutter (4) dreht.
  12. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Balken zumindest teilweise in einer äußeren Nut (13), die in der Wand der Mutter gebildet ist, in Eingriff steht.
  13. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Mutter (4) eine Umfangsnut (102) umfasst, ferner umfassend einen stationären Ring (103) mit einer ringförmigen Nut (104) und Wälzkörper, die in die Nuten (102, 103) eingesetzt sind, um ein Wälzlager zu bilden, um die Mutter (4) drehbar in einem Gehäuse anzubringen.
  14. Servolenksystem für Fahrzeugräder, umfassend eine Lenkzahnstange zum Lenken der Räder, einen Motor zur Unterstützung der Verschiebung der Lenkzahnstange, und eine Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 13, wobei die Mutter drehbar mit dem Motor verbunden ist und die Spindel verschiebbar mit der Lenkzahnstange verbunden ist.
  15. Servolenksystem nach Anspruch 14, wobei die Mutter eine Riemenscheibe trägt, wobei diese Riemenscheibe eine innere Nut aufweist, in die sich der äußere Teil des Balkens des Kugelrückführungsmittels in einem Abstand von den Flächen dieser Nut erstreckt.
  16. Servolenksystem nach Anspruch 15, wobei die Spindel und die Lenkzahnstange ausgerichtet und als einstückiger Teil ausgeführt sind.
DE112008004020T 2008-10-15 2008-10-15 Kugelrückführungsmittel und Betätigungsvorrichtung, die ein derartiges Mittel umfasst Withdrawn DE112008004020T5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2008/063848 WO2010043253A1 (en) 2008-10-15 2008-10-15 Ball recirculating means and actuating device comprising such means.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112008004020T5 true DE112008004020T5 (de) 2012-01-19

Family

ID=40604840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112008004020T Withdrawn DE112008004020T5 (de) 2008-10-15 2008-10-15 Kugelrückführungsmittel und Betätigungsvorrichtung, die ein derartiges Mittel umfasst

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112008004020T5 (de)
WO (1) WO2010043253A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013213957A1 (de) * 2012-09-19 2014-03-20 Continental Teves Ag & Co. Ohg Rotations-Translationsgetriebe, Lineareinheit sowie Verfahren zur Herstellung
DE102017105341A1 (de) * 2017-01-24 2018-09-20 Hiwin Technologies Corp. Kugelumlaufspindel mit externem umlauf
DE102014110765B4 (de) 2013-11-29 2023-05-11 Hitachi Astemo, Ltd. Kugelgewindetrieb und Lenkhilfevorrichtung
DE102022201147A1 (de) 2022-02-03 2023-08-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Kugelgewindetrieb, insbesondere für eine Kraftfahrzeuglenkung, und Kraftfahrzeuglenkung
DE112015000807B4 (de) 2014-02-13 2023-10-12 Thk Co., Ltd. Kugelumlaufspindelvorrichtung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104100689B (zh) * 2013-04-03 2016-12-28 全球传动科技股份有限公司 滚珠螺杆的制造方法
EP4361464A1 (de) * 2022-12-22 2024-05-01 SFS Group International AG Kugelgewindetrieb und verwendung eines kugelgewindetriebes als betätigungselement in einem bremsverstärkersystem oder als betätigungselement in einer bremse

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373755A (en) * 1993-07-30 1994-12-20 Dana Corporation Skirt deflector for a ball nut and screw device
US6681651B2 (en) * 2000-07-18 2004-01-27 Thk Co., Ltd. Ball screw
JP2003294105A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Nsk Ltd ねじ送り装置
DE102005035051A1 (de) * 2005-07-27 2007-02-08 Schaeffler Kg Zugmitteltrieb und elektromechanische Lenkhilfe mit einem Zugmitteltrieb
JP5236462B2 (ja) * 2006-04-28 2013-07-17 Thk株式会社 ねじ装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013213957A1 (de) * 2012-09-19 2014-03-20 Continental Teves Ag & Co. Ohg Rotations-Translationsgetriebe, Lineareinheit sowie Verfahren zur Herstellung
DE102014110765B4 (de) 2013-11-29 2023-05-11 Hitachi Astemo, Ltd. Kugelgewindetrieb und Lenkhilfevorrichtung
DE112015000807B4 (de) 2014-02-13 2023-10-12 Thk Co., Ltd. Kugelumlaufspindelvorrichtung
DE102017105341A1 (de) * 2017-01-24 2018-09-20 Hiwin Technologies Corp. Kugelumlaufspindel mit externem umlauf
DE102022201147A1 (de) 2022-02-03 2023-08-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Kugelgewindetrieb, insbesondere für eine Kraftfahrzeuglenkung, und Kraftfahrzeuglenkung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010043253A1 (en) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69801874T2 (de) Körper zum Verbinden von Kugeln und diesen verwendende Kugelgewindeeinrichtung
DE69735548T2 (de) Vorrichtung zum verbinden von kugeln und diese vorrichtung verwendende linearführung und kugelgewindespindel
EP3475146B1 (de) Kugelgewindetrieb einer elektromechanischen servolenkung mit umlenkkörper für eine kugelrückführung
DE102009035133B4 (de) Kugelspindelmechanismus
DE3032955C2 (de) Wälzkörperschraubgetriebe
DE112008004020T5 (de) Kugelrückführungsmittel und Betätigungsvorrichtung, die ein derartiges Mittel umfasst
DE10157418A1 (de) Abstreifring und mit diesem versehene Kugelumlaufspindel
DE3841629A1 (de) Rollenlagerung
DE112014006784T5 (de) Kugelgewindespindel
DE3732572C2 (de)
DE102019125310A1 (de) Planetenwälzgetriebe
DE202019103390U1 (de) Linearantrieb mit Lageausrichtungsmitteln zwischen Führungsrohr und Spindelmutter
EP3475147A1 (de) Kugelgewindetrieb einer elektromechanischen servolenkung mit integriertem schrägkugellager
DE2711882C2 (de) Kugelbüchse
EP3769923B1 (de) Führungsschiene für eine motorkettensäge und verfahren zur herstellung einer führungsschiene
DE3402164C2 (de) Haltevorrichtung für ein Bauteil, insbesondere ein Nabenabdeckpolster eines Lenkrades für Kraftfahrzeuge
DE102014117158A1 (de) Käfigrohling für Freilauf mit Wälzkörpern, aus einem derartigen Rohling hergestellter Freilaufkäfig, Freilauf, der einen derartigen Käfig umfasst und Montageverfahren eines derartigen Freilaufs
EP1825171B1 (de) Schalteinrichtung eines handschaltgetriebes für kraftfahrzeuge
DE2630656B2 (de) Kugellager-Ausrücker, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen
DE2236977A1 (de) Freilaufbauteil
DE112010005252B4 (de) Scheibe für Spanrolle oder Laufrolle
DE2233041C2 (de) Axialwälzlagerkäfig
DE102022201929A1 (de) Zahnstangengetriebene servolenkvorrichtung
DE102009011262B4 (de) Gleichlauffestgelenk
DE102019108209A1 (de) Kugelgewindemutter

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination