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DE29521602U1 - Electric push-pull spindle drive - Google Patents

Electric push-pull spindle drive

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DE29521602U1
DE29521602U1 DE29521602U DE29521602U DE29521602U1 DE 29521602 U1 DE29521602 U1 DE 29521602U1 DE 29521602 U DE29521602 U DE 29521602U DE 29521602 U DE29521602 U DE 29521602U DE 29521602 U1 DE29521602 U1 DE 29521602U1
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Description

Elektrischer Schub-Zug-SpindelantriebElectric push-pull spindle drive

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schub-Zug-Spindelantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electric push-pull spindle drive according to the preamble of claim 1.

In einem bekannten Spindelantrieb dieser Art (DE 43 22 133 Al) kann eine rohrförmige Schubstange in Abhängigkeit von der Drehbewegung einer Spindel in Längsrichtung verschoben werden. Die rohrförmige Schubstange ist mit einem linearbeweglichen Dämpferkäfig verbunden. Im Dämpferkäfig ist eine Spindelmutter zwischen Federpaketen gelagert, die durch ihren Anpreßdruck verhindern sollen, daß sich die Spindelmutter mit der Drehung der Spindel mitdreht. Die lediglich kraftschlüssige Verbindung zwischen Spindelmutter und Dämpferkäfig ist unzureichend, wenn größere Kräfte auf die Schubstange einwirken, weil dann die Spindelmutter nicht ausreichend festgehalten wird. Statt der beschriebenen reibschlüssigen Verbindung ist als Alternative noch eine feste Verbindung zwischen Dämpferkäfig und Spindelmutter vorgesehen, und zwar mit Hilfe eines als Ringpuffer be-In a known spindle drive of this type (DE 43 22 133 Al), a tubular push rod can be moved longitudinally depending on the rotational movement of a spindle. The tubular push rod is connected to a linearly movable damper cage. In the damper cage, a spindle nut is mounted between spring assemblies, which are intended to prevent the spindle nut from rotating with the rotation of the spindle through their contact pressure. The purely force-fit connection between the spindle nut and the damper cage is inadequate if greater forces act on the push rod, because then the spindle nut is not held sufficiently. Instead of the friction-fit connection described, an alternative is a fixed connection between the damper cage and the spindle nut, using a ring buffer.

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zeichneten elastischen Rings, der die Spindelmutter umschließt und außenseitig fest an der Käfigwand anliegt. Bei dieser alternativen Ausführungsform muß der Ringpuffer sämtliche Relativbewegungen zwischen Spindelmutter und Dämpferkäfig aufnehmen. Zur Erzeugung einer ausreichenden Dämpfungskapazität muß der Ringpuffer vergleichsweise großvolumig ausgebildet werden mit der Folge, daß dann der gesamte Stellantrieb vergleichsweise groß bauen muß.elastic ring that surrounds the spindle nut and rests firmly against the outside of the cage wall. In this alternative design, the ring buffer must absorb all relative movements between the spindle nut and the damper cage. To generate sufficient damping capacity, the ring buffer must be designed to be relatively large, with the result that the entire actuator must be relatively large.

Es ist weiterhin ein Schubstangenantrieb der gattungsgemäßen Art bekannt (DE 35 10 445 Al), der in jeder Schub-Zug-Stellung der Schubstange eine wirksame Dämpfung der auf die Schubstange wirkenden Kräfte sicherstellt. Das motorseitige Ende der Spindel ist hierzu zwischen zwei Federpaketen gelagert, während die mit der Schubstange verbundene Spindelmutter im Gehäuse längsverschieblich geführt ist.A push rod drive of the generic type is also known (DE 35 10 445 Al), which ensures effective damping of the forces acting on the push rod in every push-pull position of the push rod. The motor-side end of the spindle is mounted between two spring assemblies, while the spindle nut connected to the push rod is guided longitudinally in the housing.

Es ist ferner ein linearer Kraftantrieb bekannt (DE 30 44 645), bei dem ein Antriebsmotor als separate Bauteil stirnseitig an ein Spindelgehäuse angeflanscht ist. Eine derartige Konstruktion ist aufwendig und erfordert erheblichen Einbauraum, der nicht in jedem Fall zur Verfügung steht.A linear power drive is also known (DE 30 44 645) in which a drive motor is flanged to the front of a spindle housing as a separate component. Such a construction is complex and requires considerable installation space, which is not always available.

Schließlich ist weiterhin noch eine elektrisch angetriebene lineare Betätigungseinrichtung bekannt (DE 41 04 759 Al), die einen in einem Gehäuse angeordneten Elektromotor aufweist. Der Elektromotor weist eine zylinderförmige Rotoreinheit auf, die mit einer Schraubenspindel verbunden ist und diese umgibt. Bei dieser bekannten Lösung fehlt jegliche Dämpfungseinrichtung. Außerdem ist die bekannte Einheit, deren stirnseitige Gehäuseplatten über Zuganker zusammengespannt werden, platzaufwendig.Finally, an electrically driven linear actuation device is also known (DE 41 04 759 Al), which has an electric motor arranged in a housing. The electric motor has a cylindrical rotor unit which is connected to and surrounds a screw spindle. This known solution lacks any damping device. In addition, the known unit, whose front housing plates are clamped together via tie rods, takes up a lot of space.

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3 -3 -

Ausgehend von dem eingangs erwähnten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zurunde, dessen Nachteile zu vermeiden und eine Lösung zu schaffen, mit der bei kleiner Baugröße eine sichere Umsetzung der Spindelrotation in eine Translationsbewegung der Schubstange auch bei hohen Kräften möglich ist.Based on the state of the art mentioned at the beginning, the object of the invention is to avoid its disadvantages and to create a solution with which a reliable conversion of the spindle rotation into a translational movement of the push rod is possible even with high forces, even with a small installation size.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.This problem is solved with the features of the characterizing part of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Preferred embodiments are described in the subclaims.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel mit verschiedenen Ausgestaltungsmöglichkeiten anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:An example of an embodiment with various design options is explained below using the drawings. They show:

Figur 1 - eine vereinfachte Darstellung eines elastischen Schub-Zug-Spindelantriebs,Figure 1 - a simplified representation of an elastic push-pull spindle drive,

Figur 2 - einen Längsschnitt duch die neue Mutteranordnung, FigurenFigure 2 - a longitudinal section through the new nut arrangement, Figures

3a - 3d - verschiedene Querschnittbilder längs der Schnittlinie A-B in Figur 2.3a - 3d - different cross-sectional images along the section line A-B in Figure 2.

Der Schub-Zug-Spindelantrieb . (Fig. 1) besteht aus einem über seine gesamte Länge zylindrischen Gehäuse 1 mit geringem Durchmesser, in dem an seinem einen Ende ein elektrischer Antriebsmotor 2 angeordnet ist, der mit einem Motorstützring 4 fest mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Die Motorwelle ist über eine Kupplung 6 an eine Spindel 8 angeschlossen, die mit einem Kugellager 10 in einem Lagerstützring 12 in Längsrichtung unverschieblich gelagert ist. DerThe push-pull spindle drive (Fig. 1) consists of a housing 1 that is cylindrical over its entire length and has a small diameter, in which an electric drive motor 2 is arranged at one end, which is firmly connected to the housing 1 by a motor support ring 4. The motor shaft is connected via a coupling 6 to a spindle 8, which is mounted immovably in the longitudinal direction by a ball bearing 10 in a bearing support ring 12. The

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Lagerstützring 12 ist ebenfalls am Gehäuse 1 befestigt. Die Spindel erstreckt sich bis an das abtriebsseitige Ende des Gehäuses 1, das durch eine Kopfverschraubung 14 abgeschlossen ist, in der ein Schubrohr 16 verschieblich gelagert ist, dessen Innendurchmesser ein Aufschieben auf die Spindel 8 mit ausreichendem Spiel gestattet. Das Schubrohr 16 ist mit einer Mutteranordnung 18 fest verbunden, die auf der Spindel 8 geführt ist und durch die Rotation eine Längsverschiebung des Schubrohrs 16 veranlaßt.Bearing support ring 12 is also attached to the housing 1. The spindle extends to the output-side end of the housing 1, which is closed by a head screw connection 14 in which a push tube 16 is slidably mounted, the inner diameter of which allows it to be pushed onto the spindle 8 with sufficient play. The push tube 16 is firmly connected to a nut arrangement 18, which is guided on the spindle 8 and causes a longitudinal displacement of the push tube 16 through rotation.

Die in Figur 2 dargestellter Mutteranordnung 18 zeigt eine Spindel 8, die beispielsweise in ihrer oberen Hälfte als Trapezspindel 19 und in ihrer unteren Hälfte als Kugelgewindespindel 20 ausgebildet ist. Im folgenden soll nur noch die Bezeichnung "Spindel" verwendet werden.The nut arrangement 18 shown in Figure 2 shows a spindle 8 which is designed, for example, in its upper half as a trapezoidal spindle 19 and in its lower half as a ball screw spindle 20. In the following, only the term "spindle" will be used.

Die Spindelmutter 22 ist zwischen zwei Federpaketen, hier in Form von Tellerfedern 24, angeordnet, die auf die Spindel 8 aufgeschoben sind. Die Spindelmutter 22 ist mit den Tellerfedern 24 in die Nabe 26 eingepaßt, die in ihrem mittleren Bereich die an die Länge der Spindelmutter 22 angepaßte Gegenelemente aufweist.The spindle nut 22 is arranged between two spring packages, here in the form of disc springs 24, which are pushed onto the spindle 8. The spindle nut 22 is fitted with the disc springs 24 into the hub 26, which has counter elements in its middle area adapted to the length of the spindle nut 22.

Die motorseitige Stirnfläche der Mutteranordnung 18 ist mit einem Mutterdeckel 28 verschlossen, der aufschraubbar ist. In identischer Weise ist auch das abtriebsseitige Ende der Mutteranordnung durch einen auf die Nabe 26 aufschraubbaren Schubrohrflansch 30 abgeschlossen, der mit einem Gewinde auf das Ende des Schubrohrs 16 aufgeschraubt ist. Die aufschraubbaren Deckel der Mutteranordnung ermöglichen es, die jeweils erforderliche Federvorspannung durch die Anzahl derThe motor-side face of the nut assembly 18 is closed with a nut cover 28 that can be screwed on. In an identical manner, the output-side end of the nut assembly is closed by a push tube flange 30 that can be screwed onto the hub 26 and is screwed onto the end of the push tube 16 with a thread. The screw-on covers of the nut assembly make it possible to adjust the required spring preload by the number of

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eingesetzten Tellerfedern zu wählen; zusätzlich werden hierdurch die Montagearbeiten erleichtert. Die Mantelfläche der Nabe ist mit einer Ringnut versehen, in die ein Führungsband 32, z.B. Kohleband, eingelegt ist.used disc springs; this also makes assembly work easier. The outer surface of the hub is provided with an annular groove into which a guide strip 32, e.g. carbon strip, is inserted.

Claims (4)

1. Elektrischer Schub-Zug-Spindelantrieb, dessen Antriebsmotor im Gehäuse fest angeordnet und mit einer im Gehäuse fest gelagerten Spindel verbunden ist, auf der eine mit einem Schubspindelantrieb verbundene Mutteranordnung mit einer zwischen zwei Dämpferpaketen längsverschieblich gelagerten Spindelmutter geführt ist,1. Electric push-pull spindle drive, the drive motor of which is fixed in the housing and connected to a spindle that is fixed in the housing, on which a nut arrangement connected to a push-pull spindle drive is guided with a spindle nut that is mounted longitudinally between two damper packages, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Mutteranordnung (18) im wesentlichen aus einer Nabe (26) besteht, die mittels einer Formschlußverbindung mit einer auf der Spindel (8) laufenden Spindelmutter (22) längsverschieblich im Eingriff steht.that the nut arrangement (18) essentially consists of a hub (26) which, by means of a positive connection, is longitudinally displaceably engaged with a spindle nut (22) running on the spindle (8). 2. Schub-Zug-Spindelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Push-pull spindle drive according to claim 1, characterized in daß die Formschlußverbindung aus einer Zahn- oder Keilwellenverbindung besteht, wobei die Nabe (26) mit einer Innen- und die Spindelmutter (22) mit einer Außenverzahnung ausgestattet ist.that the positive connection consists of a toothed or splined shaft connection, wherein the hub (26) is equipped with an internal toothing and the spindle nut (22) with an external toothing. 3. Schub-Zug-Spindelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,3. Push-pull spindle drive according to claim 1, characterized in daß die Formschlußverbindung aus einer Schraubenverbindung zwischen Nabe (26) und Spindelmutter (22) besteht.that the positive connection consists of a screw connection between the hub (26) and the spindle nut (22). 331 J. I!: :..::..: V.1 i 18.08.1997331 J. I! : : .. :: .. : V. 1 i 18.08.1997 4. Schub-Zug-Spindelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,4. Push-pull spindle drive according to claim 1, characterized in daß die Formschlußverbindung aus einer Polygonverbindung besteht, bei der die Innenform der Nabe (26) und die Außengestaltung der Spindelmutter (22) einander entsprechen. that the form-fitting connection consists of a polygonal connection in which the inner shape of the hub (26) and the outer design of the spindle nut (22) correspond to one another.
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Effective date: 19980806

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