Die Erfindung betrifft ein relevantes Element für eine Kugelumlaufspindel,
insbesondere eine Kugelumlaufspindel mit einem einrastenden Rücklaufansatz.
Stand der Technik
In 1 ist eine herkömmliche Kugelumlaufspindel
mit einem einrastenden Rücklaufansatz dargestellt, die aus der US
4357838 bekannt ist. Dabei werden eine Schraube 10 und eine Befestigungsbohrung
111 in der Schraubenmutter 11 eingesetzt, damit sich ein Rücklaufansatz
12 am distalen Ende der Spiralrille in der Schraubenmutter 11
befestigen lässt, wobei die Rollkugeln unter Verwendung einer freien Rücklaufbahn
121 des Rücklaufansatzes 12 nacheinander zum Rücklauf
führbar sind. In der Praxis weist die oben erwähnte Kugelumlaufspindel
jedoch noch die folgenden Nachteile auf:
- 1. Die Montage der oben erwähnten herkömmlichen Konfiguration geschieht
in der Weise, dass der Rücklaufansatz 12 in der Befestigungsbohrung
111 installiert wird, woraufhin die Schraube 10 durch eine Radialbohrung
112 in der Schraubenmutter 11 hindurchgeführt wird, woraufhin
der Rücklaufansatz 12 mit der Schraube 10 an der Schraubenmutter
11 befestigt ist. Der obige Montagevorgang erfordert aber einen großen
Zeit- und Kraftaufwand und benötigt daher weitere Verbesserungen.
- 2. Bei der oben erwähnten Konfiguration ist die Rücklaufbahn
121 auf dem Rücklaufansatz 12 frei ausgeführt. Die Metallkugeln
kommen aber auch noch mit der aus Metall hergestellten Schraubenmutter
11 in Berührung, wenn sie zum Rücklauf abbiegen, was ebenfalls
Lärm verursacht. Dies erfordert auch Verbesserungen.
Um die oben erwähnten Probleme zu vermeiden, ist eine weitere
Kugelumlaufspindel entwickelt worden, die aus der US
5664459 bekannt ist [siehe 2]. Dabei kommt
ein C-förmiger Arretierring 13 zum Einsatz, mit dem ein Rücklaufansatz
14 an einer Schraubenmutter 15 der Kugelumlaufspindel befestigt
ist. Das heißt, dass der Rücklaufansatz 14 zunächst in einer
Befestigungsnut 151 der Schraubenmutter 15 installiert wird, woraufhin
der Arretierring 13 in eine Arretierrille 152 der Schraubenmutter
15 eingreift, wodurch der Rücklaufansatz 14 eingeklemmt wird,
um eine zuverlässige Befestigung zu ermöglichen. Diese Gestaltung weist
jedoch die folgenden Nachteile auf:
- 1. Der Zusammenbau erfordert ebenfalls auch einen großen Zeit- und Kraftaufwand,
wobei der Arretierring 13 zusätzlich vorgesehen sein muss. Dies benötigt
daher Verbesserungen.
- 2. Bei der oben erwähnten Konfiguration ist die Rücklaufbahn
141 auf dem Rücklaufansatz 14 frei ausgeführt. Diese
Ausführung bewirkt, dass die Metallkugeln mit der aus Metall hergestellten
Schraubenmutter 15 in Berührung kommen, wenn sie zurücklaufen,
was ebenfalls Lärm verursacht. Dies erfordert aber auch Verbesserungen.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelumlaufspindel
mit einem einrastenden Rücklaufansatz zu schaffen, die die Herabsetzung der
Anzahl von Bauelementen erlaubt und den für den Zusammenbau benötigten
Zeitaufwand verringert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Kugelumlaufspindel mit einem einrastenden Rücklaufansatz, die die im Anspruch
1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß der Erfindung wird eine Kugelumlaufspindel mit einem
einrastenden Rücklaufansatz geschaffen, wobei die Schraubenmutter und der Rücklaufansatz
eine Rastnut bzw. einen der Rastnut entgegengesetzten Rastvorsprung aufweist. Der
Rücklaufansatz verfügt über einen elastischen Verbindungsabschnitt,
mit dem der Rastvorsprung in die Rastnut eingreifen kann. Auf diese Weise kann der
erfindungsgemäße Rücklaufansatz einfach an der Schraubenmutter befestigt
sein, ohne weitere Bauteile zu benötigen. So können die Kosten mit der
Verringerung der Bauteile gesenkt werden. Außerdem wird der einfache und schnelle
Zusammenbau unter Verwendung des elastischen Verbindungsabschnitts des Rücklaufansatzes
gewährleistet.
Außerdem wird durch die Erfindung eine Kugelumlaufspindel mit
einem einrastenden Rücklaufansatz geschaffen, bei der unnötige (hohe)
Geräuschentwicklung wirksam verhindert werden können. Um diese Aufgabe
zu erfüllen, ist die Rücklaufbahn des Rücklaufansatzes in umschlossener
Weise ausgeführt. Damit wird vermieden, dass die in den Rücklaufansatz
gelangenden Rollkugeln mit der aus Metall hergestellten Schraubenmutter in Berührung
kommen und dagegen stoßen, wodurch unnötige (hohe) Geräuschentwicklung
wirksam verhindert wird.
Ausführungsbeispiel
Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Funktionsweise der Erfindung
anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen
Konfiguration gemäß US 4357838;
2 eine perspektivische Darstellung einer weiteren herkömmlichen
Konfiguration gemäß US 5664459;
3 eine perspektivische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen
Rücklaufansatzes;
4 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kugelumlaufspindel,
wobei die Spindel nicht näher dargestellt ist;
5 eine perspektivische Gesamtansicht des Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Kugelumlaufspindel in montiertem Zustand, wobei
die Spindel nicht näher dargestellt ist;
6 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines
weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kugelumlaufspindel;
und
7 eine perspektivische Gesamtansicht des Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Kugelumlaufspindel in montiertem Zustand.
Bezugnehmend auf die 3 bis
5 umfasst eine erfindungsgemäße Kugelumlaufspindel
mit einem einrastenden Rücklaufansatz eine Schraubenmutter 20, eine
nicht näher dargestellte Spindel, einen Rücklaufansatz 30 und
eine Mehrzahl von nicht näher dargestellten Rollkugeln.
Die Schraubenmutter 20 weist eine in axialer Richtung durchgehende
Durchgangsbohrung 21, ein seitlich durchgehendes Rücklaufloch [nicht
gezeigt] und eine spiral um das Innere der Schraubenmutter 20 herum ausgebildete
Spiralrille 22 auf, wobei die Endfläche der Schraubenmutter
20 an einer der Spiralrille 22 und dem Rücklaufloch entsprechenden
Stelle mit einer vertieften Aufnahmehöhlung 23 versehen ist. Die Aufnahmehöhlung
23 ist an ihrer Außenseite mit einer ringförmigen, vertieften
Rastnut 24 versehen.
Die Spindel befindet sich im Inneren der Durchgangsbohrung
21, wobei die Spindel und die Spiralrille 22 der Schraubenmutter
20 einen Aufnahmeraum zur Aufnahme von Rollkugeln abgrenzen.
Der Rücklaufansatz 30 ist im Inneren der Aufnahmehöhlung
23 der Schraubenmutter 20 gelagert, wobei der Rücklaufansatz
30 eine umschlossene Rücklaufbahn 31 aufweist, die dicht
an einer Spiralrille 22 der Schraubenmutter 20 mit einem dünnen
Führungsstück 311 versehen ist, und wobei die im Inneren der
Schraubenmutter 20 befindlichen Spiralrille 22 über die umschlossene
Rücklaufbahn 31 zum Rücklaufloch führt. Vom Rücklaufansatz
30 erstrecken sich mehrere elastische Verbindungsabschnitte 32.
Am Ende des elastischen Verbindungsabschnitts 32 sind mehrere Rastvorsprünge
33 integral ausgebildet. Der Rastvorsprung 33 ist in der Form
an die Rastnut 24 der Schraubenmutter 20 angepasst, wobei der
Rastvorsprung 33 in einer der Rastnut 24 entsprechenden Richtung
mit einer Schräge 331 versehen ist. Eine Auflagefläche
332 ist entsprechend der Schräge 331 ausgebildet.
Die relative Position zwischen dem Rastvorsprung 33 des Rücklaufansatzes
30 und der Rastnut 24 der Schraubenmutter 20 kann je
nach Ausführungen variieren. Die Rastnut 24 kann aber auch mit dem
elastischen Verbindungsabschnitt 32 des Rücklaufansatzes
30 integral ausgebildet sein. Dies stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel
dar.
Nachfolgend wird der Vergleich der erfindungsgemäßen Kugelumlaufspindel
mit einem einrastenden Rücklaufansatz zu dem Stand der Technik beschrieben.
Beim Zusammenbau der erfindungsgemäßen Kugelumlaufspindel
wird die Spindel 30 zunächst in die Schraubenmutter 20 eingeschraubt,
wobei die Spiralrille 31 der Schraubenspindel 30 und die Spiralrille
22 der Schraubenmutter 20 einen Aufnahmeraum zur Aufnahme von
mehreren Rollkugeln abgrenzen. Nun kann der Rücklaufansatz 30 unmittelbar
von der Endfläche der Schraubenmutter 20 in axialer Richtung in die
Aufnahmehöhlung 23 der Schraubenmutter 20 eingesetzt und
dort positioniert werden. Unter Einwirkung der Verformung der Schräge
331 und des elastischen Verbindungsabschnitts 32 kann der Rastvorsprung
33 des Rücklaufansatzes 30 die Interferenz überwinden,
wodurch der Rastvorsprung 33 in die Rastnut 24 in seiner Lage
eingreift. Der Rastvorsprung 33 des Rücklaufansatzes 30 wird
unter Verwendung der Auflagefläche 332 gegen die innere Wandung der
Aufnahmehöhlung 23 derart gedrückt, dass der Rastvorsprung
33 in die Rastnut 24 einrastet und axial an der Endfläche
der Schraubenmutter 20 des Rücklaufansatzes 30 positioniert
wird.
Auf diese Weise kann der Rastvorsprung 33 des Rücklaufansatzes
30 unter Einwirkung der Verformung der Schräge 331 und des
elastischen Verbindungsabschnitts 32 die Interferenz überwinden, wodurch
der Rastvorsprung 33 in die Rastnut 24 in seiner Lage eingreift,
ohne Befestigungselemente zusätzlich anzuschaffen oder herzustellen. Daher
kann die Anzahl von Bauelementen verringert werden, wobei ein schneller und einfacher
Zusammenbau gewährleistet wird.
Des Weiteren weist der erfindungsgemäße Rücklaufansatz
30 eine umschlossene Rücklaufbahn 31 auf, die dicht an einer
Spiralrille 22 der Schraubenmutter 20 mit einem dünnen Führungsstück
311 versehen ist, wobei die im Inneren der Schraubenmutter 20
befindlichen Spiralrille 22 über die umschlossene
Rücklaufbahn 31 zum Rücklaufloch führt, und zwar derart,
dass das Führungsstück 311 zwischen den Rollkugeln und der Schraubenmutter
20 vorgesehen ist. Damit wird vermieden, dass die in den Rücklaufansatz
gelangenden Rollkugeln mit der aus Metall hergestellten Schraubenmutter in Berührung
kommen und dagegen stoßen, wodurch unnötige hohe Geräuschentwicklung
wirksam verhindert sind.
In den 6 und 7
ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rastnut
24 dargestellt. Die Rastnut 24 der erfindungsgemäßen
Schraubenmutter 20 ist separat anstatt ringförmig vertieft ausgebildet.
Außerdem ist die Rastnut 24 in der Form an den Rastvorsprung
33 des elastischen Verbindungsabschnitts 32 des Rücklaufansatzes
30 angepasst. Auf diese Weise können alle Vorteile der Erfindung aber
auch realisiert werden.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf obige Beispiele beschrieben wurde,
welche derzeit als praktikabelste und bevorzugteste Ausführungsformen betrachtet
werden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele
beschränkt ist. Im Gegenteil sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche
Anordnungen abgedeckt werden, die sich im Umfang der beigefügten Ansprüche
befinden, welche mit der breitesten Interpretation übereinstimmen, um alle
derartigen Modifikationen und ähnliche Anordnung zu umfassen.
- 10
- Schraube
- 11
- Schraubenmutter
- 111
- Befestigungsbohrung
- 12
- Rücklaufansatz
- 121
- Rücklaufbahn
- 13
- Arretierring
- 14
- Rücklaufansatz
- 15
- Schraubenmutter
- 151
- Befestigungsnut
- 152
- Arretierrille
- 20
- Schraubenmutter
- 21
- Durchgangsbohrung
- 22
- Spiralrille
- 23
- Aufnahmehöhlung
- 24
- Rastnut
- 30
- Rücklaufansatz
- 31
- Rücklaufbahn
- 311
- Führungsstück
- 32
- elastischer Verbindungsabschnitt
- 33
- Rastvorsprung
- 331
- Schräge
- 332
- Auflagefläche
