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DE19519770C2 - Kugelumlaufspindel - Google Patents

Kugelumlaufspindel

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Publication number
DE19519770C2
DE19519770C2 DE1995119770 DE19519770A DE19519770C2 DE 19519770 C2 DE19519770 C2 DE 19519770C2 DE 1995119770 DE1995119770 DE 1995119770 DE 19519770 A DE19519770 A DE 19519770A DE 19519770 C2 DE19519770 C2 DE 19519770C2
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DE
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ball
ball nut
nut
ball screw
peripheral surface
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DE1995119770
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Inventor
Kazuo Miyaguchi
Daisuke Kuroiwa
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kugelumlaufspindel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine herkömmliche Kugelumlaufspindel ist so konstruiert, daß eine Kugelmutter mit einer in ihrer inneren Umfangs­ oberfläche ausgebildeten Kugelumlaufrille und eine Kugel­ umlaufwelle mit einer auf ihrer äußeren Oberfläche ausge­ bildeten Kugelumlaufrille über eine große Anzahl von Kugeln in Eingriff sind. Die Kugelmutter besitzt einen geschlossenen Kreislauf für die Kugeln. Die Kugelumlauf­ spindel wird verwendet, um einen Tisch oder ähnliches, an dem die Kugelmutter montiert ist, in Axialrichtung des­ selben zu bewegen, indem die Kugelumlaufwelle und die Kugelmutter relativ zueinander schraubenlinienförmig gedreht werden.
Im Zusammenhang mit den obenerwähnten relativen Schrau­ benlinienbewegungen der Kugelumlaufwelle und der Kugel­ mutter sind zwei Hauptrotationstypen bekannt, nämlich ein Typ mit rotierender Kugelumlaufwelle und ein Typ mit rotierender Kugelmutter. Genauer ist bei dem Typ mit rotierender Kugelumlaufwelle die Kugelumlaufwelle in einem Wälzlager oder ähnlichem drehbar gelagert, wobei die Kugelmutter nicht gedreht wird, sondern in ihrer Axialrichtung bewegt wird, während die Kugelumlaufwelle gedreht wird. Andererseits ist beim Typ mit rotierender Kugelmutter die Kugelumlaufwelle in ihren beiden Enden drehfest gelagert, während die Kugelmutter in einem Wälzlager oder ähnlichem drehbar gelagert ist und in ihrer Axialrichtung bewegt werden kann, während sie gedreht wird. Wenn dieser Typ einer Kugelumlaufspindel mit rotierender Kugelmutter verwendet wird, ist insbeson­ dere das Trägheitsmoment der Kugelumlaufwelle größer als das der Kugelmutter, da die Kugelumlaufwelle eine große Länge besitzt. Das heißt, die Kugelumlaufspindel mit rotierender Kugelmutter kann dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn die Kugelumlaufwelle zu Schwingungen neigt. Da die Kugelumlaufwelle nicht gedreht werden kann, kann sie in ihrem mittleren Abschnitt relativ einfach unter­ stützt werden, wodurch es günstigerweise sehr einfach wird, Maßnahmen gegen gefährliche Bewegungen der Kugelum­ laufwelle zu ergreifen. Die Kugelumlaufspindel mit rotie­ render Kugelmutter kann z. B. als Vorschubspindelmecha­ nismus für eine Maschine verwendet werden, die eine große Vorschubstrecke erfordert, wie z. B. eine Holzbearbei­ tungsmaschine, eine Laserbearbeitungsmaschine, eine Elektronikbauteil-Bestückungsmaschine oder ähnliches.
Bei der Kugelumlaufspindel wächst im allgemeinen mit zunehmender Länge der Kugelumlaufwelle das Trägheitsmo­ ment der Kugelumlaufwelle an, weshalb es ungünstig ist, die Kugelumlaufspindel mit rotierender Kugelumlaufwelle zu verwenden, während es vorteilhaft ist, die Kugelum­ laufspindel mit rotierender Kugelmutter zu verwenden.
In Fig. 10 ist eine Ausführungsform der obenerwähnten Kugelumlaufspindel mit rotierender Kugelmutter gezeigt.
Eine Kugelumlaufwelle 1 ist drehfest gelagert, wobei ihre beiden Enden mittels zweier Wellenbefestigungsblöcke 101, 101 an der Basis 100 befestigt sind. Parallel zur Kugel­ umlaufwelle 1 sind zwei Führungsschienen 102, 102 ange­ ordnet und ebenso an der Basis 100 befestigt, so daß die Kugelumlaufwelle 1 zwischen diesen liegt. Zwei Schlitten 103 sind jeweils so auf die Führungsschiene 102 aufge­ setzt, daß sie in Axialrichtung der Führungsschienen 102 frei gleiten können. Auf den Schlitten ist ein Tisch T montiert. Am Boden des Tisches T ist eine Kugelmutter 2 angebracht, derart, daß sie drehbar in einem Gehäuse H gelagert und über einen Synchronriemen 26 mit einem Motor M verbunden ist, der an der Innenfläche des Gehäuses H befestigt ist.
Die Kugelmutter 2 kann durch Antreiben des Motors M gedreht werden. Da die Kugelumlaufwelle 1 drehfest befe­ stigt ist, wird die Kugelmutter 2 selbst gedreht und längs der Kugelumlaufwelle 1 bewegt. Somit wird der Tisch T gleichmäßig in Axialrichtung bewegt, wobei er durch die Schlitten 103 geführt wird.
Für die in Fig. 10 gezeigte Kugelumlaufspindel, bei der die Kugelumlaufwelle drehfest angebracht ist und die Kugelmutter gedreht werden kann, wird üblicherweise ausschließlich eine Kugelumlaufspindel eines in Fig. 7 gezeigten Typs mit Stirnverschluß verwendet. Bei diesem Typ von Kugelumlaufspindeln sind an den beiden Enden eines Mutternhauptkörpers 2A einer Kugelmutter, die über Kugeln 3 mit einer Kugelumlaufwelle 1 in Gewindeeingriff gebracht werden kann, zwei Stirnverschlüsse 4 vorgesehen, wobei jeder der Stirnverschlüsse 4 eine darin ausgebil­ dete U-förmige gebogene Bahn aufweist, die als Kugelum­ laufbahn dient. Die Kugeln 3 bewegen sich rollend zwi­ schen einer Kugelumlaufrille 1a, die auf der äußeren Umfangsoberfläche der Kugelumlaufwelle 1 ausgebildet ist, und einer Kugelumlaufrille 2a, die auf der inneren Um­ fangsoberfläche der Kugelmutter 2 ausgebildet ist, bis zum Endabschnitt des Kugelmutterhauptkörpers 2A. Dort führen die Kugeln 3 eine Wende aus, während sie von der gebogenen Bahn 5 in einer der Stirnverschlüsse 4 geführt werden, laufen in einen Kugelrücklauf 6, der im Kugelmut­ terhauptkörper 2A in dessen Axialrichtung verläuft, bewegen sich rollend im Kugelrücklauf 6 über die Kugelum­ laufrillen 1a, 2a hinweg und erreichen die gegenüberlie­ gende Stirnseite des Kugelmutterhauptkörpers, werden in den anderen Stirnverschluß 4 geleitet und führen eine erneute Wende aus, um in ihre Ausgangsposition zurückzu­ kehren. Diese Kreislaufbewegung wird wiederholt ausge­ führt.
Der Kugelmutterhauptkörper 2A ist mittels mehrerer Wälz­ elemente 76 über eine äußere Lagerschale 78 mit einer inneren Kugellaufrille 75 eines Lagers 70 in dessen äußerer Umfangsoberfläche und über eine äußere Kugel­ laufrille 77 in der inneren Umfangsoberfläche derselben gelagert, wobei die Kugelmutter gleichmäßig gedreht werden kann.
Beim Betrieb der Kugelumlaufspindel läuft eine große Anzahl von Kugeln, die zwischen die Kugelumlaufwelle und die Kugelmutter eingesetzt sind, wiederholt um. Damit über eine lange Zeitspanne gleichmäßige Rollbewegungen der Kugeln erreicht werden können, ist es unerläßlich, nicht nur den Kugelumlaufrillen der Kugelumlaufwelle und der Kugelmutter, sondern auch den zwischen diesen Kugel­ umlaufrillen laufenden Kugeln ein Schmiermittel zuzufüh­ ren. Als herkömmliche Ölzuführungsvorrichtung für eine herkömmliche Kugelumlaufspindel mit rotierender Kugelmut­ ter ist eine Vorrichtung bekannt, wie sie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist. Bei dieser Vorrichtung ist in einer Stirnfläche 2d einer Kugelmutter 2, die mit einer Kugelumlaufwelle 1 in Gewindeeingriff ist, in Axialrichtung eine Öffnung 80 ausgebildet ist, um dadurch einen Ölzu­ führungsweg 79 zu schaffen, der mit einem Zwischenraum S, der zwischen der Kugelumlaufwelle 1 und der Kugelmutter 2 ausgebildet ist, in Verbindung steht, wobei aus einer (nicht gezeigten) Ölzufuhrleitung, die über einen am Anschlußgewinde der Öffnung 80 befestigten (nicht gezeig­ ten) Leitungsanschluß angeschlossen ist, dem Zwischenraum S ein Schmiermittel zugeführt werden kann.
Da jedoch bei der Kugelumlaufspindel mit Stirnverschluß die Kugelmutter gedreht wird, ist es schwierig, den Außendurchmesser der Kugelmutter bei der Konstruktion zu verringern. Dadurch wird es unmöglich, das Trägheitsmo­ ment des Rotationsabschnittes der Kugelmutter der Kugel­ umlaufspindel klein zu halten, wodurch ein Lastmoment für einen Antriebsmotor unvermeidbar anwächst, was zu einer verschlechterten Reaktion der Kugelmutterrotation auf den Antriebsmotor und somit zu einer verschlechterten Tisch­ positionierungsgenauigkeit führt.
Da ferner der Ölzuführungsweg 79 in der drehbar gelager­ ten Kugelmutter 2 ausgebildet ist und das Schmiermittel über die in der Kugelmutterstirnfläche 2d ausgebildete Öffnung 80 zugeführt wird, kann bei der obenerwähnten herkömmlichen Ölzuführungsvorrichtung der Kugelumlauf­ spindel die Ölzufuhrleitung während der Rotation der Kugelmutter 2 nicht angeschlossen sein. Somit ist eine Ölzuführung nur möglich, wenn die Kugelumlaufspindel stillsteht, wobei der Betrieb der Kugelumlaufspindel zur Ölzuführung angehalten werden muß, wenn während des Betriebs der Kugelumlaufspindel eine Ölzuführung erfor­ derlich wird. Zusätzlich muß für jede Ölzuführung die Ölzuführungsleitung angeschlossen und wieder entfernt werden.
Eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende, aus der US-A-3 046 808 bekannte Kugelumlaufspindel umfasst eine Kugelumlaufwelle, auf der eine Kugelmutter drehbar angeordnet ist und Kugeln, die zwischen der Kugelmutter and der Kugelumlaufwelle in Kugelumlaufrillen, die in der Kugelumlaufwelle und der Kugelmutter angeordnet sind, umlaufen. An der Außenumfangsfläche der Kugelmutter ist ein Rohr angeordnet, das eine Rückführung der Kugeln ermöglicht.
Aus der EP 0 538 991 A1 ist eine Kugelumlaufspindel, bestehend aus Kugelumlaufwelle und Kugelmutter und dazwischen angeordneten Kugeln bekannt, bei der die Rückführung der Kugeln durch in der Kugelmutter befindliche Kanäle vorgenommen wird.
Aus der US-A-4 604 911 ist eine Kugelumlaufspindel bekannt, bei der ein Kugelumlaufrohr zur Rückführung von Kugeln an einer abgeflachten Außenumfangsfläche einer Kugelmutter angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelumlaufspindel mit rotierender Kugelmutter zu schaffen, die bei einfachem Aufbau ein schnelles Ansprechverhalten und einen gleichmäßigen ruckfreien Lauf gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Kugelmutter an ihrer Außenumfangsfläche einen Mittelabschnitt auf, dessen Außendurchmesser kleiner als der eines Endabschnitts der Kugelmutter ist. Das Rohr zur Rückführung der Kugeln ist um den Mittelabschnitt auf einer ersten Seite der Außenumfangsfläche der Kugelmutter angeordnet, und auf einer zweiten Seite der Außenumfangsfläche der Kugelmutter, die der ersten Seite der Außenumfangsfläche der Kugelmutter gegenüberliegt, sind Auswuchtvorrichtungen an der Kugelmutter vorhanden. Durch diesen Aufbau werden Unwuchten der Kugelmutter vermieden, so dass ein gleichmäßiger, ruckfreier Lauf der Kugelumlaufspindel erzielt wird. Außerdem hat die so ausgebildete Kugelumlaufspindel ein gutes Ansprechverhalten.
Da ein Kugelrücklauf außerhalb des Kugelmutterhauptkör­ pers in Form eines Rohres ausgebildet ist, kann bei der Kugelumlaufmutter mit rohrförmiger Umlaufbahn die Wand­ stärke des Kugelmutterhauptkörpers auf ein gewisses Maß verringert werden. Ebenso ist die innere Kugellaufrille eines Lagerabschnitts für die frei drehbare Lagerung der Kugelmutter in Axialrichtung außerhalb des Kugelumlauf­ mutterhauptkörpers ausgebildet, um eine Störung des Kugelumlaufrohres zu vermeiden. Obwohl der Kugelmutter­ hauptkörper in Axialrichtung verlängert wird, ergibt sich das Trägheitsmoment J des Rotationsabschnitts der Kugel­ mutter nach folgender Beziehung:
JαD4.L (1)
(wobei D dessen Außendurchmesser und L dessen Länge darstellt).
Die Gleichung (1) zeigt, daß die Verringerung des Träg­ heitsmoments aufgrund einer Verringerung des Außendurch­ messers der Kugelmutterhauptkörpers den Anstieg des Trägheitsmoments aufgrund einer Verlängerung der Kugel­ mutter in deren Axialrichtung bei weitem überwiegt. Folglich wird das Trägheitsmoment der ganzen Kugelmutter erheblich verringert.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer Kugelumlaufspindel gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Längsschnitteilansicht der in Fig. 1 gezeig­ ten ersten Ausführungsform;
Fig. 4 eine Längsansicht der Kugelumlaufspindel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6A eine Schnittansicht einer Modifizierung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Er­ findung, nach Fig. 2;
Fig. 6B eine Ansicht eines in Fig. 6A mit einen Pfeil B gezeigten Bereiches;
Fig. 7 die bereits erwähnte Teilschnittdraufsicht einer herkömmlichen Kugelumlaufspindel mit Stirnver­ schluß;
Fig. 8 die bereits erwähnte Längsschnittansicht einer Ölzuführungsvorrichtung einer herkömmlichen Kugelumlaufspindel;
Fig. 9 die bereits erwähnte Teilschnittansicht entlang der Linie XVIII-XVIII in Fig. 8 und
Fig. 10 die bereits erwähnte Draufsicht einer allgemeinen Kugelumlaufvorrichtung, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Im folgenden werden mit Bezug auf die beigefügten Zeich­ nungen Ausführungsformen einer Kugelumlaufspindel gemäß der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben. Die Teile, die jenen einer herkömmlichen Kugelumlaufspindel bzw. jenen aller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gleichen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und hier nicht näher beschrieben.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform einer Kugelumlaufspindel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Eine Kugelmutter 2 ist mit der Kugelumlaufwelle 1 in Eingriff. Der Außendurchmesser des Mittelabschnitts der Kugelmutter 2 ist kleiner als jener ihrer beiden Endab­ schnitte, wobei die Seitenfläche des zylindrischen Kör­ perabschnitts der Kugelmutter 2 teilweise abgeflacht ist, um dadurch eine flache Oberfläche 11a zu schaffen. Ein Umlaufrohr 12, das als rohrförmige Umlaufbahn dient, ist mittels einer Schraube 14 und eines Befestigungselements 13 an der flachen Oberfläche 11a befestigt. Das heißt, die Kugelmutter 2 ist eine sogenannte Kugelmutter mit externem Kugelrücklauf. In der ersten Ausführungsform sind die Kugelumlaufrille 1a der Kugelumlaufwelle 1 und die Kugelumlaufrille 2a der Kugelmutter 2 jeweils eingän­ gig, weshalb auch nur ein Rücklaufrohr 12 vorhanden ist. Der zylindrische Körperabschnitt der Kugelmutter 2 be­ sitzt eine weitere abgeflachte Oberfläche 11b auf der der flachen Oberfläche 11a gegenüberliegenden Seite, so daß die Kugelmutter 2 keine Unwucht aufweist.
Die beiden Endabschnitte der Kugelmutter 2 besitzen einen größeren Durchmesser als der Mittelabschnitt derselben, wobei auf den äußeren Umfangsoberflächen der beiden Endabschnitte der Kugelmutter 2 zwei innere Lagerlaufril­ len 15 ausgebildet sind. In die inneren Laufrillen 15 ist eine große Anzahl von Wälzelementen 16 eingesetzt, wobei gleichzeitig ein Lageraußenkäfig 18 mit zwei in der inneren Umfangsoberfläche desselben ausgebildeten äußeren Laufrillen 17, die als äußere Laufrillen der Wälzelemente 16 dienen, außen an der Kugelmutter 2 montiert ist, wodurch ein Lager 20 entsteht. Das Lager 20 umfaßt an seiner Außenfläche einen Montageflansch 21 und wird an einem (nicht gezeigten) Gehäuse befestigt, indem ein Bolzen durch ein im Flansch 21 ausgebildetes Gewindeloch 22 geschraubt wird, so daß die Kugelmutter 2 frei drehbar im Lager 20 gelagert ist. Beim Lager 20 ist der Abstand zwischen den beiden äußeren Laufrillen 17 ebenfalls größer gewählt als der Abstand zwischen den inneren Laufrillen 15, so daß das Lager 20 vorgespannt ist.
Wenn die derart konstruierte Kugelumlaufspindel verwendet wird, wie in Fig. 4 gezeigt, sind die beiden Enden der Kugelumlaufwelle 1 drehfest in den Wellenbefestigungs­ blöcken 101 gelagert. Die Kugelmutter 2 ist andererseits über ein Gehäuse H und den Montageflansch 21 des Lagers 20 der Kugelmutter 2 an einem Tisch T einer Maschine montiert. Dann wird an einem Ende der auf diese Weise im Lager 20 drehbar gelagerten Kugelmutter 2 (in Fig. 2 am linken Ende) mittels eines Bolzens B eine Synchronriemen­ scheibe 25 befestigt. Dann wird zwischen der Synchronrie­ menscheibe 25 und einer Riemenscheibe, die an einem im Gehäuse H oder im Tisch T vorhandenen Motor M montiert ist, ein Synchronriemen 26 gespannt.
Wenn nun der Motor M angetrieben wird und die Kugelmutter 2 dreht, kann der Tisch T in Axialrichtung der Kugelum­ laufwelle 1 bewegt werden. Da der Außendurchmesser der Kugelmutter 2 mit Ausnahme der beiden Endabschnitte größtenteils kleiner ist als der einer herkömmlichen Kugelmutter, wird, wie die obenerwähnte Gleichung (1) zeigt, das Trägheitsmoment der Kugelmutter 2 proportional zur vierten Potenz des Außendurchmessers verringert. Tatsächlich wird bei der ersten Ausführungsform erreicht, daß das Trägheitsmoment der vorliegenden Kugelmutter 2 gegenüber der herkömmlichen Kugelmutter um ungefähr 12 bis 16% verringert wird.
Die Verwendung der rohrförmigen Rücklaufbahn erübrigt nicht nur die Verwendung der Kugelrücklaufbahn innerhalb der Kugelmutter des Typs mit Stirnverschluß-Rücklaufbahn, sondern ermöglicht auch die Anpassung an ein Gewinde mit einer bestimmten Steigung, indem einfach die Länge des Rücklaufrohres verändert wird, wodurch Auswirkungen auf das Trägheitsmoment minimiert werden können. Dies kann die Wahlfreiheit bezüglich des Durchmessers der Kugelum­ laufwelle 1 und der Gewindesteigung erweitern und somit die Anforderungen bezüglich eines bestimmten Wellendurchmessers und einer bestimmten Gewindesteigung leicht erfüllen.
Außerdem ist bei der herkömmlichen Rücklaufbahn im Stirn­ verschluß die Riemenscheibe mittels eines Bolzens über den aus Kunstharz gefertigten Stirnverschluß an der Kugelmutter befestigt. Hingegen kann bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Riemen­ scheibe 25 direkt an der aus Metall gefertigten Kugelmut­ ter 2 befestigt werden. Im Vergleich zur herkömmlichen Rücklaufbahn im Stirnverschluß kann bei der ersten Aus­ führungsform die Zuverlässigkeit der Befestigung der Riemenscheibe an der Kugelmutter verbessert werden.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Kugelum­ laufspindel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß die Kugelumlaufwelle 1 und die Kugelmutter 2 jeweils zwei Kugelumlaufrillen besitzen und folglich zwei Rücklaufrohre 12 verwendet werden, wobei die beiden Rücklaufrohre 12 um einen Pha­ senwinkel von 180° versetzt auf der einen abgeflachten Oberfläche 11a bzw. auf der anderen abgeflachten Oberflä­ che (die der einen flachen Oberfläche 11a gegenüber liegt, jedoch nicht gezeigt ist) angeordnet sind. Die übrigen Bereiche der Konstruktion, der Betrieb und die Auswirkungen der zweiten Ausführungsform sind jenen der ersten Ausführungsform ähnlich.
In den ersten und zweiten Ausführungsformen ist als Antriebssystem der Kugelumlaufspindel ein System gezeigt, bei dem die Kugelmutter 2 über einen Synchronriemen 26 mit dem Motor M verbunden ist. Es kann jedoch auch z. B. ein Hohlmotor verwendet werden, der eine Hohlwelle be­ sitzt, wie in Fig. 10 gezeigt ist. In diesem Fall ist der Hohlmotor über einen Träger am Tisch T befestigt, wobei die Kugelumlaufspindel 1 durch die Hohlwelle in den Hohlmotor eingeschoben ist und der Abtriebsabschnitt des Hohlmotors mittels einer Einspannvorrichtung mit der Kugelmütter 2 verbunden ist.
Alternativ kann für das Kugelrücklaufrohr 12 auch ein gewöhnliches Rohr verwendet werden, das hergestellt werden kann, indem ein kreisförmiges Rohr in eine U-Form gebogen wird, oder es kann ein geteiltes Kugelrücklauf­ rohr verwendet werden, das zwei Teilabschnitte besitzt, die durch eine in Rohraxialrichtung verlaufende Symme­ trieachse geteilt werden, wobei jeder Teilabschnitt eine Halbkreisform mit einem U-förmigen Abschnitt besitzt.
Bei der ersten Ausführungsform ist ferner im Hauptkör­ perabschnitt der Kugelmutter auf der der flachen Oberflä­ che 11a gegenüberliegenden Seite eine abgeflachte Fläche 11b ausgebildet, so daß die Kugelmutter keine Unwucht aufweist. Bei einer Modifizierung der ersten Ausführungs­ form kann jedoch die flache Oberfläche 11b weggelassen werden. Wie in den Fig. 6A und 6B gezeigt, kann die Laufruhe der Kugelmutter durch Einbringen von Bohrlöchern 30 sichergestellt werden.
Zusätzlich ist in den ersten und zweiten Ausführungsfor­ men als Drehantriebsvorrichtung eine Vorrichtung gezeigt, die die Kugelmutter unter Verwendung einer Synchronrie­ menscheibe und eines Synchronriemens dreht. Die vorlie­ gende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Kugelmutter kann auch über ein Kettenritzel und eine Kette angetrieben werden.

Claims (5)

1. Kugelumlaufspindel mit rotierender Kugelmutter, mit
einer Kugelumlaufwelle (1) mit einer in ihrer äußeren Umfangsoberfläche ausgebildeten ersten gewindeartigen Kugelumlaufrille (1a);
einer Kugelmutter (2) mit einer in ihrer inneren Umfangsoberfläche ausgebildeten zweiten gewindeartigen Kugelumlaufrille (2a), die der ersten gewindeartigen Kugelumlaufrille (1a) gegenüberliegt;
mehreren Kugeln (3), die zwischen die ersten und zweiten Kugelumlaufrillen (1a, 2a) eingesetzt sind und der Kugelmutter (2) bezüglich der Kugelumlaufwelle (1) eine schraubenlinienförmige Bewegung ermöglichen;
einem an der Außenumfangsfläche der Kugelmutter (2) angeordneten Rohr (12) mit einer Rücklaufbahn zur Zirkulierung der Kugeln (3) und einem Unterstützungslager (20) zur drehbaren Lagerung einer äußeren Umfangsfläche der Kugelmutter (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kugelmutter (2) an ihrer Außenumfangsfläche einen Mittelabschnitt aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner als der eines Endabschnitts der Kugelmutter (2), ist, dass das Rohr (12) um den Mittelabschnitt auf einer ersten Seite der Außenumfangsfläche der Kugelmutter (2) in Umfangsrichtung derselben erstreckend angeordnet ist, und dass die Kugelmutter (2) Auswuchtvorrichtungen aufweist, die auf einer zweiten Seite der Außenumfangsfläche der Kugelmutter (2), die der ersten Seite der Außenumfangsfläche der Kugelmutter (2) gegenüberliegt, angeordnet sind.
2. Kugelumlaufspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ wuchtvorrichtung durch Bohrungen (30) gebildet wird, die in dem Außenumfang der Kugelmutter (2) vorgesehen sind.
3. Kugelumlaufspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ wuchtvorrichtung an dem Außenumfang der Kugelmutter eine abgeflachte Fläche (11a) umfaßt, so daß die Kugelmutter (2) ausgewuchtet ist.
4. Kugelumlaufspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (20) sowohl innere als auch äußere Laufrillen (15, 17) und mehrere Wälzelemente (16), die zwischen die inneren und äußeren Laufrillen (15, 17) einge­ setzt sind, umfaßt und ein erster Abstand zwischen den äußeren Laufrillen (17) größer ist als ein zweiter Abstand zwischen den inneren Laufrillen (15), so daß das Lager (20) vorgespannt ist.
5. Kugelumlaufspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung (25, 26, M) direkt an einem Endabschnitt der Kugelmut­ ter (2) befestigt ist, um die Kugelmutter (2) zu drehen.
DE1995119770 1994-05-30 1995-05-30 Kugelumlaufspindel Expired - Lifetime DE19519770C2 (de)

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