DE2453635C3

DE2453635C3 - Vorgespannte Differentialdoppelmutter

Info

Publication number: DE2453635C3
Application number: DE2453635A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim 7440 Nuertingen Hildebrandt; Helmut 7440 Wolfschlugen Ploss
Original assignee: Warner Electric Brake and Clutch Co
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1973-11-15
Filing date: 1974-11-12
Publication date: 1979-10-11
Also published as: DE7437720U; DE2453635A1; FR2251755B1; IT1022804B; JPS5761949B2; US3851541A; GB1471711A; CH594826A5; FR2251755A1; JPS5088464A; DE2453635B2

Description

Die F.rfiiidung betrifft eine vorgespannte Differeniial-ς| <ψ|κΙηιιιΐίς'Γ für KugelfjcwiiKiespiiuleln, mit zwei Tcilmtiiiern und einem /wischen diesen angeordneten Ring, wobei sich Ring und Teilmutiern überlappen und über das Differential bildende formschlüssige Verbindungen im I Jherlappiingsbereii'h miteinander drehfesl verbunden sind.

Zur l.rzielung eines hohen Wirkungsgrads /wischen einer ( icwindespindel und einer Mutter isl es bekannt.

die Gewindegänge der Gewindespindel und der Mutter als Kugellaufbahnen mit Rundprofil auszubilden. Da der Kugelradius immer kleiner als der Laufbahnradius ist, besieht zunächst ein axiales Spiel zwischen Kugelgewindespindel und zugehöriger Mutter. Ls ist nun bekannt, dieses axiale Spiel mit Hilfe von Differentialdoppelmuttern der eingangs erwähnten Art zu beseitigen, zu diesem Zweck werden die beiden Tcilmuttern relativ zueinander verdreht und somit, wenn sie ^<;ich auf

ίο der Kugelgewindespindel befinden, in axialer Richtung gegeneinander verspannt.

Kugelgewindespindelmullern der eingangs erwähnten Art haben den Vorteil, daß sie mit einer hohen Vorspannung beaufschlagt werden können, jedoch sind

i*> die bekannten Konstruktionen mit dem Nachteil oehaftet, daß sie entweder in radialer Richtung einen erheblichen Platzbedarf aufweisen oder zum Nachstellen, d. h. zur Veränderung der Vorspannung, von der Kugelgewindespindel abgenommen werden müssen,

2ft was das Nachspannen zeitraubend macht. So ist beispielsweise bei einer bekannten derartigen Differentiaiüoppeimuiier (GB-PS 1 ϊ 40 JSi) der Ring zur Bildung des Differentials mit zwei Innenzahnkränzen unterschiedlicher Teilung bzw. Zähnezahl versehen, und

2Ί die beiden Teilmuttern besitzen infolge einer Abstufung an ihren dem Ring zugekehrten Stirnseiten einen verminderten Außendurchmesser unc tragen dort Außenzahnkränze entsprechender Zähnezahl, so daß sie in den Ring eingeschoben und über diesen drehfesl

"' miteinander verbunden werden können. Selbst wenn man einmal davon absieht, daß diese bekannten Differentialdoppelmuttern noch ein die beiden Teilmultern und den Ring aufnehmendes, rohrförmiges Gehäuse besitzt, wäre es für ein Nachspannen

·"> erforderlich, sie von der Kugelgewindespindel herunterzunehmen, da sonst die Teilmuttern nicht vom Ring gelöst werden können.

Der Lrfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine zu einer relativ hohen Vorspannung befähigte Differenlialdoppclnuitter zu schaffen, die tro;.· eines geringen radialen Raumbedarfs auf der Kiigclgewindcspindel nachgestellt b/w. nachgespannt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Diffcrentialdoppelmutter der eingangs erwähnten Art ausgegangen,die

ί^γ> erfindungsgemäß derart ausgebildet ist. daß für jede Teilmutler ein Satz von Ausnehmungen im Ring oder im Überlappungsbereich der Tcilmiiiter vorgesehen ist. daß zur Bildung ties Differentials die Zahl der Ausnehmungen in den beiden Sätzen verschieden ist

■>o und daß über bzw. unter den Ausnehmungen in den Teilmuttern b/w. im Ring für jeden Sat/ von Ausnehmungen mindestens eine Öffnung vorgesehen is*, in die und eine Ausnehmung von außen ein Mitnehmerslück eingesetzt ist. Die drchfcstc Verbin-

y> dung zwischen Teilmultern und Ring erfolgt also über die Mitnehmerstücke, die von außen zugänglich sind und lediglich aus den Öffnungen und Ausnehmungen herausgenommen werden müssen, um ein Verdrehen der Teilmultcm relativ /um Ring und relativ zueinander.

w solange sie auf tier Kiigelgcwindespindcl sitzen. /\\ ermöglichen.

Nach dem Kntfernen der Mili'.chmcrstückc lassen sich die beiden Teilmultern mittels geeigneter, an ihnen angreifenden Werk/enge gegeneinander verdrehen und

ί> mit hohem Drehmoment gegeneinander verspannen, worauf die Teilmutlern durch Linscl/en tier Milnchmcrslucke relativ zueinander wieder gesichert werden. Außerdem isl die erlindiingsgcmäße Differeniialdoppel-

mutter einfach herzustellen, da es sich bei dem Ring um ein einfaches Teil handelt, an das keine Präzisionsanfor· derungen zu stellen sind, und d;i der Ring ir. radialer Richtung wenig Plat/, benötigt und die Mitnehmerstükke kurz, gehalten werden können, benöügt die erfindungsgemüQc Mutter in radialer Richtung wenig Platz

Bei einer bekannten Kugelgewindespindelmuiter anderer Galtung (DE-OS 21 35 812) dient eine in tangentialer Richtung verlaufende und in einer Teilmutter gehaltene Schraube, die in ein Gewinde an der anderen Teilmutter eingreift, dazu, die beiden Tcilmuttern gegeneinander zu verdrehen und gleichzeitig gegeneinander zu sichern. Diese bekannte Konstruktion ist nicht nur aufwendiger in der Fertigung, sondern sie benötigt in radialer Richtung auch mehr Platz, und außerdem ist die Schraube nicht dazu geeignet, größere Vorspannungen aufzubringen.

Es wäre nun möglich, die Teilmuttcrn in den Ring einzusetzen, wie dies bei der vorstehend beschriebenen, bekannten Diffcrentiakli.ppelmutieriler Fall ist. Bevorzugt wird jedoch eine Konstruktion, bei der. wie an sich bekannt, der Ring in die f'eilmutiern eingese./t isi und von diesen überlappt wird. Es ist ferner zweckmäßig, wenn die das Differential bildenden Ausnehmungen im Ring vorgesehen sind, da dann am Umfang der Differentialdoppelmutter lediglich eine Öffnung je Teilmulter erforderlich ist.

Die das Differential bildenden Ausnehmungen können beispielsweise als Nuten, l.anglöcher, einfache und Gewindebohrungen und dgl. ausgebildet sein. Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der die Mitnehmerstücke .Schraubbolzen, die Öffnungen Gewindebohrungen und die Ausnehmungen dem Durehmesser der .Schraubbolzen .ingepaßte l.anglöcher sind. Es bedarf dann daß für jede Teilmuuer ein Sat/ von Ausnehmungen im Ring oder im llberlappungsbereich der Teilmutter vorgesehen ist. daß zur Bildung ties Differentials die Zahl tier Ausnehmungen in den beiden Sätzen verschieden ist und daß über bzw. unter den Ausnehmungen in den Teilmuitern bzw. im Ring fur jeden Salz von Ausnehmungen mindestens eine Öffnung vorgesehen ist. in die und eine Ausnehmung von außen ein Mitnehmersiück eingesetzt ist. Die drehfeste Verbindung zwischen Teilmuller und Ring erfolgt also über die Miinehmersiücke. die von außen zugänglich sind und lediglich aus tieri Öffnungen und Ausnehmungen herausgenommen werden müssen, um ein Verdrehen der Teilnuiltem ι chi ιiν zum Ring und relativ zueinander, solange sie auf der Kugelgcw indesp'ndel sitzen, zu ermöglichen.

Es wäre nun möglich, die Teilmutiern in den Ring einzusetzen, wie dies bei der vorstehend beschriebenen, bekannten Differenlialdoppelmullcr der I all ist. Bevorzugt wird jedoch eine Konstruktion, bei tier, wie an sich bekannt, tier Ring in die Tcilmutiern eingesetzt ist und von diesen überlappt wird. Es ist ferner zweckmäßig, wenn die tlas Differential bildenden Ausnehmungen im Ring vorgesehen sind, da dann am Umfang der Diffcrentiakloppelmiilter lediglich eine Öffnung ic I eilmul ler erforderlich ist.

Die das Differential bildenden Ausnehmungen kon neu beispielsweise als Nuten, l.anglöcher. einfache und Gewindebohrungen und dgl. ausgebildet sein. Bevorzug! winl eine Aiisfühningsform. bei der die Mitnehmer stücke Schraubbcl/en. die Olfnuiigen Gewindebohrun gen uiiil die Ausnehmungen dem Durchmesser der Schraiibbolzcn antienaU.¹ Eanirlöcher sind. Es bedarf dann keiner besonderen Miiiel, die MiinchincrMiickc zu sichern, und außerdem führen unterschiedliche Vor spannungen nicht zu Passungsschwiengkeiien beirr Einsetzen der Mitnehmerslücke durch die Öffnungen hindurch in die Ausnehmungen.

S(jwohl die Fertigung als auch die Montage der Differentialdoppelmutter wird besonders einfach. w;-nn die I .anglöcher einseitig offen sind.

Bei einer hinsichtlich der Fertigung bevorzugten Ausfiihrungsform sind die Mitnehmerslücke in radialer Richtung verlaufend einsetzbar. Sie könnten aber auch schräg eingesetzt sein — einziges Erfordernis isl.daß sie von außen zugänglich sind.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform der Teilmutiern. bei der diese an ihren beiden Stirnseiten der Aufnahme des Rings und von Schmutzabsireilringen dienende, vom Mutternaußenwandbereieh übergnffene Ringräume aufweisen. Diese Ringräume können ggf. aber auch andere Bauelemente aufnehmen. Aus der beschriebenen Gestaltung der Teilmullern resultiert eine universelle Verwendbarkeit.

Weiieie 'vicikiliaie und Eiu/eihciien iei Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Differentialdoppelmutler wird im folgenden anhand tier Zeichnung naher erläutert: es zeigt

I ι g. 1 die teilweise aufgeschnittene Differeniiakloppelmutter auf der Kugelgew mdespindcl:

1 ι f. 2 und 3 Schnitte durch die Differciitiaidi >;>pcl· muttcr und die Kugelgewindespindel ge-maß den Eimer! 2-2 un J J-3 in Eig.'l:

E i g. -1 eine Ansicht des this Dilleivniial .iu(w eisenden Rings:

Fig. ^ und b Sliniansichtcn des Kings gemäß den !'feilen Λ und lim E i g. 4. und

I ι g. 7 einen Schnitt dr.rch einen Teil Jer Gewinde spindel und der Differeiilialdoppelmuller im Bereich des Rings zur Verdeutlichung der axialen Vorspannung.

Auf einer Kugelgew indespindel IO mit Kiigella^'baiineu 12 sitzt eine Differeniialdoppelmutier. die aus zwei TeilmuiiiTii 14 und 16 und einem Ring 18 zusamnieiigcset ι ist. Auch die Teilmullern 14 und 16 besitzen Kugcllaufbahnen 20 und sind mittels Kugeln 22 aiii der Kugclgewmdcspindcl IO drehbar gelagert.

Die Teilmullern besitzen an beiden Stirnseiten Ausnehmungen, die Ringräume 24 bilden. Die einander zugekehrten Rmgräume der beiden Teilmul'ern nehmen den Ring 18 auf. der zur Bildung des Differentials an beulen Enden mit einem Satz von l.anglochern 26 versehen ist. und zwar bei dem gezeichneten Ausftihrungsbeispicl mit einem Salz son 12 l.anglochern 26,; und einem Satz von 1 l l.anglochern 26/): diese I .anglöcher sind einseitig offen.

An i'.e'i einander zugekehrten Stirnseiten besitzen die lcilmuttern 14 und 16 ferner jeweils zwei Gcwinilebohrungen. und zwar b ■' itzt die Tcilmutler 16 entsprechend tier Teilung ties Rings 18 zwei einander exakt diagonal gegenüberliegende Gewindebohrungen 28,i und 28h. während die Teilmutter 14 zwei Gewindebohrungen 50,/ und 30/; aufweist, die einander nicht exakt diagonal gegenüberliegen. Auf diese Weise läßl es sich ermöglichen, tiai.i jede tier Gewiniiebohriing':n mn einem darunter liegenden I.angloch des Rings 18 fluchtet. Der Verbindung der Teilmullern 14 und 16 miteinander und mit dem Ring 18 dienen .Schraubbolzen ?2. die unten ein zylindrisches Teilsltick Ϊ2α besitzen, dessen Durchmesser dem Durchmesser der l.anglöcher 26,; und 26/> a η gefaßt ist.

Die Kingraiiinc 24 in den voneinander ahgekehi leri Stirnseiten der leilmulleni 14 ιιικΙ lh nehmen schließlich Abslreifringe )4 .ml. durch die \ eiltiiuleii und. dali Schumi/ in die Dificrenlialdoppclmullci gelangt.

l),i der Radius der Kugcllaulbahn 12 uiiil 20 großer .ils derjenige der Kugeln 22 ist. würde sieh ein a\ialcs Spiel /wischen Differentialdoppelmutter und Kugclgewindc spintlel 10 ergeben, lim dies /u verhindern, werden die I eilmtittern 14 und lh so relativ /ueinander verdreht, daß sieh the Kugeln 22 in tlen beulen I eilniutlern j.'egen einamler enlgegeiij.'e'-el/le I lanken tier Kuj:ell,iiif bahnen anlegen, w ie ilies aus lip. 7 hervorgeht. Soll nun beispielsweise diese ,male Vdrspanniing /wischen den beulen leilmultcrn erhöht werden, so ist dies dank des Dilferenli.ils. das die beulen Salze scm l.angloeheni 2h,f und 2h/> nul iinierseliiedlieher I ellung bilden, in kleinen Sehnlten möglich, /u diesem /weck werden die Schriiiihticl/en 32 aus den (iew indcbohriingen heraus geschraiiii: und die heulen Teilmiiitern aiii iler Kugelgev, indespindel und relaliv /ueinaruler so verdreht, dal.t die Sehraulibol/en beim Wiedereinsei/en in die (iewinilehohninpen in die leweils niichsten l.anglo eher ties Kings 18 eingreifen. Die Änderung der axialen Vorspannung kann also vorgenommen werden, ohne dall the Differeiilialdoppelmulter von der Kugelgew in despindel 10 abgenommen werden muß. Außerdem haut die crfindungsgemalic Differentiiikloppelniiitler in r.idialer Richtung verhallnismaltig klein.

Hierzu 1 Blatt Zciclinungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorgespannte Differentialdoppelmutier für Kugclgewindespindeln, mit zwei Teilmultern und einem zwischen diesen angeordneten Ring, wobei sich Ring und Teilmuttern überlappen und über das Differential bildende formschlüssige Verbindungen im Überlappungsbereich miteinander drehfest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Teilmutter (14, 16) ein Satz von Ausnehmungen (26a, 26b) im Ring (18) oder im Überlappungsbereich der Teilmutter vorgesehen ist, daß zur Bildung des Differentials die Zahl der Ausnehmungen (26a, 26b) in den beiden Sätzen verschieden ist, und daß über bzw. unter den Ausnehmungen in den Teilmuttern (14, 16) bzw. im Ring für jeden Satz von Ausnehmungen mindestens eine Öffnung (28a, 28b, 30a. 30b) vorgesehen ist. in die und eine Ausnehmung von außen ein Mitnehmerstück (32) eingesetzt ist.

2. Diffcre.itialdoppelmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Differential bildenden Ausnehmungen (26a, 2{>b) im Ring (18) vorgesehen sind.

3. Differcntialdoppelmutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehinersiükke Schraubbolzen (32) die Öffnungen Gewindebohrungen (28a, 286, 30a, 30b) und die Ausnehmungen dem Durchmesse· der Schraubbolzcn angepaßte Langlöcher (26a, 26tysind.

4. Differentialdoppelmutter nach den Ansprüchen 2 und 3, dadu: ;h gekennzeichnet, daß die Langlöcher (26.), 260^cInSCItIg offen sind.

5. Differcntialdoppelmutter nach einem oder mehreren der vorstehenden A nsprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnenmerslücke (Ϊ2) in radialer Richtung verlaufend einset/bar sind.

b. Differcntialdoppelmulter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmutiern (14, 16) jeweils zwei einander mindestens ungefähr diagonal gegenüberliegende — entsprechend der jeweiligen Teilung des Differentials — Öffnungen (28a. 28b; M);;. 30 b) für M i ι nehmers tückc (32) aufweisen.

7. Differeniialdoppelmutter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmuttern (14, 16) an ihren beiden Stirnseiten der Aufnahme des Rings (18) und von Schmulz.abslreifringen (34) dienende, vom Multeraußenwandbercich übergriff ent Kingräume (24) aufweisen.

8. Differeniialdoppelmulter nach einem oder mehreren tier vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zahl der Ausnehmungen in den beiden Sät/cn um I imlerscheiden.