DE102019108215A1 - Planetary screw drive - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Planetenwälzgewindetrieb mit einer auf einer Gewindespindel (1) angeordneten Spindelmutter (2) und mit zwischen der Gewindespindel (1) und der Spindelmutter (2) angeordneten Planeten (3), wobei die Spindelmutter (2) zwei axial benachbarte ringförmige Mutterteile (4a, 4b), jeweils bestehend aus mindestens zwei Schalensegmenten (6a, 6b), aufweist, wobei die Planeten (3) mit einem jeweiligen ersten und zweiten Verzahnungsabschnitt (8a, 8b) mit einem Innenverzahnungsprofil (5) des jeweiligen Mutterteils (4a, 4b) in Zahneingriff stehen sowie mit einem dritten Verzahnungsabschnitt (8c) mit einem an der Gewindespindel (1) ausgebildeten schraubenförmig um eine Spindelachse gewundenen Außengewinde (9) in Zahneingriff stehen, und wobei die Planeten (3) mittels einer jeweiligen am Mutterteil (4a, 4b) axialfest angeordneten Planetenscheibe (7) gegenüber den Mutterteilen (4a, 4b) axialgesichert sind.The invention relates to a planetary screw drive with a spindle nut (2) arranged on a threaded spindle (1) and with planets (3) arranged between the threaded spindle (1) and the spindle nut (2), the spindle nut (2) having two axially adjacent annular nut parts ( 4a, 4b), each consisting of at least two shell segments (6a, 6b), the planets (3) having a respective first and second toothed section (8a, 8b) with an internal toothed profile (5) of the respective nut part (4a, 4b ) are in tooth engagement and with a third toothed section (8c) with an external thread (9) formed on the threaded spindle (1) and wound helically around a spindle axis, and the planets (3) are in tooth engagement by means of a respective one on the nut part (4a, 4b ) axially fixed planetary disc (7) are axially secured with respect to the nut parts (4a, 4b).

Description

Die Erfindung betrifft einen Planetenwälzgewindetrieb mit einer auf einer Gewindespindel angeordneten Spindelmutter und mit zwischen der Gewindespindel und der Spindelmutter angeordneten Planeten, wobei die Spindelmutter zwei axial benachbarte ringförmige Mutterteile aufweist.The invention relates to a planetary screw drive with a spindle nut arranged on a threaded spindle and with planets arranged between the threaded spindle and the spindle nut, the spindle nut having two axially adjacent ring-shaped nut parts.

Die DE 10 2011 084 401 A1 offenbart einen Planetenwälzgewindetrieb mit einer auf einer Gewindespindel angeordneten Spindelmutter und mit über den Umfang der Gewindespindel verteilt angeordneten Planeten, die zwischen der Spindelmutter und der Gewindespindel angeordnet sind. Die Gewindespindel ist mit einem schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen spindelseitigen Rillenprofil versehen, wobei die Spindelmutter mit einem mutterseitigen Rillenprofil versehen ist. Die Planeten sind mit einem planetenseitigen Rillenprofil versehen, wobei das planetenseitige Rillenprofil mit dem mutterseitigen Rillenprofil sowie mit dem spindelseitigen Rillenprofil in Eingriff steht. Die Spindelmutter ist quer zur Spindelachse in Mutterteile geteilt. Die Mutterteile begrenzen einen mit Füllmittel versehenen Hubraum flüssigkeitsdicht und in den axialen Richtungen einstellbar.The DE 10 2011 084 401 A1 discloses a planetary screw drive with a spindle nut arranged on a threaded spindle and with planets distributed over the circumference of the threaded spindle, which are arranged between the spindle nut and the threaded spindle. The threaded spindle is provided with a spindle-side groove profile wound helically around the spindle axis, the spindle nut being provided with a nut-side groove profile. The planets are provided with a planet-side groove profile, the planet-side groove profile engaging with the nut-side groove profile and with the spindle-side groove profile. The spindle nut is divided into nut parts transversely to the spindle axis. The nut parts delimit a displacement provided with filler in a liquid-tight manner and adjustable in the axial directions.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Planetenwälzgewindetrieb dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine Montage vereinfacht wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Planetenwälzgewindetrieb gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object of the present invention is to further develop a planetary screw drive in such a way that assembly is simplified. According to the invention, this object is achieved by the planetary roller screw drive according to claim 1. Appropriate further developments can be found in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Planetenwälzgewindetrieb mit einer auf einer Gewindespindel angeordneten Spindelmutter und mit zwischen der Gewindespindel und der Spindelmutter angeordneten Planeten, wobei die Spindelmutter zwei axial benachbarte ringförmige Mutterteile, jeweils bestehend aus mindestens zwei Schalensegmenten, aufweist, wobei die Planeten mit einem jeweiligen ersten und zweiten Verzahnungsabschnitt mit einem Innenverzahnungsprofil des jeweiligen Mutterteils in Zahneingriff stehen sowie mit einem dritten Verzahnungsabschnitt mit einem an der Gewindespindel ausgebildeten schraubenförmig um eine Spindelachse gewundenen Außengewinde in Zahneingriff stehen, und wobei die Planeten mittels einer jeweiligen am Mutterteil axialfest angeordneten Planetenscheibe gegenüber den Mutterteilen axialgesichert sind. Durch die segmentierte Ausbildung der Mutterteile wird der Planetenwälzgewindetrieb insbesondere radial zugänglich ausgebildet, wodurch eine Montage des Planetenwälzgewindetriebs insbesondere vereinfacht wird.A planetary screw drive according to the invention with a spindle nut arranged on a threaded spindle and with planets arranged between the threaded spindle and the spindle nut, the spindle nut having two axially adjacent annular nut parts, each consisting of at least two shell segments, the planets having a respective first and second toothed section an internal tooth profile of the respective nut part are in tooth engagement and with a third toothed section with an external thread formed on the threaded spindle helically wound around a spindle axis, and the planets being axially secured against the nut parts by means of a planetary disc axially fixed on the nut part. As a result of the segmented design of the nut parts, the planetary roller screw drive is designed to be particularly radially accessible, whereby assembly of the planetary roller screw drive is simplified in particular.

Vorzugsweise umfasst das jeweilige Mutterteil zwei als Halbschalen ausgebildete Schalensegmente, die spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Bevorzugt ist am jeweiligen Mutterteil eine umlaufende Nut zur Aufnahme der Planetenscheibe ausgebildet. Ferner bevorzugt ist am jeweiligen Mutterteil eine umlaufende Nut zur Aufnahme eines Sprengrings ausgebildet.The respective nut part preferably comprises two shell segments designed as half shells which are designed to be mirror-symmetrical. A circumferential groove for receiving the planetary disk is preferably formed on the respective nut part. Furthermore, a circumferential groove for receiving a snap ring is preferably formed on the respective nut part.

Die Mutterteile sind vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material im Spritzgussverfahren hergestellt. Alternativ können die Mutterteile auch je nach Anforderung aus anderen Materialien urgeformt oder durch Umformen hergestellt sein.The nut parts are preferably made from a thermoplastic material by injection molding. Alternatively, the nut parts can also be originally formed from other materials or produced by forming, depending on the requirements.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung von drei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen

  • 1 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetriebs,
  • 2 eine schematische Perspektivansicht eines ersten und zweiten Schalensegments eines Mutterteils des erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetriebs nach einer ersten Ausführungsform,
  • 3 eine schematische Perspektivansicht des ersten und zweiten Schalensegments des Mutterteils nach einer zweiten Ausführungsform, und
  • 4 eine schematische Perspektivansicht des ersten und zweiten Schalensegments des Mutterteils nach einer dritten Ausführungsform.
Further measures improving the invention are shown in more detail below together with the description of three preferred exemplary embodiments of the invention with reference to the figures, the same or similar elements being provided with the same reference symbols. Show it
  • 1 a schematic perspective view of a planetary screw drive according to the invention,
  • 2 a schematic perspective view of a first and second shell segment of a nut part of the planetary roller screw drive according to the invention according to a first embodiment,
  • 3 a schematic perspective view of the first and second shell segments of the nut part according to a second embodiment, and
  • 4th a schematic perspective view of the first and second shell segment of the nut part according to a third embodiment.

Gemäß 1 ist ein Planetenwälzgewindetrieb in einer Perspektivdarstellung gezeigt. Der Planetenwälzgewindetrieb ist zum bessern Verständnis teilweise montiert dargestellt und umfasst eine auf einer Gewindespindel 1 angeordnete Spindelmutter 2 sowie zwischen der Gewindespindel 1 und der Spindelmutter 2 angeordnete Planeten 3. Die Spindelmutter 2 weist zwei axial benachbarte ringförmige Mutterteile 4a, 4b auf, die jeweils aus zwei in Längsrichtung geschnittenen Schalensegmenten 6a, 6b bestehen.According to 1 a planetary screw drive is shown in a perspective view. The planetary screw drive is shown partially mounted for better understanding and comprises one on a threaded spindle 1 arranged spindle nut 2 as well as between the threaded spindle 1 and the spindle nut 2 arranged planets 3 . The spindle nut 2 has two axially adjacent annular nut parts 4a , 4b each of two shell segments cut in the longitudinal direction 6a , 6b consist.

Die Planeten 3 weisen jeweils einen sich axial erstreckenden ersten und zweiten Verzahnungsabschnitt 8a, 8b mit gleichem Außendurchmesser auf, wobei axial dazwischen ein dritter Verzahnungsabschnitt 8c angeordnet ist, der einen größeren Außendurchmesser aufweist als der erste und zweite Verzahnungsabschnitt 8a, 8b.The planets 3 each have an axially extending first and second toothed section 8a , 8b with the same outer diameter, with a third toothed section axially in between 8c is arranged, which has a larger outer diameter than the first and second toothed portion 8a , 8b .

Der erste Verzahnungsabschnitt 8a der Planeten 3 steht mit einem Innenverzahnungsprofil 5 des ersten Mutterteils 4a in Zahneingriff, wobei der zweite Verzahnungsabschnitt 8b mit einem Innenverzahnungsprofil 5 des zweiten Mutterteils 4b in Zahneingriff steht. Der dritte Verzahnungsabschnitt 8c steht demgegenüber mit einem an der Gewindespindel 1 ausgebildeten schraubenförmig um eine Spindelachse gewundenen Außengewinde 9 in Zahneingriff. Mit anderen Worten weist die Gewindespindel 1 eine Gewindesteigung auf, wobei die Verzahnungsabschnitte 8a, 8b, 8c der Planeten 3 sowie das Innenverzahnungsprofil 5 des jeweiligen Mutterteils 4a, 4b nicht steigungsbehaftet sind. Jeder einzelne Zahn der Verzahnung der Planeten 3 sowie der Mutterteile 4a, 4b ist somit ohne Steigung umlaufend ausgebildet.The first gear section 8a the planets 3 stands with an internal tooth profile 5 of the first nut part 4a in meshing engagement with the second toothed section 8b with a Internal tooth profile 5 of the second nut part 4b is in mesh. The third gear section 8c stands on the other hand with one on the threaded spindle 1 formed helically wound around a spindle axis external thread 9 in meshing. In other words, the threaded spindle 1 a thread pitch, the toothed sections 8a , 8b , 8c the planets 3 as well as the internal tooth profile 5 of the respective nut part 4a , 4b are not inclined. Every single tooth of the interlocking of the planets 3 as well as the mother parts 4a , 4b is thus formed circumferentially without a slope.

Die Planeten 3 werden beidseits durch eine jeweilige Planetenscheibe 7 axial gesichert, wobei die jeweilige Planetenscheibe 7 relativ zum dazugehörigen ersten bzw. zweiten Mutterteil 4a, 4b drehbar gelagert und zumindest mittelbar axialfest dazu angeordnet ist. Jede Planetenscheibe 7 weist - hier nicht näher gezeigte und beschriebene - Taschen zur radialen Aufnahme der Planeten 3 auf, sodass diese während einer Betätigung des Planetenwälzgewindetriebes in Umfangsrichtung geführt werden.The planets 3 are on both sides by a respective planetary disc 7th axially secured, the respective planetary disc 7th relative to the associated first or second nut part 4a , 4b rotatably mounted and is arranged at least indirectly axially fixed to it. Every planetary disc 7th has - not shown and described in detail here - pockets for radial reception of the planets 3 so that they are guided in the circumferential direction during actuation of the planetary screw drive.

Jedes Mutterteil 4a, 4b besteht, wie in den 2 bis 4 dargestellt, aus zwei als Halbschalen ausgebildeten Schalensegmenten 6a, 6b, die spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Dies ist von Vorteil, da dadurch die Mutterteile 4a, 4b identisch ausgebildet werden können, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden. Ferner wird eine Montage des Planetenwälzgewindetriebs vereinfacht, da die Anzahl unterschiedlicher Bauteile reduziert wird.Every mother part 4a , 4b exists, as in the 2 to 4th shown, from two shell segments designed as half-shells 6a , 6b , which are mirror-symmetrical. This is beneficial as it removes the nut parts 4a , 4b can be formed identically, whereby the manufacturing costs are reduced. Furthermore, assembly of the planetary screw drive is simplified since the number of different components is reduced.

Nach 2 ist das erste Mutterteil 4a aus 1 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Das zweite Mutterteil 4b ist analog dazu ausgebildet. An den Schalensegmenten 6a, 6b des ersten Mutterteils 4a ist jeweils eine umlaufende Nut 12 zur radialen Aufnahme eines Sprengrings 10 ausgebildet. Der Sprengring 10 ist in 1 gezeigt und dazu ausgebildet, als axialer Anschlag für die Planetenscheibe 7 zu fungieren und die Planeten 3 dadurch axial zu sichern. Bei Betätigung des Planetenwälzgewindetriebs erfolgt somit eine Relativbewegung zwischen der jeweiligen Planetenscheibe 7 und dem dazugehörigen Sprengring 10.To 2 is the first mother part 4a out 1 shown according to a first embodiment. The second mother part 4b is designed analogously. On the shell segments 6a , 6b of the first nut part 4a is a circumferential groove 12 for radial mounting of a snap ring 10 educated. The snap ring 10 is in 1 shown and designed as an axial stop for the planetary disc 7th to act and the planets 3 thereby to secure axially. When the planetary screw drive is actuated, a relative movement takes place between the respective planetary disk 7th and the corresponding snap ring 10 .

Am Außenumfang der Schalensegmente 6a, 6b sind integrierte Passfedern 13 ausgeformt, die sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Planetenwälzgewindetriebs erstrecken. Diese dienen dazu, dass der Planetenwälzgewindetrieb zur Verdrehsicherung in eine - hier nicht gezeigte - Bohrung eines Gehäuses eingeschoben werden kann. Ferner wird ein Auseinanderfallen der Schalensegmente 6a, 6b verhindert. Außerdem wird eine Zentrierung der Bauteile realisiert.On the outer circumference of the shell segments 6a , 6b are integrated feather keys 13 formed, which extend substantially parallel to the longitudinal axis of the planetary screw drive. These serve to ensure that the planetary screw drive can be pushed into a bore in a housing (not shown here) to prevent rotation. Furthermore, the shell segments will fall apart 6a , 6b prevented. In addition, the components are centered.

Gemäß 3 ist das erste Mutterteil 4a gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Das zweite Mutterteil 4b ist analog dazu ausgebildet. Der Unterschied zum Mutterteil 4a gemäß 2 besteht darin, dass am Außenumfang der Schalensegmente 6a, 6b keine Passfedern 13, sondern jeweils eine Ausnehmung 14 ausgebildet ist. Die Ausnehmungen 14 beider Schalensegmente 6a, 6b bilden gemeinsam eine im Wesentlichen axiale Nut aus, die zur Aufnahme einer separaten - hier nicht gezeigten - Passfeder vorgesehen ist. Die separate Passfeder bewirkt ebenfalls eine Verdrehsicherung des Planetenwälzgewindetriebs gegenüber dem genannten Gehäuse.According to 3 is the first mother part 4a shown according to a second embodiment. The second mother part 4b is designed analogously. The difference to the mother part 4a according to 2 is that on the outer circumference of the shell segments 6a , 6b no keys 13 , but one recess each 14th is trained. The recesses 14th both shell segments 6a , 6b together form an essentially axial groove which is provided for receiving a separate feather key (not shown here). The separate feather key also prevents the planetary screw drive from rotating with respect to the mentioned housing.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Mutterteile 4a, 4b am Beispiel des ersten Mutterteils 4a, wobei auch hier das zweite Mutterteil 4b analog dazu ausgebildet ist. An den Schalensegmenten 6a, 6b des ersten Mutterteils 4a ist eine umlaufende Nut 11 zur Aufnahme der jeweiligen Planetenscheibe 7 ausgebildet. Zum besseren Verständnis ist vorliegend am zweiten Schalensegment 6b eine Planetenscheibe 7 dargestellt, die radial in der Nut 11 aufgenommen ist. Zur weiteren Vereinfachung der Montage kann in diesem Fall auf einen Sprengring 10 und eine dazugehörige Nut 12 gemäß den vorherigen Ausführungsbeispielen verzichtet werden. Da die Bauteile des Planetenwälzgewindetriebs während der Montage in das erste Schalensegment 6a radial eingesetzt werden und anschließend mittels des zweiten Schalensegments 6b verschlossen werden, übt die jeweilige Planetenscheibe 7 eine Doppelfunktion aus, und zwar werden die Planeten 3 sowohl in Umfangrichtung geführt als auch direkt durch die jeweilige Planetenscheibe 7 axial gesichert. 4th shows a third embodiment of the nut parts 4a , 4b using the example of the first nut part 4a , here also the second nut part 4b is designed analogously. On the shell segments 6a , 6b of the first nut part 4a is a circumferential groove 11 to accommodate the respective planetary disc 7th educated. For a better understanding, this is on the second shell segment 6b a planetary disk 7th shown radially in the groove 11 is recorded. To further simplify assembly, a snap ring can be used in this case 10 and an associated groove 12 can be omitted according to the previous exemplary embodiments. Since the components of the planetary screw drive during assembly in the first shell segment 6a are used radially and then by means of the second shell segment 6b are closed, exercises the respective planetary disc 7th have a double function, namely the planets 3 both guided in the circumferential direction and directly through the respective planetary disc 7th axially secured.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
GewindespindelThreaded spindle
22
SpindelmutterSpindle nut
33
Planetplanet
4a, 4b4a, 4b
MutterteilMother part
55
InnenverzahnungsprofilInternal tooth profile
6a, 6b6a, 6b
SchalensegmentShell segment
77th
PlanetenscheibePlanetary disc
8a, 8b, 8c8a, 8b, 8c
VerzahnungsabschnittGear section
99
AußengewindeExternal thread
1010
SprengringSnap ring
1111
NutGroove
1212th
NutGroove
1313
PassfederAdjusting spring
1414th
AusnehmungRecess

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102011084401 A1 [0002]DE 102011084401 A1 [0002]

Claims (4)

Planetenwälzgewindetrieb mit einer auf einer Gewindespindel (1) angeordneten Spindelmutter (2) und mit zwischen der Gewindespindel (1) und der Spindelmutter (2) angeordneten Planeten (3), wobei die Spindelmutter (2) zwei axial benachbarte ringförmige Mutterteile (4a, 4b), jeweils bestehend aus mindestens zwei Schalensegmenten (6a, 6b), aufweist, wobei die Planeten (3) mit einem jeweiligen ersten und zweiten Verzahnungsabschnitt (8a, 8b) mit einem Innenverzahnungsprofil (5) des jeweiligen Mutterteils (4a, 4b) in Zahneingriff stehen sowie mit einem dritten Verzahnungsabschnitt (8c) mit einem an der Gewindespindel (1) ausgebildeten schraubenförmig um eine Spindelachse gewundenen Außengewinde (9) in Zahneingriff stehen, und wobei die Planeten (3) mittels einer jeweiligen am Mutterteil (4a, 4b) axialfest angeordneten Planetenscheibe (7) gegenüber den Mutterteilen (4a, 4b) axialgesichert sind.Planetary screw drive with a spindle nut (2) arranged on a threaded spindle (1) and with planets (3) arranged between the threaded spindle (1) and the spindle nut (2), the spindle nut (2) having two axially adjacent annular nut parts (4a, 4b) , each consisting of at least two shell segments (6a, 6b), the planets (3) having a respective first and second toothed section (8a, 8b) with an internal toothed profile (5) of the respective nut part (4a, 4b) in tooth engagement and with a third toothed section (8c) with an external thread (9) formed on the threaded spindle (1) helically wound around a spindle axis, and the planets (3) being axially fixed by means of a respective planetary disk arranged on the nut part (4a, 4b) (7) are axially secured with respect to the nut parts (4a, 4b). Planetenwälzgewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Mutterteil (4a, 4b) zwei als Halbschalen ausgebildete Schalensegmente (6a, 6b) umfasst, die spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.Planetary screw drive according to Claim 1 , characterized in that the respective nut part (4a, 4b) comprises two shell segments (6a, 6b) designed as half shells, which are designed with mirror symmetry. Planetenwälzgewindetrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am jeweiligen Mutterteil (4a, 4b) eine umlaufende Nut (11) zur Aufnahme der Planetenscheibe (7) ausgebildet ist.Planetary screw drive according to one of the preceding claims, characterized in that a circumferential groove (11) for receiving the planetary disc (7) is formed on the respective nut part (4a, 4b). Planetenwälzgewindetrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am jeweiligen Mutterteil (4a, 4b) eine umlaufende Nut (12) zur Aufnahme eines Sprengrings (10) ausgebildet ist.Planetary screw drive according to one of the preceding claims, characterized in that a circumferential groove (12) for receiving a snap ring (10) is formed on the respective nut part (4a, 4b).
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