Привод с винтовой парой с предохранительной муфтой
Изобретение относится к приводу с винтовой парой. Привод с винтовой парой содержит цельный корпус, в котором гайка ходового винта расположена на ходовом винте. Между гайкой ходового винта и внутренней стороной корпуса образована предохранительная муфта. Предохранительная муфта расцепляется при достижении действующей на ходовой винт шариковой винтовой пары расцепляющей силы. Привод также содержит устройство предварительного натяжения, которое является настраиваемым исполнительным звеном на силу предварительного натяжения и действует на предохранительную муфту через подвижный нажимной элемент. Причем каждый нажимной элемент расположен скользяще на поверхности корпуса и на боковой поверхности гайки ходового винта. Решение направлено на упрощение конструкции устройства и обеспечение герметичности конструкции привода. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.
Настоящее изобретение относится к приводу с шариковой винтовой парой с корпусом, в котором гайка ходового винта расположена на ходовом винте шариковой винтовой пары, с предохранительной муфтой, которая срабатывает при достижении действующей на ходовой винт шариковой винтовой пары расцепляющей силы, с устройством предварительного натяжения, которое является настраиваемым по меньшей мере одним исполнительным звеном на силу предварительного натяжения и действует на предохранительную муфту, и с подвижным нажимным элементом, на который может воздействовать устройство предварительного натяжения для передачи силы предварительного натяжения на предохранительную муфту.
Подобный привод с шариковой винтовой парой известен из DE 4427809. Описанный там привод с шариковой винтовой парой содержит корпус из двух цилиндрических полых тел, которые наложены поверх гайки ходового винта. Предусмотренные на торцовых сторонах регулировочные гайки через тарельчатые пружины действуют на упорные подшипники, которые опираются на гайке ходового винта. При превышении допустимой перестановочной силы или соответственно при достижении расцепляющей силы гайка ходового винта выполняет относительное движение к приводимому элементу таким образом, что она сжимает одно из устройств тарельчатых пружин и по предусмотренному пути отклонения сдвигает одно из цилиндрических полых тел относительно другого и вызывает расцепление или соответственно проскальзывание предохранительной муфты.
Конструкция уровня техники является очень сложной и требует ряда взаимно перемещаемых деталей и даже корпуса из двух частей. Тем самым является невозможной никакая герметичная конструкция в области предохранительной муфты. Кроме того, расцепляющая сила в основном определяется коэффициентами упругости тарельчатых пружин, а также шириной зазора между половинами корпуса и гайкой ходового винта. Существенные для расцепляющей силы параметры являются поэтому трудно определимыми и их точная настройка едва ли возможной.
Задачей настоящего изобретения поэтому является усовершенствование названного вначале привода с шариковой винтовой парой таким образом, что расцепляющая сила зависит в основном только от настраиваемых сил предварительного натяжения, действующих на предохранительную муфту.
Задача решается согласно изобретению за счет того, что корпус выполнен цельным и нажимной элемент расположен скользяще на поверхности корпуса и на боковой поверхности гайки ходового винта.
С этой конструкцией является возможным настраивать через каждое исполнительное звено силу предварительного натяжения, которая передается через подвижный нажимной элемент непосредственно на предохранительную муфту, без необходимости при этом относительного взаимного движения частей корпуса. Кроме того, соответствующее изобретению конструктивное исполнение позволяет выполнять герметичную конструкцию привода с шариковой винтовой парой.
Дальнейшие преимущества получаются из признаков зависимых пунктов формулы изобретения со 2 до 11.
Две формы выполнения настоящего изобретения описываются в последующем более подробно с помощью чертежей.
При этом показывают:
Фиг.1 - схематическое представление разреза в продольном сечении через привод с шариковой винтовой парой с предохранительной муфтой согласно первой форме выполнения настоящего изобретения;
Фиг.2 - схематическое представление в продольном сечении через привод с шариковой винтовой парой с предохранительной муфтой согласно второй форме выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.1 схематически представлен привод с шариковой винтовой парой 1 с цельным корпусом 3, который закрыт на двух противоположно лежащих торцевых сторонах соответственно одним исполнительным звеном 5, которое в настоящей форме выполнения изобретения предпочтительно выполнено в виде регулировочной гайки. Исполнительные звенья 5 имеют проходное отверстие 5а, через которое пропущен ходовой винт шариковой винтовой пары 7. Ходовой винт шариковой винтовой пары 7 в области корпуса 3 охвачен гайкой ходового винта 9, на боковой поверхности 9а которой каждое исполнительное звено 5 опирается подшипником 12, который в настоящей форме выполнения может быть выполнен в виде роликового подшипника или радиального шарикоподшипника с подвижной посадкой. Гайка ходового винта 9 может, таким образом, не только поворачиваться в корпусе 3, но и также аксиально смещаться. Между гайкой ходового винта 9 и внутренней стороной корпуса 3 образована предохранительная муфта 10. В настоящей форме выполнения предохранительная муфта 10 является многодисковой муфтой с фрикционными дисками 10а корпуса 3 и фрикционными дисками 10b гайки ходового винта 9.
Предохранительная муфта 10 является ограниченной двумя нажимными элементами 11, которые в настоящей форме выполнения изобретения выполнены в виде нажимного кольца. Между каждым исполнительным звеном 5 и нажимным кольцом 11 расположено устройство предварительного натяжения 13, которое в зависимости от каждого исполнительного звена 5 прилагает силы предварительного натяжения к нажимным элементам 11. Устройство предварительного натяжения 13 в настоящей форме выполнения предпочтительно является пружинным элементом, в частности пружиной сжатия, как, например, винтовая или тарельчатая пружина. Силы предварительного натяжения устройства предварительного натяжения 13 лежат несколько выше расцепляющей силы предохранительной муфты 10. За счет закручивания одного из обоих исполнительных звеньев 5 можно настраивать силу предварительного натяжения Fk и тем самым также расцепляющую силу Fs. В предпочтительной форме выполнения оба исполнительных звена 5 закручивают на одинаковую абсолютную величину, так что появляются одинаковые силы предварительного натяжения. Неодинаковой настройкой в противоположность этому можно компенсировать зависимости от направления деталей. Так как силы предварительного натяжения Fk в среднем положении взаимно компенсируются, гайка ходового винта 9 вместе с многодисковой муфтой 10 и нажимным элементом 11 может относительно легко перемещаться в корпусе 3.
Принцип действия предохранительной муфты 10 описывается в последующем.
Когда ходовой винт шариковой винтовой пары 7 приводится в действие, гайка ходового винта 9 преобразует вращающий момент ходового винта шариковой винтовой пары 7 в аксиальную силу F, так как предварительно натянутая предохранительная муфта 10 препятствует прокручиванию гайки ходового винта 9 относительно корпуса 3.
Созданная таким образом аксиальная сила F тогда сдвигает гайку ходового винта 9 относительно корпуса 3 и предохранительной муфты 10 в соответствующее направление действия. Вследствие предпочтительно симметричной конструкции привода с шариковой винтовой парой в последующем будет описываться только направление действия на Фигуре 1 к левой стороне. Относительное смещение гайки ходового винта 9 относительно корпуса 3 происходит так долго, пока гайка ходового винта 9 не упрется левым упором 15 относительно левого, упорного шарикоподшипника 17 нажимного элемента 11. Тогда гайка ходового винта 9 захватывает с собой предохранительную муфту 10 и нажимной элемент 11, который скользит вдоль на внутренней поверхности корпуса 3а, пока нажимной элемент 11 на правой стороне Фиг.1 не упрется относительно правого упора 19 в корпусе 3.
В этом положении предохранительная муфта 10 остается во время работы. Сила предварительного натяжения Fk в предохранительной муфте 10 при этом хотя и уменьшается на величину силы F, однако остается в любое время достаточно большой, чтобы препятствовать проскальзованию предохранительной муфты 10. Вследствие того факта, что правое устройство предварительного натяжения 13 прижимает нажимной элемент 11 относительно правого упора 19, сила предварительного натяжения Fk определяется только еще силой предварительного натяжения (Fv1) левого устройства предварительного натяжения 13, а также аксиальной силой F (Fk=Fv1-F).
Если привод ударяется о препятствие, то аксиальная сила F увеличивается. За счет этого сила предварительного натяжения Fk в предохранительной муфте 10 уменьшается и одновременно вращающий момент в предохранительной муфте 10 повышается. Когда достигается заранее заданная расцепляющая сила Fs, то предохранительная муфта 10 проскальзывает.
На Фиг.2 представлен второй пример выполнения. Также вторая форма выполнения работает по принципу действия, описанному относительно первой формы выполнения. Вторая форма выполнения отличается от первой формы выполнения конструктивно лишь тем, что в цельном корпусе 3 предусмотрены проемы и нажимной элемент 11 плоской частью 11а прилегает к внутренней поверхности корпуса 3b, причем каждая плоская часть 11а в области внутренней поверхности корпуса 3b содержит проемы, сквозь которые взаимно проложены нажимные элементы 11 с выступами 11b и установлены на боковой поверхности 9а гайки ходового винта 9. Каждое исполнительное звено 5 содержит фланец 5b. Между фланцем 5b и корпусом 3 расположено устройство предварительного натяжения 13.
1. Привод с винтовой парой с корпусом (3), в котором гайка ходового винта (9) расположена на ходовом винте винтовой пары (7), с предохранительной муфтой (10), которая расцепляется при достижении действующей на ходовой винт винтовой пары расцепляющей силы, с устройством предварительного натяжения (13), которое является настраиваемым по меньшей мере одним исполнительным звеном (5) на силу предварительного натяжения и действует на предохранительную муфту (10), и с по меньшей мере одним подвижным нажимным элементом (11), на который может воздействовать устройство предварительного натяжения (13) для передачи силы предварительного натяжения на предохранительную муфту (10), отличающийся тем, что корпус (3) выполнен цельным и что каждый нажимной элемент (11) расположен скользяще на поверхности корпуса (3а, 3b) и на боковой поверхности (9а) гайки ходового винта (9).
2. Привод с винтовой парой по п.1, отличающийся тем, что нажимной элемент (11) является нажимным кольцом, ограничивающим предохранительную муфту (10).
3. Привод с винтовой парой по п.1 или 2, отличающийся тем, что устройство предварительного натяжения (13) содержит две пружины сжатия, которые соответственно присвоены исполнительному звену (5).
4. Привод с винтовой парой по п.1, отличающийся тем, что между каждым исполнительным звеном (5) и боковой поверхностью (9а) гайки ходового винта (9) расположен подшипник (12).
5. Привод с винтовой парой по п.4, отличающийся тем, что подшипник (12) является роликовым подшипником.
6. Привод с винтовой парой по п.4, отличающийся тем, что подшипник (12) является радиальным шарикоподшипником.
7. Привод с винтовой парой по п.1, отличающийся тем, что предохранительная муфта (10) является многодисковой муфтой.
8. Привод с винтовой парой по п.7, отличающийся тем, что многодисковая муфта (10) содержит по меньшей мере один фрикционный диск гайки ходового винта (9) и по меньшей мере два фрикционных диска корпуса (3).
9. Привод с винтовой парой по п.1, отличающийся тем, что устройство предварительного натяжения (13) расположено с внутренней стороны корпуса.
10. Привод с винтовой парой по п.1, отличающийся тем, что каждый нажимной элемент (11) прилегает плоской частью (11а) к внутренней поверхности корпуса (3b), причем каждая плоская часть (11а) в области внутренней поверхности корпуса (3b) содержит проемы, через которые нажимные элементы (11) взаимно проходят выступами (11b) и опираются на боковую поверхность (9а) гайки ходового винта (9).
11. Привод с винтовой парой по п.10, отличающийся тем, что каждое исполнительное звено (5) содержит фланец (50) и устройство предварительного натяжения (13) расположено между фланцем (5b) и корпусом (3).
