滾珠螺紋傳動器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及具有循環滾珠螺母的滾珠螺紋傳動器，其沿著主軸可運動并且引導。循環滾珠螺母支撐在由單個滾珠組成的循環環繞的鏈上，滾珠容納在循環滾珠螺母及主軸的螺旋形的螺紋線之間且用作滾動體。滾珠在滾珠螺紋傳動器的運行中經由循環滾珠螺母上形成的回引裝置從循環滾珠螺母的一個端部段向另一端部段（返回）引導。回引裝置具有平行于主軸在循環滾珠螺母內部延伸的返回通道并且在每個端部段中具有轉向通道，其將循環滾珠螺母的螺紋線與返回通道連接，從而經由轉向通道將滾珠從螺紋線向返回通道（或反回來）引導。返回通道和至少轉向通道的分段構造在單部件的塑料零件中或上，其在注塑方法中基本上或完全地直接注入到循環滾珠螺母的z形凹槽中。
【專利說明】滾珠螺紋傳動器
【技術領域】
[0001]本發明涉及比較小的滾珠螺紋傳動器(Kugelgewindetribe),尤其是微型滾珠螺紋傳動器，其中，一循環滾珠螺母(Kugelumlaufmutter)沿著一主軸可運動并且引導。所述循環滾珠螺母套筒形地包圍所述主軸。在所述主軸的旋轉驅動的情況下，所述循環滾珠螺母低摩擦地平移地沿著所述主軸行駛。為此，一方面在所述主軸中且另一方面在所述循環滾珠螺母中設置螺紋凹槽，布置在所述兩個構件之間的滾珠在所述螺紋凹槽中滾動。所述的主部件在此情況下大多是金屬的，而其它部件可以由塑料制成。在此情況下，尤其已知的是，設置由塑料制成的用于滾珠的回引裝置。經由該回引裝置將所述滾珠在其滾動運動結束時通過所述凹槽回引并且又“供入”到所述主軸和所述循環滾珠螺母之間。
[0002]在小的滾珠螺紋傳動器的情況下得出了如下問題，即在塑料注塑方法中制造的塑料零件無法任意地變小。在該制造方法中不可避免的公差使得這些零件的配合準確的安裝特別困難。
【背景技術】
[0003]DE 101 41 996 B4示出了一滾珠螺紋傳動器，其循環滾珠螺母由鋼制成并且利用一塑料罩注塑包覆，該塑料罩形成一內部的轉向部和一返回鉆孔。一外部的轉向部由一由塑料制成的分開的端蓋形成。
[0004]JP 2010-038196 A和EP 2 218 942 Al示出了一由塑料制成的分開的兩部件的回引管，其容納在所述循環滾珠螺母中的一 z形的回引凹部中。由于所述回引管的這種分開的制造，其不是無間隙地且因此是有間隙地匹配到所述z形的凹部上。
【發明內容】
[0005]與此相反，本發明的任務在于，提出一種滾珠螺紋傳動器，其可以簡單地并且成本低廉地也能夠以小的結構尺寸來制造，并且其回引裝置在此情況下可精確地制造出。
[0006]該任務通過具有權利要求1的特征的滾珠螺紋傳動器解決。
[0007]要求保護的滾珠螺紋傳動器具有一金屬的主體或者說一循環滾珠螺母，其沿著一主軸可運動并且引導。在此情況下，所述主體支撐在多個滾珠上，所述滾珠容納在一方面所述主體以及另一方面所述主軸的螺旋形的螺紋凹槽之間并且用作滾動體。所述滾珠形成一循環地環繞的鏈并且在所述滾珠螺紋傳動器運行中經由一在所述主體上形成的回引裝置從所述主體的一個端部段向所述主體的另一端部段回引。所述回引裝置具有一返回通道并且在所述主體的每個端部段中具有一轉向通道，該轉向通道將主體側的螺紋凹槽與所述返回通道連接起來，從而經由所述轉向通道引導將所述滾珠從所述主體側的螺紋凹槽向所述返回通道(或者反過來地)引導。根據本發明，所述返回通道和所述轉向通道的壁段在一單部件的塑料嵌件或塑料零件中或上構造出，該塑料嵌件或塑料零件在注塑方法中基本上或完全地直接注入到所述主體的凹部中。由此可以將所述塑料零件無間隙地緊固在所述主體中，由此減小了或者說縮短了公差鏈，從而所述回引管道即使在所述滾珠螺紋傳動器的小的結構尺寸的情況下(例如在一微型滾珠螺紋傳動器的情況下)也比較精確地形成并且固定住。因此給出了所述滾珠的低阻力的以及低磨損的回引。
[0008]本發明的其它有利的設計方案在從屬權利要求中描述。
[0009]在根據本發明的滾珠螺紋傳動器的一種特別優選的改進方案中，所述凹部且因其所述塑料零件分別具有一長形的大致平行于所述主軸延伸的主段。在此情況下，所述凹部的主段被裝入到所述主體的一外罩中，并且所述塑料零件的主段基本上或完全地容納在所述凹部且因此容納在所述主體中。所述返回通道在注塑時在所述塑料零件的主段的內部構造出并且沿著所述塑料零件的主段在所述主體的內部延伸。在此情況下，所述返回通道可以在外罩和主軸之間平行于主軸布置。
[0010]當所述凹部且因此所述塑料零件分別在所述主體的每個端部段的區域中具有一大致以90度相對于所述主段折彎且因此沿著所述主軸的圓周方向延伸的段，針對所述塑料零件大致形成了一 Z形狀，由此將其特別抗相對轉動地固定在所述主體中。
[0011]在所述凹部作為凹槽的改進方案中，所述主段和所述凹部的且因此所述塑料零件的折彎的分段具有相同的寬度。因此可以簡單地(利用一立銑刀)來制造所述凹部。
[0012]當在所述主體的每個端部段中設置一與所述主軸基本上旋轉對稱的端側的凹部，該凹部與配屬的所述凹部的折彎的分段以及與所述凹部的主段連接時，可以特別簡單地制造該塑料零件。之后，可以將一用于制造所述返回通道的芯軸簡單地并且精確地在塑料注塑時在兩側保持住。在該制造或安裝結束時，將一關閉蓋或端蓋至少局部地(abschnittweise)插入到每個端側的凹部中，所述關閉蓋或端蓋優選具有一貼靠在所述主軸上的密封件。
[0013]優選所述端蓋是環形的并且在其內側面上具有所述主體的螺旋形的螺紋凹槽的一延續凹槽。因此所述延續凹槽布置在所述主體的螺旋形的螺紋凹槽和所述轉向通道之間。沿著所述滾珠從所述主段向所述端蓋的穿行方向觀察，在所述延續凹槽中設置一徑向的擴展部。(沿著所述滾珠從所述端蓋向所述主段的穿行方向觀察，在所述延續凹槽中設置一徑向的變窄部。)所述擴展部(或者說所述變窄部)可以是分級式的。在此，將滾珠在其在所述主段和所述主軸之間穿行之后進行卸載(或者說使滾珠在其回弓I之后再次加載)。
[0014]所述轉向通道從一在所述端蓋上形成的升降鼻延伸至一去往所述返回通道的入口處(或者反過來)。所述升降鼻用于將所述滾珠從所述主軸的螺紋凹槽中徑向地交出(或者說用于將所述滾珠回引到所述螺紋凹槽中)。在此，特別優選的是，所述升降鼻引起所述滾珠的一切向運動。
[0015]沿著所述滾珠從所述主體向所述入口的穿行方向觀察，所述轉向通道具有一第一通道段和一第二通道段。所述第一通道段由一在所述端蓋上形成的外部的壁段并且由所述端側的凹部的一環形的底面限定，并且所述第二通道段由一在所述端蓋上形成的外部的壁段并且由一在所述塑料零件上形成的內部的壁段限定。
[0016]所述塑料零件的折彎的分段可以具有一圓弧形的延長部，其在所述主體的內部沿著所述端側的凹部的環形的底面延伸。該伸長可以例如為1/4圓。由此進一步改進了所述塑料零件的位置保險和抗相對轉動。在所述圓弧形的延長部上可以形成所述第二通道段的內部的壁段。
[0017]為了進一步優化所述塑料零件且尤其是其第二通道段的內部的壁段的位置保險和抗相對轉動，所述圓弧形的延長部可以至少局部地容納在一圓弧形的保險凹槽中，該保險凹槽掏制到所述端側的凹部的環形的底面中。
[0018]所述塑料零件的一種有利的構造方案在于，去往所述返回通道中的入口位于所述折彎的分段上。
[0019]在一實施例中，所述主體的外罩是圓柱體形的并且其在所述凹部的區域中具有一平坦的支承面。該支承面在通過注入來制造所述塑料零件時用作用于一注塑工具的密封面。
[0020]在一尤其在小的滾珠螺紋傳動器的情況下的有利的改進方案中，所述端蓋由塑料制成并且被嵌牢到所述端側的凹部中。優選經由所述端蓋的一環繞的鎖止鼻和所述端側的凹部的一環繞的凹槽。由此可以取消螺栓和保險環，如它們在較大的滾珠螺紋傳動器中所使用的那樣。
[0021]尤其是當所述端蓋、其環繞的鎖止鼻、所述端側的凹部以及其環繞的凹槽旋轉對稱時，優選所述端蓋具有一抗相對轉動部。該抗相對轉動部優選是所述端蓋的外圓周上的單側的徑向擴展部，其插入到所述端側的凹部的內壁中的相應的徑向擴展部(凹部)中。
[0022]所述塑料零件和/或所述端蓋可以由聚酰胺制成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]下面參照附圖詳細描述本發明的三個實施例。其中:
圖1在一剖開的立體圖中示出了根據本發明的滾珠螺紋傳動器的第一實施例；
圖2在一剖開的立體圖中示出了一根據本發明的滾珠螺紋傳動器的第二實施例的具有塑料零件的主體；
圖3在一立體圖中示出了不具有塑料零件的根據圖1的第一實施例的主體；
圖4在一立體圖中示出了具有塑料零件的根據圖1和3的第一實施例的主體；
圖5在一剖開的立體圖中示出了具有塑料零件的第三實施例的主體；以及圖6在一立體圖中示出了第一和第二實施例的端蓋。
【具體實施方式】
[0024]圖1在一剖開的立體圖中示出了根據本發明的滾珠螺紋傳動器的第一實施例。在一主軸11的外罩上設置一螺旋形環繞的螺紋凹槽12。在一金屬的主體31的內圓周上設置一相應的環繞的螺紋凹槽32，其中，所述主體套筒形地包圍嵌接所述主軸11。在所述主體31的兩個端側的端部段上設置旋轉對稱的端側的凹部36。由聚酰胺制成的各端蓋70推入到所述凹部中并且嵌牢(eingeklipst),在所述端蓋的內圓周上分別布置一延續凹槽72,該延續凹槽用作主體側的螺紋凹槽32在各端蓋70中的延續。
[0025]在圖1中所述主體31的上側面上插入一塑料零件50，其具有一主段50a和兩個折彎的分段50b，其中，在圖1中僅示出了一個折彎的分段50b。所述塑料零件50的主段50a沿著所述裝置11在所述主體31的長度上延伸，該長度大于其螺紋凹槽32 (沿著所述主軸11觀察的)伸長。所述主段50a基本上容納在所述主體31的內部，其中，一比較小的分段從一用于一注塑工具(未示出)的平坦的支承面38伸出。在圖1中(由于所述主體31的剖開的示圖)，僅示出了所述支承面38的一側。
[0026]在所述塑料零件50的主段50a的內部且因此在所述主體31的內部，一返回通道51大致在所述主段50a的整個長度上沿著所述主軸11延伸。
[0027]根據本發明的滾珠螺紋傳動器具有一由單個的滾珠13組成的循環的鏈，所述滾珠在所述主體11旋轉時尤其在所述主體側的螺紋凹槽32和所述主軸側的螺紋凹槽12之間滾動，由此使所述主體31且因此使一件地在其上構造的緊固法蘭35平移地沿著所述主軸11運動。在所述滾珠13負載或者說張緊的狀態之后，使它們在兩個端蓋70之一中在其延續凹槽72中松弛且之后向所述返回通道51輸送，在該返回通道中將所述滾珠13再次向另一個端蓋70的延續凹槽72輸送。從那里，所述構造13又達到所述主體側的和所述主軸側的螺紋凹槽32、12之間。
[0028]圖2在一剖開的立體圖中示出了一根據第二實施例的主體31，具有所述緊固法蘭35和插入的塑料零件50。與根據圖1的第一實施例的區別在于，所述塑料零件50在一以90°轉動的位置中設置在所述主體31的外罩上。此外，在根據圖2的第二實施例中，不設置用于所述注塑工具的平坦的支承面，從而所述塑料零件50完全地容納在所述主體31中。圖2示出了一穿過所述塑料零件50的主段50a的橫截面，其中，可見剖開的返回通道51。此外，在所述主段31的內部示出了其螺紋凹槽32。關于在圖2中未示出的所述端蓋70的延續凹槽72參考圖5。
[0029]圖3在一立體圖中示出了根據圖1的第一實施例的具有所述緊固法蘭35的不具有塑料零件50的主體31。因此，圖3示出了在注入所述塑料零件50之前、且在將所述端蓋70插入到各端側的凹部36中之前的所述主體31。所述端側的凹部36在其內壁上具有一環繞的鎖止凹槽33，所述端蓋70嵌牢到該鎖止凹槽中。此外，所述凹部36具有一環形的底面36a，其是平坦的并且垂直于所述主體31的行駛方向且因此垂直于所述主軸11 (參見圖1)布置。在圖3中不出了所述主體31的凹部37的一部分,更確切地說不出了所述兩個折彎的分段37b中的一個以及到所述凹部37的主段37a中的過渡部。向該凹部37中(稍后)注入所述塑料零件50。可見，所述折彎的分段37b作為穿通凹部以如下方式構造，使得其將所述主體31的外罩與所述端側的凹部36連接起來。此外，在所述凹部36的環形的底面36a中設置一圓弧形的保險凹槽34，其大致沿著四分之一圓延伸。在此圖3示出了一個區域，在該區域中，所述凹部37的折彎的分段37b和主段37a與所述保險凹槽34相遇。該區域和所述折彎的分段37b、所述主段37a以及所述保險凹槽34在一稍后的制造步驟中利用聚酰胺在注塑方法中填滿，從而在那里構造出所述塑料零件50。
[0030]圖4示出了在構造出所述塑料零件50之后的所述主體31。在此，尤其是可見所述塑料零件50的一個圓弧形的分段，其局部地插入到所述保險凹槽34 (參見圖3)中。在該圓弧形的分段上構造出一轉向通道的第二通道段的一主體側的或者說內部的壁段52，其將所述主體31的螺紋凹槽32與所述返回通道51連接起來，該返回通道的入口在圖4中示出。
[0031]圖5在一剖面圖中示出了根據本發明的滾珠螺紋傳動器的第三實施例的具有所述塑料零件50的主體31。在此，與根據圖2的第二實施例類似，在所述主體31的外圓周上不設置平坦的支承面。在所述主體31的內部，根據圖5的第三實施例尤其相應于在圖4中所示的第一實施例。示出了帶有所述返回通道51和所述折彎分段50b的主段50a，其中，所述折彎分段50b在所述主體31的內部過渡到所述圓弧形的分段中，在該圓弧形分段上，如參照圖4所述，構造出所述內部的壁段52。在其內側面上設置一邊緣，該邊緣應該將所述滾珠13保持在相對于所述螺紋凹槽32并且相對于所述延續凹槽72增大的半徑上，在該半徑上設置所述返回通道51。
[0032]在圖5的上部的端側的凹部36中示出了用于所述端蓋70的環繞的鎖止凹槽33，其中，相應的鎖止蓋70插入到在圖5中下部的端側的凹部36中。在此，其環繞的鎖止鼻76嵌牢到所述環繞的鎖止凹槽33中。
[0033]圖6示出了所述第一和第二實施例的端蓋70。與根據圖5的第三實施例的端蓋70的區別在于所述抗相對轉動部75，其被推入到所述端側的凹部36 (參見圖1)的相應的凹槽39中。其余的在下文中描述的所述端蓋70的特征也適用于所述第三實施例的端蓋70。
[0034]假設如下的運動方向，其中，(在圖6中未示出的)滾珠13從所述主體31運動到所示的端蓋70中并且從那里運動到所述回引通道51中。在此，所述滾珠13沿著所述端蓋70的繪出的側面沿著順時針方向運動，其中，所述側面很大程度地與所述環形的底面36a (參見圖5)接觸。確切地說，所述滾珠13首先沿著所述延續凹槽72運動且之后在所述直徑變化部77上卸載，其中，所述直徑變化部在所述滾珠13的該假設的運動方向的情況下展示為一直徑擴展部。緊隨其后，將所述滾珠在一升降鼻71上從所述主軸11的螺紋凹槽12中舉出并且經由一切向的分段78輸送給第一通道段，所述滾珠13經由其運動到一具有增大的半徑的環形軌道上。所述第一通道段在端蓋側由外部的壁段73限定，而其在主體側由所述主體31 (參見圖5)的環形的底面36a限定。如參照圖5可最好地看到，所述滾珠從所述底面36a運動到所述主體側的內部的壁段52上，該壁段構造在所述塑料零件50上。如參照圖6可最好地看到，所述第二通道段在端蓋側由一外部的壁段74限定。所述第二通道段引導所述滾珠13朝向去往所述返回通道51的入口，在該入口處，所述滾珠以近似90°轉向并且向所述返回通道51輸送。
[0035]公開的是一具有一循環滾珠螺母的滾珠螺紋傳動器，其沿著一主軸可運動并且引導。在此情況下，所述循環滾珠螺母支撐在由單個的滾珠所組成的一循環地環繞的鏈上，所述滾珠容納在一方面所述循環滾珠螺母以及另一方面所述主軸的螺旋形的螺紋線之間并且用作滾動體。所述滾珠在所述滾珠螺紋傳動器的運行中經由一在所述循環滾珠螺母上形成的回引裝置從所述循環滾珠螺母的一個端部段向所述循環滾珠螺母的另一個端部段(返回)引導。所述回引裝置具有一平行于所述主軸在所述循環滾珠螺母的內部延伸的返回通道并且在每個端部段中具有一轉向通道，該轉向通道將所述循環滾珠螺母的螺紋線與所述返回通道連接起來，從而經由所述轉向通道將所述滾珠從所述螺紋線向所述返回通道(或者反回來)引導。根據本發明，所述返回通道和至少所述轉向通道的分段構造在一單部件的塑料嵌件或塑料零件中或上，該塑料嵌件或塑料零件在注塑方法中基本上或完全地直接注入到所述循環滾珠螺母的一 z形的凹槽中。
[0036]附圖標記列表
11主軸
12螺紋凹槽
13滾珠
31主體
32螺紋凹槽33鎖止凹槽
34保險凹槽
35緊固法蘭
36端側的凹部36a環形的底面
37凹部37a主段
37b折彎的分段
38支承面
39凹槽
50塑料零件50a主段
50b折彎的分段
51返回通道
52內部的壁段
70端蓋
71升降鼻
72延續凹槽
73外部的壁段
74外部的壁段
75抗相對轉動部
76環繞的鎖止鼻
77直徑變化部
78切向的分段
【權利要求】
1.滾珠螺紋傳動器，具有一金屬的主體(31)，其沿著一主軸(11)能運動并且引導；具有多個滾珠(13)，所述滾珠容納在所述主體(31)的螺旋形的螺紋凹槽(32)和所述主軸(11)的螺旋形的螺紋凹槽之間；并且具有一回引裝置，經由所述回引裝置將所述滾珠(13)從所述主體(31)的一個端部段朝所述主體(31)的另一個端部段引導，其中，所述回引裝置具有一返回通道(51)并且在所述主體(31)的每個端部段中具有一轉向通道，經由所述轉向通道，所述滾珠(13)從所述主體(31)的螺紋凹槽向所述返回通道(51)引導并且反向地引導，其特征在于，所述返回通道(51)和所述轉向通道的至少一個壁段(52)構造在一塑料零件(50)中或上，所述塑料零件在注塑方法中基本上直接注入在所述主體(31)的凹部(37)中。
2.按照權利要求1所述的滾珠螺紋傳動器，其中，所述凹部(37)和所述塑料零件(50)分別具有一長形的大致平行于所述主軸(11)延伸的主段(37a、50a)，并且其中，所述返回通道(51)構造在所述塑料零件(50)的主段(50a)的內部并且沿著所述塑料零件(50)的主段(50a)延伸。
3.按照權利要求2所述的滾珠螺紋傳動器，其中，所述凹部(37)和所述塑料零件(50)分別在所述主體(31)的各端部段的區域中具有一折彎的分段(37b、50b)。
4.按照權利要求3所述的滾珠螺紋傳動器，其中，所述凹部(37)的主段(37a)和折彎的分段(37b)具有相同的寬度。
5.按照權利要求3或4所述的滾珠螺紋傳動器，其中，在所述主體(31)的每個端部段中設置一關于所述主軸(11)基本上旋轉對稱的端側的凹部(36)，各端蓋(70)插入到所述凹部中，并且其中，各端側的凹部(36)和配設的、所述凹部(37)的折彎的分段(37b)以及所述凹部(37)的主段(37a)相互連接。
6.按照權利要求5所述的滾珠螺紋傳動器，其中，在所述端蓋(70)設置一密封件，其密封唇接觸所述主軸(11)。
7.按照權利要求5或6所述的滾珠螺紋傳動器，其中，所述端蓋(70)大致是環形的并且在其內側面上具有一延續凹槽(72)，所述延續凹槽布置在所述主體(31)的螺旋形的螺紋凹槽和所述轉向通道之間，并且在所述延續凹槽中設置一直徑變化部(77)。
8.按照權利要求5至7中任一項所述的滾珠螺紋傳動器，其中，所述轉向通道從一在所述端蓋(70)上形成的升降鼻(71)延伸至所述返回通道(51)，并且其中，所述轉向通道具有一第一通道段，所述第一通道段由一在所述端蓋(70)上形成的外部的壁段(73)并且由所述端側的凹部(36)的一環形的底面(36a)限定，并且其中，所述轉向通道具有一第二通道段，所述第二通道段由一在所述端蓋(70)上形成的外部的壁段(74)并且由一在所述塑料零件(50)上形成的內部的壁段(52)限定。
9.按照權利要求8所述的滾珠螺紋傳動器，其中，所述塑料零件(50)的折彎的分段(50b)具有一圓弧形的延長部，所述延長部在罩面的內部沿著所述端側的凹部(36)的環形的底面(36a)延伸，并且在所述延長部上形成所述第二通道段的內部的壁段(52)。
10.按照權利要求9所述的滾珠螺紋傳動器，其中，所述圓弧形的延長部至少局部地容納在一圓弧形的保險凹槽(34)中，所述保險凹槽掏制在所述端側的凹部(36)的環形的底面(36a)中。
11.按照權利要求3至10中任一項所述的滾珠螺紋傳動器，其中，從所述轉向通道到所述返回通道(51)中的入口沿著主軸方向觀察位于與所述折彎的分段(50b)相同的部位處。
12.按照前述權利要求中任一項所述的滾珠螺紋傳動器，其中，所述主體的外罩是圓柱體形的并且在所述凹部(37)的區域中具有一用于一注塑工具的平坦的支承面(38)。
13.按照權利要求5至12中任一項所述的滾珠螺紋傳動器，其中，由塑料制成的端蓋(70)嵌牢在所述端側的凹部(36)中。
14.按照權利要求5至13中任一項所述的滾珠螺紋傳動器，其中，所述端蓋(70)具有一抗相對轉動部(75)。
【文檔編號】F16H25/22GK104141757SQ201410189577
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2013年5月8日
【發明者】T.格羅甘茨 申請人:羅伯特·博世有限公司