滚珠丝杠组件的制作方法

本文描述的实施例涉及滚珠丝杠组件，并且更具体地涉及用于滚珠丝杠组件的滚珠再循环路径。

背景技术：

一些车辆助力转向系统采用与滚珠丝杠组件相互作用的电马达，该滚珠丝杠组件将电马达的旋转运动转换为直线运动。滚珠丝杠组件包括滚珠再循环管道，该滚珠再循环管道沿着具有椭圆形轨线的路径。

上面所描述的布置虽然对于实现功能和减少噪音是有效的，但是在封装和制造方面具有局限性。具体地，需要大的包络范围（envelope）配合在围住滚珠再循环路径的滚珠再循环管道周围。大的包络范围限制了设计者可利用的滚珠轨道节距，由此，由于在滚珠再循环路径与承载滚珠所移动通过的螺旋形路径的邻近滚珠轨道之间的潜在干涉，不可能进行更小节距的设计。此外，滚珠螺母的匹配界面的复杂几何结构导致制造加工能力复杂化。

技术实现要素：

根据本公开的一个方面，一种滚珠丝杠组件包括螺旋形路径，所述螺旋形路径用于使多个滚珠按该路径通过，所述螺旋形路径从第一端部延伸到第二端部。所述滚珠丝杠组件还包括再循环路径，所述再循环路径从第一过渡位置延伸到第二过渡位置，所述第一过渡位置定位在所述螺旋形路径的所述第一端部附近以将所述多个滚珠从所述螺旋形路径转移到所述再循环路径，所述第二过渡位置定位在所述螺旋形路径的所述第二端部附近以将所述多个滚珠从所述再循环路径转移到所述螺旋形路径。所述再循环路径包括第一节段，所述第一节段由第一椭圆的第一弧线部分限定。所述再循环路径还包括第二节段，所述第二节段由所述第一椭圆的第二弧线部分限定。所述再循环路径进一步包括第三节段，所述第三节段由第二椭圆的弧线限定，其中，所述第一椭圆和所述第二椭圆设置在共同的平面中。

根据本公开的另一个方面，一种车辆电动助力转向组件包括用于辅助车辆转向操作的马达、齿条齿轮组件、以及用于将所述马达的旋转运动转换为直线运动以辅助所述齿条齿轮组件的滚珠丝杠组件。所述滚珠丝杠组件包括螺旋形路径，所述螺旋形路径用于使多个滚珠按该路径通过，所述螺旋形路径从第一端部延伸到第二端部。所述滚珠丝杠组件还包括再循环路径，所述再循环路径从所述螺旋形路径的所述第一端部延伸到所述螺旋形路径的所述第二端部。所述再循环路径包括第一节段，所述第一节段由第一椭圆的第一弧线部分限定。所述再循环路径还包括第二节段，所述第二节段由所述第一椭圆的第二弧线部分限定。所述再循环路径进一步包括第三节段，所述第三节段由第二椭圆的弧线限定，其中，所述第一椭圆和所述第二椭圆设置在共同的平面中。

这些与其他的优点和特征从下面结合附图的描述将变得更加清晰。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求书中具体地指出并清楚地要求了被视为本发明的主题。从下面的结合附图的详细描述，本发明的前述和其他特征以及优点将变得清晰，在附图中：

图1是滚珠螺母组件的透视图；

图2是滚珠丝杠组件的端视图，其示出了封装环境的示意图；

图3是滚珠丝杠组件的透视图；

图4是滚珠丝杠组件的分段的滚珠再循环路径的截面图；

图5是滚珠丝杠组件的分段的滚珠再循环路径的透视图；

图6是滚珠丝杠组件的再循环路径的示意图；并且

图7是返回口匹配包络范围的示意图。

具体实施方式

现在参照附图，在附图中将参考具体实施例描述本发明而不限制本发明，如将从本文的公开内容中理解的那样，提供了例如那些用在车辆电动助力转向组件中的滚珠丝杠再循环路径以减小为适应整个滚珠丝杠组件所需的总体设计包络范围。

现在参照图1-5和图7，示出了滚珠丝杠组件10。在一些实施例中，滚珠丝杠组件10应用在辅助用户进行车辆转向操作的车辆助力转向组件中。在这样的实施例中，电马达与滚珠丝杠组件10相互作用，滚珠丝杠组件10将电马达的旋转运动转换为直线运动。直线运动被应用到齿条齿轮组件，该齿条齿轮组件间接控制车辆的至少一个轮的角位置。在齿条齿轮组件与（一个或多个）轮之间的中间部件包括例如转向横拉杆和轮轴。虽然上面所描述的滚珠丝杠组件10应用在车辆助力转向组件中，但将要理解的是本文所描述的滚珠丝杠组件10可以用在许多其他的应用中。

滚珠丝杠组件10包括具有螺旋形路径14的螺纹丝杠12，该螺旋形路径14沿此引导多个滚珠16。多个滚珠16在运动期间承载并且沿螺纹丝杠12推进滚珠螺母18。螺旋形路径14以螺旋形的方式从第一端部20延伸到第二端部22。将要理解的是滚珠16可以沿螺旋形路径14在任一方向上移动，这取决于滚珠18需要向哪个方向行进。为了本文所讨论的目的，滚珠16的行进方向将被描述为从螺旋形路径14的第二端部22向第一端部20移动。

为避免多个滚珠16在到达螺旋形路径14的第一端部20时从螺旋形路径14掉出，为滚珠16提供了再循环路径24。再循环路径24从定位在螺旋形路径14的第一端部20附近的第一过渡位置26延伸到定位在螺旋形路径14的第二端部22附近的第二过渡位置28。滚珠16在第一过渡位置26从螺旋形路径14转移到再循环路径24。当每个滚珠到达第一过渡位置26时，在该滚珠后面的滚珠推进该滚珠沿整个路径更加前进并进入再循环路径24。滚珠16在第二过渡位置28从再循环路径24转移到螺旋形路径14。滚珠再循环管道58、60在返回口62、64处被固定到滚珠螺母18。返回口62、64为滚珠再循环管道58、60提供了匹配包络范围56。

现在参照图6，更详细地示出了再循环路径24。特别地，图6从几何上示出了再循环路径24的具体细节。再循环路径24由三个节段形成。第一节段30由第一椭圆32的第一弧线部分限定。第一节段30沿第一椭圆32的拉长部分延伸，以处于基本是直线但不彻底是直线的取向。第一节段30从第一过渡位置26延伸到第一节段端部34。再循环路径还包括第二节段36，该第二节段36相对于第一节段30类似地定位，但设置在第一椭圆32的相对侧。具体地，第二节段36由第一椭圆32的第二弧线部分限定。第二节段36从第二过渡位置28延伸到第二节段端部38。

与继续沿着椭圆形轨线（例如第一椭圆的椭圆形轨线）的再循环路径相比，本文所描述的再循环路径24包括第三节段40，该第三节段40从第一椭圆32脱离以连接第一节段30和第二节段36。这样的脱离在维持整个组件的功能性优点的同时减小了滚珠丝杠组件10的总体封装环境66。具体地，第三节段40在第一节段端部34和第二节段端部38之间延伸。第三节段40的轨线与第二椭圆42的弧线部分重合，该第二椭圆42完全地与第一椭圆32设置在同一平面中。如本文所使用的，术语“完全地”描述了第三节段40的弧线基本上与第一椭圆32在共同的平面中。

第二椭圆42包括长轴44，该长轴44从长轴第一端部46延伸到长轴第二端部48。长轴44基本上平行于第一椭圆32的短轴54。如上面所述，第三节段在第一节段端部34和第二节段端部38之间延伸。节段端部34、38中的每一个位于第一椭圆32与第二椭圆34的相交处。该布置被限定成使得第二椭圆42在节段端部34和38处以正切的方式相交于第一椭圆32。

如所示，第二椭圆42具有偏离于轴52的中心，滚珠16在螺旋形路径14内关于轴52行进。第一和第二椭圆32、42的具体几何尺寸可以取决于特定的应用而改变，但是第一椭圆32的长轴50的长度要大于第二椭圆42的长轴44的长度。这方面，结合椭圆的正切相交，使得滚珠丝杠组件10的总体封装环境得以减小。

再循环路径24的节段的几何构造提供了返回口62、64的减小的匹配包络范围56。匹配包络范围56在几何上被限定为圆柱体。这通过沿着具有高偏心率的拉长的第一椭圆32的弧线部分放置第一和第二节段30、36来实现。结合该减小的尺寸，通过沿着第二椭圆42的弧线部分定位再循环路径24的第三节段40以使得以上面详细描述的方式连接第一和第二节段30、36，另一个尺寸（例如高度）得到减小。

虽然仅联系有限数量的实施例详细描述了本发明，但应容易地意识到本发明不受这样的公开的实施例的限制。相反，可以对本发明进行修改以包含此前未描述但是与本发明的精神和范围相符的任何数量的变体、改动、替换或等同的布置。此外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但要理解本发明的方面可以仅包括所描述的实施例中的一部分。相应地，本发明不视为受限于前述的说明书。