滚珠螺纹传动器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及具有循环滚珠螺母的滚珠螺纹传动器，其沿着主轴可运动并且引导。循环滚珠螺母支撑在由单个滚珠组成的循环环绕的链上，滚珠容纳在循环滚珠螺母及主轴的螺旋形的螺纹线之间且用作滚动体。滚珠在滚珠螺纹传动器的运行中经由循环滚珠螺母上形成的回引装置从循环滚珠螺母的一个端部段向另一端部段（返回）引导。回引装置具有平行于主轴在循环滚珠螺母内部延伸的返回通道并且在每个端部段中具有转向通道，其将循环滚珠螺母的螺纹线与返回通道连接，从而经由转向通道将滚珠从螺纹线向返回通道（或反回来）引导。返回通道和至少转向通道的分段构造在单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环滚珠螺母的z形凹槽中。
【专利说明】滚珠螺纹传动器
【技术领域】
[0001]本发明涉及比较小的滚珠螺纹传动器(Kugelgewindetribe),尤其是微型滚珠螺纹传动器，其中，一循环滚珠螺母(Kugelumlaufmutter)沿着一主轴可运动并且引导。所述循环滚珠螺母套筒形地包围所述主轴。在所述主轴的旋转驱动的情况下，所述循环滚珠螺母低摩擦地平移地沿着所述主轴行驶。为此，一方面在所述主轴中且另一方面在所述循环滚珠螺母中设置螺纹凹槽，布置在所述两个构件之间的滚珠在所述螺纹凹槽中滚动。所述的主部件在此情况下大多是金属的，而其它部件可以由塑料制成。在此情况下，尤其已知的是，设置由塑料制成的用于滚珠的回引装置。经由该回引装置将所述滚珠在其滚动运动结束时通过所述凹槽回引并且又“供入”到所述主轴和所述循环滚珠螺母之间。
[0002]在小的滚珠螺纹传动器的情况下得出了如下问题，即在塑料注塑方法中制造的塑料零件无法任意地变小。在该制造方法中不可避免的公差使得这些零件的配合准确的安装特别困难。
【背景技术】
[0003]DE 101 41 996 B4示出了一滚珠螺纹传动器，其循环滚珠螺母由钢制成并且利用一塑料罩注塑包覆，该塑料罩形成一内部的转向部和一返回钻孔。一外部的转向部由一由塑料制成的分开的端盖形成。
[0004]JP 2010-038196 A和EP 2 218 942 Al示出了一由塑料制成的分开的两部件的回引管，其容纳在所述循环滚珠螺母中的一 z形的回引凹部中。由于所述回引管的这种分开的制造，其不是无间隙地且因此是有间隙地匹配到所述z形的凹部上。
【发明内容】
[0005]与此相反，本发明的任务在于，提出一种滚珠螺纹传动器，其可以简单地并且成本低廉地也能够以小的结构尺寸来制造，并且其回引装置在此情况下可精确地制造出。
[0006]该任务通过具有权利要求1的特征的滚珠螺纹传动器解决。
[0007]要求保护的滚珠螺纹传动器具有一金属的主体或者说一循环滚珠螺母，其沿着一主轴可运动并且引导。在此情况下，所述主体支撑在多个滚珠上，所述滚珠容纳在一方面所述主体以及另一方面所述主轴的螺旋形的螺纹凹槽之间并且用作滚动体。所述滚珠形成一循环地环绕的链并且在所述滚珠螺纹传动器运行中经由一在所述主体上形成的回引装置从所述主体的一个端部段向所述主体的另一端部段回引。所述回引装置具有一返回通道并且在所述主体的每个端部段中具有一转向通道，该转向通道将主体侧的螺纹凹槽与所述返回通道连接起来，从而经由所述转向通道引导将所述滚珠从所述主体侧的螺纹凹槽向所述返回通道(或者反过来地)引导。根据本发明，所述返回通道和所述转向通道的壁段在一单部件的塑料嵌件或塑料零件中或上构造出，该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体的凹部中。由此可以将所述塑料零件无间隙地紧固在所述主体中，由此减小了或者说缩短了公差链，从而所述回引管道即使在所述滚珠螺纹传动器的小的结构尺寸的情况下(例如在一微型滚珠螺纹传动器的情况下)也比较精确地形成并且固定住。因此给出了所述滚珠的低阻力的以及低磨损的回引。
[0008]本发明的其它有利的设计方案在从属权利要求中描述。
[0009]在根据本发明的滚珠螺纹传动器的一种特别优选的改进方案中，所述凹部且因其所述塑料零件分别具有一长形的大致平行于所述主轴延伸的主段。在此情况下，所述凹部的主段被装入到所述主体的一外罩中，并且所述塑料零件的主段基本上或完全地容纳在所述凹部且因此容纳在所述主体中。所述返回通道在注塑时在所述塑料零件的主段的内部构造出并且沿着所述塑料零件的主段在所述主体的内部延伸。在此情况下，所述返回通道可以在外罩和主轴之间平行于主轴布置。
[0010]当所述凹部且因此所述塑料零件分别在所述主体的每个端部段的区域中具有一大致以90度相对于所述主段折弯且因此沿着所述主轴的圆周方向延伸的段，针对所述塑料零件大致形成了一 Z形状，由此将其特别抗相对转动地固定在所述主体中。
[0011]在所述凹部作为凹槽的改进方案中，所述主段和所述凹部的且因此所述塑料零件的折弯的分段具有相同的宽度。因此可以简单地(利用一立铣刀)来制造所述凹部。
[0012]当在所述主体的每个端部段中设置一与所述主轴基本上旋转对称的端侧的凹部，该凹部与配属的所述凹部的折弯的分段以及与所述凹部的主段连接时，可以特别简单地制造该塑料零件。之后，可以将一用于制造所述返回通道的芯轴简单地并且精确地在塑料注塑时在两侧保持住。在该制造或安装结束时，将一关闭盖或端盖至少局部地(abschnittweise)插入到每个端侧的凹部中，所述关闭盖或端盖优选具有一贴靠在所述主轴上的密封件。
[0013]优选所述端盖是环形的并且在其内侧面上具有所述主体的螺旋形的螺纹凹槽的一延续凹槽。因此所述延续凹槽布置在所述主体的螺旋形的螺纹凹槽和所述转向通道之间。沿着所述滚珠从所述主段向所述端盖的穿行方向观察，在所述延续凹槽中设置一径向的扩展部。(沿着所述滚珠从所述端盖向所述主段的穿行方向观察，在所述延续凹槽中设置一径向的变窄部。)所述扩展部(或者说所述变窄部)可以是分级式的。在此，将滚珠在其在所述主段和所述主轴之间穿行之后进行卸载(或者说使滚珠在其回弓I之后再次加载)。
[0014]所述转向通道从一在所述端盖上形成的升降鼻延伸至一去往所述返回通道的入口处(或者反过来)。所述升降鼻用于将所述滚珠从所述主轴的螺纹凹槽中径向地交出(或者说用于将所述滚珠回引到所述螺纹凹槽中)。在此，特别优选的是，所述升降鼻引起所述滚珠的一切向运动。
[0015]沿着所述滚珠从所述主体向所述入口的穿行方向观察，所述转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盖上形成的外部的壁段并且由所述端侧的凹部的一环形的底面限定，并且所述第二通道段由一在所述端盖上形成的外部的壁段并且由一在所述塑料零件上形成的内部的壁段限定。
[0016]所述塑料零件的折弯的分段可以具有一圆弧形的延长部，其在所述主体的内部沿着所述端侧的凹部的环形的底面延伸。该伸长可以例如为1/4圆。由此进一步改进了所述塑料零件的位置保险和抗相对转动。在所述圆弧形的延长部上可以形成所述第二通道段的内部的壁段。
[0017]为了进一步优化所述塑料零件且尤其是其第二通道段的内部的壁段的位置保险和抗相对转动，所述圆弧形的延长部可以至少局部地容纳在一圆弧形的保险凹槽中，该保险凹槽掏制到所述端侧的凹部的环形的底面中。
[0018]所述塑料零件的一种有利的构造方案在于，去往所述返回通道中的入口位于所述折弯的分段上。
[0019]在一实施例中，所述主体的外罩是圆柱体形的并且其在所述凹部的区域中具有一平坦的支承面。该支承面在通过注入来制造所述塑料零件时用作用于一注塑工具的密封面。
[0020]在一尤其在小的滚珠螺纹传动器的情况下的有利的改进方案中，所述端盖由塑料制成并且被嵌牢到所述端侧的凹部中。优选经由所述端盖的一环绕的锁止鼻和所述端侧的凹部的一环绕的凹槽。由此可以取消螺栓和保险环，如它们在较大的滚珠螺纹传动器中所使用的那样。
[0021]尤其是当所述端盖、其环绕的锁止鼻、所述端侧的凹部以及其环绕的凹槽旋转对称时，优选所述端盖具有一抗相对转动部。该抗相对转动部优选是所述端盖的外圆周上的单侧的径向扩展部，其插入到所述端侧的凹部的内壁中的相应的径向扩展部(凹部)中。
[0022]所述塑料零件和/或所述端盖可以由聚酰胺制成。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]下面参照附图详细描述本发明的三个实施例。其中:
图1在一剖开的立体图中示出了根据本发明的滚珠螺纹传动器的第一实施例；
图2在一剖开的立体图中示出了一根据本发明的滚珠螺纹传动器的第二实施例的具有塑料零件的主体；
图3在一立体图中示出了不具有塑料零件的根据图1的第一实施例的主体；
图4在一立体图中示出了具有塑料零件的根据图1和3的第一实施例的主体；
图5在一剖开的立体图中示出了具有塑料零件的第三实施例的主体；以及图6在一立体图中示出了第一和第二实施例的端盖。
【具体实施方式】
[0024]图1在一剖开的立体图中示出了根据本发明的滚珠螺纹传动器的第一实施例。在一主轴11的外罩上设置一螺旋形环绕的螺纹凹槽12。在一金属的主体31的内圆周上设置一相应的环绕的螺纹凹槽32，其中，所述主体套筒形地包围嵌接所述主轴11。在所述主体31的两个端侧的端部段上设置旋转对称的端侧的凹部36。由聚酰胺制成的各端盖70推入到所述凹部中并且嵌牢(eingeklipst),在所述端盖的内圆周上分别布置一延续凹槽72,该延续凹槽用作主体侧的螺纹凹槽32在各端盖70中的延续。
[0025]在图1中所述主体31的上侧面上插入一塑料零件50，其具有一主段50a和两个折弯的分段50b，其中，在图1中仅示出了一个折弯的分段50b。所述塑料零件50的主段50a沿着所述装置11在所述主体31的长度上延伸，该长度大于其螺纹凹槽32 (沿着所述主轴11观察的)伸长。所述主段50a基本上容纳在所述主体31的内部，其中，一比较小的分段从一用于一注塑工具(未示出)的平坦的支承面38伸出。在图1中(由于所述主体31的剖开的示图)，仅示出了所述支承面38的一侧。
[0026]在所述塑料零件50的主段50a的内部且因此在所述主体31的内部，一返回通道51大致在所述主段50a的整个长度上沿着所述主轴11延伸。
[0027]根据本发明的滚珠螺纹传动器具有一由单个的滚珠13组成的循环的链，所述滚珠在所述主体11旋转时尤其在所述主体侧的螺纹凹槽32和所述主轴侧的螺纹凹槽12之间滚动，由此使所述主体31且因此使一件地在其上构造的紧固法兰35平移地沿着所述主轴11运动。在所述滚珠13负载或者说张紧的状态之后，使它们在两个端盖70之一中在其延续凹槽72中松弛且之后向所述返回通道51输送，在该返回通道中将所述滚珠13再次向另一个端盖70的延续凹槽72输送。从那里，所述构造13又达到所述主体侧的和所述主轴侧的螺纹凹槽32、12之间。
[0028]图2在一剖开的立体图中示出了一根据第二实施例的主体31，具有所述紧固法兰35和插入的塑料零件50。与根据图1的第一实施例的区别在于，所述塑料零件50在一以90°转动的位置中设置在所述主体31的外罩上。此外，在根据图2的第二实施例中，不设置用于所述注塑工具的平坦的支承面，从而所述塑料零件50完全地容纳在所述主体31中。图2示出了一穿过所述塑料零件50的主段50a的横截面，其中，可见剖开的返回通道51。此外，在所述主段31的内部示出了其螺纹凹槽32。关于在图2中未示出的所述端盖70的延续凹槽72参考图5。
[0029]图3在一立体图中示出了根据图1的第一实施例的具有所述紧固法兰35的不具有塑料零件50的主体31。因此，图3示出了在注入所述塑料零件50之前、且在将所述端盖70插入到各端侧的凹部36中之前的所述主体31。所述端侧的凹部36在其内壁上具有一环绕的锁止凹槽33，所述端盖70嵌牢到该锁止凹槽中。此外，所述凹部36具有一环形的底面36a，其是平坦的并且垂直于所述主体31的行驶方向且因此垂直于所述主轴11 (参见图1)布置。在图3中不出了所述主体31的凹部37的一部分,更确切地说不出了所述两个折弯的分段37b中的一个以及到所述凹部37的主段37a中的过渡部。向该凹部37中(稍后)注入所述塑料零件50。可见，所述折弯的分段37b作为穿通凹部以如下方式构造，使得其将所述主体31的外罩与所述端侧的凹部36连接起来。此外，在所述凹部36的环形的底面36a中设置一圆弧形的保险凹槽34，其大致沿着四分之一圆延伸。在此图3示出了一个区域，在该区域中，所述凹部37的折弯的分段37b和主段37a与所述保险凹槽34相遇。该区域和所述折弯的分段37b、所述主段37a以及所述保险凹槽34在一稍后的制造步骤中利用聚酰胺在注塑方法中填满，从而在那里构造出所述塑料零件50。
[0030]图4示出了在构造出所述塑料零件50之后的所述主体31。在此，尤其是可见所述塑料零件50的一个圆弧形的分段，其局部地插入到所述保险凹槽34 (参见图3)中。在该圆弧形的分段上构造出一转向通道的第二通道段的一主体侧的或者说内部的壁段52，其将所述主体31的螺纹凹槽32与所述返回通道51连接起来，该返回通道的入口在图4中示出。
[0031]图5在一剖面图中示出了根据本发明的滚珠螺纹传动器的第三实施例的具有所述塑料零件50的主体31。在此，与根据图2的第二实施例类似，在所述主体31的外圆周上不设置平坦的支承面。在所述主体31的内部，根据图5的第三实施例尤其相应于在图4中所示的第一实施例。示出了带有所述返回通道51和所述折弯分段50b的主段50a，其中，所述折弯分段50b在所述主体31的内部过渡到所述圆弧形的分段中，在该圆弧形分段上，如参照图4所述，构造出所述内部的壁段52。在其内侧面上设置一边缘，该边缘应该将所述滚珠13保持在相对于所述螺纹凹槽32并且相对于所述延续凹槽72增大的半径上，在该半径上设置所述返回通道51。
[0032]在图5的上部的端侧的凹部36中示出了用于所述端盖70的环绕的锁止凹槽33，其中，相应的锁止盖70插入到在图5中下部的端侧的凹部36中。在此，其环绕的锁止鼻76嵌牢到所述环绕的锁止凹槽33中。
[0033]图6示出了所述第一和第二实施例的端盖70。与根据图5的第三实施例的端盖70的区别在于所述抗相对转动部75，其被推入到所述端侧的凹部36 (参见图1)的相应的凹槽39中。其余的在下文中描述的所述端盖70的特征也适用于所述第三实施例的端盖70。
[0034]假设如下的运动方向，其中，(在图6中未示出的)滚珠13从所述主体31运动到所示的端盖70中并且从那里运动到所述回引通道51中。在此，所述滚珠13沿着所述端盖70的绘出的侧面沿着顺时针方向运动，其中，所述侧面很大程度地与所述环形的底面36a (参见图5)接触。确切地说，所述滚珠13首先沿着所述延续凹槽72运动且之后在所述直径变化部77上卸载，其中，所述直径变化部在所述滚珠13的该假设的运动方向的情况下展示为一直径扩展部。紧随其后，将所述滚珠在一升降鼻71上从所述主轴11的螺纹凹槽12中举出并且经由一切向的分段78输送给第一通道段，所述滚珠13经由其运动到一具有增大的半径的环形轨道上。所述第一通道段在端盖侧由外部的壁段73限定，而其在主体侧由所述主体31 (参见图5)的环形的底面36a限定。如参照图5可最好地看到，所述滚珠从所述底面36a运动到所述主体侧的内部的壁段52上，该壁段构造在所述塑料零件50上。如参照图6可最好地看到，所述第二通道段在端盖侧由一外部的壁段74限定。所述第二通道段引导所述滚珠13朝向去往所述返回通道51的入口，在该入口处，所述滚珠以近似90°转向并且向所述返回通道51输送。
[0035]公开的是一具有一循环滚珠螺母的滚珠螺纹传动器，其沿着一主轴可运动并且引导。在此情况下，所述循环滚珠螺母支撑在由单个的滚珠所组成的一循环地环绕的链上，所述滚珠容纳在一方面所述循环滚珠螺母以及另一方面所述主轴的螺旋形的螺纹线之间并且用作滚动体。所述滚珠在所述滚珠螺纹传动器的运行中经由一在所述循环滚珠螺母上形成的回引装置从所述循环滚珠螺母的一个端部段向所述循环滚珠螺母的另一个端部段(返回)引导。所述回引装置具有一平行于所述主轴在所述循环滚珠螺母的内部延伸的返回通道并且在每个端部段中具有一转向通道，该转向通道将所述循环滚珠螺母的螺纹线与所述返回通道连接起来，从而经由所述转向通道将所述滚珠从所述螺纹线向所述返回通道(或者反回来)引导。根据本发明，所述返回通道和至少所述转向通道的分段构造在一单部件的塑料嵌件或塑料零件中或上，该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环滚珠螺母的一 z形的凹槽中。
[0036]附图标记列表
11主轴
12螺纹凹槽
13滚珠
31主体
32螺纹凹槽33锁止凹槽
34保险凹槽
35紧固法兰
36端侧的凹部36a环形的底面
37凹部37a主段
37b折弯的分段
38支承面
39凹槽
50塑料零件50a主段
50b折弯的分段
51返回通道
52内部的壁段
70端盖
71升降鼻
72延续凹槽
73外部的壁段
74外部的壁段
75抗相对转动部
76环绕的锁止鼻
77直径变化部
78切向的分段
【权利要求】
1.滚珠螺纹传动器，具有一金属的主体(31)，其沿着一主轴(11)能运动并且引导；具有多个滚珠(13)，所述滚珠容纳在所述主体(31)的螺旋形的螺纹凹槽(32)和所述主轴(11)的螺旋形的螺纹凹槽之间；并且具有一回引装置，经由所述回引装置将所述滚珠(13)从所述主体(31)的一个端部段朝所述主体(31)的另一个端部段引导，其中，所述回引装置具有一返回通道(51)并且在所述主体(31)的每个端部段中具有一转向通道，经由所述转向通道，所述滚珠(13)从所述主体(31)的螺纹凹槽向所述返回通道(51)引导并且反向地引导，其特征在于，所述返回通道(51)和所述转向通道的至少一个壁段(52)构造在一塑料零件(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体(31)的凹部(37)中。
2.按照权利要求1所述的滚珠螺纹传动器，其中，所述凹部(37)和所述塑料零件(50)分别具有一长形的大致平行于所述主轴(11)延伸的主段(37a、50a)，并且其中，所述返回通道(51)构造在所述塑料零件(50)的主段(50a)的内部并且沿着所述塑料零件(50)的主段(50a)延伸。
3.按照权利要求2所述的滚珠螺纹传动器，其中，所述凹部(37)和所述塑料零件(50)分别在所述主体(31)的各端部段的区域中具有一折弯的分段(37b、50b)。
4.按照权利要求3所述的滚珠螺纹传动器，其中，所述凹部(37)的主段(37a)和折弯的分段(37b)具有相同的宽度。
5.按照权利要求3或4所述的滚珠螺纹传动器，其中，在所述主体(31)的每个端部段中设置一关于所述主轴(11)基本上旋转对称的端侧的凹部(36)，各端盖(70)插入到所述凹部中，并且其中，各端侧的凹部(36)和配设的、所述凹部(37)的折弯的分段(37b)以及所述凹部(37)的主段(37a)相互连接。
6.按照权利要求5所述的滚珠螺纹传动器，其中，在所述端盖(70)设置一密封件，其密封唇接触所述主轴(11)。
7.按照权利要求5或6所述的滚珠螺纹传动器，其中，所述端盖(70)大致是环形的并且在其内侧面上具有一延续凹槽(72)，所述延续凹槽布置在所述主体(31)的螺旋形的螺纹凹槽和所述转向通道之间，并且在所述延续凹槽中设置一直径变化部(77)。
8.按照权利要求5至7中任一项所述的滚珠螺纹传动器，其中，所述转向通道从一在所述端盖(70)上形成的升降鼻(71)延伸至所述返回通道(51)，并且其中，所述转向通道具有一第一通道段，所述第一通道段由一在所述端盖(70)上形成的外部的壁段(73)并且由所述端侧的凹部(36)的一环形的底面(36a)限定，并且其中，所述转向通道具有一第二通道段，所述第二通道段由一在所述端盖(70)上形成的外部的壁段(74)并且由一在所述塑料零件(50)上形成的内部的壁段(52)限定。
9.按照权利要求8所述的滚珠螺纹传动器，其中，所述塑料零件(50)的折弯的分段(50b)具有一圆弧形的延长部，所述延长部在罩面的内部沿着所述端侧的凹部(36)的环形的底面(36a)延伸，并且在所述延长部上形成所述第二通道段的内部的壁段(52)。
10.按照权利要求9所述的滚珠螺纹传动器，其中，所述圆弧形的延长部至少局部地容纳在一圆弧形的保险凹槽(34)中，所述保险凹槽掏制在所述端侧的凹部(36)的环形的底面(36a)中。
11.按照权利要求3至10中任一项所述的滚珠螺纹传动器，其中，从所述转向通道到所述返回通道(51)中的入口沿着主轴方向观察位于与所述折弯的分段(50b)相同的部位处。
12.按照前述权利要求中任一项所述的滚珠螺纹传动器，其中，所述主体的外罩是圆柱体形的并且在所述凹部(37)的区域中具有一用于一注塑工具的平坦的支承面(38)。
13.按照权利要求5至12中任一项所述的滚珠螺纹传动器，其中，由塑料制成的端盖(70)嵌牢在所述端侧的凹部(36)中。
14.按照权利要求5至13中任一项所述的滚珠螺纹传动器，其中，所述端盖(70)具有一抗相对转动部(75)。
【文档编号】F16H25/22GK104141757SQ201410189577
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2013年5月8日
【发明者】T.格罗甘茨 申请人:罗伯特·博世有限公司