具有材料锁合地被固定的滚动面部件的导向车的制作方法

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的导向车以及一种用于制造所述导向车的方法。

背景技术：

从ep2110571b1中公开了一种具有导向车和导轨的直线滚动轴承（linearwälzlager）。所述导向车以能够通过连续地旋转的滚动体线性运动的方式在所述导轨上得到了支承。所述导向车包括承载体和多个滚动面部件。所述滚动面部件由淬火钢构成，其中，所述滚动面部件分别形成用于所分配的一排滚动体的滚动面。所述滚动面部件通过胶粘剂层与所述承载体固定地连接。

从us7354659b2中公开了两个部件的连接，对于所述连接来说在所述部件之间布置了由反应的复合材料构成的层布置。所述复合材料放热地进行反应，用于建立所提到的部件的牢固的连接。

从在2017年8月25日在互联网地址：http：//www.indium.com/assets/images/nanofoil下能够调用的网页中公开了一种相应的薄膜，该薄膜在商标名称“nanofoil”下进行销售。这种薄膜以两种变型来提供。在一种变型中，所述薄膜在两面用焊料来涂覆。这种变型仅仅适合用于连接能够钎焊的表面、也就是被焊料润湿的表面，而不需要将氧化物从钎焊表面上除去的助熔剂（flussmittel）。因此，用这种变型无法将由钢构成的构件连接起来，因为它们在表面上具有氧化层并且只能在使用助熔剂的情况下钎焊。

在另一种变型中，所述薄膜仅仅包含反应的组分，其中，所述两个部件事先用焊料来涂覆，其中也许能够使用助熔剂。这种连接方法引起的成本明显高于从ep2110571b1中公开的粘合方法。

技术实现要素：

本发明的优点在于，能够以成本特别低廉的并且简单的方式将所述滚动面部件与所述承载体连接起来。所述连接尤其关于如在直线滚动轴承运行时所出现的那样的剪应力具有特别高的强度。

按照独立的权利要求来提出，第一连接层材料锁合地与所述滚动面部件相连接，其中第二连接层材料锁合地与所述承载体相连接，其中，所述第一和第二连接层通过反应层材料锁合地彼此连接，其中，所述反应层的材料不同于所述第一和第二连接层的材料，其中，所述反应层的材料能够通过放热的化学反应由至少两种不同的材料构成。在滚动面部件上能够布置多个滚动面。

在从属权利要求中说明了本发明的有利的拓展方案和改进方案。

能够规定，所述第一和/或第二连接层由钎焊材料构成。由此，能够实现所述滚动面部件在所述承载体上的特别牢固的保持。

能够规定，所述第一和/或第二连接层由锡焊料构成，所述锡焊料优选包含40%以上的锡。所述锡焊料能够包含铅，其中也能够使用无铅的焊料。比如作为钎焊材料而使用sn60pb40。这种钎焊材料已经证实特别合适。

能够规定，所述第一和/或第二连接层由硬焊料所构成。在所述放热反应的范围上所产生的热也足以用于使硬焊料熔化。通过硬焊料的使用，还能够获得更高的强度。

能够规定，所述第一和/或第二连接层由塑料构成。塑料需要少的热量，以用于建立所期望的牢固的连接。所述按本发明的层布置因此能够具有少量的由下述材料构成的层，由所述材料构成所述反应层。与此相对应，所述层布置成本低廉。所述塑料能够是热塑性的，其中，所述塑料通过在形成所述反应层时所产生的反应热而被熔化。所述塑料能够是热固性的，其中相应的硬化反应通过在形成所述反应层时所产生的反应热而触发。

能够规定，所述滚动面部件和/或所述承载体相应地由下述钢构成，所述钢除了碳之外还优选具有小于2%的另外的合金成分。由此避免很厚的氧化层的形成，所述氧化层只能在使用助熔剂的情况下裂开。尤其铬和镍的份额应该是低的。尤其所述滚动面部件能够由陶瓷构成。这种材料不容易进行氧化并且因此能够毫无问题地钎焊。但是这种材料昂贵。

能够规定，所述反应层能够由至少两种不同的金属材料构成。在进行相应的化学反应时释放大量的热，即使所述反应层构造得薄。

能够规定，所述反应层能够由镍并且由铝构成。这种材料组合在所述放热的化学反应的范围上释放足够的热，以用于使所述第一和第二连接层熔化或者硬化。同时，这种材料组合能够成本低廉地制成。另外的能够考虑的材料组合是：

-钛/铝，

-锆/铝，

-钛/硅，

-锆/硅，

-钯/铝，

-铂/铝。

此外，为一种用于制造按本发明的导向车的方法要求保护，所述方法包括以下以所说明的顺序先后执行的步骤：

a）对所述滚动面部件上的第一接合面和所述承载体上的第二接合面进行成形加工；

b）提供层布置，该层布置在其两个对置的外侧面上具有所述第一和第二连接层，其中在所述连接层之间布置了多个层，所述层相应地交替地由下述材料之一所构成，由所述材料构成所述反应层；并且将所述层布置安装在所述第一与第二接合面之间；

c）点燃化学反应，在进行所述化学反应时由所提到的材料构成所述反应层，其中通过所述层布置用接合力将相关的滚动面部件朝所述承载体挤压。

所提到的成形加工能够是切削加工，比如是磨削加工或者铣削加工。尤其对于所述滚动面部件来说也能够考虑无切削的加工、比如拉伸或者滚轧加工。在步骤b的范围上能够考虑，以单独的薄膜的形式来提供所述层布置。能够将所述薄膜松散地放入到所述第一与第二接合面之间，其中摩擦锁合地保持着所述薄膜。但是也能够考虑，将所述以薄膜的形式构成的层布置比如借助于附着粘合首先固定在所述滚动面部件上的两个接合面之一上、尤其是第一接合面上。随后能够将所述滚动面部件放到所述承载体上，使得所述层布置布置在所述第一与第二接合面之间。作为替代方案也能够考虑，所述层布置直接在所述第一或者第二接合面上制成。优选在相应的涂覆过程中将所述相应的接合面用作基层（substrat）。优选对所述滚动面部件上的第一接合面进行涂覆。

能够规定，在步骤a与b之间用包含助熔剂的树脂对所述第一和/或第二接合面进行涂覆，其中，所述第一和第二连接层由钎焊材料构成。优选紧接着在切削加工之后给相关的构件清除冷却-润滑剂和类似材料之后优选喷涂所述树脂（harz）。所述树脂一方面防止空气中的氧气到达所述第一和第二接合面上，从而从一开始不会形成氧化物。所包含的助熔剂使可能存在的氧化物溶解。优选如此选择所述树脂，使得其在热影响下分解。

能够规定，在步骤c的范围上使用小于30000n的接合力，其中接合力优选大于2000n。用这种接合力可以实现滚动面部件与承载体之间的特别牢固的连接。

能够规定，在步骤c之后对所述至少一个滚动面进行磨削。

不言而喻，前面所提到的并且下面还要解释的特征不仅能够在相应所说明的组合中使用，而且能够在其它的组合中或者单独地使用，而不离开本发明的范围。

附图说明

下面借助于附图对本发明进行详细解释。

图1示出了按本发明的直线滚动轴承的透视图；

图2示出了按照图1的直线滚动轴承的横截面；

图2a示出了图2的、在滚动面部件的区域中的放大的部分视图；

图3示出了在方法步骤b的期间所述导向车的粗略示意的部分纵截面。

具体实施方式

在图1中，按本发明的直线滚动轴承完全普遍地用10来表示。这种直线滚动轴承10基本上按照de102007056862a1来构成，就此要参照该文献并且使该文献成为本申请的内容。所述直线滚动轴承10包括沿着纵轴线13延伸的、由淬火钢构成的导轨12，在所述导轨上导向车11以能够纵向运动的方式得到了支撑。所述导向车11由承载体30构成，该承载体由非淬火钢构成，在所述承载体的两个纵向端面31上分别固定了用于在所述导向车11中连续地旋转的滚动体的转向组件70。

图2示出了按照图1的直线滚动轴承10的横截面。在当前的实施例中，所述导向车11u形地包围着所述导轨12，其中同样能够考虑由u形的导轨和框状的导向车构成的组合。在所述承载体30与所述导轨12之间布置四排承载的辊子状的滚动体14，所述滚动体的压力线16以所熟知的方式o形地定向，以用于获得所述直线滚动轴承10的朝所有方向均匀的承载能力。同样能够使用球形的滚动体。不仅在所述导轨12上而且在所述导向车11上都设置了滚动面15；51，所述滚动体14能够传递负荷地在所述滚动面上滚动。每个承载的滚动体排都通过上面所提到的转向组件与所分配的回程通道38相连接，使得所述滚动体16能够连续地旋转。对于当前的导向车11来说，所述转向组件中的弯曲的转向通道交叉。因此也谈及交叉转向。

图2a示出了图2的放大的截取部分，在该截取部分中可以更加精楚地看出具有用于所述滚动体14的滚动面51的滚动面部件50。所述由淬火钢构成的滚动面部件50拥有基本上矩形的横截面形状，该横截面形状具有一个正面53-在该正面上设置了所述滚动面51-、一个对置的背面52和两个侧面57；58，其中，所述横截面形状在所述滚动面部件的整个长度上基本上是恒定的。所述滚动面部件50可选由非淬火板式材料切割出来或者从未经淬火的、冷轧的异形棒中切下，其中随后对其进行了淬火。在与所述承载体30中的所分配的空隙40连接起来之后，在所述滚动面部件50上与所述承载体30的与这些滚动面部件邻接的轮廓一起对所述滚动面51进行磨削（geschliffen）。如参照图3所描述的那样，所述滚动面部件50在所述背面52和所述第一侧面57上与所述承载体30固定地连接。在所述空隙40的转角中，在所述承载体30中设置了退刀槽（freistich）39，以用于保证所述滚动面部件50在这个位置上不是点状地贴靠在所述承载体30上，由此会阻止均匀地将负荷传递到所述承载体30上。

各两个空隙40一起形成所述承载体30上的顶盖状的凸起（vorsprung）32，其中每个空隙40形成顶盖半体。所述顶盖状的凸起32的顶点（scheitel）34、也就是下述轮廓-在该轮廓上所述两个顶盖半体33彼此相碰-相对于所述滚动面部件50稍许缩进。与此相对应，所述顶点34在一起对相邻的滚动面部件50的两个第二侧面58进行磨削时没有一同被加工，因而在这个区域中不用担心磨削盘的裂开（ausbrechen）。

具有滚动面51的滚动面部件50的正面53构造为完全平坦的结构，以便所述辊子状的滚动体14沿着横向方向35没有在所述滚动面部件50上得到支撑。换而言之，所述滚动体14通过单独的导引件72在侧面得到导引。一方面设置了沿着所述纵轴线的方向延伸的导引突起74，该导引突起与所述转向组件的端盖一体地构成。所述导引突起74以小的预应力贴靠在两个相邻的滚动面部件50的精确地被加工的第二侧面58上，而朝所述承载体30则设置了缝隙46。所述导引突起74的两个贴靠面则构造为完全平坦的结构，因而所述滚动面部件50的第二侧面58限定了用于所述滚动体14的侧面的导引面的位置。

在所述滚动体14的与导引突起74对置的一侧上，对于所述滚动体14的侧面导引通过单独的直接贴靠在所述承载体30上的密封框架75来引起。不仅在所述密封框架75上而且在所述导引突起74上都设置了保持凸起73，所述保持凸起在所述滚动体的转角半径17的区域上将所述滚动体14包围，以便在所述导向车不是处于所述导轨上时这些滚动体不可能从所述导向车11中掉出来。为了增强保持效用，所述密封框架75贴靠在下述表面44上，该表面相对于所述滚动体14的端面18稍许倾斜地布置。如果将所述滚动体14从所分配的滚动面51上取下（abheben），那么所述滚动体就通过所述保持凸起73带动所述密封框架75。由于所述倾斜的表面44，所述密封框架75朝所述滚动体14运动，由此所述滚动体14与所述导引件72之间的侧面的导引间隙被取消，从而将所述滚动体14夹紧在所述导引件74；75之间。通过这种夹紧作用来明显地改进滚动体保持。在所述密封框架75上，在与所述保持凸起相邻的地方设置了密封唇（dichtlippe）77，所述密封唇贴靠在所述导轨上，以用于引起对于所述直线滚动轴承的纵向密封。

在当前的实施方式中，也在所述承载体30上设置了用于所述滚动体14的支撑面37。这个支撑面37主要因此而存在，以便朝所述回程通道38存在足够承载的材料宽度。由此能够显而易见地改进所述直线滚动轴承的刚度。应该指出，所述密封框架75和所述支撑面37如此彼此相协调，使得所述滚动体的平坦的端面18在正常情况下仅仅贴靠在所述密封框架75上，而朝所述支撑面37则存在小的缝隙。只有在所述滚动体14通过所述轧制力（wälzkräfte）被朝所述支撑面37挤压时，所述小的缝隙才由于所述密封框架75的弹性被取消。由此，应该避免由于所述滚动体14与所述承载体30之间的金属的摩擦所引起的不必要的噪声生成（geräuschentwicklung）。

图3示出了在方法步骤b的期间所述导向车的粗略示意的部分纵截面。所述滚动面部件50的背面52形成平坦的第一接合面85，其中，所述承载体30形成平坦的第二接合面86。所述第一和第二接合面85；86经过成形的加工、尤其是经过铣削、磨削或者拉伸。在相应的加工过程之后，将所述按本发明的层布置87安装到所述第一与第二接合面85；86之间。所述第一和第二接合面85；86在制成的导向车中相应地平行于所述纵轴线13来延伸。

所述层布置87在图3中在多种在方法步骤c的范围上出现的状态90；91；92中示出。在最右边示出了原始状态90。在所述原始状态90中，所述层布置87在其两个对置的外侧面上具有所述第一和第二连接层81；82，所述第一和第二连接层在此由锡焊料构成。所述第一和第二连接层81；82的厚度比如分别在10μm与100μm之间。在其之间布置了多个层88，所述层相应地由材料83；84构成，所述反应层80由所述材料所构成。在此使用第一和第二金属材料83；84，其中，所述相应的层88交替地布置。所述第一金属材料83比如能够是镍，其中，所述第二金属材料比如是铝。所述各个层88的厚度比如在10nm与100nm之间。所有层88的总厚度能够在2μm与100μm之间。不言而喻，所提到的层81；82；88的厚度在图3中过分夸大地示出。所述各个层88比如能够借助于磁控-溅射-沉积-方法(magnetron-sputter-deposition-verfahrens)来制成。优选考虑到，首先由所述层88来制造堆块并且随后给所述堆块设置所述第一和第二连接层81；82。

在图3中在左边示出了反应状态91和最终状态92。在所述滚动面部件50（迎着图3中的图示）通过所述层布置87贴靠在所述承载体50上时存在前述两种状态。所述反应状态91借助于引爆剂（zündmittel）89来触发，所述引爆剂比如能够是电压。所述引爆剂89在所述层布置87的边缘上被点燃，其中，所述反应状态91从点火地点（zündort）逐渐地通过所述整个层布置87来延伸。所述反应状态91存在于下述位置处，在所述位置处在所述材料83；84之间进行所述放热的化学反应。在这种放热的化学反应中释放热，通过所述热所述第一和第二连接层81；82被熔化。由此，所述两个接合面85；86通过相应所分配的连接层81；82以钎焊连接的方式材料锁合地（stoffschlüssig）与所述反应层80相连接，所述反应层通过所述材料83；84之间的化学反应而产生。在结束所述化学反应之后不久，所述第一和第二连接层81；82重又凝固，因而它们在所述最终状态92中是固体。

附图标记列表：

10直线滚动轴承

11导向车

12导轨

13纵向轴线

14滚动体

15导轨的滚动面

16压力线

17辊子的转角半径

18辊子的端面

30承载体

31承载体的纵向端面

32顶盖状的凸起

33顶盖半体

34顶盖状的凸起的顶点

35横向方向

37用于对辊子进行导引的承载体上的支撑面

38回程通道

39退刀槽

40空隙

44用于让所述密封框架贴靠的倾斜的表面

46缝隙

50滚动面部件

51滚动面

52滚动面部件的背面

53滚动面部件的正面

54辊子入口区域

55胶粘剂层

56填充层

57滚动面部件的第一侧面

58滚动面部件的第二侧面

59凸出的区段

60有弯曲弹性的区域

61粘合层厚度

70转向组件

72导引件

73导引件上的保持凸起

74导引突起

75密封框架

77密封框架的密封唇

80反应层

81第一连接层

82第二连接层

83第一材料

84第二材料

85第一接合面

86第二接合面

87层布置

88由下述材料构成的层，由所述材料构成所述反应层

89引爆剂

90原始状态

91反应状态

92最终状态