滚柱丝杠以及在这种滚柱丝杠中装配滚柱的方法和工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及滚柱丝杠机构的领域，其使得能够将旋转运动转换成线性平移运动，反之亦然。
【背景技术】
[0002]这样的机构设置有具有内螺纹的丝杠、布置成围绕该丝杠并且具有内螺纹的螺母、以及分别与丝杠及螺母的外内螺纹接合的多个纵向滚柱。
[0003]第一类型的滚柱丝杠机构包括具有与丝杠及螺母的外内螺纹接合的外螺纹的丝杠。滚柱的螺纹和螺母的螺纹具有彼此相同的螺旋角，其与丝杠的螺纹的螺旋角不同，使得当丝杠相对于螺母转动时，滚柱自行转动并且围绕丝杠滚动，而不会在螺母内发生轴向位移。滚柱通过安装在螺母上并且与所述滚柱的齿相接合的齿被引导成平行于丝杠的轴线旋转。这种机构被称为卫星滚柱丝杠。
[0004]第二类型的滚柱丝杠机构具有相似的工作原理，但是由反向位置区分开。滚柱、丝杠及螺母的螺纹的螺旋角被选择成使得当丝杠相对于螺母转动时，滚柱自行转动并且在螺母中轴向位移。滚柱通过形成于其上并且与所述滚柱的齿相配合的齿被引导成平行于丝杠的轴线旋转。这种机构被称为倒卫星滚柱丝杠。
[0005]为了在滚柱丝杠机构中装配滚柱，滚柱被手动地且格外小心地逐个安装，直到螺纹的始点被布置在正确的点。
[0006]然而，滚柱必须定位在螺母中使得具有相同的轴向位置。实际上，当滚柱以已知的方式装配在螺母中时，滚柱的齿与齿轮啮合且轴颈定位在环形隔离环的空隙中。如果滚柱的轴向位置不正确，也就是说滚柱未处于螺母的轴线，则在滚柱的齿与齿轮之间存在径向间隙。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的是通过提出简单设计且易于装配的滚柱丝杠机构来解决这些缺点，同时最大限度地减少滚柱的齿与齿轮之间的径向间隙。
[0008]在一实施例中，一种滚柱丝杠机构包括具有外螺纹的丝杠、围绕所述丝杠布置并与其同轴的螺母，所述螺母具有内螺纹，以及设置在所述丝杠与所述螺母之间的多个彼此相同的滚柱，每个滚柱具有与所述丝杠及所述螺母的外内螺纹接合的外螺纹。每个滚柱的螺纹由齿在每个端部沿轴向延长，所述齿本身由向外延伸的圆筒形轴颈沿轴向延长。所述滚柱丝杠机构还包括两个环形齿轮，它们固定在螺母的孔的不带螺纹的部分中，并且每个都包括在内部分别与滚柱的齿接合的齿，以及两个环形隔离环，每个沿径向装配在丝杠与相关的齿轮之间并且包括沿周向均匀分布并且其中容纳有滚柱的轴颈的多个圆筒形贯通空隙。
[0009]每个滚柱包括角视觉定位装置，其使得能够相对于所述齿轮或所述螺母的预定的基准点将滚柱置于齿轮中。所述滚柱的角视觉定位装置对于每个滚柱来说必须位于同一个点，例如在螺纹始点。
[0010]有利地，所述角视觉定位装置被制造在所述螺纹外。
[0011]根据一实施例，所述角视觉定位装置被制造在成组齿之一的径向侧表面或圆筒形轴向表面上。
[0012]根据一实施例，所述角视觉定位装置被制造在所述轴颈之一的径向侧表面或圆筒形轴向表面上。
[0013]根据一实施例，所述角视觉定位装置是变形、加工或标记。
[0014]根据一实施例，在所述滚柱的螺纹之前制造所述角视觉定位装置。
[0015]根据第二方面，本发明涉及一种能够将滚柱装配在前面所述的滚柱丝杠机构中的装配工具。所述装配工具包括环形体，其包括具有的内径大于螺母的外径的圆筒形贯通穿孔和沿周向均匀分布的多个圆筒形贯通空隙，每个具有用于每个滚柱的角视觉定位装置。
[0016]根据第三方面，本发明涉及一种用于将滚柱装配在前面所述的滚柱丝杠机构中的方法，其中，基准点被确定在所述齿轮上或者在所述螺母上；将第一滚柱定位在所述环形隔离环的相关空隙中，使得所述第一滚柱的角视觉定位装置面向预定的基准点；以及使所述第一滚柱自行转动，直至在所述环形隔离环中所形成的相邻空隙与预定的基准点对准。
[0017]为了将第二滚柱装配在所述齿轮中，将第二滚柱定位在所述环形隔离环的相关空隙中，使得所述第二滚柱的角视觉定位装置面向预定的基准点；以及使所述第二滚柱自行转动，直至在所述环形隔离环中所形成的相邻空隙与预定的基准点对准，并且对于每个滚柱重复放置与旋转的步骤。
[0018]在已经将所述第一滚柱装配在所述齿轮中之后，所述装配工具围绕所述螺母定位成使得装配工具的角视觉定位装置处于与第一滚柱的角视觉定位装置相同的角位置，并且所有其他的滚柱被定位在与装配工具的角视觉定位装置的角位置相对应的角位置。
【附图说明】
[0019]通过研宄作为非限制性示例且由附图所示的实施例的详细描述，本发明得到更好地理解，其中:
[0020]-图1是根据本发明实施例的滚柱丝杠机构的轴线横截面的局部视图；
[0021]-图2是根据本发明第一实施例的滚柱的透视图；
[0022]-图3是根据本发明第二实施例的滚柱的透视图；
[0023]-图4、5和6示出了在图1的滚柱丝杠机构中装配滚柱的方法的步骤；以及
[0024]-图7是用于在图1的滚柱丝杠机构中装配滚柱的工具的前视图。
【具体实施方式】
[0025]如在图中所示，滚柱丝杠机构(整体上采用标号10)包括:丝杠12(轴线14)，其设置有外螺纹16 ;螺母18，其围绕丝杠12同轴装配并且设置有内螺纹20 ;以及多个纵向滚柱22，其径向布置在丝杠12和螺母18之间。螺母18的内螺纹20具有的内径大于丝杠12的外螺纹16的外径。丝杠12沿纵向延伸穿过其上形成有内螺纹20的螺母18的圆筒形孔(未标号)。
[0026]滚柱22 (数量为η)彼此相同，并且围绕丝杠12均匀分布。每个滚柱22沿着与丝杠12的轴线14同轴的轴线22a延伸，并且包括与丝杠12的螺纹16以及螺母18的螺纹20接合的外螺纹24。每个滚柱的螺纹24由齿26、28在每个端部沿轴向延长，所述齿本身由向外延伸的圆筒形轴颈30、32沿轴向延长。
[0027]滚柱丝杠机构10包括两个环形齿轮34、36，它们固定在螺母18的孔的不带螺纹的部分中，并且每个都包括在内部分别与滚柱22的齿26、28接合的齿38、40，以便使其同步。
[0028]滚柱丝杠机构10还包括两个环形隔离环42、44，每个沿径向装配在丝杠12的螺纹16与相关的齿轮34、36之间。每个环形隔离环42、44包括沿周向均匀分布并且其中容纳有滚柱22的轴颈30、32的多个圆筒形贯通空隙42a、44a。环形隔离环42、44使得能够承载抵靠滚柱22并且保持滚柱的规则周向间隔。
[0029]如图所示，滚柱丝杠机构10还包括:保持环46、48，其装配在设置在相关齿轮34、36的孔中的槽(未标号)中，并且设计成沿轴向固定相应的隔离环42、44;以及两个端盖50、52，其在所述环42、44的附近固定在螺母的孔中。所述盖50、52沿轴向阻挡螺母18的孔，并且每个都具有与丝杠12的螺纹16相配合的螺纹(未标号)。
[0030]滚柱22的螺纹24和螺母18的螺纹20具有彼此相同的螺旋角，其与丝杠12的螺纹16的螺旋角不同，使得当丝杠12相对于螺母18转动时，滚柱22自行转动并且围绕丝杠12滚动，而不会在螺母18内发生轴向位移。滚柱22通过齿轮34、36的齿38、40被引导成平行于轴线4旋转。丝杠12可以相对于滚柱22沿轴向或沿纵向移动。
[0031]如图2所示，每个滚柱22包括使得能够相对于齿轮之一 34的预定基准点将滚柱22置于齿轮34、36中的角视觉定位装置60。角视觉定位装置60在滚柱22的成组齿之一26的径向侧表面26a上被制造在螺纹24外。角视觉定位装置60可以被制造在滚柱22的螺纹之前。
[0032]如图2所示，角视觉定位装置60通过机械加工成圆形形式而被制造。作为变型，可以将角视觉定位装置60设置成变形或标记例如涂绘。要指出的是，可以将角视觉定位装置60设置成任何其他形式。
[0033]图3所示的实施例(其中相同的元件带有相同的附图标记)与图2所示的实施例的不同之处仅在于角视觉定位装置的位置。如图3所示，每个滚柱22包括在滚柱22的成组齿之一 26的轴向圆筒形表面26b上被制造在螺纹24外的角视觉定位装置62，并且在齿26的径向侧表面26a上延长。事实上，可以使三角形形式出现在齿26的径向侧表面26a上。
[0034]如图3所示，角视觉定位装置62被机械制造在滚柱22的螺纹之前。作为变型，可以将角视觉定位装置62设置成变形或标记。
[0035]作为变型，可以将角视觉定位装置60、62设置成被制造