滚柱丝杠机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及滚柱丝杠机构领域，其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]这样的机构设置有包括外螺纹的螺杆、围绕螺杆定位并且包括内螺纹的螺母，以及包括分别与螺杆和螺母的外螺纹和内螺纹啮合的外螺纹的数个纵向螺柱。尤其是，这样的机构在专利文献FR-A-2984443中描述。
[0003]目前的滚柱丝杠机构不适合在一个运动方向上的轴向施加的负载大于其它方向上的载荷的应用，例如，用于注塑机的情况。事实上，目前的滚柱丝杠具有齿腹对称的螺纹，这意味着可以承受的压力在机构的两个平移方向是相同的。
【发明内容】
[0004]更具体地，本发明旨在通过提出一种新的滚柱丝杠机构来解决这些缺陷。该滚柱丝杠允许应用于系统在一个平移方向上比其它方向上更大的力。
[0005]为此，本发明涉及一种滚柱丝杠机构，包括:
[0006]螺杆，其设置有外螺纹，
[0007]螺母，其围绕螺杆并且与螺杆同轴定位，该螺母设置有内螺纹，以及
[0008]数个滚柱，其插在螺杆与螺母之间，并且每个滚柱包括与螺杆的外螺纹和螺母的内螺纹啮合的外螺纹，螺杆、滚柱，和螺母的每个螺纹均包括第一和第二轴向相对着的齿腹，与垂直于螺杆中心轴线的平面分别形成第一和第二角，滚柱的每个螺纹的第一和第二齿腹分别与螺母螺纹的第一和第二齿腹以及螺杆螺纹的第一和第二齿腹相接触。该机构的特征在于，第一角的值不同于第二角的值。
[0009]由于本发明，滚柱丝杠机构能够在一个平移方向上比其它方向上传输更大的力，这对于某些应用是有利的。
[0010]根据本发明的有利但可选的方面，这样的滚柱丝杠机构可以合并以下特种中的一个或多个，其认为是在任何技术上允许的组合:
[0011]第一角的值与第二角的值之间的差值至少是第一角的值的15%。
[0012]第一角的值与第二角的值之间的差值是第一角的值的至多40%。
[0013]滚柱的螺纹的第一和/或第二齿腹具有凸形的轮廓。
[0014]滚柱的螺纹的第一和/或第二齿腹具有直线的轮廓。
[0015]螺母的螺纹的齿腹具有直线的轮廓。
[0016]螺母的螺纹的齿腹具有凹形的轮廓。
[0017]螺杆的螺纹的齿腹是凹形、直线，或凸形的轮廓。
[0018]第一角和第二角的各自的值的和是90°。
[0019]第一角的值是50°，并且第二角的值是40°。
[0020]螺杆、滚柱，和螺母的螺纹的齿腹，其相对于与螺杆的中心轴线垂直的平面的角是最小的，比其它齿腹适合于传输更大的轴向力。
【附图说明】
[0021]参照所附附图，鉴于作为非限制性示例提供的根据其原理的滚柱丝杠的以下描述，本发明将得到更好的理解，并且本发明的其它优点将会变得更加清晰，其中:
[0022]图1是根据本发明的滚柱丝杠机构的横截面图；
[0023]图2是图1中细节II的放大视图；
[0024]图3是类似于图2的螺母的螺纹的视图，该螺母的螺纹属于根据本发明的第一替代方案的滚柱丝杠机构；
[0025]图4是类似于图3的螺母的螺纹的视图，该螺母的螺纹属于根据本发明的第二替代方案的滚柱丝杠。
【具体实施方式】
[0026]在图1和图2中，作为整体附图标记为10的滚柱丝杠机构包括中心在中心轴线x-xr上、设置有外螺纹14的螺杆12。螺母16围绕螺杆12同轴地安装并且设置有布置在螺母16的管状部分22上的内螺纹20。滚柱丝杠机构10还包括沿平行于轴线W的各自的中心轴线X24延伸并且在螺杆12与螺母16的管状部分22之间径向定位的数个滚柱24。
[0027]滚柱24彼此相同并且围绕螺杆12规则地分布。每个滚柱24包括与螺杆12的螺纹14和螺母16的螺纹20啮合的外螺纹。
[0028]螺母16的螺纹20包括彼此轴向相对着的第一行程20和第二齿腹202，并且与垂直于轴线X-X'的平面P分别形成第一角a200第二角a202。
[0029]滚柱24的螺纹26包括与螺纹20的第一齿腹200接触的第一齿腹260以及与螺纹20的第二齿腹202接触的第二齿腹262。第一和第二齿腹260和262轴向地相对着，并且与平面P分别形成第一角a260和第二角a262。
[0030]螺杆12的螺纹14具有的几何构造类似于螺纹20的几何构造，并且包括未示出的第一和第二齿腹，其轴向地彼此相对，并且分别与第一齿腹260和第二齿腹262相接触。螺纹14的齿腹相对于平面P形成角，该角具有的值与角a200和a202相同。螺纹14的齿腹可以是凹形，直线或凸形的。
[0031]角a200、a202、a260和a262的值限定螺纹14、20、26的轮廓。角a200和a260的值是相等的。角a202和a262的值是相等的。
[0032]依据旋转的方向，螺杆12围绕其轴线的旋转导致由箭头F1和F2表示的沿螺母16的轴线X-X'的平移运动激活。可替代地，依据旋转的方向，螺母16围绕其轴线X-Xr的旋转导致沿螺杆12的轴线X-X'的平移运动激活。
[0033]滚柱丝杠机构用于的某些应用，尤其是，注塑机需要在螺母16的一个平移方向上的力比其它方向上的力更大的应用。尤其是，在注塑机的压缩阶段期间，要传输的力更大，而当注塑机返回至其初始位置时，要传输的力相对较低。
[0034]为此，螺纹14，20和26的齿腹是不对称的，即，螺纹14，20和26的齿腹的角轮廓是不同的。有利地，角a200和a260的值与角a202和a262的值之间的差值是角a200和a260的值的至少15%，优选地，至多40%。
[0035]在该示例中，角a200和a260的值严格地大于角a202和a262的值，使得齿腹202和262相对于轴线比齿腹200和260更加倾斜。因此，齿腹202和262比齿腹200和260允许更大的轴向力的传输，相应地有利于更好地滑动。在箭头F1的方向上，由该几何构造所允许的力的传输更大，因为齿腹202，即，运动力施加在其上的螺母16的部件，沿轴线X-X'相对于运动方向。
[0036]螺杆12的螺纹14具有的几何构造类似于螺纹20的几何构造，因此，在对应于箭头F1的方向上运动的旋转的方向上，螺杆12能够施加更大的转矩。
[0037]优选地，为了保持相同的螺纹轮廓深度，角a200和a202的和，或者角a260和a262的和等于90°。作为一示例，角a200和a260每一个可等于50°，而角a262和a202每一个可等于40°。
[0038]在图示的示例中，齿腹260和262具有凸形的轮廓，而齿腹200和202具有直线轮廓。对于齿腹260和262，角a260和a262由穿过齿腹260与200之间或者齿腹262与202之间的接触点C的与齿腹260和262相切的切线T形成。
[0039]根据图3所示的本发明的一替代方案，其中仅示出了螺纹20，齿腹202具有凸形的轮廓。在这种情况下，齿腹262可以具有凸形或直线轮廓。在一未示出的替代方案中，每个齿腹200和202均可以是凸形的。
[0040]根据图4所示的本发明的另一替代方案，其中，仅示出了螺纹20，齿腹200和202具有凹形的轮廓。在这种情况下，齿腹260和262可以具有凸形的轮廓。
[0041]在一未示出的替代方案中，滚柱24的螺纹26的齿腹260、262可以具有凸形或直线的轮廓。
[0042]以上所描述的实施方案以及替代方案的特征可以被组合，以获得本发明新的实施方式。
【主权项】
1.一种滚柱丝杠机构(10)，包括: 螺杆(12)，其设置有外螺纹(14)， 螺母(16)，其围绕所述螺杆(12)并且与所述螺杆(12)同轴地定位，所述螺母(16)设置有内螺纹(20)，以及 数个滚柱(24)，其插在所述螺杆(12)与所述螺母(16)之间，并且每个滚柱包括与所述螺杆(12)的外螺纹(14)和所述螺母(16)的内螺纹(20)啮合的外螺纹(26)， 所述螺杆(12)、滚柱(24)和螺母(16)的每个螺纹(14，20，26)均包括第一(200，260)和第二(202，262)轴向相对着的齿腹，与垂直于所述螺杆(12)的中心轴线)的平面(P)分别形成第一 (a200，a260)和第二 (a202，a262)角，所述滚柱(24)的每个螺纹(26)的第一和第二齿腹(260，262)分别与所述螺母(16)的螺纹(20)的第一和第二齿腹(200，202)以及所述螺杆(12)的螺纹(14)的第一和第二齿腹相接触， 所述机构(10)的特征在于，所述第一角(a200，a260)的值不同于所述第二角(a202，a262)的值。2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述第一角(a200，a260)的值与所述第二角(a202，a262)的值之间的差值是所述第一角(a200，a260)的值的至少15%。3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于，所述第一角(a200，a260)的值与所述第二角(a202，a262)的值之间的差值是所述第一角(a200，a260)的值的至多40%。4.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述滚柱(24)的螺纹(26)的第一和/或第二齿腹(260，262)具有凸形的轮廓。5.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述滚柱(24)的螺纹(26)的第一和/或第二齿腹(260，262)具有直线的轮廓。6.根据先前权利要求中的一项所述的机构，其特征在于，所述螺母(16)的螺纹(20)的齿腹(200，202)具有直线的轮廓。7.根据权利要求1至5中的一项所述的机构，其特征在于，所述螺母(16)的螺纹(20)的齿腹(200，202)具有凹形的轮廓。8.根据权利要求1至5中的一项所述的机构，其特征在于，所述螺杆(12)的螺纹(14)的齿腹是凹形的、直线的，或凸形的轮廓。9.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述第一角(a200，a260)和所述第二角(a202，a262)的各自的值的和是90°。10.根据权利要求9所述的机构，其特征在于，所述第一角(a200，a260)的值是50°，并且所述第二角(a202，a262)的值是40°。11.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述螺杆(12)、滚柱(24)和螺母(16)的螺纹(14，20，26)的齿腹(142，202，262)，其相对于与所述螺杆(12)的中心轴线(X-X,)垂直的平面(P)的角(a202，a262)是最小的，比其它齿腹(200，140，260)适合于传输更大的轴向力。
【专利摘要】该滚柱丝杠机构包括：螺杆，其设置有外螺纹；螺母，其围绕螺杆并且与螺杆同轴定位，该螺母设置有内螺纹(20)；以及数个滚柱(24)，其插在螺杆与螺母之间，并且每个滚柱包括与螺杆的外螺纹和螺母的内螺纹(20)啮合的外螺纹(26)。螺杆、滚柱(24)，和螺母的每个螺纹(20，26)均包括第一(200，260)和第二(202，262)轴向相对着的齿腹，与垂直于螺杆中心轴线的平面(P)分别形成第一(a200，a260)和第二(a202，a262)角，滚柱(24)的每个螺纹(26)的第一和第二齿腹(260，262)分别与螺母的螺纹(20)的第一和第二齿腹(200，202)以及螺杆螺纹的第一和第二齿腹相接触。第一角(a200，a260)的值不同于第二角(a202，a262)的值。
【IPC分类】F16H25/22
【公开号】CN105387161
【申请号】CN201510520067
【发明人】C.博克, F.阿伯维
【申请人】斯凯孚公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年8月21日
【公告号】DE102015215431A1, US20160053874