CN108105354A - 具有径向插入的一件式的转向元件的滚动体螺纹传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有连续循环的滚动体的滚动体螺纹传动装置，相应的转向元件被接收在转向凹槽中，转向凹槽在装配轴线的方向上贯穿基体，装配轴线与纵向轴线相交成直角。根据本发明，至少一个转向凹槽分别具有第一和第二区域，第二区域径向布置在第一区域内，其中，第一区域以恒定的第一横截面形状在装配轴线的方向上延伸，其中，第二区域以恒定的第二横截面形状在装配轴线的方向上延伸，其中，第二横截面形状在装配轴线的方向上来观察至少局部地布置在第一横截面形状内，其中，第二横截面形状此外与这个第一横截面形状一致，其中，第二横截面形状具有第一区段，第一区段在装配轴线的方向上来观察在回流通道的区域中与第一横截面形状的第一区段一致。

Description

具有径向插入的一件式的转向元件的滚动体螺纹传动装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的滚动体螺纹传动装置。

背景技术

DE 100 12 810 A1公开了一种具有连续的滚动体循环的滚动体螺纹传动装置。用于所述滚动体的相应的转向元件在垂直于主轴的纵向轴线延伸的装配轴线的方向上被装配。

发明内容

本发明的优点在于，当球状的滚动体具有特别小的直径时，所述转向元件也还是能够在注塑工艺中被制造，其中，所述主轴同样具有小的直径。在此必须注意的是，在注塑中出现的尺寸公差在很大程度上与该转向元件的尺寸无关。与此相应地，在转向元件小时，尺寸公差与该尺寸的标称值之间的比例是特别不利的。进一步地，所述滚动体螺纹传动装置是特别成本有利的。用于所述转向元件的注塑工具被简单地搭建。所述转向元件被一体地构造。不需要用于所述转向元件的单独的紧固件。借助于铣削能够容易地制造转向凹槽。

根据独立权利要求建议，至少一个转向凹槽分别具有第一和第二区域，其中，所述第二区域径向布置在该第一区域内，其中，所述第一区域以恒定的第一横截面形状在该装配轴线的方向上延伸，其中，所述第二区域以恒定的第二横截面形状在该装配轴线的方向上延伸，其中，所述第二横截面形状在该装配轴线的方向上来观察至少局部地布置在该第一横截面形状内，其中，该第二横截面形状此外与这个第一横截面形状一致，其中，所述第二横截面形状具有第一区段，所述第一区段在该装配轴线的方向上来观察在回流通道的区域中与该第一横截面形状的第一区段一致。

优选地，两个转向凹槽被构造得一样，其中，它们这样相互旋转180°地布置，使得它们的装配轴线平行。优选地，所述转向凹槽与对称平面镜面对称地构造，所述对称平面包含所述纵向轴线和回流通道的中轴线。优选地，所述两个转向凹槽被构造得一样。所述滚动体优选被构造为球状。所述回流通道优选平行于所述纵向轴线地伸展。所述第二横截面形状不是必须形成连续闭合的轮廓。如下面参照图5所阐述的那样，由于与别的几何形状的交叉（Verschneidung），它能够是中断的轮廓。

在从属权利要求中给出了本发明的有利的改型方案和改进。

能够设置，该第一横截面形状的第一区段和/或该第二横截面形状的第一区段被实施为直的。由此，在所述转向元件与所述回流通道之间的过渡处产生所述滚动体的特别低干扰的行进。所提到的第一区段优选垂直于所述纵向轴线。

能够设置，所述第一和/或第二横截面形状分别具有第一区段、第二区段、第三区段和第四区段，所述区段分别被构造为直的，其中，它们一起定义矩形。所述转向元件随后能够被如此构型，使得该转向元件能够在该纵向轴线的方向上最低限度地在所述转向凹槽中被移动，其中，该转向元件同时横向于所述纵向轴线在所述转向凹槽中被导向。由此简化该转向元件的装配。在所述第一横截面形状中，所提到的矩形在该纵向轴线的方向上的宽度优选在该矩形横向于所述纵向轴线的长度的40%与60%之间。在所述第二横截面形状中，所提到的矩形优选是正方形。两个相互邻接的第一、第二、第三或者第四区段之间的过渡优选被构造为是倒圆的。

能够设置，该至少一个转向凹槽的第一与第二区域之间的过渡至少局部地由平坦的第一表面形成，所述第一表面垂直于所述装配轴线地被布置。于是，所述转向元件需要特别少的结构空间。此外，所述第一表面能够简单地利用立铣刀被制造。所述第一表面与所述第一区域之间的过渡能够被构造为锋利的或者倒圆的。当所述第一或者所述第二区域被制造时，上文提及的倒圆在该回流通道的区域中优选被切除。这优选借助于立铣刀进行好，该立铣刀的旋转轴线与所述装配轴线平行地定向。

能够设置，所述回流通道汇入到该至少一个转向凹槽的第一区域中。所述第一区域能够容易地被实施得如此大，使得在那里能够发生在所述转向元件与所述回流通道之间的所述滚动体的无干扰的过渡。

能够设置，所述回流通道在通向所述至少一个转向凹槽的过渡处具有倒角，其中，配属的转向元件具有适配于所述倒角的定向突出部，所述定向突出部接合到所述倒角中。由此，所述转向元件相对于所述回流通道被定向。进一步地，所述倒角形成转向通道的径向内边界，所述径向内边界能够简单地并且成本有利地被制造。所述倒角优选完全地布置在该至少一个转向凹槽的第一区域中。

能够设置，所述转向通道被在相关的转向元件中的弯曲的槽形成，所述弯曲的槽至少局部地被第二表面覆盖，所述第二表面至少局部地由该第一横截面形状的第一区段形成。所述弯曲的槽能够无底切地被构造，从而使得该弯曲的槽能够利用简单的、尤其是两件式的注塑模被制造。所述第二表面没有能够干扰所述滚动体的行进的凸肩。优选地，所述弯曲的槽局部地被相关的转向凹槽的第二区域覆盖。

能够设置，至少一个转向元件具有弯曲弹性的臂，所述弯曲弹性的臂这样在预紧的情况下贴靠在相关的转向凹槽的配属的第一区域处，使得所述转向元件在该回流通道的方向上被挤压。由此，所述转向元件在通向回流孔的过渡处无间隙地贴靠在所述转向凹槽处。除此之外，所述定向突出部被挤压到所述倒角中，从而给出了该转向元件相对于所述回流通道的最佳的定向。进一步地，由此阻止所述转向元件从所述转向凹槽中脱落。该弯曲弹性的臂的预紧力优选指向该纵向轴线的方向。

能够设置，所述弯曲弹性的臂具有锁止突出部，所述锁止突出部接合到配属的锁止凹槽中，所述锁止凹槽汇入到相关的转向凹槽的第一区域中。由此附加地保护所述转向元件阻止其从所述转向凹槽中脱落。

能够设置，所述锁止凹槽与所述回流通道对齐地布置。所述锁止凹槽能够因此成本有利地与所述回流通道一起被制造。尤其考虑的是，在一个工序中在所述回流通道处制造所述锁止凹槽和所述倒角。

能够设置，在该装配轴线的方向上来观察在所述第一与所述第二横截面形状之间，螺纹通道的区段被基体直接地限界。由此避免所述滚动体以传递负荷的方式在所述转向元件上滚动。这个转向元件能够由此被损坏。

应当理解的是，上文提到的特征和下文还将阐述的特征不仅能够以相应的给出的组合使用，而且也能够以其他组合使用或单独使用，而不离开本发明的框架。

附图说明

下面根据附图详细阐述本发明。附图示出：

图1 根据本发明的滚动体螺纹传动装置的纵剖面；

图2 根据图1的滚动体螺纹传动装置的螺母的立体图；

图3 根据图1的滚动体螺纹传动装置的转向元件的立体图；

图4 根据图3的转向元件的另外的立体图；

图5 转向凹槽在其装配轴线的方向上的粗略的示意图。

附图标记列表

10 滚动体螺纹传动装置

11 纵向轴线

12 螺纹通道

13 连续的循环通道

14 滚动体

15 该螺纹通道的区段，所述螺纹通道在该第一横截面形状内被所述基体限界

16 对称平面

20 主轴

21 该主轴的外周面

22 主轴槽

30 螺母

31 基体

32 该螺母的内周面

33 螺母槽

34 回流通道

35 倒角

40 转向元件

41 转向通道

42 提升鼻

43 定向突出部

44 弯曲的槽

45 弯曲弹性的臂

46 锁止突出部

50 转向凹槽

51 该转向凹槽的第一区域

52 该转向凹槽的第二区域

53 装配轴线

54 第一表面

55 第二表面

56 锁止凹槽

60 第一横截面形状

61 该第一横截面形状的第一区段

62 该第一横截面形状的第二区段

63 该第一横截面形状的第三区段

64 该第一横截面形状的第四区段

65 倒圆

70 第二横截面形状

71 该第二横截面形状的第一区段

72 该第二横截面形状的第二区段

73 该第二横截面形状的第三区段

74 该第二横截面形状的第四区段

75 倒圆

76 切边

80 分隔面

81 基本区段

82 提升隆起

83 第三表面

84 第四表面

85 第一凹槽

86 第五表面

87 第二凹槽

88 短L腿

89 长L腿

90 导入斜面。

具体实施方式

图1示出根据本发明的滚动体螺纹传动装置10的纵剖面，其中，所述纵向轴线11布置在截面中。所述滚动体螺纹传动装置10包括主轴20和螺母30，所述螺母包围所述主轴20。该主轴20的外周面21基本上关于所述纵向轴线11圆柱形地被构造。在所述外周面21处布置有关于所述纵向轴线11螺旋形地伸展的主轴槽22，该主轴槽的横截面轮廓适配于球状的滚动体14。为了清楚起见，在图1中只示出了唯一一个滚动体14，其中，实际上几乎整个循环通道13被滚动体14填充。所述主轴20由钢制成，其中，该主轴至少在该主轴槽22的区域中是硬化的。

所述螺母30包括基体31，所述基体由钢制成，其中，该基体至少在螺母槽33的区域中是硬化的。该螺母30的内周面32基本上关于所述纵向轴线11圆柱形地被构造。那里的螺母槽33关于所述纵向轴线11螺旋形地被构造，其中，该螺母槽具有与所述主轴槽22相同的斜率（Steigung）。所述滚动体14不仅接合到所述主轴槽22中还接合到所述螺母槽33中，从而使得所述螺母槽33与所述主轴槽22一起形成用于所述滚动体14的螺旋形的螺纹通道12。

在所述螺母30中，当前接收两个一样的转向元件40。所述转向元件40分别利用提升鼻（在图3中的编号42）接合到所述主轴槽22中，其中，所述转向元件具有弯曲的转向通道41，所述转向通道将所述螺纹通道12与所述回流通道34连接。所述回流通道34以圆柱形的孔的形式被构造在所述基体31中，所述孔与所述纵向轴线11平行地布置。所提到的孔在该基体的整个长度上贯穿所述基体31，其中，该孔与所述转向凹槽50相交，在所述转向凹槽中接收有所述转向元件40。在所述转向元件40之间，所提到的孔形成所述回流通道34，其中，该孔此外形成两个锁止凹槽56，所述锁止凹槽与所述回流通道34对齐地布置。所述锁止凹槽56相对于所述回流通道34具有被增大的直径，从而使得在所述回流通道34处的倒角35能够穿过所述锁止凹槽56被制造。

所述转向元件40分别具有一个弯曲弹性的臂45。在这个臂处分别布置有一个圆柱形的锁止突出部（在图4中编号为46），所述锁止突出部接合到配属的锁止凹槽56中。

所述转向凹槽50分别具有径向外侧的第一区域51，所述第一区域以恒定的第一横截面形状（在图5中编号为60）在装配轴线53的方向上延伸。所述装配轴线53与所述纵向轴线11相交成直角。所述转向凹槽50在该装配轴线53的方向上贯穿所述螺母30，从而使得所述第一区域51是向外敞开的，以便在那里装入所述转向元件40。所述转向凹槽50另外具有径向内侧的第二区域52，所述第二区域以恒定的第二横截面形状（在图5中编号为70）在装配轴线53的方向上延伸。在所述第一和所述第二区域51；52之间的过渡处设置有平坦的第一表面54，所述第一表面垂直于所述装配轴线53地被布置。更多细节参见对于图5的阐述。

图2示出根据图1的滚动体螺纹传动装置的螺母30的立体图。图2中左侧的转向元件40未被示出，以便相应的转向凹槽50能够被看见。所述平坦的第一表面54尤其能够被看出。在这个表面的下方布置有在该螺母30的基体31处的螺母槽（在图1或者图5中编号为33）。所述滚动体能够在那里以传递负荷的方式滚动，而不必害怕损坏该转向元件40。在该第一表面54的上方存在用于所述转向元件40的大的结构空间，其中，尤其足够地存在用于所述弯曲弹性的臂45和用于具有大曲率半径的转向通道（在图1中编号为41）的位置。

另外能够看出的是，所述第一区域51在该回流通道34的区域中无凸肩地（absatzfrei）过渡到所述第二区域52中，因为所述第一和所述第二横截面形状在那里一致。这个区域形成平坦的第二表面55，所述第二表面与所述纵向轴线11垂直地定向。所述第二表面55覆盖在所述转向元件40中的弯曲的槽（在图4中编号为44），从而产生闭合的转向通道。所述滚动体的平稳的行进不会被无凸肩的第二表面55干扰。所述转向凹槽50仍然能够简单地借助于立铣刀被制造，该立铣刀的旋转轴线与所述装配轴线（在图1中编号为53）平行地被布置。

必须注意的是，图2所示的螺母30被设置用于使用在直线运动装置中，如该直线运动装置例如由US 7 070 041 B1公开的那样。但是，本发明也同样能够很好地被用于常规的、基本上圆柱形的螺母。

图3示出根据图1的滚动体螺纹传动装置的转向元件40的立体图。所述转向元件40被一体地构造，其中，该转向元件由塑料、尤其是由聚酰胺制成。该转向元件在注塑工艺中被制造，其中，该转向元件被如此构型，使得能够使用两件式的注塑模，所述注塑模在没有活动的滑板（Schieber）的情况下能够胜任。该注塑模的分隔面80被用点划线标记。所述分隔面80与所述纵向轴线垂直。

所述转向元件40具有基本区段81，该基本区段的外形适配于该转向凹槽的第一区域。所述基本区段81具有平坦的第三表面81，所述第三表面垂直于所述装配轴线（在图1中编号为53）地定向。这个第三表面放置在该转向凹槽的第一表面（在图2中编号为54）上，或者与这个第一表面相距小间距。在所述第三表面83上布置有提升隆起82，所述提升隆起接合到该转向凹槽的第二区域中。该提升隆起的周向形状与所述第二横截面形状适配。然而，该第二横截面形状在该纵向轴线的方向上的宽度被实施得略微大于该提升隆起82的相应的宽度，以便所述定向突出部43能够顺利地被导入到在所述回流通道处的倒角（在图1中编号为35）中。在所述提升隆起82处的与所述主轴槽（在图1中编号为22）对置的第四表面84被构造得与所提到的主轴槽等距地相距小的间距。

所述提升隆起82形成提升鼻42，所述提升鼻布置在弯曲的槽44的端部处，所述弯曲的槽形成所述转向通道。所述弯曲的槽44在该纵向轴线的方向上无底切地被构造，从而使得所提到的注塑模能够顺利地被打开。所述弯曲的槽44形成两个转弯。利用在所述提升鼻处的转弯，所述滚动体近似相切地被从所述主轴槽中卸下。利用在该定向突出部的区域中的转弯，所述滚动体在该纵向轴线的方向上并且从而在该回流通道的方向上被转向。

所述定向突出部43被构造为圆锥，所述圆锥被所述弯曲的槽44切开。在该定向突出部43的区域中，所述滚动体在其径向内侧处通到在所述回流通道处的倒角（在图1中编号为35）上。这个倒角在本发明中出于成本原因以锥形凹陷的形式被构造。但是，该倒角也能够圆形地被倒圆，由此更少地干扰所述滚动体的行进。

另外必须指出在所述转向元件40处的第一凹槽85。这些第一凹槽一方面用于节省材料。此外，如此布置所述凹槽，使得在冷却在所述注塑模中的塑料时最小化该转向元件40的变形（Verzug）。

图4示出根据图3的转向元件40的另外的立体图。所述基本区段81具有第五表面86，所述第五表面指向背离所述第三表面83的方向。这个第五表面在本发明中平坦地并且垂直于所述装配轴线（在图1中编号为53）地被布置。如图2可见，所述第五表面86以最小程度地凹陷在所述基体中的方式被布置。

所述弯曲弹性的臂45被布置在该基本区段81的第二凹槽87中。这个第二凹槽被构造为矩形的槽，所述矩形的槽在该装配轴线的方向上在该基本区段81的整个高度上延伸。所述弯曲弹性的臂45基本上被构造为L形。短L腿88与该第二凹槽87的底部一体地连接，其中，该短L腿在该纵向轴线的方向上延伸。该短L腿为该弯曲弹性的臂45的长L腿89提供运动自由空间。长L腿89近似在该装配轴线的方向上伸展，其中，该长L腿形成导入斜面90，所述导入斜面简化了将该转向元件40装入到配属的转向凹槽中。如此布置所述长L腿89，使得其在将该转向元件40装入到所述配属的转向凹槽中时被弹性变形。在此，在该长L腿89的自由端部处的所述锁止突出部46接合到配属的锁止凹槽（在图1中编号为56）中。所述锁止突出部46在此只阻止该转向元件背离所述纵向轴线的运动。因此，该锁止突出部只在径向外侧构造为圆柱形，从而使得该锁止突出部适配于所述锁止凹槽。在该锁止突出部的径向内侧处，该锁止突出部无凸肩地延续所述导入斜面90。

图5示出转向凹槽50在其装配轴线53的方向上的粗略的示意图。该转向凹槽50的径向外侧的第一区域的第一横截面形状60具有第一、第二、第三和第四区段61；62；63；64，所述区段分别被构造为直的，其中，所述区段一起定义矩形。所述区段要么垂直于要么平行于所述纵向轴线11被定向。相应的角全部具有倒圆65，所述倒圆的半径优选与该立铣刀的半径一样，利用所述立铣刀制造所述转向凹槽50。

该转向凹槽50的径向内侧的第二区域的第二横截面形状70具有第一、第三和第四区段71；73；74，所述区段分别被构造为直的，其中，所述区段一起定义矩形。另外，直的第二区段72作为点划线被画入图5中，所述第二区段同样形成矩形边。当该锁止凹槽56的直径足够小时，在这种情况下是该第二区域的物理侧面边界。然而，在本发明中人们选择了分别如此大地实施该锁止凹槽的直径和其孔深，使得所述第二区段72被完全切去。所述锁止凹槽56因此朝向该螺母的内周面（在图1中编号为32）敞开，由此产生所述切边76。所提到的区段71；72；73；74或者垂直于或者平行于所述纵向轴线11被定向。相应的角全部具有倒圆75，所述倒圆的半径优选与该立铣刀的半径一样，利用所述立铣刀制造所述转向凹槽50。该第二横截面形状70的第二、第三和第四区段72；73；74完全布置在该第一横截面形状60内。只有该第二横截面形状70的第一区段71与该第一横截面形状60的第一区段61一致。在那里具有所述倒角35的回流通道34被布置在所述基体中。

所述螺母槽33以两条虚线的形式被画在图5中。该螺母槽局部地，在以阴影线的方式被示出的区域15中，在所述第一与所述第二横截面形状60；70之间伸展。在那里，所述滚动体以传递负荷的方式支撑在所述基体处，其中，不必害怕损坏由塑料制成的转向元件。

另外必须指出的是，所述转向凹槽50关于对称平面16镜面对称地被构造，所述对称平面包含所述纵向轴线11和回流通道34的中轴线。

Claims (11)

1.滚动体螺纹传动装置（10），其具有沿着纵向轴线（11）延伸的主轴（20）和螺母（30），所述螺母包围所述主轴（20），其中，在所述主轴（20）的外周面（21）与所述螺母（30）的内周面（32）之间，设置有关于所述纵向轴线（11）螺旋形地伸展的至少一个螺纹通道（12），其中，所述至少一个螺纹通道（12）分别配属有两个单独的转向元件（40），所述转向元件分别被接收在位于所述螺母（30）的基体（31）中的配属的转向凹槽（50）中，其中，所述转向元件（40）分别限界弯曲的转向通道（41），所述转向通道在端部处具有提升鼻（42），所述提升鼻接合到配属的螺纹通道（12）中，其中，两个相互配属的转向通道（41）通过在所述基体（31）中伸展的回流通道（34）这样相互连接，使得产生连续的循环通道（13），其中，在所述循环通道（13）中接收有一系列的滚动体（14），其中，至少一个转向凹槽（50）在装配轴线（53）的方向上贯穿所述基体（31），所述装配轴线与所述纵向轴线（11）相交成直角，

其特征在于，所述至少一个转向凹槽（50）分别具有第一和第二区域（51；52），其中，所述第二区域（52）径向布置在所述第一区域（51）内，其中，所述第一区域（51）以恒定的第一横截面形状（60）在所述装配轴线（53）的方向上延伸，其中，所述第二区域（52）以恒定的第二横截面形状（70）在所述装配轴线（53）的方向上延伸，其中，所述第二横截面形状（70）在所述装配轴线（53）的方向上来观察至少局部地布置在所述第一横截面形状（60）内，其中，所述第二横截面形状此外与这个第一横截面形状一致，其中，所述第二横截面形状（70）具有第一区段（71），所述第一区段在所述装配轴线（53）的方向上来观察在所述回流通道（34）的区域中与所述第一横截面形状（60）的第一区段（61）一致。

2.根据权利要求1所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，所述第一横截面形状（60）的第一区段（61）和/或所述第二横截面形状（70）的第一区段（71）被实施为直的。

3.根据上述权利要求中任一项所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，所述第一和/或所述第二横截面形状（60；70）分别具有第一区段（61；71）、第二区段（62；72）、第三区段（63；73）和第四区段（64；74），所述区段分别被构造为直的，其中，所述区段一起定义矩形。

4.根据上述权利要求中任一项所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，在所述至少一个转向凹槽（50）的第一与第二区域（51；52）之间的过渡至少局部地由平坦的第一表面（54）形成，所述第一表面垂直于所述装配轴线（53）地被布置。

5.根据上述权利要求中任一项所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，所述回流通道（34）汇入到所述至少一个转向凹槽（50）的第一区域（51）中。

6.根据权利要求5所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，所述回流通道（34）在通向所述至少一个转向凹槽（40）的过渡处具有倒角（35），其中，配属的转向元件（50）具有适配于所述倒角（35）的定向突出部（43），所述定向突出部接合到所述倒角（35）中。

7.根据上述权利要求中任一项所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，所述转向通道（41）由在相关的转向元件（40）中的弯曲的槽（44）形成，所述弯曲的槽至少局部地由第二表面（55）覆盖，所述第二表面至少局部地由所述第一横截面形状（60）的第一区段（61）形成。

8.根据上述权利要求中任一项所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，至少一个转向元件（40）具有弯曲弹性的臂（45），所述弯曲弹性的臂这样在预紧的情况下贴靠在相关的转向凹槽（40）的配属的第一区域（51）处，使得所述转向元件（40）在所述回流通道（34）的方向上被挤压。

9.根据权利要求8所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，所述弯曲弹性的臂（45）具有锁止突出部（46），所述锁止突出部接合到配属的锁止凹槽（56）中，所述锁止凹槽汇入到相关的转向凹槽（50）的第一区域（51）中。

10.根据权利要求9所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，所述锁止凹槽（56）与所述回流通道（34）对齐地布置。

11.根据上述权利要求中任一项所述的滚动体螺纹传动装置，

其中，在所述装配轴线（53）的方向上来观察在所述第一与所述第二横截面形状（60；70）之间所述螺纹通道（12）的区段（15）被所述基体（31）直接地限界。