滚珠丝杠传动机构和安装方法技术

本发明专利技术涉及滚珠丝杠传动机构和安装方法。转向机构是滚珠丝杠传动机构的滚珠返回机构的组成部分，其被设计用于使滚珠从丝杠螺母与丝杠之间的滚珠通道装入或移出。其在此呈一体式并包括基本上三个功能单元，即，定位件、具有铲形移出区和转向面的用于使滚珠从滚珠通道移出或移入的偏转件、滚珠通道。转向机构的所有设置用于引导滚珠的表面都被设计成非隧道形封闭的槽。用于安装这种滚珠返回机构的方法包括：提供两个一体式的结构相同的转向机构；提供由至少一个丝杠螺母和丝杠构成的预组装组件，其中丝杠螺母具有两个径向向内的缺口，在该缺口中装入转向机构；将多个滚珠装入滚珠丝杠传动机构中并通过在丝杠螺母上安装盖套来固定该滚珠返回机构。来固定该滚珠返回机构。来固定该滚珠返回机构。

【技术实现步骤摘要】
滚珠丝杠传动机构和安装方法


[0001]本专利技术涉及滚珠丝杠传动机构，尤其是滚珠丝杠传动机构的滚珠转向机构或滚珠返回机构的改善简化结构，以及所属的安装方法。

技术介绍

[0002]滚珠循环丝杠或滚珠丝杠传动机构(KGT)通常是指以滚珠为滚动体的滚动螺旋传动机构。KGT的主要组成部分包括丝杠和环套丝杠的丝杠螺母。滚珠在工作中在这两个构件之间循环运动。丝杠还有丝杠螺母的螺纹线被设计成具有合适截面形状的滚珠槽道且互补地彼此协调，从而它们在安装状态下共同形成滚珠通道或滚珠导槽。不同于在此时螺纹侧面以面的形式相对滑动的螺杆
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螺母连接中的情况，在KGT中，在螺纹内循环移动的滚珠负责螺母与丝杠之间的载荷传递。以面的形式的滑动运动因此被滚动运动取代，随之而来的是摩擦减小。
[0003]为了获得滚珠的完整循环路径，采用滚珠转向机构。它们的任务是在第一位置处使滚珠从丝杠螺母与丝杠之间的滚珠导槽中移出并在第二位置处又返回。因此，滚珠返回是一种旁路，其跨过螺母
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丝杠系统的一条或更多条螺纹线，进而形成用于KGT的滚珠的一条完整循环路径。通常，滚珠在丝杠螺母内被径向向外移出滚珠槽道并在丝杠螺母之内或之外在一个通道或一个管(转向通道)中被引导移动，随后它们在为此预定的位置又被送入丝杠和丝杠螺母之间的滚珠通道。
[0004]从技术上看，KGT起到螺旋传动机构作用，其可将回转运动转换为纵向运动，在此，减速或增速由丝杠尺寸和螺纹导程决定。
[0005]滚珠丝杠传动机构被用在许多技术应用中，尤其在机器制造中并且此时优选用在机床中。但KGT也越来越多地作为纵向驱动机构被用在迄今采用液压系统或气压系统的领域中，如压制机、浇铸机和助力转向器。另外，KGT也在机电制动系统和液压电动制动系统中起到更多作用，在那里，KGT被用作液压制动缸的代替品或与已知的制动系统并行地被用在制动辅助系统中。
[0006]滚珠丝杠传动机构原则上以两种方式工作。如果丝杠螺母是位置固定但被安装成可转动的，而丝杠是不可转动但可纵向移动的，则一旦螺母被驱动，丝杠就沿着其纵轴线运动。在第二种情况下，丝杠是位置固定但被安装成可转动的，而丝杠螺母被安装成可纵向移动但不可转动的。这在丝杠被驱动的情况下导致丝杠螺母沿丝杠做线性运动。
[0007]本专利技术致力于改善和简化滚球转向。以下，转向机构尤其是指负责从丝杠和丝杠螺母之间的通道中移出并引导入转向通道中的部件。由于许多原因，该部件在功能上很关键且在制造技术上要求很高：在KGT中通常使用许多滚珠，故在KGT的整个长度上总是保证在丝杠和丝杠螺母之间的载荷均匀传递。但同时滚珠须具有足够大的相互间隙以防止在尤其是滚珠转向机构中卡死。当滚珠通过滚珠转向机构被移出滚珠通道时，它们一个接一个在不同的空间方向上经历复杂的方向变化。因此，转向机构必须能在滚珠经历方向变化时补偿滚珠的力。该力一方面是在滚珠脱离(离开丝杠和丝杠螺母之间通道)时所释放的力，
还有因多次转向变换而释放到转向通道本身中的力。
[0008]根据KGT的驱动方向，此时各转向机构被交替用于移出滚珠通道和引导入滚珠通道，因此必须能可靠满足这两个功能。特别是，滚珠转向机构是KGT工作噪音的主要来源。
[0009]通常，如此制造滚珠转向机构，在丝杠螺母主体内在适当位置上加工出一个合适的(径向、切向或轴向)孔、通孔或铣槽，其在中心通入内螺纹的滚珠槽。在该开口中固定有通常呈舌状或铲状形成的转向件，以使滚珠移出滚珠通道变得容易。接着使滚珠径向向外转向并沿KGT纵轴线被引导向另一个转向机构。这在形成在丝杠螺母壁之处或之上的管状转向通道或者沟槽形转向通道内进行。接着，另一个转向件将滚珠引导回滚珠通道中。
[0010]出于合理的工业生产、工作安全考虑和为了减少安装支出，为此采用尽可能少的独立构件是合理的。
[0011]在这里，仅提及EP2221506作为用于实现滚珠转向的许多可能方案的示例。其描述了一种塑料制成的转向体，其由两个要相互连接的半体组成，这两个半体共同形成一个转向通道并借助锁定或夹紧装置保持在一起。该转向通道以要安放到丝杠螺母上的外转向机构的形式实现。
[0012]WO2014/184154描述了一种具有两件式结构的滚珠转向机构。径向靠内的构件与径向靠外的构件一起形成滚珠通道，其中，这两个构件由一个包围丝杠螺母的套筒保持就位。
[0013]一个主要的成本动因还有潜在安装源是滚珠转向机构的复杂结构。通过根据EP2514999的滚珠转向机构获得明显的简化。该文献描述了一体式或一件式的滚珠转向机构，其可从外侧沿切向被插入丝杠螺母内的开口中并实现转向至平行于丝杠螺母轴线布置的通道。
[0014]在这种情况下，滚珠通过在管状部段中的转向体被引导，这在制造技术上可能使作为注塑件的转向机构变得复杂。
[0015]本专利技术的任务因此是描述一种用于滚珠返回的转向机构，该机构具有一个转向通道和两个连接至该转向通道末端的转向机构，其中所述转向机构具有简化构型。

技术实现思路

[0016]与现有技术相比，本专利技术改善了滚珠丝杠传动机构的滚珠返回机构。滚珠返回机构在此包括一个转向通道(在丝杠螺母之中或之处)和两个结构相同的转向机构。其功能又是使滚珠从滚珠丝杠传动机构的丝杠螺母和丝杠之间的滚珠通道中移出并引导入转向通道。这两个转向机构是一体构成的。结构相同意味着它们(除了在制造过程中的系列号不同外)是相同制造的，具有相同的轮廓并且尤其不必例如作为镜像对称件来制造。因此，排除了安装时的混淆。
[0017]各转向机构在此包括基本上两个功能区或功能件：
[0018](i)定位件，其被设计用于限定转向机构的装入位置(即(径向)装入深度、在丝杠螺母中的取向)。在此，“径向”与滚珠丝杠传动机构的纵轴线L是垂直关系。此时定位件是在安装/组装状态下安置在丝杠螺母周面外侧或末端与之齐平的单元。其优选与被设计成止挡面或深度限制机构的丝杠螺母轮廓相互作用。
[0019](ii)具有用于滚珠进出滚珠通道的铲形移出区和转向面的偏转件。广义上讲，该
构件的轮廓在结构上与槽道相似，是凹形的、基本呈线性的但仅在局部笔直延伸的凹部。另选地，它可被描述为凹形的弯曲斜坡，其将滚珠从滚珠通道引导入转向通道中(或反之)。横向隆起被选择成其虽然引导滚珠但不会卡住它。因此，槽道隆起的半径将总是大于滚珠半径。横截面中的半径在此不一定是恒定的，因此槽道可以靠近边缘表现得比在中心更平缓，或也可具有椭圆形横截面。槽道也可以在其纵向延伸范围(从移出区经转向面到转向通道)中还改变其半径。此时重要的是，就简化制造意义上，根据本专利技术的滚珠转向机构在任何一点都不形成完全封闭的管，因此不具有隧道或隧道部段。这种设定在此适用于作为未安装或未完全安装元件的滚珠转向机构或转向机构。在安装状态下，丝杠螺母或套装到丝杠螺母上的盖套的区域、元件或表面将未完全封闭的管补全成隧道或隧道部段，以在滚珠返回机构技术意义上保证可靠的滚珠引导。
[0020]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转向机构(10)，该转向机构(10)被设置为滚珠丝杠传动机构(2)的滚珠返回机构(1、1')的一部分并且被设计用于使滚珠从所述滚珠丝杠传动机构(2)的丝杠螺母(5)与丝杠(6)之间的滚珠通道(4)装入或移出，其中，所述转向机构(10)呈一体式构成，其特征在于，各转向机构(10)包括至少两个功能区或功能件：i.定位件(100)，该定位件(100)被设计成限定所述转向机构的装入位置，ii.偏转件(200)，该偏转件(200)具有铲形移出区(205)和转向面(210)，用于使所述滚珠从滚珠通道移出或移入，其中，所述转向机构的所有设置用于引导滚珠的表面都被设计成非隧道形封闭的槽道。2.根据权利要求1所述的转向机构，其特征在于，所述定位件(100)具有基本圆柱形或椭圆形的基本形状，所述定位件(100)的高度低于所述丝杠螺母在装入位置处的壳厚度。3.根据权利要求1至2所述的转向机构，其特征在于，所述定位件(100)流畅过渡至所述偏转件(200)。4.根据权利要求1至3所述的转向机构，其特征在于，所述转向机构(10)以塑料注塑工件的形式形成。5.根据权利要求1至4所述的转向机构，其特征在于，所述转向机构(10)被设计成使得它能不改变地被用作既用于将滚珠引导入滚珠通道(4)也用于使滚珠从滚珠通道(4)移出的部件。6.根据权利要求1至5所述的转向机构，其特征在于，所述非隧道形封闭的槽道具有至少30
°
、优选至少90
°
的自由张角φ，所述自由张角φ是从槽道边缘至滚珠在通道内的垂直于其运动方向取向的正常操作位置测得的。7.一种滚珠丝杠传动机构(2)的滚珠返回机构(1、1')，该滚珠返回机构(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：SFS因泰克控股股份公司，
类型：发明
国别省市：