本發(fā)明涉及一種用于滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的滾珠絲杠螺母，該滾珠絲杠螺母包括管狀的板件，其中管狀的板件具有用作滾動(dòng)體的負(fù)載部段的螺紋型材。

現(xiàn)有技術(shù)

滾珠絲杠傳動(dòng)裝置是一種滾動(dòng)螺桿傳動(dòng)裝置，這種滾珠絲杠傳動(dòng)裝置包括作為滾動(dòng)體的滾珠。滾動(dòng)體穿過螺旋狀的負(fù)載部段，該負(fù)載部段由滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的螺母和螺桿的型材構(gòu)成。在完全穿過負(fù)載部段之后，滾珠穿過位于螺母中的換向部段被輸送回負(fù)載部段中。滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的特征在于通常具有超過80％的高效率，并且既可以使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為平移運(yùn)動(dòng)，也可以使平移運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在標(biāo)準(zhǔn)方面可參考diniso3408-1：2011-04以及舊標(biāo)準(zhǔn)din69051的部分1。

根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的一種滾珠絲杠螺母例如由專利文獻(xiàn)de2829433c2已知。這種滾珠絲杠螺母通過由塑料制成的外套筒和內(nèi)部的筒形構(gòu)件構(gòu)成。筒形構(gòu)件具有螺旋狀的槽并設(shè)有多個(gè)徑向的通孔，其中滾珠返回件安設(shè)在這些通孔上。筒形構(gòu)件在其外側(cè)也具有螺旋狀的槽，該槽與內(nèi)側(cè)的槽具有相同的螺距，使套筒壁各處具有基本相同的強(qiáng)度。滾珠返回件由圓柱形延伸部和具有凹槽表面的彎曲板構(gòu)成，其中所述凹槽表面與筒形構(gòu)件的外輪廓相匹配。

由de3032955c2已知另一種滾珠絲杠螺母。這種滾珠絲杠螺母在壓制工藝中被制造并由兩個(gè)半部組成，其中每個(gè)半部由金屬帶制成。在其中一個(gè)半部中設(shè)有返回凹部，即換向部段，該換向部段將滾動(dòng)體螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的滾珠在剛好一次繞著螺桿的循環(huán)之后輸送回負(fù)載部段中。

例如由專利文獻(xiàn)de102004040362a1所知的又一種滾珠絲杠傳動(dòng)裝置，這種滾珠絲杠傳動(dòng)裝置具有滾珠滾軸以及在該滾珠滾軸上安置的螺桿螺母，即滾珠絲杠螺母。同樣在這種情況下，滾珠滾軸和螺桿螺母一起限制用于滾珠的無盡循環(huán)的滾珠通道。滾珠通道包括螺旋狀的彎曲的負(fù)載部段以及無負(fù)載的換向部段，在該換向部段的端部連接負(fù)載部段。在這種情況下，換向部段構(gòu)成兩個(gè)在軸向方向上可見的彼此成角度地安置的支臂。根據(jù)de102004040362a1在螺桿軸線上測得的從換向部段的一端至另一端的角度優(yōu)選為140-150度。

由de102011081966a1已知的一種滾動(dòng)螺桿傳動(dòng)裝置，它包括設(shè)計(jì)為復(fù)合部件的螺紋部件。在這種情況下，螺距是通過金屬的變形形成，并通過管狀的支承部件用塑料注塑包封。滾動(dòng)螺桿傳動(dòng)裝置應(yīng)適用在機(jī)電式制動(dòng)力增強(qiáng)機(jī)構(gòu)中。

例如由de10028968a1已知一種具有滑動(dòng)面的免維護(hù)的螺紋傳動(dòng)裝置的螺紋螺母。在這種螺紋螺母中涉及一種筒狀板件，該板件例如由鋼、銅、黃銅或鋁制成。在套筒的金屬材料上存在滑動(dòng)襯層，該滑動(dòng)襯層可包含聚四氟乙烯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，相對于所述現(xiàn)有技術(shù)、尤其在制造成本、重量和功能之間的比例方面提供一種特別適用于具有適當(dāng)作用力的應(yīng)用情況的滾珠絲杠螺母。

所述技術(shù)問題根據(jù)本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1的特征的滾珠絲杠螺母以及通過根據(jù)權(quán)利要求6的滾珠絲杠螺母的制造方法來解決。下面結(jié)合制造方法所說明的本發(fā)明的設(shè)計(jì)和優(yōu)點(diǎn)也適用于裝置，即滾珠絲杠螺母，反之亦然。

滾珠絲杠螺母具有板體，該板體由設(shè)置有螺紋型材的管狀板件和在該板件中嵌入的、作為構(gòu)成另一板件的滾珠返回件組成。具有螺紋型材的管狀板件能夠或者直接作為單個(gè)套筒被制成，或者通過分割較長的具有型材的管件制成。在這種情況下，管件的型材不是單一的、連續(xù)的螺紋型材、就是逐段地成形，其中螺紋型材的每一部段都構(gòu)成了隨后的板體。

在這兩種情況下，滾珠絲杠螺母優(yōu)選具有螺紋型材，即負(fù)載部段，該螺紋型材僅具有一個(gè)螺旋。換句話說，在負(fù)載部段中穿過滾珠絲杠螺母以及所配屬的螺桿導(dǎo)引的滾珠在完整的循環(huán)之后借助滾珠返回件再次被導(dǎo)引回負(fù)載部段中。換向部段的長度優(yōu)選與滾珠絲杠螺母的螺紋型材的螺距以及所配屬的螺桿的螺紋的螺距相等。因此，換向部段只朝向滾珠絲杠螺母的外側(cè)閉合就是足夠的。滾珠通道被設(shè)計(jì)為無交叉式的。在負(fù)載部段和換向部段一起在滾珠絲杠螺母的內(nèi)圓周上延伸的總計(jì)360°中，換向部段優(yōu)選占有不超過60°，特別為不超過30°。因此，負(fù)載部段在滾珠絲杠螺母的圓周上的至少5/6或至少11/12上延伸。為了通過在滾珠絲杠傳動(dòng)裝置內(nèi)作為滾動(dòng)體的滾珠、在滾珠絲杠螺母和所配屬的螺桿之間進(jìn)行的負(fù)載傳遞，盡量大范圍地利用滾珠絲杠螺母的圓周，從而不會在滾珠絲杠傳動(dòng)裝置中產(chǎn)生傾斜扭矩。

板體可具有在軸向方向上連續(xù)安置的多個(gè)這樣的滾珠導(dǎo)引通道，這些滾珠導(dǎo)引通道中的每個(gè)都由負(fù)載部段和與負(fù)載部段的端部連接的滾珠導(dǎo)引部段組成。

滾珠返回件能夠嵌入具有螺紋型材的板件的矩形空隙中。優(yōu)選在管狀的板件已經(jīng)具有形狀為螺紋的型材之后才產(chǎn)生該空隙。以制造技術(shù)上有利的方式，能夠通過內(nèi)部沖壓來制造該空隙。設(shè)置有空隙的管狀的板件涉及例如一種無縫管或一種無縫的、尤其通過深拉而制造的套筒。

同樣地還能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的實(shí)施方式，管狀的板件被設(shè)計(jì)為具有焊接縫的管件。在這種情況下，焊接縫位于嵌入滾珠返回件的區(qū)域內(nèi)。因此，在這樣的實(shí)施方式中，負(fù)載部段同樣不具有任何焊接縫。

同樣地，如被設(shè)計(jì)為非切削成型的金屬部件(尤其鋼板部件)的管件和/或套筒一樣的滾珠返回件例如能夠通過焊接，尤其激光焊接，或通過咬口連接(也可稱為咬合連接)被固定在空隙中。根據(jù)有利的設(shè)計(jì)方案，構(gòu)成板體的滾珠絲杠螺母的組件，即管狀板件和在該板件中嵌入的滾珠返回件，被用塑料包封。可選地，涂層也可以由其它材料制成，尤其由如金屬泡沫一樣的材料(密度比板體的材料，即金屬板的材料密度更低)制成。

在滾珠返回件被安設(shè)在管狀的、特殊成型的板件中并在此處被固定之后，可在注射成型工藝中合理地制造表現(xiàn)為支承結(jié)構(gòu)的塑料包封。通過滾珠絲杠螺母的金屬和非金屬的材料的組合，滾珠絲杠螺母一方面具有承受高的表面壓力(通過在滾珠絲杠傳動(dòng)裝置中的滾動(dòng)接觸產(chǎn)生)的能力，另一方面保持較低的滾珠絲杠螺母的質(zhì)量和慣性力矩。此外，滾珠絲杠螺母的塑料-金屬-復(fù)合結(jié)構(gòu)具有良好的振動(dòng)技術(shù)上的特性。

在典型的應(yīng)用中，滾珠絲杠螺母涉及一種滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的可轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，而所配屬的螺桿僅能夠線性地移動(dòng)。同樣地，通過滾珠絲杠螺母也可以實(shí)現(xiàn)這樣的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置，其中螺桿能轉(zhuǎn)動(dòng)并且滾珠絲杠螺母能線性地移動(dòng)。除此之外，滾珠絲杠螺母可用作將例如螺桿的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的非自鎖傳動(dòng)裝置的組件。

滾珠絲杠螺母例如在線性致動(dòng)器中以例如制動(dòng)致動(dòng)器、離合器致動(dòng)器或行走機(jī)構(gòu)致動(dòng)器的形式在機(jī)動(dòng)車輛技術(shù)中使用。同樣地，在例如加工、處理或包裝設(shè)備等工業(yè)設(shè)備中的線性傳遞裝置中都可以使用滾珠絲杠螺母。在建筑技術(shù)以及家電中使用滾珠絲杠螺母也是可行的。在所有情況下，可例如直接或通過傳動(dòng)裝置，特別是皮帶傳動(dòng)裝置，電驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母。

附圖說明

下面參照附圖更詳細(xì)地闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖為：

圖1是以分解圖示出的滾珠絲杠螺母的板體，

圖2示出根據(jù)圖1所示的裝置的剖面圖，

圖3至圖6為滾珠絲杠螺母的板體的不同視圖，

圖7示出包括由塑料制成的支承結(jié)構(gòu)的滾珠絲杠螺母。

整體上以附圖標(biāo)記1標(biāo)記的滾珠絲杠螺母被應(yīng)用在滾珠絲杠傳動(dòng)裝置中，在開始所引用的現(xiàn)有技術(shù)中描述了該滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的主要功能。與滾珠絲杠螺母1一起作用的螺桿和在滾珠絲杠螺母1和螺桿之間滾動(dòng)的滾動(dòng)體，即滾珠，在附圖中均未示出。

具體實(shí)施方式

滾珠絲杠螺母1作為復(fù)合部件由套筒狀的板體2和包圍該板體2的利用注塑方法制造的由塑料組成的支承結(jié)構(gòu)3構(gòu)成。在圖7中示出，完整的滾珠絲杠螺母1包圍由塑料組成的支承結(jié)構(gòu)3。支承結(jié)構(gòu)3這樣地與板體2相連接，能夠在支承結(jié)構(gòu)3和板體2之間傳遞力和扭矩。在支承結(jié)構(gòu)3的圓柱形的外周上能夠存在未示出的齒，這些齒能夠借助傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母1。同樣地能夠設(shè)置滾珠絲杠螺母1，用于通過齒輪驅(qū)動(dòng)或者用于直接的通過電動(dòng)機(jī)，即無傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。在圖1至6中只示出滾珠絲杠螺母1的板體2，其中，圖5示出剖切面a-a(圖4)。能夠利用未加套的板體2，和作為滾動(dòng)體的滾珠以及螺桿制造全功能的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置，尤其用于具有較小作用力的情況中的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置。

在制造板體2時(shí)，從平滑的圓柱形的由鋼板制成的套筒開始。該套筒在所示的實(shí)施例中用來制造一個(gè)套筒狀的，用4標(biāo)記的板件。備選的是，從管件開始，制成由管件構(gòu)成的多個(gè)套筒狀的板件4。在這兩種情況下，套筒和/或管件通過非切削的變形加工被這樣成型，使得產(chǎn)生螺紋型材5，該螺紋型材構(gòu)成用于滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的滾動(dòng)體的滾動(dòng)面。螺紋型材5尤其能夠通過滾壓型材成型。

與在圖中所示的設(shè)計(jì)方案不同的是，螺紋型材5能夠伸展到基本上圓柱形的板件4的端側(cè)。這尤其適用于這種情況，在該情況下通過切開較長的管件制造多個(gè)板件4，在該管件中模壓出連續(xù)的螺紋型材5。

在板件4中用于滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的滾動(dòng)體的螺紋型材5一次性繞著板件4的外周延伸，也就是說，形成一個(gè)螺旋6，該螺旋構(gòu)成滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的負(fù)載部段。在設(shè)有螺旋6的開端和終端的外周區(qū)域內(nèi)通過內(nèi)部沖壓在板件4內(nèi)形成空隙7。空隙7具有長度延伸的、矩形的形狀，其中，它的窄側(cè)靠近板件4的端側(cè)。因此，在空隙7和板件4的兩個(gè)端側(cè)之間構(gòu)成連接板8，該連接板在制造過程中用于使得板件4具有足夠的穩(wěn)定性。

在空隙7中放置或嵌入滾珠返回件9，它在圖1和2中被從板件4中取出。所述滾珠返回件9不是在制造空隙7時(shí)從板件4中沖壓出的板部件。滾珠返回件9的壁厚(它同樣如板件4是鋼板件的情況)不必與套筒狀的板件4的壁厚相同。滾珠返回件9尤其能夠具有比套筒狀的板件4更薄的壁厚，滾珠返回件連接負(fù)載部段6的開端和端部，并且通過作為板件4的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置的滾珠被施加較低強(qiáng)度的機(jī)械負(fù)載。

滾珠返回件9朝向滾珠絲杠傳動(dòng)裝置開口。通過較容易的加工過程，將滾珠返回件9固定在板件4的空隙7內(nèi)?？蛇x的是，在滾珠返回件9和板件4之間的固定連接通過咬合連接或者點(diǎn)焊連接形成。滾珠絲杠螺母的在由套筒狀的板件4和滾珠返回件9共同構(gòu)成的板體2的型材內(nèi)部，只通過滾珠返回件9構(gòu)成用10標(biāo)記的換向部段。

在將滾珠返回件7固定在板件4上之后，由此完備的板體2作為整體與由塑料構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)3一起被壓力注塑包封，從而如圖7所示，制成完工的滾珠絲杠螺母1。通過在冷卻時(shí)塑料的收縮，除了形成所給出的形狀配合外，還可在支承結(jié)構(gòu)3與滾珠絲杠螺母1的板體2之間形成持續(xù)的固定連接。支承結(jié)構(gòu)3決定滾珠絲杠螺母1的整體穩(wěn)定性。

附圖標(biāo)記列表

1滾珠絲杠螺母

2板體

3支承結(jié)構(gòu)

4板件

5螺紋型材

6螺旋，負(fù)載部段

7空隙

8連接板

9滾珠返回件

10換向部段