滾柱絲杠機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及滾柱絲杠機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，其能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性平移運(yùn)動(dòng)，反之亦然。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的機(jī)構(gòu)設(shè)置有包括外螺紋的螺桿、圍繞螺桿定位并且包括內(nèi)螺紋的螺母，以及包括分別與螺桿和螺母的外螺紋和內(nèi)螺紋嚙合的外螺紋的數(shù)個(gè)縱向螺柱。尤其是，這樣的機(jī)構(gòu)在專(zhuān)利文獻(xiàn)FR-A-2984443中描述。
[0003]目前的滾柱絲杠機(jī)構(gòu)不適合在一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上的軸向施加的負(fù)載大于其它方向上的載荷的應(yīng)用，例如，用于注塑機(jī)的情況。事實(shí)上，目前的滾柱絲杠具有齒腹對(duì)稱(chēng)的螺紋，這意味著可以承受的壓力在機(jī)構(gòu)的兩個(gè)平移方向是相同的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]更具體地，本發(fā)明旨在通過(guò)提出一種新的滾柱絲杠機(jī)構(gòu)來(lái)解決這些缺陷。該滾柱絲杠允許應(yīng)用于系統(tǒng)在一個(gè)平移方向上比其它方向上更大的力。
[0005]為此，本發(fā)明涉及一種滾柱絲杠機(jī)構(gòu)，包括:
[0006]螺桿，其設(shè)置有外螺紋，
[0007]螺母，其圍繞螺桿并且與螺桿同軸定位，該螺母設(shè)置有內(nèi)螺紋，以及
[0008]數(shù)個(gè)滾柱，其插在螺桿與螺母之間，并且每個(gè)滾柱包括與螺桿的外螺紋和螺母的內(nèi)螺紋嚙合的外螺紋，螺桿、滾柱，和螺母的每個(gè)螺紋均包括第一和第二軸向相對(duì)著的齒腹，與垂直于螺桿中心軸線的平面分別形成第一和第二角，滾柱的每個(gè)螺紋的第一和第二齒腹分別與螺母螺紋的第一和第二齒腹以及螺桿螺紋的第一和第二齒腹相接觸。該機(jī)構(gòu)的特征在于，第一角的值不同于第二角的值。
[0009]由于本發(fā)明，滾柱絲杠機(jī)構(gòu)能夠在一個(gè)平移方向上比其它方向上傳輸更大的力，這對(duì)于某些應(yīng)用是有利的。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的有利但可選的方面，這樣的滾柱絲杠機(jī)構(gòu)可以合并以下特種中的一個(gè)或多個(gè)，其認(rèn)為是在任何技術(shù)上允許的組合:
[0011]第一角的值與第二角的值之間的差值至少是第一角的值的15%。
[0012]第一角的值與第二角的值之間的差值是第一角的值的至多40%。
[0013]滾柱的螺紋的第一和/或第二齒腹具有凸形的輪廓。
[0014]滾柱的螺紋的第一和/或第二齒腹具有直線的輪廓。
[0015]螺母的螺紋的齒腹具有直線的輪廓。
[0016]螺母的螺紋的齒腹具有凹形的輪廓。
[0017]螺桿的螺紋的齒腹是凹形、直線，或凸形的輪廓。
[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]螺桿、滾柱，和螺母的螺紋的齒腹，其相對(duì)于與螺桿的中心軸線垂直的平面的角是最小的，比其它齒腹適合于傳輸更大的軸向力。
【附圖說(shuō)明】
[0021]參照所附附圖，鑒于作為非限制性示例提供的根據(jù)其原理的滾柱絲杠的以下描述，本發(fā)明將得到更好的理解，并且本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清晰，其中:
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明的滾柱絲杠機(jī)構(gòu)的橫截面圖；
[0023]圖2是圖1中細(xì)節(jié)II的放大視圖；
[0024]圖3是類(lèi)似于圖2的螺母的螺紋的視圖，該螺母的螺紋屬于根據(jù)本發(fā)明的第一替代方案的滾柱絲杠機(jī)構(gòu)；
[0025]圖4是類(lèi)似于圖3的螺母的螺紋的視圖，該螺母的螺紋屬于根據(jù)本發(fā)明的第二替代方案的滾柱絲杠。
【具體實(shí)施方式】
[0026]在圖1和圖2中，作為整體附圖標(biāo)記為10的滾柱絲杠機(jī)構(gòu)包括中心在中心軸線x-xr上、設(shè)置有外螺紋14的螺桿12。螺母16圍繞螺桿12同軸地安裝并且設(shè)置有布置在螺母16的管狀部分22上的內(nèi)螺紋20。滾柱絲杠機(jī)構(gòu)10還包括沿平行于軸線W的各自的中心軸線X24延伸并且在螺桿12與螺母16的管狀部分22之間徑向定位的數(shù)個(gè)滾柱24。
[0027]滾柱24彼此相同并且圍繞螺桿12規(guī)則地分布。每個(gè)滾柱24包括與螺桿12的螺紋14和螺母16的螺紋20嚙合的外螺紋。
[0028]螺母16的螺紋20包括彼此軸向相對(duì)著的第一行程20和第二齒腹202，并且與垂直于軸線X-X'的平面P分別形成第一角a200第二角a202。
[0029]滾柱24的螺紋26包括與螺紋20的第一齒腹200接觸的第一齒腹260以及與螺紋20的第二齒腹202接觸的第二齒腹262。第一和第二齒腹260和262軸向地相對(duì)著，并且與平面P分別形成第一角a260和第二角a262。
[0030]螺桿12的螺紋14具有的幾何構(gòu)造類(lèi)似于螺紋20的幾何構(gòu)造，并且包括未示出的第一和第二齒腹，其軸向地彼此相對(duì)，并且分別與第一齒腹260和第二齒腹262相接觸。螺紋14的齒腹相對(duì)于平面P形成角，該角具有的值與角a200和a202相同。螺紋14的齒腹可以是凹形，直線或凸形的。
[0031]角a200、a202、a260和a262的值限定螺紋14、20、26的輪廓。角a200和a260的值是相等的。角a202和a262的值是相等的。
[0032]依據(jù)旋轉(zhuǎn)的方向，螺桿12圍繞其軸線的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致由箭頭F1和F2表示的沿螺母16的軸線X-X'的平移運(yùn)動(dòng)激活?？商娲?，依據(jù)旋轉(zhuǎn)的方向，螺母16圍繞其軸線X-Xr的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致沿螺桿12的軸線X-X'的平移運(yùn)動(dòng)激活。
[0033]滾柱絲杠機(jī)構(gòu)用于的某些應(yīng)用，尤其是，注塑機(jī)需要在螺母16的一個(gè)平移方向上的力比其它方向上的力更大的應(yīng)用。尤其是，在注塑機(jī)的壓縮階段期間，要傳輸?shù)牧Ω?，而?dāng)注塑機(jī)返回至其初始位置時(shí)，要傳輸?shù)牧ο鄬?duì)較低。
[0034]為此，螺紋14，20和26的齒腹是不對(duì)稱(chēng)的，即，螺紋14，20和26的齒腹的角輪廓是不同的。有利地，角a200和a260的值與角a202和a262的值之間的差值是角a200和a260的值的至少15%，優(yōu)選地，至多40%。
[0035]在該示例中，角a200和a260的值嚴(yán)格地大于角a202和a262的值，使得齒腹202和262相對(duì)于軸線比齒腹200和260更加傾斜。因此，齒腹202和262比齒腹200和260允許更大的軸向力的傳輸，相應(yīng)地有利于更好地滑動(dòng)。在箭頭F1的方向上，由該幾何構(gòu)造所允許的力的傳輸更大，因?yàn)辇X腹202，即，運(yùn)動(dòng)力施加在其上的螺母16的部件，沿軸線X-X'相對(duì)于運(yùn)動(dòng)方向。
[0036]螺桿12的螺紋14具有的幾何構(gòu)造類(lèi)似于螺紋20的幾何構(gòu)造，因此，在對(duì)應(yīng)于箭頭F1的方向上運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)的方向上，螺桿12能夠施加更大的轉(zhuǎn)矩。
[0037]優(yōu)選地，為了保持相同的螺紋輪廓深度，角a200和a202的和，或者角a260和a262的和等于90°。作為一示例，角a200和a260每一個(gè)可等于50°，而角a262和a202每一個(gè)可等于40°。
[0038]在圖示的示例中，齒腹260和262具有凸形的輪廓，而齒腹200和202具有直線輪廓。對(duì)于齒腹260和262，角a260和a262由穿過(guò)齒腹260與200之間或者齒腹262與202之間的接觸點(diǎn)C的與齒腹260和262相切的切線T形成。
[0039]根據(jù)圖3所示的本發(fā)明的一替代方案，其中僅示出了螺紋20，齒腹202具有凸形的輪廓。在這種情況下，齒腹262可以具有凸形或直線輪廓。在一未示出的替代方案中，每個(gè)齒腹200和202均可以是凸形的。
[0040]根據(jù)圖4所示的本發(fā)明的另一替代方案，其中，僅示出了螺紋20，齒腹200和202具有凹形的輪廓。在這種情況下，齒腹260和262可以具有凸形的輪廓。
[0041]在一未示出的替代方案中，滾柱24的螺紋26的齒腹260、262可以具有凸形或直線的輪廓。
[0042]以上所描述的實(shí)施方案以及替代方案的特征可以被組合，以獲得本發(fā)明新的實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滾柱絲杠機(jī)構(gòu)(10)，包括: 螺桿(12)，其設(shè)置有外螺紋(14)， 螺母(16)，其圍繞所述螺桿(12)并且與所述螺桿(12)同軸地定位，所述螺母(16)設(shè)置有內(nèi)螺紋(20)，以及 數(shù)個(gè)滾柱(24)，其插在所述螺桿(12)與所述螺母(16)之間，并且每個(gè)滾柱包括與所述螺桿(12)的外螺紋(14)和所述螺母(16)的內(nèi)螺紋(20)嚙合的外螺紋(26)， 所述螺桿(12)、滾柱(24)和螺母(16)的每個(gè)螺紋(14，20，26)均包括第一(200，260)和第二(202，262)軸向相對(duì)著的齒腹，與垂直于所述螺桿(12)的中心軸線)的平面(P)分別形成第一 (a200，a260)和第二 (a202，a262)角，所述滾柱(24)的每個(gè)螺紋(26)的第一和第二齒腹(260，262)分別與所述螺母(16)的螺紋(20)的第一和第二齒腹(200，202)以及所述螺桿(12)的螺紋(14)的第一和第二齒腹相接觸， 所述機(jī)構(gòu)(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.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一角(a200，a260)的值與所述第二角(a202，a262)的值之間的差值是所述第一角(a200，a260)的值的至少15%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一角(a200，a260)的值與所述第二角(a202，a262)的值之間的差值是所述第一角(a200，a260)的值的至多40%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述滾柱(24)的螺紋(26)的第一和/或第二齒腹(260，262)具有凸形的輪廓。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述滾柱(24)的螺紋(26)的第一和/或第二齒腹(260，262)具有直線的輪廓。6.根據(jù)先前權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述螺母(16)的螺紋(20)的齒腹(200，202)具有直線的輪廓。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述螺母(16)的螺紋(20)的齒腹(200，202)具有凹形的輪廓。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項(xiàng)所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述螺桿(12)的螺紋(14)的齒腹是凹形的、直線的，或凸形的輪廓。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，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.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)構(gòu)，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.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述螺桿(12)、滾柱(24)和螺母(16)的螺紋(14，20，26)的齒腹(142，202，262)，其相對(duì)于與所述螺桿(12)的中心軸線(X-X,)垂直的平面(P)的角(a202，a262)是最小的，比其它齒腹(200，140，260)適合于傳輸更大的軸向力。
【專(zhuān)利摘要】該滾柱絲杠機(jī)構(gòu)包括：螺桿，其設(shè)置有外螺紋；螺母，其圍繞螺桿并且與螺桿同軸定位，該螺母設(shè)置有內(nèi)螺紋(20)；以及數(shù)個(gè)滾柱(24)，其插在螺桿與螺母之間，并且每個(gè)滾柱包括與螺桿的外螺紋和螺母的內(nèi)螺紋(20)嚙合的外螺紋(26)。螺桿、滾柱(24)，和螺母的每個(gè)螺紋(20，26)均包括第一(200，260)和第二(202，262)軸向相對(duì)著的齒腹，與垂直于螺桿中心軸線的平面(P)分別形成第一(a200，a260)和第二(a202，a262)角，滾柱(24)的每個(gè)螺紋(26)的第一和第二齒腹(260，262)分別與螺母的螺紋(20)的第一和第二齒腹(200，202)以及螺桿螺紋的第一和第二齒腹相接觸。第一角(a200，a260)的值不同于第二角(a202，a262)的值。
【IPC分類(lèi)】F16H25/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105387161
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510520067
【發(fā)明人】C.博克, F.阿伯維
【申請(qǐng)人】斯凱孚公司
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月21日
【公告號(hào)】DE102015215431A1, US20160053874