循環(huán)滾珠螺母、用于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的組件和用于制造循環(huán)滾珠螺母的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)滾珠螺母(12)，該循環(huán)滾珠螺母具有基體(13)，該基體具有至少一個(gè)循環(huán)滾珠導(dǎo)軌(26)，其中，所述基體(13)是鍛造構(gòu)件，并且所述循環(huán)滾珠導(dǎo)軌(26)通過切削制造方法制成。此外，本發(fā)明的主題是一種用于伺服轉(zhuǎn)向器(14)的滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的組件(10)，該組件具有皮帶盤(16)和按本發(fā)明的循環(huán)滾珠螺母(12)，其中，皮帶盤(16)無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與循環(huán)滾珠螺母(12)連接。此外，本發(fā)明的主題是一種用于制造循環(huán)滾珠螺母(12)的方法。
【專利說明】
循環(huán)滾珠螺母、用于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的組件和用于制造循環(huán)滾珠螺母的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種循環(huán)滾珠螺母和一種用于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的組件。此外，本發(fā)明涉及一種用于制造循環(huán)滾珠螺母的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置例如應(yīng)用于車輛中的伺服轉(zhuǎn)向器。循環(huán)滾珠螺母支承在車輛的轉(zhuǎn)向拉桿上，其中，循環(huán)滾珠螺母在轉(zhuǎn)向拉桿的縱向方向上固定地保持，并且相對(duì)于轉(zhuǎn)向拉桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。在循環(huán)滾珠螺母中并且在轉(zhuǎn)向拉桿上設(shè)置有一致走向的螺紋。在循環(huán)滾珠螺母和轉(zhuǎn)向拉桿之間設(shè)有傳遞器件、例如滾珠，這些傳遞器件嵌入到兩個(gè)螺紋中并且因而使循環(huán)滾珠螺母和轉(zhuǎn)向拉桿彼此耦聯(lián)。如果循環(huán)滾珠螺母相對(duì)于轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)動(dòng)，例如通過接合在循環(huán)滾珠螺母的外周上的皮帶驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)向拉桿經(jīng)由滾珠在縱向方向上相對(duì)于循環(huán)滾珠螺母移動(dòng)。由此，例如可以通過滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置將一個(gè)附加的轉(zhuǎn)向力施加到轉(zhuǎn)向拉桿上。
[0003]為了確保不僅盡可能有效的轉(zhuǎn)向力輔助而且從驅(qū)動(dòng)裝置到轉(zhuǎn)向拉桿的可靠的力傳遞，必要的是，循環(huán)滾珠導(dǎo)軌以非常小的制造公差制成，從而滾珠在循環(huán)滾珠導(dǎo)軌中具有非常小的間隙，但盡管如此可以低摩擦地在循環(huán)滾珠導(dǎo)軌中滾動(dòng)。到目前為止，使用鍛造方法來制造循環(huán)滾珠螺母，其中已知的鍛造方法無法確保用于制造滾珠導(dǎo)軌的足夠的精度或者用于期望精度的制造花費(fèi)是非常高的。此外，位于內(nèi)部的循環(huán)滾珠導(dǎo)軌是難以實(shí)現(xiàn)的，由此使制造花費(fèi)升高。替選的制造方法、如銑削具有如下缺點(diǎn):需要非常高的材料投入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)是提供一種循環(huán)滾珠螺母和一種用于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的組件，它們可以更簡(jiǎn)單和更快速地制造并且具有較低的制造公差。此外，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于制造這種循環(huán)滾珠螺母的節(jié)省材料的方法。
[0005]為了解決所述任務(wù)，設(shè)有用于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)滾珠螺母，該循環(huán)滾珠螺母具有基體，該基體具有至少一個(gè)循環(huán)滾珠導(dǎo)軌，其中，所述基體是鍛造構(gòu)件，并且所述循環(huán)滾珠導(dǎo)軌通過切削制造方法制成。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，不同的方法(一方面鍛造方法和另一方面切削方法)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合?；w在鍛造方法中制成，由此可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省材料的制造。可以在鍛造方法中已將循環(huán)滾珠導(dǎo)軌大致加工到基體中。隨后，借助于一種切削方法來制造或者再處理循環(huán)滾珠導(dǎo)軌，該過該切削方法可以制成具有非常高的精度的循環(huán)滾珠導(dǎo)軌。
[0007]利用切削制造方法來制造循環(huán)滾珠導(dǎo)軌此外具有如下優(yōu)點(diǎn):這在一件式的循環(huán)滾珠螺母的情況下更容易實(shí)現(xiàn)。在鍛造方法中難以加工位于內(nèi)部的循環(huán)滾珠導(dǎo)軌，從而循環(huán)滾珠螺母通常在周邊方向上分成多個(gè)部段，這些部段單獨(dú)地制造并且隨后結(jié)合在一起。但由此在接合部位的區(qū)域中得到凸肩，這些凸肩阻礙傳遞器件在循環(huán)滾珠螺母中的平穩(wěn)運(yùn)行。在按本發(fā)明的循環(huán)滾珠螺母中可能的是，基體的位于內(nèi)部的面首先在鍛造過程中構(gòu)造成平滑的，由此循環(huán)滾珠螺母也可以一件式制成，因?yàn)椴恍枰诨w的內(nèi)表面上的側(cè)凹部。隨后借助于一種切削方法加工出具有非常高的精度的循環(huán)滾珠導(dǎo)軌。
[0008]優(yōu)選地，基體可以通過精鍛方法制成，從而該基體已經(jīng)具有非常低的制造公差。隨后通過切削方法去除的材料量可保持非常低。
[0009]循環(huán)滾珠導(dǎo)軌例如可以通過銑削制成，使得可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)滾珠導(dǎo)軌的非常高的精度。
[0010]此外，為解決所述任務(wù)還提供一種用于伺服轉(zhuǎn)向器的滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的組件，該組件具有皮帶盤和按本發(fā)明的循環(huán)滾珠螺母，其中，皮帶盤無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與循環(huán)滾珠螺母連接。這種兩件式的結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)所述組件的簡(jiǎn)單制造，因?yàn)椴粌H皮帶盤而且循環(huán)滾珠螺母可以單獨(dú)制造。只有在制成具有期望精度的構(gòu)件之后，才將它們組裝。對(duì)于兩個(gè)構(gòu)件而言，也可以使用單獨(dú)的制造方法。
[0011 ]在皮帶盤上和在循環(huán)滾珠螺母上可以設(shè)有相對(duì)應(yīng)的法蘭，用于連接兩個(gè)構(gòu)件，這些法蘭借助于固定器件、尤其是鉚釘或螺釘無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。沿著轉(zhuǎn)向拉桿的縱向方向，皮帶盤和循環(huán)滾珠螺母優(yōu)選利用這些法蘭彼此貼靠，使得通過法蘭和固定器件防止沿著縱向方向的相對(duì)移動(dòng)。
[0012]為了解決所述任務(wù)，還提供一種用于制造用于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)滾珠螺母的方法，該循環(huán)滾珠螺母具有基體，該基體具有至少一個(gè)循環(huán)滾珠導(dǎo)軌，所述方法包括如下制造步驟:
[0013]_利用鍛造方法制成基體;并且
[0014]-在制成基體之后利用切削方法對(duì)所述循環(huán)滾珠導(dǎo)軌進(jìn)行再處理。
[0015]優(yōu)選地，在制成基體之后對(duì)所述循環(huán)滾珠導(dǎo)軌進(jìn)行銑削。
【附圖說明】
[0016]另外的優(yōu)點(diǎn)和特征在后續(xù)說明中結(jié)合附圖得到。在這些附圖中:
[0017]-圖1是用于具有按本發(fā)明的循環(huán)滾珠螺母的滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的按本發(fā)明的組件的局部剖開的和透視性的視圖；
[0018]-圖2是伺服轉(zhuǎn)向器連同按本發(fā)明的組件的示意圖；
[0019]-圖3a和3b是用于制造按本發(fā)明的循環(huán)滾珠螺母的按本發(fā)明的方法的不同步驟的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在圖1中示出了一個(gè)組件10，其具有用于在圖2中局部示出的伺服轉(zhuǎn)向器14的循環(huán)滾珠螺母(Kugelumlaufmutter) 12。除了循環(huán)滾珠螺母12之外，所述組件10還具有皮帶盤16，該皮帶盤無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與循環(huán)滾珠螺母12連接。
[0021]如在圖1中看到的那樣，循環(huán)滾珠螺母12具有大致圓柱形的基體13。在循環(huán)滾珠螺母12的基體13上以及在皮帶盤16上設(shè)有法蘭18、20，它們?cè)诳v向方向L上相互貼靠并且借助于多個(gè)固定器件22、在這里所示的實(shí)施形式中是鉚釘沿著縱向方向并且也沿著周邊方向固定地彼此連接。在循環(huán)滾珠螺母12的內(nèi)表面24上設(shè)有多個(gè)螺紋類型構(gòu)造的循環(huán)滾珠導(dǎo)軌26。在皮帶盤的外側(cè)上設(shè)有齒廓27。
[0022 ]在圖2中所示的伺服轉(zhuǎn)向器14包括轉(zhuǎn)向拉桿28，其帶有螺紋30，該螺紋的定向和導(dǎo)程與循環(huán)滾珠螺母12的循環(huán)滾珠導(dǎo)軌26—致。組件10相對(duì)于轉(zhuǎn)向拉桿28可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承并且沿縱向方向L抗推力地保持。在循環(huán)滾珠螺母12和轉(zhuǎn)向拉桿28之間設(shè)有多個(gè)傳遞器件、尤其是滾珠，這些傳遞器件不僅嵌入循環(huán)滾珠導(dǎo)軌(Kugelumlaufbahn)26中而且也嵌入到轉(zhuǎn)向拉桿28的螺紋30中，由此循環(huán)滾珠螺母12與轉(zhuǎn)向拉桿28耦聯(lián)。
[0023]組件10的皮帶盤16經(jīng)由皮帶32與伺服轉(zhuǎn)向器14的驅(qū)動(dòng)裝置34耦聯(lián)。如果組件10通過驅(qū)動(dòng)裝置34轉(zhuǎn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)向拉桿28由于經(jīng)由滾珠的耦聯(lián)沿著縱向方向L移動(dòng)，由此轉(zhuǎn)向輔助力作用于轉(zhuǎn)向拉桿28上。
[0024]為了確保組件10并且因而伺服轉(zhuǎn)向器14的可靠功能，必要的是，循環(huán)滾珠導(dǎo)軌26以非常高的精度制成，使得傳遞器件能夠以非常低的阻力在這些循環(huán)滾珠導(dǎo)軌中滾動(dòng)并且盡管如此具有盡可能小的間隙。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)鍛造方法中、尤其是在一個(gè)精鍛方法中制成循環(huán)滾珠螺母12或者循環(huán)滾珠螺母12的基體13(圖3a)。緊接著通過一個(gè)切削制造方法、例如通過銑削制成或再處理循環(huán)滾珠導(dǎo)軌26 (圖3b)。
[0026]通過該制造方法，循環(huán)滾珠螺母12的快速和簡(jiǎn)單的制造是可能的。所述鍛造方法能實(shí)現(xiàn)基體13的節(jié)省材料的制造，從而產(chǎn)生非常少的材料廢料。反之，利用切削制造方法來制造整個(gè)基體13或者循環(huán)滾珠螺母12導(dǎo)致非常高的材料消耗。出于這個(gè)原因，能實(shí)現(xiàn)非常低的制造公差的該方法僅用于制造和/或再處理循環(huán)滾珠螺母12的需要該精度的區(qū)域、SP循環(huán)滾珠導(dǎo)軌26。通過將切削制造方法減到僅循環(huán)滾珠導(dǎo)軌上能實(shí)現(xiàn)循環(huán)滾珠螺母12的節(jié)省材料的制造。
[0027]代替銑削方法，也可以使用其它任何合適的切削制造方法來制造循環(huán)滾珠導(dǎo)軌
26 ο
[0028]在這里所示的實(shí)施形式中，組件10構(gòu)造為兩件式的，具有一個(gè)皮帶盤16和一個(gè)循環(huán)滾珠螺母12。根據(jù)組件10的結(jié)構(gòu)，這些構(gòu)件也可以彼此構(gòu)造成一件式的。尤其是皮帶盤16可以是循環(huán)滾珠螺母12的基體13的一部分。
[0029]在皮帶盤16和循環(huán)滾珠螺母12之間的無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接也可以按其它方式、例如通過合適的轉(zhuǎn)矩傳遞輪廓形成。特別地，取代鉚釘，也可以使用螺釘或其它合適的固定器件22。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)滾珠螺母(12)，該循環(huán)滾珠螺母具有基體(13)，該基體具有至少一個(gè)循環(huán)滾珠導(dǎo)軌(26)，其中，所述基體(13)是鍛造構(gòu)件，并且所述循環(huán)滾珠導(dǎo)軌(26)通過切削制造方法制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)滾珠螺母，其特征在于，所述基體(13)通過精鍛方法制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)滾珠螺母，其特征在于，所述循環(huán)滾珠導(dǎo)軌(26)通過銑削制成。4.用于伺服轉(zhuǎn)向器(14)的滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的組件(10)，該組件具有皮帶盤(16)和根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的循環(huán)滾珠螺母(12)，其中，皮帶盤(16)無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與循環(huán)滾珠螺母(12)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件(10)，其特征在于，在皮帶盤(16)上和在循環(huán)滾珠螺母(12)上設(shè)有相對(duì)應(yīng)的法蘭(18、20)，這些法蘭與固定器件(22)、尤其是鉚釘或螺釘無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。6.用于制造用于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)裝置的循環(huán)滾珠螺母(12)的方法，該循環(huán)滾珠螺母具有基體(13)，該基體具有至少一個(gè)循環(huán)滾珠導(dǎo)軌(26)，所述方法具有下述制造步驟: -利用鍛造方法制成基體(13);并且 -在制成基體(13)之后利用切削方法對(duì)所述循環(huán)滾珠導(dǎo)軌(26)進(jìn)行再處理。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，對(duì)所述循環(huán)滾珠導(dǎo)軌(26)進(jìn)行銑削。
【文檔編號(hào)】B21K1/26GK106030156SQ201580009394
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日
【發(fā)明人】P·烏爾班
【申請(qǐng)人】Trw汽車股份有限公司