专利名称：滚珠螺旋装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滚珠螺旋(ball screw)装置，该装置用于在进给机构中使用，该进给机构用于加工工具、工业机器、半导体制造装置、注模机、金属冲压(metal stamping)机、精密机器等中的移动架台的定位、传递和动力传送，更具体地，涉及一种优选用在电注模机或电金属冲压机中的滚珠螺旋装置。
背景技术：
图2中示出了常规的滚珠螺旋装置。
在滚珠螺旋装置1中，螺旋轴3和螺母6彼此螺旋接合，螺旋轴3在其外表面上具有螺旋槽2，螺母6在其内表面上具有对应于该螺旋槽2的螺旋槽4。
螺母6的螺旋槽(screw groove)4和螺旋轴3的螺旋槽2彼此相对地设置，使得在该两者之间形成螺旋载荷区域。作为滚动元件的多个滚珠5可旋转地安装在该载荷区域中。通过螺旋轴3(或螺母6)的旋转，螺母6(或螺旋轴3)通过滚珠5的滚动移动在轴线方向上移动。
螺母6的一部分侧部制成平的。在该平的表面上，形成一套两个在螺旋槽2和4两者之间通过的循环孔7，以跨在螺纹轴3上。通过将U形的返回管8的两端装配在一套循环孔7的每个中，沿螺旋槽2和4两者之间的载荷区域循环的滚珠5从返回管8的一端进入(scoop up)，并导向至螺母的外部，从而从载荷区域中的另一端返回。这样，形成了滚珠循环路径。
而且，为了将返回管8固定到螺母6的平表面上，采用了图3和4中所示的管道固定件9。通过将金属片金属冲压而以低成本的大规模生产来制造管道固定件9。如图4中所示，在金属片的下表面的靠近中心的位置处，其中该金属片在螺母6的轴线方向上较长，装配在返回管8以压紧返回管8的凹槽9a沿着返回管8的轴线方向倾斜地形成。凹槽9a的两侧为座9b，螺钉通过孔9c形成在该座9b中。
管道固定件9的凹槽9a装配在返回管8上。在该状态下，通过使穿过座9b的螺钉通过孔9c的螺钉9d紧固到形成在螺母6的平表面上的螺钉孔(未示出)上，返回管8固定到螺母6上。
在上述的常规返回管型滚珠螺旋装置中，在使用中由于例如螺旋滚珠的安装误差或安装滚珠螺旋装置的机器本身的刚度不足，可能会出现较大的瞬时载荷作用在滚珠螺旋装置上的情况，滚珠5的循环速度在不同的位置处变化，使得滚珠5聚集在返回管8中，从而产生滚珠5向上推动返回管8的力。如果这样的力作用在返回管8上，由金属片金属冲压制成的管道固定件9趋向于在靠近螺母6的平表面上的座9b处变形，因而返回管8可能会翘起(float up)。
具体的，在电注模机或电金属冲压机中采用的滚珠螺旋装置需要高的载荷能力，为了增加载荷能力，对于螺旋轴直径的滚珠直径设计为尽可能得大。在这种情况下，当滚珠直径大时，滚珠5的循环能也变大。而且，滚珠5向上推返回管8的力也变大，从而必须提高管道固定件的强度。
在管道固定件9需要提高强度的情况下，作为防止返回管8翘起的措施，采用脱氧钢(solid steel)加工的制成的管道固定件。但是，由于该管道固定件通过机械加工一个一个地制出，加工成本不利地增加。
由于滚珠直径大且滚珠5的循环能量大，当螺旋滚珠装置长时间使用时，由于返回管8中的滚珠5的间歇集中(lodging)，比平常更大的力通过返回管8作用在管道固定件上。结果，返回管8由于管道固定件的变形或断裂而翘起，从而影响了滚珠5的平滑循环。这样会不利地影响滚珠螺旋装置的操作性。
而且，在诸如注模机或金属冲压机的机器中安装的滚珠螺旋装置尺寸相对较大且需要高的载荷，该装置在高载荷下以短冲程瞬时运行。即，滚珠螺旋装置通常在往复移动的恶劣条件下使用，其一旦在最大载荷下停止就随后反向运行。
在如此条件下运行使用的滚珠螺旋装置中，由于其中装有该滚珠螺旋装置的机器的刚度不足，瞬时变形载荷作用在螺旋轴和螺母之间。如果滚珠螺旋装置在瞬时变形载荷作用的条件下运行，滚珠的循环速度在载荷路径内变化，使得滚珠集中在连通路径中，形成“滚珠集中(ball lodging)”。结果，使连通路径向左右拉伸的力以及将连通路径向上推的力作用在连通路径上(这些力称为“膨胀力)。
而且，滚珠螺旋装置的连通路径形成为在两点处具有弯曲部分的U形，在该两点处滚珠从载荷路径进入且随后经由弯曲部分、直线部分和另一弯曲部分返回到载荷路径。因此，如果出现滚珠集中，大的膨胀力作用在连通路径的弯曲部分上，且该力在连通路径内变得最大。
为了避免这样的膨胀力的影响，通过弯曲金属管使构成连通路径的返回管一体成形是有效的。但是，在这种情况下，必须一个一个地弯曲金属管，使得生产成本增加。因此，通常，返回管以这样的方式形成，即在滚珠的循环方向上分成两部分。
在设置有分成两部分的返回管的常规滚珠螺纹装置中，通过形成在螺纹轴外表面上的螺纹轴沟槽和形成在螺母内表面上的与该轴沟槽相对的螺母沟槽来形成载荷路径；利用具有弯曲的连通路径的返回管通过接合载荷路径的两端来形成循环路径；且通过沿着循环路径循环的多个滚珠使螺旋轴和螺母螺旋接合。当返回管沿着滚珠的循环方向分为两部分时，该返回管由一对两半分开的管形成。该返回管的中央部分由管道固定件夹住以将两半分开的管彼此压紧，从而确保返回管的相对于由滚珠造成的膨胀力的强度(例如，见专利文献1)。
专利文献1日本实用新型已审公布JP-UM-B-3097525(第4页0012段至第5页0022段以及附图4)。
但是，在上述的现有技术中，由于返回管的中央区域由管道固定件夹住，当滚珠集中出现时产生最大膨胀力的弯曲部分处的返回管的结合部分受迫延伸，阻碍了滚珠的循环。因此，不利地出现循环故障，从而可能损坏滚珠螺旋装置。结果，滚珠螺旋装置的寿命变短。
发明内容
本发明所要解决的问题做出本发明以克服上述这些缺陷。本发明的目的是提供一种能够肯定地且容易地把返回管紧固到螺母的装置，防止当滚珠的循环故障出现时返回管翘起，且确保分开的返回管的弯曲部分的强度。本发明的另一个目的是提供一种能具有低成本管道固定件的滚珠螺旋装置。
解决问题的方法本发明的发明人做了用于普通金属冲压产品的管道固定件的应力分析，并已知施加在装配于返回管中的槽以及靠近螺母的座上的应力较高。基于这些认识，做出本发明。
即，为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种滚珠螺旋装置，包括螺旋轴，该螺旋轴包括在其外表面上形成的螺旋轴沟槽；
螺母，该螺母包括在其内表面上形成的与上述轴沟槽相对的螺母沟槽；载荷路径，该载荷路径由所述轴沟槽和螺母沟槽形成；多个滚珠，该多个滚珠可旋转地安装在所述载荷路径中；连通件，该连通件连通所述载荷路径的两端以将滚珠导向到螺母的外部，且该连通件包括弯曲部分；管道固定件，该管道固定件将所述连通件固定到螺母上；沿着由所述载荷路径和连通件形成的循环路径循环的多个滚珠；以及加强件，该加强件承受作用到所述连通件弯曲部分上的力，且设置在所述管道固定件的外表面上。
根据本发明的第二方面，如本发明第一方面所提出的，优选管道固定件包括将该管道固定件紧固到所述螺母的座；盖住所述连通件并接近平行于该座的脊，且所述加强件至少设置在该脊上。
根据本发明的第三方面，如本发明第一方面所提出的，优选所述连通件包括用于改变滚珠的滚动方向的弯曲部分，且所述加强件设置在靠近该连通件的弯曲部分处。
根据本发明的第四方面，如本发明第一方面所提出的，优选所述管道固定件包括凹槽，所述连通件装配在该凹槽中；座，该座靠近在所述螺母上；以及加强肋，该加强肋一体地形成从而从所述凹槽和座的至少一个的表面上凸起。
根据本发明的第五方面，如本发明第四方面所提出的，优选
所述加强肋的凸起高度为所述管道固定件的厚度的1/5至2倍。
根据本发明的第六方面，如本发明第四方面所提出的，优选所述管道固定件为金属片压制加工(press machining)产品。
根据本发明的第七方面，如本发明第六方面所提出的，优选所述管道固定件经过热硬化处理。
根据本发明的第八方面，如本发明第四方面所提出的，优选所述管道固定件为合成树脂注模产品。
根据本发明的第九方面，如本发明第一方面所提出的，优选所述连通件由沿着滚珠循环方向分成至少两部分的部件形成；所述管道固定件包括连通路径和形成在该连通路径两端上的弯曲部分；且该管道固定件包括盖住该弯曲部分并装配在所述连通件上的装配槽，和设置在该弯曲部分上的加强件。
根据本发明的第十方面，如本发明第九方面所提出的，优选所述连通件由树脂材料制成。
根据本发明的第十一方面，如本发明第九方面所提出的，优选所述连通件由金属材料制成。
根据本发明的第十二方面，如本发明第九方面所提出的，优选所述连通件为金属材料的金属压制加工产品。
根据本发明的第十三方面，如本发明第九方面所提出的，优选所述连通件为树脂材料注模产品。
根据本发明的第十四方面，如本发明第九方面所提出的，优选所述管道固定件为金属片压制加工产品。
根据本发明的第十五方面，如本发明第九方面所提出的，优选所述管道固定件为金属材料的拉伸形成产品。
根据本发明的第十六方面，如本发明第一方面所提出的，优选所述加强件在所述管道固定件的外表面上形成为不均匀形状，或堆起在所述管道固定件的外表面上。
本发明的优势根据本发明，管道固定件将返回管紧固到螺母上，加强肋从装配在返回管上和靠近螺母的座上的凹槽中的至少一个的平面上一体地凸起。因此，管道固定件的凹槽和座的强度能提高。因此，即使当滚珠的循环故障出现，也能防止返回管翘起。因此，能确保滚珠的平滑循环从而优选地保持滚珠螺旋装置的可操作性。
而且，根据本发明，使用管道固定件的加强部分能确保弯曲部分的强度。因此，即使当滚珠集中出现在连通路径中使得大的膨胀力作用在弯曲部分上，也能防止连通件的结合部分被迫膨胀，从而提高了滚珠螺旋装置的寿命。
而且，由于管道固定件能通过金属片金属冲压或合成树脂注模来制出，因此能提供以大规模低成本制造出的管道固定件。
图1为用于说明将本发明的一个实施例的返回管型螺旋装置的返回管紧固到螺母的管道固定件的透视图。
图2为典型的常规返回管型滚珠螺旋装置的截面图。
图3为返回管由常规管道固定件紧固的滚珠螺旋装置的视图。
图4为用于说明常规管道固定件的透视图。
图5为根据第二实施例的滚珠螺旋装置的顶视图。
图6为根据第二实施例的滚珠螺旋装置的截面图。
图7为根据第二实施例的管道固定件的顶视图。
图8为从图7中方向A看到的视图。
图9为示出根据第二实施例的管道固定件连接状态的侧视图。
图10为示出根据第二实施例的返回管连接状态的截面图。
图11为根据第二实施例的连通部件的另一形式的截面图。
图12为根据第三实施例的管道固定件的顶视图。
图13为从图12中方向B看到的视图。
图14为根据第三实施例的管道固定件连接状态的侧视图。
图15为根据第四实施例的管道固定件的顶视图。
图16为从图15中方向C看到的视图。
图17为根据第四实施例的管道固定件连接状态的侧视图。
图18为根据第四实施例的管道固定件的透视图。
附图标记说明1滚珠螺旋装置2螺旋槽(螺旋轴侧)3螺旋轴4螺旋槽5滚珠6螺母7循环孔8返回管10管道固定件11凹槽12座14，15加强肋
101滚珠螺旋装置102螺旋轴103轴沟槽104螺母104a平表面105螺母沟槽106滚珠107返回管108弯曲部分109结合部分110管道固定件111装配槽112小螺钉113连接孔114座116加强部分118法兰119连通块120弯曲部分121，122加强肋具体实施方式
实施例1现在参考附图对本发明的第一实施例进行说明。图1为将本发明的一个实施例的返回管型螺旋装置的返回管紧固到螺母的管道固定件的透视图。顺便提及，本实施例不同于前面参考图2和3说明的常规返回管型滚珠螺旋装置，其不同之处只在于用于紧固返回管的管道固定件。因此，仅说明该不同之处，并且如果需要将使用图2和3中的附图标记。
在本发明第一实施例的返回管型滚珠螺旋装置中，返回管9的两端装配在螺母6的一对循环管7中，使用金属管道固定件10将返回管8紧固到螺母6。管道固定件10通过金属片的金属冲压制出。如图1所示，在金属片的下表面的几乎中央位置处，其中该金属片在螺母6的轴线方向上较长，装配在返回管8中以压住返回管8的凹槽11沿着返回管8的轴线方向倾斜地形成。凹槽11的两侧为座12，座12中形成有螺钉通过孔13。
在本实施例中，加强肋14和15分别一体地金属冲压在凹槽11和座12的外表面上。顺便提及，在本实施例中，加强肋14、15通过金属冲压一体地形成，同时模制管道固定件10，但它们也可以在管道固定件10形成之前或之后形成。
凹槽11侧上的加强肋14形成为具有相对较大的宽度，且在凹槽11外表面的宽度方向上的靠近中心的区域沿该外表面在返回管8的轴线方向上延伸。另一方面，座12侧上的加强肋15形成为具有相对较小的宽度，且在座12的宽度方向上的一侧上沿螺母6的轴线方向延伸。在凹槽11的两侧上的座12上形成的两个加强肋15设置为在宽度方向上接近于平行分开，从而在凹槽11侧上把加强肋14夹在中间。
现在，每个加强肋14、15的凸起高度优选为管道固定件10的片厚度的1/5至2倍。如果加强肋14、15的凸起高度小于管道固定件10的片厚度的1/5，设置加强肋的强度增加率为10％或以下，从而不能获得足够的提高强度的效果。另一方面，如果加强肋14、15的凸起高度超过管道固定件的片厚度的两倍，加强肋的升高突然，使得在加强肋的下表面和管道固定件之间的交叉点处，压制加工中的应力过度，从而可能产生破裂。
而且，在本实施例中，管道固定件10受到诸如渗碳或渗氮的热硬化加工。这样，进一步提高了管道固定件的强度。
管道固定件10的凹槽11装配在返回管8上。在该状态下，通过把螺钉9d穿过座9b的螺钉通过孔13紧固到形成于螺母6的平表面上的螺纹孔(未示出)，返回管8固定到螺母6上。
如上所述，在本实施例中，对于把返回管8紧固到螺母6的管道固定件10，加强肋14、15一体地成形从而从每个凹槽11的外表面凸起，装配到抵靠在螺母6上的返回管8和座12中。由于该原因，能增加凹槽11和座12处的管道固定件10的强度。因此，即使当滚珠5的循环故障出现，也能防止返回管8的翘起。结果，能确保滚珠5的平滑循环，从而理想地保持滚珠螺旋装置的可操作性。因此，能提供用于需要高载荷能力的电注模机或电压制成形机的滚珠螺旋装置。
而且，由于管道固定件10由金属片的金属冲压制成，能提供以低成本大规模生产的管道固定件10。
而且，只要滚珠螺旋装置具有特定的螺母旋转移动，管道固定件10的重量小于由脱氧钢加工的管道固定件。因此，能降低螺母6的弹性载荷。
顺便提及，本发明不限于上述的该实施例，而是能在不偏离本发明精神的范围内做出适当的修改。
例如，在上述实施例中，作为管道固定件10，使用了金属片的金属冲压产品。替换地，管道固定件10也可以是注模产品，以提供与上述相同的操作优点。
而且，在上述实施例中，例如，单个返回管8由单个管道固定件10压住。但是，不限与此，单个管道固定件可形成为能压住多个返回管的形状。
此外，在上述实施例中示例的螺旋槽、螺旋轴、螺母、滚珠、循环孔、滚珠循环路径、返回管、管道固定件、凹槽、座和加强肋的材料、形状、尺寸、构造、数量和布置位置等，是可选的并且只要能实现本发明就不受限制。
现在参考附图，说明本发明的滚珠螺旋装置第二至第四实施例。
实施例2图5为根据第二实施例的滚珠螺旋装置的顶视图。图6为根据第二实施例的滚珠螺旋装置的截面图。图7为根据第二实施例的管道固定件的顶视图。图8为从图7中方向A看到的视图。图9为示出根据第二实施例的管道固定件连接状态的侧视图。图10为示出根据第二实施例的返回管连接状态的截面图。
在图5和图6中，附图标记101表示滚珠螺旋装置。
附图标记102表示滚珠螺旋装置101的螺旋轴。螺旋轴102为诸如合金钢的钢材料的杆状件。在螺旋轴102的外表面上，截面接近于半弧形的轴沟槽103以预定的导程角(lead angle)螺旋地形成。
附图标记104表示滚珠螺旋装置101的螺母。螺母104为诸如合金钢的钢材料的圆柱形部件。在螺母104的内表面上，与轴沟槽103相对且具有截面接近于半弧形的螺母沟槽105形成有与轴沟槽103相同的导程角。
附图标记106表示由诸如合金钢的钢材料制成的滚珠中的一个。这些滚珠沿着由轴沟槽103和螺母沟槽形成的载荷路径旋转，以使螺旋轴102和螺母104彼此螺旋接合。
附图标记107表示作为连通件的返回管。该返回管通过使用诸如钢的金属材料的金属压制加工或使用树脂材料的注模来制造。返回管为具有形成在连通路径107a(见图10)的两点处的弯曲部分108的U形管，该连通路径具有可使滚珠106移动的直径。返回管的两端装配在与螺母沟槽105连通的装配孔中，且通过管道固定件110固定，其中通过在轴线方向上切掉一部分螺母104的外表面而在表面104a中形成该装配孔。
这样，载荷路径的两端通过连通路径107a接合以形成循环路径，滚珠106沿着该循环路径循环。
根据本实施例的返回管107由一对两半分开的管形成，该管沿着滚珠的循环方向在垂直方向(垂直于图5的纸面方向)上分成两部分。当两半分开的管在结合部分109处结合以形成单个返回管107时，它们的内表面形成了连通路径107a。
利用金属片压制加工来弯曲诸如钢的金属材料来形成管道固定件110，如图7和8所示，从而覆盖包括返回管107的连通路径107a的两侧上的弯曲部分108的整个长度，如图5和9所示。管道固定件110由接近于方形截面的装配槽111构成，通过在结合部分109处结合两半分开的管与该装配槽形成返回管107的外表面；如图8中的双点划线所示；以及形成其上有连接孔113的座114，用以通过作为紧固件的小螺钉112。如图10所示，由结合部分109处结合的两半分开的管构成的返回管107的外表面装配在装配槽111中，管道固定件110连接于螺母104的表面104a。
顺便提及，图9中所示的返回管仅示出了其外形。
附图标记116表示加强部分中的一个。利用金属片压制加工通过将诸如钢片的金属材料弯曲为接近于U形来制造出加强部分116。加强部分116设置在对应于装配在管道固定件110的装配槽111中的返回管107的连通路径107a的弯曲部分108a的位置的外部。加强部分116通过诸如粘接的连接方式来连接使其一体地形成在管道固定件110上。
加强件116形成为在垂直于螺母104的轴线方向的方向上和从图7中看到的沿着滚珠106的循环方向形成的平行四边形。加强件116形成为这样的形状使其端部没有达到座114。
顺便提及，加强件116可通过拉伸形成管道固定件110而形成，从而在形成管道固定件110的同时与管道固定件110一体形成。
连接加强部分116的技术不限于粘接，而可以是任何其它连接方法，包括使用摩擦、焊接、螺钉连接等的装配方法。
附图标记118表示设置在螺母104外缘上的法兰。通过穿过法兰118上的螺钉孔的螺钉使该法兰紧固到机器的移动架台上(未示出)。
在上述循环路径中，密封有多个滚珠106和诸如润滑脂的预定量的润滑剂。通过旋转螺旋轴102，滚珠106沿循环路径循环同时在载荷路径上旋转，使得螺母在轴线方向上移动。这样，螺旋轴102的旋转移动转换为直线运动。
以下将说明上述构造的操作。
两半分开的(half-divided)管在结合部分109处结合为单个返回管，通过将返回管的两端装配在与螺母沟槽105连通的装配孔中来连接根据本发明的返回管，其中该装配孔形成在螺母104的表面104a上。在管道固定件110的装配槽111装配到返回管107的外表面上之后，小螺钉112穿过座114的连接孔113并紧固到表面104a上。这样，返回管107固定到螺母104上。
在这种情况下，加强部分116形成在管道固定件110的与返回管107的连通路径107a的两侧上的弯曲部分108相对应的位置上，从而确保弯曲部分108的强度。由于该原因，即使滚珠集中出现在连通路径107a中使得大的膨胀力作用在弯曲部分108上，返回管107的结合部分109也不会被迫地膨胀且因此不会损坏滚珠螺旋装置101。
而且，由于返回管107通过金属压制加工或注模以分开的方式形成，可促进返回管107的加工，从而降低生产成本。
顺便提及，不需要设置加强部分108以盖住返回管107的连通路径107a的整个弯曲部分108。它们只需设置为盖住一部分的弯曲部分。
已经说明了装配在返回管107上的装配槽111覆盖返回管的整个长度。但是，不需要该装配槽111盖住整个弯曲部分108而是可以盖住一部分的弯曲部分108。总之，装配槽111可具有可使加强部分116形成的长度。
如上所述，根据本实施例，返回管沿滚珠的循环方向分为两部分，并装配在形成于管道固定件的装配槽中，使得达到返回管的连通路径的两侧上的弯曲部分的区域被覆盖。而且，形成在管道固定件中的加强部分设置在返回管的弯曲部分上。这样，通过管道固定件的加强部分能够确保弯曲部分的强度。因此，即使滚珠集中出现在连通路径中使得大的膨胀力作用在弯曲部分上，也能够防止返回管的结合部分膨胀，从而实现了滚珠螺旋装置较长的寿命。
顺便提及，在本实施例中，已说明了连通部件为返回管107。但是，连通部件不限于上述结构，而可以是图11中所示的结构。
在图11中，附图标记119表示作为连通部件的连通块。形成有具有与上述返回管107相同的返回管的两侧上的弯曲部分108的连通路径107a。弯曲部分108之间的截面形状形成为弧形，该弧形由直径约等于返回管外径的半弧和在该半弧的切线方向上的两端部的延伸段构成。侧部形成为方形，或两侧上的上角部接近于1/4弧的形状，类似于图9中虚线表示的返回管107的外形。
而且，连通块119的连通路径107a的两端形成为圆柱形，装配在与形成在螺母104的表面104a上的螺母沟槽105连通的装配孔内。类似于上述返回管107，返回管形成为沿滚珠106的循环方向在垂直方向上分成两部分的构造。当这些两半分开的管在结合部分109处结合以形成单个连通块119时，它们的内表面作为连通路径107a。如图11中所示，在连通块119的两侧和其顶上的半弧形装配在管道固定件110的装配槽111中之后，通过管道固定件110将返回管紧固到螺母104的表面104a上。
当这样的连通块119通过使用树脂材料注模制造出时，该连通孔是有效的。
实施例3图12为根据第三实施例的管道固定件的顶视图。图13为从图12中方向B看到的视图。图14为根据第三实施例的管道固定件连接状态的侧视图。在这些附图中，相同的附图标记表示与第二实施例中相同的元件。
在根据本实施例的管道固定件110中，如图14中所示，座114形成在管道固定件110的整个长度上。加强部分116设置在与返回管107的连通路径107a的弯曲部分108相对应的位置处。如图12中所示，当从上方看时，它们形成为由螺母104的轴线方向及其垂直方向形成的方形。如图13所示，它们的端部达到座114以沿着座114设置弯曲段120。
根据管道固定件这样的构造，除了达到与上述第二实施例相同的效果之外，通过沿座形成的弯曲段提高了加强部分的刚度，从而能进一步提高弯曲部分的强度。
实施例4图15为根据第四实施例的管道固定件的顶视图。图16为从图15中方向C看到的视图。图17为根据第四实施例的管道固定件连接状态的侧视图。
顺便提及，在本实施例中，同样的附图标记表示与第三实施例中相同的元件。
在根据本实施例的管道固定件110中，座114形成在管道固定件110的整个长度上。如图17中所示，加强部分116设置在与返回管107的连通路径107a的弯曲部分108相对应的位置处。如图15中所示，当从上方看时，它们形成为由滚珠106的循环方向及其垂直方向形成的方形。如图16中所示，在它们的端部形成有与第三实施例中相同的弯曲段120。
根据管道固定件的这样的构造，能获得与第三实施例相同的效果。
图18为根据第四实施例的管道固定件的透视图。
在该构造中，装配槽111的截面形状形成为弧形，该弧形由直径约等于返回管外径的半弧和在该半弧的切线方向上的两端部的延伸段构成。
而且，如图18中所示，管道固定件110设置有加强肋121和形成在两个座114上的加强肋122，其中该加强肋121通过利用诸如压制加工在滚珠106的循环方向上的装配槽111的中心区域凸起。
如上所述，如果装配槽111形成为设置弧形截面形状，且加上加强肋121、122，则除了上述效果，还能进一步提高管道固定件110的刚度。
顺便提及，在上述每个实施例中，已经说明了返回管被分为两部分。但是，分成的部分的数量不限于两个，而可以是三个或更多。
而且，在上述每个实施例中，已经说明了通过旋转滚珠螺旋装置的螺旋轴，螺母在轴线方向上移动。但是，当本发明应用于通过旋转螺母的滚珠螺旋装置中时，螺旋轴在轴线方向上移动，能获得相同的效果。
此外，通过增加整个管道固定件的厚度，能承受作用于返回管上的应力。但是，只增加压紧部分的厚度，增加了座和其中装配返回管的脊之间的连接段的曲率半径。如果曲率半径增加，座的与螺母相对的接触位置与返回管分开，使得用来紧固管道固定件的螺栓与返回管分开。结果，不能提高上推返回管的方向上的紧固部分的刚度。
而且，支撑返回管的脊的面积减小，从而不能提高使返回管打开/膨胀的刚度。因此，只增大管道固定件的厚度减小了管道固定件限制螺母的能力以及管道固定件限制返回管的能力。
另一方面，如在本发明中所述的，根据加强部分设置在管道固定件的外表面上这一构造，能承受作用在返回管上的应力并且能确保对返回管的限制。
已经参考特定的实施例具体说明了本发明。但是，对本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下能对本发明作出各种形式的修改和改进。
本发明基于2004年12月22日提交的日本专利申请(专利申请号2004-370818)和2005年8月9日提交的日本专利申请(专利申请号2005-231250)，其内容结合在本文中作为参考。
工业实用性根据本发明，即使当滚珠的循环出现故障时，仍能防止返回管翘起，从而能确保滚珠的平滑循环，以优选地保持滚珠螺旋装置的可操作性。
而且，根据本发明，即使滚珠集中出现在连通路径中使得大的膨胀力作用在弯曲部分上，也能够防止连通部件的结合部分被迫膨胀，从而增加滚珠螺旋装置的寿命。
而且，由于能通过金属片的金属冲压或合成树脂的注模来制造管道固定件，能提供以低成本大规模生产的管道固定件。
权利要求
1.一种滚珠螺旋装置，包括螺旋轴，该螺旋轴包括在其外表面上形成的螺旋轴沟槽；螺母，该螺母包括在其内表面上形成的与上述轴沟槽相对的螺母沟槽；载荷路径，该载荷路径由所述轴沟槽和螺母沟槽形成；多个滚珠，该多个滚珠可旋转地安装在所述载荷路径中；连通件，该连通件连通所述载荷路径的两端以将滚珠导向到螺母的外部，且该连通件包括弯曲部分；管道固定件，该管道固定件将所述连通件固定到螺母上；沿着由所述载荷路径和连通件形成的循环路径循环的多个滚珠；以及加强件，该加强件承受作用到所述连通件的弯曲部分上的力，且设置在所述管道固定件的外表面上。
2.如权利要求1所述的滚珠螺旋装置，其中所述管道固定件包括将该管道固定件紧固到所述螺母的座；盖住所述连通件并接近平行于该座的脊，且所述加强件至少设置在该脊上。
3.如权利要求1所述的滚珠螺旋装置，其中所述连通件包括用于改变滚珠的滚动方向的弯曲部分，且所述加强件设置在靠近该连通件的弯曲部分处。
4.如权利要求1所述的滚珠螺旋装置，其中所述管道固定件包括凹槽，所述连通件装配在该凹槽中；座，该座靠近在所述螺母上；以及加强肋，该加强肋一体地形成，从而从所述凹槽和座的至少一个的表面上凸起。
5.如权利要求4所述的滚珠螺旋装置，其中所述加强肋的凸起高度为所述管道固定件的厚度的1/5至2倍。
6.如权利要求4所述的滚珠螺旋装置，其中所述管道固定件为金属片压制加工产品。
7.如权利要求6所述的滚珠螺旋装置，其中所述管道固定件经过热硬化处理。
8.如权利要求4所述的滚珠螺旋装置，其中所述管道固定件为合成树脂注模产品。
9.如权利要求1所述的滚珠螺旋装置，其中所述连通件由沿着滚珠的循环方向分成至少两部分的部件形成；所述管道固定件包括连通路径和形成在该连通路径两端上的弯曲部分；且该管道固定件包括盖住该弯曲部分并装配在所述连通件上的装配槽，和设置在该弯曲部分上的加强件。
10.如权利要求9所述的滚珠螺旋装置，其中所述连通件由树脂材料制成。
11.如权利要求9所述的滚珠螺旋装置，其中所述连通件由金属材料制成。
12.如权利要求9所述的滚珠螺旋装置，其中所述连通件为金属材料的金属压制加工产品。
13.如权利要求9所述的滚珠螺旋装置，其中所述连通件为树脂材料的注模产品。
14.如权利要求9所述的滚珠螺旋装置，其中所述管道固定件为金属片压制加工产品。
15.如权利要求9所述的滚珠螺旋装置，其中所述管道固定件为金属材料的拉伸形成产品。
16.如权利要求1所述的滚珠螺旋装置，其中所述加强件在所述管道固定件的外表面上形成为不均匀形状，或堆起在所述管道固定件的外表面上。
全文摘要
为了肯定地且容易地把返回管紧固到螺母上并防止当滚珠的循环故障出现时返回管翘起和膨胀。滚珠螺旋装置包括螺旋轴，包括在其外表面上形成的螺旋轴沟槽；螺母，包括在其内表面上形成的与上述轴沟槽相对的螺母沟槽；载荷路径，由所述轴沟槽和螺母沟槽形成；多个滚珠，可旋转地安装在所述载荷路径中；连通件，连通所述载荷路径的两端以将滚珠导向到螺母的外部，且该连通件包括弯曲部分；管道固定件，将所述连通件固定到螺母上；以及加强件，承受作用到所述连通件弯曲部分上的力且设置在所述管道固定件的外表面上。
文档编号F16H25/22GK101087968SQ20058004444
公开日2007年12月12日 申请日期2005年12月21日 优先权日2004年12月22日
发明者高桥大树, 永井豊, 信朝雅弘 申请人:日本精工株式会社