专利名称：滚珠螺旋装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于各种进给装置的滚珠螺旋装置，尤其是需要 高载荷容量的机床用等的滚珠螺旋装置。
背景技术：
在现有机床等上使用的滚珠螺旋装置中，由于使在载荷旋转路径 中一边旋转一边移动的滚珠无限循环，因此通过循环管形成滚珠返回 通路，及由载荷旋转路径与返回通路所构成的滚珠无限循环路径的场 合很多。不过，在通过循环管形成滚珠返回通路的滚珠螺旋装置中， 当从载荷旋转路径往返回通路扳动滚珠时，由于滚珠与形成在循环管 端部的凸榫部碰撞，因此具有易产生噪音和振动之类的问题。
作为为消除此问题方案的滚珠螺旋装置来说，例如日本专利文献
1中有所记载。该滚珠螺旋装置，如图3所示在螺母2的两个端部处具 备一对末端偏转器6，由于通过该末端偏转器6将扳动完毕的滚珠从载 荷旋转路径8导入到形成在螺母2上的直线状的返回通路10，从而能 使滚珠无限循环。该滚珠螺旋装置，当滚珠从载荷旋转路径8向返回 通路10移动时，通过末端偏转器6沿着丝杠的切线方向扳动滚珠。为 此，正在降低末端偏转器6的滚珠扳动部上产生的滚珠冲撞力，从而 可以实现运转速度高速化，并降低噪音和振动的发生。
另外，在滚珠螺旋装置中，对装填在载荷旋转路径内的滚珠施加 预压的情形很多。作为对装填在载荷旋转路径内的滚珠施加预压的结 构来说，具有如图4所示的结构。在该滚动丝杠装置1中，两个螺母 2a、 2b与一根丝杠4相螺合。螺母2a、 2b沿着丝杠4的轴向相连接， 垫片12夹装在螺母2a与螺母2b的相对的端面之间处。并且，通过垫
片12，对装填在载荷旋转路径内的滚珠施加两点接触预压。
发明内容
可是，在日本专利文献1记载的滚珠螺旋装置中，当使滚珠无限 循环时，利用一对末端偏转器6之中的一方扳动滚珠，使该扳动完毕
的滚珠经过返回通路从一对末端偏转器6之中的另一方返回到载荷旋
转路径。因此，为了提高滚珠丝杠的载荷容量，使装填在负载旋转路 径内滚珠数增加时，就变成增加装填在整圈回路内的滚珠，结果容易 产生滚珠的相互竞争。因而，由于在载荷旋转路径内变得容易发生滚 珠的堵塞，导致滚珠螺旋装置的运转性及耐久性降低。
另外，在如图4所示的滚珠螺旋装置1中，通过夹装在螺母2a与 螺母2b的相对端面之间处的垫片12，对装填在载荷旋转路径内的滚珠 施加两点接触预压。为此，与通过四点接触预压(预压过大)，对装 填在载荷旋转路径内的滚珠施加预压的情形相比较，连接后的螺母2a、 2b的轴向长度增长，使滚珠螺旋装置1大型化了。
本发明主要针对上述之类方面的问题而作出的发明，本发明的课 题是提供一种可小型化的滚珠螺旋装置，该滚珠螺旋装置可以不增加 装填在整圈回路中的载荷旋转路径内的滚珠数目而能够提高载荷容 量，并可以提高运转性及耐久性。
为解决上述的课题，本发明之中权利要求1记载的发明是一种滚 珠螺旋装置，该滚珠螺旋装置具备丝杠，该丝杠外周面具有螺旋状 丝杠侧滚珠旋转槽、螺母，该螺母内周面具有与所述丝杠侧滚珠旋转 槽对向的螺母侧滚珠旋转槽和多个滚珠，该多个滚珠旋转自如地装填 在所述两个滚珠旋转槽之间形成的载荷旋转路径内，以及
在所述螺母上具备末端偏转器，从所述末端偏转器的一个端部将在 所述载荷旋转路径内移动的所述滚珠向所述丝杠的切线方向扳动，并 从另一个端部使扳动后的滚珠返回到所述载荷旋转路径内，其特征在
于沿着所述丝杠的中心轴连接多个所述螺母。
根据本发明，使滚珠螺旋装置运转时，由于从末端偏转器的一端部 向丝杠的切线方向扳动在载荷旋转路径内一边旋转一边移动多个滚 珠，因此降低了末端偏转器的滚珠扳动部所产生的滚珠冲撞力。
另外，由于沿着丝杠的轴方向连接了多个具备末端偏转器的螺母， 因此不会增加装填在载荷旋转路径内的滚珠数目，也能够提高滚珠装 置的载荷容量。
进而，权利要求2中记载的发明，也可以沿着丝杠的中心轴，没有 介以垫片而以螺母互相对向的端面彼此直接接连的方式连接多个螺 母。
由于连接了的多个螺母的轴向长度并没有增加，就可以小型化。
其次，权利要求3中记载的发明为根据权利要求1或权利要求2中 记载的发明，其特征在于对装填在所述载荷旋转路径内的多个滚珠均 等地施加四点接触预压在所述载荷旋转路径内配置了比所述滚珠直径 还大的过大滚珠，使得对装填在所述载荷旋转路径内的多个滚珠均等 地施加四点接触预压。
根据本发明，不会增大连接后的多个螺母轴向长度，也可以提高滚 珠螺旋装置的载荷容量。
另外，权利要求4中记载的发明，通过在连接了多个螺母的状态下
来加工螺母侧滚珠丝杠旋转槽，使用对装填在一个螺母的载荷旋转路 径内的滚珠施加四点接触预压时同样的方法，也可以对装填在多个螺 母的载荷旋转路径内的滚珠施加四点接触预压，因此能够提高滚珠螺 旋装置的生产性。
根据本发明，可以不用增加装填在整圈回路中的载荷旋转路径内的 滚珠数目，从而提高滚珠螺旋装置的负载容量，可以提高滚珠螺旋装 置的运转性及耐久性，并可以使滚珠螺旋装置小型化。
图1为表示本发明实施方式的滚珠螺旋装置图。
图2为表示本能发明实施方式变形例的滚珠螺旋装置图。
图3为现有滚珠螺旋装置上具备的末端偏转器结构图。
图4为表示现有的滚珠螺旋装置图。 图5为无法兰盘而用定位键结合两个螺母的例子。 图6为对接并固定两个螺母法兰盘的例子。 图7为将盘簧插入到两个螺母法兰盘之间给弹簧加压的例子。 标号说明
1滚珠螺旋装置 2螺母 4丝杠
6末端偏转器 8载荷旋转路径 10返回通路 12垫片
具体实施例方式
接着， 一面参照附图一面说明本发明的实施方式。
首先，参照图1说明本发明实施方式的结构。并且，有关与图3 及图4相同的结构都标以相同标号来说明。
本实施方式的滚珠螺旋装置具备外周面上具有螺旋状的丝杠侧 滚珠旋转槽的丝杠；内周面上具有与丝杠侧滚珠旋转槽对向的螺母侧
滚珠旋转槽的螺母；和旋转自如地装填在两个滚珠旋转槽之间所形成 的载荷旋转路径内的多个滚珠。
螺母与如图4所示的现有滚珠螺旋装置相同，备有末端偏转器， 该末端偏转器使在载荷旋转路径内移动的滚珠从一个端部向丝杠的切 线方向扳动，并使扳动后的滚珠从另一端部返回载荷旋转路径内。
并且，就是由于螺母对丝杠相对旋转，并通过滚珠的旋转而使螺 母沿轴向移动的结构。
如图1所示，本实施方式的滚珠螺旋装置1中，两个螺母2a、 2b 对一根丝杠4进行螺合，这些螺母2a、 2b以互相对向的端面相互接连 的状态，沿着丝杠4的轴向将其连接起来。
另外，在螺母2a及螺母2b与丝杠4之间形成载荷旋转路径内的 至少一条路径内配置了比滚珠直径还大的过大滚珠。过大滚珠要这样 配置，使其相对于螺母2a、 2b与丝杠4之间所形成的各个载荷旋转路 径内装填的多个滚珠均等地施加四点接触预压。
其次，说明具备上述结构的滚珠螺旋装置1的作用、效果等。 由于螺母2a、 2b对丝杠4相对旋转，并通过滚珠的旋转而使螺母 2a、 2b沿轴向移动时，各个载荷旋转路径内装填着的多个滚珠在各个 载荷旋转路径内一边旋转一边移动。并且，各个载荷旋转路径内一边 旋转一边移动的多个滚珠，被从末端偏转器的一个端部向丝杠4的切 线方向扳动，经由末端偏转器内向另一端部移动，再从末端偏转器的 另一个端部返回到各个载荷旋转路径内。即，当螺母2a、 2b对丝杠4 相对旋转时，装填在各个载荷旋转路径内的多个滚珠就在由载荷旋转 路径与末端偏转器构成的无限循环路径内进行无限循环。
因而，如果在本实施方式的滚珠螺旋装置1，由于螺母2a、 2b对
丝杠4相对旋转，并通过滚珠的旋转而使螺母2a、 2b沿轴向移动，一 边旋转一边移动各个载荷旋转路径内的滚珠，就会在末端偏转器的一 个端部向丝杠4的切线方向扳动。由于末端偏转器的滚珠扳动部产生 的滚珠冲撞力的降低，也降低了发生的噪音及振动，就可以使滚珠螺 旋装置1的运转速度高速化，并可以提高滚珠螺旋装置1的耐久性及 运转性。
另外，由于将两个螺母2a、 2b沿着丝杠4的轴向连接起来，因此 不用增加装填在整圈回路的载荷旋转路径内的滚珠数目，也可以提高 滚珠螺旋装置1的载荷容量。
进而，由于将两个螺母2a、 2b互相对向的端面彼此不介以垫片而 是直接接连的状态，沿着丝杠4的轴向连接一起，因此能避免这些连 接后的螺母2a、 2b的轴向长度增长，从而可使滚珠螺旋装置1小型化。
另外，使用和对于装填在一个螺母2的载荷旋转路径内的多个滚 珠施加四点接触预压时相同的方法，也可以对装填在连接了的两个螺 母2a、 2b的各个载荷旋转路径内的多个滚珠施加四点接触预压，因此 可以提高滚珠螺旋装置1的生产性。
并且，虽然说明了本实施方式的滚珠螺旋装置1中将两个螺母2a、 2b连接一起的情况，但是并不限定于此，如图2所示，连接三个的螺 母2a 2b也可。这种情形下，进一步地提高了滚珠螺旋装置1的载荷 容量。还有，连接四个以上的螺母也可。
而且，在本实施方式的滚珠螺旋装置1中，就对于装填在载荷旋 转路径内的多个滚珠施加四点接触预压的方法来说，虽采用将比滚珠 直径还大的过大滚珠配置在载荷旋转路径内的方法，但施加四点接触 预压的方法并不限定于此。即，也可以是，例如预先决定过大尺寸滚 珠的滚珠直径，之后通过调合滚珠直径来加工丝杠侧滚珠旋转槽或者 螺母侧滚珠旋转槽，对装填在载荷旋转路径内的多个滚珠施加四点接 触预压的结构。另外，也可以采用在决定滚珠直径之前精加工连接了 多个螺母的状态下的螺母侧滚珠旋转槽，对装填在多个螺母的载荷旋 转路径内的滚珠施加四点接触预压的结构。这种情形下，由于可以将 连接了的多个螺母作为整体加以使用，因此不会增加连接的螺母轴向 长度，就可以提高滚珠螺旋装置的载荷容量。
另外，对装填在载荷旋转路径内的多个滚珠施加预压并不限定于 四点接触预压，两点接触预压也可。这种情形下，采用对不增长连接 了的多个螺母轴向长度施加两点接触预压的方法，例如，对丝杠侧滚
珠旋转槽与螺母侧滚珠旋转槽之间的簧片(lead)产生差值的方法，能 够对装填在各个载荷旋转路径内的多个滚珠施加两点接触预压。
另外，图5为无法兰盘而用定位键结合两个螺母的例子。在螺母 一侧，用螺栓等固定着定位键。若采用这种固定方法，就能够使螺母 的外径縮小。
另外，图6为对接并固定两个螺母的法兰盘的例子。图6(a)为相 对丝杠方向从垂直方向、图6 (b)为相对丝杠方向从平行方向各自观 察的图。若采用这种固定方法，固定螺母的法兰盘位于两个螺母的中 央处，与图1的实施例相比，由于两个螺母的轴向刚性变得均匀，对 螺母的旋转槽施加的载荷也变得均匀了，将以更高刚性延长寿命。
进而，图7为将盘簧插入到两个螺母法兰盘之间给弹簧加压的例 子。图7(a)为相对丝杠方向从垂直方向、图7 (b)为相对丝杠方向从 平行方向，各自观察的图。通过若采用这种固定方法，由于弹簧吸收 了两个螺母旋转槽的微小相位误差，因此每个滚珠承受的负载变得更
加均匀，和用末端偏转器降低滚珠冲撞力的效果合起来，成了运转性 良好的滚珠丝杠。
权利要求
1.一种滚珠螺旋装置，所述滚珠螺旋装置具备丝杠，该丝杠外周面具有螺旋状丝杠侧滚珠旋转槽、螺母，该螺母内周面具有与所述丝杠侧滚珠旋转槽对向的螺母侧滚珠旋转槽和多个滚珠，该多个滚珠旋转自如地装填在所述两个滚珠旋转槽之间形成的载荷旋转路径内，以及在所述螺母上具备末端偏转器，从所述末端偏转器的一个端部将在所述载荷旋转路径内移动的所述滚珠向所述丝杠的切线方向扳动，并从另一个端部使扳动的滚珠返回到所述载荷旋转路径内，其特征在于沿着所述丝杠的中心轴连接多个所述螺母。
2. —种滚珠螺旋装置，具备丝杠、螺母和多个滚珠，该丝杠外 周面具有螺旋状丝杠侧滚珠旋转槽，该螺母内周面具有与所述丝杠侧滚珠旋转槽对向的螺母侧滚珠旋转槽，该多个滚珠旋转自如地装填在 所述两个滚珠旋转槽之间形成的载荷旋转路径内，以及在所述螺母上具备末端偏转器，从所述末端偏转器的一个端部将 在所述载荷旋转路径内移动的所述滚珠向所述丝杠的切线方向扳动， 并从另一个端部使扳动后的滚珠返回到所述载荷旋转路径内，其特征 在于沿着所述丝杠的中心轴，将多个所述螺母以对向的端面彼此接连 的方式进行连接。
3. 根据权利要求1或2记载的滚珠螺旋装置，其特征在于在所 述载荷旋转路径内配置了比所述滚珠直径还大的过大滚珠，使得对装 填在所述载荷旋转路径内的多个滚珠均等地施加四点接触预压。
4. 一种滚珠丝杠制造方法，在连接多个螺母的状态下根据权利要 求书1 3记载的加工滚珠旋转槽。
全文摘要
提供一种可以提高运转性及生产性的滚珠螺旋装置。该滚珠螺旋装置1具备外周面上有螺旋状丝杠侧滚珠旋转槽丝的杠轴4、内周面上有与丝杠侧滚珠旋转槽对向的螺母侧滚珠旋转槽的螺母2以及旋转自如地装填在两个滚珠旋转槽之间形成的载荷旋转路径内的多个滚珠，在螺母2上还具备末端偏转器，从一个端部将在载荷旋转路径内移动的滚珠向所述丝杠的切线方向扳动，并从另一个端部使扳动后的滚珠返回所述载荷旋转路径内，以互相对向的端面彼此接连的状态沿着丝杠4的轴向，连接两个螺母2a、2b。
文档编号F16H25/24GK101103216SQ200680001990
公开日2008年1月9日 申请日期2006年1月6日 优先权日2005年1月7日
发明者水口淳二 申请人:日本精工株式会社