专利名称：滚珠丝杠的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滚珠丝杠，尤其涉及一种内部循环式滚珠丝杠，它广泛用于各种工业机械以及用作汽车零件。
背景技术：
用作汽车零件，例如执行器等的滚珠丝杠，一般包括外周面上具有螺旋形钢球滚道的丝杠轴，以及内径大于丝杠轴外径的螺母。当固定螺母不转但转动丝杠轴时，装在丝杠轴和螺母之间滚动自如的多个钢球在丝杠轴外周面与螺母内周面上对向形成的滚道之间滚动，螺母也随之在丝杠轴轴向发生直线运动。为了使滚珠丝杠的螺母在整个丝杠轴长度上进行直线运动，需要使前述钢球无限循环。此前，作为滚珠丝杠的钢球无限循环方法，例如，专利文献I公开了一种偏向件循环法，其通过在螺母内安装偏向件，实现了钢球的无限循环。专利文献专利文献I本特公昭55-21225号公报专利文献2日本特开2003-307263号公报
实用新型内容实用新型要解决的课题但上述滚珠丝杠，不仅需要除螺母以外的钢球循环零件一偏向件，而且需要在螺母上加工安装偏向件的孔，因此增加了零件成本和加工成本。为了解决这个问题，专利文献2公开了另一种内部循环式滚珠丝杠。它在螺母内周面上沿径向设置弧形导向突起，在弧形导向突起上设置钢球循环槽，使钢球越过丝杠轴外径，实现钢球循环。这种内部循环式滚珠丝杠不需要偏向件，也不需要在螺母上设置安装偏向件的孔，因此可以降低零件成本和加工成本。但需要在螺母内周面上设置导向突起。于是，除了螺母的切削加工以外，还需要在螺母内周面上加工导向突起，为此需要花费许多人工和费用，仍然存在成本高这个问题。鉴于以上问题，本实用新型的目的是提供一种不增加成本的内部循环式滚珠丝杠。解决课题的手段为了实现以上目的，本实用新型涉及的滚珠丝杠包括外周面上设有螺旋形钢球滚道的丝杠轴；螺母，其内径大于丝杠轴外径，且在其内周面上设有与所述丝杠轴钢球滚道相对应的螺旋形的螺母钢球滚道；以及多个钢球，通过所述丝杠轴与所述螺母的相对转动，所述多个钢球在所述钢球滚道之间滚动。其特征在于在所述螺母的内周面上设有钢球循环槽，它使在所述钢球滚道之间滚动的钢球，越过丝杠轴外径进行循环。同时，在所述螺母钢球滚道与所述钢球循环槽的连接部设有退刀槽。另外，所述退刀槽比所述螺母钢球滚道深，并且可以沿所述螺母钢球滚道设置。更进一步，在所述钢球循环槽与所述退刀槽的交界处以及所述退刀槽与所述螺母钢球滚道的交界处中，优选至少一个交界处为平滑过渡。还有，所述退刀槽的深度，优选小于所述钢球的直径的1/4。更进一步，优选具有多个所述螺母钢球滚道、所述钢球循环槽以及所述退刀槽形成的环路。所述多个环路可以按照将所述钢球循环槽在圆周方向等间隔的方式配置，也可以按照将所述钢球循环槽同位相的方式配置。再有，所述丝杠轴钢球滚道和/或所述螺母钢球滚道的截面可以设计成哥特形，也可以设计成单圆弧形。实用新型的效果根据本实用新型，对形成于螺母内周面上的螺母钢球滚道进行研磨加工时，砂轮不与钢球循环槽发生干涉，可以对螺母钢球滚道实施高精度的研磨加工。
图1是本实用新型提供的一种具体实施方式
的滚珠丝杠的轴向截面图。图2是图1中沿I1-1I方向的截面视图。图3是图1中沿螺母轴向的截面图。图4是图3中沿IV-1V方向的截面视图。图5的(a)、(b)是本实用新型涉及的滚珠丝杠的效果说明图。附图标记说明11 丝杠轴12 螺母13 钢球14 丝杠轴钢球滚道15 螺母钢球滚道16 钢球循环部17 钢球循环槽18 砂轮19 退刀槽20 通孔21 轴承安装孔
具体实施方式
以下参照附图对本实用新型的具体实施方式
进行说明。图1是本实用新型提供的一种具体实施方式
的滚珠丝杠的轴向截面图。图2是图1中沿I1-1I方向的截面视图。如图所示，本实施方式之滚珠丝杠10具有丝杠轴11和螺母12，螺母12的内径大于丝杠轴11的外径。螺母12与丝杠轴11之间装有多个钢球13。丝杠轴11的中心部具有贯穿轴向的通孔20，在通孔20内装入轴(图中未标出)。另外，与丝杠轴11的轴向垂直的截面呈圆形。丝杠轴11的外周面上自一端至另一端设有螺旋形丝杠轴钢球滚道14。另一方面，在螺母12的内周面上，设有与丝杠轴钢球滚道14相对应的螺旋形螺母钢球滚道15，所述螺母钢球滚道15具有一个导程。钢球滚道14和15互相面对，如果丝杠轴11或螺母12中的一个绕中心轴旋转，钢球13将在钢球滚道14和15之间滚动。还有，图中螺母12的左边设有轴承安装孔21，在轴承安装孔21中安装轴承，以支撑穿插在丝杠轴11的通孔20中的轴。图3是螺母12的轴向截面图。如该图所示，在螺母12上设有钢球循环部16，钢球循环部16使钢球13在丝杠轴钢球滚道14和螺母钢球滚道15之间无限循环滚动。钢球循环部16的内径大于丝杠轴11的外径，小于钢球13的节圆直径dm(参看图2)，并且与螺母12的中心轴CL同轴。还有，钢球循环部16至少具有形成于螺母12内周面上的螺母钢球滚道15的一个导程所对应的轴向长度L。在钢球循环部16的内周面上，设有S字形的钢球循环槽17，所述钢球循环槽17使在钢球滚道14和15之间滚动的钢球13，越过丝杠轴11的外径部Ila(参看图1)进行循环。图4是图3中沿IV-1V方向的截面视图。如该图所示，形成于螺母12内周面上的螺母钢球滚道15由砂轮18研磨加工而成。螺母钢球滚道15与钢球循环槽17的连接部设有防止砂轮18干涉的退刀槽19。在以上滚珠丝杠结构中，如果将螺母12固定不转，绕中心轴转动丝杠轴11，钢球13便在丝杠轴11和螺母12的钢球滚道14、15之间滚动，螺母12也随之在轴向移动。此时，在钢球滚道14、15之间滚动的钢球13，通过形成于钢球循环部16内周面上的钢球循环槽17无限循环。因此，前述现有的滚珠丝杠结构中，为了使钢球循环而在螺母上设置的偏向件以及安装偏向件而开设的孔，便可以省去，从而降低了滚珠丝杠的成本。还有，在上述实施方式中，由于钢球循环部16与螺母12的中心轴相同，同为圆环形，而且在螺母12上设置了钢球循环部16。因此，如图5的(a)、(b)所示，螺母12和钢球循环部16可同时加工(例如锻造、切削)，一次完成，故可以进一步降低成本。更进一步，如上述实施方式所述，由于在螺母钢球滚道15与钢球循环槽17的连接部设置了防止与砂轮18干涉的退刀槽19，因此对螺母钢球滚道15进行研磨加工时，砂轮18不与钢球循环槽17发生干涉，可对螺母钢球滚道15进行高精度的研磨加工。本实用新型不限于上述实施方式。在不脱离本实用新型的中心思想的范围内，可以有多种实施方式，例如，钢球滚道14和15的截面形状，可设计成哥特形，也可设计成单圆弧形等等。另外，在上述实施方式中，钢球循环槽17与退刀槽19的交界部31和退刀槽19与螺母钢球滚道15的交界部32中，优选至少一个交界部为平滑过渡。实现平滑过渡的方法有对交界部实施喷丸加工或刷子抛光加工等。加工顺序是首先在螺母12的圆柱形材料上加工螺母钢球滚道15和钢球循环槽17，然后进行热处理，最后对所述交界部进行喷丸加工或刷子抛光加工等。更进一步，上述实施方式中，退刀槽19的深度，优选小于钢球13的直径的1/4。将退刀槽19的深度设置在以上范围内，可以使钢球I3顺畅循环。另外，退刀槽19的深度的定义是退刀槽19的径向最大内侧半径与螺母钢球滚道15的沟底内侧半径之间的差。还有，钢球循环槽17的深度的定义是钢球循环槽17的径向最大内侧半径与螺母钢球滚道15的沟底内侧半径之间的差。[0049] 而且，上述实施方式之滚珠丝杠优选具有多个由所述螺母钢球滚道15、所述钢球循环槽17以及所述退刀槽19形成的环路。多个环路可以提高滚珠丝杠10的承载能力。在螺母12旋转、丝杠轴11直线移动之用途，所述多个环路优选多个钢球循环槽17在圆周方向等间隔配置。据此，可以降低螺母12旋转时的跳动。还有，在丝杠轴11旋转、螺母12直线移动之用途，所述多个环路优选钢球循环槽17等位相配置。据此，可以进一步提高特定位相(与钢球循环槽17成180°时的位相)下螺母的承载能力。
权利要求1.一种滚珠丝杠，其包括 丝杠轴，在其外周面上具有螺旋形的丝杠轴钢球滚道； 螺母，其内径大于丝杠轴的外径，在其内周面上具有与所述丝杠轴钢球滚道相对应的螺旋形的螺母钢球滚道； 多个钢球，当所述丝杠轴或所述螺母发生相对旋转运动时，其在所述丝杠轴与所述螺母的钢球滚道之间滚动， 其特征在于在所述螺母的内周面上设有钢球循环槽，所述循环槽使在所述钢球滚道之间滚动的所述钢球越过所述丝杠轴的外径实现循环，同时，在所述螺母钢球滚道和所述钢球循环槽之间的连接部设有退刀槽。
2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠，其特征在于所述退刀槽的深度比螺母钢球滚道深，并且沿所述螺母钢球滚道设置。
3.根据权利要求1所述的滚珠丝杠，其特征在于在所述钢球循环槽与所述退刀槽之间的交界部以及所述退刀槽与所述螺母钢球滚道之间的交界部中，至少有一个交界部为平滑过渡。
4.根据权利要求2所述的滚珠丝杠，其特征在于在所述钢球循环槽与所述退刀槽之间的交界部以及所述退刀槽与所述螺母钢球滚道之间的交界部中，至少有一个交界部为平滑过渡。
5.根据权利要求1所述的滚珠丝杠，其特征在于所述退刀槽的深度小于所述钢球的直径的1/4。
6.根据权利要求2所述的滚珠丝杠，其特征在于所述退刀槽的深度小于所述钢球的直径的1/4。
7.根据权利要求3所述的滚珠丝杠，其特征在于所述退刀槽的深度小于所述钢球的直径的1/4。
8.根据权利要求4所述的滚珠丝杠，其特征在于所述退刀槽的深度小于所述钢球的直径的1/4。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的滚珠丝杠，其特征在于所述螺母钢球滚道和所述钢球循环槽以及所述退刀槽形成的环路为多个。
10.根据权利要求9所述的滚珠丝杠，其特征在于所述多个环路中的所述钢球循环槽在圆周方向等间隔配置。
11.根据权利要求9所述的滚珠丝杠，其特征在于所述多个环路中的所述钢球循环槽以相同的位相配置。
12.根据权利要求1至8中的任意一项所述的滚珠丝杠，其特征在于所述丝杠轴钢球滚道和/或螺母钢球滚道的截面呈哥特形。
13.根据权利要求9所述的滚珠丝杠，其特征在于所述丝杠轴钢球滚道和/或螺母钢球滚道的截面呈哥特形。
14.根据权利要求10所述的滚珠丝杠，其特征在于所述丝杠轴钢球滚道和/或螺母钢球滚道的截面呈哥特形。
15.根据权利要求11所述的滚珠丝杠，其特征在于所述丝杠轴钢球滚道和/或螺母钢球滚道的截面呈哥特形。
16.根据权利要求1至8中的任意一项所述的滚珠丝杠，其特征在于所述丝杠轴钢球滚道和/或螺母钢球滚道的截面呈单圆弧形。
17.根据权利要求9所述的滚珠丝杠，其特征在于所述丝杠轴钢球滚道和/或螺母钢球滚道的截面呈单圆弧形。
18.根据权利要求10所述的滚珠丝杠，其特征在于所述丝杠轴钢球滚道和/或螺母钢球滚道的截面呈单圆弧形。
19.根据权利要求11所述的滚珠丝杠，其特征在于所述丝杠轴钢球滚道和/或螺母钢球滚道的截面呈单圆弧形。
专利摘要本实用新型提供一种钢球在螺母内部循环的低成本滚珠丝杠。其包括与螺母(12)成一体且具有同一中心轴(CL)的圆环形钢球循环部(16)，所述钢球循环部(16)的内径比丝杠轴外径大，但比钢球的节圆直径小。另外，钢球循环部(16)上设有钢球循环槽(17)，当钢球在钢球滚道(14)和(15)之间滚动时，钢球循环槽(17)使钢球越过丝杠轴外径，实现钢球循环。
文档编号F16H25/22GK202851853SQ20122057921
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者桥本浩司 申请人:日本精工株式会社