专利名称：内循环式滚珠螺旋及其钢珠循环器制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内环循式滚珠螺旋传动结构，尤其指精密传动的内循环式滚珠螺旋及其钢珠循环器制法。
目前，传统的滚珠螺旋是在螺帽和螺杆之间配置循环滚动的钢珠，由于钢珠滚动的摩擦阻力小，使滚珠螺旋达到高效率、高精度及耐磨的传动效果，又钢珠相对于螺帽的循环状态可分为以外循环式引导钢珠和以内循环式引导钢珠两种型式，传统的内循环式的滚珠螺旋如
图11、12所示，在滚珠螺帽内径孔两侧的组合槽中，嵌设有钢珠循环器，在两循环器间的螺帽厚壁中形成贯通孔，则滚动到一侧循环器处的钢珠进入循环器后，经贯通孔而在另一侧循环器处，再次进入滚珠螺旋的轨道中，达到钢珠循环滚动的目的。
上述循环器是在其本体的中段或一侧面加工形成开放形态的钢珠导槽，则循环器嵌设在组合槽后，其钢珠导槽与组合槽的壁面共同形成引导钢珠的封闭管路，使钢珠在滚动螺旋的轨道中循环滚动。因此，该管路管径的精度误差为上述各构件精度误差的总机，亦即上述管路的管径不易获得精确的控制;若管径过小，则钢珠在通过该管路时，将与管路的管壁形成过大的摩擦阻力(有较大的滑动摩擦)，若上述管路的管径过大，则相邻钢珠间的接触点无法保持在管路的轴向中心，使钢珠间形成挤压现象，无法实现滚动传动，再者，固定在螺帽两端的循环器钢珠导槽间以螺帽的贯通孔连通，若螺帽提供循环器嵌合的组合槽的加工精度不足，则在钢珠导槽和贯通孔间的接合界面会形成断开的事，会影响钢珠的通过。
鉴此，本发明的目的是提供一种内环环式滚珠螺旋及其钢珠循环器制法，在滚珠螺旋中设置钢珠导槽为封闭弧形管路又其本体为一体化的钢珠循环器，并且以精密脱蜡铸造法制成精密管径尺寸的钢珠导槽。
本发明的目的是这样实现的一种内循环式滚珠螺旋包括螺帽本体、钢珠循环器螺杆，其特征是钢珠循环器为块状体、且在其中段部位形成一钢珠导槽，该钢珠导槽形成封闭的弧形管路形状，其两端分别连通螺帽本体的贯通孔和滚珠导轨，还在钢珠导槽相对于贯通孔的鱼眼槽处设有与鱼眼槽嵌合的突环。一种滚珠螺旋的钢珠循环器制法，其特征是步骤包含首先以水溶性蜡制作与钢珠导槽21形状相当的心模;将形成的心模定位在与循环器本体外形相当的母模中，并在该母模中浇入普通蜡而形成蜡模，使心模被包含在蜡模中，仅化心模的两端露出蜡模的外缘，该普通蜡模的熔点较水溶性蜡熔点低，在该蜡模中注入常温中可溶解水溶性蜡的稀酸水溶液，使心模被溶解面排出蜡模之外;在蜡模沾附以耐火材料及粘剂所混合的泥浆，待干燥后，加热使蜡模的蜡熔化流出而形成克模，于是，在该壳模中浇入金属溶液而形成循环器的整体形状。滚珠螺旋的钢珠循环器制体，水溶性蜡的熔点为83-88℃范围，软化点为78℃。滚珠螺旋的钢珠循环器制体，普通蜡的熔点为76-79℃范围，凝固点为62-65℃。滚珠螺旋的钢珠循环器制体，常温中可溶解水溶性蜡的稀酸水溶液是稀盐酸水溶液。滚珠螺旋的钢珠循环器制体，稀盐酸水溶液在未超过普通蜡凝固点温度的常温中溶解水溶性蜡。
由于采用上述方案滚珠能平稳地通过循环器，传动的摩擦系数小，循环器的强度好和寿命长。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1本发明的典型实施例立体分解示意图。
图2本发明的典型实施例循环器的正视图。
图3本发明的典型实施例循环器的侧视图。
图4本发明的典型实施例循环器的俯视图。
图5本发明的典型实施例组合槽及贯通孔示意图。
图6本发明的典型实施例循环器与贯通孔间钢珠的示意图。
图7本发明的典型实施例图5的剖视图。
图8本发明的循环器的心模立体示意图。
图9本发明的循环器的心模在蜡模中的立体示意图。
图10本发明的循环器的蜡模中的立体示意图。
图11现有技术的第一实施例分解示意图。
图12现有技术的第二实施例分解示意图。
参阅图1所示，本实施例包括螺帽本体1、钢珠循环器2及螺杆3。
螺帽本体1的轴向中心具有与螺杆3相配的内径孔11，在该内径孔11的两端缘的对应位置设有相同的两组合槽12，在前、后端的组合槽12间的螺帽本体1厚壁中钻设连通的贯通孔13，该贯通孔13中通过钢珠4、且贯通孔13的两侧端形成鱼眼槽131(如图5所示)。
循环器2为块体状(如图2-4所示)，以金属材料制造;在循环器2的中段部位形成一封闭的弧形管路形状的钢珠导槽21，其管径能导引钢珠4通过，而两端分别连通贯通孔13和螺帽本体1的滚珠轮14，再，钢珠导槽21相对于贯通孔13位置，形成与贯通孔13的鱼眼槽131嵌合的突环23(如图7所示)。螺帽本体1的组合槽12中紧密套装循环器2后，可由螺帽本体1的紧迫螺丝(图中未示)或其它定位构件，使循环器2定位在组合槽12中，从而，即使循环器2在螺帽本体1中受振动也不会振动，甚至脱落。
螺帽本体1两端装上循环器2后，配合螺杆3及钢珠4等有关组件形成滚珠螺旋，如图6、7所示，在螺杆3为动力驱动件旋转时(按箭头A方向)，钢珠4在螺帽本体1的滚珠导轨道14和螺杆3的滚珠槽31间滚动(按箭头B方向)，当钢珠4进入一循环器2的钢珠导槽21范围，并与导引部22接触时，该导引部22将引导钢珠4沿钢珠导槽21向螺帽本体1、径向外侧方向移动，逐渐脱离滚珠导轨14的范围，而后，钢珠4沿钢珠导槽21一端进入，再进入与钢珠导槽21另一端开口对应贯通孔13中，直至另一端的循环器2处;同样，钢珠4沿钢珠导槽21、导引部22、进入另一端流珠导轨14与滚珠槽31间的范围，从而达到钢珠4的滚动循环。
综上所述本实施例的循环器2的钢珠导槽21是形成封闭的管路形状，因此，该钢珠导槽21能提供精密的管径，以引导钢珠4顺利地通过循环器2，而循环器本体也为整体设计，能保持足够的强度，当许多钢珠4的循环过程，对循环器2产生冲击力，均不易破裂损坏。
再，由于贯通孔13的鱼眼槽131与循环器2的钢珠导槽21一端的突环23嵌合，如图7所示，因此即使螺帽本体1的组合槽12的加工精度不高，则鱼眼槽131可借突环23小幅度调整钢珠导槽21与贯通孔13间准确的定位，使钢珠4顺利地通过接合界面。
正因为上述提到的循环器2的钢珠导槽21是形成封闭弧形管路形状的整体设计、且钢珠导槽21要准确引导钢珠，单纯用切削加工方式是无法实现，从而采用精密脱蜡铸造方法，如图8所示，首先以水溶性蜡制作与钢珠导槽21形状相当的心模5，该心模5的尺寸需要考虑，作为制造过程中材料的膨胀量及收缩量，水溶性蜡的熔点83-88℃范围，软化点78℃、且可溶解于常温的稀盐酸水溶液中;其次，将形成的心模5定位在与循环器2本体外形相当的母模(图中未示)中，并在该母模中浇入普遍蜡而形成蜡模6，使心模5被包含在蜡模6中，仅心模5的两端露出在蜡模6的外缘，如图9所示，普通蜡的溶点约在76-79℃范围(比水溶性蜡低)，凝固点为62-65℃，因此，普通蜡在包复水溶性蜡制作的心模5时，该心模5的外周缘并未被普通蜡的温度熔化，而改变其形状及尺寸精度;在该蜡模6中注入常温的稀盐酸水溶液，由于稀盐酸水溶液未超过普通蜡凝固点的常温，因此，稀盐酸水溶液的注入蜡模6中仅使心模5被溶解而排出于蜡模6之外，至于所形成的蜡模6并未受稀盐酸水溶液及其温度的影响，借此形成具有空穴的蜡模6与具有钢珠导槽21的循环器2形状完全相同，如图10所示。最后，用微粒子耐火材料及粘结剂所混合的泥浆沾附在上述完成的蜡模6表面，而后再被覆一层耐火粒泥浆，待其干燥后，加热使蜡模6的蜡熔化流出，而形成内部完全空洞的蜡模，在该壳模中浇入金属溶液而形成循环器2的整体形状。
权利要求
1.一种内循环式滚珠螺旋包括螺帽本体、钢珠循环器螺杆，其特征是钢珠循环器为块状体、且在其中段部位形成一钢珠导槽，该钢珠导槽形成封闭的弧形管路形状，其两端分别连通螺帽本体的贯通孔和滚珠导轨，还在钢珠导槽相对于贯通孔的鱼眼槽处设有与鱼眼槽嵌合的突环。
2.一种滚珠螺旋的钢珠循环器制法，其特征是步骤包含1)首先以水溶性蜡制作与钢珠导槽21形状相当的心模;2)将形成的心模定位在与循环器本体外形相当的母模中，并在该母模中浇入普通蜡而形成蜡模，使心模被包含在蜡模中，仅心模的两端露出蜡模的外缘，该普通蜡模的熔点较水溶性蜡熔点低，在该蜡模中注入常温中可溶解水溶性蜡的稀酸水溶液，使心模被溶解而排出蜡模之外;3)在蜡模沾附以耐火材料及粘剂所混合的泥浆，待干燥后，加热使蜡模的蜡熔化流出而形成壳模，于是，在该壳模中浇入金属溶液而形成循环器的整体形状。
3.按权利要求2所述的滚珠螺旋的钢珠循环器制体，其特征是上述水溶性蜡的熔点为83-88℃范围，软化点为78℃。
4.按权利要求2所述的滚珠螺旋的钢珠循环器制体，其特征是上述普通蜡的熔点为76-79℃范围，凝固点为62-65℃。
5.按权利要求2所述的滚珠螺旋的钢珠循环器制体，其特征是上述常温中可溶解水溶性蜡的稀酸水溶液是稀盐酸水溶液。
6.按权利要求5所述的滚珠螺旋的钢珠循环器制体，其特征是上述稀盐酸水溶液在未超过普通蜡凝固点温度的常温中溶解水溶性蜡。
全文摘要
本发明涉及一种内环循式滚珠螺旋传动结构，尤其指精密传动的内循环式滚珠螺旋及其钢珠循环器制法。钢珠循环器中段部位形成一钢珠导槽，该钢珠导槽形成封闭的弧形管路形状，其两端分别连通螺帽本体的贯通孔和滚珠导轨；它的制法是以水溶性蜡制作心模，将心模定位于与母模中，并在母模中注入普通蜡形成蜡模，并注入稀酸水溶液必模溶解，又蜡模沾附混合泥浆，加热使蜡模的蜡熔化形成壳模，从而浇铸成高精度、传动平稳的循环器。
文档编号F16H25/22GK1109568SQ9411589
公开日1995年10月4日 申请日期1994年9月16日 优先权日1994年9月16日
发明者李茂碷 申请人:李茂碷