循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠的制作方法

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循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠的制造方法与工艺

本发明涉及滚珠丝杠用循环盖板及具备该盖板作为形成滚珠返回路的部件的滚珠丝杠。



背景技术:

以往,已知内部循环方式的滚珠丝杠,其具有丝杠轴、螺母和滚动体(例如滚珠,下面,有时称为滚珠),该内部循环方式的滚珠丝杠具备循环盖板,该循环盖板使介于上述丝杠轴与上述螺母之间的多个滚动体循环。

这种滚珠丝杠的丝杠轴贯通螺母,由丝杠轴的螺旋槽和螺母的螺旋槽形成滚珠的滚动路。螺母具备滚珠返回路,该滚珠返回路使滚珠从滚动路的终点回到起点。滚珠被配置在循环路径(回路)内,所述循环路径由滚动路和滚珠返回路内构成。滚珠丝杠是丝杠轴与螺母通过在循环路径上循环并在滚动路内滚动(一边在负载状态下旋转一边移动)的滚珠而相对移动的装置。通过将返回管、循环盖板安装于螺母,从而形成滚珠返回路。

专利文献1所述的技术是这种滚珠丝杠的示例,循环盖板的返回路径为隧道状,采用了使滚动体不与丝杠轴的槽脊部接触的形状。根据具有这样的结构的循环盖板,针对以往的使滚动体以在丝杠轴的槽脊部上向相邻的螺旋槽横穿的方式循环的内部循环结构,能够改善具备循环盖板的滚珠丝杠的动作性。

此外,专利文献1所述的技术具有利用从循环盖板的壁面延伸的圆筒截面要素将该循环盖板固定于螺母的功能。通过形成这样的结构,可对螺母进行外径方向、轴向和旋转方向上的限制以使循环盖板被固定。

但是,如专利文献1公开的技术那样,在滚珠循环路径为隧道状的情况下,若仅使从循环盖板的两壁顺着滚珠槽而延伸的臂从螺母内侧沿着滚珠槽,则在滚珠循环时重力方向的分力从滚珠向循环盖板传递,被按压于丝杠轴的可能性增加,因而有可能发生动作动作不良或异常发热。

因此,作为可解决这样的问题的技术,专利文献2中公开了一种滚珠丝杠,其中,与滚珠滚动路一同形成滚珠的循环轨道的盖板部件由金属制的管和树脂制的包覆部构成,所述管的内部弯曲地形成有隧道状的循环路,所述包覆部以包覆该管的外侧的方式嵌合于被设置于螺母的安装孔中。

在具有盖板作为形成滚珠返回路的部件的盖板式滚珠丝杠中,盖板被安装在沿径向贯通螺母的贯通孔内。关于盖板向贯通孔安装的方法,提出有如下的方法:在盖板设置一对定位臂,将盖板从螺母的内周面侧插入到贯通孔中,使各臂与螺母的贯通孔附近的螺旋槽卡合(参照专利文献3、4)。

此外,根据专利文献3、4所述的方法,以螺母的轴向尺寸的缩短、负载容量的增大、部件数量的削减等为目的,在一个盖板设置多个滚珠返回路用槽。作为盖板的固定方法,记载有压紧法和采用固定部件的方法,该固定部件具有与螺母的贯通孔弹性地接触的引导壁。并且,在这些滚珠丝杠中,滚珠在盖板的位置处骑到丝杠轴的槽脊部(外周面)上后向相邻的螺旋槽移动。

专利文献5记载了一种盖板(反向器),其中,滚珠返回路形成为使滚珠与丝杠轴的外周面隔离的隧道状。在该盖板的滚珠返回路的两端部形成有滚珠舀起部。此外,记载了将沿滚珠返回路而被分割开的一对半体组合起来构成该盖板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特公昭57-33464号公报

专利文献2:日本特开2003-329097号公报

专利文献3:日本特许第3844922号公报

专利文献4:日本特许第3844943号公报

专利文献5:日本特开2001-165274号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,在专利文献1公开的技术中,通过使返回路径为隧道状以使滚动体与丝杠轴离开,从而提高了循环功能,但在由负载区域与无负载区域的边界即循环盖板的出入口处的滚动体的举动引起的动作性上尚有改善的余地。

此外,根据专利文献2公开的技术,也由于将包覆管的树脂制包覆部嵌合于螺母的安装孔中而将该管固定于螺母,因此,在抑制由部件数量多导致的作业性降低、动作不良或异常发热的方面尚有改善的余地。

并且,对于具有一个盖板上形成有多个滚珠返回路用槽的盖板的滚珠丝杠,在简化盖板的固定作业方面尚有改善的余地。

本发明正是着眼于上述的问题而完成的,其目的之一在于,提供可改善由循环盖板的出入口处的滚动体的举动引起的动作性、提高作业性、并能够抑制动作不良及异常发热的循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠。

此外,本发明的目的之一在于,在具有一个盖板上形成有多个滚珠返回路用槽的盖板的滚珠丝杠中简化盖板的固定作业。

用于解决课题的手段

用于达成上述目的的循环盖板的某一方式为:被用于滚珠丝杠,该滚珠丝杠具备:丝杠轴,其外周面具有螺旋状的螺旋槽;螺母,其外嵌在该丝杠轴上,内周面具有螺旋状的螺旋槽;和多个滚动体,它们配置在由这些螺旋槽形成的轨道内,所述循环盖板被安装于所述螺母,具备用于使所述滚动体回到近前的轨道的筒状的返回路径,所述循环盖板具有:循环盖板主体,其由两个分割体构成,所述两个分割体分别形成有形成所述返回路径的返回槽,并以与所述返回路径垂直的方式形成有接合面;和卡合部,该卡合部被设置成:从所述分割体的两侧面分别沿所述滚珠丝杠的螺旋槽突出以限制所述循环盖板主体的移动,在所述循环盖板主体设置有舌部,该舌部用于将所述滚动体向所述返回路径内引导,所述返回路径的直径大于所述滚动体的1.0倍且在1.1倍以下,在所述分割体的各个接合面上设置有对位用凸部和凹部。

这里,在上述循环盖板中,也可以这样:所述返回路径由用于将所述滚动体向与舀起角度大致垂直的方向舀起来的直线和在所述返回路径内将两个以上曲线与曲线之间连接起来的直线构成。

此外,在上述循环盖板中,也可以这样:所述返回路径的截面形成以径向为长径的椭圆形状。

此外,用于达成上述目的的滚珠丝杠的某一方式为:具备:丝杠轴,其外周面具有螺旋状的螺旋槽;螺母,其外嵌在该丝杠轴上,内周面具有螺旋状的螺旋槽;多个滚动体,它们配置在由这些螺旋槽形成的轨道内;和循环盖板,其被安装于所述螺母,具有用于使所述滚动体回到近前的轨道的返回槽,所述螺母具备安装所述循环盖板的循环盖板插入孔,在该循环盖板插入孔中,作为所述循环盖板,具备用于使所述滚动体回到近前的轨道的筒状的返回路径,所述循环盖板具有:循环盖板主体,其由两个分割体构成,所述两个分割体分别形成有形成所述返回路径的返回槽,并以与所述返回路径垂直的方式形成有接合面;和卡合部,该卡合部被设置成:从所述分割体的两侧面分别沿所述滚珠丝杠的螺旋槽突出以限制所述循环盖板主体的移动,在所述循环盖板主体设置有舌部,该舌部用于将所述滚动体向所述返回路径内引导,所述返回路径的直径大于所述滚动体的1.0倍且在1.1倍以下,在所述分割体的各个接合面上设置有对位用凸部和凹部。

这里,在所述滚珠丝杠中,也可以这样:所述返回路径由用于将所述滚动体向与舀起角度大致垂直的方向舀起来的直线和在所述返回路径内将两个以上曲线与曲线之间连接起来的直线构成。

此外,在所述滚珠丝杠中,也可以这样:所述返回路径的截面形成以径向为长径的椭圆形状。

此外,用于达成上述目的的循环盖板的另一方式为:被用于滚珠丝杠,该滚珠丝杠具备:丝杠轴,其外周面具有螺旋状的螺旋槽;螺母,其外嵌在该丝杠轴上,内周面具有螺旋状的螺旋槽;和多个滚动体,它们配置在由这些螺旋槽形成的轨道内,所述循环盖板被安装于所述螺母,具备用于使所述滚动体回到近前的轨道的筒状的返回路径,所述循环盖板具有:循环盖板主体,其由两个分割体构成,所述两个分割体分别形成有形成所述返回路径的返回槽,并以与所述返回路径垂直的方式形成有接合面;和卡合部,该卡合部被设置成:从所述分割体的两侧面分别沿所述滚珠丝杠的螺旋槽突出以限制所述循环盖板主体的移动,在所述卡合部设置有固定孔,被设置于贯通孔的固定部件嵌合或螺合于该固定孔中,所述贯通孔形成于所述螺母,使所述卡合部露出。

此外,用于达成上述目的的滚珠丝杠的另一方式为:具备:丝杠轴,其外周面具有螺旋状的螺旋槽;螺母,其外嵌在该丝杠轴上,内周面具有螺旋状的螺旋槽;多个滚动体,它们配置在由这些螺旋槽形成的轨道内;和循环盖板,其被安装于所述螺母,具有用于使所述滚动体回到近前的轨道的筒状的返回路径,所述循环盖板具有:循环盖板主体,其形成有所述返回路径;和卡合部,该卡合部被设置成:从该循环盖板的两侧面分别沿所述滚珠丝杠的螺旋槽突出以限制所述循环盖板主体的移动,所述螺母形成有:安装所述循环盖板的循环盖板插入孔;和贯通孔,其使所述卡合部露出,在所述贯通孔设置有固定部件,该固定部件通过对所述卡合部施力而将所述循环盖板固定。

此外,用于达成上述目的的滚珠丝杠的另一方式为:具备:丝杠轴,其外周面具有螺旋状的螺旋槽;螺母,其外嵌在该丝杠轴上,内周面具有螺旋状的螺旋槽;多个滚动体,它们配置在由这些螺旋槽形成的轨道内;和循环盖板,其被安装于所述螺母,具有用于使所述滚动体回到近前的轨道的筒状的返回路径,所述循环盖板具有:循环盖板主体,其形成有所述返回路径;和卡合部,该卡合部被设置成:从该循环盖板的两侧面分别沿所述滚珠丝杠的螺旋槽突出以限制所述循环盖板主体的移动,所述螺母形成有:安装所述循环盖板的循环盖板插入孔;和贯通孔,其使所述卡合部露出,在所述卡合部设置有固定孔,被设置于所述贯通孔的固定部件被嵌入或被拧入到所述固定孔中。此外,用于达成上述目的的滚珠丝杠的另一方式为:具备:丝杠轴,其外周面具有螺旋状的螺旋槽;螺母,其外嵌在该丝杠轴上,内周面具有螺旋状的螺旋槽;多个滚动体,它们配置在由这些螺旋槽形成的轨道内;和循环盖板,其被安装于所述螺母,具有用于使所述滚动体回到近前的轨道的筒状的返回路径,所述循环盖板具有:循环盖板主体,其形成有所述返回路径;和卡合部,该卡合部被设置成:从该循环盖板的两侧面分别沿所述滚珠丝杠的螺旋槽突出以限制所述循环盖板主体的移动,所述螺母形成有:安装所述循环盖板的循环盖板插入孔;和贯通孔,其使所述卡合部露出,在所述卡合部设置有固定孔,被设置于所述贯通孔的固定部件嵌合或螺合于该固定孔中。

这里,在上述滚珠丝杠中,也可以这样:所述固定部件具有被卡定于所述固定孔的卡定部。

此外,在上述滚珠丝杠中,也可以这样:所述循环盖板主体由两个分割体构成,所述两个分割体分别形成有形成所述返回路径的返回槽,并以与所述返回路径垂直的方式形成有接合面,所述卡合部被设置成:从所述分割体的两侧面分别沿所述滚珠丝杠的螺旋槽突出以限制所述循环盖板主体的移动。

此外,用于达成上述目的的滚珠丝杠的另一方式为:具有下述的结构(1)至(5)。

(1)具有:丝杠轴;螺母;多个滚珠;盖板;和固定部件,其将所述盖板固定于所述螺母。所述丝杠轴贯通所述螺母。由所述丝杠轴的螺旋槽和所述螺母的螺旋槽形成滚动路,该滚动路供所述滚珠在负载状态下滚动。所述盖板是形成有滚珠返回路的部件,该滚珠返回路使所述滚珠从所述滚动路的终点回到起点,该盖板被配置于在与轴向交叉的方向上贯通所述螺母的贯通孔内。所述滚珠被配置在所述滚动路内和所述滚珠返回路内,所述丝杠轴和所述螺母通过在所述滚动路内滚动的所述滚珠而相对移动。

(2)所述盖板具有多个所述滚珠返回路。所述滚珠返回路由形成于所述盖板的槽和对所述槽的开口面进行封闭的封闭部形成为隧道状。

(3)在所述封闭部形成有舌部,该舌部将所述滚珠从所述终点向所述滚珠返回路引导。

(4)所述盖板具有一对定位臂,该一对定位臂沿着所述螺母的螺旋槽延伸。所述定位臂与所述螺母的所述贯通孔附近的螺旋槽卡合。

(5)在所述螺母的所述贯通孔附近具有所述固定部件的贯穿插入孔。通过将从外侧贯穿插入到所述贯穿插入孔中的固定部件固定于在所述定位臂上形成的固定部,从而所述盖板被固定于所述螺母。

本发明的第一方式的滚珠丝杠除了上述结构(1)至(5)以外,还可以具有下述的结构(6)。在该情况下,不仅能够简化盖板的固定作业,还能够得到盖板的制造成本降低的效果。另外,下述的结构(6)不是本发明的必需的必要条件。

(6)所述盖板由多个分割体构成,所述多个分割体被沿着所述滚珠返回路的端面分割而成。所述分割体具有:一对端部件,其具有所述定位臂;和中间部件,其被配置在所述一对端部件之间。

发明效果

根据本发明的一个方式,能够提供改善了由循环盖板的出入口处的滚动体的举动引起的动作性的循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠。

此外,根据本发明的一个方式,能够提供可提高作业性、并能够抑制动作不良及异常发热的循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠。

并且,根据本发明的一个方式,本发明的滚珠丝杠能够提供如下的滚珠丝杠:在具有一个盖板形成有多个滚珠返回路用槽的盖板的滚珠丝杠中,能够简单地进行盖板的固定作业。

附图说明

图1是示出滚珠丝杠的第一实施方式和第二实施方式的结构的立体图。

图2是滚珠丝杠的第一实施方式和第二实施方式的螺母的剖视图。

图3是示出循环盖板的第一实施方式和第二实施方式的结构的图,(a)是示出构成循环盖板的分割体的结构的立体图,(b)是示出分割体的结构的平面图。

图4是示出循环盖板的第一实施方式的分割体的结构的剖视图,(a)是说明返回路径(返回槽)的结构的图,(b)是(a)的a部放大图。

图5是示出循环盖板的返回路径的结构的剖视图,(a)是示出循环盖板的第一实施方式的返回路径的结构的剖视图,(b)是示出循环盖板的第一实施方式的变形例的返回路径的结构的剖视图。

图6是示出在循环盖板的第二实施方式中向螺母进行安装的方式的图,(a)是侧视图,(b)是从轴向观察的主视图。

图7的(a)至(c)是示出循环盖板的第二实施方式的变形例的向螺母进行安装的方式的、从轴向观察的主视图。

图8是示出第三实施方式的滚珠丝杠的主视图。

图9是示出构成第三实施方式的滚珠丝杠的螺母的主视图。

图10是图9中的a-a剖视图。

图11是构成第三实施方式的滚珠丝杠的盖板的主视图(从配置在螺母的外周面的一侧观察的图)。

图12是构成第三实施方式的滚珠丝杠的盖板的后视图(从配置在螺母的内周面的一侧观察的图)。

图13是示出螺母的内周面的形成有贯通孔的部分的剖视图。

图14是示出安装有盖板的螺母的内周面的剖视图。

图15是将图12中的盖板分成分割体而示出的图。

图16是沿着在图11中以a-a和b-b示出的主体部的分割面观察作为端部件的分割体的图。

图17是作为端部件的分割体的立体图。

图18是示出作为中间部件的分割体的图8中的b-b剖视图。

图19是说明将盖板向螺母固定的方法的图。

图20是说明将盖板向螺母固定的方法、并且是与图19不同的方法的图。

图21是由四个分割体构成的盖板的主视图(从配置在螺母的外周面的一侧观察的图)。

图22是将图21中的盖板分成分割体而示出的后视图(从配置在螺母的内周面的一侧观察的图)。

具体实施方式

在下面的详细说明中,为了完全地理解本发明的实施方式,对许多特定的细节进行了说明。但是,显然,即使没有所述特定的细节,也能够实施一个以上实施方式。除此以外,为了简化附图,公知的结构和装置以草图示出。

(第一实施方式)

下面,参照附图对循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠的第一实施方式进行说明。

图1是示出本实施方式的内部循环方式的滚珠丝杠的结构的立体图,在该图中示出了将螺母20以包含其轴线的面切断的状态。此外,图2是本实施方式的滚珠丝杠的螺母的剖视图。另外,在图2中,在螺母的剖视图中还一并地示出了循环盖板的设置位置。

(滚珠丝杠)

如图1所示,滚珠丝杠1构成为具备丝杠轴10、螺母20和滚动体(例如滚珠)30。

丝杠轴10在其外周面10a形成有螺旋状的螺旋槽11,该螺旋槽具有规定的导程。螺母20形成大致圆筒状,其内径形成得大于丝杠轴10的外径,该螺母以规定的间隙外嵌在丝杠轴10上。

螺母20在其一端部具有用于与引导对象结合的凸缘22。在螺母20的内周面20a形成有螺旋状的螺旋槽21,该螺旋槽具有与丝杠轴10的导程相同的导程。并且,利用丝杠轴10与螺母20的对置的螺旋槽11和螺旋槽21形成截面为大致圆状的轨道。并且,在该轨道内填充配置有多个滚动体30。

并且,如图2所示,在螺母20形成有用于安装循环盖板100的循环盖板插入孔23。该循环盖板插入孔23由从螺母20的外周朝向内周而贯通的长孔构成。该长孔例如通过立铣刀加工,将立铣刀相对于与螺母20的中心线垂直的线倾斜规定的角度而形成该长孔。该规定的角度被设定成由返回路径(也称为滚珠返回路径)11而不急剧地进行方向转换的角度,所述返回路径形成筒状,在循环盖板100形成有在螺旋槽11滚动的滚动体30。另外,循环盖板插入孔23在螺母20的周向上空开均等间隔而与循环盖板100的个数对应地被加工有多个(例如3个等)。

(循环盖板)

下面,对上述的循环盖板100更详细地进行说明。

图3是示出本实施方式的循环盖板的结构的图,(a)是示出构成循环盖板的分割体的结构的立体图,(b)是示出分割体的结构的平面图。另外,图3(a)仅示出了两个分割体中的一个(第一分割体)。此外,图4是示出本实施方式的循环盖板的分割体的结构的、沿着循环通路的剖视图,(a)是说明返回路径(返回槽)的结构的图,(b)是(a)的x部放大图。

循环盖板100由例如烧结合金等成型。如图2所示,循环盖板100具有:循环盖板主体110,其形成有返回路径111;和两个卡合部120、120,它们从循环盖板主体110的长边方向的两侧面向彼此对置的方向突出地设置。

另外,相对于被填充配置于滚珠丝杠1中的滚珠列的一圈而设置一个循环盖板100。即,由于根据施加于滚珠丝杠1的负荷等来确定滚动体30的圈数,因此,循环盖板100的个数根据施加于滚珠丝杠1的负荷等而适当地(例如3个等)确定。

<循环盖板主体>

如图2所示,循环盖板主体110被安装于螺母20的各循环盖板插入孔23中。即,循环盖板主体110的外形形状与上述的螺母20的循环盖板插入孔23匹配地形成。

在循环盖板主体110的内部形成有将上述轨道的一端与近前一圈的轨道的另一端连结起来的筒状的返回路径111。该返回路径111在循环盖板主体110的长边方向上呈大致s字形状地延伸,并朝向螺母20的内周侧开口而形成。该大致s字形状是根据用于使滚动体30返回的功能而确定的形状。即,返回路径111需要以使在上述轨道滚动的滚动体30回到近前一圈的轨道上的方式改变滚动体30的进路,并且需要与轨道匹配。因此,在其平面形状为凸轮曲线时,为了相对于其扬程而抑制加速度的急剧的变动,例如将相当于变形正弦曲线的凸轮曲线组合起来,其结果是,形成为大致s字形状。

此外,在循环盖板100的返回路径111的至少一个开口部附近设置有舌部112,该舌部用于将滚动体30向返回路径111内引导(参照图4(a))。

对于该返回路径111,从被设置于循环盖板100的长边方向的两端的舌部112朝向循环盖板主体110的长边方向的中央部,循环盖板主体110的短边方向上的截面形成具备与滚动体30的外径匹配的内径的连续的u字形状,其与前述的大致s字形状形成一体而形成圆筒(隧道)形状。

<卡合部>

卡合部120被设置成,在将循环盖板100安装于螺母20的循环盖板插入孔23中时,各个卡合部120、120以沿着螺旋槽11的方式突出。通过卡合部120、120分别被设置成这样,从而卡合部120、120向分别相反的方向延伸而与相邻的螺旋槽11、11卡合,因此,可起到循环盖板10被适当地固定这样的效果。

这样,通过在循环盖板100设置返回路径111(和舌部112),从而将朝向循环盖板100在轨道内滚动过来的滚动体30沿丝杠轴10的径向高效率地舀起,并使该滚动体30越过其螺纹牙,回到近前一圈(近前一个导程)的轨道上,从而能够使滚动体30循环。进而,利用由该返回路径111和轨道形成的通路在丝杠轴10的外侧形成大致圆环状的无限循环路。由此,随着丝杠轴10相对于螺母20的相对旋转,滚动体30在螺旋槽11与螺旋槽21之间滚动运动,从而螺母20能够相对于丝杠轴10而在丝杠轴10的轴向上直线运动。

[分割体]

这里,如图3(a)、(b)所示,循环盖板主体110由两个分割体110a、110b构成,该两个分割体以与形成于该循环盖板100的返回路径111垂直的方式形成有接合面101a、101b。具体而言,上述的两个卡合部120、120作为从分割体110a、110b的两侧面向彼此相对的方向突出地设置的两个卡合部120a、120b而设置。

并且,在上述的返回路径111中,通过分割体111a、111b的重合而形成各个返回槽(仅一个返回槽111a,参照4(a)),所述各个返回槽形成于各个分割体111a、111b的接合面侧。下面,根据图4(a)、(b)中的返回槽111a对返回路径111的形状进行说明。

如图4(a)所示,在返回路径111中,进入到其中的滚动体30越过丝杠轴10的外径,并且,也需要与螺母20的圆环状的截面形状匹配。因此,该返回路径111形成为:呈在循环盖板主体110(分割体110a)的长边方向的中央位置处最凹陷的圆弧形状。

此外,返回路径111的直径d1(参照图4(a))被设定为大于滚动体30的1.0倍且在1.1倍以下。通过这样设定,从而能够缩小滚动体30与返回路径111的间隙,并能够抑制滚动体在轨道(包括返回路径)内偏离滚动方向而位于交错位置的、所谓的“交错排列(zigzagalignment)”。

并且,如图4(a)所示,在分割体110a、110b的各个接合面101a、101b设置有两个对位部113、114,该两个对位部成为使分割体110a与分割体110b重合时的对位的引导部。这些对位部113、114作为不同方式的凸部或凹部而被设置在同一的接合面101a、101b上,分割体110a的对位部113与分割体110b的对位部114嵌合,分割体110a的对位部114与分割体110b的对位部113嵌合。

此外,返回路径111也可以构成这样:如图4(a)、(b)所示,返回路径111的中心线w由直线l1和直线l2构成,所述直线l1用于将滚动体30向与以丝杠轴10的轴心o为基准的舀起角度θ大致垂直的方向舀起,所述直线l2在返回路径111内将两个以上曲线c1与曲线c2之间连接起来。

(第一实施方式的变形例)

图5是示出循环盖板的返回路径的结构的剖视图,(a)是示出循环盖板的第一实施方式的返回路径的结构的剖视图,(b)是示出循环盖板的第一实施方式的变形例的返回路径的结构的剖视图。

作为循环盖板100和具备该循环盖板的滚珠丝杠的第一实施方式的变形例,也可以这样:如图5(b)所示,返回路径111的截面形成椭圆形状,该椭圆形状大于滚动体30的直径d的1.0倍且在1.1倍以下、并以径向(图中箭头所示)为长径。通过形成这样的结构,从而能够缩小滚动体与返回路径的间隙δb,并能够进一步抑制滚动体在轨道(包括返回路径)内偏离滚动方向而位于交错位置的、所谓的“交错排列”。其结果是,与图5(a)所示的返回路径111的截面为圆形的方式相比,滚珠丝杠的动作性进一步改善,并且滚动体的循环声音进一步降低。

如以上说明的那样,根据本实施方式的循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠,由于返回路径为筒状,并且具备舌部和卡合部的同时规定了返回路径的形状和直径,因此,能够进一步改善循环盖板式的滚珠丝杠的动作性,并且能够降低滚动体的循环声音。

另外,本发明的循环盖板和滚珠丝杠不限于上述实施方式,只要不脱离本发明的主旨,则可进行各种变形。

(第二实施方式)

下面,参照附图对循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠的第二实施方式进行说明。另外,在本实施方式中,对与上述的第一实施方式同样的部件和部位标注相同标号,有时省略其重复的说明。即,在本实施方式中,在与上述第一实施方式同等的结构的滚珠丝杠中,变更了循环盖板的设置方式,因此,将参照图1至图3的滚珠丝杠的说明省略,以循环盖板的方式为中心进行说明。

图6是示出在循环盖板的第二实施方式中向螺母进行安装的方式的图,(a)是侧视图,(b)是从轴向观察的主视图。另外,在图6(a)中,还附有螺母的剖视图,以便于理解说明。

<贯通孔>

在本实施方式中,如图6所示,在螺母20的循环盖板插入孔23的周围形成有多个贯通孔24,在将循环盖板100安装于循环盖板插入孔23中时,后述的卡合部120从该贯通孔24露出。该贯通孔24以相对于循环盖板插入孔23形成对角的方式设置有两个以上。在这些贯通孔24中设置有固定部件200,该固定部件对被安装于循环盖板插入孔23中的循环盖板100的卡合部120施力,其结果是,将循环盖板100固定。另外,只要固定部件200被设置于贯通孔24以固定循环盖板100,则其设置方式不限。

(循环盖板)

下面,对上述的循环盖板100更详细地进行说明。

循环盖板100例如由烧结合金等成型。如图2所示,循环盖板100具有:循环盖板主体110,其形成有返回路径111;和两个卡合部120、120,它们从循环盖板主体110的长边方向的两侧面向彼此相对的方向突出地设置。

另外,相对于被填充配置于滚珠丝杠1的滚珠列的一圈而设置一个循环盖板100。即,滚动体30的圈数根据施加于滚珠丝杠1的负荷来确定,因此,循环盖板100的个数根据施加于滚珠丝杠1的负荷等而适当(例如三个等)地来确定。

<循环盖板主体>

如图2所示,循环盖板主体110被安装于螺母20的各循环盖板插入孔23中。即,循环盖板主体110的外形形状与上述的螺母20的循环盖板插入孔23匹配地形成。在循环盖板主体110的周围设置有阶梯部(未图示),以免在从螺母20的内周面20a安装循环盖板主体110时其脱落到外周面侧。

在循环盖板主体110的内部形成有筒状的返回路径111,该返回路径将上述轨道的一端与近前一圈的轨道的另一端连结起来。该返回路径111在循环盖板主体110的长边方向上呈大致s字形状地延伸,并朝向螺母20的内周侧开口而形成。该大致s字形状是根据用于使滚动体30返回的功能而确定的形状。即,返回路径111以使在上述轨道滚动的滚动体30回到近前一圈的轨道上的方式改变滚动体30的进路,并且需要与轨道匹配。因此,在其平面形状为凸轮曲线时,为了相对于其扬程而抑制加速度的急剧的变动,将例如相当于变形正弦曲线的凸轮曲线组合,其结果是,形成为大致s字形状。

此外,在循环盖板100的返回路径111的至少一个开口部附近设置有舌部(未图示),该舌部用于将滚动体30向返回路径111内引导。

对于该返回路径111,从被设置于循环盖板100的长边方向的两端的舌部朝向循环盖板主体110的长边方向的中央部,循环盖板主体110的短边方向上的截面形成具备与滚动体30的外径匹配的内径的连续的u字形状,其与前述的大致s字形状形成一体而形成圆筒(隧道)形状。

<卡合部>

卡合部120被设置成,在将循环盖板100安装于螺母20的循环盖板插入孔23中时,各个卡合部120、120以沿着螺旋槽11的方式突出。

并且,如图6(a)、(b)所示,由于利用分别设置于螺母20的多个贯通孔24中的固定部件200对卡合部120施力,因此,卡合部120被固定部件200与螺旋槽11、11夹着而被固定。另外,固定部件200对循环盖板100的固定(对卡合部120的施力)借助于不妨碍丝杠轴10旋转的程度的作用力而被固定。

卡合部120、120分别向相反的方向延伸而卡合于相邻的螺旋槽11、11中,并且,由于还被固定部件200施力,因此,起到循环盖板10被适当地固定这样的效果。

这样,通过在循环盖板100设置返回路径111(和舌部),从而能够将朝向循环盖板100而在轨道内滚动过来的滚动体30在丝杠轴10的径向上高效率地舀起,并越过其螺纹牙,回到近前一圈(近前一个导程)的轨道,从而能够使滚动体30循环。进而,利用由该返回路径111和轨道形成的通路在丝杠轴10的外侧形成大致圆环状的无限循环路。由此,随着丝杠轴10相对于螺母20的相对旋转,滚动体30在螺旋槽11与螺旋槽21之间滚动运动,从而螺母20能够相对于丝杠轴10在丝杠轴10的轴向上直线运动。

[分割体]

这里,也可以为如下方式:如图3(a)、(b)所示,循环盖板主体110由两个分割体110a、110b构成,该两个分割体以与形成于该循环盖板100的返回路径111垂直的方式形成有接合面101a、101b。具体而言,上述的两个卡合部120、120作为从分割体110a、110b的两侧面向彼此相对的方向突出地设置的两个卡合部120a、120b而设置。

并且,在上述的返回路径111中,通过分割体111a、111b的重合而形成各个返回槽(仅一个返回槽111a,参照6(a)),所述各个返回槽形成于各个分割体111a、111b的接合面侧。

(第二实施方式)

图7(a)至(c)是示出循环盖板的第二实施方式的变形例的向螺母进行安装的方式的、从轴向观察的主视图。另外,在图7(b)、(c)中,省略了螺母和丝杠轴的螺旋槽。

作为循环盖板100及具备该循环盖板的滚珠丝杠的第二实施方式的变形例,也可以这样:如图7(a)、(b)所示,被设置于贯通孔24的固定部件202(200)分别被嵌入或拧入到循环盖板100的卡合部120、120中以将循环盖板100固定于螺母20。例如,在采用形成钉状的部件作为固定部件202的情况下,将由硬度高于卡合部120的硬材构成的固定部件202嵌入到由软材构成的卡合部120、120中而将循环盖板100固定于螺母20。另一方面,在采用外螺纹(木螺钉)作为固定部件202的情况下,将由硬度高于卡合部120的硬材构成的固定部件202拧入到由软材构成的卡合部120、120中而将循环盖板100固定于螺母20。

通过形成这样的结构,从而能够简单且可靠地进行循环盖板100向螺母20的固定作业。

此外,作为循环盖板100及具备该循环盖板的滚珠丝杠的其它实施方式,也可以这样:如图7(c)所示,分别在循环盖板100的卡合部120、120设置有固定孔121、121,被设置于贯通孔24中的固定部件201嵌合于该固定孔中,固定部件203(200)具有被卡定于固定孔121中的“防脱”的卡定部203a。该固定部件203是例如销,卡定部203a是所谓的“钩”。销的头部既可以是一体型,也可以作为分体而在销的头部设置三角螺纹等紧固结构后形成合体。

通过形成这样的结构,也能够进行循环盖板100向螺母20的简易且可靠的固定。

如以上说明的那样,根据本实施方式的循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠,由于在螺母设置有贯通孔,该贯通孔用于使固定部件与循环盖板的卡合部接触而将循环盖板固定于螺母,因此,能够提供部件数量少、可抑制动作不良或异常发热的循环盖板及具备该循环盖板的滚珠丝杠。

(第三实施方式)

下面,对滚珠丝杠的第三实施方式进行说明,但本发明不限于以下所示的实施方式。在下面所示的实施方式中,为了实施本发明,在技术上进行了优选的限定,但该限定不是本发明的必需的必要条件。

如图8至图10所示,本实施方式的滚珠丝杠1具有丝杠轴10、螺母20、多个滚珠30、盖板(循环盖板)4和固定螺钉(固定部件)5。螺母20由圆筒部2e和形成于其轴向一端的凸缘部22构成。在丝杠轴10的外周面形成有螺旋槽11,在螺母20的内周面20a形成有螺旋槽21。丝杠轴10贯通螺母20。

由丝杠轴10的螺旋槽11和螺母20的螺旋槽21形成供滚珠30滚动的滚动路。滚珠30被配置在由该滚动路和形成于盖板4的三列滚珠返回路40a~40c构成的三个循环路径内。滚珠30在滚动路内负载滚动并在循环路径内循环。在滚珠丝杠1中,丝杠轴10与螺母20通过在滚动路内负载滚动的滚珠30而相对地移动。

在螺母20的圆筒部2e的一处,以在与轴向垂直的方向上贯通的方式形成有从外周面20b到内周面20a的贯通孔23。贯通孔23具有平行四边形的四个角部被弄圆的大致平行四边形的平面形状。形成贯通孔23的平行四边形的长边沿螺母20的轴向延伸,短边在螺母20的轴向倾斜。盖板4被配置在螺母20的贯通孔23内。

在螺母20的贯通孔23的附近形成有两个固定螺钉5的贯穿插入孔24。这些贯穿插入孔24形成在将贯通孔23的中心与平行四边形的两条短边连接起来的线上。各贯穿插入孔24由配置固定螺钉5的轴部的小径部24a和配置头部的锪孔部24b构成。

如图11和图12所示,盖板4由主体部41和定位臂42构成,所述主体部41具有与贯通孔23相同的平面形状,所述定位臂从形成主体部41的平行四边形的各短边与长边交叉地延伸。在各定位臂42的端部形成有内螺纹孔(固定部)421。

盖板4的主体部41具有:外周面411,其形成为沿着螺母20的外周面20b的圆弧面;和内周面412,其形成为沿着螺母20的内周面20a的圆弧面。外周面411如图8和图11所示。内周面412如图12中所示。在主体部41的内周面412形成有三列槽413a~413c。这些槽413a~413c是在螺母安装于贯通孔23中的状态下与存在于隔着贯通孔23的两侧的螺旋槽21的端部连续的槽。

如图13所示,在螺母20的螺旋槽21的形成有贯通孔23的部分中,从第一部分211到第四部分214被贯通孔23分断成一端211a~214a和另一端211b~214b。

如图14所示,通过在贯通孔23配置盖板4,从而第一槽413a的一端与第一部分211的一端211a连续,第一槽413a的另一端与第二部分212的另一端212b连续。第二槽413b的一端与螺旋槽的第二部分212的一端212a连续,第二槽413b的另一端与螺旋槽的第三部分213的另一端213b连续。第三槽413c的一端与螺旋槽的第三部分213的一端213a连续,第三槽413c的另一端与螺旋槽的第四部分214的另一端214b连续。

如图12、图14~图16、图18所示,在盖板4中,通过第一槽413a至第三槽413c和封闭各槽413a~413c的开口面403(参照图16、图18)的中央部(一部分)的封闭部414a~414c形成有隧道状的三列滚珠返回路40a~40c。在各封闭部414a~414c各形成有一对舌部43,该舌部将滚珠30向滚珠返回路40内引导。

此外,如图14所示,一个定位臂42被嵌于螺旋槽的第一部分211的另一端211b上,另一定位臂42被嵌于螺旋槽的第四部分214的一端214a上。螺旋槽的第一部分211的另一端211b和螺旋槽的第四部分214的一端214a相当于螺母20的贯通孔23附近的螺旋槽。

如图11、图12和图15所示,盖板4由三个分割体4a、4b、4c构成,该三个分割体被沿着滚珠返回路40a~40c的端面401分割而成。由此,主体部41被分割成三个部分41a~41c。如图15和图17所示,分割体4a、4c是具有定位臂42的端部件。分割体4b是配置在分割体4a、4c之间的中间部件。如图15和图16所示,在作为端部件的分割体4a、4c的端面401,在槽413a、413c的一端形成有凸部401a,在槽413a、413c的另一端形成有凹部401b。

如图15所示,在作为中间部件的分割体4b的一个端面401,在第一槽413a的一端形成有凹部401b,在第一槽413a的另一端形成有凸部401a。在作为中间部件的分割体4b的另一端面401,在第三槽413c的一端形成有凸部401a,在第三槽413c的另一端形成有凹部401b。在作为端部件的分割体4a、4c与作为中间部件的分割体4b之间,通过将凸部401a与凹部401b嵌合,从而实现定位。

分割体4a、4b、4c可分别通过合成树脂的注塑成型来制造。作为合成树脂,优选的是,使用在pps(聚苯硫醚)、pom(聚缩醛)中混合由玻璃纤维、钛酸钾纤维等构成的强化材料而成的树脂组合物。

在装配该实施方式的滚珠丝杠1时,首先,将通过凸部401a与凹部401b的嵌合而使分割体4a~4c一体化得到的盖板4的主体部40从螺母20的内周面20a侧插入到贯通孔23中,并将一对臂42嵌合于螺旋槽的第一部分211的另一端211b和螺旋槽的第四部分214的一端214a。

接着,如图19所示,将两根固定螺钉5从螺母20的外侧贯穿插入到各贯穿插入孔24中,并将其末端螺合于各定位臂42的内螺纹,从而将盖板4固定于螺母20。由此,螺母20的螺旋槽21与形成于盖板4的三列滚珠返回路40a~40c被连接起来。接着,使用临时轴将滚珠30和丝杠轴10组装于螺母20。

本实施方式的滚珠丝杠1具有盖板4,该盖板4形成有三列滚珠返回路40a~40c,该三列滚珠返回路形成为隧道状,盖板4借助于固定螺丝5被固定于螺母20。因此,与被压紧固定的盖板相比,盖板的固定作业简单。此外,通过借助于固定螺钉5将盖板4固定于螺母20,从而能够避免在滚珠循环时来自滚珠30的重力方向分力传递到盖板4而使盖板4与丝杠轴10接触。由此,能够防止动作不良和异常发热,因此,能够提高滚珠丝杠1的可靠性。

并且,通过利用三个分割体4a~4c构成具有三列滚珠返回路40a~40c的盖板4,从而与一体型的盖板相比,可减少盖板的制造成本。

另外,作为固定方法,也可以这样:如图21所示,使用末端具有钩部6a的固定销6作为固定部件。在该情况下,在盖板4的臂42设置贯通孔422,该贯通孔422由配置固定销6的轴部的小径孔422a和使钩部6a卡合的大径部422b构成。

此外,作为中间部件的分割体4b还可进一步分成两个分割体4d、4e。图21和图22所示的盖板400由四个分割体4a、4c、4d、4e构成,该四个分割体被沿着滚珠返回路40a~40c的端面401分割而成。在该情况下,盖板400的主体部41被分割成四个部分41a、41c、41d、41e。

在图21和图22所示的盖板400中,作为端部件的分割体4a、4c与上述相同。即,沿着图21中a-a和b-b所示的主体部的分割面观察作为端部件的分割体4a、4c的图与图16相同。

在作为中间部件的分割体4d的一个端面401,在第一槽413a的一端形成有凹部401b,在第一槽413a的另一端形成有凸部401a。在作为中间部件的分割体4d的另一端面401,在第二槽413b的一端形成有凸部401a,在第二槽413b的另一端形成有凹部401b。

在作为中间部件的分割体4e的一个端面401,在第二槽413b的一端形成有凹部401b,在第二槽413b的另一端形成有凸部401a。在作为中间部件的分割体4e的另一端面401,在第三槽413c的一端形成有凸部401a,在第三槽413c的另一端形成有凹部401b。

在作为端部件的分割体4a与作为中间部件的分割体4d之间、在作为端部件的分割体4c与作为中间部件的分割体4e之间、在作为中间部件的分割体4d与分割体4e之间,分别通过将凸部401a与凹部401b嵌合,从而实现定位。

作为中间部件的分割体4d、4e是相同的部件,与分割体4b相比,形状简单。因此,与盖板4相比,盖板400能够减少制造成本。

以上参照特定的实施方式对本发明进行了说明,但并非想通过这些说明来限定发明。通过参照本发明的说明,本领域技术人员可清楚被公开的实施方式的各种变形例以及本发明的另外的实施方式。因此,应理解为,权利要求书还收罗了本发明的范围及主旨中所包括的这些变形例或实施方式。

标号说明

1滚珠丝杠

10丝杠轴

11螺旋槽

20螺母

21螺旋槽

23循环盖板插入孔(贯通孔)

24贯通孔(贯穿插入孔)

30滚动体(滚珠)

100循环盖板

100a第一分割体

100b第二分割体

101a(第一分割体的)接合面

101b(第二分割体的)接合面

110循环盖板主体

110a第一分割体的循环盖板主体

110b第二分割体的循环盖板主体

111返回路径

111a第一分割体的循环槽

112舌部

112a第一分割体的舌部

113第一对位部

114第二对位部

120卡合部

120a第一分割体的卡合部

120b第二分割体的卡合部

121固定孔

200固定部件

4盖板

400盖板

4a端部件(分割体)

4b中间部件(分割体)

4c端部件(分割体)

4d中间部件(分割体)

4e中间部件(分割体)

40a~40c滚珠返回路

41主体部

401分割体的沿着滚珠返回路的端面

401a凸部

401b凹部

411主体部的外周面

412主体部的内周面

413a~413c槽

414a~414c封闭部

403槽的开口面

42定位臂

421内螺纹孔(固定部)

422贯通孔(固定部件的贯穿插入孔)

43舌部

5固定螺钉(固定部件)

6固定销(固定部件)

6a钩部

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