專利名稱：滾柱絲杠及滾柱絲杠中滾柱的循環(huán)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將滾柱能夠滾動(dòng)地夾在螺紋軸與螺母之間的滾柱絲杠。
背景技術(shù)：
近幾年，開發(fā)出將滾柱能夠滾動(dòng)地夾在螺紋軸與螺母之間的滾柱絲杠。由于滾柱 與滾柱滾道面線接觸，因此與滾珠絲杠相比，滾柱絲杠具有能夠負(fù)擔(dān)的載荷大的優(yōu)點(diǎn)。但 是，由于與能夠向四面八方中的任一方向滾動(dòng)的滾珠相比，滾柱的行進(jìn)方向被限定為一個(gè) 方向，因此存在很難使?jié)L柱循環(huán)的問(wèn)題。滾柱絲杠的循環(huán)路徑由螺旋狀的負(fù)荷滾柱滾道路和無(wú)負(fù)荷返回通路構(gòu)成，其中負(fù) 荷滾柱滾道路形成在螺紋軸外周面的螺紋狀的滾柱滾道面與螺母內(nèi)周面的螺旋狀的負(fù)荷 滾柱滾道面之間，無(wú)負(fù)荷返回通路連接負(fù)荷滾柱滾道路的一端與另一端。無(wú)負(fù)荷返回通路 由安裝于螺母的循環(huán)構(gòu)件形成。若使螺紋軸相對(duì)于螺母進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，則循環(huán)構(gòu)件使?jié)L動(dòng) 到負(fù)荷滾柱滾道路一端的滾柱頂起，使其通過(guò)無(wú)負(fù)荷返回通路后返回到負(fù)荷滾柱滾道路的 另一端。通過(guò)設(shè)置循環(huán)構(gòu)件，變得容易形成無(wú)負(fù)荷返回通路。在以往的滾柱絲杠中，將負(fù)荷滾柱滾道路的圈數(shù)設(shè)定為2 3圈以上。在使用回 管作為循環(huán)構(gòu)件時(shí)，將負(fù)荷滾柱滾道路的圈數(shù)設(shè)定為例如2. 5圈、3. 5圈等(參照專利文獻(xiàn) 1)。在使用端隙方式的循環(huán)構(gòu)件時(shí)，將負(fù)荷滾柱滾道路的圈數(shù)設(shè)定為例如3. 8圈、4. 8圈等 (參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2001-241527號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-118649號(hào)公報(bào)。
發(fā)明內(nèi)容
在使頂起的滾柱從負(fù)荷滾柱滾道路一端返回負(fù)荷滾柱滾道路另一端時(shí)，需要使?jié)L 柱的姿勢(shì)與負(fù)荷滾柱滾道路的截面形狀一致。根據(jù)該要求，循環(huán)構(gòu)件的無(wú)負(fù)荷返回通路以 在無(wú)負(fù)荷返回通路內(nèi)能夠使?jié)L柱的姿勢(shì)旋轉(zhuǎn)的方式扭轉(zhuǎn)。但是，無(wú)負(fù)荷返回通路的扭轉(zhuǎn)量 越大，在無(wú)負(fù)荷返回通路中越難使?jié)L柱順利地移動(dòng)。若相反，無(wú)負(fù)荷返回通路的扭轉(zhuǎn)量越 小，滾柱越能夠良好地移動(dòng)。另外，滾柱的循環(huán)路徑越長(zhǎng)，滾柱傾斜(所謂偏斜)的可能性 越高。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)無(wú)負(fù)荷返回通路的扭轉(zhuǎn)量與負(fù)荷滾柱滾道路的圈數(shù)存在相關(guān)關(guān)系。 本發(fā)明基于上述見解，其目的在于提供一種能夠減少無(wú)負(fù)荷返回通路的扭轉(zhuǎn)量的滾柱絲杠 及滾柱絲杠中滾柱的循環(huán)方法。以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。為了解決上述課題，技術(shù)方案1所述的發(fā)明為滾柱絲杠，所述滾柱絲杠具備螺紋 軸，其在外周面具有螺旋狀的滾柱滾道面；螺母，其在內(nèi)周面具有與所述螺紋軸的所述滾柱 滾道面對(duì)置的螺旋狀的負(fù)荷滾柱滾道面；循環(huán)構(gòu)件，其設(shè)置于所述螺母，具有連接所述螺母 的不足一圈的所述負(fù)荷滾柱滾道面的一端和另一端的無(wú)負(fù)荷返回通路；多個(gè)滾柱，在一圈的滾柱循環(huán)路徑中排列，該滾柱循環(huán)路徑由所述螺紋軸的所述滾柱滾道面與所述螺母的所 述負(fù)荷滾柱滾道面之間的不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路及所述循環(huán)構(gòu)件的無(wú)負(fù)荷返回通路 構(gòu)成，在使所述螺紋軸相對(duì)于所述螺母進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述循環(huán)構(gòu)件將滾動(dòng)到所述不足 一圈的負(fù)荷滾柱滾道路一端的滾柱向所述無(wú)負(fù)荷返回通路引導(dǎo)，使?jié)L柱返回所述不足一圈 的負(fù)荷滾柱滾道路的另一端。技術(shù)方案2所述的發(fā)明在技術(shù)方案1所述的滾柱絲杠的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述 循環(huán)構(gòu)件的所述無(wú)負(fù)荷返回通路具有以能夠包圍所述滾柱周圍的方式閉合的截面，所述循 環(huán)構(gòu)件在所述無(wú)負(fù)荷返回通路的長(zhǎng)度方向兩端部具有頂起部，該頂起部將在所述負(fù)荷滾柱 滾道路中移動(dòng)的滾柱頂起到所述無(wú)負(fù)荷返回通路內(nèi)。 技術(shù)方案3所述的發(fā)明在技術(shù)方案2所述的滾柱絲杠的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述 循環(huán)構(gòu)件的所述無(wú)負(fù)荷返回通路的截面為與滾柱的側(cè)面形狀對(duì)應(yīng)的四邊形，并且所述無(wú)負(fù) 荷返回通路扭曲成使在所述無(wú)負(fù)荷返回通路中移動(dòng)的滾柱的姿勢(shì)能夠旋轉(zhuǎn)，所述循環(huán)構(gòu)件 通過(guò)對(duì)在截面為四邊形的無(wú)負(fù)荷返回通路的對(duì)角線位置分割成兩部分的分割體進(jìn)行結(jié)合 而形成。技術(shù)方案4所述的發(fā)明在技術(shù)方案1至3中任一項(xiàng)所述的滾柱絲杠的基礎(chǔ)上，其 特征在于，所述不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路的圈數(shù)超過(guò)0.5圈。技術(shù)方案5所述的發(fā)明在技術(shù)方案1至4中任一項(xiàng)所述的滾柱絲杠的基礎(chǔ)上，其 特征在于，在所述螺母上與所述循環(huán)構(gòu)件的形狀對(duì)應(yīng)從所述螺母的外周面貫通到內(nèi)周面地 開設(shè)有安裝孔，并且該貫通孔從所述不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道面的一端細(xì)長(zhǎng)地延伸到另一 端，所述循環(huán)構(gòu)件安裝在所述螺母的所述安裝孔內(nèi)。技術(shù)方案6所述的發(fā)明為滾柱絲杠中滾柱的循環(huán)方法，其中，將移動(dòng)到不足一圈 的負(fù)荷滾柱滾道路一端的滾柱向所述循環(huán)構(gòu)件的無(wú)負(fù)荷返回通路引導(dǎo)，使?jié)L柱返回所述不 足一圈的所述負(fù)荷滾柱滾道路的另一端，其中，所述負(fù)荷滾柱滾道路形成在螺紋軸外周面 的螺旋狀滾柱滾道面與螺母內(nèi)周面的螺旋狀負(fù)荷滾柱滾道面之間。發(fā)明效果若能夠縮小無(wú)負(fù)荷返回通路的扭轉(zhuǎn)量，則能夠使?jié)L柱順利地移動(dòng)。根據(jù)技術(shù)方案1 所述的發(fā)明，由于將負(fù)荷滾柱滾道路的圈數(shù)設(shè)定為不足一圈，因此，能夠?qū)⒃谪?fù)荷滾柱滾道 路中移動(dòng)的滾柱以原姿勢(shì)(正確地說(shuō)，使姿勢(shì)不過(guò)度旋轉(zhuǎn))移動(dòng)到相鄰的負(fù)荷滾柱滾道路。 因此，能夠減少無(wú)負(fù)荷返回通路的扭轉(zhuǎn)量。并且，由于負(fù)荷滾柱滾道路的圈數(shù)不足一圈，因 此螺紋軸的滾柱滾道面及螺母的負(fù)荷滾柱滾道面的加工精度不易受到影響，在負(fù)荷滾柱滾 道路中排列的滾柱個(gè)數(shù)也變少，由此能夠防止負(fù)荷滾柱滾道路中滾柱從規(guī)定姿勢(shì)傾斜(所 謂滾柱偏斜)。根據(jù)技術(shù)方案2所述的發(fā)明，能夠使側(cè)面為四邊形的滾柱在與螺紋軸的螺紋牙不 接觸的情況下返回一圈前的螺紋軸的滾柱滾道面。因此，使?jié)L柱在無(wú)負(fù)荷返回通路中順利 地移動(dòng)。根據(jù)技術(shù)方案3所述的發(fā)明，由于分割體在無(wú)負(fù)荷返回通路的對(duì)角線的位置分 害!]，因此分割體不產(chǎn)生根切。因此，分割體的制造容易。根據(jù)技術(shù)方案4所述的發(fā)明，能夠使?jié)L柱絲杠的負(fù)荷容量變大。根據(jù)技術(shù)方案5所述的發(fā)明，容易將循環(huán)構(gòu)件安裝于螺母。
根據(jù)技術(shù)方案6所述的發(fā)明，由于將負(fù)荷滾柱滾道路的圈數(shù)設(shè)定為不足一圈，因此，能夠?qū)⒃谪?fù)荷滾柱滾道路中移動(dòng)的滾柱以原姿勢(shì)(正確地說(shuō)，使姿勢(shì)不過(guò)度旋轉(zhuǎn))移動(dòng) 到相鄰的負(fù)荷滾柱滾道路。因此，能夠減少無(wú)負(fù)荷返回通路的扭轉(zhuǎn)量。并且，由于負(fù)荷滾柱 滾道路的圈數(shù)不足一圈，因此螺紋軸的滾柱滾道面及螺母的負(fù)荷滾柱滾道面的加工精度很 難受到影響，在負(fù)荷滾柱滾道路中排列的滾柱個(gè)數(shù)也變少，由此能夠防止負(fù)荷滾柱滾道路 中滾柱從規(guī)定的姿勢(shì)傾斜(所謂滾柱偏斜)。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的滾柱絲杠的立體圖。圖2是上述滾柱絲杠的俯視圖。圖3是從螺紋軸的軸線方向觀察到的上述滾柱絲杠的主視圖。圖4是示出夾在螺紋軸的滾柱滾道面與螺母的負(fù)荷滾柱滾道面之間的滾柱的剖 視圖。圖5是螺母的立體圖。圖6是偏導(dǎo)裝置的立體圖。圖7是偏導(dǎo)裝置的主視圖。圖8是偏導(dǎo)裝置的一個(gè)分割體的立體圖。圖9是偏導(dǎo)裝置的一個(gè)分割體的主視圖。圖10是偏導(dǎo)裝置的一個(gè)分割體的仰視圖。圖11是偏導(dǎo)裝置的另一分割體的立體圖。圖12是偏導(dǎo)裝置的另一分割體的主視圖。圖13是偏導(dǎo)裝置的另一分割體的仰視圖。圖14是示出螺紋軸與偏導(dǎo)裝置的立體圖。圖15是示出另一分割體的主視圖(示出在無(wú)負(fù)荷返回通路中移動(dòng)的滾柱姿勢(shì)的 變化的圖)。圖16是示出無(wú)負(fù)荷返回通路的中心軸的滾道與螺紋軸的關(guān)系的圖(圖中(A)是 螺紋軸的俯視圖，圖中(B)是螺紋軸的軸線方向的主視圖)。圖17是示出無(wú)負(fù)荷返回通路中滾柱的軸線軌跡的立體圖。圖18是本發(fā)明第二實(shí)施方式的滾柱絲杠的立體圖。符號(hào)說(shuō)明1 螺紋軸Ia 滾柱滾道面2、26 螺母2a負(fù)荷滾柱滾道面2b安裝孔4 滾柱6負(fù)荷滾柱滾道路7偏導(dǎo)裝置(循環(huán)構(gòu)件)7a、7b 分割體
8無(wú)負(fù)荷返回通路8a 中央部8b 兩端部
具體實(shí)施例方式圖1至圖3示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的滾柱絲杠。圖1表示滾柱絲杠的立體圖， 圖2表示俯視圖，圖3表示從螺紋軸的軸線方向觀察到的主視圖。滾柱絲杠具備在外周面形成有螺旋狀的滾柱滾道面Ia的螺紋軸1和在內(nèi)周面形 成有與滾柱滾道面Ia對(duì)置的螺旋狀的負(fù)荷滾柱滾道面2a的螺母2。在螺紋軸1的滾柱滾 道面Ia與螺母2的負(fù)荷滾柱滾道面2a之間設(shè)置有不足一圈的多個(gè)負(fù)荷滾柱滾道路6 (參 照?qǐng)D14)。在螺母2設(shè)置有連接負(fù)荷滾柱滾道路6的一端與另一端的偏導(dǎo)裝置7來(lái)作為用 于使?jié)L柱循環(huán)的循環(huán)構(gòu)件。在本實(shí)施方式中，由于設(shè)置有多個(gè)(例如三個(gè))滾柱循環(huán)路徑， 因此設(shè)置有多個(gè)(例如三個(gè))偏導(dǎo)裝置7。多個(gè)偏導(dǎo)裝置7沿螺母2的軸向方向錯(cuò)開位置， 并且安裝在安裝孔2b內(nèi)，其中，該安裝孔2b在螺母2的周向上隔開均等間隔配置。螺紋軸1通過(guò)對(duì)在碳素鋼、鉻鋼或不銹鋼等棒鋼的外周面具有規(guī)定的導(dǎo)程的螺旋 狀的滾柱滾道面Ia進(jìn)行切削及研磨加工或軋制加工而形成。螺紋軸1的滾柱滾道面Ia的 截面為V字形狀，其張開角度約為90度。在本實(shí)施方式中，在螺紋軸1的外周面形成有兩 條滾柱滾道面la。螺紋軸1的條數(shù)可以設(shè)定為一條、兩條、三條等。螺母2通過(guò)對(duì)在碳素鋼、鉻鋼或不銹鋼等的圓筒的內(nèi)周面具有規(guī)定的導(dǎo)程的螺旋 狀的負(fù)荷滾柱滾道面2a進(jìn)行切削及研磨加工或軋制加工而形成(參照?qǐng)D5)。負(fù)荷滾柱滾 道面2a的截面為V字形狀，其張開角度約為90度。在螺母2外周的軸線方向端部形成有 用于將螺母2安裝于對(duì)方部件的凸緣2c。如圖3所示，在螺母2上開設(shè)有從外周面到內(nèi)周面貫通的多個(gè)安裝孔2b。該多個(gè) 安裝孔2b沿螺母2的軸線方向錯(cuò)開位置且在螺母2的周向隔開均等間隔而配置。安裝孔 2b由與偏導(dǎo)裝置7的外形形狀對(duì)應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)地伸長(zhǎng)的長(zhǎng)孔構(gòu)成。在螺母2的俯視圖中，安裝 孔2b從螺紋軸的軸線方向傾斜角度α (參照?qǐng)D2)。安裝孔2b連接螺母2內(nèi)周面的不足一 圈的負(fù)荷滾柱滾道面的一端和另一端。在安裝孔2b內(nèi)形成有安裝偏導(dǎo)裝置7的凸緣11的 安裝座2bl。在安裝孔2b內(nèi)埋入有偏導(dǎo)裝置7。使偏導(dǎo)裝置7的凸緣11落座于安裝座2bl，并 通過(guò)將螺釘、螺栓等結(jié)合機(jī)構(gòu)擰入安裝座2bl，將偏導(dǎo)裝置7安裝于螺母2。在偏導(dǎo)裝置7 中形成有無(wú)負(fù)荷返回通路，該無(wú)負(fù)荷返回通連接螺母2的不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道面2a的
一端禾口另一端。由螺紋軸1的滾柱滾道面Ia與螺母2的負(fù)荷滾柱滾道面2a之間的負(fù)荷滾柱滾道 路6及偏導(dǎo)裝置7的無(wú)負(fù)荷返回通路8形成一圈滾柱循環(huán)路徑(參照?qǐng)D14)。將負(fù)荷滾柱 滾道路6的圈數(shù)設(shè)定為超過(guò)0. 5圈，例如為0. 6 0. 8圈。在滾柱循環(huán)路徑中排列有多個(gè) 滾柱。圖4表示夾在螺紋軸1的滾柱滾道面Ia與螺母2的負(fù)荷滾柱滾道面2a之間的滾 柱4的一例。滾柱4為圓筒形狀，其直徑與長(zhǎng)度大致相等。從側(cè)面觀察時(shí)滾柱4的形狀接 近正方形。在滾柱4的端面4a施有圓弧狀或球面狀的倒角。在負(fù)荷滾柱滾道路6中以相鄰的滾柱4的軸線形成大致平行的方式平行排列滾柱4，或以相鄰的滾柱4的軸線正交的方 式交叉排列滾柱4。也可以將用于避免滾柱彼此接觸的擋圈夾在相鄰的滾柱4之間。滾柱4由與螺紋軸1的滾柱滾道面Ia及螺母2的負(fù)荷滾柱滾道面2a接觸的側(cè)面 4c負(fù)擔(dān)載荷，但是其端面4c不負(fù)擔(dān)載荷。因此，各滾柱4只能夠負(fù)擔(dān)螺紋軸1的軸線方向 一個(gè)方向的載荷。在將滾柱4交叉排列時(shí)，能夠負(fù)擔(dān)相反的兩個(gè)方向((1)及(2)方向)的 載荷，但是在將滾柱4平行排列時(shí)，僅能夠負(fù)擔(dān)一個(gè)方向((1)或(2)方向)的載荷。在要 負(fù)擔(dān)相反方向的兩個(gè)方向((1)及(2)方向)的載荷時(shí)，可以使在多個(gè)滾柱循環(huán)路徑中彼此 平行排列的滾柱4的軸線4b的方向相互不同。圖6表示偏導(dǎo)裝置7的立體圖，圖7表示偏導(dǎo)裝置7的主視圖。偏導(dǎo)裝置7由沿 著無(wú)負(fù)荷返回通路分割成兩部分的一對(duì)分割體7a、7b組成。在偏導(dǎo)裝置7設(shè)置有用于將偏 導(dǎo)裝置7安裝于螺母2的凸緣11。如圖7所示，在偏導(dǎo)裝置7的下表面的 寬度方向兩端部 形成有向螺紋軸1的滾柱滾道面Ia突出的頂起部9。頂起部9將在負(fù)荷滾柱滾道路6中移 動(dòng)的滾柱4頂起而將其向無(wú)負(fù)荷返回通路引導(dǎo)。并且，偏導(dǎo)裝置7下表面的寬度方向的中 央部10凹陷成拱狀，避免與螺紋軸1的螺紋牙干涉。圖8至圖10表示一個(gè)分割體7a。圖8表示立體圖，圖9表示主視圖，圖10表示 仰視圖。在分割體7a形成有無(wú)負(fù)荷返回通路8的一半。無(wú)負(fù)荷返回通路8的截面形狀為 與滾柱4的側(cè)面形狀對(duì)應(yīng)的四邊形，并且以使在無(wú)負(fù)荷返回通路8中移動(dòng)的滾柱4的姿勢(shì) 能夠旋轉(zhuǎn)的方式扭轉(zhuǎn)。偏導(dǎo)裝置7在截面為四邊形的無(wú)負(fù)荷返回通路的對(duì)角線位置被分割 成兩部分。無(wú)負(fù)荷返回通路8由直線狀的中央部8a和曲線狀的兩端部8b構(gòu)成。無(wú)負(fù)荷返 回通路8的中央部8a扭轉(zhuǎn)。分割體7a具有與無(wú)負(fù)荷返回通路8的中央部8a的扭曲對(duì)應(yīng) 的厚壁部7al和薄壁部7a2。在分割體7a的無(wú)負(fù)荷返回通路8的下側(cè)也具有壁部12。結(jié) 合分割體7a、7b而得到的無(wú)負(fù)荷返回通路8以能夠包圍滾柱4的周圍的方式具有閉合的截 面。如圖10的仰視圖所示，在壁部12也形成有與無(wú)負(fù)荷返回通路8的扭曲對(duì)應(yīng)的厚壁部 12a和薄壁部12b。圖11至圖13表示另一個(gè)分割體7b。圖11表示立體圖，圖12表示主視圖，圖13 表示仰視圖。在該分割體7b也形成有無(wú)負(fù)荷返回通路8的一半。由于無(wú)負(fù)荷返回通路8扭 轉(zhuǎn)，因此分割體7b也具有與無(wú)負(fù)荷返回通路8的扭曲對(duì)應(yīng)的厚壁部7bl和薄壁部7b2。為 了使無(wú)負(fù)荷返回通路8的截面形成閉合的截面，在分割體7b的無(wú)負(fù)荷返回通路8的下側(cè)也 形成有壁部14。如圖13的仰視圖所示，在壁部14也形成有與無(wú)負(fù)荷返回通路8的扭曲對(duì) 應(yīng)的厚壁部14a和薄壁部14b。偏導(dǎo)裝置7的分割體7a、7b通過(guò)樹脂或金屬的切削加工或注射模塑成型而制造。 通過(guò)將偏導(dǎo)裝置7在無(wú)負(fù)荷返回通路8的對(duì)角線位置分割成兩部分，而變得不產(chǎn)生根切，使 得分割體7a、7b的制造容易。此外，在一對(duì)分割體的一方7a形成有定位銷16(參照?qǐng)D8)， 在另一方7b開設(shè)有與定位銷16嵌合的定位孔17(參照?qǐng)D11)。使用定位銷16和定位孔 17將一對(duì)分割體7a、7b定位后，通過(guò)上述螺釘?shù)冉Y(jié)合機(jī)構(gòu)結(jié)合。圖14表示螺紋軸1和偏導(dǎo)裝置7。在該圖14中示出分割體7a的無(wú)負(fù)荷返回通路 8，使得能夠看到在無(wú)負(fù)荷返回通路8中移動(dòng)的滾柱4。如上述所示，在螺母2的不足一圈 的負(fù)荷滾柱滾道面2a與螺紋軸1的滾柱滾道面Ia之間形成有不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路 6。移動(dòng)到負(fù)荷滾柱滾道路6 —端的滾柱4由偏導(dǎo)裝置7的頂起部9頂起。由于無(wú)負(fù)荷返回通路8的截面閉合，因此滾柱4不與螺紋軸1的螺紋牙接觸而進(jìn)入無(wú)負(fù)荷返回通路8中。 在無(wú)負(fù)荷返回通路8中移動(dòng)的滾柱4在移動(dòng)中使其姿勢(shì)略微旋轉(zhuǎn)。移動(dòng)到無(wú)負(fù)荷返回通路 8一端的滾柱4從偏導(dǎo)裝置7的頂起部9返回到負(fù)荷滾柱滾道路6的另一端。在無(wú)負(fù)荷返 回通路8中使?jié)L柱7的姿勢(shì)略微旋轉(zhuǎn)是為了使?jié)L柱4的姿勢(shì)與負(fù)荷滾柱滾道路6的截面形 狀一致。圖15表示在一個(gè)分割體中移動(dòng)的滾柱4的姿勢(shì)。可知隨著滾柱4在分割體的無(wú) 負(fù)荷返回通路8中移動(dòng)而使其姿勢(shì)旋轉(zhuǎn)。通過(guò)使負(fù)荷滾柱滾道路6的圈數(shù)變小到不足一圈，能夠盡量縮小無(wú)負(fù)荷返回通路 8的扭轉(zhuǎn)量。并且，通過(guò)使負(fù)荷滾柱滾道路6的圈數(shù)不足一圈，螺紋軸1的滾柱滾道面Ia及 螺母2的負(fù)荷滾柱滾道面2a的加工精度的影響或在負(fù)荷滾柱滾道路6中排列的滾柱4自 身的個(gè)數(shù)減少，由此，能夠防止?jié)L柱4從規(guī)定的軸線傾斜(所謂滾柱4偏斜)。并且，通過(guò)由偏導(dǎo)裝置7構(gòu)成循環(huán)構(gòu)件，與采用以往的端隙方式的循環(huán)構(gòu)件的情 況相比，能夠減少部件個(gè)數(shù)。由此，能夠減少由部件間的間隙、階梯差引起的滾柱4的卡掛。圖16表示無(wú)負(fù)荷返回通路8的中心線的滾道21與螺紋軸1的關(guān)系。在圖16(A) 的螺紋軸1的俯視圖中，無(wú)負(fù)荷返回通路8的直線狀的中央部8a相對(duì)于螺紋軸1的軸線Ic 傾斜規(guī)定角度α。無(wú)負(fù)荷返回通路8的曲線狀的兩端部8b通過(guò)圓弧與負(fù)荷滾柱滾道路6 相連，其中，負(fù)荷滾柱滾道路6與無(wú)負(fù)荷返回通路8的兩端部8b的導(dǎo)程一致地傾斜。在圖 16(B)的螺紋軸1的主視圖中，無(wú)負(fù)荷返回通路8的兩端部8b沿負(fù)荷滾柱滾道路6的切線 方向配置。無(wú)負(fù)荷返回通路8的中央部8a與兩端部8b通過(guò)圓弧相連。圖17表示無(wú)負(fù)荷返回通路8中的滾柱4的軸線軌跡。圖中符號(hào)22表示無(wú)負(fù)荷返 回通路8的中央部8a的軌跡，符號(hào)23表示兩端部8b的軌跡。通過(guò)使負(fù)荷滾柱滾道路6形 成為不足一圈，也可以減少無(wú)負(fù)荷返回通路8的中央部8a的扭曲量，移動(dòng)到負(fù)荷滾柱滾道 路6 —端的滾柱4可以以原姿勢(shì)返回到一圈前的負(fù)荷滾柱滾道路6的另一端。此外，在本 實(shí)施方式中，由于螺紋軸1的滾柱滾道面Ia為兩條，因此在螺紋軸1的滾柱滾道面Ia移動(dòng) 的滾柱4不返回相鄰的滾柱滾道面la，而返回隔著一個(gè)的滾柱滾道面la。圖18表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的滾柱絲杠。在上述第一實(shí)施方式的滾柱絲杠中， 在一圈的滾柱循環(huán)路徑平行排列滾柱4時(shí)，僅能夠負(fù)擔(dān)螺紋軸1的軸線方向一個(gè)方向的載 荷。為了負(fù)擔(dān)螺紋軸1的軸線方向的相反兩個(gè)方向的載荷，本實(shí)施方式的滾柱絲杠的螺母 26通過(guò)沿軸線方向結(jié)合兩個(gè)分割螺母24、25而形成。在各分割螺母24、25中設(shè)置有與上述 實(shí)施方式的螺母2同樣的多個(gè)一圈的滾柱循環(huán)路徑，并且設(shè)置有多個(gè)偏導(dǎo)裝置7。由于偏導(dǎo) 裝置7的結(jié)構(gòu)與上述第一實(shí)施方式相同，因此附加同一符號(hào)并省略其說(shuō)明。在分割螺母24的滾柱循環(huán)路徑以能夠負(fù)擔(dān)螺紋軸1的軸線方向一個(gè)方向的載荷 的方式平行排列多個(gè)滾柱。在分割螺母25的滾柱循環(huán)路徑以能夠負(fù)擔(dān)螺紋軸1的軸線方向 的相反方向載荷的方式平行排列多個(gè)滾柱。將墊片27夾在一對(duì)分割螺母24、25之間，以使 其相位對(duì)合而能夠使上述分割螺母結(jié)合。一對(duì)分割螺母24、25通過(guò)螺栓等接合機(jī)構(gòu)結(jié)合。在螺紋軸1形成有兩條滾柱滾道面la。在一個(gè)分割螺母24的滾柱循環(huán)路徑中循 環(huán)的滾柱在螺紋軸1的兩條滾柱滾道面中一條的滾柱滾道面滾動(dòng)。在另一個(gè)分割螺母25的 滾柱循環(huán)路徑循環(huán)的滾柱在螺紋軸1的兩條滾柱滾道面中的剩余一條的滾柱滾道面Ia滾 動(dòng)。
此外，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，在不變更本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各 種變更。例如，相對(duì)于一個(gè)螺母的一圈的滾柱循環(huán)路徑的個(gè)數(shù)既可以為一個(gè)以上，也可以設(shè) 定為兩個(gè)、三個(gè)等。對(duì)于滾柱，也可以代替圓筒滾柱而使用側(cè)面帶有錐度的圓錐滾柱。本說(shuō)明書基于2007年11月30日申請(qǐng)的日本特愿2007-309609。其內(nèi)容全部包括于此。
權(quán)利要求
一種滾柱絲杠，其具備螺紋軸，其在外周面具有螺旋狀的滾柱滾道面；螺母，其在內(nèi)周面具有與所述螺紋軸的所述滾柱滾道面對(duì)置的螺旋狀的負(fù)荷滾柱滾道面；循環(huán)構(gòu)件，其設(shè)置于所述螺母，具有連接所述螺母的不足一圈的所述負(fù)荷滾柱滾道面的一端和另一端的無(wú)負(fù)荷返回通路；多個(gè)滾柱，在一圈的滾柱循環(huán)路徑中排列，該滾柱循環(huán)路徑由所述螺紋軸的所述滾柱滾道面與所述螺母的所述負(fù)荷滾柱滾道面之間的不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路及所述循環(huán)構(gòu)件的無(wú)負(fù)荷返回通路構(gòu)成，在使所述螺紋軸相對(duì)于所述螺母進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述循環(huán)構(gòu)件將滾動(dòng)到所述不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路一端的滾柱向所述無(wú)負(fù)荷返回通路引導(dǎo)，使?jié)L柱返回所述不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路的另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾柱絲杠，其中，所述循環(huán)構(gòu)件的所述無(wú)負(fù)荷返回通路具有以能夠包圍所述滾柱周圍的方式閉合的截面，所述循環(huán)構(gòu)件在所述無(wú)負(fù)荷返回通路的長(zhǎng)度方向兩端部具有頂起部，該頂起部將在所 述負(fù)荷滾柱滾道路中移動(dòng)的滾柱頂起到所述無(wú)負(fù)荷返回通路內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾柱絲杠，其中，所述循環(huán)構(gòu)件的所述無(wú)負(fù)荷返回通路的截面為與滾柱的側(cè)面形狀對(duì)應(yīng)的四邊形，并且 所述無(wú)負(fù)荷返回通路扭曲成使在所述無(wú)負(fù)荷返回通路中移動(dòng)的滾柱的姿勢(shì)能夠旋轉(zhuǎn)，所述循環(huán)構(gòu)件通過(guò)對(duì)在截面為四邊形的無(wú)負(fù)荷返回通路的對(duì)角線位置分割成兩部分 的分割體進(jìn)行結(jié)合而形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的滾柱絲杠，其中， 所述不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路的圈數(shù)超過(guò)0. 5圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的滾柱絲杠，其中，在所述螺母上與所述循環(huán)構(gòu)件的形狀對(duì)應(yīng)從所述螺母的外周面貫通到內(nèi)周面地開設(shè) 有安裝孔，并且該貫通孔從所述不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道面的一端細(xì)長(zhǎng)地延伸到另一端， 所述循環(huán)構(gòu)件安裝在所述螺母的所述安裝孔內(nèi)。
6.一種滾柱絲杠中滾柱的循環(huán)方法，其中，將移動(dòng)到不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路一端的滾柱向所述循環(huán)構(gòu)件的無(wú)負(fù)荷返回通路 引導(dǎo)，使?jié)L柱返回所述不足一圈的所述負(fù)荷滾柱滾道路的另一端，其中，所述負(fù)荷滾柱滾道 路形成在螺紋軸外周面的螺旋狀滾柱滾道面與螺母內(nèi)周面的螺旋狀負(fù)荷滾柱滾道面之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠減少無(wú)負(fù)荷返回通路的扭轉(zhuǎn)量的滾柱絲杠及滾柱絲杠中滾柱的循環(huán)方法。滾柱絲杠具備螺紋軸(1)，其在外周面具有螺旋狀的滾柱滾道面(1a)；螺母，其在內(nèi)周面具有與螺紋軸(1)的滾柱滾道面(1a)對(duì)置的螺旋狀的負(fù)荷滾柱滾道面(2a)；循環(huán)構(gòu)件(7)，其設(shè)置于螺母(2)，具有連接螺母(2)的不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道面(2a)的一端和另一端的無(wú)負(fù)荷返回通路(8)；多個(gè)滾柱(4)，在一圈的滾柱循環(huán)路徑中排列，該滾柱循環(huán)路徑由負(fù)荷滾柱滾道路(6)及無(wú)負(fù)荷返回通路(8)構(gòu)成。循環(huán)構(gòu)件(7)將滾動(dòng)到不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路(6)一端的滾柱(4)向無(wú)負(fù)荷返回通路(8)引導(dǎo)，使?jié)L柱返回到不足一圈的負(fù)荷滾柱滾道路(6)的另一端。由于將負(fù)荷滾柱滾道路(6)的圈數(shù)設(shè)定為不足一圈，因此能夠?qū)⒃谪?fù)荷滾柱滾道路(6)中移動(dòng)的滾柱(4)以原姿勢(shì)移動(dòng)到相鄰的負(fù)荷滾柱滾道路(6)。
文檔編號(hào)F16H25/22GK101874167SQ200880117738
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者三浦徹也, 關(guān)山隆, 吉田明正, 宮原莊志, 西村健太郎, 轟木雄介 申請(qǐng)人:Thk株式會(huì)社