[发明专利]滚珠丝杠

说明书

滚珠丝杠具有：在外周面形成有螺旋状的第1螺纹槽(11)的螺杆轴(10)；配置在螺杆轴(10)的周围并且在内周面形成有螺旋状的第2螺纹槽(21)的螺母(20)；容纳在利用对置的两螺纹槽(11、21)形成的滚动路径23内的多个滚珠(30)；以及构成用于使多个滚珠(30)在(1)圈以下的滚动路径(23)中循环的滚珠返回通道(42)的循环盖板(40)。然后，通过以使用了导程(L)、滚珠直径(Da)、导程角(β)的式子求出滚珠返回通道(42)的最大倾斜角度(α)，减小进出变动。

技术领域

本发明涉及滚珠丝杠，更详细而言，涉及一种内部循环方式的滚珠丝杠，其中，使穿过在螺杆轴与螺母之间形成的滚动路径的多个滚珠进行循环。

背景技术

滚珠丝杠作为可实现精密定位的装置，应用于工作设备、工业设备等的搬运装置、工作台输送装置、汽车的转向装置等。另外，在内部循环方式的滚珠丝杠中，使用了循环盖板的盖板式的滚珠丝杠在各种滚珠丝杠中具有最能够紧凑化的优点。

专利文献1公开了一种滚珠丝杠装置，其具备：以水平状态配置并旋转的螺杆轴；外嵌于该螺杆轴的螺母；能够滚动地填充在由螺杆轴和螺母的滚珠滚动槽形成的滚道内的多个滚珠；以及具有滚珠返回槽且内装于螺母的多个循环盖板。多个循环盖板以在螺母的轴向为一列并且各循环盖板的相位略微在上的方式进行配置，由此，使滚珠返回槽内一直产生间隙以防止滚珠堵塞现象，抑制滚珠通过周期的工作扭矩的变动，实现抑制工作扭矩的变动所伴随的不良状况。

另外，专利文献2中已知一种滚珠丝杠，其中，在各滚珠间设置弹性体，对作用于循环部一端的滚珠与另一端的滚珠之间的滚珠进出方向的弹性体的弹性常数进行规定，由此吸收循环部内的滚珠的进出变动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-47333号公报

专利文献2：日本特开2004-108395号公报

发明内容

发明欲解决的技术问题

然而，若在由槽、圆筒等形成的曲线路径上使球体排列移动，则会产生球体列的总长根据曲线路径上的球体的位置而变化的现象。例如，如果在如图14这样的曲线路径中填充球体B，则在图14的(a)和(b)中球体B的位置存在差异，其总长微微不同。其原因在于，连结球体B的中心线S1从槽的中心线S2偏离而缩短，但其缩短量因球体B的位置而变化。换言之，若球体列通过图14这样的槽，则其总长L1、L2发生伸缩。

如果是无限连续的球体列通过曲线路径，则即使发生伸缩，由于在前后存在球体B也无法伸长，从而球体B自身发生弹性变形而消除伸长。作为结果，在伸长的时刻，球体B相互挤压碰撞，因此无法顺畅地通过曲线路径。但是，伸缩量根据曲线路径的曲率半径、曲线的长度而变化，因此若已知伸缩量变小的曲线形状，则能够实现球体B的顺畅的通过。

另外，若球体列伸缩，则在曲线路径的进出口，球体B进入到入口的量以及从出口出去的量不会相同，按照伸缩的程度而存在差异。因此，有时将该现象称为进出变动，并将伸缩量称为进出变动量。

盖板式滚珠丝杠在循环盖板的内部具有复杂的3维曲线形状的循环路径，成为球体列在其中通过的结构。即，如图14所示，在以固定曲率的曲线描画滚珠返回通道的情况下，该进出变动量能够通过算式求得，但是，循环盖板的滚珠避让通道并非由固定曲率的曲线构成，而是三维曲线形状(参照图2)，因此很难计算求得进出变动量。作为结果，存在无法减小进出变动而球体不会在滚珠返回通道内顺畅地循环的问题。

另外，根据专利文献1记载的滚珠丝杠装置，需要在螺母上设置用于嵌合循环盖板的孔或槽，存在螺母在热处理时容易变形的生产上的问题。另外，位于循环盖板内的滚珠无法承受负荷，各滚珠的负荷平衡变差，作为结果，滚珠丝杠装置的寿命可能下降。