專利名稱：滾珠絲杠裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及作為將旋轉運動變換成直線運動的滾珠絲杠裝置的改進。
背景技術：
工作機械的輸送機構等使用的滾珠絲杠裝置包括絲杠軸、內(nèi)徑面具有與上述絲杠軸的外徑面上形成的滾珠絲杠槽相對的滾珠絲杠槽的螺母和在該螺母和上述絲杠軸的滾珠絲杠槽之間形成的滾珠負載滾動路中伴隨絲杠軸或螺母的旋轉運動而滾動的多個滾珠。
這樣的滾珠絲杠裝置的螺母例如隨著絲杠軸的旋轉而滾珠在滾珠負載滾動路中滾動則在絲杠軸的軸向相對直線運動，但是，為了使螺母的相對直線運動繼續(xù)，必須使在滾珠負載滾動路中滾動的滾珠循環(huán)在滾珠負載滾動路中反復滾動。但是，作為使?jié)L珠循環(huán)的部件使用滾珠循環(huán)管的滾珠絲杠裝置中，存在隨著滾珠的公轉速度變大而容易產(chǎn)生噪音和振動等的問題。
因此，提出有沿絲杠軸的軸向在螺母上形成用于使?jié)L珠循環(huán)的滾珠返回用貫通路并在螺母兩端部設置具有連通滾珠負載滾動路和滾珠返回用貫通路兩者的滾珠轉向路的滾珠轉向部件的滾珠絲杠裝置(參照專利文獻1)。
專利文獻1實用新型注冊第3034052號說明書在這樣的滾珠絲杠裝置中，與使用滾珠循環(huán)管的比較容易抑制噪音和振動等的發(fā)生，但是，若滾珠返回用貫通路的直徑與滾珠的直徑比過大，則滾珠返回用貫通路中的滾珠的游隙(滾珠返回用貫通路和滾珠之間的間隙量)變大。因此，滾珠返回用貫通路內(nèi)滾珠的排列容易形成曲折形，絲杠軸或螺母以高速旋轉則滾珠返回用貫通路的滾珠一邊碰撞滾珠返回用貫通路的內(nèi)面一邊前進，所以存在音響性能低下的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而研發(fā)的，其目的在于提供一種即使絲杠軸或螺母以高速旋轉也能夠得到良好的音響性能的滾珠絲杠裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供的滾珠絲杠裝置具有絲杠軸、內(nèi)徑面具有與上述絲杠軸的外徑面上形成的滾珠絲杠槽相對的滾珠絲杠槽的螺母和在上述絲杠軸和上述螺母的滾珠絲杠槽間形成的滾珠負載滾動路中伴隨上述絲杠軸或上述螺母的旋轉運動而滾動的多個滾珠，并且，沿上述絲杠軸的軸向在上述螺母上形成用于使上述滾珠循環(huán)的滾珠返回用貫通路并在上述螺母兩端部設置具有連通上述滾珠負載滾動路和上述滾珠返回用貫通路兩者的滾珠轉向路的滾珠轉向部件，其特征在于，上述滾珠的直徑設為Dw、上述滾珠返回用貫通路的直徑設為D1，則D1-Dw大于或等于Dw的3％并且小于或等于Dw的10％。
本發(fā)明第二方面提供一種的滾珠絲杠裝置，如第一方面所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，上述滾珠的直徑設為Dw、上述滾珠轉向路的直徑設為D2，則D2-Dw小于或等于Dw的10％。
本發(fā)明第三方面提供一種的滾珠絲杠裝置，如第一或第二方面所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，在相鄰的滾珠間配置由比上述滾珠質地軟的材料構成的墊片。
本發(fā)明第四方面提供一種的滾珠絲杠裝置，如第三方面所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，上述墊片以比上述滾珠小的直徑形成圓板形。
本發(fā)明第五方面提供一種的滾珠絲杠裝置，如第三方面所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，上述墊片以比上述滾珠小的直徑形成球形。
根據(jù)本發(fā)明的滾珠絲杠裝置，上述滾珠的直徑設為Dw、上述滾珠返回用貫通路的直徑設為D1，則D1-Dw大于或等于Dw的3％并且小于或等于Dw的10％，由此，在滾珠返回用貫通路內(nèi)滾珠排列成曲折狀會大幅度減少，所以，即使絲杠軸或螺母以高速旋轉，也能夠提供良好的音響性能。另外，由于能夠抑制在滾珠返回用貫通路內(nèi)產(chǎn)生滾珠爭擠，所以能夠提高滾珠絲杠裝置的動作性。


圖1是本發(fā)明的一實施例的滾珠絲杠裝置的剖面圖；圖2是圖1所示的滾珠轉向部件的立體圖；圖3是圖1所示的墊片的剖面圖；圖4是表示滾珠和滾珠返回用貫通路之間的間隙量與滾珠絲杠的音響水平的關系的圖示；圖5是本發(fā)明的第二實施方式的滾珠絲杠裝置的剖面圖。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明的實施例。
圖1是本發(fā)明第一實施方式的滾珠絲杠裝置的剖面圖。該圖中，附圖標記11是本發(fā)明第一實施方式的滾珠絲杠裝置的絲杠軸，該絲杠軸11的外徑面形成有滾珠絲杠槽12。另外，附圖標記13是在內(nèi)徑面具有與絲杠軸11的滾珠絲杠槽12相對的滾珠絲杠槽14的螺母，在該螺母13的滾珠絲杠槽14和絲杠軸11的滾珠絲杠槽12之間設置多個滾珠16，它們伴隨絲杠軸11或螺母13的旋轉運動而在滾珠絲杠槽12、14之間形成的螺旋狀滾珠負載滾動路15中滾動。
在螺母13上沿絲杠軸11的軸向形成用于使在滾珠負載滾動路15中滾動的滾珠16循環(huán)的滾珠返回用貫通路17，并且在螺母13的兩端部組裝滾珠轉向部件18。該滾珠轉向部件18由合成樹脂形成，在各滾珠轉向部件18上形成有連通滾珠負載滾動路15以及滾珠返回用貫通路17兩者的滾珠轉向路19(參照圖2)。
滾珠16例如由鋼鐵材料形成，在各滾珠16之間設置由比滾珠16質地軟的材料(例如合成樹脂等)構成的墊片20。該墊片20以比滾珠16小的直徑形成圓板形，在各墊片20的兩端以比滾珠16的直徑大的曲率形成凹球面部21(參照圖3)。另外，在凹球面部21的中央部設置貫通孔22。
滾珠返回用貫通路17形成在螺母13上，其中，滾珠16的直徑設為Dw、滾珠返回用貫通路17的直徑設為D1，則下式(1)成立。
(D1-Dw)≤0.1Dw……(1)另外，滾珠轉向路19形成在滾珠轉向部件18上，其中，滾珠16的直徑設為Dw、滾珠轉向路19的直徑設為D2，則下式(2)成立。
(D2-Dw)≤0.1Dw……(2)如上所述，滾珠16的直徑設為Dw、滾珠返回用貫通路17的直徑設為D1，則D1-Dw小于或等于Dw的10％，由此，滾珠返回用貫通路17內(nèi)的滾珠16的游隙變小。由此，滾珠16在滾珠返回用貫通路17內(nèi)排列成曲折狀的情況會大幅度減少，所以，即使絲杠軸11或螺母13以高速旋轉，也能夠提供良好的音響性能。另外，由于能夠抑制在滾珠返回用貫通路17內(nèi)產(chǎn)生滾珠16的爭擠，所以能夠提高滾珠絲杠裝置的動作性。
如上所述，滾珠16的直徑設為Dw、滾珠轉向路19的直徑設為D2，則D2-Dw小于或等于Dw的10％，由此，在滾珠轉向路19內(nèi)滾珠16的游隙變小，滾珠16在滾珠轉向路19內(nèi)排列成曲折狀的情況會大幅度減少，即使絲杠軸11或螺母13以高速旋轉，也能夠提供良好的音響性能。另外，由于能夠抑制在滾珠轉向路19內(nèi)產(chǎn)生滾珠16的爭擠，所以能夠提高滾珠絲杠裝置的動作性。
另外，在上述實施方式中通過將由比滾珠16質地軟的材料構成的墊片20配置在相鄰的滾珠16、16之間，能夠防止后續(xù)的滾珠與先行的滾珠碰撞，所以能夠抑制滾珠相互碰撞造成的噪音和振動等的發(fā)生。
為確認上述效果，本發(fā)明者，在距絲杠軸的軸心400mm的高度設置麥克風，進行滾珠絲杠裝置的音響測定實驗，其中，實驗條件如下。
實驗使用設備NSK產(chǎn)滾珠絲杠音響測定實驗機；預負載1800N；實驗負載(加速度負載)1800N；最高轉速3000min-1；行程800mm；潤滑VG#68(出光興産)。其實驗結果如圖4所示。另外，作為實驗用滾珠絲杠裝置使用NSK產(chǎn)滾珠絲杠(公稱號40×12×1000-C5)。
圖4中，橫軸表示滾珠返回用貫通路17與滾珠16以及滾珠轉向路19與滾珠16的間隙量S(＝D1-Dw、D2-Dw)，縱軸表示現(xiàn)有的滾珠絲杠裝置動作時的聲壓為1時的音響比例。另外，TP1、TP2、TP3表示使用上述規(guī)格的滾珠絲杠裝置實施音響測定實驗的結果。
如圖4所示，間隙量S超過Dw/8則音響比例大幅度降低，但是可知間隙量S小于或等于Dw/8最好是小于或等于Dw/10的情況下音響比例的降低小。因此，能夠通過將滾珠返回用貫通路17與滾珠16以及滾珠轉向部件19與滾珠16的間隙量S形成在小于或等于Dw/8最好是小于或等于Dw/10，來將噪音和振動抑制得更低。
另外，若間隙量S小于Dw的3％則滾珠轉向部件18和螺母13的安裝誤差導致滾珠16鉤掛住，所以間隙量S最好大于或等于Dw的3％并小于或等于10％。
另外，本發(fā)明不限于實施實施方式。例如在實施第一實施方式中，將墊片20以比滾珠16小的直徑形成圓板狀，但是如圖5所示的第二實施方式，也可以將墊片20以比滾珠16小的直徑形成球狀。
權利要求
1.一種滾珠絲杠裝置，其具有絲杠軸、內(nèi)徑面具有與所述絲杠軸的外徑面上形成的滾珠絲杠槽相對的滾珠絲杠槽的螺母和在所述絲杠軸與所述螺母的滾珠絲杠槽間形成的滾珠負載滾動路中伴隨所述絲杠軸或所述螺母的旋轉運動而滾動的多個滾珠，并且，沿所述絲杠軸的軸向在所述螺母上形成用于使所述滾珠循環(huán)的滾珠返回用貫通路并在所述螺母兩端部設置具有連通所述滾珠負載滾動路和所述滾珠返回用貫通路兩者的滾珠轉向路的滾珠轉向部件，其特征在于，所述滾珠的直徑設為Dw、所述滾珠返回用貫通路的直徑設為D1，則D1-Dw大于或等于Dw的3％并且小于或等于Dw的10％。
2.如權利要求1所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，所述滾珠的直徑設為Dw、所述滾珠轉向路的直徑設為D2，則D2-Dw小于或等于Dw的10％。
3.如權利要求1或2所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，在相鄰的滾珠間配置由比所述滾珠質地軟的材料構成的墊片。
4.如權利要求3所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，所述墊片以比所述滾珠小的直徑形成圓板形。
5.如權利要求3所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，所述墊片以比所述滾珠小的直徑形成球形。
全文摘要
一種滾珠絲杠裝置，其即使以高速旋轉絲杠軸或螺母，也能夠得到良好的音響性能。滾珠(16)的直徑設為Dw、形成在螺母(13)上的滾珠返回用貫通路(17)的直徑設為D
文檔編號F16H57/00GK1712755SQ20051007864
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月22日 優(yōu)先權日2004年6月22日
發(fā)明者加藤將人 申請人:日本精工株式會社, Nsk精密株式會社