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滚珠丝杠装置

阅读：1028发布：2020-07-04

IPRDB可以提供滚珠丝杠装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种滚珠丝杠装置，其即使以高速旋转丝杠轴或螺母，也能够得到良好的音响性能。滚珠(16)的直径设为Dw、形成在螺母(13)上的滚珠返回用贯通路(17)的直径设为D1，则滚珠返回用贯通路(17)形成在螺母(13)上以使(D1-Dw)≤0.1Dw成立。另外，滚珠(16)的直径设为Dw、形成在滚珠转向部件(18)上的滚珠转向路(19)的直径设为D2，则滚珠转向路(19)形成在滚珠转向部件(18)上以使(D2-Dw)≤0.1Dw成立。，下面是滚珠丝杠装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种滚珠丝杠装置，其具有：丝杠轴、内径面具有与所述丝杠轴的外径面上形成的滚珠丝杠槽相对的滚珠丝杠槽的螺母和在所述丝杠轴与所述螺母的滚珠丝杠槽间形成的滚珠负载滚动路中伴随所述丝杠轴或所述螺母的旋转运动而滚动的多个滚珠，并且，沿所述丝杠轴的轴向在所述螺母上形成用于使所述滚珠循环的滚珠返回用贯通路并在所述螺母两端部设置具有连通所述滚珠负载滚动路和所述滚珠返回用贯通路两者的滚珠转向路的滚珠转向部件，其特征在于，所述滚珠的直径设为Dw、所述滚珠返回用贯通路的直径设为D1，则D1-Dw大于或等于Dw的3％并且小于或等于 Dw的10％。

2.如权利要求1所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，所述滚珠的直径设为Dw、所述滚珠转向路的直径设为D2，则D2-Dw小于或等于Dw的 10％。

3.如权利要求1或2所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，在相邻的滚珠间配置由比所述滚珠质地软的材料构成的垫片。

4.如权利要求3所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，所述垫片以比所述滚珠小的直径形成圆板形。

5.如权利要求3所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，所述垫片以比所述滚珠小的直径形成球形。

说明书全文

技术领域

本发明涉及作为将旋转运动变换成直线运动的滚珠丝杠装置的改进。

背景技术

工作机械的输送机构等使用的滚珠丝杠装置包括丝杠轴、内径面具有与上述丝杠轴的外径面上形成的滚珠丝杠槽相对的滚珠丝杠槽的螺母和在该螺母和上述丝杠轴的滚珠丝杠槽之间形成的滚珠负载滚动路中伴随丝杠轴或螺母的旋转运动而滚动的多个滚珠。
这样的滚珠丝杠装置的螺母例如随着丝杠轴的旋转而滚珠在滚珠负载滚动路中滚动则在丝杠轴的轴向相对直线运动，但是，为了使螺母的相对直线运动继续，必须使在滚珠负载滚动路中滚动的滚珠循环在滚珠负载滚动路中反复滚动。但是，作为使滚珠循环的部件使用滚珠循环管的滚珠丝杠装置中，存在随着滚珠的公转速度变大而容易产生噪音和振动等的问题。
因此，提出有沿丝杠轴的轴向在螺母上形成用于使滚珠循环的滚珠返回用贯通路并在螺母两端部设置具有连通滚珠负载滚动路和滚珠返回用贯通路两者的滚珠转向路的滚珠转向部件的滚珠丝杠装置(参照专利文献1)。
专利文献1：实用新型注册第3034052号说明书
在这样的滚珠丝杠装置中，与使用滚珠循环管的比较容易抑制噪音和振动等的发生，但是，若滚珠返回用贯通路的直径与滚珠的直径比过大，则滚珠返回用贯通路中的滚珠的游隙(滚珠返回用贯通路和滚珠之间的间隙量)变大。因此，滚珠返回用贯通路内滚珠的排列容易形成曲折形，丝杠轴或螺母以高速旋转则滚珠返回用贯通路的滚珠一边碰撞滚珠返回用贯通路的内面一边前进，所以存在音响性能低下的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种即使丝杠轴或螺母以高速旋转也能够得到良好的音响性能的滚珠丝杠装置。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供的滚珠丝杠装置具有：丝杠轴、内径面具有与上述丝杠轴的外径面上形成的滚珠丝杠槽相对的滚珠丝杠槽的螺母和在上述丝杠轴和上述螺母的滚珠丝杠槽间形成的滚珠负载滚动路中伴随上述丝杠轴或上述螺母的旋转运动而滚动的多个滚珠，并且，沿上述丝杠轴的轴向在上述螺母上形成用于使上述滚珠循环的滚珠返回用贯通路并在上述螺母两端部设置具有连通上述滚珠负载滚动路和上述滚珠返回用贯通路两者的滚珠转向路的滚珠转向部件，其特征在于，上述滚珠的直径设为Dw、上述滚珠返回用贯通路的直径设为D1，则D1-Dw大于或等于Dw的3％并且小于或等于Dw的10％。
本发明第二方面提供的一种滚珠丝杠装置，如第一方面所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，上述滚珠的直径设为Dw、上述滚珠转向路的直径设为D2，则D2-Dw小于或等于Dw的10％。
本发明第三方面提供一种的滚珠丝杠装置，如第一或第二方面所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，在相邻的滚珠间配置由比上述滚珠质地软的材料构成的垫片。
本发明第四方面提供一种的滚珠丝杠装置，如第三方面所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，上述垫片以比上述滚珠小的直径形成圆板形。
本发明第五方面提供一种的滚珠丝杠装置，如第三方面所述的滚珠丝杠装置，其特征在于，上述垫片以比上述滚珠小的直径形成球形。
根据本发明的滚珠丝杠装置，上述滚珠的直径设为Dw、上述滚珠返回用贯通路的直径设为D1，则D1-Dw大于或等于Dw的3％并且小于或等于 Dw的10％，由此，在滚珠返回用贯通路内滚珠排列成曲折状会大幅度减少，所以，即使丝杠轴或螺母以高速旋转，也能够提供良好的音响性能。另外，由于能够抑制在滚珠返回用贯通路内产生滚珠争挤，所以能够提高滚珠丝杠装置的动作性。

附图说明

图1是本发明的一实施例的滚珠丝杠装置的剖面图；
图2是图1所示的滚珠转向部件的立体图；
图3是图1所示的垫片的剖面图；
图4是表示滚珠和滚珠返回用贯通路之间的间隙量与滚珠丝杠的音响水平的关系的图示；
图5是本发明的第二实施方式的滚珠丝杠装置的剖面图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施例。
图1是本发明第一实施方式的滚珠丝杠装置的剖面图。该图中，附图标记11是本发明第一实施方式的滚珠丝杠装置的丝杠轴，该丝杠轴11的外径面形成有滚珠丝杠槽12。另外，附图标记13是在内径面具有与丝杠轴 11的滚珠丝杠槽12相对的滚珠丝杠槽14的螺母，在该螺母13的滚珠丝杠槽14和丝杠轴11的滚珠丝杠槽12之间设置多个滚珠16，它们伴随丝杠轴 11或螺母13的旋转运动而在滚珠丝杠槽12、14之间形成的螺旋状滚珠负载滚动路15中滚动。
在螺母13上沿丝杠轴11的轴向形成用于使在滚珠负载滚动路15中滚动的滚珠16循环的滚珠返回用贯通路17，并且在螺母13的两端部组装滚珠转向部件18。该滚珠转向部件18由合成树脂形成，在各滚珠转向部件 18上形成有连通滚珠负载滚动路15以及滚珠返回用贯通路17两者的滚珠转向路19(参照图2)。
滚珠16例如由钢铁材料形成，在各滚珠16之间设置由比滚珠16质地软的材料(例如合成树脂等)构成的垫片20。该垫片20以比滚珠16小的直径形成圆板形，在各垫片20的两端以比滚珠16的直径大的曲率形成凹球面部21(参照图3)。另外，在凹球面部21的中央部设置贯通孔22。
滚珠返回用贯通路17形成在螺母13上，其中，滚珠16的直径设为 Dw、滚珠返回用贯通路17的直径设为D1，则下式(1)成立。
(D1-Dw)≤0.1Dw......(1)
另外，滚珠转向路19形成在滚珠转向部件18上，其中，滚珠16的直径设为Dw、滚珠转向路19的直径设为D2，则下式(2)成立。
(D2-Dw)≤0.1Dw......(2)
如上所述，滚珠16的直径设为Dw、滚珠返回用贯通路17的直径设为 D1，则D1-Dw小于或等于Dw的10％，由此，滚珠返回用贯通路17内的滚珠16的游隙变小。由此，滚珠16在滚珠返回用贯通路17内排列成曲折状的情况会大幅度减少，所以，即使丝杠轴11或螺母13以高速旋转，也能够提供良好的音响性能。另外，由于能够抑制在滚珠返回用贯通路17内产生滚珠16的争挤，所以能够提高滚珠丝杠装置的动作性。
如上所述，滚珠16的直径设为Dw、滚珠转向路19的直径设为D2，则D2-Dw小于或等于Dw的10％，由此，在滚珠转向路19内滚珠16的游隙变小，滚珠16在滚珠转向路19内排列成曲折状的情况会大幅度减少，即使丝杠轴11或螺母13以高速旋转，也能够提供良好的音响性能。另外，由于能够抑制在滚珠转向路19内产生滚珠16的争挤，所以能够提高滚珠丝杠装置的动作性。
另外，在上述实施方式中通过将由比滚珠16质地软的材料构成的垫片 20配置在相邻的滚珠16、16之间，能够防止后续的滚珠与先行的滚珠碰撞，所以能够抑制滚珠相互碰撞造成的噪音和振动等的发生。
为确认上述效果，本发明者，在距丝杠轴的轴心400mm的高度设置麦克风，进行滚珠丝杠装置的音响测定实验，其中，实验条件如下。
实验使用设备：NSK产滚珠丝杠音响测定实验机；预负载：1800N；实验负载(加速度负载)：1800N；最高转速：3000r.min-1；行程：800mm；润滑：VG#68(出光興産)。其实验结果如图4所示。另外，作为实验用滚珠丝杠装置使用NSK产滚珠丝杠(公称号：40×12×1000-C5)。
图4中，横轴表示滚珠返回用贯通路17与滚珠16以及滚珠转向路19 与滚珠16的间隙量S(＝D1-Dw、D2-Dw)，纵轴表示现有的滚珠丝杠装置动作时的声压为1时的音响比例。另外，TP1、TP2、TP3表示使用上述规格的滚珠丝杠装置实施音响测定实验的结果。
如图4所示，间隙量S超过Dw/8则音响比例大幅度降低，但是可知间隙量S小于或等于Dw/8最好是小于或等于Dw/10的情况下音响比例的降低小。因此，能够通过将滚珠返回用贯通路17与滚珠16以及滚珠转向部件 19与滚珠16的间隙量S形成在小于或等于Dw/8最好是小于或等于Dw/10，来将噪音和振动抑制得更低。
另外，若间隙量S小于Dw的3％则滚珠转向部件18和螺母13的安装误差导致滚珠16钩挂住，所以间隙量S最好大于或等于Dw的3％并小于或等于10％。
另外，本发明不限于上述的实施方式。例如在实施第一实施方式中，将垫片20以比滚珠16小的直径形成圆板状，但是如图5所示的第二实施方式，也可以将垫片20以比滚珠16小的直径形成球状。

标题	发布/更新时间	阅读量
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一种丝杠副结构-专利编号CN103062352A	2020-05-11	368
脱复位式滚珠丝杠副-专利编号CN106979294A	2020-05-12	373
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