滚珠螺杆制造技术

一种滚珠螺杆１，其中将螺杆轴２拧入螺母４，其中该螺杆轴２在外周中具有螺旋形螺杆轴侧滚珠滚压凹槽６，该螺母４在内周中具有面向螺杆轴侧滚珠滚压凹槽６的螺母侧滚珠滚压凹槽８，多个载荷滚珠１０可滚动地设置在由螺杆轴侧滚珠滚压凹槽６和螺母侧滚珠滚压凹槽８形成的螺旋形载荷滚压路径１２中，具有小于载荷滚珠１０的直径的间隔滚珠２０相对于载荷滚珠１０的串均匀地设置，并且将间隔滚珠２０的数量与载荷滚珠１０的数量的比值（间隔滚珠比值）设定在１％至５％的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在各种馈送设备中使用的滚珠螺杆，特别地涉及供机床等中使用需要高载荷容量的滚珠螺杆。
技术介绍
此前，如在用于车辆等的皮带式连续变速传动(CVT)中使用的滚珠螺杆，已在专利文献1中示出。在该滚珠螺杆中，螺杆轴被拧入螺母，其中该螺杆轴在外周中具有螺旋形螺杆轴侧滚珠滚压凹槽，该螺母在内周中具有面向螺杆轴侧滚珠滚压凹槽的螺母侧滚珠滚压凹槽。此外，载荷滚珠路径由螺杆轴侧滚珠滚压凹槽和螺母侧滚珠滚压凹槽形成，并且多个载荷滚珠可滚动地设置在该载荷滚压路径中。于是，构造使得通过螺母相对于螺杆轴旋转，该螺母经由载荷滚珠的滚动沿轴向方向移动。通常，以下是所了解的滚珠螺杆的相对滑移。载荷分布存在于滚珠螺杆的承载面积中，并且作用在各个滚珠上的载荷(滚珠载荷)不是恒定的。每轴旋转的滚珠旋转角度由下列等式表示。等式1U=πdm2cosβ{1-(Dwdmcosαcos2β)2}]]>在此，每个变量指示如下。U滚珠旋转角度dm滚珠中心轨迹沿载荷滚压路径的直径 Dw滚珠直径α接触角β导程角在凹槽的垂直部分中，接触角是形成在连接滚珠中心和凹槽接触点中心的线与通过滚珠中心的螺杆轴中心线的正交线之间的角度。由于当滚珠载荷增加时接触点中心沿凹槽槽脊的方向滑动，所以接触角根据滚珠载荷变化。此外，上述等式表明滚珠旋转角度由接触角决定。由于各个滚珠载荷不恒定，各个接触角也不同。因此，各个滚珠的旋转角度也不恒定。由于有时各个滚珠的旋转角度在同一滚珠螺杆的循环路径上不同，所以相邻滚珠在承载面积上彼此接近并彼此邻接。此时，由于在载荷作用下两个滚珠沿相同的方向旋转，所以“相对滑移”出现在彼此强烈摩擦的滚珠中，引起滚珠的过早磨损。但是，滚珠螺杆具有承载面积和非承载面积，当滚珠通过非承载面积时不出现相对滑移，而当滚珠再次进入承载面积时相对滑移出现。相对滑移是不合需要的，因为其引起滚珠的初期磨损。为此，为了减小相对滑移，此前已知的是在载荷滚珠之间放入间隔滚珠。将具有比载荷滚珠小的直径的间隔滚珠设置在多个载荷滚珠之间，并且间隔滚珠的数量与载荷滚珠的数量的比值为4∶1(20％)、3∶1(25％)、2∶1(大约33％)或1∶1(50％)中的任何一个。于是，通过使得多个载荷滚珠中与间隔滚珠接触的载荷滚珠在与间隔滚珠接触的侧面上向前旋转，出现在各个滚珠之间的相对滑移减少，提高操作效率。JP-A-2002-188705(图1)但是，在此前描述的现有滚珠螺杆中，由于间隔滚珠的数量与载荷滚珠的数量的比值高，并且承载载荷的载荷滚珠数量减少，所以滚珠螺杆的载荷容量和刚度降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题已构思了精力集中在此前所描述类型的问题的本专利技术具有提出一种滚珠螺杆的目的，该滚珠螺杆不但减少出现在滚珠之间的相对滑移并提高操作效率，而且通过防止在载荷容量和刚度上的减小，能够改善可操作性和耐用性。为了实现该目的，根据本专利技术的第一方面，设有一种滚珠螺杆。根据本专利技术的方面，与不使用间隔滚珠的规格相比较，通过使得多个载荷滚珠中与间隔滚珠接触的载荷滚珠在与间隔滚珠接触的侧面上向前旋转，不但出现在各个滚珠之间的相对滑移减少，而且滚珠螺杆的操作效率得到改善，载荷滚珠的磨损率显著降低。此外，与专利文献1相比较，通过将间隔滚珠的数量与载荷滚珠的数量的比值设定在1％至5％的范围内，能够防止滚珠螺杆在载荷容量和刚度上的减小。此时，说明书将给出将间隔滚珠的数量与载荷滚珠的数量的比值设定在1％至5％的范围内的原因。在将间隔滚珠与载荷滚珠的数量的比值设定在1％或较高的情况下，与将所有的滚珠用作载荷滚珠的情况相比较，载荷滚珠的滚珠磨损率显著降低。此外，在间隔滚珠与载荷滚珠的数量的比值超过5％的情况下，载荷滚珠的磨损率几乎不降低。因此，即使在将间隔滚珠的数量比值设定成超过5％的情况下，由于不能预期载荷滚珠磨损率的降低，所以该设定仅仅导致滚珠螺杆在载荷容量和刚度上的减小。因此，将间隔滚珠与载荷滚珠的数量的比值设定在1％至5％的范围内。接下来，根据本专利技术的第二方面，将间隔滚珠相对于载荷滚珠的串均匀地设置。根据本专利技术的方面，由于载荷滚珠均匀地设置在载荷滚压路径中，所以能够防止滚珠螺杆在载荷容量和刚度上的降低。本专利技术的优点根据本专利技术的方面，通过间隔滚珠的最小必需数量，不但出现在滚珠之间的相对滑移减少，而且滚珠螺杆的操作效率得到改善，由于防止了滚珠螺杆在载荷容量和刚度上的降低，所以能够提高滚珠螺杆的可操作性和耐用性。附图说明图1是本专利技术的滚珠螺杆的轴向剖视图；图2是本专利技术的滚珠螺杆的主要部分的剖视图；和图3是示出在本专利技术滚珠螺杆上的持久性试验的结果的图表。具体实施例方式附图标记和记号的说明1滚珠螺杆2螺杆轴4螺母6螺杆轴侧滚珠滚压凹槽8螺母侧滚珠滚压凹槽10载荷滚珠12载荷滚压路径14循环管16返回路径20间隔滚珠本专利技术的最佳实施方式接下来，在参考附图的同时，将给出本专利技术实施例的说明。首先，参考图1和2，将给出本专利技术的实施例的构造的说明。图1是本专利技术的滚珠螺杆1的轴向剖视图，而图2是图1中主要部分的剖视图。如图1和2所示，在实施例的滚珠螺杆1中，螺杆轴2被拧入螺母4，其中该螺杆轴2在外周中具有螺旋形螺杆轴侧滚珠滚压凹槽6，该螺母4在内周中具有面向螺杆轴侧滚珠滚压凹槽6的螺母侧滚珠滚压路径8。此外，由螺杆轴侧滚珠滚压凹槽6和螺母侧滚珠滚压凹槽8形成螺旋形载荷滚压路径12，并且多个载荷滚珠10可滚动地设置在载荷滚压路径12中。于是，一种构造，使得通过螺母4相对于螺杆轴旋转，该螺母4经由载荷滚珠10的滚动沿轴向方向移动。其直径小于载荷滚珠10的间隔滚珠20设置在多个载荷滚珠10之中。载荷滚珠10由钢制材料、例如高碳铬轴承钢形成，而间隔滚珠20由弹性系数比载荷滚珠10小的材料(例如合成树脂)形成，其具有的直径比载荷滚珠10的直径小20μm至50μm的量级。在此，间隔滚珠20的数量与载荷滚珠的数量之间的比值在1％至5％的范围内。此外，间隔滚珠20相对于载荷滚珠10的串均匀地设置，并且设置在邻近间隔滚珠20之间的一串中的载荷滚珠10在数量上等于另一串中载荷滚珠10的数量。图2示出间隔滚珠20的数量与载荷滚珠10的数量的比值为5％的状态，即设置在载荷滚珠10的串之间的间隔滚珠20的数量是本专利技术中最大的状态。即，间隔滚珠的数量与载荷滚珠的数量的比值为19∶1(5％)。此外，连接到螺母4外周的大致U形循环管14分别在其中已形成返回路径16，返回路径16的任一端部与载荷滚压路径12连通。于是，由载荷滚压路径12和返回路径16形成用于载荷滚珠10和间隔滚珠20的环形循环路径。接下来，将给出具有此前所描述的构造的滚珠螺杆1的操作、工作效应等的说明。当螺母4相对于螺杆轴2旋转、并经由载荷滚珠10的滚动运动而沿轴向方向移动时，载荷滚珠10和间隔滚珠20在环形的循环路径中滚动地循环。此时，在环形循环路径中循环的载荷滚珠中与间隔滚珠20接触的载荷滚珠在与间隔滚珠20接触的侧面上向前旋转时，出现在滚珠之间的相对滑移减少。因此，在实施例滚珠螺杆1的情况下，当螺母4相对于螺杆轴2旋转时，由于出现在滚珠之间的相对滑移减少，所以滚珠螺杆1的操作效率提高，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚珠螺杆，包括：螺杆轴，该螺杆轴在其外周中具有螺旋形螺杆轴侧滚珠滚压凹槽；螺母，该螺母在内周中具有面向所述螺杆轴侧滚珠滚压凹槽的螺母侧滚珠滚压凹槽；多个载荷滚珠，该多个载荷滚珠可滚动地设置在形成在两个滚珠滚压凹槽 之间的载荷滚压路径中；和间隔滚珠，该间隔滚珠设置在所述载荷滚珠之间，并且具有比所述载荷滚珠小的直径，其中将所述间隔滚珠的数量与所述载荷滚珠的数量的比值设定在１％至５％的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：水口淳二，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]