滚珠丝杠制造技术

本实用新型专利技术提供一种滚珠丝杠，其具备中空的丝杠轴，所述丝杠轴具有良好的精度。滚珠丝杠（1）具备：中空的丝杠轴（3），其在外周面具有螺旋状的螺纹槽（3a）；螺母（5），其在内周面具有与丝杠轴（3）的螺纹槽（3a）相对置的螺旋状的螺纹槽（5a）；多个滚珠（9），它们滚动自如地装填于由两螺纹槽（3a、5a）形成的螺旋状的滚珠滚动路径（7）内；以及循环部（11），其与螺母（5）形成一体，并使滚珠滚动路径（7）内的滚珠（9）从滚珠滚动路径（7）的终点向起点返回进行循环。而且，对于半径方向的刚性，螺母（5）比丝杠轴（3）高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及滚珠丝杠，特别涉及丝杠轴为中空的滚珠丝杠。
技术介绍
以往，在滚珠丝杠的丝杠轴中，一般为实心轴的形式。近年来，在滚珠丝杠中也追求小型化和轻量化，但由于使用实心轴的形式存在限制，因此提出了使滚珠丝杠的丝杠轴为中空轴来实现轻量化的技术(例如参照专利文献I)。专利文献专利文献1:日本特许第4697785号公报然而，由于通过对管状原材料实施滚轧和热处理来制造中空的丝杠轴，所以有可能因滚轧和热处理而产生变形，从而降低在丝杠轴的外周形成的螺纹槽的形状的精度和丝杠轴的圆度等精度。
技术实现思路
因此，本技术解决了上述现有技术所具有的问题点，其课题在于提供具备中空的丝杠轴的滚珠丝杠，所述丝杠轴具有良好的精度。为解决所述课题，本技术的方式由如下所述结构构成。即，本技术的一个方式的滚珠丝杠具备中空的丝杠轴，其在外周面具有螺旋状的螺纹槽；螺母，其在内周面具有与所述丝杠轴的螺纹槽相对置的螺纹槽；以及多个滚珠，它们以滚动自如的方式装填于由螺母的螺纹槽和丝杠轴的螺纹槽形成的螺旋状的滚珠滚动路径，所述滚珠丝杠的特征在于，所述螺母的半径方向的刚性比所述丝杠轴的半径方向的刚性高。在该滚珠丝杠中，也可以形成为与所述丝杠轴的内周面和所述丝杠轴的螺纹槽的槽底之间的径向距离相比，所述螺母的外周面和所述螺母的螺纹槽的槽底之间的径向距离较大。在本技术的滚珠丝杠中，螺母的半径方向的刚性比丝杠轴的半径方向的刚性高，所以当在螺母和丝杠轴施加有半径方向的载荷时，丝杠轴的螺纹槽的形状仿照螺母的螺纹槽的形状。这里，由于螺母及螺母的螺纹槽一般通过切削或磨削加工来制作，所以螺纹槽的形状的精度和螺母的圆度等的精度高。因此，相对精度较低的丝杠轴的精度随着螺母的精度而得到改善，从而螺纹槽的形状的精度和丝杠轴的圆度等的精度变成高精度。附图说明图1是对本技术的滚珠丝杠的丝杠轴的制造方法进行说明的工序图。图2是对本技术的滚珠丝杠的一个实施方式的结构进行说明的剖视图。图3是说明刚性的图。标号说明1:滚珠丝杠3 :丝杠轴3a:螺纹槽5 :螺母5a:螺纹槽7:滚珠滚动路径9 :滚珠具体实施方式参照附图对本技术的滚珠丝杠的实施方式进行详细的说明。图1是对本技术的滚珠丝杠的丝杠轴及其制造方法进行说明的图。而且，对于图1所示的丝杠轴及其原材料，下侧半部分图示出了侧面，上侧半部分图示出了剖面(在沿轴方向的平面切断的剖面)。首先，对棒状原材料20的外周面实施滚轧，以形成螺旋状的螺纹槽3a (螺纹槽形成工序)。通过利用滚轧来进行螺纹槽3a的加工，能够高效地进行丝杠轴3的大量生产，能够有助于丝杠轴的成本降低。接着，对形成有螺纹槽3a的棒状原材料20实施热处理(热处理工序)。由此，螺纹槽3a的表面硬化。作为热处理，可以应用渗碳处理、碳氮共渗处理、高频感应加热淬火等各种热处理。在这些热处理中，优选应用利用高频线圈的高频感应加热淬火。通过应用高频感应加热淬火，能够高效地进行如下控制使得硬化至包含螺纹槽3a的表面的必要的深度，且在棒状原材料20的芯部因热处理不波及而保持柔软的状态。在图1中，表层部分20a是因热处理而硬化的部分，表层部分20a以外的部分20b是未实施热处理的非硬化的部分。接着，对已实施了热处理的棒状原材料20实施镗削加工，在两端面之间设置沿轴方向的贯通孔，形成为管状(镗削工序)。如上所述，棒状原材料20的芯部由于热处理未波及而处于非硬化状态，因此能够高效地进行镗削加工。这样就得到了中空的丝杠轴3。在采用高频感应加热淬火作为热处理的情况下，在包含螺纹槽3a的表面的极浅的部分可能残留有因热处理产生的硬化。因此，在镗削加工中，能够容易地加工出大径的贯通孔，并且能够高效地得到薄壁的中空丝杠轴。另外，也可以如以往那样，对管状原材料实施滚轧和热处理来制造中空的丝杠轴，但通过采用前述实施方式的制造方法，能够得到精度更好的中空的丝杠轴。图2示出了本技术的一个实施方式的滚珠丝杠I的结构。如图2所示，滚珠丝杠I具备中空的丝杠轴3，该丝杠轴3在外周面具有螺旋状的螺纹槽3a ;螺母5，该螺母5在内周面具有与丝杠轴3的螺纹槽3a相对置的螺旋状的螺纹槽5a ；以及多个滚珠9，它们以滚动自如的方式装填于由两螺纹槽3a、5a形成的螺旋状的滚珠滚动路径7内。该滚珠丝杠I在例如3处具有一体地形成于螺母5的循环部11。该循环部11具有使滚珠滚动路径7内的滚珠9从滚珠滚动路径7的终点向起点返回进行循环的功能。循环部11由使螺母5的内周面的一部分凹陷而形成的凹槽构成，但也可以采用导管式、盖板式等一般的滚珠循环机构来代替这样的循环部11。在图2中，通过剖视图示出了丝杠轴3的一部分。如图2所示，如果将螺母5的壁厚WN (螺母5的外周面和螺纹槽5a的槽底之间的径向距离)与丝杠轴3的壁厚WS (丝杠轴3的内周面和螺纹槽3a的槽底之间的径向距离)进行比较，则螺母5的壁厚WN较厚。因而，在螺母5与丝杠轴3的材质相同的情况下，至少对于半径方向的刚性(即挠曲刚性)，螺母5比丝杠轴3高。例如在用于自动车用致动器的尺寸、材料、热处理的滚珠丝杠中，若采用螺母5的壁厚WN比丝杠轴3的壁厚WS厚的结构，则对于半径方向的刚性，螺母5比丝杠轴3高。因此，在滚珠丝杠I的使用时，若半径方向的载荷经由作为滚动体的滚珠9施加到螺母5和丝杠轴3，则丝杠轴3的螺纹槽3a的形状容易按照刚性更高的螺母5的螺纹槽5a的形状而变形。详细地讲，滚珠9的刚性比螺纹轴3和螺母5的挠曲刚性高，且滚珠9为刚体，因此，取得了这样的效果丝杠轴3的螺纹槽3a的形状容易按照螺母5的螺纹槽5a的形状而变形。因而，只要螺母5的螺纹槽5a的形状的精度、螺母5的圆度、导程误差等的精度良好，则在施加有半径方向的载荷的情况下，按照螺母5的螺纹槽5a的形状变形的丝杠轴3的螺纹槽3a的形状的精度、丝杠轴3的圆度、导程误差等的精度也良好。而且，由于螺母5及螺母5的螺纹槽5a通过切削或磨削加工来制作，所以螺母5的螺纹槽5a的形状的精度 和螺母5的圆度等的精度为高精度。其结果为，即使丝杠轴3的螺纹槽3a的形状的精度和丝杠轴3的圆度等的精度稍低，在滚珠丝杠I的使用时，由于它们是高精度，因此除了降低滚珠丝杠I的旋转时的噪音夕卜，还通过适当的旋转而使滚珠丝杠I延长寿命。另外，由于没有必要高精度地加工丝杠轴3，所以能够降低加工成本。而且，由于螺母5和丝杠轴3在半径方向的刚性存在差异，所以可以推想出如下效果不仅在施加有过大的半径方向的载荷的情况下，即使在正常地使用中，丝杠轴3的螺纹槽3a也按照作为滚动体的滚珠9而微小地变形，降低螺纹槽3a和滚珠9的接触面压力。这里，螺母5的半径方向的刚性(挠曲刚性)是由螺母5的壁厚WN和螺母的外径DN确定的函数，丝杠轴3的半径方向的刚性(挠曲刚性)是由丝杠轴3的壁厚WS和丝杠轴3的外径DS确定的函数(参照图2)。另外，螺母5及丝杠轴3的半径方向的刚性(挠曲刚性)按如下所述方式算出。即，如图3所示，若在圆筒状的部件施加有半径方向的载荷F，则该部件被挤压而变形成剖面呈大致椭圆形，若将变形前的圆筒状的部件的直径和变形成剖面呈大致椭圆形的部件的短径(载荷F的施力方向的直径)的差设为2 σ，则圆筒状的部件的半径方向的刚性(挠曲刚性)K通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚珠丝杠，该滚珠丝杠具备：中空的丝杠轴，其在外周面具有螺旋状的螺纹槽；螺母，其在内周面具有与所述丝杠轴的螺纹槽相对置的螺纹槽；以及多个滚珠，它们以滚动自如的方式装填于由螺母的螺纹槽和丝杠轴的螺纹槽形成的螺旋状的滚珠滚动路径，所述滚珠丝杠的特征在于，所述螺母的半径方向的刚性比所述丝杠轴的半径方向的刚性高。

【技术特征摘要】
2011.10.26 JP 2011-234890;2012.10.17 JP 2012-22981.一种滚珠丝杠，该滚珠丝杠具备中空的丝杠轴，其在外周面具有螺旋状的螺纹槽；螺母，其在内周面具有与所述丝杠轴的螺纹槽相对置的螺纹槽；以及多个滚珠，...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂井干史，斋藤伸吾，桥本浩司，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：实用新型
国别省市：