本发明专利技术提供一种滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构无需考虑常规的循环式滚珠丝杠那样的滚珠的返回，通过确保滚珠的顺利移动而不会发生滚珠在丝杠轴上的卡住等，可以防止振动或噪音并避免热量增大。本发明专利技术包括：丝杠轴(2)，具有螺旋槽(2a)并呈直线状延伸；壳体(30)，包围丝杠轴(2)的周围；以及多个滚珠(4)和滚珠轴承(5)，将丝杠轴(2)的推力传递到壳体(30)。各滚珠轴承(5)具有外圈(7)和内圈(6)，外圈(7)沿丝杠轴(2)的螺旋槽(2a)以恒定间隔分别安装固定在壳体(30)处，内圈(6)在与丝杠轴(2)相对的侧表面处设置有与滚珠(4)接触的凹球面状的接触面(5a)，各内圈(6)以与丝杠轴(2)的旋转轴(O)正交的方向的旋转轴N1至N4为中心可旋转地配设，并且各滚珠(4)在与各滚珠轴承(5)的接触面(5a)接触的状态下在丝杠轴(2)的螺旋槽(2a)内邻接地以恒定间隔配置。邻接地以恒定间隔配置。邻接地以恒定间隔配置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滚珠丝杠机构和直线移动装置
[0001]本专利技术涉及使用丝杠轴和滚珠的滚珠丝杠机构的技术。
技术介绍
[0002]常规上，作为滚珠丝杠，已知有各种滚珠丝杠。
[0003]例如，存在以下方式的非循环式滚珠丝杠和循环式滚珠丝杠，在非循环式滚珠丝杠中，将滚珠固定在设置于螺母内的滑动轴承处并使滚珠在丝杠轴上转动的同时使螺母移动，在循环式滚珠丝杠中，在位于滚珠丝杠轴上的滚珠螺母内，将多个滚珠围绕丝杠轴缠绕1.5次至3.5次，将送到螺母排出口的滚珠通过管或返回槽等引导件返回到原来的螺母入口，使滚珠在螺母内循环。
[0004]然而，在常规的循环式滚珠丝杠中具有如下所述的各种问题，目前无法解决。
[0005]例如，当滚珠要循环而返回到管等的时候，发生在途中卡住的问题、或由驱动反转时的滚珠的咬合行为引起的滚珠的越过。
[0006]特别是在进行高速旋转的循环式滚珠丝杠中，滚珠的载荷变动较大，因而产生在返回管中堵塞的问题。
[0007]此外，在伺服电机的利用等需要减小齿隙(backlash)的情况下，为了在一个螺母中消除多个滚珠的齿隙，需要尽可能消除滚珠与轨道槽之间的间隙，使滚珠之间紧密接触来填装。因此，根据情况装入了一组超大尺寸的滚珠。
[0008]结果，阻碍了滚珠的顺利返回，并且产生滚珠之间的相互撞击，导致振动、噪音、热量的增大，这也阻碍了滚珠的顺利返回。
[0009]另外，在常规的循环式滚珠丝杠中，在结构上滚珠之间的相互碰撞不可避免，特别是为了实现滚珠丝杠的齿隙的减小或刚性的增大，在使用装入了一组超大尺寸的滚珠的螺母、或相互朝轴向位移的一对螺母来对滚珠丝杠内施加预压的情况下，滚珠之间的相互挤压变强，而且滚珠的接触面的旋转方向变得相反，因而产生损失，因此无法避免动力传递效率的降低。
[0010]为了防止该问题，常规上也提出了装入有保持器的方案，但与一般的轴承不同，由于存在滚珠的返回，因而发生结构变得复杂的难题。
[0011]另外，当螺母的有效回路数(滚珠的圈数)增加时，累积后螺距(pitch)误差也随之增大，因而滚珠的载荷分担率发生偏差，对其进行抑制是非常困难的。
[0012]另外，在常规的循环式滚珠丝杠中，螺母的框架使用强度高的合金钢，转动表面的硬度在HRC60左右，硬度的深度分布也必须能够承受与滚珠(钢球HRC60以上的硬度)的表面压强。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1：日本特开2015
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96752号公报
[0016]专利文献2：日本特开2016
‑
114181号公报
[0017]专利文献3：日本特开2016
‑
125661号公报
技术实现思路
[0018]专利技术要解决的问题
[0019]本专利技术是考虑这种现有技术的问题而作出的，其目的在于提供一种滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构无需考虑常规的循环式滚珠丝杠那样的滚珠的返回，通过确保滚珠的顺利移动而不会发生滚珠在丝杠轴上的卡住等，可以防止振动或噪音并避免热量增大。
[0020]本专利技术的另一目的在于提供一种滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构可以避免丝杠轴上的滚珠之间的接触，抑制操作时的动力的传递损失并提高动力传递效率。
[0021]此外，本专利技术的另一目的在于提供一种滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构可以减小丝杠轴上的滚珠的圈数，减小累积螺距误差而不会使滚珠的载荷分担率发生偏差。
[0022]此外，本专利技术的另一目的在于提供一种紧凑、轻量且廉价的滚珠丝杠机构，该滚珠丝杠机构可以在不使用高精度部件的情况下减小齿隙的值。
[0023]用于解决问题的手段
[0024]为解决上述问题而作出的本专利技术是一种滚珠丝杠机构，包括：丝杠轴，具有螺旋槽并呈直线状延伸；移动体，具有设置成包围所述丝杠轴的周围的壳体；以及动力传递机构，将所述丝杠轴的推力传递到所述移动体的壳体，使该移动体在所述丝杠轴的轴向移动，所述动力传递机构具有多个滚珠轴承和与所述多个滚珠轴承分别对应的多个滚珠；所述多个滚珠轴承具有外圈和内圈，所述外圈分别在一个侧表面与所述丝杠轴相对的状态下，沿所述丝杠轴的螺旋槽以恒定间隔分别安装固定在所述移动体的壳体处，所述内圈在与所述丝杠轴相对的侧表面处分别形成有与所述多个滚珠接触的凹球面状的接触面，该各内圈以与所述丝杠轴的旋转轴正交的方向的旋转轴为中心分别可旋转地配设，并且所述多个滚珠在与所述接触面分别接触的状态下在所述丝杠轴的螺旋槽内邻接地以恒定间隔配置。
[0025]在本专利技术中，在以下情况下也是有效的：所述丝杠轴是空心结构。
[0026]在本专利技术中，在以下情况下也是有效的：所述滚珠丝杠机构构成为具有多个所述动力传递机构，并且该动力传递机构的对应的一对滚珠之间的所述丝杠轴方向的距离是从与配置有该一对滚珠的所述丝杠轴的螺旋槽间的螺距数相当的值减去与在来自所述滚珠的推力作用于所述丝杠轴的情况下的齿隙对应的值而得到的值。
[0027]在本专利技术中，在以下情况下也是有效的：在所述丝杠轴的每一导程设置有三个以上的所述滚珠轴承和所述滚珠。
[0028]在本专利技术中，在以下情况下也是有效的：在所述滚珠轴承的滚珠的直径为4mm的情况下，使用直径为8mm至16mm的滚珠。
[0029]此外，本专利技术是一种直线移动装置，具有：上述任一滚珠丝杠机构；一对支撑块，可旋转地支撑所述滚珠丝杠机构的丝杠轴；工作台，安装在所述滚珠丝杠机构的壳体处；以及直线移动机构，具有一对导轨和移动块，所述一对导轨与所述滚珠丝杠机构的丝杠轴平行配置并呈直线状延伸，所述移动块安装在所述工作台处，并且装设在所述导轨处并沿该导轨分别进行直线移动。
[0030]在本专利技术中，在以下情况下也是有效的：在所述直线移动机构中，所述导轨具有沿该导轨呈直线状延伸的引导槽，并且，所述移动块具有设置成与所述导轨的两侧表面相对
的壳体，所述多个滚珠轴承分别在一个侧表面与所述导轨的引导槽相对的状态下沿所述导轨的引导槽安装在所述移动块的壳体处，并且所述引导槽的截面形成为圆弧状或哥特式拱状，所述多个滚珠轴承具有外圈和内圈，所述外圈分别在一个侧表面与所述导轨相对的状态下，沿所述引导槽以恒定间隔分别安装固定在所述移动块的壳体处，所述内圈在与所述导轨相对的侧表面处形成有与所述多个滚珠分别接触的凹球面状的接触面，该各内圈以与所述导轨的长度方向正交的方向的旋转轴为中心分别可旋转地配设，并且所述多个滚珠在与所述接触面分别接触的状态下在所述导轨的引导槽内邻接地以恒定间隔配置。
[0031]专利技术的效果
[0032]在本专利技术的情况下，多个滚珠在与设置于移动体的壳体处的多个滚珠轴承的内圈的凹球面状的接触面分别接触的状态下配置在丝杠轴的螺旋槽内，并且在使该丝杠轴以旋转轴为中心旋转时，利用在丝杠轴的螺旋槽与滚珠表面的接触部分、以及在滚珠轴承的内圈的接触面与滚珠表面的接触部分处产生的推力和旋转扭矩按压滚珠，使滚珠在丝杠轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种滚珠丝杠机构，包括：丝杠轴，具有螺旋槽并呈直线状延伸；移动体，具有设置成包围所述丝杠轴的周围的壳体；以及动力传递机构，将所述丝杠轴的推力传递到所述移动体的壳体，使该移动体在所述丝杠轴的轴向移动，所述动力传递机构具有多个滚珠轴承和与所述多个滚珠轴承分别对应的多个滚珠，所述多个滚珠轴承具有外圈和内圈，所述外圈分别在一个侧表面与所述丝杠轴相对的状态下，沿所述丝杠轴的螺旋槽以恒定间隔分别安装固定在所述移动体的壳体处，所述内圈在与所述丝杠轴相对的侧表面处分别形成有与所述多个滚珠接触的凹球面状的接触面，该各内圈以与所述丝杠轴的旋转轴正交的方向的旋转轴为中心分别可旋转地配设，并且所述多个滚珠在与所述接触面分别接触的状态下在所述丝杠轴的螺旋槽内邻接地以恒定间隔配置。2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠机构，其中，所述丝杠轴是空心结构。3.根据权利要求1或2中任一项所述的滚珠丝杠机构，其中，所述滚珠丝杠机构构成为具有多个所述动力传递机构，并且该动力传递机构的对应的一对滚珠之间的所述丝杠轴方向的距离是从与配置有该一对滚珠的所述丝杠轴的螺旋槽间的螺距数相当的值减去与在来自所述滚珠的推力作用于所述丝杠轴的情况下的齿隙对应的值而得到的值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的滚珠丝杠机构，其中，在所述丝杠轴的每一导程设置有三个以上的所述滚珠轴承和所述滚珠。5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：水野逸人，
申请(专利权)人：水野逸人，
类型：发明
国别省市：
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