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，其与滚珠丝杠的驱动条件的变化相应地积极地控制螺母的刚性。从预压形式来说，滚珠丝杠为压缩方向预压滚珠丝杠、过大滚珠预压滚珠丝杠或当无负载时在所述螺母或所述丝杠轴的轴向上设置游隙而形成的微隙滚珠丝杠，控制用于上述滚珠丝杠的螺母的刚性的方法中，通过利用能够冷却和加热螺母的温度调节构件冷却或加热螺母来控制预压载荷和螺母刚性。（*该技术在2021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，特别是涉及对滚珠丝杠驱动时产生的螺母的热膨胀进行控制的技木。
技术介绍
作为冷却滚珠丝杠的螺母的现有技术，例如公开了专利文献I和2记载的技木。在专利文献I记载的技术中，沿螺母的轴向设置贯通孔，使冷却介质通过该贯通孔来冷却螺母。此外，在专利文献2中说明了如下内容通过冷却螺母，螺母根据预压方式向使预压载荷升高的方向收缩。并且，通过使螺母的预压方式采用向拉伸方向的两点接触预压，从而解决了因螺母的热收缩而使预压载荷升高时动摩擦转矩上升的问题。专利文献I :日本特开2002-310258号公报专利文献2 :日本特开2010-133556号公报然而，专利文献I记载的技术以单纯地冷却螺母为目的，因此无法与驱动条件相应地控制螺母的刚性。此外，对于专利文献2记载的技术也是同样的，通过采用向拉伸方向的两点接触预压作为螺母的预压方式，从而预压载荷基本不会因螺母的热压缩而变化，因而能够抑制动摩擦转矩的上升，但是在积极地控制螺母的刚性方面有所不足。
技术实现思路
因此，本技术正是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种滚珠丝杠以及滚珠丝杠的螺母刚性的控制方法，其能够与驱动条件的变化相应地积极地控制螺母的刚性。为了解决上述课题，本技术中的第一方案为ー种滚珠丝杠，其具备丝杠轴，所述丝杠轴在外周面具有螺旋状的螺纹槽；以及螺母，所述螺母在内周面具有与所述丝杠轴的螺纹槽对置的螺纹槽，并且所述螺母隔着多个滚动体以能够相对移动的方式外嵌于所述丝杠轴，所述滚动体装填在所述对置的螺纹槽之间，所述滚珠丝杠的特征在干，从预压形式来说，所述滚珠丝杠为压缩方向预压滚珠丝杠、过大滚珠预压滚珠丝杠或者当无负载时在所述螺母或所述丝杠轴的轴向上设置游隙而形成的微隙滚珠丝杠，所述滚珠丝杠具备温度调节构件，所述温度调节构件能够冷却和加热所述螺母；以及控制部，所述控制部通过利用该温度调节构件冷却或加热所述螺母来控制预压载荷和螺母刚性。 根据第一方案的滚珠丝杠，由于该滚珠丝杠具备温度调节构件，所述温度调节构件能够冷却和加热螺母；以及控制部，所述控制部通过以该温度调节构件冷却或加热螺母来控制预压载荷和螺母刚性，因此能够与驱动条件的变化相应地积极地控制螺母的刚性。S卩，预压载荷与螺母刚性存在下述算式(I)所示的关系，螺母的刚性与预压载荷的1/3次方成比例。此外，图I是示出冷却了压缩预压滚珠丝杠的螺母的情况下的温度与驱动转矩的变化的曲线图，由该图可知，通过冷却螺母，螺母发生热收縮，预压载荷升高，结果驱动转矩升高了。根据以上可知，通过管理滚珠丝杠的螺母的温度来积极地使预压变化，结果是能够控制螺母的刚性。算式I (FaO V/3Kn=O. 8 X K · I-— …算式⑴、ε * し a ノ ΚΝ 预压载荷变化后W酬性值[Ν/μηψ、 Kt K寸ー览表的刚性值 Fa0=预压载荷 ε刚性计算基准系数(ε=0.1) ·■I Cei基本动额定载荷-J在此，在第一方案的滚珠丝杠中，当通过温度调节构件冷却螺母时，螺母在轴向和径向上收缩，此时，如果预压形式为压缩预压滚珠丝杠的话，通过径向和轴向各自的收缩，预压载荷増大，从而总体的预压载荷大幅地増大。另ー方面，在加热时，相反地总体的预压载荷大幅地减小。因此，其特征在于，如果本技术的滚珠丝杠为压缩预压滚珠丝杠的话，预压载荷及螺母刚性的变化相对于温度的变化的比例大。此外，在第一方案的滚珠丝杠中，如果预压形式为过大滚珠预压滚珠丝杠的话，在冷却时，通过螺母的收缩，在径向和轴向上预压均増大。另ー方面，在加热的情况下，通过螺母的膨胀，在径向上预压减小，不过在轴向上通过膨胀使得预压増大，因此总体上预压没有变化。即，在过大滚珠预压滚珠丝杠中，其特征在于，冷却时预压増加，但加热时预压没有变化。此外，在第一方案的滚珠丝杠中，如果预压形式为微隙滚珠丝杠的话，在冷却时，通过分别在径向和轴向上收缩而成为预压滚珠丝杠。因而，在需要刚性时(例如加工吋)，能够通过冷却螺母来作为预压滚珠丝杠而提高预压载荷从而提高螺母刚性。另ー方面，在搬送等高速移动时,通过加热螺母而成为微隙滚珠丝杠，由此,能够实现驱动时的动摩擦转矩的降低和由预压载荷的降低得到的寿命的増加。在此，优选的是，在第一方案的滚珠丝杠中，所述温度调节构件具有管，该管呈螺旋状地围绕所述螺母的外周，通过使液体在该管内循环来冷却或加热所述螺母。此外，优选的是，所述温度调节构件具有管，该管在所述螺母的内周且沿所述对置的螺纹槽之间配置，通过使液体在该管内循环来冷却或加热所述螺母。如果是这样的结构的话，在对螺母的整周均匀地进行温度管理的方面是优选的，由此，能够进行更加稳定的预压管理和刚性管理。此外，本技术中的第二方案为ー种控制用于滚珠丝杠的螺母的刚性的方法，所述滚珠丝杠具备丝杠轴，所述丝杠轴在外周面具有螺旋状的螺纹槽；以及螺母，所述螺母在内周面具有与所述丝杠轴的螺纹槽对置的螺纹槽，并且所述螺母隔着多个滚动体以能够相对移动的方式外嵌于所述丝杠轴，所述滚动体装填在所述对置的螺纹槽之间，并且所述滚珠丝杠的预压形式为压缩方向预压滚珠丝杠、过大滚珠预压滚珠丝杠或者当无负载时在所述螺母或所述丝杠轴的轴向上设置游隙而形成的微隙滚珠丝杠，该滚珠丝杠的螺母刚性的控制方法的特征在于，通过利用能够冷却和加热所述螺母的温度调节构件冷却或加热所述螺母来控制预压载荷和螺母刚性。根据第二方案的滚珠丝杠的螺母刚性的控制方法，通过以能够冷却和加热螺母的温度调节构件冷却或加热螺母来控制预压载荷和螺母刚性，因此能够与上述第一方案同样地与驱动条件的变化相应地积极地控制螺母的刚性。技术效果如上所述，根据本技术，能够与驱动条件的变化相应地积极地控制螺母的刚性。附图说明 图I是示出滚珠丝杠的转矩和温度变化的关系的一个示例的曲线图。图2是说明本技术的滚珠丝杠的第一实施方式(外周螺旋型的温度调整构件+压缩方向预压滚珠丝杠)的图。图3是本技术的滚珠丝杠的第一实施方式(压缩方向预压滚珠丝杠)的沿轴线方向的剖视图。另外，在该图中，对于外周螺旋型的温度调整构件，是以将轴向的贯通孔(32)简化后的形象图示的(下面，在除图7以外的其他图中是相同的)。图4是说明本技术的滚珠丝杠的第一实施方式的作用效果(冷却吋)的图。图5是说明本技术的滚珠丝杠的第一实施方式的作用效果(加热时)的图。图6是说明本技术的滚珠丝杠的第二实施方式(内周螺旋型的温度调整构件)的图。图7是说明本技术的滚珠丝杠的第三实施方式的冷却结构的图，该图的(a)是从轴向观察的主视图，(b)是将螺母沿轴线剖开示出的侧视图。图8是本技术的滚珠丝杠的第四实施方式(过大滚珠预压滚珠丝杠)的沿轴线方向的剖视图。图9是本技术的滚珠丝杠的第五实施方式(微隙滚珠丝杠)的沿轴线方向的剖视图。标号说明I :滚珠丝杠；10 :丝杠轴；15 :滚动体；20 :螺母；30 :温度调节构件；32 :管(冷却介质的通道)；34 :循环装置；36:热交换机；40 :温度计(温度测量构件);50 :控制部。具体实施方式下 面，适当地參考附图对本技术的一个实施方式进行说明。如图2所示，本第一实施方式的滚珠丝杠I具有丝杠轴10，其在外周面具有螺旋状的螺纹槽I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥和马，水口淳二，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：实用新型
国别省市：