滚珠丝杠结构制造技术

本实用新型专利技术提供能够节省加工成本、提高制造自由度和产品可靠性的滚珠丝杠结构。所述滚珠丝杠结构中，由于循环槽(2b)直接形成于螺母2的内周面，因此，内滚道(2a)与循环槽(2b)之间能够平滑连接，钢球(3)滚动通过内滚道(2a)和循环槽(2b)之间时，不会发生噪声以及工作扭矩变动、如阻滞现象等，同时还能够抑制寿命降低。（*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结构，其广泛用于工业机械以及汽车和船舶。
技术介绍
近年来，汽车等领域的省力化开发有所进展。例如，人们开发了一种电动马达系统，使汽车变速箱以及驻车制动器等不用手动操作。其中，为了将电动马达的旋转运动高效率地转换成直线运动，电动马达的电动执行器大多使用滚珠丝杠结构。通常的滚珠丝杠结构具有丝杠轴、螺母以及在二者之间形成的滚动通道内滚动的钢球。在所谓的偏向件型滚珠丝杠结构中，为了使钢球从滚动通道的一端滚向另一端然后滚回，在螺母上安装了偏向件(参看专利文献I)。另外，螺母的内滚道由丝锥形成的螺旋形刀具对螺母的内周面进行切削加工而形成(参看专利文献2)。专利文献专利文献I日本特开平11-270648号公报专利文献2日本特开2005-69265号公报然而，以往的滚珠丝杠制造技术存在以下问题:(I)在螺母的内周面上切削螺旋形内滚道时，对滚珠丝杠实际运行时钢球并不滚动的部位，也不得不进行内滚道的切削加工，从而发生无益的加工。(2)由于在加工完毕的螺母的内滚道上，存在实际不使用的内滚道(以下称之为闲置内滚道)。装配滚珠丝杠时，有可能误将钢球装入闲置滚道，引起钢球堵塞，从而引起运行故障。(3)切削内滚道时，丝锥刀具伸入螺母一端向另一端一边进给一边逐渐增加切削量，因此丝锥刀具的刀刃呈锥形。由此增大了刀具的径向尺寸和轴向尺寸，加工机床和加工方法都会受到限制。
技术实现思路
技术要解决的课题鉴于以往的滚珠丝杠制造技术存在的以上问题，本技术的目的是:提供能够节省加工成本、提高制造自由度和产品可靠性的滚珠丝杠结构。解决课题的手段本技术提供的滚珠丝杠结构，其包括:丝杠轴，在其外周面上具有螺旋形的外滚道；螺母，其围绕所述丝杠轴，且在所述螺母的内周面上具有螺旋形的内滚道以及连接所述内滚道两端而形成的循环槽；多个钢球，其配置于由面对面设置的所述外滚道和所述内滚道形成的滚动通道内，能够滚动自如；所述循环槽与所述螺母形成于一体，所述内滚道仅形成于钢球滚动的部位。所述循环槽由与所述内滚道相连接的两个端部和中间部位构成，优选所述中间部位的表面硬度比所述两个端部的表面硬度低。优选所述两个端部和所述内滚道的表面具有硬化层，所述中间部位没有硬化层。另外，所述螺母的内滚道由仿形刀具一边自转、一边公转地切削加工形成，所述螺母的所述循环槽通过塑性加工形成于所述螺母的内周面上。对上述滚珠丝杠结构进行热处理时，优选对所述螺母的内滚道和循环槽的一部分进行高频淬火，形成表面淬火层，其他部分不进行高频淬火。换言之，对所述螺母的内滚道施以高频淬火，表面硬度为HRC58 HRC62 ;对循环槽与内滚道的两个连接部位也施以高频淬火，表面硬度为HRC58 HRC62 ;高频淬火部位的硬度达到HV550以上的硬化层深度优选0.4mm以上。另一方面，所述循环槽的两端之间的中间部位不施以高频淬火，其表面硬度为HV550以下。技术的效果根据本技术提供的滚珠丝杠结构，由于循环槽与螺母形成于一体，所以能够减少加工步骤，而且循环槽与内滚道能够无高低差地圆滑地连接，因此能够避免钢球在螺母中滚动时产生噪音、冲撞等情况。此外，由于内滚道仅形成于钢球滚动的部位，所以，能够避免多余的加工，而且因闲置内滚道大大减少，所以误将钢球装入闲置内滚道的可能性也大大降低，从而提高了装配可靠性。此外，由于循环槽形成于螺母的内周面上，所以不必像以往那样使用偏向件，能够避免钢球在螺母中滚动时产生噪音、冲撞等情况。再进一步，由于循环槽由与内滚道相连接的两个端部和中间部位构成，并且优选两个端部和内滚道的表面具有硬化层，中间部位没有硬化层，所以，虽然循环槽的两个端部与滚动通道连接而形成的连接部受到来自滚动通道的钢球的冲撞，但是因为实施了高频淬火而形成有表面硬化层，所以不仅能够经得住所述冲撞，而且抗磨损。此外，由于中间部位所受载荷小，所以不需要形成硬化层，而且，由于没有硬化，其韧性好，不易出现开裂等损坏现象。此外，由于所述螺母的内滚道由仿形刀具一边自转、一边公转地切削加工形成，因此与使用一般的丝锥刀具进行的切削加工相比，能够竭力抑制闲置滚道的切削加工，缩短加工时间，抑制刀具损耗。另外，一般的丝锥刀具的外径比螺母的内径大，加工的自由度将受到限制。但本技术提供的刀具，比如说，在比较细的转轴外周面上形成一个即可，所以能够提高加工自由度。更进一步，对滚珠丝杠进行装配时，由于使用以往的丝锥刀具时形成的闲置内滚道大大减少，因此误将钢球装入闲置滚道的可能性也大大降低，从而提高了装配可靠性。另外，仿形刀具指的是，刀具的切削面与内滚道的截面形状一致或者相近。更进一步，所述螺母的循环槽，优选通过塑性加工形成于螺母的内周面。在偏向件型滚珠丝杠结构中，需要将具有循环槽的偏向件装入螺母。然而，因为钢球滚动的内滚道与偏向件上的循环槽之间存在高低差，钢球滚过时，恐难避免发生噪声、工作扭矩变动以及寿命降低等问题。与之相比，本技术提供的滚珠丝杠结构不使用偏向件，在螺母的内周面直接设置循环槽，所以循环槽与内滚道之间不产生高低差，实现了平滑连接。钢球滚过时，不产生噪声和工作扭矩变动，同时还能够抑制寿命降低。此外，所述螺母的循环槽以塑性加工方式形成于所述螺母的内周面，容易成形。同时使用与所述内滚道相适应的仿形刀具一边自转、一边公转地对所述循环槽进行切削加工，所以循环槽与内滚道之间能够平滑连接。钢球滚过时，不产生噪声和工作扭矩变动，同时还能够抑制寿命降低。附图说明图1是本实施方式之滚珠丝杠结构的轴向截面图。图2是沿图1中的I1-1I方向的截面图。图3(a)是表示与本实施方式相关的锻造用空心圆柱构件和模具的截面图。图3(b)是沿图3(a)中的IIIB方向的截面图。图3 (c)是沿图3(b)中的IIIC方向的截面图。图4(a)是空心圆柱构件锻造加工后的轴向截面图。图4(b)是锻造加工后的立体图。图5(a)是表示对空心圆柱构件切削加工时的立体图。图5(b)是沿图5(a)的空心圆柱构件和切削刀具中的VB方向的视图。图6 (a)是空心圆柱构件切削加工后的轴向截面图。图6 (b)是空心圆柱构件切削加工后的立体图。图7是表示对螺母内周面的高频淬火方法进行说明的截面图。图8是表示循环槽有效硬化层形成状态的截面图。图9是用于比较的偏向件型滚珠丝杠结构的轴向截面图。图10是沿图9中的IX方向的截面图。图11是沿图1中的X方向的截面图。图12(a)是空心圆柱构件和模具的截面图。图12(b)是沿图12(a)中的XIB方向的截面图。附图标记说明I丝杠轴2 螺母3 钢球N空心圆柱构件T切削刀具G 线圈具体实施方式以下参照附图对本技术的具体实施方式进行说明。图1是本实施方式之滚珠丝杠结构的轴向截面图。图2是沿图1所示的螺母中的I1-1I方向的截面图。如图1所示的丝杠轴1，与图中未标出的从动部件联结，丝杠轴I不能旋转但能够在轴向移动，在丝杠轴I外周面具有外滚道la。圆筒形的螺母2以围绕丝杠轴I的方式配置，其内周面具有2列内滚道2a(参看图2)，只能相对于壳体(图中未标出)作旋转运动。多个钢球3(参看图2)配置于由外滚道和内滚道形成的螺旋形滚动通道内，能够滚动自如，并且通过循环槽能够滚回原处。以下参照附图对本实施方式的制造方法进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚珠丝杠结构，其包括：丝杠轴，在其外周面上具有螺旋形的外滚道；螺母，其围绕所述丝杠轴，且在所述螺母的内周面上具有螺旋形的内滚道以及连接所述内滚道两端而形成的循环槽；多个钢球，其配置在由面对面设置的所述外滚道和所述内滚道形成的滚动通道内，能够滚动自如；其特征在于：所述循环槽与所述螺母形成于一体，所述内滚道仅形成于钢球滚动的部位。

【技术特征摘要】
1.一种滚珠丝杠结构，其包括: 丝杠轴，在其外周面上具有螺旋形的外滚道； 螺母，其围绕所述丝杠轴，且在所述螺母的内周面上具有螺旋形的内滚道以及连接所述内滚道两端而形成的循环槽； 多个钢球，其配置在由面对面设置的所述外滚道和所述内滚道形成的滚动通道内，能够滚动自如； 其特征在于:所述循环槽与所述螺母形成于一体，所述内滚道仅形成于钢球滚动的部位。2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠结构，其特征在于:所述循环槽通过塑性加工形成于所述螺母的内周面上。3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠结构，其特征在于:所述循环槽由与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：