专利名称：滚珠丝杠及使用它的直线运动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及滚珠丝杠，特别涉及滚珠的移动路径为开式的滚珠丝杠和使用它的直线运动装置。
如图17所示，原来的滚珠丝杠是将许多的滚珠(100)夹在丝杠轴(1)和外嵌在丝杠轴的螺母构件(2a)(2b)之间的滚珠丝杠。在设在上述丝杠轴(1)和上述螺母构件(2a)(2b)上的螺纹沟(11)(21)中上述滚珠(100)以滚动接触状态被夹装着，因此，与螺纹牙直接接触的丝杠相比，螺纹对偶部的摩擦阻抗极端地降低，在构成了由丝杠轴(1)的旋转使螺母(2a)(2b)进行直线移动的直线运动装置时，丝杠轴(1)的旋转力有效地变换为螺母构件(2a)(2b)的轴向移动力。
可是，在该现有的滚珠丝杠中，由于上述螺母构件(2a)(2b)可以进行无限移动，上述滚珠(100)的移动路径闭环式地连续着。因此，在螺母构件(2a)(2b)上具有滚珠归还路(未图示)。由此，成为在螺纹沟(21)和该滚珠归还路之间滚珠(100)可以循环的构造。
为了确保该滚珠归还路中的滚珠的圆滑地移动，该滚珠归还路不能长。因此，有着如下的问题、即螺母构件(2)的收容螺纹沟(21)中的滚珠(100)的有效螺纹牙的数量少，从而由该螺母构件(2)产生的轴向的支承负荷不能大的问题。
另外，螺母构件(2)在沿长距离移动的条件下，该滚珠归还路是必须的，但是，在丝杠轴(1)和螺母构件(2)的轴向的相对移动距离短时，滚珠(100)有时只不过在小范围内进行往复移动。这时，收容在滚珠归还路中的滚珠不仅浪费，而且还容易产生作为滚珠归还路金属管损伤、或由滚珠相互的接触所产生的动作不良和由此而引起的断油、烧伤等的不良情况。在产生了这些不良情况时，在滚珠丝杠的整体的滚珠移动路径中不能进行滚珠的圆滑的动作。在高速动作时，上述的不良情况更加显著。
另外，使用了上述现有的滚珠丝杠的直线运动装置，如图17所示，为了增大由螺母构件产生的轴向的支承负荷能力，多将2个螺母构件(2a)(2b)串联地连接起来进行使用。而且，一方的螺母构件(2a)安装在由设在该螺母构上的法兰盘(20)进行往复运动的移动构件的安装壁(3)上。由此，在旋转驱动上述丝杆轴(1)时，上述移动构件沿轴向进退移动。
在由该丝杠轴(1)的往复转动使上述移动构件沿轴向往复运动时，由于一般在上述螺纹沟(11)和滚珠(100)之间有滚动移动的余裕，所以，会产生相当于该余裕的轴向的晃动。这就是侧隙。该侧隙成为提高丝杠轴(1)的移动距离精度的障碍。为了消除该侧隙，该现有的滚珠丝杠在上述两个螺母构件(2a)(2b)之间夹装着垫圈(4)，通过适当地设定该垫圈(4)的厚度，在图17的右侧的螺母构件(2a)和左侧的螺母构件(2b)之间产生螺距的偏移，由此，产生同图所示的预压负荷。由此，防止上述侧隙。
可是，该现有的滚珠丝杠，由于是由上述垫圈(4)的厚度来决定预压负荷的，难以进行预压设定。另外，以一次设定的预压负荷继续使用下去时，由于磨耗，预压负荷会减少下去。这种情况下，为了增大预压负荷只能更换为别的厚度的垫圈(4)，有着其本身几乎不能进行预压负荷的调节的问题。
本发明的第1目的是提供这样的滚珠丝杆，该滚珠丝杆可以使由螺母构件的轴向的支承负荷增大，并且在螺母构件的直线移动距离短时，不形成上述滚珠归还路，由丝杠轴的旋转可使螺母构件圆滑地进行往复直线移动。
本发明的第2目的是提供使用了滚珠丝杠的直线运动装置，该直线运动装置即使在往复直线运动距离长时，也可以圆滑且可靠地进行该移动动作。
本发明的第3目的是提供使用了滚珠丝杆的直线运动装置，该直线运动装置可确实地防止侧隙，在要使预压负荷作用于螺母构件和丝杠轴之间而不产生侧隙时，容易施加上述预压负荷，而且，容易进行预压负荷的加重。
为了达到上述第1目的，本发明的滚珠丝杠，其特征在于由丝杠轴、螺母构件及筒状的保持架组成，该丝杠轴和螺母构件通过多个的滚珠相互螺纹对偶地形成着螺纹沟，该保持架相对上述丝杠轴及螺母构件自由相对移动地夹在上述丝杠轴与螺母构件之间；在上述保持架上与上述螺纹沟对合地形成着多个的滚珠保持孔，该滚珠保持孔将上述滚珠保持为从保持架内外面露出的状态；上述滚珠保持孔设定为将上述滚珠自由自转地保持着的状态，并且，上述保持孔的周壁的外侧端部面临螺母构件的上述螺纹沟内，上述周壁的至少外侧端部的最小间隔设定得比上述滚珠的直径小，上述丝杆轴比上述螺母构件长。
自转自由地保持上述滚珠的上述保持架的上述保持孔的周壁的外侧端部由于面临螺母构件的上述螺纹沟内、上述周壁的外侧端部的最小间隔比上述滚珠的直径小，所以，内外贯通状态地且不脱出到外侧地保持上述滚珠。
若使用该滚珠丝杆，可以往复移动例如滚珠丝杆的螺纹沟的1～10导程份的直线距离(1导程5～16mm)。在上述保持架的长度与螺母构件的长度一致时，由于该往复移动，保持架的端部有时从螺母构件突出到外部，在这时，滚珠的一部分会从螺母构件突出。可是，由于该部分的滚珠的局部由上述保持架的上述保持孔的周壁的外侧部不脱出外部地保持着，内周侧与丝轴接触着，所以滚珠不脱落。因此，在高速地进行直线往复移动时，各滚珠也在保持在保持架上的状态下与保持架同步地沿螺纹沟方向移动。
本发明由于是上述的构造，所以具有下述的效果。
由于滚珠相互间保持着规定的间隔的样态地由保持架保持为防止脱落状态，所以，即使不设原有的滚珠归还路，丝杠轴和螺母构件也圆滑地进行动作，可防止由滚珠归还路中的烧伤等所产生的丝杠轴和螺母构件的动作不良。
另外，由于上述保持孔的周壁的外侧端部向螺母构件的螺纹沟突出着，所以，在保持架沿螺丝沟方向移动时不挂在螺纹沟上。这样，即使上述保持架的形成上述的保持孔的部分以外的保持架的厚度薄，也可由突出于上述螺纹沟中的外侧端部确实地防止滚珠的脱落。
为了达到上述的第2目的，本发明的直线运动装置的特征是，使用了为了达到上述第1目的所采用的滚珠丝杠，并且，上述滚珠丝杠的丝杆轴与旋转驱动器的输出轴连接，螺母构件与相对于上述旋转驱动器相对地移动的移动部连接。
在该直线运动装置中，具有与上述的滚珠丝杠的作用及效果同样的作用及效果。
特别是，即使形成着上述保持架的保持孔的部分以外的保持架的壁厚薄，也由突出于螺纹沟中的外侧端部确实地防止滚珠脱落。因此，在形成为螺母构件与往复运动部连接的直线运动装置时，即使加长往复移动距离，也能圆滑地进行动作。
为了达到第3目的，在上述的直线运动装置中，其特征在于，上述螺母构件其第1螺母构件和第2螺母构件同轴状态且串联状态地连接着，并且，由相对旋转固定自由的连接部连接着。
在此，相对旋转固定自由是指2个螺母构件在维持为同轴的状态下可相对旋转、并可在任意的相对旋转位置固定。
上述的解决手段具有如下的作用。
2个螺母构件由于是相对自由旋转，在共同与丝杠轴啮合的状态下，使它们相对旋转，以使压接力作用于2个螺母构件的彼此端部，这时，通过丝杠轴、螺母构件的向螺纹沟的前进方向或后退方向的相对移动，螺母构件的螺纹沟的螺距相对于丝杠轴的螺纹沟的螺距偏移规定距离，预压负荷作用于丝杠轴的螺纹沟与螺母构件的螺纹沟之间，并且沿相反方向作用于2个螺母构件彼此之上，从而消除了已述的侧隙。这时，上述预压负荷的方向为向丝杠轴的轴线集中的锥度的方向，丝杠轴和螺母构件的螺纹沟的同轴性得到提高。因此，提高了丝杠轴的对中性。
在由螺纹对偶部的磨耗等使上述预压加重变化了时，由于2个螺母构件的连接部自由相对旋转固定，通过调节为新的相对回转角度状态并进行固定，可调节或建立上述预压负荷。
如上所述，2个螺母构件的连接部，由于可以装配为由相对回转和固定施加规定的预压的状态，所以容易施加预压负荷，预压负荷的调节容易。而且，丝杠轴的相对于螺母构件的对中性提高。
图1是使用本发明的第1实施例的滚珠丝杠的冲压装置的说明图。
图2是第1实施例的滚珠丝杠的剖视图。
图3是第1实施例的保持架(3)的说明图。
图4是图3的Ⅰ－Ⅰ线剖视图。
图5是第2实施例的说明图。
图6是第2实施例的滚珠与螺纹沟的关系的剖视图。
图7是第3实施例的说明图。
图8是第4实施例的剖视图。
图9是从第4实施例的丝杆轴(1)的轴线方向看的正视图。
图10是第4实施例的图9中的Ⅱ－Ⅱ线剖视图。
图11是第4实施例的丝杆运动副部的扩大详细图。
图12是图11的Ⅲ－Ⅲ线剖面图。
图13是2个法兰盘(20)相互固定和调节机构的另外的例子的说明图。
图14是图13的Ⅳ－Ⅳ线剖面图。
图15是法兰盘(20)的接合部的其他例子的说明图。
图17是原来例的剖视图。
以下，按照
本发明的实施例。图1所示的第1实施例是使用了本发明的滚珠丝杠的直线移动装置、即冲压装置。
该冲压装置将丝杠轴(1)连结在由安装在构架的上格102的上面上的伺服马达(106)往复旋转驱动的驱动轴(110)上。
在该丝杠轴上外嵌着螺母构件(2)，该螺母构件(2)自由滑动地插穿在设在构架的上格上的筒部(103)中。另外，设在该螺母构件(2)的下端的法兰盘部(20)螺栓紧定在设在模具组的升降板(47)的上面上的筒部(48)上。上述模具组由固定座(44)和上述升降板(47)构成，该固定座(44)固定在基座(400)上、并备有多个导套(43)，设在上述升板(47)上的多个导柱(45)与上述导套(43)滑动自由地配合着。
而且，在上述升降板(47)上安装着冲头(105)，在上述固定座(44)上安装着阴模(104)，对应于上述伺服马达(106)的输出轴的往复旋转动作，借助上述滚珠丝杠的作用，安装着螺母构件(2)的升降板(47)进行升降，从而进行冲压加工。
在上述螺母构件(2)和上述丝杠轴(1)之间夹装着许多滚珠(100)，它们的关系为图2、图3所示的关系。丝杆轴(1)的螺纹沟(11)和螺母构件(2)的螺纹沟(21)为沿同方向开削出的基本半圆状的沟。而且，在该螺纹沟(11)和螺纹沟(21)之间以规定的间距插入配置着许多的滚珠(100)。
该滚珠(100)以规定的压力对上述螺纹沟(11)和螺纹沟(21)进行加压地被夹装着，并由夹装在丝杆轴(1)和螺母构件(2)之间的保持架(3)保持着。
该实施例的丝杆轴(1)比上述螺母构件(2)的轴向长度长，并突出于螺母构件(2)的轴向两侧。与此相对应，上述保持架(3)的长度也比上述螺母构件(2)的长度长。该例的保持架(3)由合成树脂、具有含油性的金属形成，如图2、图3所示，滚珠保持部间的薄壁部(30)的壁厚设定为插穿在螺母构件(2)和丝杠轴(1)之间的最小间隙(101)内具有余裕的厚度，与上述螺纹沟(21)一致地在外周面上螺纹状地连续地突出形成着凸条(31)。该凸条(31)构成具有余裕地收容在上述螺母构件(2)的螺纹沟(21)内的粗细。而且，在该凸条(31)的形成部上如图3、4所示地由例如切削加工形成着收容滚珠(100)的许多的贯通孔部(32)。
上述保持架(3)如上所述地设定为具有余裕地插入螺母构件(2)和丝杆轴(1)之间的最小间隙(101)内的壁厚。
而且，如图3、图4所示，上述贯通孔部(32)其内周面侧的直径设定为可强制地插入滚珠(100)的比上述滚珠(100)稍小的大小。外周面侧的凸条(31)的面对上述贯通孔部(32)的端缘间隔设定为比上述滚珠(100)的直径小得多。因此，该滚珠(100)由保持架(3)保持为防止脱落的状态。特别是，保持为不用担心脱出到保持架(3)的外周侧的状态。
滚珠(100)向上述贯通孔部(32)上组装如下所述地进行。
如图5所示，将保持架(3)的内周侧的上述贯通孔部(32)的直径设定得比滚珠(100)的直径稍小。只要先将滚珠(100)收容在该贯通孔部(32)内，并在于凸条(31)的顶部相邻的贯通部(33)的中间部打入钢凿而刻设V字状的沟(凿紧)即可。由此，上述V字的塑性加工部(33)的两侧的材料突出于贯通孔部(32)内，将滚珠(100)保持防止脱出的状态，且具有自转余裕。这样地形成的孔为滚珠保持孔。
在上述贯通孔部(32)中的保持架(3)的内周侧的直径比滚珠(100)的直径大时，也可以在预先将保持架(3)外嵌在丝杠轴(1)上的状态下，从外侧将滚珠(100)嵌入各贯通孔(32)中，实行上述凿紧作业。
将如上所述的地将滚珠(100)收容在各贯通孔(32)中的保持架(3)与丝杠轴(1)和螺母构件(2)组合而形成图2的丝杆，在将该丝杠如上所述地，将设在上述螺母构件(2)的一端的法兰盘(20)安装在上述的冲压模组件的升降板(47)上、将丝杠轴(1)连结在伺服马达(106)的输出轴上时，即形成已述的冲压装置。
在该冲压装置中，在升降板(47)的下死点位置，保持架(3)的整体被收容于螺母构件(2)内地被安装着，从该状态由伺服马达(106)的动作将丝杠轴(1)旋转驱动到一方时，借助丝杠轴(1)和螺母构件(2)的螺纹对偶作用，螺母构件被拉上，收容滚珠(100)的保持架(3)从螺母构件(2)突出到下方。
可是，如图4所述，该状态中的滚珠(100)由贯通孔部中的凸条(31)的端部保持为防脱状态，因此，不用担心该滚珠(100)脱落。在由伺服电机(106)高速地往复旋转丝杠轴时，由于该旋转的离心力，在滚珠(100)上作用向半径外侧的外力，但凸条(31)的上述端缘可靠地防止滚珠(100)的脱出。
在该实施例中，实施到了由安装在升降板(47)上的冲头(105)和安装在固定座(44)上的阴模(104)进行冲切加工的冲压装置的升降驱动机构，但是，当然也可以将上述滚珠丝杠应用于其他的往复直线运动机构上。图5所述的第2实施例是可以向滚珠(100)的滚动接触部供给润滑油的例子，在该实施例中，将丝杆轴做成中空轴，在其中空部(12)和螺纹沟(11)之间贯通形成着小孔(13)，在上述中空部(12)内充填含浸了润滑油的毛毡等的纤维材料或海绵等的多孔质材料，上述中空部(12)两端被密封。
在该丝杠中，由上述纤维材料或多孔质材料构成的润滑油含浸构件(10)的润滑剂通过上述小孔(13)借助毛细管现象供给于螺纹沟(11)，因此，朝向滚珠(100)的滚动接触部的润滑油的供给长期稳定，提高了丝杠的耐久性。
在这种情况下，螺纹沟(11)其谷部不与滚珠(10)接触，一般，如图6－a所示，形成为螺纹沟横截面的两侧局部地与滚珠(100)接触的构造，或如图6－b所示，形成为仅一方的圆弧状横截面部与滚珠(100)接触的螺纹沟横截面形状，因此，具有小孔(13)不会妨碍滚珠(100)的滚动。另外，上述小孔可以在螺纹沟(11)的1导程中设置1或2个左右。图7所示的第3实施例是实施于与第1实施例相同的冲压装置上的，在该实施例中，在丝杠的螺母构件(2)上设有上述第2实施例的润滑剂供给装置。
在该丝杠中，在上述螺母构件(2)的法兰盘(20)的上方区域设有将润滑剂含浸于纤维材料或多孔质材料中的润滑油保持部(5)，由罩(51)密闭该润滑油保持部(5)，由使上述螺母构件(2)贯通的连通孔部(23)(23)使上述润滑油保持部(5)与螺母构件(2)的螺纹沟(21)的谷部连通。在该例子中，由于上述连通孔部(23)的直径设定为规定的值，所以，供助毛细管现象，含浸于上述润滑油保持部(5)中的润滑油供给于螺纹沟(21)。由此，与实施例2的情况相同地，提高了丝杆的耐久性。
特别是，在该例子中，即使在安装有法兰盘部(20)的升降板(47)以高速往复升降时，由于往复旋转的是丝杠轴(1)、而螺母构件(2)不进行旋转，只进行升降，所以，不会给上述润滑剂的由上述毛细血管现象产生的移动带来影响。例如，不会产生由于丝杠轴(1)的旋转的离心力润滑剂漏出到外部的不良情况。
不言而喻，上述实施例的润滑剂供给构造也可应用于具有原来那样的滚珠归还路的丝杆。
另外，在润滑油供给路不是上述的连通孔部(23)或小孔(13)、而是通过设在螺母构件(2)的外部的润滑剂供给路进行润滑剂的供给时，是从最小间隙(101)供给上述润滑剂的。图8～图14所示的第4实施例是使用了2个螺母构件(2a)(2b)及滚珠(100)的滚珠丝杆，各滚珠(100)在由保持架(6)保持的状态下介装在螺纹沟(11)和螺纹沟(21)之间的构造，上述保持架(6)夹装在丝杠轴(1)和螺母构件(2a)(2b)之间，丝杆轴(1)和螺母构件(2a)(2b)的螺纹配合范围(轴向长度)设定在一定的范围内。
螺母构件(2a)(2b)分别是在螺纹筒123的一方端部突出着法兰盘(20)的构造。法兰盘(20)相互面对面地紧密接合着。一方的螺母构件(2a)的螺丝筒(123)在该例中插入在设在固定壁(35)上的贯通孔(131)中，该方的螺母构件(2a)的法兰盘(20)由固定螺栓(42)紧固在上述固定壁(35)上。因此，该固定螺栓(42)的头部贯通另一方的螺母构件(20)的法兰盘(20)，该贯通孔部其整体为圆弧状的长孔部(22)。该圆弧是以另一方的螺母构件(2b)的轴心作为中心的圆弧。上述头部为相对于上述长孔部(22)向沿上述圆弧的方向可相对移动的关系。
而且，沿上述长孔部(22)的上述圆弧方向的中心线的切线方向螺丝配合的推压螺栓(500)内藏于法兰盘部(20)中，该推压螺栓(500)的前端与上述固定螺栓(42)的头部相对，推压螺栓(500)的工具对应部收容在法兰盘(20)的向外周面敞开的孔部(24)中。
另外，在上述固定螺栓(42)之外，还设有贯通2个螺母构件(2a)(2b)的双方的法兰盘(20)的一对紧固螺栓(41)，它们螺丝接合在固定壁(35)上。
而且，一方的螺母构件(2a)的上述紧固螺栓(41)的贯通孔部是圆孔(25)，形成在他方的螺母构件(2b)的法兰盘(20)上的贯通孔部形成为与上述长孔部(22)相同的圆弧状的长孔部(26)。该长孔部(26)的宽度当然比紧固螺栓(41)的头部小。
法兰盘(20)中的这些的紧固螺栓(41)、固定螺栓(42)、长孔部(22)及长孔部(26)如图9所示地配置于将圆周4等分的位置上。紧固螺栓(41)和固定螺栓(42)沿圆周方向交替地连续着。
另外，在法兰盘(20)彼此的相对面部的与螺纹沟(21)的端缘连续的部分上形成着退刀槽(27)。该退刀槽(27)是比螺纹沟(21)的外径大的规定的深度的槽，只要具有充分的轴向的宽度即可。该轴向宽度用于使滚珠(100)在两个螺母构件(2a)(2b)间在螺纹沟(11)和螺纹沟(21)之间的预压负荷的方向变化，它即可以沿螺纹沟(21)的一周份以上地形成，也可以能允许上述预压负荷的方向变化程度地沿螺纹沟21形成于规定的角度范围(360度以下的)。
以下，对上述第4实施例的使用例进行说明。
如图8～图10所示，2个螺母构件(2a)、(2b)的法兰盘(20)在彼此相面对的状态下安装在固定壁(35)上，首先，一方的螺母构件(2a)用一对的固定螺栓(42)紧定于固定壁(35)上，另一方的螺母构件(2b)用一对紧固螺栓(41)临时紧定状态地松松地安装在固定壁(35)上。
在该状态下，2个螺母构件(2a)、(2b)的螺纹沟(21)和丝杆轴(1)的螺纹沟(11)被装配成一致的状态。因此，处于产生相当于滚珠(100)和螺纹沟(11)及螺纹沟(21)的嵌合余裕的侧隙的状态。
在该状态下，在旋入推压螺栓(500)时，他方的螺母构件(2b)的法兰盘(20)相对于处于固定状态的一方的螺母构件(2a)的法兰盘(20)相应于上述推压螺栓(500)的旋入程度地进行相对旋转。在该例中，如图11所示，是相对于螺纹槽(11)的螺纹的前进方向，后退方向的旋转由上述推压螺栓(500)的旋入赋予的构成，因此，相对于螺纹沟(11)，一方的螺母构件(2a)的螺纹沟(21)在图11中向左侧偏移、另一方的螺母构件(2b)的螺纹沟(21)被装配成向同图中的右侧偏移的状态。由此，在一方螺母构件(2b)中，在螺纹沟(21)的峰部的左侧齿侧面与螺纹沟(11)的峰部的右侧齿侧面之间夹压着滚珠(100)的状态，相反，在另一方螺母构件(2a)中，在螺纹沟(21)的峰部的左侧齿侧面与螺纹沟(11)的峰部的右侧齿侧面之间夹压着滚珠(100)。丝杆轴(1)和螺母构件(2a)(2b)通过滚珠(100)螺纹配合为防止相对于丝杠轴(1)的轴向的两侧的侧隙。
因此，在丝杠轴(1)被旋转驱动时，对应于此，螺母构件(2a)(2b)沿轴向进退。
在该滚珠丝杠中，由于丝杆轴(1)的总旋转角度予先设定为一定角度以下，所以，滚珠(100)相对于螺母构件(2a)(2b)进行滚动的范围也为一定以下，滚珠(100)在由保持架(6)保持着的状态下进行规定行程的往复移动。这时，由于上述行程，虽然保持架(6)和滚珠(100)从螺母构件(2a)(2b)露出，但该露出了的部分的各滚珠(100)如图11、图12所示地由保持架(6)保持为防止脱出的状态，因此，不必担心滚珠(100)脱出。为此，也可以是将滚珠(100)内外防止脱出状态地游嵌保持在形成在保持架(6)上的用于保持滚珠(100)的贯通孔(61)中，或是将滚珠(100)阻止脱出状态地保持在上述贯通孔的内周缘和螺纹沟(11)之间。为此，如图11、图12所示，可以部分地加厚保持架(6)的相当于螺纹沟(21)的部分的壁厚，在此形成上述贯通孔(61)。
在滚珠(100)滚动移动时，处于2个螺母构件(2a)(2b)的一方的滚珠(100)移动到另一方，在此过程中，由螺纹沟(21)和螺纹沟(11)产生的夹压方向发生变化，由于在该方向变化的部分上产生由一对退刀槽(27)产生的松开部，所以从螺母构件(2a)(2b)的一方向另一方的滚珠(100)的移动圆滑。由于上述夹压的方向在特定的点进行突然的变化，防止了发生异音或产生振动的不良情况。
退刀槽(27)也可以仅设置在2个螺母构件(2a)(2b)的一方上。
滚珠(100)的上述夹压方向也可以与上述实施例相反。在这时，将上述实施例的推压螺栓(500)相对于固定螺栓(42)逆向地设置。
另外，在该第4实施例中，2个螺母构件(2a)(2b)的法兰盘(20)紧密接合为面对面状态，但是也可以是不具有法兰盘(20)的2个螺母构件(2a)(2b)的接合端部彼此具有内外嵌合的筒部的构造，其筒部为相互相对旋转并可固定在任意位置的构成。可以调整2个螺母构件(2a)(2b)的旋转方向的相对姿势。
再如图13、图14所示，也可以使用一对楔机构来调整旋转方向的上述相对姿势。
在该构成中，与上述实施例同样地，由多根紧固螺栓(41)固定在固定壁(35)上的一对法兰盘(20)内的一方法兰盘(20)上设有在旋转方向的一方具有倾斜面(53)的通孔(55)，并且在另一方法兰盘(20)上设有在旋转方向的他方具有倾斜面(54)的通孔(56)，将这些倾斜面的倾斜朝向设定为相同，与上述倾斜面(53)凸轮对偶的楔体(5a)和与倾斜面(54)凸轮对偶的楔体(5b)在轴线方向上面对面，将紧固螺钉(50)穿过它们间、并在螺栓头部(151)和上述楔体(5a)之间、螺母(52)和上述楔体(5b)之间夹着弹簧(107)，在旋入紧固螺栓(50)时，产生于楔体(5a)(5b)的斜面与上述倾斜面(53)(54)的对偶面上的斥力变换为使2个法兰盘(20)相对旋转的回转力，可以与上述第4实施例相同地调整2个螺母构件(2a)(2b)的回转方向的相对姿态。在该调整状态下，一对法兰盘(20)由上述紧固螺栓(41)固定于固定壁(35)上。
在本实例及已叙述的实施例的任何一个中，也可以为了进行由紧固螺栓(41)产生的法兰盘(20)的固定，在与固定壁(35)紧密接触的法兰盘(20)上设长孔部(22)。
在该实施例中，做成了旋转驱动丝杆轴(1)的构造，但也可以使用下述的机构，该机构中，将丝杠轴(1)轴向移动自由地设在固定构件上，通过旋转驱动固定着2个螺母构件(2a)(2b)的固定壁(35)，丝杠轴(1)相对于在一定位置往复旋转的固定壁(35)沿轴向往复移动。
另外，如图15所示，螺母构件(2a)(2b)的法兰盘(20)的相对面的丝杠轴(1)的贯通部形成比这些螺母对的螺纹沟大的直径的环状凹部而构成退刀槽(27)，将柱环(28)内接在这些退刀槽的外周壁地插入退刀槽(27)中，在该柱环(28)的内周侧内藏含浸了润滑剂的填料(208)时，在丝杠轴(1)相对地进行移动时有从该填料(208)供给油的优点。作为该填料(208)可以使用种种的物质，也可以使用多孔质的合成树脂材料，在使用此时，由于具有规定的硬度和成形性，也可以将环形垫(209)外接状态地固定在螺母构件(2a)(2b)的外侧端面上。这时，可从3处供给润滑剂。
另外，将上述柱环(28)的外径的配合公差作成h6左右，将螺纹沟(27)的内径作为H6的程度，在用该配合公差进行间隙配合时，法兰盘(20)相互被维持在该配合公差内，因此，即使由于上述实施例中的各推压螺栓(500)的推压力产生了侧隙时，法兰盘(20)相互也可以确保该公差内的同心性，而且，在获得了推压螺栓(500)的推压力的正确的平衡时，确保由螺纹沟(11)和螺纹沟(21)相互与滚珠(100)产生的已叙述的对中性能。图8所示，设在一方的法兰盘(20)上的环状凸部(201)与另一方的环状凹部(202)紧密地嵌合的情况也是相同的。
改变为使用了上述柱环(28)的凹凸配合，在一方的法兰盘(20)上设置凸部，在另一方的法兰盘上设置环状凹部，通过以规定的配合公差凹凸配合它们，也可以确保上述同心性。
在图8～图12所示的上述实施例中，做成了由推压螺栓(500)推压固定螺栓(42)的头部的构造，但，也可以如图16所示地，将上述推压螺栓(500)的顶端所顶接的对手做成为将第1螺母部件(2a)的法兰盘(20)相对固定壁(35)定位的销(49)。该销(49)形成为有移动余裕样态地突出到另一方的法兰盘(20)的长孔部(22)内的构造。这时，上述一方的法兰盘(20)可以由固定螺栓(42)固定，也可不固定，无论是哪一方都可以。由紧固螺栓(41)做成为临时紧定状态，在由上述推压螺栓(500)与上述实施例同样地调整相对旋转角度位置后，在由紧固螺栓(41)进行最终紧固时，2个螺母构件(2)的周向的相对姿势被固定为被调整为规定姿势的状态。这时，由于推压螺钉(500)与销(49)的头部的平滑且充分精度的胴部表面抵接，因此，提高了由多根的推压螺栓(500)调节相对姿势时的精度。
权利要求
1，滚珠丝杠，其特征在于，由丝杠轴、螺母构件及筒状的保持架组成；该丝杆轴及螺母构件通过多个的滚球相互螺纹对偶地形成着螺纹沟；该保持架相对上述丝杆轴和螺母构件移动自由地夹装在上述丝杆轴与螺母构件之间；在上述保持架上与上述螺纹沟对合地形成的多个滚珠保持孔，该滚珠保持孔将上述滚珠保持为从保持架内外面露出地状态；上述滚珠保持孔设定为旋转自由地保持上述滚珠的大小，并且，上述保持孔的周壁的外侧端部面临螺母构件的上述螺纹沟内，上述周壁的至少外侧端部的最小间隔比上述滚珠的直径小；上述丝杠轴比上述螺母构件长。
2，直线运动装置，它是使用了权利要求1所述的滚珠丝杠的直线运动装置，其特征在于，上述滚珠丝杠的丝杠轴与旋转驱动器的输出轴连接，螺母构件与相对于上述旋转驱动器相对地移动的移动部连接。
3，如权利要求2所述的直线运动装置，其特征在于，上述螺母构件的第1螺母构件和第2螺母构件同轴状态且串联状态地连结着，并且由自由相对旋转固定的连接部连接着。
4，如权利要求3所述的直线运动装置，其特征是，上述自由相对旋转固定的连接部具有形成在第1螺母构件和第2螺母构件的连接侧的端部的法兰盘，并且，在上述法兰盘上设有相互靠紧地接合的接合面，允许相对于上述一方的法兰盘进行上述相对旋转的样态地穿插的多个紧固螺栓穿过另一方的法兰盘，由上述多个紧固螺栓固定上述双方的法兰盘。
5，如权利要求5所述的直线运动装置，其特征在于，在第1螺母构件和第2螺母构件的法兰盘的上述接合面上分别形成着与这些螺母构件的上述螺纹沟谷部连续的环状凹部，上述环状凹部的直径比上述螺纹沟的谷部的外径大。
6，如权利要求3、4或5所述的直线运动装置，其特征在于，在相互连接的一方的上述法兰盘上设有与上述螺母构件同心的嵌合凸部，在另一方的上述法兰盘上设有紧密地嵌入上述嵌合凸部的嵌合凹部，上述嵌合凸部的端面和上述嵌合凹部的底面部是上述接合面。
全文摘要
本发明涉及滚珠丝杠及使用它的直线运动装置,滚珠丝杠由丝杠轴、螺母构件及保持架组成,该保持架可相对于上述丝杆轴、螺母构件自由移动地夹在丝杆轴、螺母构件之间,在上述保持架上与螺纹沟对合地形成着多个滚珠保持孔,该滚珠保持孔用于将滚珠保持为从保持架的内外面露出的状态。上述保持孔的周壁的外侧端部面临螺母构件的上述螺纹沟内,上述周壁的至少外侧端部的最小间隔比上述滚珠的直径小,上述丝杠轴比螺母构件长。
文档编号F16H25/22GK1280048SQ0012041
公开日2001年1月17日 申请日期2000年7月7日 优先权日1999年7月8日
发明者望月正典 申请人:亚伊色尔株式会社