CN101965464A - 滚珠减速机及使用它的旋转台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种滚珠减速机和一种旋转台装置，可进行高速旋转和高刚性旋转，并适于小型化和轻量化。分度台(10)的结构是在滚珠减速机(20)的涡轮(30)上面固定有台(50)。当蜗杆(22)随着滚珠减速机(20)输入轴(24)的旋转而旋转时，由磁性材料构成的滚珠(36)就沿着其螺旋状的滚珠槽(26)而移动。随着该滚珠(36)的移动，涡轮(30)产生旋转，进而，台(50)进行旋转。由于滚珠(36)利用永久磁铁(34)而被吸附保持在涡轮(30)侧，因此可省略用于防止滚珠(36)从涡轮(30)脱落的箱体等，可获得整体的小型化和轻量化。另外由于不需要齿隙，因此可进行高速旋转和高刚性旋转。

Description

滚珠减速机及使用它的旋转台装置
技术领域
本发明涉及一种滚珠减速机及使用它的旋转台装置，更具体地说，是有关一种减速机的高速化、小型化和轻量化的技术。
背景技术
以往的涡轮减速机，例如像下述专利文献1所示的打印机的减速机构那样，其结构包括固定在电动机输出轴上的蜗杆、与该蜗杆啮合的涡轮，且齿隙是必须的。作为减小这种齿隙的技术，下述专利文献2所述的涡轮减速机中已被揭示。在所述专利文献2所述的技术中，利用固定在输入轴上的蜗杆和固定在输出轴上的涡轮，对涡轮减速机的输入旋转进行减速。鼓形蜗杆的螺旋状的滚珠槽与配设在涡轮周围的多个凹坑内的滚珠啮合，蜗杆的旋转动力传递给涡轮。
专利文献1：日本实开平5-16329号公报
专利文献2：日本特开平5-302649号公报
发明所要解决的课题
但是，以上那样的背景技术有如下不良情况。首先，在上述专利文献1所述的涡轮减速机中，由于需要齿隙，因此难以进行高速旋转和高刚性的旋转，无法利用该涡轮减速机来获得精度良好的旋转台装置。另一方面，在上述专利文献2所述的技术中，配设在涡轮周围的凹坑内的滚珠由箱体保持，即，由箱体来防止滚珠从涡轮上的脱落，因此具有减速机自身大型化并变重的不良情况。
发明内容
本发明是着眼于以上问题而作成的，其目的在于，提供一种可高速旋转、高刚性旋转并适于小型化和轻量化的滚珠减速机。另一目的是提供一种利用所述滚珠减速机的精度良好的旋转台。
为实现上述目的，本发明的滚珠减速机具有：涡轮，其外周面具有多个凹部；收纳在所述凹部内的磁铁；球状体，其由磁性材料形成，一部分收纳在所述凹部内，并由所述磁铁吸附保持；以及蜗杆，其外周面形成有接纳该球状体表面的螺旋状的槽，由驱动单元旋转驱动。
主要技术方案之一的滚珠减速机的所述涡轮由磁性材料形成。另一技术方案的滚珠减速机的所述球状体是刚性球。又一技术方案的滚珠减速机的所述蜗杆是鼓形。
本发明的旋转台装置包括：上述任一所述的减速机；以及固定在该减速机的涡轮上的台。
本发明的上述和其它目的、特点和优点，从如下的详细说明和说明书附图中可明白。
根据本发明，利用收纳于涡轮外周面凹部内的磁铁来吸附保持由磁性材料形成的球状体，通过该球状体传递蜗杆的旋转。因此，即使没有齿隙(或减小齿隙)，也可进行高速旋转和高刚性旋转，并可省略上述球状体的保持用箱体而获得滚珠减速机的小型化和轻量化。另外，通过利用所述滚珠减速机，具有可获得精度良好的旋转台装置的效果。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的分度台的俯视图。
图2(A)是沿所述图1中#A-#A线进行剖切并向箭头方向看到的剖视图，(B)是表示磁通状态的说明图。
符号说明
10：分度台(旋转台装置)
20：滚珠减速机
22：蜗杆
24：输入轴
26：滚珠槽
30：涡轮
32：凹部
32A：收纳部
32B：球面部
34：永久磁铁
36：滚珠
38：空间
40：箱体
42A、42B、44、46：轴承
50：台
具体实施方式
下面，根据实施例来详细说明用于实施本发明的最佳实施方式。
实施例1
首先参照图1和图2来说明本发明的实施例1。本实施例是将本发明的滚珠减速机应用于分度台等旋转台装置的例子。所述分度台，也有描述为转台、回转台、圆形工作台、转盘等情况，但在本实施例中，统一描述为分度台。图1是表示本实施例的分度台的俯视图。图2(A)是沿所述图1中#A-#A线进行剖切并向箭头方向看到的剖视图，图2(B)是表示磁通状态的说明图。
如图1所示，本实施例的分度台10是在滚珠减速机20上设置台50而成。所述滚珠减速机20由蜗杆22和涡轮30构成。所述蜗杆22固定在输入轴24上，该输入轴24利用一对轴承42A、42B而可旋转地支承在箱体40的适当位置上。在这种蜗杆22的外周形成有螺旋状的滚珠槽26。另外，在本实施例中，作为所述蜗杆22，使用了两端部的直径比中心部大的鼓形蜗杆，与滚珠36大范围接触。
另一方面，在所述涡轮30的外周形成有多个凹部32。该凹部32如图2(B)所示，包含将永久磁铁收纳的收纳部32A和接纳滚珠36的球面部32B。所述永久磁铁34收纳在所述凹部32的收纳部32A。在本实施例中，由于涡轮30用磁性体或磁性材料形成，因此，永久磁铁34利用磁力而吸附在涡轮30上。接着，所述滚珠36的一部分被收纳于所述凹部32的球面部32B。该滚珠36也用磁性体形成，被永久磁铁34吸附。另外，以在永久磁铁34与滚珠36之间形成空间38的方式设定各部分的尺寸。该空间38防止因所述滚珠36的旋转而造成的对永久磁铁34的损伤，同时起到储油的功能。
所述永久磁铁34产生的磁力线如图2(B)箭头FA(或相反箭头)所示，通过滚珠36、涡轮30内再返回到永久磁铁34。如此，滚珠36利用永久磁铁34而被保持在涡轮30的凹部32，这些滚珠36与上述的蜗杆22的滚珠槽26嵌入状啮合。这种涡轮30如图2(A)所示，利用轴承44、46而可旋转地支承在所述箱体40上。并且，在所述涡轮30的上面，用适当部件固定有所述台50。另外，所述台50既可直接固定或形成在涡轮30的上面，也可适当做成将所述台50作为副台、其上附加主台(未图示)等工作台的结构。
接着，说明本实施例的作用。当利用未图示的驱动装置使所述输入轴24旋转时，蜗杆22随着该输入轴24的旋转而旋转，所述滚珠36沿其滚珠槽26而移动。随着该滚珠36的移动，涡轮30进行旋转，进而，台50进行旋转。这样，输入轴24的旋转传递到所述台50。由于涡轮30的转速较输入轴24的转速小，故作为减速机20产生作用。这些动作与上述背景技术相同。
如此，根据实施例1，具有如下效果：
(1)由于所述滚珠36利用永久磁铁34而被吸附在涡轮30侧，因此，可省略用于防止滚珠36从涡轮30上脱落的部件，因此可获得整体的小型化和轻量化；
(2)由于不需要齿隙，因此，减速机20可进行高速旋转和高刚性旋转；
(3)由于永久磁铁34的磁力形成闭环，该闭环通过涡轮30和滚珠36，磁力线不会向外部泄漏，因此，即使铁粉等在润滑油中漂浮，这些铁粉等也不会附着在涡轮30和滚珠36上；
(4)由于所述涡轮30用磁性材料形成，因此，可利用磁力容易将永久磁铁34固定；
(5)由于将所述蜗杆22做成鼓形，因此，其与滚珠36大范围啮合，能可靠地将输入轴24的旋转传递给涡轮30；
(6)由于把台50固定在上述的减速机20的涡轮30上，因此可获得精度良好的分度台50。
另外，本发明不限定于上述的实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内可作各种变更。例如，还包含如下结构：
(1)上述实施例所示的形状、尺寸和材质是一例子，也可作适当变更，获得同样的作用；
(2)作为上述实施例所示的滚珠36，刚性球尤其合适，但并不限定于此，只要能获得同样的效果，也可使用公知的各种球状体；
(3)也可将用于加压赋予所述滚珠36的施力部件设在所述涡轮40侧，以获得齿隙的进一步减小；
(4)在上述实施例中，虽将本发明的滚珠减速机应用于分度台，但其是一例子，并不妨碍应用于其它公知的各种机械装置。
根据本发明，利用收纳于涡轮外周面凹部的磁铁，对由磁性材料构成的球状体进行吸附保持，通过该球状体将蜗杆的旋转传递给涡轮。因此，可无齿隙地(或减小齿隙地)进行高速旋转和高刚性旋转，并可省略所述球状体的保持用箱体而获得小型化和轻量化，故可应用于滚珠减速机的用途。尤其适合用在分度台等的旋转台装置中的减速机。

Claims (5)

1.一种滚珠减速机(20)，具有：
涡轮(30)，其外周面具有多个凹部(32)；
收纳在所述凹部(32)内的磁铁(34)；
球状体(36)，其由磁性材料形成，一部分收纳在所述凹部(32)内，并由所述磁铁(34)吸附保持；以及
蜗杆(22)，其外周面形成有接纳该球状体(36)表面的螺旋状的槽(26)，由驱动单元旋转驱动。
2.如权利要求1所述的滚珠减速机(20)，其特征在于，所述涡轮(30)由磁性材料形成。
3.如权利要求1或2所述的滚珠减速机(20)，其中，所述球状体(36)是刚性球。
4.如权利要求1～3中任一项所述的滚珠减速机(20)，其中，所述蜗杆(22)是鼓形。
5.一种旋转台装置(10)，包括：如权利要求1～4中任一项所述的减速机(20)；以及固定在该减速机(20)的涡轮(30)上的台(50)。
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