CN102341620A - 滚珠丝杠花键轴 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够充分确保相对于花键轴全长的花键螺母的行程量，同时能够将该花键轴全长缩短而进行小型化的滚珠丝杠花键轴(1)。滚珠丝杠花键轴具备：丝杠轴(2)；通过滚珠(5)螺合于丝杠轴(2)的滚珠丝杠螺母(3)；及通过滚珠(6)组装在该滚珠丝杠螺母(3)外侧而组装为可往复自如于上述滚珠丝杠螺母(3)的轴方向的花键螺母(4)，上述滚珠丝杠螺母(3)具有以同一外径形成为一体的螺纹部(31)及延设部(32)，螺纹部(31)内围面形成有：与丝杠轴(2)侧的滚珠滚动槽(20)相结合形成滚珠(5)的负载通道的负载滚动槽(33)；及连结相邻的负载滚动槽(33)形成上述丝杠轴(2)周围一圈量的无限循环路的滚珠返回通道(71)，在上述滚珠丝杠螺母(3)的外围面遍及于螺纹部(31)和延设部(32)形成有上述花键螺母(4)用的滚珠滚动槽(35)。

Description

滚珠丝杠花键轴

技术领域

本发明是关于经由电动马达的驱动可获得所期望的行程量的电动引动器等所利用的滚珠丝杠花键轴。

背景技术

例如，作为利用这种滚珠丝杠花键轴的电动引动器，已知有公开在日本特开平11-303966号公报的技术。该滚珠丝杠花键轴包括：筒状的缸筒；配置在该缸筒一端的花键螺母；配置在上述缸筒中空部内的同时由上述花键螺母引导的中空状花键轴；及配置在该花键轴中空部内的丝杠轴。

上述丝杠轴外围面形成有滚珠滚动用的螺旋状螺旋沟槽，另一方面该丝杠轴由固定在上述缸筒一端的马达驱动旋转。另一方面，上述花键轴的一端成为滚珠螺帽部，在其内围面形成有与上述丝杠轴的螺旋沟槽相对的螺旋沟槽，通过复数滚珠螺合于丝杠轴。

此外，在上述花键轴的外围面沿着轴方向形成有多条滚珠滚行沟槽，上述花键螺母通过滚行在上述滚珠滚行沟槽的复数滚珠组装在上述花键轴。

为了针对上述花键轴的滚珠螺帽部形成有滚珠的无限循环路，在该花键轴的一端部外围面形成有缺口平面部，在该缺口平面部固定有要将滚行至上述滚珠螺帽部的螺旋沟槽一端的滚珠返回至该螺旋沟槽另一端用的回送管。该回送管从上述花键轴的外围面突出在半径方向外侧，因此形成在上述花键轴外围面的滚珠滚行沟槽设置在与滚珠螺帽部不重叠的范围。

在包括以上构成的电动引动器中，当通过上述马达使丝杠轴旋转时，固定在上述缸筒的花键螺母会发挥花键轴的止转功能，因此螺合在上述丝杠轴的花键轴会根据丝杠轴的旋转向轴方向移动。即，会有丝杠轴旋转量对应的行程量施加在花键轴。

专利文献1：日本专利特开平11-303966号公报

发明要解决的问题

但是，由于在如以上所说明的滚珠丝杠花键轴中从上述花键轴的外围面突出有滚珠螺帽部的回送管，因此上述花键螺母在花键轴的滚珠螺帽部上不能移动。即，上述花键螺母无法遍及花键轴的全长移动，需要将花键轴的全长设定成比花键轴的行程量还长。这样，就会导致利用上述滚珠丝杠花键轴的电动引动器大型化。

发明内容

用于解决问题的方案

本发明是鉴于上述问题点而研发的，其目的是提供一种能够充分确保相对于花键轴全长的花键螺母的行程量，同时能够将该花键轴全长缩短而使电动引动器全体进行极限小型化的滚珠丝杠花键轴。

为了达成上述目的，本发明的滚珠丝杠花键轴具备有：在外围面形成有螺旋状滚珠滚动槽的丝杠轴；形成为大致圆筒状，并通过复数滚珠螺合于上述丝杠轴的滚珠丝杠螺母；及通过复数滚珠组装在该滚珠丝杠螺母外侧的同时具有该滚珠的无限循环路，可往复自如于上述滚珠丝杠螺母的轴方向的花键螺母。

上述滚珠丝杠螺母具有以同一外径形成为一体的螺纹部及延设部，在上述螺纹部的内围面形成有：相对上述丝杠轴侧的滚珠滚动槽，与该滚珠滚动槽相结合形成滚珠负载通道的负载滚动槽；及连结相邻的负载滚动槽形成上述丝杠轴周围一圈量的无限循环路的滚珠返回通道。

在上述滚珠丝杠螺母外围面，遍及上述螺纹部和延设部形成有上述花键螺母用的滚珠滚动槽，该花键螺母用的滚珠滚动槽在上述滚珠丝杠螺母的圆周方向上形成在与上述滚珠返回通道不重叠的位置。

发明效果

根据上述本发明的滚珠丝杠花键轴，上述滚珠丝杠螺母的螺纹部及延设部以同一外径形成为一体，另外，在该螺纹部的内围面形成有滚珠返回通道，所以构成滚珠的无限循环路的构件就不会从该滚珠丝杠螺母的外围面突出。因此，上述花键螺母能够遍及滚珠丝杠螺母的全长移动。即，能够确保与滚珠丝杠螺母全长所对应的上述花键螺母的行程量。这样，就能够实现利用本发明滚珠丝杠花键轴的电动引动器的小型化。

附图说明

图1是本发明滚珠丝杠花键轴的侧面图。

图2是图1所示的滚珠丝杠花键轴的正面图。

图3是滚珠丝杠螺母局部切除后的侧面剖面图。

图4是表示滚珠丝杠螺母的外围面平面图。

图5是表示滚珠返回构件的外观正面图。

图6是滚珠返回构件的底面图。

图7是图1所示滚珠丝杠花键轴局部切除后的透视图。

附图标记说明

1：滚珠丝杠花键轴

2：丝杠轴

20：滚珠滚动槽

3：滚珠丝杠螺母

31：螺纹部

32：延设部

33：负载滚动槽

34：插入孔

35：花键螺母用的滚珠滚动槽

4：花键螺母

43：滚珠无限循环路

5、6：滚珠

7：滚珠返回构件

71：滚珠返回通道

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的滚珠丝杠花键轴进行详细说明。

图1及图2是表示应用本发明的滚珠丝杠花键轴一例，图1是侧面图，图2是正面图。

该滚珠丝杠花键轴1包括：丝杠轴2；形成为大致圆筒状的同时通过复数滚珠5螺合于该丝杠轴2的滚珠丝杠螺母3；及形成为大致圆筒状的同时通过复数滚珠6组装在上述滚珠丝杠螺母3外侧的花键螺母4。

上述丝杠轴2具有滚珠滚动槽20，该滚珠滚动槽20沿着该丝杠轴2的外围面以指定的导程形成螺旋状。在此，所谓导程是指丝杠轴2旋转一次时，上述滚珠滚动槽20向丝杠轴2的轴方向行进的距离。此外，丝杠轴2的各滚珠滚动槽20之间形成有峰部21。

图3及图4表示滚珠丝杠螺母，图3是其局部去除后的侧面剖面图，图4是表示外围面的平面图。

该滚珠丝杠螺母3包括以同一外径形成为一体的螺纹部31和延设部32，这些螺纹部31和延设部32都具有上述丝杠轴2贯通用的贯通孔。在该螺纹部31的内围面呈螺旋状地形成有与丝杠轴2的滚珠滚动槽20相对的负载滚动槽33。通过该负载滚动槽33和该丝杠轴2的滚珠滚动槽20彼此成相对，能够形成滚珠5边负荷着载边滚动在丝杠轴2周围的螺旋状负载通道。

另一方面，在上述滚珠丝杠螺母3的螺纹部31设有下述滚珠返回构件7安装用的长孔状插入孔34。如图2所示，该插入孔34以每隔120度的等间隔配置在上述滚珠丝杠螺母3的圆周方向，此外，如图3所示，沿着滚珠丝杠螺母3的轴方向设有成直列的2个插入孔34。即，滚珠丝杠螺母3的螺纹部31的外围面设有6个插入孔34。另外，在上述插入孔34的长度方向两缘形成有将上述滚珠返回构件7卡止用的段部34a、34a。

另外，图3因为是剖面图，所以针对滚珠丝杠螺母3只描绘有4个插入孔34，另外的2个插入孔34因位于图3纸面前侧，所以并未加以描绘

图5及图6表示上述滚珠返回构件7，图5是其外观正面图，图6是其底面图。

该滚珠返回构件7具有与上述插入孔34一致的外形，其包括：具有形成为S字形的滚珠返回通道71的滚珠返回部7a；与上述插入孔34的段部34a、34a对应的凸部72、及具有凸部72的嵌合部7b。该嵌合部7b当上述滚珠返回构件7安装在滚珠丝杠螺母3的插入孔34时，形成为完全收容在插入孔34而不会突出在滚珠丝杠螺母3外围面(参照图2)。

上述滚珠返回部7a的滚珠返回通道71形成为S字形，构成为能够使朝向上述滚珠返回构件7滚行在丝杠轴2的滚珠滚动槽20的滚珠5的行进方向改变，使滚珠5越过上述丝杠轴2的峰部21，返回至1导程份量前的滚珠滚动槽20。当上述滚珠返回构件7安装在滚珠丝杠螺母3的插入孔34时，由该滚珠返回构件7的滚珠返回通道71和形成在上述丝杠轴2周围的负载通道完成如图1所示的丝杠轴2周围一圈的滚珠5无限循环路。接着，当该滚珠丝杠螺母3和丝杠轴2之间产生相对性旋转运动时，滚珠5会循环在上述无限循环路的内部，使上述滚珠丝杠螺母3向丝杠轴2的轴方向移动。

另一方面，在上述滚珠丝杠螺母3的外围面沿着轴方向以避开上述插入孔34的方式设有6条上述花键螺母4用的滚珠滚动槽35(参照图4)。这些滚珠滚动槽35两条一组以每隔120度配置在滚珠丝杠螺母3的圆周方向。换句话说，上述滚珠丝杠螺母3在其圆周方向上交替地配置有上述滚珠返回构件7的插入孔34和花键螺母4用的滚珠滚动槽35(参照图2)。该花键螺母4用的滚珠滚动槽35形成为遍及滚珠丝杠螺母3的螺纹部31及延设部32，即，形成为遍及滚珠丝杠螺母3的全长。

图7是图1所示花键螺母4局部切除后的透视图。该花键螺母4包括螺帽本体41和将该花键螺母4固定在机械装置用的凸缘部42。这些螺帽本体41和凸缘部42都具有上述滚珠丝杠螺母3贯通用的贯通孔。在该凸缘部42形成有固定花键螺母4时所要利用的螺栓孔。

上述花键螺母4的螺帽本体41在面对着滚珠丝杠螺母3的贯通孔的内围面具有滚珠6无限循环用的无限循环路43。该无限循环路43包括：与形成在上述滚珠丝杠螺母3外围面的花键螺母4用的滚珠滚动槽35相对的负载直线沟槽；形成为与该负载直线沟槽平行的无负载直线沟槽；及在这些负载直线沟槽和无负载直线沟槽之间使滚珠6的滚行方向180度转换的同时使滚珠6往来在这些沟槽之间的滚珠偏向沟槽。该无限循环路43在其全区域朝向滚珠丝杠螺母3开放，排列在该无限循环路43的滚珠6以面对着滚珠丝杠螺母3的状态循环在该无限循环路43内。

对于在上述无限循环路43内边负荷着载重边滚行的滚珠6施加有预压，构成为能够使滚珠丝杠螺母3和花键螺母4之间的背隙排除，从花键螺母4往滚珠丝杠螺母3传达旋转力矩时，也能够使该滚珠丝杠螺母3顺畅并且精度良好向轴方向进退。

在此，图2所示的花键螺母4用的滚珠滚动槽35形成2条为一对，但只要是能够对滚行在上述花键螺母4和滚珠丝杠螺母3之间的滚珠6施加预压的状态即可，该花键螺母4用的滚珠滚动槽35也可不用形成为一对，可探单一的花键螺母4用的滚珠滚动槽35形成。

构成为以上所述的本发明的滚珠丝杠花键轴1，例如，利用在通过电动马达的驱动可获得所期望的行程量的电动引动器。在这种情况下，在上述丝杠轴2的另一端连结电动马达对该丝杠轴2施加旋转驱动，另一方面，以螺栓等将上述花键螺母4固定在上述电动引动器的壳体来使用。在这种情况下，当对丝杠轴2施加旋转时由于上述滚珠丝杠螺母3被上述花键螺母4止住在圆周方向上旋转，所以该滚珠丝杠螺母3会根据丝杠轴2的旋转量移动。这样，上述电动引动器就能够获得所期望的行程量。

接着，根据本发明的滚珠丝杠花键轴1，由于上述滚珠返回构件7以不突出滚珠丝杠螺母3外围面而安装在上述插入孔34，所以不会像现有的滚珠丝杠花键轴那样上述花键螺母4的移动受到螺纹部31的滚珠返回构件7的妨碍，因此其花键螺母4能够移动遍及滚珠丝杠螺母3全长。即，能够确保该滚珠丝杠螺母3全长所应对的花键螺母4的行程量。与此同时，能够实现利用本发明滚珠丝杠花键轴的电动引动器的小型化。

另外，上述的滚珠丝杠花键轴使用例终究只是一个例子，例如也可不对上述丝杠轴2施加旋转驱动，而是针对上述花键螺母4设置旋转驱动装置而施加旋转驱动，这样也能够对上述滚珠丝杠螺母施加螺旋运动。

Claims (3)

1.一种滚珠丝杠花键轴，其特征为，具备有：在外围面形成有螺旋状滚珠滚动槽的丝杠轴；形成为大致圆筒状，并通过复数滚珠螺合于上述丝杠轴的滚珠丝杠螺母；及通过复数滚珠组装在该滚珠丝杠螺母的外侧的同时具有该滚珠的一无限循环路并可往复自如于上述滚珠丝杠螺母的轴方向的一花键螺母，

上述滚珠丝杠螺母具有以同一外径形成为一体的一螺纹部及一延设部，

在上述螺纹部的内围面形成有：与上述丝杠轴侧的滚珠滚动槽成相对且与该滚珠滚动槽相结合而形成滚珠负载通道的一负载滚动槽；及连结于相邻的负载滚动槽而形成上述丝杠轴周围一圈量的无限循环路的一滚珠返回通道，

在上述滚珠丝杠螺母的外围面遍及于上述螺纹部和延设部形成有上述花键螺母用的滚珠滚动槽，且该花键螺母用的滚珠滚动槽在上述滚珠丝杠螺母的圆周方向上形成在与上述滚珠返回通道不重叠的位置。

2.如申请专利范围第1项所述的滚珠丝杠花键轴，其特征在于：，

上述滚珠丝杠螺母具备有复数无限循环路，各无限循环路所对应的复数滚珠返回通道以等间隔配置在该滚珠丝杠螺母的圆周方向，

上述花键螺母用的滚珠滚动槽位于以等间隔配置的滚珠返回通道之间。

3.如申请专利范围第1项或第2项所述的滚珠丝杠花键轴，其特征在于：

上述滚珠返回通道形成在返回构件，

在上述滚珠丝杠螺母设有该返回构件安装用的插入孔。

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