CN1898485A - 滚柱丝杠 - Google Patents

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Abstract

滚柱丝杠具有：丝杠轴(1)，在外周面形成有螺旋状的滚柱滚道槽(1a)；螺母部件(2)，在内周面形成有与滚柱滚道槽1a对置的螺旋状的负载滚柱滚道槽(2a)；返回管(4)，将螺母部件(2)的负载滚柱滚道槽(2a)的一端与另一端相连，多个滚柱(6)，收容在负载滚柱滚道通路(3)与返回管(4)内；在邻接的一对滚柱(6、6)之间，夹设有间隔件(31)，用于防止一对滚柱(6、6)相互接触。利用这样的滚柱丝杠。可使滚柱不产生歪斜，顺利地循环。

Description

滚柱丝杠
技术领域
本发明涉及一种使滚柱可滚动运动地夹设在丝杠轴与螺母部件之间的滚柱丝杠。
背景技术
公开有使滚珠可滚动运动地夹设在丝杠轴与螺母部件之间的滚珠丝杠。滚珠夹设在形成于丝杠轴的外周面的螺旋状滚珠滚道槽、和形成于螺母部件的内周面的螺旋状负载滚珠滚道槽之间。若丝杠轴相对于螺母部件旋转，则多个滚珠在丝杠轴的滚珠滚道槽及螺母部件的负载滚珠滚道槽上滚动。滚动到螺母部件的负载滚珠滚道槽的一端的滚珠被滚珠返回部件捞起，并返回到负载滚珠滚道槽的原来的位置，所述返回部件将负载滚珠滚道槽的一端与另一端连接起来。由此，滚珠循环。
若使用滚珠丝杠，则可减小使丝杠轴相对于螺母部件旋转时的摩擦系数，所以将其实际应用于工作机械的定位机构、输送机构、或汽车的转向装置等。但是，由于滚珠与该滚珠周围的丝杠轴的滚珠滚道槽、螺母部件的负载滚珠滚道槽之间的接触近似于点接触，所以存在施加于滚珠丝杠上的容许载荷不能很大的缺点。
为了使容许载荷变大，例如专利文献1、2那样，公开有滚柱丝杠，其使用了滚柱来代替滚珠。
专利文献1：特开平11-210858号公报
专利文献2：实开平6-87764号公报
虽然使用滚珠作为滚动体的滚珠丝杠已经制品化，但是使用滚柱作为滚动体的滚柱丝杠，例如如专利文献1和2所述方案已被考虑，但没有制品化。其原因之一在于，滚珠可以向四面八方中的任一方向滚动，但是滚柱的滚动运动方向受到限制。在使用滚柱作为滚动体的情况下，需要使滚柱以滚动运动的滚柱的轴线相对于规定的轴线不倾斜(即不引起所谓歪斜)的方式循环。若滚柱引起歪斜，则滚柱会在循环通路内堵塞而不能顺利地循环。在使滚柱循环的情况下，滚柱的轨道在负载滚柱滚道通路中呈螺旋状，另一方面，在返回部件内呈例如直线状。需要使滚柱在这两个不同的轨道中不会引起歪斜地循环。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种滚柱丝杠，其可使滚柱不会引起歪斜而顺利地循环。
下面，对本发明进行说明。另外，为了容易理解本发明，用括号标注出附图标记，但是本发明并不限于图示的方式。
为了解决上述问题，技术方案1的发明的特征在于，具有：丝杠轴(1)，在外周面形成有螺旋状的滚柱滚道槽(1a)；螺母部件(2)，在内周面形成有与前述滚柱滚道槽(1a)对置的螺旋状的负载滚柱滚道槽(2a)；返回部件(4)，将前述螺母部件(2)的前述负载滚柱滚道槽(2a)的一端与另一端相连，使在前述丝杠轴(1)的前述滚柱滚道槽(1a)与前述螺母部件(2)的前述负载滚柱滚道槽(2a)之间的负载滚柱滚道通路(3)上滚动的滚柱(6)循环；多个滚柱(6)，收容在前述负载滚柱滚道通路(3)与前述返回部件(4)内；在邻接的一对滚柱(6、6)之间夹设有间隔件(31)，用于防止前述一对滚柱(6、6)相互接触。
技术方案2的发明，在技术方案1所述的滚珠丝杠中，其特征在于，在前述间隔件(31)的行进方向的两端，形成有与滚柱(6)的外周面接触的凹部(31a、31a)，前述滚柱(6)在其轴线方向的长度的大致全长范围内与前述凹部(31a)接触。
技术方案3的发明，在技术方案2所述的滚珠丝杠中，其特征在于，配置于前述间隔件(31)的行进方向的两端的前述一对滚柱(6、6)，在与前述间隔件(31)的前述凹部(31a、31a)接触的状态下，滚柱(6、6)的一对轴线(6a、6b)分别配置在基本上平行的一对平面(P1、P2)内。
技术方案4的发明，在技术方案2或3所述的滚珠丝杠中，其特征在于，为使间隔件能顺利地循环，对前述间隔件(31)的前述凹部(31a)、与除去前述凹部之外的间隔件(31)的周围面(31c)之间的交叉部分实施倒角。
技术方案5的发明，在技术方案1～4任一项所述的滚珠丝杠中，其特征在于，前述返回部件(4)具有：直线状延伸的中央部(14)、向中央部(14)的两侧折曲的一对端部(15、15)，前述端部(15)的前端部(15b)，在从丝杠轴(1)的轴线方向观察的状态下，沿前述负载滚柱滚道通路的切线方向配置，并且在从丝杠轴(1)的侧方观察的状态下，向前述负载滚柱滚道通路的导程角方向倾斜。
技术方案6的发明，在技术方案1～5任一项所述的滚珠丝杠中，其特征在于，在前述丝杠轴(1)的前述滚柱滚道槽(1a)与前述螺母部件(2)的前述负载滚柱滚道槽(2a)之间，形成有截面正方形的负载滚柱滚道通路(3)，前述多个滚柱(6)在从滚柱(6)的行进方向观察的状态下，以邻接的一对滚柱(6、6)的旋转轴正交的方式交叉排列。
根据技术方案1的发明，由于间隔件的凹部与滚柱接触，使滚柱保持规定的姿势，所以滚柱不会产生歪斜，顺利地循环。
根据技术方案2的发明，可可靠地防止滚柱的歪斜。
根据技术方案3的发明，滚柱相对于负载滚柱滚道通路的螺旋状轨道、及返回部件内的例如直线状的轨道中的任何一个都不会产生歪斜，顺利地循环。详细地如后所述，试验证明，若将间隔件的两端的凹部倾斜地形成，使得在从丝杠轴的轴线方向观察的状态下，螺旋状负载滚柱滚道通路内的滚柱的轴线朝向丝杠轴的中心，则滚柱在返回部件内例如在直线状轨道内歪斜紊乱地行进，不能顺利地循环。
根据发明的技术方案4，可防止间隔件卡在负载滚柱滚道通路与返回部件之间的接缝等中。
本发明如技术方案5所述，可优选采用具有直线状延伸的中央部、和向中央部的两侧折曲的一对端部的返回部件。另外，通过将端部的前端部沿负载滚柱滚道通路的切线方向并沿导程角方向配置，可使滚柱和间隔件在负载滚柱滚道通路与返回部件之间的接缝上顺利地移动。
本发明如技术方案6所述，优选地采用容易产生歪斜的交叉排列的滚柱。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的滚柱丝杠的侧视图。
图2是表示丝杠轴的侧视图。
图3是滚柱滚道槽与负载滚柱滚道槽的详细剖视图。
图4是表示螺母部件的俯视图。
图5是表示螺母部件的主视图。
图6是表示螺母部件的俯视图(取下返回管的状态)。
图7是表示螺母部件的主视图(取下返回管的状态)。
图8是表示返回管的图。
图9是表示返回管的图。
图10是表示返回管的图。
图11是表示返回管中央部的滚柱返回通路的截面形状变化的剖视图。
图12是表示滚柱的姿势变化的图。
图13是表示间隔件的详细图(图中(a)为主视图，图中(b)为侧视图。
图14是表示夹设在滚柱间的间隔件的图(图中(A)是A-A线剖视图，图中(B)是B-B线剖视图，图中(C)是主视图)。
图15是表示夹设在滚柱间的间隔件的比较例的图(图中(A)是A-A线剖视图，图中(B)是B-B线剖视图，图中(C)是主视图)。
图16是表示负载滚柱滚道通路与返回管的接缝的俯视图。
图17是图16的A部放大图。
图18是表示负载滚柱滚道通路与返回管的接缝的剖视图。
附图标记说明
1丝杠轴
1a滚柱滚道槽
2螺母部件
2a负载滚柱滚道槽
3负载滚柱滚道通路
4返回管(返回部件)
6滚柱
6a、6b滚柱的轴线
14中央部
15端部
15b前端部
31间隔件
31a凹部
P1、P2一对平面
具体实施方式
图1表示本发明一实施方式的滚柱丝杠。滚柱丝杠(滚柱螺杆)具有：丝杠轴1，在外周面形成有螺旋状的滚柱滚道槽1a；螺母部件2，在内周面形成有与前述滚柱滚道槽1a对应的螺旋状的负载滚柱滚道槽2a，并且可相对旋转地安装到丝杠轴1上。在螺母部件2上，作为返回部件安装有返回管4，所述返回管将丝杠轴1的滚柱滚道槽1a与螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a之间的负载滚柱滚道通路3的一端与另一端连接起来。在返回管4的内部，沿轴线方向形成有截面四边形，在本实施方式中为正方形的滚柱返回通路5。在丝杠轴1的滚柱滚道槽1a与螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a之间的负载滚柱滚道通路3、和返回管4内的滚柱返回通路5上，排列·收容有多个滚柱6。在邻接的一对滚柱之间，夹设有用于防止一对滚柱相互接触的保持器31。
伴随着丝杠轴1相对于螺母部件2的相对旋转，螺母部件2相对于丝杠轴1沿丝杠轴1的轴线方向作相对直线运动。此时，滚柱6在滚柱滚道槽1a与负载滚柱滚道槽2a之间作滚动运动。由于在滚柱6、6之间夹设有间隔件31，所以滚柱6相对于间隔件31滑动运动，并且间隔件31与滚柱6一起在负载滚柱滚道通路3上移动。滚动到负载滚柱滚道槽2a的一端的滚柱6与间隔件31一起被导入返回管4内的滚柱返回通路5中，并返回几个螺旋前的负载滚柱滚道槽2a的另一端。由此，滚柱6和间隔件31在由负载滚柱滚道通路3与滚柱返回通路5构成的滚柱循环通路中循环。
图2表示丝杠轴1。在丝杠轴1的外周，形成有具有规定的导程的螺旋状的滚柱滚道槽1a。滚柱滚道槽1a的截面呈V字状，其开度角设为90度。螺纹可使用单线螺纹、双线螺纹、三线螺纹等各种，在本实施方式中使用双线螺纹。
图3表示丝杠轴1的滚柱滚道槽1a与螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a的详细图。在螺母部件2上，形成有与滚柱滚道槽1a对置的螺旋状的负载滚柱滚道槽2a。螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a的截面也呈V字状，其开度角设为90度。由滚柱滚道槽1a与负载滚柱滚道槽2a形成截面四边形、在本实施方式中为正方形的负载滚柱滚道通路3。在负载滚柱滚道通路3中，多个滚柱6以在从滚柱的行进方向观察(沿着负载滚柱滚道通路观察)的状态下邻接的滚柱6的旋转轴7、8相互正交的方式交叉排列。
滚珠丝杠中，滚珠承受丝杠轴的轴线方向的一方向和与该一方向相反的另一方向的载荷。与此相对，滚柱6其周面被压缩在滚柱滚道槽1a的一方的壁面和与该壁面对置的负载滚柱滚道槽2a的一方的壁面之间，由此承受载荷，所以只能承受丝杠轴1的轴线方向的一方向的载荷。如本实施方式那样，通过将滚柱6交叉排列，可承受丝杠轴1的轴线方向的一方向(1)及另一方向(2)的载荷。
滚柱6的直径D比轴线方向的长度L要大。滚柱6的直径D，使用比滚柱滚道槽1a的壁面9、和与该壁面9对置的负载滚柱滚道槽2a的壁面10之间的距离还要大的所谓超尺寸。因此，在负载滚柱滚道通路3内滚柱发生弹性变形，与之相称的载荷作为预压载荷而存在于螺母部件2的内部。由于滚柱6交叉配置在负载滚柱滚道通路3内，所以从滚柱6施加给螺母部件2的载荷作用于邻接的滚柱6、6相互排斥的方向。
如图3所示，在丝杠轴1的滚柱滚道槽1a与螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a的各槽底部上，沿着槽还形成避让槽1b、2b。在滚柱6的上表面与周围面的交叉部分、和底面与周围面的交叉部分上，带有圆角6a。由于滚柱6的轴线方向的尺寸L比滚柱6的直径D要小，所以在滚动运动时，有时滚柱6偏移，滚柱6的圆角6a与避让槽1b、2b接触。若在滚柱6上施加预压，则容易产生这种偏移现象。为了不在滚柱6偏移时产生阻力而妨碍滚柱6的旋转，将避让槽1b、2b的圆角的半径设定得比滚柱的圆角半径更大。另外，通过形成避让槽1b、2b，使得不必切削加工出V字槽的尖端，所以不用说也提高切削加工性。
图4和图5表示螺母部件2，图6和图7表示取下了返回管4的螺母部件2。图4和图6表示螺母部件的俯视图，图5和图7表示从丝杠轴1的轴线方向观察的螺母部件2的主视图。如图4所示，螺母部件2分离成分离螺母12、12，在2个分离螺母12、12之间，夹设有垫片13。该垫片13不是为了对滚柱6施加预压而设置的，而是从制造容易的观点出发设置的。若螺母部件2沿轴线方向较长，则很难加工出精度高的导程。在螺母部件2的一半轴线方向的长度的分离螺母12、12上，分别形成导程，然后经由垫片13使2个分离的螺母结合起来。然后，使螺柱25通过沿2个分离螺母12、12的轴线方向开设的螺柱插入孔22中，并以夹着分离螺母12、12的方式与凸缘16螺纹结合，从而使2个分离螺母12、12结合，所述凸缘16用于将螺柱25和螺母部件2安装到对方上。在2个分离螺母12、12沿周向偏移时，垫片13起到在周向上定位的作用。在2个分离螺母12、12的相互对置的端面配合时，若2个分离螺母12、12的螺柱插入孔22被定位，则不需要垫片13。另外，若螺栓插入孔22为直径比螺柱25更大的螺钉孔，则不需要垫片13。
图8和图9表示安装在螺母部件2上的返回管4。在螺母部件2上，与用于循环的滚柱列对应地安装有多个返回管4。返回管4将负载滚柱滚道通路3的一端与另一端连接起来，使滚动到负载滚柱滚道通路3的一端的滚柱6返回到相距几个螺旋前的负载滚柱滚道通路3的另一端。在返回管4的内部，沿着轴线方向形成截面正方形的滚柱返回通路5。该返回管4具有直线状延伸的中央部14、和从中央部的两侧大致90°折曲的一对端部15，其整体形状形成为门形。端部15包括：曲率一定的圆弧部15a、和从圆弧部15a延伸的直线状的前端部15b。如图9(c)所示，一对端部15相对于中央部14的轴线向相互相反的方向扭转，由此如图8(b)、图9(a)所示，前端部15b从丝杠轴1的侧方观察的状态下，向导程角方向且朝相互相反的方向倾斜。另外，如图9(c)所示，在从丝杠轴1的轴线方向观察的状态下，前端部15b朝向负载滚柱滚道通路的切线方向。在返回管4安装在螺母部件2上并且返回管4的中央部14沿水平方向配置的状态下，返回管4的端部的前端28延伸到包含丝杠轴1的轴线的水平面17上。返回管14可由切削加工制造，也可由树脂成形制造。
与交叉滚柱环那样的环状滚柱滚道通路相比，在螺旋状负载滚柱滚道通路3中滚柱6的轴线以导程角倾斜。为使滚柱顺利地循环，在滚柱6从负载滚柱滚道通路3导入到返回管4内时，以及从返回管4内返回到负载滚柱滚道通路3时，滚柱6的姿势相当重要。通过使滚柱6以倾斜导程角的姿势从返回管4返回负载滚柱滚道通路3，从而，从返回管4进入负载滚柱滚道通路3时，滚柱6的姿势不会发生变化(不会产生滚柱6的轴线倾斜即歪斜现象)，可使滚柱6顺利地返回负载滚柱滚道通路3。另外也可使滚柱6从负载滚柱滚道通路3顺利地导入返回管4内。
为了避免返回管4与丝杠轴1的螺纹牙之间的干涉，在前端部15b上，形成有沿滚柱6的轨道的中心线的拱形的切口18。从丝杠轴1的轴线方向观察的切口18的形状形成为圆弧形状。另外，在切口18的内侧，形成有在从丝杠轴1的轴线方向观察的状态下进入到螺纹牙的内部的滚柱引导部19。滚柱引导部19的位置处的、滚柱返回通路5的截面形状为四边形，在本实施方式中形成为正方形。由于设置滚柱引导部19，所以与返回管4的轴线正交的面上的滚柱返回通路5的截面形状形成为正方形的区间变长。因此，可使未形成截面正方形的滚柱返回通路5的间隙h减小，并使负载滚柱滚道通路3与滚柱返回通路5的截面连续。如图8(b)所示，滚柱引导部19的前端20在从丝杠轴1的侧方观察的状态下，呈直线状并且相对于水平面17倾斜导程角。另外，为了能使间隙h变得更小，沿返回管4的轴线方向的滚柱引导部19的截面形成为朝向前端20宽度渐渐变小的锥形。
滚柱6在截面正方形的负载滚柱滚道通路3内滚动后，被导入返回管4内。若使在负载滚柱滚道通路3内一边承受负载一边螺旋状移动的滚柱6解除负载，则滚柱6自然地沿负载滚柱滚道通路3的导程角方向及切线方向移动。若上述的间隙h较大，则可能产生所谓的歪斜现象，即，滚柱6卡在负载滚柱滚道通路3与返回管4之间的接缝部分中，或滚柱6的轴线倾斜。通过设置滚柱引导部19，可减小间隙h，因此可使滚柱6沿负载滚柱滚道通路3的导程角方向及切线方向顺利地移动。滚柱6当然被形成有切口18的部分的前端部15b引导，但是通过设置进入到螺纹牙的内部的滚柱引导部19，可进一步稳定地被引导。
图10表示返回管4，图11表示返回管4的中央部14的滚柱返回通路5的截面形状变化。返回管4的中央部14的滚柱返回通路5以随着滚柱6沿中央部14的轴线方向移动而姿势变化的方式扭转。关于中央部14内的滚柱返回通路5，从中央部14的轴线方向的中央位置E-E朝向两端A-A或I-I扭转相等角度，从位置A-A到位置E-E的扭转角度α°、与从位置E-E到I-I的扭转角度α°相等。即，在此，以能使从一对端部15、15捞起的滚柱6在中央部14的中央位置E-E姿势一致的方式扭转滚柱返回通路5。另外，滚柱返回通路5并不限于只在中央部14扭转，为使扭转区间变长，可扭转到端部15、15。
使被引导到返回管4内的滚柱6以在端部15内保持一定的姿势的状态沿轴线方向移动。若被导入到中央部14内，则滚柱6一边例如右转一边沿轴线方向从位置A-A移动到位置I-I。若移动到另一方的端部，则滚柱6以在端部15内保持一定姿势的状态沿轴线方向移动。此后，滚柱返回到负载滚柱滚道槽3内。
返回管4的分割体23a、23b具有构成滚柱返回通路5的槽部26、27。在中央部14的滚柱返回通路5扭转的区间内，槽部26的一方的壁面26a相对于另一方的壁面26a′倾斜，在一方的分割体23a的壁面26a′(与分割面29正交的面)、和与该壁面26a对置的另一方的分割体26b的壁面27a′(与分割面29正交的面)之间引导滚柱6。这是考虑到树脂成形返回管4时的拔模容易度、即不产生底切而作成的。即使这样构成，也能在一方的壁面26a′与另一方壁面27a′之间可靠地限制滚柱6的姿势。另外，分割体23a、23b的分割面29也以与滚柱返回通路5的扭转相配合的方式扭转，但是考虑到树脂成形的容易度也可不扭转。
图12是表示滚柱6的姿势的变化的图。图中(a)表示俯视图，图中(b)表示从丝杠轴1的轴线方向观察的图。滚柱6从负载滚柱滚道通路3的一端返回到几个螺旋前的负载滚柱滚道通路3的另一端。在滚柱返回通路5中，为使滚柱6的姿势旋转的角度最小，而使滚柱6在通过返回管4时正好翻转。具体地说，位于图中一端P1的滚柱6的边AB在丝杠轴1的滚柱滚道槽1a上滚动，滚柱6的边CD在螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a上滚动，承受轴线方向(1)的载荷。滚柱6通过返回管4移动到另一端P2时，滚柱6以与返回管4正交的线30为中心翻转。滚柱6的边CD在丝杠轴1的滚柱滚道槽1a上滚动，滚柱6的边AB在螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a上滚动，承受方向(2)的载荷。这样，若使滚柱6翻转，则可使滚柱返回通路5的扭转角度最小。也可使滚柱6不翻转，但是在这种情况下，需要使滚柱在返回管4内进一步旋转45°、90°等姿势。
图13表示夹设在滚柱6之间的间隔件31。在间隔件31的行进方向的两端，形成有形状与相邻的滚柱6的外周面符合并且与滚柱6的外周面滑动自如地接触的曲面状凹部31a、31a。若间隔件31的角部31b(凹部31a与除去凹部以外的间隔件31的周围面31c的交叉部分)很尖，则间隔件31可能卡在负载滚柱滚道通路3与返回管4之间的接缝部分中。因此，对间隔件31的角部31b进行倒角。
图14表示间隔件的详细图。凹部31a、31a以可使滚柱交叉排列的方式形成，将其曲率半径设定得比滚柱6的半径稍大一些。如图中(B)所示，滚柱6在其轴线方向的长度的大致全长的范围内与凹部31b接触。在间隔件31的行进方向的两端配置的一对滚柱6、6与间隔件31的凹部31a、31a接触的状态下，滚柱6、6的一对轴线6a、6b分别配置在基本上平行的一对平面P1、P2内。为了平行排列，若使滚柱6的轴线6a在平面P1内旋转90度，则滚柱6、6的轴线6a、6b平行。若多个滚柱6及多个间隔件31在滚柱6、6与间隔件31的凹部31a、31a接触的状态下重叠，则多个滚柱6及多个间隔件31直线状地连接。这样，试验证明通过这样将多个滚柱6及多个间隔件31直线状地连接，可使多个滚柱6及多个间隔件31相对于负载滚柱滚道通路3的螺旋状的轨道及返回管4内的直线上的轨道的任何一个都不会产生歪斜而顺利地循环。在此，所谓基本上平行不仅包括完全平行的情况，也包括多个滚柱6及间隔件31在2个轨道顺利循环的范围内某一方的平面相对于另一方的平面倾斜的情况。
图15表示配置有滚柱6的轴线6b的平面P2相对于配置有滚柱6的轴线6a的平面P1倾斜角度β的比较例。此时，若多个滚柱6及多个间隔件31在滚柱6、6与间隔件31的凹部31a、31a接触的状态下重叠，则多个滚柱6及多个间隔件31圆环状地连接。在组装有滚柱的滚柱轴承中，由于负载滚柱滚道槽圆环状地形成，所以为使滚柱6的轴线朝向圆环状的负载滚柱滚道通路的中心，多采用间隔件的凹部的一方31a相对于另一方31a倾斜的结构。本发明者通过试验证明了，若凹部31a倾斜，则多个滚柱6及多个间隔件31在负载滚柱滚道通路的螺旋状的轨道内顺利地循环，但是在返回管4内的直线状的轨道内歪斜紊乱地行进，不能顺利地循环。
再者，如图14(A)所示，为使间隔件31在正方形状的负载滚柱滚道通路3内不倾斜，将该间隔件31的正面形状设成与负载滚柱滚道通路3的截面形状配合的大致正方形。在间隔件31的中央，开设润滑剂保持孔33，将一对凹部31a、31a连通起来。在该润滑剂保持孔33的两端，形成有直径比润滑剂保持孔33还大的润滑剂滞留凹部34，从该润滑剂滞留凹部34向滚柱6与间隔件31的凹部31a之间供给润滑剂。在间隔件31的周围面31c上，在4处形成有润滑剂保持槽35，以能多量地保持润滑剂。另外，在间隔件31的一角，形成有作为组装时的标记的切口36。
图16表示负载滚柱滚道通路3与返回管4的接缝，图17表示图16的A部详细图(比较螺母部件的滚柱滚道槽的入口的截面形状、与返回管4的入口的截面形状的图)。返回管4的入口的滚柱返回通路5的截面形状比螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a的截面形状稍大一些。因此在螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a与返回管4的滚柱返回通路5之间的接缝上，产生一点阶差。但是由于螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a与返回管4的滚柱返回通路5为具有90度的开度角度的截面V字状的相似形状，所以如图18所示，通过凸面加工(倾斜地切削)螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a的靠近返回管4的部分32，可使螺母部件2的负载滚柱滚道槽2a与返回管4的滚柱返回通路5的形状一致。由此接缝上不会产生阶差，可使滚柱6顺利地循环。另外，可缓和滚柱6从返回管4进入负载滚柱滚道槽2a时的应力。
另外，本发明的实施方式在不变更本发明的宗旨的范围内存在各种变更。例如，在本实施方式中，滚柱交叉排列，但是也可以邻接的滚柱的轴线平行的方式平行排列。另外，也可用带状的挠性带将多个间隔件一连串地连接。进而，返回部件是形成有滚柱返回通路的部件即可，并不限于返回管。

Claims (6)

1.一种滚柱丝杠，其特征在于，具有：
丝杠轴，在外周面形成有螺旋状的滚柱滚道槽；
螺母部件，在内周面形成有与前述滚柱滚道槽对置的螺旋状的负载滚柱滚道槽；
返回部件，将前述螺母部件的前述负载滚柱滚道槽的一端与另一端相连，使在前述丝杠轴的前述滚柱滚道槽与前述螺母部件的前述负载滚柱滚道槽之间的负载滚柱滚道通路上滚动的滚柱循环；
多个滚柱，收容在前述负载滚柱滚道通路与前述返回部件内；
在邻接的一对滚柱之间夹设有间隔件，用于防止前述一对滚柱相互接触。
2.如权利要求1所述的滚柱丝杠，其特征在于，
在前述间隔件的行进方向的两端，形成有与滚柱的外周面接触的凹部，
前述滚柱在其轴线方向的长度的大致全长范围内与前述凹部接触。
3.如权利要求2所述的滚柱丝杠，其特征在于，
配置于前述间隔件的行进方向的两端的前述一对滚柱，在与前述间隔件的前述凹部接触的状态下，
滚柱的一对轴线分别配置在基本上平行的一对平面内。
4.如权利要求2或3所述的滚柱丝杠，其特征在于，
为使间隔件能顺利地循环，对前述间隔件的前述凹部、与除去前述凹部之外的间隔件的周围面的交叉部分实施倒角。
5.如权利要求1～4任一项所述的滚柱丝杠，其特征在于，
前述返回部件具有：直线状延伸的中央部、向中央部的两侧折曲的一对端部，
前述端部的前端部，在从丝杠轴的轴线方向观察的状态下，沿前述负载滚柱滚道通路的切线方向配置，并且在从丝杠轴的侧方观察的状态下，向前述负载滚柱滚道通路的导程角方向倾斜。
6.如权利要求1～5任一项所述的滚柱丝杠，其特征在于，
在前述丝杠轴的前述滚柱滚道槽与前述螺母部件的前述负载滚柱滚道槽之间，形成有截面正方形的负载滚柱滚道通路，
前述多个滚柱在从滚柱的行进方向观察的状态下，以邻接的一对滚柱的旋转轴正交的方式交叉排列。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101903686B (zh) * 2007-11-02 2013-05-29 Thk株式会社 滚柱丝杠

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060103256A (ko) * 2003-10-20 2006-09-28 티에치케이 가부시끼가이샤 롤러 나사
US8051729B2 (en) * 2005-06-17 2011-11-08 Thk Co., Ltd. Screw device and method of manufacturing the same
JP4897543B2 (ja) * 2007-03-30 2012-03-14 Ｔｈｋ株式会社 ローラねじ
US20090308192A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Hiwin Technologies Corp. Ball screw device having bearing members of different load
TWI338094B (en) * 2008-08-29 2011-03-01 Hiwin Tech Corp Ball screw module and circulating device therein
TWI385324B (zh) * 2008-11-14 2013-02-11 Hiwin Tech Corp 具有鏈條式滾動組之滾珠螺桿迴流結構
US8813598B2 (en) * 2009-11-24 2014-08-26 Hiwin Technologies Corp. Ball screw
US8640564B2 (en) * 2009-12-29 2014-02-04 Hiwin Technologies Corp. Circulation element for ball screw
CA2815219A1 (en) * 2010-10-21 2012-04-26 Sonendo, Inc. Apparatus, methods, and compositions for endodontic treatments
CN111247358B (zh) * 2017-10-19 2023-09-01 Thk株式会社 能够检测预压的丝杠装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1290245A (fr) * 1961-02-28 1962-04-13 Perfectionnements aux assemblages vis-écrou
US3192791A (en) * 1962-06-07 1965-07-06 Textron Inc Antifriction screw and nut assembly
JPH0687764U (ja) 1993-06-02 1994-12-22 株式会社エノモト 送りねじ軸系
JP3950511B2 (ja) * 1997-04-04 2007-08-01 日本トムソン株式会社 直動転がり案内ユニット
JPH11210858A (ja) 1998-01-19 1999-08-03 Koyo Mach Ind Co Ltd 循環式ねじ装置
US6415676B1 (en) * 1999-10-26 2002-07-09 Tsubaki Nakashima Co., Ltd. Ball screw device having spacers
JP4475442B2 (ja) * 2000-02-28 2010-06-09 Ｔｈｋ株式会社 ローラねじおよびローラねじのローラ配列方法
JP4515589B2 (ja) * 2000-03-21 2010-08-04 Ｔｈｋ株式会社 ローラ用リテーナ及びこれを用いた直動案内装置並びにローラねじ
JP2002039175A (ja) * 2000-07-25 2002-02-06 Thk Co Ltd 直線運動装置用スペーサ及びそのスペーサを用いた直線運動装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101903686B (zh) * 2007-11-02 2013-05-29 Thk株式会社 滚柱丝杠

Also Published As

Publication number Publication date
EP1677031A1 (en) 2006-07-05
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WO2005038300A1 (ja) 2005-04-28

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