[發明專利]滾柱絲杠

有效

• 申請號: 200680007067.1
• 申請日: 2006-03-02
• 公開（公告）號: CN101142425A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 道岡英一;飯泉誠;藤田聰;吉田明正
• 申請（專利權）人: THK株式會社
• 主分類號: F16H25/22
• 分類號: F16H25/22
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及將可以滾動運動的滾柱設于絲杠軸和螺母之間的滾柱絲杠。

背景技術

公知的有將可以滾動運動的滾珠設于絲杠軸和螺母之間的滾珠絲杠。滾珠絲杠與滑動接觸的絲杠相比，可以降低使絲杠軸旋轉時相對于螺母的摩擦系數，因此，可以實際應用于工作機械·機器人的定位機構、進給機構、或汽車的轉向裝置等。

近年來，為增大允許載重，使用滾柱代替滾珠來作為轉動體的滾柱絲杠例如已在專利文獻1中予以設想。在這種滾柱絲杠中，在絲杠軸的外周形成有螺旋狀的滾柱滾道面，在螺母內周也形成有與絲杠軸的滾柱滾道面相對的螺旋狀的滾柱滾道面，在絲杠軸的滾柱滾道面和螺母的滾柱滾道面之間的滾道上排列有作為轉動體的多個滾柱。而且，當使絲杠軸或螺母的一方旋轉時，滾柱在自轉的同時繞絲杠軸公轉。

專利文獻1：日本特開平11-210858號公報。

發明內容

盡管滾柱絲杠如上所述進行了設想，但是至今也沒有得到實際應用。發明者為了使滾柱絲杠實用化，從轉動體使用滾柱的旋轉軸承的設想出發，嘗試進行滾柱絲杠的開發。

在旋轉軸承中，在一平面內多個滾柱配置成圓環狀，各滾柱的自轉軸朝向圓環狀的滾道的中心。由于可以認為滾柱絲杠是給滾柱軸承添加導程的絲杠，所以在旋轉軸承的滾道上添加導程來設計滾柱絲杠，而且，在添加了導程的螺旋狀的滾道上配置了滾柱32。

當轉動體使用可以向四面八方滾動的滾珠時，從旋轉軸承的設想出發設計滾珠絲杠也是沒有問題的。但是，當轉動體使用轉動方向局限于單向的滾柱時，會在途中發生在使用滾珠時不能預見的問題，即滾柱不能順暢地移動(在嚴重的情況下鎖定而不能移動)。

圖20表示配置在帶有導程的螺旋狀的滾道上的滾柱的自轉軸的移動(圖中(A)是配置在滾道上的滾柱的立體圖、圖中(B)是表示自轉軸的移動的立體圖、圖中(C)是表示自轉軸的移動的主視圖、圖中(D)是表示自轉軸的移動的側視圖)。發明者著眼于在發生問題的滾柱絲杠的滾道上配置的各滾柱的自轉軸，發現各滾柱32的自轉軸32a不通過絲杠軸31的中心線31a，伴隨各滾柱32的移動，滾柱32的自轉軸32a上的點P以絲杠軸31的中心線31a為中心螺旋狀移動。并且發現，當在滾道上施加導程時，由于滾柱32的自轉軸32a從絲杠軸31的中心線31a偏離(換言之，滾柱從最初就有偏斜)，所以滾柱32不能順暢地移動。

下面，對本發明進行說明。需要說明的是，為了便于理解本發明，將附圖的參照圖號寫在括弧內，但本發明不局限于圖示的方式。

發明者通過在滾道具有導程的情況下，滾柱的自轉軸也能夠通過絲杠軸的中心線的方式來解決上述課題。即，本發明第一方面提供一種滾柱絲杠，具備：絲杠軸(1)，其在外周形成有具有導程的螺旋狀的滾柱滾道面(1a)；螺母(2)，其在內周形成有與所述絲杠軸(1)的所述滾柱滾道面(1a)相對的螺旋狀的滾柱滾道面(2a)；多個滾柱(4)，其排列在所述絲杠軸(1)的所述滾柱滾道面(1a)和所述螺母(2)的所述滾柱滾道面(2a)間的滾道(3)上，并在自轉的同時繞所述絲杠軸(1)公轉；所述滾柱絲杠的特征在于，各滾柱(4)的自轉軸(4a)實質上通過所述絲杠軸(1)的中心線(1b)，由此解決上述的問題。

在此，所謂的滾柱的自轉軸實質上通過絲杠軸的中心線除了包括滾柱的自轉軸通過絲杠軸的中心線的情況，還包括在滾柱可以順暢移動的程度內從絲杠軸的中心線稍微偏離的情況。

本發明第二方面在第一方面的基礎上，提供一種滾柱絲杠，其特征在于，在所述各滾柱(4)的自轉軸(4a)和從所述各滾柱(4)的中心向所述絲杠軸(1)的中心線(1b)下垂的垂線(9)所成的角度(θ)保持一定的狀態下，所述各滾柱(4)繞所述絲杠軸(1)公轉。

本發明第三方面在第一或第二方面的基礎上，提供一種滾柱絲杠，其特征在于，所述各滾柱(4)在從包含所述各滾柱(4)的自轉軸(4a)和所述絲杠軸(1)的中心線(1b)的截面內的初始接觸線(4d)稍微偏離的二次接觸線(17、18)的位置，與所述絲杠軸(1)的所述滾柱滾道面(1a)及所述螺母(2)的所述滾柱滾道面(2a)接觸，以使所述各滾柱(4)的自轉軸(4a)可以實質上通過所述絲杠軸(1)的中心線(1b)。

本發明第四方面在第一～第三方面的基礎上，提供一種滾柱絲杠，其特征在于，所述各滾柱(4)是圓筒形狀。

本發明第五方面在第四方面的基礎上，提供一種滾柱絲杠，其特征在于，在所述滾道(3)上，在從所述多個滾柱(4)的前進方向觀察的狀態下，以鄰接的滾柱(4)的自轉軸(4a)相互正交的方式交叉排列有所述多個滾柱(4)。