專利名稱：滾珠花鍵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001本發(fā)明涉及經(jīng)多個滾珠相對地直線運動自由地組合花鍵
軸和螺母構(gòu)件，在機床和各種產(chǎn)業(yè)機械的直線導(dǎo)向部、產(chǎn)業(yè)用機器人 中的傳動部等使用的滾珠花鍵裝置。
背景技術(shù)：
[0002已往，作為這種滾珠花鍵裝置，在日本實開昭61—179414 號公報和日本特開昭58—137616號公報等公開的裝置已被眾所周知。 這些滾珠花鍵裝置由具備沿長度方向延伸的多條滾珠滾動槽的花鍵軸
螺母構(gòu)件構(gòu)成，并以伴隨滾珠的無限循環(huán)，上述螺母構(gòu)件能在花鍵軸 的周圍沿其長度方向自由地移動的方式構(gòu)成。
0003另外，在螺母構(gòu)件上具備的滾珠的無限循環(huán)路，由滾珠一 邊承載作用在螺母構(gòu)件和花鍵軸之間的載荷一邊進行滾動的負(fù)荷通 路、與該負(fù)荷通路平行地形成的滾珠返回通路、連結(jié)這些負(fù)荷通路和 滾珠返回通路的U字狀的方向轉(zhuǎn)換路構(gòu)成。而且，通過在負(fù)荷通路和 滾珠返回通路的兩端配置上述方向轉(zhuǎn)換路，能構(gòu)成滾珠的無限循環(huán)路。
[0004如果在螺母構(gòu)件自身上貫通形成滾珠返回通路，則這樣的 螺母構(gòu)件具有因壁變厚而大徑化的傾向，而且在滾珠的直徑小的情況 下，滾珠返回孔的直徑也成為小的直徑，將此滾珠返回孔相對于螺母 構(gòu)件直接貫通形成是困難的。因此，在上述文獻中所示的滾珠花鍵裝 置中，在形成為圓筒狀的螺母構(gòu)件的內(nèi)周面和貫通它的花鍵軸之間的 間隙中夾裝了合成樹脂制的保持器，由這樣的保持器和螺母構(gòu)件的共 同，形成了滾珠返回路及方向轉(zhuǎn)換路。
[0005另外，為了在上述負(fù)荷通路上滾動的滾珠經(jīng)方向轉(zhuǎn)換移動到滾珠返回通路上，需要使這樣的滾珠脫離花鍵軸的滾珠滾動槽。因 此，在現(xiàn)有的滾珠花鍵裝置中，相對于上述保持器設(shè)置了與上述方向 轉(zhuǎn)換路連續(xù)的滾珠升起部，在上述滾珠滾動槽內(nèi)滾動來的滾珠騎上此 升起部后脫離該滾珠滾動槽，被收容在由保持器和螺母構(gòu)件的共同形 成的方向轉(zhuǎn)換路內(nèi)。
專利文獻l:日本實開昭61—1794H號公報 專利文獻2:日本特開昭58—137616號/>才艮

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
[0006但是，在已說明的那樣的現(xiàn)有的滾珠花鍵裝置中，因為由 保持器和螺母構(gòu)件的共同形成滾珠返回通路，所以這樣的滾珠返回通 路至少保持器的厚度部分不得不從花鍵軸向其半徑方向分離。另外， 在保持器上形成了上述方向轉(zhuǎn)換路和滾珠返回通路，為了實現(xiàn)其復(fù)雜 的形狀，由合成樹脂的注射成形制作，但如果安裝在螺母構(gòu)件的內(nèi)周 面上的保持器變形了，由于這樣的保持器與花鍵軸接觸，螺母構(gòu)件的 運動被阻礙，所以將保持器形成得極端地薄是困難的。因此，在將保 持器收容在花鍵軸和螺母構(gòu)件之間的現(xiàn)有的滾珠花鍵裝置中，螺母構(gòu) 件的外徑將受保持器的厚度的影響，在螺母構(gòu)件的小型化上存在界限。
[00071另外，在現(xiàn)有的滾珠花鍵裝置中，使用上述保持器具備的 升起部來使?jié)L珠脫離花鍵軸的滾珠滾動槽，但此時，由于滾珠騎上上 述升起部而上升到滾珠滾動槽的正上方，從那里進入方向轉(zhuǎn)換路，所
以與此相應(yīng)地在螺母構(gòu)件和花鍵軸之間需要空間，這一點也成為妨礙 螺母構(gòu)件小型化的主要因素。
[0008J另外，在現(xiàn)有的滾珠花鍵裝置中，由于需要保持器，而且 保持器具備的升起部需要相對于滾珠滾動槽正確地定位，所以制作及 組裝都要花費工時，而且存在著相對組裝精度而言的可靠性易受損害 的問題。為了解決課題的手段
[0009本發(fā)明是鑒于這樣的問題做出的發(fā)明，其目的在于，提供 一種能夠在充分發(fā)揮原有的功能的同時，將螺母構(gòu)件的外徑小型化到 極限，而且能夠在組裝不費事地廉價且簡便地制造的同時，維持可靠 性的滾珠花鍵裝置。
0010為了達到上述目的，本發(fā)明的滾珠花鍵裝置，由花鍵軸和 螺母構(gòu)件構(gòu)成，上述花鍵軸在外周面上沿軸向形成了滾珠滾動槽，上 述螺母構(gòu)件被形成為該花鍵軸貫通的大致圓筒狀，經(jīng)多個滾珠組裝在 上述花鍵軸上，同時，在與上述花鍵軸面對的內(nèi)周面上具有上述滾珠 進行循環(huán)的軌道槽。
0011上述軌道槽，由負(fù)荷直線槽、無負(fù)荷直線槽、 一對滾珠偏 向槽構(gòu)成，上述負(fù)荷直線槽是與花鍵軸的滾珠滾動槽相向地形成的負(fù) 荷直線槽，形成該滾珠的負(fù)荷通路；上述無負(fù)荷直線槽與該負(fù)荷直線 槽平行地設(shè)置，同時，朝向花鍵軸的外周面開放；上述一對滾珠偏向 槽連通地連結(jié)這些負(fù)荷直線槽和無負(fù)荷直線槽，在它們之間使?jié)L珠往 來，同時，向上述花鍵軸的外周面開放。
00121即，本發(fā)明的滾珠花鍵裝置在花鍵軸和螺母構(gòu)件之間不具 有保持器，滾珠在形成于螺母構(gòu)件的內(nèi)周面上的軌道槽內(nèi)進行循環(huán)， 同時，在花鍵軸和螺母構(gòu)件之間承載載荷。在構(gòu)成上述軌道槽的負(fù)荷 直線槽、無負(fù)荷直線槽及滾珠偏向槽之中，因為負(fù)荷直線槽與花鍵軸 的滾珠滾動槽相向地構(gòu)成滾珠的負(fù)荷通路，所以這樣的負(fù)荷直線槽當(dāng) 然向花鍵軸開放，其他的無負(fù)荷直線槽及滾珠偏向槽也向花鍵軸的外 周面開放，滾珠在與花鍵軸面對的狀態(tài)下在上述無負(fù)荷直線槽及滾珠 偏向槽的內(nèi)部滾動。
[0013因此，滾珠的無限循環(huán)路是在與花鍵軸的外周面相接的狀 態(tài)下形成的，與具備保持器的現(xiàn)有的滾珠花鍵裝置相比，只要花鍵軸 的直徑相同，就能夠?qū)⒙菽笜?gòu)件的外徑小徑化。這可以使使用滾珠花 鍵裝置的各種產(chǎn)業(yè)用機械小型化，如果從另一個觀點看，則在能在各
6種產(chǎn)業(yè)用機械中使用的螺母構(gòu)件的外徑已定的情況下，本發(fā)明的滾珠
花鍵裝置與現(xiàn)有產(chǎn)品比較，能夠使用直徑粗的花鍵軸，能夠伴隨花鍵 軸的剛性提高的螺母構(gòu)件的運動精度的提高，實現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩的提高， 能夠有助于采用滾珠花鍵裝置的產(chǎn)業(yè)用機械的能力提高。
[0014另一方面，在本發(fā)明的滾珠花鍵裝置中，上述滾珠偏向槽 是以下述方式構(gòu)成的強制地使在上述花鍵軸的滾珠滾動槽內(nèi)滾動的 滾珠的行進方向變化，利用上述花鍵軸的輪廓使?jié)L珠脫離滾珠滾動槽， 另一方面，使脫離的滾珠與滾珠滾動槽的外周面共同而向上述無負(fù)荷 直線槽誘導(dǎo)。
0015即，在本發(fā)明中，在使?jié)L珠脫離花鍵軸的滾珠滾動槽之際， 不像現(xiàn)有的那樣采用由升起部使?jié)L珠上升到滾珠滾動槽的正上方的結(jié) 構(gòu)，而是利用了花鍵軸的輪廓。通過向花鍵軸開放的滾珠偏向槽強制 地使在滾珠滾動槽內(nèi)滾動的滾珠的行進方向變化，滾珠沿花鍵軸的輪 廓脫離滾珠滾動槽，在由花鍵軸的外周面和滾珠偏向軸限制滾動方向 的同時向無負(fù)荷直線槽誘導(dǎo)。
[0016這樣，在使?jié)L珠脫離花鍵軸的滾珠滾動槽的本發(fā)明的滾珠 花鍵裝置中，不需要用于使?jié)L珠從滾珠滾動槽上升的升起部，從將這 樣的升起部相對于滾珠滾動槽定位的工時中解放出來，因此，能夠廉 價且簡便地進行制造。另外，現(xiàn)有的升起部，因為滾珠連續(xù)地騎上去， 所以在滾珠以高速進行循環(huán)的情況下，存在變形、破損的危險，在不 使用這樣的升起部的本發(fā)明的滾珠花鍵裝置中，不存這樣的危險，能 夠提高使螺母構(gòu)件相對于花鍵軸以高速移動時的可靠性。


[0017
圖1是表示適用了本發(fā)明的滾珠花鍵裝置的實施方式的局部分解 立體圖。
圖2是與圖l所示的滾珠花鍵裝置的軸向垂直的剖視圖。圖3是表示將螺母構(gòu)件具有的軌道槽展開在平面上的狀態(tài)的圖。 圖4是構(gòu)成螺母構(gòu)件的螺母主體的與軸向垂直的剖視圖。 圖5是表示構(gòu)成螺母構(gòu)件的端蓋的立體圖。
圖6是從花鍵軸的軸向觀察在上述軌道槽內(nèi)轉(zhuǎn)動的滾珠的放大圖。
具體實施例方式
0018下面，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的滾珠花鍵裝置。
[0019圖l及圖2是表示適用了本發(fā)明的滾珠花鍵裝置的實施方 式的圖。此滾珠花鍵裝置由被形成為截面大致圓柱狀的花鍵軸1和在 被形成為大致圓筒狀的同時經(jīng)多個滾珠3組裝在上述花鍵軸1上的螺 母構(gòu)件2構(gòu)成，并以上述螺母構(gòu)件2能夠在花鍵軸1的周圍自由地向 軸向往復(fù)運動的方式構(gòu)成。
[0020在上述花鍵軸1的外周面上，沿軸向形成了4條滾珠滾動 槽10，滾珠3在這些滾珠滾動槽IO上滾動，同時，在螺母構(gòu)件2和 花鍵軸1之間承載著載荷。各滾珠滾動槽10的與長度方向垂直的截面 中的形狀，被形成為圓弧狀，即由比滾珠球面的曲率稍大的曲率的單 一圓弧構(gòu)成的形狀。這些滾珠滾動槽10由在螺母構(gòu)件2在花鍵軸1 的周圍向箭頭A方向旋轉(zhuǎn)的情況下承載載荷的滾珠滾動槽10a和在向 箭頭B方向旋轉(zhuǎn)的情況下承載載荷的滾珠滾動槽10b構(gòu)成，相互鄰接 的滾珠滾動槽10a和滾珠滾動槽10b成為一組，在花鍵軸1的外周面 上等間隔地形成了多個組。因此，可以在螺母構(gòu)件2和花鍵軸1之間 傳遞轉(zhuǎn)矩。在圖1及圖2所示的滾珠花鍵裝置上，在花鍵軸1的外周 面上形成了兩組4條滾珠滾動槽10，但也可以形成3組6條或者4組 8條滾珠滾動槽。
0021另一方面，上述螺母構(gòu)件2由金屬制的螺母主體4和由螺 栓緊固在此螺母主體4的軸向的兩端的一對端蓋5構(gòu)成，這些螺母主 體4和端蓋5都具有穿插上述花鍵軸1的貫通孔。另外，在螺母主體4的外周面上形成了鍵槽40，以便在將螺母構(gòu)件2安裝在機械裝置上 時使用。
[00221這樣，由螺母主體和端蓋的組合而構(gòu)成的螺母構(gòu)件2,在 面向花鍵軸1的貫通孔的內(nèi)周面上具有用于滾珠無限循環(huán)的軌道槽 30。此軌道槽30由與花鍵軸1的滾珠滾動槽IO相向地形成在螺母主 體4的內(nèi)周面上的負(fù)荷直線槽31、相對于螺母主體4的內(nèi)周面而言與 上述負(fù)荷直線槽31稍微隔開間隔而平行地形成的無負(fù)荷直線槽32、 在這些負(fù)荷直線槽31和無負(fù)荷直線槽32之間使?jié)L珠3的滾動方向進 行180度轉(zhuǎn)換同時在這些槽之間使?jié)L珠3往來的滾珠偏向槽33構(gòu)成。 此軌道槽30在其全域內(nèi)朝向花鍵軸1開放，配列在軌道槽30內(nèi)的滾 珠3在與花鍵軸1面對的狀態(tài)下在該軌道槽30內(nèi)進行循環(huán)。
[00231圖3是表示將上述軌道槽30展開在平面上的狀態(tài)的圖。 構(gòu)成此軌道槽30的一部分的負(fù)荷直線槽31，其與長度方向垂直的截 面與花鍵軸1側(cè)的滾珠滾動槽10同樣地被形成為圓弧狀。由于在花鍵 軸l上形成了 4條滾珠滾動槽10，所以滾珠3與花鍵軸1的各滾珠滾 動槽10或者螺母構(gòu)件2的各負(fù)荷直線槽31接觸的方向，就花鍵軸1 的圓周方向而言每卯度不同。由此，螺母構(gòu)件2能夠在承載作用在花 鍵軸1的軸向以外的所有的載荷的同時沿該花鍵軸l往復(fù)運動。
00241另一方面，構(gòu)成上述軌道槽30的一部分的無負(fù)荷直線槽 32,是作為比滾珠3的直徑稍大的通路形成的，是在朝向花鍵軸l的 外周面開放的狀態(tài)下形成在螺母構(gòu)件的內(nèi)周面上的。因此，滾珠3在 無負(fù)荷狀態(tài)即能在保持自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下不變地被收容在無負(fù)荷直線 槽32內(nèi)。另外，因為無負(fù)荷直線槽32朝向花鍵軸1開放，所以滾珠 3能夠在與花鍵軸l接觸的同時在無負(fù)荷直線槽32的內(nèi)部進行轉(zhuǎn)動。
[0025另外，上述滾珠偏向槽33是以如下的方式構(gòu)成的具有 連結(jié)負(fù)荷直線槽31和無負(fù)荷直線槽32的大致U字狀的軌道，使在承 載載荷的同時在負(fù)荷直線槽31內(nèi)滾動來的滾珠3從載荷下解放出來， 同時，使這樣的滾珠3的滾動方向逐漸地變化而進行180度方向轉(zhuǎn)換地送入到上述無負(fù)荷直線槽32內(nèi)。此滾珠偏向槽33是以如下的方式 形成的在與負(fù)荷直線槽31之間的連結(jié)部位中為最淺，在與無負(fù)荷直 線槽32的連結(jié)部位中為最深。通過滾珠偏向槽33逐漸地變深，如果 在負(fù)荷直線槽31上滾動來的滾珠3進入到滾珠偏向槽33，則這樣的 滾珠3從載荷下被解放出來，成為無負(fù)荷狀態(tài)地在滾珠偏向槽33內(nèi)向 無負(fù)荷直線槽32行進，并在該狀態(tài)不變的狀態(tài)下進入到無負(fù)荷直線槽 32內(nèi)。
[0026如果使螺母構(gòu)件2沿花鍵軸1移動，則被夾在花鍵軸1的 滾珠滾動槽10和螺母構(gòu)件2的負(fù)荷直線槽31之間的滾珠3以螺母構(gòu) 件2相對于花鍵軸1的移動速度V的一半的速度0.5V在負(fù)荷直線槽 31內(nèi)移動。在負(fù)荷直線槽31內(nèi)滾動的滾珠3如果到達滾珠偏向槽33， 則如上所述，因為滾珠偏向槽33的深度逐漸變深，所以漸漸地從載荷 下被解放出來。從載荷下被解放出來的滾珠3被后續(xù)的滾珠3推壓并 在保持被推壓不變的狀態(tài)下在花鍵軸1的滾珠滾動槽10內(nèi)行進，但由 于滾珠偏向槽33遮擋滾珠滾動槽10中的滾珠3的滾動，強制地使?jié)L 珠3的行進方向變化，所以滾珠3由滾珠偏向槽33靠向滾珠滾動槽 10的單側(cè)，沿花鍵軸1的輪廓(外形)行進，直到攀上該花鍵軸的外 周面為止。由此，滾珠3完全脫離花鍵軸1的滾珠滾動槽10,完全被 收容在螺母構(gòu)件2的滾珠偏向槽33內(nèi)。
[0027因為展開在平面上的滾珠偏向槽33具有大致U字狀的軌 道，所以被收容在這樣的滾珠偏向槽33內(nèi)的滾珠3，進入到使其滾動 方向逆轉(zhuǎn)并與花鍵軸l的外周面相向的螺母構(gòu)件2的無負(fù)荷直線槽32 內(nèi)。另外，在無負(fù)荷直線槽32內(nèi)行進的滾珠3，進入到相反側(cè)的滾珠 偏向槽33內(nèi)，在再使?jié)L動方向逆轉(zhuǎn)后，進入到花鍵軸1的滾珠滾動槽 10和螺母構(gòu)件2的負(fù)荷直線槽31之間。此時，滾珠3沿花鍵軸的輪 廓(外形)行進而進入到滾珠滾動槽10內(nèi)，隨著滾珠偏向槽33逐漸 變淺，從無負(fù)荷狀態(tài)向載荷的承載狀態(tài)過渡。
[00281這樣滾珠3在移動部件2的軌道槽30內(nèi)進行循環(huán)，與此相伴，螺母構(gòu)件2能夠沿花鍵軸1不間斷地連續(xù)地移動。
[0029在構(gòu)成上述軌道槽30的負(fù)荷直線槽31、無負(fù)荷直線槽32 及滾珠偏向槽33之中，負(fù)荷直線槽31和無負(fù)荷直線槽32被形成在上 述螺母主體4的貫通孔的內(nèi)周面上，圖4是表示螺母主體4的與軸向 垂直的截面的圖，此截面形狀在螺母主體4的軸向上連續(xù)。此螺母主 體4的內(nèi)周面的形狀還包括上述負(fù)荷直線槽31及無負(fù)荷直線槽32， 是由線切割放電加工形成的。關(guān)于負(fù)荷直線槽31,為了改善面粗糙度， 也可以在線切割放電加工之后實施研磨加工等。不過，在螺母主體4 的貫通孔的內(nèi)徑大的情況下，也可以不使用線切割放電加工，對于具 有均勻的內(nèi)周面的圓周狀的螺母主體4，由切削加工或者研磨加工形 成上述負(fù)荷直線槽31及無負(fù)荷直線槽32。
[0030另一方面，構(gòu)成軌道槽30的滾珠偏向槽33被形成在上述 端蓋上。圖5是從螺母主體4側(cè)觀察上述端蓋5的立體圖。在此端蓋 5的貫通孔的內(nèi)周面上形成了 U字狀的滾珠偏向槽33,同時，形成了 與花鍵軸1的滾珠滾動槽IO經(jīng)微小的間隙相向的密封突部50。另外， 在端蓋5的外周面上形成了與螺母主體4的鍵槽40連續(xù)的入口槽51， 即使在將端蓋5固定在螺母主體4上的狀態(tài)下，也可以使鍵從螺母構(gòu) 件2的軸向滑入到螺母主體4的鍵槽40內(nèi)。進而，在此端蓋5上突出 設(shè)置了對于螺母主體4進行的定位用支柱52，通過將這樣的支柱52 嵌合在螺母主體4的基準(zhǔn)孔41上，端蓋5能相對于螺母主體4正確地 被定位，端蓋5側(cè)的滾珠偏向槽33和螺母主體4側(cè)的負(fù)荷直線槽31 及無負(fù)荷直線槽32能正確地被結(jié)合。
0031上述端蓋5因為具有復(fù)雜的形狀，所以使用合成樹脂的注 射成形來制作。作為此外的制作方法，也可以使用金屬注射成形(MIM 成形)。另外，如果花鍵軸的外徑大，端蓋也大型化，則也可以由切削 力口工形成。
0032另外，在圖1中，雖然由螺母主體4及端蓋5的組合構(gòu)成 了螺母構(gòu)件2，但這是因為，在花鍵軸1的外徑小的情況下，由切削加工或者研磨加工將滾珠偏向槽33形成在螺母構(gòu)件2的內(nèi)周面是困難 的，如果花鍵軸1的外徑充分大，由切削加工或者研磨加工將滾珠偏 向槽33形成在螺母構(gòu)件2的內(nèi)周面上是容易的，則也可以由單一的金 屬材料制作上述螺母構(gòu)件2。
[00331圖6是從花鍵軸1的軸向觀察在上述軌道槽30內(nèi)轉(zhuǎn)動的 滾珠3的放大圖。在上述花鍵軸1上形成了與各滾珠滾動槽10鄰接而 平坦的滾珠誘導(dǎo)面11。此滾珠誘導(dǎo)面11與螺母構(gòu)件2具備的滾珠偏 向槽33相向地被設(shè)置在上述滾珠滾動槽IO的單側(cè)，是沿被形成為圓 弧狀的滾珠滾動槽10的切線方向形成的。而且，此滾珠i秀導(dǎo)面11的 與滾珠滾動槽IO相反側(cè)的端部，與以一定曲率形成的花鍵軸1的外周 面12接續(xù)。
[0034這樣的滾珠誘導(dǎo)面11，通過使用成形砂輪，可以對花鍵軸 1與滾珠滾動槽10同時進行研磨加工，其結(jié)果，能夠顯著提高滾珠誘 導(dǎo)面11和滾珠滾動槽10的連續(xù)性。
[0035通過形成與滾珠滾動槽10圓滑地連續(xù)的滾珠^秀導(dǎo)面11, 由滾珠偏向槽33遮擋了在花鍵軸1的滾珠滾動槽10內(nèi)的滾動的滾珠 3在其行進方向被改變的同時，沿上述滾珠誘導(dǎo)面ll脫離滾珠滾動槽 10，并將到達花鍵軸1的外周面12。然后， 一邊在滾珠偏向槽33內(nèi) 滾動， 一邊沿花鍵軸1的外周面12進入到無負(fù)荷直線槽32。圖6中 的單點劃線表示滾珠偏向槽33內(nèi)的滾珠3的轉(zhuǎn)動軌跡L。由于滾珠3
上述滾珠誘導(dǎo)槽ll及花鍵軸1的外周面12接觸，同時，沿它們移動， 所以如此圖所表明的那樣，將滾珠偏向槽33內(nèi)的滾珠3的轉(zhuǎn)動軌跡L 投影到花鍵軸l的與軸向垂直的截面上的軌跡，成為與和滾珠偏向槽 33相向的部位中的花鍵軸1的輪廓(外形) 一致的軌跡。
0036因此，由于螺母構(gòu)件2具備的滾珠3的無限循環(huán)路最大限 度地接近花鍵軸1，所以在使螺母構(gòu)件2具備滾珠3的無限循環(huán)路之 際，可以減小這樣的螺母構(gòu)件2的壁厚，即螺母構(gòu)件2的內(nèi)徑和外形
12之差，如果花鍵軸1的外徑及使用的滾珠3的直徑相同，就能夠謀求 螺母構(gòu)件2的小徑化。另外，如果將螺母構(gòu)件2的外徑作為基準(zhǔn)來考 慮，則能夠按可以減薄這樣的螺母構(gòu)件2的壁厚的部分增大花鍵軸1 的外徑，能夠謀求滾珠花鍵裝置的容許載荷、剛性等的提高。
[0037另外，由于上述滾珠i秀導(dǎo)面11沿:故形成為圓弧狀的滾珠 滾動槽10的切線方向形成，與這樣的滾珠滾動槽10圓滑地連續(xù)，所 以在滾珠滾動槽10內(nèi)滾動的滾珠3即使由滾珠偏向槽33強制地使其 行進方向變化，也能夠不會產(chǎn)生卡住地脫離滾珠滾動槽10而轉(zhuǎn)移到滾 珠誘導(dǎo)面11上，能夠圓滑地進行負(fù)荷直線槽31和滾珠偏向槽33之間 的滾珠3的往來。由此，在本發(fā)明的滾珠花鍵裝置中，能夠更圓滑地 進行軌道槽30內(nèi)的滾珠3的無限循環(huán)。
[0038另外，如果考慮軌道槽30內(nèi)的滾珠3的無限循環(huán)的更加 圓滑化，則對于上述滾珠誘導(dǎo)面11和花鍵軸1的外周面12的接續(xù)部， 最好形成沒有邊界的圓滑的連續(xù)面。
權(quán)利要求
1.一種滾珠花鍵裝置，其特征在于，由花鍵軸(1)和螺母構(gòu)件(2)構(gòu)成，上述花鍵軸(1)在外周面上沿軸向形成了滾珠滾動槽(10a、10b)，上述螺母構(gòu)件(2)被形成為該花鍵軸(1)貫通的大致圓筒狀，經(jīng)多個滾珠(3)組裝在上述花鍵軸(1)上，同時，在與上述花鍵軸(1)面對的內(nèi)周面上具有上述滾珠(3)進行循環(huán)的軌道槽(30)，上述軌道槽(30)由負(fù)荷直線槽(31)、無負(fù)荷直線槽(32)、一對滾珠偏向槽(33)構(gòu)成，上述負(fù)荷直線槽(31)是與花鍵軸(1)的滾珠滾動槽(10a、10b)相向地形成的負(fù)荷直線槽，形成該滾珠的負(fù)荷通路；上述無負(fù)荷直線槽(32)與該負(fù)荷直線槽(31)平行地設(shè)置，同時，朝向花鍵軸(1)的外周面開放；上述一對滾珠偏向槽(33)連通地連結(jié)這些負(fù)荷直線槽(31)和無負(fù)荷直線槽(32)，在它們之間使?jié)L珠(3)往來，同時，向上述花鍵軸(1)的外周面開放，上述滾珠偏向槽(33)強制地使在上述花鍵軸(1)的滾珠滾動槽內(nèi)滾動的滾珠(3)的行進方向變化，利用上述花鍵軸(1)的輪廓使?jié)L珠(3)脫離上述滾珠滾動槽(10a、10b)，另一方面，與上述花鍵軸(1)的外周面共同地將脫離的滾珠(3)向上述無負(fù)荷直線槽(32)誘導(dǎo)。
2. 如權(quán)利要求1所述的滾珠花鍵裝置，其特征在于，將在上述滾 珠偏向槽(33)內(nèi)的滾珠(3)的滾動軌跡向與螺母構(gòu)件(2)的軸向 垂直的截面上投影的軌跡，與和這樣的滾珠偏向槽(33)相向的花鍵 軸(1)的輪廓一致。
3. 如權(quán)利要求l所述的滾珠花鍵裝置，其特征在于，在上述花鍵 軸(1)的滾珠滾動槽(10a、 10b)的一側(cè)，在與上述螺母構(gòu)件(2) 的滾珠偏向槽(33)相向的部位上形成了滾珠誘導(dǎo)面(11)，此滾珠誘 導(dǎo)面(11)與滾珠滾動槽(10a、 10b)圓滑地連續(xù)。
4. 如權(quán)利要求3所述的滾珠花鍵裝置，其特征在于，在上述花鍵 軸(1)上形成了 2條為一對的偶數(shù)條的滾珠滾動槽(10a、 10b)，各 滾珠滾動槽在其與長度方向垂直的截面中的形狀構(gòu)成了圓弧狀。
5. 如權(quán)利要求l所述的滾珠花鍵裝置，其特征在于，上述螺母構(gòu) 件(2)由形成了上述負(fù)荷直線槽(31)及無負(fù)荷直線槽(32)的螺母 主體(4)、在形成上述滾珠偏向槽(33)的同時固定在上述螺母主體(4)的軸向的兩端部上的一對端蓋(5)構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求1所述的滾珠花鍵裝置，其特征在于，上述螺母構(gòu) 件(2)由單一構(gòu)件構(gòu)成，在其內(nèi)周面上形成了上述軌道槽(30)。
全文摘要
一種滾珠花鍵裝置，能夠一邊充分發(fā)揮原有的功能一邊將螺母構(gòu)件的外徑小型化到極限，而且不需要組裝工時，能夠一邊廉價且簡單地制造一邊維持可靠性，螺母構(gòu)件(2)在與花鍵軸(1)面對的內(nèi)周面上具有滾珠(3)進行循環(huán)的軌道槽(30)，上述軌道槽(30)由與花鍵軸(1)的滾珠滾動槽(10a、10b)相向地形成的負(fù)荷直線槽(31)、與該負(fù)荷直線槽(31)平行設(shè)置的無負(fù)荷直線槽(32)、連通地聯(lián)結(jié)這些負(fù)荷直線槽(31)和無負(fù)荷直線槽(32)而在它們之間使?jié)L珠(3)往來的一對滾珠偏向槽(33)構(gòu)成，上述滾珠偏向槽(33)強制地使在上述滾珠滾動槽(10a、10b)內(nèi)滾動的滾珠(3)的行進方向變化，利用上述花鍵軸(1)的輪廓使?jié)L珠(3)脫離上述滾珠滾動槽(10a、10b)。
文檔編號F16C29/06GK101542147SQ200780043890
公開日2009年9月23日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者白井武樹 申請人:Thk株式會社