滾珠絲杠裝置制造方法
【專利摘要】提供滾珠絲杠裝置，即使螺母被冷卻，冷卻能力也不易降低。為此，具有：絲杠軸（10）；螺母（20），其通過多個滾動體（30）與絲杠軸（10）螺合；以及冷卻單元（50），其設(shè)置于該螺母（20）的內(nèi)部，在設(shè)滾動體（30）的直徑為DW、螺母（20）的總長度為L、軸向間隙為δ時(shí)，滿足0.05×10-3L≤δ≤0.005DW。
【專利說明】滾珠絲杠裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及滾珠絲杠裝置，特別是涉及在注塑成型機(jī)或壓力機(jī)等對精密機(jī)械部件進(jìn)行加工的設(shè)備用機(jī)械中使用的滾珠絲杠裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在具有絲杠軸、和與該絲杠軸螺合并能夠相對地旋轉(zhuǎn)的螺母的絲杠裝置中，由于在旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生點(diǎn)接觸或面接觸，因而有時(shí)會在熱源(例如，上述螺母)設(shè)置冷卻單元。
[0003]作為這樣的滾珠絲杠裝置，公開了將供制冷劑循環(huán)的冷卻管作為上述冷卻單元(熱交換器)配設(shè)在上述螺母內(nèi)的滾珠絲杠裝置(例如，專利文獻(xiàn)I)。
[0004]根據(jù)該專利文獻(xiàn)I所公開的滾珠絲杠裝置，作為冷卻單元，在上述螺母的內(nèi)部配設(shè)冷卻液用貫通孔，使冷卻液在該冷卻液用貫通孔中循環(huán)。這樣，由于與對總長度較長的絲杠軸進(jìn)行冷卻相比，對總長度較短的螺母進(jìn)行冷卻時(shí)冷卻裝置會更緊湊，因此在螺母的內(nèi)部配設(shè)了冷卻液用貫通孔。
[0005]通過該結(jié)構(gòu)，能夠提供如下的滾珠絲杠裝置:上述螺母當(dāng)然能夠始終進(jìn)行冷卻，還能夠?qū)ψ鳛槠渌鼰嵩吹臐L珠的附近進(jìn)行冷卻，其結(jié)果是，即使在螺母由于冷卻而收縮時(shí)，動摩擦轉(zhuǎn)矩也不易上升。另外，能夠提供盡可能地提高冷卻效果且不會導(dǎo)致加工效率的過度降低和壓力損失的增加的滾珠絲杠裝置。
[0006]現(xiàn)有 技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-133556號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010]然而，在使用于以往的注塑成型機(jī)等的滾珠絲杠裝置中，在螺母被冷卻時(shí)，若絲杠軸與螺母之間產(chǎn)生溫度差，則絲杠軸和螺母的膨脹長度不同，絲杠軸的槽與螺母的槽之間的距離變短，因此配置有滾動體時(shí)的軸向間隙變小。并且，在該溫度差較大的情況下，存在間隙消失并在滾珠絲杠裝置產(chǎn)生內(nèi)部負(fù)荷的可能性。這樣，當(dāng)產(chǎn)生內(nèi)部負(fù)荷時(shí)發(fā)熱量增加，因此滾珠絲杠裝置的冷卻效率相對降低，存在研究的余地。特別是，由于使用滾珠絲杠裝置的注塑成型機(jī)對塑料等進(jìn)行加熱，并通過模具進(jìn)行成型，因此由來自外部的熱影響引起的溫度變化有時(shí)會導(dǎo)致成型性降低。
[0011]因此，本發(fā)明正是著眼于上述問題點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供即使螺母被冷卻，冷卻能力也不易降低的滾珠絲杠裝置。
[0012]用于解決課題的技術(shù)方案
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個實(shí)施方式的滾珠絲杠裝置具有:絲杠軸，其在外周面形成有滾動槽；
[0014]螺母，其在內(nèi)周面形成有與所述滾動槽對應(yīng)的滾動槽，所述螺母通過多個滾動體而與所述絲杠軸螺合，所述多個滾動體配設(shè)在由所述螺母的滾動槽和所述絲杠軸的滾動槽形成的滾動體滾動路徑中；以及
[0015]冷卻單元，其設(shè)置于所述螺母的內(nèi)部，
[0016]設(shè)所述滾動體的直徑SDw、所述螺母的總長度為L、軸向間隙為δ時(shí)，滿足以下式Cl):
[0017]0.05X KT3L ≤ δ ≤ 0.005DW............式(I)。
[0018]此處，關(guān)于所述滾珠絲杠裝置，所述絲杠軸與所述螺母之間的溫度差優(yōu)選為30°C以下。
[0019]另外，關(guān)于所述滾珠絲杠裝置，優(yōu)選僅所述絲杠軸的一個端部被固定。
[0020]另外，關(guān)于所述滾珠絲杠裝置，優(yōu)選用于注塑成型機(jī)。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供即使螺母被冷卻，冷卻能力也不易降低的滾珠絲杠裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是示出滾珠絲杠裝置的一個實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)的沿著軸向的剖視圖。
[0024]圖2是示出本實(shí)施例中的軸向間隙和螺母的總長度的比與內(nèi)部負(fù)荷之間的關(guān)系的圖表。
[0025]圖3是示出對本實(shí)施例中的軸向間隙和螺母的總長度的比與內(nèi)部負(fù)荷之間的關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證的試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026]圖4是示出本實(shí)施例中的滾珠絲杠裝置的溫度與δ /L之間的關(guān)系的圖表。
[0027]圖5是示出在設(shè)外部負(fù)荷為10%Coa并使δ /Dff變化時(shí)的騎跨發(fā)生狀況的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面，參照附圖對滾珠絲杠裝置的一個實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是示出滾珠絲杠裝置的一個實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)的沿著軸向的剖視圖。
[0029]如圖1所示，本實(shí)施方式的滾珠絲杠裝置I具有絲杠軸10和螺母20。絲杠軸10和螺母20通過多個滾動體30而螺合。螺母20形成為筒狀，其內(nèi)徑比絲杠軸10的外徑大。在螺母20的內(nèi)周面，以與在絲杠軸10的外周面形成為螺旋狀的螺紋槽IOa對置的方式形成有螺紋槽20a。滾動體30能夠在由螺紋槽IOa和螺紋槽20a形成的滾動路徑40中滾動。
[0030]另外，在螺母20形成有在軸向上貫通的貫通孔20b。該貫通孔20b被用作冷卻介質(zhì)的通路，并且該貫通孔20b與用于使冷卻介質(zhì)在貫通孔20b內(nèi)循環(huán)的循環(huán)裝置(未圖示)連接。該循環(huán)裝置和貫通孔20b構(gòu)成冷卻單元50。這樣，通過未圖示的循環(huán)裝置使冷卻介質(zhì)在貫通孔20b內(nèi)循環(huán)，由此，螺母20被冷卻。
[0031]根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，通過使冷卻液通過貫通孔20b，從而能夠?qū)β菽?0進(jìn)行冷卻。
[0032]而且，本實(shí)施方式的滾珠絲杠裝置I具有抑制由熱位移差引起的內(nèi)部負(fù)荷的產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。
[0033]具體地講，當(dāng)滾珠絲杠裝置I被驅(qū)動而發(fā)熱時(shí)，絲杠軸10和螺母20發(fā)生熱位移。
[0034]這里，以螺母20的中心為基準(zhǔn)，利用以下式(A)、(B)來計(jì)算螺母20的兩端部的位置處的、絲杠軸10與螺母20的軸向方向的熱位移量。另外，在下述式(A)、(B)中，AL0S表示絲杠軸熱位移量(mm)、Δ L θ η表示螺母熱位移量(mm)、P表示線膨脹系數(shù)(1/°C )。另外，L表示螺母的總長度(mm)、Θ S表示絲杠軸溫度上升值(°C)、θ n表示螺母溫度上升值(0C)0
[0035][數(shù)學(xué)式I]
[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種滾珠絲杠裝置，其特征在于，該滾珠絲杠裝置具有: 絲杠軸，其在外周面形成有滾動槽； 螺母，其在內(nèi)周面形成有與所述滾動槽對應(yīng)的滾動槽，所述螺母通過多個滾動體而與所述絲杠軸螺合，所述多個滾動體配設(shè)在由所述螺母的滾動槽和所述絲杠軸的滾動槽形成的滾動體滾動路徑中；以及 冷卻單元，其設(shè)置于所述螺母的內(nèi)部， 設(shè)所述滾動體的直徑SDw、所述螺母的總長度為L、軸向間隙為δ時(shí)，所述滾珠絲杠裝置滿足以下式(I): 0.05Χ10—Κ δ ^ 0.005Dff............式(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，所述絲杠軸與所述螺母之間的溫度差為30°C以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，僅所述絲杠軸的一個端部被固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項(xiàng)所述的滾珠絲杠裝置，其特征在于，所述滾珠絲杠裝置用于注塑成型機(jī)。
【文檔編號】F16H25/24GK103620267SQ201380001674
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】進(jìn)藤雅史, 水口淳二 申請人:日本精工株式會社