本發(fā)明涉及一種使用在各種機(jī)器工具中(諸如電動卸料機(jī)以及攻絲中心等)或者汽車的電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及致動器等中的滾珠絲杠,尤其涉及使用橋構(gòu)件用于循環(huán)滾珠的橋式滾珠絲杠及其制造方法。
背景技術(shù):
滾珠絲杠包括:螺紋軸,在其外周上形成有螺旋形螺紋槽;螺母,在其內(nèi)周上形成有螺旋形螺紋槽并且與螺紋軸匹配;大量滾珠,其收納在由對置的螺紋槽形成的滾動軌道內(nèi);以及循環(huán)機(jī)構(gòu),其用于使?jié)L動軌道成為循環(huán)軌道并且例如用作運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)以通過旋轉(zhuǎn)螺母來線性地驅(qū)動螺紋軸。
總之,滾珠絲杠中存在各種類型的滾珠循環(huán)機(jī)構(gòu),其中之一是橋式的。橋式滾珠絲杠具有螺紋槽的連接軌道,并且橋構(gòu)件安裝在螺母上用于使?jié)L動軌道成為循環(huán)軌道,其結(jié)構(gòu)較簡單且緊湊。
在這種橋式滾珠絲杠中,用于循環(huán)滾珠的橋構(gòu)件裝配在形成在螺母的柱形筒部處的通孔中。但是,在滾珠傳遞部中會引起臺肩,滾珠傳遞部連接螺母的螺紋槽以及在橋構(gòu)件的內(nèi)表面上形成為“s”狀曲線的循環(huán)凹槽。這些臺肩會引起異常噪聲,因而降低滾珠絲杠的壽命。公知的滾珠絲杠51示出在圖6中,其能夠解決這些問題。滾珠絲杠51包括:螺紋軸52,在其外周上形成有螺旋形螺紋槽52a;螺母53,在其內(nèi)周上形成有螺紋槽53a且與螺紋軸52匹配;以及大量滾珠54,其收納在由對置的螺紋槽52a、53a形成的滾動軌道內(nèi)。并非是橋構(gòu)件,該滾珠絲杠51使用通過對螺母53的內(nèi)周進(jìn)行塑性加工所形成的循環(huán)凹槽(連接軌道)53b,然后螺紋槽53a由旋轉(zhuǎn)工具切割形成。
現(xiàn)有技術(shù)的該滾珠絲杠能夠?qū)崿F(xiàn)在螺母53的螺紋槽53a和循環(huán)凹槽53b之間引導(dǎo)滾珠54而不引起異常噪聲或者轉(zhuǎn)矩變化(卡住等),因而能夠抑制壽命降低(例如,見下文專利文獻(xiàn)1)。
但是,現(xiàn)有技術(shù)的該方法由于塑性加工以及切割加工的振動而不能夠避免生成這些臺肩或者邊緣。此外,由旋轉(zhuǎn)工具形成螺紋槽53a需要非常長的周期,因而由于增加的制造成本而不是優(yōu)選的。
另一方面,提出一種示出在圖7中的滾珠絲杠59。在該滾珠絲杠59中,滾珠57設(shè)定在螺母55的螺紋槽56中,橋構(gòu)件58具有安裝在螺母55上的循環(huán)凹槽(連接凹槽)58a。當(dāng)組裝滾珠絲杠59時,能夠通過如下方式有效地消除螺母55的螺紋槽56和橋構(gòu)件58的循環(huán)凹槽58a之間的臺肩:將涂覆有涂層60的橋構(gòu)件58安裝在橋構(gòu)件58的邊界表面58b、使螺母55與螺紋軸接合、使?jié)L珠57在螺紋槽56和循環(huán)凹槽58a之間循環(huán)以及將涂層60的突出部60a從螺紋槽56的表面56a切割進(jìn)螺紋槽56,橋構(gòu)件58與螺紋槽56的表面56a形成邊界(例如,見下文的專利文獻(xiàn)2)。
現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:jp2012-82961a
專利文獻(xiàn)2:jp2014-145463a
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的問題
但是,在現(xiàn)有技術(shù)的滾珠絲杠59中,擔(dān)心涂層60會因滾動滾珠57的重復(fù)通過而剝離,因而滾珠絲杠的耐久性、可靠性以及壽命會受損,此外異常噪聲還會因剝離的碎片引起。
發(fā)明人聚焦于對滾珠傳遞部的塑性加工,其中,橋構(gòu)件的連接凹槽和螺母的螺紋槽在滾珠傳遞部處連接,本發(fā)明的目的是提供一種具有低制造成本的橋式滾珠絲杠,其具有改進(jìn)的耐久性以及可靠性,能夠防止生成異常噪聲,同時能夠使?jié)L珠傳遞部的臺肩得以消除及平滑。
解決問題的手段
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,提供了一種根據(jù)本發(fā)明根據(jù)權(quán)利要求1的橋式滾珠絲杠,其包括:螺紋軸,在其外周上形成有螺旋形螺紋槽;螺母,在其內(nèi)周上形成有螺旋形螺紋槽并且與螺紋軸匹配;多個滾珠,其收納在由對置的螺紋槽形成的滾動軌道內(nèi);以及橋構(gòu)件,每個橋構(gòu)件在其內(nèi)表面上形成有連接凹槽用于使?jié)L動軌道成為循環(huán)軌道,并且裝配在形成在螺母的筒部上的橋窗口中,橋式滾珠絲杠的特征在于,至少在橋構(gòu)件的連接凹槽與螺母的滾珠傳遞部之間的連接部通過塑性加工平滑地形成。
由于本發(fā)明的橋式滾珠絲杠包括橋構(gòu)件,每個橋構(gòu)件在內(nèi)表面上形成有連接凹槽用于使?jié)L動軌道成為循環(huán)軌道,并且裝配在形成在螺母的筒部上的橋窗口中,并且橋式滾珠絲杠的特征在于,至少在橋構(gòu)件的連接凹槽與螺母的滾珠傳遞部之間的連接部通過塑性加工平滑地形成,能夠提供一種具有低制造成本的橋式滾珠絲杠,其具有改進(jìn)的耐久性以及可靠性,并且能夠防止生成因滾珠的通過引起的異常噪聲,同時使?jié)L珠傳遞部的臺肩得以消除以及平滑。
正如權(quán)利要求2限定的,優(yōu)選的是,螺母的螺紋槽的滾珠傳遞部延續(xù)至橋構(gòu)件的連接凹槽的端部并且形成為具有預(yù)定曲率半徑的凸形表面。這使得能夠平滑地形成位于連接凹槽和滾珠傳遞部之間的連接部。
正如權(quán)利要求3限定的,還優(yōu)選的是,橋構(gòu)件由燒結(jié)金屬形成,燒結(jié)金屬由mim(金屬注射成型)形成。這使得,雖然橋構(gòu)件需要高加工精度并且具有復(fù)雜構(gòu)造,但是能夠?qū)驑?gòu)件形成為具有期望的精確構(gòu)造以及尺寸。
正如權(quán)利要求4限定的,優(yōu)選的是,螺母的橋窗口的徑向外側(cè)開口部具有接合部,該接合部的直徑大于橋窗口的直徑,通過對橋構(gòu)件的徑向外周的若干點進(jìn)行塑性變形而將橋構(gòu)件固定至螺母,使得它們緊密接觸接合部。
根據(jù)權(quán)利要求5的一種用于制造橋式滾珠絲杠的方法,橋式滾珠絲杠包括:螺紋軸,在其外周上形成有螺旋形螺紋槽;螺母,在其內(nèi)周上形成有螺旋形螺紋槽并且與螺紋軸匹配;多個滾珠,其收納在由對置的螺紋槽形成的滾動軌道內(nèi);以及橋構(gòu)件,每個橋構(gòu)件的內(nèi)表面上形成有連接凹槽用于使所述滾動軌道成為循環(huán)軌道,并且裝配在形成在螺母的筒部上的橋窗口中,其特征在于,該方法包括步驟:在已經(jīng)將橋構(gòu)件裝配在螺母的橋窗口中之后將具有突起的柱形心軸插入螺母;并且將心軸的突起按壓至橋構(gòu)件的連接凹槽以及螺母的螺紋槽的滾珠傳遞部這兩者上,以通過塑性加工在橋構(gòu)件和螺母之間形成連接部。
根據(jù)用于制造橋式滾珠絲杠的方法,由于橋式滾珠絲杠包括:橋構(gòu)件,每個橋構(gòu)件的內(nèi)表面上形成有連接凹槽用于使所述滾動軌道成為循環(huán)軌道,并且裝配在形成在螺母的筒部上的橋窗口中,并且其特征在于,該方法包括步驟:在已經(jīng)將橋構(gòu)件裝配在螺母的橋窗口中之后將具有突起的柱形心軸插入螺母中;并且將心軸的突起按壓至橋構(gòu)件的連接凹槽以及螺母的螺紋槽的滾珠傳遞部這兩者上,以通過塑性加工在橋構(gòu)件和螺母之間形成連接部,因此能夠平滑地形成位于橋構(gòu)件的連接凹槽與螺母的滾珠傳遞部之間的連接部,還能夠提供一種具有低制造成本的橋式滾珠絲杠,其具有改進(jìn)的耐久性以及可靠性,并且能夠防止生成因滾珠的通過引起的異常噪聲,同時使?jié)L珠傳遞部的臺肩得以消除以及平滑。
正如權(quán)利要求6限定的,優(yōu)選的是,心軸的每個突起形成為具有如下構(gòu)造,其包括:橋形成部,其對應(yīng)于橋構(gòu)件的連接凹槽;以及連接部,其對應(yīng)于螺母的螺紋槽的滾珠傳遞部。這使得能夠平滑地形成位于橋構(gòu)件的連接凹槽和螺母的螺紋槽之間的連接部。
正如權(quán)利要求7限定的,還優(yōu)選的是,在心軸被水平地支撐的狀態(tài)下將布置于螺母上方并且限制橋構(gòu)件的上表面的上模降低,然后在螺母被上模和心軸夾住且支撐的狀態(tài)下進(jìn)一步降低上模以對橋構(gòu)件的連接凹槽和螺母的螺紋槽之間的連接部進(jìn)行塑性加工,同時執(zhí)行橋構(gòu)件的上表面的塑性變形以通過對橋構(gòu)件的上表面進(jìn)行斂縫而將橋構(gòu)件固定至螺母的橋窗口。這使得能夠防止橋構(gòu)件在橋構(gòu)件的外表面的塑性加工期間移動,因而能夠防止在連接凹槽和螺紋槽之間生成臺肩。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)有效地固定橋構(gòu)件并且降低制造成本。
正如權(quán)利要求8限定的,優(yōu)選的是,在塑性加工之后通過同時熱處理來硬化螺母和橋構(gòu)件。這能夠使得無需現(xiàn)有技術(shù)的高頻回火處理,其用于防止當(dāng)將橋構(gòu)件斂縫以及固定至螺母時生成裂紋,因而降低制造成本。
本發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的橋式滾珠絲杠,由于其包括:螺紋軸,在其外周上形成有螺旋形螺紋槽;螺母,在其內(nèi)周上形成有螺旋形螺紋槽并且與螺紋軸配合;多個滾珠,其收納在由對置的螺紋槽形成的滾動軌道內(nèi);以及橋構(gòu)件,每個橋構(gòu)件的內(nèi)表面上形成有連接凹槽,用于使?jié)L動軌道成為循環(huán)軌道,并且裝配在形成在螺母的筒部上的橋窗口中,其特征在于,至少在橋構(gòu)件的連接凹槽以及螺母的滾珠傳遞部之間的連接部通過塑性加工平滑地形成,能夠提供一種具有低制造成本的橋式滾珠絲杠,其具有改進(jìn)的耐久性以及可靠性,并且能夠防止生成因滾珠的通過引起的異常噪聲,同時使?jié)L珠傳遞部的臺肩得以消除以及平滑。
此外,根據(jù)本發(fā)明的用于制造橋式滾珠絲杠的方法,由于其包括:螺紋軸,在其外周上形成有螺旋形螺紋槽;螺母,在其內(nèi)周上形成有螺旋形螺紋槽并且與螺紋軸配合;多個滾珠,其收納在由對置的螺紋槽形成的滾動軌道內(nèi);以及橋構(gòu)件,每個橋構(gòu)件的內(nèi)表面上形成有連接凹槽,用于使?jié)L動軌道成為循環(huán)軌道,并且裝配在形成在螺母的筒部上的橋窗口中,并且其特征在于,該方法包括步驟:在已經(jīng)將橋構(gòu)件裝配在螺母的橋窗口中之后將具有突起的柱形心軸插入螺母;并且將心軸的突起按壓至橋構(gòu)件的連接凹槽以及螺母的螺紋槽的滾珠傳遞部這兩者上以通過塑性加工在橋構(gòu)件和螺母之間形成連接部,因此能夠平滑地形成橋構(gòu)件的連接凹槽與螺母的滾珠傳遞部之間的連接部,還能夠提供一種具有低制造成本的橋式滾珠絲杠,其具有改進(jìn)的耐久性以及可靠性,并且能夠防止生成因滾珠的通過引起的異常噪聲,同時使?jié)L珠傳遞部的臺肩得以消除以及平滑。
附圖說明
圖1的(a)是示出本發(fā)明的橋式滾珠絲杠的一個優(yōu)選實施例的平面圖;
圖1的(b)是圖1的(a)的縱向截面圖;
圖2的(a)是示出本發(fā)明的螺母的縱向截面圖;
圖2的(b)是示出圖2的(a)螺母的螺紋槽的滾珠傳遞部的局部截面圖;
圖3是示出用于制造本發(fā)明的橋式滾珠絲杠的方法的說明圖;
圖4的(a)是示出用于圖3的作業(yè)的心軸的平面圖;
圖4的(b)是圖4的(a)的立體圖;
圖5的(a)是沿著圖1的線v-v截取的截面說明圖并且示出在作業(yè)之前的狀態(tài);
圖5的(b)是沿著圖1的線v-v截取的截面說明圖,示出在作業(yè)期間的狀態(tài);
圖6是示出現(xiàn)有技術(shù)的滾珠絲杠的縱向截面圖;以及
圖7是示出在調(diào)節(jié)現(xiàn)有技術(shù)的橋式滾珠絲杠之前在橋構(gòu)件的循環(huán)凹槽以及螺母的螺紋槽之間的臺肩的示意圖。
具體實施方式
用于實施本發(fā)明的一個模式是一種用于制造橋式滾珠絲杠的方法,橋式滾珠絲杠包括:螺紋軸,在其外周上形成有螺旋形螺紋槽;螺母,在其內(nèi)周上形成有螺旋形螺紋槽并且與螺紋軸配合;多個滾珠,其收納在由對置的螺紋槽形成的滾動軌道內(nèi);以及橋構(gòu)件,每個橋構(gòu)件的內(nèi)表面上形成有連接凹槽,用于使?jié)L動軌道成為循環(huán)軌道,并且裝配在形成在螺母的筒部上的橋窗口中,其特征在于,在已經(jīng)將橋構(gòu)件裝配在螺母的橋窗口中之后將具有突起的柱形心軸插入螺母,并且在心軸被水平地支撐的狀態(tài)下將布置于螺母上方且限制橋構(gòu)件的上表面的上模降低,然后在螺母由上模和心軸夾住且支撐的狀態(tài)下進(jìn)一步降低上模以對在橋構(gòu)件的連接凹槽和螺母的螺紋槽之間的連接部進(jìn)行塑性加工,同時執(zhí)行橋構(gòu)件的上表面的塑性變形以通過將橋構(gòu)件的上表面斂縫而將橋構(gòu)件固定至螺母的橋窗口。
實施例
下文將參考附圖描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。圖1的(a)是示出本發(fā)明的橋式滾珠絲杠的一個優(yōu)選實施例的平面圖;圖1的(b)是圖1的(a)的縱向截面圖;圖2的(a)是示出本發(fā)明的螺母的縱向截面圖;圖2的(b)是示出圖2的(a)的螺母的螺紋槽的滾珠傳遞螺母的局部截面圖;圖3是示出用于制造本發(fā)明的橋式滾珠絲杠的方法的說明視圖;圖4的(a)是示出用于圖3的作業(yè)的心軸的平面圖;圖4的(b)是圖4的(a)的立體圖;圖5的(a)是沿著圖1的線v-v截取的截面說明圖,示出在作業(yè)之前的狀態(tài);以及圖5的(b)是沿著圖1的線v-v截取的截面說明圖,示出在作業(yè)期間的狀態(tài)。
示出在圖1的(a)和(b)的橋式滾珠絲杠1包括:螺紋軸2,在其外周上形成有螺旋形螺紋槽2a;螺母3,在其內(nèi)周上形成有螺旋形螺紋槽3a并且接合螺紋軸2;多個滾珠4,其收納在由對置的螺紋槽2a、3a形成的滾動軌道內(nèi);以及橋構(gòu)件5,其用于循環(huán)滾珠4。
每個螺紋槽2a、3a的截面構(gòu)造能夠是圓弧或者哥特式弧形構(gòu)造中的任意一種。但是,在該實施例中采用哥特式弧形構(gòu)造,這是由于其能夠具有與滾珠4的較大接觸角度并且設(shè)定較小軸向間隙。這能夠具有較大剛度來抵抗軸向負(fù)荷,因而能夠抑制振動的生成。
螺母3由中碳滲碳鋼形成,諸如包括0.30至0.35重量百分比的c的scm430或者scm435等。橋窗口6、6形成在螺母3的柱形筒部上。每個橋窗口6具有大致圓形構(gòu)造并且延伸通過外表面以及內(nèi)表面,局部地切斷螺紋槽3a。具有對應(yīng)于橋窗口6的圓形構(gòu)造的每個橋構(gòu)件5被裝配到橋窗口6中。連接凹槽5a將螺紋槽3a的相鄰一圈相互連接,連接凹槽5a形成在橋構(gòu)件5的內(nèi)周上并且與螺紋槽3a的大致一圈協(xié)作形成滾珠4的滾動軌道。收納在滾動軌道的螺紋槽2a、3a之間的大量滾珠4沿著螺紋槽2a、3a滾動并且被引導(dǎo)至橋構(gòu)件5的連接凹槽5a,然后越過螺紋軸2的螺紋并且返回至螺紋槽3a并且再次沿著螺紋槽2a、3a滾動。在該情況下,雖然橋窗口6和橋構(gòu)件5的圖示的構(gòu)造是圓形,但是能夠使用其他構(gòu)造,諸如橢圓。
如圖2的(a)所示,橋構(gòu)件5的連接凹槽5a形成為“s”狀曲線以平滑連接相互相鄰的螺紋槽3a、3a以及位于連接凹槽5a和螺紋槽3a之間。此外,設(shè)定連接凹槽5a的深度,使得滾珠4能夠越過連接凹槽5a的橋構(gòu)件5內(nèi)的螺紋軸2的螺紋槽2a的螺紋。
在本實施例中,橋構(gòu)件5通過用于模制成型金屬粉末的注射成型機(jī)由燒結(jié)合金形成。在該注射成型中,金屬粉末和包括塑料以及蠟狀物的粘結(jié)劑首先通過混合和捏和機(jī)被混合以及捏和以由混合和捏和的材料形成圓球。圓球被進(jìn)料至注射成型機(jī)的料斗,然后在加熱以及融化狀態(tài)下被推進(jìn)模具,并且通過所謂的mim(金屬注射成型)最終形成橋構(gòu)件。雖然物件需要高制造技術(shù)并且具有難以形成的構(gòu)造,但是mim方法能夠易于將合金材料模制燒結(jié)為具有期望精確構(gòu)造以及尺寸的物件。
用于燒結(jié)合金的金屬粉末的能夠滲碳的一個例子為scm415,其包括0.13wt%的c、0.21wt%的ni、1.1wt%的cr、0.04wt%的cu、0.76wt%的mn、0.19wt%的mo、si0.20wt%,剩余為fe等。
除了用于由上述mim形成的燒結(jié)合金的金屬粉末,存在燒結(jié)合金粉末的例子,諸如是fe、mo和ni(霧化合金鐵粉以及熔融鋼,其中,合金部件均勻分布在顆粒中)的完全合金粉末或者部分合金粉末(在該合金粉末中,部分合金粉末粘附至純鐵粉)。尤其,它們的一個例子是混合類型合金粉末(商標(biāo)名稱jip21sx,日本的jfe鋼鐵公司生產(chǎn)),在該例子中,預(yù)制合金銅粉包括按重量計算2%的fe、按重量計算1%的ni以及經(jīng)由粘接劑粘附至精細(xì)ni粉、cu粉以及石墨粉的mo。由于馬氏體相比率相對于燒結(jié)主體的金屬結(jié)構(gòu)增加,同時增加燒結(jié)之后的冷卻速度(高于50℃/min),該混合類型合金粉末能夠獲得較高機(jī)械強(qiáng)度(張力強(qiáng)度以及硬度),以消除燒結(jié)之后的熱處理,因而能夠提供具有高準(zhǔn)確度的橋構(gòu)件5。優(yōu)選添加按重量計算0.5至1.5%的mo以改善硬化能力,優(yōu)選添加按重量計算2至4%的ni以改善燒結(jié)主體的韌性。
在橋構(gòu)件5已經(jīng)從螺母3的徑向外側(cè)安裝在螺母3的橋窗口6中之后,能夠通過如下方式來執(zhí)行將滾珠4并入橋式滾珠絲杠1中:使螺母3抵接螺紋軸2的一端;旋轉(zhuǎn)螺母3同時將滾珠4順序引入螺紋槽2a、3a之間的空間中;然后沿著螺紋軸2移動螺母3??商鎿Q地,在橋構(gòu)件5已經(jīng)安裝在橋窗口6中之后,使用臨時軸能夠類似地引入滾珠4。
如圖2的(b)所示,由于滾珠傳遞部7處的尺寸等的變化生成臺肩δ(由交叉影線示出),其中,橋構(gòu)件5的連接凹槽5a以及螺母3的螺紋槽3a在橋構(gòu)件5裝配在螺母3的橋窗口6中的狀態(tài)下被連接。申請人已經(jīng)注意到滾珠傳遞部7的臺肩δ的塑性加工。也即,通過將與橋構(gòu)件5裝配的螺母3按壓至柱形心軸8使螺母3的橋窗口6的邊緣部進(jìn)行塑性變形,來形成滾珠傳遞部7,柱形心軸8具有s狀突起9,每個突起9具有對應(yīng)于橋構(gòu)件5的連接凹槽5a的構(gòu)造。
更具體地,如圖3所示,在橋構(gòu)件5已經(jīng)裝配在螺母3的橋窗口6中之后,將心軸(下模)8插入螺母3。然后,在保持心軸8水平的情況下,將布置于螺母3上方的上模10降低,然后在螺母3被夾在上模10和心軸8之間的狀態(tài)下進(jìn)一步降低上模10以將橋構(gòu)件5的連接凹槽5a和連接至連接凹槽5a的螺母3的螺紋槽3a的構(gòu)造塑性變形為突起9的構(gòu)造。
如圖4的(a)和圖4的(b)所示,心軸8在其外周上形成有s狀突起9,每個突起9具有的構(gòu)造對應(yīng)于橋構(gòu)件5的連接凹槽5a的構(gòu)造。形成突起9的外周表面,使得其具有如下構(gòu)造,該構(gòu)造包括:橋形成部(中央部)9a,其對應(yīng)于橋構(gòu)件5的連接凹槽5a;以及連接部9b、9b,其對應(yīng)于螺母3的螺紋槽3a的滾珠傳遞部7。此外,心軸8的主體的外徑小于螺母3的內(nèi)徑以便防止心軸8與螺母3干涉。
然后,將參考圖5描述對橋構(gòu)件5的連接凹槽5a和螺母3的滾珠傳遞部7的塑性加工。如圖5的(a)所示,在螺母3的滾珠傳遞部7處產(chǎn)生臺肩δ,其中,橋構(gòu)件5的連接凹槽5a和螺母3的螺紋槽3a在橋構(gòu)件5裝配在螺母3的橋窗口6中的狀態(tài)下被連接。橋構(gòu)件5的上表面被上模(圖5未示出)約束以防止沿徑向向外脫離橋構(gòu)件5。通過在螺母3被夾在上模和心軸8之間的狀態(tài)下從該狀態(tài)進(jìn)一步降低上模,橋構(gòu)件5的連接凹槽5a以及連接至連接凹槽5a的螺母3的滾珠傳遞部7塑性變形為突起9的外周構(gòu)造。由于每個滾珠傳遞部7被設(shè)定為使得其具有延續(xù)至連接凹槽5a的端部的期望曲率半徑r的凸形圓弧(圖2的(b)),因此能夠平滑地形成連接凹槽5a和滾珠傳遞部7之間的連接部。
根據(jù)本發(fā)明的塑性加工,能夠同時將橋構(gòu)件5的連接凹槽5a和螺母3的螺紋槽3a的滾珠傳遞部7形成為期望構(gòu)造。因此,由于消除了滾珠傳遞部7處的臺肩并且平滑地形成連接凹槽5a和滾珠傳遞部7之間的連接部,因此能夠提供具有低制造成本的橋式滾珠絲杠,其具有改進(jìn)的耐久性以及可靠性,并且能夠防止生成因滾珠的通過引起的異常噪聲。
雖然描述了橋構(gòu)件5先前通過mim由燒結(jié)合金粉末形成,但是連接凹槽5a能夠在mim上被拋光至最終構(gòu)造和尺寸,或者中間構(gòu)造和尺寸。也即,連接凹槽5a能夠形成一種尺寸,使其余的塑性加工邊緣小于最終尺寸,然后通過先前描述的心軸8形成最終構(gòu)造和尺寸。
如圖1的(b)所示,螺母3的橋窗口6的徑向外側(cè)開口部(接合部)6a形成為具有朝向徑向外側(cè)逐漸增加的直徑的錐形形狀,通過對橋構(gòu)件5的外周5b的若干(在圖示的實施例中四個)點進(jìn)行局部擠壓以及塑性變形直到它們緊密接觸開口部6a,能夠?qū)驑?gòu)件5固定至螺母3。
根據(jù)本實施例,如圖3所示,外周表面5b被上模10塑性變形,同時在螺母3被夾在上模10和心軸8之間的狀態(tài)下對橋構(gòu)件5的連接凹槽5a和螺母3的滾珠傳遞部7進(jìn)行塑性加工。這使得能夠防止橋構(gòu)件5在橋構(gòu)件5的外周表面5b的塑性加工期間移動,因而能夠防止在連接凹槽5a和滾珠傳遞部7之間產(chǎn)生臺肩。此外,進(jìn)一步能夠有效地固定橋構(gòu)件5,因而降低滾珠絲杠的制造成本。
如圖5所示,螺母3的橋窗口6的徑向外側(cè)開口部6b具有的內(nèi)徑大于橋構(gòu)件5的外徑,橋窗口6的徑向內(nèi)側(cè)開口部6c具有的內(nèi)徑與橋構(gòu)件5的外徑相同或者與其具有較小干涉。這使得能夠執(zhí)行將橋構(gòu)件5插入橋窗口6中的操作而不使橋構(gòu)件5傾斜,并且在塑性加工期間獲得橋構(gòu)件5的材料的平滑流動,因而能夠防止在橋窗口6上生成過度應(yīng)力。
進(jìn)一步根據(jù)本實施例,螺母3和橋構(gòu)件5在塑性加工之后被滲碳淬火并且以受控溫度進(jìn)行回火。使得能夠消除高頻回火處理,用于防止在將橋構(gòu)件擠壓至螺母期間生成裂紋等,因而降低制造成本。螺母3的表面通過滲碳淬火至58到64hrc(橋構(gòu)件5:硬化至30至40hrc)而被硬化。當(dāng)螺母3由包括0.30至0.35wt%的碳的中碳滲碳鋼(諸如scm430或者scm435)形成時,能夠降低用于滲碳淬火的熱處理時間,還能抑制在表面中生成晶界氧化層。
已經(jīng)參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。顯而易見地,通過閱讀以及理解前述具體實施方式,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠修改以及更改。由于它們落入了附隨的權(quán)利要求或者其等同物的范圍內(nèi),因此本發(fā)明旨在視為包括迄今為止的所有這種更改以及修改。
工業(yè)應(yīng)用性
本發(fā)明的橋式滾珠絲杠能夠應(yīng)用至用于汽車的電氣致動器的各種橋式滾珠絲杠。
附圖標(biāo)記的說明
1橋式滾珠絲杠
2螺紋軸
2a、3a螺紋槽
3螺母
4滾珠
5橋構(gòu)件
5a連接凹槽
5b橋構(gòu)件的外周表面
6橋窗口
6a、6b橋窗口的徑向外側(cè)開口部
6c橋窗口的徑向內(nèi)側(cè)開口部
7滾珠傳遞部
8心軸
9突起
9a橋形成部
9b連接部
10上模
51、59滾珠絲杠
52螺紋軸
52a、53a、55a、56螺紋槽
53、55螺母
53b、58a循環(huán)凹槽
54、57滾珠
56a螺紋槽的表面
58橋構(gòu)件
58b邊界表面
60涂層
60a突出部
δ臺肩