[实用新型]直线保持器及滚珠花键装置

说明书

一种直线保持器及滚珠花键装置，包括管状主体，且所述管状主体的外壁包括多个滚珠循环轨道；每一所述滚珠循环轨道包括直线镂空槽段、直线通道段及两个弧形回转段：所述直线镂空槽段包括导向爬升段，至少一个所述弧形回转段包括偏转爬升段和回转圆弧爬升段；所述偏转爬升段和回转圆弧爬升段依次连接在所述直线镂空槽段的导向爬升段与直线通道段之间，并通过所述导向爬升段引导所述滚珠爬升或下降，通过所述偏转爬升段使所述滚珠的运动方向偏转、同时爬升或下降第一高度，以及通过所述回转圆弧爬升段使所述滚珠在循环方向换向。本实用新型实施例可使得滚珠循环过程变得平缓，降低滚珠运行中的冲击，提升直线保持器的耐用性和直线顺畅性。

技术领域

本实用新型实施例涉及滚珠丝杠与滚珠花键领域，更具体地说，涉及一种直线保持器及滚珠花键装置。

背景技术

直线运动装置广泛应用于工业自动化行业，随着设备精度、运行效率、静音性、寿命等要求的提高，滚珠花键副逐渐形成了普遍应用。滚珠花键借助于滚珠与精密研磨的滚动沟槽，能同时进行平滑直线运动与旋转力矩传递。由于采用了接触角设计，除了灵敏度高之外，滚珠花键还能大幅提升负载性能，适合于振动冲击大、定位精度要求高、高速运动性能需求高、噪音低的场合。在应用中通过调整预压，滚珠花键可以满足零间隙、较高的扭转刚性与力矩刚性的特点。

当前，滚珠花键副有滑块型、端盖型、保持器型等多种循环结构类型。如图1所示，为常规的滚珠花键装置的直线保持器的结构示意图。该直线保持器的管状主体1上的滚珠循环轨道由直线镂空槽段12，爬升台阶段13、16，弧形回转段14、17，以及直线通道段15组成。结合图2所示，爬升台阶段13、16分别用于连接直线镂空槽段12和弧形回转段14、17，由于连接处过渡呈尖角且与滚珠不能贴合，影响滚珠经过时的顺畅性，在滚珠运转过程中会有瞬时冲击作用，在高速往复运行时，会造成过早磨损。

并且，在上述直线保持器中，爬升台阶段13、16的高度Δh1固定，弧形回转段14、17的两个端部(例如弧形回转段14与爬升台阶段13的相连处，以及弧形回转段14与直线通道段15的相连处)在同一径向高度。滚珠在爬升台阶段13处需要爬升的台阶高，遇到的阻力大，局部位置的受力大，体现在整机预压上，直线摩擦力的均值更大。不仅影响到滚珠运转的顺畅性，即影响直线运行手感及整机噪音分贝值，而且高速运转时发热量较高，极限情况下会引起塑料材料软化与失效。此外，在上述直线保持器中，爬升台阶段13、16集中在直线部分，占用了滚珠所使用的有效直线镂空槽段12的长度。在相同螺母长度下，与沟槽接触的有效滚珠数量较少，使得花键的承载能力没有得到最大化利用。

如图3、4所示，为提高滚珠在滚珠循环轨道内运动的顺畅性，可使其爬坡段高度由h＝Δh1+Δh2组成，也就是将循环段分解为两个高度段：位于爬升台阶段304、309的第一爬升高度Δh1以及位于弧形回转段306、311的第二爬升高度Δh2(爬升台阶段304与弧形回转段306之间、爬升台阶段309与弧形回转段311之间分别具有过渡段305、310)。该结构虽然对滚珠运行的顺畅性有改善，但其爬坡顺畅性有待进一步提升。并且，该方案同样存在爬坡提升段占据直线段部分，减少了与直线镂空槽段的沟槽接触的有效滚珠数量，花键的承载能力同样没有得到最大化利用。

实用新型内容

本实用新型实施例针对上述滚珠花键装置因直线保持器的滚珠循环轨道因爬升台阶段的爬升高度大，影响到滚珠运转的顺畅性、发热量较高以及与直线镂空槽段的沟槽接触的有效滚珠数量较少的问题，提供一种直线保持器及滚珠花键装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种直线保持器，包括管状主体，且所述管状主体的外壁包括多个滚珠循环轨道；每一所述滚珠循环轨道包括直线镂空槽段、直线通道段及两个弧形回转段，所述直线镂空槽段、直线通道段分别沿所述管状主体的轴向设置，所述直线通道段的两端分别与两个弧形回转段的第一端相连，所述直线镂空槽段的两端分别与两个所述弧形回转段的第二端相连；