CN110735898A - 具有径向力量传感器的滚珠螺杆 - Google Patents

具有径向力量传感器的滚珠螺杆 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种具有径向力量传感器的滚珠螺杆，包括螺杆、螺帽、多个滚珠以及力量传感器。螺帽具有孔洞，孔洞自螺帽的外表面沿径向延伸。力量传感器配置于螺帽的孔洞内，且包含固定座及弹性元件。固定座包含位移限制器且弹性元件包含接触端及固定端。位移限制器耦合于孔洞，以限制固定座在径向上的位移，进而使固定座固定于孔洞内。固定端连接固定座且接触端接触孔洞的底面，用以感测径向的力量。

Description

具有径向力量传感器的滚珠螺杆
技术领域
本发明涉及一种滚珠螺杆，且特别是涉及一种具有径向力量传感器的滚珠螺杆。
背景技术
滚珠螺杆是一种将钢珠安装于螺帽与螺杆之间，并将螺帽内钢珠的回转运动转换为直线运动的传动机械组件。滚珠螺杆具有精度高、使用寿命长等特性以及可做高速正向传动、逆向传动等功能。
基于现有复合式加工机的各种精密、微小的加工需求而言，能够即时监控滚珠螺杆预压力变化，已成为研发下一代智能型滚珠螺杆的关键技术。因为滚珠螺杆的控制器在自动取得滚珠螺杆预压力变化的即时信息后，即能使滚珠螺杆进行高精密度的进给控制及对滚珠螺杆进行故障预测。
现有的滚珠螺杆通过安装在螺帽内的力量传感器感测滚珠螺杆的预压力，并由此判断滚珠螺杆的精度是否产生偏差。由于马达的推力方向与滚珠螺杆预压力感测轴向相同，使得螺帽内的轴向力量传感器仅能测量到马达推力与滚珠螺杆预压力的合成力，而无法分别求得出马达的推力值与滚珠螺杆的预压力值。这将影响滚珠螺杆的预压力的测量准确度。
发明内容
本发明提供一种具有径向力量传感器的滚珠螺杆，可避免外部产生的轴向推力影响滚珠螺杆对于径向预压力的感测，进而提高滚珠螺杆的预压力的测量准确度。
本发明的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，包括螺杆、螺帽、多个滚珠以及力量传感器。螺杆的外表面具有外沟槽，且螺杆沿轴向延伸。螺帽具有内表面及外表面。螺帽的内表面具有内沟槽且螺帽具有孔洞，孔洞自螺帽的外表面沿径向延伸。螺帽套设于螺杆上，以使螺帽可沿轴向移动。多个滚珠配置于外沟槽与内沟槽之间。力量传感器配置于螺帽的孔洞内，且包含固定座及弹性元件。固定座包含有位移限制器。弹性元件包含有接触端及固定端，至少一应变传感器，设置于弹性元件上。位移限制器耦合于孔洞，以限制固定座在径向上的位移，进而使固定座固定于孔洞内。固定端连接固定座且接触端接触孔洞的底面，用以感测滚珠螺杆的预压力。
本发明的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，包括螺杆、螺帽、多个滚珠以及力量传感器。螺杆的外表面具有外沟槽，且螺杆沿轴向延伸。螺帽具有内表面及外表面。螺帽的内表面具有内沟槽且螺帽具有孔洞，孔洞自螺帽的外表面沿径向延伸。螺帽套设于螺杆上，以使螺帽可沿轴向移动。多个滚珠配置于外沟槽与内沟槽之间。力量传感器配置于螺帽的孔洞内，且包含固定座及弹性元件。固定座包含有位移限制器及多个扩张部。弹性元件包含有接触端、固定端以及紧迫部，至少一应变传感器，设置于弹性元件上。位移限制器耦合于孔洞，以限制固定座在径向上的位移，进而使固定座固定于孔洞内。当弹性元件与固定座耦合时，紧迫部会抵触扩张部，进而使扩张部抵触孔洞的侧面。固定端连接固定座且接触端接触孔洞的底面，用以感测滚珠螺杆的预压力。
本发明的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，包括螺杆、螺帽、多个滚珠以及力量传感器。螺帽具有内表面及外表面。螺杆的外表面具有外沟槽，且螺杆沿轴向延伸。螺帽的内表面具有内沟槽且螺帽具有孔洞，孔洞自螺帽的外表面沿径向延伸。孔洞包含侧面及底面，孔洞的侧面具有内螺纹，螺帽套设于螺杆上，以使螺帽可沿轴向移动。多个滚珠配置于外沟槽与内沟槽之间。力量传感器配置于螺帽的孔洞内，且包含固定座及弹性元件。固定座包含至少一位移限制器、至少一转动限制器以及多个扩张部，且至少一位移限制器为外螺纹。弹性元件包含接触端、固定端以及紧迫部，至少一应变传感器，设置于弹性元件上。接触端接触孔洞的底面且固定端连接固定座。固定座沿径向的刚性大于弹性元件沿径向的刚性。当弹性元件与固定座耦合时，外螺纹可与内螺纹耦合，以限制固定座在径向上的位移，进而使固定座固定于孔洞内。至少一转动限制器可与弹性元件耦合，以防止弹性元件依径向转动，紧迫部会抵触扩张部，进而使扩张部抵触孔洞的侧面。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
附图说明
图1A是本发明的实施例的一种具有径向力量传感器的滚珠螺杆的示意图；
图1B为图1A的具有径向力量传感器的滚珠螺杆的局部放大示意图；
图2A是图1A的具有径向力量传感器的滚珠螺杆采用另一实施例的力量传感器固定于螺帽内的局部放大示意图；
图2B为图2A的力量传感器沿AA截面的示意图；
图2C是本发明的另一实施例的力量传感器采用其它位移限制器与转动限制器的元件组合示意图；
图3A是本发明的另一实施例的力量传感器的元件组合示意图；
图3B为图3A的力量传感器的元件分解示意图；
图4A是本发明的另一实施例的力量传感器的元件组合示意图；
图4B为图4A的力量传感器的元件分解示意图；
图5A是本发明的另一实施例的力量传感器的元件组合示意图；
图5B为图5A的力量传感器的元件分解示意图。
符号说明
100：具有径向力量传感器的滚珠螺杆
110：螺杆
120：螺帽
130：滚珠
140a、140c、140d、140e、140f、140g：力量传感器
141a、141c、141d、141e、141f、141g：固定座
142a、142c、142d、142e、142f、142g：弹性元件
E1：接触端
E2：固定端
143a、143d、143e、143f、143g：位移限制器
144c、144d、144f、144g：扩张部
145c、145d、145g：转动限制器
145d’：隙缝
146c、146d、146f：紧迫部
147a、147d、147e：第一应变传感器
148a、148d、148e：第二应变传感器
149e、149f：连接部
150：感测部
151：柱状结构
BS：底面
BO1：第一盲孔
BO2：第二盲孔
BH：盲孔
BP：凸块
F：预压力
Fz、Fx：分力
L：马达推力
H：止挡部
IS：内表面
IG：内沟槽
OP：孔洞
OS1、OS2：外表面
OG：外沟槽
OE：开放端
NS：侧面
PH、PH1：贯穿孔
PG：通道
T1、T2：位置
TS：倾斜面
TH：穿孔
HP：中空部
SN1、SN2：温度传感器
SP：实心部
X：轴向
Z：径向
R：定位柱
具体实施方式
图1A为一种具有径向力量传感器的滚珠螺杆的示意图，为本发明的一实施例。图1B绘示图1A的具有径向力量传感器的滚珠螺杆的局部放大示意图。
参考图1A及图1B，本发明的具有径向力量传感器的滚珠螺杆100包括螺杆110、螺帽120、多个滚珠130以及力量传感器140a。螺杆100的外表面OS1上具有外沟槽OG，且螺杆110沿轴向X直线延伸。螺杆110例如是采用金属材质所制成。举例而言，外沟槽OG例如是螺旋凹陷在螺杆110的外表面OS1上的外螺纹，外沟槽OG延伸至螺杆110的两端(图中未示出)。
螺帽120可转动地套设于螺杆110上。螺帽120具有孔洞OP。孔洞OP凹陷成形于螺帽120中，且孔洞OP自螺帽120的外表面OS2沿垂直于轴向X的径向Z延伸。螺帽120的内表面IS上具有内沟槽IG。举例而言，内沟槽IG例如是螺旋凹陷在内表面IS上的内螺纹。螺帽120的内沟槽IG对应于螺杆110的外沟槽OG，以使内沟槽IG与外沟槽OG共同构成通道PG。进一步而言，回流元件配置螺帽120中且具有对应于通道PG的第一开口及第二开口(图中未示出)。
多个滚珠130配置于外沟槽OG与内沟槽IG之间，且各个滚珠分别抵靠接触螺杆110的外沟槽OG与螺帽120的内沟槽IG。当外力沿轴向X作用于具有径向力量传感器的滚珠螺杆100并使螺帽120与螺杆110产生相对转动时，各个滚珠130适于在通道PG中相对滚动，并从第一开口(第二开口)进入回流元件，再由第二开口(第一开口)离开回流元件，以使多个滚珠130能在通道PG中持续滚动。因此，螺帽120通过多个滚珠130持续在通道PG中的滚动，在转动时可沿着轴向X而在螺杆110上直线移动。
参考图1A及图1B，力量传感器140a配置于螺帽120的孔洞OP内。力量传感器140a包含固定座141a及弹性元件142a。固定座141a包含位移限制器143a，且位移限制器143a耦合于孔洞OP的侧面NS，以限制固定座141a在径向Z上的位移，进而使固定座141a固定于螺帽120的孔洞OP内。弹性元件142a包含有接触端E1及固定端E2。弹性元件142a通过固定端E2而连接于固定座141a，且接触端E1接触孔洞OP的底面BS。详细而言，当螺帽120及螺杆110夹固各个滚珠130时，各个滚珠130会产生相应的预压力(preload)F。此预压力F会在各个滚珠130与螺帽120的接触处形成分力Fx、Fz，其中分力Fz将传递至螺帽120。多个分力Fz会造成螺帽120产生径向Z上的变形。通过测量螺帽120在径向Z上的变形，即可以求出预压力的大小。在本实施例中，由于弹性元件142a的接触端E1沿径向Z接触孔洞OP的底面BS，且固定端E2连接于固定座141a，故能用以感测预压力F的分力Fz。
依据本发明的实施例，力量传感器140a的固定座141a及弹性元件142a可分别采用不同材质。举例而言，由于固定座141a固定于螺帽120的孔洞OP中，以防止产生径向Z的位移，故固定座141a可采用刚性较高的金属材质。由于弹性元件142a抵靠于孔洞OP的底面BS，所以预压力F的分力Fz可通过螺帽120作用于弹性元件142a，而使弹性元件142a产生变形。因此，力量传感器140a可依据弹性件142a的变形量而求得预压力F的分力Fz大小。此外，为了增加力量传感器140a的测量灵敏度，故弹性元件141a需采用径向刚性较低的材质而固定座141a需采用径向刚性较高的材质。因此，当固定座141a沿径向Z的刚性大于弹性元件142a沿径向Z的刚性时，力量传感器140a可以测量到数值较小的预压力。
在另一实施例中，固定座141a与弹性元件142a具有相同的材料性质，且固定座141a与弹性元件142a为一体成型构件。举例而言，此一体成型构件可以是采用注塑成型、转注成型、热压成型或其它成型方法而制成。在此包含一体成型构件的实施例中，为了增加力量传感器140a的灵敏度，可使弹性元件142a沿径向Z的刚性小于固定座141a沿径向Z的刚性。例如，弹性元件142a可以是沿径向的中空结构或管壁上具有孔洞的管状结构且固定座141a可以是实心的结构。
为了更详细说明力量传感器140a的功能，请参考图1B。在此实施例中，力量传感器140a固定于螺帽120的孔洞OP内。固定座141a包含可将力量传感器140a固定于孔洞OP内的位移限制器143a。位移限制器143a与孔洞OP耦合时，可以限制固定座141a于径向Z的位移。举例而言，位移限制器143a可以是环绕在固定座141a上位置T1的外螺纹(图未示)。此外，螺帽120的孔洞OP的侧面NS上位置T2具有内螺纹(图未示)。当固定座141a与孔洞OP耦合时，固定座141a上位置T1的外螺纹会与孔洞OP的侧面NS上位置T2的内螺纹耦合，进而限制固定座141a于径向Z的位移，进而使固定座141a固定于螺帽120的孔洞OP内。
具体而言，力量传感器140a包括第一应变传感器147a以及第二应变传感器148a。第一应变传感器147a可配置在弹性元件142a的外表面上。第二应变传感器148a可配置于弹性元件142a底部的内表面上。当螺帽120承受预压力F的分力Fz时，第一应变传感器147a或第二应变传感器148a可以感测螺帽120在径向Z上的变形量，并将此变形量转换成电性信号，传输给特殊应用集成电路(ASIC)芯片(图未示)，以计算预压力F的大小。
图2A是本发明另一实施例的局部放大示意图。图2A中的具有径向力量传感器的滚珠螺杆(图未示)与图1B的具有径向力量传感器的滚珠螺杆相同。但图2A中的力量传感器140c与图1B的力量传感器140a不同。图2B绘示图2A沿AA截面的力量传感器140c的结构示意图。
参考图2A，本实施例的力量传感器140c的与图1B的力量传感器140a的结构大致相同。不同处在于弹性元件142c另包含紧迫部146c且固定座141c另包含多个扩张部144c。当弹性元件142c与固定座141c耦合时，紧迫部146c会抵触多个扩张部144c，进而使扩张部144c抵触孔洞OP的侧面NS。详细而言，多个扩张部144c为沿着径向Z延伸的多个柱体，且各个柱体之间具有空隙。紧迫部146c为沿径向Z延伸且具有倾斜面TS的结构。当固定座141c与弹性元件142c耦合时，具有倾斜面TS的结构会抵触柱体，并通过具有倾斜面TS的结构的倾斜面TS导引多个柱体，进而使多个柱体向外扩张而紧迫孔洞OP的侧面NS。如此，力量传感器140c可以更牢固的固定于孔洞OP内，以防止固定座141c上的外螺纹(图未示)与孔洞OP的侧面NS上的内螺纹(图未示)在耦合后产生容易松脱的现象。
固定座141c包含至少一转动限制器145c。在本实施例中，至少一转动限制器145c的数量为三个且配置在相应的扩张部144c上。在另一实施例中，依据设计的不同，至少一转动限制器145c的数量可以为一个、二个或多个。在本实施例中，三个转动限制器145c可与弹性元件142c相耦合，可以防止弹性元件142c沿径向Z产生转动，进而避免弹性元件142c因沿径向Z的转动而产生沿径向Z的位移。若弹性元件142c因沿径向Z的转动而产生沿径向Z的位移，将会造成力量传感器140c无法测量到滚珠螺杆正确的预压力F。换言之，转动限制器145c与弹性元件142c耦合后，可以提升力量传感器140c测量预压力F的准确度。
图2C是本发明的另一实施例的力量传感器采用其它位移限制器与转动限制器的元件组合示意图。
请参考图2C的实施例，力量传感器140g的结构与图2A的力量传感器140c的结构相近。不同处在于，力量传感器140g的固定座141g包含了不同的位移限制器143g与不同的转动限制器145g。举例而言，在本实施例中，位移限制器143g可以是止挡部。当固定座141g耦合于螺帽120的孔洞OP时，止挡部接触螺帽120的外表面，因而限制了固定座141g在径向上的位移，进而使力量传感器140g固定于孔洞OP内。此外，为了使固定座141g的止挡部143g不在螺帽120的外表面产上滑动，可利用粘着剂或螺丝将固定座141g固定于螺帽120的外表面上。
另一方面，在本实施例中，转动限制器145g包括贯穿孔PH1或盲孔BH。贯穿孔PH1或盲孔BH设置于在扩张部144g的内侧且位于弹性元件142g的外围。此外，弹性元件142包括两定位柱R。在本实施例中，两定位柱R分别与转动限制器145g的贯穿孔PH1或与盲孔BH相耦合，由此防止弹性元件142g沿径向Z产生转动，进而避免弹性元件142g因沿径向Z的转动而产生沿径向Z的位移。
图3A是本发明的另一实施例的力量传感器的元件组合示意图。图3B绘示图3A的力量传感器的元件分解示意图。
参考图1B与图3A、图3B，本实施例的力量传感器140d的结构与图1B的力量传感器140b的结构大致相同。不同处在于固定座141d包含至少一转动限制器145d以及位移限制器143d。在本实施例中，至少一转动限制器的数量为多个且为成形在多个扩张部144d之间的多个隙缝145d’或凹槽(图未示)。多个隙缝145d’具有开放端OE。弹性元件142d包含环绕配置的多个具有倾斜面TS的结构的紧迫部146d与设置于紧迫部146d上的多个凸块BP。当弹性元件142d与固定座141d耦合时，各个凸块BP由各个开放端OE进入固定座141d并抵触固定座141d。各凸块BP卡合于相应的隙缝145d’中，以防止弹性元件142d产生沿径向Z的转动。当弹性元件142d与固定座141d耦合后，可将力量传感器140d耦合至螺帽120的孔洞OP中，以感测预压力。更仔细地说，力量传感器140d可通过固定座的位移限制器143d位置T1的外螺纹与孔洞OP侧面E位置T2的内螺纹进行耦合，使力量传感器140d固定于孔洞OP内。此外，各个紧迫部146d也会抵触多个扩张部144d，迫使多个扩张部144d抵触孔洞OP的侧面NS，以使力量传感器140d更加牢固于孔洞OP中。
请参考图3B，在本实施例中，力量传感器140d包括弹性元件142d、第一应变传感器147d、第二应变传感器148d以及一温度传感器SN1。第一应变传感器147d置于弹性元件142d的第一区域且第二应变传感器148d置于弹性元件142d的第二区域。当螺帽120承受预压力F时，第一区域的径向应变值大于第二区域的径向应变值。
详细而言，弹性元件142d包含一低径向刚性的中空部HP及高径向刚性的实心部SP。穿孔TH设置于中空部HP，以使中空部HP的径向刚性更加降低。本实施例中，第一区域为弹性元件142d的中空部HP，第二区域为弹性元件142d的实心部SP。第一应变传感器147d用于感测弹性元件142d在径向Z上的变形量。第二应变传感器148d用于感测弹性元件142d因温度变化而产生的热变形量。因此，第一应变传感器147d可设置于中空部HP(径向应变值较大的区域)，例如弹性元件靠近穿孔TH的区域，以增加测量径向Z的变形量时的灵敏度。第二应变传感器148d可设置于实心部SP(径向应变值较小的区域)，例如弹性元件靠近接触端E1的区域，以增加测量热变形量的准确度。温度传感器SN1置于弹性元件142d的实心部SP。温度传感器SN1用以感应弹性元件142d的温度变化。第一应变传感器147d、第二应变传感器148d以及温度传感器SN1可将个别测量到应变量、热变形量及温度变化量转换成电性信号，再分别传输至特殊应用集成电路(ASIC)芯片(图未示)，以精确计算出预压力F的大小。
图4A是本发明的另一实施例的力量传感器的元件组合示意图。图4B绘示图4A的力量传感器的元件分解示意图。
参考图3B及图4A、图4B，本实施例的力量传感器140e的与图3B的力量传感器140d的结构大致相同。不同处在于，力量传感器140e的第一应变传感器147e、及第二应变传感器148e以及温度传感器SN2都设置于弹性元件142e的感测部150。第一应变传感器147e置于弹性元件142d的第一区域且第二应变传感器148d置于弹性元件142d的第二区域。当螺帽120承受预压力F时，第一区域的径向应变值大于第二区域的径向应变值。感测部150可与弹性元件142e的连接部149e耦合，以使感测部150可以成为弹性元件142e的一部份，其中第一区域为感测部150的圆形区域，且第二区域为感测部150的多个环形区域。此外，在本实施例中，固定座141e上的位移限制器143e为螺纹。
感测部150包含多个长方体型的柱状结构151及多个圆形的贯穿孔PH，温度传感器置于感测部150的其中一柱状结构151上。连接部149e包含相互对应的第一盲孔BO1与贯穿孔PH对应的第二盲孔BO2。当感测部150与连接部149e耦合时，各柱状结构151进入相应的第一盲孔BO1，以使感测部150与连接部149e正确的对接。换言之，柱状结构151进入第一盲孔BO1为一种定位结构。此外，多个螺丝(图未示)可个别穿过贯穿孔PH而进入具有内螺纹的第二盲孔BO2，以将感测部150固定于弹性元件142e的连接部149e。借着上述的结构设计及组装步骤，可将第一应变传感器147d及第二应变传感器148d组装至弹性元件142e的步骤大幅简化。如此便能降低力量传感器140d的组装时程及制造成本。
图5A是本发明的另一实施例的力量传感器的元件组合示意图。图5B绘示图5A的力量传感器的元件分解示意图。
参考图4B及图5A、图5B，本实施例的力量传感器140f与图4B的力量传感器140e的结构大致相同。不同处在于固定座141f的多个扩张部144f内形成多个止挡部H。弹性元件142f的紧迫部146f具有倾斜面TS，用以导引多个扩张部144f的止挡部H抵触至弹性元件142f的连接部149f，使得固定座141f可与弹性元件142f的紧迫部146f耦合。在本实施例中，固定座141f上的位移限制器143f为螺纹。
请参考图1A及图1B，当实际应用时，由马达的扭力转换而来的马达推力L作用于具有径向力量传感器的滚珠螺杆100。马达推力L沿着轴向X在螺帽120内传递，而不会产生沿着径向Z的分力。相对地，具有径向力量传感器的滚珠螺杆100内的预压力的分力Fz是沿着径向Z传递，因此安装于螺帽120内的力量传感器140a能感测沿径向传递的预压力的分力Fz。由于力量传感器140a的力量感测方向与马达推力L的传递方向垂直，力量传感器140a因而能正确感测到预压力的分力Fz，而不会受到马达推力L的影响。进一步而言，为了精确测量到预压力的分力Fz，力量传感器140a的弹性元件的接触端接触螺帽120的孔洞内的径向表面，且力量传感器140a的固定座固定于螺帽120内，以限制固定座产生径向位移。
综上所述，本发明的具有径向力量传感器的滚珠螺杆可用以感测径向预压力分力的大小，进而求出准确的预压力值。本发明的具有径向力量传感器的滚珠螺杆可避免所求出的预压力值包含轴向马达推力，用于提高预压力感测的准确度。进一步而言，本发明的具有径向力量传感器的滚珠螺杆的力量传感器包含固定部及弹性部。固定部将力量传感器固定于螺帽中并限制固定部产生径向位移，进而使设置于弹性部的应变传感器够稳定且准确地感测径向预压力的大小及变化。此外，通过力量传感器持续的监测滚珠螺杆的预压力大小及预压力变化，可避免滚珠螺杆因安装不良所造成的损坏，进而延长滚珠螺杆使用寿命及降低滚珠螺杆的维修成本。
虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (35)

1.一种具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其特征在于，包括：
螺杆，所述螺杆的外表面具有外沟槽，且所述螺杆沿轴向延伸﹔
螺帽，所述螺帽的内表面具有内沟槽且所述螺帽具有孔洞，其中所述孔洞自所述螺帽的外表面沿径向延伸，所述螺帽套设于所述螺杆上，以使所述螺帽可沿所述轴向移动；
多个滚珠，配置于所述外沟槽与所述内沟槽之间﹔以及
力量传感器，配置于所述孔洞内，且包含:
固定座，包含：位移限制器；以及
弹性元件，包含：接触端，接触所述孔洞的底面；以及固定端，连接所述固定座；以及
至少一应变传感器，设置于所述弹性元件上；
其中，所述位移限制器耦合于所述孔洞，以限制所述固定座在所述径向上的位移。
2.如权利要求1所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述固定座沿所述径向的刚性大于所述弹性元件沿所述径向的刚性。
3.如权利要求2所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述固定座与所述弹性元件具有相同的材料性质且所述固定座与所述弹性元件为一体成型的结构件。
4.如权利要求1所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述位移限制器为外螺纹且所述孔洞的侧面具有内螺纹，所述外螺纹可与所述内螺纹耦合以限制固定座于所述径向的位移，进而使所述固定座固定于所述孔洞内。
5.如权利要求1所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述位移限制器为止挡部，当所述位移限制器耦合于所述孔洞时，所述止挡部接触所述螺帽的所述外表面。
6.如权利要求1所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述固定座另包含至少一转动限制器，所述至少一转动限制器可与所述弹性元件耦合，以防止所述弹性元件沿着所述径向转动。
7.如权利要求6所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述至少一转动限制器包含至少一隙缝。
8.如权利要求6所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述至少一转动限制器包含至少一贯穿孔。
9.如权利要求6所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述至少一转动限制器包含至少一盲孔。
10.如权利要求6所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述弹性元件另包含至少一紧迫部且所述固定座另包含多个扩张部，当所述弹性元件与所述固定座耦合时，所述至少一紧迫部会抵触所述些扩张部，以使所述多个扩张部抵触所述孔洞的侧面。
11.如权利要求10所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述多个扩张部为沿着所述径向延伸的多个柱体且每一所述至少一紧迫部为沿径向延伸的具有倾斜面的结构，每一所述多个柱体与每一所述多个柱体之间具有所述至少一隙缝，当所述固定座与所述弹性元件耦合时，所述具有倾斜面的结构会抵触所述柱体，进而使所述多个柱体向外扩张而紧迫所述孔洞的侧面。
12.如权利要求1所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述至少一应变传感器包括至少一第一应变传感器及至少一第二应变传感器，所述第一应变传感器置于所述弹性元件的第一区域，所述第二应变传感器置于所述弹性元件的第二区域，当所述螺帽承受预压力时，所述第一区域的径向应变值大于所述第二区域的径向应变值。
13.如权利要求12所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述第一区域为所述弹性元件的中空部，所述第二区域为所述弹性元件的实心部。
14.如权利要求13所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，另包含至少一温度传感器，其中所述至少一温度传感器置于所述弹性元件的所述实心部。
15.如权利要求12所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，所述弹性元件另包含感测部，其中所述第一区域为所述感测部的圆形区域，所述第二区域为所述感测部的多个环形区域。
16.如权利要求15所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，另包含至少一温度传感器，其中所述感测部另包含至少一个柱状结构，所述至少一温度传感器置于所述至少一个柱状结构。
17.一种具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其特征在于，包括：
螺杆，所述螺杆的外表面具有外沟槽，且所述螺杆沿轴向延伸﹔
螺帽，所述螺帽的内表面具有内沟槽且所述螺帽具有孔洞，其中所述孔洞自所述螺帽的外表面沿径向延伸，所述螺帽套设于所述螺杆上，以使所述螺帽可沿所述轴向移动；
多个滚珠，配置于所述外沟槽与所述内沟槽之间﹔以及
力量传感器，配置于所述孔洞内，且包含:
固定座，包含：位移限制器；以及多个扩张部；
弹性元件，包含：接触端，接触所述孔洞的底面；固定端，连接所述固定座；以及至少一紧迫部；以及
至少一应变传感器，设置于所述弹性元件上；
其中，所述位移限制器耦合于所述孔洞，以限制所述固定座在所述径向上的位移，当所述弹性元件与所述固定座耦合时，所述至少一紧迫部会抵触所述多个扩张部，以使所述多个扩张部抵触所述孔洞的侧面。
18.如权利要求17所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述固定座沿所述径向的刚性大于所述弹性元件沿所述径向的刚性。
19.如权利要求18所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述固定座与所述弹性元件具有相同的材料性质且所述固定座与所述弹性元件是一体成型的结构件。
20.如权利要求17所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述位移限制器为外螺纹且所述孔洞的侧面具有内螺纹，所述外螺纹可与所述内螺纹耦合以限制固定座于所述径向的位移，进而使所述固定座固定于所述孔洞内。
21.如权利要求17所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述位移限制器为止挡部，当所述位移限制器耦合于所述孔洞时，所述止挡部接触所述螺帽的所述外表面。
22.如权利要求17所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述多个扩张部为沿着所述径向延伸的多个柱体且每一所述至少一紧迫部为沿径向延伸的具有倾斜面的结构，每一所述多个柱体与每一所述多个柱体之间具有所述至少一隙缝，当所述固定座与所述弹性元件耦合时，所述具有倾斜面的结构会抵触所述柱体，进而使所述多个柱体向外扩张而紧迫所述孔洞的侧面。
23.如权利要求17所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述至少一应变传感器包括至少一第一应变传感器及至少一第二应变传感器，所述第一应变传感器置于所述弹性元件的第一区域，所述第二应变传感器置于所述弹性元件的第二区域，当所述螺帽承受预压力时，所述第一区域的径向应变值大于所述第二区域的径向应变值。
24.如权利要求23所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述第一区域为所述弹性元件的中空部，所述第二区域为所述弹性元件的实心部。
25.如权利要求24所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，另包含至少一温度传感器，其中所述至少一温度传感器置于所述弹性元件的所述实心部。
26.如权利要求23所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，所述弹性元件另包含感测部，其中所述第一区域为所述感测部的圆形区域，所述第二区域为所述感测部的多个环形区域。
27.如权利要求26所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，另包含至少一温度传感器，其中所述感测部另包含至少一个柱状结构，所述至少一温度传感器置于所述至少一个柱状结构。
28.一种具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其特征在于，包括：
螺杆，所述螺杆的外表面具有外沟槽，且所述螺杆沿轴向延伸﹔
螺帽，套设于所述螺杆上，以使所述螺帽可沿所述轴向移动，其中所述螺帽的内表面具有内沟槽且所述螺帽具有孔洞，所述孔洞自所述螺帽的外表面沿径向延伸，所述孔洞包含侧面与底面，其中所述侧面具有内螺纹；
多个滚珠，配置于所述外沟槽与所述内沟槽之间﹔以及
力量传感器，配置于所述孔洞内，包含:
固定座，包含：至少一位移限制器，所述位移限制器为外螺纹；至少一转动限制器；以及多个扩张部；
弹性元件，包含：接触端，接触所述底面；固定端，连接所述固定座；以及至少一紧迫部；以及
至少一应变传感器，设置于所述弹性元件上；
其中，所述固定座沿所述径向的刚性大于所述弹性元件沿所述径向的刚性，所述外螺纹可与所述内螺纹耦合，以限制所述固定座在所述径向上的位移，当所述弹性元件与所述固定座耦合时，所述至少一转动限制器可与所述弹性元件耦合以防止所述弹性元件依所述径向转动，所述至少一紧迫部会抵触所述多个扩张部，以使所述扩张部抵触所述孔洞的所述侧面。
29.如权利要求28所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述至少一转动限制器包含至少一隙缝。
30.如权利要求29所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述多个扩张部为沿着所述径向延伸的多个柱体且每一所述至少一紧迫部为沿径向延伸的具有倾斜面的结构，每一所述多个柱体与每一所述多个柱体之间具有所述至少一隙缝，当所述固定座与所述弹性元件耦合时，所述具有倾斜面的结构会抵触所述柱体，进而使所述多个柱体向外扩张而紧迫所述孔洞的所述侧面。
31.如权利要求28所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述至少一应变传感器包括至少一第一应变传感器及至少一第二应变传感器，所述第一应变传感器置于所述弹性元件的第一区域，所述第二应变传感器置于所述弹性元件的第二区域，当所述螺帽承受预压力时，所述第一区域的径向应变值大于所述第二区域的径向应变值。
32.如权利要求31所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，其中所述第一区域为所述弹性元件的中空部，所述第二区域为所述弹性元件的实心部。
33.如权利要求32所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，另包含至少一温度传感器，其中所述至少一温度传感器置于所述弹性元件的所述实心部。
34.如权利要求31所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，所述弹性元件另包含感测部，其中所述第一区域为所述感测部的圆形区域，所述第二区域为所述感测部的多个环形区域。
35.如权利要求34所述的具有径向力量传感器的滚珠螺杆，另包含至少一温度传感器，其中所述感测部另包含至少一个柱状结构，所述至少一温度传感器置于所述至少一个柱状结构。
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