TWI480478B - Rolling screw device - Google Patents

Description

滾動體螺桿裝置

本發明，是關於滾珠螺桿、滾輪螺桿等滾動體螺桿裝置，特別是關於具備有對螺軸的滾動體滾行溝槽塗抹潤滑劑之功能的滾動體螺桿裝置。

滾珠螺桿、滾輪螺桿等滾動體螺桿裝置，是由：外圍面形成有滾珠、滾輪等滾動體之螺旋狀滾行溝槽的螺軸；及形成為大致圓筒狀的同時透過多數滾動體螺合於上述螺軸的螺帽構件所構成。此外，上述螺帽構件的內圍面形成有與螺軸的滾行溝槽相向的負荷滾行溝槽，透過將上述螺軸的滾行溝槽和上述螺帽構件的負荷滾行溝槽形成為相向，使滾動體的負荷滾行道螺旋狀形成在上述螺軸的周圍。接著，當螺軸對螺帽構件成相對性旋轉時，上述滾動體會滾動在上述負荷滾行道的同時公轉在上述螺軸的周圍，使螺帽構件朝螺軸的軸方向平移運動。

另外，螺帽構件，是安裝有返回管或被稱為轉向器的滾動體返回構件。該滾動體返回構件具有可連繫負荷滾行道一端和另一端的循環通道，使滾動體也可透過上述循環通道從負荷滾行道一端返回至另一端。即，藉由將上述負荷滾行道及循環通道的連結，是可在上述螺帽構件完成滾動體的無限循環路。

上述的滾動體螺桿裝置，為了防止裝置壽命短命化，滾動體和上述螺軸的滾行溝槽之間，滾動體和螺帽構件的負荷滾行溝槽之間，是需要供應有適度量的潤滑劑。

以前，對滾動體螺桿裝置之潤滑劑的供應構造，例如日本特開平10-184683號公報所示，是在上述螺帽構件的軸方向兩端裝配潤滑劑的塗抹裝置。該塗抹裝置，是由：形成為上述螺軸可貫通之環狀的同時安裝在上述螺帽夠件軸方向端部的潤滑劑箱；及從該潤滑劑箱的內圍面稍微突出接觸於螺軸之滾行溝槽的塗抹體所構成，當螺軸和螺帽構件為相對性旋轉時，上述塗抹體會將儲藏在潤滑劑箱內的潤滑劑以微量塗抹在螺軸。

另一方面，其他的潤滑劑供應構造，已知有日本特開2003-232427號公報揭示的供應構造。該供應構造是構成為在滾動體返回構件內藏有要接觸螺軸之滾行溝槽的塗抹體，於滾動體返回構件裝配在螺帽構件時，使上述塗抹體接觸螺軸的滾行溝槽。此外，儲藏有潤滑劑的潤滑劑箱是形成為大致C字形，在上述螺帽構件的外側以抱入該螺帽構件的狀態嵌入有螺帽構件，從該潤滑劑箱至內藏在滾動體返回構件的塗抹體為止是配管有可成為潤滑劑供應道的連結管，使潤滑劑箱內的潤滑劑通過上述連結管吸取在塗抹體。

[先行技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平10-184683號公報

[專利文獻2]日本特開2003-232427號公報

但是，如日本特開平10-184683號公報所示，當構成為環狀潤滑劑箱裝配在螺帽構件軸方向兩端的構造時，螺軸是插通在形成環狀的潤滑劑箱，因此即將潤滑劑箱內的潤滑劑消耗完畢也不可能將該潤滑劑箱從螺帽構件卸下進行更換。另一方面，包括潤滑劑箱長度之螺帽構件的全長會形成為較長，因此相對於螺軸全長之螺帽構件的行程距離就會同等量變短。即，愈是加大潤滑劑箱的容量增加初期搭載的潤滑劑容量，愈會減少相對於螺軸之螺帽構件的行程距離。

另一方面，日本特開2003-232427號公報所揭示的潤滑構造，潤滑劑箱是可裝脫於螺帽構件，但在更換潤滑劑箱時，是必須先將上述連結管暫時從潤滑劑箱或塗抹體卸下，等潤滑劑箱更換結束後再度重新裝配連結管，導致更換作業費工費時。此外，形成為大致C字形的潤滑劑箱是幾乎全面覆蓋著螺帽構件的外圍面，因此恐怕會妨礙到螺帽構件的散熱。

本發明是有鑑於上述課題所研創的發明，其目的是，提供一種即使搭載有足夠量的潤滑劑也不會犧牲螺帽構件(2)的行程距離，此外，不會損害到螺帽構件(2)的散熱，並且能夠容易進行潤滑劑箱(4)更換作業的滾動體螺桿裝置。

可達成上述目的之本發明的滾動體螺桿裝置，具備：多數的滾動體；外圍形成有上述滾動體滾動用之螺旋狀滾行溝槽的螺軸；具有該螺軸插通之貫通孔，並且透過上述滾動體螺合於上述螺軸的螺帽構件；從上述螺帽構件的外圍面往內圍面貫通形成的潤滑劑供應孔；裝配在上述螺帽構件外圍面，並具有潤滑劑收容室的潤滑劑箱；及從該潤滑劑箱豎立，並隨著該潤滑劑箱裝配在螺帽構件的裝配動作插入在上述潤滑劑供應孔，以前端部接觸上述螺軸的滾行溝槽的狀態塗抹潤滑劑的潤滑劑塗抹體。

上述本發明的滾動體螺桿裝置中，基於上述潤滑劑箱是裝配在上述螺帽構件的外圍面，即使潤滑劑的收容室容量設定成較大使潤滑劑箱其本身大型化，但相對於螺軸之螺帽構件的行程距離不會減少，有利於抑制包括螺軸之滾動體螺桿裝置的全長。此外，潤滑劑箱是裝配在螺帽構件的外圍面，因此能夠容易進行潤滑劑箱的更換作業。

另外，對螺軸的滾行溝槽塗抹潤滑劑的潤滑劑塗抹體，是從上述潤滑劑箱豎立的同時，隨著該潤滑劑箱裝配在螺帽構件的裝配動作插入形成在該螺帽構件的潤滑劑供應孔，因此隨著上述潤滑劑箱的更換，上述潤滑劑塗抹體也會從螺帽構件抽起插入，不必在每次潤滑劑箱的更換重新連接該潤滑劑箱和潤滑劑塗抹體，就此觀點來看也是能夠容易進行潤滑劑箱的更換作業。再加上，即使潤滑劑塗抹體的前端因附著在螺軸的滾行溝槽的髒污快要造成毛細孔堵塞時，只要更換該潤滑劑箱就能夠一起更換潤滑劑塗抹體，並且如以上所述因為能夠容易進行潤滑劑箱的更換作業，所以就能夠容易更換潤滑劑塗抹體，因此具有容易將滾動體螺軸的潤滑狀態保持成良好狀態的優點。

[發明之最佳實施形態]

以下，是使用附圖對本發明的滾動體螺桿裝置進行詳細說明。

第1圖是表示本發明應用在滾珠螺桿裝置的例子。該滾珠螺桿裝置，具備：外圍面形成有做為滾動體之滾珠其滾動用之螺旋狀滾行溝槽的螺軸1；透過多數滾珠螺合於上述螺軸1的螺帽構件2；及透過蓋板3裝配在該螺帽構件2外圍面的潤滑劑箱4。另，第1圖中，是以一點虛線表示上述螺軸1。

第2圖是表示從上述螺帽構件2卸下上述潤滑劑箱4及蓋板3後的狀態透視圖。上述螺帽構件2形成為大致圓筒狀具有螺軸1要插通的貫通通孔20，在軸方向的一端設有該螺帽構件2要固定在其他機械裝置用的凸緣部21。該凸緣部21貫通形成有固定螺栓的安裝孔。此外，該螺帽構件2是設有3回路之上述滾珠的無限循環路，於該螺帽構件2的外圍面是在無限循環路每一回路固定著滾動體返回構件22。

第3圖，是表示上述螺軸1和滾動體返回構件22的關係透視圖，圖中省略繪製上述螺帽構件2。上述螺軸1的外圍面是以指定導程形成有滾珠5滾動用的螺旋狀滾行溝槽10。上述導程，是指螺軸1的周圍1圈相關之上述滾行溝槽10朝該螺軸1軸方向行進的距離。該螺軸1於第1圖中是以一點虛線表示著，插入在螺帽構件2的貫通孔20。在上述螺軸1的周圍是沿著滾行溝槽10設有滾珠5的螺旋狀負荷滾行道50，多數的滾珠5是配置在該負荷滾行道50。排列在上述負荷滾行道50的滾珠5是在上述螺軸1和上述螺帽構件2之間邊負荷著載重的同時邊滾動。

另一方面，上述滾動體返回構件22，是由：固定在上述螺帽構件2外圍面的通道部23；及設置在該通道部23兩端的一對腳部24所構成，全體而言是形成為大致U字形。上述通道部23及腳部24是形成有滾珠5的循環通道，構成為可使滾珠5從一方的腳部24至另一方的腳部24為止以無負荷狀態滾動在上述循環通道內。即，上述滾動體返回岣件22是形成為管狀具有內徑要比滾珠5直徑還大的循環通道。

滾珠5從一方腳部24導入在上述循環通道，從另一方腳部24朝上述負荷滾行道50的另一端送出。即，第3圖所示的滾動體返回構件22的內部也排列有滾珠5，藉由螺旋狀的負荷滾行道50和滾動體返回構件22之循環通道的連續，是可構成滾珠5的無限循環路。如以上所述，上述螺帽構件2是裝配有3個滾動體返回構件22，因此該螺帽構件2就形成有第3圖所示沿著螺軸1軸方向成直列性3回路的滾珠5無限循環路。

另，第3圖所示的例子中，為了防止滾珠5彼此接觸，是在互相為鄰接的滾珠5和滾珠5之間配置有隔件6，但也可根據需求省略上述隔件6。

第4圖是表示上述滾動體返回構件22卸下後的上述螺帽構件2的外觀透視圖。該螺帽構件2是形成有上述滾動體返回構件22的腳部24要插入的滾動體通孔25。上述滾動體通孔25是2個為1組，圖示例中，是對應滾動體返回構件22的數量設有3組6個滾動體通孔25。此外，成為一對的2個滾動體通孔25之間，是形成有上述蓋板3固定用的安裝面，該安裝面26的中央是排列有複數的塞孔27。

第5圖是表示上述螺帽構件2沿著軸方向分為二，該螺帽構件2的貫通孔20內圍面的剖面圖，從螺帽構件2的內側觀察上述滾動體返回孔25的圖面。上述螺帽構件2的貫通孔20的內圍面是形成有與上述螺軸1的滾行溝槽10成相向的螺旋狀負荷滾行溝槽28，藉由螺軸1的滾行溝槽10和螺帽構件2的負荷滾行溝槽28成相向就可構成上述滾珠5的負荷滾行道50。上述滾動體通孔25是針對螺帽構件2的貫通孔20的內圍面設置在切線方向，當對該滾動體通孔25插入上述滾動體返回構件22的腳部24時，上述負荷滾行溝槽28和滾動體返回構件22的循環通道道形成為連續著。另，第5圖中，以虛線連結的一對滾動體通孔25是由上述滾動體返回構件22使彼此形成連結著。

另一方面，如第4圖及第5圖所示，上述螺帽構件2是設有複數從其外圍面往內圍面的潤滑劑供應孔29。該等潤滑劑供應孔29是沿著上述安裝面26緣部排列的同時，各潤滑劑供應孔29是對應著位於將上述安裝面夾在中間的滾動體通孔25。即，潤滑劑供應孔29是只以上述滾動體通孔25相同數量配置在螺帽構件2。

如第5圖所示，上述潤滑劑供應孔29是開口在負荷滾行溝槽28的內部。但是，滾珠5是螺旋狀滾動在第5圖中以虛線連結的一對滾動體通孔25之間的負荷滾行溝槽28，同時滾行在該等滾動體通孔25之間設置的上述滾動體返回構件22的循環通道，因此滾珠5是不會滾動在上述潤滑劑供應孔29的開設位置。此外，各潤滑劑供應孔29是設置在與負荷滾行溝槽28重疊的位置，因此對螺帽構件2組裝有上述螺軸1時，該潤滑劑供應孔29的正下方就會成為螺軸1的滾行溝槽10的位置。

第6圖及第7圖是表示上述蓋板3的透視圖，第6圖是圖示著要裝配有上述潤滑劑箱4的蓋板3表面側，第7圖是圖示著要抵接於螺帽構件2的蓋板3背面側。該蓋板3是由固定螺栓固定在上述螺帽構件2的安裝面26，在螺帽構件2之塞孔27的對應位置是設有固定螺栓插入用的螺栓安裝孔30。此外，該蓋板3是形成有可使上述潤滑劑箱4定位在螺帽構件2的箱安裝孔31，該安裝孔31的一部份是和開設在上述螺帽構件2的潤滑劑供應孔29重疊著。第6圖中是以虛線表示相對於上述箱安裝孔之潤滑劑供應孔的位置。

再加上，上述蓋板是兼為滾動體返回構件要固定在上述螺帽構件時的緊固件，如第7圖所示，上述蓋板3的背面側是形成有滾動體返回構件22的通道部23嵌合用的收容溝槽32。因此，是將滾動體返回構件22的腳部24插入螺帽構件2的滾動體通孔25後，從該滾動體返回構件22上方將蓋板3固定在螺帽構件2，使滾動體返回構件22牢固地固定在螺帽構件2。

上述蓋板3是針對上述螺帽構件2的半徑方向，形成為與該螺帽構件2的外徑大致同一寬度，或者是比該尺寸還小的寬度，至少螺帽構件2外圍面一半以上的面積是露出形成為不被上述蓋板3覆蓋著。

另，第6圖中，圖號33是上述潤滑劑箱4要固定在上述蓋板3時所利用的塞孔。

第8圖是表示上述潤滑劑箱4。該潤滑劑箱4，是由：具有潤滑劑收容室的箱本體40；及該箱本體40的收容室密閉用的蓋構件41所構成。上述收容室是收容有毛氈等不織布形成的吸藏體，潤滑劑是以含浸在該吸藏體的狀態儲藏在上述收容室。此外，從上述箱本體40是突出有要嵌合在上述蓋板3之箱安裝孔31的一對定位腳部42，將該等定位腳部42的各個嵌入所對應的箱安裝孔31，使潤滑劑箱4以適當位置固定在螺帽構件2。

再加上，從各定位腳部42是突出有潤滑劑塗抹體43。該等潤滑劑塗抹體43是由毛氈等不織布形成為棒狀，各潤滑劑塗抹體43的一端是和上述收容室內的吸藏體連接著，含浸在該吸藏體的潤滑劑是利用毛細現象徐徐吸取在潤滑劑塗抹體43。各潤滑劑塗抹體43是沿著潤滑劑箱4要嵌合在蓋板3時的嵌合方向，即上述定位腳部42要插入在箱安裝孔31時的插入方向，從上述箱本體40豎立的同時，設置在螺帽構件2的潤滑劑供應孔29對應位置。因此，當將潤滑劑箱4裝配在蓋板3時，各潤滑劑塗抹體43會筆直插入螺帽構件2的潤滑劑供應孔29，該潤滑劑塗抹體43的前端會接觸位於潤滑劑供應孔29正下方之螺軸1的滾行溝槽10。如此一來，潤滑劑箱4內的潤滑劑就會持續性塗抹在羅軸1的滾行溝槽10。

如第5圖示，上述潤滑劑塗抹體43所要插入的潤滑劑供應孔29是對應各個滾動體通孔25設置在上述螺帽構件2，該潤滑劑塗抹體43接觸螺軸1之滾行溝槽10的位置是接近滾珠5從滾動體返回構件22進入負荷滾行道50的位置。因此，上述潤滑劑塗抹體43是於滾珠5正要開始滾動在螺軸1之滾行溝槽10的位置將潤滑劑塗抹在該滾行溝槽10，能夠維持滾珠5經常為良好的潤滑狀態。

另，第1圖所示該實施形態的滾珠螺桿裝置中，是對上述蓋板裝配有3座潤滑劑箱的同時，如第8圖所示各潤滑劑箱是設有2支潤滑劑塗抹體，但各潤滑劑箱的尺寸、形狀及數量是可適當加以選定，此外，從各潤滑劑箱豎立的潤滑劑塗抹體的支數也可適當加以選定。再加上，也可不採用蓋板而是直接將潤滑劑箱固定在螺帽構件的外圍面。

接著，以上所述構成的滾珠螺桿裝置，例如當對螺帽構件2旋轉螺軸1時，排列在該等螺軸1和螺帽構件2之間的多數滾珠5會螺旋狀滾動在第3圖所示的負荷滾行道50，同時透過滾動體返回構件22形成無限循環，使螺帽構件2沿著螺軸1進行平移運動。此外，由於從上述潤滑劑供應孔29插入在螺帽構件2內部的潤滑劑塗抹體43是接觸著螺軸1的滾形溝槽10，因此當螺軸1和螺帽構件2之間產生相對性旋轉運動時，潤滑劑箱4內的潤滑劑就會持續性塗抹在螺軸1的滾行溝槽10。如此一來，滾動在滾行溝槽10的滾珠5就會由潤滑劑確實潤滑著。另外，當潤滑劑箱4內的潤滑劑消耗完畢時，是更換新的上述潤滑劑箱4。

此時，從潤滑劑箱4豎立的潤滑劑塗抹體43是隨著該潤滑劑箱4裝配在上述螺帽構件2時的裝配動作插入上述潤滑劑供應孔29，該潤滑劑塗抹體43的前端於上述螺帽構件2內部是接觸著螺軸1的滾行溝槽10，因此能夠輕易進行潤滑劑箱4的更換作業。

此外，上述潤滑劑塗抹體43是擦拭著螺軸1的滾行溝槽10，所以也會擔心該潤滑劑塗抹體43經時性產生毛細孔堵塞，但該滾珠螺桿裝置中隨著潤滑劑箱4的更換也是能夠輕易更換潤滑劑塗抹體43。

又加上，上述潤滑劑箱4對於螺帽構件2的外圍面是從其半徑方向裝脫，因此即使是於螺帽構件2組裝在螺軸1的狀態時也能夠容易更換潤滑劑箱4。再加上，即使潤滑劑箱4大型化增加潤滑劑的儲藏量，螺帽構件2的軸方向全長也不會有所改變，因此不會影響螺帽構件2對螺軸1的行程距離，以致也可根據滾珠螺桿裝置的運轉頻率任意選定潤滑劑箱4的容量。

另外，再加上，上述潤滑劑塗抹體43從潤滑劑箱4豎立的方向，是和該潤滑劑箱4的定位腳部42插入上述蓋板3之箱安裝孔31的方向一致，所以當將該潤滑劑箱4的腳部42插入在蓋板3的箱安裝孔31時，從該腳部42豎立的潤滑劑塗抹體43自然會插入螺帽構件2的潤滑劑供應孔29，此外，相反地，為了將潤滑劑箱4從蓋板3卸下，而將該潤滑劑箱4的定位腳部42從蓋板3的箱安裝孔31抽出時，是會使上述潤滑劑塗抹體43從螺帽構件2的潤滑劑供應孔29抽出。即，上述蓋板3是於潤滑劑塗抹體43要插入螺帽構件2的潤滑劑供應孔29時具有引導構件的功能，隨著潤滑劑箱4裝配在螺帽構件2時的裝配動作，可將上述潤滑劑塗抹體43確實插入潤滑劑供應孔29，使其前端接觸螺軸1。

此外，螺帽構件2外圍面一半以上的面積是露出形成為不被上述蓋板3覆蓋著，因此裝配在蓋板3的潤滑劑箱4就不會妨礙到上述螺帽構件2的散熱，能夠抑制該滾珠螺桿裝置使用中之螺帽構件2的溫度上昇，能夠防止該滾珠螺桿裝置的運動精度受到破壞。

又加上，該滾珠螺桿裝置中上述蓋板3是兼為滾動體返回構件22固定在螺帽構件2時的緊固件使用，因此能夠使潤滑劑箱4要裝配在螺帽構件2時的裝配構造簡素化，同時，和潤滑劑箱與滾動體返回構件使用各別的緊固件固定在螺帽構件時的狀況相比，是較能夠促進螺帽構件的散熱。

另，上述實施形態中是對本發明應用在滾珠螺桿裝置的例子進行了說明，但即使是滾動體使用滾輪的滾輪螺桿裝置也可同樣應用本發明。

1．．．螺軸

10．．．滾行溝槽

2．．．螺帽構件

20．．．貫通孔

21．．．凸緣部

22．．．滾動體返回構件

23．．．通道部

24．．．腳部

25．．．滾動體通孔

26．．．安裝面

27．．．塞孔

28．．．負荷滾行溝槽

29．．．潤滑劑供應孔

3．．．蓋板

30．．．螺栓安裝孔

31．．．箱安裝孔

32．．．收容溝槽

33．．．塞孔

4．．．潤滑劑箱

40．．．箱本體

41．．．蓋構件

42．．．定位腳部

43．．．潤滑劑塗抹體

5．．．滾珠

50．．．負荷滾行道

6．．．隔件

第1圖為表示應用本發明之滾珠螺桿裝置的一例透視圖。

第2圖為表示第1圖所示滾珠螺桿裝置的螺帽構件透視圖。

第3圖為表示第1圖所示滾珠螺桿裝置的螺軸和滾動體返回構件的位置關係透視圖。

第4圖為從第2圖所示的螺帽構件卸下滾動體返回構件後的狀態透視圖。

第5圖為螺帽構件沿著軸方向切斷後的剖面圖。

第6圖為表示蓋板表面側的透視圖。

第7圖為表示蓋板背面側的透視圖。

第8圖為表示潤滑劑箱的透視圖。

1．．．螺軸

2．．．螺帽構件

3．．．蓋板

4．．．潤滑劑箱

Claims (3)

1. 一種滾動體螺桿裝置，其特徵為，具備：多數的滾動體(5)；外圍形成有上述滾動體(5)滾動用之螺旋狀滾行溝槽(10)的螺軸(1)；具有該螺軸(1)插通之貫通孔(20)，並且透過上述滾動體(5)螺合於上述螺軸(1)的螺帽構件(2)；從上述螺帽構件(2)的外圍面往內圍面貫通形成的潤滑劑供應孔(29)；裝配在上述螺帽構件(2)外圍面，並具有潤滑劑收容室的潤滑劑箱(4)；及從該潤滑劑箱(4)豎立，並隨著該潤滑劑箱(4)裝配在螺帽構件(2)的裝配動作插入在上述潤滑劑供應孔(29)，以前端部接觸上述螺軸(1)的滾行溝槽(10)的狀態塗抹潤滑劑的潤滑劑塗抹體(43)，上述螺帽構件(2)的外圍面是固定著蓋板(3)，該蓋板(3)具備有上述潤滑劑箱(4)定位用的箱安裝孔(31)，另一方面，上述潤滑劑箱(4)設有嵌合於上述箱安裝孔(31)的定位腳部(42)，上述潤滑劑塗抹體(43)是沿著定位腳部(42)插入於上述箱安裝孔(31)的方向從上述潤滑劑箱(4)豎立著。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的滾動體螺桿裝置，其中，上述蓋板(3)是針對上述螺帽構件(2)的半徑方向，形成為與該螺帽構件(2)的外徑同一寬度或者是比該尺寸還小的寬度。
3. 如申請專利範圍第1項所記載的滾動體螺桿裝置，其中，上述螺帽構件(2)的外圍面裝配有上述滾動 體(5)的無限循環路構成用的滾動體返回構件(22)，另一方面，上述蓋板(3)是在與螺帽構件(2)的接觸面具有上述滾動體返回構件(22)的收容溝槽(32)，該蓋板(3)是以覆蓋著上述滾動體返回構件(22)的狀態固定在螺帽構件(2)。