TWI615566B

TWI615566B - 螺桿裝置

Info

Publication number: TWI615566B
Application number: TW103118761A
Authority: TW
Inventors: 鈴木敦士
Original assignee: Ｔｈｋ股份有限公司
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2018-02-21
Also published as: CN105247245A; JP2014234834A; CN107630996B; CN107630996A; US20160091066A1; TW201508194A; WO2014192595A1; JP6244108B2; US9568078B2; CN105247245B; DE112014002636T5

Abstract

本發明提供一種螺桿裝置，其可藉由抑制在螺桿裝置之螺旋之負荷滾動體滾走路徑與返回路徑之邊界，對滾動體產生急遽之力的變化或者位置的變化，而使滾動體之動作成為順暢。

在螺桿裝置之返回路徑5中，設置曲率半徑變化部13，其在自螺帽2之軸線方向而加以觀察時，在返回路徑5中之滾動體4之軌道中心線13a的曲率半徑係大於在負荷滾動體滾走路徑3中之滾動體之軌道中心線3a的曲率半徑，且隨著遠離負荷滾動體滾走路徑3而在返回路徑5中之滾動體4之軌道中心線13a的曲率半徑係以逐漸或階段性之方式變大。

Description

螺桿裝置

本發明係關於一種使滾動體可滾動運動地介置於螺桿軸與螺帽之間且使滾動體循環之螺桿裝置。

滾珠螺桿、滾子螺桿(roller screw)等螺桿裝置具備螺桿軸、螺帽、介置於螺桿軸與螺帽之間之滾珠、滾子等滾動體、及使滾動體無限循環之循環零件。螺桿裝置作為如下機械元件而廣泛應用，即，具有藉由滾動體之滾動運動而獲得輕快之運動之特徵，且將旋轉運動變換為直線運動、或將直線運動變換為旋轉運動。

於螺桿軸之外周面，形成螺旋之滾動體滾走溝。於螺帽之內周面，形成與螺桿軸之滾動體滾走溝對向之螺旋之負荷滾動體滾走溝。多個滾動體可滾動運動地排列於螺桿軸之滾動體滾走溝與螺帽之負荷滾動體滾走溝之間的螺旋之負荷滾動體滾走路徑。於螺帽，設置有用以使滾動體循環之循環零件。於循環零件，形成連結螺旋之負荷滾動體滾走溝之一端與另一端之返回路徑。若使螺桿軸相對於螺帽相對地旋轉，則滾動體於負荷滾動體滾走路徑中滾動運動。滾動運動至螺帽之負荷滾動體滾走溝之一端為止之滾動體經由循環零件之返回路徑再次返回至負荷滾動體滾走溝之另一端。

於螺旋之負荷滾動體滾走路徑與返回路徑之邊界，通常，直線之返回路徑係沿螺旋之負荷滾動體滾走路徑之切線方向配置。即，通常，於自螺帽之軸線方向觀察時，將直線之返回路徑配置於圓形之負荷滾動體滾走路徑之切線方向。滾動體一方面承受負荷一方面於螺旋之負荷滾動體滾走路徑中移動。繼而，離開負荷滾動體滾走路徑進入直線之返回路徑，於直線之返回路徑中移動。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2012-112432號公報

於負荷滾動體滾走路徑中，滾動體於螺旋軌道中移動，因此，離心力作用於滾動體。然而，於返回路徑中，滾動體於直線軌道中移動，因此，離心力不作用於滾動體。因此，自負荷滾動體滾走路徑向返回路徑移行或自返回路徑向負荷滾動體滾走路徑移行之滾動體會急遽地產生離心力之變化。

又，於負荷滾動體滾走路徑中，滾動體承受荷重，以其位置已被決定之狀態沿螺旋軌道移動。相對於此，若進入返回路徑，則滾動體於內徑大於滾動體之直徑之返回路徑中移動，因此，滾動體以可於返回路徑中自由運動之狀態(於滾動體之周圍存在間隙之狀態)移動。因此，於觸碰至返回路徑之內壁面之滾動體與進入負荷滾動體滾走路徑之滾動體間，產生滾動體之中心之偏差。因此，於返回路徑與負荷滾動體滾走路徑之邊界產生滾動體之急遽之位置變化，又，於產生滾動體之堵塞之情形時，返回路徑內之滾動體之軌道成為鋸齒狀。

如上所述，習知之螺桿裝置存在如下問題：於負荷滾動體滾走路徑與返回路徑之邊界，滾動體產生急遽之力之變化或位置之變化。因此，本發明之目的在於提供一種螺桿裝置，其可藉由抑制滾動體於負荷滾動體滾走路徑與返回路徑之邊界產生急遽之力之變化或位置之變化，而使滾動體之運動變得順暢。

為了解決上述課題，本發明提供一種螺桿裝置，其具備有：螺桿軸，其在外周面上，具有螺旋之滾動體滾走溝；螺帽，其在內周面上，具有與上述滾動體滾走溝呈對向之螺旋之負荷滾動體滾走溝；返回路徑，其將螺旋之負荷滾動體滾走路徑之一端與另一端加以連接該負荷滾動體滾走路徑係位在上述螺桿軸之上述滾動體滾走溝與上述螺帽之上述負荷滾動體滾走溝之間；及複數個滾動體，其等係排列於上述負荷滾動體滾走路徑及上述返回路徑；上述螺桿裝置之特徵在於：於上述返回路徑，設置有曲率半徑變化部，該曲率半徑變化部係在自上述螺帽之軸線方向而加以觀察時，在上述返回路徑中之滾動體之軌道中心線的曲率半徑係大於在上述負荷滾動體滾走路徑中之滾動體之軌道中心線的曲率半徑，且隨著遠離上述負荷滾動體滾走路徑而在上述返回路徑中之滾動體之軌道中心線的曲率半徑係以逐漸或階段性之方式變大。

根據本發明，由於隨著遠離負荷滾動體滾走路徑而返回路徑之軌道中心線之曲率半徑逐漸或階段性地變大，因此一方面所作用之離心力增加，一方面滾動體自返回路徑進入負荷滾動體滾走路徑，且一方面所作用之離心力減少，一方面自負荷滾動體滾走路徑前往返回路徑。因此，可抑制作用於滾動體之離心力於返回路徑與負荷滾動體滾走路徑之邊界之前後急遽地變化。

又，由於在返回路徑中滾動體之軌道中心線彎曲，故離心力作用於在返回路徑中移動之滾動體。藉由離心力，滾動體一方面被推壓至返回路徑之外周側一方面於返回路徑中移動。因此，於返回路徑中滾動體容易整齊排列，可抑制滾動體於邊界前後產生急遽之位置變化。進而，由於在返回路徑中滾動體之軌道中心線彎曲，故即便於滾動體堵塞之情形時，將滾動體推壓至返回路徑之外周側之力亦作用於滾動體，於返回路徑中滾動體容易整齊排列。

1‧‧‧螺桿軸

1a‧‧‧滾珠滾走溝(滾動體滾走溝)

2‧‧‧螺帽

2a‧‧‧開口部

2b‧‧‧負荷滾珠滾走溝(負荷滾動體滾走溝)

3‧‧‧負荷滾珠滾走路徑

3a‧‧‧負荷滾珠滾走路徑中之滾珠之軌道中心線

4‧‧‧滾珠(滾動體)

5‧‧‧返回路徑

12‧‧‧方向轉換路徑

13‧‧‧曲率半徑變化部

13a‧‧‧曲率半徑變化部中之滾珠之軌道中心線

13b‧‧‧曲率半徑變化部之外周側

13c(13C)‧‧‧曲率半徑變化部之內周側

13c1(13C1)‧‧‧曲率半徑變化部之內周側之剩餘部分

13c2(13C2)‧‧‧曲率半徑變化部之內周側之一部分

21‧‧‧螺帽本體

21a‧‧‧貫通孔

22‧‧‧循環零件

31‧‧‧凹部

32‧‧‧本體部

33‧‧‧延長部

34‧‧‧掬取部

41‧‧‧返回路徑

41a‧‧‧軌道中心線

42、43‧‧‧邊界

b‧‧‧圓弧

h‧‧‧緩和曲線

P1、P2‧‧‧連接處

P₀‧‧‧始點

P₁‧‧‧終點

Pc‧‧‧離心力

‧‧‧始點P₀處之切線角

‧‧‧切線角之圓弧量增量

‧‧‧切線角之回旋量增量

圖1係本發明之一實施形態之螺桿裝置之側視圖。

圖2係本實施形態之螺桿裝置之立體圖。

圖3係本實施形態之螺桿裝置之前視圖(自螺帽之軸線方向觀察時之圖)。

圖4係本實施形態之螺帽本體之立體圖(圖4(a)表示自與圖2相同之方向觀察時之螺帽本體之立體圖，圖4(b)表示自與圖2相反之方向觀察時之螺帽本體之立體圖)。

圖5係本實施形態之循環零件之立體圖。

圖6係表示緩和曲線之圖。

圖7係將於習知之切線方向掬取與本實施形態之曲率半徑變化掬取中作用於滾珠之離心力進行比較之圖(圖7(a)、(b)表示習知之切線方向掬取，圖7(c)表示本實施形態之曲率半徑變化掬取)。

圖8係將於習知之切線方向掬取與本實施形態之曲率半徑變化掬取中滾珠之自轉進行比較之圖(圖8(a)、(b)表示習知之切線方向掬取，圖8(c)、(d)表示本實施形態之曲率半徑變化掬取)。

以下，參照隨附圖式，說明本發明之一實施形態之螺桿裝置。圖1至圖3表示本實施形態之螺桿裝置。圖1表示螺桿裝置之側視圖，圖2表示螺桿裝置之立體圖，圖3表示自螺桿裝置之軸線方向觀察時之前視圖。螺桿裝置具備螺桿軸1、形成有供螺桿軸1貫通之開口部2a之螺帽2、可滾動運動地介置於螺桿軸1與螺帽2之間之複數個作為滾動體之滾珠4。

於螺桿軸1之外周面形成作為螺旋之滾動體滾走溝之滾珠滾走溝1a。滾珠滾走溝1a具有一定之導程。於該實施形態中，表示了單螺紋滾珠滾走溝1a，但滾珠滾走溝1a之螺紋數可設為雙螺紋、三螺紋等。滾珠滾走溝1a之剖面形狀形成為組合兩條圓弧而成之哥德式弧形的溝形狀。滾珠4以兩點接觸於螺桿軸1之滾珠滾走溝1a。通常，螺桿軸1為鋼製。對滾珠滾走溝1a之表面實施熱處理及利用磨石之研削加工，以使滾珠4順利地滾動。

於螺帽2之內周面，形成與螺桿軸1之滾珠滾走溝1a對向之作為螺旋之負荷滾動體滾走溝之負荷滾珠滾走溝2b。負荷滾珠滾走溝2b之導程及螺紋數與滾珠滾走溝1a之導程及螺紋數相等。負荷滾珠滾走溝2b之剖面形狀亦形成為組合兩條圓弧而成之哥德式弧形的溝形狀。滾珠4以兩點接觸於螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b。通常，螺帽2(除循環零件以外)為鋼製。對負荷滾珠滾走溝2b之表面實施熱處理及利用磨石之研削加工，以使滾珠4順利地滾動。

於螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b與螺桿軸1之滾珠滾走溝1a之間形成作為負荷滾動體滾走路徑之螺旋之負荷滾珠滾走路徑3。螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b與螺桿軸1之滾珠滾走溝1a之間之縫隙小於滾珠4之直徑，於負荷滾珠滾走路徑3中，滾珠4於螺帽2與螺桿軸1之間承受壓縮之荷重。

於螺帽2，形成連結螺旋之負荷滾珠滾走路徑3之一端與另一端之返回路徑5。於負荷滾珠滾走路徑3及返回路徑5，排列有複數個滾珠4。有亦於滾珠4間介置間隔件(未圖示)之情形。於負荷滾珠滾走路徑3中，滾珠4一方面於螺桿軸1之滾珠滾走溝1a與螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b之間承受負荷一方面進行滾動運動，滾珠4之軌道中心線成為螺旋。另一方面，於返回路徑5中，滾珠4之軌道中心線自螺旋偏離。返回路徑5(但是，不包括如下所述之剛自負荷滾珠滾走路徑3離開後之返回路徑5)之內徑大於滾珠4之外徑，於返回路徑5中滾珠4不承受荷重地被後續之滾珠4推壓而移動。若使螺帽2相對於螺桿軸1相對地旋轉，則滾珠4一方面承受荷重一方面於負荷滾珠滾走路徑3中作滾動運動。滾動至螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b之一端為止之滾珠4進入返回路徑5而自荷重解脫，於返回路徑5中移動後，返回至負荷滾珠滾走溝2b之另一端。

螺帽2具備形成有負荷滾珠滾走溝2b之螺帽本體21、及安裝於螺帽本體21之軸線方向之兩端部之循環零件22。於螺帽本體21，形成沿軸線方向延伸之貫通孔21a。於安裝於螺帽本體21之循環零件22，形成方向轉換路徑12。於螺帽本體21，將負荷滾珠滾走溝2b延長而形成曲率半徑變化部13之外周側13b。圖 1中，為了使曲率半徑變化部13之外周側13b容易理解而以斜線表示(雖然曲率半徑變化部13之外周側13b係以與螺帽本體21分開之方式表示，但曲率半徑變化部13之外周側13b與螺帽本體21為一體)。循環零件22之方向轉換路徑12與貫通孔21a及曲率半徑變化部13連結。螺帽本體21之貫通孔21a、循環零件22之方向轉換路徑12、及曲率半徑變化部13構成返回路徑5。

如圖3所示，自螺帽2之軸線方向觀察時，於返回路徑5，與負荷滾珠滾走路徑3連續地設置有曲率半徑變化部13。以一點鏈線表示負荷滾珠滾走路徑3中之滾珠4之軌道中心線3a，以粗線表示曲率半徑變化部13中之滾珠4之軌道中心線13a。於曲率半徑變化部13中，滾珠4之軌道中心線13a之曲率半徑為負荷滾珠滾走路徑3中之滾珠4之軌道中心線3a之曲率半徑以上，且隨著遠離負荷滾珠滾走路徑3(換言之，隨著靠近方向轉換路徑12)而滾珠4之軌道中心線13a之曲率半徑逐漸或階段性地變大。於曲率半徑變化部13中，滾珠4之軌道中心線13a自負荷滾珠滾走路徑3中之滾珠4之軌道中心線3a向外側偏移。滾珠4之軌道中心線13a之曲率中心位於螺桿軸1側。於曲率半徑變化部13與負荷滾珠滾走路徑3之連接處P1，曲率半徑變化部13之軌道中心線13a之切線方向與負荷滾珠滾走路徑3之軌道中心線3a之切線方向一致。即，曲率半徑變化部13之軌道中心線13a為具有導程之曲線。又，於該連接處P1，曲率半徑變化部13之軌道中心線13a之曲率半徑等於負荷滾珠滾走路徑3之軌道中心線3a之曲率半徑或大於軌道中心線3a之曲率半徑。如圖3所示，自螺帽2之軸線方向觀察時之循環零件22之方向轉換路徑12係直線性地形成。於循環零件22 之方向轉換路徑12之連接處P2，曲率半徑變化部13之軌道中心線13a之曲率半徑成為無限大。曲率半徑變化部13之長度(P1至P2之軌道中心線13a之長度)為滾珠直徑之兩倍以上。再者，於本實施形態中，P1存在於橫切螺帽2之高度方向中央之水平線上，但亦可根據曲率半徑變化部13之軌道中心線13a之軌跡而靠近循環零件22，亦可遠離循環零件22。

於曲率半徑變化部13中，滾珠4沿形成於螺帽2之曲率半徑變化部13之外周側13b移動。因此，曲率半徑變化部13中之滾珠4之軌道中心線13a與沿螺帽2之曲率半徑變化部13之外周側13b移動之滾珠4之中心之軌跡一致。另一方面，於負荷滾珠滾走路徑3中，滾珠4係一方面被夾於螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b與螺桿軸1之滾珠滾走溝1a之間一方面移動。滾珠4之軌道中心線3a與負荷滾珠滾走路徑3之中心線一致，且為圓形。負荷滾珠滾走路徑3中之滾珠4之軌道中心線3a之曲率半徑為BCD(Ball Circle Diameter，球圓直徑)之1/2。

滾珠4之軌道中心線13a係為緩和曲線，或者將具有相互不同之曲率半徑之複數條圓弧加以組合而成之複合曲線。緩和曲線為高速公路等中所使用之曲線，且為曲率與曲線長成比例地連續變化之曲線。對於緩和曲線將於下文進行敍述。複合曲線為組合例如半徑R1、半徑R2(存在R1<R2之關係)等兩條以上之圓弧而成之曲線。

如上所述，曲率半徑變化部13之外周側13b形成於螺帽2。曲率半徑變化部13之內周側13C之靠近負荷滾珠滾走路徑3之部分13C2包含螺桿軸1之外周面，遠離負荷滾珠滾走路徑 3之部分13C1形成於循環零件22。曲率半徑變化部13之外周側13b與螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b連續，與進入負荷滾珠滾走溝2b之滾珠4同樣地，荷重亦作用於剛自負荷滾珠滾走溝2b進入曲率半徑變化部13之外周側13b後之滾珠4。於曲率半徑變化部13之外周側13b中移動之滾珠4隨著遠離負荷滾珠滾走溝2b而逐漸自荷重解脫。滾珠自曲率半徑變化部13之中途(本實施形態中，為靠近負荷滾珠滾走路徑3之部分13C2之中途)完全地自荷重解脫，以無負荷之狀態進入循環零件22。

圖4(a)表示自與圖2相同之方向觀察時之螺帽本體21之立體圖，圖4(b)表示自與圖2相反之方向觀察時之螺帽本體21之立體圖。於螺帽本體21之軸線方向之端面，形成供循環零件22安裝之凹部31。該凹部31與貫通孔21a連結。若將循環零件22安裝於凹部31，則循環零件22之方向轉換路徑12與貫通孔21a連結。於螺帽本體21之內周面，將負荷滾珠滾走溝2b延長而形成曲率半徑變化部13之外周側13b。曲率半徑變化部13之外周側13b之剖面形狀形成為組合兩條圓弧而成之哥德式弧形的溝形狀。滾珠4以兩點接觸於螺帽2之曲率半徑變化部13之外周側13b。凹部31亦與曲率半徑變化部13之外周側13b連結，若將循環零件22安裝於凹部31，則循環零件22之方向轉換路徑12與曲率半徑變化部13之外周側13b連結。

圖5表示循環零件22之立體圖。循環零件22具備嵌入螺帽本體21之凹部31之本體部32、及與螺帽2之內周面接觸之延長部33。於本體部32形成方向轉換路徑12。方向轉換路徑12之剖面形狀為半徑大於滾珠4之半徑之圓。延長部33係將本體部 32之下部去除而較薄地形成。於延長部33形成曲率半徑變化部13之內周側13c1。曲率半徑變化部13之內周側13c1之剖面形狀為半徑大於滾珠4之半徑之半圓。延長部33與螺帽2之曲率半徑變化部13之外周側13b協作而構成閉剖面之曲率半徑變化部13。於延長部33之前端，形成將滾珠4掬起之掬取部34。滾珠4藉由掬取部34被攬入循環零件22。螺帽2之曲率半徑變化部13之外周側13b超過循環零件22之掬取部34而延伸至裏側(參照圖3)。

緩和曲線如下所述。圖6係表示緩和曲線(迴旋曲線(clothoid))之說明圖。於圖6中，始點P₀至終點P₁之緩和曲線能夠以下文所示之4個參數表示。

h：始點P₀至終點P₁之曲線之長度

：始點P₀處之切線角

：切線角之圓弧量增量

：切線角之迴旋量增量。

此處，3個角度之單位於以下之式中為弧度。

該緩和曲線上之點P係於取y軸為虛軸(j軸)時，以無因次位移S為變數，藉由數式1求出。

此處，

為點P處之曲線之切線方向，S為始點P₀至點P之曲線之長度s除以h而得之值。該曲線之曲率c_v係藉由數式2求出。

縮率、即曲率之變化率c_u係藉由數式3求出。

根據上述數式3，曲率之變化率c_u成為固定值。即，緩和曲線係曲率相對於曲線之長度而線性(以一次式)變化之曲線，藉由利用此，可獲得曲率連續地變化之順暢之曲線。

曲率半徑變化部13之外周側13b之製造方法如下所述。螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b係藉由將小徑之磨石抵於螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b且使磨石旋轉而進行研削加工。此時，一方面使螺帽2旋轉一方面使研削磨石沿螺帽2之軸線方向移動。藉此，可對螺旋之負荷滾珠滾走溝2b進行研削加工。對螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b進行研削之後，若使磨石沿緩和曲線於螺帽2之半徑方向上進一步移動，則可對曲率半徑變化部13之外周側13b進行研削加工。實際上，為了使研削加工變得容易，預先使螺帽2之周方向之位置與螺帽2之半徑方向上之磨石之位置之關係數值化，依照數值使磨石於半徑方向上移動。

以上已說明本實施形態之螺桿裝置之構造。以下，參照圖式說明本實施形態之螺桿裝置之效果。圖7係將於習知之切線方向掬取與本實施形態之曲率半徑變化掬取中作用於滾珠4之離心力Pc進行比較者。圖7(a)及圖7(b)表示習知之切線方向掬取，圖7(c)表示本實施形態之曲率半徑變化掬取。如圖7(a)所示，於習知之切線方向掬取之情形時，負荷滾珠滾走路徑3中之滾珠4之軌道中心線3a為螺旋，返回路徑41中之滾珠4之軌道中心線41a成為直線。滾珠4沿螺旋之切線方向自負荷滾珠滾走路徑3向返回路徑41前進。於此情形時，一定之離心力Pc作用於在負荷滾珠滾走路徑3中移動之滾珠4。然而，離心力不作用於在返回路徑41中移動之滾珠4。因此，作用於自負荷滾珠滾走路徑3向返回路徑41移行之滾珠4、或自返回路徑41向負荷滾珠滾走路徑3移行之滾珠4之離心力急遽地變化。

又，如圖7(b)所示，於負荷滾珠滾走路徑3中滾珠4以位置被決定之狀態沿螺旋軌道移動，相對於此，若進入返回路徑41，則於直徑大於滾珠直徑之圓筒內移動，因此，滾珠4可於返回路徑41內自由地運動而移動。因此，於觸碰至返回路徑41之圓筒之壁之狀態與在負荷滾珠滾走路徑3中位置被決定之狀態間，滾珠4之中心存在偏差，於邊界42產生急遽之滾珠4之位置變化。於產生滾珠4之堵塞之情形時，返回路徑41之滾珠4之軌道中心線41a成為鋸齒狀，軌道中心線41a變得不連續。

相對於此，於本實施形態之曲率半徑變化掬取之情形時，如圖7(c)所示，由於曲率半徑變化部13之軌道中心線13a之曲率半徑逐漸變化，因此，作用之離心力一方面增加，滾珠4一方面自返回路徑5進入負荷滾珠滾走路徑3，且作用之離心力一方面減少，一方面自負荷滾珠滾走路徑3前往返回路徑5。因此，可抑制作用於滾珠4之離心力於返回路徑5與負荷滾珠滾走路徑3之邊界43之前後急遽地變化。

又，由於將螺帽2之負荷滾珠滾走溝2b延長而形成返回路徑5之曲率半徑變化部13之外周側13b，因此，即便於負荷滾珠滾走路徑3與返回路徑5之邊界43，滾珠4之軌道中心線3a、13a亦連續，而滾珠4順利地於邊界43中移動。進而，由於在返回路徑5中滾珠4之軌道中心線13a彎曲，因此，離心力作用於在返回路徑5中移動之滾珠4。藉由離心力，滾珠4一方面被推壓至返回路徑5之外周側13b一方面於返回路徑5中移動，因此，於返回路徑5中滾珠4容易整齊排列。即便於滾珠4堵塞之情形時，將滾珠4推壓至返回路徑5之外周側13b之力發揮作用，於返回路徑5中滾珠4亦容易整齊排列。

圖8係將於習知之切線方向掬取與本實施形態之曲率半徑變化掬取中滾珠4之自轉進行比較者。圖8(a)(b)表示習知之切線方向掬取，圖8(c)(d)表示本實施形態之曲率半徑變化掬取。如圖8(a)所示，於習知之切線方向掬取之情形時，若使螺桿軸1按逆時針方向旋轉，則於負荷滾珠滾走路徑3中滾珠4一方面按順時針方向自轉一方面於螺旋軌道中移動。然而，於圓筒之返回路徑41中，滾珠4不自轉。如圖8(b)所示，於自返回路徑41進入負荷滾珠滾走路徑3時，滾珠4亦自不自轉之狀態突然變成自轉之狀態，滾珠4之自轉狀態急遽地變化。

相對於此，於本實施形態之曲率半徑變化掬取之情形時，如圖8(c)所示，於自負荷滾珠滾走路徑3前往返回路徑5時，滾珠4沿曲率半徑變化部13之外周側13b按順時針方向自轉。又，如圖8(d)所示，於自返回路徑5進入負荷滾珠滾走路徑3時，滾珠 4沿曲率半徑變化部13之外周側13b按逆時針方向自轉。因此，可防止滾珠4之自轉狀態於負荷滾珠滾走路徑3與返回路徑5之邊界43急遽地變化，滾珠4順暢地於邊界43中移動。若使螺桿裝置高速旋轉，則作用於滾珠4之離心力、使滾珠4整齊排列之力、使滾珠4自轉之力變得更強，因此，滾珠4之運動變得更順暢。

根據本實施形態之螺桿裝置，進而實現以下效果。藉由將螺帽本體21之負荷滾珠滾走溝2b延長而形成曲率半徑變化部13之外周側13b，而可容易地製造曲率半徑變化部13。

藉由將曲率半徑變化部13之內周側之至少一部分形成於螺桿軸1之外周面，可使滾珠4伴隨螺桿軸1之旋轉而自轉。

藉由將曲率半徑變化部13之內周側之剩餘部分13C1形成於循環零件22，而即便增大曲率半徑變化部13之曲率半徑，亦可防止滾珠4之周圍之間隙變得過大。

藉由將螺帽本體21之負荷滾珠滾走溝2b之剖面形狀及曲率半徑變化部13之外周側13b之剖面形狀形成為以兩點接觸於滾珠4之哥德式弧形的溝形狀，可使滾珠之接觸點於負荷滾珠滾走路徑3於返回路徑5之邊界43之前後一致。

再者，本發明不限定於在上述實施形態中被實現者，而可於不變更本發明之主旨之範圍於各種實施形態中實現。

上述實施形態中，將曲率半徑變化部之軌道中心線設為具有導程之緩和曲線(即，使曲率半徑變化部之軌道中心線之切線方向與負荷滾珠滾走路徑之軌道中心線之切線方向於曲率半徑變化部與負荷滾珠滾走路徑之連接處完全一致)，但只要可順暢地連結負荷滾珠滾走路徑與曲率半徑變化部，亦可將曲率半徑變化部之軌道中心線設為不具有導程之緩和曲線(例如，曲率半徑變化部之軌道中心線配置於與螺帽之軸線正交之平面內)。但是，為了最大限度地獲得本發明之效果，較理想為具有導程。

上述實施形態中，說明了將螺帽本體之負荷滾珠滾走溝延長而形成曲率半徑變化部之外周側之例，但亦可將曲率半徑變化部之外周側形成於循環零件。

上述實施形態中，說明了螺帽之循環構造係設為端塞式(於螺帽本體形成貫通孔，且於螺帽本體之軸線方向之兩端部安裝有形成有方向轉換路徑12之循環零件之方式)之情形，但螺帽之循環構造亦可設為回管式(於螺帽本體安裝有形成有返回路徑之回管之方式)。

上述實施形態中，已說明將螺帽本體之負荷滾珠滾走溝之剖面形狀、及曲率半徑變化部之外周側之剖面形狀形成為包括兩條圓弧之哥德式弧形的溝形狀之例，但亦可將該等剖面形狀形成為包括單一之圓弧之圓拱溝形狀。

作為滾動體，除滾珠以外，亦可使用滾子。

本說明書係基於2013年5月31日申請之日本專利特願2013-114802。該內容全部包含於本文中。