TWI644036B - 滾珠螺桿 - Google Patents

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TWI644036B
TWI644036B TW104102983A TW104102983A TWI644036B TW I644036 B TWI644036 B TW I644036B TW 104102983 A TW104102983 A TW 104102983A TW 104102983 A TW104102983 A TW 104102983A TW I644036 B TWI644036 B TW I644036B
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Inventor
鈴木敦士
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日商Thk股份有限公司
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
    • F16H25/2219Axially mounted end-deflectors

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Abstract

提供一種滾珠螺桿,其可使滾珠在循環構件之返回路徑中滑順地進行移動。本發明之滾珠螺桿係具備有:螺桿軸1,其在外周面上具有螺旋之滾珠滾動槽1a;螺帽2,其在內周面上具有對向於上述滾珠滾動槽1a之螺旋之負荷滾珠滾動槽2a;循環構件4,其形成有將螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之一端與另一端加以連接之返回路徑7之至少一部分;及可循環之複數個滾珠3。在循環構件4之返回路徑7b之外周側上,形成有在二點以上與滾珠3產生接觸之接觸部8。循環構件4之接觸部8係配合作用在滾珠3上之離心力之方向的變化而產生扭轉。

Description

滾珠螺桿
本發明係關於一種於螺桿軸與螺帽之間可滾動運動地介設複數個滾珠之滾珠螺桿。
滾珠螺桿具備螺桿軸、螺帽、及介設於螺桿軸與螺帽之間的複數個滾珠。於螺桿軸之外周面形成有螺旋之滾珠滾動槽。於螺帽之內周面形成有與螺桿軸之滾珠滾動槽對向之螺旋之負荷滾珠滾動槽。複數個滾珠可滾動運動地介設於螺桿軸之滾珠滾動槽與螺帽之負荷滾珠滾動槽之間。若使螺桿軸對於螺帽相對地進行旋轉,則滾珠於其等之間滾動運動。由於藉由滾珠之滾動運動可獲得輕快之動作,因此其可作為將旋轉運動轉換為直線運動或將直線運動轉換為旋轉運動之機械要素而使用。
於螺帽設置有用以使滾珠循環之循環構件。於循環構件形成有連接螺帽之負荷滾珠滾動槽之一端與另一端之返回路徑之整個返回路徑或一部分返回路徑。形成有整個返回路徑之循環構件具有連接螺帽之負荷滾珠滾動槽之一端與另一端之返回管。形成有返回路徑之一部分之循環構件具有配置於與螺帽之軸線平行之貫穿孔之端部之端塊。於端塊形成有連接螺帽之負荷滾珠滾動槽之一端與貫穿孔之返回路徑。
典型之循環構件之返回路徑,具備配置於螺帽之負荷 滾珠滾動槽之切線方向之直線部、及連接於直線部而改變滾珠之行進方向之圓弧部。滾珠移動於螺旋之負荷滾珠滾動槽時,於螺帽之半徑方向對滾珠作用離心力。若滾珠自負荷滾珠滾動槽進入循環構件之返回路徑之直線部,則滾珠被自離心力解放而於直線部直線移動。滾珠經移動於直線部後,於圓弧部移動以改變行進方向。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2009-30809號公報
然而,離心力也會對移動於循環構件之圓弧部之滾珠產生作用。滾珠因離心力而一方面沿著圓弧部外側之壁一方面移動。由於循環構件之圓弧部之截面形狀係大於滾珠之直徑之圓,因此,滾珠僅由一點接觸於圓弧部之內周面。因此,於圓弧部之截面上無法確定滾珠之位置,只要作用於滾珠之離心力之方向有些許變化,滾珠就會相對於行進方向左右蛇行。這即為滾珠無法維持滑順地行進之原因之一。
因此,本發明之目的在於提供一種滾珠螺桿,其可使滾珠於循環構件之返回路徑中滑順地移動。
用於解決上述課題,本發明之一態樣之滾珠螺桿,係具備有:螺桿軸,其在外周面上具有螺旋之滾珠滾動槽;螺帽,其在內周面上具有對向於上述滾珠滾動槽之螺旋之負荷滾珠滾動 槽;循環構件,其形成有將上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽之一端與另一端加以連接之返回路徑之至少一部分;及複數個滾珠,其排列在上述螺桿軸之滾珠滾動槽與上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽之間之負荷滾珠滾動路徑及上述返回路徑,該滾珠螺桿係在上述循環構件之上述返回路徑之外周側上,形成有二點以上與上述滾珠產生接觸之接觸部,上述循環構件之上述接觸部係配合作用在上述滾珠上之離心力之方向的變化而產生扭轉。
根據本發明,由於滾珠一方面在二點以上接觸於接觸部一方面移動於循環構件之曲線之返回路徑,因此於返回路徑之截面上,滾珠之位置穩定,且滾珠以整齊排列之狀態移動於循環構件之返回路徑。由於接觸部係配合作用於滾珠之離心力之方向之變化而扭轉,因此即使離心力之方向變化,返回路徑之截面中之滾珠之位置仍維持穩定。因此,滾珠之無意義之運動變得更少,滾珠之運動更滑順。
1‧‧‧螺桿軸
1a‧‧‧滾珠滾動槽
2‧‧‧螺帽
2-1‧‧‧本體部
2-2‧‧‧凸緣
2a‧‧‧負荷滾珠滾動槽
2b‧‧‧裝設孔
2c‧‧‧安裝孔
3‧‧‧滾珠
4‧‧‧端塊(循環構件)
4a‧‧‧內側
4b‧‧‧外側
5‧‧‧突起
7‧‧‧返回路徑
7a‧‧‧貫穿孔
7b‧‧‧端塊之返回部(返回路徑)
7b’‧‧‧習知之端塊之返回部
7b1‧‧‧端部
7b2‧‧‧圓弧部
7b3‧‧‧第一曲線部
7b4‧‧‧第二曲線部
8、18、28、38‧‧‧接觸部
11‧‧‧內周側
12‧‧‧撈起部
14‧‧‧返回路徑之中心線
18a‧‧‧直線
28a‧‧‧直線
38a‧‧‧突起
L1‧‧‧一點鏈線
L2‧‧‧二點鏈線
L3‧‧‧三點鏈線
圖1為本發明之一實施形態之滾珠螺桿之外觀立體圖。
圖2(a)為螺帽之外觀立體圖,圖2(b)為裝設於螺帽之端塊之外觀立體圖。
圖3為滾珠螺桿之側視圖。
圖4為裝設有端塊之螺帽之立體圖。
圖5為端塊之外觀立體圖。
圖6為沿螺帽之貫穿孔之剖視圖。
圖7為端塊之分解立體圖。
圖8顯示端塊之返回部之中心線(圖8(a)顯示自螺帽之軸線方向觀察之返回部之中心線,圖8(b)顯示自螺帽之側面觀察之返回部之中心線)。
圖9為顯示離心力之計算方法之示意圖。
圖10為顯示離心力之方向與接觸部之位置之關係之圖(圖10(a)顯示本發明例,圖10(b)顯示比較例)。
圖11為顯示接觸部之其他例之圖(圖11(a)顯示由三條直線構成接觸部之例子,圖11(b)顯示由五條直線構成接觸部之例子,圖11(c)顯示由三個突起構成接觸部之例子)。
圖12為顯示對自滾珠作用於端塊之接觸力進行解析之結果之圖(圖12(a)為在XZ平面之端塊之剖視圖,圖12(b)為在YZ平面之端塊之剖視圖)。
下面參照所附圖式,對本發明之一實施形態之滾珠螺桿詳細進行說明。圖1為顯示本發明之一實施形態之滾珠螺桿之外觀立體圖。如圖1所示,滾珠螺桿具備螺桿軸1、及圍繞螺桿軸1且軸線與螺桿軸1共有之螺帽2。
於螺桿軸1之外周面形成有具有一定之導程之螺旋之滾珠滾動槽1a。滾珠滾動槽1a之截面形狀,係將二個圓弧組合而成之哥德式弧形槽。哥德式弧形槽之圓弧之半徑,係較滾珠3(參照圖3)之半徑大。滾珠3係二點接觸於螺桿軸1之滾珠滾動槽1a。滾珠滾動槽1a之條數可適宜設定為一條、二條、三條等。
圖2(a)為顯示自螺桿軸1拆下之螺帽2之外觀立體 圖。螺帽2具備圓筒之本體部2-1、及設於本體部2-1之軸線方向之一端部之凸緣2-2。於凸緣2-2開設有用以將螺帽2安裝於對象構件之安裝孔2c。於螺帽2之內周面形成有與螺桿軸1之滾珠滾動槽1a對向之螺旋之負荷滾珠滾動槽2a。負荷滾珠滾動槽2a之導程及條數,係與滾珠滾動槽1a之導程及條數相等。負荷滾珠滾動槽2a之截面形狀,也是將二個圓弧組合而成之哥德式弧形槽。
如圖1所示,於螺帽2之軸線方向之兩端部裝設有作為用以使滾珠3循環之循環構件之一對端塊4。圖1僅顯示螺帽2之外面側之端塊4,但於螺帽2之裏面側也設置有端塊4。如圖2(a)所示,於螺帽2之軸線方向之端面開設有用以裝設端塊4之裝設孔2b。端塊4嵌入螺帽2之裝設孔2b。
圖3為顯示滾珠螺桿之循環路徑之示意圖。該圖3中顯示拆下了凸緣2-2之螺帽2。於螺桿軸1之滾珠滾動槽1a與螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之間配置有複數個滾珠3。於螺桿軸1之滾珠滾動槽1a與螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之間構成負荷滾珠滾動路徑。於負荷滾珠滾動路徑中,滾珠3係於螺帽2與螺桿軸1之間一方面接受負載一方面滾動。
於螺帽2形成有連接負荷滾珠滾動槽2a之一端與另一端之返回路徑7。返回路徑7中也配置有複數個滾珠3。於螺帽2形成有平行於螺帽2之軸線之貫穿孔7a。於螺帽2之貫穿孔7a之兩端部配置有端塊4。返回路徑7係由螺帽2之貫穿孔7a及端塊4之返回部7b所構成。滾動至負荷滾珠滾動槽2a之一端之滾珠3,進入返回路徑7內,經由返回路徑7返回至負荷滾珠滾動槽2a之另一端。然後,再滾動至負荷滾珠滾動槽2a之一端。返回路徑7 之內徑係較滾珠3之直徑大,滾珠3於返回路徑7中被自負載中解放。
圖4為顯示裝設有端塊4之螺帽2之立體圖。圖4中,以虛線顯示端塊4之返回部7b及負荷滾珠滾動槽2a,以一點鏈線顯示貫穿孔7a。如上述,端塊4之返回部7b係連接螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之一端與貫穿孔7a。端塊4之返回部7b之中心線,係以對移動於返回部7b之滾珠3作用離心力之方式於返回部7b之全長形成為曲線。端塊4之返回部7b之中心線之形狀容待後述。於螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之一端部形成有以圖4中斜線部所示之突起5。於端塊4之返回部7b之外周側形成有由後述之哥德式弧形槽構成之接觸部8。接觸部8之哥德式弧形槽之深度,係較螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之哥德式弧形槽之深度深。突起5係由傾斜面構成,以防止於螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a與端塊4之接觸部8之間產生階差。
圖5為顯示端塊4之詳細圖。端塊4之返回部7b之中心線,係能將離心力作用於滾珠3之曲線。圖5中之三點鏈線L3顯示返回部7b之外周側與內周側之邊界。對於移動於返回部7b之滾珠3,作用朝向返回部7b之外周側之離心力。為了使受到離心力之滾珠3之位置穩定,需要使返回部7b之外周側以二點以上接觸於滾珠3。因此,於返回部7b之外周側形成有二點接觸於滾珠3之接觸部8。接觸部8之截面形狀係由二個圓弧構成之哥德式弧形槽。哥德式弧形槽之圓弧半徑係較滾珠3之半徑大。圖5中以二點鏈線L2顯示於滾珠3之行進方向上每隔一定間隔切斷之接觸部8之形狀。圖5中之一點鏈線L1係連結接觸部8之底部之線。
對移動於端塊4之返回部7b之滾珠3作用之離心力,係隨著滾珠3之行進方向之位置變化而變化。下面對離心力之方向之變化進行說明。連接於螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之返回部7b之端部7b1中,與負荷滾珠滾動槽2a同樣朝螺帽2之半徑方向作用有離心力。接觸部8之底部連續於負荷滾珠滾動槽2a之底部。如圖8(a)所示,於自螺帽2之軸線方向觀察時,於返回部7b之端部,朝螺帽2之半徑方向(1)作用離心力。
另一方面,於端塊4之返回部7b之途中,為了改變滾珠3之方向,形成有由中心線單一之圓弧構成圓弧部7b2。關於圓弧部7b2容待後述。如圖8(b)所示,於自螺帽2之側面觀察時,於返回部7b之圓弧部7b2中,朝圓弧部7b2之半徑方向(2)對滾珠3作用離心力。離心力之方向(1)與離心力之方向(2)不同。為了即使離心力之方向伴隨著滾珠3之行進方向之位置變化而發生變化,仍能使滾珠3之位置穩定,接觸部8係根據作用於滾珠3之離心力之方向之變化而以返回部7b之中心線為中心被扭轉。端塊4之返回部7b係於圓弧部7b2與端部7b1之間扭轉。如圖5所示,連結接觸部8之底部之線L1也根據接觸部8之扭轉而扭轉90~110度左右。
如圖5所示,端塊4之返回部7b之內周側11之截面形狀形成為半圓。於返回部7b之內周側11之端部形成有將滾動於螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之滾珠3向返回部7b內撈起之撈起部12。由於滾珠3一方面接觸於返回部7b之外周側之接觸部8一方面移動,因此不是抵接於返回部7b之內周側11之撈起部12而被導向返回部7b內。撈起部12係為了即使為脫離循環軌道或速度慢 之滾珠3仍可確實地將滾珠3導向返回部7b內而設置。返回部7b之內周側11之半圓之半徑係與貫穿孔7a之半徑相等。
圖6為顯示沿螺帽2之貫穿孔7a之剖視圖。圖6中之一點鏈線顯示端塊4之返回部7b之中心線14。返回部7b之中心線14,其一端部(圖6之下端部)連繫於負荷滾珠滾動槽2a之中心線,另一端部(圖6之上端部)連繫於貫穿孔7a之中心線。圖7為顯示裝設於螺帽2之端塊4之分解立體圖。為了便於製造,端塊4被分割為內側4a及外側4b之二塊。分割面係與圖5之三點鏈線所示之返回部7b之內周側與外周側之邊界L3不同。再者,本實施形態中,於分割面上不存在邊界L3,但也可為於分割面上存在邊界L3。
圖8顯示端塊4之返回部7b之中心線14。圖8(a)顯示自螺帽2之軸線方向觀察之返回部7b之中心線14,圖8(b)顯示自螺帽2之側面觀察之返回部7b之中心線14。如上述,返回部7b連接螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a與螺帽2之貫穿孔7a。如圖8(a)所示,於自螺帽2之軸向觀察時,返回部7b之端部7b1附近之中心線14之曲率,係與螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之曲率一致。其中,螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之曲率半徑為BCD(Ball Circle Diameter)之1/2。曲率為曲率半徑之倒數。並且,返回部7b之中心線14之曲率,係隨著自負荷滾珠滾動槽2a分離而逐漸減小。本實施形態中,曲率連續地減小。曲率連續地變化之曲線,可使用克羅梭曲線、木條曲線(Spline curve)等。
藉由依此方式構成端塊4之返回部7b之中心線14,可確保螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a與返回部7b之離心力之連續性,並隨著靠近貫穿孔7a可減小螺帽2之半徑方向之離心力。於 貫穿孔7a中,由於滾珠3移動於直線軌道,因而對滾珠3不施加離心力。隨著靠近貫穿孔7a而減小離心力,還可確保螺帽2之貫穿孔7a與直線軌道之離心力之連續性。
如圖8(b)所示,自螺帽2之側面觀察時,端塊4之返回部7b具備中心線14由圓弧構成之圓弧部7b2、連接於螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之端部7b1、連接圓弧部7b2與端部7b1之第一曲線部7b3、及連接圓弧部7b2與貫穿孔7a之第二曲線部7b4。
圓弧部7b2係由中心線14單一之圓弧構成,具有改變滾珠3之方向之功能。圖8(b)中以角度θ顯示圓弧部7b2之區間。
如圖8(b)所示,自螺帽2之側面觀察時,端部7b1係根據螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之導程而使中心線14傾斜,於將螺帽2之軸線配置於水平方向(X軸)時,端部7b1之相對於垂直方向(Z軸)之傾斜角θ1係與螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之導程角相等。
如圖8(b)所示,自螺帽2之側面觀察時,第一曲線部7b3係以中心線14之切線方向及曲率連續之方式連接端部7b1與圓弧部7b2。第一曲線部7b3之曲率在與端部7b1之連接部分為零,於與圓弧部7b2之連接部分,則與圓弧部7b2之曲率相等。
如圖8(b)所示,自螺帽2之側面觀察時,第二曲線部7b4係以中心線14之切線方向及曲率連續之方式連接圓弧部7b2與貫穿孔7a。第二曲線部7b4之曲率在與圓弧部7b2之連接部分,與圓弧部7b2之曲率相等,於與貫穿孔7a之連接部分則為零。第一及第二曲線部7b3、7b4可使用克羅梭曲線、木條曲線等之曲率連續之曲線。
端塊4之返回部7b之中心線14,係使圖8(a)所示之二維曲線與圖8(b)所示之二維曲線複合而成之三維曲線。只要能以圖8(a)及圖8(b)所示之二維曲線確保曲率之連續性,則於三維曲線中也可確保曲率之連續性。藉由確保曲率之連續性,可防止產生急遽之離心力之變化。
作用於滾珠3之離心力之方向之計算方法如下。於以數式表示端塊4之返回部7b之中心線14之情況下,藉由進行二階微分可求取離心力之方向。如圖9所示,即使於僅以座標顯示返回部7b之中心線14之情況下,也可如數式1所示自返回部7b之中心線14之座標求取離心力之方向。只要於求取作用於滾珠3之離心力之方向後,作成以離心力之方向為底之接觸部8即可。
其中,r為位置向量,v為速度向量,a為加速度向量。下標之-1、0、1表示位置。
圖10(a)為顯示端塊4之返回部7b之剖視圖。為了使受到離心力之滾珠3之位置穩定,需要有二點以上之接觸點。於圖10(a)之例子中,將接觸部8之截面形狀作成哥德式弧形槽,從而使接觸部8以二點P1、P2接觸於滾珠3。接觸部8與滾珠3之接觸點,係相對於作用於滾珠3之離心力之方向D而左右對稱地配置。
圖10(b)顯示作為比較例而以一點與滾珠3接觸之習 知之端塊之返回部7b’之截面。於返回部7b’之內周面與滾珠3以一點P3接觸之情況下,若離心力之方向D變化,則滾珠3朝左右方向偏移,位置變得不穩定。
圖11(a)、(b)、(c)顯示端塊4之返回部7b之截面形狀之其他例子。圖11(a)顯示由三條直線構成接觸部18之例子。兩側之二條直線18a接觸於滾珠3。圖11(b)顯示由五條直線構成接觸部28之例子。除中央之直線以外之四條直線28a接觸於滾珠3,接觸部28以四點接觸於滾珠3。圖11(c)顯示由三個突起38a構成接觸部38之例子。接觸部38以三點接觸於滾珠3。如此,只要接觸部8、18、28、38與滾珠3之接觸點為二點以上,即可為任意數,接觸部8、18、28、38之截面形狀,也可將圓弧、直線、突起等任意地組合而成。
以上對本實施形態之滾珠螺桿之構成詳細地進行了說明。根據本實施形態之滾珠螺桿,可獲得以下之功效。
滾珠3係一方面以二點接觸於接觸部8一方面移動於端塊4之曲線之返回部7b,因此於返回部7b之截面中,滾珠3之位置穩定,滾珠3以整齊排列之狀態移動於端塊4之返回部7b。由於接觸部8係根據作用於滾珠3之離心力之方向之變化而扭轉,因此即使離心力之方向變化,返回部7b之截面中之滾珠3之位置仍保持穩定。因此,滾珠3之無意義之動作變少,可使滾珠3之運動變得更滑順。
端塊4之接觸部8係於圓弧部7b2與端部7b1之間扭轉,因此即使於改變滾珠3之方向之圓弧部7b2與連接於負荷滾珠滾動槽2a之端部7b1之間,離心力之方向發生變化,滾珠3之位 置仍穩定。
自螺帽2之軸線方向觀察時,端塊4之返回部7b之中心線14,形成為隨著自螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a分離,曲率逐漸變小之曲線,因此,可使離心力作用於自螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a進入端塊4之返回部7b後之滾珠3,從而,進入端塊4之返回部7b後之滾珠3之位置穩定。返回部7b之中心線14之曲率隨著越靠近貫穿孔7a而變得越小,因此還可確保貫穿孔7a與直線軌道之離心力之連續性。進而,由於滾珠3一方面接觸於端塊4之返回部7b之外周側一方面移動,因此,返回路徑7b之內周側之撈起部12與滾珠3之接觸減少,從而可提高撈起部12之壽命。
自螺帽2之側面觀察時,由於端塊4之返回部7b具備圓弧部7b2、連接於螺帽2之負荷滾珠滾動槽2a之端部7b1、以中心線14之曲率連續之方式連接圓弧部7b2與端部7b1之第一曲線部7b3、及以中心線14之曲率連續之方式連接圓弧部7b2與貫穿孔7a之第二曲線部7b4,因此可提高返回部7b之離心力之連續性。
於端塊4之返回部7b之截面觀察時,端塊4之接觸部8、18、28、38之與滾珠3之接觸點,係相對於作用於滾珠3之離心力之方向而左右對稱地配置,因而可對滾珠3作用與離心力之方向相反方向之反力,從而可使滾珠3之位置穩定。
實施例1
於對圖1所示之滾珠螺桿之螺帽2施加軸線方向之負荷負載,使螺桿軸1旋轉時,對產生於端塊4之與滾珠3之接觸力進行了解析。圖12顯示其解析結果。圖12(a)為在XZ平面之端塊4之剖視圖,圖12(b)為在YZ平面之端塊4之剖視圖。以圖中之● 描繪之部分為滾珠3接觸於返回部7b之接觸部8。滾珠3僅接觸於返回部7b之外周側之接觸部8,幾乎不會接觸於返回部7b之內周側之撈起部12。滾珠3與接觸部8之接觸力也為整體穩定之較小值,也無局部急遽增大之情形。由於以●描繪之部分有扭轉,因此接觸部8也扭轉。
再者,本發明不限於上述具體化之實施形態,於未改變本發明之實質之範圍內,可將各式各樣之實施形態具體化。
上述實施形態中,作為循環構件,對形成有返回路徑之一部分之端塊之例子進行了說明,但作為循環構件,也可使用形成有整個返回路徑之返回管。
上述實施形態中,將端塊之返回部之中心線之全長形成為能將離心力作用於滾珠之曲線,但也可將端塊之返回部之中心線之一部分設為直線。
上述實施形態中,將圖8(a)所示之二維曲線與圖8(b)所示之二維曲線複合而形成三維曲線,但也可對三維之位置進行描繪,且以三維之木條曲線(亦即曲率連續之NURBS曲線等之木條曲線)或三維之克羅梭曲線對描繪之點進行插補(interpolation),來構成三維之曲線。
上述實施形態中,將端塊之返回部之內周側之截面作成半圓,但也可作成哥德式弧形槽。
上述實施形態中,將螺桿軸之滾珠滾動槽及螺帽之負荷滾珠滾動槽之截面形狀作成由二個圓弧構成之哥德式弧形槽,但也可作成由一個圓弧構成之圓弧形槽。
本說明書係基於2014年1月31日提出申請之特願 2014-016305者。其內容全部包含於本說明書中。

Claims (5)

  1. 一種滾珠螺桿,其具備有:螺桿軸,其在外周面上具有螺旋之滾珠滾動槽;螺帽,其在內周面上具有對向於上述滾珠滾動槽之螺旋之負荷滾珠滾動槽;循環構件,其形成有將上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽之一端與另一端加以連接之返回路徑之至少一部分;及複數個滾珠,其排列在上述螺桿軸之上述滾珠滾動槽與上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽之間、及上述返回路徑,在上述循環構件之上述返回路徑之外周側上,形成有在二點以上與上述滾珠產生接觸之接觸部,上述循環構件之上述接觸部係配合作用在上述滾珠上之離心力之方向的變化而產生扭轉,上述循環構件之上述返回路徑係具備有:圓弧部,其中心線為由圓弧所構成;及端部,其被連接至上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽,上述循環構件之上述接觸部係在上述圓弧部與上述端部之間產生扭轉。
  2. 一種滾珠螺桿,其具備有:螺桿軸,其在外周面上具有螺旋之滾珠滾動槽;螺帽,其在內周面上具有對向於上述滾珠滾動槽之螺旋之負荷滾珠滾動槽;循環構件,其形成有將上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽之一端與另一端加以連接之返回路徑之至少一部分;及 複數個滾珠,其排列在上述螺桿軸之上述滾珠滾動槽與上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽之間、及上述返回路徑,在上述循環構件之上述返回路徑之外周側上,形成有在二點以上與上述滾珠產生接觸之接觸部,上述循環構件之上述接觸部係配合作用在上述滾珠上之離心力之方向的變化而產生扭轉,在上述螺帽上設置有與上述螺帽之軸線呈平行之貫穿孔,在上述循環構件上形成有返回部,該返回部係配置在上述螺帽之上述貫穿孔之端部,且將上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽之一端與上述貫穿孔加以連接,在上述循環構件之上述返回部之外周側上,形成有上述接觸部,而自上述螺帽之軸向進行觀察之時,上述循環構件之上述返回部之中心線,係形成為隨著自上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽產生分離而曲率為逐漸變小之曲線。
  3. 如申請專利範圍第1項之滾珠螺桿,其中,在上述螺帽上設置有與上述螺帽之軸線呈平行之貫穿孔,在上述循環構件上形成有返回部,該返回部係配置在上述螺帽之上述貫穿孔之端部,且將上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽之一端與上述貫穿孔加以連接,在上述循環構件之上述返回部之外周側上,形成有上述接觸部,而自上述螺帽之軸向進行觀察之時,上述循環構件之上述返回部之中心線,係形成為隨著自上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽產生分離而曲率為逐漸變小之曲線。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之滾珠螺桿,其中,自上述螺帽之 側面進行觀察之時,上述循環構件之上述返回路徑係具備有:圓弧部,其中心線為由圓弧所構成;端部,其配合上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽之導程而使中心線被加以傾斜,且被連接至上述螺帽之上述負荷滾珠滾動槽;第一曲線部,其以中心線之曲率為連續之方式連接上述圓弧部與上述端部;及第二曲線部,其以中心線之曲率為連續之方式連接上述圓弧部與上述貫穿孔。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之滾珠螺桿,其中,在上述循環構件之上述返回路徑之截面進行觀察之時,上述循環構件之上述接觸部之與上述滾珠的接觸點,係相對於作用在上述滾珠上之離心力的方向而以左右對稱之方式加以配置。
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