TWI644037B - 滾珠循環管、滾珠螺桿裝置 - Google Patents

Abstract

形成將滾珠螺桿裝置(1)之滾動路之分離之2個部位連結的路徑而使滾珠(6)循環之滾珠循環管(4)，形成當安裝於滾珠螺桿裝置(1)時配置於在徑向上最遠離螺桿軸(2)之中心軸線之位置之外端的外端部(4a、4b)具有用於調整自螺桿軸(2)之中心軸線至外端之距離的調整區域。藉此，可容易安裝外嵌於螺帽及滾珠循環管(4)之零件。

Description

滾珠循環管、滾珠螺桿裝置

本發明係關於一種作為將旋轉運動轉換為線性運動之機械要素而用於例如轉向裝置或重物移動用裝置、加工用裝置、精密定位裝置等之滾珠螺桿裝置。

先前，如專利文獻1記載之發明所述，有如下滾珠螺桿裝置，其係藉由金屬製之套管於圓周方向覆蓋螺帽與滾珠循環管，藉此，將滾珠循環管固定於螺帽。

先前技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-141465號公報

然而，先前之滾珠螺桿裝置中，須調整形成於螺帽之用來嵌入滾珠循環管的切口之深度或螺帽之外徑尺寸，以使覆蓋滾珠循環管與螺帽之套管或轉子等零件之內周面適當地與滾珠循環管及螺帽相接，從而存在調整作業較花費工夫的問題。

鑒於上述問題，本發明之目的在於提供一種能安裝外嵌於螺 帽及滾珠循環管之零件的滾珠循環管及滾珠螺桿裝置。

為了解決上述問題，本發明提供一種滾珠循環管，其係用於滾珠螺桿裝置中，該滾珠螺桿裝置具有：外周形成有螺旋狀之第1滾動槽的螺桿軸、及具備供上述螺桿軸穿過內側之圓筒部且於上述圓筒部之內周面形成有與上述第1滾動槽對應之第2滾動槽的螺帽，於由上述第1滾動槽與上述第2滾動槽形成之滾動路內收容有複數個滾珠，該滾珠循環管形成將上述滾動路之分離之2個部位連結的路徑，使上述滾珠循環，其特徵在於：形成當安裝於上述滾珠螺桿裝置時配置於在徑向上最遠離上述螺桿軸之中心軸線之位置之外端的外端部具有用於調整自上述中心軸線至上述外端之距離的調整區域。

較佳為，上述外端部係突起部。

又，較佳為，上述外端部係較其他部分形成得更厚的厚壁部。

又，為了解決上述問題，本發明提供一種滾珠螺桿裝置，其特徵在於具有：螺桿軸，於外周形成有螺旋狀之第1滾動槽；螺帽，其具備供上述螺桿軸穿過內側之圓筒部，於上述圓筒部之內周面形成有與上述第1滾動槽對應之第2滾動槽；複數個滾珠，其係收容於由上述第1滾動槽與上述第2滾動槽形成之滾動路內；及滾珠循環管，其形成將上述滾動路之分離之2個部位連結的路徑，使 上述滾珠循環；上述滾珠循環管中，形成配置於在徑向上最遠離上述螺桿軸之中心軸線之位置之外端的外端部具備用於調整自上述中心軸線至上述外端的距離的調整裕度。

較佳為，上述外端部係突起部。

又，較佳為，上述外端部係較其他部分形成得更厚的厚壁部。

又，較佳為，進而具有將上述滾珠循環管固定於上述螺帽之固定構件。

又，較佳為，上述固定構件具有在上述徑向上從外方覆蓋上述滾珠循環管之一部分的固定部、與上述固定部形成為一體且安裝於上述圓筒部的安裝部，上述固定部之上述徑向外側之表面係形成配置於與上述圓筒部之外周面相同之圓柱面上的曲面。

根據本發明，可提供容易安裝外嵌於螺帽及滾珠循環管之零件的滾珠循環管及滾珠螺桿裝置。

1‧‧‧滾珠螺桿裝置

2‧‧‧螺桿軸

3‧‧‧螺帽

3a‧‧‧圓筒部

3b‧‧‧凸緣

3c‧‧‧切口部

4‧‧‧滾珠循環管

4a、4b‧‧‧突起部

4c、4d‧‧‧厚壁部

5‧‧‧暫時固定用蓋

5a‧‧‧固定部

5b‧‧‧安裝部

6‧‧‧滾珠

7‧‧‧套管

圖1係第1實施形態之滾珠螺桿裝置之俯視圖。

圖2係顯示第1實施形態之滾珠螺桿裝置之剖面的示意圖。

圖3係顯示第2實施形態之滾珠螺桿裝置之剖面的示意圖。

圖4係顯示第3實施形態之滾珠螺桿裝置之剖面的示意圖。

圖5係第1實施形態之變形例之滾珠螺桿裝置之俯視圖。

圖6係顯示第1實施形態之變形例之滾珠螺桿裝置之剖面的示意圖。

(第1實施形態)

以下，參照圖1及圖2對於本申請之第1實施形態之滾珠螺桿裝置、與安裝於該滾珠螺桿裝置之滾珠循環管進行說明。

圖1係本第1實施形態之滾珠螺桿裝置1之俯視圖。滾珠螺桿裝置1係由外周面形成有螺旋狀之第1滾動槽的螺桿軸2、外嵌於螺桿軸2之螺帽3、安裝於螺帽3且用以使複數個滾珠6(圖示於圖2)循環的滾珠循環管4、及作為將滾珠循環管4固定於螺帽3之固定構件的暫時固定用蓋5構成。

螺帽3具有圓筒狀之圓筒部3a、與在圓筒部3a之一端部與圓筒部3a形成為一體且向徑向外方延伸的凸緣3b。於螺帽3之內周面，形成有與形成於螺桿軸2之外周面之上述第1滾動槽對應的第2滾動槽。第1滾動槽與第2滾動槽形成供複數個滾珠6轉動之滾動路。

圖2係顯示本第1實施形態之滾珠螺桿裝置1之剖面的示意圖。顯示金屬製之套管7外嵌於螺帽3及滾珠循環管4的狀態。再者，套管7並非構成本第1實施形態之滾珠螺桿裝置1的零件。

複數個滾珠6收容於上述滾動路之間，螺桿軸2與螺帽3係藉由以螺桿軸2之中心軸線為中心相對旋轉而於螺桿軸2之延伸方向相對移動。

於螺帽3之圓筒部3a形成有切口部3c。切口部3c之兩端係 自圓筒部3a之外周面貫通至內周面。於切口部3c插入有滾珠循環管4。

滾珠循環用管4呈U字形整體形狀，內側是自一端部貫通至另一端部的空洞。滾珠循環用管4係自兩端部側插入至螺帽3之切口部3c。滾珠循環用管4之兩端部向滾動路內開放。藉此，若藉由螺桿軸2與螺帽3之相對旋轉而於滾動路內轉動的滾珠6到達滾珠循環用管4之任意一端部，藉由滾珠循環用管4撈起而進入至滾珠循環用管4內部，且自另一端部排出。如此，構成為，滾珠6能於滾動路與滾珠循環用管4內無限循環。

圖2中，顯示滾珠循環用管4藉由套管7而固定於螺帽3之狀態，但於安裝套管7之前，該滾珠循環用管4係藉由暫時固定用蓋5暫時固定於螺帽3。

暫時固定用蓋5係由自螺帽3之徑向外側覆蓋滾珠循環用管4之中央部的固定部5a、及於該固定部5a之兩側與固定部5a形成為一體的安裝部5b構成。如圖2所示，暫時固定用蓋5之固定部5a具有未達到套管7之內周面之厚度。即，暫時固定用蓋5之固定部5a之徑向外側之面配置於在徑向較圓筒部3a之外周面更靠近中心軸的位置。

暫時固定用蓋5可藉由使其安裝部5b卡合於螺帽形成於螺帽3之卡合部而容易地安裝於螺帽3。藉此，可容易防止滾珠循環用管4、甚至複數個滾珠6於將套管7安裝於滾珠螺桿裝置1之螺帽3之前、例如於輸送時自螺帽3脫落。又，因暫時固定用蓋5配置於較套管7之內周面更靠徑向內側，故而，無需卸下暫時固定用蓋5便能安裝套管7，能防止滾珠循環用管4於套管7之安裝作業中脫落。

進而，先前，作為滾珠循環管4之暫時固定，還採用利用筒狀構件覆蓋滾珠循環管4及螺帽3之方法，但筒狀構件能與螺帽3相對旋轉，無法進行扭矩傳遞，故而，無法用於螺帽旋轉型滾珠螺桿裝置中。對此，根據本第1實施形態，因能將轉子等以可進行扭矩傳遞之方式安裝於螺帽3，故而能將滾珠螺桿裝置1用於螺帽旋轉中。

滾珠循環用管4於將暫時固定用蓋5夾於其間的兩側之外周面，具有以於螺桿軸2之徑向上向外方突出之方式配置的一對突起部4a、4b。突起部4a、4b呈大致半球狀，且以達到與螺帽3之圓筒部3a之外周面相同的圓柱面之高度突出。因此，當使套管7外嵌於螺帽3時，突起部4a、4b與套管7之內周面相接。

利用如此之構成，藉由調整突起部4a、4b之突出高度，使突起部4a、4b之前端接觸於套管7之內周面，從而容易利用套管7將滾珠循環管4固定於螺帽3。即，配置於最遠離螺桿軸2之中心軸線之位置的作為外端部的突起部4a、4b具備用於使與套管7嵌合之調整區域。藉此，無需為了安裝套管7而調整螺帽3之切口部3c之深度、或螺帽3之圓筒部3a之外徑尺寸、套管7之內周面之形狀等形狀或尺寸。又，如此構成之滾珠循環管4能對應於各種外徑之螺帽3。作為突起部4a、4b之突出高度之調整，有例如以下方法：預先提高突起部4a、4b，即，設定為突出部4a、4b之前端位於較套管7之內周面更靠徑向外側的高度，再根據作為安裝對象之螺帽3之外徑尺寸或切口深度、製造誤差等對突起部4a、4b進行研削。

(第2實施形態)

繼而，參照圖3對於本申請之第2實施形態之滾珠螺桿裝置1進行說 明。本第2實施形態之滾珠螺桿裝置1除了暫時固定用蓋之構成外，其他構成均與上述第1實施形態之滾珠螺桿裝置1相同。因此，本第2實施形態之說明中，對於與上述第1實施形態之滾珠螺桿裝置1對應之部分標注與第1實施形態相同的參照符號，省略與第1實施形態重複之說明，而對於暫時固定用蓋5之構成與本第2實施形態特有之效果進行說明。

圖3係顯示本第2實施形態之滾珠螺桿裝置1之剖面的示意圖。如圖3所示，於暫時固定用蓋5中，與滾珠循環管4相接之固定部5a係與套管7之內周面相接。亦即，暫時固定用蓋5中，徑向外側之固定部5a之表面具有與螺帽3之圓筒部3a之外周面相同的曲率半徑，且形成配置於與螺帽3之圓筒部3a之外周面相同的圓柱面上的曲面。

根據本第2實施形態，除了上述第1實施形態之效果之外，因於2個突起部4a、4b、及暫時固定用蓋5之固定部5a之3點與套管7之內周面相接，故而能更牢固地對滾珠循環管4進行固定。

(第3實施形態)

繼而，參照圖4對於本申請之第3實施形態之滾珠螺桿裝置1進行說明。本第3實施形態之滾珠螺桿裝置1除了滾珠循環管4之構成外，其他構成均與上述第2實施形態之滾珠螺桿裝置1相同。因此，本第3實施形態之說明中，對於與上述第2實施形態之滾珠螺桿裝置1對應之部分標注與第2實施形態相同的參照符號，省略與第2實施形態重複之說明，而對於滾珠循環管4之構成與本第3實施形態特有之效果進行說明。

圖4係顯示本第3實施形態之滾珠螺桿裝置1之剖面的示意圖。如圖4所示，滾珠循環管4係配置於套管7側之部分、即配置於螺桿 軸2之徑向外側之部分除中央部之外，形成為較其他部分更厚。亦即，在螺桿軸2之徑向配置於外側的滾珠循環管4之部分具有厚壁部4c、4d，該厚壁部4c、4d係以壁厚隨著自滾珠循環管4之中央部朝向兩端部側而逐漸變厚的方式形成，兩端部係以壁厚隨著朝向端面側而逐漸變薄的方式形成。

本第3實施形態中，厚壁部4c、4d作為調整區域發揮功能，能獲得與上述第2實施形態相同的效果。

以上，為了便於理解本案發明而列舉具體的實施形態進行了說明，但本案發明並不限於該等實施形態，可進行各種變更、改良。

例如，突起部4a、4b之形狀並不限於上述實施形態之形狀，可採用各種能作為調整區域發揮功能之形狀。例如可採用圓錐形狀、半圓柱形狀等。

又，上述實施形態中，為了將滾珠循環管4暫時固定於螺帽3而採用暫時固定用蓋5，但暫時固定手段並不限於此。尤其是於第1實施形態中，因採用暫時固定用蓋5與套管7不相接之構成，故而，可採用暫時固定用蓋5以外之各種暫時固定手段。

作為暫時固定蓋5，除了上述實施形態之外，亦可如圖5及圖6所示採用平面形狀呈圓形且其圓周部與螺帽3結合之暫時固定蓋5。根據此種暫時固定蓋5，能於圓周方向以良好的平衡性對抗滾珠循環管4欲從螺帽3脫離之力。

如以上所述，根據本發明，能提供容易安裝外嵌於螺帽及滾珠循環管之零件的滾珠循環管及滾珠螺桿裝置。

Claims (8)

1. 一種滾珠循環管，其係用於滾珠螺桿裝置中，該滾珠螺桿裝置具有：外周形成有螺旋狀之第1滾動槽的螺桿軸、及具備供上述螺桿軸穿過內側之圓筒部且於上述圓筒部之內周面形成有與上述第1滾動槽對應之第2滾動槽的螺帽，於由上述第1滾動槽與上述第2滾動槽形成之滾動路內收容有複數個滾珠，形成將上述滾動路之分離之2個部位連結的路徑，使上述滾珠循環，其特徵在於：當安裝於上述滾珠螺桿裝置時，形成配置在於徑向上最遠離上述螺桿軸之中心軸線之位置之外端的外端部，具有用於調整自上述中心軸線至上述外端之距離的調整區域。
2. 如申請專利範圍第1項之滾珠循環管，其中，上述外端部係突起部。
3. 如申請專利範圍第1項之滾珠循環管，其中，上述外端部係較其他部分形成得更厚的厚壁部。
4. 一種滾珠螺桿裝置，其特徵在於，具有：螺桿軸，於外周形成有螺旋狀之第1滾動槽；螺帽，其具備供上述螺桿軸穿過內側之圓筒部，於上述圓筒部之內周面形成有與上述第1滾動槽對應之第2滾動槽；複數個滾珠，其係收容於由上述第1滾動槽與上述第2滾動槽形成之滾動路內；及滾珠循環管，其形成將上述滾動路之分離之2個部位連結的路徑，使上述滾珠循環； 上述滾珠循環管中，形成配置在於徑向上最遠離上述螺桿軸之中心軸線之位置之外端的外端部，具備用於調整自上述中心軸線至上述外端的距離的調整區域。
5. 如申請專利範圍第4項之滾珠螺桿裝置，其中，上述外端部係突起部。
6. 如申請專利範圍第4項之滾珠螺桿裝置，其中，上述外端部係較其他部分形成得更厚的厚壁部。
7. 如申請專利範圍第4至6項中任一項之滾珠螺桿裝置，其進而具有將上述滾珠循環管固定於上述螺帽之固定構件。
8. 如申請專利範圍第4至6項中任一項之滾珠螺桿裝置，其中，上述固定構件具有在上述徑向上從外方覆蓋上述滾珠循環管之一部分的固定部、與上述固定部形成為一體且安裝於上述圓筒部的安裝部，上述固定部之上述徑向外側之表面，係形成配置在與上述圓筒部之外周面相同之圓柱面上的曲面。