TWI539101B - Ball screw - Google Patents

Description

滾珠螺桿

本發明是關於雙螺帽預壓式滾珠螺桿。

滾珠螺桿，於工作機械、測量機械、射出成型機等，是做為執行搬運或精密定位時使用的裝置。滾珠螺桿之預壓施加的方式，有在二個螺帽之間設置預壓施加機構的雙螺帽預壓式。

即，雙螺帽預壓式滾珠螺桿，具有：在內圍面形成有螺旋溝槽的二個螺帽；在外圍面形成有螺旋溝槽且插通在上述兩螺帽的螺軸；配置在由上述螺帽之螺旋溝槽和上述螺軸之螺旋溝槽所形成的軌道之間的滾珠；讓上述滾珠從上述軌道之終點返回至起點的滾珠返回路徑；及配置在兩螺帽間，將軸方向之力朝反向對各螺帽施加的預壓施加機構，構成為透過滾動在上述軌道內的上述滾珠，使上述二個螺帽一體對螺軸相對移動的裝置。

雙螺帽預壓式滾珠螺桿的習知例，例如有專利文獻1所記載的技術。於該例中，預壓施加機構由隔片和平行鍵所構成。具體而言，將根據預壓施加量之厚度的隔片夾在 兩螺帽間之後，為了保持預壓，是對設置在隔片和兩螺帽的凹部安裝平行鍵，藉此固定著隔片和兩螺帽。

於平行鍵的兩端形成有螺絲插通孔，與此對應的內螺紋孔形成在兩螺帽的上述凹部。此外，將通過螺絲插通孔之安裝用螺絲的前端螺合在上述凹部的內螺紋，藉此使平行鍵固定在兩螺帽。

雙螺帽預壓式滾珠螺桿的另一習知例，例如有專利文獻2所記載的技術。於該例中，預壓施加機構，具備：配置在兩螺帽間之圓周方向大致三等分後之各位於的一個或三個預壓用滾珠；及板厚比預壓用滾珠之直徑還大的圓板狀滾珠保持構件。滾珠保持構件，具有螺軸插通用的中心孔和預壓用滾珠的保持孔。於該例之預壓施加機構中，乃對根據所要施加之預壓的大小而使用的預壓用滾珠之直徑加以改變，藉此調整預壓量。

再加上，專利文獻3所記載之第13圖所示的習知例中，雙螺帽預壓式滾珠螺桿的預壓施加機構是形成在兩螺帽100a、100b間所配置的圓環狀構件110。該例之預壓施加機構，是於圓環狀構件110之圓周方向的三個位置，形成有在內圍側朝軸方向延伸的貫通孔111和從外圍面朝徑方向延伸連通於上述貫通孔的調整螺絲孔(內螺紋孔)112，在貫通孔111內沿著軸方向配置有二個預壓用滾珠120。

該預壓施加機構，又具有在線圈彈簧131之前端固定有半球體132的調整構件130和小螺絲140。線圈彈簧 131的外徑比圓環狀構件110之調整螺絲孔112的內徑還小。小螺絲140具有要螺合於調整螺絲孔112之內螺紋的外螺紋部141。此外，貫通孔111的軸方向尺寸是比二個滾珠120的合計直徑還大，但比二個滾珠120和半球體132的合計直徑還小。

該預壓施加機構，的預壓施加方法如以下所述。在相鄰之螺帽100a、100b間配置圓環狀構件110，將半球體132側朝向貫通孔且將調整構件130插入調整螺絲孔112，並藉由對調整螺絲孔112螺合外螺紋部141來轉動小螺絲140。如此一來，外螺紋部141就會使調整構件130推向圓環狀構件110的徑方向內側，透過線圈彈簧131就會使半球體132擴寬貫通孔111內之二個滾珠210的間隔。

即，從第13圖的狀態更進一步轉動小螺絲140時，如第13圖中的二點虛線所示，半球體132會朝圓環狀構件110的徑方向內側移動，受到半球體132推壓的二個滾珠120會以軸方向相反朝向移動(各滾珠120的中心121會朝箭頭符號的方向移動)對螺帽100a、100b的端面101a、101b分別產生推壓力，使預壓施加在滾珠螺桿。

於該狀態下，滾珠120會從貫通孔111突出，以致圓環狀構件110的端面110a、110b和螺帽的端面101a、101b之間產生間隙。根據小螺絲140插入在調整螺絲孔112的插入長度就可改變各滾珠120從貫通孔111突出的突出量，因此以小螺絲140的螺合程度就能夠調整預壓 量。

[先行技術獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2004-69013號公報

[專利文獻2]日本特開2012-145178號公報

[專利文獻3]台灣專利262994號公報

專利文獻1所記載之使用隔片的預壓施加方法，是將對應預壓設定值之厚度的隔片夾在螺帽間來執行滾珠螺桿的組裝，藉此測量實際的預壓，以確認預壓測量值是成為和預壓設定值相同。測量的結果，當預壓測量值並沒有成為預壓設定值時，就需要重覆執行厚度不同之隔片的裝卸直到測量值成為預壓設定值為止。因此，預壓賦予的作業煩雜。

此外，由於需要隔片和平行鍵及鍵固定用的安裝用螺絲，因此零件數量多。另外，使用隔片是會造成螺帽的全長加長。

本發明的第一課題，在於提供一種構成為比習知品還零件數量少且能夠使螺帽全長為較短，且預壓施加作業能夠簡單執行的雙螺帽預壓式滾珠螺桿。

專利文獻2所記載的雙螺帽預壓式滾珠螺桿，在預壓 施加機構的預壓施加狀態下，於上述滾珠保持構件或上述圓環狀構件和相向之各螺帽之間存在著三個或九個預壓用滾珠，但除此之外的部份為間隙。該間隙雖然藉由預壓用滾珠數量的增加就能夠變小，但預壓用滾珠的增加有限。當粉塵等雜質從該間隙進入滾珠螺桿內部時，所進入的雜質會使螺軸的螺旋溝槽和螺帽的螺旋溝槽及滾動體產生磨耗或損傷甚至達到剝離，因此滾珠螺桿的使用壽命恐怕就會變短。

專利文獻3所記載的預壓施加機構，由於是在要推壓貫通孔內之二個預壓用滾珠用的調整構件設有線圈彈簧，因此調整構件的剛性就會不足夠。即，小螺絲的軸力會經由線圈彈簧傳達至預壓用滾珠，因此擔心的是小螺絲的軸力會在轉換成對螺帽之推壓力時變弱。基於此，對於專利文獻3的預壓施加機構，從確實對滾珠螺桿施加預壓且不使滾珠螺桿剛性降低的觀點來看尚有改善的餘地。

本發明的第二課題，在於提供一種能夠使預壓施加機構確實執行預壓施加，且粉塵等雜質難以從間隙進入內部的雙螺帽預壓式滾珠螺桿。

為了解決上述課題，本發明的第一形態，是提供一種具有下述構成要件(1)項及(2)項的雙螺帽預壓式滾珠螺桿。

(1)具有：在內圍面形成有螺旋溝槽的複數螺帽； 在外圍面形成有螺旋溝槽，且插通在上述複數之全部螺帽的螺軸；配置在由上述螺帽之螺旋溝槽和上述螺軸之螺旋溝槽所形成的軌道之間的複數滾珠；及可使上述滾珠從上述軌道的終點返回起點的滾珠返回路徑。透過滾動在上述軌道內的上述滾珠，使上述複數螺帽一體對螺軸相對移動。

(2)相鄰的二個螺帽是軸方向端面彼此接觸，且以上述二個螺帽的一方對另一方相對性旋轉並施加有預壓的狀態，在上述二個螺帽之互相接觸側的軸方向端部之外圍面固定有套筒。

即，本發明第一形態的滾珠螺桿，是具有上述構成要件(1)項的雙螺帽預壓式滾珠螺桿，其特徵為具有上述構成要件(2)項。

第一形態的滾珠螺桿，並不使用隔片施加預壓，而是藉由固定有套筒來保持預壓，因此就能比先前技術使用隔片施加預壓的雙螺帽預壓式滾珠螺桿還零件數量少，並且能夠使螺帽的全長為較短。此外，由於以旋轉的程度就能夠調整預壓量，因此與先前技術需重覆執行厚度不同之隔片的裝卸直到實際的預壓測量值成為預壓設定值為止的雙螺帽預壓式滾珠螺桿相比，能夠比較簡單執行預壓施加作業。

第一形態的滾珠螺桿，是以至少具有下述構成要件(3)項及(4)項的其中一項為佳。

(3)上述二個螺帽，是於互相接觸側的軸方向端部 具有小徑部，且上述套筒是外嵌在上述兩小徑部。

(4)上述二個螺帽，是於互相接觸側之軸方向端部的外圍面具有凹部，且上述套筒是固定在上述凹部。

第一形態的滾珠螺桿為具有上述構成要件(4)項的形態時，就能夠具有下述構成要件(5)項。

(5)上述套筒是於軸方向兩端具有爪部，且上述爪部分別被壓入在上述二個螺帽的上述凹部。

第一形態的滾珠螺桿能夠具有下述構成要件(6)項。

(6)上述套筒的主體部，其垂直於軸方向的剖面為C形。

為了解決上述課題，本發明的第二形態，是提供一種具有下述構成要件(a)項及(b)項的雙螺帽預壓式滾珠螺桿。

(a)具有：在內圍面形成有螺旋溝槽的複數螺帽；在外圍面形成有螺旋溝槽，且插通在上述複數之全部螺帽的螺軸；配置在由上述螺帽之螺旋溝槽和上述螺軸之螺旋溝槽所形成的軌道之間的複數滾珠；及可使上述滾珠從上述軌道的終點返回起點的滾珠返回路徑。透過滾動在上述軌道內的上述滾珠，使上述複數螺帽一體對螺軸相對移動。再加上，又具有：配置在相鄰之上述螺帽間，且為上述螺軸所插通的圓環狀構件；及設置在上述圓環狀構件，且構成為可將軸方向之力朝反向對上述螺帽施加的預壓施加機構。

(b)具有墊片能在上述預壓施加機構的預壓施加狀態下以圓周方向全體封閉上述圓環狀構件和上述螺帽之間產生的間隙。上述墊片是配置在上述圓環狀構件，且配置成會隨著預壓施加而往上述螺帽側被推出。

即，本發明第二形態的滾珠螺桿，是具有上述構成要件(a)項的雙螺帽預壓式滾珠螺桿，其特徵為具有上述構成要件(b)項。

第二形態的滾珠螺桿，基於具有上述構成要件(b)項，所以即使在預壓施加狀態下上述圓環狀構件和上述螺帽之間產生的間隙其圓周方向全體還是會被封閉，因此粉塵等雜質就難以進入內部。

第二形態的滾珠螺桿，藉由具有下述構成要件(c)項~(f)項，就能夠比專利文獻2所記載的滾珠螺桿還要確實執行預壓施加。

(c)上述圓環狀構件，具有：形成在內圍側且朝軸方向延伸的貫通孔；及從外圍面朝徑方向延伸且連通於上述貫通孔的內螺紋孔。

(d)上述貫通孔是形成在上述圓環狀構件之圓周方向的複數位置。於上述貫通孔內沿著軸方向配置有二個滾動體。於上述內螺紋孔螺合有外螺紋構件。

(e)可將上述外螺紋構件的軸力改變成為使上述二個滾動體往上述貫通孔之軸方向各端部側移動的力之轉向構件，是配置在上述外螺紋構件和上述二個滾動體之間。上述轉向構件是比上述滾動體還小徑的滾動體或楔狀構 件。於上述貫通孔之軸方向端部配置有上述墊片。

(f)由上述內螺紋孔、上述貫通孔、上述外螺紋構件、上述轉向構件、上述二個滾動體及上述墊片構成上述預壓施加機構。

即，具有上述構成要件(a)項~(f)項的滾珠螺桿，其轉向構件為比上述滾動體還小徑的滾動體或楔狀構件，在預壓施加時，上述外螺紋構件會接觸上述轉向構件，且上述轉向構件會直接推壓上述貫通孔內的二個滾動體，因此外螺紋構件的軸力就會經由上述墊片確實轉換成推壓螺帽的力。即，能夠防止如專利文獻3所記載之預壓施加構件所示構成中於要推壓貫通孔內之二個預壓用滾珠的調整構件(轉向構件)設有線圈彈簧時當小螺絲的軸力轉換成要推壓螺帽的力時變弱。

第二形態的滾珠螺桿，以具有下述構成要件(g)項或(h)項為佳。

(g)上述圓環狀構件，具有形成在軸方向兩端面之內圍側的周圍溝槽，上述貫通孔是貫通在上述兩周圍溝槽，於上述周圍溝槽的兩方配置有上述墊片。

(h)上述貫通孔是以等間隔形成在上述圓環狀構件之圓周方向的複數位置。

具有上述構成要件(g)項時，藉由將上述外螺紋構件朝上述圓環狀構件之徑方向內側移動，就可使上述外螺紋構件所接觸的上述轉向構件直接推壓上述二個滾動體，使上述各滾動體朝軸方向相反方向移動，上述各墊片會受 到上述各滾動體的推壓而推壓上述螺帽的端面藉此施加預壓。

本發明第一形態的滾珠螺桿，其與先前技術的雙螺帽預壓式滾珠螺桿相比，其為了施加預壓所使用的零件數量少，能夠使螺帽的全長為較短，能夠簡單執行預壓施加作業。

本發明第二形態的滾珠螺桿，其為雙螺帽預壓式滾珠螺桿，其構成為於預壓施加狀態下粉塵等雜質難以進入內部。此外，第二形態的滾珠螺桿，基於具有上述構成要件(c)項~(f)項，因此就能夠比專利文獻3所記載的滾珠螺桿還要確實執行的預壓施加。

1a、1b‧‧‧螺帽

11‧‧‧螺帽的螺旋溝槽

12‧‧‧凸緣

13a‧‧‧螺帽的小徑部

13b‧‧‧螺帽的小徑部

14‧‧‧平坦部

15‧‧‧周圍溝槽

16a、16b‧‧‧凹部

2‧‧‧螺軸

21‧‧‧螺軸的螺旋溝槽

3‧‧‧滾珠

4‧‧‧套筒

5‧‧‧循環軟管(滾珠返回路徑)

51‧‧‧循環軟管的腳部

52‧‧‧循環軟管的主體部

6‧‧‧安裝用五金配件

7‧‧‧套筒

71‧‧‧套筒的主體部

72‧‧‧套筒的爪部

7A‧‧‧套筒

71A‧‧‧套筒的主體部

17a、17b‧‧‧螺帽兩端面連結用貫通孔(滾珠返回路徑)

40‧‧‧圓環狀構件

400‧‧‧預壓施加機構

41‧‧‧周圍溝槽

41a‧‧‧周圍溝槽的底面

42‧‧‧貫通孔

43‧‧‧內螺紋孔

50‧‧‧端塞(滾珠返回路徑)

61‧‧‧滾珠(滾動體)

60‧‧‧輥(滾動體)

63‧‧‧小徑滾珠(轉向構件)

65‧‧‧楔狀構件(轉向構件)

8‧‧‧附六角孔固定用螺絲(外螺紋構件)

9‧‧‧墊片

9A‧‧‧墊片

9B‧‧‧墊片

91‧‧‧圓周溝槽(滾珠承接部)

92‧‧‧球面溝槽(滾珠承接部)

第1圖為表示第一實施形態之滾珠螺桿的局部剖面正面圖。

第2圖為表示兩螺帽之軸方向端部的卡合狀態局部放大立體圖。

第3圖為表示具有爪部之套筒的正面圖。

第4圖為表示具有爪部之套筒的側面圖。

第5圖為表示剖面C形且具有爪部之套筒的側面圖。

第6圖為表示第二實施形態的滾珠螺桿圖，除了螺軸和滾珠以外其他以剖面圖示的圖。

第7圖為第二實施形態之滾珠螺桿的預壓施加機構說明用的圖。

第8(a)圖為表示第二實施形態之預壓施加機構構成用的圓環狀構件平面圖，第8(b)圖為表示其側面圖。

第9(a)圖為表示第二實施形態之預壓施加機構構成用的墊片平面圖，第9(b)圖為表示其A-A剖面圖。

第10(a)圖為表示與第9圖不同之墊片例的平面圖，第10(b)圖為表示其A-A剖面圖。

第11圖為表示與第9圖不同之墊片例的平面圖。

第12圖為表示與第7圖不同之滾動體例及轉向構件例的立體圖。

第13圖為表示專利文獻3所記載之預壓施加機構的剖面圖。

[發明之實施形態]

以下，針對本發明的實施形態進行說明，但本發明並不限於該實施形態。

[第一實施形態]

該實施形態的雙螺帽預壓式滾珠螺桿，如第1圖所示，具備二個螺帽1a、1b和螺軸2、滾珠3、套筒4及循環軟管(滾珠返回路徑)5。

於兩螺帽1a、1b的內圍面形成有螺旋溝槽11。於螺軸2的外圍面形成有螺旋溝槽21。在兩螺帽1a、1b的螺旋溝槽11和螺軸2的螺旋溝槽21所形成的軌道之間，配置有複數的滾珠3。

一方的螺帽1a，是於軸方向一端具有凸緣12，於軸方向另一端具有小徑部13a。另一方的螺帽1b，具有接觸於一方螺帽1a之小徑部13a端面的小徑部13b。即，兩螺帽1a、1b是形成為軸方向端面彼此接觸。

如第1圖及第2圖所示，於兩螺帽1a、1b之小徑部13a、13b以外的外圍部，是形成有為了配置循環軟管5用的平坦部14。此外，於兩螺帽1a、1b之平坦部14以外的部份，形成有小徑部13a、13b造成的周圍溝槽15。

兩螺帽1a、1b，於互相接觸側之軸方向端部的平坦部14以外之部份，具有與周圍溝槽15垂直延伸且兩端為圓弧狀的凹部16a、16b。如第2圖所示，該等凹部16a、16b是形成為比周圍溝槽15的底面還深。

套筒4為金屬製的無端狀圓環體，例如是使用「JIS G3141」所規定之冷軋鋼板或「JIS G4051」所規定之工程機械用碳鋼經由機械加工後就可獲得。

套筒4的外徑是與螺帽1b的外徑相同，套筒4的內徑(直徑)是與小徑部13a、13b大致相同(稍微大一些)。套筒4的寬度是與小徑部13a、13b的合計寬度大致相同(稍微小一些)。如第1圖所示，套筒4是外嵌在兩小徑部13a、13b，其配置在凹部16a、16b的部份45是 利用鑲嵌固定著。

於設置在兩螺帽1a、1b之平坦部14的一對貫通孔，是插入有循環軟管5的兩腳部51，循環軟管5的主體部52由安裝用五金配件6固定在平坦部13。

根據該實施形態的雙螺帽預壓式滾珠螺桿時，當兩螺帽1a、1b一體對螺軸2相對移動時，滾珠3會滾動在兩螺帽1a、1b之螺旋溝槽11和螺軸2之螺旋溝槽21所形成的軌道內，然後在循環軟管5從軌道內的終點返回起點。

該實施形態的雙螺帽預壓式滾珠螺桿，例如以下述方法就能夠組裝。

首先，對各螺帽1a、1b安裝循環軟管5之後，將套筒4外嵌在螺帽1a的小徑部13a，對該套筒4內嵌螺帽1b的小徑部13b，藉此使套筒4結合兩螺帽1a、1b。

其次，對結合後的兩螺帽1a、1b組裝滾珠3和螺軸2之後，將一方的螺帽1a對另一方的螺帽1b相對性旋轉，藉此對滾珠螺桿施加預壓。接著，對套筒4之配置在凹部16a、16b的部份45進行鑲嵌，藉此使套筒4固定在兩螺帽1a、1b，以防止兩螺帽1a、1b的相對旋轉。如此一來就能夠維持所施加的預壓。

根據該實施形態的滾珠螺桿時，不使用隔片就能夠施加預壓，並將套筒4固定在凹部16a、16b來保持預壓，因此就能夠比使用隔片之先前技術的雙螺帽預壓式滾珠螺桿還零件數量少並且能夠使螺帽的全長為較短。此外，以 旋轉的程度就能夠調整預壓量，因此與需要重覆執行厚度不同之隔片的裝卸直到測量值成為預壓設定值為止之先前技術的雙螺帽預壓式滾珠螺桿相比，是能夠比較簡單執行預壓施加作業。

此外，藉由將套筒4外嵌在螺帽1a、1b的小徑部13a、13b，且將套筒4鑲嵌固定在凹部16a、16b，是能夠使要外嵌在螺帽1a、1b之機殼的內圍面為單純的圓周面。

另外，該實施形態中，套筒4雖然是以鑲嵌固定在螺帽1a、1b的凹部16a、16b，不過也可構成為例如取代凹部16a、16b在螺帽1a、1b設置內螺紋孔，且在套筒4設置螺絲插通孔，以螺絲固定使套筒4固定在螺帽1a、1b。此外，套筒4的材質，除金屬以外有工程塑膠，例如：PA(聚醯胺)或POM(聚甲醛)等。

此外，套筒4的固定位置，是在螺帽1a、1b互相接觸側之軸方向端部的外圍面，只要為平坦部14以外的部份則任何位置都可做為套筒4的固定位置。

另外，當滾珠返回路徑並不是循環軟管5，而是由軸方向貫通在螺帽的貫通孔和端部轉折塞所構成時，則在螺帽就不設有平坦部14，因此只要在二個螺帽互相接觸側的軸方向端部設置小徑部，將套筒外嵌在兩小徑部所形成的周圍溝槽即可。

此外，當取代第1圖的套筒4，如第3圖及第4圖所示，使用在無端狀圓環體即主體部71的軸方向兩端具有 爪部72的套筒7時，藉由將爪部72壓入螺帽1a、1b的凹部16a、16b就能夠使套筒7固定在兩螺帽1a、1b。

固定後的套筒7，藉由解除爪部72對凹部16a、16b的壓入就能夠使主體部71在不變形地卸下。基於此，使用具有爪部72的套筒7時，與鑲嵌固定式套筒4相比，具有容易裝卸且能夠複數次使用的效果。

另外，當取代第1圖的套筒4，如第5圖所示，使用具有主體部71A且該主體部71A垂直於軸方向之剖面為C形的套筒7A時，在兩螺帽1a、1b之小徑部13a、13b彼此為接觸的狀態下，對兩螺帽1a、1b組裝滾珠3和螺軸2之後，就能夠對小徑部13a、13b外嵌套筒7A。

使用套筒4的形態時，如上述所示，是需要在對兩螺帽1a、1b組裝滾珠3和螺軸2之前就以套筒4結合兩螺帽1a、1b，但若使用套筒7A就不需要先行兩螺帽1a、1b的結合，因此就能夠改善滾珠螺桿的組裝作業性。

此外，套筒7A由於在主體部71A的軸方向兩端具有爪部72，因此其正面形狀就與第3圖相同。基於此，套筒7A，因為與套筒7同樣地具有爪部72，所以也就同樣具有容易裝卸且能夠複數次使用的效果。

另外，即使是使用只由垂直於軸方向之剖面為C形的主體部71A形成並不具有爪部72的套筒時，也是在兩螺帽1a、1b之小徑部13a、13b彼此為接觸的狀態下，對兩螺帽1a、1b組裝滾珠3和螺軸2之後，就能夠對小徑部13a、13b外嵌該套筒。基於此，只由主體部71A形成的 套筒，也是具有可使滾珠螺桿的組裝作業性改善的效果。

[第二實施形態]

該實施形態的雙螺帽預壓式滾珠螺桿，如第6圖所示，具備：螺軸2、滾珠3、二個螺帽1a、1b；包括配置在螺帽1a、1b間之圓環狀構件40的預壓施加機構400；及端塞50。於螺軸2的外圍面形成有螺旋溝槽21，於兩螺帽1a、1b的內圍面形成有螺旋溝槽31。

在兩螺帽1a、1b的螺旋溝槽31和螺軸2的螺旋溝槽21所形成的軌道之間，配置有複數的滾珠3。端塞50，是與連結兩螺帽1a、1b之兩端面的貫通孔17a、17b一起形成滾珠返回路徑。於一方螺帽1a的軸方向一端形成有凸緣12。

如第7圖及第8圖所示，圓環狀構件40，具有：形成在軸方向兩端面之內圍側的周圍溝槽41；朝軸方向延伸且貫通兩周圍溝槽41之底面41a間的貫通孔42；及從外圍面朝徑方向延伸且連通於貫通孔42的內螺紋孔43。貫通孔42，以等間隔形成在圓環狀構件40之圓周方向的四個位置。圓環狀構件40，是由「JIS G4051」所規定的工程機械用碳鋼SG材或「JIS G3141」所規定的冷軋鋼板SPC材等鋼鐵材料製成。

於各貫通孔42內，沿著軸方向配置有二個滾珠(滾動體)61。在內螺紋孔43其與貫通孔42的邊界部，配置有比滾珠61還小徑的小徑滾珠(轉向構件)63。貫通孔 42的軸方向尺寸，是比二個滾珠61的合計直徑還大，但比二個滾珠61和小徑滾珠63的合計直徑還小。二個滾珠61和小徑滾珠63，是由「JIS G4805」所規定的軸承鋼製成。

於圓環狀構件40的內螺紋孔43，螺合有附六角孔固定用螺絲(外螺紋構件)8。於圓環狀構件40的周圍溝槽41配置有墊片9。墊片9的形狀，如第9圖所示，其為具有要嵌入在周圍溝槽41之尺寸開孔的圓板狀。

該實施形態的預壓施加機構400，是由形成在圓環狀構件40的內螺紋孔43、貫通孔42及附六角孔固定用螺絲(外螺紋構件)8和小徑滾珠(轉向構件)63、滾珠(滾動體)61及墊片9所構成。當要將該預壓施加機構組裝在滾珠螺桿時，首先，是在圓環狀構件40的貫通孔42內放入二個滾珠61，在各周圍溝槽41配置墊片9，在內螺紋孔43放入小徑滾珠63之後，對內螺紋孔43螺合附六角孔固定用螺絲8。其次，將該狀態的圓環狀構件40配置在螺帽1a、1b的兩端面間，藉此組裝滾珠螺桿。

預壓施加機構400的預壓施加方法如以下的說明。滾珠螺桿之組裝狀態下預壓施加機構400，如第7(a)圖所示，附六角孔固定用螺絲8會接觸小徑滾珠63，小徑滾珠63會接觸二個滾珠61。

從第7(a)圖所示的狀態，旋轉附六角孔固定用螺絲8促進其與內螺紋孔43的螺合，藉此使小徑滾珠63直接推壓二個滾珠61，使各滾珠61在貫通孔42內朝軸方 向相反方向移動。即，附六角孔固定用螺絲8的軸力會由小徑滾珠63轉換成二個滾珠61往貫通孔42之軸方向各端部側移動的力。隨著二個滾珠61的移動，配置在圓環狀構件40之周圍溝槽41的各墊片9就會受到各滾珠61推壓，而產生對壓各螺帽1a、1b之端面的力。利用該力就能夠對滾動螺紋施加預壓。第7(b)圖為表示該狀態。

在第7(b)圖的狀態下，在圓環狀構件40之周圍溝槽41還外圍側及內圍側的位置，就會有間隙34、35產生在圓環狀構件40和各螺帽1a、1b之間。不過，各墊片9是離開周圍溝槽41的底面41a，從圓環狀構件40的端面突出，且接觸各螺帽1a、1b的端面。即，由墊片9使間隙34其圓周方向全體封閉著。基於此，該實施形態的滾珠螺桿，在預壓施加狀態下對於滾珠螺桿內部粉塵等雜質是難以進入至內部。此外，利用附六角孔固定用螺絲8的插入深度(栓鎖程度)是能夠調整預壓量。

此外，附六角孔固定用螺絲8的軸力會經由墊片9確實換成推壓螺帽1a、1b的力。即，第13圖所示的預壓施加機構中，對配置在圓環狀構件110之貫通孔111內的二個預壓用滾珠120進行推壓的調整構件(轉向構件)130具有線圈彈簧131，相對於此，該實施形態的預壓施加機構中，轉向構件只由小徑滾珠63形成，因此就能夠防止外螺紋構件即附六角孔固定用螺絲8的軸力在轉換成滾珠61推壓螺帽1a、1b的力時變弱。

另外，也可取代第9圖所示的墊片9，而使用第10圖所示的墊片9A或第10圖所示的墊片9B。

第10圖所示的墊片9A，是於第9圖之墊片9的軸方向一端面形成有承接滾珠61的圓周溝槽91。圓周溝槽91的剖面形狀，是對應滾珠61球面的圓弧狀。第10圖所示的墊片9B，是於第9圖之墊片9的軸方向一端面形成有承接滾珠61之4個球面溝槽92在圓周方向的等間隔位置。使用墊片9B的形態時，當要將墊片9B嵌入在圓環狀構件40的周圍溝槽41時，是需要將球面溝槽92對準圓環狀構件40的貫通孔42。

當使用具有圓周溝槽91或球面溝槽92等之滾珠61承接部的墊片9A、9B時，是比使用不具有該承接部之墊片9的形態還能夠獲得滾珠61穩定推壓墊片9A、9B的效果。

該實施形態的預壓施加機構中，雖然滾動體是使用滾珠61，轉向構件是使用小徑滾珠63，但滾動體和轉向構件並不限於滾珠。如第12圖所示，轉向構件可以是輥64或楔狀構件65，滾動體可以是輥62。

第12(a)圖為滾動體使用輥62且轉向構件使用輥64的例子。第12(b)圖為滾動體使用輥62且轉向構件使用小徑滾珠63的例子。第12(c)圖為滾動體使用輥62且轉向構件使用楔狀構件65的例子。

另外，該實施形態的預壓施加機構中，墊片9是配置在貫通孔42的軸方向兩端但也可只配置在貫通孔42的軸 方向一端。

此外，該實施形態的預壓施加機構中，墊片9是配置在貫通孔42的軸方向端部，且受到二個滾珠61推壓藉此推壓各螺帽1a、1b的端面，但墊片也可配置在圓環狀構件40之貫通孔42還外圍側或內圍側的位置。於該形態時，滾珠61是直接推壓各螺帽1a、1b的端面，而墊片不會受到滾珠61推壓，因此就需要在圓環狀構件40另外設置有別於預壓機構可使墊片隨著預壓施加而往各螺帽1a、1b被推出的機構。

另外，該實施形態的預壓施加機構中，是在圓環狀構件40之圓周方向的四個位置以等間隔形成有貫通孔42，但貫通孔42只要配置在複數位置即可並不需等間隔配置，貫通孔42的設置位置可以是三個位置也可以是五個位置以上。

此外，該實施形態的預壓施加機構中，圓環狀構件40是由一零件所構成，但預壓施加機構構成用的圓環狀零件也可由等分割在圓周方向的複數分割體(例如二分割體、四分割體)所形成。

1a、1b‧‧‧螺帽

11‧‧‧螺帽的螺旋溝槽

12‧‧‧凸緣

13a‧‧‧螺帽的小徑部

13b‧‧‧螺帽的小徑部

14‧‧‧平坦部

15‧‧‧周圍溝槽

16a、16b‧‧‧凹部

2‧‧‧螺軸

21‧‧‧螺軸的螺旋溝槽

3‧‧‧滾珠

4‧‧‧套筒

45‧‧‧套筒4之配置在凹部16a、16b的部份

5‧‧‧循環軟管(滾珠返回路徑)

51‧‧‧循環軟管的腳部

52‧‧‧循環軟管的主體部

6‧‧‧安裝用五金配件

Claims (7)

1. 一種滾珠螺桿，具有：在內圍面形成有螺旋溝槽的複數螺帽；在外圍面形成有螺旋溝槽，且插通在上述複數之全部螺帽的螺軸；配置在由上述螺帽之螺旋溝槽和上述螺軸之螺旋溝槽所形成的軌道之間的複數滾珠；及可使上述滾珠從上述軌道的終點返回起點的滾珠返回路徑，構成為透過在上述軌道內滾動的上述滾珠，使上述複數螺帽一體地對螺軸相對移動，其特徵為：相鄰的二個螺帽是軸方向端面彼此接觸，且以上述二個螺帽的一方對另一方相對旋轉並施加有預壓的狀態，在上述二個螺帽之互相接觸側的軸方向端部之外圍面固定有套筒，上述二個螺帽是於互相接觸側之軸方向端部的外圍面具有凹部，且上述套筒是固定在上述凹部，上述套筒是於軸方向兩端具有爪部，且上述爪部分別被壓入在上述二個螺帽的上述凹部，上述套筒在藉由解除爪部對凹部的壓入即可以使主體部不變形地卸下。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的滾珠螺桿，其中，上述二個螺帽是於互相接觸側的軸方向端部具有小徑 部，上述套筒是外嵌在上述兩小徑部。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的滾珠螺桿，其中，上述套筒的主體部，其垂直於軸方向的剖面為C形。
4. 一種滾珠螺桿，具有：在內圍面形成有螺旋溝槽的複數螺帽；在外圍面形成有螺旋溝槽，且插通在上述複數之全部螺帽的螺軸；配置在由上述螺帽之螺旋溝槽和上述螺軸之螺旋溝槽所形成的軌道之間的複數滾珠；及可使上述滾珠從上述軌道的終點返回起點的滾珠返回路徑，構成為透過在上述軌道內滾動的上述滾珠，使上述複數螺帽一體地對螺軸相對移動，其特徵為，具有：配置在相鄰之上述螺帽間，且為上述螺軸所插通的圓環狀構件；設置在上述圓環狀構件，且可將軸方向之力對上述螺帽朝反向施加的預壓施加機構；及在上述預壓施加機構的預壓施加狀態下對上述圓環狀構件和上述螺帽之間產生的間隙以圓周方向全體加以封閉的墊片，上述墊片是配置在上述圓環狀構件，且配置成隨著預壓施加而往上述螺帽側被推出， 上述圓環狀構件，具有：形成在內圍側且朝軸方向延伸的貫通孔；及從外圍面朝徑方向延伸且連通於上述貫通孔的內螺紋孔，上述貫通孔是形成在上述圓環狀構件之圓周方向的複數位置，於上述貫通孔內沿著軸方向配置有二個滾動體，於上述內螺紋孔螺合有外螺紋構件，可將上述外螺紋構件的軸力改變成為使上述二個滾動體往上述貫通孔之軸方向各端部側移動的力之轉向構件是配置在上述外螺紋構件和上述二個滾動體之間，上述轉向構件是比上述滾動體還小徑的滾動體或楔狀構件，於上述貫通孔之軸方向端部配置有上述墊片，由上述內螺紋孔、上述貫通孔、上述外螺紋構件、上述轉向構件、上述二個滾動體及上述墊片構成上述預壓施加機構。
5. 如申請專利範圍第4項所記載的滾珠螺桿，其中，上述圓環狀構件，具有形成在軸方向兩端面之內圍側的周圍溝槽，上述貫通孔是貫通上述兩周圍溝槽的底面間，於上述周圍溝槽的兩方配置有上述墊片。
6. 如申請專利範圍第5項所記載的滾珠螺桿，其中，藉由將上述外螺紋構件往上述圓環狀構件的徑方向內側移動，使上述外螺紋構件所接觸的上述轉向構件直接推 壓上述二個滾動體，使上述各滾動體朝軸方向相反方向移動，上述各墊片受到上述各滾動體推壓而推壓上述螺帽的端面藉此施加預壓。
7. 如申請專利範圍第4項至第6項任一項所記載的滾珠螺桿，其中，上述貫通孔是以等間隔形成在上述圓環狀構件之圓周方向的複數位置。