CN101187415B - 滚珠螺杆回流组件 - Google Patents

Abstract

本发明是一种滚珠螺杆回流组件，其是由一端塞及一分离件组装而成，该滚珠螺杆回流组件于螺帽组合装珠时利用端塞的填装孔简易装珠，再以分离件穿设定位于该端塞的填装孔内，并藉分离件前端辅助回流路径衔接端塞的主回流路径顺畅导引滚珠进出回流孔；藉此，本发明的安装作业十分便利、省时，而且让滚珠螺杆避免出牙设计的困扰，确实是一种十分实用的发明设计。

Description

滚珠螺杆回流组件

技术领域

本发明是一种滚珠螺杆相关配件，特别是指一种滚珠螺杆回流组件，其能消除以往滚珠螺杆必须出牙的限制，并达成安装作业便利、省时的目的。

背景技术

现今的滚珠螺杆于工业方面的应用越来越多，除了作为线性进给传动的高精密度效果之外，其更有摩擦耗损率小、能量转换率高、噪音小及高刚度不易损坏等优点，因此，滚珠螺杆对于现今各种工业应用机具等重要性也不言而喻。

目前的滚珠螺杆设计为了让螺杆及螺帽之间的滚珠能够不断循环、消除应力，皆会在螺帽二端对应螺杆螺牙及滚珠装设回流组件；而造成上述回流组件则是让滚珠螺杆内部滚珠于螺杆、螺帽间作动结束再回流的关键，所以，如何针对回流组件研发改良出更具竞争力的产品自然成为目前业界的重点。

以往较常为众人使用及认知的回流组件安装方式为轴向安装方式(如图1所示的现有产品)，请参阅以下说明：

图1至图5即为美国专利US4357838号，此现有的使用轴向安装回流组件的滚珠螺杆，其包含有一螺帽10、一螺杆11、多个滚珠12及轴向安装的回流组件13，回流组件13采用从螺帽10端面装入方式设计，透过安装在滚珠12路径末端的回流组件13导引其进入螺帽10的回流孔(图中未示)，而在回流组件13上有个相当重要的部位在业界通称指甲14，指甲14主要是设计用来嵌入螺牙而让滚珠12进入螺帽10，藉回流组件13一体制作的指甲14可以顺畅衔接滚珠螺槽；

而现有的前述滚珠12安装方式为：

1.将回流组件13由螺帽10轴向端面装入，并且固定于螺帽10；

2.另在螺帽10中插入一套筒15，以备待会安装滚珠12之用；

3.将滚珠12装填于螺帽10的螺旋沟中，此时套筒15让滚珠12被拘束在螺旋沟内而不掉落；

4.利用一具备开放式螺牙(出牙)的螺杆11以肩部111穿过套筒15的中空部，并且顺势让螺杆11旋入螺帽10内，此时必须利用螺杆11的开放式螺牙(出牙)才能让滚珠12顺利配合旋入；

5.将套筒15沿轴向抽出，完成组装滚珠12的作业。

以上现有技术滚珠12的安装方式、产品螺杆11的设计在实用后却仍有下列问题产生：

其一，此种回流组件13虽然具有路径顺畅、可高速运转的优点，但因为指甲14是嵌陷在该螺杆11的螺牙槽道101内，因此为了安装回流组件13一体制作的指甲14必须让螺牙槽道101任意丨端的末端采开放式(一般业界称的出牙设计)，而且现有的螺杆11也必须制作肩部111，目前螺杆11的出牙槽会在肩部111的承靠面上留下缺口，致使肩部111承靠面的直径呈现非完整性，当螺杆11的两端被安装在机台的轴承座(未绘出)，并且启动机台马达使螺杆11产生运转状态时，该螺杆11的两端会因为转动惯性而产生轴向受力负荷，而该轴向受力负荷又会因为承靠直径呈现非完整性因素导致螺杆11的受力负荷分配不平均，除了使安装在机台轴承座的轴承端面(未绘出)造成挤压损伤的外，进而使螺杆11在运转状态中产生挠曲变形的现象，不仅直接影响到回流组件循环的顺畅性，更会降低滚珠螺杆的使用寿命；

其二，现有技术必须先后将套筒15置入，并在顺畅置入所有的滚珠12后，再小心配合螺杆11的旋入一并取出套筒15，现有产品势必会有较复杂的组装过程与较多时间花费。

为了能够有效解决前述相关议题，本发明人基于过去在滚珠螺杆领域所累积的研发技术与经验，从增加组装强度、组装拆解容易的角度下手，终于发展出一种全新的滚珠螺杆回流组件。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种不受限出牙设计的滚珠螺杆回流组件；

为达成上述目的，本发明的滚珠螺杆回流组件是装设在具回流孔的螺帽上，且导引位于螺帽及螺杆之间的滚珠回流进出回流孔，包括有一端塞及一分离件，其特征在于：

该端塞对应衔接该螺帽的回流孔设有一主回流路径，另由主回流路径向外延伸开设一填装孔；以及

该分离件，穿设定位于该端塞的填装孔内，且分离件前端设有辅助回流路径，该辅助回流路径衔接主回流路径，且辅助回流路径配合主回流路径导引滚珠回流。

该滚珠螺杆回流组件于螺帽组合装珠时利用端塞的填装孔简易装珠，再以分离件穿设定位于该端塞的填装孔内，并藉分离件前端辅助回流路径配合端塞的主回流路径顺畅导引滚珠回流运作；藉本发明设计而让滚珠螺杆避免出牙设计的困扰，有效解决以往螺杆本身必须出牙的制造限制。

本发明的次要目的，即提供一种组装容易、组配时间节省的滚珠螺杆回流组件；

为达成上述目的，本发明的滚珠螺杆回流组件是装设在具回流孔的螺帽上，且导引位于螺帽及螺杆之间的滚珠回流进出回流孔，包括有一端塞及一分离件，其特征在于：

螺杆外径到螺帽内径的距离为T2，螺杆外径到节圆直径的距离为T3，螺帽内径到节圆直径为T4；

该端塞对应衔接该螺帽的回流孔设有一主回流路径，另由主回流路径向外延伸开设一填装孔，且该端塞包含一指甲该指甲配合主回流路径朝螺帽内的螺旋槽道凸伸且嵌置定位，该回流组件的端塞指甲突出尺寸为T1；

该分离件，穿设定位于该端塞的填装孔内，且分离件前端设有辅助回流路径，该辅助回流路径衔接主回流路径，且辅助回流路径配合主回流路径导引滚珠回流；以及

该回流组件的端塞指甲突出尺寸T1小于或等于螺杆外径到螺帽内径的距离T2的2倍，即T1≤2×T2；该回流组件的端塞的指甲突出尺寸T1小于或等于螺杆外径到节圆直径的距离T3的2倍，即T1≤2×T3；该回流组件的端塞指甲突出尺寸T1小于或等于螺帽内径到节圆直径的距离T4的2倍，即T1≤2×T4；该回流组件的端塞的指甲突出尺寸T1小于或等于螺杆外径到节圆直径的距离T3的2倍，即T1≤2×T3。

本发明滚珠螺杆回流组件于螺帽组合装珠时利用端塞的填装孔简易装珠，再以分离件穿设定位于该端塞的填装孔内，藉此分离件让装珠置入作业十分便利、省时，且更能于螺杆偏心置入过程中避免受到该端塞的指甲结构干涉，确实是一种十分实用的发明设计。

有关本发明为达成上述目的、所采用的技术，手段及其它功效，兹列举一个较佳实施例并配合图式详细说明如后，相信本发明的目的、特征及其它优点，当可由之得一深入而具体的了解。

附图说明

图1是第US4357838号案安装回流组件图。

图2是第US4357838号案安装套筒方向图。

图3是第US4357838号案安装套筒及滚珠图。

图4是第US4357838号案安装螺杆图。

图5是第US4357838号案套筒退出图。

图6是本发明实施例的回流组件组合外观示意图。

图7是本发明实施例的回流组件分解外观示意图。

图8是本发明实施例的回流组件安装示意图。

图9是本发明实施例的另一回流组件安装示意图。

图10是本发明实施例的安装后视图。

图11是本发明实施例的螺杆安装示意图。

图12是本发明实施例的滚珠安装示意图。

图13是本发明实施例的分离件安装示意图。

图14是本发明实施例的安装完成组合示意图。

图15是本发明实施例的节圆直径及螺帽内径示意图。

图16是本发明实施例的节圆直径及螺杆外径示意图。

图17是本发明实施例的指甲突出尺寸示意图。

图18是本发明实施例的螺杆外径及螺帽内径示意图。

【主要组件符号说明】

《现有技术》

10螺帽            101螺牙槽道

11螺杆            111肩部

12滚珠            13回流组件

14指甲            15套筒

《本发明》

20螺帽            201螺帽内径

21回流孔          22螺旋槽道

23容置槽          231螺孔

30螺杆            301螺杆外径

31螺旋槽道

40回流组件        41端塞

411指甲           412填装孔

413嵌孔           414主回流路径

42分离件          421安装孔

422塞杆           423崁块

4221辅助回流路径

A滚珠

X圆直径

T1突出尺寸

T2距离

T3距离

T4距离

具体实施方式

本发明实施例请参阅图6至图14，本发明实施例包含有一螺帽20、一螺杆30、一回流组件40及多个滚珠50，其中：

该螺帽20，包含有一贯穿本体的回流孔21、一呈螺旋状绕于内部的螺旋槽道22，在螺帽20端面对应螺旋槽道22及回流孔21处开设有凹陷容置槽23，且于凹陷容置槽23一侧开设有一螺孔231；

该螺杆30，包含有一螺旋状旋绕于外部的螺旋槽道31，且螺杆30穿设于螺帽20之内，该螺旋槽道31与螺帽20的螺旋槽道22相对形成一容置多个滚珠的空间；以及

该回流组件40，包含有一端塞41及一分离件42组装而成：

该端塞41包含一指甲411、填装孔412、围绕填装孔的嵌孔413及主回流路径414一体制作而成，该指甲411配合主回流路径414朝螺帽20内的螺旋槽道22凸伸且嵌置定位，该主回流路径414衔接于螺帽20的回流孔21与螺旋槽道22、31间，而该端塞41的填装孔412则自主回流路径414向外贯穿而成，且填装孔412的孔径大于滚珠A的直径，而可容许滚珠A通过；

该分离件42包含一另开设的安装孔421、一塞杆422及围绕塞杆的崁块423，该塞杆422对应装填于该端塞41的填装孔412内，且在该塞杆422前端制设有辅助回流路径4221，藉分离件42前端辅助回流路径4221衔接该端塞41的主回流路径414顺畅导引滚珠A进出回流孔21，另该分离件42的安装孔421配合螺件B定位在该螺帽20的螺孔231内，另该崁块423校准定位在该端塞41围绕填装孔的嵌孔413内；以上所述，即为本发明各相关组件的相互关系位置及其概述。

其中，该分离件42的安装孔421配合螺件B定位在该螺帽20的螺孔231内，达成回流组件40的定位；但是该安装孔421也可以是直接制作于端塞41，至于分离件42则直接以塞杆422嵌配或螺锁于该端塞41的填装孔412内；前述组件、结构制作的相对位置可依设计变换，在此一并述明。

为求清楚说明本发明的实施特点，请参阅以下说明此发明较现有产品进步之处及实用方式：

本发明滚珠螺杆于组装时，请参阅图8、图9使用者首先将二回流组件40的端塞41置入该螺帽20二端端面的凹陷容置槽23内，并使该端塞41的主回流路径414衔接于螺帽20的回流孔21与螺旋槽道22间；

接着，组装者再将螺杆30穿设于螺帽20之内，该螺杆30的螺旋槽道31与螺帽20的螺旋槽道22相对形成一容置多个滚珠A的空间，此时，该螺杆30要偏心置入，避免受到该端塞41的指甲411结构的干涉；

组装者再来便可以依需求轻易填入多个滚珠A，由于该端塞41的填装孔412则自主回流路径414向外贯穿而成，且填装孔412的孔径对应滚珠A而大于滚珠A的直径，故本发明组装者能让滚珠A经由填装孔412进入主回流路径414，再由主回流路径414依序填入螺帽20的回流孔21与螺旋槽道22、31间；

滚珠A填妥之后，组装者再将该分离件42的塞杆422对应装填于该端塞41的填装孔412内，由于在该塞杆422前端制设有辅助回流路径4221，藉分离件42前端辅助回流路径4221衔接该端塞41的主回流路径414后，二者可以顺畅导引滚珠A回流运作，另该崁块423校准定位在该端塞41围绕填装孔的嵌孔413内，精准定位辅助回流路径4221不会与该端塞41的主回流路径414产生干涉；

最后，运用该分离件42的安装孔421配合螺件B定位在该螺帽20的螺孔231内，完成本发明回流组件40与该螺帽20之间的定位。

藉由前述结构及组装动作可知，本发明藉由前述结构设计及组装方式可以达成下述目的：

1.滚珠螺杆回流组件是由一端塞及一分离件组装而成，该滚珠螺杆回流组件于螺帽组合装珠时利用端塞的填装孔简易装珠，再以分离件穿设定位于该端塞的填装孔内，并藉分离件前端辅助回流路径配合端塞的主回流路径顺畅导引滚珠回流运作；藉本发明设计而让滚珠螺杆避免出牙设计的困扰，有效解决以往螺杆本身必须出牙的制造限制。

2.本发明滚珠螺杆回流组件于螺帽组合装珠时利用端塞的填装孔简易装珠，再以分离件穿设定位于该端塞的填装孔内，藉此分离件让装珠置入作业十分便利、省时，确实是一种十分实用的发明设计。

必须说明的是，为了在前述该螺杆30偏心置入过程中避免受到该端塞41的指甲411结构干涉；本发明特别设计以下二个关键数据技术：

该回流组件40的端塞41的指甲411突出尺寸T1小于或等于螺杆30外径301到螺帽20内径201的距离T2的2倍；即T1≤2×T2。

该回流组件40的端塞41的指甲411突出尺寸T1小于或等于螺杆30外径301到节圆直径X的距离T3的2倍；或是该回流组件40的端塞41的指甲411突出尺寸T1小于或等于螺帽20内径201到节圆直径X的距离T4的2倍；即T1≤2×T3或T1≤2×T4。

综上所述，本发明是由一端塞及一分离件组装而成，该滚珠螺杆回流组件于螺帽组合装珠时利用端塞的填装孔简易装珠，再以分离件穿设定位于该端塞的填装孔内，并藉分离件前端辅助回流路径衔接端塞的主回流路径顺畅导引滚珠；藉此，本发明的安装作业十分便利、省时，而且让滚珠螺杆避免出牙设计的困扰；所以本发明的『具有产业的可利用性』应已毋庸置疑，除此之外，在本发明实施例所揭露出的特征技术，于申请之前并未曾见于诸刊物，亦未曾被公开使用，不但具有如上所述功效增进的事实，更具有不可轻忽的附加功效，因此，本发明的『新颖性』以及『进步性』都已符合专利法规，依法提出发明专利的申请，祈请惠予审查并早日赐准，实感德便。

Claims (13)

1.一种滚珠螺杆回流组件，装设在具有回流孔的螺帽上，且导引位于螺帽及螺杆之间的滚珠回流进出回流孔，包括有一端塞及一分离件，其特征在于：

该端塞对应衔接该螺帽的回流孔设有一主回流路径，另由主回流路径向外延伸开设一填装孔；以及

该分离件，穿设定位于该端塞的填装孔内，且分离件前端设有辅助回流路径，该辅助回流路径衔接主回流路径，且辅助回流路径配合主回流路径导引滚珠回流。

2.根据权利要求1所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：

该螺帽，包含有一回流孔、一螺旋状绕于内部的螺旋槽道，在螺帽端面对应螺旋槽道及回流孔处开设有凹陷容置槽；

该端塞，包含一体制成的一指甲、填装孔及主回流路径，该指甲配合主回流路径朝螺帽内的螺旋槽道凸伸且嵌置定位，该主回流路径衔接于螺帽的回流孔与螺旋槽道间，而该端塞的填装孔则自主回流路径向外贯穿开放；以及

该分离件，包含一塞杆，该塞杆对应装填于该端塞的填装孔内，而该辅助回流路径设置于该塞杆前端。

3.根据权利要求2所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：

该螺帽于凹陷容置槽开设有一螺孔；

该分离件另包含一安装孔，该分离件的安装孔配合螺件被定位在该螺帽的螺孔内。

4.根据权利要求2或3所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：该端塞另包含一围绕填装孔的若干嵌孔；该分离件另包含围绕塞杆的若干嵌块，该分离件与端塞组合时，各嵌块校准定位在围绕填装孔的各嵌孔内。

5.根据权利要求2所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：该回流组件的端塞指甲突出尺寸T1小于或等于螺杆外径到螺帽内径的距离T2的2倍；即T1≤2×T2。

6.根据权利要求2所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：该回流组件的端 塞的指甲突出尺寸T1小于或等于螺杆外径到节圆直径的距离T3的2倍；即T1≤2×T3。

7.根据权利要求2所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：该回流组件的端塞指甲突出尺寸T1小于或等于螺帽内径到节圆直径的距离T4的2倍；即T1≤2×T4。

8.根据权利要求5所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：该回流组件的端塞的指甲突出尺寸T1小于或等于螺杆外径到节圆直径的距离T3的2倍；即T1≤2×T3。

9.根据权利要求5所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：该回流组件的端塞指甲突出尺寸T1小于或等于螺帽内径到节圆直径的距离T4的2倍；即T1≤2×T4。

10.一种滚珠螺杆回流组件，装设在具有回流孔的螺帽上，且导引位于螺帽及螺杆之间的滚珠回流进出回流孔，包括有一端塞及一分离件，其特征在于：

螺杆外径到螺帽内径的距离为T2，螺杆外径到节圆直径的距离为T3，螺帽内径到节圆直径为T4；

该端塞对应衔接该螺帽的回流孔设有一主回流路径，另由主回流路径向外延伸开设一填装孔，该端塞包含一指甲，该指甲配合主回流路径朝螺帽内的螺旋槽道凸伸且嵌置定位，该回流组件的端塞指甲突出尺寸为T1；

该分离件，穿设定位于该端塞的填装孔内，且分离件前端设有辅助回流路径，该辅助回流路径衔接主回流路径，且辅助回流路径配合主回流路径导引滚珠回流；以及

该回流组件的端塞指甲突出尺寸T1小于或等于螺杆外径到螺帽内径的距离T2的2倍，即T1≤2×T2；该回流组件的端塞的指甲突出尺寸T1小于或等于螺杆外径到节圆直径的距离T3的2倍，即T1≤2×T3；该回流组件的端塞指甲突出尺寸T1小于或等于螺帽内径到节圆直径的距离T4的2倍，即T1≤2×T4。

11.根据权利要求10所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：

该螺帽，包含有一回流孔、一螺旋状绕于内部的螺旋槽道，在螺帽端面对应螺旋槽道及回流孔处开设有凹陷容置槽；

该端塞，包含一填装孔及主回流路径，且该填装孔及主回流路径与该指甲一 体制作而成，该主回流路径衔接于螺帽的回流孔与螺旋槽道间，而该端塞的填装孔则自主回流路径向外贯穿开放；以及

该分离件，包含一塞杆，该塞杆对应装填于该端塞的填装孔内，而该辅助回流路径设置于该塞杆前端。

12.根据权利要求11所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：

该螺帽于凹陷容置槽开设有一螺孔；

该分离件另包含一安装孔，该分离件的安装孔配合螺件被定位在该螺帽的螺孔内。

13.根据权利要求11所述的滚珠螺杆回流组件，其特征在于：该端塞另包含一围绕填装孔的若干嵌孔；该分离件另包含围绕塞杆的若干嵌块，该分离件与端塞组合时，各嵌块校准定位在围绕填装孔的各嵌孔内。 

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