CN101737469B - 具有润滑装置的滚珠螺杆及其润滑装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种具有润滑装置的滚珠螺杆及其润滑装置，所述的润滑装置包含：一套件、一导引件，所述的套件是固定在所述的螺帽端部，且随着所述的螺帽做轴向运动，所述的套件设有容置孔是提供所述的导引件设置；所述的导引件设有第二通孔以及螺旋部，所述的第二通孔是提供所述的杆轴穿设，且所述的第二通孔内缘设有与所述的导引沟相互嵌合的固定部，所述的螺旋部之间形成一螺旋槽，所述的螺旋槽的端部设有出油孔，而所述的螺旋槽是与所述的套件的容置孔构成一螺旋的导引道。在滚珠螺杆运转时，在导引道中的润滑脂会顺着导引道前进，当润滑脂流至所述的导引道的末端时，则会产生一压力，将润滑脂由所述的导引道两端所设的出油孔传递至滚珠螺杆上。

Description

具有润滑装置的滚珠螺杆及其润滑装置

技术领域

本发明设计一种滚珠螺杆，还设计一种润滑装置。

背景技术

滚珠螺杆主要由一螺帽通过自由滚动的滚珠与螺杆轴螺合所组成，并利用自由滚动的滚珠使螺帽与螺杆轴相对滑移，由于其具有绝佳的顺畅性与精准度，故被广泛的运用于各种需要精密移动的机具上，例如各类微细加工或半导体制程设备上，因此螺旋轨道上的润滑是相当重要的。但是如果滚珠螺杆长时间缺乏润滑，可能造成螺帽和螺杆间的摩擦加大而加速滚珠螺杆的磨耗。

而为有效降低滚珠螺杆因摩擦所产生的磨耗，传统滚珠螺杆的润滑系统可分成两种：第一种是将润滑系统加挂在螺帽两端，将润滑油存在润滑系统中，再由吸油物吸收润滑油后直接涂抹在螺杆表面上来润滑螺杆上的螺纹道；第二种是将螺帽两端的刮刷器使用含油材质制造，使用含油材质直接与螺杆表面接触来润滑螺杆的螺纹道。

现有的自润式螺杆是采用将外挂配件设置在螺帽上的润滑方式，配件的内部塞满吸满润滑油的羊毛毡，当螺杆相对于螺帽旋转时，羊毛毡将润滑油涂抹至螺杆螺纹道上，产生润滑的效果。在许多电子半导体产业对于无尘室的要求使用条件下，这种润滑方式只能采用润滑油作为润滑剂，但因润滑油为液体容易产生粒子，以至于无法使用于电子半导体产业的无尘室等注重清洁的使用环境，因此现有的设计无法运用于多数电子半导体产业的制程上。

然而，为解决上述的问题，美国专利第5782135号专利案，如图9所示，提供一种润滑方式，在滚动件31之间设置一间隔珠32，所述的间隔珠为固体润滑材质(例如二硫化钼、金、银、铅或PTFE等)，凭借滚珠螺杆运行时所述的间隔珠32与所述的滚动件31产生磨耗，而由磨耗产生的磨屑来补充螺杆、螺帽以及滚动件31之间的润滑。

但此技术是凭借滚动件31与间隔珠32的摩擦而达到润滑效果，故有以下问题点产生：

1.间隔珠如磨耗完毕即无润滑效果，且如缩小至某尺寸时，可能会造成卡珠或干扰滚动件的正常运转。

2.凭借间隔珠作为润滑的补充，其补充效率不稳定，难以控制，易造成润滑不足导致螺杆寿命减短。

另外，如以润滑脂来取代润滑油就可应用于电子半导体产业的无尘室等注重清洁的使用环境，但目前的润滑装置都需要外部提供动力来推动润滑脂至滚珠螺杆内部(因为润滑脂流动性不高，故需外部提供动力)，故在基本的配件上就比上述所有润滑装置来的多，且所占空间也较大，相对的所花费成本也较高，故还是有需要改善的必要。

发明内容

本发明首要目的在于，以润滑脂来对滚珠螺杆作润滑，且装设润滑脂的润滑装置是不需外部提供动力即可使润滑脂传递至滚珠螺杆中，以达到润滑效果。

本发明次要目的在于，方便使用者观察润滑脂消耗情形，以抓准添加润滑脂的时间，预防润滑不足的情形产生。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括：

一种具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，包含：

一杆轴，其外缘设有一螺旋状的滚动沟，以及至少一导引沟；

一螺帽，设有一穿孔，所述的穿孔内缘设有相对所述的滚动沟的滚动槽，所述的滚动沟以及滚动槽构成一负荷路径；

复数滚动件，容置在所述的负荷路径中；

回流元件，装设在所述的螺帽上，供所述的滚动件循环回流；

润滑装置，包含一套件、一导引件，所述的套件固定在所述的螺帽端部，且随着所述的螺帽做轴向运动，所述的套件设有容置孔提供所述的导引件设置；所述的导引件设有第二通孔以及螺旋部，所述的第二通孔提供所述的杆轴穿设，且所述的第二通孔内缘设有与所述的导引沟相互嵌合的固定部，所述的螺旋部之间形成一螺旋槽，所述的螺旋槽的端部设有出油孔，而所述的螺旋槽与所述的套件的容置孔构成一螺旋的导引道。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括：

一种具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，包含：

一杆轴，其外缘设有一螺旋状的滚动沟，以及至少一导引沟；

一螺帽，设有一穿孔，所述的穿孔内缘设有相对所述的滚动沟的滚动槽，所述的滚动沟以及滚动槽是构成一负荷路径；

复数滚动件，容置在所述的负荷路径中；

回流元件，装设在所述的螺帽上，是提供所述的滚动件循环回流；

润滑装置，包含一套件、一导引件、一外盖，所述的套件固定在所述的螺帽端部，且随着所述的螺帽做轴向运动，所述的套件设有容置孔提供所述的导引件设置；所述的导引件设有第二通孔以及螺旋部，所述的第二通孔提供所述的杆轴穿设，且所述的第二通孔内缘设有与所述的导引沟相互嵌合的固定部，所述的螺旋部之间形成一螺旋槽，所述的螺旋槽的端部设有出油孔，而所述的螺旋槽与所述的套件的容置孔构成一螺旋的导引道；所述的外盖是盖设在所述的套件的端部，并设有一供所述的杆轴穿设的第三通孔。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括：

一种润滑装置，其特征在于，包含：

一套件、一导引件，所述的套件是固定在所述的螺帽端部，且随着所述的螺帽做轴向运动，所述的套件设有容置孔是提供所述的导引件设置；所述的导引件设有第二通孔以及螺旋部，所述的第二通孔是提供所述的杆轴穿设，且所述的第二通孔内缘设有与所述的导引沟相互嵌合的固定部，所述的螺旋部之间形成一螺旋槽，所述的螺旋槽的端部设有出油孔，而所述的螺旋槽是与所述的套件的容置孔构成一螺旋的导引道。

将润滑脂填充至所述的导引道内，在滚珠螺杆运转时(本发明的润滑装置是适用于杆轴驱动螺帽的滚珠螺杆)，所述的套件是与所述的螺帽固定，故套件是不旋转的但会随螺帽轴向移动，所述的导引件则凭借所述的固定部与所述的杆轴的导引沟固定，是所述的导引件是与所述的杆轴同步旋转且相对所述的套件旋转并且与所述的螺帽做轴向运动。

当滚珠螺杆运转时，所述的导引件会与杆轴旋转，故凭借惯性定律与流体力学可得知，所述的导引道中的润滑脂会顺着导引道前进，当润滑脂流至所述的导引道的末端时，则会产生一压力，而凭借所述的压力将润滑脂由所述的导引道两端所设的出油孔传递至滚珠螺杆上，而润滑脂的流量则由所述的出油孔直径大小决定，如此达到润滑的目的。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

1.本发明不需外部装设任何动力源，即可凭借杆轴带动导引件的力量，将润脂传递至滚珠螺杆上。

2.本发明的润滑装置构型简单，都以模具制造即可，故可大量生产。

3.本发明的润滑装置因填装的是润滑脂所以可应用于任何环境，故环境的通用性极高。

附图说明

图1为本发明第一实施例具有润滑装置的滚珠螺杆立体图；

图2为本发明第一实施例的润滑装置分解图；

图3A为本发明第一实施例导引件侧视图；

图3B为图3A的B方向视图；

图4为图1的A-A剖视图；

图5为本发明第二实施例具有润滑装置的滚珠螺杆立体图；

图6为本发明第二实施例的润滑装置分解图；

图7A为本发明第二实施例导引件侧视图；

图7B为图7A的B方向视图；

图8为图5的A-A剖视图；

图9为美国专利第5782135号的局部放大示意图。

具体实施方式

首先，本发明的第一实施例请参阅图式的图1、图2、图3A、图3B以及图4所示，本发明是一种具有润滑装置的滚珠螺杆，包含：

一杆轴1，其外缘设有一螺旋状的滚动沟11，以及至少一与所述的杆轴1中心线平行的导引沟12；

一螺帽2，设有一穿孔21，所述的穿孔21内缘设有相对所述的滚动沟11的滚动槽211，所述的滚动沟11以及滚动槽211是构成一负荷路径，所述的螺帽2在一端设有第一固定端22，且与所述的第一固定端22同侧的螺帽端面设有第一密封件23，且所述的第一密封件23是相对导引件32的端面设置；

复数滚动件X，容置在所述的负荷路径中；

回流元件(未显示)，装设在所述的螺帽2上，是提供所述的滚动件X循环回流；

润滑装置3，包含一套件31、一导引件32，所述的套件31设有第二固定端312、容置孔311、第一通孔314，所述的第二固定端312与所述的第一固定端22相互配合固定，使所述的套件31固定在所述的螺帽2端部，所述的容置孔311提供所述的导引件32设置，且所述的容置孔311相对所述的导引件32的另一端面设有第二密封件313，所述的第一密封件23以及第二密封件313与所述的导引件32的两端面密合，以防止润滑脂溢出所述的润滑装置3，所述的第一通孔314与所述的容置孔311连通并提供所述的杆轴1穿设；所述的导引件32设有第二通孔323、螺旋部321，所述的第二通孔323提供所述的杆轴1穿设，且所述的第二通孔323内缘设有与所述的导引沟12相互嵌合的固定部3231，所述的螺旋部321之间形成一螺旋槽3211，所述的螺旋槽3211两端部设有一出油孔322(或者只在一端部设置出油孔322也可)，而所述的螺旋槽3211与所述的套件31的容置孔311构成一封闭螺旋的导引道60；所述的容置孔311与所述的螺帽2端面形成一拘束所述的导引件32轴向运动的空间(使所述的导引件32与所述的螺帽2同步作轴向运动)。

本发明第二实施例请参阅图式的图5、图6、图7A、图7B以及图8所示，本发明是一种具有润滑装置的滚珠螺杆，包含：

一杆轴1，其外缘设有一螺旋状的滚动沟11，以及至少一与所述的杆轴1中心线平行的导引沟12；

一螺帽2，设有一穿孔21，所述的穿孔21内缘设有相对所述的滚动沟11的滚动槽211，所述的滚动沟11以及滚动槽211是构成一负荷路径，且在一端设有一第一固定端22；

复数滚动件X，容置在所述的负荷路径中；

回流元件(未显示)，装设在所述的螺帽2上，是提供所述的滚动件X循环回流；

如图6与图8所示，润滑装置3A，包含一套件31A、一导引件32A、一外盖33A，所述的套件31A设有第二固定端312A、第三固定端315A、容置孔311A、第一通孔314A，所述的第二固定端312A是与所述的第一固定端22相互配合固定，使所述的套件31A固定在所述的螺帽2端部，所述的容置孔311A是提供所述的导引件32A设置，且所述的容置孔311A相对所述的导引件32A的端面设有第一密封件313A，所述的第一通孔314A是与所述的容置孔311A连通并提供所述的杆轴1穿设；所述的导引件32A设有第二通孔323A、螺旋部321A，所述的第二通孔323A是提供所述的杆轴1穿设，且所述的第二通孔323A内缘设有与所述的导引沟12相互嵌合的固定部3231A，所述的螺旋部321A之间形成一螺旋槽3211A，所述的螺旋槽3211A两端部设有一出油孔322A(或者只在一端部设置出油孔322A也可)，而所述的螺旋槽3211A是与所述的套件31A的容置孔311A构成一封闭的螺旋的导引道60；所述的外盖33A设有与所述的第三固定端315A配合的第四固定端333A，凭借所述的第四固定端333A与所述的第三固定端315A结合固定，使所述的外盖33A盖设在所述的套件31A的端部，并设有一供所述的杆轴1穿设的第三通孔331A，而所述的外盖33A与容置孔311A形成一拘束所述的导引件32A轴向运动的空间(使所述的导引件32A与所述的螺帽2同步作轴向运动)，以及相对所述的导引件32A的端面的位置设有第二密封件332A，所述的第一密封件313A以及第二密封件332A是与所述的导引件32A的两端面密合，以防止润滑脂溢出润滑装置3。

以上为本发明两实施例的说明，以下则说明本发明的润滑装置如何与滚珠螺杆配合作动，使装设在润滑装置内的润滑脂传递至滚珠螺杆中。

首先，请参考图4与图8所示，凭借套件所设的注油孔316(316A)将润滑脂填充至所述的导引道60内后，再凭借油孔塞4将注油孔316(316A)密封，在滚珠螺杆运转时(本发明的润滑装置3(3A)是适用于杆轴1驱动螺帽2的滚珠螺杆)，所述的套件31(31A)是与所述的螺帽2固定，故套件31(31A)是不旋转的但会随螺帽2轴向移动，所述的导引件32(32A)则凭借所述的固定部3231(3231A)与所述的杆轴1的导引沟12固定，是所述的导引件32(32A)是与所述的杆轴1同步旋转且相对所述的套件31(31A)旋转并且与所述的螺帽2做轴向运动。

最后，当滚珠螺杆运转时，所述的导引件32(32A)会与杆轴1旋转，故凭借惯性定律与流体力学可得知，所述的导引道60中的润滑脂会顺着导引道60前进，当润滑脂流至所述的导引道60的末端时，则会产生一压力，而凭借所述的压力将润滑脂由所述的导引道60两端所设的出油孔322(322A)传递至滚珠螺杆上，而润滑脂的流量则由所述的出油孔322(322A)直径大小决定，如此达到润滑的目的。

综所上述，本发明不仅解决了现有润滑装置的环境使用上的限制，且凭借螺旋原理的特性使润滑脂可不凭借外在动力即可流动至滚珠螺杆中，相对也简化现有结构凭借润滑脂来润滑的润滑装置的复杂结构。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，包含：

一杆轴，其外缘设有一螺旋状的滚动沟，以及至少一导引沟；

一螺帽，设有一穿孔，所述的穿孔内缘设有相对所述的滚动沟的滚动槽，所述的滚动沟以及滚动槽构成一负荷路径；

复数滚动件，容置在所述的负荷路径中；

回流元件，装设在所述的螺帽上，供所述的滚动件循环回流；

润滑装置，包含一套件、一导引件，所述的套件固定在所述的螺帽端部，且随着所述的螺帽做轴向运动，所述的套件设有容置孔，以供所述的导引件设置；所述的导引件设有第二通孔以及螺旋部，所述的第二通孔提供所述的杆轴穿设，且所述的第二通孔内缘设有与所述的导引沟相互嵌合的固定部，所述的螺旋部之间形成一螺旋槽，所述的螺旋槽的端部设有出油孔，而所述的螺旋槽与所述的套件的容置孔构成一螺旋的导引道。

2.根据权利要求1所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述螺帽在一端设有一第一固定端。

3.根据权利要求2所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，与所述的第一固定端同侧的螺帽端面设有第一密封件，且所述的第一密封件是相对所述的导引件的端面设置。

4.根据权利要求3所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述容置孔相对所述的导引件的端面设有第二密封件。

5.根据权利要求4所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述第一密封件以及第二密封件与所述的导引件的两端面密合。

6.根据权利要求4所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述套件更设有第二固定端，所述的第二固定端与所述的第一固定端相互配合固定。

7.根据权利要求1所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述容置孔与所述的螺帽端面形成一拘束所述的导引件轴向运动的空间。

8.一种具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，包含：

一杆轴，其外缘设有一螺旋状的滚动沟，以及至少一导引沟；

一螺帽，设有一穿孔，所述的穿孔内缘设有相对所述的滚动沟的滚动槽，所述的滚动沟以及滚动槽是构成一负荷路径；

复数滚动件，容置在所述的负荷路径中；

回流元件，装设在所述的螺帽上，是提供所述的滚动件循环回流；

润滑装置，包含一套件、一导引件、一外盖，所述的套件固定在所述的螺帽端部，且随着所述的螺帽做轴向运动，所述的套件设有容置孔，以供所述的导引件设置；所述的导引件设有第二通孔以及螺旋部，所述的第二通孔提供所述的杆轴穿设，且所述的第二通孔内缘设有与所述的导引沟相互嵌合的固定部，所述的螺旋部之间形成一螺旋槽，所述的螺旋槽的端部设有出油孔，而所述的螺旋槽与所述的套件的容置孔构成一螺旋的导引道；所述的外盖是盖设在所述的套件的端部，并设有一供所述的杆轴穿设的第三通孔。

9.根据权利要求8所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述螺帽在一端设有一第一固定端。

10.根据权利要求9所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述套件更设有第二固定端、第三固定端，所述的第二固定端是与所述的第一固定端相互配合固定。

11.根据权利要求10所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述外盖更设有与所述的第三固定端配合的第四固定端。

12.根据权利要求8所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述容置孔相对所述的导引件的端面设有第一密封件。

13.根据权利要求12所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述外盖相对所述的导引件的端面的位置设有第二密封件，所述的第一密封件以及第二密封件是与所述的导引件的两端面密合。

14.根据权利要求8所述的具有润滑装置的滚珠螺杆，其特征在于，所述外盖与容置孔形成一拘束所述的导引件轴向运动的空间。

15.一种润滑装置，其特征在于，包含：

一套件、一导引件，所述的套件是固定在所述的螺帽端部，且随着所述的螺帽做轴向运动，所述的套件设有容置孔，以供所述的导引件设置；所述的导引件设有第二通孔以及螺旋部，所述的第二通孔是提供所述的杆轴穿设，且所述的第二通孔内缘设有与所述的导引沟相互嵌合的固定部，所述的螺旋部之间形成一螺旋槽，所述的螺旋槽的端部设有出油孔，而所述的螺旋槽是与所述的套件的容置孔构成一螺旋的导引道。

16.根据权利要求15所述的润滑装置，其特征在于，更包含一外盖，所述的外盖盖设在所述的套件的端部。

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