CN103104669A - 一种具回流元件的滚珠螺杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具回流元件的滚珠螺杆，包含复数滚动件；螺杆，设有复数螺旋状的滚动沟；螺帽具有贯穿孔，其内缘面设有相对滚动沟的滚动槽，滚动沟及滚动槽是构成复数负荷路径，螺帽具有第二端面，两第二端面分别设有第一半回流道，两回流元件，其分别贴设于两第二端面，回流元件包含：第一构件及第二构件，分别设有凹槽道和通槽道；凹槽道与通槽道构成第二半回流道，第二半回流道与第一半回流道构成回流道，两回流道、回流孔及负荷路径构成一循环路径。本发明的回流组件，使得螺杆不须出牙，而让螺杆的两第一端面为一完整平面，从而提高回流元件循环的顺畅性，进一步提高了滚珠螺杆的使用寿命。

Description

一种具回流元件的滚珠螺杆

技术领域

本发明属于一种线性传动元件的技术领域，尤指一种具回流元件的滚珠螺杆。

背景技术

现今的滚珠螺杆于工业方面的应用愈来愈多，除了作为线性进给传动的高精密度效果之外，其它更有摩擦耗损率小、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可喻。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，都会在螺帽的二端面对应螺杆的滚动沟处设置回流元件，该回流元件则是让滚珠螺杆内部的滚动件于螺杆、螺帽间作动结束后能再次回流至螺杆、螺帽间的关键，所以，如何针对回流元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。

请参阅图1至图3所示，是为目前业界常用的回流元件10，该回流元件10是为一体成型，其外型是为一圆柱体，于该圆柱体上设有一穿孔110，该穿孔110是穿透该圆柱体的两端面，而该穿孔110内缘设有一个以上的导引部120（常见为两个、本图式共有四个，该导引部的数量是相对该螺杆和螺帽的滚动沟数量，在业界通称该导引部为：指甲），该导引部120就如同前段所述主要负责导引滚动件进出回流元件10用，该回流元件10是装设于滚珠螺杆的螺帽（未绘出）的两端面，且该导引部120是朝螺杆20的滚动沟210凸伸成型，并嵌设于滚动沟210中，如图3所示，如此才能导引滚动沟210中的滚动件进入回流道130中而进行回流再次让滚动件回到螺杆20与螺帽之间，但前述回流元件10在使用后会有以下问题产生：

此种回流元件10虽然具有路径顺畅、可高速运转的优点，但因为导引部120是嵌陷在该螺杆20的滚动沟210中，使得该回流元件10的穿孔110内径d0小于该螺杆20的外径D0，因此为了安装与该导引部120一体成型的回流元件10，必须让螺杆20的滚动沟210螺旋延伸至螺杆20的端面（未绘出），亦即该滚动沟210为开放式穿出该端面（一般业界称的出牙设计)，如此一来，该回流元件10才能由该螺杆20的端面将导引部120旋入该滚动沟210中，而让该回流元件10贴合于螺帽的两端面；然而，目前出牙式的螺杆20于端面会留下缺口，致使该端面呈现非完整性的面，当螺杆20的两端被安装在机台的轴承座（未绘出）时，因为两该端面是提供该轴承座的轴承承靠，而于启动机台马达使螺杆产生运转状态时，螺杆的两端面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该端面为非完整面的因素，导致端面与轴承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造成挤压损伤之外，进而使螺杆在运转状态中产生挠曲变形的现象，不仅直接影响到回流元件循环的顺畅性，更会降低滚珠螺杆的使用寿命。

因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种具回流元件的滚珠螺杆，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能应用于不出牙螺杆的回流元件，从而提高回流元件循环的顺畅性，进一步提高了滚珠螺杆的使用寿命。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种具回流元件的滚珠螺杆，其特征在于：包含：

复数滚动件；

一螺杆，其是朝一方向延伸为长条状的构型，定义该延伸方向为轴方向，该螺杆是设有复数螺旋状的滚动沟；

一螺帽，是设有一供该螺杆穿设的贯穿孔，该贯穿孔的内缘面是设有相对该滚动沟的滚动槽，该滚动沟及滚动槽是构成复数负荷路径，该螺帽的轴方向两端分别具有一第二端面，一第二端面设有贯穿另一第二端面的复数回流孔，该回流孔是间隔设置，两第二端面是分别设有一第一半回流道，该第一半回流道的两端分别与该回流孔及滚动槽衔接；

两回流元件，其分别贴设于两第二端面，该回流元件包含：第一构件及第二构件，该第一构件与第二构件是沿轴方向堆叠组合成该回流元件；该第一构件是设有第一穿孔、至少一凹槽道及至少一第一导引部；该第二构件是设有第二穿孔、至少一通槽道及至少一第二导引部，该第一导引部与第二导引部是分别嵌设于该滚动沟中，该第一穿孔与第二穿孔是供该螺杆穿设其中，该凹槽道与该通槽道构成第二半回流道，该第二半回流道是与该第一半回流道构成回流道，两回流道、回流孔及负荷路径构成一供该滚动件设置的循环路径；

其中，该第一穿孔的第一内径面与该第一导引部的第一径向面所构成一虚拟相切圆的内径是大于该螺杆的外径；该第二穿孔的第二内径面与该第二导引部的第二径向面所构成一虚拟相切圆的内径是大于该螺杆的外径。

其中，该第一导引部的数量为偶数个或奇数个，该第二导引部的数量为偶数个或奇数个，该第一导引部是分布于该第一穿孔的圆周角180度内，该第二导引部是分布于该第二穿孔的圆周角180度内。

其中，该第一导引部是设有贴靠于该第二穿孔的第二内径面的第一承靠面，该第二导引部是设有贴靠于该第一穿孔的第一内径面的第二承靠面。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比，具有如下优点：因为该回流组件的设计，使得螺杆不须出牙，而让螺杆的两第一端面为一完整平面，当螺杆装设于机台时，使螺杆的第一端面与轴承之间能完整承靠，从而提高回流元件循环的顺畅性，进一步提高了滚珠螺杆的使用寿命。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

附图说明

图1是为现有技术的回流元件立体图；

图2是为现有技术的回流元件另一侧面立体图；

图3是为现有技术的回流元件与螺杆配合的主视图；

图4是为本发明分解图；

图5是为本发明组合图；

图6是为图5轴方向剖视图；

图7是为本发明回流元件的第一构件的主视图；

图8是为本发明回流元件的第二构件的主视图。

标号说明

回流元件10          穿孔110

导引部120           回流道130

螺杆20              滚动沟210

外径D0              内径d0

螺杆1               滚动沟11

第一端面12          螺帽2

贯穿孔21            滚动槽211

回流孔22            第一半回流道23

第二端面24          回流元件3

第一构件31          凹槽道311

第一导引部312       第一承靠面3121

第一径向面3122      第一穿孔313

第一内径面3131      第二构件32

通槽道321           第二导引部322

第二承靠面3221      第二径向面3222

第二穿孔323         第二内径面3231

滚动件4             相切圆5

外径D1              内径D2、D3

负荷路径90          轴方向X。

具体实施方式

本发明揭示的一种具回流元件的滚珠螺杆，以下配合图式列举一较佳实施例，用以对本发明的组成构件及功效作进一步说明。

请参阅图4至图8所示，首先，要先说明的是，本发明的回流元件3是使用于复数滚动沟11及滚动槽211的滚珠螺杆，而回流元件3的导引部（第一导引部312及第二导引部322）的数量是相对该滚动沟11及滚动槽211的数量设置，而为了方便凸显本发明回流元件3的结构设计，以下较佳实施例是使用四条滚动沟11及滚动槽211的滚珠螺杆作说明，但本发明基本上只要是两条滚动沟11及滚动槽211的滚珠螺杆就可应用，故如有滚珠螺杆为三条以上的滚动沟11及滚动槽211者，且回流元件3的构型与本发明所主张专利范围相同者，亦落入本发明的请求范围中，在此先述明；

以下说明本发明一较佳实施例，本发明是为一种具回流元件的滚珠螺杆，是包含：

复数滚动件4；

一螺杆1，其是朝一方向延伸为长条状的构型，定义该延伸方向为轴方向X，该螺杆1是设有四条螺旋状的滚动沟11；

一螺帽2，是设有一供该螺杆1穿设的贯穿孔21，该贯穿孔21的内缘面是设有相对该滚动沟11的滚动槽211，四滚动沟11及滚动槽211是构成四条负荷路径90，该螺帽2的轴方向X两端分别具有一第二端面24，一第二端面24设有四条贯穿另一第二端面24的回流孔22，四回流孔22是间隔设置，且两第二端面是分别设有四条第一半回流道23，各第一半回流道23的两端分别与一该回流孔22及滚动槽211衔接，该第一半回流道23为一凸弧状结构；

两回流元件3，其分别贴设于螺帽的两第二端面24，该回流元件3包含：第一构件31及第二构件32，该第一构件31与第二构件32是沿轴方向X堆叠组合成该回流元件3；该第一构件31是设有第一穿孔313、四条凹槽道311及两第一导引部312；该第二构件32是设有第二穿孔323、四条通槽道321及两第二导引部322，该两第一导引部312与两第二导引部322是分别嵌设于四该滚动沟11中，且当第一构件31与第二构件32组合后，该第一导引部312是设有贴靠于该第二穿孔323的第二内径面3231的第一承靠面3121，该第二导引部322是设有贴靠于该第一穿孔313的第一内径面3131的第二承靠面3221，使该第一导引部312及第二导引部322于导引滚动件4时能有较佳的强度（因为滚动件会先撞击该导引部再进入后述的回流道），以延长第一导引部312及第二导引部322的使用寿命；该第一穿孔313与第二穿孔323是供该螺杆1穿设其中，一凹槽道311与一通槽道321构成一第二半回流道，该第二半回流道为一凹弧状结构，该回流元件3是具四条第二半回流道，四第二半回流道是与四第一半回流道23构成四条回流道，而两该回流道的一端是分别衔接一该回流孔22两端，而两回流道另一端是与一负荷路径90衔接而构成一循环路径，依此类推共构成四条循环路径，四循环路径是分别设置复数该滚动件；

再者，由图7及图8可清楚了解，本发明为了让回流元件3使用于不出牙的螺杆（如图4所示，其滚动沟11未延伸至螺杆1的第一端面12，使该第一端面12成完整平面），故本发明将回流元件3径方向分割成一第一构件31及一第二构件32，由图7可发现，该第一构件31的两第一导引部312是分布于该第一穿孔313的圆周角180度内，而使该第一穿孔313的第一内径面3131与两该第一导引部312的第一径向面3122所构成一虚拟相切圆5（注：相切圆5与第一径向面3122及第一内径面3131只需局部相切即可，但该相切圆5不能与第一径向面3122及第一内径面3131有干涉情形）的内径D2是大于该螺杆1的外径D1；由图8可发现，该第二构件32的两第二导引部322是分布于该第二穿孔323的圆周角180度内，而使该第二穿孔323的第二内径面3231与该两第二导引部322的第二径向面3222所构成一虚拟相切圆5（注：相切圆5与第二径向面3222及第二内径面3231只需局部相切即可，但该相切圆5不能与第二径向面3222及第二内径面3231有干涉情形）的内径D3是大于该螺杆1的外径D1。

以上说明本发明各元件的结构及组态，以下说明本发明的回流元件组装方式：

本发明是借由该第一穿孔313的第一内径面3131与该第一导引部312的第一径向面3122所构成一虚拟相切圆5的内径D2是大于该螺杆1的外径D1、及该第二穿孔323的第二内径面3231与该第二导引部322的第二径向面3222所构成一虚拟相切圆5的内径D3是大于该螺杆1的外径D1的特征，使得该第一构件31及第二构件32能直接穿设于该螺杆1，当第一构件31及第二构件32皆穿设于螺杆1后，再将第一导引部312及第二导引部322分别嵌设于相对应的滚动沟11中，而后将第一构件31及第二构件32由轴方向X堆叠组合成该回流元件3，而该凹槽道311与一该通槽道321构成一第二半回流道，该回流元件共构成四条第二半回流道，四第二半回流道是与四第一半回流道23构成四条回流道，而两回流道（螺帽两第二端面各有一回流道）、一回流孔22及一负荷路径90构成一循环路径，共构成四条循环路径，四该循环路径是分别设置复数该滚动件4，即完成该滚珠螺杆的组装流程。故本发明借由该回流元件的设计，使得螺杆不须出牙，而让螺杆的两第一端面为一完整平面，当螺杆装设于机台时，使螺杆的第一端面与轴承的间能完整承靠，以改善现有技术的问题点。

综所上述，所以本发明具有产业的可利用性应已毋庸置疑，除此之外，在本案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。

以上所述实施例的揭示是用以说明本发明，并非用以限制本发明，故举凡数值的变化与等效元件的置换，仍应隶属本发明的范畴。

Claims (3)

1.一种具回流元件的滚珠螺杆，其特征在于：包含：

复数滚动件；

一螺杆，其是朝一方向延伸为长条状的构型，定义该延伸方向为轴方向，该螺杆是设有复数螺旋状的滚动沟；

一螺帽，是设有一供该螺杆穿设的贯穿孔，该贯穿孔的内缘面设有相对该滚动沟的滚动槽，该滚动沟及滚动槽是构成复数负荷路径，该螺帽的轴方向两端分别具有一第二端面，一第二端面设有贯穿另一第二端面的复数回流孔，该回流孔是间隔设置，两第二端面是分别设有一第一半回流道，该第一半回流道的两端分别与该回流孔及滚动槽衔接；

两回流元件，其分别贴设于两第二端面，该回流元件包含：第一构件及第二构件，该第一构件与第二构件是沿轴方向堆叠组合成该回流元件；该第一构件是设有第一穿孔、至少一凹槽道及至少一第一导引部；该第二构件是设有第二穿孔、至少一通槽道及至少一第二导引部，该第一导引部与第二导引部是分别嵌设于该滚动沟中，该第一穿孔与第二穿孔是供该螺杆穿设其中，该凹槽道与该通槽道构成第二半回流道，该第二半回流道是与该第一半回流道构成回流道，两回流道、回流孔及负荷路径构成一供该滚动件设置的循环路径；

其中，该第一穿孔的第一内径面与该第一导引部的第一径向面所构成一虚拟相切圆的内径是大于该螺杆的外径；该第二穿孔的第二内径面与该第二导引部的第二径向面所构成一虚拟相切圆的内径是大于该螺杆的外径。

2.如权利要求1所述的一种具回流元件的滚珠螺杆，其特征在于：其中，该第一导引部的数量为偶数个或奇数个，该第二导引部的数量为偶数个或奇数个，该第一导引部是分布于该第一穿孔的圆周角180度内，该第二导引部是分布于该第二穿孔的圆周角180度内。

3.如权利要求1所述的一种具回流元件的滚珠螺杆，其特征在于：其中，该第一导引部是设有贴靠于该第二穿孔的第二内径面的第一承靠面，该第二导引部是设有贴靠于该第一穿孔的第一内径面的第二承靠面。

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