CN103912648B - 用于滚珠螺杆的回流元件及使用该回流元件的滚珠螺杆 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种用于滚珠螺杆的回流元件，包含有一第一表面及一背对第一表面的第二表面，回流元件的第一表面具有一回流通道，回流通道自第一表面的一侧边延伸至第一表面的另一侧边，且回流通道的两端分别形成一衔接口，第二表面设有一衔接槽及二导引凸块，衔接槽位于回流通道的两衔接口之间，各导引凸块分别凸出于回流通道的各衔接口，如此便能让所使用的滚珠螺杆达到加工成本低、装配容易、对位精度高，以及提升运行顺畅度的功效。

Description

用于滚珠螺杆的回流元件及使用该回流元件的滚珠螺杆

技术领域

本发明与线性传动机构有关，特别是指一种用于滚珠螺杆的回流元件及使用其的滚珠螺杆。

背景技术

目前滚珠螺杆的设计都会在螺帽内配置一回流元件，让各滚珠可以通过回流元件所提供的回流通道而在螺杆轴与螺帽之间不断地循环运行。请参阅图1所示的一种现有滚珠螺杆10，主要是在螺帽13的轴孔15的孔壁加工出一安装槽16，用以将回流元件17安装在内，使回流元件17的回流道18衔接螺帽13的内螺纹槽14，以便让各滚珠19能够在由螺杆轴11的外螺纹槽12、螺帽13的内螺纹槽14，以及回流元件17的回流道18所构成的一循环路径内运行。而此种型式的回流元件17是适用于该螺帽13的一端具有与设备连结的外螺纹、或该螺帽13内螺纹槽14的导程小、或该螺帽13的外径小的滚珠螺杆，因前述螺帽的结构限制，故该种型式的回流元件17并无法由业界俗称的外循环式或端塞循环式的回流元件来取代。

然而在前述现有滚珠螺杆10中，螺帽13的安装槽16是以线切割加工方式所形成，除了加工成本高之外，安装槽16在加工完成之后会贯穿螺帽13的两端，使得回流元件17在组装于安装槽16内时必须要不停地调整位置，一旦位置有所偏差就很容易造成回流道18与内螺纹槽14之间没有办法确实衔接在一起而产生对位上的问题，如图2所示，此举将会严重影响滚珠19在运行时的顺畅度，当滚珠19无法顺畅运行时便会不断地撞击回流元件17，进而导致回流元件17或滚珠19的损坏。

另一方面，在装设滚珠19时，滚珠19必须要配合回流道18的位置而采用分批的方式进行安装，也就是先将第一批滚珠19填入外螺纹槽12、内螺纹槽14，以及第一个回流道18之后，接着再将第二批滚珠19装填于外螺纹槽12、内螺纹槽14，以及第二回流道18内，直到将全部的滚珠19装填于每一个回流道18内为止，装珠过程实在相当的麻烦。

综合上述可知，前述现有技术具有加工成本高、装配不易、对位精度差，以及运行顺畅度欠佳等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于滚珠螺杆的回流元件，其能让所使用的滚珠螺杆具有加工成本低、装配容易、对位精度高，以及提升运行顺畅度的特色。

为了达成上述目的，本发明的回流元件包含有一第一表面及一背对该第一表面的第二表面。该回流元件的第一表面具有一回流通道，该回流通道自该第一表面的一侧边延伸至该第一表面的另一侧边，且该回流通道的两端分别形成一衔接口，该回流元件的第二表面设有一衔接槽，该衔接槽位于该回流通道的该两衔接口之间。

较佳地，该回流元件的第二表面朝该第一表面的方向凹陷设置，用以配合该滚珠螺杆的一螺杆轴的表面，再者，该回流元件的第一表面区分成二相互衔接的倾斜面，该两倾斜面具有相反的倾斜方向，该回流通道自其中一该倾斜面沿着该回流元件的长度方向延伸至另一该倾斜面。由此，该滚珠螺杆的各滚珠便能相当顺畅地进出该回流通道。

较佳地，该回流元件具有至少一固定孔，该固定孔贯穿该第一、第二表面，通过一固定件穿过该滚珠螺杆的一螺帽且固定于该固定孔，用以将该回流元件与该螺帽固定在一起。

附图说明

为了详细说明本发明的结构、特征及功效所在，以下结合较佳实施例并配合下列附图说明如后，其中：

图1为现有滚珠螺杆的立体分解图。

图2为现有滚珠螺杆的局部剖视图，主要显示螺帽与回流元件之间的组装关系。

图3是使用本发明第一实施例的滚珠螺杆的立体组合图。

图4是使用本发明一实施例的滚珠螺杆的立体分解图。

图5是使用本发明一实施例的滚珠螺杆所提供的螺帽的剖视图。

图6为本发明第一实施例的立体图。

图7为本发明第一实施例的端视图。

图8为本发明第一实施例的俯视图。

图9为本发明第一实施例的仰视图。

图10是使用本发明第一实施例的滚珠螺杆的局部剖视图，主要显示螺帽的内螺纹槽与回流元件的衔接槽之间的关系。

图11是使用本发明第一实施例的滚珠螺杆的剖视图，主要显示回流元件的衔接槽与螺杆轴的外螺纹槽之间的关系。

图12是使用本发明第一实施例的滚珠螺杆的部分剖视图，主要显示螺杆轴的外螺纹槽、螺帽的内螺纹槽，以及回流元件的回流通道之间的关系。

图13是使用本发明第一实施例的滚珠螺杆的立体分解图。

图14为本发明第一实施例的立体分解图。

图15为本发明第一实施例的立体分解图。

图16为本发明第一实施例的立体分解图。

图17为本发明第二实施例的立体图。

图18是使用本发明第二实施例的滚珠螺杆的立体分解图。

图19为本发明第二实施例的立体图。以及

图20是使用本发明第二实施例的滚珠螺杆的立体分解图。

具体实施方式

请先参图3及图4，是使用本发明第一较佳实施例的回流元件60的滚珠螺杆20，图中所示的滚珠螺杆20包含有一螺杆轴30、一螺帽40，以及多个滚珠50，其中：螺杆轴30具有一外螺纹槽32；螺帽40具有一轴孔41，用以套设螺杆轴30，使得螺帽40能沿着螺杆轴30的轴向移动，轴孔41的孔壁具有相互邻接的一安装槽42及一内螺纹槽43，安装槽42自螺帽40的端面沿着轴孔41的轴向延伸，且安装槽42的一端形成一抵靠面44(如图5及图11所示)，内螺纹槽43对应于螺杆轴30的外螺纹槽32而与外螺纹槽32之间形成一供各滚珠50运行的第一通道51(如图11及图12所示)，此外，螺帽40更具有二相对的穿孔45，两穿孔45位于安装槽42的两相对侧边(如图5所示)。

请参阅图6，为本发明第一较佳实施例所提供的回流元件60，回流元件60具有与螺帽40的安装槽42相配合的形状，使得回流元件60能够装设于螺帽40的安装槽42内，并在装设于安装槽42之后抵靠于抵靠面44(如图11所示)而完成定位。

如图6至图9所示，本发明的回流元件60包含有一第一表面61及一背对第一表面61的第二表面62，其中，第二表面62朝第一表面61的方向呈弧状凹陷设置而能配合螺杆轴30的表面，第一表面61区分成具有相反倾斜方向的一第一倾斜面611及一第二倾斜面612，第一、第二倾斜面611、612的延伸方向分别平行于第二表面62的切线方向，亦即平行于螺杆轴30的切线方向，而且，第一倾斜面611具有一第一侧边613及一第二侧边614，第二倾斜面612具有一第三侧边615及一第四侧边616，其中，第一倾斜面611的第一侧边613与第二倾斜面612的第三侧边615之间经由一第一弧形倒角617相互衔接，第一倾斜面611的第二侧边614与第二倾斜面612的第四侧边616分别形成一第二弧形倒角与第二表面62衔接。

请再参照图9及图12，第一表面61具有一供各滚珠50运行的回流通道63，回流通道63自第一表面61的第一倾斜面611的第二侧边614沿着回流元件60的长度方向跨过第一弧形倒角617再斜向延伸至第一表面61的第二倾斜面612的第四侧边616，而且，回流通道63的两端呈开放状而分别形成一贯穿第一、第二表面61、62的衔接口632，用以衔接第一通道51，使各滚珠50能够经由回流通道63进出第一通道51。

请再参照图8、图10及图11，第二表面62设有二相对的衔接槽64及二相对的导引凸块65，两衔接槽64位于回流通道63的两衔接口632之间，用以衔接螺帽40的内螺纹槽43且对应于螺杆轴30的外螺纹槽32，使得各衔接槽64与外螺纹槽32之间形成一衔接第一信道51的第二信道52，用以供各滚珠50运行，该导引凸块65是容设于该外螺纹槽32，各导引凸块65的一端凸出于回流通道63的衔接口632，用以导引各滚珠50进入第一通道51。需说明的是，各导引凸块65与第二表面62可为一体成型或可拆方式结合，在此是以一体成型方式为例。而图13所示，则是各导引凸块65与第二表面62以可拆方式结合。需特别说明的是，在此是以使用导引凸块65为例，事实上也可以不设置导引凸块65，而各滚珠50仍然可以进入第一通道51，但是设置导引导引凸块65可以让滚珠50运作顺畅。

此外，回流元件60具有二相对的固定孔66，各固定孔66贯穿第一表面61及第二表面62，并且邻近导引凸块65，同时又连通螺帽40的穿孔45，在组装时通过两固定件80(在此以螺丝为例)分别穿过螺帽40的穿孔45且固定于回流元件60的固定孔66内，用以将螺帽40与回流元件60固定在一起。需说明，回流元件60的固定除了使用螺丝80固定外，亦可使用凹凸配合结构卡制固定，例如：螺帽40设有凹槽，回流元件60设有配合凹槽的凸块，通过凸块进入凹槽固定回流元件60。

综上所述，本发明的回流元件60及使用其的滚珠螺杆20将具有以下特色：

1.螺帽40的安装槽42可以由铣削加工或钻削加工而形成，回流元件60则是可以由塑料射出成型或金属加工成型，在此并不特别加以限定。螺帽40的安装槽42在加工完成之后会直接形成抵靠面44而不会贯穿整个螺帽40，所以在组装时只要将回流元件60塞入安装槽42内，让回流元件60抵靠于抵靠面44即完成定位，并不需要再调整回流元件60的位置，相较于现有技术不但可以有效降低加工成本及简化装配过程，同时也可以解决回流元件60的回流通道63及衔接槽64与螺帽40的内螺纹槽43之间的对位问题。换言之，本发明具有加工成本低、装配容易，以及对位精度高的功效。

2.各滚珠50是在由第一通道51、两第二通道52，以及回流通道63所构成的一循环路径内运行，其中回流通道63的入口段及出口段会通过第一表面61的斜面设计而平行螺杆轴30的切线方向，所以各滚珠50可以顺畅地从第一通道51进入回流通道63内，同时也可以很顺畅地从回流通道63进入第一通道51内，以提升运行的顺畅度。此外，在装设各滚珠50时可以一次完成安装，并不需要如现有技术所采用的分批方式，只要将全部滚珠50一一放入第一通道51内之后，各滚珠50就会沿着第一信道51、第二信道52，以及回流通道63运行而填满整个循环路径，以达到简化装珠过程的功效。

3.回流元件60不一定要单独设置，亦可以配合螺帽40的尺寸而将两个回流元件60相互堆栈在一起，而且，回流元件60也不限于是一体成型所制成的单一本体，亦可以由二相互对称的副本体68利用前后对接方式，如图14至图15所示，或左右对接方式，如图16所示，组装而成，不论以何种对接方式进行组装，在组装完成之后仍然具有与单一本体相同的功效。

另外，如图17至图20所示。说明本发明第二较佳实施例的回流元件70，其包含有一第一表面71及一背对第一表面71的第二表面72，而第二表面72朝第一表面71的方向呈弧状凹陷设置而能配合螺杆轴30的表面，第一表面71具有一供滚珠运行的回流通道73，回流通道73自第一表面71的一侧边沿着回流元件70的长度方向延伸至第一表面71的另一侧边，而且，回流通道73的两端分别形成一贯穿侧边的衔接口732，用以衔接第一通道51，使各滚珠50能够经由回流通道73进出第一通道。第二表面72设有四相对的衔接槽74，各衔接槽74位于回流通道73的两衔接口732之间，用以衔接螺帽40的内螺纹槽43且对应于螺杆轴30的外螺纹槽32。让各滚珠50是从各衔接口732沿着回流通道73进入回流元件中70，经由回流通道73导引各滚珠50再回到第一通道。

如此一来，在装设各滚珠50时，因为回流通道73结构可以一次完成安装，并不需要如现有技术所采用的分批方式，达到简化装珠过程的功效。

最后，本发明于前揭实施例中所揭露的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本案的范围，其他等效元件的替代或变化，亦应为本案的权利要求范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种滚珠螺杆，包含有：

一螺杆轴，具有一外螺纹槽；

一螺帽，具有一轴孔，用以套设该螺杆轴，该轴孔的孔壁具有相互邻接的一安装槽及一内螺纹槽，该内螺纹槽对应于该螺杆轴的外螺纹槽，而该内螺纹槽与该外螺纹槽之间形成一第一通道；该安装槽的一端形成一抵靠面；以及

一回流元件，具有与该安装槽相配合的形状而设于该螺帽的安装槽内，该回流元件具有一第一表面及一背对该第一表面的第二表面，该第一表面仅具有一回流通道，该回流通道自该第一表面的一侧边延伸至该第一表面的另一侧边，且该回流通道的两端分别具有一衔接口，该第二表面设有一衔接槽，该衔接槽位于该回流通道的该两衔接口之间；用以衔接螺帽的内螺纹槽且对应于螺杆轴的外螺纹槽；

其中，该回流通道的该两衔接口分别衔接该第一通道，该衔接槽的两端衔接该内螺纹槽，且该衔接槽对应于该外螺纹槽，使得该衔接槽与该外螺纹槽之间形成一第二通道，该第二通道的两端分别衔接该第一通道；多个滚珠，可滚动地设于该第一通道、该第二通道，以及该回流通道内。

2.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其中还包含二导引凸块，各该导引凸块分别凸出各该衔接口。

3.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其中该第二表面朝该第一表面的方向呈弧状凹陷设置。

4.如权利要求3所述的滚珠螺杆，其中该第一表面区分成具有相反倾斜方向的一第一倾斜面及一第二倾斜面，该第一倾斜面具有一第一侧边及一第二侧边，该第二倾斜面具有一第三侧边及一第四侧边，该第一倾斜面的第一侧边与该第二倾斜面的第三侧边之间相互衔接，该第一倾斜面的第二侧边与该第二倾斜面的第四侧边分别衔接该第二表面；该回流通道自该第一倾斜面的第二侧边延伸至该第二倾斜面的第四侧边。

5.如权利要求4所述的滚珠螺杆，其中该第一倾斜面的第一侧边与该第二倾斜面的第三侧边之间经由一第一弧形倒角相互衔接。

6.如权利要求4所述的滚珠螺杆，其中该第一倾斜面的第二侧边与该第二倾斜面的第四侧边分别形成一第二弧形倒角。

7.如权利要求1至6中任一项所述的滚珠螺杆，其中该回流元件具有至少一固定孔，该固定孔贯穿该第一、第二表面。

8.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其中该回流通道呈开放状。

9.如权利要求8所述的滚珠螺杆，其中各该衔接口贯穿该第一表面和该第二表面。