CN105090409B - 旋转式螺帽直线运动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的题目为一种旋转式螺帽直线运动装置,包括轴衬内套、外螺帽、滚珠保持器及第一滚珠。轴衬内套的外侧表面设有第一外滚珠沟槽。第一外滚珠沟槽具有外滚珠接触部,其与轴衬内套的外侧表面间有一导角。外螺帽套设于轴衬内套,其内侧表面设有内滚珠结构。内滚珠结构具有第一内滚珠沟槽、转折部及延伸部。转折部的两端与第一内滚珠沟槽及延伸部连接。第一内滚珠沟槽与第一外滚珠沟槽形成第一滚珠通道。滚珠保持器套设于轴衬内套且有固持部。第一滚珠容置于固持部及第一滚珠通道。延伸部与轴衬内套外侧表面间的径向距离不小于第一滚珠最大截面的直径长。本发明的旋转式螺帽直线运动装置可增加滚珠通道中滚珠的数量,进而提高其承载力。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转式螺帽直线运动装置。
背景技术
旋转式螺帽直线运动装置为一种广泛应用在许多机械设备中的装置,例如:旋转式螺帽滚珠螺杆装置或旋转式螺帽滚珠花键装置,两者的设置的主要目的均在于提供精密的传动功能,通过机械操作中的旋转运动与直线运动,进而使承载的机台或对象在直线方向上进行作动。
图1为现有的旋转式螺帽直线运动装置的径向剖面图,旋转式螺帽直线运动装置1可应用于旋转式滚珠螺杆装置。旋转式螺帽滚珠螺杆装置至少包括螺杆(图未示)、轴衬内套11、外螺帽12以及多个滚珠13。现有的轴衬内套11,其外侧具有外滚珠沟槽111,其可与外螺帽12内侧的内滚珠沟槽121共同形成滚珠通道P,而滚珠13即容置于滚珠通道P中滚动。
在现有的技术中,以“偏心”装设的方式将部份的滚珠通道P显露出来,以利于设置滚珠13于轴衬内套11及外螺帽12之间,如图1。详细而言,将轴衬内套11的径向中心与外螺帽12的径向中心进行偏移,再将滚珠13设置于因偏心而显露出来的滚珠通道P中。
由于利用上述方式,滚珠通道P中能设置滚珠13的部份最多仅有原先完整滚珠通道P的一半,如图1。意即,利用此方式并无法将完整的滚珠通道P塞满滚珠13。由于旋转式螺帽直线运动装置1的动静额定数(亦称动静额定负荷)与滚珠13的数目成正相关,因此,滚珠13数目过少将会降低旋转式螺帽直线运动装置1的承载力或负重力。
同样地,旋转式螺帽滚珠花键装置也会发生上述问题。
因此,如何提供一种旋转式螺帽直线运动装置,可在不使用前述方式将滚珠设置于轴衬内套与外螺帽共同形成的滚珠通道,以增加滚珠通道中滚珠的数量,进而提高旋转式螺帽直线运动装置的承载力,已成为重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题,本发明的目的是提供旋转式螺帽直线运动装置,包括轴衬内套、外螺帽、至少一个滚珠保持器及多个第一滚珠。轴衬内套的外侧表面至少设有第一外滚珠沟槽。第一外滚珠沟槽具有外滚珠接触部,其与轴衬内套的外侧表面间有一导角。外螺帽套设于轴衬内套,其内侧表面设有至少一个内滚珠结构。内滚珠结构具有第一内滚珠沟槽、转折部及延伸部。转折部的两端分别与第一内滚珠沟槽及延伸部连接。第一内滚珠沟槽与对应的第一外滚珠沟槽形成第一滚珠通道。滚珠保持器套设于轴衬内套且有多个固持部。第一滚珠容置于固持部及第一滚珠通道。延伸部与轴衬内套外侧表面之间的径向距离不小于第一滚珠最大截面的直径长。
在一个实施例中,固持部的周长不小于第一滚珠的最大截面的圆周长的二分之一。
在一个实施例中,第一内滚珠沟槽及转折部的交接点,与外滚珠接触部及导角的交接点之间的距离不大于第一滚珠的最大截面的直径长。
在一个实施例中,外滚珠接触部及内滚珠沟槽与第一滚珠的干涉量介于0~0.1mm。
在一个实施例中,轴衬内套的外侧表面与导角的斜面之间的夹角角度为14.25°~15.75°。
在一个实施例中,其中轴衬内套具有多个第二内滚珠沟槽,旋转式螺帽直线运动装置还包括螺杆以及多个第二滚珠。螺杆具有多个第二外滚珠沟槽,第二外滚珠沟槽与对应的第二内滚珠沟槽形成多个第二滚珠通道。第二滚珠容置于第二滚珠通道。
在一个实施例中,还包括多个回流元件以及多个轴向贯穿该轴衬内套的循环通道。多个回流元件套设于轴衬内套,而各回流元件具有至少一个回流通道。第二滚珠通道、回流通道及循环通道形成多个滚珠循环路径,第二滚珠在滚珠循环路径中循环运动。
在一个实施例中,还包括至少一个强化件,设置于回流通道。
在一个实施例中,还包括多个防尘组件。防尘组件套设于轴衬内套,且各防尘组件包含有防尘件以及固定件。
在一个实施例中,其中轴衬内套具有多个第二内滚珠沟槽,旋转式螺帽直线运动装置还包括花键轴以及多个第二滚珠。花键轴具有多个第二外滚珠沟槽,这些第二外滚珠沟槽与对应的所述第二内滚珠沟槽形成多个第二滚珠通道。多个第二滚珠容置于这些第二滚珠通道。
在一个实施例中,其中轴衬内套具有多个轴向贯穿该轴衬内套的循环通道。旋转式螺帽直线运动装置还包括两端盖,其套设于花键轴,并分别设置于轴衬内套的两端,且对应的所述第二滚珠通道、所述循环通道及所述回流管道共同形成多个滚珠循环路径。第二滚珠在滚珠循环路径中循环运动。
承上所述,本发明的旋转式螺帽直线运动装置,包括轴衬内套、外螺帽、至少一个滚珠保持器以及多个第一滚珠。轴衬内套的外侧表面设有第一外滚珠沟槽,其外滚珠接触部与轴衬内套的外侧表面间具有一导角。外螺帽的内侧表面设有内滚珠结构,内滚珠结构具有第一内滚珠沟槽、转折部及延伸部。第一外滚珠沟槽与对应的第一内滚珠沟槽形成第一滚珠通道。
由于延伸部与轴衬内套外侧表面之间的径向距离不小于第一滚珠的最大截面的直径长,因此,本发明的旋转式螺帽直线运动装置不必利用“偏心装设”的方式,即可将第一滚珠直接装设于第一滚珠通道。如此,将可避免牺牲掉因偏心装设方式而无法设有第一滚珠的空间。也就是说,可将第一滚珠完整地环设于第一滚珠通道。相比于现有的偏心装设方式,本发明的旋转式螺帽直线运动装置,可通过增加第一滚珠通道中第一滚珠的数量,进而提高旋转式螺帽直线运动装置的承载力。
附图说明
图1为现有的旋转式螺帽直线运动装置的径向剖面图。
图2A为本发明一个实施例的旋转式螺帽直线运动装置的示意图。
图2B为图2A所示的旋转式螺帽直线运动装置的分解示意图。
图2C为图2A所示的旋转式螺帽直线运动装置在剖面线A-A的剖面示意图。
图2D为图2C所示的B区域的放大示意图。
图2E为图2D所示的轴衬内套及外螺帽在变温过程中的变化示意图。
图3A为本发明另一实施例的旋转式螺帽直线运动装置的示意图。
图3B为图3A所示的旋转式螺帽直线运动装置的分解示意图。
图3C为图3A所示的旋转式螺帽直线运动装置在剖面线B-B的剖面示意图。
图3D为图3C所示的C区域的放大示意图。
图3E为图3D所示的轴衬内套及外螺帽在变温过程中的变化示意图。
[符号说明]
1、2、3:旋转式螺帽直线运动装置
11、21、31:轴衬内套
111:外滚珠沟槽
12、22、32:外螺帽
121:内滚珠沟槽
13:滚珠
211、311:第一外滚珠沟槽
212、312:第二内滚珠沟槽
213、313:循环通道
2111、3111:外滚珠接触部
221、321:内滚珠结构
2211、3211:第一内滚珠沟槽
2212、3212:转折部
2213、3213:延伸部
23、33:第一滚珠
24、34:滚珠保持器
241、341:固持部
25:螺杆
251、351:第二外滚珠沟槽
26、36:第二滚珠
27:回流元件
271:回流通道
28:防尘组件
281:防尘件
2811:刮刷部
282:固定件
29:强化件
35:花键轴
36:第二滚珠
37:端盖
371:回流管道
A-A、B-B:剖面线
B、C:区域
d1、d3:距离
d2:直径长
ES:表面
G1、G2:交接点
IS:内侧表面
L:导角
OS:外侧表面
P:滚珠通道
P1:第一滚珠通道
P2、P3:第二滚珠通道
RP:滚珠循环路径
S:空间
X:方向
θ:角度
具体实施方式
以下将参照相关附图,说明依据本发明优选实施例的一种旋转式螺帽直线运动装置,其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
图2A为本发明一个实施例的旋转式螺帽直线运动装置的示意图,图2B为图2A所示的旋转式螺帽直线运动装置的分解示意图,图2C为图2A所示的旋转式螺帽直线运动装置在剖面线A-A的剖面示意图,图2D为图2C所示的B区域的放大示意图,图2E为图2D所示的轴衬内套及外螺帽在变温过程中的变化示意图。
首先,请一并参考图2A及图2B所示,在本实施例中,旋转式螺帽直线运动装置2以旋转式滚珠螺杆装置为例,其包括轴衬内套21、外螺帽22、多个第一滚珠23、至少一个滚珠保持器24、螺杆25、多个第二滚珠26、多个回流元件27、多个防尘组件28以及至少一个强化件29。
请参考图2B,轴衬内套21具有至少一个第一外滚珠沟槽211。然而,本领域技术人员将可明了轴衬内套21上可设置有一个第一外滚珠槽211,也可以为了增加外螺帽22旋转的稳定度及/或旋转式螺帽直线运动装置2的承载力,而在轴衬内套21上设置有多个第一外滚珠槽211。本实施例以轴衬内套21具有两个第一外滚珠沟槽211为例进行说明。两个第一外滚珠沟槽211设置于轴衬内套21的外侧表面OS。接着,请参考图2C及图2D,第一外滚珠沟槽211具有外滚珠接触部2111(图2D),其与轴衬内套21的外侧表面OS之间具有一导角L。导角L的斜面与轴衬内套21的外侧表面OS之间的夹角角度θ为14.25°~15.75°。
请参考图2B,外螺帽22具有至少一个内滚珠结构221,设置于外螺帽22的内侧表面IS。而与前段所述理由相同,本领域技术人员将可明了,外螺帽22上可对应于轴衬内套21上的第一外滚珠沟槽211,设置一个内滚珠结构221,也可以为了增加外螺帽22旋转的稳定度及/或旋转式螺帽直线运动装置2的承载力,而在外螺帽22上设置有多个内滚珠结构221。本实施例以外螺帽22具有两个内滚珠结构221为例。接着,请参考图2C及图2D,各内滚珠结构221分别具有第一内滚珠沟槽2211、转折部2212及延伸部2213。转折部2212的两端分别与第一内滚珠沟槽2211及延伸部2213连接,亦即第一内滚珠沟槽2211与延伸部2213位于转折部2212的相对两端,而延伸部2213自转折部2212向外延伸而连接螺帽22的端面。当外螺帽22套设于轴衬内套21时,外螺帽22的第一内滚珠沟槽2211与对应的第一外滚珠沟槽211共同形成第一滚珠通道P1,如图2C所示。
接着,请参考图2D,在本实施例中,延伸部2213的表面ES与轴衬内套21的外侧表面OS之间的径向距离d1不小于第一滚珠23的最大截面的直径长d2。另外,在本实施例中,外滚珠接触部2111与导角L的连接处形成交接点G1,第一内滚珠沟槽2211与转折部2212的连接处形成交接点G2。交接点G1与交接点G2之间的距离不大于第一滚珠23的最大截面(即通过第一滚珠23球心的截面)的直径长d2。如此,因延伸部2213的表面ES与轴衬内套21的外侧表面OS之间的距离d1不小于第一滚珠23的最大截面的直径长d2,故第一滚珠23可以方向X放入延伸部2213的表面ES与轴衬内套21的外侧表面OS之间的空间S(即空间S与外界通连);且因交接点G1与交接点G2之间的距离d3不大于第一滚珠23的最大截面的直径长d2,故置入后第一滚珠23会卡在第一滚珠通道P1(如图2C)之中。
当第一滚珠23在放入延伸部2213的表面ES与轴衬内套21的外侧表面OS之间的空间S后,可能会因交接点G1与交接点G2之间的距离d3不大于第一滚珠23的最大截面的直径长d2,而使第一滚珠23不易直接进入第一滚珠通道P1。故而在实际操作上,欲将第一滚珠23放入第一滚珠通道P1当中时,可先对轴衬内套21进行冷却步骤使其体积略缩(如图2E的下方箭头方向所示),而其在径向上的形变量可介于大于0且小于或等于0.1mm之间,并对外螺帽22进行加热步骤使其体积略微膨涨(如图2E的上方箭头方向所示),而其在径向上的形变量介于大于0且小于或等于0.1mm之间。在本实施例中,由于轴衬内套21的形变量与外螺帽22的形变量并非等量,而是轴衬内套21的形变量(内缩的量)大于外螺帽22的形变量(膨涨的量),使延伸部2213表面ES与轴衬内套21外侧表面OS之间的空间S以及交接点G1与交接点G2之间的距离d3变大,如此,第一滚珠23可较顺利地被放入第一滚珠通道P1当中。另一方面,若空间S以及交接点G1与交接点G2之间的距离d3仍维持这种变大的状态,反而将使第一滚珠23进入第一滚珠通道P1后易于脱出。故当第一滚珠23置入第一滚珠通道P1后,可再对轴衬内套21及外螺帽22进行回温步骤(放置回温或是冷却回温),使交接点G1与交接点G2可对应卡住第一滚珠23而使外滚珠接触部2111及第一内滚珠沟槽2211对第一滚珠23形成倒包构形,此时外滚珠接触部2111及第一内滚珠沟槽2211与第一滚珠23的干涉量可介于0~0.1mm间,该干涉量优选大于0且小于或等于0.1mm之间,更优选在大于或等于0.05mm且小于或等于0.1mm之间。
在此特别说明,为使图面简洁以便于了解,图2E仅绘示出轴衬内套21及外螺帽22,而省略其它元件。
请再次参考图2B,滚珠保持器24具有多个固持部241,其形状优选为符合第一滚珠23的弧状,且其弧长不小于第一滚珠23的最大截面的圆周长的二分之一。请参考图2C及图2D,承上段,当第一滚珠23经由延伸部2213的表面ES与轴衬内套21的外侧表面OS之间的空间S,并以方向X放入第一滚珠通道P1(如图2D)后,滚珠保持器24同样可经由空间S并沿方向X套设于轴衬内套21而位于外螺帽22与轴衬内套21之间,并以固持部241与第一滚珠23对应卡合,以保持及固定各第一滚珠23的位置,避免旋转式螺帽直线运动装置2在实际运作时发生第一滚珠23脱落的情形。
请一并参考图2B及图2C,轴衬内套21的内侧表面具有多个第二内滚珠沟槽212,螺杆25的外侧表面具有多个第二外滚珠沟槽251。在本实施例中,第二内滚珠沟槽212及第二外滚珠沟槽251为螺旋型沟槽。当轴衬内套21套设于螺杆25时,第二内滚珠沟槽212会与对应的第二外滚珠沟槽251共同形成第二滚珠通道P2(如图2C)。而第二滚珠26容置于第二滚珠通道P2之中。在此特别说明,为使图面简洁以方便了解,图2C仅绘示出部份第一滚珠23及部份第二滚珠26。
请参考图2B,在本实施例中,旋转式螺帽直线运动装置2还包括两个回流元件27,可套设于轴衬内套21的两端,各回流元件27具有两个回流通道271。接着,请一并参考图2C,当第二滚珠26在第二滚珠通道P2中滚动至回流元件27时,第二滚珠26可自回流通道271进行回流转向,进入与对应于回流通道271设置且轴向贯穿轴衬内套21的循环通道213。故而第二滚珠通道P2(即第二内滚珠沟槽212及第二外滚珠沟槽251)、回流通道271及循环通道213形成完整的滚珠循环路径RP。当第二滚珠26在第二滚珠通道P2中移动至回流元件27的位置时,会通过回流通道271及循环通道213产生反复循环运动。在本实施例中,循环通道213的数量优选对应于回流通道271的数量。此外,由于回流元件27多以塑料材料制作,当第二滚珠26长时间在回流通道271上滚动,将会对回流元件27的回流通道271造成磨耗。因此,本实施例的旋转式螺帽直线运动装置2还包括四个强化件29,其材料可为金属,分别设置于回流元件27的回流通道271上,使第二滚珠26经由回流元件27进行回流时,第二滚珠26在强化件29上滚动,而非直接在回流元件27上滚动,以减少回流通道271的磨耗。
在本实施例中,旋转式螺帽直线运动装置2还包括两个防尘组件28,可套设于轴衬内套21的两端,且位于回流元件27的外侧。防尘组件28包括防尘件281以及固定件282,而防尘件281还具有刮刷部2811,在组装完成后刮刷部2811会接触螺杆25的外侧表面而阻挡水气、灰尘或异物进入旋转式螺帽直线运动装置2的内部,使其得以正常运作,甚至可延长整个装置的使用寿命。固定件282卡固于轴衬内套21的两端,且设置于防尘件281的外侧,使防尘件281不易于旋转式螺帽直线运动装置2进行直线运动时掉落。以上各元件(回流元件27、回流通道271、防尘组件28、强化件29)的数量仅为举例,本发明不以上述为限,可依据实际应用进行调整。
图3A为本发明另一实施例的旋转式螺帽直线运动装置的示意图,图3B为图3A所示的旋转式螺帽直线运动装置的分解示意图,图3C为图3A所示的旋转式螺帽直线运动装置在剖面线B-B的剖面示意图,图3D为图3C所示的C区域的放大示意图,图3E为图3D所示的轴衬内套及外螺帽在变温过程中的变化示意图。
首先,请先参考图3A及图3B,在本实施例中,旋转式螺帽直线运动装置3以旋转式滚珠花键装置为例,其包括轴衬内套31、外螺帽32、多个第一滚珠33、至少一个滚珠保持器34、花键轴35、多个第二滚珠36。
请参考图3B,轴衬内套31具有至少一个第一外滚珠沟槽311,然而本领域技术人员将可明了轴衬内套31上可设置有一个第一外滚珠槽311,也可以为了增加外螺帽32旋转的稳定度及/或旋转式螺帽直线运动装置3的承载力,而在轴衬内套31上设置有多个第一外滚珠槽311。本实施例以轴衬内套31具有两个第一外滚珠沟槽311为例进行说明。两个第一外滚珠沟槽311设置于轴衬内套31的外侧表面OS。接着,请参考图3C及图3D,第一外滚珠沟槽311具有外滚珠接触部3111,其与轴衬内套31的外侧表面OS之间具有一导角L。导角L的斜面与轴衬内套31的外侧表面OS之间的夹角角度θ为14.25°~15.75°。
请参考图3B,外螺帽32具有至少一个内滚珠结构321,设置于外螺帽32的内侧表面IS。而与前段所述理由相同,本领域技术人员将可明了,外螺帽32上可对应于轴衬内套31上的第一外滚珠沟槽311,设置一个内滚珠结构321,也可以为了增加外螺帽32旋转的稳定度及/或旋转式螺帽直线运动装置3的承载力,而在外螺帽32上设置有多个内滚珠结构321。本实施例以外螺帽32具有两个内滚珠结构321为例。接着,请参考图3C及图3D,各内滚珠结构321分别具有第一内滚珠沟槽3211、转折部3212及延伸部3213。转折部3212的两端分别与第一内滚珠沟槽3211及延伸部3213连接,亦即第一内滚珠沟槽3211与延伸部3213位于转折部3212的相对两端,而延伸部3213自转折部3212向外延伸而连接螺帽32的端面。当外螺帽32套设于轴衬内套31时,外螺帽32的第一内滚珠沟槽3211与对应的第一外滚珠沟槽311共同形成第一滚珠通道P1,如图3C所示。
接着,请参考图3D,在本实施例中,延伸部3213的表面ES与轴衬内套31的外侧表面OS之间的径向距离d1不小于第一滚珠33的最大截面的直径长d2。另外,在本实施例中,外滚珠接触部3111与导角L的连接处形成交接点G1,第一内滚珠沟槽3211与转折部3212的连接处形成交接点G2。交接点G1与交接点G2之间的距离不大于第一滚珠33的最大截面(即通过第一滚珠33球心的截面)的直径长d2。如此,因延伸部3213的表面ES与轴衬内套31的外侧表面OS之间的距离d1不小于第一滚珠33的最大截面的直径长d2,故第一滚珠33可以方向X放入延伸部3213的表面ES与轴衬内套31的外侧表面OS之间的空间S(即空间S与外界通连);且因交接点G1与交接点G2之间的距离d3不大于第一滚珠33的最大截面的直径长d2,故置入后第一滚珠33会卡在第一滚珠通道P1(如图3C)之中。
当第一滚珠33放入延伸部3213的表面ES与轴衬内套31的外侧表面OS之间的空间S后,可能会因交接点G1与交接点G2之间的距离d3不大于第一滚珠33的最大截面的直径长d2,而使第一滚珠33不易直接进入第一滚珠通道P1。故而在实际操作上,欲将第一滚珠33放入第一滚珠通道P1当中时,可先对轴衬内套31进行冷却步骤使其体积略缩,而其在径向上的形变量介于大于0且小于或等于0.1mm之间(如图3E的下方箭头方向所示),并对外螺帽32进行加热步骤使其体积略微膨涨(如图3E的上方箭头方向所示),而其在径向上的形变量介于大于0且小于或等于0.1mm之间。在本实施例中,由于轴衬内套31的形变量与外螺帽32的形变量并非等量,而是轴衬内套31的形变量(内缩的量)大于外螺帽32的形变量(膨涨的量),使延伸部3213表面ES与轴衬内套31外侧表面OS之间的空间S以及交接点G1与交接点G2之间的距离d3变大,如此,第一滚珠33可较顺利地被放入第一滚珠通道P1当中。另一方面,若空间S以及交接点G1与交接点G2之间的距离d3仍维持这种变大的状态,反而将使第一滚珠33进入第一滚珠通道P1后易于脱出。故当第一滚珠33置入第一滚珠通道P1后,可再对轴衬内套31及外螺帽32进行回温步骤(放置回温或是冷却回温),使交接点G1与交接点G2可对应卡住第一滚珠33而使外滚珠接触部3111及第一内滚珠沟槽3211对第一滚珠33形成倒包构形,此时使外滚珠接触部3111与第一内滚珠沟槽3211的干涉量介于0~0.1mm间,该干涉量优选介于大于0且小于或等于0.1mm之间,更优选在大于或等于0.05mm且小于或等于0.1mm之间。
在此特别说明,为使图面简洁以便于了解,图3E仅绘示出轴衬内套31及外螺帽32,而省略其它元件。
请再次参考图3B,滚珠保持器34具有多个固持部341,其形状优选为符合第一滚珠33的弧状,且其弧长不小于第一滚珠33的最大截面的圆周长的二分之一。请参考图3C及图3D,承上段,当第一滚珠33经由延伸部3213的表面ES与轴衬内套31的外侧表面OS之间的空间S,并以方向X放入第一滚珠通道P1(如图3D)后,滚珠保持器34同样可经由空间S并依方向X套设于轴衬内套31而位于外螺帽32与轴衬内套31之间,并以固持部341与第一滚珠33对应卡合,以保持及固定各第一滚珠33的位置,避免旋转式螺帽直线运动装置3在实际运作时发生第一滚珠33脱落的情形。
请一并参考图3B及图3C,轴衬内套31的内侧表面具有多个第二内滚珠沟槽312,花键轴35的外侧表面具有多个第二外滚珠沟槽351。在本实施例中,第二内滚珠沟槽312及第二外滚珠沟槽351为轴向的直线沟槽,且皆以数量为四作举例。然而,本发明不以此数量为限制。当轴衬内套31套设于花键轴35时,第二内滚珠沟槽312会与对应的第二外滚珠沟槽351共同形成第二滚珠通道P3(如图3C)。而第二滚珠36容置于第二滚珠通道P3之中。在此特别说明,为使图面简洁以方便了解,图3C仅绘示出部份第一滚珠33及部份第二滚珠36。
请参考图3B,在本实施例中,旋转式螺帽直线运动装置3还包括两端盖37,其套设于花键轴35,并分别设置于轴衬内套31的两端。各端盖37具有多个回流管道371,其数量优选对应第二外滚珠沟槽351的数量,为使图面简洁以方便了解,图3B当中的各端盖37分别仅绘示出一个回流管道371。
在本实施例中,轴衬内套31还包括循环通道313,其数量优选对应于回流管道371的数量。各回流管道371的两端分别与一个第二滚珠通道P3及一条轴向贯穿轴衬内套31的循环通道313相连接,以共同形成滚珠循环路径RP,如图3C。当第二滚珠36在第二滚珠通道P3中移动至端盖37的位置时,会通过回流管道371及循环通道313(如图3B)产生反复循环运动。
综上所述,本发明的旋转式螺帽直线运动装置,包括轴衬内套、外螺帽、至少一个滚珠保持器以及多个第一滚珠。轴衬内套的外侧表面设有第一外滚珠沟槽,其外滚珠接触部与轴衬内套的外侧表面间具有一导角。外螺帽的内侧表面设有内滚珠结构,内滚珠结构具有第一内滚珠沟槽、转折部及延伸部。第一外滚珠沟槽与对应的第一内滚珠沟槽形成第一滚珠通道。
由于延伸部与轴衬内套外侧表面之间的径向距离不小于第一滚珠的最大截面的直径长,因此,本发明的旋转式螺帽直线运动装置不必利用“偏心装设”的方式,即可将第一滚珠直接装设于第一滚珠通道。如此,将可避免牺牲掉因偏心装设方式而无法设有第一滚珠的空间。也就是说,可将第一滚珠完整地环设于第一滚珠通道。相比于现有的偏心装设方式,本发明的旋转式螺帽直线运动装置,可通过增加第一滚珠通道中第一滚珠的数量,进而提高旋转式螺帽直线运动装置的承载力。
Claims (10)
1.一种旋转式螺帽直线运动装置,包括:
轴衬内套,该轴衬内套的外侧表面至少设有二第一外滚珠沟槽,该第一外滚珠沟槽具有外滚珠接触部,该外滚珠接触部与该轴衬内套的外侧表面之间具有一导角;
外螺帽,套设于该轴衬内套,该外螺帽的内侧表面至少设有内滚珠结构,该内滚珠结构具有第一内滚珠沟槽、转折部及延伸部,该转折部的两端分别与该第一内滚珠沟槽及该延伸部连接,而该第一内滚珠沟槽与对应的该第一外滚珠沟槽形成第一滚珠通道;
至少一个滚珠保持器,套设于该轴衬内套,且具有多个固持部;以及
多个第一滚珠,容置于所述固持部及该第一滚珠通道,
其中该延伸部与该轴衬内套的外侧表面之间的径向距离不小于所述第一滚珠的最大截面的直径长,且该外滚珠接触部及该内滚珠沟槽与该些第一滚珠的干涉量介于0~0.1mm。
2.如权利要求1所述的旋转式螺帽直线运动装置,其中所述固持部的周长不小于所述第一滚珠的最大截面的圆周长的二分之一。
3.如权利要求1所述的旋转式螺帽直线运动装置,其中该第一内滚珠沟槽及该转折部的交接点,与该外滚珠接触部及该导角的交接点之间的距离不大于所述第一滚珠的最大截面的直径长。
4.如权利要求1所述的旋转式螺帽直线运动装置,其中该轴衬内套的外侧表面与该导角的斜面之间的夹角角度为14.25°~15.75°。
5.如权利要求1所述的旋转式螺帽直线运动装置,其中该轴衬内套具有多个第二内滚珠沟槽,该旋转式螺帽直线运动装置还包括:
螺杆,具有多个第二外滚珠沟槽,所述第二外滚珠沟槽与对应的所述第二内滚珠沟槽形成多个第二滚珠通道;以及
多个第二滚珠,容置于所述第二滚珠通道。
6.如权利要求5所述的旋转式螺帽直线运动装置,还包括:
多个回流元件,套设于该轴衬内套,各回流元件具有至少一个回流通道;以及
多个轴向贯穿该轴衬内套的循环通道,且所述第二滚珠通道、所述回流通道及所述循环通道形成多个滚珠循环路径,所述第二滚珠在所述滚珠循环路径中循环运动。
7.如权利要求6所述的旋转式螺帽直线运动装置,还包括:
至少一个强化件,设置于该回流通道。
8.如权利要求6所述的旋转式螺帽直线运动装置,还包括:
多个防尘组件,套设于该轴衬内套,且各防尘组件包含有防尘件以及固定件。
9.如权利要求1所述的旋转式螺帽直线运动装置,其中该轴衬内套具有多个第二内滚珠沟槽,该旋转式螺帽直线运动装置还包括:
花键轴,具有多个第二外滚珠沟槽,所述第二外滚珠沟槽与对应的所述第二内滚珠沟槽形成多个第二滚珠通道;以及
多个第二滚珠,容置于所述第二滚珠通道。
10.如权利要求9所述的旋转式螺帽直线运动装置,其中该轴衬内套具有多个轴向贯穿该轴衬内套的循环通道,该旋转式螺帽直线运动装置还包括:
两端盖,套设于该花键轴,并分别设置于该轴衬内套的两端,具有多个回流管道,所述回流管道位于所述第二滚珠通道及所述循环通道的两端,且对应的所述第二滚珠通道、所述循环通道及所述回流管道共同形成多个滚珠循环路径,所述第二滚珠在所述滚珠循环路径中循环运动。
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