CN105202138B - 切线式内循环滚珠螺杆 - Google Patents

Abstract

一种切线式内循环滚珠螺杆，包含有一螺帽、一螺杆轴，以及二回流元件，螺帽具有一内螺纹槽，螺杆轴穿设于螺帽内且具有一外螺纹槽，内、外螺纹槽之间相互对应而形成一螺旋通道，螺杆轴具有一回流通道及二相对的容置槽，各容置槽径向连通于外螺纹槽与回流通道之间，各回流元件设于螺杆轴的容置槽内且分别具有一转向通道，转向通道衔接在螺旋通道与回流通道之间，使得多个滚珠能沿着螺旋通道、转向通道及回流通道而达到循环运行的效果，由此，本发明的切线式内循环滚珠螺杆可以增加使用过程的耐用度、可靠度及顺畅度。

Description

切线式内循环滚珠螺杆

技术领域

本发明与滚珠螺杆有关，尤指一种可提升耐用度及循环稳定性的切线式内循环滚珠螺杆。

背景技术

就滚珠螺杆的先前技术来说，例如日本第2010-090953号专利案是在螺杆的表面建构循环槽，使滚珠能通过循环槽在螺杆的外螺纹槽内作循环移动，但是此一循环槽仅跨越单螺距，所以在低导程且导程与珠径接近时，容易因为牙峰的厚度过薄而增加与滚珠之间发生碰撞损坏的风险。另外如中国台湾第M473136号专利案也是采用让循环槽跨越单螺距的类似设计，所以除了具有与上述专利案同样的缺点之外，若改用跳牙的设计则会产生空间配置上的问题。再如日本第2005-201347号专利案是在螺杆的表面通过段差设计来对滚珠提供导引效果，但是整体而言具有加工困难及循环稳定性差的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种切线式内循环滚珠螺杆，其能提升耐用度、可靠度及循环稳定性。

为了达成前述目的，本发明的切线式内循环滚珠螺杆包含有一螺帽、一螺杆轴、二回流元件，以及多个滚珠。该螺帽具有一内螺纹槽；该螺杆轴可转动地穿设于该螺帽，该螺杆轴具有一回流通道，该回流通道沿着该螺杆轴的轴向设置，该螺杆轴的外表面具有一外螺纹槽及二相对的容置槽，该外螺纹槽对应该螺帽的内螺纹槽而与该螺帽的内螺纹槽之间形成一螺旋通道，各该容置槽径向连通于该外螺纹槽与该回流通道之间；各该回流元件设于该螺杆轴的容置槽内且分别具有一转向通道，该转向通道的一端衔接该螺旋通道，该转向通道的另一端衔接该螺杆轴的回流通道；所述滚珠可滚动地设于该螺旋通道、该转向通道，以及该回流通道内。

由此，本发明的切线式内循环滚珠螺杆利用该螺旋通道、该转向通道，以及该回流通道所构成的一封闭路径来达到回流效果，如此就无需跳牙设计而能大幅缩减该螺帽的外径，并且能够避免在回流时产生碰撞，以提升耐用度、可靠度及循环稳定性。

附图说明

为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1为本发明第一实施例的立体图。

图2为本发明第一实施例的立体分解图。

图3为本发明第二实施例的立体分解图。

图4为本发明第一实施例的螺杆轴的局部俯视图。

图5为本发明的回流元件的立体分解图。

图6为本发明的回流元件的第一回流路径示意图，主要显示第一曲率半径。

图7为本发明的回流元件的第二回流路径示意图，主要显示第二曲率半径。

图8为本发明第一实施例的纵向剖视图。

具体实施方式

请参阅图1、图2及图4-图8，本发明的切线式内循环滚珠螺杆10的第一实施例包含有一螺帽20、一螺杆轴30、二回流元件40，以及多个滚珠50。

螺帽20具有一内螺纹槽22，螺杆轴30穿设于螺帽20且沿着本身的轴向设置一回流通道32，此外，螺杆轴30的外表面具有一外螺纹槽34及二相对的容置槽36，外螺纹槽34对应螺帽20的内螺纹槽22而与螺帽20的内螺纹槽22之间形成一螺旋通道12，各容置槽36自外螺纹槽34的两端沿着螺杆轴30的径向延伸至与回流通道32形成连通。其中，回流通道32为方便于制造，其一端会延伸而贯穿到螺杆轴30的一端，而回流通道32的另一端通常并不贯穿到螺杆轴30的另一端。此外，在螺杆轴30的外表面上，除前述的外螺纹槽34外，有时由于制造方法的方便考虑，会于外螺纹槽34的两侧再增置其他不需使用的赘螺纹槽37及赘螺纹槽38，如图2，该赘螺纹槽37及赘螺纹槽38及外螺纹槽34的延伸线一般为重合，而增设该赘螺纹槽37及赘螺纹槽38是为制造的方便；如果在螺杆轴30的外表面上不设置赘螺纹槽37及赘螺纹槽38，则如图3本发明的第二实施例所示，在螺杆轴30的两端的外表面上各形成一外圆柱面31。另一方面，如图4所示，螺杆轴30定义出一中心轴线A1与一垂直中心轴线A1的基准面A2，各容置槽36的延伸方向D与螺杆轴30的基准面A2之间具有一夹角θ，夹角θ的角度等于螺杆轴30的外螺纹槽34的螺旋角。

各回流元件40设于螺杆轴30的容置槽36内且分别具有一转向通道42，如图5及图6所示，转向通道42分别衔接螺旋通道12和回流通道32，转向通道42形成一第一回流路径44与一第二回流路径46，第一回流路径44的一端和第二回流路径46的一端相衔接形成连续的通道，通道的空间容许多个滚珠50通过，第一回流路径44的另一端和螺旋通道12相衔接，而第二回流路径46的另一端和螺旋通道12相衔接。

各滚珠50设于螺旋通道12、转向通道42，以及回流通道32内，使得各滚珠50在螺杆轴30转动的过程中能在螺旋通道12、转向通道42及回流通道32所构成的封闭路径内运行，以达到回流效果。为了使多个滚珠50在螺旋通道12、转向通道42，以及回流通道32内顺畅度达到最佳，第一回流路径44的一端和第二回流路径46的一端的相衔接方式为呈切线式相衔接；第一回流路径44的另一端和螺旋通道12的相衔接方式为呈切线式相衔接；而第二回流路径46的另一端和螺旋通道12的相衔接方式为呈切线式相衔接。即，转向通道42和螺旋通道12，以及转向通道42和回流通道32之间都为切线衔接。其中该第一回流路径略呈大半圆，而第二回流路径略呈一四分之一圆。

在此需要补充说明的是，如图5至图7所示，第一回流路径44具有假想的一第一路径中心线A3，第一路径中心线A3曲率半径为第一曲率半径R1，第一曲率半径R1至少要大于滚珠50的珠径R3的一半，并以大于滚珠50的珠径R3为较佳选择，而以滚珠50的珠径R3的1.5倍为最佳选择；而且，第二回流路径46具有假想的一第二路径中心线A4，第二路径中心线A4的曲率半径为第二曲率半径R2，第二曲率半径R2也是至少要大于滚珠50的珠径R3的一半，并以大于滚珠50的珠径R3为较佳选择，而以滚珠50的珠径R3的1.5倍为最佳选择。

由上述结构可知，本发明的切线式内循环滚珠螺杆10通过螺帽20与螺杆轴30之间所形成的螺旋通道12、轴向贯穿螺杆轴30的回流通道32及径向连通螺旋通道12与回流通道32的容置槽36，并且配合安装在容置槽36内的回流元件40来达到回流效果，如此与现有各专利案相比之下，本发明的切线式内循环滚珠螺杆10无需跳牙设计而能大幅缩减螺帽20的外径，并且能够避免滚珠50在回流时与其他元件产生碰撞，以提升整体结构的耐用度、可靠度及循环稳定性。

Claims (8)

1.一种切线式内循环滚珠螺杆，包含有：

一螺帽，具有一内螺纹槽；

一螺杆轴，可转动地穿设于该螺帽且沿着本身的轴向具有一回流通道，该螺杆轴的外表面具有一外螺纹槽及二相对的容置槽，该外螺纹槽对应该螺帽的内螺纹槽而与该螺帽的内螺纹槽之间形成一螺旋通道，各该容置槽自该外螺纹槽沿着该螺杆轴的径向延伸至与该回流通道形成连通；

二回流元件，设于该螺杆轴的容置槽内且分别具有一转向通道，该转向通道的一端衔接该螺旋通道，该转向通道的另一端衔接该螺杆轴的回流通道；以及

多个滚珠，可滚动地设于该螺旋通道、该转向通道，以及该回流通道内；其中，

该转向通道形成一第一回流路径与一第二回流路径，该第一回流路径的一端和该第二回流路径的一端相衔接，该第一回流路径的另一端和该螺旋通道相衔接，且该第二回流路径的另一端和该螺杆轴的回流通道相衔接；其中该第一回流路径略呈大半圆，而第二回流路径略呈一四分之一圆。

2.如权利要求1所述的切线式内循环滚珠螺杆，其中该螺杆轴定义出一中心轴线与一垂直该中心轴线的基准面，各该容置槽的延伸方向与该螺杆轴的基准面之间具有一夹角，该夹角的角度等于该螺杆轴的外螺纹槽的螺旋角。

3.如权利要求1所述的切线式内循环滚珠螺杆，其中该转向通道和螺旋通道为切线衔接，以及转向通道和回流通道为切线衔接。

4.如权利要求1所述的切线式内循环滚珠螺杆，其中该第一回流路径和第二回流路径为切线衔接，且第一回流路径和螺旋通道为切线衔接，且第二回流路径和螺旋通道为切线衔接。

5.如权利要求1所述的切线式内循环滚珠螺杆，其中该第一回流路径具有假想的一第一路径中心线，该第一路径中心线的曲率半径为一第一曲率半径，该第一曲率半径大于各该滚珠的珠径。

6.如权利要求5所述的切线式内循环滚珠螺杆，其中该第一回流路径的曲率半径为各该滚珠的珠径的1.5倍。

7.如权利要求1所述的切线式内循环滚珠螺杆，其中该第二回流路径具有假想的一第二路径中心线，该第二路径中心线的曲率半径为一第二曲率半径，该第二曲率半径大于各该滚珠的珠径。

8.如权利要求7所述的切线式内循环滚珠螺杆，其中该第二回流路径的曲率半径为各该滚珠的珠径的1.5倍。