CN109869453B - 滚珠螺杆 - Google Patents

Abstract

一种滚珠螺杆，包含有一根螺杆轴、一个设于螺杆轴上的螺帽及一个设于螺帽上的回流件，螺杆轴与螺帽之间形成一条负荷路径与一条无负荷路径，无负荷路径的两端分别衔接负荷路径与回流件的一条回流通道。此外，滚珠螺杆更定义出一个假想水平面与一个假想倾斜面，假想水平面与假想倾斜面相交于螺杆轴的中心轴线，假想水平面通过无负荷路径，假想倾斜面通过无负荷路径与负荷路径的衔接处，而且，假想倾斜面相对于假想水平面形成一个介于1～3度之间的负向夹角。如此可以降低各个滚动件对回流件所产生的撞击力道，进而提升顺畅度及减少噪音。

Description

滚珠螺杆

技术领域

本发明涉及滚珠螺杆，尤其是涉及一种可提升运转顺畅度及有效降低运转噪音的滚珠螺杆。

背景技术

滚珠螺杆主要是通过滚珠在螺杆与螺帽之间的滚动来达到高精度的传动效果，为了配合滚珠的滚动路径，滚珠螺杆在结构方面会在螺帽内设置一个回流元件，让滚珠在脱离螺杆轴与螺帽之间所形成的负荷路径之后能够通过回流元件的回流通道来达到回流效果。

然而在滚珠的回流过程中，滚珠脱离负荷路径的角度差异与滚珠对回流件的撞击力道大小之间息息相关，如果撞击力道过大，势必会影响到顺畅度及产生噪音的问题。因此，如何改变滚珠的脱离角度来降低滚珠对回流件的撞击力道实为目前业界急欲解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种滚珠螺杆，其能提升运转顺畅度及降低运转噪音。

为了实现上述目的，本发明的滚珠螺杆包含有一根螺杆轴、一个螺帽、一个回流件、多个滚动件，以及一个导向件。该螺杆轴的外周面具有一条外螺纹槽；该螺帽可沿着该螺杆轴轴向位移地套设于该螺杆轴上，该螺帽的内周面具有一条内螺纹槽与二条导引槽，该螺帽的内螺纹槽与该螺杆轴的外螺纹槽之间形成一条负荷路径，该螺帽的各该导引槽与该螺杆轴的外螺纹槽之间形成一条无负荷路径，各该无负荷路径的一端衔接该负荷路径；该回流件设于该螺帽上且具有一条回流通道，该回流通道的两端分别衔接一该无负荷路径的另一端，使得该回流通道、该二无负荷路径与该负荷路径共同形成一条用来容纳各该滚动件的循环路径；该导向件设于该螺杆轴与该螺帽之间，且该导向件的一端具有一个导引部，该导引部位于该无负荷路径内，使得该导向件可通过该导引部将各该滚动件自该无负荷路径导引至该回流通道内进行回流。

此外，本发明的滚珠螺杆更定义出一个假想水平面与一个假想倾斜面，该假想水平面与该假想倾斜面相交于该螺杆轴的中心轴线，该假想水平面通过该无负荷路径，该假想倾斜面通过该无负荷路径与该负荷路径的衔接处，且该假想倾斜面相对于该假想水平面形成一个负向夹角，该负向夹角介于1～3度之间。

更佳地，该螺帽的外周面具有二安装孔，该回流件的两端分别穿设于一该安装孔内，该回流件的回流通道的两端分别衔接一该无负荷路径的一端。

更佳地，该导向件的截面由两个相同直径但不同圆心的半圆所组成。

更佳地，该导向件的一端更具有一邻接于该导引部的凹部，该凹部卡接于该回流件的一端，使该导向件与该回流件之间不会产生组装干涉。

更佳地，该导向件的外径呈渐变地由中央往两端渐消，且该导向件的外径介于各该滚动件的外径的0.8倍至1.1倍。

由上述可知，本发明的滚珠螺杆改变了各该滚动件脱离该负荷路径的角度，使各该滚动件在进入该回流通道时对该回流件所造成的撞击力道可以降到最低程度，进而达到提升运转顺畅度及减少运转噪音的目的。

附图说明

图1为本发明的滚珠螺杆的外观立体图；

图2为本发明的滚珠螺杆的立体分解图；

图3为本发明的滚珠螺杆的局部剖视图；

图4为本发明的滚珠螺杆的端面剖视图；

图5为本发明的滚珠螺杆的部分元件放大图；

图6为图4的局部放大图；

图7为本发明的曲线图，主要显示滚动件的脱离角度与回流件所受到的撞击力道之间的关系。

【附图标记说明】

10滚珠螺杆 20螺杆轴

22外螺纹槽 30螺帽

32安装孔 34内螺纹槽

36导引槽 40回流件

42回流通道 50滚动件

52负荷路径 54无负荷路径

56循环路径 60导向件

62导引部 64凹部

P1假想水平面 P2假想倾斜面

A中心轴线 θ负向夹角

具体实施方式

请先参阅图1～3，本发明的滚珠螺杆10包含有一根螺杆轴20、一个螺帽30、一个回流件40、多个滚动件50及两个导向件60。

螺杆轴20的外周面具有一条外螺纹槽22。

螺帽30套设于螺杆轴20上且能沿着螺杆轴20的轴向位移。螺帽30的外周面具有两个安装孔32，螺帽30的内周面具有一条内螺纹槽34，螺帽30的内螺纹槽34对应于螺杆轴20的外螺纹槽22，使得两者之间形成一条负荷路径52(如图4所示)。此外，螺帽30的内周面在对应每一个安装孔32的位置具有一条导引槽36，螺帽30的导引槽36对应于螺杆轴20的外螺纹槽22的一小段，使得两者之间形成一条无负荷路径54(如图4所示)，无负荷路径54的一端衔接负荷路径52。

回流件40具有一条回流通道42(如图4所示)，回流件40的两端分别穿设于螺帽30的一个安装孔32内，使得回流件40的回流通道42的两端分别衔接一条无负荷路径54的另一端。藉此，回流通道42、无负荷路径54与负荷路径52共同形成一条用来让各个滚动件50运行的循环路径56(如图4所示)。

如图2、4、5所示，各个导向件60设于螺杆轴20与螺帽30之间，各个导向件60的两端分别具有一个位于无负荷路径54内的导引部62，导向件60的外径呈渐变地由中央往两端渐消，且导向件60的外径介于滚动件50的外径的0.8倍至1.1倍，导向件60的渐变直径可使导引部62的导引面积缩小，使得导向件60能通过导引部62将各个滚动件50更准确地自无负荷路径54导引进入回流通道42内。此外，导向件60的两端分别具有一邻接导引部62的凹部64，导向件60通过凹部64跟回流件40的一端形成卡接，使导向件60与回流件40之间不会产生组装干涉。

值得一提的是，螺杆轴20的外螺纹槽22为哥德型，导向件60的截面由两个相同直径但不同圆心的半圆所组成，使导向件60以线接触的方式固定在螺杆轴20的外螺纹槽22，达到结构稳定的效果，但不以此为限。

请再参阅图6，图中所示的滚珠螺杆10定义出一个假想水平面P1与一个假想倾斜面P2，假想水平面P1与假想倾斜面P2相交于螺杆轴20的中心轴线A，假想水平面P1通过无负荷路径54，假想倾斜面P2通过无负荷路径54与负荷路径52的衔接处，而且，假想倾斜面P2相对于假想水平面P1形成一负向夹角θ，负向夹角θ的角度即为各个滚动件50脱离负荷路径52的角度，角度范围介于1～3度之间。在此需要补充说明的是，根据角的定义，往逆时钟方向旋转的角称为正向角，往顺时钟方向旋转的角则是称为负向角，从图6的方向看来，假想倾斜面P2相对于假想水平面P1往顺时钟方向偏转一个角度，所以两者之间的夹角可以视为负向角。

另外请参阅图7，图7表示滚动件50在不同脱离角度下对回流件40所造成的撞击力道，从图中可以看出，滚动件50的脱离角度在负1度～负3度之间时对回流件40的撞击力道最小，此时的撞击力道大约介于2.5牛顿(N)～3.8牛顿(N)之间，至于常用技术的脱离角度一般都在14度以上，此时对回流件40的撞击力道高达230牛顿(N)。由上述可知，本发明的滚珠螺杆10有效改变了滚动件50脱离负荷路径52的角度，使滚动件50在进入回流通道42时对回流件40所造成的撞击力道可以降到最低，进而达到提升运转顺畅度及减少运转噪音的目的。

Claims (5)

1.一种滚珠螺杆，包含有：

一螺杆轴，该螺杆轴的外周面具有一外螺纹槽；

一螺帽，可沿着该螺杆轴轴向位移地套设于该螺杆轴上，该螺帽的内周面具有一内螺纹槽与二导引槽，该螺帽的内螺纹槽与该螺杆轴的外螺纹槽之间构成一负荷路径，该螺帽的各该导引槽与该螺杆轴的外螺纹槽之间构成一无负荷路径，各该无负荷路径的一端衔接该负荷路径；

一回流件，设于该螺帽上且具有一回流通道，该回流通道的两端分别衔接一该无负荷路径的另一端，使得该回流通道、该二无负荷路径与该负荷路径共同形成一循环路径；

多个滚动件，设于该循环路径内；以及

一导向件，设于该螺杆轴与该螺帽之间，且该导向件的两端分别具有一导引部，该导引部位于该无负荷路径内；

其中，该滚珠螺杆定义出一假想水平面与一假想倾斜面，该假想水平面与该假想倾斜面相交于该螺杆轴的中心轴线，该假想水平面通过该无负荷路径，该假想倾斜面通过该无负荷路径与该负荷路径的衔接处，且该假想倾斜面相对于该假想水平面形成一负向夹角，该负向夹角介于1～3度之间。

2.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其中该螺帽的外周面具有二安装孔，该回流件的两端分别穿设于一该安装孔内。

3.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其中该导向件的截面由两个相同直径但不同圆心的半圆所组成。

4.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其中该导向件的一端更具有一邻接于该导引部的凹部，该凹部卡接于该回流件的一端上。

5.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其中该导向件的外径呈渐变地由中央往两端渐消，且该导向件的外径介于各该滚动件的外径的0.8倍至1.1倍。

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