CN110375045A - 二件式回流管及滚珠螺杆结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种二件式回流管，包含第一组合构件及第二组合构件。第一组合构件包含第一半管，其包含第一侧沟槽。第二组合构件与第一组合构件组合且包含第二半管及两个脚部，第二半管与第一半管相对应且包含第二侧沟槽，第一侧沟槽与第二侧沟槽组合成滚珠信道。两个脚部分别连接第二半管的相对两端且包含柱状本体及圆柱通道。柱状本体一端连接其中一第二半管且另一端形状对应螺旋沟槽以形成一铲形衔接段导引滚珠，柱状本体具有中心轴线，圆柱通道贯穿柱状本体且具有圆心轴线，其中圆心轴线较中心轴线远离铲形衔接段，因此可增加结构强度。

Description

二件式回流管及滚珠螺杆结构

技术领域

本发明是有关于一种回流管及滚珠螺杆结构，且尤其是有关一种二件式回流管及滚珠螺杆结构。

背景技术

滚珠螺杆包含一螺杆、一螺帽、一回流管及多个滚珠，螺帽套设于螺杆上并与螺杆之间形成供滚珠通过的负荷信道，回流杆则设置在螺帽上用以引导滚珠，改变滚珠方向，达到滚珠循环的目的。已知的回流管是塑料材质制成，且通过塑料挤出成型工艺来制作回流管。考虑脱模困难的问题，一般会将回流管分成对称的两个半形体，每一个自成型制造后，再组合成完整的回流管。

在此情况下，回流管脚部的铲形衔接段(业界俗称指甲)亦会被分为左右两半，然而滚珠在滚动运转时，会撞击铲形衔接段后再改变滚动方向，因此若铲形衔接段分成两半容易造成损坏，且两半角体会因滚珠撞击而被撑开产生段差或间隙，影响滚珠的滚动顺畅性，甚至造成异物入侵，减少滚珠螺杆的使用寿命。

因此，如何有效的改善回流管的结构，增加其结构强度，并提高组合稳定性，遂成从业者努力的目标。

发明内容

本发明提供一种二件式回流管及滚珠螺杆结构，透过二件式回流管中第一组合构件及第二组合构件的结构配置，可以增加二件式回流管及滚珠螺杆结构的强度。

依据本发明的一形态提供一种二件式回流管，设置于一滚珠螺杆结构的一螺帽，螺帽包含两个安装孔供二件式回流管插设，多个滚珠受滚珠螺杆结构的一螺旋沟槽导引进入二件式回流管。二件式回流管包含一第一组合构件及一第二组合构件。第一组合构件包含一第一半管，其包含一第一侧沟槽，第二组合构件与第一组合构件组合且包含一第二半管及两个脚部。第二半管与第一半管相对应且包含一第二侧沟槽，第一侧沟槽与第二侧沟槽组合成一滚珠信道，两个脚部分别连接第二半管的相对两端且用以插入每一安装孔。每一脚部包含一柱状本体及一圆柱通道，柱状本体一端连接第二半管，另一端形状对应螺旋沟槽以形成一铲形衔接段导引滚珠依序进入脚部内。柱状本体具有一中心轴线，圆柱通道贯穿柱状本体且供每一滚珠自螺旋沟槽通往滚珠信道，圆柱信道具有一圆心轴线，其中圆心轴线与中心轴线平行，且圆心轴线较中心轴线远离铲形衔接段。

因此，圆柱通道是偏心设置于柱状本体，而可以增加铲形衔接段的厚度，进而增加结构强度，而可以避免受滚珠撞击损害，增加使用寿命。

依据前述的二件式回流管，其中第一半管可具有一第一嵌合面朝向第二半管，第一嵌合面被第一侧沟槽区分为一第一上半区及一第一下半区，且第一上半区的高度大于第一下半区的高度。第二半管具有一第二嵌合面对应第一嵌合面，第二嵌合面被第二侧沟槽区分为一第二上半区及一第二下半区，且第二上半区的高度大于第二下半区的高度。或圆柱通道可具有一径向，圆柱通道的一侧沿径向逐渐扩张以形成一弧形扩张段，且弧形扩张段远离铲形衔接段。

依据本发明的另一形态提供一种滚珠螺杆结构，包含一螺杆、一螺帽、多个滚珠以及一二件式回流管。螺杆包含一螺旋沟槽，螺帽套设于螺杆且包含两个安装孔及一螺纹沟槽，螺纹沟槽对应螺旋沟槽以形成一负荷信道，多个滚珠于负荷信道滚动。二件式回流管设置于螺帽并连通负荷信道以允许每一滚珠进入二件式回流管内部。二件式回流管包含一第一组合构件及一第二组合构件。第一组合构件包含一第一半管，第一半管包含一第一侧沟槽。第二组合构件与第一组合构件组合且包含一第二半管及两个脚部，第二半管与第一半管相对应且包含一第二侧沟槽，第一侧沟槽与第二侧沟槽组合成一滚珠信道。两个脚部分别连接第二半管的相对两端且用以插入每一安装孔，每一脚部包含一柱状本体及一圆柱通道，柱状本体一端连接第二半管且另一端形状对应螺旋沟槽以形成一铲形衔接段引导滚珠依序进入脚部内。柱状本体具有一中心轴线，圆柱通道贯穿柱状本体且供每一滚珠自螺旋沟槽通往滚珠信道，圆柱信道具有一圆心轴线，其中圆心轴线与中心轴线平行，且圆心轴线较中心轴线远离铲形衔接段。

依据前述的滚珠螺杆结构，其中第一半管可具有一第一嵌合面朝向第二半管，第一嵌合面被第一侧沟槽区分为一第一上半区及一第一下半区，且第一上半区的高度大于第一下半区的高度。第二半管可具有一第二嵌合面对应第一嵌合面，第二嵌合面被第二侧沟槽区分为一第二上半区及一第二下半区，且第二上半区的高度大于第二下半区的高度。

依据前述的滚珠螺杆结构，其中螺帽可具有一螺帽中心轴线，每一安装孔概呈椭圆形而具有一长轴线，长轴线垂直于螺帽中心轴线。或螺帽可具有一螺帽中心轴线，每一安装孔概呈椭圆形而具有一长轴线，长轴线与垂直于螺帽中心轴线的一径向线的夹角等于螺纹沟槽的导程角。或圆柱通道可具有一径向，圆柱通道的一侧沿径向逐渐扩张以形成一弧形扩张段，且弧形扩张段远离铲形衔接段。或柱状本体的另一端可包含一抵顶端面，螺帽还包含两个承靠面，分别位于每一安装孔内，每一脚部插入后抵顶端面抵靠承靠面，且承靠面的一边缘突出抵顶端面的一边缘。

附图说明

图1为本发明一实施方式的一种滚珠螺杆结构的立体示意图。

图2为图1中滚珠螺杆结构的爆炸示意图。

图3为图2中滚珠螺杆结构的二件式回流管的放大示意图。

图4为图3中二件式回流管的爆炸示意图。

图5为图3中二件式回流管的仰视图。

图6为本发明另一实施方式的一种滚珠螺杆结构的立体示意图。

图7为图6中滚珠螺杆结构的爆炸示意图。

图8为图6中滚珠螺杆结构的螺帽与螺杆的俯视图。

图9为图6中滚珠螺杆结构沿割面线9-9的剖视图。

图10为图6中滚珠螺杆结构的二件式回流管的爆炸示意图。

图11为图10中二件式回流管的部分仰视图。

图12为本发明又一实施方式的一种滚珠螺杆结构的螺帽与螺杆的俯视图。

附图标记说明：

100、100a、100b 滚珠螺杆结构

200 螺杆

210 螺旋沟槽

300、300a 螺帽

310、310a 安装孔

320a 承靠面

400、400a 二件式回流管

500、500a 第一组合构件

510、510a 第一半管

511 第一嵌合面

5111 第一上半区

5112 第一下半区

513 第一侧沟槽

530a 第一凸出锁定部

600、600a 第二组合构件

610、610a 第二半管

611 第二嵌合面

6111 第二上半区

6112 第二下半区

613 第二侧沟槽

620 脚部

621、621a 柱状本体

6211、6211a 铲形衔接段

6212a 抵顶端面

622、622a 圆柱通道

6221a 弧形扩张段

630a 第二凸出锁定部

700 固定块

D3 距离

H11、H12、H21、H22 高度

I1 中心轴线

I2 圆心轴线

I3 本体长轴线

I4 长轴线

I5 螺帽中心轴线

T1 内侧壁厚

T2 外侧壁厚

θ1 夹角

具体实施方式

以下将参照图式说明本发明之实施方式。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，阅读者应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些已知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式标示；并且重复的组件将可能使用相同的编号表示。

请参考图1、图2、图3、图4及图5，其中图1为本发明一实施方式的一种滚珠螺杆结构100的立体示意图，图2为图1中滚珠螺杆结构100的爆炸示意图，图3为图2中滚珠螺杆结构100的二件式回流管400的放大示意图，图4为图3中二件式回流管400的爆炸示意图，图5为图3中二件式回流管400的仰视图。滚珠螺杆结构100包含一螺杆200、一螺帽300、多个滚珠(图中未示出)以及一二件式回流管400。

螺杆200包含一螺旋沟槽210，螺帽300套设于螺杆200且包含两个安装孔310及一螺纹沟槽(图中未示出)。螺纹沟槽的导程角等于螺旋沟槽210的导程角，且螺纹沟槽对应螺旋沟槽210以形成一负荷信道(图中未示出)。多个滚珠于负荷信道滚动，二件式回流管400设置于螺帽300并连通负荷信道以允许每一滚珠进入二件式回流管400内部。二件式回流管400包含一第一组合构件500及一第二组合构件600。第一组合构件500包含一第一半管510，第一半管510包含一第一侧沟槽513。第二组合构件600与第一组合构件500组合且包含一第二半管610及两个脚部620。第二半管610与第一半管510相对应且包含一第二侧沟槽613，第一侧沟槽513与第二侧沟槽613组合成一滚珠信道。两个脚部620分别连接第二半管610的相对两端且用以插入每一安装孔310，每一脚部620包含一柱状本体621及一圆柱通道622。柱状本体621的一端连接第二半管610且另一端形状对应螺旋沟槽210以形成一铲形衔接段6211引导滚珠依序进入脚部620内。柱状本体621具有一中心轴线I1，圆柱通道622贯穿柱状本体621且供每一滚珠自螺旋沟槽210通往滚珠通道，圆柱通道622具有一圆心轴线I2，其中圆心轴线I2与中心轴线I1平行，且圆心轴线I2较中心轴线I1远离铲形衔接段6211。

因此，圆柱通道622是偏心设置于柱状本体621，而可以增加柱状本体621朝向另一脚部620的壁厚，进而增加结构强度，避免受滚珠撞击损害。后面将详述滚珠螺杆结构100及二件式回流管400的细节。

螺杆200的螺旋沟槽210是指螺杆200上沿螺纹形成的弧型凹槽结构，螺帽300的内部的螺纹沟槽结构上亦为弧型凹槽结构而可以与螺旋沟槽210合成管状空间，此一管状空间即是负荷信道，其可供多个滚珠依序滚动通过。

螺帽300上的两个安装孔310供二件式回流管400的两个脚部620插入，故当螺杆200相对螺帽300转动时，滚珠依序由负荷信道进入其中一脚部620的圆柱通道622，并依序经过滚珠通道。最后可由另一脚部620的圆柱信道622再返回负荷信道，而让螺帽300与螺杆200可产生相对位移。另外，滚珠螺杆结构100还包含固定块700，以将二件式回流管400固定于螺帽300。虽然本实施例的二件式回流管400的数量为一个，但在其他实施例中，可依需求设置二件式回流管400的数量，其依序排列设置于螺帽300以循环引导滚珠，不以上述表述为限。

二件式回流管400是由第一组合构件500及第二组合构件600组成而成，通过第一组合构件500的第一半管510、第二组合构件600的第二半管610及两个脚部620可以组成一弯曲的中空管体结构以引导滚珠。详细地说，每一脚部620的柱状本体621与第二半管610一体成形，而圆柱通道622贯穿柱状本体621后于柱状本体621内形成一内表面，内表面与柱状本体621的外表面之间具有壁厚。而为了要使负荷信道的滚珠可以平顺的进入脚部620内的圆柱通道622，柱状本体621朝向另一脚部620的一内侧具有缺角以及让壁厚递减以形成铲形衔接段6211对应螺旋沟槽210，而能使柱状本体621与螺旋沟槽210有较好的衔接关系以利于引导滚珠进入圆柱通道622。

如图5所示，在忽略铲形衔接段6211的情况下，柱状本体621概呈长椭圆柱结构(即柱状本体621的投影轮廓概呈长椭圆形)而具有中心轴线I1。由于圆柱通道622为圆柱形结构，因此会具有圆心轴线I2，中心轴线I1与圆心轴线I2平行且不重合，且圆心轴线I2较中心轴线I1远离铲形衔接段6211，从而可以增加铲形衔接段6211的厚度。更具体地说，本实施例中，柱状本体621投影轮廓的长椭圆形是由外侧圆弧、内侧圆弧及与两者相连接的线段组成。而外侧圆弧的圆心及外侧圆弧的圆心连线为本体长轴线I3，且中心轴线I1位于本体长轴线I3上。当二件式回流管400安装于螺帽300时，本体长轴线I3与螺帽300的径向夹角等于螺纹沟槽的导程角的角度。圆心轴线I2即是沿着本体长轴线I3远离铲形衔接段6211，而因为圆心轴线I2较中心轴线I1远离铲形衔接段6211的关系，使柱状本体621的内侧壁厚T1大于柱状本体621的外侧壁厚T2。其中内侧壁厚T1是指位于内侧的内表面与外表面之间沿着本体长轴线I3的厚度，外侧壁厚T2是指位于外侧(相反于内侧)的内表面与外表面之间沿着本体长轴线I3的厚度。在其他实施例中，柱状本体621可概呈圆柱形结构或椭圆柱结构，而圆心轴线I2也并非要沿着本体长轴线I3远离铲形衔接段6211。只是当圆心轴线I2沿本体长轴线I3远离铲形衔接段6211时，会使柱状本体621具有较均匀的壁厚而可以增加强度，不以上述内容为限。

由于内侧壁厚T1大于外侧壁厚T2，因此形成于内侧的铲形衔接段6211亦可以具有较厚的厚度，因此增加脚部620的结构强度，避免滚珠撞击而产生损害。

本实施例中，第一半管510可具有一第一嵌合面511朝向第二半管610。第一嵌合面511被第一侧沟槽513分为一第一上半区5111及一第一下半区5112，且第一上半区5111的高度H11大于第一下半区5112的高度H12。第二半管610具有一第二嵌合面611对应第一嵌合面511。第二嵌合面611被第二侧沟槽613区分为一第二上半区6111及一第二下半区6112，且第二上半区6111的高度H21大于第二下半区6112的高度H22。

第一半管510及第二半管610为弧形结构，而两个脚部620的柱状本体621与弧形结构的两端延伸接续，故第一组合构件500及第二组合构件600组合后可使得二件式回流管400整体呈U形结构。通过第一上半区5111的高度H11大于第一下半区5112的高度H12以及第二上半区6111的高度H21大于第二下半区6112的高度H22的关系，而可以增加二件式回流管400的结构强度，避免滚珠撞击而产生损害。

请参阅图6、图7、图8、图9、图10及图11，其中图6为本发明另一实施方式的一种滚珠螺杆结构100a的立体示意图，图7为图6中滚珠螺杆结构100a的爆炸示意图，图8为图6中滚珠螺杆结构100a的螺帽300a与螺杆的俯视图，图9为图6中滚珠螺杆结构100a沿割面线9-9的剖视图，图10为图6中滚珠螺杆结构100a的二件式回流管400a的爆炸示意图，图11为图10中二件式回流管400a的部分仰视图。

滚珠螺杆结构100a的整体结构和图1至图5所示的滚珠螺杆结构100类似，但细节处略有不同，详述如下。

螺帽300a可具有一螺帽中心轴线I5，每一安装孔310a概呈椭圆形而具有一长轴线I4，长轴线I4垂直于螺帽中心轴线I5。在此要说明的是，上述的椭圆形亦包含长椭圆形或类似形状，而非只限制于术语定义上的椭圆形状。

圆柱通道622a可具有一径向(图中未示出)，圆柱通道622a的一侧沿径向逐渐扩张以形成一弧形扩张段6221a，且弧形扩张段6221a远离铲形衔接段6211a。也就是说，如图9所示，柱状本体621a远离铲形衔接段6211a一侧的内表面向外表面倾斜而使得柱状本体621a远离铲形衔接段6211a一侧的壁厚逐渐减少。而如图11所示，圆柱通道622a位于柱状本体621a另一端上的入口形状呈现蛋形形状或葫芦形状，更有利于增加滚珠进入圆柱通道622a的顺畅度。

柱状本体621a的另一端可包含一抵顶端面6212a，螺帽300a还包含两个分别位于每一安装孔310a内的承靠面320a，每一脚部插入后抵顶端面6212a抵靠承靠面320a，且承靠面320a的一边缘突出抵顶端面6212a的一边缘。具体地说，如图9所示，柱状本体621a的抵顶端面6212a是指柱状本体621a另一端上远离铲形衔接段6211a一侧的端面，也就是邻近弧形扩张段6221a一侧的端面。而安装孔310a的开设方向垂直于螺帽中心轴线I5，因此安装孔310a的一部分贯穿螺帽300a的本体，安装孔310a的另一部分未贯穿螺帽300a的本体而形成承靠面320a。承靠面320a大于抵顶端面6212a，使得承靠面320a的边缘突出于抵顶端面6212a的边缘。较佳地，承靠面320a的边缘与抵顶端面6212a的边缘之间可具有一距离D3。

由于安装孔310a概呈椭圆形，柱状本体621a的形状及角度关系和安装孔310a对应，而在本实施例中，如图10和图11所示，圆柱通道622a的圆心轴线I2与中心轴线I1平行，且圆心轴线I2仍较中心轴线I1远离铲形衔接段6211a。

另外，在本实施例中，第一组合构件500a还包含一第一凸出锁定部530a，其设置于第一半管510a。第二组合构件600a还包含一第二凸出锁定部630a，其设置于第二半管610a。第一凸出锁定部530a及第二凸出锁定部630a皆包含穿孔，因此，在安装时，可先将第一组合构件500a及第二组合构件600a组合后，再将脚部插入安装孔310a内，利用两个螺丝分别穿过两个穿孔即可将二件式回流管400a安装于螺帽300a上。

第一半管510a还可包含多个定位凹(图中未示出)，第二半管610还可包含多个定位凸(图中未示出)对应定位凹。通过定位凸与定位凹的卡合可以让第一组合构件500a及第二组合构件600a定位，而有利于后续的安装锁固。

请参阅第12图，其中图12为本发明又一实施方式的一种滚珠螺杆结构100b的俯视图。滚珠螺杆结构100b和图6至图11所示的滚珠螺杆结构100a类似，不同处在于，长轴线I4与垂直螺帽中心轴线I5的一径向线的夹角θ1等于螺纹沟槽的导程角。因此可以使滚珠顺着螺纹沟槽的方向进入二件式回流管，减少撞击的频率。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，因此本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

Claims (9)

1.一种二件式回流管，设置于一滚珠螺杆结构的一螺帽，所述螺帽包含两个安装孔供所述二件式回流管插设，多个滚珠受所述滚珠螺杆结构的一螺旋沟槽引导进入所述二件式回流管，其特征在于，所述二件式回流管包含：

一第一组合构件，包含：

一第一半管，包含一第一侧沟槽；以及

一第二组合构件，与所述第一组合构件组合，且所述第二组合构件包含：

一第二半管，与所述第一半管相对应且包含一第二侧沟槽，所述第一侧沟槽与所述第二侧沟槽组合成滚珠信道；及

两个脚部，分别连接所述第二半管的相对两端且用以插入每一所述安装孔，每一所述脚部包含：

一柱状本体，一端连接所述第二半管，所述柱状本体的另一端形状对应所述螺旋沟槽以形成一铲形衔接段引导所述滚珠依序进入所述脚部内，所述柱状本体具有一中心轴线；

一圆柱通道，贯穿所述柱状本体且供每一所述滚珠自所述螺旋沟槽通往所述滚珠信道，所述圆柱信道具有一圆心轴线；

其中所述圆心轴线与所述中心轴线平行，且所述圆心轴线较所述中心轴线远离所述铲形衔接段。

2.如权利要求1所述的二件式回流管，其特征在于，

所述第一半管具有一第一嵌合面朝向所述第二半管，所述第一嵌合面被所述第一侧沟槽区分为一第一上半区及一第一下半区，且所述第一上半区的高度大于所述第一下半区的高度；

所述第二半管具有一第二嵌合面对应所述第一嵌合面，所述第二嵌合面被所述第二侧沟槽区分为一第二上半区和一第二下半区，且所述第二上半区的高度大于所述第二下半区的高度。

3.如权利要求2所述的二件式回流管，其特征在于，所述圆柱通道具有一径向，所述圆柱通道的一侧沿所述径向逐渐扩张以形成一弧形扩张段，且所述弧形扩张段远离所述铲形衔接段。

4.一种滚珠螺杆结构，包含：

一螺杆，包含一螺旋沟槽；

一螺帽，套设于所述螺杆且包含两个安装孔及一螺纹沟槽，所述螺纹沟槽对应所述螺旋沟槽以形成一负荷信道；

多个滚珠，于所述负荷信道滚动；以及

一二件式回流管，设置于所述螺帽并连通所述负荷信道以允许每一所述滚珠进入所述二件式回流管内部，其特征在于，所述二件式回流管包含：

一第一组合构件，包含：

一第一半管，包含一第一侧沟槽；及

一第二组合构件，与所述第一组合构件组合，且所述第二组合构件包含：

一第二半管，与所述第一半管相对应且包含一第二侧沟槽，所述第一侧沟槽与所述第二侧沟槽组合成一滚珠信道；及

两个脚部，分别连接所述第二半管的相对两端且用以插入每一所述安装孔，每一所述脚部包含：

一柱状本体，一端连接所述第二半管，而所述柱状本体的另一端形状对应所述螺旋沟槽以形成一铲形衔接段引导所述滚珠依序进入所述脚部内，所述柱状本体具有一中心轴线；

一圆柱通道，贯穿所述柱状本体且供每一所述滚珠自所述螺旋沟槽通往所述滚珠信道，所述圆柱信道具有一圆心轴线；

其中所述圆心轴线与所述中心轴线平行，且所述圆心轴线较所述中心轴线远离所述铲形衔接段。

5.如权利要求4所述的滚珠螺杆结构，其特征在于，

所述第一半管具有一第一嵌合面朝向所述第二半管，所述第一嵌合面被所述第一侧沟槽区分为一第一上半区及一第一下半区，且所述第一上半区的高度大于所述第一下半区的高度；

所述第二半管具有一第二嵌合面对应所述第一嵌合面，所述第二嵌合面被所述第二侧沟槽区分为一第二上半区及一第二下半区，且所述第二上半区的高度大于所述第二下半区的高度。

6.如权利要求4所述的滚珠螺杆结构，其特征在于，所述螺帽具有一螺帽中心轴线，每一所述安装孔概呈椭圆形而具有一长轴线，所述长轴线垂直于所述螺帽中心轴线。

7.如权利要求4所述的滚珠螺杆结构，其特征在于，所述螺帽具有一螺帽中心轴线，每一所述安装孔概呈椭圆形而具有一长轴线，所述长轴线与垂直于所述螺帽中心轴线的一径向线的夹角等于所述螺纹沟槽的导程角。

8.如权利要求4所述的滚珠螺杆结构，其特征在于，所述圆柱通道具有一径向，所述圆柱通道的一侧沿所述径向逐渐扩张以形成一弧形扩张段，且所述弧形扩张段远离所述铲形衔接段。

9.如权利要求8所述的滚珠螺杆结构，其特征在于，所述柱状本体中远离所述第二半管的一端包含一抵顶端面，所述螺帽还包含：

两个承靠面，分别位于每一安装孔内，每一所述脚部插入后所述抵顶端面抵靠所述承靠面，且所述承靠面的一边缘突出所述抵顶端面的一边缘。