CN111219465A - 行星螺杆及具有该行星螺杆的工具机 - Google Patents

Abstract

一种行星螺杆及具有该行星螺杆的工具机，用以解决现有的行星螺杆的构造复杂及旋转噪音的问题。所述行星螺杆包括：一个主螺杆，具有一个外螺纹及一个连接部；一个螺母，具有一个贯穿该螺母两端面的孔，形成该孔的内壁面具有一个内螺纹；及一个行星组，具有一个支撑结构，用于支持多个滚柱于该支撑结构定位旋转，该多个滚柱彼此相同且具有外螺纹，多个滚柱的外螺纹与该主螺杆的外螺纹及该螺母的内螺纹相啮合。该行星螺杆可以使用于一个工具机。

Description

行星螺杆及具有该行星螺杆的工具机

技术领域

本发明涉及一种线性平移机构及具有该线性平移机构的工具机，尤其涉及一种用于将旋转运动转换为线性平移运动，或将线性平移运动转换为旋转运动的行星螺杆及具有该行星螺杆的工具机。

背景技术

请参照图1，其为一种现有的行星螺杆9，该行星螺杆9由一个主螺杆91与一个螺母92间设有多个滚柱93，该主螺杆91具有一个外螺纹911，该螺母92具有一个内螺纹921及在内螺纹921段两侧的非螺纹922部分，该非螺纹922部分容置一个轴环94，该轴环94内具有内环齿941与一个固定板95，该多个滚柱93彼此相同且具有外螺纹931及外齿部932，且该多个滚柱93的两端分别套穿于两个固定板95，且该多个滚柱93以等角间隔分布在该主螺杆91周围，及与该主螺杆91同轴，该多个滚柱93的外螺纹931和螺母92的内螺纹921及该主螺杆91的外螺纹911相啮合，该多个滚柱93的外齿部932与该轴环94的内环齿941相啮合，使该螺母92可相对于该主螺杆91进行轴向移动，或使该主螺杆91可相对于该螺母92进行轴向移动。

此外，为保持该行星螺柱9旋转的顺畅，于该两个固定板95与该轴环94间还设有油封951，于该螺母92内及该两个固定板95之间充填润滑油，且该主螺杆91上还螺合有两个端盖96，该两个端盖96封闭该螺母92的两个端边，以防止该润滑油流失。

上述现有的行星螺柱9，为了确保该多个滚柱93可以共同稳定地环绕该主螺杆91周围及该螺母92内旋转，于该多个滚柱93额外加工该外齿部932，及于该螺母92内加工该两个非螺纹922部分并容置该轴环94，及该轴环94内加工该内环齿941，如此，该现有的行星螺杆的构造复杂，且导致加工成本增加的问题。

此外，该润滑油仍会循该主螺杆91与该多个滚柱93相螺合的该外螺纹911、931部位逐渐流失，导致该行星螺杆旋转时会产生噪音，进而需频繁拆解该两个端盖96、该两个固定板95、该轴环94及该多个滚柱93后，再将该润滑油充填于该螺母92内及该两个固定板95之间，使该润滑油的充填变得麻烦与困难。

有鉴于此，现有的行星螺杆确实仍有加以改善的必要。

发明内容

本发明所述的工具机，可用以将旋转运动转换为线性平移运动，或将线性平移运动转换为旋转运动的各种动力传递、输出机械。例如但不限制地可以为塑胶成型机、冲压机、线性致动器、3D列印机等。

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种行星螺杆，可以简化其构造，进而可降低加工成本。

本发明的目的在于提供一种行星螺杆，具有简单构造，且可以容易地进行润滑油的充填，进而可以降低该行星螺杆旋转时的噪音。

本发明的目的在于提供一种具有该行星螺杆的工具机，可容易地进行维修及充填润滑油，进而可以降低该工具机故障率及其行星螺杆旋转时的噪音。

本发明的行星螺杆，包括：一个主螺杆，具有一个外螺纹及一个连接部；一个螺母，具有一个贯穿该螺母两端面的孔，形成该孔的内壁面具有一个内螺纹；及一个行星组，具有一个支撑结构，用于支持多个滚柱于该支撑结构定位旋转，该多滚柱彼此相同且具有外螺纹，多个滚柱的外螺纹与该主螺杆的外螺纹及该螺母的内螺纹相啮合。

据此，本发明的行星螺杆，主要通过该支撑结构与该主螺杆及该螺母成未接触，及仅通过该多个滚柱的外螺纹与该主螺杆的外螺纹及该螺母的内螺纹啮合，使该多个滚柱成可以相对于该主螺杆及螺母成自转及公转，整体上具有较为简单的构造及可以减少摩擦，如此，可大幅地降低该行星螺杆的加工成本，及可以提升生产及组装效率。且由于该支撑结构未与该主螺杆及螺母直接接触，进而可以降低该行星螺杆旋转时所形成噪音等效果。

其中，该内壁面为阶梯型孔，于中间段的内壁面具有一个第一内径，在该螺母两端边的内壁面具有第二内径，该第二内径部位为密合部，该密合部的内径尺寸大于该第一内径的内径尺寸，该内螺纹位于第一内径部位。如此，可以确保该多个滚柱的外螺纹仅会与该螺母的内螺纹相啮合，以避免该多个滚柱的外螺纹碰撞该螺母的其他内壁面的效果。

其中，该螺母具有贯通该内壁面、外壁面的至少一个通孔，该至少一个通孔各可以被一个塞件呈可开启的封闭。如此，可以方便地将润滑油充填至该螺母内的效果。

其中，该通孔为两个，且两个通孔各可以连接一个导油管。如此，可以使该润滑油成循环地充填至该螺母内的效果。

其中，该支撑结构由两个固定板及多个固定柱所构成，该两个固定板的中心部位各具有一个穿孔及环绕于该穿孔周围的多个组装孔，该多个组装孔位于以该穿孔中心为圆心的同一半径的圆周上，该多个固定柱的两端分别结合于该组装孔。如此，该支撑结构可以稳固地支持该多个滚柱成定位旋转的效果。

其中，该多个固定柱的两端各具有一个凸出于该两个固定板的一个结合部，该结合部具有外螺纹，各结合部供一个结合件以螺纹螺合固定。如此，该多个固定柱具有可方便地拆解及结合，使该支撑结构及多个滚柱可以方便地进行维修及更换的效果。

其中，该多个固定柱各具有外螺纹且彼此相同，各外螺纹分别可以与该主螺杆的外螺纹及该螺母的内螺纹相啮合，各结合件与该两个固定板之间各具有一个间隙，各间隙略大于各固定柱的该外螺纹与该主螺杆的外螺纹及该螺母的内螺纹的啮合间隙。如此，该多个固定柱同样可以相对于该主螺杆及螺母成自转及公转的效果。

其中，该结合件沉设于该组装孔。如此，该结合件具有不会凸出于该固定板表面的效果。

其中，该结合件凸出于该两个固定板的外表面且不与该螺母接触。如此，可以防止该结合件碰撞该螺母，及该固定柱可以被方便卸除的效果。

其中，该多个滚柱的两端各具有一个组装部，各组装部各可以穿设于该两个固定板的组装孔成活动旋转。如此，可以确保该多个滚柱位于该两个固定板之间成顺畅旋转的效果。

其中，任意两个相邻的固定柱之间的行星滚柱数量相同。如此，该多个固定柱可以均匀的承受该多个滚柱与主螺杆及螺母进行公转的摩擦力，具有可以达到良好的平衡受力的效果。

其中， 该螺母的两端的密合部各具有一个封闭件，该封闭件成可拆解地结合于该螺母。如此，该封闭件能够将润滑油封闭于该螺母的孔内，以避免该润滑油漏出，以提升工作环境的整洁度，并且防止外界的灰尘或异物掉入该螺转空间，避免影响该螺母与该主螺杆的旋转顺畅度的效果。

其中，该封闭件由弹性材质制成。如此，该封闭件具有较佳地密封效果，可以避免润滑油漏出的效果。

其中，该封闭件与该主螺杆以螺纹相螺合，该封闭件与该主螺杆的螺纹的螺距或螺形不同。如此，可以确保该封闭件能够将润滑油封闭于该螺母的孔内，可以避免润滑油由该封闭件与该主螺杆的螺合部位漏出的效果。

此外，本发明的行星螺杆可以使用于一个工具机，可用于将旋转运动转换为线性平移运动，或将线性平移运动转换为旋转运动，且具有可以方便地对该行星螺杆进行维修及填充润滑油等效果。

附图说明

图1为一种现有的行星螺杆构造图。

图2为本发明第一较佳实施例的立体分解图。

图3为本发明第一较佳实施例的行星组的立体分解图。

图4为本发明第一较佳实施例的组合剖面图。

图5为如图4所示的A的局部构造放大图。

图6为 如图4所示的B局部的主螺杆及螺母构造图。

图7为本发明第二较佳实施例的组合剖面图。

附图标记说明

（本发明）

1 主螺杆

11 外螺纹 12 连接部

2 螺母

2a 第一内径 2b 第二内径

2c 第三内径

21 内螺纹 22 密合部

23 透空部 24 通孔

25 塞件 26 定位元件

3 行星组

31 固定板 311 穿孔

312 组装孔 32、32＇ 固定柱

321、321＇ 结合部 322、322＇ 结合件

323＇ 外螺纹

33 滚柱 331 组装部

34 止漏件

4 封闭件

41 穿伸孔 42 内螺纹

G 间隙

（现有技术）

9 行星螺杆 91 主螺杆

911 外螺纹 92 螺母

921 内螺纹 922 非螺纹

921 内螺纹 922 非螺纹

93 滚柱 931 外螺纹

932 外齿部 94 轴环

95 固定板 951 油封

96 端盖。

具体实施方式

为使本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

本发明全文所述方向性或其近似用语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上（顶）”、“下（底）”、“内”、“外”、“侧面”等，主要是参考附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，并非用以限制本发明。

本发明全文所述“结合”、“组合”或“组装”等近似用语，主要包含连接后仍可不破坏构件地分离，或是连接后使构件不可分离等型态；例如以具有螺纹的组件相螺合或焊接结合等连接方式，为本领域中具有通常知识者可以依据欲相连的构件材质或组装需求予以选择的。

请参照图2所示，其为本发明的行星螺杆的第一实施例，其包括一个主螺杆1、一个螺母2及一个行星组3，该行星组3位于该螺母2内，并环绕于该主螺杆1的周围，使该主螺杆1可以于轴向上相对于该螺母2及该行星组3进行线性移动，或使该螺母2及该行星组3可以于轴向上相对于该主螺杆1进行线性移动。

该主螺杆1具有一个外螺纹11，该外螺纹11可以位于该主螺杆1的一端，该主螺杆1还具有的一个连接部12，该连接部12可以位于该主螺杆1的另一端，该连接部12可以连接一个动力装置（图未绘示），使该主螺杆1可以被驱动该旋转。

该螺母2具有一个贯穿两个端面的孔，形成该孔的该螺母2的内壁面可以成单一直径的孔，或该内壁面可以为不具有相同直径的阶梯型孔，在本实施例中，该内壁面为阶梯型孔，于中间段的内壁面具有一个第一内径2a，形成于该螺母2两端边的内壁面具有第二内径2b，该第二内径2b的内径尺寸大于该第一内径2a的内径尺寸，较佳地，两个第二内径2b与该第一内径2a之间还具有一个第三内径2c，各第三内径2c的内径尺寸介于该第一内径2a与第二内径2b的内径尺寸之间。形成该第一内径2a的该螺母2内壁面具有一个内螺纹21，形成该第二内径2b的该螺母2内壁面可以为一个密合部22，以及，形成该第三内径2c的该螺母2内壁面可以为一个透空部23。该螺母2较佳具有贯通该内壁面、外壁面的至少一个通孔24，该至少一个通孔24各可以被一个塞件25呈可启的封闭，使润滑油可以该至少一个通孔24充填于该螺母2内。此外，当该螺母2成固定的不旋转时，该通孔24可以为两个，且该两个通孔24各可以连接一个导油管(图未绘示)，使润滑油可以由该两个通孔24形成循环，会有更佳的润滑效果。

请参照图2、图3及图4所示，该行星组3具有一个支撑结构，该支撑结构可以支持多个滚柱33定位旋转，在本实施例中，该支撑结构由两个固定板31间设有多个固定柱32所构成，该两个固定板31的中心部位各具有一个穿孔311，该主螺杆1可以贯穿通过而不接触该两个穿孔311。各固定板31还具有环绕于该穿孔311周围的多个组装孔312，该多个组装孔312环设于以该穿孔311为中心的同一半径的圆周上。

该多个固定柱32由两端可以分别结合于该两个固定板31，使该多个固定柱32可以与该两个固定板31共同形成稳定的支撑结构，该多个固定柱32环绕于该主螺杆1外周不与该主螺杆1及该螺母2接触。在本实施例中，各固定柱32的两端各具有一个凸出于该两个固定板31的结合部321，各凸出的结合部321可以分别与一个结合件322结合固定，在本实施例中，该结合部321可以具有外螺纹，该结合件322可以为一个螺帽；该结合件322可以沉设于该组装孔312，或者该结合件322可以凸出于该两个固定板31的外表面，该两个固定板31及该凸出的结合件322可以对应于该螺母2的该第三内径2c部位，且该两个固定板31及该结合件322不与该第三内径2c部位接触。

该多个滚柱33的两端各具有一个组装部331，两个组装部331各可以穿设于该两个固定板31的组装孔312成活动旋转，该多个滚柱33彼此相同且各具有外螺纹332，各外螺纹332分别可以与该主螺杆1的外螺纹11及该螺母2的内螺纹21相啮合，如此，在该支撑结构的该两个固定板31及该多个固定柱32不与该主螺杆1及该螺母2接触情形下，各滚柱33可以相对于该主螺杆1及该螺母2公转及自转。

该滚柱33的该外螺纹332与该主螺杆1的外螺纹11及该螺母2的内螺纹可以同为单线螺纹或多线螺纹，此外，该主螺杆1的外螺纹11形状及该螺母2的内螺纹21形状较佳形成相同，且该滚柱33的外螺纹332形状较佳与该主螺杆1的外螺纹11形状及该螺母2的内螺纹21形状形成不同，如图5所示，该主螺杆1的该外螺纹11形状及该螺母2的内螺纹21形状形成山形，该滚柱33的该外螺纹322形成圆弧角，如此，可以减少该滚柱33的该外螺纹332与该主螺杆1的该外螺纹11的接触面积，据此，可以降低该两个外螺纹部11、332之间的摩擦力，具有减少噪音产生及提升旋转顺畅度的效果。相对地，在其他实施例中，也可选择使该主螺杆1的该外螺纹11形状及该螺母2的内螺纹21形状形成圆弧角，该滚柱33的该外螺纹332 形成山形的形态，本发明不加以限制。

该多个滚柱33与该多个固定柱32的中心较佳在同一半径圆周上，且以规则方式成等角分布地环设于该主螺杆1外周，以及，该多个滚柱33与该多个固定柱32较佳成整数比的设置，使任意两个相邻的固定柱32之间具有相同数量的滚柱33。例如，在本实施例中，该滚柱33与该固定柱32的总数为九个，该多个滚柱33与该多个固定柱32的数量比为2：1，借此，可以使该多个固定柱32可均匀的承受该多个滚柱33与主螺杆1及螺母2进行公转的摩擦力，以达到良好的平衡受力。

请参照图2、图4所示，该螺母2的轴向上的相对两端面还各具有一个封闭件4，该封闭件4成可拆解地结合于该螺母2的密合部22，该封闭件4能够将润滑油封闭于该螺母2的孔内，以避免该润滑油漏出，以提升工作环境的整洁度，并且防止外界的灰尘或异物掉入该螺转空间31，避免影响该螺母2与该主螺杆1的旋转顺畅度。在本实施例中，以一个定位组件贯穿该螺母2用于固定该该封闭件4，使该封闭件4与该螺母2可以同步转动，较佳地，该封闭件4与该螺母2之间较佳具有止漏件34，以避免润滑油由该封闭件4与该螺母2接合部位漏出。该封闭件4具有供该主螺杆1穿伸的一个穿伸孔41，使该主螺杆1可以轴向贯穿该螺母2内部，该穿伸孔41可以具有内螺纹42，该内螺纹42与该主螺杆1的外螺纹11相螺合。借此，该封闭件4及该螺母2可以成一体的与该主螺杆1作相对运动，以使用于一个工具机，例如：于塑胶射出成型机中，该封闭件4及该螺母2可以成定位旋转，该主螺杆1可以作相对的线性移动，以将塑料由射嘴射出；或者，于其它加工机械当中，该主螺杆1可以成定位的旋转，使该封闭件4及该螺母2可以作相对的轴向位移工作。

请参照图6所示，该封闭件4还可以由硅胶、橡胶等具有弹性的材质所制成，使该封闭件4的内螺纹42可以贴合于该主螺杆1的外螺纹11，以避免润滑油随着该主螺杆1的转动而漏出。或者，还可以通过该封闭件4的内螺纹42的螺距D1与该主螺杆1的该外螺纹11的螺距D2形成不同；或者该封闭件4的内螺纹42的螺形与该主螺杆1的该外螺纹11的螺形不同；借此，该封闭件4的内螺纹42与该主螺杆1的外螺纹11可以进一步形成较紧密的贴合，且通过该封闭件4的材质具有弹性，也不会对该主螺杆1的旋转产生过多的阻碍，具有提升该封闭件4与该主螺杆1的密闭性效果。

请参照图7所示，其为本发明行星螺杆的第二实施例，与第一实施例相较，在本实施例中，该多个固定柱32＇各具有外螺纹323＇且彼此相同，各外螺纹323＇分别可以与该主螺杆1的外螺纹11及该螺母2的内螺纹21相啮合；该多个固定柱32＇由两端可以穿伸于该两个固定板31，使该多个固定柱32＇的一个结合部321＇可以凸出于该两个固定板31，且该两个结合部321＇各可以被一个结合件322＇结合，该两个结合部321＇可以为外螺纹，各结合件322＇可以为一个螺帽，各结合件322＇与该两个固定板31之间各具有一个间隙G，该间隙G略大于该外螺纹323＇与该主螺杆1的外螺纹11及该螺母2的内螺纹21的啮合间隙，如此，可以使该多个固定柱32＇与该两个固定板31可以共同形成稳定的支撑结构，及使该多个固定柱32＇可以相对于该两个固定板31成微小的轴向移动。该结合件322＇同可以沉设于该组装孔312，或者该结合件322＇可以凸出于该两个固定板31的外表面，及该两个固定板31及该凸出的结合件322＇不与该该螺母2的第三内径2c部位接触。

通过上述结构，本发明的行星螺杆动作时，可以驱动该主螺杆1旋转，使啮合于该主螺杆1的外螺纹11与该螺母2的内螺纹21的该多个滚柱33可以形成自转及共同围绕该主螺杆1进行公转，如此，当该螺母2成定位旋转时，该主螺杆1可以作相对的线性移动，且通过该主螺杆1的正、反向旋转，使该主螺杆1可以作反复的线性移动；或该主螺杆1成定位的旋转时，该封闭件4及该螺母2可以作相对的轴向位移，且通过该主螺杆1的正、反向旋转，使该封闭件4及该螺母2可以作反复的线性移动。

综上所述，本发明的行星螺杆，主要通过该支撑结构与该主螺杆及该螺母成未接触，及仅通过该多个滚柱的外螺纹与该主螺杆的外螺纹及该螺母的内螺纹啮合，使该多个滚柱成可以相对于该主螺杆及螺母成自转及公转，整体上具有较为简单的构造及可以减少摩擦，如此，可大幅地降低该行星螺杆的加工成本，及可以提升生产及组装效率。且由于该支撑结构未与该主螺杆及螺母直接接触，进而可以降低该行星螺杆旋转时所形成噪音等效果。此外，将本发明的行星螺杆使用于工具机时，还可以方便地进行维修及容易地填充润滑油等效果。

虽然本发明已利用上述较佳实施例公开，但是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的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属于本发明所保护的技术范畴，因此本发明的保护范围应当以权利要求书所界定为准。

Claims (15)

1.一种行星螺杆，其特征在于，包括：

一个主螺杆，具有一个外螺纹及一个连接部；

一个螺母，具有一个贯穿该螺母两端面的孔，且形成该孔的内壁面具有一个内螺纹；及

一个行星组，具有一个支撑结构，该支撑结构用于支持多个滚柱于该支撑结构定位旋转，该多个滚柱彼此相同且具有外螺纹，多个滚柱的外螺纹与该主螺杆的外螺纹及该螺母的内螺纹相啮合。

2.如权利要求1所述的行星螺杆，其特征在于，该内壁面为阶梯型孔，于中间段的内壁面具有一个第一内径，在该螺母两端边的内壁面具有一个第二内径，该第二内径部位为密合部，该密合部的内径尺寸大于该第一内径的内径尺寸，该内螺纹位于第一内径部位。

3.如权利要求1所述的行星螺杆，其特征在于，该螺母具有贯通该内壁面、外壁面的至少一个通孔，该至少一个通孔能够被一个塞件呈可启的封闭。

4.如权利要求3所述的行星螺杆，其特征在于，该通孔为两个，且两个通孔能够连接一个导油管。

5.如权利要求1所述的行星螺杆，其特征在于，该支撑结构由两个固定板及多个固定柱所构成，该两个固定板的中心部位各具有一个穿孔及环绕于该穿孔周围的多个组装孔，该多个组装孔位于以该穿孔中心为中心的同一半径的圆周上，该多个固定柱的两端分别结合于该组装孔。

6.如权利要求5所述的行星螺杆，其特征在于，该多个固定柱的两端各具有凸出于该两个固定板的一个结合部，该结合部具有外螺纹，各结合部供一个结合件以螺纹螺合固定。

7.如权利要求6所述的行星螺杆，其特征在于，该多个固定柱各具有外螺纹且彼此相同，各外螺纹分别能够与该主螺杆的外螺纹及该螺母的内螺纹相啮合，各结合件与该两个固定板之间各具有一个间隙，各间隙大于各固定柱的该外螺纹与该主螺杆的外螺纹及该螺母的内螺纹的啮合间隙。

8.如权利要求6所述的行星螺杆，其特征在于，该结合件沉设于该组装孔。

9.如权利要求6所述的行星螺杆，其特征在于，该结合件凸出于该两个固定板的外表面且不与该螺母接触。

10.如权利要求5所述的行星螺杆，其特征在于，该多个滚柱的两端各具有一个组装部，各组装部能够穿设于该两个固定板的组装孔以便活动旋转。

11.如权利要求10所述的行星螺杆，其特征在于，任意两个相邻的固定柱之间的行星滚柱数量相同。

12.如权利要求1所述的行星螺杆，其特征在于，该螺母两端的密合部各具有一个封闭件，该封闭件成可拆解地结合于该螺母。

13.如权利要求12所述的行星螺杆，其特征在于，该封闭件由弹性材质制成。

14.如权利要求13所述的行星螺杆，其特征在于，该封闭件与该主螺杆以螺纹相螺合，该封闭件与该主螺杆的外螺纹的螺距或螺形不同。

15.一种工具机，其特征在于，具有如权利要求1至14中任一项所述的行星螺杆。

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