CN114439893A - 一种一体式回球丝杆结构 - Google Patents

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赵坤
罗永辉
张恒
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Abstract

本发明公开了一种一体式回球丝杆结构，包括：丝杆，丝杆外壁上设置有第一沟道，丝杆的第一沟道为各单圈闭环结构的子沟道，在第一沟道的部分子沟道之间设置有回球结构；回球结构包括连接不同相邻子沟道之间的弯道，弯道与子沟道连接处为圆弧过渡；弯道与相邻子沟道之间的第一挡边为连续设置；丝母内壁上设置有与所述第一沟道结构对应的第二沟道，所述第二沟道的子沟道之间为不间断的头尾连接结构；所述丝母的第二沟道侧设置有第二挡板，所述第二挡板为连续设置；滚珠在所述丝杆的第一沟道中循环，并被丝母内壁的第二沟道进行限位。本发明取消了回球器零件设计，将回球系统结合到丝杆上，集成化程度高，强度将提升，可靠性将提升，且易于生产装配。

Description

一种一体式回球丝杆结构
技术领域
本发明涉及滚珠丝杆技术领域，具体涉及一种一体式回球丝杆结构。
背景技术
市场上的滚珠丝杆常用结构传统分为内循环结构和外循环结构。
目前，滚珠丝杆的结构已多样化，端盖结构和盖板结构的滚珠丝杆也比较常见。这些结构的回球过程都是依赖如图1所示的回球器10完成的。
但依赖回球器10实现循环功能的滚珠丝杆都需要在丝杆或丝母上设计回球器孔11。
然而设计了回球器孔11，都将使得滚珠丝杆在径向上的尺寸变大，特别是在传统内循环结构设计应用上。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于一种一体式回球丝杆结构。本发明的一体式回球丝杆结构能够在无需回球器零件的结构下来实现循环的滚珠丝杆设计。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
一种一体式回球丝杆结构，包括：
一丝杆，所述丝杆外壁上设置有第一沟道，所述丝杆的第一沟道为各单圈闭环结构的子沟道，在所述第一沟道的部分子沟道之间设置有回球结构；
所述回球结构包括连接不同相邻子沟道之间的弯道，所述弯道与所述子沟道连接处为圆弧过渡；
所述弯道与相邻子沟道之间的第一挡边为连续设置；
丝母内壁上设置有与所述第一沟道结构对应的第二沟道，所述第二沟道的子沟道之间为不间断的头尾连接结构；
所述丝母的第二沟道侧设置有第二挡板，所述第二挡板为连续设置；
滚珠在所述丝杆的第一沟道中循环，并被丝母内壁的第二沟道进行限位。
在本发明的一个优选实施例中，所述回球结构包括设置在第一子沟道和第二子沟道之间的第一回球结构；
和\或设置在第二子沟道和第三子沟道之间的第二回球结构。
在本发明的一个优选实施例中，所述回球结构的弯道两侧分别通过第一圆弧过渡段和第二圆弧过渡段与不同的子沟道连接处连接。
本发明的有益效果在于：
第一，相较于传统带有回球器的内循环结构，本发明取消了回球器零件设计，将回球系统结合到丝杆上，集成化程度高，强度将提升，可靠性将提升，且易于生产装配；
第二，传统滚珠丝杆产品中所带的回球器零件厚度较大，不适用于薄壁滚珠丝杆产品。本发明通过取消回球器孔的一体化的设计，大大节省了径向上的空间尺寸，实现丝杆和丝母都是薄壁结构的设计；
第三，相比于传统带回球器的内循环滚珠丝杆，本发明的回球系统与丝杆滚道的接口处20平滑过度，减小了如图2所示的传统结构当中回球器10与回球器孔11的对接误差。因此滚珠在经过回球系统时的碰撞将减少，NVH性能将得到提升。
第四，本发明的挡边结构完整不间断，厚度也比如图3所示的传统的挡边结构31、32厚度更厚。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图一。
图2为现有技术的结构示意图二。
图3为现有技术的结构示意图三。
图4为本发明的结构示意图一。
图5为本发明的结构示意图二。
图6为本发明的结构示意图三。
图7为本发明的结构示意图四。
图8为本发明的结构示意图五。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下结构中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明的概念。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图4-8所示的一种一体式回球丝杆结构，包括了丝杆100，丝杆100外壁上设置有第一沟道110，丝杆100的第一沟道110为各单圈闭环结构的子沟道111结构，在第一沟道110的部分子沟道之间设置有回球结构300。
回球结构300包括连接不同相邻子沟道111之间的弯道310，弯道310与子沟道111连接处为圆弧过渡。
重点结合图5、7，回球结构300的弯道310两侧分别通过第一圆弧过渡段311和第二圆弧过渡段312与不同的子沟道111连接处连接。
弯道310与相邻子沟道111之间的第一挡边320为连续设置。本发明所称的连续设置为一体化或非一体化后通过不同的工艺进行光滑连接。
重点结合图5，回球结构300包括设置在第一子沟道111a和第二子沟道111b之间的第一回球结构301,以及设置在第二子沟道111b和第三子沟道111c之间的第二回球结构302。
丝母200内壁上设置有与第一沟道110结构对应的第二沟道210，第二沟道210的子沟道211之间为不间断的头尾连接结构。
丝母200的第二沟道210侧设置有第二挡板220，第二挡板220为连续设置；滚珠400在丝杆100的第一沟道110中循环，并被丝母200内壁的第二子沟道111b进行限位。
本发明的优点在于：
第一，相较于传统带有回球器的内循环结构，本发明取消了回球器零件设计，将回球系统结合到丝杆上，集成化程度高，强度将提升，可靠性将提升，且易于生产装配，这样可以减少加工过程当中所需要控制的风险点。
第二，传统滚珠丝杆产品中所带的回球器零件厚度较大，不适用于薄壁滚珠丝杆产品。本发明通过取消回球器孔的一体化的设计，大大节省了径向上的空间尺寸，实现丝杆和丝母都是薄壁结构的设计。
在其他参数基本一致的情况下，采用本发明的结构设计，壁厚可以做到比如2.64mm的厚度，而传统的结构壁厚通常在3.39mm，壁厚越小，滚珠丝杠设计就可以节约更多径向的尺寸。一方面给了其他零部件更多的空间，另一方面减轻了滚珠丝杠本身的重量。
第三，相比于传统带回球器的内循环滚珠丝杆，本发明的回球系统与丝杆滚道的接口处平滑过度，减小了如图2所示的传统结构当中回球器10与回球器孔20的对接误差。因此滚珠在经过回球系统时的碰撞将减少，NVH性能将得到提升。现有技术由于是两个零件配合，加工误差会使得该高度差更大。
另外本发明的丝杆经过热处理，强度大大提升，硬度可达60HRC，而传统结构无论是塑料还是金属回球器，强度都远低于一体式。金属回球器硬度不会超过40HRC。
第四，本发明的挡边结构完整不间断，厚度也比如图3所示的传统的挡边结构31、32厚度更厚。
现有技术挡边厚度不足，存在很大安全隐患，不建议选择该设计，且螺旋升角越小，该问题越严重。
以上显示和描述了发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种一体式回球丝杆结构，其特征在于，包括：
一丝杆，所述丝杆外壁上设置有第一沟道，所述丝杆的第一沟道为各单圈闭环结构的子沟道，在所述第一沟道的部分子沟道之间设置有回球结构；
所述回球结构包括连接不同相邻子沟道之间的弯道，所述弯道与所述子沟道连接处为圆弧过渡；
所述弯道与相邻子沟道之间的第一挡边为连续设置；
丝母内壁上设置有与所述第一沟道结构对应的第二沟道，所述第二沟道的子沟道之间为不间断的头尾连接结构；
所述丝母的第二沟道侧设置有第二挡板，所述第二挡板为连续设置；
滚珠在所述丝杆的第一沟道中循环，并被丝母内壁的第二沟道进行限位。
2.如权利要求1所述的一种一体式回球丝杆结构，其特征在于，所述回球结构包括设置在第一子沟道和第二子沟道之间的第一回球结构；
和\或设置在第二子沟道和第三子沟道之间的第二回球结构。
3.如权利要求1所述的一种一体式回球丝杆结构，其特征在于，所述回球结构的弯道两侧分别通过第一圆弧过渡段和第二圆弧过渡段与不同的子沟道连接处连接。
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