CN1415872A - 具冷却装置的滚珠螺杆 - Google Patents

Abstract

本发明主要提供一种具冷却装置的滚珠螺杆，其大致包括：一螺杆轴以及一与螺杆轴的外螺纹啮合的螺帽；其中，在螺帽的外侧设置有一外罩，使外罩及螺帽间形成一容纳部，且此容纳部中可供冷却剂流经，以冷却滚珠螺杆的螺帽，再由滚珠螺杆的螺帽来冷却工作中的滚珠螺杆，使滚珠螺杆具有良好的冷却效果。

Description

具冷却装置的滚珠螺杆

技术领域

本发明是关于一种具冷却装置的滚珠螺杆，尤指一种具高效率冷却装置的滚珠螺杆。

背景技术

按，现有滚珠螺杆的冷却装置乃如图1所示，主要是于滚珠螺杆的螺杆轴10的轴向部贯设一通孔11，由通孔11流贯冷却液，以降低螺杆轴10自螺帽12及循环钢珠所传予的热度；惟，凡熟悉此项技术者均知，滚珠螺杆的运作原理，主要是于螺帽12上接设任意待加工的工件或工作台，再由螺杆轴10的转动，透过螺杆轴10的螺纹与螺帽12啮合的结构设计，驱使螺帽12于螺杆轴10的外径处位移，相对带动工件或工作台，以进行加工作动。因螺帽12须全面承受负载，且螺杆轴10未受螺帽12笼罩的裸露于大气中的部位，是螺帽12长度的数倍，故，就实际滚珠螺杆运作过程而言，螺杆轴10由裸露部位，在螺杆轴10旋转过程中所产生的气冷效果，即已超过螺帽12的冷却效果；故而在螺杆轴10上再设置通孔11来流贯冷却液散热，却不在螺帽12上加设冷却机构的设计，实为本末倒置。

尤其，螺帽12因体积小，又直接与循环钢珠接触，且外力负载全加注在螺帽12上，故螺帽12在位移过程中，其内部与螺杆轴10接触之处，是热度最高的部位；因此现有结构透过于螺杆轴10轴心的通孔11来流贯冷却液的设计，欲间接达到冷却螺帽12的作用，效果着实有限。更甚者，由于螺杆轴10具相当的长度，故通孔11的加工相对不易，精密度及所需成本相对提高，且通孔11的同心度并不易要求，造成螺杆轴10转动时的偏心摇晃；加上螺杆轴10内部淘空，于驱动螺帽12位移的过程中，若螺帽12所承载的外力过大，则螺杆轴10的结构强度亦会受到考验。所以现有滚珠螺杆的冷却装置实不符合现代产业所需。而如何设计一可达到确实而迅速的冷却效益的结构，即是相关业界所研讨的方向。

由此可见，上述习用物品仍有诸多缺失，实非一良善的设训一者，而亟待加以改良。

本案发明人鉴于上述习用具冷却装置的滚珠螺杆所衍生的各项缺点，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件具冷却装置的滚珠螺杆。

发明内容

本发明的主要目的是在于提供一种具冷却装置的滚珠螺杆，其具有很高的冷却效率。

本发明一种具冷却装置的滚珠螺杆，主要包含：一螺杆轴，其外径上具有螺旋状的螺纹沟；及一呈中空状的螺帽，此螺帽套合于螺杆轴具有螺纹沟部份的外侧，螺帽的内径上和前述螺杆轴的螺纹沟配合的位置设有另一螺纹沟，而多数的滚珠，保持于螺杆轴的螺纹沟及螺帽的螺纹沟间，使螺帽和螺杆轴间可被相互转动；并且经由在螺帽的外侧再加设置一外罩，使此外罩及螺帽间形成一容纳部，利用此容纳部流经冷却剂，以降低螺帽的温度。

其中该螺帽及外罩间设有防漏组件，以避免冷却剂外漏。

其中该防漏组件为O型环。

其中该螺帽在靠近外罩侧设有逃切部。

其中该逃切部呈切面状。

其中该逃切部呈切槽状。

其中该容纳部中设有接管。

其中该接管及螺帽间填有导热胶。

其中该螺帽设有冷却剂孔及管件，此冷却剂孔及管件可做冷却剂流经的信道。

附图说明

为了更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的较佳实施例说明及附图，然而所附图式仅供参考与说明用，而并非用来对本发明做任何限制，其中：

图1是现有滚珠螺杆的冷却装置示意图；

图2是本发明具冷却装置的滚珠螺杆的一例的示意图；

图3是本发明具冷却装置的滚珠螺杆另一例的示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是本发明具冷却装置的滚珠螺杆第三例的示意图。

具体实施方式

图2为本发明的具冷却装置的滚珠螺杆的一例的示意图，此实施例主要包含一螺杆轴20及一螺帽组合30，在螺杆轴20及一螺帽组合30之间则设有多数的滚珠40，所谓滚珠40包含钢珠、陶瓷珠或塑料珠等；螺杆轴20的外侧设有螺旋状的螺纹沟201，螺帽31呈中空状，套合于螺杆轴20的外侧，螺帽31的内侧和螺纹沟201相配合处设有和螺纹沟201相对应的螺纹沟311，螺纹沟201及螺纹沟311间设有多数的滚珠40，滚珠40使螺帽组合30及螺杆轴20间得以相互转动。在螺帽31的外侧包覆一外罩32，外罩32及螺帽31间形成一容纳部33，容纳部33可供导热效果佳的冷却剂流经，以降低螺帽31的温度。为避免容纳部33中的冷却剂外漏，在外罩32及螺帽31间可设置防漏的组件以避免冷却剂外漏，本实施例中使用两个O型环34及35做为防漏组件。在螺帽31上设有冷却剂孔312及313，冷却剂孔312及313上各连接一油管接头36及37，油管接头36及37则各连接一管件38及39，管件38及39可为软管或各种金属管。冷却剂由管件38经油管接头36。冷却剂孔312流入容纳部33中，在容纳部33中吸收螺帽31的热量后，冷却剂经由冷却剂孔313、油管接头37及管件39将螺帽31热量带走，冷却滚珠螺杆的螺帽31，而使本发明的具冷却装置的滚珠螺杆有很好的冷却效果。

图3为本发明具冷却装置的滚珠螺杆的另一实施例，图4则为图3的A-A剖视图，为增加容纳部33和冷却剂间的热交换效果，可将螺帽31的外侧不会影响螺帽31滚珠负荷功能及滚珠循环功能的区域予以切除，即形成如图3及图4中所示的逃切部314，以增加容纳部33的空间及冷却剂的接触面积：且由于螺帽31的壁厚减小，因此减少螺帽31和容纳部33间的热阻，增进冷却效果。前述的逃切部314可呈切槽或切面等型态，切槽的方式除平行于螺杆轴20轴心方向的逃切方式外，也可环绕螺帽31外径加工。

又，本发明的容纳部33在实施上具有多样的变化性，图5为本发明的另一实施例，此实施例除于螺帽31的外侧设置容纳部33外，并于容纳部33中设置接管50，接管50可如图5所示环绕螺帽31的外侧。或平行于螺、杆轴20轴心方向在螺帽31的外径上来回缠绕，冷却剂由冷却剂孔312流入接管50中流通，吸收热量后再由冷却剂孔313流出，由于本设计的冷却剂不直接和外套32接触，故可避免冷却剂外溢的困扰，此时由于没有冷却剂外溢的问题，故不需要使用O型环34及35等防漏组件；但因接管50和螺帽31间的热阻增加，冷却效果较差。为减少接管50及螺帽31间的热阻。在接管50及螺帽31间填充导热胶为有效的改善方式。

本发明所提供的具冷却装置的滚珠螺杆，与前述引证案及其它现有技术相互比较时，本发明将高冷却效率装置加置于滚珠螺杆的螺帽31上，可直接冷却滚珠螺杆的螺帽31，有效降低使用过程中滚珠螺杆的温升。

另外，由于外罩32及螺帽31是相独立的组件，故设计及组立皆相当容易，而本发明的接管50或外罩32皆可为外挂设计，在设计上冷却装置和螺帽31独立，组合方便而可靠度高，实施方便。

前述的具体实施例，是用来详细说明本发明的目的、特征及效果，对于熟悉此类技艺人士而言，根据上述说明可能对该具体实施例作部份变更及修改，而并不脱离出本发明的精神范畴。

Claims (9)

1.一种具冷却装置的滚珠螺杆，包含：

一螺杆轴，其外径上具有螺旋状的螺纹沟；

一螺帽，呈中空状，套合于前述螺杆轴具有螺纹沟部份的外侧，螺帽的内径上和前述螺杆轴的螺纹沟配合的位置设有另一螺纹沟；及多数的滚珠，保持于前述螺杆轴的螺纹沟及螺帽的螺纹沟间，使螺帽和螺杆轴间可被相互转动；

其特征在于：前述螺帽的外侧设置有一外罩，使外罩及螺帽间形成一容纳部，且此容纳部中可供冷却剂流经，以降低螺帽的温度。

2.按权利要求1所述的具冷却装置的滚珠螺杆，其特征在于，其中该螺帽及外罩间设有防漏组件，以避免冷却剂外漏。

3.按权利要求2所述的具冷却装置的滚珠螺杆，其特征在于，其中该防漏组件为O型环。

4.按权利要求1所述的具冷却装置的滚珠螺杆，其特征在于，其中该螺帽在靠近外罩侧设有逃切部。

5.按权利要求4所述的具冷却装置的滚珠螺杆，其特征在于，其中该逃切部呈切面状。

6.按权利要求4所述的具冷却装置的滚珠螺杆，其特征在于，其中该逃切部呈切槽状。

7.按权利要求1所述的具冷却装置的滚珠螺杆，其特征在于，其中该容纳部中设有接管。

8.按权利要求7所述的具冷却装置的滚珠螺杆，其特征在于，其中该接管及螺帽间填有导热胶。

9.按权利要求1所述的具冷却装置的滚珠螺杆，其特征在于，其中该螺帽设有冷却剂孔及管件，此冷却剂孔及管件可做冷却剂流经的信道。

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