CN202867560U

CN202867560U - 滚珠花键组及其外筒

Info

Publication number: CN202867560U
Application number: CN 201220505219
Authority: CN
Inventors: 李进胜; 杨进财
Original assignee: TBI MOTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TBI MOTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-09-28

Abstract

一种外筒应用于滚珠花键组，外筒包括一内壁面以及多个内珠沟。内珠沟形成于内壁面，且各内珠沟具有一滚珠保持结构。本实用新型另外揭露一种滚珠花键组。本实用新型的内珠沟具有滚珠保持的功能，可免除滚珠保持器的使用，以减少组装组件数，缩短组装工艺并提高组装精度，并可改善大型滚珠花键组的滚珠保持器长度较长，而刚性不足的问题，增加滚珠花键组运作稳定性。

Description

滚珠花键组及其外筒

技术领域

本实用新型关于一种滚珠花键组及其外筒。

背景技术

于各种滚珠花键组中，外筒（或称花键螺帽）扮演核心角色，必须具备足够的刚性，以提供承载力及防护滚珠运动时所产生的冲击力，另一方面在结构上又有极高的精度要求，以避免整体组件的运作效能不佳，或产生异常噪音。

图1为已知滚珠花键组1的主要组件，包括花键轴11、外筒12、端盖13、滚珠保持器14以及循环运动于所述组件之间的滚珠15，另有防尘件16设置于端盖13。其中，滚珠保持器14设置于花键轴11与外筒12之间，使滚珠15在组装前或与花键轴11分离时，仍能维持其位置避免掉落。然而，滚珠保持器14为强度较弱的塑料材质，在长时间承受滚珠15循环运动下，相当容易受损，进而造成滚珠15运动时可能发生震动的情形，另外，特别于滚珠15高速运动时，增加滚珠15脱落的机率，增加用户操作的风险。

上述情况随着滚珠花键组1尺寸的增加而更形严重。因为大型滚珠花键组的滚珠保持器14长度较长，中段部分除负载的滚珠15数目增加，又离支撑点较远而刚性不足，容易变形或扭曲。

另外，因外筒12的内珠沟121必须直接承载滚珠15的高速运动，故内珠沟121的精度要求相当高。又，已知外筒12的内珠沟121的加工工艺为研磨加工，而在研磨的工艺中会生成大量的热，并破坏内珠沟121的精度。

因此，如何提供一种滚珠花键组及其外筒，其内珠沟具有滚珠保持的功能，可免除滚珠保持器的使用，不仅减少组装组件数，缩短组装工艺并提高组装精度，还有利于改善已知大型滚珠花键组的滚珠保持器长度较长，产生的刚性不足的问题，增加滚珠花键组运作稳定性，已成为一项重要的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种滚珠花键组及其外筒，其内珠沟具有滚珠保持的功能，可免除滚珠保持器的使用，以减少组装组件数，缩短组装工艺并提高组装精度，并可改善已知大型滚珠花键组的滚珠保持器长度较长，而刚性不足的问题，增加滚珠花键组运作稳定性。

本实用新型可采用以下技术方案来实现的。

本实用新型的一种外筒，应用于滚珠花键组，外筒包括一内壁面以及多个内珠沟。内珠沟形成于内壁面，且各内珠沟具有一滚珠保持结构。

在本实用新型的一实施例中，滚珠保持结构为倒包形状。

在本实用新型的一实施例中，滚珠保持结构以拉刀拉削、线切割、放电或抽拉成型的加工方式形成。

在本实用新型的一实施例中，滚珠保持结构具有多个非滚珠接触部。

在本实用新型的一实施例中，非滚珠接触部包括一上非滚珠接触部、一左非滚珠接触部以及一右非滚珠接触部，且左非滚珠接触部以及右非滚珠接触部为对称。

为达上述目的，本实用新型还提供一种滚珠花键组，包括一花键轴、一外筒、多个端盖以及多个滚珠。外筒套设于花键轴，且外筒包括一内壁面及多个内珠沟，内珠沟形成于内壁面，且各内珠沟具有一滚珠保持结构。端盖组接于外筒的两端。滚珠容置于花键轴与外筒之间。

在本实用新型的一实施例中，滚珠保持结构于内壁面上具有一第一开口，第一开口的口径小于滚珠的直径。

在本实用新型的一实施例中，非滚珠接触部至少其中之一与滚珠形成一冷却液或润滑液储存空间。

承上所述，依据本实用新型的一种滚珠花键组及其外筒，其中外筒的内珠沟具有滚珠保持结构，可提供滚珠保持的功效，减少组装零件数目，并免除使用滚珠保持器可能发生的强度刚性不足问题，特别有利于大型滚珠花键组使用。

又，本实用新型的滚珠花键组的外筒可通过非研磨方式初步形成滚珠保持结构，再于保留滚珠保持结构的特征的情况下，通过简易的研磨便可形成内珠沟，故可减少研磨面积，降低振刀发生的机率，较不会产生过多的热影响内珠沟的精度，故可避免研磨变形的问题，从而提高精度，确保滚珠花键组于高速运作时的稳定性及可靠性。另外，本实用新型所形成的滚珠花键组及外筒，其内珠沟因滚珠保持结构具有非滚珠接触部，可与滚珠形成的储存空间，适于储存一定量的冷却液或润滑液，可降低研磨加工所产生的热能危机以提高精度，或强化滚珠转动时的平顺度。

附图说明

图1为已知滚珠花键组的示意图；

图2为依据本实用新型一实施例的一种滚珠花键组的分解示意图；

图3为图2所示的的滚珠花键组的剖面示意图；

图4为加工制成图2所示的外筒的加工方法的步骤流程图；

图5A为图2所示的外筒的剖面示意图；

图5B为进行图4所示的步骤S20时的研磨示意图；

图5C为图5B的部分放大示意图；以及

图5D为图5C所示的内珠沟的另一实施态样于研磨时的放大示意图。

主要元件符号说明：

1：滚珠花键组

11：花键轴

12：外筒

121：内珠沟

13：端盖

14：滚珠保持器

15：滚珠

16：防尘片

2：滚珠花键组

21：花键轴

211：轨道槽

22：外筒

221：内壁面

222：内珠沟

223：滚珠保持结构

224：第一开口

225：非滚珠接触部

225a：上非滚珠接触部

225b：左非滚珠接触部

225c：右非滚珠接触部

226：内凹部

227：滚珠接触部

228：第二开口

23：端盖

231：回流弯道

24：防尘片

25：滚珠

3：研磨工具

D：直径

S10～S20：步骤

W：宽度

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本实用新型优选实施例的一种滚珠花键组及外筒，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。

图2为依据本实用新型一实施例的一种滚珠花键组的分解示意图，图3为图2所示的滚珠花键组的剖面示意图，请同时参考图2及图3所示。滚珠花键组2包括一花键轴21、外筒22、端盖23、防尘片24以及循环运动于所述组件之间的滚珠25。外筒22套设于花键轴21，而端盖23组接于外筒22的两端，防尘片24设置于端盖23。滚珠25容置于花键轴21与外筒22之间，循环运动于花键轴21与外筒22所形成的滚珠通道中。

外筒22可称为花键螺帽，其为两端开口的筒状金属件，并包括一内壁面221及多个内珠沟222。内珠沟222形成于内壁面221，且各内珠沟222具有一滚珠保持结构223。

内珠沟222为供滚珠25运行的长条形凹槽，并贯通外筒22的两端，以和花键轴21的轨道槽211共同形成滚珠通道容纳滚珠25，当滚珠25在滚珠通道中移动至端盖23位置时，会通过回流弯道231产生反复循环运动。另外，外筒22与花键轴21之间的间隙可为0.05公厘至1公厘，然而此非为限制性。

滚珠保持结构223为内珠沟222壁面上形成具有保持滚珠25位置的结构，然而并无特别的构型限制，而以配合滚珠25的运动路径且具有小于滚珠25的直径的一开口为原则。如图2搭配图3所示，因为整条内珠沟222均具有滚珠保持结构223，故滚珠保持结构223沿花键轴21的轴心延伸方向来看为长条形，并贯通外筒22的两端。

如图3所示，以具有小于滚珠25的直径的开口而言，滚珠保持结构223于外筒22的内壁面221上具有一第一开口224，第一开口224的口径小于滚珠花键组2的滚珠25的直径D，因此，当滚珠25容置于外筒22的内珠沟222时，即便不使用滚珠保持器，滚珠25亦不会脱落。故即便是将外筒22与花键轴21分离，滚珠25亦不会掉落，从而无需增设塑料的滚珠保持器，又，外筒22为刚性较强的金属材质，对于滚珠25高速运动时的承受力优于已知的滚珠保持器。

虽滚珠保持结构223不以特定结构为限，但较佳的，滚珠保持结构223可如本实施例所示的倒包形状的结构。如图3所示，以花键轴21的方向来看，倒包形状具有多个向外凸出的缺口，可称为凸出部，在此，滚珠保持结构223的倒包形状具有三个凸出部。由于滚珠25装入或运动期间，均不与凸出部接触，故凸出部可称的为非滚珠接触部225。然而，需特别说明的是，在此所使用的「倒包结构」一词仅为说明图3所示结构的一种名称，其它具有相同或相似结构但名称不同，亦为本实用新型所涵盖的范围。

又，所述非滚珠接触部225可分别依据方位关系分为上非滚珠接触部225a、左非滚珠接触部225b以及右非滚珠接触部225c，且左非滚珠接触部225b以及右非滚珠接触部225c较佳为对称。另外，由于上述的上非滚珠接触部225a、左非滚珠接触部225b及右非滚珠接触部225c不与滚珠25接触，故可搭配端盖23注油孔的设计，在润滑液输入后，作为储油的空间或通道，以提升滚珠25运动时的顺畅度。

上述实施例的滚珠花键组2的外筒22可依据图4所示的加工方法制备，需说明的是，此处所揭露的加工方法仅为代表说明，其它可以形成本实用新型结构的方法亦可使用。

图4为加工制成图2所示的外筒的加工方法的步骤流程图，图5A为图2所示的外筒的剖面示意图，请同时参考图4及图5A所示。外筒22的加工方法可包括以下步骤：于外筒的内壁面形成多个滚珠保持结构（S10）；以及研磨各滚珠保持结构，形成一内珠沟（S20）。

于步骤S10中，先于外筒22的内壁面221形成多个滚珠保持结构223。滚珠保持结构223以例如但不限于拉刀拉削、线切割、放电或抽拉成型等的加工方式形成，所述加工方式均具有较已知研磨加工更高的精度，尤其以拉刀切削而言，其还有速度快与成本低的优点。

图5B为进行图4所示的步骤S20时的研磨示意图，图5C为图5B的部分放大示意图，并请同时参考图5A至图5C所示。在步骤S20中，研磨各滚珠保持结构223并去除各滚珠保持结构223的内凹部226，以形成一内珠沟222。为凸显研磨前后的差异，图5B中呈现研磨前的两个滚珠保持结构223以及研磨后的两个内珠沟222。其中，滚珠保持结构223中的内凹部226经研磨后，形成内珠沟222中的滚珠接触部227，故滚珠25与内珠沟222以滚珠接触部227做两点接触。

因此，于本实施例中，对于形成内珠沟225为两阶段的加工，故于研磨时，研磨工具3仅需磨去内凹部226，相较于已知采全研磨工艺的方式，不仅所承受的阻力小，降低振刀的机率，没有研磨整个滚珠接触弧度的需求，研磨工具3无需频繁的进行角度调整，因此使用本实用新型的结构可以减短加工所需耗费的时间。

上述研磨工具3可例如但不限于砂轮，需特别注明的是，研磨工具3的宽度W必须小于滚珠的直径D（如图3所示），但不一定小于第一开口224的口径。因此，内珠沟222形成后，于内壁面221上具有一第二开口228，而第二开口228的口径等于第一开口224的口径，或趋近于研磨工具3的宽度W。于本实施例中，滚珠保持结构223的第一开口224的口径介于研磨工具3的宽度W与滚珠25的直径D之间，故经研磨后所形成的内珠沟222的第二开口228的口径为等于第一开口224的口径。

图5D为图5C所示的内珠沟的另一实施态样于研磨时的放大示意图，请同时参考图5B及图5D所示。若于形成滚珠保持结构223时，第一开口224的口径小于研磨工具3的宽度W，则经研磨后所形成的内珠沟222的第二开口228的口径便会为大于第一开口224的口径，但因研磨工具3的宽度W仍小于滚珠25的直径D，故即便不使用滚珠保持器，当滚珠25容置于内珠沟222时，滚珠25同样不会有脱落的情形。

整体而言，依据本实用新型的滚珠花键组中，因其外筒上加工形成有兼具滚珠保持结构，故同时具备了一般外筒及滚珠保持器的功效，无需额外使用滚珠保持器，有利于减少组装组件数，简化组装工艺，也因减少组装程序，提高了组装精度。

本实用新型另外提供一种滚珠花键组的外筒，其具有与前述外筒相同的组件组成与特征，可参考前述，于此不再赘述。又，依据本实用新型的外筒，因内珠沟具有滚珠保持结构，而具有滚珠保持功能，故当然可直接组成如前述实施例的无滚珠保持器的滚珠花键组，还可应用于一般已知的滚珠花键组，而与滚珠保持器配合应用，以加强对滚珠花键组中滚珠的定位功能，本实用新型于此不限。

综上所述，依据本实用新型的一种滚珠花键组及其外筒，其中外筒的内珠沟具有滚珠保持结构，可提供滚珠保持的功效，减少组装零件数目，并免除使用滚珠保持器可能发生的强度刚性不足问题，特别有利于大型滚珠花键组使用。

以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本实用新型的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种外筒，应用于一滚珠花键组，其特征在于，所述外筒包括：

一内壁面；以及

多个内珠沟，形成于所述内壁面，且各所述内珠沟具有一滚珠保持结构。

2.根据权利要求1所述的外筒，其特征在于，所述滚珠保持结构为倒包形状。

3.根据权利要求1所述的外筒，其特征在于，所述滚珠保持结构以拉刀拉削、线切割、放电或抽拉成型的加工方式形成。

4.根据权利要求1所述的外筒，其特征在于，所述滚珠保持结构具有多个非滚珠接触部。

5.根据权利要求4所述的外筒，其特征在于，各所述非滚珠接触部包括一上非滚珠接触部、一左非滚珠接触部以及一右非滚珠接触部，且所述左非滚珠接触部以及所述右非滚珠接触部为对称。

6.一种滚珠花键组，其特征在于，包括：

一花键轴；

一外筒，套设于所述花键轴，且所述外筒包括：

一内壁面；及

多个内珠沟，形成于所述内壁面，且各所述内珠沟具有一滚珠保持结构；

多个端盖，组接于所述外筒的两端；以及

多个滚珠，容置于所述花键轴与所述外筒之间。

7.根据权利要求6所述的滚珠花键组，其特征在于，所述滚珠保持结构于所述内壁面上具有一第一开口，所述第一开口的口径小于所述滚珠的直径。

8.根据权利要求6所述的滚珠花键组，其特征在于，所述滚珠保持结构为倒包形状。

9.根据权利要求6所述的滚珠花键组，其特征在于，所述滚珠保持结构以拉刀拉削、线切割、放电或抽拉成型的加工方式形成。

10.根据权利要求6所述的滚珠花键组，其特征在于，所述滚珠保持结构具有多个非滚珠接触部。

11.根据权利要求10所述的滚珠花键组，其特征在于，各所述非滚珠接触部包括一上非滚珠接触部、一左非滚珠接触部以及一右非滚珠接触部，且所述左非滚珠接触部以及所述右非滚珠接触部为对称。

12.根据权利要求10所述的滚珠花键组，其特征在于，所述非滚珠接触部至少其中之一与所述滚珠形成一冷却液或润滑液储存空间。