CN203309044U - 滚珠螺杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种滚珠螺杆，其包括螺杆、螺帽以及多个滚珠。螺杆具有至少两个轨道槽。螺帽滑设于螺杆，且螺帽包括螺帽本体及至少一端部组件。螺帽本体具有两个组装开口，螺帽本体内侧具有至少两个内滚珠槽，对应于轨道槽以形成内滚珠通道，螺帽本体对应内滚珠通道具有两个回流通道，其为滚珠螺杆的两个滚珠循环通道的一部分。端部组件包括端部循环件、防尘组件及固定件。端部循环件装设于螺帽本体，且具有至少两个循环部，循环部分别容置于组装开口内。防尘组件装设于端部循环件的外侧。固定件装设于防尘组件的外侧。滚珠容置于滚珠循环通道。利用本实用新型的滚珠螺杆的新颖的结构设计，可达到端部组件无须螺丝锁固的效果，简化加工程序。

Description

滚珠螺杆

技术领域

本实用新型涉及一种滚珠螺杆。

背景技术

滚珠螺杆是一种广泛应用在许多机械设备中的装置，其设置的目的在于提供精密的传动功能，能达到机械操作中的直线运动，进而使承载的机台或对象在直线方向上进行动作。

已知的滚珠螺杆主要包括螺杆、螺帽以及多个滚珠，其中，滚珠容置于螺帽内，而螺帽套设于螺杆，使螺帽及滚珠可相对于螺杆直线运动。而为使滚珠能在螺帽内重复的循环滚动，螺帽的结构除了螺帽本体之外，还必须包括有循环元件及端盖装设于螺帽本体上。

在已知技术中，滚珠螺杆主要的组装元件，例如回流器、端部组件等，都需要利用螺丝锁固，使得滚珠螺杆必须要在螺帽本体以及组件上设置螺孔，其缺点不仅是螺孔的设置为公差产生的变量之一，使得滚珠螺杆在动作时产生噪音、停顿或失去稳定，甚至造成元件损坏，更因为螺孔必须占有一定体积，导致小型或微型滚珠螺杆因缺乏设置空间而难以应用，或者是必须利用高难度的加工手段，进而产生拖延生产速率的问题。

另外，现有滚珠螺杆使用的回流器的形态虽有多种，但大抵都是设置于螺帽本体的外表面上，或是设置于螺帽本体的端盖处。然而无论是上述何种设置位置，在已知技术中，为了形成容置回流器的凹槽，螺帽本体须经过复杂却又有高度精度要求的加工程序，且对于容置回流器的凹槽的检测必须达到三维精度的要求，然而此种程度的检测不仅难度较高，并且耗费时间久又检测不易。但由于螺帽本体加工过程中，为形成凹槽，往往造成肉厚厚度减少，因此经热处理后，常因肉厚较薄而使得其热变形量增大，且更有容易碎裂的问题。甚至使凹槽部分结构产生扭曲，进而造成回流器组装不易，使得回流器内的滚珠沟槽无法确实地与滚珠通道匹配，而进一步地影响到滚珠的循环运动的顺畅度。

此外，随着滚珠螺杆应用环境的不同，其对于防尘等级的要求亦有差异，使得生产者必须提供多种不同端部结构来满足需求，造成生产与管理成本的增加。

因此，如何提供一种滚珠螺杆，以利用其新颖的结构设计，达到端部组件无须螺丝锁固的效果，简化加工程序的目的，此外，该结构的设计还可降低加工难易度及制造成本，并加强回流器于螺帽本体上的定位效果及组装精度，形成完整无段差的滚珠通道，以确保生产成本与时间的降低，提升应用时整体装置作动的稳定度，且优选地，这种滚珠螺杆还能以较低成本的方式，满足不同的防尘需求，已成为重要课题之一。

实用新型内容

有鉴于上述课题，本实用新型的目的是提供一种滚珠螺杆，以利用其新颖的结构设计，达到端部组件无须螺丝锁固的效果，简化加工程序的目的。此外，该结构的设计还可降低加工难易度及制造成本，并加强回流器于螺帽本体上的定位效果及组装精度，形成完整无段差的滚珠通道，以确保生产成本与时间的降低，提升应用时整体装置作动的稳定度，且优选地，这种滚珠螺杆还能以较低成本的方式，满足不同的防尘需求。

为达上述目的，根据本实用新型的一种滚珠螺杆包括螺杆、螺帽以及多个滚珠。螺杆具有至少两个轨道槽。螺帽滑设于螺杆，且螺帽包括螺帽本体及至少一端部组件。螺帽本体具有两个组装开口，螺帽本体内侧具有对应轨道槽的至少两个内滚珠槽，所述内滚珠槽分别对应所述轨道槽，且与对应的所述轨道槽构成两个内滚珠通道，螺帽本体对应所述内滚珠通道具有两个回流通道，其与所述内滚珠通道分别是滚珠螺杆的两个滚珠循环通道的一部分。端部组件包括端部循环件、防尘组件及固定件。端部循环件装设于螺帽本体，且具有至少两个循环部，所述循环部分别容置于所述组装开口内。防尘组件装设于端部循环件相对于螺帽本体的另一侧。固定件装设于防尘组件相对于端部循环件的另一侧。所述滚珠容置于滚珠循环通道。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述组装开口分别自螺帽本体的一端面向另一端面的方向延伸，且贯通螺帽本体的外表面及内表面。

在本实用新型的一个优选实施例中，防尘组件由一至三个防尘单元选择性地组成。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述防尘单元彼此相同。

在本实用新型的一个优选实施例中，固定件的厚度对应于组成防尘组件的防尘单元的数目。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述循环部还分别包括回流弯道，其连通内滚珠通道以及回流通道。

在本实用新型的一个优选实施例中，固定件为C型固定件。

在本实用新型的一个优选实施例中，螺帽本体的一端具有第一环形容置槽以及第二环形容置槽，端部循环件容置于第一环形容置槽，且防尘组件与固定件容置于第二环形容置槽。

在本实用新型的一个优选实施例中，第二环形容置槽的内径大于第一环形容置槽的内径。

在本实用新型的一个优选实施例中，防尘组件的材质为软性材质，且固定件的材质为刚性材质。

在本实用新型的一个优选实施例中，端部组件与螺帽本体以卡合的方式组装。

承上所述，依据本实用新型的滚珠螺杆，通过新颖的结构设计，使得端部组件与螺帽本体组装时无须使用螺丝锁固，因此相当适合小型或微型滚珠螺杆（其螺帽外径比一般滚珠螺杆小）使用，或者是无螺丝锁固空间的滚珠螺杆使用，同时，还能提供避免设置螺孔时产生公差的效果。与已知技术相比，因为本实用新型的滚珠螺杆无须设置螺孔，生产时亦无须实施螺锁步骤，故当然使得工艺更为容易，并节省生产成本。

另外，配合上述设计，本实用新型的滚珠螺杆可以是在螺帽本体上形成贯通螺帽本体的外表面及内表面的组装开口，以供回流器设置。特别是，组装开口不仅贯通螺帽本体内外，且自螺帽本体的一端面向另一端面的方向延伸，因此组装开口相对于螺帽本体呈现开放式的开口结构，适合使用开放式的加工方法来制成。而开放式的加工方法，例如车铣等，相对容易，且易于品管的加工手段。

相比已知仅在螺帽本体的外表面或端面上形成非贯通式的凹槽结构而言，本实用新型无需额外考虑螺帽本体的肉厚是否足够，且没有因为经加工造成肉厚薄化，后经热处理后，容易产生热变形量大且容易碎裂的问题。再者，本实用新型的滚珠螺杆在加工过程中也不易在组装开口处产生扭曲，影响后续的组装精度。

整体而言，本实用新型的滚珠螺杆因其结构的特殊设计，可通过简易的加工工艺完成，不仅大幅降低加工的难度与耗费时间，更可进一步地提高制造精度及良率，以提升滚珠螺杆整体运作时的稳定性。

另外，本实用新型中的防尘组件适合依照使用者的需求选择使用不同数量的防尘单元，以符合使用者多样化的需求。另外，各防尘单元彼此相同，无需分批或分次制造，实际使用上又无需特别分类，可显著地降低生产与管理成本。

附图说明

图1是依据本实用新型的一个实施例所示的滚珠螺杆的示意图。

图2是图1所示的滚珠螺杆的分解示意图。

图3是图1所示的滚珠螺杆的部份剖面示意图。

图4A是图2所示的螺帽本体的示意图。

图4B是图4A所示的A-A线剖面示意图。

图5A是图4B所示的螺帽本体装设端部组件并套设于螺杆后的示意图。

图5B是图5A所示的防尘组件与固定件的另一实施方式。

【符号说明】

1：螺杆

11、11a、11b：轨道槽

2：螺帽

21：螺帽本体

211：组装开口

212、212a、212b：内滚珠槽

213：回流通道

214：第一环形容置槽

215：第二环形容置槽

216：环形槽

22：端部组件

221：端部循环件

222：防尘组件

222a：防尘单元

222b：刮刷部

223、223’：固定件

224：循环部

225：回流弯道

226：环状部

3：滚珠

A-A：剖面线

B：滚珠螺杆

ES1、ES2：端面

IS：内表面

OS：外表面

PS：凸块

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本实用新型优选实施例的一种滚珠螺杆，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图1是依据本实用新型的一个实施例所示的滚珠螺杆的示意图，图2是图1所示的滚珠螺杆的分解示意图。请同时参照图1及图2所示，滚珠螺杆B包括螺杆1、螺帽2以及多个滚珠3。螺杆1为圆柱状杆体，且其外表面具有沿纵轴（即螺杆1的长轴）连续缠绕的螺旋状的轨道槽11。螺帽2滑设于螺杆1，且螺帽2包括螺帽本体21及至少一个端部组件22，在本实施例中，以两组端部组件22为例。其中，螺帽本体21大致上为中空的环状柱体，可套设于螺杆1。螺帽本体21更具有组装开口211，以供端部组件22装设。另外，螺帽本体21内侧具有对应轨道槽11的至少两个内滚珠槽212。

图3为图1所示的滚珠螺杆的部份剖面示意图，其中以剖面与假想线方式呈现的是螺帽本体21，请同时参考图2及图3所示。在本实施例中，以双牙口的滚珠螺杆B为例，即滚珠螺杆B具有两组分别独立的滚珠循环通道。详细而言，轨道槽11包括两条各自形成于螺杆1外表面的轨道槽11a、11b。而螺帽本体21的内侧则具有两条内滚珠槽212a、212b，以对应轨道槽11a、11b。其中，内滚珠槽212a、212b的导距及槽面构型与轨道槽11a、11b相同或相近。当螺帽2套设至螺杆1，内滚珠槽212a、212b与轨道槽11a、11b能相互对应而分别构成两条内滚珠通道。螺帽本体21对应内滚珠通道具有两条回流通道213，其与内滚珠通道分别为滚珠螺杆B的两条滚珠循环通道的一部分，提供滚珠3循环运动的途径。

如图2或图3所示，在本实施例中，螺帽2具有两组端部组件22，以加强各别端部组件22所能提供的功能。端部组件22包括端部循环件221、防尘组件222及固定件223。且优选的，端部组件22与螺帽本体21以卡合的方式组装。详细而言，端部组件22以其端部循环件221装设并卡合于螺帽本体21的组装开口211，且其它部分容置并卡合于容置槽的方式，完成组装。再进一步来说，端部循环件221具有两个循环部224，循环部224分别容置于组装开口211内，故本实施例的循环部224不仅位置对应于组装开口211，且数量同样也为两个。循环部224还分别包括回流弯道225，回流弯道225与螺帽本体21的回流通道213以及内滚珠通道连通，以共同形成滚珠螺杆B的两条滚珠循环通道。

图4A是图2所示的螺帽本体的示意图，图4B是图4A所示的A-A线剖面示意图，请同时参考图4A及图4B所示。组装开口211分别自螺帽本体21的一端面ES1向另一端面ES2的方向延伸，且组装开口211还贯通了螺帽本体21的外表面OS及内表面IS，进而相对于螺帽本体21呈现“开放式”的缺口形式。因此，在工艺上，本实施例仅须通过车床铣削的方式，特别是CNC车铣的方式，即可采用开放作业的方式。在螺帽本体21上，例如从第一端面ES1或从外表面OS起，前者向第二端面ES2，后者向内表面IS，直接削除预定尺寸的块体，而形成组装开口211。在实际应用中，组装开口211也可经由车削或切割加工成型。此外，螺帽本体21定义出组装开口211的边壁后续还可通过研磨及/或抛光等方式处理，将粗成型后剩余的毛边去除，有助降低公差，本实用新型在此不限。另外，上述未说明的其它操作部分应为本实用新型所属技术领域中具有通常知识者所能理解的，在此不再赘述。

值得一提的是，因为组装开口211可以通过开放式加工的方式制成，且为贯穿内外的开口，故实施品质管理时，有检测容易、量测工具简单化的优势，实际应用时，可以利用二维检测即可确保产品的精度，相对已知技术而言，有缩短工艺或品质管理时间，降低成本的好处。相较于已知技术，本实用新型的螺帽本体21及其组装开口211，因其结构设计的特殊性，可通过开放式加工方式形成，不仅大幅降低细小结构加工的难度与耗费时间，更有利于提高组装开口的精度。

在本实施例中，双牙口的滚珠螺杆B具有两条完整的滚珠循环通道，可分别容置两组独立的滚珠3，使滚珠3在两条滚珠循环通道内运动，进而使螺帽2以螺杆1的轴心为纵轴转动，以将旋转运动转换为直线运动。须特别注明的是，为求图面简洁，虽然本实用新型的附图仅显示其中一组滚珠3，但两组滚珠3的实际运作方式与技术内容均是本实用新型所属技术领域中具有通常知识者所能理解的。当然，在其它实施例中，也可以为三个牙口或其它多牙口的滚珠螺杆，仅需对应形成轨道槽、内滚珠槽、组装开口及回流通道的数量。

如图3所示，防尘组件222装设于端部循环件221相对于螺帽本体21的另一侧，固定件223装设于防尘组件222相对于端部循环件221的另一侧。优选的，如图4B所示，螺帽本体21的一端由内向外依序具有第一环形容置槽214、第二环形容置槽215以及环形槽216。其中，第一环形容置槽214以及第二环形容置槽215形成于螺帽本体21的内侧，而环形槽216则由螺帽本体21向内侧的凸块PS所定义出来。须注明的是，图4B由于剖面的位置，故有部分显示为组装开口211，仅示出部分的凸块PS。

图5A是图4B所示的螺帽本体装设端部组件并套设于螺杆后的示意图，请同时参考图2及图5A所示，端部循环件221容置于第一环形容置槽214，且防尘组件222与固定件223共同容置于第二环形容置槽215。端部循环件221可分为循环部224以及环状部226，其中，循环部224中设置有前述的回流弯道225，并且设置于组装开口211，而与螺帽本体21定义出组装开口211的边缘达成卡合的效果，以稳定端部循环件221与螺帽本体21的相对位置，避免发生旋转位移的问题。另外，环状部226则容置于第一环形容置槽214。防尘组件222容置于第二环形容置槽215，通过软性材质的特性，吸收组装时的公差，同时提供防尘及/或油封效果。

固定件223位于最外侧，但同样容置于第二环形容置槽215。固定件223优选为C型固定件，在组装时，固定件223可以先承受外力挤压，使得体积缩小后，如图4B或图5A所示，得以穿过环形槽216，再被设置于第二环形容置槽215。之后，通过释放固定件223自身具有的弹力或形变能力，使固定件223可以扩张并顶抵第二环形容置槽215，借此在沿螺杆1的长轴的方向上固定端部组件22，避免端部组件22发生纵向位移的问题。

依据上述，由于螺帽本体21具有组装开口211以与端部组件22组装，且端部组件22又具有固定件223，故可以达到端部组件22与螺帽本体21的组装无须螺丝锁固也可以防止位移产生之功效。当然，实际应用上，滚珠螺杆若为小型或微型滚珠螺杆，或者无螺丝锁固空间的螺杆，运用上述结构可以发挥相当好的效果。

本实用新型的防尘组件可由一至三个防尘单元选择性地组成。在本实施例中，如图2所示，防尘组件222以三个防尘单元222a所组成，然而这并非是限制性的，在其它实施例中，防尘组件也可以只具有单一一个防尘单元，或具有两个防尘单元。防尘单元的数量可依据使用者的防尘需求等级进行选择。防尘单元222a为中空的环形结构，且其中空的部分并非正圆形，而具有向内缘延伸的刮刷部222b（由于形状凸出类似舌状，亦可称之为舌部）。刮刷部222b形成在防尘单元222a对应于轨道槽11的位置，以密切地轨道槽11贴合，刮除轨道槽11上的灰尘或异物，或防止灰尘或异物由轨道槽11的空隙进入。如图4A及图4B所示，优选的，第二环形容置槽215的内径大于第一环形容置槽214的内径，故在螺帽本体21内侧近端面ES1处形成类似阶梯状的结构，而防尘组件222容置于内径较大的第二环形容置槽215，使灰尘或异物更不易进入螺帽本体21内部，进一步提升防尘的功效。

而本实施例的防尘单元222a彼此相同，仅需依据设置于螺帽本体21的位置，调整防尘单元222a角度，使刮刷部222b可对应于轨道槽11的走势。各个防尘单元222a彼此相同，具有可以同一模具制造产生相同的优势，可简化工艺。

本实用新型还有固定件的厚度可对应于组成防尘组件的防尘单元的数目的技术特征。举例而言，图5B是图5A所示的防尘组件与固定件的另一个实施方式，请同时参考图5A及图5B所示。在本实施例中，防尘组件222仅由一个防尘单元222a所组成，故可搭配厚度较大的固定件223’（相较于图5A所示的固定件223）。换言之，第二环形容置槽215及每个防尘单元222a的宽度固定，不需要为了防尘需求的调整而另外制造，可有效地降低生产与管理成本。当仅使用一个防尘单元222a容置于第二环形容置槽215时，第二环形容置槽215留有更多的空间，因此，使用厚度较大的固定件223’能够填满剩余空间，使端部组件222不会发生轴向上的移动（如图5B）。另外，优选的，防尘组件222的材质为软性材质，且固定件223的材质为刚性材质，优选以刚性铁制成，以提供较佳的刚性与韧性，增加滚珠螺杆B整体的运作稳定性。

综上所述，依据本实用新型的滚珠螺杆，通过新颖的结构设计，使得端部组件与螺帽本体组装时无须使用螺丝锁固，因此相当适合小型或微型滚珠螺杆（其螺帽外径比一般滚珠螺杆小）使用，或者是无螺丝锁固空间的滚珠螺杆使用，同时，还能提供避免设置螺孔时产生公差的效果。与已知技术相比，因为本实用新型的滚珠螺杆无须设置螺孔，生产时亦无须实施螺锁步骤，故当然使得工艺更为容易，并节省生产成本。

另外，配合上述设计，本实用新型的滚珠螺杆可以是在螺帽本体上形成贯通螺帽本体的外表面及内表面的组装开口，以供回流器设置。特别是，组装开口不仅贯通螺帽本体内外，且自螺帽本体的一端面向另一端面的方向延伸，因此组装开口相对于螺帽本体呈现开放式的开口结构，适合使用开放式的加工方法来制成。而开放式的加工方法，例如车铣等，相对容易，且易于品管的加工手段。

相比已知仅在螺帽本体的外表面或端面上形成非贯通式的凹槽结构而言，本实用新型无需额外考虑螺帽本体的肉厚是否足够，且没有因为经加工造成肉厚薄化，后经热处理后，容易产生热变形量大且容易碎裂的问题。再者，本实用新型的滚珠螺杆在加工过程中也不易在组装开口处产生扭曲，影响后续的组装精度。

整体而言，本实用新型的滚珠螺杆因其结构的特殊设计，可通过简易的加工工艺完成，不仅大幅降低加工的难度与耗费时间，更可进一步地提高制造精度及良率，以提升滚珠螺杆整体运作时的稳定性。

另外，本实用新型中的防尘组件适合依照使用者的需求选择使用不同数量的防尘单元，以符合使用者多样化的需求。另外，各防尘单元彼此相同，无需分批或分次制造，实际使用上又无需特别分类，可显著地降低生产与管理成本。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。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，均应包括于权利要求中。

Claims (11)

1.一种滚珠螺杆，其特征在于，包括：

螺杆，具有至少两个轨道槽；

螺帽，滑设于该螺杆，该螺帽包括：

螺帽本体，具有两组装开口，该螺帽本体内侧具有对应所述轨道槽的至少两个内滚珠槽，所述内滚珠槽分别对应所述轨道槽，且与对应的所述轨道槽构成两个内滚珠通道，所述螺帽本体对应所述内滚珠通道具有两个回流通道，其与所述内滚珠通道分别为所述滚珠螺杆的两个滚珠循环通道的一部分；及

至少一端部组件，包括：

端部循环件，装设于所述螺帽本体，且具有至少两个循环部，所述循环部分别容置于所述组装开口内；

防尘组件，装设于所述端部循环件相对于所述螺帽本体的另一侧；及

固定件，装设于所述防尘组件相对于所述端部循环件的另一侧；以及

多个滚珠，容置于所述滚珠循环通道。

2.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述组装开口分别自所述螺帽本体的一端面向另一端面的方向延伸，且贯通所述螺帽本体的外表面及内表面。

3.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述防尘组件由一至三个防尘单元选择性地组成。

4.如权利要求3所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述防尘单元彼此相同。

5.如权利要求3所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述固定件的厚度对应于组成所述防尘组件的所述防尘单元的数目。

6.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述循环部还分别包括回流弯道，其连通所述内滚珠通道以及所述回流通道。

7.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述固定件为C型固定件。

8.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述螺帽本体的一端具有第一环形容置槽以及第二环形容置槽，所述端部循环件容置于所述第一环形容置槽，且所述防尘组件与所述固定件容置于所述第二环形容置槽。

9.如权利要求8所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述第二环形容置槽的内径大于所述第一环形容置槽的内径。

10.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述防尘组件的材质为软性材质，且所述固定件的材质为刚性材质。

11.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，所述端部组件与所述螺帽本体以卡合的方式组装。

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