CN203656086U - 滚珠螺杆 - Google Patents

Abstract

一种滚珠螺杆包括螺杆、螺帽以及多个滚珠。螺帽滑设于螺杆。螺帽包括螺帽本体、至少一个端部组件以及至少一个固定件。螺帽本体至少于一个端部上具有组装槽。这些端部分别具有端面以及至少一个固定部。端部组件装设于螺帽本体的端部的端面并包括环形件、防尘元件、循环部以及定位件。环形件具有共同形成环形卡槽的环形边墙、第一挡止部及第二挡止部。第一挡止部面向端部并具有至少一个固定孔。防尘元件容置于环形卡槽。第一挡止部朝向螺帽本体的端部的一面设置有循环部。循环部及定位件共同容置于组装槽内。固定件穿设固定孔于固定部，以将端部组件固设于螺帽本体。

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

滚珠螺杆为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，通过机械操作中的旋转运动与直线运动，进而使承载的机台或对象在直线方向上进行动作。

随着技术的发展，在精密度上的要求也越高，机械所需的直线运动的幅度也越小，以达到微幅运动的目的。另外，部分小型机械也需要小幅度运动的滚珠螺杆，以顺利运作。基于上述原因，导程小的滚珠螺杆的需求也越来越高。

一般来说，为加强滚珠螺杆的功能，会设置防尘件或循环件等端部组件在螺帽本体上，并在螺帽本体的端部形成组装开口以使端部组件能固定于螺帽本体。由于部分小导程的滚珠螺杆的尺寸也较小，工艺上需使用细小的刀具进行加工，然而在进行组装开口的加工时，需切削大量的金属胚料以形成组装开口，导致细小刀具容易断裂而影响工艺。

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利于细小刀具加工制作的滚珠螺杆。

为达上述目的，依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。螺杆具有至少一个轨道槽。螺帽滑设于螺杆。螺帽包括螺帽本体、至少一个端部组件以及至少一个固定件。螺帽本体至少在端部上具有组装槽。组装槽向螺帽本体内部延伸。这些端部分别具有端面以及至少一个固定部。螺帽本体内侧具有对应轨道槽的至少一个内滚珠槽。内滚珠槽对应轨道槽，且与对应的轨道槽构成内滚珠通道。螺帽本体对应内滚珠通道具有回流通道，其与内滚珠通道为滚珠螺杆的滚珠循环通道的一部分。端部组件装设于螺帽本体的端部的端面。端部组件包括环形件、防尘元件、循环部以及定位件。环形件具有环形边墙、第一挡止部及第二挡止部。第一挡止部面向端部并具有对应该至少一个固定部的至少一个固定孔。环形边墙、第一挡止部及第二挡止部共同形成环形卡槽。防尘元件容置于环形卡槽。第一挡止部朝向螺帽本体的端部的一面设置有循环部。循环部及定位件共同容置于组装槽内。固定件穿设该至少一个固定孔于该至少一个固定部，以将端部组件固设于螺帽本体。滚珠容置于滚珠循环通道。

在一个实施例中，第一挡止部进一步具有定位孔及定位沟槽。定位件具有定位件本体及定位卡榫。定位件本体容置于定位沟槽。定位卡榫卡合于定位孔。

在一个实施例中，定位件的长轴方向垂直于螺帽本体的长轴方向。

在一个实施例中，定位孔为通孔或盲孔。

在一个实施例中，第二挡止部具有第一导角构型。

在一个实施例中，防尘元件具有对应于第一导角构型的第二导角构型。

在一个实施例中，环形边墙具有至少一个卡置孔。防尘元件具有至少一个卡置凸部，其对应并卡固于该至少一卡置孔。

在一个实施例中，该些卡置凸部具有第三导角构型。

在一个实施例中，防尘元件具有刮刷环。

在一个实施例中，防尘元件的外径比第二挡止部的内径长1mm至6mm。

在一个实施例中，循环部进一步设置有强化件。

综上所述，依据本实用新型的滚珠螺杆，通过外加环形件作为端部的延伸构件，将防尘元件置于环形件内，并以固定件穿设且固定端部组件于螺帽本体，有别于一般滚珠螺杆需另外的组装开口来固定防尘元件于端部，本实用新型的螺帽本体在工艺处理时，仅需针对组装槽进行加工，其加工深度较浅，因此在制作小型或微型滚珠螺杆时，利于细小刀具加工，并且尺寸、精度易于控制。

附图说明

图1为依据本实用新型一个实施例的滚珠螺杆的外观示意图。

图2为图1所示的滚珠螺杆的分解示意图。

图3为图1所示的滚珠螺杆的部分剖面示意图。

图4为螺帽的上视图。

图5A为图4沿直线A-A的剖面图。

图5B为端部组件的部份剖面分解示意图。

图5C为端部组件的部份剖面组合示意图。

图6为单一固定件的示意图。

图7A及图7B为环形件及定位件的示意图。

[符号说明]

1：螺杆

11：轨道槽

2：螺帽

21：螺帽本体

211：组装槽

212：内滚珠槽

213：回流通道

22：端部组件

221：环形件

2211：环形边墙

2212：第一挡止部

2213：第二挡止部

2213a：第一导角构型

222：防尘元件

222a：第二导角构型

2221：刮刷环

223：循环部

225：回流弯道

226：强化件

23：固定件

3：滚珠

A-A：直线

AG：环形卡槽

C1：卡置孔

C2：卡置凸部

C2a：第三导角构型

C2b：第四导角构型

D：（防尘元件222的）外径

d：（第二挡止部2213的）内径

EP1：第一端部

EP2：第二端部

ES1：第一端面

ES2：第二端面

FH：固定孔

FP：固定部

H：定位孔

IS：内表面

OS：外表面

P：定位件

P1：定位件本体

P2：定位卡榫

R：内滚珠通道

S：滚珠螺杆

T：定位沟槽

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元件符号加以说明。

图1为依据本实用新型一个实施例的滚珠螺杆的外观示意图，图2为图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S由多个组件组合而成，该些组件主要包括螺杆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、至少一个端部组件22以及至少一个固定件23，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具有两个端部，分别为螺帽本体21沿长轴两端的第一端部EP1及第二端部EP2，并分别具有至少一个固定部FP，。并且，至少一个端部上具有组装槽211，其向螺帽本体21内部延伸，且延伸方向可大致垂直于螺帽本体21的长轴方向。另外，螺帽本体21内侧具有对应轨道槽11的至少一个内滚珠槽212。以下将先针对上述滚珠螺杆S的结构特征及元件进行说明。

在本实施例中，螺帽本体21通过加工螺帽本体材料（图未示）来形成。具体来说，螺帽本体材可为金属材质的块状或柱状胚料，再经研磨加工后形成螺帽本体21及其细部结构。当然，螺帽本体21的加工成型方法并非是限制性的，在实际应用中，螺帽本体21也可通过其它如浇铸成型法、锻造成型法、车铣成型法制成等方式制成。螺帽本体21可为环状柱体，并在内侧形成有内滚珠槽212。当然，在实际制造过程中，可依据使用需求在螺帽本体材料上增设或钻设法兰孔、注油孔、回流孔等孔位，甚至是通过在螺帽本体材料进行表面热处理以加强螺帽本体的硬度，本实用新型也不限于此。

图3为图1所示的滚珠螺杆的部分剖面示意图，请同时参考图2及图3所示。在本实施例中，滚珠螺杆S具有滚珠循环通道。轨道槽11形成于螺杆1外表面。而螺帽本体21的内侧则具有内滚珠槽212，以对应轨道槽11。其中，内滚珠槽212的导距及槽面构型与轨道槽11相同或相近。当螺帽2套设至螺杆1，内滚珠槽212与轨道槽11能相互对应而构成内滚珠通道R。螺帽本体21对应内滚珠通道R具有回流通道213，其与内滚珠通道R为滚珠螺杆S的滚珠循环通道的一部分，提供滚珠3循环运动的途径。

在本实施例中，螺帽2具有两组端部组件22，以加强各个端部组件22所能提供的功能。螺帽本体21的第一端部EP1及第二端部EP2分别具有第一端面ES1及第二端面ES2。端部组件22装设于螺帽本体21的第一端面ES1与第二端面ES2，其包括环形件221、防尘元件222、循环部223以及定位件P。

图4为螺帽2的上视图，图5A为图4沿直线A-A的剖面图，而图5B及图5C为端部组件22的部分剖面图。请同时参考图2、图4、图5A、图5B及图5C。环形件221分别设置于螺帽本体21的第一端面ES1及第二端面ES2，可做为螺帽本体21的第一端部EP1与第二端部EP2的延伸构件。环形件221具有环形边墙2211、第一挡止部2212及第二挡止部2213。第一挡止部2212及第二挡止部2213可分别自环形边墙2211的两端朝向螺杆1延伸而形成，并且可大致与环形边墙2211垂直。其中，环形边墙2211、第一挡止部2212及第二挡止部2213共同形成环形卡槽AG，用以容置防尘元件222。

第一挡止部2212面向螺帽本体21的端部，并具有对应固定部FP的固定孔FH。固定件23穿设固定孔FH于固定部FP，以将端部组件22固设于螺帽本体21。固定件23可以是插销或是螺丝，本实用新型不限于此。在本实施例中，是以两个固定件23为例，当然也可以使用单一固定件23来固定端部组件22于螺帽本体21上，即如图6所示。

在此，请同时参考图2，通过外加环形件221的方式来作为第一端部EP1或第二端部EP2的延伸构件，将防尘元件222置于环形件221内，并以固定件23穿设且固定端部组件22于螺帽本体21，有别于一般滚珠螺杆需另外的组装开口来固定防尘元件于端部，本实用新型的螺帽本体21在工艺处理时，仅需针对组装槽211进行加工，其加工深度较浅，因此在制作小型或微型滚珠螺杆时，利于细小刀具加工，并且尺寸、精度易于控制；不像已知技术中加工深度较深，而易使刀具发生断裂，进而使加工精度不易控制，甚至发生加工失败而导致废料增加。

请参照图7A及图7B所示，其为环形件221及定位件P的示意图。在本实施例中，第一挡止部2213朝向螺帽本体21的第一端部EP1（或第二端部EP2）的一面上设置有循环部223。定位件P具有定位件本体P1及定位卡榫P2，而第一挡止部2212具有定位孔H。其中，定位件P是以定位件本体P1与循环部223共同容置于螺帽本体21的组装槽211中，并以定位卡榫P2卡合于第一挡止部2212的定位孔H。如此一来，即可以定位件P将环形件221固定于螺帽本体21而不会晃动。在本实施例中，环形件221的第一挡止部2212可进一步具有定位沟槽T，用以容置定位件P，优选地，是以定位件本体P1容置于定位沟槽T，如此可使得定位件P相对于环形件221不易晃动或转动。另外，定位孔H可以是通孔或是盲孔，其形状可为圆形、椭圆形、方形等几何形状，本实用新型不限于此。

此外，由于本实施例中，组装槽211的延伸方向可大致垂直于螺帽本体21的长轴方向，因此定位件P是以垂直于螺帽本体21的长轴方向容置于组装槽211。通过定位件P与循环部223共同容置于组装槽211的配置不会影响到滚珠通道内的运作，因此本实施例可适用于导程较小的滚珠螺杆，例如轨道槽11的导程可小于4mm。

另外，定位件P与环形件221可以为一体成型的单一构件，或是分别独立的构件，只要能用以卡固于螺帽本体21即可，本实用新型并不局限于此。定位件P的材质可以为金属或非金属，本实用新型也不局限于此。

请同样参考图2、图3、图7A及图7B，循环部223及定位件P共同容置于组装槽211内。循环部223还包含回流弯道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R连通，以共同形成滚珠螺杆S的一条滚珠循环通道。

接续上述，以整体观看时，内滚珠通道R与回流通道213通过回流弯道225完成滚珠循环途径，而多个滚珠3即容置于滚珠循环途径内，滚珠3在滚珠循环途径中持续滚动，带动螺帽2相对螺杆1移动。

此外，在本实施例中，当滚珠3行经回流弯道225处时，会对回流弯道225产生较强的冲击力，因此，回流弯道225内设置有强化件226，其可用于强化回流弯道的强度，但强化件226的材质在本实用新型中是非限制性的，其可为耐冲击性较高的不锈钢，或其它金属材料。

同样请参考图2所示，组装槽211分别自螺帽本体21的外表面OS向内表面IS的方向延伸并贯通，进而相对于螺帽本体21呈现“开放式”的凹槽形式。因此，在工艺上，本实施例可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上形成组装槽211。举例而言，若是要在第一端部EP1上形成组装槽211，即可从第一端面ES1与从外表面OS起，分别向第二端面ES2及向内表面IS，直接削除预定尺寸的块体，而形成组装槽211。在实际应用中，组装槽211也可经由车削或切割加工成型。而若是要在第二端部EP2上形成组装槽211，则可从第二端面ES2与从外表面OS起，分别向第一端面ES1及向内表面IS，直接削除预定尺寸的块体而形成。此外，螺帽本体21定义出组装槽211的边壁后续更可通过研磨及/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，本实用新型不限于此。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，在此不再赘述。

值得一提的是，因为组装槽211可以通过开放式加工的方式制成，故实施品质管理时，有检测容易、测量工具简单化的优势，实际应用时，可以利用二维检测即可确保产品的精度，相对于已知技术而言，有缩短工艺或品质管理时间、降低成本的好处。整体来说，相比已知技术，本实用新型的螺帽本体21及其组装槽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，更有利于提高组装槽211的精度。

相对地，环形件221可以使用硬度较高的塑料材质，以射出成型的方式加以制作；或以金属胚料为素材，以车铣加工方式制作。但本发明并不局限于此。

在本实施例中，防尘元件222的材质可为可挠性材质。亦即，防尘元件可通过可挠性材质的特性，吸收组装时的公差，同时提供防尘及/或油封效果。另外，防尘元件222具有刮刷环2221，自防尘元件222的内侧朝向螺杆1的延伸，可使滚珠螺杆S运动时具有清洁轨道的效果。

在组装时，防尘元件222可以先承受外力挤压而产生些许变形，使其得以穿过第二挡止部2213后被设置于环形卡槽AG。之后，通过释放防尘元件222自身具有的弹力或因形变而产生的回复力，使防尘元件222回复成原来形状并卡置于环形卡槽AG中，如图5C所示。在此，如图5C所示，在组装完成后，通过防尘元件222的外径D大于第二挡止部2213的内径d使得防尘元件222不会掉落出环形卡槽AG。优选地，防尘元件222的外径D比第二挡止部2213的内径d长1mm至6mm。

在本实施例中，环形件221的第二挡止部2213可具有第一导角构型2213a，亦即第二挡止部2213具有自外向内倾斜的斜面或弧面构型，使其在越远离螺帽本体21的第一端部EP1（或第二端部EP2）方向上其内径越大，如此可便于防尘元件222组装至环形卡槽AG。同样地，防尘元件222在朝向螺帽本体21的一侧上也可具有对应于第一导角构型2213a的第二导角构型222a，亦即防尘元件222在朝向螺帽本体21的第一端部EP1（或第二端部EP2）的一面上具有自外向内倾斜的斜面或弧面，使其在越靠近螺帽本体21的第一端部EP1（或第二端部EP2）的方向上其外径越小。如此，由第一导角构型2213a与第二导角构型222a对应的设置，更可便于防尘元件222组装至环形卡槽AG中。

此外，环形件221的环形边墙2211可具有至少一个卡置孔C1，而防尘元件222可具有对应并卡固于该至少一个卡置孔C1的卡置凸部C2。此处附图虽以两个卡置孔C1及对应的两个卡置凸部C2为例进行图示，但本实用新型并不局限于此。卡置孔C1及对应的卡置凸部C2的设置数量，以本实用新型所属技术领域具有通常知识之人所能理解且能据以实施的，均可适用。如此一来，防尘元件222便能更稳固地置于环形卡槽AG内而不会晃动或转动，甚至掉落出环形件221。优选地，卡置凸部C2在相对两侧面上也可具有由内向外倾斜的第三导角构型C2a，使卡置凸部C2便于卡入卡置孔C1中，故更使防尘元件222便于组装至环形卡槽AG中。此外，为配合环形件221的第二挡止部2213上的第一导角构型2213a，卡置凸部C2朝向螺帽本体21的第一端部EP1（或第二端部EP2）的一面上也可设置有第四导角构型C2b，使卡置凸部C2朝向螺帽本体21的第一端部EP1（或第二端部EP2）的一面也有由外向内倾斜的斜面或弧面。在此，由于端部组件22具有卡置孔C1及卡置凸部C2，故可以达到防尘元件222与环形件221的组装无须螺丝锁固也可以防止位移产生的功效。此外，本实施例中所提及的“导角构型”，指在零件弯折部上所形成的任何种类的斜面或弧面构型，然而其倾斜角度或弧面曲度仅需本发明所属技术领域具有通常知识者所能理解并据以实施的均可适用，本发明并不做任何限制。

综上所述，依据本实用新型的滚珠螺杆，通过外加环形件作为端部的延伸构件，将防尘元件置于环形件内，并以固定件穿设且固定端部组件于螺帽本体，有别于一般滚珠螺杆需另外的组装开口来固定防尘元件于端部，本实用新型的螺帽本体在工艺处理时，仅需针对组装槽进行加工，其加工深度较浅，因此在制作小型或微型滚珠螺杆时，利于细小刀具加工，并且尺寸、精度易于控制。

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围，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求中。

Claims (11)

1.一种滚珠螺杆，其特征在于，包括：

螺杆，具有至少一个轨道槽；

螺帽，滑设于所述螺杆，所述螺帽包括：

螺帽本体，至少在端部上具有组装槽，所述组装槽向所述螺帽本体内部延伸，所述端部分别具有端面以及至少一个固定部，所述螺帽本体内侧具有对应所述轨道槽的至少一个内滚珠槽，所述内滚珠槽对应所述轨道槽，且与对应的所述轨道槽构成内滚珠通道，所述螺帽本体对应所述内滚珠通道具有回流通道，其与所述内滚珠通道为所述滚珠螺杆的滚珠循环通道的一部分；

至少一个端部组件，装设于所述螺帽本体的所述端部的所述端面，所述端部组件包括：

环形件，所述环形件具有环形边墙、第一挡止部及第二挡止部，所述第一挡止部面向所述端部并具有对应所述至少一个固定部的至少一个固定孔，所述环形边墙、所述第一挡止部及所述第二挡止部共同形成环形卡槽，且所述第一挡止部朝向所述螺帽本体的所述端部的一面设置有循环部；

防尘元件，容置于所述环形卡槽；及

定位件，所述循环部及所述定位件共同容置于所述组装槽内；以及

至少一个固定件，穿设所述至少一个固定孔于所述至少一个固定部，以将所述端部组件固设于所述螺帽本体；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，其中所述第一挡止部进一步具有定位孔及定位沟槽，所述定位件具有定位件本体及定位卡榫，所述定位件本体容置于所述定位沟槽，且所述定位卡榫卡合于所述定位孔。

3.如权利要求2所述的滚珠螺杆，其特征在于，其中所述定位件的长轴方向垂直于所述螺帽本体的长轴方向。

4.如权利要求2所述的滚珠螺杆，其特征在于，其中所述定位孔为通孔或盲孔。

5.如权利要求1或2所述的滚珠螺杆，其特征在于，其中所述第二挡止部具有第一导角构型。

6.如权利要求5所述的滚珠螺杆，其特征在于，其中所述防尘元件具有对应所述第一导角构型的第二导角构型。

7.如权利要求1或2所述的滚珠螺杆，其特征在于，其中所述环形边墙具有至少一个卡置孔，所述防尘元件具有至少一个卡置凸部，其对应并卡固于所述至少一个卡置孔。

8.如权利要求7所述的滚珠螺杆，其特征在于，其中所述卡置凸部各具有第三导角构型。

9.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，其中所述防尘元件具有刮刷环。

10.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，其中所述防尘元件的外径比所述第二挡止部的内径长1mm至6mm。

11.如权利要求1所述的滚珠螺杆，其特征在于，其中所述循环部进一步设置有强化件。

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