CN204628466U - 滚珠螺杆装置及其轴承套组件 - Google Patents
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Abstract
一种滚珠螺杆装置及其轴承套组件。轴承套组件套设于螺帽，轴承套组件包括：两轴承套，分别具有内定位凹槽及内滚珠沟槽，内滚珠沟槽与螺帽的多个外滚珠沟槽对应设置，使各内滚珠沟槽与各外滚珠沟槽形成滚珠通道；环形定位组件，夹设于两轴承套之间，且环形定位组件容置于内定位凹槽；至少一个滚珠保持器，滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于螺帽及轴承套之间，且在环状薄壁本体上设置有多个固持部；多个滚珠，容置于固持部及滚珠通道，且各固持部的周长不小于各滚珠的最大截面的圆周长的二分之一，以及预压调整组件。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种滚珠螺杆装置及其轴承套组件。
背景技术
旋转式的滚珠螺杆为一种广泛应用在许多机械设备中的装置，其主要目的在于提供精密的传动功能，借助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于直线方向上进行作动。
在公知技术的旋转式的滚珠螺杆中，主要包括螺杆、螺帽、多个滚珠以及轴承套。螺杆表面具有螺旋式沟槽，螺帽的内表面也具有螺旋式内沟槽，能与螺杆间形成第一滚珠通道。轴承套套设于螺帽的外周缘，而螺帽外表面具有外滚珠沟槽，并与轴承套的内滚珠沟槽形成第二滚珠通道。第一滚珠信道及第二滚珠信道均设置多个滚珠。滚珠能分别辅助螺帽与螺杆，以及轴承套与螺帽的相对转动，如此，能使旋转式滚珠螺杆承载的机械组件沿螺杆的轴向直线移动，且还因为旋转式的滚珠螺杆同时实现了旋转以及直线移动的运动行为，故提供了螺杆不固定、螺帽固定，或是螺帽不固定、螺杆固定等两种不同的设置选择。
然而目前套设于轴承套中的滚珠保持器中具有数个圆形孔，此圆形孔即为固定滚动钢珠的定位孔，而其是采用线切割及CNC铣床对铝合金等金属薄片加工制成的。然而这种制造方式，过程中需经过四轴数值控制CNC铣床以及线切割放电加工，加工步骤繁杂，制造成本较高。特别是对于具有倒拔模斜度的构型，CNC铣床很难加工，然而如果采用特殊刀具进行加工，则又需负担额外成本，且对于厚度较薄的小尺寸滚珠保持器，CNC铣床不易夹持，容易产生变形，合格率较低。此外，若是采用射出成形技术以塑料材质进行制作，需额外设计径向移动的滑块，费用昂贵。而且经由射出成型的塑料材质的滚珠保持器因具有残留应力，所以变形量较大，也会降低成品合格率。而若是遇上客制化而需更改设计的情况，使用刀具加工时就需要重新规划刀具切削加工路径或者重新制作夹制具，而若使用射出成形方式制造则就需要修改模具甚至重新制造模具，两种方式均会增加所需成本。
因此，如何提供一种滚珠螺杆装置及其轴承套组件，可不需制作模具、夹制具、也不需切削加工，即可依照客户需求，变更设计制造，已成为重要课题之一。
实用新型内容
有鉴于上述课题，本实用新型的目的为提供一种滚珠螺杆装置的轴承套组件，套设于螺帽，包括：两轴承套，分别具有内定位凹槽及内滚珠沟槽，该内滚珠沟槽与该螺帽的多个外滚珠沟槽对应设置，使各该内滚珠沟槽与各该外滚珠沟槽形成一个滚珠通道；环形定位组件，夹设于该两轴承套之间，且该环形定位组件容置于该内定位凹槽；至少一个滚珠保持器，该滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于该螺帽及这些轴承套之间，且于该环状薄壁本体上设置有多个固持部；多个滚珠，容置于这些固持部及该滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各滚珠的最大截面的圆周长的二分之一，以及预压调整组件，夹设于该两轴承套之间。
在实施例中，各固持部于径向截面上具有内凹圆锥面。
在实施例中，各固持部具有C形凹口，且各C形凹口包覆各滚珠的角度大于180度。
在实施例中，各C形凹口包覆各滚珠的角度为200度至270度。
在实施例中，各C形凹口具有冠状顶部及底部，该冠状顶部的径向厚度大于该底部的径向厚度。
在实施例中，积层制造方式选自下列方式所组成的群组其中之一：选择性雷射烧结(Selective laser sintering，SLS)、光固化法(Stereolithgraphyapparatus，SLA)、喷墨打印法(Ink jet printing，IJP)、以及熔融挤制成形(Fused deposition modeling，FDM)。
在实施例中，滚珠保持器的材质选自由尼龙(Nylon)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、碳纤维强化塑料、纳米碳管强化塑料、玻璃纤维强化塑料、聚氟化二乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)，以及聚酰亚胺(PI)所组成的群组。
在实施例中，滚珠保持器进一步添加有氧化锆粉末、氧化铝粉末、氧化硅粉末、氮化铝粉末、氮化硅粉末、碳化硅粉末、纳米碳管、碳粉、玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维，或须晶(whiskers)纤维。
本实用新型的另一目的为提供一种滚珠螺杆装置，包括：螺杆；螺帽，套设于该螺杆，且该螺帽与该螺杆间具有第一滚珠通道，该螺帽的外表面具有多个第一外滚珠沟槽；多个第一滚珠，容置于该第一滚珠通道；以及轴承套组件，包括：两轴承套，分别具有内定位凹槽及内滚珠沟槽，该内滚珠沟槽与该螺帽的这些外滚珠沟槽对应设置，使各该内滚珠沟槽与各该外滚珠沟槽形成第二滚珠通道；环形定位组件，夹设于该两轴承套之间，且该环形定位组件容置于该内定位凹槽；至少一个滚珠保持器，该滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于该螺帽及这些轴承套之间，且于该环状薄壁本体上设置有多个固持部；多个第二滚珠，容置于这些固持部及该第二滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各第二滚珠的最大截面的圆周长的二分之一，及预压调整组件，夹设于该两轴承套之间。
在实施例中，各固持部于径向截面上具有内凹圆锥面。
本实用新型的另一目的为提供一种滚珠螺杆装置，包括：螺杆；螺帽，套设于该螺杆，且该螺帽与该螺杆间具有第一滚珠通道，该螺帽的外表面具有多个外滚珠沟槽；多个第一滚珠，容置于这些第一滚珠通道；轴承套，套设于该螺帽，该轴承套的内侧表面至少设有内滚珠沟槽，该内滚珠沟槽与对应的该外滚珠沟槽形成第二滚珠通道；至少一个滚珠保持器，该滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于该螺帽，且于该环状薄壁本体上设置有多个固持部；多个第二滚珠，容置于这些固持部及该第二滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各第二滚珠的最大截面的圆周长的二分之一。
在实施例中，各固持部具有C形凹口，且各C形凹口包覆各第二滚珠的角度大于180度。
在实施例中，各C形凹口包覆各第二滚珠的角度为200度至270度。
在实施例中，各C形凹口具有冠状顶部及底部，冠状顶部的径向厚度大于底部的径向厚度。
在实施例中，积层制造方式选自下列方式所组成的群组其中之一：选择性雷射烧结(Selective laser sintering，SLS)、光固化法(Stereolithgraphyapparatus，SLA)、喷墨打印法(Ink jet printing，IJP)、以及熔融挤制成形(Fused deposition modeling，FDM)。
在实施例中，滚珠保持器的材质选自由尼龙(Nylon)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、碳纤维强化塑料、纳米碳管强化塑料、玻璃纤维强化塑料、聚氟化二乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)，以及聚酰亚胺(PI)所组成的群组。
在实施例中，滚珠保持器进一步添加有氧化锆粉末、氧化铝粉末、氧化硅粉末、氮化铝粉末、氮化硅粉末、碳化硅粉末、纳米碳管、碳粉、玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维，或须晶(whiskers)纤维。
承上所述，本实用新型的滚珠螺杆装置及其轴承套组件，由于其滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成，相较于传统使用CNC铣床以及线切割放电加工等加工方式，其合格率较高。同时，因环状薄壁本体上设置的多个固持部的周长不小于容置于其中的各滚珠的最大截面的圆周长的二分之一，而具有倒拔模斜度构型，若采用传统刀具或是射出成形方式进行加工，则需设计特殊刀具或额外设计径向移动的滑块，成本昂贵。而本实用新型采用积层制造(3D打印)方式进行制作，则可直接制出具有倒拔模斜度构型的滚珠保持器，因此成本较低。
此外，由于本实用新型中的滚珠保持器更可采用塑料树酯材质进行制作，其更有重量轻、噪音低、润滑性佳等优点。
附图说明
图1A为本实用新型实施例所示的滚珠螺杆装置的示意图。
图1B为图1A所示的滚珠螺杆装置的分解示意图。
图1C为图1A所示的滚珠螺杆装置的剖面示意图。
图1D为图1A所示的滚珠螺杆装置的滚珠保持器的示意图。
图1E为图1A所示的滚珠螺杆装置的径向剖面部份分解示意图。
图2A为本实用新型第二实施例的滚珠螺杆装置的示意图。
图2B为图2A所示的滚珠螺杆装置的分解示意图。
图2C为图2A所示的滚珠螺杆装置于剖面线A-A的剖面示意图。
图2D为图2A所示的滚珠螺杆装置中滚珠保持器的示意图。
图2E及图2F为图2A所示的滚珠螺杆装置中另一个滚珠保持器示意图。
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本实用新型优选实施例的一种滚珠螺杆装置，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。
图1A为依据本实用新型实施例所示的滚珠螺杆装置的示意图，图1B为图1A所示的滚珠螺杆装置的分解示意图。请同时参照图1A及图1B所示，滚珠螺杆装置1包括螺杆11、螺帽12、两轴承套13a、13b、环形定位组件19、一个滚珠保持器14、预压调整组件15、多个第一滚珠16b及多个第二滚珠16a。螺杆11为圆柱状杆体，且其外表面具有沿纵轴连续缠绕的螺旋状沟槽111。螺帽12为环状柱体，其具有多个外滚珠沟槽121，且螺帽12中央具有通孔122，且螺帽12靠近通孔122的内表面具有第一内滚珠沟槽123，且第一内滚珠沟槽123的导距及槽面构型与螺杆11的螺旋状沟槽111相同或相近。当螺帽12借助通孔122套设至螺杆11上时，螺帽12的螺旋状的第一内滚珠沟槽123与螺杆11的螺旋状沟槽111能相互对应而形成第一滚珠通道。而多个第一滚珠16b则容置于第一滚珠通道中。
同时参照图1A、1B，以及图1D所示，其中图1D，为图1A所示的滚珠螺杆装置的滚珠保持器14的示意图。滚珠保持器14具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成，且套设于螺帽12及轴承套13a、13b之间，且滚珠保持器14于环状薄壁本体上设置有多个固持部141。多个第二滚珠16a则容置于固持部141，且各固持部141的周长不小于容置于其中的各第二滚珠16a的最大截面的圆周长的二分之一。
在本实施例中，如图1D所示，是以各固持部141为封闭型葫芦孔保持器为例示。因滚珠保持器14具有葫芦状圆弧形套孔构型的固持部141，故可供第二滚珠16a套入嵌结组合，使滚珠保持器利用大包覆角度的构型的固持部141提供各第二滚珠16a稳固定位组合。且因为葫芦状圆弧形套孔构型的固持部141具有局部变形能力，使得第二滚珠16a能够轻易的嵌入滚珠保持器14的固持部141中。
而滚珠保持器14所采用的积层制造方式则可为下列方式其中之一：选择性雷射烧结(Selective laser sintering，SLS)、光固化法(Stereolithgraphyapparatus，SLA)、喷墨打印法(Ink jet printing，IJP)、或是熔融挤制成形(Fused deposition modeling，FDM)。而滚珠保持器14的材质可为尼龙(Nylon)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、碳纤维强化塑料、纳米碳管强化塑料、玻璃纤维强化塑料、聚氟化二乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)，或是聚酰亚胺(PI)，或是上述材料的任意组合。
此外，为了提升滚珠保持器14的耐磨性与润滑性以增加其使用寿命，可采用复合材料加以制作，亦即在制造滚珠保持器14时进一步添加有陶瓷粉末(例如：氧化锆粉末、氧化铝粉末、氧化硅粉末、氮化铝粉末、氮化硅粉末、碳化硅粉末、纳米碳管)或是石墨粉、碳粉、固体润滑剂等润滑性材质。此外，为加强滚珠保持器14的结构强度，亦可添加玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维，或须晶(whiskers)纤维。
图1C为图1A所示的滚珠螺杆装置的剖面示意图，请同时参考图1A至图1C所示。轴承套13a、13b分别套设于螺帽12的两侧，螺帽12具有多个外滚珠沟槽121，在本实施例中，螺帽12具有二外滚珠沟槽121，而轴承套13a、13b分别具有第二内滚珠沟槽131a、131b，且环绕方式、导距以及沟槽之构型系与外滚珠沟槽121相对应，以在轴承套13a、13b套设于螺帽12时，第二内滚珠沟槽131a、131b能与外滚珠沟槽121形成第二滚珠通道，以供容置多个第二滚珠16a，使螺帽12能相对于轴承套13a、13b旋转。外滚珠沟槽121之形成方向是与螺杆11的轴向相互垂直，当然，在其它实施方案中，外滚珠沟槽121也可以相对于螺杆11的轴向倾斜而具有夹角的方式设置，本实用新型在此不限。
此外，如图1C所示，如前所述，第二滚珠通道为螺杆11与螺帽12之间滚珠循环通道的主要部分，容置有多个第二滚珠16a(图1B及图1C仅显示部分滚珠作代表)，使螺帽12能以螺杆11的轴心为纵轴转动，以将旋转运动转换为直线运动。而需另外说明的是，本实用新型的滚珠回流方式不限于外循环式、内循环式或端盖循环式，在本实施例中，仅以端盖循环式为实例代表，然非以此为限，至于详细说明可参考下述。而有关于螺杆与螺帽组装以及沟槽的形成方式为本领域技术人员所能理解，故不再赘述。
请参考图1E，为图1A所示的滚珠螺杆装置的径向剖面部份分解示意图，如图所示，固持部141于径向截面上具有内凹圆锥面，与第二滚珠16a外轮廓面互相配合，使第二滚珠16a于滚动时进一步保持定位。
请参考图1C所示。两轴承套13a、13b分别具有内定位凹槽132a、132b，且滚珠螺杆装置1更具有环形定位组件19。其中，环形定位组件19夹设于两轴承套13a、13b之间，且环形定位组件19容置于内定位凹槽132a、132b。优选的，环形定位组件19的外表面抵顶内定位凹槽132a、132b的侧壁，且环形定位组件19以与两轴承套13a、13b同心的方式容置于内定位凹槽132a、132b内，借此使轴承套13a与轴承套13b相互定位，因为有环形定位组件19，可进一步显著地降低轴承套13a、13b之间对位的公差。因为环形定位组件19与轴承套13a、13b之间的相对位置优选为同心的关系，此时，环形定位组件19还可以称之为同心环。
另外，预压调整组件15也夹设于两轴承套13a、13b之间，且预压调整组件15的内径大于环形定位组件19的外径，如图1C所示，环形定位组件19与预压调整组件15都夹设于两轴承套13a、13b，且预压调整组件15设置于环形定位组件19的外周缘，但预压调整组件15与环形定位组件19不接触。
优选的，上述组件以螺锁方式相互固定，因此，轴承套13a、13b与预压调整组件15上可分别具有多个螺孔S1，且各螺孔S1的位置相互对应，并经由螺丝S2将轴承套13a、13b与预压调整组件15相互锁固。预压调整组件15优选以刚性铁制成，以提供优选的刚性与韧性，有利于制造过程中控制轴承套13a、13b之间的压力，增加滚珠螺杆装置1整体的运作稳定性。而组装两轴承套13a、13b、环形定位组件19、滚珠保持器14、第二滚珠16a以及预压调整组件15后形成轴承套组件B。
另外，本实用新型更提供一种滚珠螺杆装置的轴承套组件，套设于螺帽，轴承套组件包括两轴承套、环形定位组件、一个滚珠保持器、多个滚珠，以及预压调整组件。两轴承套分别具有内定位凹槽及内滚珠沟槽，内滚珠沟槽与螺帽的多个外滚珠沟槽对应设置，使各内滚珠沟槽与各外滚珠沟槽形成一个滚珠通道。环形定位组件夹设于两轴承套之间，且环形定位组件容置于内定位凹槽。滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于螺帽及两轴承套之间，且于环状薄壁本体上设置有多个固持部。多个滚珠容置于固持部及滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各滚珠的最大截面的圆周长的二分之一。预压调整组件夹设于两轴承套之间。而具体的组件结构与特征均可以参考前一实施例所述，于此不再赘述。
此外，本实用新型更提供另一种滚珠螺杆装置，请参考图2A至图2F。图2A为本实用新型实施例的滚珠螺杆装置的示意图，图2B为图2A所示的滚珠螺杆装置的分解示意图，图2C为图2A所示的滚珠螺杆装置于剖面线A-A的剖面示意图，图2D为图2A所示的滚珠螺杆装置中滚珠保持器之示意图，图2E及图2F为图2A所示的滚珠螺杆装置中另一个滚珠保持器示意图。
首先，请一并参考图2A至图2C所示，在本实施例中，滚珠螺杆装置2包括螺杆21、螺帽22、轴承套23、多个第一滚珠26b、至少一个滚珠保持器24、多个第二滚珠26a、多个回流组件27、多个防尘组件28以及至少一个强化件29。
螺帽22的内侧表面具有多个第一内滚珠沟槽222，螺杆21的外侧表面具有多个螺旋状沟槽211。在本实施例中，第一内滚珠沟槽222及螺旋状沟槽211为螺旋型沟槽。当螺帽22套设于螺杆21时，第一内滚珠沟槽222会与对应的螺旋状沟槽211共同形成第一滚珠通道P1。而第一滚珠26b容置于第一滚珠通道P1之中。在此特别说明，为使图面简洁以方便了解，图2C仅绘示出部份第二滚珠26a及部份第一滚珠26b。在本实施例中，滚珠螺杆装置2进一步包括两个回流组件27，可套设于螺帽22的两端，各回流组件27具有两个回流通道271。接着，请一并参考图2C，当第一滚珠26b在第一滚珠通道P1中滚动至回流组件27时，第一滚珠26b可自回流通道271进行回流转向，进入与对应于回流通道271设置且轴向贯穿螺帽22的循环通道213。故而第一滚珠通道P1(即第一内滚珠沟槽222及螺旋状沟槽211)、回流通道271及循环通道213形成完整的滚珠循环路径RP。当第一滚珠26b于第一滚珠通道P1中移动至回流组件27的位置时，会借助回流通道271及循环通道213产生反复循环运动。在本实施例中，循环通道213其数量优选对应回流通道271的数量。本实施例的滚珠螺杆装置2进一步包括四个强化件29，其材料可为金属，分别设置于回流组件27的回流通道271上，使第一滚珠26b经由回流组件27进行回流时，第一滚珠26b系于强化件29上滚动，而非直接在回流组件27上滚动，以减少回流通道271的磨耗。
螺帽22具有至少一个外滚珠沟槽221。然而，本领域技术人员均可明了螺帽22上可设置有一个外滚珠沟槽221，也可以为了增加轴承套23旋转的稳定度和/或滚珠螺杆装置2的承载力，而在螺帽22上设置有多个外滚珠沟槽221。本实施例以螺帽22具有二个外滚珠沟槽221为例进行说明。两个外滚珠沟槽221设置于螺帽22的外侧表面OS。轴承套23具有至少一个第二内滚珠沟槽231，设置于轴承套23的内侧表面IS。而与前段所述理由相同，本领域技术人员均可明了，轴承套23上可对应于螺帽22上的外滚珠沟槽221，设置一个第二内滚珠沟槽231，也可以为了增加轴承套23旋转的稳定度和/或滚珠螺杆装置2的承载力，而在轴承套23上设置有多个第二内滚珠沟槽231。本实施例以轴承套23具有两个第二内滚珠沟槽231为例。当轴承套23套设于螺帽22时，轴承套23的第二内滚珠沟槽231与对应的外滚珠沟槽221共同形成第二滚珠通道P2，如图2C所示。
请再次参考图2B，滚珠保持器24具有多个固持部241，其形状优选为符合第二滚珠26a的弧状，且其弧长不小于第二滚珠26a的最大截面的圆周长的二分之一。而当第二滚珠26a放入第二滚珠通道P2后，滚珠保持器24同样可套设于螺帽22而位于轴承套23与螺帽22之间，并以固持部241与第二滚珠26a对应卡合，以保持及固定各第二滚珠26a的位置，避免滚珠螺杆装置2于实际运作时发生第二滚珠26a脱落的情形。
在本实施例中，各固持部241为以C形凹口为例，且各C形凹口包覆各第二滚珠26a的角度优选为大于180度，更佳则请参考图2D，为200度至270度，使第二滚珠26a定位运转。而图2D所示的滚珠保持器24的壁厚可比图2C所示的滚珠保持器24的厚度增加20-50％，使其更加耐磨耗并增加使用寿命。
此外，在另一种实施方案中，滚珠保持器24的各C形凹口更具有冠状顶部2411及底部2412，由图中可知，冠状顶部2411的径向厚度大于2412底部的径向厚度。在此实施方案中，冠状顶部增加了厚度，可提高第一滚珠26b的包覆面积与结构强度，增加运转时的稳定性。此外，C形凹口也可具有较大的包覆角度(200-270度)可包覆第一滚珠26b，使第二滚珠26a定位运转更加顺利。
而滚珠保持器24所采用的积层制造方式则可为下列方式其中之一：选择性雷射烧结(Selective laser sintering，SLS)、光固化法(Stereolithgraphyapparatus，SLA)、喷墨打印法(Ink jet printing，IJP)、或是熔融挤制成形(Fused deposition modeling，FDM)。而滚珠保持器14的材质可为尼龙(Nylon)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、碳纤维强化塑料、纳米碳管强化塑料、玻璃纤维强化塑料、聚氟化二乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)，或是聚酰亚胺(PI)，或是上述材料的任意组合。
此外，为了提升滚珠保持器24的耐磨性与润滑性以增加其使用寿命，可采用复合材料加以制作，亦即在制造滚珠保持器24时进一步添加有陶瓷粉末(例如：氧化锆粉末、氧化铝粉末、氧化硅粉末、氮化铝粉末、氮化硅粉末、碳化硅粉末、纳米碳管)或是石墨粉、碳粉、固体润滑剂等润滑性材质。此外，为加强滚珠保持器24的结构强度，亦可添加玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维，或须晶(whiskers)纤维。
而滚珠保持器24若以材质为尼龙为例，使积层制造方式中的选择性雷射烧结(Selective laser sintering，SLS)工艺流程时，因尼龙本身具有一定的自润性，而且选择性雷射烧结技术是采用雷射光把尼龙粉末烧结成形，因此成品内部会含有微小的孔洞，且使表面呈现微小的凹陷，两者均具有储油的功能，所以此种设计结构的滚珠保持器24将具有良好的润滑性，减少转动产生的磨擦，可提高轴承使用寿命。而尼龙材质所具有的韧性与润滑性使得第二滚珠26a于第二滚珠通道P2及固持部241中能运转顺畅。此外，本实施例的滚珠保持器24的固持部241因非封闭形孔洞，故相较之下与第二滚珠26a的接触面较小，所以磨擦亦较小，并且滚珠保持器24具有构造简单、重量轻且容易加工制造等优点。
而与采用射出成形法相较，因为滚珠保持器24具有环状薄壁本体，不论模具采单点或多点注口进行射出，于冷却后均会产生接合线，造成应力集中、形状易变形或强度降低，使用寿命缩短等缺点。本实施例采用积层制造方式进行制造，故不需制作复杂的射出模具，可节省模具费用并能降低成本。此外，与传统使用CNC铣床以及线切割放电加工制作的金属材质的滚珠保持器比较，传统CNC铣床以及线切割放电加工制造程序较复杂，且制得的金属材质的滚珠保持器耐蚀性不佳，制造成本较高。
在本实施例中，滚珠螺杆装置2进一步包括两个防尘组件28，可套设于螺帽22的两端，且位于回流组件27的外侧。防尘组件28包括防尘件281以及固定件282，而防尘件281并具有刮刷部2811，于组装完成后刮刷部2811会接触螺杆21的外侧表面而阻挡水气、灰尘或异物进入滚珠螺杆装置2的内部，使其得以正常运作，甚至可延长整个装置的使用寿命。固定件282卡固于螺帽22的两端，且设置于防尘件281的外侧，使防尘件281不易于滚珠螺杆装置2进行直线运动时掉落。以上各组件(回流组件27、回流通道271、防尘组件28、强化件29)的数量仅为举例，本实用新型不以上述为限，可依实际应用进行调整。
承上所述，本实用新型的滚珠螺杆装置及其轴承套组件，由于其滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成，相较于传统使用CNC铣床以及线切割放电加工等加工方式，其合格率较高。同时，因环状薄壁本体上设置的多个固持部的周长不小于容置于其中的各滚珠的最大截面的圆周长的二分之一，而具有倒拔模斜度构型，若采用传统刀具或是射出成形方式进行加工，则需设计特殊刀具或额外设计径向移动的滑块，成本昂贵。而本实用新型采用积层制造(3D打印)方式进行制作，则可直接制出具有倒拔模斜度构型的滚珠保持器，因此成本较低。
此外，由于本实用新型中的滚珠保持器更可采用塑料树酯材质进行制作，其更有重量轻、噪音低、润滑性佳等优点。
以上所述仅为举例性，而不是限制性的。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，均应包含于随附的权利要求范围中。
Claims (14)
1.一种滚珠螺杆装置的轴承套组件，套设于螺帽，其特征在于包括：
两轴承套，分别具有内定位凹槽及内滚珠沟槽，该内滚珠沟槽与该螺帽的多个外滚珠沟槽对应设置，使各该内滚珠沟槽与各该外滚珠沟槽形成一个滚珠通道；
环形定位组件，夹设于该两轴承套之间，且该环形定位组件容置于该内定位凹槽；
至少一个滚珠保持器，该滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于该螺帽及这些轴承套之间，且于该环状薄壁本体上设置有多个固持部；
多个滚珠，容置于这些固持部及该滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各滚珠的最大截面的圆周长的二分之一，以及
预压调整组件，夹设于该两轴承套之间。
2.根据权利要求1所述的轴承套组件，其特征在于其中各固持部于径向截面上具有内凹圆锥面。
3.根据权利要求1所述的轴承套组件，其特征在于其中各固持部具有C形凹口，且各C形凹口包覆各滚珠的角度大于180度。
4.根据权利要求3所述的轴承套组件，其特征在于其中各C形凹口包覆各滚珠的角度为200度至270度。
5.根据权利要求4所述的轴承套组件，其特征在于其中各C形凹口具有冠状顶部及底部，该冠状顶部的径向厚度大于该底部的径向厚度。
6.根据权利要求1所述的轴承套组件，其特征在于其中该积层制造方式选自下列方式所组成的群组其中之一：选择性雷射烧结(Selective laser sintering，SLS)、光固化法(Stereolithgraphy apparatus，SLA)、喷墨打印法(Ink jetprinting，IJP)、以及熔融挤制成形(Fused deposition modeling，FDM)。
7.一种滚珠螺杆装置，其特征在于包括：
螺杆；
螺帽，套设于该螺杆，且该螺帽与该螺杆间具有第一滚珠通道，该
螺帽的外表面具有多个外滚珠沟槽；
多个第一滚珠，容置于该第一滚珠通道；以及
轴承套组件，包括：
两轴承套，分别具有内定位凹槽及内滚珠沟槽，该内滚珠沟槽与该螺帽的这些外滚珠沟槽对应设置，使各该内滚珠沟槽与各该外滚珠沟槽形成第二滚珠通道；
环形定位组件，夹设于该二轴承套之间，且该环形定位组件容置于该内定位凹槽；
至少一个滚珠保持器，该滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于该螺帽及该些轴承套之间，且于该环状薄壁本体上设置有多个固持部；
多个第二滚珠，容置于这些固持部及该第二滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各第二滚珠的最大截面之圆周长的二分之一，及预压调整组件，夹设于该二轴承套之间。
8.根据权利要求7所述的滚珠螺杆装置，其特征在于其中各固持部于径向截面上具有内凹圆锥面。
9.根据权利要求7所述的滚珠螺杆装置，其特征在于其中该积层制造方式选自下列方式所组成的群组其中之一：选择性雷射烧结(Selective laser sintering，SLS)、光固化法(Stereolithgraphy apparatus，SLA)、喷墨打印法(Ink jetprinting，IJP)、以及熔融挤制成形(Fused deposition modeling，FDM)。
10.一种滚珠螺杆装置，其特征在于包括：
螺杆；
螺帽，套设于该螺杆，且该螺帽与该螺杆间具有第一滚珠通道，该螺帽的外表面具有多个外滚珠沟槽；
多个第一滚珠，容置于这些第一滚珠通道；
轴承套，套设于该螺帽，该轴承套的内侧表面至少设有内滚珠沟槽，该内滚珠沟槽与对应的该外滚珠沟槽形成第二滚珠通道；
至少一个滚珠保持器，该滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于该螺帽，且于该环状薄壁本体上设置有多个固持部；
多个第二滚珠，容置于这些固持部及该第二滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各第二滚珠的最大截面的圆周长的二分之一。
11.根据权利要求10所述的滚珠螺杆装置，其特征在于其中各固持部具有C形凹口，且各C形凹口包覆各第二滚珠的角度大于180度。
12.根据权利要求11所述的滚珠螺杆装置，其特征在于其中各C形凹口包覆各第二滚珠的角度为200度至270度。
13.根据权利要求12所述的滚珠螺杆装置，其特征在于其中各C形凹口具有冠状顶部及底部，该冠状顶部的径向厚度大于该底部的径向厚度。
14.根据权利要求10所述的滚珠螺杆装置，其特征在于其中该积层制造方式选自下列方式所组成的群组其中之一：选择性雷射烧结(Selective laser sintering，SLS)、光固化法(Stereolithgraphy apparatus，SLA)、喷墨打印法(Ink jetprinting，IJP)、以及熔融挤制成形(Fused deposition modeling，FDM)。
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|---|---|---|---|---|
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| CN112303126A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-02 | 沈阳建筑大学 | 一种用于全陶瓷轴承的氧化锆碳纤维带圆弧的保持架 |
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