CN209587074U - 外循环滚珠螺杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种外循环滚珠螺杆，包含：螺杆；螺帽，所述螺帽沿所述螺杆轴线方向套设于所述螺杆，并包含设于所述螺帽两端面之间的螺帽外端面、及两设在所述螺帽外端面的管孔，各所述管孔包含依序设置的第一圆弧、第一直线、第二圆弧、第三圆弧、第二直线、及第四圆弧，其中所述第二直线较所述第一直线靠近所述螺帽端面，且所述第二直线与所述螺杆轴线的夹角为第一夹角，所述第一夹角介于88度至92度之间；以及回流元件，固设在所述螺帽外端面。由此，得以缩短所述螺帽的长度，达到降低成本、增加位移行程的目的。

Description

外循环滚珠螺杆

技术领域

本实用新型与滚珠螺杆有关，特别是涉及一种外循环式的滚珠螺杆。

背景技术

一般滚珠螺杆的型式主要分为外循环式及内循环式。其中外循环滚珠螺杆能提供较为顺畅的钢珠回流与对一般导程与及大直径滚珠螺杆提供较佳的工作质量；而内循环滚珠螺杆的外径较小、重量较轻，适用在内部空间较小的机器中。

如图1所示，显示日本专利(JP 20050083519A)的图式，该专利文献为一种外循环式的滚珠螺杆，其主要由螺杆(图上未示)、套置在所述螺杆的螺帽11、设在所述螺杆与螺帽11之间的滚珠(图上未示)、以及设在所述螺帽且用以供滚珠回流循环的回流元件(图上未示)所组成，虽然其借由回流元件的导引脚部长度与滚珠珠径间的关系来提高顺畅度，但是螺帽11上所设计的管孔111型态，会造成螺帽11长度无法缩减，而凸显出成本高、位移行程不足的缺陷，更进一步来说，管孔111具有较靠近螺帽端面113的直线段112，直线段112的延伸线与螺帽端面113的夹角θ过大，也就是管孔111设计过于歪斜，导致螺帽11在长度设计上必须考虑管孔111的歪斜量以及管孔111与内部负荷路径的连接情况，以避免发生破孔或强度不足。

另外，目前业界所生产的外循环滚珠螺杆无法符合欧洲工业标准(DIN)所规范的螺帽外径尺寸，除了因为具有上段所述的限制之外，其主要原因在于螺帽上管孔与锁孔之间距离的设计，导致螺帽外径尺寸过大，无法符合欧洲工业标准(DIN)所规范的螺帽外径尺寸。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种外循环滚珠螺杆，主要缩短螺帽长度，以降低成本、增加位移行程。

本实用新型另一目的在于提供一种外循环滚珠螺杆，主要可符合欧洲工业标准(DIN)所规范的螺帽外径尺寸。

为达前述目的，本实用新型提供一种外循环滚珠螺杆，包含：螺杆，具有螺杆轴线以及绕所述螺杆轴线螺旋设置于外部的外螺旋槽沟；螺帽，沿所述螺杆轴线方向套设于所述螺杆，并包含两螺帽端面、绕所述螺杆轴线螺旋设置于内部的内螺旋槽沟、设于所述两螺帽端面之间的螺帽外端面、及两设在所述螺帽外端面且与所述内螺旋槽沟相通的管孔，其中所述内螺旋槽沟与所述外螺旋槽沟形成容置多个滚珠的负荷路径，各所述管孔包含依序设置的第一圆弧、第一直线、第二圆弧、第三圆弧、第二直线、及第四圆弧，其中所述第一直线连接所述第二圆弧，且所述第一直线的延伸通过所述第一圆弧，所述第二直线连接所述第三、四圆弧之间，且所述第二直线较所述第一直线靠近所述螺帽端面，且所述第二直线与所述螺杆轴线的夹角为第一夹角，所述第一夹角介于88度至92度之间；以及回流元件，固设在所述螺帽外端面，并具有连接所述负荷路径两端的回流通道。

本实用新型的功效在于：借由将所述螺帽的管孔依序设计有第一圆弧、第一直线、第二圆弧、第三圆弧、第二直线、及第四圆弧，其中所述第一直线连接所述第二圆弧，且所述第一直线的延伸通过所述第一圆弧，所述第二直线连接所述第三、四圆弧之间，且所述第二直线较所述第一直线靠近所述螺帽端面，同时所述第二直线与所述螺杆轴线的夹角为第一夹角，所述第一夹角介于88度至92度之间，因此所述第二直线得以与螺帽端面呈平行状，也因此得以缩短所述螺帽的长度，达到降低成本、增加位移行程的目的。

较佳地，其中所述第一夹角为90度。借此使所述螺帽长度更得以减缩，更能达到降低成本、增加位移行程的目的。

较佳地，其中所述第一直线不平行于所述第二直线。所述螺帽的内螺旋槽沟具有导程角，所述螺帽的第一直线与所述螺杆轴线的夹角为第二夹角，所述第二夹角为90度减掉所述导程角。借此，可提升滚珠流动的顺畅度。

较佳地，其中所述螺帽更具有对应所述管孔数量且凹设在所述螺帽外端面的锁孔，所述锁孔位于所述第一直线与所述第二直线的延伸范围内。借此，当锁孔的孔缘在前述的范围内时，得以减缩所述螺帽的长度，以降低成本、增加位移行程；反之则会造成螺帽长度过长，使成本增加、位移行程缩短。

较佳地，其中各所述锁孔具有锁孔中心，所述螺帽更具有连接所述第二、三圆弧之间的第一连线，所述锁孔中心至所述第一连线的垂直距离为所述滚珠珠径的1至1.5倍。借此，当所述锁孔中心至所述第一连线的垂直距离为所述滚珠珠径的1至1.5倍时，螺帽外径尺寸较小，而得以符合欧洲工业标准(DIN)所规范的螺帽外径尺寸；反之当所述锁孔中心至所述第一连线的垂直距离为所述滚珠珠径的1.5倍以上时，造成所述锁孔与所述管孔距离过远，螺丝会凸出于回流元件，使得螺帽直径必须加大，进而无法适用欧洲工业标准(DIN)所规范的螺帽外径尺寸；当所述锁孔中心至所述第一连线的垂直距离为所述滚珠珠径的1倍以下时，造成所述锁孔与所述管孔距离过近，造成螺帽的厚度过薄，造成螺丝锁固力不足。

较佳地，其中所述第一连线为所述滚珠珠径的1.1至1.4倍。借此，可提升滚珠流动的顺畅度并避免管孔过大造成螺帽长度过长，以及管孔过小造成滚珠变形以及滚珠流动顺畅度不佳。

附图说明

图1是日本专利JP 20050083519A的其中一图式；

图2是本实用新型实施例的立体分解图；

图3是本实用新型实施例的立体组合图；

图4是本实用新型实施例的俯视图，显示螺帽的俯视状态；

图5是本实用新型实施例的局部放大图，显示螺帽的管孔的放大状态；

图6是本实用新型实施例的剖面图，显示图3线段6-6的剖面状态。

附图中符号标记说明：

现有技术：

螺帽11 管孔111 直线段112

螺帽端面113 夹角θ

本实用新型：

螺杆20 螺杆轴线21 外螺旋槽沟22

螺帽30 螺帽端面31 内螺旋槽沟32

螺帽外端面33 管孔34 第一圆弧341

第一直线342 第二圆弧343 第一连线344

第三圆弧345 第二直线346 第四圆弧347

第二连线348 锁孔35 锁孔中心351

导引件40 锁固部41 导引部42

回流元件50 回流通道51 滚珠91

螺丝92 第一夹角θ1 导程角θ2

第二夹角θ3 垂直距离L1

具体实施方式

下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种外循环滚珠螺杆，如图2至6所示，其主要由螺杆20、螺帽30、两导引件40与回流元件50所组成，其中：

螺杆20，具有螺杆轴线21以及绕螺杆轴线21螺旋设置于外部的外螺旋槽沟22。

螺帽30，沿螺杆轴线21方向套设于螺杆20，并包含两螺帽端面31、绕螺杆轴线21螺旋设置于内部的内螺旋槽沟32、设于两螺帽端面31之间的螺帽外端面33、及两设在螺帽外端面33且与内螺旋槽沟32相通的管孔34，其中内螺旋槽沟32与外螺旋槽沟22形成容置多个滚珠91的负荷路径；

各管孔34包含依序设置的第一圆弧341、第一直线342、第二圆弧343、第一连线344、第三圆弧345、第二直线346、第四圆弧347、及第二连线348；其中第一直线342连接第二圆弧343，且第一直线342的延伸通过第一圆弧341，第一连线344连接第二、三圆弧343、345之间，第二直线346连接第三、四圆弧345、347之间，第二连线348连接第四、一圆弧347、341之间；值得说明的是，前述所称连接是指各所述直线或连线连接在所对应的圆弧的端点而言；其中第二直线346较第一直线342靠近螺帽端面31，且第二直线346与螺杆轴线21的夹角为第一夹角θ1，第一夹角θ1为90度，但不以此为限，第一角度θ1介于88度至92度之间皆可，也就是第一角度θ1最佳为90度，而于实际情形可保有正负2度的加工公差；

另外，本实施例中，第一直线342不平行于第二直线346，同时螺帽30的内螺旋槽沟32具有导程角θ2，螺帽30的第一直线342与螺杆轴线21的夹角为第二夹角θ3，第二夹角θ3为90度减掉导程角θ2。

再者，本实施例中，螺帽30更具有对应管孔34数量且凹设在螺帽外端面33的锁孔35，锁孔35位于第一直线342与第二直线346的延伸范围内，同时各锁孔35具有锁孔中心351，螺帽30更具有连接第二、三圆弧343、345之间的第一连线344，锁孔中心351至第一连线344的垂直距离L1为滚珠91珠径的1至1.5倍；另外第一连线344为滚珠91珠径的1.1至1.4倍。

两导引件40，各具有对应锁孔35的锁固部41及连接锁固部41且置于管孔34与负荷路径的导引部42，用以将滚珠91导引出或导引入螺帽30。

回流元件50，固设在螺帽外端面33，并具有连接负荷路径两端的回流通道51；本实施例中利用螺丝92穿置过回流元件50、各导引件40的锁固部41而锁固在螺帽30的锁孔35，使回流元件50、导引件40、及螺帽30锁固成为一体。

以上所述即为本实用新型实施例各主要构件的组态说明。至于本实用新型的作动方式与功效作以下说明。

其一、缩短螺帽长度，以降低成本、增加位移行程。由于本实用新型将螺帽30的管孔34依序设计有第一圆弧341、第一直线342、第二圆弧343、第一连线344、第三圆弧345、第二直线346、第四圆弧347、及第二连线348，其中第一直线342连接第二圆弧343，且第一直线342的延伸通过第一圆弧341，第二直线346连接第三、四圆弧345、347之间，且第二直线346较第一直线342靠近螺帽端面31，同时第二直线346与螺杆轴线21的夹角为90度的第一夹角θ1，因此第二直线346得以与螺帽端面31呈平行状，使得螺帽端面31与管孔34的第二直线346之间的距离可控制在最小距离，也因此得以缩短螺帽30的长度，达到降低成本、增加位移行程的目的。

另外，将螺帽30的锁孔34设计位在第一直线342与第二直线346的延伸范围内，避免锁孔34较第二直线346更靠近螺帽端面31，因此同样得以减缩螺帽30的长度，达到降低成本、增加位移行程的目的。

其二、降低螺帽外径尺寸，以符合欧洲工业标准(DIN)所规范的螺帽外径尺寸。由于本实用新型将螺帽30的锁孔35的锁孔中心351至第一连线344的垂直距离L1设计在滚珠91珠径的1至1.5倍之间，因此，当锁孔中心351至第一连线344的垂直距离L1为滚珠91珠径的1至1.5倍时，螺帽30外径尺寸较小，而得以符合欧洲工业标准(DIN)所规范的螺帽外径尺寸；反之当锁孔中心351至第一连线344的垂直距离L1为滚珠91珠径的1.5倍以上时，造成锁孔35与管孔34距离过远，92螺丝会凸出于回流元件50，使得螺帽30直径必须加大，进而无法适用欧洲工业标准(DIN)所规范的螺帽外径尺寸；当锁孔中心351至第一连线344的垂直距离L1为滚珠91珠径的1倍以下时，造成锁孔35与管孔34距离过近，造成螺帽30的厚度过薄，造成螺丝92锁固力不足。

其三、提升滚珠流动的顺畅度。由于本实用新型将螺帽30的管孔34的第一直线342设计成不平行于第二直线346，同时令第一直线342与螺杆轴线21的第二夹角为90度减掉螺帽30的导程角θ2，因此，可提升滚珠91流动的顺畅度。另外，更将管孔34的第一连线344设计为滚珠91珠径的1.1至1.4倍，因此同样可提升滚珠91流动的顺畅度，以避免管孔34过大造成螺帽30长度过长、管孔34过小造滚珠91变形以及滚珠91流动顺畅度不佳。

综上所述，上述各实施例仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种外循环滚珠螺杆，其特征在于，包含：

螺杆，具有螺杆轴线以及绕所述螺杆轴线螺旋设置于外部的外螺旋槽沟；

螺帽，沿所述螺杆轴线方向套设于所述螺杆，并包含两螺帽端面、绕所述螺杆轴线螺旋设置于内部的内螺旋槽沟、设于所述两螺帽端面之间的螺帽外端面、及两设在所述螺帽外端面且与所述内螺旋槽沟相通的管孔，其中所述内螺旋槽沟与所述外螺旋槽沟形成容置多个滚珠的负荷路径，各所述管孔包含依序设置的第一圆弧、第一直线、第二圆弧、第三圆弧、第二直线、及第四圆弧，其中所述第一直线连接所述第二圆弧，且所述第一直线的延伸通过所述第一圆弧，所述第二直线连接所述第三、四圆弧之间，且所述第二直线较所述第一直线靠近所述螺帽端面，且所述第二直线与所述螺杆轴线的夹角为第一夹角，所述第一夹角介于88度至92度之间；

回流元件，固设在所述螺帽外端面，并具有连接所述负荷路径两端的回流通道。

2.根据权利要求1所述的外循环滚珠螺杆，其特征在于，所述第一夹角为90度。

3.根据权利要求1所述的外循环滚珠螺杆，其特征在于，所述第一直线不平行于所述第二直线。

4.根据权利要求3所述的外循环滚珠螺杆，其特征在于，所述螺帽的内螺旋槽沟具有导程角，所述螺帽的第一直线与所述螺杆轴线的夹角为第二夹角，所述第二夹角为90度减掉所述导程角。

5.根据权利要求1所述的外循环滚珠螺杆，其特征在于，所述螺帽更具有对应所述管孔数量且凹设在所述螺帽外端面的锁孔，所述锁孔位于所述第一直线与所述第二直线的延伸范围内。

6.根据权利要求5所述的外循环滚珠螺杆，其特征在于，各所述锁孔具有锁孔中心，所述螺帽更具有连接所述第二、三圆弧之间的第一连线，所述锁孔中心至所述第一连线的垂直距离为所述滚珠珠径的1至1.5倍。

7.根据权利要求6所述的外循环滚珠螺杆，其特征在于，所述第一连线为所述滚珠珠径的1.1至1.4倍。