TW201441508A

TW201441508A - 具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿

Info

Publication number: TW201441508A
Application number: TW102113392A
Authority: TW
Inventors: Hsin-Hua Chen; Wei-Lun Liu
Original assignee: Hiwin Tech Corp
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-11-01
Also published as: TWI504824B

Abstract

本發明係為一種具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿，該花鍵滾珠螺桿於應用時，皆以動力源來驅動直溝螺帽組、螺旋溝螺帽組進而帶動該長軸進行轉動或直線運行，於防塵裝置設計時，必須考慮到長軸的外直溝與外螺旋溝都需同時進行防塵，以及防塵裝置會不會於直溝螺帽組、螺旋溝螺帽組被驅動源驅動時而產生干涉，該防塵裝置係由固定件及防塵件構成，於該直溝螺帽組、螺旋溝螺帽組運行時，該防塵件與固定件所被拘束的自由度不同，故使該防塵件與固定件相對旋轉，如此的設計即可避免異物由外螺旋溝及外直溝進入該直溝螺帽組、螺旋溝螺帽組，且又可以讓該直溝螺帽組、螺旋溝螺帽組被動力源驅動時不會有運行不順暢的問題產生。

Description

具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿

　　本發明係為一種傳動元件，尤指一種具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿。

　　誠如日本公開２０１２－２３０９號專利，係為一種業界俗稱的花鍵滾珠螺桿，該項產品係廣泛應用於機器人產業，又因機器人所處的環境變異大，尤其會讓花鍵滾珠螺桿損壞的最主要原因為粉塵或異物入侵，而造成花鍵滾珠螺桿循環不順暢，嚴重則卡死而不能作動，故對於花鍵滾珠螺桿來說必須做好防塵的結構，但該習知技術於花鍵滾珠螺桿中的兩螺帽並未設置防塵裝置，故使得該花鍵滾珠螺桿運作時不順暢，且縮短了使用壽命，故實有改善之必要。

　　為改善上述之問題點，本發明之目的係為開發出一種能使用於花鍵滾珠螺桿的防塵裝置。
　　為達成上述之目的，本發明係為一種具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿，係包含：一長軸，其沿一方向延長為長條狀結構，定義該延伸方向為軸方向，該長軸之外表面設有複數軸方向延伸之外直溝、及與該外直溝交錯設置的外螺旋溝；一直溝螺帽組，係穿設於該長軸，並設有相對該外直溝的內直溝，該外、內直溝之間設有複數滾動體；一螺旋溝螺帽組，係穿設於該長軸，並設有相對該外螺旋溝的內螺旋溝，該外、內螺旋溝之間設有複數滾動體；第一防塵裝置，係裝設於該直溝螺帽組，該第一防塵裝置係包含一直溝固定件及一螺旋溝防塵件，該直溝固定件係設有朝該外直溝凸伸設置的凸塊，該螺旋溝防塵件係設有朝該外螺旋溝凸伸設置的螺旋凸部，當該螺旋溝螺帽組與該長軸相對轉動或移動時，該直溝固定件與該螺旋溝防塵件係相對旋轉；第二防塵裝置，係裝設於該螺旋溝螺帽組，該第二防塵裝置係包含一螺旋溝固定件及一直溝防塵件，該螺旋溝固定件係設有朝該外螺旋溝凸伸設置的螺旋凸部，該直溝防塵件係設有朝該外直溝凸伸設置的凸塊，當該螺旋溝螺帽組與該長軸相對轉動或移動時，該螺旋溝固定件與該直溝防塵件係相對旋轉。

1．．．長軸

11．．．外螺旋溝

12．．．外直溝

2．．．直溝螺帽組

21．．．第一螺帽

211．．．內直溝

22．．．第一迴流件

23．．．第一外螺帽

24．．．滾動體

25．．．滾動體

26．．．防塵件

27．．．第一防塵裝置

271．．．直溝固定件

2711．．．穿孔

2712．．．凸塊

2713．．．安裝孔

2714．．．容置部

272．．．螺旋溝防塵件

2721．．．通孔

2722．．．螺旋凸部

2723．．．滑移面

273．．．滾動件

2731．．．滾珠

2732．．．保持件

3．．．螺旋溝螺帽組

31．．．第二螺帽

32．．．第二迴流件

33．．．固定件

34．．．第二外螺帽

35．．．防塵件

36．．．第二防塵裝置

361．．．螺旋溝固定件

3611．．．穿孔

3612．．．螺旋凸部

3613．．．安裝孔

3614．．．容置部

362．．．直溝防塵件

3621．．．通孔

3622．．．凸塊

3623．．．滑移面

363．．．滾動件

3631．．．滾珠

3632．．．保持件

37．．．滾動體

38．．．滾動體

X．．．軸方向

　　第一圖係為本發明具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿之立體圖。
　　第二圖係為本發明具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿之系統分解圖一。
　　第三圖係為本發明具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿之系統分解圖二。
　　第四圖係為本發明裝設於螺旋溝螺帽組之防塵裝置的系統圖。
　　第五圖係為本發明裝設於直溝螺帽組之防塵裝置的系統圖。
　　第六圖係為本發明具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿的剖視圖一，係為螺旋溝螺帽組與長軸。
　　第七圖係為本發明具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿的剖視圖一，係為直溝螺帽組與長軸。

　　請參閱第一圖至第五圖所示，係為本發明具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿之組合及系統圖，該具防塵裝置之花鍵滾珠螺桿係包含：一長軸（１）、直溝螺帽組（２）、螺旋溝螺帽組（３）；該花鍵滾珠螺桿於應用時，皆以動力源來驅動直溝螺帽組（２）、螺旋溝螺帽組（３）進而帶動該長軸（１）進行轉動或直線運行，以應用於機器人或其它需求，故於防塵裝置設計時，必須考慮到長軸（１）的外直溝（１２）與外螺旋溝（１１）都需同時進行防塵，以及防塵裝置會不會於直溝螺帽組（２）、螺旋溝螺帽組（３）被驅動源驅動時而產生干涉，如何解決此問題請見以下說明：
　　該長軸（１）係沿一方向延長為長條狀結構，定義該延伸方向為軸方向（Ｘ），該長軸（１）之外表面設有複數軸方向延伸之外直溝（１２）、及與該外直溝（１２）交錯設置的外螺旋溝（１１）；
　　該直溝螺帽組（２），係包含第一螺帽（２１）、第一迴流件（２２）、第一外螺帽（２３）、複數滾動體（２４、２５）、防塵件（２６）、第一防塵裝置（２７），該第一螺帽（２１）係穿設於該長軸（１），並設有相對該外直溝（１２）的內直溝（２１１），該外直溝（１２）、內直溝（２１１）之間設有複數滾動體（２５），該第一迴流件（２２）係裝設於該第一螺帽（２１），並提供該滾動體（２５）循環迴流；該第一外螺帽（２３）係套設於該第一螺帽（２１），且兩螺帽之間係設有複數個滾動體（２５），而該防塵件（２６）係設於該第一螺帽（２１）及第一外螺帽（２３）之間的兩端部以防止異物入侵；
　　該第一防塵裝置（２７），係裝設於該第一螺帽（２１），該第一防塵裝置（２７）係包含一直溝固定件（２７１）及一螺旋溝防塵件（２７２），該直溝固定件（２７１）係容設於該第一螺帽（２１）之兩端，可使用螺絲螺設於該第一螺帽（２１）並凸伸抵制於該直溝固定件（２７１），以限制該直溝固定件（２７１）之位移自由度；該直溝固定件（２７１）設有一穿孔（２７１１）及複數安裝孔（２７１３），該穿孔（２７１１）係具有朝該外直溝（１２）凸伸設置的凸塊（２７１２）及一容置部（２７１４），該安裝孔（２７１３）係間隔一角度分布於該直溝固定件（２７１）的外表面並與該容置部（２７１４）相連通；該螺旋溝防塵件（２７２）係容置於該容置部（２７１４）中，並可相對該容置部（２７１４）旋轉，該螺旋溝防塵件（２７２）設有一通孔（２７２１）及背對該通孔（２７２１）之滑移面（２７２３），該通孔（２７２１）之內緣面係具有朝該外螺旋溝（１１）凸伸設置的螺旋凸部（２７２２）；該螺旋溝防塵件（２７２）與直溝固定件（２７１）的防塵結構(螺旋凸部及凸塊)係針對外直溝（１２）與外螺旋溝（１１）進行密封防塵，故於該直溝螺帽組（２）與該長軸（１）相對旋轉或移動時，該螺旋溝防塵件（２７２）與該直溝固定件（２７１）所被拘束的自由度不同，故使該螺旋溝防塵件（２７２）與該直溝固定件（２７１）相對旋轉，如此的設計即可避免異物由外直溝（１２）及外螺旋溝（１１）進入該直溝螺帽組（２），且又可以讓該直溝螺帽組（２）被動力源驅動時不會有運行不順暢的問題產生；
　　承上述，請參閱第七圖，於本實施例為了讓該直溝固定件（２７１）與該螺旋溝防塵件（２７２）之間旋轉更為順暢，故於該安裝孔（２７１３）設有滾動件（２７３），該滾動件（２７３）係由一滾珠（２７３１）及保持件（２７３２）構成，該保持件（２７３２）係保持該滾珠（２７３１）但維持該滾珠（２７３１）的旋轉自由度，而該滾珠（２７３１）係抵觸於該滑移面（２７２３），於本實施例，該滑移面（２７２３）之截面係為一Ｖ字形結構，故可拘束該螺旋溝防塵件（２７２）之軸方向（Ｘ）自由度又可讓其相對該直溝固定件（２７１）轉動；
　　一螺旋溝螺帽組（３），係包含第二螺帽（３１）、第二迴流件（３２）、固定件（３３）、第二外螺帽（３４）、複數滾動體（３７、３８）、防塵件（３５）、第二防塵裝置（３６），該第二螺帽（３１）係穿設於該長軸（１），並設有相對該外螺旋溝（１１）的內螺旋溝（３１１），該外螺旋溝（１１）、內螺旋溝（３１１）之間設有複數滾動體（３８），該第二迴流件（３２）係藉由該固定件（３３）之壓制，使其固定於該第二螺帽（３１），並提供該滾動體（３８）循環迴流；該第二外螺帽（３４）係套設於該第二螺帽（３１），且兩螺帽之間係設有複數個滾動體（３７），而該防塵件（３５）係設於該第二螺帽（３１）及第二外螺帽（３４）之間的兩端部以防止異物入侵；
　　該第二防塵裝置（３６），係裝設於該第二螺帽（３１），該第二防塵裝置（３６）係包含一螺旋溝固定件（３６１）及一直溝防塵件（３６２），該螺旋溝固定件（３６１）係容設於該第二螺帽（３１）之兩端，可使用螺絲螺設於該第二螺帽（３１）並凸伸抵制於該螺旋溝固定件（３６１），以限制該螺旋溝固定件（３６１）之位移自由度；該螺旋溝固定件（３６１）設有一穿孔（３６１１）及複數安裝孔（３６１３），該穿孔（３６１１）係具有朝該外螺旋溝（１１）凸伸設置的螺旋凸部（３６１２）及一容置部（３６１４），該螺旋凸部（３６１２）係容設於該外螺旋溝（１１）中，該安裝孔（３６１３）係間隔一角度分布於該螺旋溝固定件（３６１）的外表面並與該容置部（３６１４）相連通；該直溝防塵件（３６２）係容置於該容置部（３６１４）中，該直溝防塵件（３６２）設有一通孔（３６２１）及背對該通孔（３６２１）之滑移面（３６２３），該通孔（３６２１）之內緣面係具有朝該外直溝（１２）凸伸設置的凸塊（３６２２）；該直溝防塵件（３６２）與螺旋溝固定件（３６１）的防塵結構(螺旋凸部及凸塊)係針對外直溝（１２）與外螺旋溝（１１）進行防塵，故於該螺旋溝螺帽組（３）與該長軸（１）相對旋轉或移動時，該直溝防塵件（３６２）與該螺旋溝固定件（３６１）所被拘束的自由度不同，故使該直溝防塵件（３６２）與該螺旋溝固定件（３６１）相對旋轉，如此的設計即可避免異物由外螺旋溝（１１）及外直溝（１２）進入該螺旋溝螺帽組（３），且又可以讓該螺旋溝螺帽組（３）被動力源驅動時不會有運行不順暢的問題產生；
　　承上述，請參閱第六圖，於本實施例為了讓該螺旋溝固定件（３６１）與該直溝防塵件（３６２）之間旋轉更為順暢，故於該安裝孔（３６１３）設有滾動件（３６３），該滾動件（３６３）係由一滾珠（３６３１）及保持件（３６３２）構成，該保持件（３６３２）係保持該滾珠（３６３１）但維持該滾珠（３６３１）的旋轉自由度，而該滾珠（３６３１）係抵觸於該滑移面（３６２３），於本實施例，該滑移面（３６２３）之截面係為一Ｖ字形結構，故可拘束該直溝防塵件（３６２）之軸方向（Ｘ）自由度又可讓其相對該螺旋溝固定件（３６１）轉動。
　　綜所上述，所以本發明之『具有產業之可利用性』應已毋庸置疑，除此之外，在本案實施例所揭露出的特徵技術，於申請之前並未曾見於諸刊物，亦未曾被公開使用，不但具有如上所述功效增進之事實，更具有不可輕忽的附加功效，是故，本發明的『新穎性』以及『進步性』都已符合專利法規，爰依法提出發明專利之申請，祈請惠予審查並早日賜准專利，實感德便。
　　以上所述實施例之揭示係用以說明本發明，並非用以限制本發明，故舉凡數值之變化與等效元件之置換，仍應隸屬本發明之範疇。