TW201600765A - 隧道式滾珠螺桿 - Google Patents
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Abstract
一種隧道式滾珠螺桿,包含有一螺帽、一螺桿軸,以及一迴流元件,螺帽具有一內螺紋槽,螺桿軸穿設於螺帽內且具有一外溝槽,螺桿軸之外螺紋槽具有一嵌槽及一弳向連通嵌槽之第一迴流槽,迴流元件設於螺桿軸之嵌槽內且具有一滾動槽及一第二迴流槽,滾動槽與外溝槽銜接形成一外螺紋槽,而外螺紋槽與內螺紋槽之間形成螺旋通道,第二迴流槽與第一迴流槽之間形成一銜接螺旋通道之迴流通道,藉此,多數滾珠能沿著螺旋通道及迴流通道而達到循環運行的效果。
Description
本發明與滾珠螺桿有關,尤指一種可提升耐用度及循環穩定性之隧道式滾珠螺桿。
就滾珠螺桿的先前技術來說,例如日本第2010-090953號專利案是在螺桿之表面建構循環槽,使滾珠能藉由循環槽在螺桿之外螺紋槽內作循環移動,但是此一循環槽僅跨越單螺距,所以在低導程且導程與珠徑接近時,容易因為牙峰的厚度過薄而增加與滾珠之間發生碰撞損壞的風險。另外如中華民國第M473136號專利案也是採用讓循環槽跨越單螺距的類似設計,所以除了具有與上述專利案同樣的缺失之外,若改用跳牙的設計則會產生空間配置上的問題。再如日本第2005-201347號專利案是在螺桿之表面藉由段差設計來對滾珠提供導引效果,但是整體而言具有加工困難及循環穩定性差的問題。
本發明之主要目的在於提供一種隧道式滾珠螺桿,其能提升耐用度、可靠度及循環穩定性。
為了達成前述目的,本發明之隧道式滾珠螺桿包含有一螺帽,具有一內螺紋槽;一螺桿軸,可轉動地穿設於該螺帽,該螺桿軸之外表面對應該內螺紋槽具有複數外溝
槽、一第一迴流槽及一嵌槽;各該外溝槽依螺桿軸之軸向順序排列定義最前者為一前外溝槽,最後者為一後外溝槽;該第一迴流槽之兩端連接該前外溝槽之第一端及該後外溝槽之第二端;該嵌槽實質沿該第一迴流槽設置,且連通該前外溝槽之第二端及該後外溝槽之第一端及其餘外溝槽之兩端;一迴流元件,設於該螺桿軸之嵌槽內,該迴流元件之外表面對應該內螺紋槽具有數滾動槽,該滾動槽的數目為該外溝槽的個數減一,各該滾動槽對應於該螺帽之內螺紋槽,而分別依序銜接外溝槽之第二端及其後相鄰外溝槽之第一端,該滾動槽及該外溝槽銜接形成一外螺紋槽,該外螺紋槽及該內螺紋槽之間的空間形成一螺旋通道;該迴流元件之內表面具有一第二迴流槽,該第二迴流槽對應該螺桿軸之第一迴流槽而與該螺桿軸之第一迴流槽之間形成一迴流通道,該迴流通道分別銜接該螺旋通道;以及多數滾珠,可滾動地設於該迴流通道或螺旋通道內。其中該外溝槽的個數可以設計為3;或設計為大於3,以使該外螺紋槽之長度加長而增加設置該滾珠之個數。
藉此,本創作之隧道式滾珠螺桿將該迴流元件設置於該螺桿軸之外表面,使該螺帽、該螺桿軸及該迴流元件之間形成一封閉路徑讓該些滾珠達到迴流效果,如此就無需跳牙設計而能大幅縮減該螺帽的外徑,並且能夠避免在迴流時產生碰撞,以提升耐用度、可靠度及循環穩定性。
10‧‧‧隧道式滾珠螺桿
12‧‧‧螺旋通道
16‧‧‧迴流通道
20‧‧‧螺帽
22‧‧‧內螺紋槽
30‧‧‧螺桿軸
32‧‧‧外溝槽
321‧‧‧前外溝槽
321A‧‧‧前外溝槽第一端
321B‧‧‧前外溝槽第二端
322‧‧‧中外溝槽
322A‧‧‧中外溝槽第一端
322B‧‧‧中外溝槽第二端
323‧‧‧後外溝槽
323A‧‧‧後外溝槽第一端
323B‧‧‧後外溝槽第二端
34‧‧‧嵌槽
36‧‧‧第一迴流槽
38‧‧‧第一承靠面
40‧‧‧迴流元件
42‧‧‧滾動槽
44‧‧‧第二迴流槽
46‧‧‧第二承靠面
50‧‧‧滾珠
52‧‧‧外螺紋槽
第1圖為本發明之第一實施例之立體圖。
第2圖為本發明之第一實施例之立體分解圖。
第3圖為本發明之第一實施例之螺桿軸俯視圖。
第4圖為本發明之第一實施例之迴流元件的立體圖。
第5圖為本發明之第一實施例之迴流元件在另一視角的立體圖。
第6圖為本發明之第一實施例之螺桿軸、迴流元件和滾珠組合圖。
第7圖為本發明之第一實施例之縱向剖視圖,主要顯示迴流通道與螺旋通道。
第8圖為本發明之第一實施例之橫向剖視圖,主要顯示螺桿軸之第一迴流槽與迴流元件之第二迴流槽之間的關係。
第9圖為本發明之第二實施例之縱向剖視圖。
請參閱第1~8圖,本發明之隧道式滾珠螺桿10之第一實施例包含有一螺帽20、一螺桿軸30、一迴流元件40,以及多數滾珠50。
螺帽20具有一內螺紋槽22。
螺桿軸可轉動地30穿設於螺帽20內且在外表面對應該內螺紋槽22具有複數外溝槽32,如第2~6圖所示,外溝槽32依螺桿軸之軸向順序排列區分為一前外溝槽321、一中外溝槽322和一後外溝槽323。螺桿軸30之外溝槽32開設有一嵌槽34與一弳向連通嵌槽34之第一迴流槽36,嵌槽34沿著螺桿軸30之軸向呈曲線狀延伸且跨過外溝槽32之多數
個螺距,第一迴流槽36之斷面形狀呈半圓形,第一迴流槽36之兩端分別連接前外溝槽321之第一端321A及後溝槽323之第二端323B,而且,第一迴流槽36之兩相對側分別具有一第一承靠面38。須說明的是,嵌槽34實質沿著第一迴流槽36設置,且連通前外溝槽321之第二端321B及中外溝槽322之兩端322A、322B,和後外溝槽323之第一端323A。
請再參閱第2~8圖,迴流元件40之外表面具有對應內螺紋槽22之滾動槽42,滾動槽42數目為中外溝槽322的數目加一(即外溝槽的總個數減一),分別與前外溝槽321之第二端321B、中外溝槽322之第一端322A,及中外輪槽322之第二端322B和後外溝槽323之第二端323B銜接。滾動槽42與外溝槽32銜接形成一外螺紋槽52,外螺紋槽52與螺帽20之內螺紋槽22之間的空間形成一螺旋通道12。
還須說明的是,迴流元件40之內表面具有一第二迴流槽44,第二迴流槽44之斷面形狀呈半圓形,而且,第二迴流槽44之兩相對側邊分別具有一第二承靠面46。在組裝時,迴流元件40嵌設於螺桿軸30之嵌槽34內,使迴流元件40之第二承靠面46貼抵於螺桿軸30之第一承靠面38而完成組裝,在組裝完成之後,迴流元件40之第二迴流槽44對應螺桿軸30之第一迴流槽36而與螺桿軸30之第一迴流槽36之間形成一迴流通道16,迴流通道16分別銜接螺旋通道12。
各滾珠50設於螺旋通道12或迴流通道16內,使得各滾珠50在螺桿軸30轉動的過程中能在螺旋通道12或迴流通道16內循環運行。其中,本發明之第一實施例之外溝
槽的個數為3。
請再參閱第9圖為本發明之第二實施例之縱向剖視圖,本發明之外溝槽的個數可設計為大於3,圖中包含一前外溝槽321及一後外溝槽323及兩中外溝槽322,總共具4外溝槽(321,322,323)以使該外螺紋槽52之長度加長而增加可容置之滾珠50之個數,並因而可以使本發明能承受較大的負荷。
由上述結構可知,本創作之隧道式滾珠螺桿10將迴流元件40嵌設於螺桿軸30之外表面且與螺桿軸30之間形成類似隧道的迴流通道16,同時再配合螺帽20與螺桿軸30之間所形成之螺旋通道12而讓該些滾珠50達到迴流效果,如此與習用各專利案相比之下,本創作之隧道式滾珠螺桿10無需跳牙設計而能大幅縮減螺帽20的外徑,並且能夠避免滾珠50在迴流時與其他元件產生碰撞,以提升整體結構的耐用度、可靠度及循環穩定性。
10‧‧‧隧道式滾珠螺桿
20‧‧‧螺帽
22‧‧‧內螺紋槽
30‧‧‧螺桿軸
32‧‧‧外螺紋槽
321‧‧‧前外溝槽
321A‧‧‧前外溝槽第一端
322‧‧‧中外溝槽
323‧‧‧後外溝槽
34‧‧‧嵌槽
36‧‧‧第一迴流槽
38‧‧‧第一承靠面
40‧‧‧迴流元件
42‧‧‧滾動槽
50‧‧‧滾珠
Claims (6)
- 一種隧道式滾珠螺桿,包含有:一螺帽,具有一內螺紋槽;一螺桿軸,可轉動地穿設於該螺帽,該螺桿軸之外表面對應該內螺紋槽具有複數外溝槽、一第一迴流槽及一嵌槽;各該外溝槽依螺桿軸之軸向順序排列定義最前者為一前外溝槽,最後者為一後外溝槽;該第一迴流槽之兩端連接該前外溝槽之第一端及該後外溝槽之第二端;該嵌槽實質沿該第一迴流槽設置,且連通該前外溝槽之第二端及該後外溝槽之第一端及其餘外溝槽之兩端;一迴流元件,設於該螺桿軸之嵌槽內,該迴流元件之外表面對應該內螺紋槽具有數滾動槽,該滾動槽的數目為該外溝槽的個數減一,各該滾動槽對應於該螺帽之內螺紋槽,而分別依序銜接外溝槽之第二端及其後相鄰外溝槽之第一端,該滾動槽及該外溝槽銜接形成一外螺紋槽,該外螺紋槽及該內螺紋槽之間的空間形成一螺旋通道;該迴流元件之內表面具有一第二迴流槽,該第二迴流槽對應該螺桿軸之第一迴流槽而與該螺桿軸之第一迴流槽之間形成一迴流通道,該迴流通道分別銜接該螺旋通道;以及多數滾珠,可滾動地設於該迴流通道或螺旋通道內。
- 如請求項1所述之隧道式滾珠螺桿,其中該螺桿軸之嵌槽沿著該螺桿軸之軸向呈曲線狀延伸且跨越該外螺紋槽之至少兩個螺距。
- 如請求項1所述之隧道式滾珠螺桿,其中該螺桿軸之第一迴流槽的兩相對側邊分別設有一第一承靠面,該迴流元件之第二迴流槽的兩相對側邊分別設有一第二承靠面,該第一、第二承靠面之間相互抵接。
- 如請求項1所述之隧道式滾珠螺桿,其中該螺桿軸之第一迴流槽的斷面形狀為半圓形,該迴流元件之第二迴流槽的斷面形狀為半圓形。
- 如請求項1所述之隧道式滾珠螺桿,其中該外溝槽的個數為3。
- 如請求項1所述之隧道式滾珠螺桿,其中該外溝槽的個數大於3,以使該外螺紋槽之長度加長而用以增加設置該滾珠之個數。
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