TW201719056A

TW201719056A - 螺桿裝置

Info

Publication number: TW201719056A
Application number: TW105131598A
Authority: TW
Inventors: 西出哲弘; 芳野雅彥; 篠原聰明
Original assignee: Ｔｈｋ股份有限公司
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2017-06-01
Also published as: TWI654388B; JP2017067232A; US10612633B2; CN108138924A; US20180195591A1; CN108138924B; DE112016004504B4; JP6408448B2; WO2017057306A1; DE112016004504T5

Abstract

本發明提供一種可刪減零件件數，且組裝容易之具備密封環之螺桿裝置。本發明之螺桿裝置具備有：螺桿軸(1)；螺帽(2)，其具有供螺桿軸(1)貫通之貫通孔，經由滾動體而螺合於螺桿軸(1)；密封環(13a、13b)，其具有配合螺桿軸(1)之軸直角剖面形狀之孔，用以防止灰塵侵入螺帽(2)之內部、及/或防止螺帽(2)內部之潤滑劑洩漏；及蓋(4)，其為了可將密封環(13a、13b)定位於圓周方向上而具有嵌合於密封環(13a、13b)之凹部(22)的突起(23)，並且為了可將密封環(13a、13b)定位於軸方向上而具有與密封環(13a、13b)相接之階差(33-2)，且被安裝於螺帽(2)。

Description

螺桿裝置

本發明係關於一種螺桿裝置，其具備有防止灰塵侵入螺帽之內部、及/或防止上述螺帽內部之潤滑劑洩漏的密封環。

螺桿裝置具備有：螺桿軸；及螺帽，其具有供螺桿軸貫通之貫通孔，並經由滾動體而螺合於螺桿軸。若使螺桿軸旋轉，螺帽便朝螺桿軸之軸方向移動。藉由使滾動體介存於螺桿軸與螺帽之間，可消除該等之間的背隙(Backlash)，而且，可獲得螺桿軸及螺帽輕盈的動作。

然而，若灰塵侵入螺帽之內部，滾動體圓滑的滾動運動便會受到妨礙。因此，於螺帽安裝有防止異物侵入螺帽之內部之密封環。密封環具有對應於螺桿軸之軸直角剖面形狀之孔，以使其內周接觸於螺桿軸，而防止異物侵入螺帽之內部。由於需要將密封環內周之凸部嵌合於螺桿軸之螺旋狀的螺桿溝，因此需要在密封環已相對於螺帽定位在圓周方向上之狀態下，將密封環安裝於螺帽。

作為習知之具備有密封環之螺桿裝置，專利文獻1揭示一種螺桿裝置，其構成為：於密封環及蓋設置穿通孔，將緊固構件朝向螺桿軸之軸方向穿通該等之穿通孔，將緊固構件固接於螺帽之端面，並將密封環夾在蓋與螺帽之間。為了將密封環正確地相對於螺帽而定位在圓周方向上，於專利文獻1所記載之螺桿裝置中，將緊固構件穿通於圓筒形之套筒，並使套筒無間隙地嵌合於密封環之穿通孔。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2008-69794號公報

然而，於專利文獻1所記載之螺桿裝置中，由於為了將密封環定位而需要套筒，因此零件件數較多，而存在有難以進行螺桿裝置之安裝之課題。

因此，本發明之目的，在於提供一種可刪減零件件數，且組裝容易之具備密封環之螺桿裝置。

為了解決上述課題，本發明一態樣係一種螺桿裝置，其具備有：螺桿軸；螺帽，其具有供上述螺桿軸貫通之貫通孔，並經由滾動體而螺合於上述螺桿軸；密封環，其具有對應於上述螺桿軸之軸直角剖面形狀之孔，用以防止灰塵侵入上述螺帽之內部、及/或防止上述螺帽內部之潤滑劑洩漏；以及蓋，其為了可將上述密封環定位於圓周方向上而具有嵌合於上述密封環之凹部的突起或嵌合於上述密封環之突起的凹部，並且為了可將上述密封環定位於軸方向上而具有與上述密封環相接之階差，且被安裝於上述螺帽。

根據本發明一態樣，若在將密封環相對於蓋定位在圓周方向及軸方向上之狀態下將蓋安裝於螺帽，便可將密封環相對於螺帽進行定位。因為密封環之定位不需要套筒，所以可減少零件件數，螺桿裝置之組裝亦變得容易。

1‧‧‧螺桿軸

1a‧‧‧滾動體滾走溝

2‧‧‧螺帽

2a‧‧‧螺帽本體

2b‧‧‧軸環

3‧‧‧凸緣

4‧‧‧蓋

4a‧‧‧側壁

4b‧‧‧端部壁

5‧‧‧蓋用固定螺釘(朝向螺桿軸之半徑方向之緊固構件)

6‧‧‧O形環(樹脂製之環)

7‧‧‧推拔

8‧‧‧倒角

9‧‧‧平坦部

10‧‧‧母螺孔

11‧‧‧潤滑劑塗佈裝置

12‧‧‧半體

12a‧‧‧殼

12b‧‧‧蓋

13a、13b‧‧‧密封環

14‧‧‧刮板

14a‧‧‧刮板之孔

15‧‧‧潤滑劑保持體

16a、16b‧‧‧塗佈體

17‧‧‧鐵板部

18‧‧‧密封部

18a‧‧‧密封環之孔

18b‧‧‧延長部

19‧‧‧溝

20‧‧‧彈簧

21‧‧‧密封環用固定螺釘(朝向螺桿軸之軸方向之緊固構件)

22‧‧‧缺口(凹部)

23‧‧‧突起

24‧‧‧通孔

26‧‧‧端面

27‧‧‧突起

28‧‧‧溝

30‧‧‧通孔

31‧‧‧固定螺釘

32‧‧‧母螺孔

33-1‧‧‧第一階差

33-2‧‧‧第二階差(階差)

33-3‧‧‧第三階差

33a‧‧‧大徑階差部

33b‧‧‧小徑階差部

35‧‧‧母螺孔

36‧‧‧通孔

37‧‧‧螺帽之側面

圖1係關於本發明一實施形態之螺桿裝置之外觀立體圖。

圖2係以剖面來表示蓋內部之附屬品之本實施形態之螺桿裝置之立體圖。

圖3係本實施形態之螺桿裝置之分解立體圖。

圖4係以剖面來表示附屬品之本實施形態之螺桿裝置之分解立體圖。

圖5係本實施形態之螺桿裝置之軸環之詳細圖(圖5(a)為前視圖，圖5(b)為圖5(a)之A-A剖面圖)。

圖6係本實施形態之螺桿裝置之蓋之詳細圖(圖6(a)為圖6(b)之A-A剖面圖，圖6(b)為後視圖)。

以下，一邊參照所附圖式，一邊對本發明一實施形態之螺桿裝置進行詳細地說明。然而，本發明之螺桿裝置可以各種形態具體化，而不限定於本說明書所記載之實施形態。本實施形態係為了藉由說明書之充分揭示而使本發明技術領域中具有通常知識者能充分理解本發明之範圍所提供者。

圖1係顯示本實施形態之螺桿裝置之外觀立體圖，圖2係顯示以剖面來表示蓋4內部之附屬品之螺桿裝置之立體圖。

螺桿裝置具備有：螺桿軸1；及螺帽2，其經由滾動體而螺合於螺桿軸1。螺桿軸1係圓柱形，且於其外周面具有螺旋狀之滾動體滾走溝1a。螺帽2具有供螺桿軸1貫通之貫通孔且呈大致圓筒形。螺帽2於其內周面具有與螺桿軸1之滾動體滾走溝1a對向之螺旋狀的滾動體滾走溝。於螺桿軸1之滾動體滾走溝1a與螺帽2之滾動體滾走溝之間，可滾動運動地介存有由球體所構成之滾動體。於螺帽2之軸方向之端部，設置有用以將螺帽2安裝於對象零件之凸緣3。

於螺帽2設置有使滾動體循環之循環零件。循環零件例如由被設置於螺帽2軸方向之端面之端件、或被設置於螺帽2側面之返回管等所構成。由於循環零件為周知者，因此省略詳細之說明。

於螺帽2軸方向之兩端部，安裝有一對蓋4。由於一對蓋之構成相同，因此以下僅對圖1中近前側之蓋的構成進行說明。蓋4係藉由朝向半徑方向之作為緊固構件的複數個固定螺釘5，被固接於螺帽2之側面。如圖2所示，螺帽2具有：螺帽本體2a，其具有螺旋狀之滾動體滾走溝；及軸環2b，其係固定於螺帽本體2a，構成螺帽2之側面37。蓋4具有：大致圓筒形之側壁4a；及大致圓環狀之端部壁4b，其係設置於側壁4a軸方向之端部。蓋4之側壁4a嵌合於構成螺帽2之側面37之軸環2b。蓋4係藉由複數個固定螺釘5，被固接於軸環2b。於蓋4與軸環2b之間，介存有作為防止灰塵侵入該等之間之樹脂製之環的O形環6。於蓋4之側壁4a之外周面，朝向端部壁4b外徑逐漸縮窄地形成推拔7。於側壁4a之外周面與端部壁4b之外表面之連接部分，實施有剖面呈圓弧狀之倒角8。

複數個固定螺釘5(參照圖1)，係於螺帽2之圓周方向上隔開均等間隔(例如120度)而配置。再者，於圖1中雖僅顯示一個固定螺釘5，但實際上存在有三個固定螺釘。於蓋4之側壁4a之外周面，在與固定螺釘5對應之位置設置有大致四角形之平坦部9。於平坦部9設置有固定螺釘5之穿通孔。於軸環2b設置有供固定螺釘5螺合之母螺孔10(參照圖3)。蓋4及軸環2b之構成於後敘述。再者，在本實施形態中，雖將固定螺釘5於圓周方向上隔開均等間隔地配置而使蓋4穩固地固定於螺帽2，但並不限定於此，固定螺釘5亦可不均等地配置。

圖3係顯示螺桿裝置之分解立體圖，圖4係顯示以剖面來表示附屬品之螺桿裝置之分解立體圖。於蓋4之內部，自螺帽2側起依序收容有潤滑劑塗佈裝置11、2個密封環13a、13b、刮板14。

潤滑劑塗佈裝置11將潤滑油或滑脂(Grease)等之潤滑劑塗佈於螺桿軸1。潤滑劑塗佈裝置11係環形，且由二分為C字形之2個半體12所構成。半體12具備有：具有開口部之剖面U字形之殼12a；及蓋12b，其閉塞殼12a之開口部。如圖4所示，於殼12a收容有保持潤滑劑之毯(felt)等之潤滑劑保持體15。於殼12a之內周，例如於圓周方向上隔開90度之間隔而突出有毯等複數個塗佈體16a、16b。塗佈體16a、16b之基端與潤滑劑保持體15相接，而塗佈體16a、16b之前端與螺桿軸1相接。潤滑劑係自潤滑劑保持體15被供給至塗佈體16a、16b。潤滑劑係自塗佈體16a、16b被塗佈於螺桿軸1。如圖3所示，潤滑劑塗佈裝置11係夾在密封環13a與螺帽2之軸環2b之間。藉由固定螺釘5將蓋4固定於螺帽2 之軸環2b，藉此使潤滑劑塗佈裝置11被固定於螺帽2。相對於螺帽2之軸環2b、密封環13a、13b及蓋4，潤滑劑塗佈裝置11於圓周方向上並未被定位。潤滑劑塗佈裝置11具有自動地調整(自動調心)至螺桿軸1之滾動體滾走溝1a之性質。因此，導程不同之螺桿軸1，亦可採用相同構造之潤滑劑塗佈裝置11。

如圖4所示，密封環13a具備有環形之鐵板部17及與鐵板部17為一體之環形的密封部18。密封環13a主要具有防止螺帽2內部之潤滑劑洩漏之功能。密封部18係彈性體，其剖面呈朝向螺桿部1變尖之大致三角形。密封部18之孔18a係以密封部18之內周與螺桿軸1相接之方式，呈對應於螺桿軸1之軸直角剖面形狀之形狀。由於在螺桿軸1設置有滾動體滾走溝1a，因此螺桿軸1之軸直角剖面形狀為變形的圓。密封部18之孔18a亦為變形的圓。於密封部18之外周，設置有沿圓周方向上延伸之溝19。於溝19配置有使密封部18對螺桿軸1附加勢能之環形的彈簧20。於密封部18，為了提高與鐵板部17之結合力而設置有鍔狀之延長部18b。

密封環13a係藉由作為朝向軸方向之緊固構件之複數個固定螺釘21，而自蓋4內側被固接於蓋4之端部壁4b。於密封環13a之鐵板部17之外周緣，設置有作為相對於蓋4而將密封環13a定位於圓周方向上之凹部的複數個缺口22。複數個缺口22係於圓周方向上隔開均等間隔(例如隔開120度之間隔)而設置。若缺口22嵌入設置在蓋4之突起23(參照圖6)，密封環13a便無法相對於蓋4在圓周方向上移動。亦可使用孔來代替作為凹部之缺口22。再者，在本實施形態中，雖將缺口22於圓周方向上隔開均等間隔而配置於鐵板部17，但並不限定於此，缺口22亦可不均等地配置，且缺口22既可為複數個亦可為單數個。若不均等地配置缺口22，或將缺口22設為單數個，便可無歧異地決定密封環13a之圓周方向上之位置。

於鐵板部17，供固定螺釘21通過之通孔24係與缺口22錯開相位地被設置。通孔24係於圓周方向上隔開均等間隔(例如隔開120度之間隔)而設置有複數個。再者，在本實施形態中，雖將通孔24於圓周方向上隔開均等間隔而配置於鐵板部17，但並不限定於此，通孔24亦可不均等地配置。

密封環13b之構成係與密封環13a相同。密封環13b與密封環13a係以使鐵板部17彼此相互地接觸之方式背對背地排列。密封環13b主要具有防止異物侵入螺帽2之內部的功能。

刮板14係由圓環狀之金屬製薄板所構成。刮板14具有供螺桿軸1貫通之孔14a，且與螺桿軸1不接觸。刮板14之外徑小於密封環13b之外徑。刮板14防止附著於螺桿軸1之濺射物(sputter)等之較大異物侵入螺帽2之內部。於刮板14並未設置供固定螺釘21通過之通孔。刮板14係夾在密封環13b與蓋4之端部壁4b之間。藉由固定螺釘21將密封環13a、13b固定於蓋4，可藉此使刮板14被固定於蓋4。

圖5顯示軸環2b之詳細圖。軸環2b呈大致短圓筒形，且為鐵等之金屬製。於軸環2b之潤滑劑塗佈裝置11側的端面，設置有環形之突起27。潤滑劑塗佈裝置11係嵌合於突起27之內側(參照圖4)。於軸環2b之外周面，設置有沿圓周方向延伸之溝28。於該溝28嵌合有O形環6(參照圖4)。於軸環2b之外周面，在圓周方向上隔開均等間隔(例如隔開120度之間隔)地設置有供固定螺釘5螺合之母螺孔10。於軸環2b之潤滑劑塗佈裝置11側的端面26，設置有由朝軸方向貫通軸環2b之柱坑孔所構成之通孔30。通孔30係於圓周方向上隔開均等間隔(例如隔開90度之間隔)地設置有複數個。於螺帽本體2a之端面，在與通孔30對應之位置設置有供固定螺釘31螺合之母螺孔32(參照圖4)。軸環2b係藉由固定螺釘31被固接於螺帽本體2a。再者，在本實施形態中，雖將母螺孔10、通孔30於圓周方向上隔開均等間隔地配置於軸環2b，但並不限定於此，母螺孔10、通孔30亦可不均等地配置。

圖6顯示蓋4之詳細圖。如前所述，蓋4具有：大致圓筒形之側壁4a；及大致圓環狀之端部壁4b，其係設置於側壁4a之軸方向之端部。於蓋4之側壁4a之內周面，主要設置有三個階差33-1、33-2、33-3。於蓋4之螺帽2側之第一階差33-1收容有軸環2b，且軸環2b與第一階差33-1相接(參照圖2)。於蓋4之第二階差33-2收容有兩個密封環13a、13b與潤滑劑塗佈裝置11，且密封環13b與第二階差33-2相接(參照圖2)。第二階差33-2具有：大徑階差部33a，其與密封環13b之鐵板部17相接；及小徑階差部33b，其與密封環13b之密封部18相接。於蓋4之第三階差33-3收容有刮板14，且刮板14與第三階差33-3相接(參照圖2)。

於蓋4之第二階差33-2，設置有嵌合於密封環13a、13b之缺口22之突起23。藉由將突起23嵌合於密封環13a、13b之缺口22，可相對於蓋4將密封環13a、13b定位於圓周方向上。又，藉由將密封環13a、13b抵接於蓋4之第二階差33-2，可相對於蓋4將密封環13a、13b定位於軸方向上。如此，在相對於蓋4 將密封環13a、13b定位於圓周方向及軸方向上的狀態下，密封環13a、13b被固定於蓋4。於蓋4之第二階差33-2，在圓周方向上隔開均等間隔(例如隔開120度之間隔)地設置有複數個供固定螺釘21(參照圖4)螺合之母螺孔35。密封環13a、13b係藉由固定螺釘21而被固定於蓋4之端部壁4b。如圖2所示，刮板14係夾在密封環13b與蓋4之第三階差33-3之間。藉由將密封環13a、13b固定於蓋4，刮板14被固定於蓋4。再者，在本實施形態中，雖於圓周方向上隔開均等間隔地將母螺孔35配置於蓋4，但並不限定於此，母螺孔35亦可不均等地配置。

如圖6所示，於蓋4之側壁4a，在圓周方向上隔開均等間隔(例如隔開120度之間隔)地設置有複數個通孔36。通孔36係朝半徑方向貫通蓋4之側壁4a。使固定螺釘5(參照圖3)通過通孔36而將固定螺釘5螺合於軸環2b之母螺孔10，藉此使蓋4被安裝於軸環2b。於蓋4預先固定有密封環13a、13b。藉由將蓋4安裝於軸環2b，潤滑劑塗佈裝置11被夾住而固定於密封環13a、13b與軸環2b之間。再者，在本實施形態中，雖於圓周方向上隔開均等間隔地配置通孔36，但並不限定於此，通孔36亦可不均等地配置。

根據本實施形態之螺桿裝置，可發揮以下之功效。

若在將密封環13a、13b相對於蓋4定位於圓周方向及軸方向上之狀態下，將蓋4安裝於螺帽2，便可相對於螺帽2將密封環13a、13b進行定位。由於密封環13a、13b之定位不需要套筒，因此可減少零件件數，螺桿裝置之組裝亦變得容易。

由於藉由朝向螺桿軸1之半徑方向之固定螺釘5將蓋 4固接於螺帽2之側面37，因此不需要用以將蓋4固接於螺帽2之朝向螺桿軸1之軸方向的固定螺釘，固定螺釘之頭部不會自蓋4朝軸方向突出。因此，可提升螺桿裝置之美觀，亦可使螺帽2之軸方向上的衝程變大。

由於藉由朝向螺桿軸1之軸方向之固定螺釘21將密封環13a、13b固定於蓋4之端部壁4b，因此易於將密封環13a、13b固定於蓋4。

由於將刮板14夾在密封環13a、13b與蓋4之間，因此易於將刮板14固定於蓋4。

由於將潤滑劑塗佈裝置11夾在密封環13a、13b與螺帽2之間，因此易於將潤滑劑塗佈裝置11固定於螺帽2。又，由於在潤滑劑塗佈裝置11未設置供固定螺釘通過之通孔，因此可增加潤滑劑之貯存量。

由於在螺帽2之側面37與蓋4之側壁4a之間介存有O形環6，因此可防止灰塵侵入該等之間。

由於由具有滾動體滾走溝之螺帽本體2a、及被安裝於螺帽本體2a之軸環2b構成螺帽2，因此易於將蓋4固定於螺帽2。又，亦可將蓋4安裝於，在螺帽本體2a之軸方向之端部作為循環零件而設置有端件之螺桿裝置。

再者，本發明定不限定於上述實施形態，在不變更本發明主旨之範圍內可進行各種變更。例如，上述實施形態之蓋、密封環、刮板、潤滑劑塗佈裝置、軸環之構成為一例，可在不變更本發明主旨之範圍內設為其他之構成。

在上述實施形態中，雖為了將密封環相對於蓋而定位於圓周方向上而於蓋設置突起，並於密封環設置可嵌合於突起之凹部，但亦可於密封環設置突起，並於蓋設置可嵌合於突起之凹部。

在上述實施形態中，雖將軸環與螺帽本體設為分開之物體，而將軸環固定於螺帽本體，但亦可將軸環與螺帽本體設為一體。

在上述實施形態中，雖未將潤滑劑塗佈裝置相對於軸環定位於圓周方向上，但亦可藉由於軸環及潤滑劑塗佈裝置設置之凹凸，而將潤滑劑塗佈裝置相對於軸環定位於圓周方向上。

本說明書係基於2015年10月1日提出申請之日本專利特願2015-195843。其內容已全部包含於本說明書中。