TW201912977A - 具備偵測功能之滾珠螺桿結構 - Google Patents

Abstract

一種具備偵測功能之滾珠螺桿結構，包括螺桿軸，具有外螺紋槽；螺帽件，沿著螺桿軸之軸向方向可位移地套設於螺桿軸，且螺帽件具有內螺紋槽，內螺紋槽對應螺桿軸之外螺紋槽設置，使得螺帽件之內螺紋槽與螺桿軸之外螺紋槽之間形成負載通道；滾珠組件，可滾動地設置在負載通道內；以及一迴流蓋板，直接地設置在螺帽件上，該迴流蓋板係裝設有一微控制器及一感測器並可感測到在螺帽件內之螺桿軸的轉動狀態，且迴流蓋板內設置有迴流道，可連通螺帽件，以供滾珠組件迴流穿經。

Description

具備偵測功能之滾珠螺桿結構

本發明係關於一種滾珠螺桿設備，尤其是指一種具備偵測功能之滾珠螺桿結構。

滾珠螺桿為目前具高負載之線性傳動裝置，但若螺桿運轉速度過大，配件(例如：迴流蓋板)容易受到鋼珠衝擊而產生過大振動，造成配件損壞進而導致螺桿卡死，而目前偵測螺桿軸之轉動狀態的方式，都是在原本的滾珠螺桿結構中另外加裝感測器，例如日本專利JPA2008144938、JPA2007225024、以及JPB5722365。 針對前述日本專利JPA2008144938，需額外加裝塊體感測元件，螺帽件的長度因此會被加長，導致影響行程，並需再另外加裝控制器，以對開關進行切換動作；針對前述日本專利JPA2007225024，是在螺帽的一端面或螺帽設有一凹槽，而在凹槽置放感測裝置，而感測裝置是用來量測鋼珠的位移狀態，因此，感測裝置會增加螺帽長度，且用於維持鋼珠位置的磁性機構過於複雜；針對前述日本專利JPB5722365，其感測器與控制器均需外接，導致需改變螺帽的構型或尺寸。

為解決目前技術上的不足，本發明提供一種具備偵測功能之滾珠螺桿結構，其係直接將一微控制器及一感測器裝設在迴流蓋板，且迴流蓋板內直接設置有迴流道以供滾珠組件迴流穿經，並可拆卸地裝設在螺帽件的平坦部，可以不占空間，進而直接感測螺桿軸的轉動狀態，更可將感測到的螺桿狀態之訊號以聲音(如蜂鳴器)、光線(如發光二極體)亮暗或閃爍、或利用訊號輸出單元以無線或有線方式傳輸至接收單元(如電腦、智慧型手機、Pad等裝置)，藉此以達到診斷及量測螺桿軸狀態的功效。 為達上述之目的，本發明提供了一種具備偵測功能之滾珠螺桿結構，包括一螺桿軸，具有一外螺紋槽；一螺帽件，沿著該螺桿軸之軸向方向可位移地套設於該螺桿軸，且該螺帽件具有一內螺紋槽，該內螺紋槽對應該螺桿軸之外螺紋槽設置，使得該螺帽件之該內螺紋槽與該螺桿軸之該外螺紋槽之間形成一負載通道；一滾珠組件，可滾動地設置在該負載通道內；以及一迴流蓋板，可拆卸地設置在該螺帽件上，並可感測到在該螺帽件內之該螺桿軸的一轉動狀態，且該迴流蓋板內設置有一迴流道，可連通該螺帽件，以供該滾珠組件迴流穿經。 在某些實施例中，該迴流蓋板包括一蓋板本體以及二凹槽，該蓋板本體蓋設在該螺帽件上，該二凹槽設置在該蓋板本體面對該螺帽件的一表面，其中一凹槽容置一微控制器，另一凹槽容設一感測器。 在某些實施例中，該螺帽件遠離該迴流蓋板的一端面設置有一第一容置槽，用以供一電池容置，該電池與該迴流蓋板電性連接；該螺帽件遠離該迴流蓋板的一端面更設置有一第二容置槽，用以供一警示單元容置，該警示單元為一蜂鳴器或一發光二極體。 在某些實施例中，該螺帽件面對該蓋板本體的一表面穿設有一連接線導引槽，使該微控制器與該感測器線路分別經過該連接線導引槽再與該電池電性連接。 在某些實施例中，該感測器為一加速規。

使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合圖式簡單說明詳述如後。 請參考第一圖至第五圖，本發明具備偵測功能之滾珠螺桿結構100，包括一螺桿軸1、一螺帽件2、一滾珠組件3、以及一迴流蓋板4。 螺桿軸1具有一外螺紋槽11。 螺帽件2沿著螺桿軸1之軸向方向可位移地套設於螺桿軸1，且螺帽件2具有一內螺紋槽21，內螺紋槽21對應螺桿軸1之外螺紋槽11設置，使得螺帽件2之內螺紋槽21與螺桿軸1之外螺紋槽11之間形成一負載通道T；其中，螺帽件2具有一管體22以及一外凸環23，外凸環23從管體22的其中一端徑向地朝外凸伸環設，內螺紋槽21則設置在管體22的內徑面，而管體22的上部形成有一平坦部221、二螺孔222及二迴流孔223。 滾珠組件3可由多個滾珠所構成，可滾動地設置在負載通道T內。 迴流蓋板4可拆卸地設置在螺帽件2上，並可感測到在螺帽件2內之螺桿軸1的一轉動狀態，且迴流蓋板4內設置有一迴流道47，以供滾珠組件3經由二迴流孔223迴流穿經；意即，迴流蓋板4可包括一蓋板本體40、二穿孔41以及二凹槽42、43，二穿孔41開設於蓋板本體40遠離螺帽件2之平坦部221的一表面，二螺絲9係穿經該二穿孔41並螺鎖於該二螺孔222，以將迴流蓋板4蓋設在螺帽件2之管體22的平坦部221上，二凹槽42、43設置在蓋板本體40面對螺帽件2之平坦部221的一表面，其中一凹槽42容置一微控制器44，另一凹槽43容設一感測器45，而感測器45可為一加速規，但並不以此為限。 另外，螺帽件2之外凸環23設置有一第一容置槽24及第二容置槽25，該第一容置槽24用以供一電池5容置，電池5與設置於迴流蓋板4內的微控制器44及感測器45電性連接；而該第二容置槽25，係用以供一警示單元6容置，警示單元6可為一蜂鳴器或一發光組件，而發光組件可為至少一發光二極體，但並不以此為限。 而微控制器44可透過一訊號輸出單元46(如第五圖所示)，以無線或有線方式將感測到螺桿軸1的訊號輸出至一接收單元，而接收單元可為電腦、智慧型手機、Pad等裝置，亦可將感測到螺桿軸1的訊號直接傳輸到警示單元6。 再者，迴流蓋板4更設置有一連接線導引槽48，該連接線導引槽48係可藉由電線連接該微控制器44與該感測器45，再透過一線路導引槽26與電池5電性連接。值得一提的是，該微控制器44及該感測器45可透過電線連接，以有線方式將外部電源傳送至該微控制器44與該感測器45。 藉由上述的結構，無須在螺帽另外加裝感測元件，而是直接裝設在迴流蓋板4，且迴流蓋板4內直接設置有迴流道47以供滾珠組件3迴流穿經，並可拆卸地裝設在螺帽件2的平坦部221，可以節省空間，進而直接感測螺桿軸1的轉動狀態，更可將感測到的螺桿狀態之訊號傳輸至警示單元6，以聲音(如蜂鳴器)、光線(如發光二極體)亮暗或閃爍、或利用訊號輸出單元46以無線或有線方式傳輸至接收單元(如電腦、智慧型手機、Pad等裝置)，藉此以達到量測螺桿軸轉動狀態的功效。

100‧‧‧具備偵測功能之滾珠螺桿結構

1‧‧‧螺桿軸

11‧‧‧外螺紋槽

2‧‧‧螺帽件

21‧‧‧內螺紋槽

22‧‧‧管體

221‧‧‧平坦部

222‧‧‧螺孔

223‧‧‧迴流孔

23‧‧‧外凸環

24‧‧‧第一容置槽

25‧‧‧第二容置槽

26‧‧‧線路導引槽

3‧‧‧滾珠組件

4‧‧‧迴流蓋板

40‧‧‧蓋板本體

41‧‧‧穿孔

42‧‧‧凹槽

43‧‧‧凹槽

44‧‧‧微控制器

45‧‧‧感測器

46‧‧‧訊號輸出單元

47‧‧‧迴流道

48‧‧‧連接線導引槽

5‧‧‧電池

6‧‧‧警示單元

9‧‧‧螺絲

T‧‧‧負載通道

第一圖為本發明具備偵測功能之滾珠螺桿結構之前側分解示意圖。 第二圖為本發明具備偵測功能之滾珠螺桿結構之後側分解示意圖。 第三圖為第一圖之組合示意圖。 第四圖為本發明具備偵測功能之滾珠螺桿結構之剖視示意圖。 第五圖為本發明具備偵測功能之滾珠螺桿結構之電路方塊示意圖。

Claims (9)

1. 一種具備偵測功能之滾珠螺桿結構，包括： 一螺桿軸，具有一外螺紋槽； 一螺帽件，沿著該螺桿軸之軸向方向可位移地套設於該螺桿軸，且該螺帽件具有一內螺紋槽，該內螺紋槽對應該螺桿軸之外螺紋槽設置，使得該螺帽件之該內螺紋槽與該螺桿軸之該外螺紋槽之間形成一負載通道； 一滾珠組件，可滾動地設置在該負載通道內；以及 一迴流蓋板，可拆卸地設置在該螺帽件上，並設有一微控制器及一感測器，可感測到在該螺帽件內之該螺桿軸的一轉動狀態，且該迴流蓋板內設置有一迴流道，可連通該螺帽件，以供該滾珠組件迴流穿經。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具備偵測功能之滾珠螺桿結構，其中，該迴流蓋板包括一蓋板本體及二凹槽，該二凹槽設置在該蓋板本體面對該螺帽件的一表面，其中一凹槽容置該微控制器，另一凹槽容設該感測器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具備偵測功能之滾珠螺桿結構，其中，該螺帽件設置有一第一容置槽，用以供一電池容置，該電池與該微控制器及該感測器電性連接。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具備偵測功能之滾珠螺桿結構，其中，該螺帽件更設置有一第二容置槽，用以供一警示單元容置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具備偵測功能之滾珠螺桿結構，其中，該警示單元為一蜂鳴器或一發光二極體。
6. 如申請專利範圍第3項所述之具備偵測功能之滾珠螺桿結構，其中，該螺帽件面對該蓋板的一表面穿設有一連接線導引槽，該連接線導引槽係連接該感測器及該微控制器，再與該電池電性連接。
7. 如申請專利範圍第2項所述之具備偵測功能之滾珠螺桿結構，其中，該感測器為一加速規。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具備偵測功能之滾珠螺桿結構，其中，該微控制器可透過一訊號輸出單元，以無線或有線方式將感測到螺桿軸的訊號輸出至一接收單元。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具備偵測功能之滾珠螺桿結構，其中，該微控制器及該感測器可透過電線連接，以有線方式將外部電源傳送至該微控制器與該感測器。