1311618 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 4=::於一種内循環式滚珠螺桿裝置，特別是指 降㈣=Γ加滾動元件數量之_^ 迴流2减㈣财料移的穩定度與順暢度之 【先前技術】 •按’滚珠螺桿的開發已久’其具有極佳的運動性與精 因此被廣泛的運用於各種需要精密移動的機具上， 如精細加工或精密量測等，而滾珠螺桿的構成係於一外周 緣具外螺紋之螺桿軸上螺設有一具對應内螺紋之螺帽，且 螺帽與螺桿軸之内、外螺紋道間置設有複數可自由滚動之 滾動元件’讓螺帽可螺合於螺桿軸上、且利用滾動元件產 生做直線往覆運動，而為了形成封閉的循環路徑讓滾動元 #件可於職_環滾動，目前料有多種列的迴流型 式’而本發明所探討者係其中之内循環式滾珠螺桿，如圖 一所示係習用⑽環式滾珠螺桿之螺帽⑽，該螺帽⑽ '内緣形成有-道内螺紋⑴），且於螺帽⑽外壁設有一貫 穿至内部之迴流蓋（15)，該迴流蓋（15)内面形成有—道迴 流通道⑽’使滾動元件可由一螺紋溝迴流至相鄰的螺紋 溝内； 前述習用的迴流設計，必需在螺帽上加工一貫穿的安 5 1311618 裝孔，因此在導程較低的情況下，於製作時常會發生破牙 的現象，產生不良品，而增加製作成本，為了解決這一問 題，有人開發了美國專利US5,388,475案，如圖二所示， 内緣具有内螺紋（21)之螺帽（20)係螺合於具對應外螺紋 (31)之螺桿軸（30)上，且兩者間設有複數滾動元件（35) 讓螺帽（20)可藉由滾動元件（35)的滾動相對螺桿軸（30) 做直線往覆運動，而其在迴流設計上，係於螺帽（20)内緣 • 形成一道容置槽（22)，容置槽（22)内安裝有一個迴流片 (25)，該迴流片（25)上形成有複數迴流通道（26)，以消除 以往迴流蓋因導程過小所產生的破牙問題； 然而如圖三所示，迴流片（25)的設計仍有其極限，為 了避免因相鄰迴流通道（26)距離太近，而導致相鄰壁厚過 薄，通常會拉大各迴流通道（26)間的距離達兩個導程，如 此當欲增加滾動元件（35)的數量，以提升其滑移的穩定度 • 與順暢度時，會造成迴流片（25)長度增加，使螺帽（20) 的整體長度變長，惟如此不論係螺帽（20)或迴流片（25) 的研磨加工長度均變長，不僅增加製作時間，且也會提高 製造加工的難度，無形間即增加其不良品的產生，而提高 其製成本。 換言之，如能縮短迴流片的長度，同時增加滾動元件 的數量，則不僅可降低其生產成本’且能提升滚珠螺桿的 6 1311618 效能，如此將能提高產品的競爭力，進—步增進其經濟效 益。 緣是，本發明人乃藉由多年從事相關產業 造經驗，針對上述現有内循環式滾珠螺桿所面臨之迴= 題深入探討，經過長期努六夕饥办t 心、抓問 菸Ψ 研九與發展，終於成功的開 啦出一種可縮短長度的内描夢 右h 丁雜P 滾珠螺桿裝置，能克服現 有者加難度馬與製作成本無法降低等問題。 [發明内容】 本發明之目的即在於蔣彳丑 罢朴 W、—種内循環式滾珠螺桿穿 置’曰措以縮短螺帽長度，且同時可增加滚動元件之數; 以知:升滾珠螺桿之效能。 本發明之次-目的係在於提供—種縮轉作長 内循環式滾珠螺桿裝置， 降低生產成本。 H心間與難度，而能 本發明之另-目的係在於提供—種螺帽内緣 二個軸向延伸之嵌槽的内猶環式滚珠螺桿裝置。 蟬二:=_在於提供-種螺桿軸外螺紋與 —内螺紋利用各迴流片之迴流通路形 、 環路徑的迴流結構。 70件猶 本發^再-目的輕於提供—種 通路與螺帽内螺紋相連接 “之螺旋 且與相鄰迴流片之迴流通路形 7 1311618. 成一封閉之滾動元件循環路徑的内循環式滾珠螺桿裝置。 可達成上述發明目的之内循環式滾珠螺桿裴置/包括 有： 一螺桿軸，其外緣形成有一道外螺紋； 一螺帽，其内周面形成有一道對應前述外螺紋之内螺 紋’該螺帽並可螺合於前螺桿軸上，且螺帽内緣形成有至 少二道軸向延伸之嵌槽，嵌槽深度可將螺帽内螺紋切 _ 段； σ刀 複數滾動元件，其係設置於該螺桿軸之外螺紋與螺帽 之内螺紋間，以供自由滾動； 至少二迴流片，其係可對應嵌設於螺帽之各嵌槽 内，且各迴流片表面具有一個以上之迴流通路，供導 引滾動元件於前述螺帽相鄰内螺紋間循環，再者各迴 流片表面形成一個以上對應前述螺帽内螺紋之螺旋 •通路。 【實施方式】 ， 請參閱圖四，本發明所提供之内循環式滚珠螺桿裝 '置，主要包括有：一螺桿軸（5)、一螺帽（6)及複數迴流片 (7)(8)(9)所組成，且螺帽（6)利用複數滾動元件（65)與螺 桿軸（5)相互做直線往覆運動； 至於本發明特徵之詳細構成，則請進一步參照圖四、 8 1311618 圖五及圖六所示者 紋（51); 該螺桿軸⑸之外緣形成有—道外螺 而螺帽⑻内周面形成有一道對應前述螺桿轴⑸ 外螺紋（51)之内螺紋⑽，且螺帽⑻内緣形成有至 少二道軸向延伸之嵌槽，本發明係以三道為主要實施 例，其被分別定義為第-後槽⑽1二截槽⑽及 第=嵌槽（64)，且第一喪槽（62)、第二嵌槽（63)及第 •三礙槽（64)的深度可將螺帽⑻内螺纹（61)切割成數 段，再經由前述複數滾動元件（35)設置於該螺桿軸（5) 之外螺紋（51)與螺帽（6)之内螺紋（61)間，以供滾動 元件（3 5)自由滾動； 又複數迴流片係嵌掣於前述螺帽（6)軸向延伸之嵌槽 内，本發明以三個迴流片為主要實施例，其被分別定義為 第一迴流片（7)、第二迴流片（8)及第三迴流片，且第 • 一迴流片（7)、第二迴流片（8)與第三迴流片（9)分別嵌設 於螺帽（6)之第一嵌槽（62)、第二嵌槽（63)與第三嵌槽（64) 内’再者各迴流片（7 )(8 )(9 )表面具有一個以上的迴流通 路（71)(81)( 91)(本發明之圖示係以一迴流通路型態表 示），且迴流通路（71)(81)(91)之型態係由螺帽（6)任一内 螺紋（61)延伸連通至螺帽（6)隔鄰之内螺紋（61 )，也就是 說該迴流通路（71 )(81)(91)二端亦連通螺帽（6)二相鄰之 9 1311618 内螺紋（61)，其迴流通路（71)(81)(91)亦跨越螺桿軸（5) 其外螺紋（51)之牙峰’而提供滚動元件（35)自由滚動至各 迴流片（7)(8)(9)之迴流通路（71)(81)(91)時，該滾動元 件（35)會跨過一個導程。 各迴流片（7)(8)(9)之迴流通路（71)(81)(91)，亦供 導引滾動元件（65)於前述螺帽（6)之内螺紋（61)於其相鄰 螺紋溝間循環，再者各迴流片（7)(8)(9)表面形成一個以 # 上對應前述螺帽（6)内螺紋（61)延伸而出之螺旋通路，本 發明以各迴流片（7)(8)(9)具兩個螺旋通路為主要實施 例，其被分別定義為第一螺旋通路（72)(82)(92)與第二螺 旋通路（73)(83)(93) ’且第一螺旋通路（72)(82)(92)與第 一螺旋通路（73)(83)(93)平行排列於各迴流片（7)(8)(g) 上，邊螺紋通路二端均能與螺帽（6)内螺紋（61)相連接， 並與相鄰迴流片（7)(8)(9)之迴流通路（71)(81)(91)形成 ® —封閉之循環路徑； 藉此，組構成一可縮短長度、且增加滾動元件數量的 . 内循環式滾珠螺桿裝置者。 ' 經由上述的結構設計，本發明於實際運用時，係如圖 六至圖十所示，第—迴流片⑺之迴流通路⑻位於最左 側’而第-、二螺旋通路⑽⑽則往右依序排列。至於 第二迴流片（8)之迴流通路（81)位於中央，第一、二螺旋 1311618, 通路（82)(83)則分佈於兩側。再者第三迴流片（9)之迴流 通路（91)位於最右侧，而第一、二螺旋通路（92)(93)則往 左依序排列。並將第一迴流片（7)、第二迴流片（8)與第三 迴流片（9)分別嵌設於螺帽（6)之第一嵌槽（62)、第二嵌槽 (63)與第三嵌槽（64)内，且令第一迴流片（7)迴流通道 (71)與第二迴流片（8)之第一螺旋通路（82)和第三迴流片 (9)之第二螺旋通路（93)，且配合螺帽（6)之内螺紋（61) • 相連接，而形成一封閉之滾動元件（65)循環路徑。第二迴 流片（8)迴流通道（81)則對應與第一迴流片（7)之第一螺 旋通路和第三迴流片（9)之第一螺旋通路（92)，並配合螺 帽（6)之内螺紋（61)相連接，而形成另一封閉之滾動元件 (65)循環路徑。至於第三迴流片（9)迴流通道（91)另與第 二迴流片（8)之第二螺旋通路（83)和第一迴流片（7)之第 二螺旋通路（73)，同時配合螺帽（6)之内螺紋（61)相連 • 接，而形成再一封閉之滾動元件（65)循環路徑。藉此增加 滾動元件（65)的封閉循環通路數量，如此即可在相同的螺 帽長度下，增加更多的滾動元件（6 5 )，除可增進滾珠螺桿 的效能外，由於其可降低迴流片的長度，故能減少其研磨 加工的長度，進而縮短製作時間，而能降低製作成本。 藉此，透過前述技術手段的展現，可讓本發明獲得下 列具體的效益與功效增進： 11 1311618 1、本發明之迴流結構具有兩個以上的迴流片組成一 /盾裒L路，且迴Μ通道不致產生破壁的問題，因此可降低 迴流片的長度，而能減少其研磨加工的長度’進而縮短製 作時間，且減少不良品的產生，而能降低製作成本。 2、本發明之迴流結構具有兩個以上的迴流片，且各 2流片均具有迴流通路，增加滚動元件的封_環通路數 置’如此即可在相同的螺帽長度下，增加更多的滾動元 件’而能提升其滾騎移时穩度與·度，以增進滾珠 螺桿的效能。 上列詳細說明係針對本發明之—可行實施例之具體 說明，惟該實_並非用以限制本發明之專利範圍，絲 脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於 本案之專利範圍中。 、 。綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較 習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步 性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請責局核 准本件發明專财請案，㈣發明，至感德便。 12 I3】1618 【圖式簡單說明j 圖一為習用内循環式滾珠螺桿之螺 以說明其構成。 帽剖面示意圖 用 圖二為習用美國專利US5, 388, 475案之分解示意圖。 圖三為圖二習用迴流片之俯視平面示意圖。 圖四係本發明滾珠螺桿之立體分解示意圖，用於說明 本發明各組件之態樣及其相對關係。
圖五係本發明滚珠螺桿之立體外觀示意圖。 圖六係本發明之螺帽局部立體剖開示意圖。 圖七係本發明之第一迴流片立體外觀示意圖。 圖係本么明之第二迴流片立體外觀示意圖。 .圖九係本發明之第三迴流片立體外觀示意圖。 圖十係本么明之另一螺帽局部立體剖開示意圖。
13 1311618 【主要元件符號說明】 OT—1560125601—_ 11 11 11 1X 2 2 OA^ 2 2 3 3 .—1234571—123812391—123 6 6 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 螺帽 内螺紋 迴流蓋 迴流通道 螺帽 内螺紋 容置槽 迴流片 迴流通道 螺桿軸 外螺紋 滾動元件 螺桿軸 外螺紋 螺帽 内螺紋 第一欲槽 第二嵌槽 第三彼槽 滾動元件 第一迴流片 迴流通路 第一螺旋通路 第二螺旋通路 第二迴流片 迴流通路 第一螺旋通路 第二螺旋通路 第三迴流片 迴流通路 第一螺旋通路 第二螺旋通路