TWI384144B - 具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿 - Google Patents

Description

具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿

本發明係為一種線性傳動裝置，尤指一種螺帽旋轉式滾珠螺桿的預壓結構。

請參閱圖一係為習知具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿90，其包含：一設有通孔供一螺桿穿設之螺帽91，該螺帽91外緣設有兩滾動溝911、912，並供第一軸承套92、預壓片95及第二軸承套93依序套設於外緣，而該第一軸承套92與第二軸承套93設有相對於螺帽91之滾動溝911、912的第一滾動溝921及第二滾動溝931，該第一滾動溝921及滾動溝911與第二滾動溝921及滾動溝912之間分別設有複數個滾動件94，該滾動件94係提供第一軸承套92、第二軸承套93與螺帽91之間的傳動介質，且該第一軸承套92及第二軸承套93分別設有第一法蘭922及第二法蘭932，該第一法蘭922與第二法蘭932上分別設有複數個第一魚眼孔923及第二魚眼孔933，該預壓片95係設置於該第一軸承套92與第二軸承套93之間，並設有相對該第一魚眼孔923及第二魚眼孔933之通孔951，而該第一魚眼孔923、第二魚眼孔933及通孔951係供一螺栓穿設，當該螺栓鎖緊時該第一軸承套92會產生向左的預壓力X，該第二軸承套93會產生向右的預壓力Y，而使滾動件94與第一滾動溝921及滾動溝911之間產生壓力、及滾動件94與第二滾動溝931及滾動溝911之間產生壓力，如此一來，可提升滾珠螺桿於運行時的精度及定位精度，然，此預壓的調整方式仍有以下問題點：

1.因預壓力的大小需藉由研磨預壓片的厚度調整，所以調整過程需重覆拆卸、組裝螺栓(而且螺栓至少為三組以上)，故組裝程序繁雜且費時，相對成本也很高。

2.滾珠螺桿裝設於機台上大部分都需要藉由法蘭與機台固定，故有些使用者會要求法蘭的厚度，但因此習知技術的法蘭是由預壓片、第一法蘭及第二法蘭構成，所以法蘭的厚度較一體式的法蘭的厚度大，如要縮小法蘭厚度勢必要研磨預壓片、第一法蘭及第二法蘭之間接觸的平面，但這樣會使第一魚眼孔及第二魚眼孔的厚度縮小，相對也會使該部位的剛性降低，亦會引響到螺栓鎖固後整體的剛性，故容易造成損壞產生。

基於上述習知技術之問題點，本發明人經過研究改良後，終有確能達成以下發明之目的之發明誕生。

即，本發明首要目的在於，開發一種容易調整的預壓結構供螺帽旋轉式滾珠螺桿使用。

本發明次要目的在於，使螺帽旋轉式之滾珠螺桿的法蘭為一體成形。

為達上述之目的，本發明係為一種具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿，係包含：一螺桿，係為長條狀結構，外緣設有螺旋狀之滾動溝；一螺帽，具有一供該螺桿穿設之通孔，該通孔內緣設有相對該滾動溝之滾動槽，該滾動溝及滾動槽係形成一負荷路徑，且該螺帽外緣設有一外滾動槽及外螺紋，另於軸方向設有貫穿兩端之迴流孔；迴流元件，係裝設於該螺帽上，該迴流元件設有連接該負荷路徑及迴流孔之迴流道，該負荷路徑、迴流孔及迴流道係形成一循環路徑，該循環路徑係設有複數個第二滾動件；一軸承套，其為環狀之結構，於內環面設有第一內滾動槽及第二內滾動槽，該第一內滾動槽係與該外滾動槽形成一路徑供複數個第一滾動件容設，另於外環面設有一法蘭；預壓調整裝置，其為環狀之結構，於外環面設有一外滾動溝，該外滾動溝係與該第二內滾動槽形成一路徑供複數個第一滾動件容設，另於內環面設有一內螺紋，該內螺紋與該外螺紋螺合，使該預壓調整裝置設置於該螺帽上，並以螺旋運動帶動該預壓調整裝置作軸方向位移，當該預壓調整裝置向第一滾動件方向迫緊時，會使第一內滾動槽與外滾動槽及第一滾動件之間、及第二內滾動槽與外滾動溝及第一滾動件之間產生預壓力，如為第一滾動件的反向位移則會使該預壓力變小，以方便使用者調整預壓力大小。

如上述，其中該預壓調整裝置係由一本體及一調整件構成，該外滾動溝係設置於該本體，該內螺紋係設置於該調整件，而該本體係套設於該螺帽外緣並可進行軸方向位移，該調整件係以內螺紋與該外螺紋螺合，並以螺旋運動帶動該調整件作軸方向位移，而該調整件係迫緊該本體，而使該第一內滾動槽與該外滾動槽及該第一滾動件之間、及該第二內滾動槽與該外滾動溝及該第一滾動件之間產生預壓力。

如上述，其中為了增加預壓調整裝置的定位效果係於預壓調整裝置設有徑方向的固定孔，該固定孔係提供一定位件螺設其中，當該預壓力調整至所要的值時，再藉由該定位件螺設於該固定孔，並使該定位件之一端與該外螺紋產生干涉進而產生摩擦力，如此一來就可使預壓調整裝置不易因為運轉時產生鬆動，而使預壓力消失。

為求清楚說明本發明之實施特點，以下說明本發明較習用進步之處及實用方式：本發明係改善習知複雜預壓力的調整製程，係將最費時研磨製程、及拆卸或組裝螺栓的步驟移除，大幅縮短預壓力調整的時程，且本發明的法蘭設為一體成形設置於軸承套，故可應映各種厚度的法蘭需求，以提升螺帽旋轉式滾珠螺桿的通用性。

為了更進一部瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之實施方式說明及圖式，然而此實施方式及圖式僅供說明及參考用，而非用以對本發明做任何限制者。

請參閱圖二至圖五係為本發明第一實施例，本發明係為一種具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿，係包含：一螺桿1，係為長條狀結構，外緣設有螺旋狀之滾動溝11；一螺帽2，具有一供該螺桿1穿設之通孔，該通孔內緣設有相對該滾動溝11之滾動槽21，該滾動溝11及滾動槽21係形成一負荷路徑，且該螺帽2外緣設有一外滾動槽22及外螺紋24，另於軸方向設有貫穿兩端之迴流孔23；迴流元件4，係裝設於該螺帽2上，該迴流元件4設有連接該負荷路徑及迴流孔23之迴流道41，該負荷路徑、迴流孔23及迴流道41係形成一循環路徑，該循環路徑係設有複數個第二滾動件8；一軸承套3，其為環狀之結構，於內環面3B設有第一內滾動槽31及第二內滾動槽32，該第一內滾動槽31係與該外滾動槽22形成一路徑供複數個第一滾動件5容設，另於外環面3A設有一法蘭33；預壓調整裝置6，其為環狀之結構，於外環面61設有一外滾動溝611，該外滾動溝611與該第二內滾動槽32形成一路徑供複數個第一滾動件5容設，另於內環面62設有一內螺紋621，該內螺紋621與該外螺紋24螺合，使該預壓調整裝置6設置於該螺帽2上，並以螺旋運動帶動該預壓調整裝置6作軸方向H位移，當該預壓調整裝置6向第一滾動件5方向迫緊時，會使第一內滾動槽31與外滾動槽22及第一滾動件5之間、及第二內滾動槽32與外滾動溝611及第一滾動件5之間產生預壓力Z；該預壓調整裝置6如為第一滾動件5的反向位移則會使該預壓力Z變小，如此一來，只要旋動該預壓調整裝置6即可調整預壓力Z大小。

再者，為了增加預壓調整裝置6的定位效果係於預壓調整裝置6設有徑方向的固定孔63，該固定孔63係提供一定位件7螺設其中，當該預壓力Z調整至所要的值時，再藉由該定位件7螺設於該固定孔63，並使該定位件7之一端與該外螺紋24產生干涉進而產生摩擦力，如此一來就可使預壓調整裝置6不易因為運轉時產生鬆動，而使預壓力消失。

請參閱圖六至圖八係為本發明之第二實施例，其與第一實施例不同之處在於：該預壓調整裝置6係由一本體6B及一調整件6A構成，該本體6B之外環面61B係設有一外滾動溝611B，該外滾動溝611B與該第二內滾動槽32形成一路徑供複數個第一滾動件5容設，而該本體6B係套設於該螺帽2外緣並可進行軸方向位移，該調整件6A之內環面61A係設有一內螺紋611A，該調整件6A係以該內螺紋611A與該外螺紋24螺合，並以螺旋運動帶動該調整件6A作軸方向H位移，而該調整件6A係迫緊該本體6B，而使第一內滾動槽31與外滾動槽22及第一滾動件5之間、及第二內滾動槽32與外滾動溝611B及第一滾動件5之間產生預壓力Z。

再者，該調整件上設有如第一實施例所述之固定孔62A，，該固定孔62A係提供一定位件7螺設其中，以防止預壓調整裝置6因為運轉時產生鬆動，而使預壓力消失。其餘結構及組態皆與第一實施例相同在此不再多作贅述。

綜所上述，本發明係改善習知複雜預壓力的調整製程，係將最費時研磨製程、及拆卸或組裝螺栓的步驟移除，大幅縮短預壓力調整的時程，且本發明的法蘭設為一體成形設置於軸承套，故可應映各種厚度的法蘭需求，以提升螺帽旋轉式滾珠螺桿的通用性。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。

習知技術

90．．．螺帽旋轉式滾珠螺桿

91．．．螺帽

911、912．．．滾動溝

92．．．第一軸承套

921．．．第一滾動溝

922．．．第一法蘭

923．．．第一魚眼孔

94．．．滾動件

95．．．預壓片

951．．．通孔

93．．．第二軸承套

931．．．第二滾動溝

932．．．第二法蘭

933．．．第二魚眼孔

X、Y．．．預壓力

本發明

1．．．螺桿

11．．．滾動溝

2．．．螺帽

21．．．滾動槽

22．．．外滾動槽

23．．．迴流孔

24．．．外螺紋

3．．．軸承套

3A．．．外環面

3B．．．內環面

31．．．第一內滾動槽

32．．．第二內滾動槽

33．．．法蘭

4．．．迴流元件

41．．．迴流道

5．．．第一滾動件

6．．．預壓調整裝置

61、61B．．．外環面

62、61A．．．內環面

611、611B．．．外滾動溝

621、611A．．．內螺紋

63、62A．．．固定孔

6A．．．調整件

6B．．．本體

7．．．定位件

8．．．第二滾動件

Z．．．預壓力

H．．．軸方向

圖一為習知具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿剖視圖。

圖二為本發明第一實施例具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿分解圖。

圖三為本發明第一實施例具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿組立圖。

圖四為圖三A-A剖視圖。

圖五為圖三B-B剖視圖。

圖六為本發明第二實施例具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿分解圖。

圖七為本發明第二實施例具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿組立圖。

圖八為圖七C-C剖視圖。

1．．．螺桿

11．．．滾動溝

2．．．螺帽

21．．．滾動槽

22．．．外滾動槽

23．．．迴流孔

24．．．外螺紋

3．．．軸承套

3A．．．外環面

3B．．．內環面

31．．．第一內滾動槽

32．．．第二內滾動槽

33．．．法蘭

4．．．迴流元件

41．．．迴流道

5．．．第一滾動件

6．．．預壓調整裝置

611．．．外滾動溝

61．．．外環面

621．．．內螺紋

62．．．內環面

63．．．固定孔

7．．．定位件

Claims (2)

1. 一種具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿，係包含：一螺桿，係為長條狀結構，外緣設有螺旋狀之滾動溝；一螺帽，具有一供該螺桿穿設之通孔，該通孔內緣設有相對該滾動溝之滾動槽，該滾動溝及滾動槽係形成一負荷路徑，且該螺帽外緣設有一外滾動槽及外螺紋；迴流元件，係裝設於該螺帽；一軸承套，其為環狀之結構，於內環面設有第一內滾動槽及第二內滾動槽，該第一內滾動槽係與該外滾動槽形成一路徑供複數個第一滾動件容設；一預壓調整裝置，其為環狀之結構，於外環面設有一外滾動溝，該外滾動溝係與該第二內滾動槽形成一路徑供複數個第一滾動件容設，另於內環面設有一內螺紋，該內螺紋與該外螺紋螺合，使該預壓調整裝置設置於該螺帽上，並以螺旋運動帶動該預壓調整裝置作軸方向位移，使該第一內滾動槽與該外滾動槽及該第一滾動件之間、及該第二內滾動槽與該外滾動溝及該第一滾動件之間產生預壓力；其中，該預壓調整件設有徑方向的固定孔，該固定孔係提供一定位件螺設其中，且該定位件之一端與 該外螺紋產生干涉。
2. 一種具預壓結構之螺帽旋轉式滾珠螺桿，係包含：一螺桿，係為長條狀結構，外緣設有螺旋狀之滾動溝；一螺帽，具有一供該螺桿穿設之通孔，該通孔內緣設有相對該滾動溝之滾動槽，該滾動溝及滾動槽係形成一負荷路徑，且該螺帽外緣設有一外滾動槽及外螺紋；迴流元件，係裝設於該螺帽；一軸承套，其為環狀之結構，於內環面設有第一內滾動槽及第二內滾動槽，該第一內滾動槽係與該外滾動槽形成一路徑供複數個第一滾動件容設；一預壓調整裝置係由一本體及一調整件構成，該本體之外環面係設有一外滾動溝，該外滾動溝係與該第二內滾動槽形成一路徑供複數個第一滾動件容設，而該本體係套設於該螺帽外緣並可進行軸方向位移，該調整件之內環面係設有一內螺紋，該調整件係以該內螺紋與該外螺紋螺合，並以螺旋運動帶動該調整件作軸方向位移，而該調整件係迫緊該本體，使該第一內滾動槽與該外滾動槽及該第一滾動件之間、及該第二內滾動槽與該外滾動溝及該第一滾動件之間產生預壓力； 其中，該調整件設有徑方向的固定孔，該固定孔係提供一定位件螺設其中，且該定位件之一端與該外螺紋產生干涉。