TWI407027B - 具間隔子之傳動元件 - Google Patents

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具間隔子之傳動元件
本發明是關於一種線性傳動元件，特別是一種以間隔子隔開兩相鄰滾動體，以避免兩相鄰兩滾動體間相互碰撞之傳動元件(例如：滾動體螺桿、滾柱螺桿或線性滑軌)。
由於線性傳動元件產品在現代產業的運用範圍愈來愈廣泛，各種線性傳動元件產品已經廣泛地進入人類生活、加工工廠與高科技設備之內，例如：線性滑軌、滾動體螺桿、滾柱螺桿等等；特別是一般大型精密機具之中更安裝有大大小小的不同滾動體螺桿或線性滑軌系統，雖然線性傳動元件技術的發展十分迅速，但消費使用者仍然需要技術不斷的提昇，因此也產生許多仍待開發的問題，特別是在許多需要較穩定、安靜的高精密製造產業機具領域更不斷有研發改進的聲浪，故目前線性傳動元件若干技術盲點極待人士再加研發改善。
目前一般具有間隔子的線性傳動元件(例如：滾動體螺桿、滾柱螺桿或線性滑軌)之滾動軌道(3)中，其滾動體(1)與間隔子(2)的排列如圖一A及圖一B所示，在各滾動體(1)之間配設有間隔子(2)作為消除碰撞磨擦及噪音的元件，而間隔子(2)產品大多被要求小型化、單材質、一體化、單尺寸，但是由於下列原因造成其不實用：由於線性傳動元件在置入大量滾動體(1)時，必須讓滾動體(1)之間所預留的空隙縮到最小，因為這樣才能防止間隔子(2)因為滾動體(1)預留空隙集中時，形成足以讓間隔子(2)橫倒的空間，而使間隔子(2)產生傾倒，而使間隔子(2)與滾動軌道(3)產生干涉，故預防的方法就是將滾動體(1)集中後的間隙縮到最小，才能讓滾動體(1)滾動更加順暢(滾動體不會卡死在系統內)。然而，要使滾動體(1)集中後的間隙縮到最小，目前常用的作法係使用不同厚度的間隔子來調整，但不同厚度的間隔子需要不同儲位來管理，故會增加倉儲管理成本；且於裝配時裝配人員還必須一一分辨各間隔子的尺寸才能進行裝配，且延長裝配時間；且不同尺寸的間隔子必須使用不同模具來製造，且模具長時間使用後，其模具的精度就會產生偏差，使得各間隔子的尺寸與原本設定的尺寸不相同，故不同尺寸的間隔子於製造、倉儲管理及裝配時都相當不方便，相對也增加成本。
故解決前述問題之需求隨著線性傳動元件的開發運用愈來愈普及而逐漸急迫，生產不易系統失效的滾動體螺桿更成為生產廠商在競爭時最重要的銷售賣點，因此，如何開發出更符合使用者需求的線性傳動元件已經成為業界研發時的重點。
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，研發一種可調式間隔子，使滾動體與間隔子之間的間隙縮至最小。
為達上述之目的，本發明係為一種具間隔子之傳動元件，係包含：一長軸，其係為長條狀之構型，其外緣設有滾動溝；一移動模組，其設於該長軸，並能相對該長軸往復運行，該移動模組係設有相對該滾動溝之滾動槽，該滾動溝及滾動槽係構成一負荷路徑，且該移動模具更設有一迴流道，該迴流道係與該負荷路徑銜接，而構成一循環路徑；複數滾動體，其容設於該循環路徑；複數間隔子，其設置於該滾動體之間，用以隔開兩該滾動體，該間隔子具有一本體，該本體係具有兩端面，兩該端面係設有複數個朝該滾動體凸設之柱狀體，各該柱狀體之間彼此具有一間隙，且各該柱狀體具有一保持端面，各該保持端面係構成一保持該滾動體之保持面，且各該柱狀體係具有彈性能承受滾動體的擠壓而變形。
其中，該本體之外形輪廓係為圓形或矩形。
其中，該滾動體係為滾珠。
其中，該滾動體係為滾柱，該滾柱係具有一軸心。
其中，該間隔子之兩側的該滾柱之軸心係呈交錯排列設置。
其中，該間隔子之兩側的該滾柱之軸心係呈平行排列設置。
其中，該保持面之輪廓係相對該滾動體之表面輪廓設置。
為了更進一步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。
請參閱圖二至圖八所示，係為本發明第一實施例，本發明係為一種具間隔子之傳動元件，係包含：一長軸(1)，其係為長條狀之構型，其外緣設有滾動溝(11)；一移動模組(2)，其設於該長軸(1)，並能相對該長軸(1)往復運行，該移動模組(2)係包含一移動體(2A)及一迴流元件(2B)，該移動體(2A)係設有相對該滾動溝(11)之滾動槽(21A)，該滾動溝(11)及滾動槽(21A)係構成一負荷路徑，且該迴流元件(2B)設有一迴流道，該迴流道係與該負荷路徑銜接，而構成一循環路徑；複數滾動體(3)，其容設於該循環路徑，本實施例的滾動體係為一球狀的滾珠；複數間隔子(4)，其設置於該滾動體(3)之間，用以隔開兩該滾動體(3)，該間隔子(4)具有一外形輪廓係為圓形的本體(41)(該本體之外形輪廓圓形為最佳構型，因為滾珠的循環路徑的截面係概呈圓形，故設置為圓形比較不會與循環路徑產生干涉，如果外形輪廓為其它形狀亦可)，該本體(41)係具有兩端面(411)，兩該端面(411)係設有複數個朝該滾動體(3)凸設之柱狀體(42)，各該柱狀體(42)之間彼此具有一間隙(43)，該間隙(43)係提供潤滑油(5)容置其中，使滾動體(3)與該柱狀體(42)接觸時亦能獲得潤滑，且各該柱狀體(42)具有一保持端面(421)，各該保持端面(421)係構成一保持該滾動體(3)之保持面(44)，該保持面(44)之輪廓係相對該滾動體(3)之表面輪廓設置；且各該柱狀體(42)係具有彈性能承受滾動體(3)的擠壓而變形。於傳動元件裝配時，藉由該柱狀體(42)能變形的功效，而吸收滾動體(3)與間隔子(4)之間所產生的間隙，使容置於循環路徑中的滾動體(3)與間隔子(4)之間的間隙縮小至小於滾動體(3)直徑的一半或者無間隙，故本發明的間隔子(4)之柱狀體(42)的設計只需單一尺寸即可改善習知的問題，使間隔子(4)只需一只模具即可製造，相對的製造成本也大幅降低，且也裝配傳動元件時也更為方便且快速。另外，本實施例係藉由滾珠螺桿來說明，但該間隔子亦可使用於線性滑軌的循環路徑，而因為線性滑軌的滾動體及間隔子的配置與裝配與滾珠螺桿相同，故在此不再多作贅述。
請參閱圖九至圖十二所示，係為本發明第二實施例，本實施例與第一實施例不同在於：該滾動體(3)係為一滾柱，該滾柱外型係為一圓柱體，其具有一軸心(31)；該間隔子(4)的本體(41)之外形輪廓為矩形是最佳構型，因為滾動體(3)為滾柱，其循環路徑的截面係概呈矩形或菱形，故設置為矩形比較不會與循環路徑產生干涉，如果外形輪廓為其它形狀亦可；而該滾動體(3)位於與該間隔子(4)兩側該滾動體(3)之軸心係呈交錯排列(如圖十所示)或平行排列(如圖十二所示)設置。
綜所上述，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)
1．．．滾動體
2．．．間隔子
3．．．滾動軌道
(本發明)
1．．．長軸
11．．．滾動溝
2．．．移動模組
2A．．．移動體
21A．．．滾動槽
2B．．．迴流元件
3．．．滾動體
31．．．軸心
4．．．間隔子
41．．．本體
411．．．端面
42．．．柱狀體
421．．．保持端面
43．．．間隙
44．．．保持面
5．．．潤滑油
圖一A係為習知技術滾動體與間隔子裝設於傳動元件之滾動軌道之態樣。
圖一B係為習知技術間隔子傾倒之狀態圖。
圖二係為本發明具間隔子之傳動元件立體剖視圖。
圖三係為本發明滾珠之間隔子立體圖。
圖四係為本發明滾珠之間隔子剖視圖。
圖五係為本發明滾珠之間隔子端視圖。
圖六係為本發明滾珠之間隔子剖視圖，並顯示潤滑油容置情形，及保持面之態樣。
圖七係為本發明間隔子與滾動體配合示意圖，並強調滾動體擠壓間隔子，使間隔子之柱狀體變形。
圖八係為圖七之半剖視圖。
圖九係為本發明滾柱之間隔子立體圖。
圖十係為本發明滾柱與間隔子配合示意圖，並強調兩滾柱之軸心係為交錯排列。
圖十一係為本發明滾柱之間隔子立體圖。
圖十二係為本發明滾柱與間隔子配合示意圖，並強調兩滾柱之軸心係為平行排列。
4．．．間隔子
41．．．本體
411．．．端面
42．．．柱狀體
43．．．間隙

Claims (8)

  1. 一種具間隔子之傳動元件，係包含：一長軸，其係為長條狀之構型，其外緣設有滾動溝；一移動模組，其設於該長軸，並能相對該長軸往復運行，該移動模組係設有相對該滾動溝之滾動槽，該滾動溝及滾動槽係構成一負荷路徑，且該移動模組更設有一迴流道，該迴流道係與該負荷路徑銜接，而構成一循環路徑；複數滾動體，其容設於該循環路徑；複數間隔子，其設置於該滾動體之間，用以隔開兩該滾動體，該間隔子具有一本體，該本體係具有兩端面，兩該端面係設有複數個朝該滾動體凸設之柱狀體，各該柱狀體之間彼此具有一間隙，且各該柱狀體具有一保持端面，各該保持端面係構成一保持該滾動體之保持面，且各該柱狀體係具有彈性能承受滾動體的擠壓而變形。
  2. 如請求項1所述之具間隔子之傳動元件，其中，該本體之外形輪廓係為圓形或矩形。
  3. 如請求項1所述之具間隔子之傳動元件，其中，該滾動體係為滾珠。
  4. 如請求項1所述之具間隔子之傳動元件，其中，該滾動體係為滾柱，該滾柱係具有一軸心。
  5. 如請求項4所述之具間隔子之傳動元件，其中，該間隔子之兩側的該滾柱之軸心係呈交錯排列設置。
  6. 如請求項4所述之具間隔子之傳動元件，其中，該間隔子之兩側的該滾柱之軸心係呈平行排列設置。
  7. 如請求項3或4所述之具間隔子之傳動元件，其中，該保持面之輪廓係相對該滾動體之表面輪廓設置。
  8. 如請求項1所述之具間隔子之傳動元件，其中，該間隙係提供潤滑油容置。
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US20030061893A1 (en) * 1998-06-02 2003-04-03 Nsk Ltd. Ball screw device and linear motion device
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