TWI417472B - Outside Circulation Ball Screws - Google Patents

Description

外循環式滾珠螺桿

本發明係為一種外循環式滾珠螺桿，尤指一種能降低滾珠螺桿的循環元件因滾動體撞擊所產生的噪音，並延長循環元件使用壽命。

按，由於精密進給系統的不斷研發改進，線性傳動技術及其產品已經成為許多精密機其中最重要的部份，各式各樣的線性機構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：其中滾珠螺桿技術的發展十分迅速，但因此也產生許多仍待開發的問題，而相關產業也都在積極研發可以有效改善滾珠螺桿的各種創作，特別是在許多需要較穩定、安靜的高精密製造產業機具之上(例如：晶圓加工設備、CNC設備等等)，故目前精密滾珠螺桿仍存在若干技術盲點極待人士再加研發改善。

然，目前業界積極改善滾珠螺桿之重點，在於滾珠螺桿的循環元件的設計或固定方式，以延長循環元件的使用壽命及降低滾珠螺桿運行的噪音，而循環元件為滾珠螺桿的必要元件，係能讓滾珠螺桿中的滾動體無限循環，相對也讓滾珠螺桿能無限運行，而循環元件的固定方式係以螺絲穿設於循環元件後，螺絲再 與滾珠螺桿之螺帽進行鎖固，以將該循環元件固定；而任何形式的循環元件，提供該滾動體迴流軌道中皆具有一彎曲道，故滾動體運行至該彎曲道時，就會與循環元件之彎曲道產生碰撞，當該螺絲的鎖固位置無經過精確的計算，就會造成循環元件產生震動，相對噪音就會不斷產生，且如果震動不斷產生，也會使得該螺絲鬆動及循環元件縮短使用壽命等問題產生，故針對此習知技術一直無法突破的問題，實有加以研究精進之必要。

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，研發出最佳的循環元件的鎖固位置，以防止循環元件因滾動體撞擊而產生震動。

為達上述之目的，本發明係為一種外循環式滾珠螺桿，係包含：複數滾動體；一長軸，其為長條狀之結構，該長軸於外緣面設有螺旋狀之滾動溝；一螺帽，其具有一供該長軸穿設之穿孔，該穿孔之內緣面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，該滾動體係容設於該負荷路徑，另該螺帽之外緣面設有一安裝平面，該安裝平面具有至少兩個安裝孔及至少兩螺絲孔，該安裝孔係與該穿孔連通，且該安裝孔係具有一外緣輪廓，該螺絲孔之中心係位於該安裝平面的一預定範圍，該預定範圍介於該外緣輪廓與該外緣輪廓朝外偏移1至2倍該滾動體直徑距離之間；至少一循環元件，其外型概呈ㄇ字型，ㄇ字型之兩端定義為腳部，連接兩該腳部定義為連接部，該腳部係分別插設於該安裝孔，該連接部係貼設於該安裝平面，且該連接部係設有至少兩相對該螺絲孔的通孔；至少兩螺絲，其穿設於該通孔後，係與該螺絲孔螺合鎖固，以將該循環元件固定於該螺帽。

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。

以下茲配合圖式列舉一較佳實施例，用以對本發明之組成構件及功效作進一步說明，其中各圖式之簡要說明如下：圖一係為本發明外循環式滾珠螺桿系統圖。

圖二係為本發明外循環式滾珠螺桿組合圖。

圖三係為本發明外循環式滾珠螺桿移除循環元件之俯視圖。

請參閱圖一至圖三所示，為本發明一較佳實施例，本發明係為一種外循環式滾珠螺桿，係包含：複數滾動體4；一長軸1，其為長條狀之結構，該長軸1於外緣面設有螺旋狀之滾動溝11；一螺帽2，其具有一供該長軸1穿設之穿孔22，該穿孔22之內緣面係設有相對該滾動溝11之滾動槽221，該滾動溝11及滾動槽221係構成一負荷路徑，該滾動體4係容設於該負荷路徑，另該螺帽2之外緣面20設有一安裝平面21，該安裝平面21具有至少兩個安裝孔211及至少兩螺絲孔212，該安裝孔211係與該穿孔22連通，且該安裝孔211係具有一外緣輪廓2111，該螺絲孔212之中心係位於該安裝平面21的一預定範圍X中，該預定範圍X介於該外緣輪廓2111與該外緣輪廓2111朝外偏移1至2倍該滾動體4直徑距離P之間；至少一循環元件3，其外型概呈ㄇ字型，ㄇ字型之兩端定義為腳部，連接兩該腳部定義為連接部，該腳部係分別插設於該安裝孔211，該連接部係貼設於 該安裝平面21，且該連接部係設有至少兩相對該螺絲孔212的通孔33，該循環元件3係具有一與該負荷路徑銜接之迴流道，該迴流道係貫穿兩該腳部及該連接部，且該迴流道與該負荷路徑構成一無限循環軌道，以提供該滾動體循環；本實施例中，該循環元件主要由上循環體31及下循環體32組成，該上循環體31及下循環體32係以上下堆疊的組合方式組合，且該上循環體31及下循環體32之間分別具有一結合面，於兩該結合面分別設有一半迴流道，當該上循環體31及下循環體32組合時，兩該半迴流道係構成該迴流道，以提供該滾動體循環用。

至少兩螺絲G，其區分為螺紋部與施力部，該螺紋部穿設於該通孔33後，使用者施以該施力部一扭力，使該螺紋部係與該螺絲孔212螺合鎖固，以將該循環元件3固定於該螺帽2；另外，為了使該滾珠螺桿運行更為順暢，可於該螺帽2之兩端分別裝設一防塵元件5，該防塵元件5係設有一供該長軸1穿設之穿置孔51，該穿置孔51之內緣面係設有朝該滾動溝11凸伸之唇部511，該唇部511係可與該滾動溝11接觸或不接觸，如為接觸則防止異物入侵該螺帽2之穿孔22的效果較佳，但可能會使滾珠螺桿運行較為不順暢，如為不接觸則反之。

本發明係藉由軟體分析與計算而得知，藉由調整該螺帽2上的螺絲孔212位置，能降低該循環元件3因為滾動體4衝擊所產生的震動值及應力值，且經過實際的噪音及震動測試，確實能降低運行中的該循環元件3之震動值及應力值，相對也降低噪音的產生且延長該循環元件3使用壽命，而最佳該螺絲孔212的預定範圍X係介於該外緣輪廓2111與該外緣輪廓2111朝外偏移1倍該滾動體4直徑距離P之間。如此設計確實能改善習知技術所產生的問題。

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。

1‧‧‧長軸

11‧‧‧滾動溝

2‧‧‧螺帽

20‧‧‧外緣面

21‧‧‧安裝平面

211‧‧‧安裝孔

2111‧‧‧外緣輪廓

212‧‧‧螺絲孔

22‧‧‧穿孔

221‧‧‧滾動槽

3‧‧‧循環元件

31‧‧‧上循環體

32‧‧‧下循環體

33‧‧‧通孔

4‧‧‧滾動體

5‧‧‧防塵元件

51‧‧‧穿置孔

511‧‧‧唇部

D‧‧‧滾動體之直徑

P‧‧‧偏移距離

X‧‧‧預定範圍

G‧‧‧螺絲

圖一係為本發明外循環式滾珠螺桿系統圖。

圖二係為本發明外循環式滾珠螺桿組合圖。

圖三係為本發明外循環式滾珠螺桿移除循環元件 之俯視圖。

1‧‧‧長軸

11‧‧‧滾動溝

2‧‧‧螺帽

21‧‧‧安裝平面

211‧‧‧安裝孔

2111‧‧‧外緣輪廓

221‧‧‧滾動槽

4‧‧‧滾動體

D‧‧‧滾動體之直徑

P‧‧‧偏移距離

X‧‧‧預定範圍

Claims (2)

1. 一種外循環式滾珠螺桿，係包含：複數滾動體；一長軸，其為長條狀之結構，該長軸於外緣面設有螺旋狀之滾動溝；一螺帽，其具有一供該長軸穿設之穿孔，該穿孔之內緣面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，該滾動體係容設於該負荷路徑，另該螺帽之外緣面設有一安裝平面，該安裝平面具有至少兩個安裝孔及至少兩螺絲孔，該安裝孔係與該穿孔連通，且該安裝孔係具有一外緣輪廓，該螺絲孔之中心係位於該安裝平面的一預定範圍，該預定範圍介於該外緣輪廓與該外緣輪廓朝外偏移1至2倍該滾動體直徑的距離之間；至少一循環元件，其外型概呈ㄇ字型，ㄇ字型之兩端定義為腳部，連接兩該腳部定義為連接部，該腳部係分別插設於該安裝孔，該連接部係貼設於該安裝平面，且該連接部係設有至少兩相對該螺絲孔的通孔；至少兩螺絲，其穿設於該通孔後，係與該螺絲孔螺合鎖固，以將該循環元件固定於該螺帽。
2. 如請求項1所述之外循環式滾珠螺桿，其中最佳 預定範圍介於該外緣輪廓與該外緣輪廓朝外偏移1倍該滾動體直徑的距離之間。