TWI444543B - Internal recirculating ball screw - Google Patents

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Description

內循環式滾珠螺桿
本發明係與滾珠螺桿有關，特別是指一種內循環式滾珠螺桿。
按，滾珠螺桿主要可分為外循環式和內循環式滾珠螺桿。外循環式滾珠螺桿係運用在螺帽上設置導流元件而引流滾動元件產生循環，一般而言，外循環式滾珠螺桿適合運用在導程長和螺帽大的條件下使用。而對於內循環式滾珠螺桿而言，其係在螺帽內加設迴流元件，讓滾動元件在螺帽內部產生循環，相對上述外循環式滾珠螺桿而言較適合在導程短和螺帽小的條件下使用。
一般的內循環式滾珠螺桿所使用的迴流元件，其迴流道通常呈直線排列，如第一圖和第二圖所示。惟，上述迴流元件1具有直線排列迴流道2的方式會產生以下問題，如第一圖所示，迴流元件1之迴流道2直線排列時，遭遇較小導程的滾珠螺桿，需作跨牙設計來避免各迴流道2之間的壁厚過薄，導致迴流元件被壞失效。然而，此舉將產生螺帽過長和無效牙變多的不良後果。另外，如第二圖所揭露的迴流元件3，其提供滾動元件跨越牙峰的迴流道4的相臨間距過小，且各迴流道4間的壁厚也薄，導致迴流元件3容易損壞。
本發明之主要目的在於提供一種內循環式滾珠螺桿，其減少迴流元件作跨牙的設計，且迴流道之間的壁厚均勻，增強內循環式滾珠螺桿的耐用度。
緣是，為了達成前述目的，依據本發明所提供之一種內循環式滾珠螺桿，包含有：一螺桿，係具有一第一螺紋槽；一螺帽，係套設於該螺桿，該螺帽內面具有配合該第一螺紋槽之一第二螺紋槽以及一容置槽，該容置槽具有一第一側和一第二側，該第二螺紋槽與該容置槽相交且在該第一側形成一第一斷口和一第三斷口，以及在該第二側形成一第二斷口和一第四斷口；一迴流元件，係設於該容置槽，該迴流元件具有一第一迴流道和一第二迴流道，該第一迴流道依序區分出一第一前段、一第一彎曲段和一第一後段，該第一前段連通該第一斷口，該第一彎曲段係分別連通該第一前段和該第一後段，該第一後段連通該第二斷口；該第二迴流道依序區分出一第二前段、一第二彎曲段和一第二後段，該第二前段係連通該第三斷口，該第二彎曲段係分別連通該第二前段和該第二後段，該第二後段連通該第四斷口；該第一彎曲段和該第二彎曲段係沿著該螺桿分佈，彼此以該螺桿為軸於徑向相夾一預定夾角；以及複數滾動元件，係運行於該第一螺紋槽、該第二螺紋槽、該第一迴流道和該第二迴流道之間。
藉由本發明能夠減少迴流元件作跨牙的設計，且迴流道之間的壁厚均勻，增強內循環式滾珠螺桿的耐用度。
為了詳細說明本發明之技術特點所在，茲舉以下之較佳實施例並配合圖式說明如後，其中：如第三圖~第九圖所示，本發明第一較佳實施例所提供之一種內循環式滾珠螺桿，主要包含有：一螺桿11、一螺帽12、一迴流元件13和複數滾動元件14。
該螺桿11，係具有一第一螺紋槽111及一軸心112。
該螺帽12，係套設於該螺桿11，該螺帽12內面具有配合該第一螺紋槽111之一第二螺紋槽121以及一容置槽122，該容置槽122具有一第一側127和一第二側128，該第二螺紋槽121與該容置槽122相交且在該第一側127形成一第一斷口123和一第三斷口125，以及在該第二側形成一第二斷口124和一第四斷口126。
該迴流元件13，係設於該容置槽122，該迴流元件13具有一第一迴流道131和一第二迴流道132，該第一迴流道131依序區分出一第一前段133、一第一彎曲段134和一第一後段135，該第一前段133連通該第一斷口123，該第一彎曲段134係分別連通該第一前段133和該第一後段135，該第一後段135連通該第二斷口124。該第二迴流道132依序區分出一第二前段136、一第二彎曲段137和一第二後段138，該第二前段136係連通該第三斷口125，該第二彎曲段137係分別連通該第二前段136和該第二後段138，該第二後段138連通該第四斷口126。該第一彎曲段134和該第二彎曲段137係沿著該螺桿11分佈，彼此於該 軸心112之徑向相夾一預定夾角α。
為清楚的介紹該第一彎曲段134和該第二彎曲段137的分佈情況，請參閱第八圖和第九圖所示。一第一連線113，係分別連接該第一彎曲段134之中點及該軸心112。一第二連線114，係分別連接該第二彎曲段137之中點及該軸心112。使用者順著該螺桿11之軸心112並朝向該迴流元件13觀察，即可見到該第一連線113與該第二連線114相夾該預定夾角α，也清楚顯示該第一彎曲段134和該第二彎曲段137，彼此於軸心112徑向相夾該預定夾角α。此外，在本較佳實施例中，該第一彎曲段134與該第二彎曲段137於該軸心徑向所夾的該預定夾角α為銳角。
各該滾動元件14，係運行於該第一螺紋槽111、該第二螺紋槽121、該第一迴流道131和該第二迴流道132之間。
須說明的是，為方便該迴流元件13設置在該容置槽122中，本較佳實施例係讓該容置槽122係連通該螺帽12一端，但是，如第九圖~第十圖所示，也可以讓該容置槽122貫穿該螺帽12。如此讓使用者可以由外部將該迴流元件13沿著該容置槽122設置在該螺帽12中。
接下來，如第十一圖~第十三圖所示，介紹本發明第二較佳實施例，其與第一較佳實施例不同處在於：該第一前段133和該第二前段136的長度相等，如此讓該迴流元件13的側邊隨著該第一彎曲段134和該第二彎曲段137的分佈變化。如此一來，該迴流元件13的總面積將會較前實施 例中減少，而且因為該迴流元件13的材質剛性較該螺帽12來的低，無法如該螺帽12般的承受荷重，故該迴流元件13佔據該螺帽12內面的面積減少，係讓該螺帽12內面的無效面積(無法荷重的面積)減少，增強本發明之內循環式滾珠螺桿的耐用度。除此之外，本較佳實施例中，該迴流元件13之第一後段135和第二後段138的長度也相等。該迴流元件13，係呈長形，其斜對角之厚度相等而且相鄰角之厚度則不相等。而且，該迴流元件13之側邊與該螺桿11之軸心彼此歪斜配置。
由上述較佳實施例可知，本發明所提供之內循環式滾珠螺桿具有以下功效：
1.減少迴流元件作跨牙的設計：本發明中所提供之迴流元件13，其中該第一彎曲段134和該第二彎曲段137係以該螺桿11為軸，彼此相隔該預定夾角α設置。如此一來，該第一迴流道131和該第二迴流道132之間的壁厚可以保持，避免如於先前技術中，各迴流道沿著直線排列造成各迴流道間壁厚過薄，讓迴流元件需採用跨牙設計的情況。
2.增強內循環式滾珠螺桿的耐用度：本發明中所提供之迴流元件13，該第一迴流道131和該第二迴流道132之間的壁厚均勻，避免如先前技術中因各迴流道之間的壁厚過薄，導致迴流元件被壞失效，故可增強內循環式滾珠螺桿的耐用度。
1‧‧‧迴流元件
2‧‧‧迴流道
3‧‧‧迴流元件
4‧‧‧迴流道
11‧‧‧螺桿
111‧‧‧第一螺紋槽
112‧‧‧軸心
113‧‧‧第一連線
114‧‧‧第二連線
12‧‧‧螺帽
121‧‧‧第二螺紋槽
122‧‧‧容置槽
123‧‧‧第一斷口
124‧‧‧第二斷口
125‧‧‧第三斷口
126‧‧‧第四斷口
127‧‧‧第一側
128‧‧‧第二側
13‧‧‧迴流元件
131‧‧‧第一迴流道
132‧‧‧第二迴流道
133‧‧‧第一前段
134‧‧‧第一彎曲段
135‧‧‧第一後段
136‧‧‧第二前段
137‧‧‧第二彎曲段
138‧‧‧第二後段
14‧‧‧滾動元件
α‧‧‧預定夾角
第一圖係習用之迴流元件示意圖；第二圖係習用之迴流元件示意圖；第三圖係本發明第一較佳實施例之分解圖；第四圖係本發明第一較佳實施例之螺帽剖面示意圖；第五圖係本發明第一較佳實施例之迴流元件立體圖；第六圖係本發明第一較佳實施例之迴流元件前視圖；第七圖係本發明第一較佳實施例之組合剖面示意圖；第八圖係本發明第一較佳實施例之迴流元件立體圖，顯示第一迴流道和第二迴流道彼此相隔預定夾角；第九圖係本發明第一較佳實施例之迴流元件側視圖，顯示第一迴流道和第二迴流道彼此相隔預定夾角；第十圖係本發明第一較佳實施例之螺帽剖面示意圖；第十一圖係本發明第一較佳實施例之組合剖面示意圖；第十二圖係本發明第二較佳實施例之前視圖；第十三圖係本發明第二較佳實施例之組合剖面示意圖；第十四圖係本發明第二較佳實施例之立體圖；以及第十五圖係本發明第二較佳實施例之立體圖。
12．．．螺帽
121．．．第二螺紋槽
122．．．容置槽
13．．．迴流元件
131．．．第一迴流道
132．．．第二迴流道

Claims (9)

  1. 一種內循環式滾珠螺桿，包含有：一螺桿，係具有一第一螺紋槽及一軸心；一螺帽，係套設於該螺桿，該螺帽內面具有配合該第一螺紋槽之一第二螺紋槽以及一容置槽，該容置槽具有一第一側和一第二側，該第二螺紋槽與該容置槽相交且在該第一側形成一第一斷口和一第三斷口，以及在該第二側形成一第二斷口和一第四斷口；一迴流元件，係設於該容置槽，該迴流元件具有一第一迴流道和一第二迴流道，該第一迴流道依序區分出一第一前段、一第一彎曲段和一第一後段，該第一前段連通該第一斷口，該第一彎曲段係分別連通該第一前段和該第一後段，該第一後段連通該第二斷口；該第二迴流道依序區分出一第二前段、一第二彎曲段和一第二後段，該第二前段係連通該第三斷口，該第二彎曲段係分別連通該第二前段和該第二後段，該第二後段連通該第四斷口；該第一彎曲段和該第二彎曲段係沿著該螺桿分佈，彼此於該軸心之徑向相夾一預定夾角，該預定夾角為銳角；以及複數滾動元件，係運行於該第一螺紋槽、該第二螺紋槽、該第一迴流道和該第二迴流道之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之內循環式滾珠螺桿，其中：一第一連線，係分別連接該第一彎曲段之中點及該軸心；一第二連線，係分別連接該第二彎曲段之中點及該軸心；該第一連線與該第二連線相夾該預定夾角。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之內循環式滾珠螺桿，其中：該容置槽連通該螺帽一端。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之內循環式滾珠螺桿，其中：該容置槽貫穿該螺帽。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之內循環式滾珠螺桿，其中：該第一前段和該第二前段的長度相等。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之內循環式滾珠螺桿，其中：該迴流元件之第一後段和第二後段的長度相等；該迴流元件，係呈長形，其斜對角之厚度相等而且相鄰角之厚度則不相等。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之內循環式滾珠螺桿，其中：該迴流元件之側邊與該螺桿之軸心彼此歪斜配置。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之內循環式滾珠螺桿，其中：該容置槽連通該螺帽一端。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之內循環式滾珠螺桿，其中：該容置槽貫穿該螺帽。
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