TWI452210B - 多向全方位鎖制之精密螺帽 - Google Patents

Description

多向全方位鎖制之精密螺帽

本發明係有關一種多向全方位鎖制之精密螺帽，尤指一種螺套在軸桿上，可穩定牢固地將軸桿上之物件鎖固，以提高鎖固效能及便於操作之技術。

按習知軸桿之鎖固螺帽，係用來螺套於軸桿後再進一步鎖固迫緊，目前較常見的，是用來安裝定位機器主軸上或滾珠螺桿上的軸承。為了使鎖固螺帽與軸桿固定，第一種傳統的習知技術，係在鎖固螺帽上設螺孔，螺孔填置迫緊塊，利用螺栓螺入螺孔頂推迫緊塊而使鎖固螺帽迫緊於軸桿上。第二種則是在螺帽內壁設橫切的環溝，並設軸向螺孔延伸至環溝，於螺孔螺鎖螺栓，使螺帽內壁形變而使螺帽迫緊於軸桿上。

因前述習知技術，在實際操作上仍有諸多缺失，本申請人長期投入研發加以改善。例如本申請人所擁有中華民國公告第268543號軸承用鎖定螺帽專利案，是在改善上述第二種習知技術，所研發之成果。然而，此專利案之技術主要是剖設環溝的設計，其與利用螺栓頂推迫緊塊的技術仍有不同的作用及效果。例如本申請人所擁有中華民國專利第I262262號主軸平衡螺帽專利案，是在改善上述二種習知技術不具有平衡功能，以及目前習知軸桿鎖定螺帽之平衡技術，是直接挖洞去料的平衡方式，而產生操作不便及浪費工時等缺失。然而，此專利案之技術主要是在螺帽上加設配重塊以做平衡，而且該技術在實施例，仍有噪音問題及平衡未臻完善之情形。例如本申請人所擁有中華民國專利第M273418號高速主軸及其螺帽之封塞結構專利案，是在改善上述二種習知技術不具有平衡功能，目前習知軸桿鎖定螺帽之平衡技術，為直接挖洞去料的平衡方式，而產生操作不便及浪費工時等缺失，以及目前習知平衡技術中，螺帽因具有凹洞而產生噪音及不穩定性等缺失。然而，此專利案之技術，在實施時仍有噪音問題及平衡未臻完善之情形。例如本申請人所擁有中華民國專利第M379665號螺帽鎖固結構專利案，是在改善上述第一種習知技術迫緊效果不佳之缺失，而產生螺帽鎖固不穩定之缺失，及本申請人所擁有第I262262號及第M273418號等專利技術中頂推迫緊技術未臻完善之情形。

本申請人長期投入軸桿鎖定螺帽的研發，累積相當豐富的經驗。為彌補上述本申請人所擁有的專利產品仍有不足之處，本申請人秉持研發創新、卓越進步的經營理念，持續積極投入研發，產出之成果已陸續申請中華民國第99130583、99135923、99218005及99221417號專利。此期間，又鑑於本申請人先前所研發及已提出專利申請之產品，仍有設計上未臻完善之處，乃再積極投入研發，經不斷的研究、設計及實作與實驗，終而再有本發明之研發成果。為確保本申請人之研發心血及合法權益獲得保障，爰依法具文提出專利申請。

本發明之第一目的，在於提供一種可穩定牢固地將軸桿上之物件鎖固，及具雙重選擇操作以增進使用方便性之多向全方位鎖制之精密螺帽。達成此目的之技術手段係包括一本體、一軸向貫穿本體的套孔、至少一第一穿孔及至少一第二穿孔，第一穿孔與第二穿孔具有不同的延伸方向，分別開通至該本體外周面及該套孔內部，且分別供置入螺栓及迫緊塊。令使用者可依需要選擇由第一穿孔或第二穿孔鎖入螺栓，利用螺栓頂推迫緊塊以使本體有效固定在軸桿上。

本發明之第二目的，在於提供一種可穩定牢固地將軸桿上之物件鎖固，及具三重選擇操作以增進使用方便性之多向全方位鎖制之精密螺帽。達成此目的之技術手段係包括一本體、一軸向貫穿本體的套孔、至少一第一穿孔、至少一第二穿孔及至少一第三穿孔，第一穿孔、第二穿孔及第三穿孔分別具有不同的延伸方向，分別開通至該本體外周面及該套孔內部，且分別供置入螺栓及迫緊塊。令使用者可依需要選擇由第一穿孔、第二穿孔或第三穿孔鎖入螺栓，利用螺栓頂推迫緊塊以使本體有效固定在軸桿上。

本發明之第三目的，在於提供一種可穩定牢固地將軸桿上之物件鎖固，提高鎖固效能及增進使用方便性之多向全方位鎖制之精密螺帽。達成此目的之技術手段係包括一本體、一軸向貫穿本體的套孔、至少一第一穿孔及至少一第二穿孔，第一穿孔與第二穿孔具有不同的延伸方向，分別開通至該本體外周面及該套孔內部，且分別供置入螺栓及迫緊塊。不僅令使用者依需要選擇由第一穿孔或第二穿孔鎖入螺栓，利用螺栓頂推迫緊塊以使本體有效固定在軸桿上。而且可藉由搭配不同向地以迫緊塊迫抵軸桿，而可進一步提高鎖固效能。

本發明之第四目的，在於提供一種可穩定牢固地將軸桿上之物件鎖固，增進使用方便性，提升軸桿旋轉穩定性及減低噪音之多向全方位鎖制之精密螺帽。達成此目的之技術手段係包括一本體、一軸向貫穿本體的套孔、至少一第一穿孔及至少一第二穿孔，第一穿孔與第二穿孔具有不同的延伸方向，分別開通至該本體外周面及該套孔內部，且分別供置入螺栓及迫緊塊。不僅令使用者依需要選擇由第一穿孔或第二穿孔鎖入螺栓，利用螺栓頂推迫緊塊以使本體有效固定在軸桿上。而且藉由本體外周面上設有複數個螺孔，於部份螺孔螺入配重塊以使軸桿穩定旋轉，並於部份螺孔螺入消音塊，以彌補凹洞而減低噪音。

I.本發明之第一具體實施例

請配合參看第一至三圖所示，達成本發明第一、三目的的一種具體實施例，係設計包括有一外觀呈圓柱形之本體10、一套孔11、三第一穿孔14、三第二穿孔14b、六螺栓20及六迫緊塊30。其中套孔11沿著本體10之軸向貫穿本體10，其橫斷面為圓形，其內壁具有第一螺牙段12，第一螺牙段12與一軸桿40之外螺牙相配合，藉第一螺牙段12與軸桿40之外螺牙，而使本體10螺套於軸桿40上(其中軸桿40可為高速主軸或滾珠導螺桿)，使本體10得以固定在軸桿40上，且本體10的第一端面101得以承靠於一鄰近軸桿40之一物件41(若軸桿40為一轉軸，則物件41為軸承，軸承介置於軸桿40及機器機件之間)上。如圖2、3所示，三第一穿孔14及三第二穿孔14b設於本體10上。第一穿孔14及第二穿孔14b分別具有不同的延伸方向，並沿著本體10之中央軸線等圓心角依序交錯環繞分佈。每一第一穿孔14包括二個同一軸向相連接的第一直伸段140/141，且其軸向與套孔11之軸向具一夾角B，該夾角B大於零度且小於九十度(一種較佳實施例，其夾角B為六十度，具有極佳的防鬆效果，而且可減少了因為鎖緊螺帽而產生的力距)。每一第二穿孔14b包括二個同一軸向相連接的第二直伸段140b/141b，且其軸向與套孔11之軸向垂直。第一直伸段140及第二直伸段140b分別開通至本體10外周面。第一直伸段141及第二直伸段141b分別開通至套孔11內部。開通至本體10外周面的第一直伸段140相對第二直伸段140b具有不同的軸向，且分別具有內螺紋以供一螺栓20螺入其內部。開通至套孔11內部的第一直伸段141及第二直伸段141b，分別供一迫緊塊30填置其內。迫緊塊30具有相反的一第一端部31及一第二端部32，其第一端部31承受螺栓20頂推，而第二端部32具有一迫合面320。該迫合面320位於套孔11壁面，其曲度與套孔11相同，且設有一第二螺牙段321，該第二螺牙段321與該套孔11內壁之該第一螺牙段12共螺牙。本實施例中，本體10之周面與該第二端面102相接處形成一斜面103，該第一穿孔14之二第一直伸段140開通至斜面103。

Ⅱ.本發明之第二具體實施例

請配合參看第一及四至六圖所示，達成本發明第一、三目的的一種具體實施例，係設計包括有一外觀呈圓柱形之本體10、一套孔11、三第一穿孔14、三第二穿孔14b、六螺栓20及六迫緊塊30。其中套孔11沿著本體10之軸向貫穿本體10，其橫斷面為圓形，其內壁具有第一螺牙段12，第一螺牙段12與一軸桿40之外螺牙相配合，藉第一螺牙段12與軸桿40之外螺牙，而使本體10螺套於軸桿40上(其中軸桿40可為高速主軸或滾珠導螺桿)，使本體10得以固定在軸桿40上，且本體10的第一端面101得以承靠於一鄰近軸桿40之一物件(物件一般為軸承，軸承介置於軸桿及機器機件之間)上。如第四、五圖所示，三第一孔14及三第二穿孔14b設於本體10上。第一穿孔14及第二穿孔14b分別具有不同的延伸方向，並沿著本體10之中央軸線等圓心角依序交錯環繞分佈。每一第一穿孔14包括二個同一軸向相連接的第一直伸段140/141，且其軸向與套孔11之軸向具一夾角B，該夾角B大於零度且小於九十度。每一第二穿孔14b包括二個軸向具一夾角C而相連接的第二直伸段140b/141b(圖示例中，該夾角C為九十度)，且其一第二直伸段140b開通至本體10的第二端面102。第一直伸段140及第二直伸段140b分別開通至本體10外周面。第一直伸段141及第二直伸段141b分別開通至套孔11內部。開通至本體10外周面的第一直伸段140相對第二直伸段140b具有不同的軸向，且分別具有內螺紋以供一螺栓20螺入其內部。開通至套孔11內部的第一直伸段141及第二直伸段141b，分別供一迫緊塊30填置其內。迫緊塊30具有相反的一第一端部31及一第二端部32，其第一端部31承受螺栓20頂推，而第二端部32具有一迫合面320。該迫合面320位於套孔11壁面，其曲度與套孔11相同，且設有與套孔11內壁相同牙距之螺牙，即與套孔11共螺紋。本實施例中，每一第二穿孔14b的二第二直伸段140b/141b相接處延一通孔142，該通孔142開通至本體10的圓周面。

Ⅲ.本發明之第三具體實施例

請配合參看第一、七及八圖所示，達成本發明第一目的的一種具體實施例，係設計包括有一外觀呈圓柱形之本體10、一套孔11、三第一穿孔14、三第二穿孔14b、六螺栓20及六迫緊塊30。其中套孔11沿著本體10之軸向貫穿本體10，其橫斷面為圓形，其內壁具有第一螺牙段12，第一螺牙段12與一軸桿40之外螺牙相配合，藉第一螺牙段12與軸桿40之外螺牙，而使本體10螺套於軸桿40上(其中軸桿40可為高速主軸或滾珠導螺桿)，使本體10得以固定在軸桿40上，且本體10的第一端面101得以承靠於一鄰近軸桿40之一物件41(物件一般為軸承，軸承介置於軸桿及機器機件之間)上。如第二圖所示，三第一穿孔14及三第二穿孔14b設於本體10上。第一穿孔14及第二穿孔14b分別具有不同的延伸方向，並沿著本體10之中央軸線等圓心角依序交錯環繞分佈。每一第一穿孔14包括二個同一軸向相連接的第一直伸段140/141，且其軸向與套孔11之軸向垂直。每一第二穿孔14b包括二個軸向具一夾角C而相連接的第二直伸段140b/141b(圖示例中，該夾角C為九十度)，且其一第二直伸段140b開通至本體10的第二端面102。第一直伸段140及第二直伸段140b分別開通至本體10外周面。第一直伸段141及第二直伸段141b分別開通至套孔11內部。開通至本體10外周面的第一直伸段140相對第二直伸段140b具有不同的軸向，且分別具有內螺紋以供一螺栓20螺入其內部。開通至套孔11內部的第一直伸段141及第二直伸段141b，分別供一迫緊塊30填置其內。迫緊塊30具有相反的一第一端部31及一第二端部32，其第一端部31承受螺栓20頂推，而第二端部32具有一迫合面320。該迫合面320位於套孔11壁面，其曲度與套孔11相同，且設有一第二螺牙段321，該第二螺牙段321與該套孔11內壁之該第一螺牙段12共螺牙。

Ⅳ.本發明之第四具體實施例

請配合參看圖1、9至12所示，達成本發明第二目的的一種具體實施例，係設計包括有一外觀呈圓柱形之本體10、一套孔11、二第一穿孔14、二第二穿孔14b、二第三穿孔14c、六螺栓20及六迫緊塊30。其中套孔11沿著本體10之軸向貫穿本體10，其橫斷面為圓形，其內壁具有第一螺牙段12，第一螺牙段12與一軸桿40之外螺牙相配合，藉第一螺牙段12與軸桿40之外螺牙，而使本體10螺套於軸桿40上(其中軸桿40可為高速主軸或滾珠導螺桿)，使本體10得以固定在軸桿40上，且本體10的第一端面101得以承靠於一鄰近軸桿40之一物件(物件一般為軸承，軸承介置於軸桿及機器機件之間)上。如圖2所示，二第一穿孔14、二第二穿孔14b及二第三穿孔14c設於本體10上。第一穿孔14、第二穿孔14b及第三穿孔14c延伸方向相互不同，並沿著本體10之中央軸線等圓心角依序交錯環繞分佈。每一第一穿孔14包括二個同一軸向相連接的第一直伸段140/141，且其軸向與套孔11之軸向具一夾角B，該夾角B大於零度且小於九十度。每一第二穿孔14b包括二個軸向具一夾角C而相連接的第二直伸段140b/141b(圖示例中，該夾角C為九十度)，且其一第二直伸段140b開通至本體10的第二端面102。每一第三穿孔14c包括二個同一軸向相連接的第三直伸段140c/141c，且其軸向與套孔11之軸向垂直。第一直伸段140、第二直伸段140b及第三直伸段140c分別開通至本體10外周面。第一直伸段141、第二直伸段141b及第三直伸段141c分別開通至套孔11內部。開通至本體10外周面的第一直伸段140、第二直伸段140b及第三直伸段140c之軸向相互不同，且分別具有內螺紋以供一螺栓20螺入其內部。開通至套孔11內部的第一直伸段141、第二直伸段141b及第三直伸段141c，分別供一迫緊塊30填置其內。迫緊塊30具有相反的一第一端部31及一第二端部32，其第一端部31承受螺栓20頂推，而第二端部32具有一迫合面320。該迫合面320位於套孔11壁面，其曲度與套孔11相同，且設有一第二螺牙段321，該第二螺牙段321與該套孔11內壁之該第一螺牙段12共螺牙。

Ⅳ.本發明之其他較佳實施例

請配合參看第二、四及六圖所示，本發明一種較佳實施例，係於本體10外周面上設有複數個螺孔15，複數個螺孔15沿著本體10之中央軸線環繞等圓心角地分佈，每一螺孔15一端封閉，另一端具一開口150，每一螺孔15具有由內而外依序分佈的一第一螺孔段151及一第二螺孔段152，第二螺孔段152一端延伸至開口150。其中，第一螺孔段151內供螺入具螺牙的配重塊16，第二螺孔152段供螺入一具螺牙的消音塊18。消音塊18的材質可為高分子聚合物樹脂，本發明一種較佳實施例係為聚碳酸酯纖維(PC纖維)，因PC纖維具有質量輕及材質穩定等特性。此外，為了使消音塊18螺入螺孔15之第二螺孔段152時自動做標準定位，避免螺入過深或過淺，本發明乃設計使消音塊15之螺牙的最末牙面傾斜角度縮小，當其最末牙面與螺孔15之螺牙接觸時，即能自動定位。如第二及四圖所示，螺孔15係設於本體10的第二端面102上。

請配合參看第五、八及十一圖所示，無論第二至第四具體實施例，其一種較佳實施例，螺栓20末端設有錐面21，迫緊塊30的第一端部31設有相配合的錐面33，螺栓20進給時，利用錐面21與錐面33的配合作用，使迫緊塊30可更加順暢地朝向本體10中央軸線進給。

V.本發明之操作

請配合參看第一至十二圖，本發明無論第一至第四具體實施例，於操作時，使用者先將本體10螺套於軸桿40上，使本體10有效迫緊軸承41。而在操作使本體10迫緊於軸桿40上時，則可因工作環境的限制因素而選擇將工具伸入穿孔14、14b或14c內以旋轉螺栓20，使螺栓20朝本體10中央軸線進給而頂推迫緊塊30，使迫緊塊30同步向本體10中央軸線進給，藉由迫緊塊30之第一端部32抵緊軸桿40，而使本體10有效地固定在軸桿40上。

本體10固定在軸桿40上後，若軸桿40為一轉軸，則使用者可再進行配重及消音處理。亦即，先於部份螺孔15之第一螺孔段151內螺入具螺牙的配重塊16，而使軸桿40穩定旋轉。再於全部螺孔15之第二螺孔152段逐一螺入一具螺牙的消音塊18，消音塊18的數量與螺孔15數量相等，藉以消除高速軸桿在高速運轉時，其主體或配件之平衡螺孔15所產生的高頻噪音，及維護螺孔15的清潔，避免螺孔15生銹而影響平衡精度，進而確保軸桿之壽命和精度。其中，因為螺入的全部消音塊18呈等圓心角分佈，故不會再影響本體10之配重穩定狀態。

Ⅵ.結論

因此，藉由上述之具體實施例說明，可歸納本發明具有下列幾點優點：

1.本發明之軸桿鎖定螺帽，具多向全方位鎖固功能，可穩定牢固地將軸桿上之物件鎖固，且具多重選擇操作功能，大幅增進使用方便性。

2.本發明之軸桿鎖定螺帽，具多向全方位及交錯鎖固功能，可穩定牢固地將軸桿上之物件鎖固，且具多重選擇操作功能，大幅增進使用方便性，及提高鎖固效能。

3.本發明之軸桿鎖定螺帽，具多向全方位、配重及消音功能，可穩定牢固地將軸桿上之物件鎖固，增進使用方便性，及提升軸桿旋轉穩定性及減低噪音。

以上所述，僅為本發明之可行實施例，並非用以限定本發明之專利範圍，凡舉依據下列請求項所述之內容、特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施，皆應包含於本發明之專利範圍內。本發明所具體界定於請求項之結構特徵，未見於同類物品，且具實用性與進步性，已符合發明專利要件，爰依法具文提出申請，謹請　鈞局依法核予專利，以維護本申請人合法之權益。

10．．．本體

101．．．第一端面

102．．．第二端面

103．．．斜面

11．．．套孔

12．．．第一螺牙段

14,14b,14c．．．穿孔

140,140b,140c．．．第一直伸段

141,141b,141c．．．第二直伸段

142．．．通孔

15．．．螺孔

150．．．開口

151．．．第一螺孔段

152．．．第二螺孔段

16．．．配重塊

18．．．消音塊

20．．．螺栓

21,33．．．錐面

30．．．迫緊塊

31．．．第一端部

32．．．第二端部

320．．．迫合面

321．．．第二螺牙段

40．．．軸桿

41．．．物件

第一圖係本發明基本結構及應用於軸桿之示意圖。

第二圖係本發明第一實施例之正面示意圖。

第三圖係擷自第二圖A-A線之斷面示意圖。

第四圖係本發明第二實施例之正面示意。

第五圖係擷自第四圖A-A1線之斷面示意圖。

第六圖係擷自第四圖A-A2線之斷面示意圖。

第七圖係本發明第三實施例之正面示意圖。

第八圖係擷自第七圖A-A線之斷面示意圖。

第九圖係本發明第四實施例之正面示意圖。

第十圖係擷自第九圖A-A線之斷面示意圖。

第十一圖係擷自第九圖A1-A1線之斷面示意圖。

第十二圖係擷自第九圖A2-A2線之斷面示意圖。

10．．．本體

101．．．第一端面

102．．．第二端面

103．．．斜面

11．．．套孔

12．．．第一螺牙段

14,14b．．．穿孔

140,140b．．．第一直伸段

141,141b．．．第二直伸段

142．．．通孔

18．．．消音塊

20．．．螺栓

21,33．．．錐面

30．．．迫緊塊

31．．．第一端部

32．．．第二端部

320．．．迫合面

321．．．第二螺牙段

Claims (9)

1. 一種多向全方位鎖制之精密螺帽，其包括：一本體，供固定於一軸桿上而隨同該軸桿旋轉，其外周輪廓呈圓柱狀，並具有相反的一第一端面及一第二端面，該第一端面承靠於一鄰近該軸桿之一物件上，維持該軸桿與該物件之良好支承；一套孔，其沿著該本體軸向貫穿，其橫斷面呈圓形，該套孔內壁具有一第一螺牙段，供螺套於該軸桿上；複數第一穿孔及複數第二穿孔，該複數第一穿孔與該複數第二穿孔係沿著該套孔的中心軸線依序交錯環繞而設於該本體上，且具有不同的延伸方向，用以提供至少二種鎖定操作的選擇；該第一穿孔包括相連接的二個第一直伸段，該二第一直伸段分別開通至該本體外周面及該套孔內部；該第二穿孔包括相連接的二個第二直伸段，該二第二直伸段分別開通至該本體外周面及該套孔內部；開通至該本體外周面的該第一直伸段及該第二直伸段具有不同的軸向，且分別具有內螺紋以供一螺栓螺入其內部；開通至該套孔內部的該第一直伸段及該第二直伸段，分別供一迫緊塊填置其內；該迫緊塊具有相反的一第一端部及一第二端部；該第一端部承受該螺栓頂推；該第二端部具有一迫合面；該迫合面位於該套孔壁面，其曲度與該套孔相同，且設有一第二螺牙段，該第二螺牙段與該套孔內壁之該第一螺牙段共螺牙。
2. 如請求項1所述之多向全方位鎖制之精密螺帽，其中該第一穿孔之該二第一直伸段為同一軸向，且其軸向與該套孔之軸向具一夾角，該夾角大於零度且小於九十度；該第二穿孔之該二第二直伸段為同一軸向，且其軸向與該套孔之軸向垂直。
3. 如請求項2所述之多向全方位鎖制之精密螺帽，其中該本體之 周面與該第二端面相接處形成一斜面，該第一穿孔之該二第一直伸段開通至該斜面。
4. 如請求項1所述之多向全方位鎖制之精密螺帽，其中該第一穿孔之該二第一直伸段為同一軸向，且其軸向與該套孔之軸向具一夾角，該夾角大於零度且小於九十度；該第二穿孔之該二第二直伸段之軸向具一夾角，且一該第二直伸段開通至該本體的該第二端面。
5. 如請求項1所述之多向全方位鎖制之精密螺帽，其更包括有至少一第三穿孔，其設於該本體上，且其延伸方向分別與該第一穿孔及該第二穿孔不同；該第三穿孔包括相連接的二個第三直伸段，該二第三直伸段分別開通至該本體外周面及該套孔內部；開通至該本體外周面的該第三直伸段分別與第一直伸段及該第二直伸段具有不同的軸向，且具有內螺紋以供一該螺栓螺入其內部；開通至該套孔內部的該第三直伸段，供一該迫緊塊填置其內。
6. 如請求項5所述之多向全方位鎖制之精密螺帽，其中，該第一穿孔之該二第一直伸段為同一軸向，且其軸向與該套孔之軸向具一夾角，該夾角大於零度且小於九十度；該第二穿孔之該二第二直伸段之軸向具一夾角，且一該第二直伸段開通至該本體的該第二端面；該第三穿孔之該二第三直伸段為同一軸向，且其軸向與該套孔之軸向垂直。
7. 如請求項1所述之多向全方位鎖制之精密螺帽，其中該第一穿孔之該二第一直伸段之軸向具一夾角，且一該第一直伸段開通至該本體的該第二端面；該第二穿孔之該二第二直伸段為同一軸向，且其軸向與該套孔之軸向垂直。
8. 6或7所述之多向全方位鎖制之精密螺帽，其中，該二第二直伸段之該夾角為九十度。
9. 6或7所述所述之多向全方位鎖制之精密螺帽，其中該第二穿孔的該二第二直伸段相接處延伸一通孔，該通孔開通至該本體的圓周面。