TWI495810B - Ball screw slot - Google Patents

Description

滾珠螺桿栓槽

本發明，是關於經由電動馬達的驅動可獲得期望之行程量的電動引動器等所利用的滾珠螺桿栓槽。

例如：利用此種滾珠螺桿栓槽的電動引動器，已知是有揭示在日本特開平11-303966號公報的技術。該滾珠螺桿栓槽，是由：筒狀的缸筒；配置在該缸筒一端的栓槽螺帽；配置在上述缸筒中空部內的同時由上述栓槽螺帽引導的中空狀栓槽軸；及配置在栓槽軸中空部內的螺桿軸所構成。

上述螺桿軸外圍面是形成有滾珠滾動用的螺旋狀螺旋溝槽，另一方面該螺桿軸是由固定在上述缸筒一端的馬達驅動旋轉。另一方面，上述栓槽軸的一端是成為滾珠螺帽部，在其內圍面形成有與上述螺桿軸的螺旋溝槽相向的螺旋溝槽，透過多數滾珠螺合於螺桿軸。

此外，在上述栓槽軸的外圍面是沿著軸方向形成有複數條滾珠滾行溝槽，上述栓槽螺帽是透過滾行在上述滾珠滾行溝槽的多數滾珠組裝在上述栓槽軸。

為了針對上述栓槽軸的滾珠螺帽部形成有滾珠的無限循環路，是在該栓槽軸的一端部外圍面形成有缺口平面部，該缺口平面部是固定有要將滾行至上述滾珠螺帽部之螺旋溝槽一端的滾珠返回至該螺旋溝槽另一端用的回送管。該回送管是從上述栓槽軸的外圍面突出在半徑方向外側，因此形成在上述栓槽軸外圍面的滾珠滾行溝槽是設置在與滾珠螺帽部不重疊的範圍。

以上構成的電動引動器，當上述馬達使螺桿軸旋轉時，固定在上述缸筒的栓槽螺帽會發揮栓槽軸的止轉功能，因此螺合在上述螺桿軸的栓槽軸會根據螺桿軸的旋轉朝軸方向移動。即，是會有螺桿軸旋轉量對應的行程量施加在栓槽軸。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平11-303966號公報

但是，如以上所說明的滾珠螺桿栓槽，是從上述栓槽軸的外圍面突出有滾珠螺帽部的回送管，因此上述栓槽螺帽在栓槽軸的滾珠螺帽部上是不能移動。即，上述栓槽螺帽是無法遍及栓槽軸的全長移動，需要將栓槽軸的全長設定成比栓槽軸的行程量還長。如此一來，就會導致利用上述滾珠螺桿栓槽的電動引動器大型化。

本發明是有鑑於上述課題點所研創而成的發明，其目的是提供一種能夠充分確保相對於栓槽軸全長之栓槽螺帽的行程量，同時能夠縮短該栓槽軸全長使電動引動器全體構成為極限小型化的滾珠螺桿栓槽。

為了達成上述目的，本發明的滾珠螺桿栓槽，具備有：外圍面形成有螺旋狀滾珠滾動溝槽的螺桿軸；形成為大致圓筒狀，透過多數滾珠螺合於上述螺桿軸的滾珠螺桿螺帽；及透過多數滾珠組裝在該滾珠螺桿螺帽外側的同時具有該滾珠的無限循環路，可往復自如於上述滾珠螺桿螺帽之軸方向的栓槽螺帽。

上述滾珠螺桿螺帽具有以同一外徑形成為一體的螺紋部及延設部，上述螺紋部的內圍面，形成有：與上述螺桿軸側的滾珠滾動溝槽成相向，與該滾珠滾動溝槽相結合形成滾珠負載通道的負載滾動溝槽；及連結相鄰的負載滾動溝槽形成上述螺桿軸周圍一圈量之無限循環路的滾珠返回通道。

上述滾珠螺桿螺帽外圍面，遍及上述螺紋部和延設部形成有上述栓槽螺帽用的滾珠滾動溝槽，該栓槽螺帽用的滾珠滾動溝槽關於上述滾珠螺桿螺帽的圓周方向是形成在與上述滾珠返回通道不重疊的位置。

根據上述本發明的滾珠螺桿栓槽時，上述滾珠螺桿螺帽的螺紋部及延設部是以同一外徑形成為一體，再加上，該螺紋部的內圍面是形成有滾珠返回通道，所以滾珠的無限循環路構成用的構件就不會從該滾珠螺桿螺帽的外圍面突出。因此，上述栓槽螺帽就能夠遍及滾珠螺桿螺帽的全長移動。即，是能夠確保滾珠螺桿螺帽全長所對應的上述栓槽螺帽的行程量。藉此，就能夠實現利用苯發明滾珠螺桿栓槽之電動引動器的小型化。

[發明之最佳實施形態]

以下，是根據附圖對本發明的滾珠螺桿栓槽進行詳細說明。

第1圖及第2圖是表示應用本發明的滾珠螺桿栓槽一例，第1圖為側面圖，第2圖為正面圖。

該滾珠螺桿栓槽1，是由：螺桿軸2；形成為大致圓筒狀的同時透過多數滾珠5螺合於該螺桿軸2的滾珠螺桿螺帽3；及形成為大致圓筒狀的同時透過多數滾珠6組裝在上述滾珠螺桿螺帽3外側的栓槽螺帽4所構成。

上述螺桿軸2具有滾珠滾動溝槽20，該滾珠滾動溝槽20是沿著該螺桿軸2的外圍面以指定的導程形成螺旋狀。於此，所謂導程是指螺桿軸2旋轉一次時，上述滾珠滾動溝槽20朝螺桿軸2的軸方向行進的距離。此外，螺桿軸2的各滾珠滾動溝槽20之間是形成有峰部21。

第3圖及第4圖是表示滾珠螺桿螺帽，第3圖為其局部去除後的側面剖面圖，第4圖為表示外圍面的平面圖。

該滾珠螺桿螺帽3是由以同一外徑形成為一體的螺紋部31和延設部32所構成，該等螺紋部31和延設部32都具有上述螺桿軸2貫通用的貫通孔。在該螺紋部31的內圍面是形成有與螺桿軸2的滾珠滾動溝槽20相向的螺旋狀負載滾動溝槽33。該負載滾動溝槽33和螺桿軸2的滾珠滾動溝槽20彼此成相向，是能夠形成可使滾珠5邊負荷著載的同時邊滾動在螺桿軸2周圍的螺旋狀負載通道。

另一方面，上述滾珠螺桿螺帽3的螺紋部31，是設有下述滾珠返回構件7安裝用的長孔狀插入孔34。如第2圖所示，該插入孔34是以每隔120度的等間隔配置在上述滾珠螺桿螺帽3的圓周方向，此外，如第3圖所示，沿著滾珠螺桿螺帽3的軸方向設有成直列的2個插入孔34。即，滾珠螺桿螺帽3的螺紋部31的外圍面是設有6個插入孔34。另外，上述插入孔34的長向兩緣是形成有上述滾珠返回構件7卡止用的段部34a、34a。

另，第3圖因為是剖面圖，所以針對滾珠螺桿螺帽3是繪製有4個插入孔34，但另外的2個插入孔34因是位於第3圖紙面讀者跟前側，所以並未加以繪製。

第5圖及第6圖是表示上述滾珠返回構件7，第5圖為其外觀正面圖，第6圖為其底面圖。

該滾珠返回構件7是具有與上述插入孔34一致的外形，其是由：具有形成為S字形之滾珠返回通道71的滾珠返回部7a；及具有凸部72、72可對應上述插入孔34之段部34a、34a的嵌合部7b所構成。該嵌合部7b於上述滾珠返回構件7安裝在滾珠螺桿螺帽3的插入孔34時，是形成為完全收容在插入孔34不會突出在滾珠螺桿螺帽3外圍面(參照第2圖)。

上述滾珠返回部7a的滾珠返回通道71是形成為S字形，構成為能夠使朝向上述滾珠返回構件7滾行在螺桿軸2之滾珠滾動溝槽20的滾珠5的行進方向改變，使滾珠5越過上述螺桿軸2的峰部21，返回至1導程份量前的滾珠滾動溝槽20。當上述滾珠返回構件7安裝在滾珠螺桿螺帽3的插入孔34時，是由該滾珠返回構件7的滾珠返回通道71和形成在上述螺桿軸2周圍的負載通道完成如第1圖所示的螺桿軸2周圍一圈的滾珠5無限循環路。接著，當該滾珠螺桿螺帽3和螺桿軸2之間產生相對性旋轉運動時，滾珠5會循環在上述無限循環路的內部，使上述滾珠螺桿螺帽3朝螺桿軸2的軸方向移動。

另一方面，在上述滾珠螺桿螺帽3的外圍面是設有6條沿著軸方向避開上述插入孔34之上述栓槽螺帽4用的滾珠滾動溝槽35(參照第4圖)。該等滾珠滾動溝槽35是2條一組以每隔120度配置在在滾珠螺桿螺帽3的圓周方向。換句話說，上述滾珠螺桿螺帽3有關其圓周方向的是交替配置有上述滾珠返回構件7的插入孔34和栓槽螺帽4用的滾珠滾動溝槽35(參照第2圖)。該栓槽螺帽4用的滾珠滾動溝槽35是形成為遍及滾珠螺桿螺帽3的螺紋部31及延設部32，即，是形成為遍及滾珠螺桿螺帽3的全長。

第7圖為第1圖所示栓槽螺帽4局部切除後的透視圖。該栓槽螺帽4是由螺帽本體41和要將該栓槽螺帽4固定在機械裝置用的凸緣部42所構成。該等螺帽本體41和凸緣部42都具有上述滾珠螺桿螺帽3貫通用的貫通孔。該凸緣部42是形成有栓槽螺帽4固定時所要利用的螺栓孔。

上述栓槽螺帽4的螺帽本體41，是在面對著滾珠螺桿螺帽3之貫通孔的內圍面具有滾珠6無限循環用的無限循環路43。該無限循環路43，是由：與形成在上述滾珠螺桿螺帽3外圍面之栓槽螺帽4用的滾珠滾動溝槽35相向的負載直線溝槽；形成為與該負載直線溝槽平行的無負載直線溝槽；及在該等負載直線溝槽和無負載直線溝槽之間使滾珠6的滾行方向180度轉換的同時使滾珠6往來在該等溝槽之間的滾珠偏向溝槽所構成。該無限循環路43是於其全區域朝向滾珠螺桿螺帽3開放著，排列在該無限循環路43的滾珠6是以面對著滾珠螺桿螺帽3的狀態循環在該無限循環路43內。

對於在上述無限循環路43內邊負荷著載重邊滾行的滾珠6是施加有預壓，構成為可使滾珠螺桿螺帽3和栓槽螺帽4之間的背隙排除，從栓槽螺帽4往滾珠螺桿螺帽3傳達旋轉力矩時，也能夠使該滾珠螺桿螺帽3順暢並且精度良好朝軸方向進退。

於此，第2圖所示的栓槽螺帽4用的滾珠滾動溝槽35，是形成2條為一對，但只要是能夠對滾行在栓槽螺帽4和滾珠螺桿螺帽3之間的滾珠6施加預壓的狀態即可，因此該栓槽螺帽4用的滾珠滾動溝槽35是可不用形成為一對，也可採單一之栓槽螺帽4用的滾珠滾動溝槽35形成。

構成為以上所述之本發明的滾珠螺桿栓槽1，例如是利用在藉由電動馬達的驅動就可獲得所期望之行程量的電動引動器。於該狀況時，是在上述螺桿軸2的另一端連結電動馬達藉此對該螺桿軸2施加旋轉驅動的另一方面，以螺栓等將上述栓槽螺帽4固定在上述電動引動器的器殼，如此一來就能夠使用。於該狀況，當對螺桿軸2施加旋轉時上述滾珠螺桿螺帽3是由上述栓槽螺帽4止住圓周方向的旋轉，所以該滾珠螺桿螺帽3就會根據螺桿軸2的旋轉量形成移動。如此一來，上述電動引動器就能夠獲得所期望的行程量。

接著，根據本發明的滾珠螺桿栓槽1時，上述滾珠返回構件7是不突出滾珠螺桿螺帽3外圍面地安裝在上述插入孔34，所以就不會如先前滾珠螺桿栓槽般上述栓槽螺帽4的移動是受到螺紋部31的滾珠返回構件7的妨礙，其栓槽螺帽4是能夠移動遍及滾珠螺桿螺帽3全長。即，是能夠確保該滾珠螺桿螺帽3全長所應對之栓槽螺帽4的行程量。與此同時，是能夠實現利用本發明滾珠螺桿栓槽之電動引動器的小型化。

另，上述的滾珠螺桿栓槽使用例終究只是一個例子，例如也可不對上述螺桿軸2施加旋轉驅動，而是針對上述栓槽螺帽4設置旋轉驅動手段對該栓槽螺帽4施加旋轉驅動，藉此也是能夠對上述滾珠螺桿螺帽施加螺旋運動。

1．．．滾珠螺桿栓槽

2．．．螺桿軸

20．．．滾珠滾動溝槽

3．．．滾珠螺桿螺帽

31．．．螺紋部

32．．．延設部

33．．．負載滾動溝槽

34．．．插入孔

35．．．栓槽螺帽用的滾珠滾動溝槽

4．．．栓槽螺帽

43．．．滾珠無限循環路

5、6．．．滾珠

7．．．滾珠返回構件

71．．．滾珠返回通道

第1圖為本發明滾珠螺桿栓槽的側面圖。

第2圖為第1圖所示滾珠螺桿栓槽的正面圖。

第3圖為滾珠螺桿螺帽局部切除後的側面剖面圖。

第4圖為表示滾珠螺桿螺帽的外圍面平面圖。

第5圖為表示滾珠返回構件的外觀平面圖。

第6圖為滾珠返回構件的底面圖。

第7圖為第1圖所示滾珠螺桿栓槽局部切除後的透視圖。

1．．．滾珠螺桿栓槽

2．．．螺桿軸

20．．．滾珠滾動溝槽

21．．．峰部

3．．．滾珠螺桿螺帽

33．．．負載滾動溝槽

4．．．栓槽螺帽

41．．．螺帽本體

42．．．凸緣部

5．．．滾珠

Claims (3)

1. 一種滾珠螺桿栓槽，其特徵為，具備有：外圍面形成有螺旋狀滾珠滾動溝槽的一螺桿軸；形成為大致圓筒狀，透過多數滾珠而螺合於上述螺桿軸的一滾珠螺桿螺帽；及透過多數滾珠而組裝在該滾珠螺桿螺帽之外側的同時且具有該滾珠的一無限循環路並可遍及上述滾珠螺桿螺帽之軸方向全長往復自如的一栓槽螺帽，上述滾珠螺桿螺帽具有以同一外徑而形成為一體的一螺紋部及一延設部，上述螺紋部的內圍面，形成有：與上述螺桿軸側的滾珠滾動溝槽成相向且與該滾珠滾動溝槽相結合而形成滾珠負載通道的一負載滾動溝槽；及連結於相鄰的負載滾動溝槽而形成上述螺桿軸周圍一圈量之無限循環路的一滾珠返回通道，上述滾珠螺桿螺帽之外圍面處，係遍及於上述螺紋部和延設部而形成有上述栓槽螺帽用的滾珠滾動溝槽，且該栓槽螺帽用的滾珠滾動溝槽係關於上述滾珠螺桿螺帽的圓周方向而形成在與上述滾珠返回通道不重疊的位置。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的滾珠螺桿栓槽，其中，上述滾珠螺桿螺帽具備有複數的無限循環路，各無限循環路所對應的複數滾珠返回通道是以等間隔配置在該滾珠螺桿螺帽的圓周方向，上述栓槽螺帽用的滾珠滾動溝槽是位於配置成等間隔 的滾珠返回通道之間。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的滾珠螺桿栓槽，其中，上述滾珠返回通道是形成在返回構件，上述滾珠螺桿螺帽設有該返回構件安裝用的插入孔。