TWI525272B - 具冷卻裝置的傳動模組 - Google Patents

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屈岳陵
劉憲正
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上銀科技股份有限公司
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具冷卻裝置的傳動模組
本發明係與傳動模組有關，特別是指一種具冷卻裝置的傳動模組。
一般的傳動模組(滾柱螺桿或是滾珠螺桿)使用於重負荷的場合下，會隨著軸向負荷的增加，使其螺帽的溫度隨之升高，進而影響精度，為此目前都在螺帽上設有冷卻系統來改善此現象。
參閱第1圖所示，顯示日本專利特許2002-310258號其中一圖式，其揭露的螺帽冷卻技術，主要是將該螺帽11上設置數個直通孔111與數個弧型槽112並於螺帽11前端與法蘭端裝設防漏墊片113及端蓋114使其構成冷卻循環迴路。
此方法雖可用於冷卻螺帽11，但因整個冷卻螺帽結構需在該螺帽11端面裝設端蓋114，所以螺帽11長度必須增長(與非冷卻式螺帽相比)，而此缺點會對於使用此型式之滾柱螺桿或滾珠螺桿使用者造成行程縮短之不便。
參閱第2圖所示，顯示美國專利US 6817260號其中一圖式，其揭露的螺帽冷卻技術，主要是將該螺帽12上設置冷卻液進出孔121、122，並於該螺帽12外裝設一外套13使其形成一冷卻槽14並藉兩條O型環15、16來防止冷卻液外洩。
此方法雖可用於螺帽冷卻，但需以外套13裝設於該螺帽 12外，因此增加螺帽12外徑(與非冷卻式螺帽相比)，而此缺點會對於原來非使用此型式之滾柱螺桿或是滾珠螺桿使用者，在相同規格替換後，需重新設計機台螺帽座之不便。
本發明的目的在於提供一種具冷卻裝置的傳動模組，其不需改變螺帽的長度即可冷卻螺帽的溫度，而不需重新設計機台的螺帽座。
本發明另一目的在於提供一種具冷卻裝置的傳動模組，其不會改變螺帽外徑即可冷卻螺帽的溫度，而不需重新設計機台的螺帽座。
緣是，為了達成前述目的，依據本發明所提供之一種具冷卻裝置的傳動模組，包含：一螺桿，周緣具有滾動溝；一螺帽，具有一身部、一貫穿該身部且供該螺桿穿置的穿孔、一設於該穿孔孔壁且與該滾動溝形成一負荷路徑的滾動槽、一設於該身部外表面的切平面、及二設於該切平面且與該滾動槽連通的二通孔；一循環元件，具有對應插置於該二通孔的腳部、及一貫通該二腳部的循環路徑；複數滾動元件，係滾動地設於該負荷路徑與該循環路徑；一冷卻裝置，係設於該螺帽的身部，該冷卻裝置外周面具有一貼靠該螺帽切平面的結合面、該冷卻裝置內部具有一冷卻循環流道、且該冷卻裝置具有一凹設於該結合面的限位槽，該冷卻循環流道首端具有一設於該冷卻裝置外周面的 流道入口，以供冷卻液輸入、該冷卻循環流道末端具有一設於該冷卻裝置外周面的流道出口，以供冷卻液輸出，該限位槽具有一貼靠該循環元件的槽底面。
有關本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他之功效，茲舉一較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。
參閱第3至6圖，本發明第二實施例所提供的一種具冷卻裝置的傳動模組，其主要係由一螺桿20、一螺帽30、一循環元件40、複數滾動元件50、及一冷卻裝置60所組成，其中： 該螺桿20，周緣具有滾動溝21。
該螺帽30，具有一身部31、一頭部32(即業界統稱的法蘭)、一貫穿該頭部32與身部31且供該螺桿20穿置的穿孔33、一設於該穿孔33孔壁且與該滾動溝21形成一負荷路徑71的滾動槽331、一設於該身部31外表面的切平面311、及二設於該切平面311且與該滾動槽331連通的二通孔312。
該循環元件40，具有對應插置於該二通孔312的腳部41、及一貫通該二腳部41的循環路徑42。
該複數滾動元件50，係滾動地設於該負荷路徑71與該循環路徑42。
該冷卻裝置60，係呈塊體狀且係被螺絲72鎖固於該 螺帽30的身部31的切平面311上，當然該冷卻裝置60也可藉由插銷、卡合或扣環等方式設於該螺帽30的切平面311上，該冷卻裝置60並具有一貼靠該切平面311的結合面61、一冷卻循環流道62、及一凹設於該結合面61的限位槽63，且該限位槽63具有一貼靠該循環元件40的槽底面631。
當該冷卻裝置60的冷卻循環流道62係為加工成型，並具有複數橫向流道621、使各橫向流道621呈連通狀的縱向流道622、一連接冷卻機(圖上未示)的流道出口623及流道入口624，該流道入口624係供冷卻液輸入，該流道出口623係供冷卻液輸出，而在加工後的縱向流道622，即該冷卻裝置60的端面通孔處，以止洩元件73(無頭螺絲或是銅塞)防止冷卻液洩漏，進而構成一封閉冷卻通道，當然也可透過塞填、黏著方式防止洩漏。
須說明的是，該流道出口623係為該冷卻循環流道62的首端且設於該冷卻裝置60外周面，也就是該流道出口623設於第一個橫向流道621，該流道入口624係為該冷卻循環流道62的末端且設於該冷卻裝置60外周面，也就是該流道入口624設於最後一個橫向流道621。
如第7圖所示，當該冷卻裝置80的冷卻循環流道81係為一體成型(金屬脫蠟成型方式置作)，而使該冷卻循環流道81係呈U形並具有一流道出口811及一流道入口812。
以上所述即為本發明實施例各主要構件之結構及其組態說明。
當該傳動模組在運行時，藉由與該螺帽30切平面311接觸的冷卻裝置60，得以將螺帽30產生的溫度帶離，降低該螺帽30的溫度，避免影響該傳動模組運行的精度，是以，本發明不需改變螺帽30的長度即可冷卻該螺帽30的溫度，達到不需重新設計機台螺帽座的目的。
須說明的是，由於該冷卻裝置60的流道出口623及流道入口624係連接一冷卻機，因此，該冷卻機可輸出冷卻液經由該流道入口624流入該冷卻裝置60的冷卻循環流道62，以吸取該螺帽30傳至該冷卻裝置60的熱量，並由該流道出口623將熱量帶離該冷卻裝置60，以間接冷卻該螺帽30，以維持該傳動模組運行的精度。
另外，在本實施例中，由於該冷卻裝置60即為該傳動模組中用以固定其循環元件40的固定塊，因此，本發明不需改變螺帽30的外徑即可冷卻螺帽30的溫度，達到不需重新設計機台螺帽座的目的。
此外，由於該冷卻裝置60更具有一使該循環元件40獲得固定的限位槽63，且該限位槽63具有一貼靠該循環元件40的槽底面631，因此，該冷卻裝置60同時可降低該螺帽30與該循環元件40的溫度。
綜上所述，此實施例及圖示僅為本發明的較佳實施例而 已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋的範圍內。
《習知》
11‧‧‧螺帽
111‧‧‧直通孔
112‧‧‧弧型槽
113‧‧‧防漏墊片
114‧‧‧端蓋
12‧‧‧螺帽
121‧‧‧冷卻液進孔
122‧‧‧冷卻液出孔
13‧‧‧外套
14‧‧‧冷卻槽
15、16‧‧‧O型環
《本發明》
20‧‧‧螺桿
21‧‧‧滾動溝
30‧‧‧螺帽
31‧‧‧身部
311‧‧‧切平面
312‧‧‧通孔
32‧‧‧頭部
33‧‧‧穿孔
331‧‧‧滾動槽
40‧‧‧循環元件
41‧‧‧腳部
42‧‧‧循環路徑
50‧‧‧滾動元件
60‧‧‧冷卻裝置
61‧‧‧結合面
62‧‧‧冷卻循環流道
621‧‧‧橫向流道
622‧‧‧縱向流道
623‧‧‧流道出口
624‧‧‧流道入口
63‧‧‧限位槽
631‧‧‧槽底面
71‧‧‧負荷路徑
72‧‧‧螺絲
73‧‧‧止洩元件
80‧‧‧冷卻裝置
81‧‧‧冷卻循環流道
811‧‧‧流道出口
812‧‧‧流道入口
第1圖 係日本專利特許2002-310258號其中一圖式。
第2圖 係美國專利US 6817260號其中一圖式。
第3圖 係本發明的立體分解圖。
第4圖 係本發明的立體組合圖。
第5圖 係第4圖線段5-5的局部剖面圖。
第6圖 係本發明的立體圖，顯示冷卻裝置、冷卻循環流道、及限位槽的立體狀態。
第7圖 係本發明的立體圖，顯示冷卻裝置另一種實施狀態的立體狀態。
20‧‧‧螺桿
21‧‧‧滾動溝
30‧‧‧螺帽
31‧‧‧身部
311‧‧‧切平面
32‧‧‧頭部
60‧‧‧冷卻裝置
61‧‧‧結合面

Claims (3)

  1. 一種具冷卻裝置的傳動模組，包含：一螺桿，周緣具有滾動溝；一螺帽，具有一身部、一貫穿該身部且供該螺桿穿置的穿孔、一設於該穿孔孔壁且與該滾動溝形成一負荷路徑的滾動槽、一設於該身部外表面的切平面、及二設於該切平面且與該滾動槽連通的二通孔；一循環元件，具有對應插置於該二通孔的腳部、及一貫通該二腳部的循環路徑；複數滾動元件，係滾動地設於該負荷路徑與該循環路徑；一冷卻裝置，係設於該螺帽的身部，該冷卻裝置外周面具有一貼靠該螺帽切平面的結合面、該冷卻裝置內部具有一為一體成型的冷卻循環流道、且該冷卻裝置具有一凹設於該結合面的限位槽，該冷卻循環流道首端具有一設於該冷卻裝置外周面的流道入口，以供冷卻液輸入、該冷卻循環流道末端具有一設於該冷卻裝置外周面的流道出口，以供冷卻液輸出，該限位槽具有一貼靠該循環元件的槽底面。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之具冷卻裝置的傳動模組，其中該冷卻裝置的冷卻循環流道係呈U形。
  3. 一種具冷卻裝置的傳動模組，包含： 一螺桿，周緣具有滾動溝；一螺帽，具有一身部、一貫穿該身部且供該螺桿穿置的穿孔、一設於該穿孔孔壁且與該滾動溝形成一負荷路徑的滾動槽、一設於該身部外表面的切平面、及二設於該切平面且與該滾動槽連通的二通孔；一循環元件，具有對應插置於該二通孔的腳部、及一貫通該二腳部的循環路徑；複數滾動元件，係滾動地設於該負荷路徑與該循環路徑；一冷卻裝置，係設於該螺帽的身部，該冷卻裝置外周面具有一貼靠該螺帽切平面的結合面、該冷卻裝置內部具有一加工成型的冷卻循環流道、且該冷卻裝置具有一凹設於該結合面的限位槽，該冷卻循環流道首端具有一設於該冷卻裝置外周面的流道入口，以供冷卻液輸入、該冷卻循環流道末端具有一設於該冷卻裝置外周面的流道出口，以供冷卻液輸出，該冷卻循環流道具有複數橫向流道、使各橫向流道呈連通狀的縱向流道，且該流道出口設於第一個橫向流道及該流道入口設於最後一個橫向流道，該限位槽具有一貼靠該循環元件的槽底面。
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