TWI588386B - Ball screw with maintenance device - Google Patents

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TWI588386B TW104144370A TW104144370A TWI588386B TW I588386 B TWI588386 B TW I588386B TW 104144370 A TW104144370 A TW 104144370A TW 104144370 A TW104144370 A TW 104144370A TW I588386 B TWI588386 B TW I588386B
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    • F16H57/0497—Screw mechanisms

Description

具維護裝置之滾珠螺桿
本發明係為一種線性傳動元件，尤指一種具維護裝置之滾珠螺桿。
按，滾珠螺桿主要由一螺帽透過自由滾動之滾珠與螺桿軸螺合所組成，並利用自由滾動的滾珠使螺帽與螺桿軸相對滑移，由於其具有絕佳的順暢性與精準度，故被廣泛的運用於各種需要精密移動的機具上，例如各類微細加工或半導體製程設備上，因此螺旋軌道上的潤滑是相當重要的。但是如果滾珠螺桿長時間缺乏潤滑，可能造成螺帽和螺桿間之摩擦加大而加速滾珠螺桿之磨耗。
而為有效降低滾珠螺桿因摩擦所產生的磨耗，傳統滾珠螺桿之潤滑系統可分成兩種：第一種係由外部的潤滑系統藉由油管將潤滑脂置入螺帽與螺桿之間，藉由潤滑脂黏度較高的特性(潤滑脂的形成是在潤滑油中添加增稠劑，故才會使潤滑油變濃稠而成形潤滑脂)，才能讓潤滑脂持續保持在螺帽內部，以達到潤滑的功效，但在使用一段時間後潤滑脂中的潤滑油會消耗，但潤滑脂中的增稠劑仍會殘留於螺帽內部，因此如無將舊的潤滑脂排出螺帽外部，而又再注入新的潤滑脂，就會使潤滑脂中的增稠劑將不斷累積在螺帽內部，造成散熱不易，且容易造成鐵屑堆積；且潤滑系統長時間處於待機狀態，造成能源浪費。
第二種係於螺帽端部裝設為固體潤滑，該固體潤滑劑直接與螺桿表面接觸來潤滑螺桿之螺紋道，以提供滾珠螺桿的潤滑，但固體潤滑劑產生的潤滑效果較差有時無法充分潤滑而造成滾珠螺桿損壞，且無法排除螺帽內部累積的潤滑劑，容易產生熱累積的現象，影響滾珠螺桿的運作狀況。
综合前述，習知的潤滑方式都是持續增加潤滑油(脂)而無法將舊的潤滑油(脂)排出，故會大幅降低潤滑效果，而降低滾珠螺桿的精度及縮短壽命，故仍有精進的必要。
有鑑於上述問題，本發明主要目的在於：研發一種能排出滾珠螺桿之螺帽內部髒汙的裝置，以將清潔螺帽內部並注入新的潤滑劑。
為了達成上述目的，本發明係為一種具維護裝置之滾珠螺桿，包含：一螺桿，該螺桿之外緣面設有螺旋狀之滾動溝；一螺帽，其設有供該螺桿穿設之穿孔，該穿孔之內緣面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，該滾動溝與滾動槽之間設有複數滾動件，該螺帽之外緣面設有至少兩安裝孔，兩該安裝孔係與該穿孔連通；兩迴流元件，其分別由一銜接段與一導引段構成外型概呈L字型，該迴流元件具有一貫穿該銜接段與該導引段之迴流道，而該導引段係插設於該安裝孔，使該迴流道與該負荷路徑銜接，該導引段相對該滾動溝一側設有一指甲，一該迴流元件之銜接段係與另一該迴流元件之銜接段銜接，使兩該迴流元件之迴流道構成一循環軌道，該循環軌道係提供該滾動體循環迴流用，該指甲係引導複數該滾動件進入該循環軌道； 該導引段相對該滾動溝之表面係設有一通孔，該通孔之一端口係與該滾動溝保持一間距；一固定蓋，其設置於螺帽之外緣面，該固定蓋具有一固定槽及一集中槽，該固定槽係蓋設於兩該迴流元件，該通孔另一端口係與該集中槽連通。
較佳的，該螺帽之外緣面與固定蓋之間設有一彈性墊圈。
較佳的，該迴流元件於鄰近該指甲設有朝該滾動溝凸伸且與該滾動溝接觸之刮板，該刮板外型為V或U型。
較佳的，該集中槽係與一吸引管連接或一供油管連接。
較佳的，該間距係介於0.3mm至1mm，最佳值為0.3mm至0.6mm。
本發明藉由該集中槽與吸引管連接後，藉由該通孔的設置以吸出螺帽內部之髒污，而經由吸引管清潔後的部位藉由該供油管注入新的油脂，以讓滾珠螺桿得到完整維護。
1‧‧‧螺桿
11‧‧‧滾動溝
2‧‧‧螺帽
21‧‧‧穿孔
211‧‧‧滾動槽
90‧‧‧負荷路徑
22‧‧‧安裝孔
23‧‧‧螺絲孔
3‧‧‧迴流元件
31‧‧‧迴流道
32‧‧‧通孔
33‧‧‧指甲
34‧‧‧刮板
A‧‧‧銜接段
B‧‧‧導引段
4‧‧‧彈性墊圈
5‧‧‧密封環
51‧‧‧唇部
7‧‧‧固定蓋
71‧‧‧通孔
72‧‧‧螺絲孔
73‧‧‧集中槽
74‧‧‧固定槽
8‧‧‧連接件
81‧‧‧通道
9‧‧‧滾動件
G‧‧‧螺絲
P‧‧‧間距
第一圖係為本發明具維護裝置之滾珠螺桿之系統圖。
第二圖係為本發明具維護裝置之滾珠螺桿之組合圖。
第三圖係為本發明具維護裝置之滾珠螺桿之迴流元件的系統圖。
第四圖係為本發明具維護裝置之滾珠螺桿之剖視圖，主要顯示該連接件與集中槽的配合結構。
第五圖係為本發明具維護裝置之滾珠螺桿之剖視圖，主要顯示通孔與集中槽配合結構。
請參閱第一圖至第五圖所示，本發明係為一種具維護裝置之滾珠螺桿，包含：一螺桿(1)，該螺桿(1)之外緣面設有螺旋 狀之滾動溝(11)；一螺帽(2)，其設有供該螺桿(1)穿設之穿孔(21)，該穿孔(21)之內緣面設有相對該滾動溝(11)之滾動槽(211)，該滾動溝(11)及滾動槽(211)係構成一負荷路徑(90)，該滾動溝(11)與滾動槽(211)之間設有複數滾動件(9)，且該穿孔(21)之兩端設有環狀的密封環(5)，該密封環(5)具有與該螺桿(1)之外表面接觸之唇部(51)，該螺帽(2)之外緣面設有至少兩安裝孔(22)，於本實施例該螺帽共設有四個安裝孔(22)，四該安裝孔(22)係與該穿孔(21)連通；本實施例對應該安裝孔共具有四個迴流元件(3)，其分別由一銜接段(A)與一導引段(B)構成外型概呈L字型，該迴流元件(3)具有一貫穿該銜接段(A)與該導引段(B)之迴流道(31)，而該導引段(B)係插設於該安裝孔(22)，使該迴流道(31)與該負荷路徑(90)銜接，該導引段(B)相對該滾動溝(11)一側設有一指甲(33)，一該迴流元件(3)之銜接段(A)係與另一該迴流元件(3)之銜接段(A)銜接，使兩該迴流元件(3)之迴流道(31)構成一循環軌道，該循環軌道係提供該滾動件(9)循環迴流用，該指甲(33)係引導複數該滾動件(9)進入該循環軌道；該導引段(B)相對該滾動溝(11)之表面係設有一通孔(32)，該通孔(32)之一端口係與該滾動溝(11)保持一間距(P)，該間距(P)係介於0.3mm至1mm，最佳值為0.3mm至0.6mm；一固定蓋(7)，其設置於螺帽(2)之外緣面，該固定蓋(7)係設有複數個通孔(71)，而該螺帽(2)上設有相對該通孔(71)之螺絲孔(23)，藉由複數個螺絲(G)穿設於該通孔(71)後與該螺絲孔(23)螺合鎖固，將該固定蓋(7)固定於該螺帽(2)之外緣面，該固定蓋(7)具有一 固定槽(74)及一集中槽(73)，該固定槽(74)係蓋設於兩該迴流元件(3)，該通孔(32)另一端口係與該集中槽(73)連通；為了使該集中槽(73)密封性提升，本實施例於該螺帽(2)之外緣面與固定蓋(7)之間設有一彈性墊圈(4)；該固定蓋(7)另設有至少一個與該集中槽(73)連通之螺絲孔(72)，該螺絲孔(72)係提供一連接件(8)設置其中，該連接件(8)具有一通道(81)，該通道(81)一端與該集中槽(73)連通，另一端則與一吸引管連接或一供油管連接；於本實施例由第二圖可清楚得知兩該連接件(8)係鄰近設置，此設計係有其意義的，其中一連接件(8)係與該吸引管連接，而該吸引管另一端係與一台負壓機連接，負壓機啟動後的吸力藉由吸引管傳遞至該集中槽(73)(此時滾珠螺桿也同時啟動，讓螺帽能相對螺桿往復運行)，再由該通孔(32)將負荷路徑(90)的髒汙或油脂吸出至該集中槽(73)後，由該吸引管導出至負壓機中；在此同時，因為另一連接件(8)鄰近於該連接件(8)設置，故另一個與供油管連接的連接件(8)，即可輸入油脂塗抹於負荷路徑(90)中，即可於短時間內完成滾珠螺桿的維護工作。但如果只使用一個連接件(8)亦可達成本發明目的，只是時間會較使用兩個來的長些。
如第三圖、第四圖所示，為了讓該通孔(32)能充分的將負荷路徑(90)之髒污或油脂排出，本實施例於該迴流元件(3)於鄰近該指甲(33)設有朝該滾動溝(11)凸伸且與該滾動溝(11)接觸之刮板(34)，該刮板(34)外型為V或U型，藉由該刮板(34)的設置能讓髒污或油脂集中於通孔(32)周圍，以讓通孔(32)能迅速吸附傳遞至集中槽(73)。
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‧‧‧螺桿
11‧‧‧滾動溝
2‧‧‧螺帽
21‧‧‧穿孔
211‧‧‧滾動槽
22‧‧‧安裝孔
23‧‧‧螺絲孔
3‧‧‧迴流元件
31‧‧‧迴流道
32‧‧‧通孔
A‧‧‧銜接段
B‧‧‧導引段
4‧‧‧彈性墊圈
5‧‧‧密封環
51‧‧‧唇部
7‧‧‧固定蓋
71‧‧‧通孔
72‧‧‧螺絲孔
8‧‧‧連接件
81‧‧‧通道
9‧‧‧滾動件
G‧‧‧螺絲

Claims (7)

  1. 一種具維護裝置之滾珠螺桿，包含：一螺桿，該螺桿之外緣面設有螺旋狀之滾動溝；一螺帽，其設有供該螺桿穿設之穿孔，該穿孔之內緣面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，該滾動溝與滾動槽之間設有複數滾動件，該螺帽之外緣面設有至少兩安裝孔，兩該安裝孔係與該穿孔連通；兩迴流元件，其分別由一銜接段與一導引段構成外型概呈L字型，該迴流元件具有一貫穿該銜接段與該導引段之迴流道，而該導引段係插設於該安裝孔，使該迴流道與該負荷路徑銜接，該導引段相對該滾動溝一側設有一指甲，一該迴流元件之銜接段係與另一該迴流元件之銜接段銜接，使兩該迴流元件之迴流道構成一循環軌道，該循環軌道係提供該滾動件循環迴流用，該指甲係引導複數該滾動件進入該循環軌道；該導引段相對該滾動溝之表面係設有一通孔，該通孔之一端口係與該滾動溝保持一間距；一固定蓋，其設置於螺帽之外緣面，該固定蓋具有一固定槽及一集中槽，該固定槽係蓋設於兩該迴流元件，該通孔另一端口係與該集中槽連通。
  2. 如請求項1所述之具維護裝置之滾珠螺桿，其中，該螺帽之外緣面與固定蓋之間設有一彈性墊圈。
  3. 如請求項1所述之具維護裝置之滾珠螺桿，其中，該迴流元件於鄰近該指甲設有朝該滾動溝凸伸且與該滾動溝接觸之刮板。
  4. 如請求項3所述之具維護裝置之滾珠螺桿，其中，該刮板外型為V 或U型。
  5. 如請求項4所述之具維護裝置之滾珠螺桿，其中，該集中槽係與一吸引管連接或一供油管連接。
  6. 如請求項1所述之具維護裝置之滾珠螺桿，其中，該間距係介於0.2mm至1mm。
  7. 如請求項6所述之具維護裝置之滾珠螺桿，其中，該間距最佳值為0.3mm至0.6mm。
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