TWM455097U - 滾珠螺桿 - Google Patents

Description

滾珠螺桿

本創作係關於一種滾珠螺桿，特別係關於一種具有防塵元件之滾珠螺桿。

滾珠螺桿係由一螺桿、一螺帽以及複數滾珠所構成，藉由滾珠於滾珠通道及迴流通道所組成之循環通道中持續滾動，帶動螺帽及其上機構沿螺桿移動，執行所需作業或表現功能。

由於滾珠螺桿多應用於高精度的加工製程中，而能否維持作業的穩定與順暢，是檢視滾珠螺桿品質的基本要求。為了防止滾珠螺桿作動時有異物或液體侵入螺帽內部，而造成滾珠螺桿作動時產生噪音、停頓或失去穩定，甚至造成元件損壞。因此，必須在滾珠螺桿之螺帽的兩端各設置有一防塵元件，以防止異物或液體侵入螺帽內部，特別是防止異物或液體在螺帽運動的軸向上順勢被帶入內部。

然而，滾珠螺桿的工作環境普遍有很高的機會存在或漂浮有大量塵埃或異物。更重要的是，螺桿上具有滾道槽，所以單純環狀的防塵元件再隨著螺帽運動而接觸到軌道槽時，會在兩者之間存在有一縫隙，因此明顯可知，螺帽兩端僅各設置防塵元件，並無法完全防止異物或液體侵入螺帽內部，尤其是從防塵元件與軌道槽間無法完全密合的部份侵入。另 外，以往實務上的經驗也已證實，未能有效阻止異物由螺帽前、後端侵入的情況，往往是使得滾珠螺桿作動時仍會產生噪音、停頓、失去穩定或造成元件損壞的主要問題之一。

因此，如何提供一種滾珠螺桿，其能利用元件結構上的設計，以有效防止異物或液體侵入螺帽內部，維持循環通道的乾淨、暢通，以降低噪音，提高滾珠螺桿的作業順暢度以及使用壽命，已成為重要課題之一。

有鑑於上述課題，本創作之目的為提供一種滾珠螺桿，其能利用元件結構上的設計，以有效防止異物或液體侵入螺帽內部，維持循環通道的乾淨、暢通，以降低噪音，提高滾珠螺桿的作業順暢度以及使用壽命。

為達上述目的，依據本創作之一種滾珠螺桿，包括一螺桿、一螺帽以及複數滾珠。螺桿具有一軌道槽。螺帽係滑設於螺桿，並包括一螺帽本體以及一防塵元件。螺帽本體內側具有對應軌道槽之一內滾珠槽，內滾珠槽與軌道槽共同構成一內滾珠通道，且螺帽本體之一側對應內滾珠通道具有一迴流通道之至少一部分，且係與內滾珠通道連通。防塵元件裝設於螺帽本體之一端面，防塵元件具有一舌部。複數滾珠容置於內滾珠通道及迴流通道。

在本創作之一實施例中，舌部之一部分係與軌道槽密合。

在本創作之一實施例中，舌部與軌道槽密合之處的干涉量約為0.05公釐至約0.5公釐。

在本創作之一實施例中，舌部之其他部分係與螺桿之外徑密合。

在本創作之一實施例中，舌部與螺桿之外徑密合之處的干涉量約為0.05公釐至約0.5公釐。

在本創作之一實施例中，滾珠螺桿具有二防塵元件，分別裝設於螺帽本體之二端面。

在本創作之一實施例中，防塵元件包括一彈性部以及一固定部，固定部具有舌部並連接彈性部，且彈性部之外徑較固定部之外徑為大。

在本創作之一實施例中，螺帽本體之一端具有環形容置槽，容置防塵元件之彈性部。

在本創作之一實施例中，螺帽本體之內壁與彈性部不接觸。

在本創作之一實施例中，彈性部具有一環形凹槽。

在本創作之一實施例中，固定部具有一角度調整孔。

承上所述，依據本創作之滾珠螺桿，其在於螺帽本體之一側，較佳為兩側，設置有具有舌部之防塵元件，由於防塵元件之舌部的形狀對應軌道槽，且能與軌道槽貼合，故防塵元件與軌道槽之間不會在存在有縫隙，對於滾珠螺桿高速作動，或在異物或塵埃密度較高之環境中使用滾珠螺桿而言，可有效防止異物或液體侵入螺帽內部，進而能有效減少噪音產生，或運作發生停頓或失去穩定性，甚至造成元件損壞影響使用壽命之情形。再者，由於舌部可設計在一定干涉量的情況下，緊密貼合軌道槽，故能起到刮刷器的效果，以移除軌道槽上沾染的異物、液體或塵埃。

更重要的是，在本創作中，防塵元件更適於搭配螺帽本體的 環形容置槽，以作逃料設計提升彈性，使得防塵元件更容易裝設於螺帽本體，使元件能維持在較佳狀態，加強對滾珠螺桿前後端的防護與密封，減少異物入侵的機會。

〔習知〕

無

〔本創作〕

1‧‧‧滾珠螺桿

11‧‧‧螺桿

111‧‧‧軌道槽

112‧‧‧外徑

12‧‧‧螺帽

121‧‧‧螺帽本體

122‧‧‧內滾珠槽

123‧‧‧迴流通道

124‧‧‧迴流元件

125‧‧‧環形容置槽

13‧‧‧防塵元件

131‧‧‧舌部

132‧‧‧彈性部

133‧‧‧固定部

134‧‧‧薄型環狀部

135‧‧‧角度調整孔

14‧‧‧滾珠

A-A‧‧‧剖面線

ES‧‧‧端面

H‧‧‧環形凹槽

圖1為依據本創作一實施例之一種滾珠螺桿的示意圖。

圖2為圖1所示之滾珠螺桿的分解示意圖。

圖3A為圖2所示之防塵元件的放大示意圖。

圖3B為圖3A所示之防塵元件沿剖面線A-A的剖面示意圖。

圖3C為圖3A之防塵元件的後視示意圖。

圖4為圖1所示之滾珠螺桿的剖面示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依據本創作實施例之一種滾珠螺桿，其中相同的元件將以相同的符號加以說明。

圖1為依據本創作一實施例之一種滾珠螺桿的示意圖，而圖2為圖1所示之滾珠螺桿的分解示意圖。請參考圖1及圖2所示，依據本創作之滾珠螺桿1包括一螺桿11、一螺帽12以及複數滾珠14。

詳細而言，螺桿11具有一軌道槽111。螺帽12滑設於螺桿11，且包括一螺帽本體121、一防塵元件13。螺帽本體121內側具有對應軌道槽111之一內滾珠槽122，內滾珠槽122與軌道槽111共同構成一內滾珠通道，且螺帽本體121之一側對應內滾珠通道具有一迴流通道123之至少一部分，且係與內滾珠通道連通。

防塵元件13裝設於螺帽本體121之一端面ES，且防塵元件13具有一舌部131。滾珠14容置於軌道槽111及內滾珠槽122所構成的內滾珠通道間。內滾珠通道與迴流通道123藉由迴流元件124構成一滾珠循環途徑。滾珠14於滾珠螺桿1各元件所組成的滾珠循環途徑中持續滾動，帶動螺帽12相對螺桿11移動。

圖3A為圖2所示之防塵元件的放大示意圖，而圖3B為圖3A所示之防塵元件沿剖面線A-A的剖面示意圖。請參考圖3A及圖3B所示，在本實施例中，防塵元件13包括一彈性部132以及一固定部133。其中，固定部133具有一舌部131，且舌部131設置於固定部133內緣的一部份上。更進一步來說，固定部133內緣具有一薄型環狀部134，如圖3B所示，其約係由固定部133內緣深度之一半向固定部133之中心延伸而成環形，並且厚度約只有固定部133厚度的五分之一。舌部131係由薄型環狀部134上繼續向固定部133之中心延伸所定義出來的部分，但由於有延伸的僅佔薄型環狀部134的大約三分之一(角度約為270度)，且延伸出來的形狀呈舌形或半月形，故可以舌部131稱之。然則，本創作實際上不已上述的形狀或比例為限，即即便形狀不完全與舌形或半月形相似，或延伸的部位不及或超出三分之一但能達到以下所述之功能者，亦為本創作所涵蓋之範圍。

固定部133之一端連接彈性部132，而彈性部132的外徑較固定部133的外徑為大，兩者均可以彈性原料製成，且較佳係以相同的彈性原料一體成型地製成。在本實施例中係以彈性部132與固定部133均以橡膠為原料且一體成型地被製成為例，使兩者沒有組裝公差的問題，且也 可以縮短滾珠螺桿的整體製程。但在其他實施例中，彈性部132與固定部133之製作原料也可以不同，例如使用橡膠與塑膠，或是橡膠與樹脂的組合，在此並不限制。另外，彈性部132以及固定部133也可以分別製作後再以扣合、卡合、黏合、鎖合、螺合、嵌合或其組合的方式將其結合。

然而重要的是，彈性部132要提供比固定部133更大的擠壓彈性，如此對於防塵元件13與螺帽本體121的組裝更為有利。在本實施例中採用的方法是對彈性部132作逃料的設計，具體來說，可同時參考圖3C，其所示為圖3A之防塵元件的後視示意圖，彈性部132在內緣處具有一環形凹槽H，其係在製成時刻意對彈性部132做逃料處理所產稱者。因為用料減少，導致壁厚變薄，使得彈性部132之側壁受擠壓或捏壓時更容易變形，更具彈性，更易由螺帽本體121之端面ES塞入而完成組裝。

圖4為圖1所示之滾珠螺桿的剖面示意圖。請參考圖4所示，在本實施例中，螺帽本體121之一端具有一環形容置槽125，用與防塵元件13之彈性部132配合。實作上，可以將彈性部132以人工或機械擠壓或捏壓，透過其內緣具有環形凹槽H的逃料設計，而產生較大的變形量，並得以順利地由螺帽本體121的端面ES進入而容置於環形容置槽125。

固定部133的外徑恰與螺帽本體121之端面ES的內徑配合，故當彈性部132容置於環形容置槽125後，防塵元件13便與螺帽本體121裝設完成。防塵元件13之彈性部132與螺帽本體121之內壁可以接觸也可以不接觸，在本實施例中以不接觸為例，其保留了較多的緩衝空間，以緩衝螺帽本體121在研磨加工或是彈性部132在製成中所產生之公差所導致的不易組裝的問題。

當防塵元件13與螺帽本體121可以透過固定部133與端面ES之固定而固定。至於，固定部133與端面ES的固定方式可以是扣合、卡合、黏合、鎖合、螺合、嵌合或其組合的方式，於此並不限制，但較佳是於固定部133與端面ES接觸的位置由端面ES外側加入黏膠進行黏合，或是將兩者以螺絲鎖固在一起。

具有舌部131之防塵元件13可以僅裝設於螺帽本體121之一端面ES，或較佳地，同時裝設於螺帽本體121之二端面ES，本實施例以二防塵元件13都具有舌部131，而分別裝設於螺帽本體121之二端面ES為例，以同時加強對滾珠螺桿1前後端的防護與密封，減少異物入侵的機會。

如圖4所示，防塵元件13藉由薄型環狀部134以及舌部131達成與螺桿11之密合，以提供防塵與刮刷的功能。具體來說，薄型環狀部134可以與螺桿11之外徑112密合，而舌部131之一部分(向防塵元件13中心延伸較多的部份)係與軌道槽111密合，而其他部分(向防塵元件13中心延伸較少的部份)則與螺桿11之外徑112密合。

密合使防塵元件13與螺桿11之間均無縫隙，也就是舌部131係與軌道槽111底部緊密接觸，而其他部分(向防塵元件13中心延伸較少的部份)則與螺桿11之外徑112緊密接觸。另外，舌部131與軌道槽111密合之處的干涉量約為0.05公釐至約0.5公釐，較佳實施例係為約0.1至約0.3公釐；而舌部131之其他部分係與螺桿11之外徑112密合之處的干涉量約為0.05公釐至約0.5公釐，較佳實施例係為約0.1至約0.3公釐。由於舌部131薄且稍具彈性，故依據上述干涉量可以提供刮刷的功效，能 夠更有效的防止異物入侵。

固定部133具有一角度調整孔135，可以調整防塵元件13之角度，使得舌部131可以更密合軌道槽111，當然，角度調整孔135可以是複數，本實施例係以四個角度調整孔135為例。

另外補充說明的是，本創作亦可以以沒有彈性部與固定部的防塵元件實施，換言之，即便不使用上述的組合方式，而直接對防塵元件改良，使其具有舌部而能與螺桿之軌道槽密合者，亦為本創作之涵蓋範圍。

綜上所述，依據本創作之滾珠螺桿，其在於螺帽本體之一側，較佳為兩側，設置有具有舌部之防塵元件，由於防塵元件之舌部的形狀對應軌道槽，且能與軌道槽貼合，故防塵元件與軌道槽之間不會在存在有縫隙，對於滾珠螺桿高速作動，或在異物或塵埃密度較高之環境中使用滾珠螺桿而言，可有效防止異物或液體侵入螺帽內部，進而能有效減少噪音產生，或運作發生停頓或失去穩定性，甚至造成元件損壞影響使用壽命之情形。再者，由於舌部可設計在一定干涉量的情況下，緊密貼合軌道槽，故能起到刮刷器的效果，以移除軌道槽上沾染的異物、液體或塵埃。

更重要的是，在本創作中，防塵元件更適於搭配螺帽本體的環形容置槽，以作逃料設計提升彈性，使得防塵元件更容易裝設於螺帽本體，使元件能維持在較佳狀態，加強對滾珠螺桿前後端的防護與密封，減少異物入侵的機會。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧滾珠螺桿

11‧‧‧螺桿

111‧‧‧軌道槽

112‧‧‧外徑

12‧‧‧螺帽

121‧‧‧螺帽本體

122‧‧‧內滾珠槽

123‧‧‧迴流通道

124‧‧‧迴流元件

125‧‧‧環形容置槽

13‧‧‧防塵元件

131‧‧‧舌部

132‧‧‧彈性部

133‧‧‧固定部

134‧‧‧薄型環狀部

135‧‧‧角度調整孔

14‧‧‧滾珠

ES‧‧‧端面

Claims (11)

1. 一種滾珠螺桿，包括：一螺桿，具有一軌道槽；一螺帽，滑設於該螺桿，該螺帽包括：一螺帽本體，內側具有對應該軌道槽之一內滾珠槽，該內滾珠槽與該軌道槽共同構成一內滾珠通道，且該螺帽本體之一側對應該內滾珠通道具有一迴流通道之至少一部分，且係與該內滾珠通道連通；一防塵元件，裝設於該螺帽本體之一端面，該防塵元件具有一舌部；以及複數滾珠，容置於該內滾珠通道及該迴流通道。
2. 如申請專利範圍第1項所述之滾珠螺桿，其中該舌部之一部分係與該軌道槽密合。
3. 如申請專利範圍第2項所述之滾珠螺桿，其中該舌部與該軌道槽密合之處的干涉量約為0.05公釐至約0.5公釐。
4. 如申請專利範圍第2項所述之滾珠螺桿，其中該舌部之其他部分係與該螺桿之外徑密合。
5. 如申請專利範圍第4項所述之滾珠螺桿，其中該舌部與該螺桿之外徑密合之處的干涉量約為0.05公釐至約0.5公釐。
6. 如申請專利範圍第1項所述之滾珠螺桿，其具有二該防塵元件，分別裝設於該螺帽本體之二該端面。
7. 如申請專利範圍第1項所述之滾珠螺桿，其中各該防塵元件包括：一彈性部；以及一固定部，具有該舌部並連接該彈性部，且該彈性部之外徑較該固定部之外徑為大。
8. 如申請專利範圍第7項所述之滾珠螺桿，其中該螺帽本體之一端具有一環形容置槽，容置該防塵元件之該彈性部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之滾珠螺桿，其中該螺帽本體之內壁與該彈性部不接觸。
10. 如申請專利範圍第7項所述之滾珠螺桿，其中該彈性部具有一環形凹槽。
11. 如申請專利範圍第7項所述之滾珠螺桿，其中該固定部具有一角度調整孔。