TWM458490U - 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端防塵組件之滾珠螺桿。

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以及防止滾珠螺桿遭受撞擊力度過大，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一防塵片，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，習知在螺帽兩端設置防塵片的方式並無法完全防止異物或液體侵入螺帽內部，尤其是從防塵片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，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，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，尤其是大型異物的侵入，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。再者，本創作同時還能加強滾珠螺桿的抗撞能力，尤其是軸向上的抗撞能力，進一步提升穩定性與延長使用壽命。

又，本創作在元件結構改良的同時，也希望能增加額外的使用基準面，以讓後續組裝或加工作業更加便利。

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端防塵組件。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。端防塵組件具有一內彈性元件及一外剛性元件，內彈性元件與外剛性元件連結，內彈性元件連結於螺帽本體之一端面，且具有一第一舌部。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，內彈性元件具有至少一沉頭螺絲孔，且外剛性元件對應沉頭螺絲孔具有一腎形開口。

在本創作之一實施例中，內彈性元件具有複數凹部，且外剛性元件對應凹部具有複數凸部。

在本創作之一實施例中，螺帽本體更包括一防塵墊片，防塵墊片設置於螺帽本體之端面，且內彈性元件係藉由連結於防塵墊片而連結於螺帽本體之端面。

在本創作之一實施例中，防塵墊片具有一第二舌部。

在本創作之一實施例中，第二舌部之一部分與軌道槽密合。

在本創作之一實施例中，第二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，第一舌部之一部分與軌道槽密合。

在本創作之一實施例中，第一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，第一舌部或第二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。

承上所述，依據本創作之滾珠螺桿，其於螺帽本體之一端面，較佳為二端面，設置具有內彈性元件以及外剛性元件之端防塵組件，其中，內彈性元件還具有一第一舌部，由於舌部的形狀對應軌道槽，且能與軌道槽貼合，故防塵組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，可藉 此達到更佳的防止異物或液體侵入螺帽內部的效果，尤其是當異物屬於細小的粉塵時，本創作可以利用舌部起到刮刷器的效果，以移除軌道槽上沾染的粉塵，排除過往異物可能會由防塵片與軌道槽之間縫隙侵入的問題。

另外，由於外剛性元件的設置，使得滾珠螺桿之抗撞擊能力得以提升，尤其是軸向上的抗撞能力，從而能有效減少停頓或失去穩定性的現象發生，更得以降低因元件損壞而影響使用壽命之情形。

再者，由於外剛性元件可以研磨加工製成而具有較佳的精度，故可以作為後續再加工或使用的基準面，有助於提升應用的便利性。

〔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‧‧‧端面

124‧‧‧迴流元件

125‧‧‧迴流通道

126‧‧‧防塵墊片

127‧‧‧第二舌部

13‧‧‧端防塵組件

131‧‧‧內彈性元件

132‧‧‧外剛性元件

133‧‧‧第一舌部

134‧‧‧薄型環狀部

135‧‧‧沉頭螺絲孔

136‧‧‧腎形開口

137‧‧‧凹部

138‧‧‧凸部

14‧‧‧滾珠

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所示之端防塵組件的放大示意圖。

圖3B為圖3A所示之端防塵組件的另一角度示意圖。

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以及一螺帽12。

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以及二端防塵組件13，然而，端防塵組件13的數目非為限制性者，例如在其他實施例中，亦可以只有一端設置端防塵組件13，而另一端不設置或僅設置習知之防塵片。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125之至少一部分，且係與內滾珠通道連通。

端防塵組件13具有一內彈性元件131以及一外剛性元件132。內彈性元件131與外剛性元件132係透過組裝再鎖固而連結，但亦可以透過射出一體成型的方式連結。端防塵組件13透過內彈性元件131連結於螺帽本體121之一端面123，換言之，端防塵組件13中與螺帽本體121接觸者為內彈性元件131。

滾珠螺桿1還包括複數滾珠14，其容置於軌道槽111及內滾珠槽122所構成的內滾珠通道間以及迴流通道125。在本實施例中，迴流通道125係由螺帽本體121以及迴流元件124共同組成，使得內滾珠通道與迴流通道125藉由迴流元件124完成一滾珠循環途徑。滾珠14於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所示之端防塵組件的放大示意圖，而圖3B為圖3A所示之端防塵組件的另一角度示意圖。請參考圖3A及圖3B所示，內彈性元件131可以彈性原料製成，如樹脂、塑膠或橡膠等材質；外剛性元件132可以剛性原料製成，如鐵或鋼等金屬材質，兩者之間有一定程度的彈性差異，以分別提供滾珠螺桿1所需之不同功能。

內彈性元件131具有一第一舌部133。第一舌部133設置於 環形之內彈性元件131之內緣的一部份上，更進一步來說，內彈性元件131內緣具有一薄型環狀部134，其係由內彈性元件131內緣，相對於螺帽本體121之外側，向內彈性元件131之中心延伸而成之環形，並且厚度約只有內彈性元件131厚度的五分之一。第一舌部133係由薄型環狀部134上繼續向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，故可以第一舌部133稱之。而第一舌部133的厚度則可與薄型環狀部134相同或更薄，更薄時可約佔薄型環狀部134厚度的二分之一。

然則，本創作實際上不以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，或元件厚度與上述不相同，但能達到以下所述之功能者，亦為本創作所涵蓋之範圍。

內彈性元件131可具有沉頭螺絲孔135，在本實施例係以三個沉頭螺絲孔135為例；而外剛性元件132對應沉頭螺絲孔135可具有腎形開口136，在本實施例中，腎形開口136對應沉頭螺絲孔135之數量係為三個。沉頭螺絲孔135與腎形開口136都提供了較實際使用之螺絲為大的開口空間，故可以略作順逆時針方向的轉動調整，以吸收螺帽本體121加工時產生的誤差，讓端防塵組件13與螺帽本體121的鎖合能更為順利，進一步使得第一舌部133更密合軌道槽111。

內彈性元件131具有複數凹部137，而外剛性元件132對應該些凹部137具有複數凸部138，藉由凹部137以及凸部138的配合使用，使得內彈性元件131與外剛性元件132可以透過扣合組裝的方式連結更緊 密，當然，內彈性元件131與外剛性元件132之連結還可以透過卡合、黏合、鎖合、螺合、嵌合或其組合的組裝方式完成。藉由將外剛性元件132之設置，使得端防塵組件13之抗撞擊能力得以提升，更由於外剛性元件132可以金屬材質製成，對於壓力或高溫的抗性較高，整體來說，能增加滾珠螺桿1的穩定性與使用壽命。

再請參考圖2所示，螺帽本體121更包括一防塵墊片126，防塵墊片126設置於螺帽本體121之端面123而有助於固定迴流元件124，且內彈性元件131係藉由連結於防塵墊片126而連結於螺帽本體121之端面123。防塵墊片126可具有一第二舌部127，第二舌部127之形成方式、形狀結構以及技術特徵均與第一舌部133大致相同，可參考前述。在本實施例中，藉由第一舌部133以及第二舌部127的同時設置，可使減少異物或液體侵入螺帽12內部之效果更佳。

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，裝設於螺帽本體121之二端面123的端防塵組件13可有不同的連結方式，其一是外露於螺帽本體121外；另一則是端面123具有一凹槽，而端防塵組件13裝入該凹槽內而與螺帽本體121連結，但無論如何，設置二個端防塵組件13，可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及增加抗撞擊能力。

在本實施例中，端防塵組件13藉由薄型環狀部134、第一舌部133、防塵墊片126內緣以及第二舌部127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以及防塵墊片126內緣可以與螺桿11之外徑112密合；而第一舌部133與第二舌部127之一部分 (向內彈性元件131與防塵墊片126中心延伸較多的部份)係與軌道槽111密合，而第一舌部133與第二舌部127之其他部分(向內彈性元件131與防塵墊片126中心延伸較少的部份)則同樣與螺桿11之外徑密合。

密合使端防塵組件13以及防塵墊片126與螺桿11之間均無縫隙，也就是至少第一舌部133以及第二舌部127係與軌道槽111底部緊密接觸，而其他部分(向內彈性元件131與防塵墊片126中心延伸較少的部份)則與螺桿11之外徑112緊密接觸，是以，在包括第一舌部133以及第二舌部127的垂直面上，端防塵組件13以及防塵墊片126係無縫隙地包覆螺桿11。

另外，第一舌部133以及第二舌部127與軌道槽111密合之處的干涉量可約為0.05公釐至約0.5公釐，較佳係為約0.1至約0.3公釐。而第一舌部133以及第二舌部127之其他部分係與螺桿11之外徑密合，且密合之處的干涉量約為0.05公釐至約0.5公釐，較佳係為約0.1至約0.3公釐。由於第一舌部133以及第二舌部127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，尤其是細小的粉塵入侵。

要補充說明的是，在本創作之其他實施例中，也可以不使用防塵墊片，而直接將端防塵組件與螺帽本體結合，而以第一舌部單獨提供防塵功效。

綜上所述，依據本創作之滾珠螺桿，其於螺帽本體之一端面，較佳為二端面，設置具有內彈性元件以及外剛性元件之端防塵組件，其中，內彈性元件還具有一第一舌部，由於舌部的形狀對應軌道槽，且能 與軌道槽貼合，故防塵組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，可藉此達到更佳的防止異物或液體侵入螺帽內部的效果，尤其是當異物屬於細小的粉塵時，本創作可以利用舌部起到刮刷器的效果，以移除軌道槽上沾染的粉塵，排除過往異物可能會由防塵片與軌道槽之間縫隙侵入的問題。

另外，由於外剛性元件的設置，使得滾珠螺桿之抗撞擊能力得以提升，尤其是軸向上的抗撞能力，從而能有效減少停頓或失去穩定性的現象發生，更得以降低因元件損壞而影響使用壽命之情形。

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‧‧‧端面

124‧‧‧迴流元件

126‧‧‧防塵墊片

127‧‧‧第二舌部

13‧‧‧端防塵組件

131‧‧‧內彈性元件

132‧‧‧外剛性元件

133‧‧‧第一舌部

134‧‧‧薄型環狀部

135‧‧‧沉頭螺絲孔

136‧‧‧腎形開口

137‧‧‧凹部

138‧‧‧凸部

14‧‧‧滾珠

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；及一端防塵組件，具有一內彈性元件及一外剛性元件，該內彈性元件與該外剛性元件連結，該內彈性元件連結於該螺帽本體之一端面，且具有一第一舌部；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，其中該內彈性元件具有至少一沉頭螺絲孔，且該外剛性元件對應該沉頭螺絲孔具有一腎形開口。
3. 如申請專利範圍第1項所述之滾珠螺桿，其中該內彈性元件具有複數凹部，且該外剛性元件對應該些凹部具有複數凸部。
4. 如申請專利範圍第1項所述之滾珠螺桿，其中該螺帽本體更包括一防塵墊片，該防塵墊片設置於該螺帽本體之該端面，且該內彈性元件係藉由連結於該防塵墊片而連結於該螺帽本體之該端面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之滾珠螺桿，其中該防塵墊片具有一第二舌部。
6. 如申請專利範圍第5項所述之滾珠螺桿，其中該第二舌部之一部分與該軌道槽密合。
7. 如申請專利範圍第6項所述之滾珠螺桿，其中該第二舌部之其他部分係與該螺桿之外徑密合。
8. 如申請專利範圍第1項所述之滾珠螺桿，其中該第一舌部之一部分與該軌道槽密合。
9. 如申請專利範圍第8項所述之滾珠螺桿，其中該第一舌部之其他部分係與該螺桿之外徑密合。
10. 如申請專利範圍第6項所述之滾珠螺桿，其中該第一舌部或該第二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。
11. 如申請專利範圍第8項所述之滾珠螺桿，其中該第一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。