TWM555424U - 滾珠花鍵裝置 - Google Patents

Abstract

本創作是一種滾珠花鍵裝置，其主要是由花鍵軸、螺帽、限位環、保持器、以及複數組滾珠所組成，藉以減少該滾珠花鍵裝置的組裝構件，達到提升安裝效率與降低成本的目的。另外，藉由該螺帽在兩端所設置的定位環槽，同時搭配定位在其中一定位環槽的限位環、以及該保持器徑向卡扣部卡扣於另一定位環槽的設計，得以準確且快速固定該保持器與螺帽的相對位置，確時能夠提升安裝效率與降低成本。

Description

滾珠花鍵裝置

本新型係與線性傳動裝置有關，特別是指一種滾珠花鍵裝置。

參閱圖1A所示，顯示中華民國申請第102142393號一種「滾珠花鍵組」的其中一圖式；主要是在穿套於花鍵軸11的花鍵軸襯套12內設置分別的第一循環元件131以及第二循環元件132，第一循環元件131設置由負荷直線段、非負荷直線段以及第一迴流段構成之U形第一迴流道，且負荷直線段及非負荷直線段延伸至第一循環元件131的端部開放並銜接第二循環元件132，第二循環元件132以至少包含半圓槽形態的第二迴流道與第一迴流道連通構成迴流通道；藉此，便能分別組裝第一循環元件131及第二循環元件132，且能將滾珠14直接裝入負荷直線段及非負荷直線段，降低裝珠的難度、提高裝珠效率，並進而提高生產效率及經濟效益。然而，由於該專利前案是由花鍵軸11、花鍵軸襯套12、由第一循環元件131以及第二循環元件132構成的保持器、滾珠14、及二C型扣15所構成，因此，凸顯出因構件過多造成安裝上較為不便，而具有安裝效率待提升的缺失。

同樣的，日本專利JPA_1996296641號所揭露的「滾珠花鍵裝置」、及日本專利JP_ 2015183752A號所揭露的「線性運動導向裝置」同樣具有因構件過多而具有安裝效率待提升的缺失。

參閱圖1B所示，顯示日本專利JP_3201236U號一種「滾珠襯套結構」的其中一圖式，其保持器16是藉由C型扣17而設置在螺帽18內，而各滾珠19是安裝在該保持器16的每個引導槽161內，且各該滾珠19是與該螺帽18內邊緣表面突出的突出部181的接觸表面接觸。藉以減少構件之間傳遞的振動，提高操作穩定性。然而，該保持器16能穩固地定位在該螺帽18內，其除了是藉由該C型扣17的限制之外，更藉由在兩個相對設置在該螺帽18一端面的卡凹部182及搭配兩個相對設置在該保持器16的卡凸部162來達成。其中，由於該卡凸部162是設在該保持器16的端面上，因此凸顯出該保持器16在開模時加工困難的缺陷。另外，由於該兩卡凹部182是相對設置在該螺帽18的一端面，而具有角度上的限制，因此，同樣凸顯出該螺帽18加工不易所造成加工成本較高的缺陷。同時由於該兩卡凹部182是有相對角度地設在該螺帽18，因此，使得該保持器16必須以特定角度的安裝才能使其卡凸部162與該卡凹部182相互卡固，如此凸顯出組裝不易的缺陷。

本新型的目的係在於提供一種滾珠花鍵裝置，其主要減少組裝構件，提升安裝效率與降低成本。

為達前述目的，本新型係一種滾珠花鍵裝置，包含：一花鍵軸，沿一軸向延伸，並具有一垂直該軸向的徑向；一螺帽，能夠沿該軸向滑動地套設在該花鍵軸上，並具有一第一螺帽端面、一反向於該第一螺帽端面的第二螺帽端面、一內環面、及由該內環面凹設的一第一定位環槽與一第二定位環槽，該第一定位環槽靠近該第一螺帽端面，該第二定位環槽靠近該第二螺帽端面；一限位環，設置在該螺帽內且供該花鍵軸穿置，並具有一設置在該第一定位環槽的第一限位環部、及一凸出於該內環面的第二限位環部；一保持器，設置在該螺帽內且供該花鍵軸穿置，並具有一靠抵在該第二限位環部的第一保持器端面、一反向於該第一保持器端面的第二保持器端面、及複數設於該第一、二保持器端面之間且沿該徑向成形的卡扣單元，各該卡扣單元具有一卡扣於該第二定位環槽的卡扣部；以及複數組滾珠，設於該保持器且接觸位於該花鍵軸與螺帽之間。

較佳地，其中該保持器更具有一設置於該第一、二保持器端面之間的保持器外環面，各該卡扣單元更具有一由該保持器外環面沿該徑向凸設的卡扣徑部、一由該卡扣徑部沿該軸向且朝第二保持器端面延伸的卡扣軸部、及一由該卡扣軸部沿該徑向凸設的該卡扣部。

較佳地，其中各該卡扣單元的卡扣徑部、卡扣軸部與該保持器外環面形成一凹折槽。

較佳地，其中各該卡扣單元更具有一沿該軸向地設在該卡扣軸部的變形槽，且該變形槽對應該卡扣部。

較佳地，其中該螺帽與該保持器在組裝前，該螺帽的第二定位環槽沿該軸向的槽寬小於該保持器的卡扣部沿該軸向的寬度。

較佳地，其中該保持器的第一保持器端面具有一卡抵在該第二限位環部的卡抵環凹部。

較佳地，其中該花鍵軸更具有一外周面、以及數對由該外周面凹設且平行於該軸向的第一滾珠槽；該螺帽的該內環面相對於該外周面，且更具有數對設置於該內環面且與該等第一滾珠槽相對的第二滾珠槽，該複數組滾珠分別嵌套於所對應的該等第一滾珠槽與該等第二滾珠槽。

較佳地，其中該限位環為C型扣。

較佳地，其中該螺帽的第二定位環槽具有一外槽壁面、及一較該外槽壁面更靠近該第一定位環槽的內槽壁面，該外槽壁面具有一延該徑向沿伸的徑向槽壁段及一連接該徑向槽壁段與該內環面之間的傾斜槽壁段；該保持器的卡扣部具有一面對該內槽壁面的第一卡扣表面、及一面對該外槽壁面的第二卡扣表面，該第一卡扣表面具有一傾斜面段，該第二卡扣表面具有一圓弧面段。

較佳地，該第一定位環槽遠離該第一螺帽端面的壁面至該第二定位環槽的外槽壁面之間沿該軸向的距離小於該卡抵環凹部至該卡扣部的第二卡扣表面之間沿該軸向X的距離。

據此，本創作所提供一種滾珠花鍵裝置，其主要是由花鍵軸、螺帽、限位環、保持器、以及複數組滾珠所組成，藉以減少該滾珠花鍵裝置的組裝構件，達到提升安裝效率與降低成本的目的。另外，藉由該螺帽在兩端所設置的定位環槽，同時搭配定位在其中一定位環槽的限位環、以及該保持器徑向卡扣部卡扣於另一定位環槽的設計，得以準確且快速固定該保持器與螺帽的相對位置，確時能夠提升安裝效率與降低成本。

請參閱圖2至圖6所示，本創作實施例所提供一種滾珠花鍵裝置，其主要是由一花鍵軸20、一螺帽30、一限位環40、一保持器50及複數組滾珠60所組成，其中：

該花鍵軸20，沿一軸向X延伸，並具有一垂直該軸向X的徑向Y；本實施例中，該花鍵軸20更具有一外周面21、以及數對由該外周面21凹設且平行於該軸向X的第一滾珠槽22。

該螺帽30，能夠沿該軸向X滑動地套設在該花鍵軸20上，並具有一第一螺帽端面31、一反向於該第一螺帽端面31的第二螺帽端面32、一沿該軸向X貫穿該第一、二螺帽端面31、32且相對於該外周面21的內環面33、及由該內環面33凹設的一第一定位環槽34與一第二定位環槽35，其中該第一定位環槽34靠近該第一螺帽端面31，該第二定位環槽35靠近該第二螺帽端面32；本實施例中，該螺帽30更具有數對設置於該內環面33且與該等第一滾珠槽22相對的第二滾珠槽36。值得說明的是，參閱圖6所示，該螺帽30的第二定位環槽35具有一外槽壁面351、及一較該外槽壁面351更靠近該第一定位環槽34的內槽壁面352，該外槽壁面351具有一延該徑向Y沿伸的徑向槽壁段351A及一連接該徑向槽壁段351A與該內環面33之間的傾斜槽壁段351B。

該限位環40，設置在該螺帽30內且供該花鍵軸20穿置，並具有一設置在該第一定位環槽34的第一限位環部41、及一凸出於該內環面33的第二限位環部42；本實施例中，該限位環40為C型扣。

該保持器50，設置在該螺帽30內且供該花鍵軸20穿置，並具有一靠抵在該第二限位環部42的第一保持器端面51、一反向於該第一保持器端面51的第二保持器端面52、及複數設於該第一、二保持器端面51、52之間且沿該徑向Y成形的卡扣單元53，各該卡扣單元53具有一卡扣於該第二定位環槽35的卡扣部531；本實施例中，該保持器50的第一保持器端面51具有一卡抵在該第二限位環部42的卡抵環凹部511，使該第一保持器端面51呈階級狀，讓該保持器50的一端部可以穩固地定位在該限位環40上；另外，該保持器50更具有一設置於該第一、二保持器端面51、52之間的保持器外環面54、一反向於該保持器外環面54的保持器內環面55、及複數個部分貫穿及不貫穿該保持器內、外環面54、55的滾珠迴流道56。值得說明的是，參閱圖6所示，各該卡扣單元53更具有一由該保持器外環面54沿該徑向Y凸設的卡扣徑部532、一由該卡扣徑部532沿該軸向X且朝第二保持器端面52延伸的卡扣軸部533、及一由該卡扣軸部533沿該徑向Y凸設的該卡扣部531；其中各該卡扣部531具有一面對該內槽壁面352的第一卡扣表面5311、及一面對該外槽壁面351的第二卡扣表面5312，該第一卡扣表面5311具有一傾斜面段5311A，該第二卡扣表面5312具有一圓弧面段5312A，使得該卡扣部531便於卡扣及脫離該第二定位環槽35。另外各該卡扣單元53的卡扣徑部532、卡扣軸部533與該保持器外環面54形成一凹折槽534，且各該卡扣單元53更具有一沿該軸向X地設在該卡扣軸部533的變形槽535，且該變形槽535對應該卡扣部531。

該複數組滾珠60，設於該保持器50的滾珠迴流道56內且接觸位於該花鍵軸20與螺帽30之間；本實施例中，該複數組滾珠60分別嵌套於所對應的該等第一滾珠槽22與該等第二滾珠槽36，藉由該複數組滾珠60搭配該保持器50，使該螺帽30相對於該花鍵軸20產生線性滑動。

以上所述即為本創作實施例各主要構件的組態說明。至於本創作的使用方式及功效作以下說明。

其一、提升安裝效率與降低成本。由於本創作的滾珠花鍵裝置是由花鍵軸20、螺帽30、限位環40、保持器50及複數組滾珠60所組成，因此組裝構件少，相對的組裝耗費的時間與構件成本得以有效降低，藉以達到提升安裝效率與降低成本的目的，搭配配合自動化設備更方便快速。

其次，本創作的螺帽30與保持器50的組裝步驟可以由下述方式達成，但不以此為限。在組裝時，可以先將該限位環40卡制定位在該螺帽30的第一定位環槽34，隨後將該保持器50延該軸向X插置該螺帽30內，而在該保持器50的第一保持器端面51靠抵在該限位環40之第二限位環部42的同時，該保持器50的各卡扣單元53的卡扣部531則同時卡扣在該螺帽30的第二定位環槽34，即可完成該螺帽30與保持器50的組裝，因此，藉由該螺帽30在兩端所設置的第一、二定位環槽34、35結構，同時搭配定位在其中一定位環槽的限位環40、以及該保持器50徑向Y卡扣部531卡扣於另一定位環槽的設計，得以準確且快速固定該保持器50與螺帽30的相對位置，確實能夠提升安裝效率與降低成本。

再者，由於該螺帽30的第二定位環槽35呈環形設計，且該保持器50的各卡扣單元53的卡扣部531是沿該徑向Y所成形，因此，該保持器50在組裝於該螺帽30上時，應可避免該保持器50在組裝角度上的限制，達到提升安裝效率與降低成本的目的。

其二、增加位移行程。由於該保持器50與該螺帽30的組裝定位，其是藉由該保持器50的第一保持器端面51靠抵在該限位環40之第二限位環部42的同時，該保持器50的各卡扣單元53的卡扣部531則同時卡扣在該螺帽30的第二定位環槽35所達成，其中該保持器50的各卡扣單元53的卡扣部531是沿該徑向Y所成形，並不是延該軸向X所成形，因此可視需求大幅降低該保持器50的軸向X長度，同時也得以降低該螺帽30的軸向X長度，藉以在不改變該花鍵軸20的長度下，得以增加螺帽30移動行程，增加產品競爭力。

其三、降低加工難度。由於該保持器50的各卡扣單元53的卡扣部531是沿該徑向Y所成形，因此該保持器50的各卡扣單元53在執行軸向開模加工上較為簡易。

值得一提的是，參閱圖4至圖6，本實施例中該螺帽30與該保持器50在組裝前，該螺帽30的第二定位環槽35沿該軸向X的槽寬小於該保持器50的卡扣部531沿該軸向X的寬度，而在該螺帽30與該保持器50在組裝後，藉由該保持器50為塑膠材質所製而具有些許的壓縮變形特性，使得該保持器50的各卡扣部531的寬度得以沿該軸向X略為變小，藉以確保該保持器50的各卡扣部531可以緊配合地卡合於該螺帽30的第二定位環槽35，以獲得軸向X的穩固定位。另外，本實施例中該第一定位環槽34遠離該第一螺帽端面31的壁面341至該第二定位環槽35的外槽壁面351之間沿該軸向X的距離小於該卡抵環凹部511至該卡扣部531的第二卡扣表面5312之間沿該軸向X的距離，藉以限制該保持器50與螺帽30於組立後的軸向位置，避免該保持器50在該螺帽30內軸向X移動。

值得說明的是，參閱圖6所示，由於本實施例中該保持器50的卡扣單元53的卡扣徑部532、卡扣軸部533與該保持器外環面55形成一凹折槽534，且各該卡扣單元53更具有一沿該軸向X地設在該卡扣軸部533的變形槽535，且該變形槽535對應該卡扣部531，因此，藉由該凹折槽534及變形槽535的設計，使得該卡扣單元53具有可彈性變形的特性，讓該保持器50便於拆裝於該螺帽30。

綜上所述，上述實施例及圖式僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以之限定本創作實施之範圍，舉凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本創作專利涵蓋之範圍內。

［習知］
11‧‧‧花鍵軸
12‧‧‧花鍵軸襯套
131‧‧‧第一循環元件
132‧‧‧第二循環元件
14‧‧‧滾珠
15‧‧‧C型扣
16‧‧‧保持器
161‧‧‧引導槽
162‧‧‧卡凸部
17‧‧‧C型扣
18‧‧‧螺帽
181‧‧‧突出部
182‧‧‧卡凹部
19‧‧‧滾珠
［本創作］
20‧‧‧花鍵軸
X‧‧‧軸向
Y‧‧‧徑向
21‧‧‧外周面
22‧‧‧第一滾珠槽
30‧‧‧螺帽
31‧‧‧第一螺帽端面
32‧‧‧第二螺帽端面
33‧‧‧內環面
34‧‧‧第一定位環槽
341‧‧‧壁面
35‧‧‧第二定位環槽
351‧‧‧外槽壁面
351A‧‧‧徑向槽壁段
351B‧‧‧傾斜槽壁段
352‧‧‧內槽壁面
36‧‧‧第二滾珠槽
40‧‧‧限位環
41‧‧‧第一限位環部
42‧‧‧第二限位環部
50‧‧‧保持器
51‧‧‧第一保持器端面
511‧‧‧卡抵環凹部
52‧‧‧第二保持器端面
53‧‧‧卡扣單元
531‧‧‧卡扣部
5311‧‧‧第一卡扣表面
5312‧‧‧第二卡扣表面
5311A‧‧‧傾斜面段
5312A‧‧‧圓弧面段
532‧‧‧卡扣徑部
533‧‧‧卡扣軸部
534‧‧‧凹折槽
535‧‧‧變形槽
54‧‧‧保持器外環面
55‧‧‧保持器內環面
56‧‧‧滾珠迴流道
60‧‧‧複數組滾珠

圖1A是中華民國申請第102142393號一種「滾珠花鍵組」的其中一圖式； 圖1B是日本專利JP_3201236U號一種「滾珠襯套結構」的其中一圖式； 圖2是本創作實施例的立體分解圖； 圖3是本創作實施例的立體組合圖； 圖4是本創作實施例的剖面圖； 圖5是圖4左側圈註處的局部放大圖； 圖6是圖4右側圈註處的局部放大圖。

20‧‧‧花鍵軸

X‧‧‧軸向

Y‧‧‧徑向

21‧‧‧外周面

22‧‧‧第一滾珠槽

30‧‧‧螺帽

31‧‧‧第一螺帽端面

32‧‧‧第二螺帽端面

33‧‧‧內環面

34‧‧‧第一定位環槽

35‧‧‧第二定位環槽

36‧‧‧第二滾珠槽

40‧‧‧限位環

41‧‧‧第一限位環部

42‧‧‧第二限位環部

50‧‧‧保持器

51‧‧‧第一保持器端面

511‧‧‧卡抵環凹部

52‧‧‧第二保持器端面

53‧‧‧卡扣單元

54‧‧‧保持器外環面

55‧‧‧保持器內環面

56‧‧‧滾珠迴流道

60‧‧‧複數組滾珠

Claims (10)

1. 一種滾珠花鍵裝置，包含：一花鍵軸，沿一軸向延伸，並具有一垂直該軸向的徑向；一螺帽，能夠沿該軸向滑動地套設在該花鍵軸上，並具有一內環面、一第一螺帽端面、一反向於該第一螺帽端面的第二螺帽端面、及由該內環面凹設的一第一定位環槽與一第二定位環槽，該第一定位環槽靠近該第一螺帽端面，該第二定位環槽靠近該第二螺帽端面；一限位環，設置在該螺帽內且供該花鍵軸穿置，並具有一設置在該第一定位環槽的第一限位環部、及一凸出於該內環面的第二限位環部；一保持器，設置在該螺帽內且供該花鍵軸穿置，並具有一靠抵在該第二限位環部的第一保持器端面、一反向於該第一保持器端面的第二保持器端面、及複數設於該第一、二保持器端面之間且沿該徑向成形的卡扣單元，各該卡扣單元具有一卡扣於該第二定位環槽的卡扣部；以及複數組滾珠，設於該保持器且接觸位於該花鍵軸與螺帽之間。
2. 如請求項1所述之滾珠花鍵裝置，其中該保持器更具有一設置於該第一、二保持器端面之間的保持器外環面，各該卡扣單元更具有一由該保持器外環面沿該徑向凸設的卡扣徑部、一由該卡扣徑部沿該軸向且朝第二保持器端面延伸的卡扣軸部、及一由該卡扣軸部沿該徑向凸設的該卡扣部。
3. 如請求項2所述之滾珠花鍵裝置，其中各該卡扣單元的卡扣徑部、卡扣軸部與該保持器外環面形成一凹折槽。
4. 如請求項2所述之滾珠花鍵裝置，其中各該卡扣單元更具有一沿該軸向地設在該卡扣軸部的變形槽，且該變形槽對應該卡扣部。
5. 如請求項1所述之滾珠花鍵裝置，其中該螺帽與該保持器在組裝前，該螺帽的第二定位環槽沿該軸向的槽寬小於該保持器的卡扣部沿該軸向的寬度。
6. 如請求項1所述之滾珠花鍵裝置，其中該保持器的第一保持器端面具有一卡抵在該第二限位環部的卡抵環凹部。
7. 如請求項1所述之滾珠花鍵裝置，其中該花鍵軸更具有一外周面、以及數對由該外周面凹設且平行於該軸向的第一滾珠槽；該螺帽的該內環面相對於該外周面，且更具有數對設置於該內環面且與該等第一滾珠槽相對的第二滾珠槽，該複數組滾珠分別嵌套於所對應的該等第一滾珠槽與該等第二滾珠槽。
8. 如請求項1所述之滾珠花鍵裝置，其中該限位環為C型扣。
9. 如請求項1所述之滾珠花鍵裝置，其中該螺帽的第二定位環槽具有一外槽壁面、及一較該外槽壁面更靠近該第一定位環槽的內槽壁面，該外槽壁面具有一延該徑向沿伸的徑向槽壁段及一連接該徑向槽壁段與該內環面之間的傾斜槽壁段；該保持器的卡扣部具有一面對該內槽壁面的第一卡扣表面、及一面對該外槽壁面的第二卡扣表面，該第一卡扣表面具有一傾斜面段，該第二卡扣表面具有一圓弧面段。
10. 如請求項9所述之滾珠花鍵裝置，其中該保持器的第一保持器端面具有一卡抵在該第二限位環部的卡抵環凹部，該第一定位環槽遠離該第一螺帽端面的壁面至該第二定位環槽的外槽壁面之間沿該軸向的距離小於該卡抵環凹部至該卡扣部的第二卡扣表面之間沿該軸向的距離。