TWM555433U

TWM555433U - 滾珠螺桿

Info

Publication number: TWM555433U
Application number: TW106216125U
Authority: TW
Inventors: 李思穎
Original assignee: 李思穎
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2018-02-11
Also published as: TR201813391U5; KR200491874Y1; MY193345A; DE202018105947U1; JP3219708U; DE202018105270U1; KR20200001220U

Abstract

一種滾珠螺桿包括一螺桿、一螺帽、至少一端部組件以及複數滾珠。螺桿穿設於螺帽。螺帽包括一螺帽本體、至少一組裝槽及一迴流通道。螺帽本體具有一第一定位孔，且螺帽本體內表面具有與螺桿的軌道槽相對應的至少一內滾珠槽並共同形成一內滾珠通道。組裝槽設置於螺帽本體的端部上。端部組件包括一端部循環件及一定位件。端部循環件容置於組裝槽內，端部循環件具有一第二定位孔及一迴流彎道，迴流彎道與組裝槽的槽面共同形成一迴流彎曲通道，並與迴流通道及內滾珠通道共同形成一滾珠循環通道。複數滾珠循環運動於滾珠循環通道中。

Description

滾珠螺桿

本創作係關於一種滾珠螺桿。

滾珠螺桿為一種廣泛應用在許多機械設備中的裝置，其設置的目的在於提供精密的傳動功能，藉由機械操作中的旋轉運動與直線運動，進而使承載的機台或物件於直線方向上進行作動。

習知之滾珠螺桿主要係包括一螺桿、一螺帽、至少一端部組件以及複數滾珠。螺桿具有至少一軌道槽，而螺帽內側則設置有內滾珠槽，二者共同組成滾珠運行的內滾珠通道。螺帽的本體更具有與內滾珠通道相對應一迴流通道，端部循環件具有與迴流通道對應設置的一迴流彎道，迴流通道、迴流彎道與內滾珠通道共同形成一滾珠循環通道，複數滾珠於滾珠循環通道中循環運動。

而於上述結構中，端部循環件係透過塑料射出或鐵材銑削成型而製成的元件，且於傳統的組裝工序上，端部循環件在與螺帽本體進行組裝時容易產生段差，使得滾珠在循環運動的過程中，因組裝段差而產生滾珠對端部循環件的衝擊力增加，使得端部循環件與螺帽本體兩者間的結合不夠穩固而有脫離或晃動，造成端部循環件位移而影響滾珠循環運動的平穩性及系統運作穩定度，甚至造成端部循環件與螺帽本體的結合處產生破裂、損壞。

因此，如何提供一種滾珠螺桿，其端部循環件於組裝時，可減少與螺帽本體的組裝公差，提升組裝的穩固性，同時能增加滾珠循環運動的平穩性，實為當前重要的課題之一。

有鑑於上述課題，本創作之目的為提供一種滾珠螺桿，其端部循環件於組裝時，可減少與螺帽本體的組裝公差，提升組裝的穩固性。

為達上述目的，依本創作之一種滾珠螺桿包括一螺桿、一螺帽、至少一端部組件以及複數滾珠。螺桿具有至少一軌道槽。螺帽滑設於螺桿，螺桿穿設於螺帽。螺帽包括一螺帽本體及至少一組裝槽。螺帽本體具有一第一定位孔，且螺帽本體內表面具有與軌道槽相對應的至少一內滾珠槽，內滾珠槽與對應的軌道槽共同形成一內滾珠通道，螺帽本體更具有與內滾珠通道相對應一迴流通道。組裝槽設置於螺帽本體的端部上，組裝槽貫穿螺帽本體的外表面及內表面，第一定位孔位於螺帽本體的組裝槽處。端部組件包括一端部循環件及一定位件。端部循環件容置於組裝槽內，端部循環件具有一第二定位孔及一迴流彎道，迴流彎道與迴流通道對應設置，迴流彎道與相對應的組裝槽的槽面共同形成一迴流彎曲通道，迴流通道、迴流彎曲通道與內滾珠通道共同形成一滾珠循環通道。定位件依序穿設第二定位孔及第一定位孔，端部循環件藉由定位件定位於螺帽本體。複數滾珠循環運動於滾珠循環通道中。

在一實施例中，定位件為插銷結構、卡榫結構或螺鎖結構。

在一實施例中，端部循環件的迴流彎道的表面為一弧面，弧面與迴流通道與軌道槽的表面對應設置。

在一實施例中，組裝槽相對於端部循環件的迴流彎道處為一平面。

在一實施例中，組裝槽斜向設置於螺帽本體的端部上，端部循環件與組裝槽配合設置。

在一實施例中，端部循環件的迴流彎道的表面覆有一金屬膜。

在一實施例中，螺帽本體更具有設置於第一定位孔的一端的一卡固凹部，端部循環件更具有設置於第二定位孔的一端的一卡固凸部，卡固凸部與卡固凹部對應設置，且定位件依序穿設第二定位孔、卡固凸部、卡固凹部及第一定位孔。

在一實施例中，卡固凸部與卡固凹部的組裝公差為小於0.1毫米。

在一實施例中，端部組件更包括至少一防塵件，防塵件裝設於端部循環件相對於螺帽本體之另一側。

在一實施例中，防塵件具有一刮刷部，刮刷部與螺桿的外表面接觸。

綜上所述，本創作之滾珠螺桿是藉由定位件與端部循環件共同容置於組裝槽內，使端部循環件固定於螺帽上，且藉由組裝槽與定位件限制並固定端部循環件的位置的設計，能減少組裝公差，同時能增加端部循環件組裝的穩固性以及抗滾珠衝擊的能力，使得端部循環件於滾珠在循環運動的過程中，不會因滾珠產生的衝擊力造成端部循環件與螺帽本體兩者間的結合不夠穩固而有脫離或晃動，進而造成端部循環件位移並影響滾珠循環運動的平穩性及系統運作穩定度。

1‧‧‧螺桿

11‧‧‧軌道槽

2、2a‧‧‧螺帽

21‧‧‧螺帽本體

211‧‧‧第一定位孔

212‧‧‧內滾珠槽

213‧‧‧迴流通道

214‧‧‧卡固凹部

22‧‧‧組裝槽

3、3a‧‧‧端部組件

31‧‧‧端部循環件

311‧‧‧第二定位孔

312‧‧‧迴流彎道

313‧‧‧卡固凸部

32‧‧‧定位件

33‧‧‧防塵件

331‧‧‧刮刷部

4‧‧‧滾珠

BS‧‧‧滾珠螺桿

EP1‧‧‧第一端部

EP2‧‧‧第二端部

IS‧‧‧內表面

OS‧‧‧外表面

R1‧‧‧內滾珠通道

R2‧‧‧迴流彎曲通道

S1、S2、S3‧‧‧表面

S4‧‧‧平面

圖1為依據本創作的滾珠螺桿的立體示意圖。

圖2為圖1所示的滾珠螺桿的分解示意圖。

圖3為圖1所示的滾珠螺桿的部分剖面示意圖。

圖4為本創作一實施例的螺帽、端部循環件及定位件的組裝示意圖。

圖5為本創作另一實施例的螺帽、端部循環件及定位件的組裝示意圖。

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

請同時參照圖1、圖2、圖3及圖4，圖1為依據本創作的滾珠螺桿的立體示意圖，圖2為圖1所示的滾珠螺桿的分解示意圖，圖3為圖1所示的滾珠螺桿的部分剖面示意圖，圖4為本創作一實施例的螺帽、端部循環件及定位件的組裝示意圖。

本創作提供一種滾珠螺桿BS包括一螺桿1、一螺帽2、至少一端部組件3以及複數滾珠4。螺桿1具有至少一軌道槽11，螺帽2滑設於螺桿1，螺桿1穿設於螺帽2。螺帽2包括一螺帽本體21及至少一組裝槽22。螺帽本體21具有一第一定位孔211，且螺帽本體21內表面IS具有與軌道槽11相對應的至少一內滾珠槽212，內滾珠槽212與對應的軌道槽11共同形成一內滾珠通道R1，螺帽本體21更具有與內滾珠通道R1相對應一迴流通道213。其中，組裝槽22設置於螺帽本體21的端部EP1、EP2上，為求圖式簡潔且易於說明，在此處僅以組裝槽22設置於螺帽本體21的第一端部EP1上為例進行說明，在實際運作上，組裝槽22分別設置於螺帽本體21的第一端部EP1及第二端部EP2上，且端部循環件31設置於迴流通道213的兩端，以達成滾珠4運動的轉向功能。其中組裝槽22貫穿螺帽本體21的外表面OS及內表面IS，且自螺帽本體21的第一端部EP1向第二端部EP2的方向延伸，而第一定位孔211位於螺帽本體21的組裝槽22處。

於製程上，螺帽本體21係透過加工一螺帽本體材(圖式未示)所形成。具體來說，螺帽本體材可為金屬材質的塊狀或柱狀胚料，再經研磨加工後形成螺帽本體21及其細部結構。當然，螺帽本體21之加工成型方法非為限制性者，於實際應用中，螺帽本體21亦可透過其他如澆鑄成型法、鍛造成型法、車銑成型法製成等方式製成。螺帽本體21可為一環狀柱體，並於內側形成有內滾珠槽212。當然，於實際製造過程中，可依據使用需求於螺帽本體材上增設、或鑽設法蘭孔、注油孔、迴流孔等孔位，甚至是透過於螺帽本體材進行表面熱處理以加強螺帽本體21之硬度，本創作於此亦不限。

除此之外，端部組件3包括一端部循環件31及一定位件32。端部循環件31容置於組裝槽22內，端部循環件31具有一第二定位孔311及一迴流彎道312，迴流彎道312與迴流通道213對應設置，迴流彎道312與相對應的組裝槽22的槽面共同形成一迴流彎曲通道R2。迴流通道213、迴流彎曲通道R2與內滾珠通道R1共同形成一滾珠循環通道，複數滾珠4循環運動於滾珠循環通道中。在本實施例中，當滾珠4行經迴流彎道312時，會對迴流彎道312產生較大的衝擊力，因此，端部循環件31的迴流彎道312的表面S2可覆有一金屬膜，亦可以於端部循環件31設有迴流彎道312的整個表面皆覆有一金屬膜，可保護並強化端部循環件31及其迴流彎道312的表面S2，提升對滾珠4的抗衝擊能力，減少端部循環件31及迴流彎道312的表面S2損壞的機率。

在本實施例中，端部循環件31的迴流彎道312的表面S2為一弧面，迴流彎道312的表面S2與迴流通道213的表面S1與軌道槽11的表面S3對應設置，使迴流彎道312與迴流彎曲通道R2及內滾珠通道R1連接時，滾珠4行經的表面S1、S2、S3可呈現實質無段差，提升滾珠4循環運動的平穩性。此外，如圖4所示，組裝槽22相對於端部循環件31的迴流彎道312處為一平面S4，迴流彎道312呈弧面的表面S2與組裝槽22的平面S4共同形成迴流彎曲通道R2。

除此之外，端部組件3更包括至少一防塵件33，防塵件33裝設於端部循環件31相對於螺帽本體21之另一側，且防塵件33具有一刮刷部331，刮刷部331與螺桿1的外表面接觸，可防止塵埃或異物由螺帽本體21的端部進入螺帽本體21、內滾珠槽212及迴流彎道312內，影響滾珠4運行。其中防塵件33之材質可為軟性材質，亦即，防塵件33可藉由軟性材質的特性，吸收組裝時的公差，同時提供防塵及油封效果。

接續將詳細介紹本實施例的端部循環件31的組裝方式，其中，組裝槽22設置於螺帽本體21的端部EP1、EP2上，為求圖式簡潔且易於說明，在此處僅以組裝槽22設置於螺帽本體21的第一端部EP1上為例進行說明，在實際運作上，組裝槽22分別設置於螺帽本體21的第一端部EP1及第二端部EP2上，且端部循環件31設置於迴流通道213的兩端，以達成滾珠4運動的轉向功能。

如圖3及圖4所示，組裝槽22貫穿螺帽本體21的外表面OS及內表面IS，且自螺帽本體21的第一端部EP1向第二端部EP2的方向延伸，而第一定位孔211位於螺帽本體21的組裝槽22處，組裝槽22呈一「開放式凹槽」的設計，且端部循環件31與組裝槽22配合設置。因此，於製程上，本實施例僅須透過車床銑削之方式，特別是CNC車銑之方式，即可採開放作業的方式來製作組裝槽22。其中，組裝槽22為斜向設置，且組裝槽22的設置平行於軌道槽11的切線方向，而非平行於螺帽本體21的長軸方向及徑向。藉由組裝槽22的斜向設置，使得端部循環件31與組裝槽22配合設置時，端部循環件31的迴流彎道312的表面S2與迴流通道213的表面S1與軌道槽11的表面S3對應設置，使迴流彎道312與迴流彎曲通道R2及內滾珠通道R1連接時，滾珠4行經的表面S1、S2、S3可呈現實質無段差，提升滾珠4循環運動的平穩性。

除此之外，當端部循環件31與組裝槽22配合設置後，定位件32依序穿設端部循環件31的第二定位孔311及螺帽本體21的第一定位孔211，使端部循環件31藉由定位件32定位於螺帽本體21上，並提供平行於螺帽本體21的長軸方向及平行於組裝槽22的軸向的定位功能。其中，定位件32為插銷結構、卡榫結構或螺鎖結構等柱狀結構，且依實際組裝需求可設計定位件32的斷面為圓形、橢圓、四邊形、六角形等。此外，當定位件32為插銷結構、卡榫結構時，定位件32與第二定位孔311及第一定位孔211彼此干涉配合，以將端部循環件31固定於螺帽本體21上。藉由定位件32與第二定位孔311及第一定位孔211彼此干涉配合的設計，可減少端部循環件31與螺帽本體21的組裝公差，強化兩者的組裝強度，同時能增加滾珠4循環運動的平穩性。

接續請參照圖5，圖5為本創作另一實施例的螺帽2a、端部循環件31及定位件32的組裝示意圖。

在本實施例中，螺帽本體21更具有設置於第一定位孔211的一端的一卡固凹部214，端部循環件31更具有設置於第二定位孔311的一端的一卡固凸部313，卡固凸部313與卡固凹部214對應設置，且定位件32依序穿設第二定位孔311、卡固凸部313、卡固凹部214及第一定位孔211，使端部循環件31藉由定位件32定位於螺帽本體21上。

其中，卡固凸部313與卡固凹部214的組裝公差小於0.1毫米。當端部循環件31與組裝槽22配合設置後，定位件32依序穿設端部循環件31的第二定位孔311及螺帽本體21的第一定位孔211，使端部循環件31藉由定位件32定位於螺帽本體21，提供平行於螺帽本體21的長軸方向及平行於組裝槽22的軸向的定位功能。更進一步說明，定位件32為插銷結構、卡榫結構或螺鎖結構等柱狀結構，且依實際組裝需求可設計定位件32的斷面為圓形、橢圓、四邊形、六角形等。此外，若定位件32為螺鎖結構時，一般螺絲與螺孔的公差約為0.2毫米，其組裝公差大於插銷結構或卡榫結構與第二定位孔311及第一定位孔211的干涉配合，因此藉由本實施例端部循環件31的卡固凸部313與螺帽本體21的卡固凹部214的組裝公差小於0.1毫米的設計，可大幅減少端部循環件31與螺帽本體21的組裝公差，不受螺鎖結構與螺孔的組裝公差影響，同時能強化兩者的組裝強度，增加滾珠4循環運動的平穩性。

綜上所述，本創作之滾珠螺桿是藉由組裝槽的斜向設置，使得端部循環件與組裝槽配合設置時，端部循環件的迴流彎道的表面與迴流通道的表面與軌道槽的表面對應設置，使迴流彎道與迴流彎曲通道及內滾珠通道連接時，滾珠行經的表面皆可呈現實質無段差，提升滾珠循環運動的平穩性。

此外，藉由定位件與端部循環件共同容置於組裝槽內，使端部循環件固定於螺帽上，且藉由組裝槽與定位件限制並固定端部循環件的位置的設計，可大幅減少端部循環件與螺帽本體的組裝公差，同時能增加兩者的組裝穩固性以及抗滾珠衝擊的能力，使得端部循環件於滾珠在循環運動的過程中，不會因滾珠產生的衝擊力造成端部循環件與螺帽本體兩者間的結合不夠穩固而有脫離或晃動，進而造成端部循環件位移並影響滾珠循環運動的平穩性及系統運作穩定度。

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。