TWM593489U - 滾珠循環導引裝置 - Google Patents

Abstract

一種滾珠循環導引裝置包括導引件、開口螺帽、開口護罩、第一循環器、第二循環器以及滾珠循環組。開口螺帽穿設滑移於導引件上。開口螺帽包括軸向筒體，軸向筒體具有軸向開口。軸向筒體的內螺旋槽道與導引件之螺旋槽道彼此對應並共同形成內滾珠通道。開口護罩軸向套設於軸向筒體外週，開口護罩的內週壁與軸向筒體之外環壁彼此對應並共同形成外滾珠通道。第一循環器設置於軸向筒體的第一軸向壁。第二循環器設置於軸向筒體的第二軸向壁。其中，內滾珠通道、第一彎道、外滾珠通道及第二彎道共同形成滾珠循環通道，滾珠循環組滾動於滾珠循環通道中。

Description

滾珠循環導引裝置

本新型是有關於一種滾珠循環導引裝置，特別是具有軸向開口的滾珠循環導引裝置。

現今之滾珠導引件裝置，係透過螺桿及螺帽的配合，來將轉動運動轉換為直線運動。經由使得滾珠螺帽中設置於循環通路內滾動的滾珠與具有螺旋槽的螺桿相配合，以減少滾珠螺帽及螺桿間在相對作動時所產生的摩擦力。

現有的滾珠螺帽多為完整圓筒狀，當螺桿較長而設置有避免螺桿下垂的支撐座時，就需要在支撐座設置退位機構。當滾珠螺帽在螺桿上轉動要經過有支撐座之處時，透過退位機構將支撐座先暫時遠離螺桿。在滾珠螺帽通過後，退位機構再使得支撐座回復至支撐位置，以提供螺桿所需的支撐力。

然而，使用上述方式，一方面需要在各個支撐座額外設置退位機構。另一方面，各個支撐座在遠離螺桿時，若該段螺桿因自身重量下垂，則滾珠螺帽在經過該段螺桿時，螺桿有可能產生額外的晃動，或是由於導引件（例如螺桿）彎曲而使得滾珠無法在螺旋槽道中滾動等問題，而影響實際在製程中應用時製造精度的問題。

有鑑於此，本新型於一實施例中提供滾珠循環導引裝置包括導引件、開口螺帽、開口護罩、第一循環器、第二循環器以及滾珠循環組。導引件具有中心軸及螺旋槽道，螺旋槽道環繞設置於導引件的外環週。開口螺帽穿設滑移於導引件上。開口螺帽包括軸向筒體，軸向筒體具有軸向開口。軸向筒體並於軸向開口之相對二側設有第一軸向壁及第二軸向壁。軸向筒體包括內環壁及外環壁，內環壁具有內螺旋槽道，內螺旋槽道與導引件之螺旋槽道彼此對應並共同形成內滾珠通道。

開口護罩同軸套設於軸向筒體外週，開口護罩具有內週壁。內週壁與軸向筒體之外環壁彼此對應並共同形成外滾珠通道。外滾珠通道由徑向方向所形成之平面投影中，外滾珠通道與中心軸相互垂直。第一循環器設置於第一軸向壁，第一循環器包括第一彎道。第一彎道的二端分別對應連通內滾珠通道及外滾珠通道。第二循環器設置於第二軸向壁。第二循環器包括第二彎道，第二彎道的二端分別對應連通內滾珠通道及外滾珠通道。滾珠循環組包括複數鋼珠。其中，內滾珠通道、第一彎道、外滾珠通道及第二彎道共同形成滾珠循環通道，滾珠循環組滾動於滾珠循環通道中。

由於開口螺帽的軸向筒體上具有軸向開口，當將滾珠螺帽設置於導引件（例如螺桿或轉換棒）上移動時，即使在導引件下方設置有支撐座，開口螺帽在通過支撐座之處可藉由軸向開口通過支撐座，而不會與支撐座相互干涉。藉此，不需要在支撐座上設置退位機構。並且在開口螺帽通過支撐座處時，支撐座可維持支撐導引件的狀態，而不會造成因為支撐座離開使得導引件下垂變形，影響實際在製程中應用時製造精度的問題。而開口護罩除了可以與軸向筒體共同形成外滾珠通道，以使得鋼珠在外槽道內滾動外，也可以提供防塵的功效。

在一些實施例中，內週壁表面與外環壁更形成另一外滾珠通道。第一彎道的二端分別對應連通內滾珠通道及另一外滾珠通道。第二彎道的二端分別對應連通內滾珠通道及另一外滾珠通道。內滾珠通道、第一彎道、另一外滾珠通道及第二彎道共同形成另一滾珠循環通道。滾珠循環組選擇性地滾動於滾珠循環通道或另一滾珠循環通道中。

在一些實施例中，第一彎道相對於第一循環器之短邊斜向設置，且第二彎道相對於第二循環器之短邊斜向設置。

在一些實施例中，第一循環器的第一彎道為複數個，各該些第一彎道彼此平行設置。第二循環器的第二彎道為複數個，各該些第二彎道彼此平行設置。

在一些實施例中，滾珠循環導引裝置更包括滾珠保持器，複數鋼珠係由滾珠保持器串聯。

在一些實施例中，軸向筒體之外環壁具有外槽道，以與內週壁共同形成外滾珠通道。進一步，在一些實施例中，開口護罩之內週壁具有內槽道，並對應外槽道設置，以使外槽道與內槽道對應形成外滾珠通道。

在一些實施例中，開口護罩之內週壁具有內槽道，以與軸向筒體之外環壁共同形成外滾珠通道。

以下在實施方式中詳細敘述本新型之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟悉相關技藝者瞭解本新型之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本新型相關之目的及優點。

請先參閱圖1至圖5，圖1為本新型所述一實施例的滾珠循環導引裝置之立體圖，圖2為本新型所述一實施例的滾珠循環導引裝置之分解圖，圖3為本新型所述一實施例的滾珠循環導引裝置另一視角之分解圖，圖4為本新型所述一實施例的開口螺帽之俯視圖，圖5為本新型所述一實施例的第二循環器之俯視圖。

由圖1及圖2可見，在本實施例中，滾珠循環導引裝置包括導引件10、開口螺帽20、開口護罩30、第一循環器40、第二循環器50以及滾珠循環組60。導引件10可為例如螺桿或轉換棒，在本實施例中係以螺桿為例說明。由圖1可見，導引件10具有中心軸C以及螺旋槽道11。

由圖1及圖2可見，開口螺帽20包括軸向筒體21，軸向筒體21具有軸向開口211。軸向筒體21於軸向開口211之相對二側設有第一軸向壁212及第二軸向壁213。軸向筒體21包括內環壁214及外環壁215，內環壁214具有內螺旋槽道2141。內螺旋槽道2141與導引件10之螺旋槽道11會彼此對應並共同形成內滾珠通道。詳細來說，導引件10具有螺旋槽道11環繞設置於導引件10的外環週。螺旋槽道11係沿著導引件10外環週以所需螺旋角環繞設置。開口螺帽20會軸向穿設滑移於導引件10，並使得內螺旋槽道2141與導引件10之螺旋槽道11彼此對應並共同形成內滾珠通道。

開口護罩30軸向套設於軸向筒體21外週。開口護罩30具有內週壁31，內週壁31與軸向筒體21之外環壁215彼此對應並共同形成外滾珠通道。在本實施例中，為使滾珠循環組60能在外滾珠  通道中循環滾動，係在軸向筒體21之外環壁215上形成外槽道2151。此時，外槽道2151與內週壁31相互搭配下即會對應形成外滾珠通道。

在其他實施態樣中，也可以透過於開口護罩30之內週壁31上形成內槽道，而軸向筒體21之外環壁215為平面，以使得內槽道與軸向筒體21之外環壁215共同形成外滾珠通道。又或者在其他實施態樣中，亦可以分別在軸向筒體21之外環壁215上具有外槽道2151及開口護罩30之內週壁31上具有相互對應的內槽道，當開口護罩30對應組設於軸向筒體21時，以使得內週壁31上的內槽道與外環壁215之外槽道2151共同形成外滾珠通道。

另外，開口護罩30除了可以與軸向筒體21共同形成外滾珠通道，以使得滾珠循環組60在外槽道2151內滾動外，也可以提供防塵的功效。

在本實施例中，由圖2及圖3可見，內螺旋槽道2141及外槽道2151皆有複數個，但其僅為例示。實際可依需求僅設置一個內螺旋槽道2141及一個外槽道2151，但也可以設置二或多個內螺旋槽道2141及外槽道2151。在圖2及圖3中為使圖面清楚簡潔，僅標示其中一個做為例示。

接著，請同時參閱圖2至圖4，為能清楚表示各軸向，在圖2中係提供相互垂直的XYZ三軸座標，以明確對空間中各視角之關係，後續亦將依此座標軸進行各圖面之說明。由圖2及圖4可見，導引件10之中心軸C係為沿X軸方向延伸。在此為方便說明，定義其中一個徑向方向為沿開口護罩30的徑向延伸且與中心軸C相互垂直之方向，且將其命名為一俯視方向P，亦即圖2中所示的Z軸方向。而沿著Z軸方向由圖面上的上方往下方觀看（往Z軸的負值方向觀看），即為俯視方向P。

由圖4可見，在本實施例中作為外滾珠通道的外槽道2151為沿徑向在外環壁215上環繞設置的外槽道2151，由圖4即清楚可見每一外槽道2151的槽道方向為圖面上所示的上下方向（此外槽道2151的樣式即俗稱直溝）。當將外槽道2151及中心軸C以圖4所示之方向（即俯視方向P）進行投影，在俯視方向P所形成之平面投影中，外槽道2151與中心軸C相互垂直，也就是說二者之間所夾的角度A為直角。

在本實施例中，由於外槽道2151是以沿軸向筒體21的徑向平行的方向設置的方式排列，因此是呈現多條直線狀的外槽道2151（直溝態樣），也因此在加工製作上會更為容易。另外，採用直溝狀的外槽道2151也可以使得軸向筒體21因為整個外槽道2151延伸直至第一軸向壁212及第二軸向壁213處為對稱所以左右負荷比較穩定。

接著，請再參閱1至圖3及圖5，第一循環器40設置於第一軸向壁212。第一循環器40包括第一彎道41，第一彎道41的二端將分別對應連通內螺旋槽道2141（內滾珠通道）及外槽道2151（外滾珠通道）。第二循環器50設置於第二軸向壁213。第二循環器50包括第二彎道51，第二彎道51的二端分別對應連通內螺旋槽道2141（內滾珠通道）及外槽道2151（外滾珠通道）。同時，透過將第一循環器40設置於第一軸向壁212以及第二循環器50設置於第二軸向壁213，且將設置於兩側的循環器配置在同一軸向位置上，可以使得左右重心較為平衡，因此整個結構在運作過程中可較為穩定不會搖晃。

在本實施例中，由圖2及圖5可見，第一彎道41及第二彎道51皆有複數個，但其僅為例示。實際可依需求僅設置一個第一彎道41及一個第二彎道51，但也可以設置二或多個第一彎道41及第二彎道51。在圖2中為使圖面清楚簡潔，僅標示其中一個第一彎道41及第二彎道51做為例示。

其中，第一循環器40及第二循環器50可透過螺鎖、黏固或卡固的方式設置於第一軸向壁212及第二軸向壁213。若是透過螺鎖方式固定，當第一循環器40及第二循環器50因為長久使用有損耗時，則可以僅更換第一循環器40及第二循環器50即可。

進一步，在本實施例中所示的第一循環器40及第二循環器50係為相同的結構，如此可使得製造時只需要製作一種態樣的元件，即可以同時做為第一循環器40及第二循環器50使用。當然，也可以視實際使用需求，使用具有不同結構的第一循環器40及第二循環器50。例如使用具有不同彎道數量的第一循環器40及第二循環器50，或是使用具有不同排列方式或排列間距的彎道的第一循環器40及第二循環器50。

另外，本實施中雖以各具有8個第一彎道41及第二彎道51的第一循環器40及第二循環器50為例示，但本新型不以此為限。在一些實施態樣中，第一循環器40及第二循環器50可以為例如具有二個彎道、較短的第一循環器40及第二循環器50。如此，當軸向筒體21較小型或軸向筒體21上所設置的內螺旋槽道2141及外槽道2151數量較少，例如僅為各一個時，則可以使用具有較少彎道的第一循環器40及第二循環器50。當需要更多個彎道的第一循環器40及第二循環器50時，則可以透過鎖固多個有著二個彎道的第一循環器40及第二循環器50，以適用於各種尺寸大小的需求。而不需要為了各種不同長度的軸向筒體21而製作各種對應長度的第一循環器40及第二循環器50。

由圖2可見每一滾珠循環組60包括複數鋼珠61。當如圖1所示完成第一循環器40及第二循環器50之組設後，設置於軸向筒體21第一軸向壁212上的第一循環器40之第一彎道41即會對應連通內滾珠通道及外滾珠通道，而設置於軸向筒體21第二軸向壁213上的第二循環器50之第二彎道51亦會對應連通內滾珠通道及外滾珠通道。內滾珠通道、第一彎道41、外滾珠通道及第二彎道51將共同形成滾珠循環通道。而滾珠循環組60中的所有鋼珠61即會在滾珠循環通道中循環滾動。

藉由上述結構，透過在軸向筒體21上設置第一循環器40及第二循環器50，可以透過第一循環器40及第二循環器50來連通位於軸向筒體21內環壁214上的內螺旋槽道2141及外環壁215上的外槽道2151。同時，讓滾珠循環組60在滾動時由內螺旋槽道2141至外槽道2151的過程中能更為順暢。

同時，上述雖僅說明單一滾珠循環通道，但如圖2及圖3所示，可以視需求設置所需要的滾珠循環通道數量，可以為一組，也可以為二或多組的滾珠循環通道。可視輕重載的需求而自由搭配，舉例來說，視需求可以僅使用兩組滾珠循環通道，或多組設置，或是在整個開口螺帽20及開口護罩30上以滿排設置，藉此達到輕重載之分。

接著，再請參閱圖2及圖3，在此係將一組滾珠循環組60分解出來做為示意，其亦用以表示滾珠循環組60之鋼珠61在滾珠循環通道中的設置狀況。滾珠循環組60會沿著內滾珠通道、第一彎道41、外滾珠通道及第二彎道51環繞成一圈環型，而在一個獨立的滾珠循環通道中循環滾動。實際應用時，如圖2及圖3中所示，可以設置複數組的滾珠循環組60，並且，使得每一組滾珠循環組60僅會在其所設置的滾珠循環通道中持續滾動。

藉由上述結構，由於開口螺帽20的軸向筒體21上具有軸向開口211，當開口螺帽20於導引件10上移動時，即使在導引件10下方設置有額外的支撐組件（例如支撐座，圖未示），開口螺帽20在通過支撐組件之處可藉由軸向開口211通過支撐組件，而不會與支撐組件相互干涉。藉此，不需要在支撐組件上設置退位機構，使得支撐組件在一般圓筒狀滾珠螺帽要經過時進行退位遠離導引件10。並且在開口螺帽20通過支撐組件處時，支撐組件可維持支撐導引件10的狀態，而不會造成因為導引件10下垂變形，影響實際在製程中應用時製造精度的問題。

在本實施例中，係由一個內滾珠通道、一個第一彎道41、一個外滾珠通道及一個第二彎道51共同形成一個滾珠循環通道。而一組滾珠循環組60中的所有滾珠61即會在一個滾珠循環通道中循環滾動。而如圖2及圖3可見，本實施例中為複數個滾珠循環通道及複數組滾珠循環組60，分別對應組設，各組滾珠循環組60是在所設置的滾珠循環通道中獨立循環滾動。

在其他實施態樣中，可以使得第一彎道41的二端分別對應連通一個內滾珠通道及另一個外滾珠通道，第二彎道51的二端分別對應連通一個內滾珠通道及另一個外滾珠通道。舉例來說，若將依序設置的內螺旋槽道2141（內滾珠通道）由一端開始排序為第一道、第二道…第N道，而依序設置的外槽道2151（外滾珠通道）亦由同一端開始排序為第一道、第二道…第N道。第一彎道41的一端可以連接位於第一道的外槽道2151，另外一端可以連接位於第二道的內螺旋槽道2141，而不是連接至同樣是第一道的內螺旋槽道2141。而第二彎道51的二端則對應第一彎道41連通方式，一端連接位於第一道的外槽道2151，另外一端連接位於第二道的內螺旋槽道2141。這可以透過調整第一彎道41及第二彎道51的傾斜度來實現。

如此，即由第二道內滾珠通道、一個第一彎道41、第一道外滾珠通道及一個第二彎道51共同形成一個滾珠循環通道。設置於滾珠循環通道中的滾珠循環組60，即會在第二道內滾珠通道、一個第一彎道41、第一道外滾珠通道及一個第二彎道51中循環滾動。如此，藉由不同循環器的設置，可以讓不同的內、外滾珠通道進行搭配，以形成不同組合的獨立滾珠循環通道。藉此，使用者可以靈活搭配重載或輕載。

進一步，在本實施例中，第一彎道41相對於第一循環器40之短邊斜向設置，且第二彎道51相對於第二循環器50之短邊斜向設置。由於第一循環器40及第二循環器50二個係相同結構，在圖5中僅以第二循環器50為例示做說明。由圖5的俯視圖可更清楚的了解，當第二循環器50的第二彎道51為複數個，各第二彎道51彼此平行設置，且由上而下是由右向左傾斜的斜向設置。同樣地，第一彎道41為複數個，各第一彎道41將會彼此平行設置。若將第一循環器40移動至與第二循環器50相同視角，即開口在上時，第一彎道41亦是由上而下是由右向左傾斜的斜向設置。

另外，在本實施例中，滾珠循環導引裝置中所設置的鋼珠61不需要另外設置滾珠保持器，即可在由導引件10、開口螺帽20、開口護罩30、第一循環器40以及第二循環器50所形成的滾珠循環通道之限位下，在各獨立的滾珠循環通道中滾動，而不會掉出滾珠循環通道。但在其他實施態樣中，也可以透過設置滾珠保持器將滾珠循環組60中的多個鋼珠61進行串聯。

雖然本新型以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習相像技術者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本新型之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10:導引件 11:螺旋槽道 20:開口螺帽 21:軸向筒體 211:軸向開口 212:第一軸向壁 213:第二軸向壁 214:內環壁 2141:內螺旋槽道 215:外環壁 2151:外槽道 30:開口護罩 31:內週壁 40:第一循環器 41:第一彎道 50:第二循環器 51:第二彎道 60:滾珠循環組 61:鋼珠 A:角度 C:中心軸 P:俯視方向

[圖1] 為本新型所述一實施例的滾珠循環導引裝置之立體圖； [圖2] 為本新型所述一實施例的滾珠循環導引裝置之分解圖； [圖3] 為本新型所述一實施例的滾珠循環導引裝置另一視角之分解圖； [圖4] 為本新型所述一實施例的開口螺帽之俯視圖；以及 [圖5] 為本新型所述一實施例的第二循環器之俯視圖。

10:導引件

11:螺旋槽道

20:開口螺帽

21:軸向筒體

211:軸向開口

213:第二軸向壁

214:內環壁

2141:內螺旋槽道

215:外環壁

2151:外槽道

30:開口護罩

31:內週壁

40:第一循環器

41:第一彎道

50:第二循環器

51:第二彎道

60:滾珠循環組

61:鋼珠

C:中心軸

P:俯視方向

Claims (8)

1. 一種滾珠循環導引裝置，包括： 一導引件，具有一中心軸以及一螺旋槽道，該螺旋槽道環繞設置於該導引件的外環週； 一開口螺帽，穿設滑移於該導引件上，該開口螺帽包括一軸向筒體，該軸向筒體具有一軸向開口，該軸向筒體並於該軸向開口之相對二側設有一第一軸向壁及一第二軸向壁，該軸向筒體包括一內環壁及一外環壁，該內環壁具有一內螺旋槽道，該內螺旋槽道與該導引件之該螺旋槽道彼此對應並共同形成一內滾珠通道； 一開口護罩，同軸套設於該軸向筒體外週，該開口護罩具有一內週壁，該內週壁與該軸向筒體之該外環壁彼此對應並共同形成一外滾珠通道，該外滾珠通道由一徑向方向所形成之平面投影中，該外滾珠通道與該中心軸相互垂直； 一第一循環器，設置於該第一軸向壁，該第一循環器包括一第一彎道，該第一彎道的二端分別對應連通該內滾珠通道及該外滾珠通道； 一第二循環器，設置於該第二軸向壁，該第二循環器包括一第二彎道，該第二彎道的二端分別對應連通該內滾珠通道及該外滾珠通道；以及 一滾珠循環組，包括複數鋼珠，其中，該內滾珠通道、該第一彎道、該外滾珠通道及該第二彎道共同形成一滾珠循環通道，該滾珠循環組滾動於該滾珠循環通道中。
2. 如請求項1所述之滾珠循環導引裝置，其中該內週壁表面與該外環壁更形成另一外滾珠通道，該第一彎道的二端分別對應連通該內滾珠通道及該另一外滾珠通道，該第二彎道的二端分別對應連通該內滾珠通道及該另一外滾珠通道，該內滾珠通道、該第一彎道、該另一外滾珠通道及該第二彎道共同形成另一滾珠循環通道，該滾珠循環組選擇性地滾動於該滾珠循環通道或該另一滾珠循環通道中。
3. 如請求項1所述之滾珠循環導引裝置，其中該第一彎道相對於該第一循環器之短邊斜向設置，且該第二彎道相對於該第二循環器之短邊斜向設置。
4. 如請求項1所述之滾珠循環導引裝置，其中該第一循環器的該第一彎道為複數個，各該些第一彎道彼此平行設置，該第二循環器的該第二彎道為複數個，各該些第二彎道彼此平行設置。
5. 如請求項1所述之滾珠循環導引裝置，更包括一滾珠保持器，該些鋼珠係由該滾珠保持器串聯。
6. 如請求項1所述之滾珠循環導引裝置，其中該軸向筒體之該外環壁具有一外槽道，以與該內週壁共同形成該外滾珠通道。
7. 如請求項6所述之滾珠循環導引裝置，其中該開口護罩之該內週壁具有一內槽道，並對應該外槽道設置，以使該外槽道與該內槽道對應形成該外滾珠通道。
8. 如請求項1所述之滾珠循環導引裝置，其中該開口護罩之該內週壁具有一內槽道，以與該軸向筒體之該外環壁共同形成該外滾珠通道。

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