TWM608162U - 具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿 - Google Patents

Abstract

本創作所提供之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿包含有一個螺桿軸、一個設於螺桿軸之螺帽、多個設於螺桿軸與螺帽之間的滾珠，以及一個刮刷器，其中的螺帽於其一端具有一個容置槽與一連通容置槽之定位槽，刮刷器具有一個環狀本體、一個唇部及一個定位部，環狀本體套設於螺桿軸且設於螺帽之容置槽內，唇部連接於環狀本體之內環面且抵接螺桿軸之外表面，定位部自環狀本體凸伸而出且設於螺帽之定位槽內，刮刷器的組裝過程不需要對螺帽鑽孔，可解決鑽屑殘留的問題，進而滿足快速組裝或自動化組裝的作業需求。

Description

具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿

本創作與滾珠螺桿有關，特別是指一種具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿。

就傳統的滾珠螺桿來說，螺帽在沿著螺桿軸之軸向相對螺桿軸移動時，外界的塵垢或金屬碎屑很容易進入二者之間的間隙內而影響螺帽的作動順暢度，所以在結構方面通常會在螺帽之前後二端分別設置一個刮刷器，藉由前後二個刮刷器所提供的刮刷能力，使螺桿軸的表面能保持清潔，以提升產品精度和使用壽命。

TW M466991專利案所揭露的刮刷器是用一個呈弧形之第一組件與一個呈弧形之第二組件相互對接而成，然後用一個定位環將刮刷器固定在內，最後再用螺絲將定位環鎖固於螺帽而完成組裝。然而在前述專利文獻當中，除了配件較多且複雜之外，在組裝時需要對螺帽和定位環鑽設螺孔，不僅容易導致鑽屑殘留，在進行螺絲的鎖固時也會較為費時，因而難以實現快速組裝或自動化組裝的需求。

TW M523027專利案所揭露的刮刷器在外環面具有一個環狀凹槽，在環狀凹槽內設有一個彈性件，在組裝時利用多根螺絲鎖設於螺帽之螺孔，然後利用該等螺絲之端部頂抵於彈性件，藉以限制刮刷器的旋轉及軸方向自由度。然而在前述專利文獻當中，在組裝時也需要對螺帽鑽設螺孔，所以同樣具有鑽屑殘留及組裝繁瑣的問題，不易達到快速組裝或自動化組裝的需求。

本創作之主要目的在於提供一種滾珠螺桿，其採用非鎖固的方式進行組裝刮刷器，不需要使用螺絲，可解決因鑽孔所產生的鑽屑殘留問題，且容易實現快速組裝與自動化組裝。

為了達成上述主要目的，本創作之滾珠螺桿包含有一根螺桿軸、一個螺帽、多個滾珠，以及一個刮刷器。該螺桿軸之外表面具有一條外螺紋槽；該螺帽套設於該螺桿軸且具有一條內螺紋槽，該螺帽之該內螺紋槽與該螺桿軸之該外螺紋槽共同構成一條用以供該等滾珠運行之負荷路徑，此外，該螺帽之一端具有一個連通該內螺紋槽之容置槽與一個連通該容置槽之定位槽；該刮刷器具有一個環狀本體、一個唇部及一個定位部，該環狀本體套設於該螺桿軸且設於該螺帽之該容置槽內，該環狀本體具有一內環面與一外環面，該唇部一體地連接於該環狀本體之該內環面且抵接於該螺桿軸之該外螺紋槽，該定位部自該環狀本體一體地凸伸而出且設於該螺帽之該定位槽內。

由上述可知，本創作之滾珠螺桿利用非鎖固的方式將該刮刷器與該螺帽組裝在一起，並不需要對該螺帽進行鑽孔，可有效解決鑽屑殘留的問題，進而滿足自動化組裝的需求。

較佳地，該環狀本體具有一個前端面與一個後端面，該後端面相較於該前端面鄰近該定位槽，該定位部自該環狀本體之該外環面一體地凸伸而出，且局部接觸該螺帽之該定位槽的槽壁，該定位部具有一個導引段與一個接觸段，該定位部之該導引段自該環狀本體之該外環面一體地凸伸而出，該定位部之該導引段和該螺帽之該定位槽的槽壁之間為餘隙配合，該定位部之該接觸段一體地連接於該定位部之該導引段且凸出於該環狀本體之該後端面，並且有一部分連接於該環狀本體之該後端面，該定位部之該接觸段和該螺帽之該定位槽的槽壁之間為干涉配合。

較佳地，該定位槽具有一個連通該容置槽之大槽部與一個連通該大槽部之小槽部，該定位部之該導引段設於該定位槽之該大槽部內，且該定位部之該導引段的凸出高度小於該定位槽之該大槽部的槽徑，使兩者呈現餘隙配合的狀態；該定位部之該接觸段設於該定位槽之該小槽部內，且該定位部之該接觸段的外徑大於該定位槽之該小槽部的槽徑，使兩者呈現干涉配合的狀態。

較佳地，該定位部更具有一個延伸段，該延伸段自該接觸段朝遠離該導引段的方向一體地延伸而出，且該延伸段之外徑朝遠離該導引段的方向逐漸減少。藉由上述技術特徵，當該定位部之該延伸段穿設於該定位槽之小槽部時，可以透過該延伸段之末端抵靠於該小槽部之端壁來作為止擋點。

較佳地，該接觸段具有多條軸向溝槽，該等軸向溝槽相對該接觸段之中心呈等間隔環狀排列，使該接觸段在接觸到該定位槽之槽壁時會產生彈性變形，藉由該接觸段的彈性變形，該定位部即可用局部干涉配合的方式組設於該定位槽。

較佳地，具有該等軸向溝槽之該接觸段可以等徑延伸或者朝遠離該導引段的方向逐漸減少外徑，不管哪一種方式，該接觸段的最大外徑大於該導引段的凸出高度。

較佳地，該接觸段具有多條環狀溝槽，該等環狀溝槽朝遠離該導引段的方向呈等間隔排列，使該接觸段在接觸到該定位槽之槽壁時會產生彈性變形，藉由該接觸段的彈性變形，該定位部即可用局部干涉配合的方式組設於該定位槽。

較佳地，具有該等環狀溝槽之該接觸段可以等徑延伸或者朝遠離該導引段的方向逐漸減少外徑，不管哪一種方式，該接觸段的最大外徑大於該導引段的凸出高度。

較佳地，該接觸段具有多條弧狀溝槽，該等弧狀溝槽朝遠離該導引段的方向呈等間隔排列，使該接觸段在接觸到該定位槽之槽壁時會產生彈性變形，藉由該接觸段的彈性變形，該定位部即可用局部干涉配合的方式組設於該定位槽。

較佳地，具有該等弧狀溝槽之該接觸段可以等徑延伸或者朝遠離該導引段的方向逐漸減少外徑，不管哪一種方式，該接觸段的最大外徑大於該導引段的凸出高度。

較佳地，該定位部之該接觸段與該定位槽之該小槽部之間的接觸面積為該定位槽之槽壁總面積的20%-30%。

較佳地，該定位部之該導引段的前後二端分別齊平於該環狀本體之該前端面與該後端面。

較佳地，該定位部之該接觸段的橫截面形狀可以是圓形或半月形。

較佳地，該定位部自該環狀本體之該後端面一體地凸伸而出。

有關本創作所提供對於刮刷器及使用該刮刷器之滾珠螺桿的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本創作領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本創作所列舉的特定實施例，僅係用於說明本創作，並非用以限制本創作之專利申請範圍。

申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。

請先參閱圖1至圖3，本創作第1實施例之滾珠螺桿10包含有一根螺桿軸20、一個螺帽30、多個滾珠42(數量不限)，以及二個刮刷器50。

螺桿軸20之外表面具有一條外螺紋槽22。

螺帽30套設於螺桿軸20且具有一條內螺紋槽32，螺帽30之內螺紋槽32與螺桿軸20之外螺紋槽22共同構成一條供該等滾珠42運行之負荷路徑44(如圖4所示)。此外，螺帽30開設三個連通內螺紋槽32之開孔34，每一個開孔34安裝一個迴流元件40，藉由三個迴流元件40對該等滾珠42提供迴流效果。再如圖2、圖4及圖6所示，螺帽30之前後二端分別具有一個連通內螺紋槽32之容置槽36與一個定位槽38，定位槽38具有一個連通容置槽36之大槽部382與一個連通大槽部382之小槽部384。

刮刷器50由工程塑膠、橡膠或其他彈性材質或金屬材質所製成。二個刮刷器50位於螺帽30之前後二端，各個刮刷器50具有一個環狀本體51、一個唇部56及一個定位部57，如圖5及圖6所示，環狀本體51具有一個前端面52、一個後端面53、一個內環面54與一個外環面55，環狀本體51的後端面53相較於前端面52鄰近定位槽38；唇部56一體地連接於環狀本體51之內環面54；定位部57具有一個導引段58及一個接觸段59，其中的導引段58自環狀本體51之外環面55一體地凸伸而出，且導引段58的凸出高度H小於定位槽38之大槽部382的槽徑D1，導引段58之前後二端分別齊平於環狀本體51之前端面52與後端面53，另外的接觸段59一體地連接於導引段58的後端且凸出於環狀本體51之後端面53，在本實施例中，接觸段59的橫截面形狀為圓形，且接觸段59的外徑R大於定位槽38之小槽部384的槽徑D2及導引段58的凸出高度H。

在組裝時，如圖6及圖7所示，刮刷器50之環狀本體51套設於螺桿軸20且設於螺帽30之容置槽36內，刮刷器50之唇部56抵接於螺桿軸20之外螺紋槽22，用以刮除附著在上面的灰塵或金屬粉屑。此外，刮刷器50之定位部57穿設於螺帽30之定位槽38內，一方面利用導引段58幫助組裝定位，由於導引段58的凸出高度H小於定位槽38之大槽部382的槽徑D1，所以導引段58和大槽部382之間在組裝完成後會呈現餘隙配合的狀態，另一方面，由於接觸段59的外徑R大於定位槽38之小槽部384的槽徑D2，所以定位部57會以接觸段59和小槽部384的槽壁作接觸，使得接觸段59和小槽部384之間在組裝完成後呈現干涉配合的狀態，兩者之間的接觸面積為定位槽38之槽壁總面積的20%-30%。藉此，定位部57以局部接觸的方式固定於定位槽38。

另一方面，定位部57更具有一個延伸段60，延伸段60自接觸段59朝遠離導引段58的方向一體地延伸而出，且延伸段60之外徑朝遠離導引段58的方向逐漸減少，使延伸段60以推拔狀的態樣呈現。藉此，當定位部57穿設於定位槽38時，可以透過延伸段60的末端62抵靠於小槽部384的端壁386來作為止擋點。

在此需要補充說明的是，定位部之接觸段在結構方面可以有不同變化。如圖8及圖9所示，定位部70之接觸段71可以設置多個軸向溝槽72或多個軸向凸條73，兩者皆相對接觸段72之中心呈等間隔環狀排列；或者如圖10及圖11所示，定位部70之接觸段71也可以設置多個環狀溝槽74或多個弧狀溝槽75，兩者皆朝遠離導引段58的方向呈等間隔排列。此外，接觸段71的橫截面形狀不限於前述第1實施例所呈現之圓形，也可以是如圖12所示之半月形，然後搭配前述軸向溝槽72、軸向凸條73或弧狀溝槽75(在圖12當中以弧狀溝槽75為例)；而且，接觸段71可以用等徑方式朝遠離導引段58的方向延伸(如圖9及圖13所示)或者朝遠離導引段58的方向逐漸減少外徑(如圖8、圖10及圖11所示)；再者，接觸段71不限於自環狀本體51之外環面55一體地凸伸而出，也可以自環狀本體51之後端面53一體地凸伸而出(如圖13所示)。然而，不論接觸段71具備前述任何一種結構態樣，當接觸段71在接觸到定位槽38之小槽部384的槽壁時皆能產生彈性變形，使接觸段71的一部分以干涉配合的方式組設於定位槽38。

綜上所陳，本創作之滾珠螺桿10用非鎖固的方式將刮刷器50與螺帽30組裝在一起，不需要對螺帽30進行鑽孔加工，當然也就不需要使用螺絲，如此可有效解決因鑽孔所產生的鑽屑殘留問題，並且可以提升組裝效率，進而滿足快速組裝或自動化組裝的作業需求。

10:滾珠螺桿 20:螺桿軸 22:外螺紋槽 30:螺帽 32:內螺紋槽 34:開孔 36:容置槽 38:定位槽 382:大槽部 D1:大槽部的槽徑 384:小槽部 D2:小槽部的槽徑 386:小槽部的端壁 40:迴流元件 42:滾珠 44:負荷路徑 50:刮刷器 51:環狀本體 52:前端面 53:後端面 54內環面 55:外環面 56:唇部 57:定位部 58:導引段 H:導引段的凸出高度 59:接觸段 R:接觸段的外徑 60:延伸段 62:延伸段的末端 70:定位部 71:接觸段 72:軸向溝槽 73:軸向凸條 74:環狀溝槽 75:弧狀溝槽

圖1為本創作第1實施例之滾珠螺桿的立體圖。 圖2為本創作第1實施例之滾珠螺桿的立體分解圖。 圖3為本創作第1實施例之滾珠螺桿的端視圖。 圖4為圖3沿4-4剖線之剖視圖。 圖5為本創作第1實施例之滾珠螺桿所提供之刮刷器的立體圖。 圖6為本創作第1實施例之滾珠螺桿所提供之螺帽與刮刷器的局部放大圖，主要顯示螺帽與刮刷器組裝前的狀態。 圖7類同於圖6，主要顯示螺帽與刮刷器組裝後的狀態。 圖8為本創作第2實施例之滾珠螺桿所提供之刮刷器的立體圖。 圖9為本創作第3實施例之滾珠螺桿所提供之刮刷器的立體圖。 圖10為本創作第4實施例之滾珠螺桿所提供之刮刷器的立體圖。 圖11為本創作第5實施例之滾珠螺桿所提供之刮刷器的立體圖。 圖12為本創作第6實施例之滾珠螺桿所提供之刮刷器的立體圖。 圖13為本創作第7實施例之滾珠螺桿所提供之刮刷器的立體圖。

20:螺桿軸

22:外螺紋槽

30:螺帽

32:內螺紋槽

34:開孔

36:容置槽

382:大槽部

40:迴流元件

42:滾珠

50:刮刷器

51:環狀本體

56:唇部

57:定位部

58:導引段

59:接觸段

60:延伸段

Claims (10)

1. 一種具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，包含有: 一螺桿軸，具有一外螺紋槽； 一螺帽，套設於該螺桿軸且具有一內螺紋槽，該螺帽之該內螺紋槽與該螺桿軸之該外螺紋槽共同構成一負荷路徑，該螺帽之一端具有一連通該內螺紋槽之容置槽與一連通該容置槽之定位槽； 多個滾珠，設於該負荷路徑；以及 一刮刷器，具有一環狀本體、一唇部及一定位部，該環狀本體套設於該螺桿軸且設於該螺帽之該容置槽內，該環狀本體具有一內環面與一外環面，該唇部一體地連接於該環狀本體之該內環面且抵接於該螺桿軸之該外螺紋槽，該定位部自該環狀本體一體地凸伸而出且設於該螺帽之該定位槽內。
2. 如請求項1所述之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，其中，該環狀本體具有一前端面與一後端面，該後端面相較於該前端面鄰近該定位槽，該定位部自該環狀本體之該外環面一體地凸伸而出，且局部接觸該螺帽之該定位槽的槽壁，該定位部具有一導引段與一接觸段，該定位部之該導引段自該環狀本體之該外環面一體地凸伸而出，且該定位部之該導引段和該螺帽之該定位槽的槽壁之間為餘隙配合，該定位部之該接觸段一體地連接於該定位部之該導引段且凸出於該環狀本體之該後端面，並且和該螺帽之該定位槽的槽壁之間為干涉配合。
3. 如請求項2所述之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，其中，該定位槽具有一連通該容置槽之大槽部與一連通該大槽部之小槽部，該定位部之該導引段設於該定位槽之該大槽部內，且該定位部之該導引段的凸出高度小於該定位槽之該大槽部的槽徑，該定位部之該接觸段設於該定位槽之該小槽部內，且該定位部之該接觸段的外徑大於該定位槽之小槽部的槽徑。
4. 如請求項3所述之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，其中，該定位部更具有一延伸段，該延伸段自該接觸段朝遠離該導引段的方向一體地延伸而出，且該延伸段之外徑朝遠離該導引段的方向逐漸減少並設於該定位槽之該小槽部內。
5. 如請求項3所述之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，其中，該定位部之該接觸段具有多條軸向溝槽或多條軸向凸條，該等軸向溝槽或該等軸向凸條相對該接觸段之中心呈等間隔環狀排列。
6. 如請求項2所述之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，其中，該接觸段的外徑朝遠離該導引段的方向逐漸減少或呈等徑延伸。
7. 如請求項3所述之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，其中，該定位部之該接觸段具有多條環狀溝槽或多條弧狀溝槽，該等環狀溝槽或該等弧狀溝槽朝遠離該導引段的方向呈等間隔排列。
8. 如請求項2所述之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，其中，該定位部之該接觸段與該定位槽之槽壁的接觸面積為該定位槽之槽壁總面積的20%-30%。
9. 如請求項2所述之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，其中，該定位部之該接觸段的橫截面形狀為圓形或半月形。
10. 如請求項1所述之具有非鎖固式刮刷器之滾珠螺桿，其中，該環狀本體具有一前端面與一後端面，該後端面相較於該前端面鄰近該定位槽，該定位部自該環狀本體之該後端面一體地凸伸而出。

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