TWM609095U - 循環式行星滾柱螺桿 - Google Patents

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Abstract

本創作之循環式行星滾柱螺桿包含有一根螺桿軸、一個螺帽及多根滾柱，其中的螺帽在本身的二個無效牙區分別具有一個定位凹部，此外，螺帽之二端分別設有一個迴流元件，各個迴流元件具有一個導引部與一個設於導引部之定位凸部，各個迴流元件以定位凸部卡設於螺帽之一個定位凹部內，以完成組裝定位，至於該等滾柱利用多個環槽嚙接於螺桿軸與螺帽之間，使該等滾柱能被螺桿軸驅動而繞著螺桿軸轉動，並在轉動過程中被二個迴流元件之導引部所推頂而沿著螺桿軸之軸向循環移動。藉此，本創作之循環式行星滾柱螺桿可達到組裝方便及易於維修的效果。

Description

循環式行星滾柱螺桿
本創作與循環式行星滾柱螺桿有關，特別是指一種循環式行星滾柱螺桿。
傳統的循環式行星滾柱螺桿主要是在螺桿軸與螺帽之間設置多根滾柱，該等滾柱相對於螺桿軸之軸心呈等角度間隔排列，並與螺桿軸同軸設置，另外同時與螺桿軸之外螺紋及螺帽之內螺紋相嚙合。藉此，當螺桿軸相對螺帽轉動時，該等滾柱一方面自轉，另一方面繞著螺桿軸轉動，然後在繞著螺桿軸轉動的過程中被設置在螺帽二端之迴流元件所導引而沿著螺桿軸之軸向作往復移動，如此透過該等滾柱與螺桿軸和螺帽之間的線接觸關係，即可大幅提高整體結構的剛性、承載能力及抗衝擊能力。
然而在傳統循環式行星滾柱螺桿當中，迴流元件主要是利用螺紋鎖固的方式組裝於螺帽的二端，但是螺紋加工的成本較高，而且彼此之間容許誤差低，另外還有一種方式是將迴流元件配合螺帽一起預先鑽設螺孔，然後進行組裝對位後以黏膠固定，但是在組裝時會產生對位困難的問題，在組裝後則是不易維修。
此外，US 7,044,017 B2專利案所揭露的滾柱螺桿系統是利用設置在螺帽二端的凸輪環來確保該等滾柱的徑向移動。請參閱前述專利文獻的圖9及圖12，凸輪環利用鍵卡設於螺帽之鍵槽來完成組裝定位，但是鍵的設置勢必會造成螺帽的外徑變大，使製造成本隨之增加。
本創作之主要目的在於提供一種循環式行星滾柱螺桿，其組裝方便及易於維修，並且不會影響螺帽的外徑及長度。
為了達成上述主要目的，本創作之循環式行星滾柱螺桿包含有一根螺桿軸、一個螺帽、二個迴流元件、一個保持架及多根滾柱。該螺桿軸之外周面具有外螺紋；該螺帽設於該螺桿軸且能沿著該螺桿軸之軸向移動，該螺帽之內周面的二端分別具有一個容槽，且該螺帽之內周面更具有內螺紋，該內螺紋具有二個無效牙區與一個有效牙區，各該無效牙區鄰接一該容槽且具有一個定位凹部；各該迴流元件設於該螺帽之二端且分別具有一個環部、一個導引部及一個定位凸部，該環部設於該螺帽之一該容槽內，該導引部自該環部之一側面凸伸而出且位於該內螺紋之一該無效牙區，該定位凸部自該導引部之外側面凸伸而出且卡設於該螺帽之一該定位凹部內；該保持架設於該螺桿軸與該螺帽之間且具有多個保持槽，該等保持槽相對該螺桿軸之軸向呈等角度環狀排列；該等滾柱分別設於該保持架之一該保持槽內，各該滾柱的外周面具有多個沿其軸向呈等間隔排列之環槽，各該滾柱以該等環槽嚙接該螺桿軸之該外螺紋與該螺帽之該內螺紋的該有效牙區，使該等滾柱被該螺桿軸驅動時會一邊自轉且一邊連同該保持架一起繞著該螺桿軸之軸向轉動，並在繞著該螺桿軸轉動的過程中會分別被該等迴流元件之該等導引部所推頂而沿著該螺桿軸之軸向往復移動。
由上述可知，本創作之循環式行星滾柱螺桿在各該無效牙區利用凹凸配合將該螺帽與各該迴流元件組裝在一起，並不會影響該螺帽的外徑及長度，而且可以有效簡化各該迴流元件的組裝過程，另外還可以將各該迴流元件快速拆下進行維修。
較佳地， 該螺帽之二端分別具有一個徑向螺孔，各該迴流元件之該環部的外環面具有一個定位溝槽，各該徑向螺孔內鎖設一根定位螺絲，各該定位螺絲之末端嵌設於一該定位溝槽內，如此可以限制各該迴流元件產生軸向移動。
較佳地，各該定位溝槽的槽寬大於各該定位螺絲的外徑，使各該迴流元件不會因為被各該定位螺絲所擠壓而損壞或變形。
較佳地，該螺帽之內周面更具有二個肩部，各該肩部鄰接於一該容槽與該內螺紋之一該無效牙區之間，各該迴流元件之該環部具有一個設有該導引部之承靠面，各該迴流元件以該環部的該承靠面抵接於該螺帽之一該肩部。
較佳地，各該定位凹部的軸向長度大於各該定位凸部的軸向長度，以確保各該迴流元件之該承靠面抵靠於該螺帽之該肩部。
較佳地，各該定位凸部為半圓形或多邊形。
有關本創作所提供對於循環式行星滾柱螺桿的詳細構造、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及圖2，本創作第1實施例之循環式行星滾柱螺桿10包含有一根螺桿軸20、一個螺帽30、二個迴流元件40、一個保持架50，以及多根滾柱60(在此為8根，但不此為限)。
螺桿軸20之外周面具有外螺紋22。
螺帽30設於螺桿軸20且能沿著螺桿軸20之軸向移動。如圖6所示，螺帽30之內周面在前端與後端分別具有一個容槽31，螺帽30之內周面在前後二個容槽31之間具有內螺紋32，內螺紋32具有二個無效牙區33(亦即跟滾柱60沒有嚙接的區域，如圖7所示)與一個有效牙區34(亦即跟滾柱60保持嚙接的區域，如圖7所示)，其中的無效牙區33跟容槽31相鄰接且具有一個定位凹部35(如圖6及圖7所示)。此外，螺帽30之內周面更具有二個肩部36，肩部36鄰接於容槽31與無效牙區33之間。
各個迴流元件40具有一個環部41、一個導引部42及一個定位凸部43。導引部42自環部41之內側面412沿著環部41之軸向凸伸而出，定位凸部43自導引部42之外側面沿著環部41之徑向凸伸而出。如圖圖4至圖7所示，在組裝於螺帽30後，二個迴流元件40之環部41分別容設於螺帽30之二個容槽31內，且二個迴流元件40之環部41的內側面412分別抵靠於螺帽30之二個肩部36，且二個迴流元件40之導引部42分別位於螺帽30之內螺紋32的二個無效牙區33內，且二個迴流元件40之定位凸部43分別卡設於螺帽30之二個定位凹部35內。此外，如圖8所示，定位凸部43的軸向長度L2小於定位凹部35的軸向長度L1，使環部41之內側面412確實抵靠於螺帽30之肩部36，以作為各個迴流元件40在組裝時的止擋點。
另一方面，如圖2至圖4所示，螺帽30之二端分別具有一個徑向螺孔37，各個迴流元件40之環部41的外環面具有一個定位溝槽44，藉由二根定位螺絲45分別鎖設於螺帽30之二個徑向螺孔37，然後讓二根定位螺絲45之末端452嵌設於二個迴流元件40之環部41的定位溝槽44內，如此可以限制各個迴流元件40相對螺帽30產生軸向移動。此外，定位溝槽44的槽寬W需要大於定位螺絲45的末端452的外徑R，如圖4所示，使迴流元件40不會因為被定位螺絲45所擠壓而造成損壞或變形。
另外需要補充說明的是，定位凸部43的構型不限於如圖2所示之半圓形，也可以用如圖10所示之三角形或如圖11所示之四邊形的態樣呈現，同樣可以和螺帽30之定位凹部35之間達到定位效果。
如圖2及圖5所示，保持架50設於螺桿軸20與螺帽30之間且具有多個保持槽52(在此配合滾柱60的數量而為8個)，該等保持槽52相對螺桿軸20之軸向呈等角度環狀排列。
該等滾柱60以一對一的方式設於保持架50之該等保持槽52內。各個滾柱60的外周面具有多個沿其軸向呈等間隔排列之環槽62，如圖4所示，各個滾柱60以該等環槽62嚙接螺桿軸20之外螺紋22與螺帽30之內螺紋32的有效牙區34。藉此，當螺桿軸20轉動時，該等滾柱60一方面會自轉，另一方面會連同保持架50一起繞著螺桿軸20之軸向轉動，然後在繞著螺桿軸20轉動的過程中，如圖9所示，每一根滾柱60會分別被前後二個迴流元件40之導引部42所推頂而沿著螺桿軸20之軸向產生一前一後的循環作動。
由上述可知，本創作之循環式行星滾柱螺桿10在內螺紋32的無效牙區33利用凹凸配合將螺帽30與迴流元件40組裝在一起，並不會影響螺帽30的外徑及長度，而且可以有效簡化迴流元件40的組裝過程，另外還可以很方便地將迴流元件40拆下進行維修，進而增加使用上的便利性。
10:循環式行星滾柱螺桿 20:螺桿軸 22:外螺紋 30:螺帽 31:容槽 32:內螺紋 33:無效牙區 34:有效牙區 35:定位凹部 L1:定位凹部的軸向長度 36:肩部 37:徑向螺孔 40:迴流元件 41:環部 412:內側面 42:導引部 43:定位凸部 L2:定位凸部的軸向長度 44:定位溝槽 W:定位溝槽的槽寬 45:定位螺絲 452:定位螺絲的末端 R:定位螺絲的末端的外徑 50:保持架 52:保持槽 60:滾柱 62:環槽
圖1為本創作第1實施例之循環式行星滾柱螺桿的立體圖。 圖2為本創作第1實施例之循環式行星滾柱螺桿的立體分解圖。 圖3為本創作第1實施例之循環式行星滾柱螺桿的端視圖。 圖4為圖3當中沿4-4剖線之剖視圖。 圖5為圖3當中沿5-5剖線之剖視圖。 圖6為本創作第1實施例之循環式行星滾柱螺桿所提供之螺帽與迴流元件的平面分解剖視圖。 圖7為本創作第1實施例之循環式行星滾柱所提供之螺帽、迴流元件及滾柱的平面組合剖視圖。 圖8為圖7的局部放大圖。 圖9為本創作第1實施例之循環式行星滾柱螺桿的局部剖視圖。 圖10為本創作第2實施例之循環式行星滾柱螺桿所提供之迴流元件的立體圖。 圖11為本創作第3實施例之循環式行星滾柱螺桿所提供之迴流元件的立體圖。
30:螺帽
31:容槽
32:內螺紋
35:定位凹部
36:肩部
37:徑向螺孔
40:迴流元件
41:環部
412:內側面
42:導引部
43:定位凸部

Claims (6)

  1. 一種循環式行星滾柱螺桿，包含: 一螺桿軸，該螺桿軸之外周面具有一外螺紋； 一螺帽，設於該螺桿軸且能沿著該螺桿軸之軸向移動，該螺帽之內周面的二端分別具有一容槽，該螺帽之內周面更具有一鄰接該等容槽之內螺紋，該內螺紋具有二無效牙區與一有效牙區，各該無效牙區鄰接一該容槽且具有一定位凹部； 二迴流元件，設於該螺帽之二端且分別具有一環部、一導引部及一定位凸部，該環部設於該螺帽之一該容槽內，該導引部自該環部之一側面凸伸而出且位於該內螺紋之一該無效牙區，該定位凸部自該導引部之外側面凸伸而出且卡設於該螺帽之一該定位凹部內； 一保持架，設於該螺桿軸與該螺帽之間且具有多個保持槽，該等保持槽相對該螺桿軸之軸向呈等角度環狀排列；以及 多個滾柱，分別設於該保持架之一該保持槽內，各該滾柱的外周面具有多個環槽，該等環槽沿一該滾柱之軸向呈等間隔排列，各該滾柱之該等環槽嚙接該螺桿軸之該外螺紋與該螺帽之該內螺紋的該有效牙區，使該等滾柱能被該螺桿軸所驅動而連同該保持架一起繞著該螺桿軸之軸向轉動，並在轉動過程中能被該等迴流元件之該等導引部所推頂而沿著該螺桿軸之軸向往復移動。
  2. 如請求項1所述之循環式行星滾柱螺桿，其中，該螺帽之二端分別具有一徑向螺孔，各該迴流元件之該環部的外環面具有一定位溝槽，各該徑向螺孔內鎖設一定位螺絲，各該定位螺絲之一末端嵌設於一該定位溝槽內。
  3. 如請求項2所述之循環式行星滾柱螺桿，其中，各該定位溝槽的槽寬大於各該定位螺絲之該末端的外徑。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之循環式行星滾柱螺桿，其中，該螺帽之內周面更具有二肩部，各該肩部鄰接於一該容槽與該內螺紋之一該無效牙區之間，各該迴流元件之該環部具有一內側面，各該迴流元件以該環部的該內側面抵接於該螺帽之一該肩部；各該導引部自該環部之該內側面沿著該環部之軸向凸伸而出。
  5. 如請求項4所述之循環式行星滾柱螺桿，其中，各該定位凹部的軸向長度大於各該定位凸部的軸向長度。
  6. 如請求項1所述之循環式行星滾柱螺桿，其中，各該定位凸部為半圓形或多邊形。
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