专利名称:一种外循环式滚珠螺杆的制作方法
技术领域:
本发明为 一种滚珠螺杆,尤指 一种外循环式滚珠螺杆。
背景技术:
现今的滚珠螺杆于工业方面的应用愈来愈多,除了作为线性进给 传动的高精密度效果之外,其它更有摩擦耗损率小、能量转换率高、 噪音小及高刚度不易损坏等优点,因此,滚珠螺杆对于现今各种工业 应用机具等重要性也不言可喻。
承上,由于要让螺帽可无限次的在螺杆上往复运动,就必须设有 循环装置使滚动体可无限次循环于滚动沟槽中,而习知主张循环装置
设计如美国专利US3661030等案,然,该循环装置的回流路径都会 有弯曲处,当滚动体在高速运行的情况下,不断的沖击指甲及回流路 径的弯曲处(撞击处),使得指曱及该撞击处的强度渐渐减弱,进而 ^使滚动体间夹杂因撞击所剥落的回流元件的残骸,而影响滚动体循环 的顺畅性,故循环装置的破坏是滚珠螺杆相当常见的失效状况之一。
于是,目前业界为解决前述问题,所提出的解决方法将弯管由切 线方向插入螺紋轨道的i殳计,如
美国专利US3971264循环装置的设计方式,是以多截式弯管组合 而成,其弯管因为组合式故其结构较不稳固;而且该螺帽的管孔方向 同为导程角方向,故该管孔加工时需用到多轴加工机旋转螺帽位置, 方可加工至需要孔位,故此项的加工难度会较高。以及;
美国专利US4953419循环装置其弯管是设有两弯曲的回流道,故 该弯曲部份于制造上的尺寸较难以控制;另该螺帽的管孔加工方式的 问题点与上述专利相同;且该循环装置的固定方式,藉由螺帽外径上 的固定片将其固定,其固定方式较为不稳固,并且增加螺帽外径尺寸。
美国专利US2003/0213323该循环装置是藉由多块元件组合的方 式所构成,需多种模具来应映元件需求,故造成了模具设计成本提高, 且该循环装置以組合方式的设计其装配时间也增加;且当循环装置所 需元件变多时,则该循环装置内部滚动件于高速运动时,容易造成元 件之间的振动,进而产生不明的噪音。
另外,以上三种习知切线外循环装置有一共同的问题点,于循环 装置安装于螺帽上时不易对位,且于组装弯管时,该弯管是插设于大 于该弯管的安装孔内,故该弯管与安装孔之间存在有缝隙,使异物与灰尘容易藉由缝隙侵入螺帽内部,进而影响滚;朱螺杆循环的顺畅度, 严重则造成滚珠螺杆损坏等。
再者,业界为了解决前述的问题,使循环装置的结构更为简单,
又开发出如美国专利US7040189的循环装置,将习知的金属导管改为 塑料成形,其结构为左右两片相同配件,但该专利案经评估后有以下 问题
1、 该循环装置其结构为左右两片组合,于滚珠转弯处容易因撞 击等因素,使塑料配件向左右两側撑开,故其强度会有不足的疑虑。 且异物容易从两组件配合的间隙入侵滚珠螺杆内部。
2、 因为切线外循环装置,故该循环装置进出口相对为180度(如
该专利案图2A所示),故螺帽需要i&大外径;该螺帽的安装孔(系
供该循环装置的两足部安装)的深度相对较深,因加工深度较深,刀
具或机台的刚性容易不足,使得安装孔加工有所误差;所能位于负荷 处(螺杆与螺帽之间)的滚动件相对减少。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种外循环式滚珠螺杆,其循环装置制 造容易、易于安装可缩短装配滚珠螺杆的时间;
本发明的次要目的是提供一种外循环式滚珠螺杆,其循环装置可 确实牢固地固定于螺帽上,以维持滚动件循环的顺畅度;
本发明的再一目的是提供一种外循环式滚珠螺杆,可缩小循环装 置的两导引部(进出口)的相对角度。
为达上述之目的,本发明采用如下结构i殳计 一种外循环式滚珠 螺杆,包含有, 一螺杆,其上设有滚动沟; 一螺帽,为中空结构,其 内缘设有相对该滚动沟的滚动槽,其套设于该螺杆上并于上作往复运 动,且该螺帽外缘设有一平面,该平面上设有若干安装孔,该安装孔 贯穿该平面;若干滚动件,容置于该滚动槽及滚动沟所形成的滚动路 径中;循环装置装设于该螺帽上,藉由一覆盖件及一底座组成,该覆
盖件盖设于该底座上; 该覆盖件的两端各设有一延伸部,且 相对于该底座的一侧设有第一半流道及第一组合面;该底座设有相对 该延伸部的足部、相对该第一半流道的第二半流道及相对该第一组合 面的第二组合面,该足部设有一引导滚动件的指曱,该指曱向该螺杆 的滚动沟凸伸崁置定位;该循环装置组合后,该延伸部与该足部形成 一引导部,该引导部装设于螺帽的安装孔内,且两引导部的回流道为 不平行设置;该第一半流道与该第二半流道形成一回流道。
该第 一半流道的两侧邻接设有第 一配合面。
该螺帽的平面上设有若干固定孔。
该两导引部的底面位于同一平面。
该两导引部的相对角度小于180度。
该导引部的外4仑廓与该安装孔的内轮廓相同。
该导引部的回流道与该滚动路径的螺旋角的角度平行,并且沿着 该滚动路径的螺紋线的切线方向设置。
该回流道其截面为一圆形截面,且该圆形截面外围的轮廓相对于 该圆形截面的法线方向,其厚度皆为不均等。
该覆盖件i殳有一润滑件,该润滑件一部份凸^:于该回流道中,当 滚动件运行经过时与该润滑件接触,而达到润滑滚动件的效果。
该底座设有相对该第一配合面的第二配合面。
采用上述结构方案,本发明的一种外循环式滚珠螺杆,其循环装 置由一覆盖件及一底座所组成,覆盖件设有延伸部及第一半流道,底 座设有相对该延伸部的足部及第二半流道,第一半流道与该第二半流 道形成一回流道,回流道衔接该滚动if各径,滚动件藉导引部的引导进 入回流道中,再由该回流道的另一端进入滚动路径中,4吏滚动件可无 限循环于螺帽与螺杆之间。于安装时,该循环装置是将该足部安装至 该螺帽所设的安装孔内后,再将该覆盖件盖设于该底座上,即完成该 循环装置的组装,且该循环装置是藉由模具射出即可生产,使得滚珠 螺杆在制造更为快速方便及使用上更能达到所预期的效果,并提升滚 珠螺杆的刚性。
本发明较习用技术具有下列优点
1、 螺帽加工容易,使用传统加工机即可加工;
2、 循环装置系藉由模具射出成型,可大量生产;
3、 两引导部的相对角度小于180度;
4、 所位于负荷处的滚动元件数量增加,使滚珠螺杆的刚性增加;
5、 螺帽的安装孔深度较浅,故于加工时不会因工具或机台刚性 不足,使安装孔在加工时产生误差;
6、 螺帽的外径缩小,符合客户的要求;
7、 本发明的循环装置是由上下组合的方式,再藉由固定件牢固 地锁固于螺帽上,故不会因滚动件的冲击而有强度不足的疑虑;
8、 该循环装置的导引部与该螺帽的安装孔,两者藉由几何外形 相互配合,故之间无缝隙产生进而防止异物入侵螺帽内部。
图1为本发明外循环式滚珠螺杆立体图; 图2为本发明外循环式滚珠螺杆爆炸图; 图3为本发明外循环式滚珠螺杆剖视图4为本发明循环装置爆炸图5为本发明循环装置爆炸图6为本发明螺杆与循环装置的端视图7为本发明第二实施例循环装置的覆盖件立体图8为本发明第二实施例循环装置的覆盖件与滚动件配合示意图。
主要元件符号说明
1 螺杆11 滚动沟2螺帽
21 平面211安装孔212固定孔
22滚动槽
3 循环装置30 底面3A覆盖件
31A延伸部32A第一半流道33A第一配合面
34A凹部341A通孔35A第一组合面
36A 第一承靠面37A盖板38A容槽
381A穿孔3B 底座31B足部
311B指曱32B第二半流道33B第二配合面
34B第二承靠面35B 第二组合面
4 润滑件X 滚动件G固定件
R 两导引部的相对角度
具体实施例方式
本发明的一种外循环式滚珠螺杆,包含螺杆、螺帽、滚动件及循
环装置,该螺杆外缘设有滚动沟;该螺帽为一中空结构套设于该螺杆 上,该中空结构内缘设有滚动槽,该螺帽外缘i殳有一平面,该平面上 设有若干安装孔及若干固定孔;该滚动件容置于该螺杆的滚动沟及该 螺帽的滚动槽间;
该循环装置藉由一覆盖件及一底座所组成,该覆盖件盖设于该底 座上;
该覆盖件的两端各设有一延伸部,且相对于该底座的一侧设有第 一半流道及两第一承靠面,该第一半流道的两侧邻接设有第一配合 面;该第一承靠面的内侧邻接设有一第一组合面,该第一组合面与该 第一配合面相互垂直,且该第一承靠面的反向位置设有一凹部,该凹 部上设有一贯穿第 一承靠面的通孔;
该底座设有相对该延伸部的足部及相对该第 一半流道的第二半 流道,该足部设有引导滚动件的指曱,该指甲向该螺杆的滚动沟凸伸 崁置定位;且该底座的两侧设有相对该第一组合面的第二组合面;且
该底座相对于该螺帽的平面设有 一第二承靠面;
再者,该覆盖件覆盖至底座上时,藉由第一组合面与第二组合面 的干涉配合,使循环装置不需使用固定元件即可单独组合,组合后该 足部与该延伸部形成一导引部;该第 一半流道与该第二半流道形成一 回流道;该第一承靠面与第二承靠面形成一承靠面;该第一配合面与 该第二配合面贴合,以防止异物入侵该回流道内;
承上述,组合完成后的循环装置,将该导引部安装至该螺帽的安 装孔内,使两者藉由几何外形相互配合对位,并藉由承靠面与该螺帽 的平面接触,使该导引部的指曱刚好崁置于该螺杆的滚动沟中,再藉 由固定件穿设覆盖件的通孔后与该螺帽的固定孔配合固定,而固定件 的头部容置于该凹部中,如此一来该循环装置就能牢固地固设于该螺 帽上。
另外值得一提的是,本发明的循环装置的两导引部(滚动件的进 出口 )的相对角度小于180度,使螺帽的安装孔的深度比习知技术的 安装孔深度来的浅,可减少安装孔在加工时的误差,且螺帽的外径比 习知技术来的小,最重要的是所位于负荷处的滚动件数量增加。该循 环装置藉由射出成型的方式制造故生产快速。
为了更进一部了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本 发明的实施方式说明及附图。
本发明的第一实施例请参阅图1至图6所示,本发明为一种外循 环式滚珠螺杆,包含
一螺杆l,其上设有滚动沟11;
一螺帽2,为中空结构,其内多彖设有相对该滚动沟11的滚动槽 22;其套设于该螺杆1上并于上作往复运动;且该螺帽2外缘设有一 平面21,该平面21上设有若干安装孔211及若干固定孔212,该安 装孔211贯穿该平面21;
若干滚动件X,容置于该滚动槽22及滚动沟11所形成的滚动路 径中;
该循环装置3藉由一覆盖件3A及一底座3B所组成,该覆盖件 3A盖设于该底座3B上;
该覆盖件3A的两端各设有一延伸部31A,且相对于该底座3B的 一侧设有第一半流道32A及两第一承靠面36A,该第一半流道32A的 两侧邻接设有第一配合面33A;该第一承靠面36A的内侧邻接设有一 第一组合面35A,该第一组合面35A与该第一配合面33A相互垂直, 且该第一承靠面36A的反向位置设有一凹部34A,该凹部34A上设有 一贯穿第一承靠面36A的通孔341A;
该底座3B设有相对该延伸部31A的足部31B及相对该第一半流 道32A的第二半流道32B,该足部31B设有引导滚动件X的指甲311B, 该指曱311B向该螺杆1的滚动沟11凸伸崁置定位;且该底座3B的 两侧设有相对该第一组合面35A的第二组合面35B;且该底座3B相 对于该螺帽2的平面21设有一第二承靠面34B;
再者,该覆盖件3A覆盖至底座3B上时,藉由第一组合面35A与 第二组合面35B的干涉配合,使循环装置3不需使用固定元件即可单 独组合,组合后该足部31B与该延伸部31A形成一导引部,且两导引 部的相对角度R小于180度(如图6所示),且两导引部的底面30 位于同 一平面,另外该导引部的外轮廓与该螺帽2的安装孔211的内 轮廓相同;该第一半流道32A与该第二半流道32B形成一回流道,该 回流道其截面为一圆形截面,且该圆形截面外围的轮廓相对于该圆形 截面的法线方向,其厚度皆为不均等;该第一承靠面36A与第二承靠 面34B形成一承靠面;该第一配合面33A与该第二配合面33B贴合, 以防止异物入侵该回流道内;该导引部的回流道与该滚动路径的螺旋 角的角度平行,并且沿着该滚动路径的螺紋线的切线方向设置;该两 51导部的回流道为不平行设置。
以上所述为各元件细部说明及其相互搭配关系,以下说明本实施 例的实施方式
承上述,组合完成后的循环装置3,是将该引导部安装至该螺帽 2的安装孔211内,两者藉由几何外形相互配合对位,并藉由承靠面 与该螺帽2的平面21接触,使该引导部的指曱311B刚好崁置于该螺 杆l的滚动沟11中,再藉由固定件G穿设覆盖件3A的通孔341A后 与该螺帽2的固定孔212配合固定,而固定件G的头部容置于该凹部 34A中,如此一来该循环装置3就能牢固地固"^殳于该螺帽上;而该循 环装置3的回流道衔接该滚动路径,使滚动件X藉导引部的指曱311B 的引导进入回流道中,而再由该回流道的另一端进入滚动路径中,使 滚动件X可无限循环于螺帽2与螺杆1之间。
另,本发明的第二实施例请参阅图7、图8所示,其主要与第一 实施例不同之处在于,该覆盖件3A于两端各设有一容槽38A,该容 槽38A上盖设有一盖板37A,其内部与第一半流道32A的相对位置开 设有一穿孔381A,而该容槽38A容置有一润滑件4,该润滑件4 一部 份穿设该穿孔381A凸出于第一半流道32A外侧,使滚动件X运行经 过时与该润滑件4接触,而达到润滑滚动件X的效果,使滚珠螺杆不 需额外增设润滑装置,以保持原始滚珠螺杆的尺寸。
综所上述,本发明的外循环式滚珠螺杆,其中循环装置经过缜密 的设计,突破习知技术的问题点,使得滚珠螺杆在制造更为快速方便 及使用上更能达到所预期的效果,并提升滚珠螺杆的刚性。
以上所述实施例是用以说明本发明,并非用以限制本发明,故举 凡数值的变化与等效元件的置换,仍应隶属本发明的范畴。
权利要求
1、一种外循环式滚珠螺杆,其特征在于:包含有,一螺杆,其上设有滚动沟;一螺帽,为中空结构,其内缘设有相对该滚动沟的滚动槽,其套设于该螺杆上并于上作往复运动,且该螺帽外缘设有一平面,该平面上设有若干安装孔,该安装孔贯穿该平面;若干滚动件,容置于该滚动槽及滚动沟所形成的滚动路径中;循环装置装设于该螺帽上,藉由一覆盖件及一底座组成,该覆盖件盖设于该底座上;该覆盖件的两端各设有一延伸部,且相对于底座的一侧设有第一半流道及第一组合面;该底座设有相对该延伸部的足部、相对该第一半流道的第二半流道及相对该第一组合面的第二组合面,该足部设有一引导滚动件的指甲,该指甲向该螺杆的滚动沟凸伸崁置定位;该循环装置组合后,该延伸部与该足部形成一引导部,该引导部装设于该螺帽的安装孔内,且两引导部的回流道为不平行设置;该第一半流道与该第二半流道形成一回流道。
2、 如权利要求1所述的一种外循环式滚珠螺杆,其特征在于 该第 一半流道的两侧邻接设有第 一配合面。
3、 如权利要求1所述的一种外循环式滚珠螺杆,其特征在于 该螺帽的平面上设有若干固定孔。
4、 如权利要求1所述的一种外循环式滚珠螺杆,其特征在于 该两导引部的底面位于同一平面。
5、 如权利要求1所述的一种外循环式滚珠螺杆,其特征在于 该两导引部的相对角度小于180度。
6、 如权利要求1所述的一种外循环式滚珠螺杆,其特征在于 该导引部的外轮廓与该安装孔的内轮廓相同。
7、 如权利要求1所述的一种外循环式滚珠螺杆,其特征在于 该导引部的回流道与该滚动路径的螺旋角的角度平4亍,并且沿着该滚 动路径的螺紋线的切线方向设置。
8、 如权利要求1所述的一种外循环式滚珠螺杆,其特征在于 该回流道其截面为一 圆形截面,且该圓形截面外围的轮廓相对于该圓 形截面的法线方向,其厚度皆为不均等。
9、 如权利要求1所述的一种外循环式滚珠螺杆,其特征在于 该覆盖件设有一润滑件,该润滑件一部份凸设于该回流道中,当滚动 件运行经过时与该润滑件接触,而达到润滑滚动件的效果。10如权利要求2所述的一种外循环式滚J朱螺杆,其特征在于 该底座设有相对该第 一配合面的第二配合面。
全文摘要
本发明为一种外循环式滚珠螺杆,包含螺杆、螺帽、滚动件及循环装置,该螺帽为一中空结构并套设于该螺杆上,而该滚动件容置于该螺杆的滚动沟及该螺帽的滚动槽间;该循环装置藉由一覆盖件及一底座所组成,该覆盖件设有延伸部及第一半流道;该底座设有相对该延伸部的足部及第二半流道;于安装该循环装置时是将该足部安装至该螺帽所设的安装孔内后,再将该覆盖件盖设于该底座上,即完成该循环装置的组装,且该循环装置是藉由模具射出即可生产,进而改善习知循环装置不易制造及组装的问题。
文档编号F16H25/22GK101382188SQ20071014227
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年9月3日
发明者屈岳陵, 陈彦羽 申请人:上银科技股份有限公司