滚珠螺杆装置及其轴承套组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种滚珠螺杆装置及其轴承套组件。
【背景技术】
[0002]旋转式的滚珠螺杆为一种广泛应用在许多机械设备中的装置，其主要目的在于提供精密的传动功能，借助机械操作中的旋转运动与直线运动，进而使承载的机台或对象于直线方向上进行作动。
[0003]在公知技术的旋转式的滚珠螺杆中，主要包括螺杆、螺帽、多个滚珠以及轴承套。螺杆表面具有螺旋式沟槽，螺帽的内表面也具有螺旋式内沟槽，能与螺杆间形成第一滚珠通道。轴承套套设于螺帽的外周缘，而螺帽外表面具有外滚珠沟槽，并与轴承套的内滚珠沟槽形成第二滚珠通道。第一滚珠信道及第二滚珠信道均设置多个滚珠。滚珠能分别辅助螺帽与螺杆，以及轴承套与螺帽的相对转动，如此，能使旋转式滚珠螺杆承载的机械组件沿螺杆的轴向直线移动，且还因为旋转式的滚珠螺杆同时实现了旋转以及直线移动的运动行为，故提供了螺杆不固定、螺帽固定，或是螺帽不固定、螺杆固定等两种不同的设置选择。
[0004]然而目前套设于轴承套中的滚珠保持器中具有数个圆形孔，此圆形孔即为固定滚动钢珠的定位孔，而其是采用线切割及CNC铣床对铝合金等金属薄片加工制成的。然而这种制造方式，过程中需经过四轴数值控制CNC铣床以及线切割放电加工，加工步骤繁杂，制造成本较高。特别是对于具有倒拔模斜度的构型，CNC铣床很难加工，然而如果采用特殊刀具进行加工，则又需负担额外成本，且对于厚度较薄的小尺寸滚珠保持器，CNC铣床不易夹持，容易产生变形，合格率较低。此外，若是采用射出成形技术以塑料材质进行制作，需额外设计径向移动的滑块，费用昂贵。而且经由射出成型的塑料材质的滚珠保持器因具有残留应力，所以变形量较大，也会降低成品合格率。而若是遇上客制化而需更改设计的情况，使用刀具加工时就需要重新规划刀具切削加工路径或者重新制作夹制具，而若使用射出成形方式制造则就需要修改模具甚至重新制造模具，两种方式均会增加所需成本。
[0005]因此，如何提供一种滚珠螺杆装置及其轴承套组件，可不需制作模具、夹制具、也不需切削加工，即可依照客户需求，变更设计制造，已成为重要课题之一。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于上述课题，本实用新型的目的为提供一种滚珠螺杆装置的轴承套组件，套设于螺帽，包括:两轴承套，分别具有内定位凹槽及内滚珠沟槽，该内滚珠沟槽与该螺帽的多个外滚珠沟槽对应设置，使各该内滚珠沟槽与各该外滚珠沟槽形成一个滚珠通道；环形定位组件，夹设于该两轴承套之间，且该环形定位组件容置于该内定位凹槽；至少一个滚珠保持器，该滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于该螺帽及这些轴承套之间，且于该环状薄壁本体上设置有多个固持部；多个滚珠，容置于这些固持部及该滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各滚珠的最大截面的圆周长的二分之一，以及预压调整组件，夹设于该两轴承套之间。
[0007]在实施例中，各固持部于径向截面上具有内凹圆锥面。
[0008]在实施例中，各固持部具有C形凹口，且各C形凹口包覆各滚珠的角度大于180度。
[0009]在实施例中，各C形凹口包覆各滚珠的角度为200度至270度。
[0010]在实施例中，各C形凹口具有冠状顶部及底部，该冠状顶部的径向厚度大于该底部的径向厚度。
[0011]在实施例中，积层制造方式选自下列方式所组成的群组其中之一:选择性雷射烧结(Selective laser sintering, SLS)、光固化法(Stereolithgraphy apparatus, SLA)、喷墨打印法(Ink jet printing, IJP)、以及熔融挤制成形(Fused deposit1n modeling,FDM)。
[0012]在实施例中，滚珠保持器的材质选自由尼龙(Nylon)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、碳纤维强化塑料、纳米碳管强化塑料、玻璃纤维强化塑料、聚氟化二乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)，以及聚酰亚胺(PI)所组成的群组。
[0013]在实施例中，滚珠保持器进一步添加有氧化锆粉末、氧化铝粉末、氧化硅粉末、氮化铝粉末、氮化硅粉末、碳化硅粉末、纳米碳管、碳粉、玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维，或须晶(whiskers)纤维。
[0014]本实用新型的另一目的为提供一种滚珠螺杆装置，包括:螺杆；螺帽，套设于该螺杆，且该螺帽与该螺杆间具有第一滚珠通道，该螺帽的外表面具有多个第一外滚珠沟槽；多个第一滚珠，容置于该第一滚珠通道；以及轴承套组件，包括:两轴承套，分别具有内定位凹槽及内滚珠沟槽，该内滚珠沟槽与该螺帽的这些外滚珠沟槽对应设置，使各该内滚珠沟槽与各该外滚珠沟槽形成第二滚珠通道；环形定位组件，夹设于该两轴承套之间，且该环形定位组件容置于该内定位凹槽；至少一个滚珠保持器，该滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于该螺帽及这些轴承套之间，且于该环状薄壁本体上设置有多个固持部；多个第二滚珠，容置于这些固持部及该第二滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各第二滚珠的最大截面的圆周长的二分之一，及预压调整组件，夹设于该两轴承套之间。
[0015]在实施例中，各固持部于径向截面上具有内凹圆锥面。
[0016]本实用新型的另一目的为提供一种滚珠螺杆装置，包括:螺杆；螺帽，套设于该螺杆，且该螺帽与该螺杆间具有第一滚珠通道，该螺帽的外表面具有多个外滚珠沟槽；多个第一滚珠，容置于这些第一滚珠通道；轴承套，套设于该螺帽，该轴承套的内侧表面至少设有内滚珠沟槽，该内滚珠沟槽与对应的该外滚珠沟槽形成第二滚珠通道；至少一个滚珠保持器，该滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成且套设于该螺帽，且于该环状薄壁本体上设置有多个固持部；多个第二滚珠，容置于这些固持部及该第二滚珠通道，且各固持部的周长不小于容置于其中的各第二滚珠的最大截面的圆周长的二分之一。
[0017]在实施例中，各固持部具有C形凹口，且各C形凹口包覆各第二滚珠的角度大于180 度。
[0018]在实施例中，各C形凹口包覆各第二滚珠的角度为200度至270度。
[0019]在实施例中，各C形凹口具有冠状顶部及底部，冠状顶部的径向厚度大于底部的径向厚度。
[0020]在实施例中，积层制造方式选自下列方式所组成的群组其中之一:选择性雷射烧结(Selective laser sintering, SLS)、光固化法(Stereolithgraphy apparatus, SLA)、喷墨打印法(Ink jet printing, IJP)、以及熔融挤制成形(Fused deposit1n modeling,FDM)。
[0021]在实施例中，滚珠保持器的材质选自由尼龙(Nylon)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、碳纤维强化塑料、纳米碳管强化塑料、玻璃纤维强化塑料、聚氟化二乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)，以及聚酰亚胺(PI)所组成的群组。
[0022]在实施例中，滚珠保持器进一步添加有氧化锆粉末、氧化铝粉末、氧化硅粉末、氮化铝粉末、氮化硅粉末、碳化硅粉末、纳米碳管、碳粉、玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维，或须晶(whiskers)纤维。
[0023]承上所述，本实用新型的滚珠螺杆装置及其轴承套组件，由于其滚珠保持器具有环状薄壁本体且为积层制造方式所制成，相较于传统使用CNC铣床以及线切割放电加工等加工方式，其合格率较高。同时，因环状薄壁本体上设置的多个固持部的周长不小于容置于其中的各滚