专利名称：滚柱螺杆装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种滚柱螺杆装置，尤指一种能提升回流顺畅度，并且易于制造组装的滚柱螺杆装置。
背景技术：
按，滚珠螺杆的结构主要是在相互适配的螺杆与螺帽上对应设置螺旋沟槽，并于螺帽的螺旋沟槽中设置多数滚珠，且螺帽中设有回流通路使多数滚珠能于螺帽中无尽地循环流动，而可由滚珠作为螺杆与螺帽间的传动介质，如此便能使滚珠螺杆在运转上达到低摩擦阻力及高精密定位的效用。
需知，滚珠与螺旋沟槽之间是为点接触的形态，依照赫兹接触定理来看，滚珠与螺旋沟槽呈点接触，其接触面积小，因此所能承受的外力也相对较小，如此的设计并不利于使用在高轴向负荷的场合。于是便有业者提出以滚柱(Roller)取代滚珠(Ball)而构成滚柱螺杆的设计，如美国专利US3055230、US3192791以及US6481305等专利案中即揭示出滚柱螺杆的构造。
由于滚柱必需于螺帽中无尽地循环滚动，因此会在螺帽上设置回流通路，前述的三件美国专利都是在螺帽上增设一回流弯管来作为滚柱的回流通路，如第一图所示，螺杆1与螺帽2上对应设置的V形螺旋沟槽11、21所形成的空间可供多数滚柱3设置于其间滚动，并且在螺帽2的螺旋沟槽21的两端以一回流弯管22衔接，并以一固定件23来锁固回流弯管22，使多数滚柱3可在螺旋沟槽11、21与回流弯管22所构成的流道中循环滚动。
然而，衔接螺旋沟槽两端的回流弯管22本身除了曲绕以外还必须扭转90度，才能使滚柱在回流后以正确的角度重新进入螺旋沟槽之中，这样的结构在制造上是不容易的。因为回流弯管22必须以内孔截面为方型的管件作弯曲以及扭转的加工，在加工之后内孔极可能会变形而造成滚柱滚动时的干涉，甚至使得滚柱无法滚动通过。
再者，回流弯管22为避免因弯曲(曲绕)的幅度过大，造成内孔变形量过大而影响滚柱的滚动，因此回流弯管22通常会凸出螺帽一段距离，如此一来，整个回流弯管22的长度便会增长，亦即处于回流弯管22中的滚柱3数量会较多，但是滚柱3在回流弯管22中是处于无荷重状态，必需由位于螺旋沟槽11、21中处于荷重状态的滚柱3来推动，所以位于回流弯管22中无荷重状态的滚柱数量愈多愈不利于滚柱的回流循环滚动，而会影响多数滚柱循环滚动的顺畅度。
此外，回流弯管22凸出于螺帽外的设计，容易造成回流弯管被外力碰撞变形的情形，进而产生干涉滚柱滚动甚至将滚柱卡死的问题。
当然，在类似于滚柱螺杆的滚珠螺杆领域中也有解决回流弯管(外循环)设计问题的手段，通常是采取内循环方式或者是端盖(塞)循环方式的设计，内循环方式或者是端盖(塞)循环方式舍弃了回流弯管，而将回流道直接钻设在螺帽之中，但是这样的手段若要直接转用在滚柱螺杆上却是困难的。
困难的原因在于滚珠是圆球状的结构体，因此它的流道截面是圆形的，换言之，只要对螺帽进行钻孔就可以完成螺帽中的回流流道。然而，滚柱是圆柱状的结构体，它的流道截面是方形的，要在螺帽当中加工出方形的长孔是相当困难的。故而，在滚珠螺杆当中解决回流弯管问题的手段，显然无法直接被应用在滚柱螺杆上来解决问题。
综上，使用回流弯管供滚柱回流循环的设计，不但不便于制造，而且会影响滚柱循环滚动的顺畅度，因此有再加以改进的必要。
发明内容
本发明的第一目的是在于解决前述问题，而提供一种能缩短滚柱回流行程来增进滚柱回流顺畅度，并且易于加工制造组装的滚柱螺杆装置。
本发明的第二目的是在于，各回流件上均设有伸入螺杆的螺旋沟槽中的指甲(Scoop)，且指甲是平行于螺杆的螺旋沟槽的切线方向，而可将各滚柱顺利地导引回流，进而达到增进滚柱回流顺畅度的功效。
为达前述目的，本发明主要是将滚柱的回流通路设置于螺帽中，该回流通路是由一直线段与二回流段构成。其中该直线段是轴向延伸于该螺帽中，而该二回流段是分别形成于一回流件中，且各回流件是分别固定于螺帽的螺旋沟槽两端的位置，使各回流段分别衔接直线段两端与螺旋沟槽两端，而构成首尾相接的通路，并且该直线段与二回流段的截面均是呈矩形以供滚柱于其中循环滚动。
由于本发明是将滚柱循环滚动路径中所需要转折的角度，分散设计于两个回流件中形成回流段，而回流件可采用射出或铸造等工法一体成型，且该回流通路的直线段可直接于螺帽上加工形成，并通过盖板锁合来固定二个回流件，使得整个回流通路易于制造及组装。
再者，前述的回流通路的设计能有效缩短回流路径的长度，使处于无荷重状态下的滚柱数量减少，而能增进滚柱回流的顺畅度。
此外，各回流件于回流通路的回流段与螺旋沟槽邻接处凸伸有一延伸至该螺杆的螺旋沟槽的指甲，且该指甲是平行于螺杆的螺旋沟槽的切线方向，而可通过指甲将各滚柱导引进入回流通路的回流段中，而能提升滚柱回流的顺畅度。
一种滚柱螺杆装置，其包括一螺杆，其外缘面凹设有一截面概呈V形的螺旋沟槽；一螺帽，其是与该螺杆相互配合而可供螺杆穿设于该螺帽之中，该螺帽内缘面对应该螺杆的螺旋沟槽相对凹设有一截面概呈V形的螺旋沟槽，且该螺帽中设有一回流通路来衔接螺旋沟槽的两端以构成首尾相接的流道，并于流道中设置多数滚柱，使多数滚柱能于螺帽中无尽地循环滚动来作为螺杆与螺帽之间的传动介质；该回流通路是由一直线段与二回流段构成，且各回流段是分别衔接直线段两端与螺旋沟槽两端，而构成前述首尾相接的流道；该直线段是轴向延伸于该螺帽中，且该直线段的截面是呈矩形以供滚柱于其中滚动；该二回流段是分别形成于一回流件中，各回流件是分别固定于螺帽的螺旋沟槽两端的位置，使各回流段分别与螺旋沟槽两端衔接，且各回流段的截面亦呈矩形以供滚柱于其中滚动；藉此，使多数滚柱能于回流通路与螺旋沟槽所构成的首尾相接的流道中无尽地循环滚动。
该螺帽的外缘面凹设有一轴向延伸的矩形槽，且对应该矩形槽设有一盖板，使该矩形槽与该盖板之间形成前述回流通路的直线段。
该螺帽对应于螺旋沟槽两端的位置分别由外向内开设有一容置槽，各容置槽是与回流通路的直线段相通，且各容置槽未完全贯穿螺帽，使各容置槽与螺帽内缘面的邻接处形成有一挡部，而各容置槽的截面是与各回流件配合，使各回流件可由外向内分别嵌入各容置槽中，并由各挡部挡止各回流件而定位，俾令各回流件的回流段能分别衔接直线段两端与螺旋沟槽两端。
各回流件于回流通路的回流段与螺旋沟槽邻接处凸伸有一延伸至该螺杆的螺旋沟槽的指甲，且该指甲的切面是落在该螺杆的螺旋沟槽的切线方向，而可将各滚柱导引进入回流段。
该矩形槽与各回流件是位在同一直线上，使该盖板能跨越各回流件，而通过该盖板将各回流件固定。
各回流件对应该盖板分别设有一凹部，以供该盖板容置于其中。
本发明的有益效果在于1.本发明提供的一种能缩短滚柱回流行程来增进滚柱回流顺畅度，并且易于加工制造组装的滚柱螺杆装置；2.本发明提供的一种能缩短滚柱回流行程来增进滚柱回流顺畅度，各回流件上均设有伸入螺杆的螺旋沟槽中的指甲(Scoop)，且指甲是平行于螺杆的螺旋沟槽的切线方向，而可将各滚柱顺利地导引回流，进而达到增进滚柱回流顺畅度的功效。
为了更进一步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图式，然而此实施方式及图式仅供说明及参考用，而非用以对本发明做任何限制。
图1是现有技术的具有回流弯管的滚柱螺杆结构示意2是本发明的剖视结构示意3是本发明的螺帽的立体分解4是本发明的回流件与螺帽配合的结构示意图主要组件符号说明现有技术螺杆1 螺帽2螺旋沟槽11、21滚柱3回流弯管22固定件23本发明螺杆5 螺旋沟槽51螺帽6 螺旋沟槽61滚柱7 回流通路8矩形槽81 盖板82凸部821 回流件83容置槽84 挡部841凹部831 指甲832螺栓85直线段L回流段C具体实施方式
请参阅图2-图4，其是本发明所选用的第一实施例。本实施例的滚柱螺杆装置主要是由一螺杆5、一螺帽6以及多数滚柱7所构成，且本实施例中的多数滚柱7是以交叉排列的方式设置。
该螺杆5的外缘面凹设有截面概呈V形的一螺旋沟槽51，而该螺帽6是与该螺杆5相互配合而可供螺杆5穿设于其中，且该螺帽6的内缘面对应该螺杆5的螺旋沟槽51相对凹设有截面概呈V形的一螺旋沟槽61，该螺帽6中设有一回流通路8来衔接螺旋沟槽61的两端以构成首尾相接的流道，并于流道中设置多数滚柱7，使多数滚柱7能于螺帽6中无尽地循环滚动来作为螺杆5与螺帽6之间的传动介质。
该回流通路8是由一直线段L与二回流段C所组成，且各回流段C是分别衔接直线段L两端与螺旋沟槽61两端，而构成前述首尾相接的流道。
该直线段L是轴向延伸于该螺帽6中，本实施例中是于该螺帽6的外缘面加工出一个凹陷的轴向延伸的矩形槽81，且对应该矩形槽81设有一盖板82，该盖板82两端分别具有一凸部821，使该盖板82以螺栓85锁合于该矩形槽81时，能于该矩形槽81与该盖板82之间形成截面呈矩形的回流通路直线段L，以供滚柱7于其中滚动。
该二回流段C是分别形成于一回流件83中，于本实施例中，各回流件83中的回流段C均呈大约90度的弯曲，并且各回流段C呈矩形的截面均扭转45度角。
各回流件83是分别固定于螺帽6的螺旋沟槽61两端的位置，于本实施例中，螺帽6是前述的位置分别由外向内开设有一容置槽84，各容置槽84是与回流通路8的直线段L(矩形槽81)相通，且各容置槽84未完全贯穿螺帽6，使各容置槽84与螺帽6内缘面的邻接处形成有一挡部841，而各容置槽84的截面是与各回流件83配合，使各回流件83可由外向内分别嵌入各容置槽84中，并由各挡部841挡止各回流件83而定位，让各回流件83的回流段C能分别衔接于直线段L两端。
而该矩形槽81与各回流件83是位在同一直线上，因此该盖板82能跨越各回流件83，且各回流件83对应该盖板82分别设有一凹部831，以供该盖板82容置于其中，而可通过该盖板82将各回流件83固定。
再者，各回流件83于回流段C与螺旋沟槽61邻接处凸伸有一延伸至该螺杆5的螺旋沟槽51的指甲(Scoop)832，且该指甲832的切面是落在该螺杆5的螺旋沟槽51的切线方向，而可由指甲832将各滚柱7导引进入回流段C中。藉此，使多数滚柱7能于回流通路8与螺旋沟槽61、51所构成的首尾相接的流道中无尽地循环滚动。
本发明解决先前技术中回流弯管问题的手段仍是将回流通路8设置在螺帽当中，但是供滚柱回流的通路的截面必需是矩形的，无法以钻孔的方式来加工。因此，本发明遂在该螺帽6的外缘面以铣削等加工方式加工出一个轴向延伸的矩形槽81，但此一矩形槽81是朝外开放的，因此无法直接作为滚柱7回流的通路，是以本发明再对应该矩形槽81设置一个盖板82，且该盖板82两端分别具有凸部821，使该盖板82锁合于该矩形槽81时，能于该矩形槽81与该盖板82之间形成截面呈矩形的通路，以供作为回流通路8的直线段L，让滚柱7可于其中滚动。这样的设计是十分便于制造的。
而回流通路8的直线段L两端与螺旋沟槽61之间则由回流段C来衔接，而回流段C则是被形成于回流件83之中。由于滚柱在回流过程中是呈无荷重状态，因此回流件83可采用射出成型或铸造等工法一体成型，故而在回流件83中设置截面呈方形的回流段C是容易达成的。如此一来便能由两个回流段C与一个直线段L在螺帽6内部形成可供滚柱7循环滚动的回流通路8。
而为了使组装更便利，本发明的各容置槽84是未完全贯穿螺帽6的，使各容置槽84与螺帽6内缘面的邻接处形成有一挡部841，而能对嵌设于容置槽84中的回流件83产生阻挡定位的作用；再者，该矩形槽81与各回流件83是位在同一直线上，因此该盖板82能跨越各回流件83，使得锁固盖板82的同时便能将二个回流件83也一并固定，让组装更为便利。
由于本发明的回流通路8是设置在螺帽6内部，因此整个回流通路8的行程相对于先前技术的回流弯管会缩短许多，也因此使得处于无荷重状态的滚柱数量减少，而能增进滚柱7回流的顺畅度。
此外，各回流件83于回流段C与螺旋沟槽61邻接处凸伸有一延伸至该螺杆5的螺旋沟槽51中的指甲832，且该指甲832是平行于螺旋沟槽51的切线方向，因此指甲832可将滚动中的滚柱7顺畅地导引进入回流通路的回流段C中，而能提升滚柱回流的顺畅度。
综上所述，本发明的滚柱螺杆装置确实能达到易于制造、组装的功效，并能有效提升滚柱回流的顺畅度。
以上所述实施例的揭示是用以说明本发明，并非用以限制本发明，故举凡数值的变化与等效组件的置换，仍应隶属本发明的范畴。
权利要求
1.一种滚柱螺杆装置，其特征在于，其包括一螺杆，其外缘面凹设有一截面概呈V形的螺旋沟槽；一螺帽，其是与该螺杆相互配合而可供螺杆穿设于该螺帽之中，该螺帽内缘面对应该螺杆的螺旋沟槽相对凹设有一截面概呈V形的螺旋沟槽，且该螺帽中设有一回流通路来衔接螺旋沟槽的两端以构成首尾相接的流道，并于流道中设置多数滚柱，使多数滚柱能于螺帽中无尽地循环滚动来作为螺杆与螺帽之间的传动介质；该回流通路是由一直线段与二回流段构成，且各回流段是分别衔接直线段两端与螺旋沟槽两端，而构成前述首尾相接的流道；该直线段是轴向延伸于该螺帽中，且该直线段的截面是呈矩形以供滚柱于其中滚动；该二回流段是分别形成于一回流件中，各回流件是分别固定于螺帽的螺旋沟槽两端的位置，使各回流段分别与螺旋沟槽两端衔接，且各回流段的截面亦呈矩形以供滚柱于其中滚动；藉此，使多数滚柱能于回流通路与螺旋沟槽所构成的首尾相接的流道中无尽地循环滚动。
2.根据权利要求1所述的滚柱螺杆装置，其特征在于该螺帽的外缘面凹设有一轴向延伸的矩形槽，且对应该矩形槽设有一盖板，使该矩形槽与该盖板之间形成前述回流通路的直线段。
3.根据权利要求1所述的滚柱螺杆装置，其特征在于该螺帽对应于螺旋沟槽两端的位置分别由外向内开设有一容置槽，各容置槽是与回流通路的直线段相通，且各容置槽未完全贯穿螺帽，使各容置槽与螺帽内缘面的邻接处形成有一挡部，而各容置槽的截面是与各回流件配合，使各回流件可由外向内分别嵌入各容置槽中，并由各挡部挡止各回流件而定位，俾令各回流件的回流段能分别衔接直线段两端与螺旋沟槽两端。
4.根据权利要求1所述的滚柱螺杆装置，其特征在于各回流件于回流通路的回流段与螺旋沟槽邻接处凸伸有一延伸至该螺杆的螺旋沟槽的指甲，且该指甲的切面是落在该螺杆的螺旋沟槽的切线方向，而可将各滚柱导引进入回流段。
5.根据权利要求2所述的滚柱螺杆装置，其特征在于该矩形槽与各回流件是位在同一直线上，使该盖板能跨越各回流件，而通过该盖板将各回流件固定。
6.根据权利要求5所述的滚柱螺杆装置，其特征在于各回流件对应该盖板分别设有一凹部，以供该盖板容置于其中。
全文摘要
一种滚柱螺杆装置，其主要是将回流通路设计成由一直线段与二回流段组成，并且将滚柱循环滚动路径中所需要转折的角度，分散设计于两个回流件中形成两回流段，回流件可采用射出或铸造等工法一体成型，且直线段是直接于螺帽上加工凹槽再盖合盖板所形成，并通过盖板的装设来固定二个回流件，使整个回流通路易于制造及组装。再者，回流通路的直线段是设于螺帽中，而两回流段又分别衔接直线段两端与螺旋沟槽两端而构成首尾相接的通路，使回流通路的路径缩短，并且使回流通路的截面形状得以确保，而能提升滚柱回流的顺畅度。
文档编号F16H25/22GK1991206SQ20051013567
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者潘弘崧 申请人:上银科技股份有限公司