TWM472775U

TWM472775U - 滾珠螺桿

Info

Publication number: TWM472775U
Application number: TW102221168U
Authority: TW
Inventors: Ching-Sheng Lee; Chin-Tsai Yang
Original assignee: Tbi Motion Technology Co Ltd
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2014-02-21

Description

滾珠螺桿

本創作係關於一種滾珠螺桿。

滾珠螺桿為一種廣泛應用在許多機械設備中的裝置，其設置的目的在於提供精密的傳動功能，藉由機械操作中的旋轉運動與直線運動，進而使承載的機台或物件於直線方向上進行作動。

隨著技術的發展，於精密度上的要求也愈高，機械所需直線上運動的幅度也愈小，以達到微幅運動的目的。另外，部分小型機械亦需要小幅度運動的滾珠螺桿，以順利運作。基於上述原因，導程小的滾珠螺桿其需求也愈來愈高。

然而，小導程的滾珠螺桿，其端部構件的卡合處若過深，會影響到滾珠通道的運作，使得滾珠無法於螺帽內部正常運作。

有鑑於上述課題，本創作之目的為提供一種可適用於小導程的滾珠螺桿。

為達上述目的，依本創作之一種滾珠螺桿，其包括一螺桿、一螺帽以及複數個滾珠。螺桿具有至少一軌道槽。螺帽滑設於螺桿。螺帽包括一螺帽本體以及至少一端部組件。螺帽本體至少於一端部上具有一組裝開口以及一組裝槽。組裝槽自組裝開口向螺帽本體內部延伸。螺帽本體內側具有對應軌道槽之至少一內滾珠槽。內滾珠槽對應軌道槽，且與對應之軌道槽構成一內滾珠通道。螺帽本體對應內滾珠通道具有一迴流通道，其與內滾珠通道為滾珠螺桿之一滾珠循環通道之一部分。端部組件包括一定位件以及一端部循環件。端部循環件裝設於螺帽本體的端部，且具有一循環部。循環部及定位件共同容置於組裝開口及組裝槽內。該些滾珠容置於滾珠循環通道。

在一實施例中，端部循環件具有一定位孔，定位件具有一定位件本體及一定位卡榫。定位件本體容置於組裝槽，且定位卡榫卡合於定位孔。

在一實施例中，定位件的長軸方向垂直於螺帽本體的長軸方向。

在一實施例中，定位孔為一通孔或一盲孔。

在一實施例中，循環部進一步設置有一強化件。

在一實施例中，軌道槽的導程小於4mm。

在一實施例中，端部組件進一步包含有一防塵件。防塵件裝設於端部循環件相對於螺帽本體之另一側。

在一實施例中，端部組件進一步包含有一固定件。固定件裝設於防塵件相對於端部循環件之另一側。

在一實施例中，定位件的材質為金屬。

綜上所述，因依本創作之滾珠螺桿，透過新穎的結構設計，藉由定位件與端部循環件的循環部共同容置於組裝開口及組裝槽內的設置，使端部循環件固定於螺帽，進而使得端部循環件相對於螺帽而不易晃動或震動，因此不影響滾珠通道內的運作，並且可適用於小導程軌道槽的滾珠螺桿。

〔習知〕

無

〔本創作〕

1‧‧‧螺桿

11‧‧‧軌道槽

2‧‧‧螺帽

21‧‧‧螺帽本體

211‧‧‧組裝開口

212‧‧‧內滾珠槽

213‧‧‧迴流通道

214‧‧‧第一環形容置槽

215‧‧‧第二環形容置槽

216‧‧‧端部開口

22‧‧‧端部組件

221‧‧‧端部循環件

222‧‧‧防塵件

223‧‧‧固定件

224‧‧‧循環部

225‧‧‧迴流彎道

226‧‧‧強化件

3‧‧‧滾珠

A-A‧‧‧直線

EP1‧‧‧第一端部

EP2‧‧‧第二端部

ES1‧‧‧第一端面

ES2‧‧‧第二端面

G‧‧‧組裝槽

H‧‧‧定位孔

IS‧‧‧內表面

OS‧‧‧外表面

P‧‧‧定位件

P1‧‧‧定位件本體

P2‧‧‧定位卡榫

PS‧‧‧凸塊

R‧‧‧內滾珠通道

S‧‧‧滾珠螺桿

T‧‧‧定位溝槽

圖1為依據本創作一實施例之滾珠螺桿的示意圖。

圖2為圖1所示之滾珠螺桿的分解示意圖。

圖3為圖1所示之滾珠螺桿的部分剖面示意圖。

圖4為螺帽2的上視圖。

圖5A及圖5B為圖4沿直線A-A的剖面圖。

圖6A及圖6B為端部循環件與定位件的示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本創作較佳實施例之一種滾珠螺桿，其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。

圖1為依據本創作一實施例之滾珠螺桿的外觀示意圖，圖2為圖1所示之滾珠螺桿的分解示意圖。請同時參照圖1及圖2所示，滾珠螺桿S係由多個組件組合而成，該些組件主要包括一螺桿1、一螺帽2以及複數滾珠3。螺桿1係為一圓柱狀桿體，且其外表面具有沿縱軸(即螺桿1之長軸)連續纏繞的螺旋狀的軌道槽11。螺帽2滑設於螺桿1，且螺帽2包括一螺帽本體21及至少一端部組件22，於本實施例中，係以二組端部組件22為例。其中，螺帽本體21大致上為一中空的環狀柱體，可套設於螺桿1。螺帽本體21具有二端部，分別為螺帽本體21沿長軸二端的第一端部EP1及第二端部EP2。並且，至少一端部上具有一組裝開口211以及一組裝槽G，以供端部組件22裝設。組裝槽G自組裝開口211向螺帽本體21內部延伸，且延伸方向可大致垂直於螺帽本體21的長軸方向。另外，螺帽本體21內側具有對應軌道槽11之至少一內滾珠槽212。以下將先針對上述之滾珠螺桿S的結構特徵及元件說明之。

於本實施例中，螺帽本體21係透過加工一螺帽本體材(圖未示)所形成。具體來說，螺帽本體材可為金屬材質的塊狀或柱狀胚料，再經研磨加工後形成螺帽本體21及其細部結構。當然，螺帽本體21之加工成型方法非為限制性者，於實際應用中，螺帽本體21亦可透過其他如澆鑄成型法、鍛造成型法、車銑成型法製成等方式製成。螺帽本體21可為一環狀柱體，並於內側形成有內滾珠槽212。當然，於實際製造過程中，可依據使用需求於螺帽本體材上增設、或鑽設法蘭孔、注油孔、迴流孔等孔位，甚至是透過於螺帽本體材進行表面熱處理以加強螺帽本體之硬度，本創作於此亦不限。

圖3為圖1所示之滾珠螺桿的部分剖面示意圖，請同時參考圖2及圖3所示。於本實施例中，滾珠螺桿S具有一滾珠循環通道。軌道槽11係形成於螺桿1外表面。而螺帽本體21的內側則具有一內滾珠槽212，以對應軌道槽11。其中，內滾珠槽212之導距及槽面構型係與軌道槽11相同或相近。當螺帽2套設至螺桿1，內滾珠槽212與軌道槽11能相互對應而構成一內滾珠通道R。螺帽本體21對應內滾珠通道R具有一迴流通道213，其與內滾珠通道R為滾珠螺桿S的滾珠循環通道的一部分，提供滾珠3循環運動的途徑。

同樣請參考圖2及圖3所示，於本實施例中，螺帽2具有二組端部組件22，以加強各別端部組件22所能提供之功能。端部組件22包括一端部循環件221以及一定位件P。且較佳的，端部組件22與螺帽本體21係以卡合的方式組裝。

圖4為螺帽2的上視圖，圖5A及圖5B為圖4沿直線A-A的剖面圖。請同時參考圖4、圖5A及圖5B。二端部循環件221分別裝設並卡合於螺帽本體21之第一端部EP1與第二端部EP2。再進一步來說，如圖6A及圖6B所示，其為端部循環件221及定位件P的示意圖。定位件P具有一定位件本體P1及一定位卡榫P2，而端部循環件221具有一循環部224以及一定位孔H。其中，定位件P是以定位件本體P1與循環部224共同容置於螺帽本體21的組裝開口211及組裝槽G中，並以定位卡榫P2卡合於端部循環件221的定位孔H。如此一來，即可以定位件P將端部循環件221固定於螺帽本體21。在本實施例中，端部循環件221可更具有一定位溝槽T，用以容置定位件P，較佳地，是以定位件本體P1容置於定位溝槽T，如此可使得定位件P相對於端部循環件221不易晃動或轉動。另外，定位孔H可以是通孔或是盲孔，本創作並不限定。

此外，由於本實施例中，組裝槽G的延伸方向可大致垂直於螺帽本體21的長軸方向，因此定位件P是以垂直於螺帽本體21的長軸方向容置於組裝槽G。藉由定位件P與端部循環件221共同容置於組裝槽G的配置不會影響到滾珠通道內的運作，因此本實施例可適用於導程較小的滾珠螺桿，例如軌道槽11的導程可小於4mm。

另外，定位件P與端部循環件221可以為一體成型的單一構件，或是分別獨立的構件，只要能藉以卡固於螺帽本體21即可，本創作並不以此為限。定位件P的材質可以為金屬或非金屬，本創作亦不限制。

請同樣參考圖2、圖3、圖6A及圖6B，循環部224容置於組裝開口211及組裝槽G內。循環部224更包含一迴流彎道225，迴流彎道225係與螺帽本體21的迴流通道213以及內滾珠通道R連通，以共同形成滾珠螺桿S的一條滾珠循環通道。

接續上述，以整體觀之時，內滾珠通道R與迴流通道213藉由迴流彎道225完成滾珠循環途徑，而複數滾珠3即係容置於滾珠循環途徑內，滾珠3於滾珠循環途徑中持續滾動，帶動螺帽2相對螺桿1移動。

此外，於本實施例中，當滾珠3行經迴流彎道225處時，會對迴流彎道225產生較強的衝擊力，因此，迴流彎道225內設置有一強化件226，其可用於強化迴流彎道的強度，惟強化件226的材質非本創作限制性者，其可為耐衝擊性較高的不鏽鋼，或其他金屬材料。

同樣請參考圖2及圖3所示，第一端部EP1及第二端部EP2分別具有一第一端面ES1及一第二端面ES2。組裝開口211係分別自螺帽本體21之第一端面ES1向第二端面ES2之方向延伸，且組裝開口211還貫通了螺帽本體21之外表面OS及內表面IS，進而相對於螺帽本體21呈現一「開放式」之缺口形式。因此，於製程上，本實施例僅須透過車床銑削之方式，特別是CNC車銑之方式，即可採開放作業的方式。於螺帽本體21上，例如從第一端面ES1或從外表面OS起，前者係向第二端面ES2，後者係向內表面IS，直接削除預定尺寸的塊體，而形成組裝開口211。於實際應用中，組裝開口211亦可經由車削或切割加工成型。此外，螺帽本體21定義出組裝開口211的邊壁後續更可透過研磨及/或拋光等方式處理，將粗成型後剩餘的毛邊去除，有助降低公差，本創作於此不限。又，上述未說明之其他操作部分應為本創作所屬技術領域中具有通常知識者所能理解者，於此不再贅述。

值得一提的是，因為組裝開口211及組裝槽G可以透過開放式加工的方式製成，且為貫穿內外的開口，故實施品管時，有檢測容易，量測工具簡單化的優勢，實際應用時，可以利用二維檢測即可確保產品之精度，相對於習知技術而言，有縮短製程或品管時間，降低成本的好處。整體來說，相較於習知技術，本創作之螺帽本體21及其組裝開口211與組裝槽G，因其結構設計的特殊性，可透過開放式加工方式形成，不僅大幅降低細小結構加工之難度與耗費時間，更有利於提高組裝開口211之精度。

如圖3所示，防塵件222裝設於端部循環件221相對於螺帽本體21之另一側，固定件223裝設於防塵件222相對於端部循環件221之另一側。較佳的，請參照圖5A所示，螺帽本體21之一端部如第一端部EP1，由內向外依序具有一第一環形容置槽214、一第二環形容置槽215以及一端部開口216。其中，第一環形容置槽214以及第二環形容置槽215係形成於螺帽本體21之內側，而端部開口216則係由螺帽本體21向內側之凸塊PS所定義出來。同樣地，如圖5B所示，第二端部EP2也具有上述第一環形容置槽214、一第二環形容置槽215以及一開口216，其結構如上所述，因此不再贅述。

請同時參考圖2至圖5B所示，端部循環件221容置於第一環形容置槽214，且防塵件222與固定件223共同容置於第二環形容置槽215。於本實施例中，防塵件222之材質係為軟性材質，亦即，防塵件222可藉由軟性材質的特性，吸收組裝時的公差，同時提供防塵及/或油封效果。

承上述，固定件223係相對於螺帽本體21而位於最外側，但同樣容置於第二環形容置槽215。固定件223較佳係為C型結構，在組裝時，固定件223可以先承受外力擠壓，使得體積縮小後，如圖1或圖4B所示，得以穿過端部開口216，再被設置於第二環形容置槽215。之後，藉由釋放固定件223自身具有的彈力或形變能力，使固定件223可以擴張並頂抵第二環形容置槽215，藉此在沿螺桿1之長軸的方向上固定端部組件22，並避免端部組件22發生縱向位移的問題。

依據上述，由於螺帽本體21具有組裝開口211以與端部組件22組裝，且端部組件22又具有固定件223，故可以達到端部組件22與螺帽本體21之組裝無須螺絲鎖固也可以防止位移產生之功效。當然，於其他實施例中，滾珠螺桿若為小型或微型滾珠螺桿，或者無螺絲鎖固空間之螺桿，運用上述結構可以發揮相當好的效果。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。