一種具回流元件的滾珠螺杆的製作方法
2023-05-31 02:20:21 1
專利名稱：一種具回流元件的滾珠螺杆的製作方法
一種具回流元件的滾珠螺杆技術領域
本發明屬於一種線性傳動元件的技術領域，尤指一種具回流元件的滾珠螺杆。
背景技術：
現今的滾珠螺杆於工業方面的應用愈來愈多，除了作為線性進給傳動的高精密度效果之外，其它更有摩擦耗損率小、能量轉換率高、噪音小及高剛度不易損壞等優點，因此，滾珠螺杆對於現今各種工業應用機具等重要性也不言可喻。目前的滾珠螺杆設計為了讓螺杆及螺帽之間的滾珠能夠不斷循環、消除應力，都會在螺帽的二端面對應螺杆的滾動溝處設置回流元件，該回流元件則是讓滾珠螺杆內部的滾動件於螺杆、螺帽間作動結束後能再次回流至螺杆、螺帽間的關鍵，所以，如何針對回流元件研發改良出更具競爭力的產品自然成為目前業界的重點。
請參閱圖1至圖3所示，是為目前業界常用的回流元件10，該回流元件10是為一體成型，其外型是為一圓柱體，於該圓柱體上設有一穿孔110，該穿孔110是穿透該圓柱體的兩端面，而該穿孔110內緣設有一個以上的導引部120(常見為兩個、本圖式共有四個，該導引部的數量是相對該螺杆和螺帽的滾動溝數量，在業界通稱該導引部為:指甲)，該導引部120就如同前段所述主要負責導引滾動件進出回流元件10用，該回流元件10是裝設於滾珠螺杆的螺帽(未繪出)的兩端面，且該導引部120是朝螺杆20的滾動溝210凸伸成型，並嵌設於滾動溝210中，如圖3所示，如此才能導引滾動溝210中的滾動件進入回流道130中而進行回流再次讓滾動件回到螺杆20與螺帽之間，但前述回流元件10在使用後會有以下問題產生: 此種回流元件10雖然具有路徑順暢、可高速運轉的優點，但因為導引部120是嵌陷在該螺杆20的滾動溝210中，使得該回流元件10的穿孔110內徑d0小於該螺杆20的外徑D0,因此為了安裝與該導引部120 —體成型的回流元件10，必須讓螺杆20的滾動溝210螺旋延伸至螺杆20的端面(未繪出)，亦即該滾動溝210為開放式穿出該端面(一般業界稱的出牙設計)，如此一來，該回流元件10才能由該螺杆20的端面將導引部120旋入該滾動溝210中，而讓該回流元件10貼合於螺帽的兩端面；然而，目前出牙式的螺杆20於端面會留下缺口，致使該端面呈現非完整性的面，當螺杆20的兩端被安裝在機臺的軸承座(未繪出)時，因為兩該端面是提供該軸承座的軸承承靠，而於啟動機臺馬達使螺杆產生運轉狀態時，螺杆的兩端面會因為轉動慣性而產生軸向受力負荷，而該軸向受力負荷又會因為該端面為非完整面的因素，導致端面與軸承的受力負荷分配不平均，除了使安裝在機臺軸承座的軸承端面造成擠壓損傷之外，進而使螺杆在運轉狀態中產生撓曲變形的現象，不僅直接影響到回流元件循環的順暢性，更會降低滾珠螺杆的使用壽命。
因此，本發明人對此做進一步研究，研發出一種具回流元件的滾珠螺杆，本案由此產生。發明內容
本發明的目的在於提供一種能應用於不出牙螺杆的回流元件，從而提高回流元件循環的順暢性，進一步提高了滾珠螺杆的使用壽命。
為了達成上述目的，本發明的解決方案是: 一種具回流元件的滾珠螺杆，其特徵在於:包含: 複數滾動件； 一螺杆，其是朝一方向延伸為長條狀的構型，定義該延伸方向為軸方向，該螺杆是設有複數螺旋狀的滾動溝； 一螺帽，是設有一供該螺杆穿設的貫穿孔，該貫穿孔的內緣面是設有相對該滾動溝的滾動槽，該滾動溝及滾動槽是構成複數負荷路徑，該螺帽的軸方向兩端分別具有一第二端面，一第二端面設有貫穿另一第二端面的複數回流孔，該回流孔是間隔設置，兩第二端面是分別設有一第一半回流道，該第一半回流道的兩端分別與該回流孔及滾動槽銜接； 兩回流元件，其分別貼設於兩第二端面，該回流元件包含:第一構件及第二構件，該第一構件與第二構件是沿軸方向堆疊組合成該回流元件；該第一構件是設有第一穿孔、至少一凹槽道及至少一第一導引部；該第二構件是設有第二穿孔、至少一通槽道及至少一第二導引部，該第一導引部與第二導引部是分別嵌設於該滾動溝中，該第一穿孔與第二穿孔是供該螺杆穿設其中，該凹槽道與該通槽道構成第二半回流道，該第二半回流道是與該第一半回流道構成回流道，兩回流道、回流孔及負荷路徑構成一供該滾動件設置的循環路徑；其中，該第一穿孔的第一內徑面與該第一導引部的第一徑向面所構成一虛擬相切圓的內徑是大於該螺杆的外徑；該第二穿孔的第二內徑面與該第二導引部的第二徑向面所構成一虛擬相切圓的內徑是大於該螺杆的外徑。
其中，該第一導引部的數量為偶數個或奇數個，該第二導引部的數量為偶數個或奇數個，該第一導引部是分布於該第一穿孔的圓周角180度內，該第二導引部是分布於該第二穿孔的圓周角180度內。
其中，該第一導引部是設有貼靠於該第二穿孔的第二內徑面的第一承靠面，該第二導引部是設有貼靠於該第一穿孔的第一內徑面的第二承靠面。
採用上述方案後，本發明與現有技術相比，具有如下優點:因為該回流組件的設計，使得螺杆不須出牙，而讓螺杆的兩第一端面為一完整平面，當螺杆裝設於機臺時，使螺杆的第一端面與軸承之間能完整承靠，從而提高回流元件循環的順暢性，進一步提高了滾珠螺杆的使用壽命。
以下結合附圖和具體實施例對本發明作詳細說明。
圖1是為現有技術的回流元件立體圖； 圖2是為現有技術的回流元件另一側面立體圖； 圖3是為現有技術的回流元件與螺杆配合的主視圖； 圖4是為本發明分解圖； 圖5是為本發明組合圖； 圖6是為圖5軸方向剖視圖； 圖7是為本發明回流元件的第一構件的主視圖； 圖8是為本發明回流元件的第二構件的主視圖。
標號說明 回流元件10穿孔110 導引部120回流道130 螺杆20滾動溝210 外徑DO內徑d0 螺杆I滾動溝11 第一端面12螺帽2 貫穿孔21滾動槽211 回流孔22第一半回流道23 第二端面24回流元件3 第一構件31凹槽道311 第一導引部312第一承靠面3121 第一徑向面3122第一穿孔313 第一內徑面3131第二構件32 通槽道321第二導引部322 第二承靠面3221第二徑向面3222 第二穿孔323第二內徑面3231 滾動件4相切圓5 外徑Dl內徑D2、D3 負荷路徑90軸方向X。
具體實施方式
本發明揭示的一種具回流元件的滾珠螺杆，以下配合圖式列舉一較佳實施例，用以對本發明的組成構件及功效作進一步說明。
請參閱圖4至圖8所示，首先，要先說明的是，本發明的回流元件3是使用於複數滾動溝11及滾動槽211的滾珠螺杆，而回流元件3的導引部(第一導引部312及第二導引部322)的數量是相對該滾動溝11及滾動槽211的數量設置，而為了方便凸顯本發明回流元件3的結構設計，以下較佳實施例是使用四條滾動溝11及滾動槽211的滾珠螺杆作說明，但本發明基本上只要是兩條滾動溝11及滾動槽211的滾珠螺杆就可應用，故如有滾珠螺杆為三條以上的滾動溝11及滾動槽211者，且回流元件3的構型與本發明所主張專利範圍相同者，亦落入本發明的請求範圍中，在此先述明； 以下說明本發明一較佳實施例，本發明是為一種具回流元件的滾珠螺杆，是包含: 複數滾動件4 ； 一螺杆I，其是朝一方向延伸為長條狀的構型，定義該延伸方向為軸方向X，該螺杆I是設有四條螺旋狀的滾動溝11; 一螺帽2，是設有一供該螺杆I穿設的貫穿孔21，該貫穿孔21的內緣面是設有相對該滾動溝11的滾動槽211，四滾動溝11及滾動槽211是構成四條負荷路徑90，該螺帽2的軸方向X兩端分別具有一第二端面24，一第二端面24設有四條貫穿另一第二端面24的回流孔22，四回流孔22是間隔設置，且兩第二端面是分別設有四條第一半回流道23，各第一半回流道23的兩端分別與一該回流孔22及滾動槽211銜接，該第一半回流道23為一凸弧狀結構； 兩回流元件3，其分別貼設於螺帽的兩第二端面24，該回流元件3包含:第一構件31及第二構件32，該第一構件31與第二構件32是沿軸方向X堆疊組合成該回流元件3 ;該第一構件31是設有第一穿孔313、四條凹槽道311及兩第一導引部312 ;該第二構件32是設有第二穿孔323、四條通槽道321及兩第二導引部322，該兩第一導引部312與兩第二導引部322是分別嵌設於四該滾動溝11中，且當第一構件31與第二構件32組合後，該第一導引部312是設有貼靠於該第二穿孔323的第二內徑面3231的第一承靠面3121，該第二導引部322是設有貼靠於該第一穿孔313的第一內徑面3131的第二承靠面3221，使該第一導引部312及第二導引部322於導引滾動件4時能有較佳的強度(因為滾動件會先撞擊該導引部再進入後述的回流道)，以延長第一導引部312及第二導引部322的使用壽命；該第一穿孔313與第二穿孔323是供該螺杆I穿設其中，一凹槽道311與一通槽道321構成一第二半回流道，該第二半回流道為一凹弧狀結構，該回流元件3是具四條第二半回流道，四第二半回流道是與四第一半回流道23構成四條回流道，而兩該回流道的一端是分別銜接一該回流孔22兩端，而兩回流道另一端是與一負荷路徑90銜接而構成一循環路徑，依此類推共構成四條循環路徑，四循環路徑是分別設置複數該滾動件； 再者，由圖7及圖8可清楚了解，本發明為了讓回流元件3使用於不出牙的螺杆(如圖4所示，其滾動溝11未延伸至螺杆I的第一端面12，使該第一端面12成完整平面)，故本發明將回流元件3徑方向分割成一第一構件31及一第二構件32，由圖7可發現，該第一構件31的兩第一導引部312是分布於該第一穿孔313的圓周角180度內，而使該第一穿孔313的第一內徑面3131與兩該第一導引部312的第一徑向面3122所構成一虛擬相切圓5(注:相切圓5與第一徑向面3122及第一內徑面3131隻需局部相切即可，但該相切圓5不能與第一徑向面3122及第一內徑面3131有幹涉情形)的內徑D2是大於該螺杆I的外徑Dl ；由圖8可發現，該第二構件32的兩第二導引部322是分布於該第二穿孔323的圓周角180度內，而使該第二穿孔323的第二內徑面3231與該兩第二導引部322的第二徑向面3222所構成一虛擬相切圓5(注:相切圓5與第二徑向面3222及第二內徑面3231隻需局部相切即可，但該相切圓5不能與第二徑向面3222及第二內徑面3231有幹涉情形)的內徑D3是大於該螺杆I的外徑Dl。
以上說明本發明各元件的結構及組態，以下說明本發明的回流元件組裝方式: 本發明是藉由該第一穿孔313的第一內徑面3131與該第一導引部312的第一徑向面3122所構成一虛擬相切圓5的內徑D2是大於該螺杆I的外徑D1、及該第二穿孔323的第二內徑面3231與該第二導引部322的第二徑向面3222所構成一虛擬相切圓5的內徑D3是大於該螺杆I的外徑Dl的特徵，使得該第一構件31及第二構件32能直接穿設於該螺杆1，當第一構件31及第二構件32皆穿設於螺杆I後，再將第一導引部312及第二導引部322分別嵌設於相對應的滾動溝11中，而後將第一構件31及第二構件32由軸方向X堆疊組合成該回流元件3，而該凹槽道311與一該通槽道321構成一第二半回流道，該回流元件共構成四條第二半回流道，四第二半回流道是與四第一半回流道23構成四條回流道，而兩回流道(螺帽兩第二端面各有一回流道)、一回流孔22及一負荷路徑90構成一循環路徑，共構成四條循環路徑，四該循環路徑是分別設置複數該滾動件4，即完成該滾珠螺杆的組裝流程。故本發明藉由該回流元件的設計，使得螺杆不須出牙，而讓螺杆的兩第一端面為一完整平面，當螺杆裝設於機臺時，使螺杆的第一端面與軸承的間能完整承靠，以改善現有技術的問題點。
綜所上述，所以本發明具有產業的可利用性應已毋庸置疑，除此之外，在本案實施例所揭露出的特徵技術，於申請之前並未曾見於諸刊物，亦未曾被公開使用，不但具有如上所述功效增進的事實，更具有不可輕忽的附加功效。
以上所述實施例的揭示是用以說明本發明，並非用以限制本發明，故舉凡數值的變化與等效元件的置換，仍應隸屬本發明的範疇。
權利要求
1.一種具回流元件的滾珠螺杆，其特徵在於:包含: 複數滾動件； 一螺杆，其是朝一方向延伸為長條狀的構型，定義該延伸方向為軸方向，該螺杆是設有複數螺旋狀的滾動溝； 一螺帽，是設有一供該螺杆穿設的貫穿孔，該貫穿孔的內緣面設有相對該滾動溝的滾動槽，該滾動溝及滾動槽是構成複數負荷路徑，該螺帽的軸方向兩端分別具有一第二端面，一第二端面設有貫穿另一第二端面的複數回流孔，該回流孔是間隔設置，兩第二端面是分別設有一第一半回流道，該第一半回流道的兩端分別與該回流孔及滾動槽銜接； 兩回流元件，其分別貼設於兩第二端面，該回流元件包含:第一構件及第二構件，該第一構件與第二構件是沿軸方向堆疊組合成該回流元件；該第一構件是設有第一穿孔、至少一凹槽道及至少一第一導引部；該第二構件是設有第二穿孔、至少一通槽道及至少一第二導引部，該第一導引部與第二導引部是分別嵌設於該滾動溝中，該第一穿孔與第二穿孔是供該螺杆穿設其中，該凹槽道與該通槽道構成第二半回流道，該第二半回流道是與該第一半回流道構成回流道，兩回流道、回流孔及負荷路徑構成一供該滾動件設置的循環路徑；其中，該第一穿孔的第一內徑面與該第一導引部的第一徑向面所構成一虛擬相切圓的內徑是大於該螺杆的外徑；該第二穿孔的第二內徑面與該第二導引部的第二徑向面所構成一虛擬相切圓的內徑是大於該螺杆的外徑。
2.如權利要求1所述的一種具回流元件的滾珠螺杆，其特徵在於:其中，該第一導引部的數量為偶數個或奇數個，該第二導引部的數量為偶數個或奇數個，該第一導引部是分布於該第一穿孔的圓周角180度內，該第二導引部是分布於該第二穿孔的圓周角180度內。
3.如權利要求1所述的一種具回流元件的滾珠螺杆，其特徵在於:其中，該第一導引部是設有貼靠於該第二穿孔的第二內徑面的第一承靠面，該第二導引部是設有貼靠於該第一穿孔的第一內徑面的第二承靠面。
全文摘要
本發明公開一種具回流元件的滾珠螺杆，包含複數滾動件；螺杆，設有複數螺旋狀的滾動溝；螺帽具有貫穿孔，其內緣面設有相對滾動溝的滾動槽，滾動溝及滾動槽是構成複數負荷路徑，螺帽具有第二端面，兩第二端面分別設有第一半回流道，兩回流元件，其分別貼設於兩第二端面，回流元件包含第一構件及第二構件，分別設有凹槽道和通槽道；凹槽道與通槽道構成第二半回流道，第二半回流道與第一半回流道構成回流道，兩回流道、回流孔及負荷路徑構成一循環路徑。本發明的回流組件，使得螺杆不須出牙，而讓螺杆的兩第一端面為一完整平面，從而提高回流元件循環的順暢性，進一步提高了滾珠螺杆的使用壽命。
文檔編號F16H25/22GK103104669SQ201110360270
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者陳信樺, 劉哲堃 申請人:上銀科技股份有限公司