滚珠螺杆模块及其循环装置制造方法及图纸

技术编号:4242417 阅读:221 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种滚珠螺杆模块,主要包含有一螺杆、一螺帽、一滚珠链条与一设置于螺帽的循环装置。其中,螺杆与螺帽形成有第一滚动轨道,第一滚动轨道沿第一螺旋方向排列。循环装置与第一滚动轨道相连,具有一循环路径,循环路径包含一中间路径、中间路径两端的接续路径、以及至少一导引沟。导引沟导引滚珠链条于接续路径以第二螺旋方向旋转,其中,第二螺旋方向相反于上述的第一螺旋方向。所述导引沟导引滚珠链条于中间路径以第三螺旋方向旋转,其中,该第三螺旋方向相同于上述的第一螺旋方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是提供一种滚珠螺杆模块,特别是一种具有循环装置的滚珠螺 杆模块,该循环装置设置于螺帽。
技术介绍
滚珠螺杆的原理,是在螺杆与螺帽之间加入钢珠,以钢珠滚动运动,取代传统艾克姆螺杆(ACME)的滑动摩擦传动,大大降低摩擦耗损,有助于 维持高效率与高精度。滚珠的使用使得螺杆的移动更为顺畅,然而,相邻的滚珠在滚动过程 中,容易彼此碰撞并发出很大的噪音,这样的碰撞使得滚珠寿命縮短,连 带影响整体螺杆装置的寿命。为了改善此一问题,先前技术提出以链条固定滚珠的装置,美国公告 专利5, 993, 064更进一步提供一种改良式的滚珠链条,该滚珠链条是以具 有弹性的材料制成,并包含四个带状物固定滚珠的四周,使该链条可任意 方向地自由弯折,而滚珠仍固定在相同的位置,该滚珠链条并可应用在线 性滑轨以及滚珠螺杆等装置中。然而,在滚珠螺杆模块中,尚需设有一循环路径,导引滚珠回流至螺 旋状沟槽中,以形成不断循环的滚珠轨道。使用滚珠链条时,当行经上述 的循环路径时,链条必须改变运动方向,才能形成回流。然,若此循环路 径未经良好设计,则链条难以顺畅地通过并改变行进方向,因此已知的设 计,其链条因为不当地扭转及拉扯而产生断裂。请参见图1,前述美国公 告专利5, 993, 064虽提及其滚珠链条可以应用在螺杆装置,并在螺帽内设 有循环装置供滚珠链条回流,然而,却未提及如何让滚珠链条顺畅通过循 环装置的设计,在实际应用上,由于链条的两侧在从螺旋轨道进到循环装置时,会进行三维回转,若回转路径未经过特殊角度的设计,则链条的内 侧会被挤压,而外侧会被拉扯,两侧因变形量的不同,而产生断裂。故目 前虽有设有滚珠链条的线性滑轨上市,但是设有滚珠链条的滚珠螺杆却一 直无法被设计及制造出来。
技术实现思路
为了解决前述问题,本专利技术主要目的在于提供一种滚珠螺杆模块,可 使滚珠链条在螺帽内顺畅的运动,使滚珠螺杆模块达到高效率与高精度。 本专利技术的另一目的在于提供一种滚珠螺杆模块,其设有循环装置于螺帽内供滚珠链条回流,以形成不中断的循环路径(endless track)。本专利技术的循环装置至少具有I导引沟以引导滚珠链条的方向,通常设 计两导引沟,以稳定地引导滚珠链条顺利地回流。设计重点在于使导引沟 在每一段区域内的长度和循环路径的中心线的长度近似,使循环路径转折 时,滚珠链条的中心线长度近似于其侧面(或两侧)的导引沟长度,避免 因为两者在某一区域内的长度差异偏大而使滚珠链条发生挤压或拉扯。因 此,滚珠链条可以顺畅地通过并且不会被不当的挤压或拉扯。本专利技术的滚珠螺杆模块主要包含有螺杆、螺帽、滚珠链条、以及循 环装置。螺杆的外表面具有螺旋状的第一滚动沟槽;螺帽是套设于螺杆外, 其内表面具有一螺旋状的第二滚动沟槽,与上述的第一滚动沟槽具有一对 应关系,可对合形成一螺旋状的第一滚动轨道,第一滚动轨道沿第一螺旋 方向排列。所谓螺旋方向是指螺旋的型式是右旋或是左旋,所谓右旋是指 螺旋的旋转方向是以右手的四支非拇指弯曲的方向旋转时,螺旋是向右手 的拇指方向前进;反的,所谓左旋是指螺旋的旋转方向是以左手的四支非 拇指弯曲的方向旋转时,螺旋是向左手的拇指方向前进。滚珠链条是于第 一滚动轨道内移动,主要包含多个滚珠与承载滚珠的保持器。保持器进一 步包含多个间隔部、至少一链接组件。为使保持器的强度更佳,可设计二 链接组件,即第一链接组件及第二链件组件。间隔部是用以固定并间隔滚 珠,第一链接组件与(或)第二链接组件用以串连多个间隔部,且第一链 接组件并与第二链接组件具有一间距,使滚珠稳定地置于间隔部、第一链 接组件与第二链接组件之间。循环装置是设置于螺帽,主要包含一循环路径,该循环路径两端与前述的第一滚动轨道相连,循环路径的截面半径略 大于滚珠的半径,用以提供滚珠链条通过。为了导引滚珠链条顺畅移动, 循环路径进一步包含中间路径、与该中间路径两端连通的接续路径,该接 续路径的另一端与该第一滚动轨道连通、以及一条沿循环路径设置的导引 沟。而当保持器设有二链接组件时,则导引沟的数量也需为二。导引沟是 用以引导滚珠链条的第一链接组件与(或)第二链接组件,依据本专利技术所提 出的导引沟是经3D几何的分析,引导滚珠链条在接续路径中相对循环路 径中心线以第二螺旋方向旋转,其中,第二螺旋方向恰相反于第一滚动轨 道排列的第一螺旋方向。也就是说,如果第一螺旋方向为右旋,则第二螺旋方向是呈左旋;反的,若第一螺旋方向为左旋,则第二螺旋方向是呈右 旋。同时,导引沟并引导滚珠链条在中间路径相对循环路径中心线以第三 螺旋方向旋转,其中,第三螺旋方向相同于上述的第一螺旋方向。当滚珠 链条依序通过接续路径、中间路径与接续路径后,可完成顺畅的转向与回 流的动作。本专利技术相较于己知的滚珠螺杆模块,具有下列优点本专利技术滚珠螺杆 模块中的循环装置,具有特殊的导引沟,且导引沟在上述接续路径与中间 路径会沿循环路径中心线做不同旋向的螺旋旋转,以引导滚珠链条完成转 向回流的动作,并且因循环路径两侧(或一)侧的导引沟的长度和循环路径 的长度尽可能相等,使得滚珠链条的链接组件在通过上述的循环路径时, 不会造成不当的拉扯或挤压。附图说明由于本专利技术是揭露一种滚珠导螺杆装置及其螺帽与循环装置,其中所 利用的机构传动原理,已为相关
具有通常知识者所能明了,故以 下文中的说明,不再作完整描述。同时,以下文中所对照的附图,是表达 与本创作特征有关的结构示意,并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制,需 事先说明,其中图1是一剖面图,显示已知技术滚珠螺杆模块与滚珠链条的构造。 图2是一立体图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的螺帽与螺杆外观。6图3是一剖面图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的滚珠链条与循 环装置。图4是一剖面图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的螺帽内表面的 第二滚动沟槽。图5是一剖面图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的第一滚动轨道。 图6是一立体图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的滚珠链条。 图7是一立体图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的滚珠链条的保持器,以及该保持器在循环路径中沿导引沟扭转的旋向。图8A是一立体图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的螺帽与循环装置。图8B是一立体图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的循环装置下 半部剖面图。图8C是一立体图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的循环装置上 半部剖面图、且由下往上看的视图。图9A是一分解示意图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的内循环 式滚珠螺杆模块。图9B是一剖面图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的内循环式滚 珠螺杆模块的螺帽内部,其滚珠链条与循环装置的配合状态。图IOA是一分解示意图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的端塞式 滚珠螺杆模块。图IOB是一立体图,显示本专利技术所提出的滚珠螺杆模块的循环装置端 塞式滚珠螺杆模块的螺帽内部。具体实施例方式请参见图2、图3、图4与图5。是根据本专利技术所提出的第一较佳实施 例,为一种滚珠螺杆模块200,主要包含有螺杆210、螺帽220、滚珠链 条300、以及循环装置400。螺杆210的外表面具有一螺旋状的第一滚动 沟槽212;螺帽220是套设于螺杆210外,其内表面具有一螺旋状的第二 滚动沟槽222,与上述的第一滚动沟槽212具有一对应关系,可本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种滚珠螺杆模块,其包含:    一螺杆,其外表面具有一螺旋状的第一滚动沟槽;    一螺帽,套设于该螺杆外,且该螺帽的内表面具有一螺旋状的第二滚动沟槽,其中该第二滚动沟槽与该第一滚动沟槽具有一对应关系,可对合形成一螺旋状的第一滚动轨道,该第一滚动轨道沿第一螺旋方向排列;    一滚珠链条,于该第一滚动轨道内移动,其包含多个滚珠与承载该多个滚珠的保持器,该保持器主要包含:    多个间隔部,用以间隔该多个滚珠;与    一链接组件,用以串接该多个间隔部;    一循环装置,设置于该螺帽,具有一循环路径,用以提供该滚珠链条通过,该循环路径主要包含一中间路径以及与该中间路径两端连通的接续路径,该接续路径的另一端与该第一滚动轨道连通;    其特征在于:    该循环路径的中间路径及两端的接续路径形成有一导引沟,该导引沟导引该滚珠链条在该两接续路径中以第二螺旋方向旋转,该导引沟导引该滚珠链条在该中间路径以第三螺旋方向旋转,其中,该第二螺旋方向相反于该第一螺旋方向,且该第三螺旋方向相同于该第一螺旋方向。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郭长信
申请(专利权)人:上银科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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