专利名称：滚珠螺帽的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种滚珠螺杆的滚珠螺帽，特别是一种内层以金属材料制作，而外侧以塑料材料包覆的滚珠螺帽。
滚珠螺杆为工业上已使用多年的元件。现有的滚珠螺杆主要包含一螺杆轴，一滚珠螺帽及多粒滚珠；其中螺杆轴的外侧具有螺旋槽，而滚珠螺帽包含一中空状的螺帽本体及供滚珠循环回流的配件；螺帽本体的内侧具有和螺杆轴的螺旋槽相搭配的螺旋槽，并和螺杆轴相互套合；多粒滚珠则介于螺杆轴及螺帽本体的螺旋槽间，及供滚珠循环回流的配件内循环滚动，通过滚珠的滚动使螺杆轴及滚珠螺帽间相互转动。此现有的滚珠螺帽的螺帽本体全部以金属材料制造，需经复杂的加工及热处理制造过程，且需要的供滚珠循环回流的配件制造上也不容易，制造成本高，此导致滚珠螺杆一般被定位为较昂贵的传动元件，并无法普及到一般低价位的传动机构使用。
本实用新型主要目的在于提供一种滚珠螺帽，其简化滚珠螺杆的滚珠螺帽制造，降低滚珠螺帽的制造成本，使滚珠螺杆的价格降低，以使滚珠螺杆可普及到供一般低价位的传动机构使用。
本实用新型重新检查现有的滚珠螺杆中的滚珠螺帽功能，滚珠螺帽中必须具有和螺杆轴相配合的螺旋槽，而螺旋槽中需具有滚珠来传递动力，而为使滚珠可无限循环滚动，滚珠螺帽中需具有供滚珠回流循环的结构，此结构如使用机械加工方式制作，则制作成本明显偏高，因此本实用新型提出使用塑料射出方式制作以降低制作成本；由于螺珠螺帽中必然是以滚珠传递动力，而滚珠和滚珠螺帽的螺旋槽间的接触面近似于点接触，点接触由于接触面积小，且中心点上有较大的应力集中现象，其接触点的中心的接触压力极大，故为使滚珠螺帽能保留原来的性能，本实用新型的滚珠螺帽的承受滚珠负荷的螺旋槽部份仍以金属材料或其他高强度的硬质材料制作，以使本实用新型的滚珠螺帽的承受滚珠负荷的螺旋槽可承受足够的负荷。
本实用新型的目的是这样实现的为达到降低制作成本的目的，且在滚珠螺帽的承受来自滚珠的负荷能力上不明显降低的要求下，本实用新型使用双层材料的滚珠螺帽的设计，具有螺旋槽的内层，由于需和滚珠接触且需传送负荷，此内层的区域使用金属材料或其他强度佳的材料制作；而其外层由于单位面积内所需要承受的负荷较小，故使用塑料材料制作，以降低制作成本。由于塑料材料极容易以射出成型方式制作，制作方便而成本低，故可大幅降低滚珠螺帽的制作成本。
为方便进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请详细参阅以下有关本实用新型的较佳实施例，然而此实施例及图式仅供说明及参考用，而非用以对本实用新型做任何限制。
请参阅以下有关本实用新型一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本实用新型的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为
图1为本实用新型的滚珠螺帽的第一例的立体图图2为
图1的螺纹环的立体图图3为
图1的外壳的立体图图4为
图1的A-A局部剖视图图5为
图1的回流压板的立体图图6为本实用新型的滚珠螺帽的第二例的立体图图7为图6的螺纹环的立体图图8为图6的外壳的立体图图9为图6的端盖板的立体图
图10为本实用新型的滚珠螺帽的第三例的立体图
图11为
图10的螺纹环的立体图
图12为
图10的外壳的立体图
图13为本实用新型的滚珠螺帽的第四例的立体图
图14为
图13的螺纹环的立体图
图15为
图13的外壳的立体图主要部分代表符号1螺纹环 2外壳3回流压板4端盖板5螺丝11螺旋槽
12逃槽 13切槽14回流孔 15长孔21法兰 22外螺牙23回流槽 24凸出块25螺孔 26延伸块27回流孔 31固定孔32凸出卡块 41导引槽211固定孔241回流槽261滚珠阻挡部262滚珠导引面321滚珠导引面参照附图，结合实施例，对本实用新型作详细的描述。
图1为本实用新型的滚珠螺帽的第一例的立体图，本实用新型的滚珠螺帽主要包含一以金属制作的螺纹环1及一以塑料材料制造的外壳2，螺纹环1为一中空件，其内径上设有螺旋槽11，螺旋槽11用以供滚珠螺帽的滚珠滚动；螺纹环1的外侧套接一外壳2，外壳2和螺纹环1间固定连接，连接方式除了以塑料射出方式在螺纹环1外侧直接射出成型外壳2外，也可以使用超音波粘着方式或直接以粘结剂将螺纹环1和外壳2相互固定连接；为了增加螺纹环1和外壳2间的连接效果，在螺纹环1的外侧可设置凹凸的条纹(未显示)，以增加螺纹环1和外壳2连接后的结合强度。外壳2的外径设有外螺牙22。
图1的设计在外壳2的上方设有回流压板3，其中回流压板(3)为塑料射出成型制造；回流压板3上设有固定孔31，可用螺丝穿过固定孔31将回流压板3和外壳2相结合。结合后的滚珠螺帽，在螺纹环1的螺旋槽11附近有滚珠阻挡部261，滚珠阻挡部261用以阻止螺旋槽11中的滚珠继续沿螺旋槽11运动。
为了更清楚了解本说明的实施例，图2显示
图1的螺纹环1的立体图，图3则显示外壳2的立体图，螺纹环1上设有长条状的逃槽12，逃槽12沿着螺旋槽11的方向设置，以使逃槽12不干涉供滚珠滚动区域的螺旋槽；而图3的外壳2在对应螺纹环1的逃槽12位置上设有延伸块26，在外壳2和螺纹环1结合后，延伸块26卡入于逃槽12之中，延伸块26上具有滚珠阻挡部(261)，滚珠阻挡部261则凸出于螺旋槽11的槽面，而可阻挡滚珠螺杆中的滚珠经过，而滚珠导引面262用以导引滚珠，使滚珠离开螺旋槽11而沿滚珠导引面262移动。在外壳2的上方设有回流槽23，回流槽23连通两延伸块26的滚珠导引面262，以使螺旋槽11间的滚珠经滚珠导引面262回流；而螺孔25则为和回流压板3连接之用。
图4为
图1的A-A局部剖视图，图中显示螺丝5穿过固定孔31锁在外壳2的螺孔25中，而将回流压板3和外壳2相结合；回流压板3和外壳2结合后，回流压板3的滚珠导引面321和外壳2的回流槽23共同结合成一剖面类似圆形的通道，以使滚珠可以通过；此外，由于螺孔25正好座落在延伸块26上，因此外壳2虽然以塑料材料制造，但因有效牙数多，螺丝5的锁紧力仍然足够。
图5为
图1的回流压板的立体图，回流压板3的下方设有凸出卡块32，凸出卡块32具有弧形的滚珠导引面321，用以导引滚珠回流。当回流压板3和外壳2结合后，凸出卡块32卡于外壳2的回流槽23中，而滚珠导引面321则和外壳2的回流槽23共同形成一使滚珠回流的通道。
图6为本实用新型的滚珠螺帽的第二例的立体图，此实施例的滚珠螺帽使用螺纹环1的两端面做为滚珠回流之用。在滚珠螺帽的内侧具有金属制作的螺纹环1而其外为一以塑料材料制造的外壳2，螺纹环1的外侧套接外壳2，外壳2和螺纹环1间固定连接；图中的外壳2上设有法兰21，而法兰21上设有固定孔211，固定孔211可方便滚珠螺帽和外部的机构结合。在外壳2的两端面上各接合一端盖板4，于图6的立体图中，由于为显示外壳2及螺纹环1的相对关系，左侧的端盖板暂时去除，由图6中可看到外壳2的端面上设有数个凸出块24，外壳2沿其中心轴方向设有回流孔(27)，凸出块24上设有供滚珠回转的回流槽241，而在每一回流槽241旁则各设有一回流孔27，回流槽241连接回流孔27，回流孔27用以提供滚珠经由此孔回流，回流孔27的直径大于滚珠的直径，在螺旋槽11中的滚珠可经由凸出块24的回流槽241及回流孔27通达螺纹环1的另一端面。
图7显示图6的螺纹环1的立体图，图8则显示外壳2的立体图，螺纹环1的端面上设有切槽13，切槽13位于螺旋槽11的两端，切槽13的功用在于减少滚珠回流所占用的空间，但如不介意增加滚珠螺帽的总长度，则切槽13也可省略以节省螺纹环1机械加工的成本。
图9为图6的端盖板的立体图，端盖板4上设有导引槽41，当端盖板4和外壳2组合时，设有导引槽41的一面贴合在外壳2的端面上。而导引槽41和外壳2的回流槽241共同组合成一个供滚珠回流的通道。
图10为本实用新型的滚珠螺帽的第三例的立体图，此实施例的滚珠螺帽使用螺旋槽11上的回流槽241使滚珠回流至相邻的螺旋槽11中。此滚珠螺帽的内侧为一金属制作的螺纹环1而其外为一以塑料材料制造的外壳2，螺纹环1的外侧套接外壳2，而外壳2和螺纹环1间固定连接。
为清楚了解此实施例的螺纹环1和外壳2的结构，
图11显示
图10的螺纹环1的立体图，
图12则显示外壳2的立体图。螺纹环1上设有回流孔14，回流孔14跨越连接两相邻的螺旋槽11，以使螺旋槽11上的滚珠可经由回流孔14中的回流槽241(参考
图10)回流至相邻的螺旋槽；在外壳2的内径上，配合螺纹环1的回流孔14处设有凸出块24，凸出块24深入回流孔14中，而凸出块24上则设有供滚珠回流的回流槽241，回流槽241的宽度略大于滚珠的直径，以使滚珠可经由回流槽241回流。其中凸出块24为外壳2的一部分，和外壳2具有相同的材质。
图13为本实用新型的滚珠螺帽的第四例的立体图，此实施例的滚珠螺帽使用螺旋槽11上的块状的凸出块24供滚珠回流至相邻的螺旋槽11中，凸出块24上具有一条以上的回流槽241。此滚珠螺帽的内侧为一金属制作的螺纹环1而其外为一以塑料材料制造的外壳2，螺纹环1的外侧套接外壳2，外壳2和螺纹环1间固定连接。
为清楚了解此实施例的螺纹环1和外壳2的结构，
图14显示
图13的螺纹环1的立体图，
图15则显示外壳2的立体图。螺纹环1上设有长孔15，长孔15略平行于滚珠螺帽的中心轴，而跨越数圈的螺旋槽11；在外壳2的内径上配合螺纹环1的长孔15处设有凸出块24，凸出块24深入长孔15中，凸出块24上则设有数条供滚珠回流的回流槽241，回流槽(241)连接相邻的两螺旋槽11，以使螺旋槽11上的滚珠可经由长孔15中的回流槽241回流至相邻的螺旋槽。其中，回流槽241的宽度大于滚珠的直径，凸出块24为外壳2的一部分，和外壳2具有相同的材质。
综上所述，与现有技术相比，由于本实用新型主要为由一螺纹环及外壳所组成，而中空的螺纹环结构很简单，可使用管状材料很容易地加工完成，而外壳则可使用塑料射出方式制造，制造成本相对于现有技术而言降低很多，而制造速度也大幅提高，使滚珠螺帽更易予以大批量制作，并降低成本。
权利要求1．一种滚珠螺帽，由螺纹环和外壳所组成；其特征在于其中以金属制作的螺纹环(1)为一中空件，其内径上设有螺旋槽(11)，滚珠在螺旋槽(11)内滚动；螺纹环(1)的外侧套接有以塑料制作的外壳(2)，外壳(2)和螺纹环(1)间固定连接。
2．如权利要求1所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)和螺纹环(1)间是以塑料射出成型方式连接。
3．如权利要求1所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)和螺纹环(1)间是以超音波粘着方式连接。
4．如权利要求1所述的滚珠螺帽，其特征在于其中螺纹环(1)的外侧设有凹凸的条纹。
5．如权利要求1所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)的外径上设有外螺牙(22)。
6．如权利要求1所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)上设有法兰(21)。
7．如权利要求1所述的滚珠螺帽，其特征在于其中螺纹环(1)上沿螺旋槽(11)设有逃槽(12)。
8．如权利要求7所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)上设有延伸块(26)，延伸块(26)卡入逃槽(12)之中。
9．如权利要求8所述的滚珠螺帽，其特征在于其中延伸块(26)上具有滚珠阻挡部(261)。
10．如权利要求8所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)的上方设有回流槽(23)。
11．如权利要求10所述的滚珠螺帽，其特征在于其中回流槽(241)的宽度大于滚珠的直径。
12．如权利要求8所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)的上方设有回流压板(3)。
13．如权利要求12所述的滚珠螺帽，其特征在于其中回流压板(3)为塑料射成型制造。
14．如权利要求1所述的滚珠螺帽，其特征在于其中螺纹环(1)上设有回流孔(14)，回流孔(14)连接相邻的螺旋槽(11)。
15．如权利要求14所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)的内径上设有凸出块(24)，凸出块(24)深入回流孔(14)中。
16．如权利要求15所述的滚珠螺帽，其特征在于其中凸出块(24)上设有回流槽(241)。
17．如权利要求1所述的滚珠螺帽，其特征在于其中螺纹环(1)上设有长孔(15)。
18．如权利要求17所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)的内径上设有凸出块(24)，且凸出块(24)深入长孔(15)中。
19．如权利要求18所述的滚珠螺帽，其特征在于其中凸出块(24)上设有回流槽(241)。
20．如权利要求19所述的滚珠螺帽，其特征在于其中回流槽(241)连接相邻的两螺旋槽(11)，回流槽(241)的宽度大于滚珠的直径。
21．如权利要求20所述的滚珠螺帽，其特征在于其中凸出块(24)设有一条以上的回流槽(241)。
22．如权利要求1所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)沿其中心轴方向设有回流孔(27)，回流孔(27)的直径大于滚珠的直径。
23．如权利要求22所述的滚珠螺帽，其特征在于其中外壳(2)的端面上的凸出块(24)上设有回流槽(241)，且回流槽(241)连接回流孔(27)。
24．如权利要求22所述的滚珠螺帽，其特征在于其中螺纹环(1)的端面上设有切槽(13)。
专利摘要本实用新型是一种滚珠螺帽,其主要目的在于简化滚珠螺杆的滚珠螺帽制造,降低滚珠螺帽的制造成本;为达到降低制作成本的目的,且在滚珠螺帽的承受来自滚珠的负荷能力上不明显降低的要求下,使用双层材料的滚珠螺帽的设计:具有螺旋槽的内层使用金属材料或其他强度佳的材料制作;而其外层使用塑料材料制作,以降低制作成本。由于塑料材料极容易以射出成型方式制作,制作方便而成本低,故可大幅降低滚珠螺帽的制作成本。
文档编号F16H53/00GK2446332SQ00255050
公开日2001年9月5日 申请日期2000年9月26日 优先权日2000年9月26日
发明者郭长信, 林皇铭, 杨创堡 申请人:上银科技股份有限公司