螺帽旋转式直线传动元件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种螺帽旋转式直线传动元件，包含：杆轴；螺帽，套设于杆轴，该螺帽的外缘面设有一环状的外滚动沟及一环状阶级部，该环状阶级部具有套设面及端面；外套件具有套设于螺帽的通孔，该通孔的内缘面设有相对该外滚动沟的第一内滚动沟，该外滚动沟及第一内滚动沟构成第一负荷路径，该通孔的内缘面另设有第二内滚动沟；环套件具有套设于该环状阶级部的套设面的贯穿孔，该环套件设有相对该第二内滚动沟的外滚动槽，该第二内滚动沟及外滚动槽构成第二负荷路径，该第一及第二负荷路径分别设有第二滚动件；借助上述结构，本发明可使轨道面无破损产生，以保留一完整的轨道面，且达到调整预压力的功能，以符合各种产业对于预压力大小的要求。
【专利说明】螺帽旋转式直线传动元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直线传动元件，尤其是指一种螺帽旋转式直线传动元件。
【背景技术】
[0002]螺帽旋转式直线传动元件所述的传动元件为滚珠螺杆或滚柱螺杆常使用于长行程的机台，先前多以驱动螺杆进而带动螺帽位移，但因螺杆过长易有自重下垂及临界转速过低等问题，易衍生动作不顺畅与产品寿命过短的问题；而动力源驱动传动元件的螺帽旋转，螺帽再带动床台位移，故可避免动力源驱动传动元件的螺杆时所产生的共振现象，而提高传动元件的临界转速，以符合各种机台的需求，而螺帽旋转式直线传动元件顾名思义就是于原本传动元件既有的螺帽上安装轴承，而该轴承的外环与机台固定，内环固定于该螺帽，故动力源即可驱动该螺帽，使该螺帽旋转而相对螺杆作直线往复运行，达到驱动床台的目的。
[0003]诚如，中国台湾公告第1254106号专利案，就为一种螺帽旋转式传动元件的形式之一，而该专利案主要欲解决的问题在于:螺帽旋转式传动元件的组装问题。针对此问题，所提出的主要技术手段是于轴承套筒上设有填充滚珠的通孔，以方便填充滚珠至环状珠槽中，然而，因为设置该通孔使得该环状珠槽的轨道面产生一破损处，而必须使用一固定件来填补该破损处，但该固定件往往无法使破损处填补的很平顺，而产生断差，而该断差的产生会使得滚珠运行时不顺畅顿挫感并且产生振动，故大幅降低了传动元件的定位精度，且振动一产生久而久之磨耗也会越来越严重，故同时也缩短了传动元件的使用寿命；再者，该固定件的设置也减少了传动元件的负荷能力，原因在于:传动元件的负荷能力高低取决于滚珠与轨道面接触的多寡，故就算借由该固定件来填补该破损处，而该填补后的破损处并不具有受负荷的能力，只有防止滚珠掉出环状珠槽的能力，故多设置该通孔相对也降低了传动元件的负荷能力；综前述，此现有技术的设计仍有待改善之处。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种螺帽旋转式直线传动元件，其组配结构可使轨道面无破损产生，以保留一完整的轨道面。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种螺帽旋转式直线传动元件，可达到调整预压力的功能，以符合各种产业对于预压力大小的要求。
[0006]为了达成上述目的，本发明的解决方案是:
一种螺帽旋转式直线传动元件，其包含:
一杆轴，其为长条状的结构，该杆轴的外缘面设有螺旋状的滚动槽；一螺帽，其具有供该杆轴穿设的穿孔，该穿孔的内缘面设有相对该滚动槽的滚动沟，该滚动槽及滚动沟构成一负荷路径，该负荷路径设有多个第一滚动件；该螺帽的外缘面设有一环状的外滚动沟，该外滚动沟的一侧设有一环状阶级部，该环状阶级部具有一套设面及端面；一外套件，其具有一套设于该螺帽的通孔，该通孔的内缘面设有相对该外滚动沟的第一内滚动沟，该外滚动沟及第一内滚动沟构成一第一负荷路径，该通孔的内缘面另设有一第二内滚动沟；一环套件，其具有一套设于该环状阶级部的套设面的贯穿孔，该环套件设有相对该第二内滚动沟的外滚动槽，该第二内滚动沟及外滚动槽构成一第二负荷路径；其中，该第一负荷路径及第二负荷路径分别设有多个第二滚动件；该第一内滚动沟及第二内滚动沟为四分之一圆弧，且两该四分之一圆弧相互背对设置；该外套件的轴方向的长度大于该环套件的轴方向的长度。
[0007]上述环套件设有多个轴方向贯穿的固定孔，该螺帽的环状阶级部的端面设有多个螺丝孔，该环套件借由多个螺丝穿设于该固定孔后，各该螺丝与该螺丝孔螺合锁固，该环套件固定于该套设面。
[0008]上述环套件的轴方向的一端面与该环状阶级部的端面之间设有薄片状的预压片。
[0009]采用上述结构后，本发明螺帽旋转式直线传动元件的轴承套件的组配结构，主要重点在于环套件及螺帽的环状阶级部的设计，于组装时，先将该螺帽套设于该杆轴，而后将第一滚动件设置于该负荷路径，而后将该第二滚动件使用润滑脂黏置于外滚动沟上，并布满整个外滚动沟，再者，将该外套件的通孔套设于该螺帽，使该第一内滚动沟抵靠于该第二滚动件，接着，将第二滚动件使用润滑脂黏置于该环套件的外滚动槽上，再将该环套件的贯穿孔套设于该套设面上，而该贯穿孔与套设面之间为紧密贴合的型态，才能让该环套件稳固的设置于该套设面，并使该固定孔相对该螺丝孔设置，此时，该环套件上的第二滚动件抵靠于第二内滚动沟，最后，借由多个该螺丝穿设于该固定孔后，各该螺丝与该螺丝孔螺合锁固；另外，借由本发明的组配结构，亦可借由螺丝来调整第一负荷路径、第二负荷路径与第二滚动件之间的预压力，前提该环套件的端面须与该环状阶级部的端面之间有间隙，如此，借由各该螺丝的锁固力，来达到调整该间隙的大小，如果该间隙越小，则表示该整第一负荷路径、第二负荷路径与第二滚动件之间的预压力越大，反之则预压力越小，故借由本发明的组配结构不但能保持完整的轨道面外，亦可达到调整预压力的功能，以符合各种产业对于预压力大小的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明第一较佳实施例螺帽旋转式直线传动元件的分解图；
图2为本发明第一较佳实施例螺帽旋转式直线传动元件的组合图；
图3为图2的轴方向剖视图；
图4为本发明第二较佳实施例螺帽旋转式直线传动元件的分解图；
图5为本发明第二较佳实施例螺帽旋转式直线传动元件的剖视图；
图6为本发明第三较佳实施例螺帽旋转式直线传动元件的分解图；
图7为本发明第三较佳实施例螺帽旋转式直线传动元件的组合图；
图8为图7的轴方向剖视图。
[0011]主要元件符号说明
I杆轴11滚动槽2螺帽
21穿孔211滚动沟22外滚动沟
23环状阶级部231套设面232端面
24螺丝孔 3、3A外套件 31通孔 311第一内滚动沟312第二内滚动沟
4环套件 41贯穿孔42外滚动槽
43固定孔 44端面5第一滚动件
9第二滚动件 6螺丝7回流元件
8预压片 81孔90负荷路径
100第一负荷路径101第二负荷路径 X轴方向 C间隙。
【具体实施方式】
[0012]为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
[0013]请参阅图1至图3所示，为本发明第一较佳实施例，本发明提供一种螺帽旋转式直线传动元件，包含:一杆轴1、一螺帽2、一外套件3、一环套件4、回流元件7、多个螺丝6、第一滚动件5以及多个第二滚动件9 ；
该杆轴I，其朝一方向延长为长条状的结构，定义该延长方向为轴方向X，该杆轴I的外缘面设有螺旋状的滚动槽11 ;
该螺帽2，其具有供该杆轴I穿设的穿孔21，该穿孔21的内缘面设有相对该滚动槽11的滚动沟211，该滚动槽11及滚动沟211构成一负荷路径90，该负荷路径90设有多个第一滚动件5，该第一滚动件5可为滚柱或滚珠，本实施例为滚珠；该螺帽2的外缘面设有一环状的外滚动沟22，该外滚动沟22的一侧设有一环状阶级部23，该环状阶级部23具有一套设面231及端面232，该端面232设有多个螺丝孔24 ；
该回流元件7，设置于该螺帽2，提供多个该第一滚动件5循环回流；
该外套件3，其具有一套设于该螺帽2的通孔31，该通孔31的内缘面设有相对该外滚动沟22的第一内滚动沟311，该外滚动沟22及第一内滚动沟311构成一第一负荷路径100，该通孔31的内缘面于该第一内滚动沟311 —侧设有一第二内滚动沟312,该第一内滚动沟311及第二内滚动沟312为四分之一圆弧，且两该四分之一圆弧相互背对设置如图3所示；该环套件4，其具有一套设于该环状阶级部23的套设面231的贯穿孔41，该环套件4设有多个轴方向X贯穿的固定孔43，该环套件4借由多个螺丝6穿设于该固定孔43后，各该螺丝6与该螺丝孔24螺合锁固，使该环套件4固定于该套设面231 ;该环套件4设有相对该第二内滚动沟312的外滚动槽42，该第二内滚动沟312及外滚动槽42构成一第二负荷路径101，该第一负荷路径100及第二负荷路径101分别设有多个第二滚动件9，该第二滚动件9可为滚柱或滚珠，本实施例为滚珠；另，该外套件3的轴方向X的长度大于该环套件4的轴方向X的长度，该外套件3的轴方向X的长度小于该螺帽2的轴方向X的长度。
[0014]为求清楚说明本发明的实施特点，以下说明本发明较习用进步的处及实用方式: 本发明螺帽旋转式直线传动元件的轴承套件的组配结构，主要重点在于环套件4及螺
帽2的环状阶级部23的设计，于组装时，先将该螺帽2套设于该杆轴1，而后将第一滚动件5设置于该负荷路径90，而后将该第二滚动件9使用润滑脂黏置于外滚动沟22上，并布满整个外滚动沟22，再者，将该外套件3的通孔31套设于该螺帽2，使该第一内滚动沟311抵靠于该第二滚动件9，接着，将第二滚动件9使用润滑脂黏置于该环套件4的外滚动槽42上(注:因润滑脂为稠状具有黏性，故可将第二滚动件9黏置于外滚动沟22或外滚动槽42，也因为该第二滚动件9可任意由任何方向排列于外滚动沟22或外滚动槽42，故针对静音式传动元件来说，须将第二滚动件9装设于链条或排列于间隔子之间后，形成一滚动模块，即可将该滚动模块排列于开放式的外滚动沟22或外滚动槽42，故对于静音式传动元件来说装配时就非常简单方便，以缩短装配时程，不像现有技术需从那么小的通孔一一将滚珠及间隔子或滚珠及链条置入轨道中，故必须耗费相当时间才能够完成装配。)，再将该环套件4的贯穿孔41套设于该套设面231上，而该贯穿孔41与套设面231之间为紧密贴合的型态，才能让该环套件4稳固的设置于该套设面231，并使该固定孔43相对该螺丝孔24设置，此时，该环套件4上的第二滚动件9抵靠于第二内滚动沟312，最后，借由多个该螺丝6穿设于该固定孔43后，各该螺丝6与该螺丝孔24螺合锁固；另外，借由本发明的组配结构，亦可借由螺丝6来调整第一负荷路径100、第二负荷路径101与第二滚动件9之间的预压力，前提该环套件4的端面44须与该环状阶级部23的端面232之间有间隙(注:本发明的图3所绘制的该环套件4的端面44与该环状阶级部23的端面232之间无间隙，是因为预压力已调整了，故之间并无间隙产生，但假设该环套件4的端面44与该环状阶级部23的端面232调整完预压力后仍有间隙，此种型态亦可实施但其刚性较差此型态亦为本发明的实施范畴之一，故无间隙的型态为最佳实施型态)，如此，借由各该螺丝6的锁固力，来达到调整该间隙的大小，如果该间隙越小，则表示该整第一负荷路径100、第二负荷路径101与第二滚动件9之间的预压力越大，反之则预压力越小，故借由本发明的组配结构不但能保持完整的轨道面外，亦可达到调整预压力的功能，以符合各种产业对于预压力大小的要求。
[0015]请参阅图4至图5所示，为本发明第二较佳实施例，本实施例与第一较佳实施例不同在于:于第一较佳实施例有提及可借由螺丝6来调整该第一负荷路径100、第二负荷路径101与第二滚动件9之间的预压力，而调整该预压力的前提必须于该环套件4的端面44须与该环状阶级部23的端面232之间有间隙C，本实施例于该间隙C设置两预压片8，两该预压片8外型为C字型结构，由径方向置入该间隙C，使该环套件4的端面44与该环状阶级部23的端面232可得以承靠，以增加之间的刚性，而于安装两该预压片8时，由径方向将两该预压片8置入该间隙C，而两该预压片8上分别设有相对该螺丝孔24的孔81，而安装好该预压片8后，该孔81必须相对该螺丝孔24及固定孔43设置，而使螺丝6依序穿过该固定孔43、孔81后与该螺丝孔24螺合锁固，即完成该轴承套件的组装作业，其余元件的组态及功效皆与第一较佳实施例相同，再此不再多作赘述。
[0016]请参阅图6至图8所示，为本发明第三较佳实施例，本实施例与第一较佳实施例不同在于:该外套件3A的长度较第一较佳实施例的外套件3的长度长，相对的本实施例的外套件3A的第一内滚动沟311与第二内滚动沟312的间距较大，能预防螺帽2于旋转时的力矩产生及增加刚性，以延长传动元件的使用寿命，其余元件的组态及功效皆与第一较佳实施例相同，再此不再多作赘述。
[0017]上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属【技术领域】的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
【权利要求】
1.一种螺帽旋转式直线传动元件，其特征在于，包含: 一杆轴，其为长条状的结构，该杆轴的外缘面设有螺旋状的滚动槽； 一螺帽，其具有供该杆轴穿设的穿孔，该穿孔的内缘面设有相对该滚动槽的滚动沟，该滚动槽及滚动沟构成一负荷路径，该负荷路径设有多个第一滚动件；该螺帽的外缘面设有一环状的外滚动沟，该外滚动沟的一侧设有一环状阶级部，该环状阶级部具有一套设面及端面； 一外套件，其具有一套设于该螺帽的通孔，该通孔的内缘面设有相对该外滚动沟的第一内滚动沟，该外滚动沟及第一内滚动沟构成一第一负荷路径，该通孔的内缘面另设有一第二内滚动沟； 一环套件，其具有一套设于该环状阶级部的套设面的贯穿孔，该环套件设有相对该第二内滚动沟的外滚动槽，该第二内滚动沟及外滚动槽构成一第二负荷路径； 其中，该第一负荷路径及第二负荷路径分别设有多个第二滚动件； 其中，该第一内滚动沟及第二内滚动沟为四分之一圆弧，且两该四分之一圆弧相互背对设置; 其中，该外套件的轴方向的长度大于该环套件的轴方向的长度。
2.如权利要求1所述的螺帽旋转式滚珠螺杆，其特征在于:该环套件设有多个轴方向贯穿的固定孔，该螺帽的环状阶级部的端面设有多个螺丝孔，该环套件借由多个螺丝穿设于该固定孔后，各该螺丝与该螺丝孔螺合锁固，该环套件固定于该套设面。
3.如权利要求1所述的螺帽旋转式滚珠螺杆，其特征在于:该环套件的轴方向的一端面与该环状阶级部的端面之间设有薄片状的预压片。
【文档编号】F16H25/24GK103697130SQ201210368258
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】张哲纲, 江宗宪 申请人:上银科技股份有限公司