离合式滚珠螺杆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种离合式滚珠螺杆，包括螺杆轴、传动环、离合帽和若干滚珠，其中，螺杆轴的外侧面上开设有沿其轴向延伸的螺旋状第一沟槽，传动环具有一供螺杆轴穿设的中空管体，并在管体的侧壁上开设有若干贯通的孔洞，若干滚珠能够对应活动容置于若干孔洞中，离合帽具有一中空圆柱体结构的离合帽本体，并在离合帽本体的内侧壁上间隔开设有多个凹陷于其内侧壁的第二沟槽，另管体活动嵌置于离合帽本体中，并能够带动使滚珠靠近离合帽本体的一侧具有能够伸入到第二沟槽和能够抵靠于离合帽本体的内侧壁上两种位置状态，使滚珠靠近螺杆轴的另一侧相对应的具有脱离和伸入到螺杆轴上的第一沟槽两种位置状态。本发明结构简单，灵活性佳。
【专利说明】离合式滚珠螺杆
【技术领域】
[0001]本发明涉及滚珠螺杆【技术领域】，尤其涉及一种离合式滚珠螺杆。
【背景技术】
[0002]滚珠螺杆具有传动效率高(摩擦系数小)、定位精度高的优点，被广泛应用在传动机械装备中。滚珠螺杆在传动机械装备上的应用多为利用两相对应螺杆轴与螺杆轴套间螺旋沟槽上环布一适量的滚珠，藉以螺杆轴旋转，使螺杆轴套沿螺杆轴轴向往复移动；但是在滚珠螺杆使用一段时间后，滚珠会受到一定程度上的磨耗，从而使螺杆轴套的移动产生偏差，更严重时，会使螺杆沟槽受到损耗，使得螺杆歪斜或断裂。
[0003]为解决上述情况，目前，对滚珠螺杆多进行如下改进方法:第一种，利用常用滚珠螺杆结构，在螺杆轴外侧上开设有至少一个滚珠回流管槽，并将滚动元件置于滚珠螺杆及组合螺帽单元的螺旋沟槽之间进行螺旋滚动，滚动元件经导引进入回流管入口再回引入滚珠螺杆及组合螺帽单元的螺旋沟槽间，从而形成一循环路径；
[0004]第二种，将滚珠螺杆设计成包括螺杆轴、外座体、滚珠环套及限位元件，其中螺杆轴上设有螺旋沟槽，将滚珠环套套设于螺杆轴和外座体间，再利用一固定盖将限位元件锁固定位，使限位元件的凸柱穿设于滚珠环套的定位孔内，并使得限位元件控制滚珠环套上滚珠与螺旋杆沟槽的间接定位，以达到导正滚珠环套往复移动时所产生的位移偏移，并进而提升滚珠螺杆的使用寿命。
[0005]但是，上述改进的结构较为复杂、成本较高，无法有效地实现滚珠环套的高速往复移动，因此不能很好的应用在小家电领域。
【发明内容】
[0006]为了克服上述缺陷，本发明提供了一种离合式滚珠螺杆，该离合式滚珠螺杆不仅结构简单，同时具有螺杆和滑轨的特性，灵活性佳；而且还有效地提升了其往复移动的速度。
[0007]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种离合式滚珠螺杆，包括螺杆轴、传动环、离合帽和若干滚珠，其中，所述螺杆轴的外侧面上开设有沿其轴向延伸的螺旋状第一沟槽，所述传动环具有一供螺杆轴穿设的中空管体，并在所述管体的侧壁上开设有若干贯通的孔洞，所述若干滚珠能够对应活动容置于所述若干孔洞中，所述离合帽具有一中空圆柱体结构的离合帽本体，并在所述离合帽本体的内侧壁上间隔开设有多个凹陷于其内侧壁的第二沟槽，另所述管体活动嵌置于所述离合帽本体中，并能够带动使所述滚珠靠近所述离合帽本体的一侧具有能够伸入到第二沟槽和能够抵靠于所述离合帽本体的内侧壁上两种位置状态，使所述滚珠靠近所述螺杆轴的另一侧相对应的具有脱离和伸入到螺杆轴上的第一沟槽两种位置状态。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述多个第二沟槽皆为沿所述离合帽本体的轴向延伸的环形沟槽。[0009]作为本发明的进一步改进，所述管体能够轴向止动且圆周方向转动嵌置于所述离合帽本体中。
[0010]作为本发明的进一步改进，在所述管体的轴向一端面上固设有一对沿其周向均匀分布的环形挡块，并在所述离合帽本体的轴向一端面上间隔固设有一对环形凸肋，该对凸肋与该对挡块同侧，并恰能够对应滑动置于该对挡块之间的两间隙中。
[0011]作为本发明的进一步改进，还设有一固定片，所述固定片与所述管体的轴向另一端面固连。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述管体能够轴向平移嵌置于所述离合帽本体中。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述管体能够轴向平移且圆周方向转动嵌置于所述离合帽本体中。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述管体的轴向另一端面上固设有一圆环形挡片，该挡片和与其同侧的所述离合帽本体的轴向另一端之间具有缝隙。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述多个第二沟槽皆为沿所述离合帽本体的周向延伸的圆环形沟槽。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述多个第二沟槽皆为沿所述离合帽本体的轴向延伸的螺旋沟槽。
[0017]本发明的有益效果是:通过利用离合帽本体和传动环的管体之间的位置关系，进而设定传动环的管体和螺杆轴之间运动的耦合方式，从而能够提高滚珠螺杆往复移动的速度。本发明结构简单、容易组装，同时具有螺杆和滑轨的特性，灵活性佳。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述滚珠螺杆的一结构示意图；
[0019]图2为图1所示滚珠螺杆的分解结构示意图；
[0020]图3为图2所示离合帽的剖面图；
[0021]图4为图1所示滚珠螺杆中螺杆轴与滚珠分离状态的剖面示意图；
[0022]图5为图1所示滚珠螺杆中螺杆轴与滚珠结合传动状态的剖面示意图；
[0023]图6为图1所示滚珠螺杆应用于硅胶枪上的结合状态示意图；
[0024]图7为本发明所述滚珠螺杆的另一结构示意图；
[0025]图8为图7所示滚珠螺杆的分解结构示意图；
[0026]图9为图8所示离合帽内侧壁第二沟槽的一剖面图；
[0027]图10为图8所示离合帽内侧壁第二沟槽的另一剖面图；
[0028]图11为图7所示滚珠螺杆中螺杆轴与滚珠分离状态的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面参照附图对本发明的离合式滚珠螺杆的实施例进行详细说明。
[0030]如图1和图2所示，本发明的一种离合式滚珠螺杆包括螺杆轴10、传动环13、离合帽12和若干滚珠14，其中，所述螺杆轴10的外侧面上开设有沿其轴向延伸的螺旋状第一沟槽100，所述传动环13具有一供螺杆轴10穿设的中空管体130，并在所述管体的侧壁上开设有若干贯通的孔洞131，所述孔洞的排列形状与所述螺杆轴上第一沟槽的形状互为对应，所述若干滚珠14能够对应活动容置于所述若干孔洞131中，所述离合帽12具有一中空圆柱体结构的离合帽本体120，并在所述离合帽本体的内侧壁121上间隔开设有多个凹陷于其内侧壁的第二沟槽122，另所述管体130活动嵌套于所述离合帽本体中，并能够带动使所述滚珠靠近所述离合帽本体的一侧具有能够伸入到第二沟槽122和能够抵靠于所述离合帽本体的内侧壁121上两种位置状态，使所述滚珠靠近所述螺杆轴的另一侧相对应的具有脱离和伸入到螺杆轴上的第一沟槽100两种位置状态。
[0031]在本实施例中，所述多个第二沟槽122皆为沿所述离合帽本体的轴向延伸的环形沟槽，所述管体130能够轴向止动且圆周方向转动嵌置于所述离合帽本体中；另在所述管体130的轴向一端面上固设有一对沿其周向均匀分布的环形挡块132，并在所述离合帽本体120的轴向一端面上间隔固设有一对环形凸肋123，该对凸肋与该对挡块同侧，并恰能够对应滑动置于该对挡块之间的两间隙中，通过调整环形凸肋123与环形挡块132之间的角度，来控制离合帽本体的内侧壁121、第二沟槽122同滚珠14的相对位置关系；另还设有一固定片11，所述固定片与所述管体130的轴另一端面固连。
[0032]其中，当滚珠14靠近所述离合帽本体的一侧和所述第二沟槽122呈直线对应时，滚珠14靠近所述螺杆轴的另一侧可外移并和第二沟槽122接触，从而致使滚珠14靠近所述螺杆轴的另一侧脱离螺杆轴10上的第一沟槽100，此时传动环的管体130和螺杆轴10呈平行滑动方式；但是当滚珠14靠近所述离合帽本体的一侧和离合帽本体内的内侧壁121呈直线对应时，滚珠14靠近所述螺杆轴的另一侧将被限制在管体130的孔洞131中，从而致使滚珠14靠近所述螺杆轴的另一侧嵌设于螺杆轴10上的第一沟槽100内，此时传动环管体和螺杆轴10呈旋转传动方式。
[0033]以下详细表述上述运动转换过程，首先将环形凸肋123顶触及环形挡块132上，定义此作为螺杆轴10与滚珠14之间滚动接触转换成滑轨平移接触的起始相对位置。
[0034]如图4所示，将环形凸肋123逆时针旋转，当环形凸肋123顶触及环形挡块132上时，环形凸肋与环形挡块形成一体，此时滚珠14靠近所述离合帽本体的一侧位于离合帽本体内的第二沟槽122中，且滚珠14靠近所述螺杆轴的另一侧脱离螺杆轴10上的第一沟槽100 ;当该螺杆轴10逆(顺)时针转动时，不会通过滚珠14传动力给管体130，因此管体和离合帽本体并不会随螺杆轴10的旋转而移动，螺杆轴与管体之间形成为滑动接触，即为所谓的滑轨移动。
[0035]如图5所示，将环形凸肋123顺时针旋转，当环形凸肋123顶触及环形挡块132上时，环形凸肋与环形挡块形成一体，此时滚珠14靠近所述离合帽本体的一侧抵触及离合帽本体内的内侧壁121上，且滚珠14靠近所述螺杆轴的另一侧伸入到螺杆轴上的第一沟槽100中，并与第一沟槽形成滚动摩擦接触；当该螺杆轴逆(顺)时针转动时，伸入到第一沟槽中的滚珠14会透过管体130上的孔洞同时令管体和离合帽本体沿螺杆轴的轴正(负)向推移，螺杆轴与滚珠之间形成为滚动接触传动，即为所谓的滚珠螺杆传动。
[0036]通过上述螺杆轴与管体及离合帽本体之间移动的关系，可使螺杆轴与管体及离合帽本体之间的移动形成为一螺杆轴与滚珠之间的螺旋旋转或成为一滑轨平移接触。
[0037]图6为本发明所述滚珠螺杆应用于硅胶枪Gp上的实施例，将所述滚珠螺杆置入硅胶管Sp塞管中，并藉由驱动装置控制螺杆轴成为推动元件，当硅胶枪Gp使用时，由使用者操控缓慢挤胶，当硅胶管Sp内硅胶挤用完后，迅速将该受力端的推杆活塞15退归至最初位置，方便使用者可轻易置换其中硅胶原料管的换装，达到轻松省力、快速的目的；其中还可利用原理将该螺杆轴一端为受力端，并与传动环及离合帽结合成一滚珠螺杆进行传动，该传动环被限制在固定位置上旋转，螺杆轴上有一和硅胶枪本体配合的平面限制其沿轴向移动，当传动环驱动螺杆轴平移前进，藉由推杆活塞15于该硅胶管内挤压硅胶，使其沿着硅胶管Sp另一端输出，直到该硅胶管Sp内的硅胶依使用者操控用完为止。当要换置一全新的硅胶管Sp时，可通过控制传动环与离合帽的相对位置，令该滚珠脱离螺杆轴，此时螺杆轴可迅速脱离出该硅胶管Sp，即该推杆活塞15迅速与该硅胶管Sp塞头分离。
[0038]以上所介绍，该传动环的管体与离合帽本体之间是采取相对旋转移动方式，来达到快速选择切换滑轨或滚珠螺杆的目的；但事实上，除了旋转移动方式之外，还可采取以平行移动或螺旋移动的相对运动方式，来达成相同的切换目的。
[0039]如图7-11所示，其为本发明的另一实施例，滚珠螺杆的传动环与离合帽之间的相对运动方式为轴向平行移动，其中可通过在离合帽本体的内侧壁上开设有多个沿所述离合帽本体的周向延伸的圆环形沟槽来控制滚珠的位置，进而达到控制滚珠和螺杆轴的啮合形式；还可以通过在离合帽本体的内侧壁上开设有多个沿所述离合帽本体的轴向延伸的螺旋沟槽，则传动环和离合帽之间的相对运动方式为轴向平行移动且圆周方向转动运动，通过螺旋沟槽来控制滚珠的位置，进而达到控制滚珠和螺杆轴的啮合形式。
[0040]在滚珠螺杆的整体设计上，传动环的管体上孔洞的排列方式可搭配离合帽本体内不同曲度形状的第二沟槽，根据滚珠分布密度的多寡，应用于不同承重负载的运动。此外，在传动环的管体的轴向另一端面上固设有一圆环形挡片133，该挡片和与其同侧的所述离合帽本体的轴向另一端之间具有缝隙，此缝隙提供了离合帽本体与传动环管体之间的轴向平移空间。
[0041]以上详细说明了针对本发明所述滚珠螺杆的可行性实施例，但是上述实施例并不限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技术原理所作的等效实施或变更，均应包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种离合式滚珠螺杆，其特征在于:包括螺杆轴(10)、传动环(13)、离合帽(12)和若干滚珠(14)，其中，所述螺杆轴(10)的外侧面上开设有沿其轴向延伸的螺旋状第一沟槽(100)，所述传动环(13)具有一供螺杆轴(10)穿设的中空管体(130)，并在所述管体的侧壁上开设有若干贯通的孔洞(131 )，所述若干滚珠(14)能够对应活动容置于所述若干孔洞(131)中，所述离合帽(12)具有一中空圆柱体结构的离合帽本体(120)，并在所述离合帽本体的内侧壁(121)上间隔开设有多个凹陷于其内侧壁的第二沟槽(122)，另所述管体(130)活动嵌置于所述离合帽本体中，并能够带动使所述滚珠靠近所述离合帽本体的一侧具有能够伸入到第二沟槽(122)和能够抵靠于所述离合帽本体的内侧壁(121)上两种位置状态，使所述滚珠靠近所述螺杆轴的另一侧相对应的具有脱离和伸入到螺杆轴上的第一沟槽(100)两种位置状态。
2.根据权利要求1所述的离合式滚珠螺杆，其特征在于:所述多个第二沟槽(122)皆为沿所述离合帽本体的轴向延伸的环形沟槽。
3.根据权利要求2所述的离合式滚珠螺杆，其特征在于:所述管体(130)能够轴向止动且圆周方向转动嵌置于所述离合帽本体中。
4.根据权利要求3所述的离合式滚珠螺杆，其特征在于:在所述管体(130)的轴向一端面上固设有一对沿其周向均匀分布的环形挡块(132)，并在所述离合帽本体(120)的轴向一端面上间隔固设有一对环形凸肋(123)，该对凸肋与该对挡块同侧，并恰能够对应滑动置于该对挡块之间的两间隙中。
5.根据权利要求4所述的离合式滚珠螺杆，其特征在于:还设有一固定片(11)，所述固定片与所述管体(130)的轴向另一端面固连。
6.根据权利要求1所述的离合式滚珠螺杆，其特征在于:所述管体(130)能够轴向平移嵌置于所述离合帽本体中。
7.根据权利要求1所述的离合式滚珠螺杆，其特征在于:所述管体(130)能够轴向平移且圆周方向转动嵌置于所述离合帽本体中。
8.根据权利要求6或7所述的离合式滚珠螺杆，其特征在于:所述管体(130)的轴向另一端面上固设有一圆环形挡片(133)，该挡片和与其同侧的所述离合帽本体(120)的轴向另一端之间具有缝隙。
9.根据权利要求8所述的离合式滚珠螺杆，其特征在于:所述多个第二沟槽(122)皆为沿所述离合帽本体的周向延伸的圆环形沟槽。
10.根据权利要求8所述的离合式滚珠螺杆，其特征在于:所述多个第二沟槽(122)皆为沿所述离合帽本体的轴向延伸的螺旋沟槽。
【文档编号】F16H25/22GK103836137SQ201210470308
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月20日 优先权日:2012年11月20日
【发明者】王丰贺 申请人:昆山旭立国际贸易有限公司