滚珠花键组及其滚珠保持器的制造方法
【专利摘要】本实用新型的题目是一种滚珠花键组及其滚珠保持器。滚珠保持器包括一本体、二导引部以及至少一定位部。本体具有一长轴，且沿长轴方向设有一滚珠开孔。导引部各自设置于本体沿长轴方向的一端。定位部设置于本体的相对所述导引部的至少其中之一的另一侧。本实用新型的滚珠花键组及其滚珠保持器为制程简单、易于加工，且可节省材料。
【专利说明】滚珠花键组及其滚珠保持器
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种滚珠花键组及其滚珠保持器，特别关于一种制程简单、易于加工，且可节省材料的滚珠花键组及其滚珠保持器。
【背景技术】
[0002]在各种滚珠花键组中，滚珠保持器扮演了核心角色，一方面必须具备足够的刚性，以导引滚珠滚动，另一方面在结构上又有极高的精度要求，以避免整体组件的运作效能不佳，或产生异常噪音。
[0003]图1A为已知滚珠花键组Ia的示意图，其主要组件包括花键轴11、外筒12a、滚珠保持器13、端盖14以及循环运动于所述组件之间的滚珠15。其中，滚珠保持器13为一圆筒状，且设置于花键轴11与外筒12a之间。如此，滚珠开孔132可与花键轴11的轨道槽112及外筒12a的滚珠槽122共同形成多个滚珠通道。滚珠15进而可在所述滚珠通道中滚动。
[0004]滚珠保持器13主要用以导引及保持滚珠15本身的滚动路径。为避免滚珠保持器13与其它组件的转动移位，滚珠保持器13上设有多个定位肋条131，其可与外筒12a的定位槽121对应卡合。然而，如图1A所示的已知滚珠保持器13，其体积庞大，且外筒12a需额外设置定位槽121。如此，不仅使制作成本提高，也使制作程序变的较为繁复。
[0005]图1B为另一种已知滚珠花键组Ib的示意图，图1C为图1B所示的滚珠花键组Ib的径向剖面示意图。滚珠花键组Ib包括花键轴11、外筒12b、端盖14以及循环运动于所述组件之间的滚珠15，花键轴11上同样的设置有轨道槽112。滚珠花键组Ib虽无使用如图1A所示的圆筒状滚珠保持器13，而如图1C所示的，是改以在外筒12b上直接设置具有滚珠保持结构125的内珠沟123，并借此达到保持及限制滚珠15滚动的功能。然而，由于滚珠15大部分的体积由内珠沟123所负荷，因此滚珠保持结构125的深度及弧度都需设计为较大。如此一来，将使内珠沟123的加工研磨较为困难及不易。
[0006]因此，如何提供一种制程简单、易于加工，且可节省材料的滚珠花键组及其滚珠保持器，已成为重要的课题之一。
实用新型内容
[0007]有鉴于上述课题，本实用新型的目的为提供一种制程简单、易于加工，且可节省材料的滚珠花键组及其滚珠保持器。
[0008]为达上述目的，本实用新型提供一种滚珠保持器，包括一本体、二导引部以及至少一定位部。本体具有一长轴，且沿长轴方向设有一滚珠开孔。导引部各自设置于本体沿长轴方向的一端。定位部设置于本体的相对所述导引部的至少其中任一的另一侧。
[0009]在一实施例中,各导引部具有一导引面。各导引面自滚珠开孔的两端延伸设置。
[0010]在一实施例中，本体沿长轴方向的两侧边，各自与定位部所在的表面形成具有钝角结构的限位部。
[0011]为达上述目的，本实用新型提供一种滚珠花键组，包括一花键轴、一外筒、多个滚珠保持器、二端盖以及多个滚珠。花键轴具有一轴本体及多个轨道槽。所述轨道槽设置于轴本体的表面。外筒套设并滑动设置于花键轴。外筒具有多个滚珠槽及多个循环通道。滚珠保持器各自具有一本体、二导引部及至少一定位部。本体具有一长轴，且沿长轴方向设有一滚珠开孔。导引部各自设置于本体沿长轴方向的一端。定位部设置于本体的相对所述导引部的至少其中任一的另一侧并滑设于所述轨道槽。所述滚珠开孔、所述轨道槽及所述滚珠槽对应形成多个滚珠通道。端盖套设于花键轴，并分别设置于外筒的两端。端盖具有多个回流通道。所述回流通道位于所述滚珠通道及所述循环通道的两端。对应的所述滚珠通道、所述循环通道及所述回流通道共同形成多个滚珠循环路径。多个滚珠容置于所述滚珠循环路径。
[0012]在一实施例中，各导引部具有一导引面。各导引面自滚珠开孔的两端延伸设置。
[0013]在一实施例中，本体沿长轴方向的两侧边，各自与定位部所在的表面形成具有钝角结构的限位部。
[0014]在一实施例中，所述滚珠槽各自具有一滚珠接触部以及二非滚珠接触部，且非滚珠接触部各自位于所述滚珠接触部的相对的一侧。
[0015]在一实施例中，非滚珠接触部的形状对应于限位部的形状。
[0016]在一实施例中，滚珠槽以拉刀拉削或抽拉成型的加工方式形成。
[0017]如上所述，依据本实用新型的滚珠花键组及其滚珠保持器，其中，滚珠保持器包括具有滚珠开孔的本体、导引部及定位部。滚珠保持器可通过滚珠开孔限制及导引滚珠滚动的路径，并通过导引部导引滚珠回流，并利用定位部直接与轨道槽滑合设置，以避免与其它组件发生转动移位。因此，本实用新型的滚珠花键组不需制作完整圆筒状的滚珠保持器，这样，不仅可使滚珠花键组整体结构较为简单，也可简化加工程序以及节省工作物料。
[0018]再者，由于本实用新型的滚珠保持器的本体承担了滚珠部分的厚度，使轨道槽的滚珠接触部的深度可设计成较浅，如此可减少研磨死角的产生，使研磨过程较为容易，并使其可以拉刀拉削或抽拉成型的加工方式取代已知的线切割。此外，相较于已知，本实用新型的滚珠保持器整体尺寸明显减小许多，因此，可达到节省材料及避免制作模具尺寸过大等作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1A为已知滚珠花键组的示意图。
[0020]图1B为另一种已知滚珠花键组的示意图。
[0021]图1C为图1B所示的滚珠花键组的径向剖面示意图。
[0022]图2A为依据本实用新型一实施例的一种滚珠花键组的示意图。
[0023]图2B为图2A所示的滚珠花键组的分解图。
[0024]图3为图2B所示的滚珠保持器的示意图。
[0025]图4为图2A所示的滚珠花键组的轴向剖面图。
[0026]图5为图2A所示的滚珠花键组的部分透视图。
[0027]图6为图2A所示的滚珠花键组在剖面线A-A的剖面示意图。
[0028]图7为图6所示的B区域的放大示意图。
[0029]符号说明
[0030]la、lb、2:滚珠花键组
[0031]11,21:花键轴
[0032]112、212:轨道槽
[0033]12a、12b、22:外筒
[0034]121:定位槽
[0035]122、222:滚珠槽
[0036]123:内珠沟
[0037]125:滚珠保持结构
[0038]13、23:滚珠保持器
[0039]131:定位肋条
[0040]132、232:滚珠开孔
[0041]14、24:端盖
[0042]15、25:滚珠
[0043]211:轴本体
[0044]222a:滚珠接触部
[0045]222b:左非滚珠接触部
[0046]222c:右非滚珠接触部
[0047]223:循环通道
[0048]224:凸缘
[0049]230:长轴
[0050]231:本体
[0051]233:导引部
[0052]234:定位部
[0053]235:限位部
[0054]241:回流通道
[0055]A-A:剖面线
[0056]B:区域
[0057]BC:滚珠通道
[0058]Dl:厚度
[0059]D2:深度
[0060]01:第一开口
[0061]02:第二开口
[0062]RP:滚珠循环路径
[0063]Θ:角度
【具体实施方式】
[0064]以下将参照相关附图，说明依本实用新型较佳实施例的一种滚珠花键组及其滚珠保持器，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。
[0065]图2A为依据本实用新型一实施例的一种滚珠花键组2的示意图，图2B为图2A所示的滚珠花键组2的分解图。请同时参考图2A及图2B，在本实施例中，滚珠花键组2包括一花键轴21、一外筒22、多个滚珠保持器23、二端盖24以及多个滚珠25。
[0066]花键轴21具有一轴本体211以及多个轨道槽212。在本实施例中，以花键轴21具有四个轨道槽212为例，然而，轨道槽212的数目并不以此为限，端视应用上的需要。所以在其它实施例中，花键轴21可具有其它数目的轨道槽212。在制作方面，可利用研磨装置同时对轴本体211实施加工研磨，使多个轨道槽212能在一次操作中制作完成。
[0067]外筒22也可称为花键螺帽，其为两端开口的筒状金属件。外筒22套设并滑动设置于花键轴21。在实现上，外筒22与花键轴21之间的间隙可为0.05毫米至I毫米。然而，本实用新型不以此为限制。外筒22具有与轨道槽212数目对应的多个滚珠槽222及多个循环通道223。其中，滚珠槽222为长条形的凹槽，并贯通外筒22的两端。
[0068]需特别说明的是，本实施例的外筒22以具有一凸缘224为例。具有凸缘224的外筒22可增加滚珠花键组2的应用范围。然而，本实用新型并不以此为限制。
[0069]图3为图2B所示的滚珠保持器23的示意图。事实上，图3所绘示的多个滚珠保持器23，为相同结构但不同呈现角度。请同时参考图2B及图3所示，在本实施例中，滚珠保持器23为一长条形的构件，其本体231具有一长轴230。而本体231沿长轴230的方向设有一滚珠开孔232。滚珠开孔232位于本体231的中央，除了可限制及保持滚珠25的滚动方向外，也可使滚珠25在组装前仍能维持其位置，而避免掉落。
[0070]滚珠保持器23具有二导引部233,各自设置于本体231沿长轴230方向的一端。各导引部233的导引面可为一弧面，并自滚珠开孔232沿着长轴230的方向的两端延伸设置，以进一步导引滚珠25回流。另外，本体231在相对导引部233的另一侧，则设有至少一定位部234。本实施例以本体231相对于二导引部233的另一侧各设有一定位部234为例。然而，本实用新型不以此为限。详细而言，各定位部234设置于本体231相对于导引部233的另一侧上，并各自沿长轴230方向的一端设置。如此，各定位部234可滑设于花键轴21的轨道槽212 (如图2B)，以避免滚珠保持器23与花键轴21之间发生径向移位。由于本实施例的滚珠保持器23透过定位部234直接与花键轴21上的轨道槽212滑合，因此，本实施例的滚珠花键组2，不必具有如已知的完整圆筒状的滚珠保持器13 (如图1A)，除了可使整体结构较为简单，也可简化加工程序以及节省工作物料。
[0071]图4为图2A所示的滚珠花键组2的轴向剖面图。请同时参考图2B及图4，在实际应用上，各滚珠保持器23的滚珠开孔232与对应的各轨道槽212及对应的各滚珠槽222可共同形成多个滚珠通道BC (如图4所示)，供滚珠25滚动。
[0072]由于本实施例的滚珠保持器23，并非如已知的滚珠保持器13 (如图1A)为圆筒形状。而以对应于轨道槽212的长条形状设计，其整体尺寸明显减小许多。因此，利用本实施例的滚珠保持器23，实际可达到节省材料，以及避免制作模具尺寸过大等作用。
[0073]请再次参考图2B所示，各端盖24具有多个回流通道241。由于本实施例以花键轴21具有四条轨道槽212为例，因此，各端盖24较佳为具有四个回流通道241，以对应各组件结构。然而，本实用新型不以此为限制。并且，为了使图面简洁，图2B仅示出二个回流通道241以做说明。
[0074]在实现上，端盖24套设于花键轴21，并设置在外筒22的两端，如图2A所示。接着，请参考图5，图5为图2A所示的滚珠花键组2的部分透视图。端盖24的回流通道241则可对应于滚珠通道BC (如图4)及外筒22的循环通道223 (如图5)。具体而言，每一条回流通道241的两端分别与一条滚珠通道BC及一条循环通道223相连接，以共同形成多个滚珠循环路径RP。当滚珠25在滚珠通道BC中移动至端盖24的位置时，会顺着滚珠保持器23的导引部233，并通过回流通道241产生反复循环运动。具体来说，滚珠25可顺着导引部233的弧面结构，将滚珠25导引进入回流通道241当中，并通过回流通道241将其导引至对应的循环通道223中；待滚珠25运动至另一端的端盖24时，可通过另一端盖24的回流通道241，再将其导引回对应的滚珠通道BC中。
[0075]图6为图2A所示的滚珠花键组2在剖面线A-A的剖面示意图，图7为图6所示的B区域的放大示意图。请先同时参考图3及图6，在本实施例中，滚珠保持器23在本体231沿长轴230的两侧边具有限位部235，其主要用以与外筒22的滚珠槽222配合应用，如图6所示。
[0076]事实上，滚珠槽222具有一滚珠接触部222a、一左非滚珠接触部222b以及一右非滚珠接触部222c，且左非滚珠接触部222b以及右非滚珠接触部222c各自位于滚珠接触部222a的相对的一侧，如图6所示。需特别说明的是，在此所称的“左”、“右”以滚珠接触部222a为基准,并以观看者正向观看图面为准的方位而命名。
[0077]滚珠接触部222a对应于滚珠保持器23的滚珠开孔232。具体而言，滚珠25可透过滚珠开孔232与滚珠接触部222a接触，如图6所示，因此，称之为滚珠接触部。左非滚珠接触部222b及右非滚珠接触部222c对应滚珠保持器23的限位部235的形状。具体而言，当滚珠保持器23滑设于轨道槽212，并与外筒22的滚珠槽222搭配应用时，限位部235可设置于左非滚珠接触部222b及右非滚珠接触部222c的位置，如图6所示。由于左非滚珠接触部222b及右非滚珠接触部222c与限位部235接触，而不与滚珠25接触，因此，称之为非滚珠接触部。
[0078]需特别说明的是，为使图面简洁，以方便读者了解，图6仅示出一串滚珠25，以及三个滚珠保持器23。然而，本实用新型不以此为限制。滚珠25及滚珠保持器23的数量较佳对应于轨道槽212及滚珠槽222的数量。
[0079]请先同时参考图3及图6所示，在本实施例中，限位部235为一钝角结构。需特别说明的是，在此“钝角结构”指各限位部235所在的侧边相对于定位部234所在的表面而言，如图7所示的角度Θ。由于左非滚珠接触部222b及右非滚珠接触部222c的形状对应于滚珠保持器23的限位部235 (钝角结构)。因此，滚珠槽222在较靠近花键轴21的第一开口01会小于较远离花键轴21的第二开口 02，如图7所示。在此结构下，可以防止滚珠保持器23朝向外筒22的径向中心掉落(如图6)，以达到固定滚珠保持器23的作用。
[0080]请继续参考图7，在本实施例中，滚珠25部分的厚度Dl由滚珠保持器23所承担，因此，滚珠接触部222a的深度D2可设计为较浅。即，滚珠25与滚珠接触部222a所接触的长度较短。在实现上，上述两者接触的长度可小于滚珠25圆周的四分之三。这样，便可减少研磨死角的产生，使研磨过程较为容易，其加工制作方式也可以拉刀拉削或抽拉成型取代线切割。然而，本实用新型不以上述为限。
[0081]综上所述，依据本实用新型的滚珠花键组及其滚珠保持器，其中，滚珠保持器包括具有滚珠开孔的本体、导引部及定位部。滚珠保持器可通过滚珠开孔限制及导引滚珠滚动的路径，并通过导引部导引滚珠回流，并利用定位部直接与轨道槽滑合设置，以避免与其它组件发生径向移位。因此，本实用新型的滚珠花键组不需制作完整圆筒状的滚珠保持器，如此，不仅可使滚珠花键组整体结构较为简单，也可简化加工程序以及节省工作物料。
[0082]再者，由于本实用新型的滚珠保持器的本体承担了滚珠部分的厚度，使轨道槽的滚珠接触部的深度可设计成较浅，如此可减少研磨死角的产生，使研磨过程较为容易，并使其可以拉刀拉削或抽拉成型的加工方式取代已知的线切割。此外，相较于已知，本实用新型的滚珠保持器整体尺寸明显减小许多，因此，可达到节省材料及避免制作模具尺寸过大等作用。
[0083]以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本实用新型的精神与范围，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求中。
【权利要求】
1.一种滚珠保持器，包括: 一本体，具有一长轴，所述本体沿所述长轴方向设有一滚珠开孔； 二导引部，各自设置于所述本体沿所述长轴方向的一端；以及 至少一定位部，设置于所述本体的相对所述导引部的至少其中之一的另一侧。
2.如权利要求1所述的滚珠保持器，其中各导引部具有一导引面，而各所述导引面自所述滚珠开孔的两端延伸设置。
3.如权利要求1所述的滚珠保持器，其中所述本体沿所述长轴方向的两侧边，各自与所述定位部所在的表面形成一具有钝角结构的限位部。
4.一种滚珠花键组，包括: 一花键轴，具有一轴本体及多个轨道槽，所述轨道槽设置于所述轴本体的表面； 一外筒，套设并滑动设置于所述花键轴，具有多个滚珠槽及多个循环通道； 多个滚珠保持器，其各自具有一本体、二导引部及至少一定位部，所述本体具有一长轴，且沿所述长轴方向设有一滚珠开孔，所述导引部各自设置于所述本体沿所述长轴方向的一端，而所述定位部设置于所述本体的相对所述导引部的至少其中之一的另一侧并滑设于所述轨道槽，且所述滚珠开孔、所述轨道槽及所述滚珠槽对应形成多个滚珠通道； 二端盖，套设于所述花键轴，并分别设置于所述外筒的两端，具有多个回流通道，所述回流通道位于所述滚珠通道及所述循环通道的两端，且对应的所述滚珠通道、所述循环通道及所述回流通道共同形成多个滚珠循环路径；以及 多个滚珠，容置于所述滚珠循环路径。
5.如权利要求4所述的滚珠花键组，其中各导引部具有一导引面，而各所述导引面自所述滚珠开孔的两端延伸设置。
6.如权利要求4所述的滚珠花键组，其中所述本体沿所述长轴方向的两侧边，各自与所述定位部所在的表面形成一具有钝角结构的限位部。
7.如权利要求4所述的滚珠花键组，其中所述滚珠槽各自具有一滚珠接触部以及二非滚珠接触部，且所述非滚珠接触部各自位于所述滚珠接触部的相对的一侧。
8.如权利要求7所述的滚珠花键组，其中所述非滚珠接触部的形状对应于所述限位部的形状。
9.如权利要求4所述的滚珠花键组，其中所述滚珠槽以拉刀拉削或抽拉成型的加工方式形成。
【文档编号】F16C29/04GK203835970SQ201420174093
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】李进胜, 杨进财 申请人:全球传动科技股份有限公司