专利名称：滚珠螺帽及其循环器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滚珠螺帽的内循环结构，尤其涉及一种滚珠螺帽及其循环器，可快速组装，同时提供轴向及径向的固定效果，使循环器确实地被固定于滚珠螺帽中。
背景技术：
对于能够线性传动常见的方式即是利用滚珠螺杆搭配一螺帽予以相螺接，经由转动滚珠螺杆而使螺帽沿滚珠螺杆的轴向移动，而将轴传动转换为线性传动。螺帽为了降低滚珠螺杆与螺帽之间的磨擦力，降低滚珠螺杆以及螺帽的磨耗以及动力损失，因此便有人将滚珠置于滚珠螺杆与螺帽之间，即滚珠螺杆的螺纹槽予以加大而可容置滚珠，且螺帽的螺纹槽亦加大以容置滚珠，滚珠与滚珠螺杆、螺帽之间形成点接触，且滚珠可与滚珠螺杆、螺帽形成相对滚动的关系。为此当滚珠螺杆与螺帽组配时，滚珠共同卡制于螺帽与滚珠螺杆的螺纹槽中，作为滚珠螺杆与螺帽的连接结构，当滚珠螺杆旋转时，滚珠便沿着滚珠螺杆的螺纹槽而移动，此时滚珠的另一侧卡制于螺帽的螺纹槽，因此便带动螺帽沿滚珠螺杆的轴向移动，且当滚珠子滚珠螺杆与螺帽的螺纹槽移动时，滚珠与螺纹槽为点接触，所以磨擦力相当小，因此广用于较精密的移动需求中。然而滚珠沿螺纹槽移动时，因螺帽的长度有限，所以必须要设置一滚珠回流机构，所以，于螺帽的螺纹槽的两端设置一循环器，且于螺帽中设置一循环孔，此循环孔连接于设置于螺纹槽两端的循环器，使滚珠经由此循环器而往循环孔中移动，而到达另一循环器，此滚珠再经此循环器而再次回到螺帽与滚珠螺杆的螺纹槽中，继续带动螺帽相对滚珠螺杆移动，然而此循环器皆是利用凸块卡制于螺帽的卡槽中，因此，并无法有效地将循环器固定于卡槽中，造成滚珠于循环器中移动时，使得循环器产生振动，如此滚珠便无法顺利地从螺帽移动到循环器，反之亦无法使滚珠顺利地从循环器移动到螺帽，而使螺帽无法平顺地于滚珠螺杆中移动，更甚者，可能造成循环器脱落而使滚珠掉落而失去功效。
为了改善循环器于轴向振动的问题，部分市售产品例如日本精工公司(NSKLtd.)的产品，是在滚珠螺帽的尾部延伸形成一卡制块，再放入一个C型扣对循环器进行紧迫，已加强循环器于轴向的固定效果。然而利用C型扣仍有其问题所在其一、C型扣由于组装上的公差问题，实际上C型扣本身也会在轴向具有位移间隙，因此仅能确保循环器不会脱落，C型扣与循环器仍会沿着轴向振动；其二、C型扣或是循环器本身的凸块都只有轴向固定的效果，缺乏径向固定效果，而卡制块只有固定滚珠螺帽尾部的作用，对循环器的前端仍然缺乏固定效果，因此在承受径向负载时，循环器的前端(与螺纹槽衔接的一端)会朝向滚珠螺帽的内部摆动，而导致循环器没有确实的螺纹槽衔接，造成滚珠的移动不顺畅；其三、受限于C型扣的设置，因此刮刷器只能采用薄片型态的设计，先放置刮刷器，再通过C型扣同时将刮刷器及循环器压制固定于滚珠螺帽的端部，因而更加大了C型扣的组装公差，同时此种薄片式的刮刷器的密封及清洁效果都不佳，无法发挥其效果。
因此，便有人提出利用螺栓从螺帽的圆周面穿入而将循环器锁紧，防止循环器的振动或脱落，但是以加工制造过程的观点而言，因螺栓从螺帽的圆周面穿入，必须于螺帽的圆周面沿径向开设通孔，所以必须于螺帽的轴向加工后，将螺帽卸下旋转90度后，再予以开设此通孔，必须多了一道加工制造过程，且将螺帽卸下而再次加工时，尚须有夹持与对准的动作，所以耗时耗工，导致制造成本的提升。
前述的循环器固定方式，都必须通过外加的固定件例如C型扣、螺丝等，增加零件数目，螺帽本身也要具备对应的结构，使得螺帽的加工工序增加，循环器组装时也需要较多的组装动作。
发明内容
现有技术的循环器固定方式，都必须通过额外的固定件加以固定，使得滚珠螺帽必须增加对应结构，同时也使组装动作增加。
本实用新型的目的在于，提供一种滚珠螺帽及循环器改进结构，以使循环器可稳固地固定于滚珠螺帽中，并且欲将刮刷器亦固定于螺帽时，亦不需额外的固持组件即可实现。
为了实现上述目的，本实用新型所揭露的一种滚珠螺帽及其循环器，滚珠螺帽套设于滚珠螺杆，以将轴的旋转传动转换为线性直线传动，滚珠螺帽提供复数个滚珠回流循环的结构，通过滚珠于滚珠螺帽以及滚珠螺杆之间回流循环，降低摩擦力以及磨损。其中滚珠螺帽内部与滚珠螺杆外部具有连续互相对应的螺纹槽，供前述的滚珠装设。
循环器设于螺帽的端部，端部具有容置循环器的固定槽，固定槽底部具有一贯穿螺帽两端的循环孔，通过此循环孔可使滚珠于滚珠螺帽内部循环。循环器的一侧开设有回流槽，用以导引滚珠进出循环孔。
此外，循环器具有一嵌块及一卡制块，其中嵌块凸设于循环器的侧面，沿着螺帽的径向延伸；卡制块凸设于循环器的一端，先沿螺帽的径向延伸后，在朝向螺帽的切线方向延伸。
螺帽的端面形成固定槽，用以容置并固定循环器，其中固定槽的内壁设有一嵌槽，对应于嵌块；固定槽的一端延伸形成一定位沟槽，对应于卡制块；以将嵌块嵌入嵌槽中，可形成轴向的固定效果，使循环块不会沿着轴向振动；将卡制块置入定位沟槽中，可形成径向的固定效果，使循环块的另一端不会沿着径向而朝向滚珠螺帽的内部摆动，而同时于径向及轴向皆发挥良好的固定效果。
较佳地，嵌块的下半侧可形成一锥度，使嵌块可顺利的抵靠于固定槽的内壁滑动，而嵌入嵌槽中。
较佳地，循环块的顶面可加工形成一逃沟，使循环块具备弹性变形能力，而使嵌块可弹性位移而内缩，以利循环块置入固定槽中。
较佳地，固定槽可为二阶段设计，其上半部形成一锥孔，可导引循环块置入固定槽的下半部，以利循环块的装配作业。
本实用新型的功效在于，嵌块与卡制块可分别发挥轴向及径向的固定效果，稳定地固定循环器，使循环器不会沿轴向振动，亦不会沿径向摆动，使滚珠的内循环更为顺畅。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
图1为本实用新型第一实施例的外观立体图；图2为第一实施例的分解立体图；图3为第一实施例中循环块的外观立体图；图4为第一实施例中固定槽的外观立体图；图5A及图5B为第一实施例的应用示意图；及图6为本实用新型第二实施例的循环块的外观立体图。
其中，附图标记100滚珠螺杆110 螺纹槽300滚珠螺帽310 本体310a 环状凸肋311 螺纹槽313循环孔 315 固定槽315a 嵌槽315b 定位沟槽315c 锥孔330循环器 330a 回流槽331嵌块332 卡制块333逃沟具体实施方式
请参阅图1与图2，为本实用新型第一实施例的组合图与分解图，为一种滚珠螺帽300，套设于滚珠螺杆100外圆周，通过滚珠(图未示)于滚珠螺帽300与滚珠螺杆100之间滚动降低摩擦力，以减少传动损失及磨损。
滚珠螺帽300具有一中空状的本体310，本体的周缘形成一环状凸肋310a，于此本体310之内圆周面设有螺纹槽311，此螺纹槽311为螺旋状的沟槽，同样地，滚珠螺杆100的外表面亦设有螺纹槽110，与滚珠螺帽300的螺纹槽311形成连续且互相对应，而建立一螺旋状的信道，以供滚珠于其中滚动，从而降低滚珠螺杆100与滚珠螺帽300之间相对转动时的摩擦力，因此，当滚珠螺杆100旋转时，滚珠便沿滚珠螺杆100的螺纹槽110与滚珠螺帽300的螺纹槽311中移动，而带动滚珠螺帽300沿滚珠螺杆100的轴向移动，而将轴的旋转传动转换为线性直线传动。当此滚珠相对滚珠螺帽300的螺纹槽311移动至位于滚珠螺帽300一侧的螺纹槽311的终端时，可通过一循环器330使滚珠转向而移动至设于滚珠螺帽300的循环孔313，使滚珠再次回到另一侧的螺纹槽311起始端，并且同样地经由循环孔313与循环器330而回到螺纹槽311中。而此循环器330设置于滚珠螺帽300的一端部，另一端部亦需设置此循环器330，以使滚珠能够重复不断地于滚珠螺帽300中循环移动。由于滚珠于滚珠螺帽300内部的循环孔313循环回流，因此此种循环回流模式便被称为内循环。
为使循环器330可固定于滚珠螺帽300中，于滚珠螺帽300的螺纹槽311的终端设一固定槽315，此一固定槽315位于滚珠螺帽300的端部，而呈现开放状态。此固定槽315用于容置此循环器330，而循环孔313设于此固定槽315的底部，并且此循环孔313贯穿此滚珠螺帽300，使滚珠于此循环孔313中进行内循环。
请参阅图3所示为本实用新型的循环器立体图，循环器330中开设一回流槽330a，当循环器330装设于固定槽315时，此回流槽330a的一端相对于螺纹槽311的终端，而回流槽330a的另一端对应于循环器330的循环孔313，所以当滚珠移动至螺纹槽311的终端时，便经由此回流槽330a而移动至循环孔313。
滚珠螺杆300转动与滚珠通过循环器330时，会分别对循环器330产生轴向以及径向的负载，轴向的负载会使循环器330出现沿着滚珠螺帽300径向的振动，致使循环器330脱离其原本应该固定的位置，而影响滚珠螺杆300运作时的精密度以及滚珠移动时的顺畅度。而径向的负载，则会使循环器330与螺纹槽311、110连接的一端晃动，使滚珠无法顺利的通过循环器330的回流槽330a，也会影响滚珠的循环移动时的顺畅度。
为此，本实用新型第一实施例针对轴向及径向固定，于循环器330的侧面凸设一嵌块331，于循环器330尾部的一端，凸设一卡制块332，分别发挥轴向及径向的固定效果。
请参照图4所示，同时结合参照图3，嵌块331凸设于循环器330的一侧面，其沿着该滚珠螺帽300的径向突出，且嵌块331的下半侧具有锥度。固定槽315的内壁对应于嵌块331的位置，具有一嵌槽315a，将嵌块331嵌入嵌槽315a之中，即可发挥轴向固定效果，使循环器330可承受轴向的负载，不会沿着滚珠螺帽300的径向振动或是移动而松脱。而嵌块331下半侧的锥度设计，可以导引嵌块331于固定槽的内壁滑动，而顺利的嵌入嵌槽315a之中。
而卡制块332则凸设于循环器330的一端，此一端相当于循环器330的尾部，对应于滚珠螺帽300的循环孔313。其中卡制块332略沿着滚珠螺帽300的切线方向延伸后，再朝向径向延伸。而于固定槽315的一端，则进一步延伸形成一定位沟槽315b，恰可配合卡制块332的型状。将卡制块332置入定位沟槽315后，可对循环器330产生径向及切线方向的固定效果，使循环器330的前端确实地与螺纹槽311、110连接，不会因为径向的负载而朝向滚珠螺帽300的内部剥离。
请参照图5A及图5B，同时结合参照图3及图4，固定槽315可采用二阶段的设置，下半部用以容置并且固定循环器330，而上半部可形成一截面积大于循环器330截面积的锥孔315c。为此当循环器330置入固定槽315时，由于上半部的截面积较大，且呈现锥孔315c型状，因此可以顺利的将循环器330放入固定槽315的上半部，再由锥孔315c的导引，使循环器330进入固定槽315的下半部，确实地与固定槽315密合而被固定。
为使循环块330的第一嵌块331顺利嵌入嵌槽315a中，循环块330的顶面设有一逃沟333，其位置偏向嵌块331所在的一侧，以使循环块330具备了弹性变形的能力，当嵌块331受压时，循环块330可弹性变形，使嵌块331弹性位移而内缩，如图5A所示。为此，当循环块330被挤压置入固定槽315时，可以让嵌块331内缩，以利于循环块330被放入固定槽315中，当循环块330到达定位时，亦即当嵌块331对应于嵌槽315a时，循环块330可恢复原形，使嵌块331嵌入嵌槽315a中，如图5B。此一设计，使得循环块330更容易被置入固定槽315中，现有技术的循环块设计，其卡制块不具备锥度，亦无法弹性内缩，在置入固定槽时需要施加较大的力量才能使卡制块顺利的嵌入嵌槽之中，因此本实用新型在组装上更为便利。
请再参阅图6所示，为本实用新型第二实施例所提供的循环块330，为另一种型式的逃沟333设计。于第一实施例中，逃沟333为沿着循环器330的顶面切开，使嵌块331所在的部分可弹性变形。而于第二实施例中，逃沟333凹设于循环器330的顶面，呈现凹槽型态。此二种设计都可以让循环块330具备弹性变形的能力，而使嵌块331弹性位移而内缩，以利将循环器330置入固定槽315中。上述二种结构设计皆可通过铸造成形、切削或其它加工形式，一体成形于循环器，不需加装额外的固定组件。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种滚珠螺帽及其循环器，固定于一滚珠螺帽的一端面，其中该循环器设于该螺帽的端部，该端部具有一容置该循环器的固定槽，该固定槽底部具有一贯穿该螺帽的两端的循环孔，该循环器的一侧开设有一回流槽，用以导引复数个滚珠通过该循环孔，其特征在于该循环器的一侧面及一端分别凸设一嵌块及一卡制块，且该循环器的顶面形成一逃沟，对应于该嵌块，该卡制块先沿该螺帽的切线方向延伸，再沿该螺帽的径向延伸。
2.根据权利要求1所述的滚珠螺帽及其循环器，其特征在于，该嵌块的一侧形成一锥度。
3.根据权利要求1所述的滚珠螺帽及其循环器，其特征在于，该逃沟凹设于该循环器的顶面。
4.根据权利要求1所述的滚珠螺帽及其循环器，其特征在于，该逃沟为该循环器的顶面切开所形成。
5.根据权利要求1所述的滚珠螺帽及其循环器，其特征在于，该循环器的一侧面形成一悬臂，该嵌块设于该悬臂上。
6.根据权利要求1所述的滚珠螺帽及其循环器，其特征在于，该固定槽包括两部分，其中该固定槽的上半部的截面积大于该循环器的截面积，该循环器设于该固定槽的下半部。
7.根据权利要求6所述的滚珠螺帽及其循环器，其特征在于，该固定槽的上半部为锥孔。
专利摘要一种滚珠螺帽及其循环器，其中滚珠螺帽的二端面分别固定有一循环器，循环器的侧面及尾端凸设有嵌块及卡制块，嵌块的下半侧具有锥度，且循环器上形成有供弹性变形的逃沟，以利循环器的组装，而滚珠螺帽亦有对应的嵌槽以供嵌块嵌入；滚珠螺帽同时具有定位沟槽供卡制块置入，卡制块先沿滚珠螺帽的切线方向延伸，再朝径向延伸，使嵌块与卡制块可分别发挥轴向及径向的固定效果，不需再通过C型扣或是螺丝固定循环器；而循环器通过嵌块及卡制块，与滚珠螺帽的本体有效固定，不致因为承受径向或是轴向压力而松脱。
文档编号F16H25/24GK2921456SQ200620004259
公开日2007年7月11日 申请日期2006年3月23日 优先权日2006年3月23日
发明者李进胜, 杨进财 申请人:全球滚珠科技股份有限公司