行星式螺杆构造及其装置的制作方法

本发明关于一种行星式螺杆构造及其装置；特别是关于一种螺牙紧密配合(tightfit)关系的行星式滚柱螺杆构造及其装置。

背景技术：

常用行星式螺杆装置，如美国专利公开第us-20140378271号的“planetforaplanetaryrolling-contactscrew”发明专利申请案，其揭示一种行星式螺杆装置。该行星式螺杆装置包含一行星式滚柱(planetaryroller)，而该行星式滚柱具有一中间段，且该中间段相对具有一较大直径，且二侧端段相对具有一较小直径。该中间段的一侧面具有一第一卡掣断面，而该侧端段的一侧面具有一第二卡掣断面，且该第一卡掣断面具有数个第一齿部及数个第一沟部。

另一常用行星式螺杆装置，如美国发明专利第us-9194470号的“nutofaplanetaryrollerscrewdrive,andmethodforproducingsuchanut”专利，其揭示一种行星式螺杆装置。该行星式螺杆装置包含一承座(nut)，而该承座具有一外套管(sleeve)、一第一环圈(ring)及一第二环圈，且在该承座内该第一环圈及第二环圈之间在纵向上具有一固定距离。该第一环圈具有一第一螺纹段，且该第二环圈具有一第二螺纹段，以便利用该第一螺纹段及第二螺纹段固定数个行星式滚柱。

另一常用行星式螺杆装置，如美国发明专利第us-8943920号的“rollerscrew”专利，其揭示一种行星式螺杆装置。该行星式螺杆装置包含一螺杆(screw)、一承座及数个行星式滚柱。该螺杆具有一外螺纹部，而该承座具有一内螺纹部，且该数个行星式滚柱螺合配置于该外螺纹部及内螺纹部之间。该外螺纹部具有一螺纹夹角(openingangle)，而该行星式滚柱具有一螺纹夹角，且该外螺纹部的螺纹夹角大于该行星式滚柱的螺纹夹角。

然而，前述常用行星式螺杆装置必然存在需要进一步提供较佳螺牙紧密配合关系的潜在需求。前述美国专利公开第us-20140378271号、美国发明专利第us-9194470号及第us-8943920号仅为本发明技术背景的参考及说明目前技术发展状态而已，其并非用以限制本发明的范围。

有鉴于此，本发明为了满足上述技术问题及需求，其提供一种行星式螺杆构造及其装置，其在一螺杆设置一外螺纹部及在一承座设置一内螺纹部，而该外螺纹部包含一第一螺纹侧凹部及一第二螺纹侧凹部，且该内螺纹部包含一第三螺纹侧凹部及一第四螺纹侧凹部，且在至少一行星式滚柱设置一第一螺纹侧凸部及一第二螺纹侧凸部，并利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部卡掣于该第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部，同时利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部卡掣于该第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部，以改善常用行星式螺杆装置的螺牙紧密配合不佳的技术问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种行星式螺杆构造及其装置，其在一螺杆设置一外螺纹部及在一承座设置一内螺纹部，而该外螺纹部包含一第一螺纹侧凹部及一第二螺纹侧凹部，且该内螺纹部包含一第三螺纹侧凹部及一第四螺纹侧凹部，且在至少一行星式滚柱设置一第一螺纹侧凸部及一第二螺纹侧凸部，并利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部卡掣于该第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部，同时利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部卡掣于该第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部，以达成提升螺牙紧密配合度、提升操作滑顺度及降低操作噪音的目的。

为了达成上述目的，本发明较佳实施例的行星式螺杆构造包含：

一螺杆，其包含一外螺纹部，且该外螺纹部包含一第一螺纹侧凹部及一第二螺纹侧凹部；

一承座，其包含一内螺纹部，且该内螺纹部包含一第三螺纹侧凹部及一第四螺纹侧凹部；及

至少一行星式滚柱，其包含一螺纹部，且该螺纹部包含一第一螺纹侧凸部及一第二螺纹侧凸部；

其中利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部卡掣于该第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部，且利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部同步卡掣于该第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部。

本发明较佳实施例的行星式螺杆构造包含：

一螺杆，其包含一外螺纹部，且该外螺纹部包含一第一螺纹侧凹部及一第二螺纹侧凹部；

一承座，其包含一内螺纹部；及

至少一行星式滚柱，其包含一螺纹部，且该螺纹部包含一第一螺纹侧凸部及一第二螺纹侧凸部；

其中利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部卡掣于该第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部，且利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部同步卡掣于该内螺纹部。

本发明较佳实施例的行星式螺杆构造包含：

一螺杆，其包含一外螺纹部；

一承座，其包含一内螺纹部，且该内螺纹部包含一第三螺纹侧凹部及一第四螺纹侧凹部；及

至少一行星式滚柱，其包含一螺纹部，且该螺纹部包含一第一螺纹侧凸部及一第二螺纹侧凸部；

其中利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部卡掣于该外螺纹部，且利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部同步卡掣于该第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部。

本发明较佳实施例的该外螺纹部的第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部包含一第一凹曲面夹角，而该螺纹部的第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部包含一凸曲面夹角，且该凸曲面夹角小于该第一凹曲面夹角。

本发明较佳实施例的该内螺纹部的第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部包含一第二凹曲面夹角，而该螺纹部的第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部包含一凸曲面夹角，且该凸曲面夹角小于该第二凹曲面夹角。

本发明较佳实施例的该外螺纹部包含一第一螺纹基准线及一第二螺纹基准线，而该第一螺纹基准线及第二螺纹基准线之间形成一第一夹角。

本发明较佳实施例的该内螺纹部包含一第三螺纹基准线及一第四螺纹基准线，而该第三螺纹基准线及第四螺纹基准线之间形成一第二夹角。

本发明较佳实施例的该螺纹部具有一第三夹角，且该第三夹角的角度为90±5°。

本发明较佳实施例的该外螺纹部包含一第一螺纹基准线及一第二螺纹基准线，且在该第一螺纹基准线及第二螺纹基准线之间形成一第一夹角，而该内螺纹部包含一第三螺纹基准线及一第四螺纹基准线，且在该第三螺纹基准线及第四螺纹基准线之间形成一第二夹角，而该螺纹部具有一第三夹角，且该第一夹角及第二夹角相等于该第三夹角。

本发明较佳实施例的该外螺纹部包含一第一螺纹基准线及一第二螺纹基准线，且在该第一螺纹基准线及第二螺纹基准线之间形成一第一夹角，而该内螺纹部包含一第三螺纹基准线及一第四螺纹基准线，且在该第三螺纹基准线及第四螺纹基准线之间形成一第二夹角，而该螺纹部具有一第三夹角，且该第一夹角或第二夹角相等于该第三夹角。

本发明较佳实施例的该第一螺纹侧凹部设置于一第一螺纹侧曲面，而该第二螺纹侧凹部设置于一第二螺纹侧曲面。

本发明较佳实施例的该第三螺纹侧凹部设置于一第三螺纹侧曲面，而该第四螺纹侧凹部设置于一第四螺纹侧曲面。

本发明的有益效果在于：

本发明提供一种行星式螺杆构造及其装置，其在一螺杆设置一外螺纹部及在一承座设置一内螺纹部，而该外螺纹部包含一第一螺纹侧凹部及一第二螺纹侧凹部，且该内螺纹部包含一第三螺纹侧凹部及一第四螺纹侧凹部，且在至少一行星式滚柱设置一第一螺纹侧凸部及一第二螺纹侧凸部，并利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部卡掣于该第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部，同时利用该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部卡掣于该第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部，以达成提升螺牙紧密配合度、提升操作滑顺度及降低操作噪音的目的。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的行星式螺杆构造的立体示意图。

图2为本发明较佳实施例的行星式螺杆构造的承座的剖视示意图。

图3为本发明较佳实施例的行星式螺杆构造的行星式滚柱的剖视示意图。

图4为本发明较佳实施例的行星式螺杆构造的行星式滚柱的局部侧视示意图。

图5为本发明第一较佳实施例的行星式螺杆构造的螺杆的外螺纹的示意图。

图6为本发明第一较佳实施例的行星式螺杆构造的螺杆的外螺纹紧密螺合于行星式滚柱的示意图。

图7为本发明第二较佳实施例的行星式螺杆构造的承座的内螺纹的示意图。

图8为本发明第二较佳实施例的行星式螺杆构造的承座的内螺纹紧密螺合于行星式滚柱的示意图。

附图标记

1：行星式螺杆构造；10：螺杆；11：外螺纹部；11a：第一螺纹侧曲面；11b：第二螺纹侧曲面；20：承座；21：内螺纹部；21a：第三螺纹侧曲面；21b：第四螺纹侧曲面；30：行星式滚柱；31：螺纹部；31a：第一侧曲面；31b：第二侧曲面；a：润滑油循环通道。

具体实施方式

为了充分了解本发明，在下文将举例较佳实施例并配合附图作详细说明，且其并非用以限定本发明。

本发明较佳实施例的行星式螺杆构造、其装置及其操作方法适用于各种行星式滚柱(roller)螺杆构造、其装置及其操作方法或其它有关行星式滚柱螺杆机构，例如：哥德式行星式滚柱螺杆，但其并非用以限定本发明的应用范围。

图1揭示本发明较佳实施例的行星式螺杆构造的立体示意图。图2揭示本发明较佳实施例的行星式螺杆构造的承座的剖视示意图，其对应于图1。请参照第1及2图所示，本发明较佳实施例的行星式螺杆构造1包含一螺杆(screwrod)10、一承座(nutset)20及数个行星式滚柱(planetaryroller)30，且该螺杆10、承座20及数个行星式滚柱30适当组配形成一行星式滚柱螺杆装置。

图3揭示本发明较佳实施例的行星式螺杆构造的行星式滚柱的剖视示意图。请参照第2及3图所示，在组装时，该螺杆10穿设于该承座20，而该数个行星式滚柱30环绕设置于该螺杆10的纵向上，且该数个行星式滚柱30结合于该螺杆10及承座20之间。

图4揭示本发明较佳实施例的行星式螺杆构造的行星式滚柱的局部侧视示意图。请参照图2、图3及图4所示，举例而言，该行星式滚柱30包含一螺纹部31，而该螺纹部31包含一第一螺纹侧凸部(或凸部区)及一第二螺纹侧凸部(或凸部区)，而该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部具有一凸曲面夹角θ1(如图4所示)，且该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部具有至少一层或数层热处理层或其类似功能层，以强化整体构造。另外，相对于该凸曲面夹角θ1，该第一螺纹侧凸部具有一最高顶部区域，且该第二螺纹侧凸部也具有另一最高顶部区域，且该最高顶部区域对应位于该热处理层。

请再参照图2、图3及图4所示，举例而言，该螺纹部31具有一第一侧曲面31a及一第二侧曲面31b，且该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部分别设置于第一侧曲面31a及一第二侧曲面31b上。另外，该螺纹部31的第一侧曲面31a及第二侧曲面31b具有一基准线，且该第一侧曲面31a的基准线与第二侧曲面31b的基准线之间形成一夹角θ，且该夹角θ的角度为一适当角度。

图5揭示本发明第一较佳实施例的行星式螺杆构造的螺杆的外螺纹的示意图。请参照图2、图3及图5所示，举例而言，该螺杆10包含一外螺纹部11，而该外螺纹部11包含一第一螺纹侧凹部(或凹部区)及一第二螺纹侧凹部(或凹部区)，而该第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部具有一凹曲面夹角α1(如图5所示)，且该第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部具有至少一层或数层热处理层或其类似功能层。另外，相对于该凹曲面夹角α1，该第一螺纹侧凹部具有一最低凹部区域，以便对应于该行星式滚柱30的第一螺纹侧凸部，且该第二螺纹侧凹部也具有另一最低凹部区域，以便对应于该行星式滚柱30的第二螺纹侧凸部，且该最低凹部区域对应位于该热处理层，如图5的剖面线所示。

请再参照图2、图3及图5所示，举例而言，该外螺纹部11包含一第一螺纹基准线及一第二螺纹基准线，而该第一螺纹基准线及第二螺纹基准线之间形成一夹角α，且该夹角α的角度为一适当角度。另外，该外螺纹部11具有一第一螺纹侧曲面11a及一第二螺纹侧曲面11b，而该第一螺纹侧凹部设置于该第一螺纹侧曲面11a上，且该第二螺纹侧凹部设置于该第二螺纹侧曲面11b上。

图6揭示本发明第一较佳实施例的行星式螺杆构造的螺杆的外螺纹紧密螺合于行星式滚柱的示意图，其对应于图5的外螺纹。请参照图2、图3、图4、图5及图6所示，举例而言，在组装时，利用该行星式滚柱30的螺纹部31的第一螺纹侧凸部紧密卡掣于该螺杆10的外螺纹部11的第一螺纹侧凹部，如图6的左侧箭头所示。相对的，利用该行星式滚柱30的螺纹部31的第二螺纹侧凸部同步紧密卡掣于该螺杆10的外螺纹部11的第二螺纹侧凹部，如图6的右侧箭头所示。

举例而言，本发明第一较佳实施例可进一步选择将该行星式滚柱30的螺纹部31的第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部直接卡掣于该承座20的二内螺纹表面上，且该二内螺纹表面选择为一般内螺纹表面或内螺纹平表面，以完成组装该行星式滚柱螺杆装置。

请参照图4、图5及图6所示，本发明另一较佳实施例的行星式螺杆构造的该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部的凸曲面夹角θ1略小于该第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部的凹曲面夹角α1，如此在操作时，该行星式滚柱30的螺纹部31的第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部可沿着该螺杆10的外螺纹部11的第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部进行滑动调整，如图6的弯曲箭头方向所示。

图7揭示本发明第二较佳实施例的行星式螺杆构造的承座的内螺纹的示意图。请参照图2、图3及图7所示，举例而言，该承座20包含一内螺纹部21，而该内螺纹部21包含一第三螺纹侧凹部(或凹部区)及一第四螺纹侧凹部(或凹部区)，而该第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部具有一凹曲面夹角β1(如图7所示)，且该第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部具有至少一层或数层热处理层或其类似功能层。另外，相对于该凹曲面夹角β1，该第三螺纹侧凹部具有一最低凹部区域，且该第四螺纹侧凹部也具有另一最低凹部区域，且该最低凹部区域对应位于该热处理层。

请再参照图2、图3及图7所示，举例而言，该内螺纹部21包含一第三螺纹基准线及一第四螺纹基准线，而该第三螺纹基准线及第四螺纹基准线之间形成一夹角β，且该夹角β的角度为一适当角度。另外，该内螺纹部21具有一第三螺纹侧曲面21a及一第四螺纹侧曲面21b，而该第三螺纹侧凹部设置于该第三螺纹侧曲面21a上，以便对应于该行星式滚柱30的第一螺纹侧凸部，且该第四螺纹侧凹部设置于该第四螺纹侧曲面21b上，以便对应于该行星式滚柱30的第二螺纹侧凸部。

图8揭示本发明第二较佳实施例的行星式螺杆构造的承座的内螺纹紧密螺合于行星式滚柱的示意图，其对应于图7的内螺纹。请参照图2、图3、图4、图7及图8所示，举例而言，在组装时，利用该行星式滚柱30的螺纹部31的第一螺纹侧凸部紧密卡掣于该承座20的内螺纹部21的第三螺纹侧凹部，如图8的左侧箭头所示。相对的，利用该行星式滚柱30的螺纹部31的第二螺纹侧凸部同步紧密卡掣于该承座20的内螺纹部21的第四螺纹侧凹部，如图8的右侧箭头所示。

举例而言，本发明第二较佳实施例可进一步选择将该行星式滚柱30的螺纹部31的第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部直接卡掣于该螺杆10的二外螺纹表面上，且该二外螺纹表面选择为一般外螺纹表面或外螺纹平表面，以完成组装该行星式滚柱螺杆装置。

请参照图4、图7及图8所示，本发明另一较佳实施例的行星式螺杆构造的该第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部的凸曲面夹角θ1略小于该第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部的凹曲面夹角β1，如此在操作时，该行星式滚柱30的螺纹部31的第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部可沿着该承座20的内螺纹部21的第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部进行滑动调整，如图8的弯曲箭头方向所示。

请再参照图2、图3、图4、图6及图8所示，本发明第三较佳实施例选择将该行星式滚柱30的螺纹部31的第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部紧密卡掣于该螺杆10的外螺纹部11的第一螺纹侧凹部及第二螺纹侧凹部，如图6所示。另外，选择将该行星式滚柱30的螺纹部31的第一螺纹侧凸部及第二螺纹侧凸部同步紧密卡掣于该承座20的内螺纹部21的第三螺纹侧凹部及第四螺纹侧凹部，如图8所示。

本发明另一较佳实施例选择将该外螺纹部11的夹角α或内螺纹部21的夹角β的一等于该螺纹部31的夹角θ，或将该外螺纹部11的夹角α及内螺纹部21的夹角β等于该螺纹部31的夹角θ。

本发明另一较佳实施例选择将该外螺纹部11的夹角α或内螺纹部21的夹角β的一略小于该螺纹部31的夹角θ，或将该外螺纹部11的夹角α及内螺纹部21的夹角β略小于该螺纹部31的夹角θ。

请再参照图6及图8所示，在该外螺纹部11的第一螺纹侧曲面11a及第二螺纹侧曲面11b的连接端部与该螺纹部31的第一侧曲面31a及第二侧曲面31b共同形成一润滑油循环通道a，以提升操作滑顺度及降低操作噪音。同样的，在该内螺纹部21的第三螺纹侧曲面21a及第四螺纹侧曲面21b的连接端部与该螺纹部31的第一侧曲面31a及第二侧曲面31b共同形成一润滑油循环通道a。

前述较佳实施例仅举例说明本发明及其技术特征，该实施例的技术仍可适当进行各种实质等效修饰及/或替换方式予以实施；因此，本发明的权利要求须视后附权利要求书所界定的范围为准。