TW201814186A - 循環零組件推壓具及滾珠螺桿 - Google Patents

Abstract

本發明的課題為提供一種抑制循環零組件的破損或滾珠飛出的循環零組件推壓具。 　　其解決手段為滾珠（3）的循環零組件（20）具有兩端的腳部（21）與配置在該兩腳部（21）之間的中間部（22）並形成為大致C字型的樹脂製的管狀構件。並且，循環零組件（20）將兩腳部（21）從螺帽（2）的外面側分別插入螺帽（2）的外面開口與螺帽（2）的螺旋溝槽（2a）連通的一對貫穿孔（13），將中間部（22）安裝於螺帽（2）以定位在螺帽（2）的外面上。循環零組件（20）固定於螺帽（2）用的金屬製的循環零組件推壓具（30）具備：中間部推壓部（32），推壓循環零組件（20）的中間部（22）以覆蓋循環零組件（20）的中間部（22）的表面之中所有從螺帽（2）的外面露出的表面，及腳部推壓部（31），推壓循環零組件（20）的腳部（21）以覆蓋循環零組件（20）的腳部（21）的表面之中所有從螺帽（2）的外面露出的表面。

Description

循環零組件推壓具及滾珠螺桿

[0001] 本發明是關於循環零組件推壓具及滾珠螺桿。

[0002] 使用於射出成形機等的滾珠螺桿，因長年的使用在螺旋溝槽產生磨損或剝離而劣化，由於剝離粉等原因在返回管等的滾珠的循環零組件內容易產生滾珠堵塞。滾珠堵塞一旦產生時，會增大對循環零組件負荷的力，因此循環零組件為樹脂製的場合有破損產生之虞。循環零組件一旦破損時，會有滾珠從破損處飛出外部，對滾珠螺桿造成動作不良的場合。 　　[0003] 專利文獻1中，揭示有將樹脂製的循環零組件使用金屬製的循環零組件推壓具覆蓋從螺帽露出的部份並固定於螺帽的滾珠螺桿。專利文獻1揭示的滾珠螺桿是以循環零組件推壓具覆蓋循環零組件，因此對於以循環零組件推壓具覆蓋的部份，破損不易產生，且即使產生破損仍可藉循環零組件推壓具抑制滾珠的飛出。 　　[0004] 但是，專利文獻1揭示的滾珠螺桿是以滾珠的循環時防止循環零組件從螺帽的浮起為目的而以循環零組件推壓具覆蓋循環零組件，並非有以循環零組件推壓具覆蓋所有從循環零組件的螺帽之露出部份的必要。因此，未以循環零組件推壓具覆蓋的露出部份會有產生破損之虞，而破損的場合，即會有導致滾珠從破損處飛出，對滾珠螺桿造成動作不良之虞。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］ 　　[0005] 　　[專利文獻1]日本特開2005-155887號公報

［發明所欲解決之課題］ 　　[0006] 本發明是以提供抑制循環零組件的破損或滾珠飛出的循環零組件推壓具，及抑制循環零組件的破損或滾珠的飛出不易導致動作不良的滾珠螺桿為課題。 ［用於解決課題的手段］ 　　[0007] 本發明之一樣態的循環零組件的推壓具，係以具備：外圍面具有螺旋溝槽的螺桿軸；內周圍面具有與螺桿軸之螺旋溝槽相對的螺旋溝槽的螺帽；自由滾動地配置在兩螺旋溝槽所形成的滾珠滾動通路的複數滾珠；及具有使滾珠從滾珠滾動通路的終點返回起點之滾珠返回通路的循環零組件，循環零組件具有兩端的腳部與配置在該兩腳部之間的中間部並形成為大致C字型的樹脂製的管狀構件，並且，將兩腳部從螺帽的外面側分別插入在螺帽的外面開口與螺帽的螺旋溝槽連通的一對貫穿孔，使中間部定位於螺帽的外面上地使用於安裝在螺帽的滾珠螺桿，將循環零組件固定於螺帽用的金屬製的循環零組件推壓具，具備：中間部推壓部，推壓循環零組件的中間部以覆蓋循環零組件的中間部的表面之中所有從螺帽的外面露出的表面，及腳部推壓部，推壓循環零組件的腳部以覆蓋循環零組件的腳部的表面之中所有從螺帽的外面露出的表面為主旨。 　　本發明的其他樣態的滾珠螺桿是以具備上述一樣態的循環零組件推壓具為主旨。 ［發明效果］ 　　[0008] 本發明的循環零組件推壓具可抑制循環零組件的破損或滾珠的飛出。本發明的滾珠螺桿可抑制循環零組件的破損或滾珠的飛出不易造成動作不良。

[0010] 一邊參閱圖示詳細說明本發明之一實施形態。再者，下述的第一及第二實施形態是表示本發明的一例，本發明不限於下述的各實施形態。並且，可對下述的各實施形態施以種種的變更或改良，施以如以上的變更或改良的形態也為本發明所包含。 　　[0011] ［第一實施形態］ 　　如第1、2、3圖表示，第一實施形態的滾珠螺桿具有大致圓柱形的螺桿軸1；大致圓筒狀的螺帽2；及複數滾珠3、3、…，螺桿軸1貫穿螺帽2。 　　[0012] 並且，第1圖是以沿著軸向的平面裁斷第一實施形態之滾珠螺桿的剖視圖，關於螺帽2雖描繪以沿著滾珠螺桿的軸向的平面裁斷的剖面，但關於後述的循環零組件20及循環零組件推壓具30則是以沿著在滾珠返回通路12內移動的滾珠3之移動方向的面裁斷的剖面。又，第3圖是以和軸向正交的平面裁斷第1圖的滾珠螺桿的剖視圖，關於螺桿軸1及螺帽2雖描繪以和滾珠螺桿的軸向正交的平面裁斷的剖面，但關於後述的循環零組件20則是以沿著在滾珠返回通路12內移動的滾珠3之移動方向的面裁斷的剖面。對於後述的第8、11圖也是相同。 　　[0013] 在螺桿軸1的外圍面形成有呈螺旋狀連續的螺旋溝槽1a，並在螺帽2的內周圍面形成有呈螺旋狀連續的螺旋溝槽2a，使該等兩螺旋溝槽1a、2a相對，形成滾珠3滾動的螺旋狀的滾珠滾動通路11。並且，在滾珠滾動通路11內自由滾動的配置有複數滾珠3。再者，螺旋溝槽1a、2a的剖面形狀（以和螺旋溝槽1a、2a的連續方向正交的平面裁斷的場合的剖面形狀）也可以是形成組合曲率中心之不同的兩個圓弧的大致V字型的拱弧形，也可由單一的圓弧構成的曲線形。 　　[0014] 另外，第一實施形態的滾珠螺桿具備使滾珠3從滾珠滾動通路11的終點朝起點返回循環的滾珠返回通路12。亦即，第一實施形態的滾珠螺桿是如第1圖表示，具備有滾珠返回通路12的循環零組件20，將循環零組件20安裝於螺帽2，藉此連結滾珠滾動通路11與滾珠返回通路12，形成環狀的循環路徑。 　　[0015] 在滾珠滾動通路11內滾動的滾珠3通過該循環零組件20形成循環。亦即，滾珠3一邊在滾珠滾動通路11內移動並在螺桿軸1的周圍轉動至滾珠滾動通路11的終點，在此從滾珠滾動通路11掬取至循環零組件20內進入滾珠返回通路12之一方的端部。進入滾珠返回通路12的滾珠3通過循環零組件20的滾珠返回通路12內到達滾珠返回通路12之另一方的端部，並由此回到滾珠滾動通路11的起點。 　　[0016] 因此，第一實施形態的滾珠螺桿一旦使螺桿軸1與螺帽2相對旋轉運動時，在滾珠滾動通路11與滾珠返回通路12構成的循環路徑循環並透過在滾珠滾動通路11內滾動的滾珠3，使螺桿軸1與螺帽2在軸向形成相對直線移動。並且，滾珠3在環狀的循環路徑內無限地循環，因此螺桿軸1與螺帽2可持續地相對直線移動。 　　[0017] 在此，針對循環零組件20，一邊參閱第1、2、3、6圖一邊詳細說明。循環零組件20具有朝大致同一方向延伸之兩端的腳部21、21，及配置在該兩腳部21、21之間與兩腳部21、21大致呈直角的的中間部22並形成為大致C字型的樹脂製的管狀構件。循環零組件20也可以是一體的構件，也可以是組合複數零組件的構件。例如，如第6圖表示，也可以將沿著在中間部22內移動的滾珠3的移動方向分割成兩個的零組件以其分割面結合所構成的零組件。 　　[0018] 將螺帽2的外圍面的一部份呈平坦切削形成缺口，形成與軸向平行的平面部2b。又，在螺帽2形成有平面部2b開口在滾珠滾動通路11的起點及終點與螺帽2的螺旋溝槽2a連通的一對貫穿孔13、13。並且，也可以在一個螺帽2安裝複數循環零組件20，在此時，設置兩對以上的貫穿孔。 　　循環零組件20是從平面部2b側將兩腳部21、21分別插入兩貫穿孔13、13，使位在兩貫穿孔13、13之外的中間部22位在平面部2b上地安裝於螺帽2。並且，循環零組件20被從上方朝著金屬製的循環零組件推壓具30推壓藉此固定在平面部2b上。 　　[0019] 此時，兩貫穿孔13、13並非朝著與平面部2b正交的方向（第1圖為下方）延伸，而是以相對於平面部2b傾斜的方向並朝著螺桿軸1的外圍面的切線方向延伸。因此，兩腳部21、21與中間部22並非成完全的直角，而是成為若干大於直角的角度。因此，固定在平面部2b上的循環零組件20的兩腳部21、21的基端部（連接於中間部22的部份）的外面的一部份從貫穿孔13、13露出。 　　[0020] 接著，針對循環零組件推壓具30，一邊參閱第1~5圖一邊詳細說明。循環零組件推壓具30具備：腳部推壓部31、31，推壓循環零組件20的腳部21以覆蓋循環零組件20的腳部21的表面之中所有從螺帽2的外面（貫穿孔13、13）露出的表面；中間部推壓部32，推壓循環零組件20的中間部22以覆蓋循環零組件20的中間部22的表面之中所有從螺帽2的外面（平面部2b）露出的表面；及凸緣部33、33，分別設置朝中間部推壓部32的寬方向兩側突出。 　　[0021] 腳部推壓部31例如可形成從中間部推壓部32向螺帽2側突出的大致板狀（參閱第3、4、5圖）。中間部推壓部32例如可形成具有與循環零組件20的外徑大致相同尺寸之內徑的橫剖面大致U字型的半管狀。 　　將固定在平面部2b上的循環零組件20的中間部22嵌入中間部推壓部32內，並以腳部推壓部31、31之一方的板面（朝向螺帽2側的板面），將循環零組件推壓具30配置在螺帽2的平面部2b上，以推壓從貫穿孔13、13露出的腳部21、21的基端部。並在此狀態下，將凸緣部33、33例如栓鎖固定於螺帽2的平面部2b。 　　[0022] 藉此，可以腳部推壓部31、31全部覆蓋循環零組件20的腳部21、21的表面之中從螺帽2的外面（貫穿孔13、13）露出的表面，中間部推壓部32全部覆蓋循環零組件20的中間部22的表面之中從螺帽2的外面（平面部2b）露出的表面的狀態，將循環零組件推壓具30固定於螺帽2。如以上的循環零組件推壓具30例如可藉著壓機對金屬製的板材施以拉伸製作而成。 　　[0023] 如以上第一實施形態的滾珠螺桿是以循環零組件推壓具30推壓循環零組件20覆蓋循環零組件20的表面之中從螺帽2的外面露出的表面，因此即使滾珠堵塞產生對循環零組件20負荷的力增大，仍可抑制循環零組件20的破損或滾珠3的飛出不易導致動作不良。 　　因此，即使因長年的使用對螺旋溝槽1a、2a產生磨損或剝離而劣化，可延長循環零組件20破損導致滾珠螺桿動作不良為止的期間。只要可延長循環零組件20破損後到滾珠螺桿產生動作不良為止的期間，在其延長的期間內準備新的滾珠螺桿進行更換，即可以極少的時間來停止使用滾珠螺桿的裝置。 　　[0024] 並且，朝腳部21、21在循環零組件20內的滾珠3被推出滾珠滾動通路11時，有著與推出滾珠3的方向相反的力作用，因此容易產生破損。另一方面中間部22被以中間部推壓部32推壓而未推壓腳部21、21時，在中間部22與腳部21的邊界部份會產生剪切力對腳部21容易造成破損。如第一實施形態的滾珠螺桿，只要推壓中間部22與腳部21的雙方，即可抑制如上述腳部21的破損。 　　[0025] 另外，循環零組件20是將沿著在中間部22內移動的滾珠3的移動方向分割成兩個的零組件以其分割面結合所構成之構件的場合，滾珠3雖藉著滾珠堵塞將循環零組件20從內側推壓而推開分割面的連結線，但只要將循環零組件20朝向循環零組件推壓具30推壓，即可抑制分割面之連結線的擴開。 　　[0026] 並且，循環零組件20的表面的大致全面被螺帽2及循環零組件推壓具30所覆蓋，因此也可阻斷從循環零組件20釋出的聲音，降低滾珠螺桿的噪音。並且，即使潤滑劑等朝著滾珠螺桿外部的飛散或異物朝內部的侵入，也可藉著循環零組件推壓具30加以抑制。 　　如上述第一實施形態的滾珠螺桿，例如可適當使用於工作機械、射出成形機、半導體製造裝置。 　　[0027] （第一實施形態的滾珠螺桿的實施例及比較例） 　　準備容易造成滾珠堵塞對螺桿軸的螺旋溝槽產生剝離而劣化的滾珠螺桿，進行耐久性試驗。以不具腳部推壓部僅具有中間推壓部的循環零組件推壓具固定樹脂製的循環零組件之比較例的滾珠螺桿（參閱第11、12圖）在以大約8萬周期（79162周期）驅動滾珠螺桿的時間點會使循環零組件破損，從腳部的基端部造成滾珠的飛出。 　　[0028] 相對於此，以具有腳部推壓部及中間部推壓部的循環零組件推壓具固定樹脂製的循環零組件之實施例的滾珠螺桿（參閱第1~5圖）則在以大約59萬周期（588479周期）驅動滾珠螺桿的時間點會使循環零組件及腳部推壓部破損，從腳部的基端部造成滾珠的飛出。 　　從以上的結果，可得知只要以具有腳部推壓部的循環零組件推壓具固定循環零組件，即可以滾珠螺桿大約7.4倍的周期數進行。 　　[0029] ［第二實施形態］ 　　一邊參閱第7~10圖一邊詳細說明第二實施形態的滾珠螺桿。但是，第二實施形態之滾珠螺桿的構成及作用效果是與第一實施形態的滾珠螺桿大致相同，依此僅說明不同的部份，省略相同部份的說明。並且，在第7~10圖中，對與第1~5圖相同或相當的部份賦予和第1~5圖相同的符號。 　　[0030] 大致板狀的腳部推壓部31是如第7~10圖表示，也可在與循環零組件20的腳部21、21的表面之中推壓從螺帽2的外面（貫穿孔13、13）露出的表面的面相反側的面，具備強化腳部推壓部31的肋31a。肋31a是例如形成為板狀，連結腳部推壓部31與中間推壓部32。藉著肋31a強化腳部推壓部31，可進一步抑制腳部21、21的破損，因此進一步抑制循環零組件20的破損或滾珠3的飛出，更為不易對滾珠螺桿造成動作不良。

[0031]

1‧‧‧螺桿軸

1a‧‧‧螺旋溝槽

2‧‧‧螺帽

2a‧‧‧螺旋溝槽

2b‧‧‧平面部

3‧‧‧滾珠

11‧‧‧滾珠滾動通路

12‧‧‧滾珠返回通路

13‧‧‧貫穿孔

20‧‧‧循環零組件

21‧‧‧腳部

22‧‧‧中間部

30‧‧‧循環零組件推壓具

31‧‧‧腳部推壓部

31a‧‧‧肋

32‧‧‧中間部推壓部

[0009] 　　第1圖是以沿著軸向的平面裁斷本發明第一實施形態之滾珠螺桿的剖視圖。 　　第2圖為第1圖的滾珠螺桿的上視圖。 　　第3圖是以和軸向正交的平面裁斷第1圖的滾珠螺桿的剖視圖。 　　第4圖為第1圖的滾珠螺桿所具備之循環零組件推壓具的透視圖。 　　第5圖是從中間部的端部側觀看第1圖的滾珠螺桿所具備之循環零組件推壓具的圖。 　　第6圖為第1圖的滾珠螺桿所具備之循環零組件的透視圖。 　　第7圖為本發明第二實施形態之滾珠螺桿的上視圖。 　　第8圖是以和軸向正交的平面裁斷第7圖的滾珠螺桿的剖視圖。 　　第9圖為第7圖的滾珠螺桿所具備之循環零組件推壓具的透視圖。 　　第10圖是從中間部的端部側觀看第7圖的滾珠螺桿所具備之循環零組件推壓具的圖。 　　第11圖是以和軸向正交的平面裁斷比較例的滾珠螺桿的剖視圖。 　　第12圖為第11圖的滾珠螺桿所具備之循環零組件推壓具的透視圖。

Claims (4)

1. 一種循環零組件推壓具，具備：螺桿軸，外圍面具有螺旋溝槽；螺帽，內周圍面具有與上述螺桿軸之螺旋溝槽相對的螺旋溝槽；複數滾珠，自由滾動地配置在上述兩螺旋溝槽所形成的滾珠滾動通路；及循環零組件，具有使上述滾珠從上述滾珠滾動通路的終點返回起點的滾珠返回通路，上述循環零組件具有兩端的腳部與配置在該兩腳部之間的中間部並形成為大致C字型的樹脂製的管狀構件，並且，將上述兩腳部從上述螺帽的外面側分別插入在上述螺帽的外面開口與上述螺帽的螺旋溝槽連通的一對貫穿孔，使上述中間部定位於上述螺帽的外面上地使用於安裝在上述螺帽的滾珠螺桿，將上述循環零組件固定於上述螺帽用的金屬製的循環零組件推壓具，具備： 　　中間部推壓部，推壓上述循環零組件的中間部以覆蓋上述循環零組件的中間部的表面之中所有從上述螺帽的外面露出的表面，及腳部推壓部，推壓上述循環零組件的腳部以覆蓋上述循環零組件的腳部的表面之中所有從上述螺帽的外面露出的表面。
2. 如申請專利範圍第1項記載的循環零組件推壓具，其中，上述腳部推壓部是相對於上述中間部推壓部朝上述螺帽側突出。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的循環零組件推壓具，其中，上述腳部推壓部是形成大致板狀，在與推壓上述循環零組件的腳部的面相反側的面，具備強化上述腳部推壓部的肋。
4. 一種滾珠螺桿，具備申請專利範圍第1~3項中任一項記載的循環零組件推壓具。