[發(fā)明專利]可擴充負荷區(qū)偏位預(yù)壓式滾珠螺桿

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410242882.2
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN105221689B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭長信
• 申請（專利權(quán)）人: 上銀科技股份有限公司
• 主分類號: F16H25/22
• 分類號: F16H25/22
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種可擴充負荷區(qū)偏位預(yù)壓式滾珠螺桿，其是與線性傳動裝置有關(guān)。

背景技術(shù)

滾珠螺桿，為一種穩(wěn)定、安靜及具有高精密傳動精度的線性傳動裝置，而為確實達到所需高定位精度，一般會透過施加預(yù)壓的方式來達成；

而如圖1、圖2所示為一種現(xiàn)有的偏位預(yù)壓式滾珠螺桿10，該滾珠螺桿10主要包含一螺桿11，其外側(cè)穿套一螺帽12，螺桿11具有一螺旋狀的螺桿溝槽111，螺帽12具有一螺旋狀的螺帽溝槽121，且在該螺桿溝槽111與該螺帽溝槽121的間設(shè)置多個滾珠13，如圖3所示為螺帽溝槽121的軸方向坐標相對于螺旋角坐標的關(guān)系圖，此型式滾珠螺桿的偏位預(yù)壓方式是于該螺帽溝槽121上設(shè)置一偏位點P，圖3的橫軸表示螺帽溝槽121的螺旋角坐標，縱軸表示螺帽溝槽121的軸方向坐標，而在偏位點P的左側(cè)，螺帽溝槽121的螺旋角坐標和軸方向坐標呈一等比例關(guān)系，螺旋角坐標每增加360度(即螺帽12旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))所對應(yīng)的軸方向坐標增加量即定義為導(dǎo)程值Ｌ，而偏位點P的右側(cè)，螺帽溝槽121的螺旋角坐標和軸方向坐標也同樣呈一相同的等比例關(guān)系，即導(dǎo)程值Ｌ；但是在偏位點P處，螺帽溝槽121產(chǎn)生一個導(dǎo)程偏位值δ，藉此使其間產(chǎn)生導(dǎo)程偏位，而偏位點P兩側(cè)的滾珠13則能據(jù)此產(chǎn)生相反方向的預(yù)壓。圖1下方所示為其上方結(jié)構(gòu)的預(yù)壓力變化圖，圖的橫軸表示軸方向坐標，而縱軸表示在該軸方向坐標處的滾珠13所呈受的預(yù)壓力，正負符號表示預(yù)壓力的方向，從圖形可清楚發(fā)現(xiàn)，如圖1例的該滾珠螺桿10的滾珠13所承受預(yù)壓力的方向在該偏位點P的處產(chǎn)生急劇變化，在該偏位點P的左側(cè)，該滾珠螺桿10的預(yù)壓力為正值，而在該偏位點P的右側(cè)，該滾珠螺桿10的預(yù)壓力突然變成負值，其預(yù)壓力的斜率為無窮大，亦可定義為該處曲線的一次微分為無窮大，因為負荷劇烈變化，而會產(chǎn)生整體滾珠螺桿10運轉(zhuǎn)不順暢的狀況；而圖2例的另一設(shè)計的滾珠螺桿10，其滾珠13的預(yù)壓力則如圖2下方所示，雖然預(yù)壓力有比較平緩的改變，但是在偏位點P附近同樣具有斜率無窮大的預(yù)壓力變化產(chǎn)生，而同樣具有相同的缺失；

另外如圖4、圖5所示的滾珠螺桿20則同樣包含一螺桿21，其外側(cè)穿套一螺帽22，且在該螺桿21與該螺帽22的間的循環(huán)回路中設(shè)置多個滾珠23，其主要是于循環(huán)回路中設(shè)置一無負荷區(qū)段Ｂ，而無負荷區(qū)段的兩側(cè)的負荷區(qū)段Ａ及負荷區(qū)段Ｃ則分別承受相反方向的負荷，透過該無負荷區(qū)段Ｂ的設(shè)置釋放負荷區(qū)段Ａ及負荷區(qū)段Ｃ中滾珠所受負荷，據(jù)以避免滾珠螺桿的預(yù)壓力會從正值以斜率無窮大的變化速率變成負值的問題，進而改善運轉(zhuǎn)的順暢度；然而，如圖5下方所示為其上方結(jié)構(gòu)的預(yù)壓力變化圖，圖的橫軸表示軸方向坐標，而縱軸表示在該軸方向坐標處的滾珠23所呈受的預(yù)壓力，正負符號表示預(yù)壓力的方向，從圖形可清楚發(fā)現(xiàn)在該循環(huán)回路的無負荷區(qū)段Ｂ兩側(cè)的滾珠由承受負荷進入該無負荷區(qū)段Ｂ的過程中仍會產(chǎn)生一斜率無窮大的預(yù)壓力變化，即滾珠的預(yù)壓力在進入該無負荷區(qū)段Ｂ時會極速下降至0，由此可見，該滾珠螺桿20于循環(huán)過程中仍會產(chǎn)生預(yù)壓力的急速變化，而造成整體滾珠螺桿20于運行過程中產(chǎn)生噪音、震動的現(xiàn)象發(fā)生；并且，中間的無負荷區(qū)域Ｂ的滾珠23系無承受來自螺桿21與螺帽22的負荷，故該區(qū)域?qū)L珠螺桿10的負荷能力沒有幫助。

有鑒于此，本發(fā)明人潛心研究并更深入構(gòu)思，歷經(jīng)多次研發(fā)試作后，終于發(fā)明出一種可擴充負荷區(qū)偏位預(yù)壓式滾珠螺桿。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可擴充負荷區(qū)偏位預(yù)壓式滾珠螺桿，其主要是改善一般滾珠螺桿配置導(dǎo)程偏位而會相應(yīng)產(chǎn)生運轉(zhuǎn)不順暢的缺失；并且經(jīng)由可擴充負荷區(qū)的設(shè)計，使?jié)L珠螺桿可承受負荷的能力可以高于現(xiàn)有螺桿，使本發(fā)明的滾珠螺桿可承受更大的負荷。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可擴充負荷區(qū)偏位預(yù)壓式滾珠螺桿，包含：

一螺桿，沿一軸向延伸長度，該螺桿外表面具有一外螺紋槽，且該螺桿的外螺紋槽具有一固定的螺桿導(dǎo)程值；

一螺帽，沿該軸向延伸長度，且該螺帽的內(nèi)表面具有一內(nèi)螺紋槽，該螺帽穿套于該螺桿外，并使該內(nèi)螺紋槽與該外螺紋槽之間相對成為一個負荷路徑；該內(nèi)螺紋槽至少包含連續(xù)銜接的一第一螺紋槽段、一第二螺紋槽段及一第三螺紋槽段，該第二螺紋槽段于該軸向上具有一第二螺紋槽段長度；且該第一螺紋槽段的螺旋角每增加360度(旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))于該軸向位移的值等于一第一導(dǎo)程值，該第二螺紋槽段的螺旋角每增加360度于該軸向位移的值等于一第二導(dǎo)程值，而該第三螺紋槽段的螺旋角每增加360度于該軸向位移的值等于一第三導(dǎo)程值；該第一導(dǎo)程值、該第三導(dǎo)程值與該螺桿導(dǎo)程值相同，且該第一導(dǎo)程值不等于該第二導(dǎo)程值；以及