[实用新型]一种轴承式螺杆

说明书

本实用新型是关于一种滚珠螺杆的滚珠螺帽，特别是一种在滚珠螺帽上设有轴承环，以便滚珠螺帽和轴承环间，可相互低磨擦阻力地旋转的滚珠螺帽。

滚珠螺杆由于磨擦阻力小，可以将动力反向传输，即可以将旋转的动力由滚珠螺帽输入，而转变为螺杆轴或滚珠螺帽轴向移动的推力。由于滚珠螺帽相对于机构本体为旋转运动，为减少滚珠螺帽旋转时的磨擦阻力，传统的方法是在滚珠螺帽和机构本体间设置一组斜角滚珠轴承，以减少滚珠螺帽和机构本体间的磨擦阻力，且由于斜角滚珠轴承具有轴向负荷的承受能力，可使机构维持原有的定位能力。然而机构较为复杂，且机构所占的空间大。

图6是一种习知的改善设计，螺杆轴1的外侧具一滚珠螺帽2，在螺杆轴1及滚珠螺帽2间设有使螺杆轴1及滚珠螺帽2相互滚动的滚珠3；在滚珠螺帽2的外侧设有一轴承环5，在滚珠螺帽2的外径上及轴承环5的内径上各设置两轴承沟21、51，在滚珠螺帽2的轴承沟21及轴承环5的轴承沟51间设有轴承珠4，以使两元件可相互以低磨擦阻力方式滚动；在轴承环5的左侧设有一法兰52，法兰上设有数个固定螺丝孔53，法兰52及固定螺丝孔53为用以方便和机构本体结合之用；部分设计为减少外部的尘埃进入轴承沟21、51间，在轴承环旁设有防尘环8。由于轴承珠4需要承受相当的轴向力，在滚珠螺帽2的轴承沟21的靠外侧部分的外径远大于轴承沟21的最小外径，此造成组装轴承珠4时需将轴承环偏离螺杆轴1的轴心，再将轴承珠4由轴承沟21、51的最大间隙处填入两轴承沟21、51间，且能填入的轴承珠总量约只有填满时的2/3；由于轴承珠的数量少，导致可承受的负荷降低或必需加大轴承珠的外径以因应。另外，此型式的设计尚有两大缺点，其一是由于轴承沟21、51尺寸制造上并无法达到零误差的地步，为调整轴承珠4所受的预压力(preload)，需备有一些尺寸上有微小差异的轴承珠，以轴承珠的尺寸大小来调整预压力的值；且为改变预压力而更换轴承珠也很浪费组装时间；其二是当轴承珠具预压力时，轴承珠的组装并不容易。

图7是另一种习知的改良设计，轴承环改由主轴承环6、副轴承环7及预压环9三件零件所合成，由于预压环9可自组合中分离，故预压力的调整可用将预压环磨薄的方式来调整，不需要更换轴承珠的尺寸，然而图6所具有的其他缺点则并没有改善。有些设计尝试将预压环9设计成两块半圆环状的预压片的组合，组装时先将两预压片取下，将左右两轴承环各向中间偏移，以使轴承珠4可填满轴承沟中，再将两片预压片插入两轴承环中；由于欲使两轴承环向中间偏离时有足够的空间可装入轴承珠，预压环在轴向的厚度需设计得相当厚。由于在两轴承环间有预压力的状况下，将厚厚的预压片插入一紧配合的空间中并不容易；且在轴承式螺杆经过使用后，由于轴承沟发生磨耗而使预压降低，或机器操作的振动，或机构所受负荷超过预压力时，半圆形预压片都有脱落之虞，而使轴承式螺杆发生故障。

本实用新型的目的即在于改善习知技术中机构复杂、体积大，或轴承珠数过少、组装不易、需改变轴承珠尺寸、预压片容易脱落等缺点，提供一种轴承式螺杆，以增进产品的性能及稳定性，并减少制造的困难度。

为改良习知技术的缺点，本实用新型的轴承式螺杆包含一螺杆轴，一滚珠螺帽，一主轴承环，一副轴承环，数预压螺丝，及多数的滚珠及轴承珠，其中螺杆轴的外径上具有螺旋沟槽，而螺旋沟槽的剖面慨呈半圆形；滚珠螺帽呈中空状，内径上具和螺杆轴的螺旋沟槽相配合的螺旋沟槽，在滚珠螺帽的外径上具有环状而圆孤剖面的轴承沟；其中的螺旋沟槽的剖面概呈半圆形；球状的滚珠保持于螺杆轴及滚珠螺帽的螺旋沟槽间，而使滚珠螺帽和螺杆轴可相互以螺旋方式运动；主轴承环及副轴承环设于滚珠螺帽的外侧，其上各设有法兰，且其内径上各具一环状的沟槽，沟槽的剖面概呈圆孤状；预压环呈薄片环状，两侧面相互平行，分别邻接前述的主轴承环的法兰及副轴承环的法兰；球状的轴承珠保持于主轴承环及滚珠螺帽的轴承沟间，及副轴承环及滚珠螺帽的轴承沟间，使主轴承环及副轴承环间可低磨擦阻力地相互旋转。在预压环上设有使预压螺丝穿设的孔，而在主轴承环及副轴承环的法兰上分别设有使预压螺丝穿设的孔及锁紧的螺孔，以数支预压螺丝穿过前述的孔，锁紧在前述的螺孔上；在预压螺丝尚未锁紧前，预压环旁仍具间隙，而以螺丝锁紧以消除间隙，并提供两轴承环间一预压力。

在组装轴承珠时，可将主轴承环及副轴承环向两侧移开，将轴承珠填入轴承沟中后，再将两轴承环移回即可；由于此时轴承环和轴承珠间皆为松配合，故填入轴承珠及移动轴承环都相当容易。