外循环式滚珠螺杆

技术领域

本发明关于一种滚珠螺杆，特别是关于一种外循环式滚珠螺杆。

背景技术

为了因应现今车用电子、消费性电子的产品，滚珠螺杆朝向微型化的方向研发，然而，现有内循环回流片的设计中，螺帽与回流片之间普遍存在高度落差，如此一来滚珠直径在较小的情况下就会产生明显的顿感。

现有的切线式外循环滚珠螺杆，请参照图1，包括一螺帽70、结合于该螺帽70的回流上盖80，及多数个可于该螺帽70及该回流上盖80间循环流动的滚珠90，螺帽70具有两个贯孔71，定义该贯孔71的延伸方向为一移动方向Z，该回流上盖80具有一回转信道81，该回转信道81与该两个贯孔71连通，使该滚珠90能够达成回流的效果，该回转通道81与该贯孔71为切线式相衔接，该回转通道81具有衔接的一回转段811及一延伸段812，由于该回转通道81与该贯孔71为切线式衔接设计，回转段811的回转空间较大，因此，滚珠90由贯孔71进入该回转段811时，滚珠90将惯性的撞击回转段811的壁面811A相对上缘处，使滚珠90撞击回转段811的壁面811A后沿着该移动方向Z的反作用力的分力较大，使前方的滚珠90与后方的滚珠90推挤，导致挤珠及撞击力大的缺点。

发明内容

本发明提供一种外循环式滚珠螺杆，其主要目的在于提供一种使滚珠流动顺畅、避免挤珠问题的微型滚珠螺杆。

为达成前述目的，本发明外循环式滚珠螺杆，包括：

一螺杆轴；

一螺帽，套设于该螺杆轴，该螺帽与螺杆轴之间具有一滚珠通道，该螺帽具有至少一与该滚珠通道连通的通孔，该通孔具有一开口端缘；

多数个滚珠，可循环滚动地设置于该滚珠通道，定义该滚珠的直径为一珠径；

一回流组件，结合于该螺帽，该回流组件具有一回转槽，该回转槽与该通孔连通，该回转槽具有与该通孔衔接的一回转段，该回转段衔接该通孔的一端具有一衔接端缘，该衔接端缘抵于该开口端缘，该开口端缘与该衔接端缘衔接处为非切线式相衔接，该回转段围绕一参考点回转，该回转段对应一外壁面，该外壁面呈弧形并以该参考点为圆心，该回转段的外壁面与该参考点距离一回转半径，该回转半径的长度大于或等于1.2倍的该珠径，该回转半径的长度小于或等于1.5倍的该珠径。

由前述可知，本发明主要由限定该回转半径的长度大于或等于1.2倍的该珠径，该回转半径的长度小于或等于1.5倍的该珠径，且该开口端缘与该衔接端缘衔接处为非切线式相衔接，进而能够有效的降低滚珠流动不顺畅造成挤珠的问题。

附图说明

图1为现有技术的回转通道与该贯孔为切线式相衔接的滚珠螺杆。

图2为本发明的外循环式滚珠螺杆的爆炸图。

图3为本发明的外循环式滚珠螺杆的俯视示意图。

图4为本发明的通孔与回转槽呈非切线式相衔接的示意图。

图5A为现有技术的回转通道与该贯孔为切线式相衔接的情况下，该回转半径为0.7mm的条件下所呈现的撞击力数据图，其中，坐标中各折线代表各滚珠于不同时间点产生的撞击力，横轴代表时间，时间的单位为秒(S)，纵轴代表撞击力，撞击力的单位为牛顿(N)。

图5B为现有技术的回转通道与该贯孔为切线式相衔接的情况下，该回转半径为0.8mm的条件下所呈现的撞击力数据图。

图5C为现有技术的回转通道与该贯孔为切线式相衔接的情况下，该回转半径为0.9mm的条件下所呈现的撞击力数据图。

图5D为本发明的通孔与回转槽呈非切线式相衔接的情况下，该回转半径为0.8mm的条件下所呈现的撞击力数据图。

图5E为本发明的通孔与回转槽呈非切线式相衔接的情况下，该回转半径为0.85mm的条件下所呈现的撞击力数据图。

图5F为本发明的通孔与回转槽呈非切线式相衔接的情况下，该回转半径为0.9mm的条件下所呈现的撞击力数据图。

图5G为本发明的通孔与回转槽呈非切线式相衔接的情况下，该回转半径为1.0mm的条件下所呈现的撞击力数据图。

图中，螺帽-70；贯孔-71；回流上盖-80；回转通道-81；回转段-811；壁面-811A；延伸段-812；滚珠-90；移动方向-Z；螺杆轴-10；外螺纹槽-11；螺帽-20；穿孔-20A；内侧壁-21；内螺纹槽-211；外侧壁-22；第一螺孔-23；通孔-24；开口端缘-241；滚珠-30；回流组件-40；承靠面-40A；回转槽-41；回转段-411；衔接端缘-411A；外壁面-411B；延续段-412；导出段-413；延伸部-42；第二螺孔-43；锁设件-50；轴线-L；滚珠通道-T1；回流路径-T2；参考点-A；回转半径-R；珠径-BD；轴向-X；垂直方向-Y。

具体实施方式

本发明提供一种外循环式滚珠螺杆，于其中一个实施例中，请参照图2-4所示，包括：

一螺杆轴10，沿着一轴线L延伸，该螺杆轴10的外周面具有一外螺纹槽11，该轴线L定义出一轴向X；

一螺帽20，套设于该螺杆轴10，该螺帽20具有供该螺杆轴10穿设的一穿孔20A，该螺帽20具有相对的一内侧壁21及一外侧壁22，该外侧壁22为平面，该内侧壁21面对该穿孔20A，该内侧壁21具有一内螺纹槽211，该内螺纹槽211对应该外螺纹槽11，该内螺纹槽211与该外螺纹槽11之间形成一滚珠通道T1，该螺帽20具有两个第一螺孔23及两个通孔24，该两个螺孔23及该两个通孔24贯穿该外侧壁22，该滚珠通道T1与该两个通孔24连通，该两个通孔24贯通该外侧壁22处为一开口端缘241，该通孔24的延伸方向为一垂直方向Y；

多数个滚珠30，可循环滚动地设置于该滚珠通道T1，定义该滚珠30的直径为一珠径BD，于具体实施例中，该珠径BD介于1.0mm～0.4mm；

一回流组件40，结合于该螺帽20的该外侧壁22，该回流组件40具有面对该外侧壁22的一承靠面40A，该承靠面40A为平面，该承靠面40A具有一回转槽41，该回转槽41与该两个通孔24共同构成一回流路径T2，该回流路径T2与该滚珠通道T1连通，该回转槽41包括依序衔接的一回转段411、一延续段412及一导出段413，该回转段411与其中一个该通孔24连通，该导出段413与另一个该通孔24连通，该回转段411连接该通孔24的一端具有一衔接端缘411A，该衔接端缘411A抵于该开口端缘241，该回转段411的另一端衔接该延续段412，该回转段411的延伸方向包含该轴向X与该垂直方向Y的分量，使该回转段411对应的一外壁面411B呈弧形，该回转段411围绕一参考点A回转，该外壁面411B以该参考点A为圆心，该外壁面411B与该参考点A距离一回转半径R，该回转半径R的长度大于或等于1.2倍的该珠径BD，该回转半径R的长度小于或等于1.5倍的该珠径BD；

该开口端缘241与该衔接端缘411A衔接处为非切线式相衔接，使该回流路径T2呈非切线式的路径。

因此，由于回转槽41的回转段411的衔接端缘411A与通孔24的开口端缘241呈非切线式相衔接，因此，与现有技术切线式衔接设计相比，在相同回转半径R的情况下时，本发明回转段411的回转空间较小，滚珠30撞击回转段411的外壁面411B的位置较靠近衔接端缘411A处，使滚珠30撞击外壁面411B的反作用力中沿着轴向X的分力较大，因此前方的滚珠30沿着回转段411进入延续段412的过程较不易被后方的滚珠30推挤，故撞击力较小，进而能提升回流顺畅度。

该回流组件40另具有两个第二螺孔43，该两个第二螺孔43的位置分别与该两个第一螺孔23的位置对应，另具有两个锁设件50分别穿设该第一螺孔23及该第二螺孔43以将该回流组件40锁设于该螺帽20。

较佳的，该回流组件40另具有两个延伸部42，该两个延伸部42自该承靠面40A延伸，其中一个该延伸部42紧邻于该回转段411，另一个该延伸部42紧邻于该导出段413，该两个延伸部42分别伸入该两个通孔24。

以上所述即为本发明各实施例主要构件的组态说明，至于本发明的功效说明如下：

经计算机仿真滚珠90通过现有技术的回流上盖80时对回转通道81造成的冲击力，请参照图5A至5C，为现有技术的回转通道81与该贯孔71为切线式相衔接、珠径为0.6mm的情况下，滚珠90通过回转通道81时造成的冲击力，坐标中各折线代表各滚珠90于回转通道81内的不同时间点产生的撞击力，图式中横轴代表时间，时间的单位为秒(S)，纵轴代表撞击力，撞击力的单位为牛顿(N)，当该回转半径为0.7mm时，请参照图5A，滚珠90的平均撞击力为13N，滚珠90的最大撞击力为35.37N，回转半径为0.8mm时，请参照图5B，滚珠90的平均撞击力为1.5N，滚珠90的最大撞击力为3.09N，回转半径为0.9mm时，请参照图5C，滚珠90的平均撞击力为3.7N，滚珠90的最大撞击力为6.47N。

经计算机仿真滚珠30通过本发明的回流组件40时对回转槽41造成的冲击力，请参照图5D至5F，为本发明通孔24与回转槽41呈非切线式相衔接，且珠径BD为0.6mm的情况下，滚珠30通过回转槽41时造成的冲击力，坐标中各折线代表各滚珠30于回转槽41内的不同时间点产生的撞击力，图式中横轴代表时间，纵轴代表撞击力，该回转半径R为0.8mm时，请参照图5D，滚珠30的平均撞击力为0.29N，滚珠30的最大撞击力为0.75N，回转半径R为0.85mm时，请参照图5E，滚珠30的平均撞击力为0.26N，滚珠30的最大撞击力为0.89N，回转半径R为0.9mm时，请参照图5F，滚珠30的平均撞击力为0.38N，滚珠30的最大撞击力为0.66N。

另请参照图5G所示，为该通孔24与回转槽41呈非切线式相衔接且珠径BD为0.6mm的情况下，然而，当回转半径R为1.0mm时，已无法满足回转半径R的长度小于或等于1.5倍珠径BD的条件，故测试结果滚珠30会卡死而无法顺利回流。

综上可知，回转半径R虽同为0.8mm时，通孔24与回转槽41呈非切线式相衔接时滚珠30的平均撞击力仅为0.29N，而回转通道81与该贯孔71为切线式相衔接时滚珠90的平均撞击力则提升至1.5N，除此之外，回转半径R虽同为0.9mm，通孔24与回转槽41呈非切线式相衔接时，滚珠30的平均撞击力仅为0.38N，而回转通道81与该贯孔71为切线式相衔接时滚珠90的平均撞击力则提升至3.7N。

由前述可知，本发明主要由限定该回转半径R的长度大于或等于1.2倍的该珠径BD，该回转半径R的长度小于或等于1.5倍的该珠径BD，且该开口端缘241与该衔接端缘411A衔接处为非切线式相衔接，进而能够有效的降低滚珠30流动不顺畅造成挤珠的问题。