專利名稱：具有冷卻信道的滾珠螺桿的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種滾珠螺桿，特別是指一種在螺帽內(nèi)設置有冷卻介質(zhì)循環(huán)信道的滾珠螺桿。
常用滾珠螺桿的冷卻方式，主要是于該滾珠螺桿的螺桿部分沿軸方向的中央部位挖設有一軸向內(nèi)孔，且其內(nèi)部通常埋設有一管體，管體一端與設于螺桿一端的進口管連接，而其另一端則與設于螺桿對側(cè)端的出口管連接，使油、水或冷媒等冷卻液單向流通于螺桿部份內(nèi)部，而得以攜出滾珠螺桿旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的高熱。上述設計的主要缺點為1)由于一般滾珠螺桿的螺桿長度皆遠大于螺帽的長度，且鋼珠循環(huán)系統(tǒng)設置于螺帽內(nèi)部，滾珠螺桿運轉(zhuǎn)后，螺帽內(nèi)部每單位面積與循環(huán)鋼珠接觸的時間比螺桿每單位面積與循環(huán)鋼珠接觸的時間高出許多，因此運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量大部分集中于螺帽上，使螺帽溫度相對高于螺桿溫度，而上述的習用的中空滾珠螺桿僅能直接冷卻溫度相對較低的螺桿部分，對于溫度較高的螺帽部分反而無法有效的冷卻，整個的冷卻效果交不顯著；2)該中空滾珠螺桿一般被運用于高進給率的工具機中，由于軸向內(nèi)孔加工困難，很難要求該軸向內(nèi)孔的同心度，所以導致在高速運轉(zhuǎn)時有一周期性的偏心力產(chǎn)生，造成機臺的振動現(xiàn)象，這對于工具機的加工精度有相當不利的影響；3)由于中空螺桿的長度及外徑等因素，在加工軸向內(nèi)孔時有其限制，加工成本較高，且其冷卻液進口管及出口管分設于螺桿部分的兩側(cè)，需占用較大的設置空間，所以難以裝設于狹窄的空間，形成應用上的不便與限制；以及4)受限于中空螺桿的外徑限制，其冷卻液于中空螺桿內(nèi)難以形成一回流設計，僅能單向通過中空螺桿，使冷卻液與螺桿的熱交換時間相當短促，熱交換率難以有效提升。
本發(fā)明的目的是提供一種具有冷卻信道的滾珠螺桿，其可直接冷卻產(chǎn)生較高運轉(zhuǎn)溫度的螺帽部份，具有較佳的整體冷卻效果，進而使該滾珠螺桿較習用中空螺桿更適合于高進給率、高荷重及高加工精度的高荷重及高速工具機。
本發(fā)明的次一目的在于提供一種具有冷卻信道的滾珠螺桿，其螺帽于高速運轉(zhuǎn)時并無偏心振動現(xiàn)象，提升工具機的加工精度。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有冷卻信道滾珠螺桿，可于螺帽內(nèi)部形成冷卻介質(zhì)的回流式循環(huán)信道，可有效長冷卻介質(zhì)與螺帽的熱交換時間，以有效提升冷卻介質(zhì)的熱交換效率，且加工的難度相對于中空滾珠螺桿低。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種具有冷卻信道滾珠螺桿，其冷卻介質(zhì)的出、入口可選擇直接安裝于螺帽或螺帽兩側(cè)的端蓋上，其所需的設置空間遠小于習用中空螺桿所需的設置空間，而可因應狹窄的空間布設，此對于使用滾珠螺桿作為傳動構(gòu)件的各種機械(例如工具機等)的機構(gòu)設計膠空間布設，具有相當?shù)谋憷院瓦m用性。
為達到上述發(fā)明目的的具有冷卻信道的滾珠螺桿，主要是于螺帽兩側(cè)分別固設有內(nèi)設槽溝的端蓋，利用兩側(cè)端蓋的槽溝將螺帽內(nèi)部所有設置的數(shù)個冷卻通孔，連接成為一冷卻介質(zhì)的回流式循環(huán)信道，將冷卻介質(zhì)由一入口供應至該循環(huán)信道內(nèi)，以冷卻螺帽，吸收熱能后冷卻介質(zhì)由一出口排至外界。該螺帽與其兩側(cè)蓋間可分別設置有一防漏墊片，防止冷卻介質(zhì)的不當泄漏；同時該冷卻介質(zhì)的出、入口可分別連接至一冷卻介質(zhì)供應裝置，形成一完整的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，該冷卻介質(zhì)供應裝置包括有例如壓縮機、冷凝器、膨脹閥等已知構(gòu)件，用于將螺帽內(nèi)部吸收熱能的冷卻介質(zhì)降溫至一較低的工作溫度。
請參閱以下有關本發(fā)明一較佳實施例的詳細說明及其附圖
，將可進一步了解本發(fā)明技術內(nèi)容及其目的功效；有關該實施例的附圖為圖一為本發(fā)明具有冷卻信道的滾珠螺桿軸向剖面圖；圖二為該滾珠螺桿中螺帽部份第一實施例的側(cè)面圖；圖三為圖二所示螺帽部份的正視圖；圖四為該滾珠螺桿中螺帽部份第二實施例的側(cè)面圖五為圖四所示螺帽部份的正視圖；圖六為該滾珠螺桿中螺帽部份的兩側(cè)端蓋的側(cè)面圖；以及圖七為圖六所示兩側(cè)端蓋的正視圖。
實施例請參閱圖一，本發(fā)明所提供的滾珠螺桿10，包括有已知形式的一螺桿11、多數(shù)個鋼珠12、一鋼珠循環(huán)系統(tǒng)13及本發(fā)明主要技術特征部份的具數(shù)個冷卻通孔21的螺帽20；該鋼珠12被置于該螺桿11與螺帽20之間，并利用該鋼珠循環(huán)系統(tǒng)13使其循環(huán)運動；當螺桿11旋轉(zhuǎn)時可經(jīng)由該等鋼珠12帶動該螺帽20作一線性運動，使該滾珠螺桿10可被作為例如工具機等機械的進給裝置。
本發(fā)明主要是于該螺帽20內(nèi)部沿軸向開設有數(shù)個貫穿該螺帽20的冷卻通孔21，以供具有一設定工作溫度值的冷卻介質(zhì)進入該螺帽20內(nèi)部，并與螺帽20進行熱交換，以帶走該螺帽20與鋼珠12間因循環(huán)磨擦所產(chǎn)生的熱量；該冷卻介質(zhì)系指包含液體、氣體等具有冷卻效果的各種物質(zhì)。
該螺帽20兩側(cè)分別固定設置有內(nèi)具至少一個槽溝24的端蓋23(如圖六及圖七所示)，利用兩側(cè)端蓋23的槽溝24將該螺帽20內(nèi)部所設置的數(shù)個冷卻通孔21，連接成為一冷卻介質(zhì)的回流式循環(huán)信道，該冷卻介質(zhì)由一入口25供應至該回流式循環(huán)信道內(nèi)，用以冷卻螺帽，吸收熱能后的冷卻介質(zhì)由一出口26排出螺帽20的外部。
該螺帽20與其兩側(cè)端蓋23間可分別設置有一防漏墊片，防止冷卻介質(zhì)的不當泄漏，該等防漏片22必須因應該兩側(cè)端蓋23上所設槽溝24的位置，開設相同位置及相同數(shù)量的通孔27，使其不影響冷卻介質(zhì)于該回流式循環(huán)信道自由流通。
該兩側(cè)端蓋23及兩側(cè)防漏墊片22可如圖二及圖三所示被埋設于該螺帽20的兩側(cè)端面內(nèi)部；或如圖四及圖五所示被鎖固于該螺帽20的兩端側(cè)面上。
上述冷卻介質(zhì)的入口25及出口26分別位于該回流式循環(huán)信道的兩個開口處，且其可如圖二及圖三所示被設置于該螺帽20的兩側(cè)端面上；或如圖四及圖五所示被設置于該螺帽20的外圓周面上；或被設置于該兩側(cè)端蓋23的端面或外圓周面上；或依實際需要的位置配置。
該冷卻介質(zhì)的入口25與出口26分別連接至一冷卻介質(zhì)供應裝置(圖未示出)，形成一完整的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，該冷卻介質(zhì)供應裝置包括有例如壓縮機、冷凝器、膨脹閥等已知構(gòu)件，用以將于螺帽20內(nèi)部吸收熱能而溫度升高的冷卻介質(zhì)降溫至一較低工作溫度，再使其循環(huán)進入該螺帽20內(nèi)部，進行熱交換。
本發(fā)明所提供的具有冷卻信道的滾珠螺桿，與前述于螺桿內(nèi)部開設冷卻通孔的習用技術相互比較時，更具有下列優(yōu)點1)可直接冷卻產(chǎn)生較高運轉(zhuǎn)溫度的螺帽部份，具有較佳的整體冷卻效果，進而使該滾珠螺桿較習用中空螺桿更適用于高進給率及高加工精度的現(xiàn)代高速工具機，同時可確保滾珠螺桿的精度及提高滾珠螺桿的使用壽命；2)可于螺帽內(nèi)部形成冷卻介質(zhì)的回流式循環(huán)信道，而非如習用技術的單向流動通孔，可有效延長冷卻介質(zhì)與螺帽的熱交換時間，以有效提升冷卻介質(zhì)的熱交換效率；3)由于螺帽是作一線性運動，因此螺帽并無習用中空螺桿于高速旋轉(zhuǎn)時易產(chǎn)生的偏心振動現(xiàn)象，對于工具機的加工精度并不造成任何不得的影響，更可相對有效提升工具機的加工精度；4)冷卻介質(zhì)的出、入口可選擇直接安裝于螺帽或螺帽兩側(cè)的端蓋上，其所需的設置空間遠小于習用中空螺桿所需的設置空間，而可因應狹窄的空間布設，對于使用滾珠螺桿作為傳動構(gòu)件的各型機械(例如工具機等)的機構(gòu)設計及空間布設，具有相當?shù)谋憷约斑m用性；以及5)使用者僅需利用一般接頭連接該回流式循環(huán)信道的入口及出口，即可導入冷卻介質(zhì)對螺帽內(nèi)部進行冷卻，要組裝上具有相當簡易的便利性。
上列詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，但該等實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技術內(nèi)容所為的等效實施或變更，均應包含于本發(fā)明的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種具有冷卻信道的滾珠螺桿，包括一螺桿、一被該螺桿所帶動而沿著該螺桿作一線性運動的螺帽、多數(shù)個被置于該螺桿與該螺帽間的鋼珠、以及促使該等鋼珠循環(huán)運動的一鋼珠循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于該螺帽內(nèi)部設置有至少一個供冷卻介質(zhì)流通于該冷卻通孔內(nèi)的一個貫穿該螺帽的冷卻通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻信道的滾珠螺桿，其特征在于其中該螺帽分別于其兩側(cè)固設有內(nèi)具至少一個槽溝的端蓋，該等槽溝將該螺帽內(nèi)部所設置的該等冷卻通孔，連接成為一具有一入口及一出口的循環(huán)信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有冷卻信道的滾珠螺桿，其特征在于其中該螺帽與該兩側(cè)端蓋間分別設置有一防漏墊片。
全文摘要
一種于螺帽內(nèi)設置有冷卻介質(zhì)循環(huán)信道的滾珠螺桿,于螺帽兩側(cè)分別設有內(nèi)設數(shù)個槽溝的端蓋,利用兩側(cè)端蓋的數(shù)個槽溝將螺帽內(nèi)部所設置的數(shù)個冷卻通孔,連接成為一個冷卻介質(zhì)循環(huán)信道,將冷卻介質(zhì)由一入口供應至冷卻介質(zhì)循環(huán)信道內(nèi),以冷卻螺帽,吸收熱能后冷卻介質(zhì)由一出口排出至外界。
文檔編號B23Q5/22GK1377755SQ01110088
公開日2002年11月6日 申請日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者卓永財 申請人:上銀科技股份有限公司