專利名稱：滾珠螺桿的回流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種滾珠螺桿的回流裝置的改良設(shè)計，特別是指一種能防止噪音的回流設(shè)計，使?jié)L珠螺桿作動時能達到降低噪音的效果。
背景技術(shù)：
聲音是物體振動所造成，物體的振動借著周圍的介質(zhì)(氣體、液體或是固體)將能量傳送出去而形成聲波，凡是不悅耳的聲音，在不適當?shù)臅r間于不適的地方所發(fā)生的聲音，或是足以引發(fā)個人生理上或心理上不愉快反應的聲音，均屬噪音。
而產(chǎn)業(yè)界中常使用的滾珠螺桿主要是由螺桿、螺帽組合及滾珠所組成，螺帽組合套合在螺桿上，滾珠則置于螺帽組合與螺桿之間，藉滾珠的滾動使螺桿與螺帽組合相對移動。為使螺桿與螺帽組合間的滾珠能無限循環(huán)滾動，需設(shè)置使?jié)L珠轉(zhuǎn)向的回流裝置；而滾珠螺桿的主要噪聲源之一就是使?jié)L珠轉(zhuǎn)向的回流裝置。
常知的滾珠螺桿如圖5所示，其中螺帽組合20套合在螺桿(未繪出)上運動，滾珠40則置于螺帽組合20與螺桿之間，且為使螺桿與螺帽組合20間的滾珠40能無限循環(huán)滾動，需設(shè)置使?jié)L珠40轉(zhuǎn)向的回流裝置30；而常知的滾珠螺桿的噪音問題，有一部分是因其回流裝置30是以單一材質(zhì)制造，且因考量回流裝置30的整體強度及固定性的因素，故通常會使用金屬或硬度較高的材質(zhì)制作，當該滾珠螺桿進行運動其回流裝置30受到滾珠40撞擊時，因回流裝置30的材質(zhì)較硬導致會產(chǎn)生較大的振動與噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于提供一種滾珠螺桿的回流裝置，其可吸收回流滾珠撞擊時所產(chǎn)生的振動與噪音，以提高滾珠螺桿產(chǎn)品的聲音品質(zhì)。
為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案為滾珠螺桿的回流裝置，該回流裝置中設(shè)置有回流路徑，該回流路徑是用來導引滾珠轉(zhuǎn)換方向，且前述回流裝置可固定于螺帽組合上，而與螺帽組合成為一體供其內(nèi)的滾珠回流作循環(huán)滾動，該回流裝置是由回流硬質(zhì)部與回流軟質(zhì)部所構(gòu)成，進入回流裝置的滾珠是被回流軟質(zhì)部所包圍，而回流硬質(zhì)部則包覆于回流軟質(zhì)部的外使前述的回流裝置具有足夠的強度，且因滾珠的撞擊經(jīng)軟質(zhì)材料的回流軟質(zhì)部緩沖吸收，而降低了振動及聲響的能量釋放以減少噪音的發(fā)生。
本發(fā)明的目的為降低滾珠螺桿運動時所產(chǎn)生的噪音，而減少噪音的方法可從噪聲源、噪音傳送途徑與改善受音環(huán)境等三個環(huán)節(jié)入手。其中以降低聲源的噪音為治本的措施，此可由產(chǎn)品改良及噪聲源減少振動的方式予以改善。
首先由動力學的碰撞原理，可得知兩物體碰撞時，當恢復系數(shù)e愈小(一般物質(zhì)為部分彈性體，0＜e＜1)則機械能損耗會愈大，故碰撞后物體的動能會變小使得物體的振動變小以降低噪音。本發(fā)明欲運用噪聲源減少振動的方式改善噪音，因此設(shè)計以恢復系數(shù)較小的材料與運動中的滾珠發(fā)生撞擊；然而一般而言軟質(zhì)材料的恢復系數(shù)較硬質(zhì)材料為小，故本發(fā)明的回流裝置設(shè)計為由硬質(zhì)材料及軟質(zhì)材料結(jié)合而構(gòu)成的復合結(jié)構(gòu)體，其中以恢復系數(shù)較小的軟質(zhì)材料包覆滾珠滾動路徑中導引滾珠轉(zhuǎn)向的部分，而其余的部分則由硬質(zhì)材料組成；硬質(zhì)材料使本發(fā)明具備滾珠在高速運動撞擊滾動路徑所必要的強度，且當滾珠經(jīng)回流裝置轉(zhuǎn)向而對滾動路徑造成撞擊時，該釋放出的能量經(jīng)軟質(zhì)材料緩沖吸收較多動能，而降低能量使得振動減少以改善噪音的發(fā)生。
另外，本發(fā)明測試受滾珠撞擊區(qū)域的不同材料噪音比較，如圖4所示，此次測試的材質(zhì)A是為一共聚縮醛樹脂材質(zhì)(此為常知的回流裝置常用的材質(zhì))與另一材質(zhì)B為熱可塑性聚酯彈性體(該材質(zhì)的硬度選擇在35D-63D之間，抗拉強度在10.3mpa-41mpa之間，常溫下的彈性模數(shù)(Flexural Modulus)在30mpa-330mpa之間)比較在不同轉(zhuǎn)速下回流裝置受滾珠撞擊的噪音值；由圖中可看出轉(zhuǎn)速愈高則兩種材質(zhì)受撞擊所發(fā)出的噪音差值亦愈大。然而聲音是耳朵感受到空氣壓力變化而產(chǎn)生的聽覺，在國際上都是以分貝(dB)來作為聲音音量的大小，分貝的定義如下分貝(dB)＝10log(P/Po)；其中P是實際音壓大小，Po為國際公認的參考音壓。由于分貝包含了音壓以及對數(shù)的特性，因此聲音的相加并非算術(shù)和而是對數(shù)和，例如當音壓強度增加一倍時(P增加一倍)則音量大小會增加3分貝，音壓強度增加十倍時則音量大小會增加10分貝。由圖4得知當滾珠螺桿轉(zhuǎn)速在2500rpm時，熱可塑性聚酯彈性體材質(zhì)比共聚縮醛樹脂材質(zhì)所發(fā)生的噪音約降低了3至4分貝，換句話說也就是熱可塑性聚酯彈性體材質(zhì)較共聚縮醛樹脂材質(zhì)所發(fā)出的噪音減少了一倍的音壓強度。綜合以上所述，若使用可塑性聚酯彈性體材質(zhì)作為本發(fā)明的回流裝置包覆滾珠滾動路徑的軟質(zhì)材料，則吸收振動與噪音的果效應能大為增加，進而提高滾珠螺桿的聲音品質(zhì)。
本明的有益效果在于降低了振動及聲響的能量釋放以減少噪音的發(fā)生。


圖1是本發(fā)明滾珠螺桿的回流裝置實施例的立體圖。
圖2是圖1的回流裝置受滾珠撞擊的示意圖。
圖3是圖2的C-C剖面視圖。
圖4是不同材料于不同轉(zhuǎn)速下的噪音比較圖。
圖5是常知滾珠螺桿的螺帽組合剖面視圖。
20螺帽組合、30回流裝置、40滾珠、50回流裝置、51回流硬質(zhì)部、511固定塊512固定孔、52回流軟質(zhì)部、521回流路徑、522延伸部具體實施方式
圖1是本發(fā)明滾珠螺桿的回流裝置實施例的立體圖，圖2是圖1的回流裝置受滾珠撞擊示意圖；其中此實施例的回流裝置以端蓋式為例，該回流裝置50是由回流硬質(zhì)部51與回流軟質(zhì)部52所構(gòu)成，進入回流裝置50的滾珠40是被回流軟質(zhì)部52所包圍，而回流硬質(zhì)部51則包覆于回流軟質(zhì)部52之外，以增加回流裝置50的整體強度，此構(gòu)造使得滾珠40無論從A方向或B方向進入回流裝置50轉(zhuǎn)換方向，皆僅能與回流軟質(zhì)部52發(fā)生撞擊，故滾珠40的撞擊經(jīng)軟質(zhì)材料的回流軟質(zhì)部52緩沖吸收，而降低了振動及聲響的能量釋放以減少噪音的發(fā)生。
圖3是圖2的C-C剖面視圖；其中可看出回流軟質(zhì)部52中設(shè)置有略大于滾珠40外徑的回流路徑521，該回流路徑521是用來導引滾珠40轉(zhuǎn)換方向，且回流軟質(zhì)部52中亦設(shè)延伸部522與回流路徑521相接連，使進入回流裝置50的滾珠40受限于回流路徑521中運動，不致從回流路徑521中脫出。而包覆于回流軟質(zhì)部52之外的回流硬質(zhì)部51則使回流裝置50具有足夠的強度，且回流硬質(zhì)部51中設(shè)有一固定塊511其上穿設(shè)有一固定孔512，使回流裝置50可固定于螺帽組合(未繪出)上，而與螺帽組合成為一體供其內(nèi)的滾珠40回流作循環(huán)滾動。
權(quán)利要求
1.一種滾珠螺桿的回流裝置，該回流裝置中設(shè)置有回流路徑，該回流路徑是用來導引滾珠轉(zhuǎn)換方向，且前述回流裝置可固定于螺帽組合上，而與螺帽組合成為一體供其內(nèi)的滾珠回流作循環(huán)滾動，其特征在于該回流裝置是由回流硬質(zhì)部與回流軟質(zhì)部所構(gòu)成，進入回流裝置的滾珠是被回流軟質(zhì)部所包圍，而回流硬質(zhì)部則包覆于回流軟質(zhì)部的外使前述的回流裝置具有足夠的強度，且因滾珠的撞擊經(jīng)軟質(zhì)材料的回流軟質(zhì)部緩沖吸收，而降低了振動及聲響的能量釋放以減少噪音的發(fā)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠螺桿的回流裝置，其特征在于回流軟質(zhì)部中設(shè)延伸部與回流路徑相接連，使進入回流裝置的滾珠受限于回流路徑中運動，不致從回流路徑中脫出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠螺桿的回流裝置，其特征在于回流軟質(zhì)部材料為熱可塑性聚酯彈性體材質(zhì)，則吸收振動與聲響能量的效果可大為增加，而能提高滾珠螺桿的聲音品質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠螺桿的回流裝置，其特征在于回流軟質(zhì)部材料，硬度在35D-63D之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠螺桿的回流裝置，其特征在于回流軟質(zhì)部材料，抗拉強度在10.3MPa-41MPa之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠螺桿的回流裝置，其特征在于回流軟質(zhì)部材料，常溫下的彈性模數(shù)在30MPa-330MPa之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠螺桿的回流裝置，其特征在于回流硬質(zhì)部材料為金屬材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠螺桿的回流裝置，其特征在于回流硬質(zhì)部材料為共聚縮醛樹脂材質(zhì)。
全文摘要
一種滾珠螺桿的回流裝置，其可吸收回流滾珠撞擊時所產(chǎn)生的振動進而降低噪音發(fā)生，特別是本發(fā)明的回流裝置設(shè)計為由硬質(zhì)材料及軟質(zhì)材料結(jié)合而構(gòu)成的復合結(jié)構(gòu)體，其中由軟質(zhì)材料包覆滾珠滾動路徑中導引滾珠轉(zhuǎn)向的部分，而回流裝置其余的部分則由硬質(zhì)材料組成。故本發(fā)明具備滾珠在高速運動撞擊滾動路徑所必要的強度，且滾珠對滾動路徑的撞擊經(jīng)軟質(zhì)材料緩沖吸收較多動能，而降低振動產(chǎn)生以減少噪音的發(fā)生。
文檔編號F16C31/00GK1601131SQ0315756
公開日2005年3月30日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者楊創(chuàng)堡, 鄒健偉 申請人:上銀科技股份有限公司