自润式滚珠螺杆
阅读说明：本技术 自润式滚珠螺杆 (Self-lubricating ball screw ) 是由 留伟伦 林育新 于 2020-03-26 设计创作，主要内容包括：一种自润式滚珠螺杆,其包含有一根螺杆轴、一个可位移地设于螺杆轴的螺帽、多个设于螺杆轴与螺帽之间的滚珠及一个设于螺帽一端的润滑装置,其中的润滑装置具有一个含油元件及一个导油元件,导油元件同时接触含油元件与螺杆轴,用以将含油元件所提供的润滑油传导至螺杆轴的表面,此外,导油元件的邻近区域配置至少一个压力感测器,当压力感测器受到导油元件的挤压时会产生相对应的感测信号,通过这一感测信号可让操作人员即时判断导油元件是否有外翻脱落的异常情况。(A self-lubricating ball screw comprises a screw shaft, a screw cap arranged on the screw shaft in a displaceable manner, a plurality of balls arranged between the screw shaft and the screw cap, and a lubricating device arranged at one end of the screw cap, wherein the lubricating device is provided with an oil-containing element and an oil guide element, the oil guide element is simultaneously contacted with the oil-containing element and the screw shaft and is used for transmitting lubricating oil provided by the oil-containing element to the surface of the screw shaft, in addition, at least one pressure sensor is arranged in the adjacent area of the oil guide element, when the pressure sensor is extruded by the oil guide element, a corresponding sensing signal can be generated, and an operator can immediately judge whether the oil guide element is in an abnormal condition of outward turning and falling or not through the sensing signal.)
技术领域
本发明涉及自润式滚珠螺杆，尤其涉及一种可即时感测导油元件是否有异常情况的自润式滚珠螺杆。
背景技术
中国台湾第I359237号专利案所公开的滚珠螺杆主要在螺帽外接两条电线，这两条电线构成一个导电回路，且令这两条电线通过螺帽、滚动元件及螺杆而产生一个接触电阻。当附着于滚动元件表面的油膜消失时，导电回路则形成通路，用以启动一个警示装置，以提醒操作人员需注入或更换润滑油，借此确保润滑油的持续供应及品质。
然而，前述专利文献利用电阻形成通路与否来判断油膜状况，并无法即时得知内部的自润模块是否有发生异常，若在自润模块发生异常状况下持续运转时，可能会导致自润模块的某些零件(例如羊毛毡)发生脱落或损坏的情形，进而造成使用上的不便及维修上的麻烦。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种自润式滚珠螺杆，其能感测导油元件是否有异常的情况。
为了达成上述主要目的，本发明的自润式滚珠螺杆包含有一根螺杆轴、一个螺帽、多个滚珠、一个润滑装置，以及一个压力感测器。该螺帽套设于该螺杆轴且可沿着该螺杆轴的轴向位移；该些滚珠设于该螺杆轴与该螺帽之间，用以提供传动效果；该润滑装置具有一个固定座、一个含油元件及一个导油元件，该固定座设于该螺帽的一端，该含油元件设于该固定座内，用以提供润滑油，该导油元件设于该固定座内且接触该含油元件与该螺杆轴，用以将该含油元件所提供的润滑油传导至该螺杆轴的表面；该压力感测器设于该固定座内且接触于该导油元件。
由上述可知，当该压力感测器受到该导油元件的挤压时会对应产生一个感测信号，利用此一感测信号可以让操作人员即时判断该导油元件是否有外翻、脱落或变形等异常情况。
优选地，该固定座具有一个第一壳体与一个第二壳体，该第一壳体设于该螺帽的一端且具有一个被该螺杆轴所穿设的第一穿孔及一个环绕该第一穿孔的环槽，该环槽内设有该含油元件且被该导油元件所封闭，该第二壳体设于该第一壳体且具有一个被该螺杆轴所穿设的第二穿孔，该压力感测器设于该第二壳体且邻近该第二穿孔。
优选地，该第二壳体具有一个邻设于该第二穿孔的容置槽，该容置槽内设有该压力感测器，以提升安装上的便利性。
优选地，该第二壳体具有一个邻设于该第二穿孔的凸柱，该凸柱上设有该压力感测器，以提升感测灵敏度。
优选地，该压力感测器具有一感测端，该感测端的外围轮廓与该第二壳体的第二穿孔相切，如此可以让该压力感测器更有效率地进行感测。
优选地，该压力感测器的配置数量可以是一或多个，若为多个的情况下，该些压力感测器以该螺杆轴的轴心为中心呈等角度间隔排列，如此可以更全面地掌握该导油元件是否有异常情况。
有关本发明所提供对于自润式滚珠螺杆的详细构造、特点、组装或使用方式，将在后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，本领域技术人员应能了解，该些详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用以限制本发明的专利保护范围。
附图说明
图1为本发明的自润式滚珠螺杆的立体图；
图2为本发明的自润式滚珠螺杆的立体分解图；
图3为本发明的自润式滚珠螺杆所提供的润滑装置的立体分解图；
图4为本发明的自润式滚珠螺杆所提供的润滑装置省略部分元件的端视图；
图5为本发明的自润式滚珠螺杆的局部剖视图；
图6为本发明的自润式滚珠螺杆的局部剖视图，主要显示压力感测器安装于凸柱；
图7为一曲线图，显示压力感测器的感测信号转换后的电压值与时间的关系。
【附图标记说明】
10：自润式滚珠螺杆
20：螺杆轴
30：螺帽
40：滚珠
42：回流元件
50：润滑装置
51：固定座
52：第一壳体
522：第一穿孔
524：环槽
53：第二壳体
532：第二穿孔
534：容置槽
536：凸柱
54：含油元件
55：导油元件
552：第一侧面
554：第二侧面
556：内环面
60：压力感测器
61：感测端
S1：安全区间
S2：警示区间
S3：危险区间
具体实施方式
首先在此说明，在整篇说明书中，包括以下介绍的实施例以及权利要求书的权利要求中，有关方向性的名词皆以图式中的方向为基准。其次，在以下将要介绍的实施例以及附图中，相同的元件标号，代表相同或近似的元件或其结构特征。
请参阅图1至图3，本发明的自润式滚珠螺杆10包含有一根螺杆轴20、一个螺帽30、多个滚珠40(数量不限)、一个润滑装置50，以及四个压力感测器60。
在此须说明的是，压力感测器60的数量只要一个以上即可达成压力感测的效果，并不限定设置数量。而设置愈多压力感测器60会使得感测压力信号的机会增加。
螺帽30套设于螺杆轴20。该些滚珠40设于螺杆轴20与螺帽30之间且利用两个回流元件42搭配螺帽30达到无限循环的作动效果，使螺帽30通过该些滚珠40能沿着螺杆轴20的轴向进行线性移动。
润滑装置50具有一个固定座51、一个含油元件54及一个导油元件55。
请参阅图3所示，固定座51具有个第一壳体52与一个第二壳体53，第一壳体52组设于螺帽30的一端且具有一个套设于螺杆轴20的第一穿孔522及一个环绕第一穿孔522的环槽524。第二壳体53罩设于第一壳体52且具有一个第二穿孔532与四个邻设于第二穿孔532的容置槽534，第二壳体53通过第二穿孔532套设于螺杆轴20。
请参阅图4所示，四个容置槽534相对于第二穿孔532呈等角度间隔排列，然而实际上，容置槽534的数量不一定要四个，只要跟压力感测器60的数量能够相互搭配即可。
含油元件54由高分子材料所制成。含油元件54呈环状且设于第一壳体52的环槽524内，如图3及图5所示，用以提供润滑油。
导油元件55由可吸附润滑油的材料(如羊毛毡)所制成。导油元件55呈环状且具有一个第一侧面552、一个第二侧面554和一个内环面556，第二侧面554背对第一侧面552，内环面556连接第一侧面552和第二侧面554。
请参阅图5所示，导油元件55以第一侧面552接触含油元件54且将第一壳体52的环槽524加以封闭，此外，导油元件55套设于螺杆轴20且以其内环面556接触螺杆轴20的外表面，用以将含油元件54所提供的润滑油传导至螺杆轴20的外表面，使螺杆轴20获得润滑效果。
压力感测器60可以是力敏电阻、应变规或荷重计，在此不加以限定。四个压力感测器60以一对一的方式设于第二壳体53的四个容置槽534内，如图4所示，使四个压力感测器60相对于第二壳体53的第二穿孔532(亦即相对于螺杆轴20的轴心)呈等角度间隔排列，并且接触导油元件55的第二侧面554，用以感测导油元件55所施加的力量。
值得一提的是，在本实施例中各个压力感测器60具有一感测端61，该感测端61的外围轮廓呈圆形且与第二壳体53的第二穿孔532相切，若导油元件55跟着螺杆轴20的作动而开始出现变形的情况时，此位置可以让各个压力感测器60用最有效率的方式进行感测。
由上述可知，当其中至少一个压力感测器60受到导油元件55的挤压时会对应产生一个感测信号，然后利用有线或无线方式将此一感测信号传送至一个控制器(图中未示)，再由控制器将所接收到的感测信号转换成相对应的电压值，若电压值越大，表示导油元件55施加于压力感测器60的力量越大，也就表示导油元件55的变形量越大。
请参阅图7，显示操作人员以不同大小的力量挤压导油元件55时，压力感测器60的感测信号转换为电压值的变化过程，用来模拟本实施例实际运行时导油元件55的变形量，其测试起始时操作人员先将导油元件55挤压至变形量大的状态后提取电压值，而后将导油元件55推回原来位置，接着再挤压导油元件55，并重复上述动作，直到将导油元件55拉出固定座51之外，以模拟导油元件55完全脱出的情况。
须说明的是，在本实施例中预设当电压值介于0.5～1.5V时位于安全区间S1，导油元件55为正常组装压合的状态，当电压值上升至1.5～2.5V时位于警示区间S2，导油元件55已经产生些微的变形，此时可以通过灯光或发出讯息的方式作为警示，当电压值上升至2.5～3.3V时位于危险区间S3，表示导油元件55即将脱出而产生严重的变形，一旦导油元件55完全脱出时，由于压力感测器60感测不到来自导油元件55的压力，所以电压值会归零。此外，在本实施例中安全区间S1、警示区间S2、危险区间S3的电压值范围分别约略占高电压值(3.3V)与低电压值(0.5V)的间距的三分之一，但非以此为限，可依实际使用状态、各元件的规格或压力感测器60的种类调整预设的电压值区间。换言之，本发明的自润式滚珠螺杆10利用一或多个压力感测器60的配置让操作人员即时判断导油元件55是否有外翻、脱落或变形等异常情况，以利于本发明的自润式滚珠螺杆10能够顺畅运作。
还须说明的是，在本实施例中在第二壳体53设置四个容置槽534是能够方便装设压力感测器60，也可以选择不设置容置槽534让压力感测器60直接设在第二壳体53，只要压力感测器60接触第二侧面554即可产生探测压力的功效。甚至，如图6所示，在第二壳体53设置凸柱536以提升压力感测器60的感测灵敏度，也是可以运用的方式。
上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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