CN100451360C - 线性导轨循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关一种线性导轨循环装置，该循环装置主要是关于滚动元未负荷区回流转向部份的组件。循环装置呈J形，其间设有一回流通道供滚动元转向回流，而回流通道中设有两列相对的凹槽；其中循环装置是以凹槽为接合面切分为外回流半管及内回流半管两部分。因此本发明无须许多配件各别组装可减少配件组装时间，且使滚动元可稳定滚动于回流通道中不受循环装置的结构切分线组合的影响。

Description

线性导轨循环装置
技术领域
本发明是关于线性导轨循环装置，其线性导轨一般为提供精密控制的线性传动，广泛使用于机械手臂、产业机械、机械业、自动化设备、量测机器及电子设备上。
背景技术
线性导轨装置，主要的作动原理为利用滚动元在滑轨与滑块之间的滚动造成两者间的相对运动，而滚动元为完成无限行程的运动，所以必须设计一循环系统的路径让滚动元完成循环动作。
然而滚动元循环系统的构成一般设计为独立零件组合方式如日本专利特开2002-54633号公报，其三种构形的滚动元保持器11、12、13与回流通道14及回流转向器(由15a和15b组成)各为独立分开的零组件，该零组件皆非与滑块本体4为一体构成，乃是与滑块本体4组合成滑块运动件，其缺点为零组件太多会由于零组件配合的断差产生滚动元在循环时不正常的跳动，进而导致运转不顺与噪音的情形，并且零组件太多亦会使其组装较不方便且费时费工。
其次另一种滚动元循环系统如美国专利US4662763所示；其滚动元的循环系统，主要是由两个J形的对切半管体所构成，此种设计使滚珠的未负荷区回流部分为一体式可减少配合的断差，但其必须在滑块上作配合的设计且此管体必须另外加装定位的隔板，故组装较困难；而在管体中并无容纳润滑油脂流动的空间，故润滑不易；并且由于管体的拆分为延着水平切分为两半，当滚珠由负荷的珠槽进入管体时，管体受滚珠冲击力量的角度与水平拆分位置的角度差距不大，造成组合管体容易分开。
再者如日本专利JP3349238的设计；其滚动元的循环系统，主要是由四片具有球保持器凹槽的半圆形的U形管构成，且其组合半体的拆分方向与球保持器凹槽部正交，这种设计的主要缺点在于滚动元受负荷的力量角度与拆分线重合，造成滚动元在组合管体中运动时易受组合状态影响而产生不稳定滚动，并且组合管体在滚动元运动时受到滚动元冲击，亦有裂开的疑虑。
综上所述，线性导轨循环系统实有待改良精进。
发明内容
本发明是有关一种线性导轨循环装置，该线性导轨包含有轨条及滑块。轨条是一长形构件，其上设有数条滚动沟；而滑块则套合于轨条上，滑块上设有对应于轨条滚动沟的负荷滚动沟、回流通孔及循环装置，循环装置为非负荷侧回流通路。由负荷滚动沟与循环装置形成完整循环路径，使滚动元滚动于其中，让滑块可相对于上述的轨条沿轨条的长轴方向移动。
首先本发明的循环装置呈J形，一端设置于滑块的回流通孔中另一端则连接负荷滚动沟，循环装置中设有一回流通道供滚动元非负荷侧的循环；为方便制造将循环装置设计为拆分组合方式的结构。
其次为扩大本发明循环装置的应用范围，并增加其功能，于回流通道中设有两列相对的凹槽可容具滚动元的滚动模块的连接部通过亦或可使润滑油脂通过，而有效在回流通道的任何位置对滚动元产生润滑的效果。
再者本发明考量滚动元于循环装置回流通道中的滚动状态，将循环装置组合结构的切分线设计是以凹槽为接合面切分为外回流半管及内回流半管两部分，使滚动元可稳定滚动于回流通道中不受循环装置的结构切分线组合的影响。
另外为了方便组装定位，本发明循环装置于回流通孔内的一端设有定位销及定位槽，使两循环装置在回流通孔内组合时得着定位；亦可于内回流半管与滑块负荷滚动沟配合的一端设有定位凸缘，使循环装置更稳固准确嵌合于滑块上。
为达成上述发明目的所采用的技术方案如下：一种线性导轨循环装置，该线性导轨包含有：轨条，是一长形构件，其上设有数条滚动沟；滑块，套合于上述轨条上，其上设有对应于上述轨条的滚动沟的负荷滚动沟、回流通孔及循环装置，循环装置为非负荷侧回流通路，使负荷滚动沟与循环装置形成滚动元的完整循环路径，让滑块可相对于上述的轨条沿轨条的长轴方向移动；其特征在于：上述的循环装置呈J形，一端设置于上述滑块的回流通孔中另一端则连接上述负荷滚动沟，其间设有一回流通道供滚动元转向回流，而该回流通道中设有两列相对的凹槽；其中上述循环装置是以上述凹槽为接合面切分为外回流半管及内回流半管两部分。
凹槽设于外回流半管，使外回流半管的外表面超过180度圆周。
凹槽设于内回流半管，使内回流半管的外表面超过180度圆周。
凹槽分别设于外回流半管及内回流半管，由外回流半管及内回流半管共同组合成一完整的凹槽。
外回流半管及内回流半管外表面设有凸肋。
内回流半管与上述滑块负荷滚动沟配合的一端设有定位凸缘，使循环装置更稳固准确嵌合于滑块上。
循环装置在上述滑块的回流通孔内的一端设有定位销及定位槽，使两循环装置在回流通孔内组合时得着定位。
滚动元可为球体，滚动元可为圆柱体。
本发明的有益效果在于：本发明无须许多配件各别组装可减少配件组装时间，且使滚动元可稳定滚动于回流通道中不受循环装置的结构切分线组合的影响的效果。
为了更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的实施方式说明及图式，然而此实施方式及图式仅供说明及参考用，而非用以对本发明做任何限制。
附图说明
图1A是滚动模块的立体示意图；
图1B是另一滚动模块的立体示意图；
图2是本发明线性导轨的滑块组合立体示意图；
图3是图2的循环装置示意图；
图4A是图3的右侧端视图；
图4B是图3的另一种型态右侧端视图；
图5是图2的两循环装置爆炸图；
图6是图5的外回流半管细部图；
图7是图5的内回流半管细部图；
图8是本发明滑块与循环装置组合部分剖面示意图；
图9是本发明循环装置另一实施例的示意图；
图10是图9的右侧视图；
图11A是本发明回流通道的第一种凹槽各种组合型态配合图；
图11B是本发明回流通道的第二种凹槽各种组合型态配合图；
图11C是本发明回流通道的第三种凹槽各种组合型态配合图；
主要组件符号说明
10    滑块               11    负荷滚动沟
12    回流通孔           20    循环装置
21    外回流半管         211   凹面
212   凸肋               213   定位销
214   定位槽             215   滚动凹部
216   凹入部             217   组装配合面
22    内回流半管         221   滚动凹部
222   定位销             223   组装配合面
224   定位槽             225   定位凸缘
226   凸肋               227   凹面
23    回流通道           231   回流部
232   转向部             233   凹槽
30    滚动元             31    滚动模块
311   间隔部             312   连接部
具体实施方式
图1A、B皆为具滚动元30相互牵引连接作用的滚动模块31的立体示意图；其中滚动模块31的间隔部311可保持滚动元30运行的丨定位置，滚动模块31的连接部312可连接相邻的滚动元30。其中图1A为球形滚动元保持模块，其滚动元30为一球体；而图1B为圆柱形滚动元保持模块，其滚动元30为一圆柱体。
图2是本发明线性导轨的滑块组合立体示意图；其中滑块10设有负荷滚动沟11使滚动元30于其中滚动，让滑块10可与滑轨(未绘出)相互移动；且滑块10两侧设有回流通孔12，而本发明的循环装置20设置于滚动元30循环滚动的无负荷区段，即插入回流通孔12中并连接至负荷滚动沟11，使滚动元30可完成循环。
图3是图2的循环装置示意图；图4A、图4B皆是为图3的右侧端视图；其中的循环装置20是由外回流半管21及内回流半管22组合而成，其内具有一回流通道23，其构型乃配合滚动元的形状。图4A是配合滚动元呈球体时的设计，回流通道23在右侧端视图中呈圆形；而图4B是为配合滚动元呈圆柱体时的设计，回流通道23在右侧端视图中呈矩形。而回流通道23包含直线的回流部231及曲线的转向部232，使图2的滚动元30经过回流通道23的回流部231而回流，并借着转向部232转换运动方向而进入滑块的负荷滚动沟11滚动。而回流通道23中设有两列相对的凹槽233，外回流半管21及内回流半管22以凹槽233为接合面组合成循环装置20。外回流半管21的外表面设有凹面211及凸肋212，内回流半管22的外表面同样设有凹面227及凸肋226，使循环装置20较容易置入滑块10的回流通孔12中。且内回流半管22与负荷滚动沟11配合的一端设有定位凸缘225，使循环装置20更稳固准确嵌合于滑块10上。
图5是图2的两循环装置爆炸图；图6是图5的外回流半管细部图；图7是图5的内回流半管细部图；其中外回流半管21及内回流半管22分别设有组装配合面217及223，使外回流半管21及内回流半管22组装时，通过组装配合面217及223彼此卡合而组合成一循环装置20；在外回流半管21及内回流半管22上设有滚动凹部215及221，循环装置20的回流通道23即由外回流半管21的滚动凹部215与内回流半管22的滚动凹部221共同组合而成。此实施例于外回流半管21的滚动凹部215两端各设有凹入部216与内回流半管22的滚动凹部221两端组合成第四图的凹槽233；且于外回流半管21具有凹面211及凸肋212外表面的一端设有定位销213及定位槽214，而内回流半管22同样于具有凹面227及凸肋226外表面的相对应一端亦设有定位销222及定位槽224，使两循环装置20在回流通孔12内组合时可得着定位。
图8是本发明滑块与循环装置组合部分剖面示意图；其中当循环装置20组装于滑块10上时，回流通孔12仅与外回流半管21的凸肋212及内回流半管22的凸肋226相接触，因此接触面积较小亦可作适当弹性调整，使循环装置20较容易置入滑块10的回流通孔12中。再者回流通道中设有两列凹槽233可使润滑油脂通过，当滚动元30从回流部231滚动至转向部232皆能产生润滑的效果。
图9是本发明循环装置另一实施例的示意图；图10是图9的右侧视图；此实施例与上一实施例的循环装置20同样由外回流半管21及内回流半管22组合而成，其内具有一回流通道23，而回流通道23包含直线的回流部231及曲线的转向部232且设有凹槽233，其中主要的差异在于为使外回流半管21及内回流半管22的外表面容易加工，故设计为光滑的外表面。
图11A、图11B、图11C是本发明回流通道的凹槽各种组合型态配合图；其中回流通道23是由外回流半管21及内回流半管22共同组成，如图11A所示其凹槽233设于外回流半管21，使外回流半管21的外表面超过180度圆周。而图11B中的凹槽233则设于内回流半管22，使内回流半管22的外表面超过180度圆周。另外如图11C所示其凹槽233分别设于外回流半管21及内回流半管22，由外回流半管21及内回流半管22共同组合成一完整的凹槽233。

Claims (9)

1.一种线性导轨循环装置，其特征在于，该线性导轨包含有：
轨条，是一长形构件，其上设有数条滚动沟；
滑块，套合于上述轨条上，其上设有对应于上述轨条的滚动沟的负荷滚动沟、回流通孔及循环装置，循环装置为非负荷侧回流通路，使负荷滚动沟与循环装置形成滚动元的完整循环路径，让滑块可相对于上述的轨条沿轨条的长轴方向移动；其特征在于：
上述的循环装置呈J形，一端设置于上述滑块的回流通孔中另一端则连接上述负荷滚动沟，循环装置中设有一回流通道供滚动元转向回流，而该回流通道中设有两列相对的凹槽；其中上述循环装置是以上述凹槽为接合面切分为外回流半管及内回流半管两部分。
2.根据权利要求1所述的线性导轨循环装置，其特征在于：凹槽设于外回流半管，使外回流半管的外表面超过180度圆周。
3.根据权利要求1所述的线性导轨循环装置，其特征在于：凹槽设于内回流半管，使内回流半管的外表面超过180度圆周。
4.根据权利要求1所述的线性导轨循环装置，其特征在于：凹槽分别设于外回流半管及内回流半管，由外回流半管及内回流半管共同组合成一完整的凹槽。
5.根据权利要求1所述的线性导轨循环装置，其特征在于：外回流半管及内回流半管外表面设有凸肋。
6.根据权利要求1所述的线性导轨循环装置，其特征在于：内回流半管与上述滑块负荷滚动沟配合的一端设有定位凸缘，使循环装置更稳固准确嵌合于滑块上。
7.根据权利要求1所述的线性导轨循环装置，其特征在于：循环装置在上述滑块的回流通孔内的一端设有定位销及定位槽，使两循环装置在回流通孔内组合时得以定位。
8.根据权利要求1所述的线性导轨循环装置，其特征在于：滚动元为球体。
9.根据权利要求1所述的线性导轨循环装置，其特征在于：滚动元为圆柱体。
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