CN103453014B - 微型直线运动模块及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种微型直线运动模块，包括一线性轨道、一滑座以及多个滚珠。线性轨道具有多个轨道槽。滑座滑设于线性轨道，且包括一滑座本体、多个回流组件以及两个端盖。滑座本体内侧具有对应轨道槽的多个内回流槽，滑座本体具有两个端面，各端面分别具有至少两个第一固定部，且滑座本体外侧对应内回流槽具有多个外回流槽，内回流槽与轨道槽形成多个内回流通道。多个回流组件连接滑座本体外侧，各回流组件分别具有一外回流通道，且两端分别具有至少一个第二固定部，第二固定部分别连接第一固定部。本发明透过改良回流组件与滑座本体间的连接结构，使微型直线运动模块具有高刚性且不易变形，令模块整体的稳定性得以提高，又能有效缩短制程时间。

Description

微型直线运动模块及其制造方法

技术领域

本发明关于一种直线运动模块及其制造方法，特别是关于一种微型直线运动模块及其制造方法。

背景技术

在直线运动模块中，为能通过有限数目的滚珠持续于线性轨道上前进，一般是通过设置滚珠回流通道的方式来达成。利用滚珠回流通道，滚珠可在每次滑座通过后，再重新返回线性轨道及滑座之间，续行其功能。

然而，就微型直线运动模块而言，因其尺寸大小的限制，往往难以直接的在滑座本体上进行钻孔加工，无形中提高了滚珠回流通道的制作难度与成本。

虽然后来有业者开发出组合式的滑座来解决上述加工问题，但是一方面微型组件在对位组合上就已经相当困难，又往往因为滑座本体为金属制成，而两侧的回流组件则是使用塑料制成，不论材质或加工手段均不相同，导致组接部位的尺寸时常有误差，不仅造成滚珠回流通道产生断面，使得滚珠运动不顺利，更常常会发生两者间结合不够稳固而有脱离或晃动发生，严重影响运作稳定度、刚性及承载能力，使得微型直线运动模块的效能无法有效增加。

因此，如何提供一种微型直线运动模块，其具有高刚性且不易变形，令模块整体的稳定性得以提高，又能有效缩短制程时间，已成为重要课题。

发明内容

本发明的目的为提供一种微型直线运动模块及其制造方法，其通过改良回流组件与滑座本体间的连接结构，使微型直线运动模块具有高刚性且不易变形，令模块整体的稳定性得以提高，又能有效缩短制程时间。

本发明的另一目的为通过改良回流组件与滑座本体间的连接结构，使回流组件可以直接在滑座本体上射出成型，以弥补滑座本体在加工过程中因误差或变形导致与回流组件连接不稳定，进而解决模块于作动中发生脱离与晃动，造成妥善率降低，甚至使用危险的问题。另外，利用射出成型的方式亦可有效缩短制程时间，降低生产成本。

本发明可采用以下技术方案来实现的。

本发明的一种微型直线运动模块及其制造方法，包括一线性轨道、一滑座以及多个滚珠。线性轨道具有多个轨道槽。滑座滑设于线性轨道，且包括一滑座本体、多个回流组件以及两个端盖。滑座本体内侧具有对应轨道槽的多个内回流槽。滑座本体具有两个端面，各端面分别具有至少两个第一固定部，且滑座本体外侧对应内回流槽具有多个外回流槽。内回流槽与轨道槽形成多个内回流通道。多个回流组件连接滑座本体外侧，各回流组件分别具有一外回流通道，且两端分别具有至少一个第二固定部。第二固定部分别连接第一固定部。端盖分别设置于端面，且各端盖分别具有多个与内回流通道及外回流通道对应接合的回流导引槽。滚珠循环运动于内回流通道、回流导引槽、外回流通道及回流导引槽之间。

本发明另揭露一种微型直线运动模块的制造方法。其中，微型直线运动模块包括一线性轨道、一滑座以及多个滚珠。线性轨道具有多个轨道槽。滑座滑设于线性轨道且包括一滑座本体、多个回流组件及两个端盖。滑座本体内侧具有对应轨道槽的多个内回流槽。滑座本体具有两个端面且外侧对应内回流槽具有多个外回流槽。内回流槽与轨道槽形成多个内回流通道。各回流组件分别具有一外回流通道。端盖分别设置于端面，且各端盖分别具有多个与内回流通道及外回流通道对应接合的回流导引槽。滚珠循环运动于内回流通道、回流导引槽、外回流通道及回流导引槽之间。制造方法包括以下步骤：于滑座本体的端面分别形成至少两个第一固定部；以及射出成型回流组件，使回流组件连接滑座本体外侧，且各回流组件分别具有至少一个第二固定部，第二固定部分别连接第一固定部。

在本发明一实施例中，回流组件通过于滑座本体外侧，以射出成型的方式连接滑座本体。其中射出成型为将滑座本体置入一模具而包射或埋入射出。

在本发明一实施例中，第一固定部为凹状结构，则第二固定部为凸状结构。又或者，第一固定部为凸状结构，则第二固定部为凹状结构。

承上所述，因依据本发明的一种微型直线运动模块及其制造方法，于滑座本体的两端面上设计第一固定部，并于回流组件的两端分别设计第二固定部，从而利用两者连接的关系，强化滑座本体与回流组件的结合，提高模块整体稳定度与刚性，减少变形，同时，第一与第二固定部可具有相应的结构，以提供定位辅助，有利于缩短制程时间。

基于第一与第二固定部的设计，本发明可通过在滑座本体上射出成型回流组件的方式连结，由于有第一与第二固定部的配合，故可改善不同材质的组件 结合时，容易脱离等情形。又，因为直接射出成型较组装简便，因此可节省滑座的制造程序及工时。

与已知技术相较，本发明提供一种微型直线运动模块的设计与其制造方法，可多方面的改善已知结构所遇到的问题。详细而言，依据本发明的微型直线运动模块因有固定部的设计，故得以强化滑座本体与回流组件间的结合力，并且因为回流组件在射出过程中可以弥补滑座本体加工时产生的误差，还可确保模块运作时的稳定性及可靠性。

附图说明

图1为依据本发明的一种微型直线运动模块的示意图；

图2为图1所示的微型直线运动模块的分解图；

图3为图1所示的微型直线运动模块1于剖面线A-A处的前视示意图；

图4A为图2所示的滑座本体及回流组件待连结前的示意图；

图4B为图4A所示的滑座本体及回流组件连结后的示意图；

图5为图2所示的滑座本体与回流组件结合后且待接合端盖前的示意图；以及

图6为依据本发明优选实施例的微型直线运动模块的制造方法的步骤流程图。

主要元件符号说明：

1：微型直线运动模块

11：线性轨道

111：轨道槽

12：滚珠

13：滑座本体

131：内回流槽

132：端面

133：第一固定部

134：外回流槽

14：回流组件

141：回流槽

142：回流弯槽

143：第二固定部

15：端盖

151：回流导引槽

152：凹槽

153：注油孔

154：供油通道

16：滚珠保持件

17：固定件

171：卡合部

18：防尘件

19：端盖防尘件

S：滑座

S61～S62：步骤

H：螺孔

P：开口

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的一种微型直线运动模块及其制造方法，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。

图1为依据本发明的一种微型直线运动模块的示意图，而图2为图1所示的微型直线运动模块的分解图。以下先配合图1及图2介绍本发明的微型线运动模块的结构与组件，再进一步具体说明相关细节。

请同时参考图1及图2所示，依据本发明的微型直线运动模块1，包括一线性轨道11、一滑座S以及多个滚珠12。线性轨道11具有多个轨道槽111。滑座S滑设于线性轨道11，且包括一滑座本体13、多个回流组件14以及两个端盖15。滑座本体13内侧具有对应轨道槽111的多个内回流槽131。在本实施例中，以线性轨道11具有两条轨道槽111，且滑座本体13内侧具有两条对应的内回流槽131为例，然不以此数量为限。

滑座本体13具有两个端面132，各端面132分别具有至少两个第一固定部133，且滑座本体13外侧对应内回流槽131具有多个外回流槽134。内回流槽131与轨道槽111形成多个内回流通道。多个回流组件14连接滑座本体13外侧，各回流组件14分别具有一回流槽141，且两端分别具有至少一个回流弯槽142及至少一个第二固定部143。在本实施例中，滑座本体13的各端面132在衔接内回流槽131处分别具有一个第一固定部133，而每一回流组件14的两端的内侧分别具有一个第二固定部143。回流组件14与滑座本体13的连接可以不同方式达成，例如以黏接、卡接、组接或是以下所述的射出成型制程。当连接回流组件14与滑座本体13时，第二固定部143分别连接第一固定部133。其中，滑座本体13的外回流槽134与回流组件14的回流槽141形成外回流通道，滑座 本体13的内回流槽131与轨道槽111形成外回流通道，并通过回流弯槽142连接。

端盖15分别设置于端面132，且各端盖15分别具有多个与内回流通道及外回流通道对应接合的回流导引槽151。滚珠12循环运动于内回流通道、回流导引槽151、外回流通道及回流导引槽151之间，以带动滑座S于线性轨道11上持续前进。

图3为图1所示的微型直线运动模块1于剖面线A-A处的前视示意图，惟为使管道结构能清楚显示，图中仅显示右侧的滚珠12，而将左侧滚珠12暂时移除。请同时参考图2及图3所示，线性轨道11两侧分别设置一条轨道槽111，但如前述，本发明并不限制轨道槽111的数目，端视利于滑座S滑动为原则。另外，滑座本体13内侧具有对应轨道槽111的两条内回流槽131，其外侧又对应内回流槽131具有两条外回流槽134。同样的，内回流槽131与外回流槽134的数目并无特别限制，仅需相互之间具有对应关系即可，其它任意条数亦为本发明的范围。

以下将放大滑座本体13与回流组件14进一步说明。图4A为图2所示的滑座本体及回流组件待连结前的示意图，图4B为图4A所示的滑座本体及回流组件连结后的示意图。滑座本体13可为一金属件，且可以例如但不限于通过研磨加工法方式制作内回流槽131及/或外回流槽134，以避免槽壁上产生断差。回流组件14分别连接滑座本体13的左右两外侧，且为塑料形成。需特别说明的是，回流组件14可以单独射出成型的方式，形成独立的一组件，再与滑座本体13进行组装；当然，也可以通过在滑座本体13上射出成型的方式，直接连接滑座本体13。

具体来说，可将滑座本体13先置入一模具中并固定其位置，然后在模具内以包射或埋入射出的方式使回流组件14成型于滑座本体13的左右两外侧，待完成后，滑座本体13与回流组件14可被视为一整体。当然，上述的制成方式亦可为其它可到相同功效者取代，例如高温成型，应用上并无特别限制。

请参考图4A，第一固定部133为凹状结构，其包括相接的一半圆形大凹槽与一四分之三圆小凹槽；至于，第二固定部143则为对应第一固定部133的凸部结构，其包括一短柱体以及一半圆形壁。然而，需特别说明的是，本发明对第一固定部133与第二固定部143的形状没有特别限制。是以，若第一固定部133为凸状结构时，则第二固定部143可为凹状结构，两者仅需相互可对应接合即可。另外，本发明亦无限定凸状结构的形状，其也可以为四方形或六角型等 任何多边形的凸状结构，至于凹状结构同样仅需与凸状结构相互对应，使本发明有优秀的应用弹性。

图5为图2所示的滑座本体与回流组件结合后且待接合端盖前的示意图。请参考图5所示。端盖15分别设置于滑座本体13的端面132，且各端盖15分别具有多个与内回流通道及外回流通道对应接合的回流导引槽151，以导引由内回流通道或外回流通道出来的滚珠12循一弯道，返回继续作动。另外，端盖15与滑座本体13上均具有螺孔H以供螺丝固定。

请参考图2所示，微型直线运动模块1还具有多个滚珠保持件16，其数量与构形均可与内回流槽131对应，以共同组成限制滚珠12的管道空间，以避免当滑座S与线性轨道11脱离时，滚珠12会因无所凭借而掉落。另外，微型直线运动模块1亦可包括一固定件17，且各端盖15在连结滑座本体13的相对侧具有一凹槽152，通过将固定件17的卡合部171装设于凹槽152的方式，使滑座S得以稳固的套设于固定件17，以稳固例如回流组件14、端盖15以及滑座本体13的连结；且较佳的，滑座S通过底部由上向下套设于固定件17中。固定件17及其各部结构的形状与尺寸均无特别限制，而以能与对应装设或接合的对象配合为原则，此外，各部件的接合处亦可以再通过例如螺锁、胶合或其它方式加强固定，举例而言，例如固定件17、端盖15与滑座本体13上均具有螺孔H以供螺丝固定。

请同样参考图2所示，在本实施例中，微型直线运动模块1另外可选择性的具有两个防尘件18，且防尘件18分别连结于滑座本体13以及固定件17。较佳的，防尘件18一方面通过胶合黏着于滑座本体13的底部，另一方面通过连结机构的设计而与固定件17彼此卡合固定，但防尘件18与固定件17的连结方式并无限制。

此外，微型直线运动模块1还可具有端盖防尘件19，装设于端盖15的凹槽152中，其不仅可供防尘使用，当配合设置螺孔H时，通过螺丝锁固，可更进一步加强长轴方向上稳固回流组件14的固定力量。如所属技术领域的技术人员所知，利用防尘件18与端盖防尘件19的设置可防止尘埃或异物由滑座S的前、后端或下方进入滑座S内部，影响滚珠12运行。

又，依据本发明的微型直线运动模块1，端盖15至少其中之一可具有一注油孔153及一供油通道154。在本实施例中，则是两个端盖15均设置有一个注油孔153与左右两条供油通道154。其中，注油孔153沿滑座本体13的长轴方向由端盖15的一侧贯穿至另一侧，以供使用者由外部例如但不限于以手动添加 或以储油箱自动补充的方式向滑座S内部补充润滑油料。当然，在设置有固定件17及端盖防尘件19的实施例中，其上则另需设置开口P，以与注油孔153配合。

图6为依据本发明优选实施例的微型直线运动模块的制造方法的步骤流程图。请参考图6所示，在本实施例中，微型直线运动模块的制造方法可包括以下步骤：于滑座本体的端面分别形成至少两个第一固定部S61；以及射出成型回流组件，使回流组件连接滑座本体外侧S62。其中，各回流组件分别具有两个第二固定部，各第二固定部分别连接第一固定部。由于微型直线运动模块的结构特征与组件连结关系均与前述实施例大致相同，可参考前述，于此不再赘述。

综上所述，因依据本发明的一种微型直线运动模块及其制造方法，于滑座本体的两个端面上设计第一固定部，并于回流组件的两端分别设计第二固定部，从而利用两者连接的关系，强化滑座本体与回流组件的结合，提高模块整体稳定度与刚性，减少变形，同时，第一与第二固定部可具有相应的结构，以提供定位辅助，有利于缩短制程时间。

基于第一与第二固定部的设计，本发明可通过在滑座本体上射出成型回流组件的方式连结，由于有第一与第二固定部的配合，故可改善不同材质的组件结合时，容易脱离等情形。又，因为直接射出成型较组装简便，因此可节省滑座的制造程序及工时。

与已知技术相较，本发明提供一种微型直线运动模块的设计与其制造方法，可多方面的改善已知结构所遇到的问题。详细而言，依据本发明的微型直线运动模块因有固定部的设计，故得以强化滑座本体与回流组件间的结合力，并且因为回流组件在射出过程中可以弥补滑座本体加工时产生的误差，还可确保模块运作时的稳定性及可靠性。

以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种微型直线运动模块，其特征在于，包括：

一线性轨道，具有多个轨道槽；

一滑座，滑设于所述线性轨道，所述滑座包括：

一滑座本体，内侧具有对应所述轨道槽的多个内回流槽，所述滑座本体具有两个端面，所述端面分别具有至少两个第一固定部，各所述第一固定部包括相接的一半圆形大凹槽与一四分之三圆小凹槽，且所述滑座本体外侧对应所述内回流槽具有多个外回流槽，所述内回流槽与所述轨道槽形成多个内回流通道；

多个回流组件，连接所述滑座本体外侧，所述回流组件分别具有一外回流通道，且两端分别具有至少一个第二固定部，各所述第二固定部包括一短柱体以及一半圆形壁，所述第二固定部的所述短柱体及所述半圆形壁分别对应卡合于所述第一固定部的所述四分之三圆小凹槽及所述半圆形大凹槽；及

两个端盖，分别设置于所述端面，且所述端盖分别具有多个与所述内回流通道及所述外回流通道对应接合的回流导引槽；以及

多个滚珠，循环运动于所述内回流通道、所述回流导引槽、所述外回流通道及所述回流导引槽之间。

2.根据权利要求1所述的微型直线运动模块，其特征在于，所述回流组件通过于所述滑座本体外侧射出成型的方式连接所述滑座本体。

3.根据权利要求2所述的微型直线运动模块，其特征在于，所述射出成型为将所述滑座本体置入一模具而包射射出。

4.一种微型直线运动模块的制造方法，所述微型直线运动模块包括一线性轨道、一滑座以及多个滚珠，所述线性轨道具有多个轨道槽，所述滑座滑设于所述线性轨道且包括一滑座本体、多个回流组件及两个端盖，所述滑座本体内侧具有对应所述轨道槽的多个内回流槽，所述滑座本体具有两个端面且外侧对应所述内回流槽具有多个外回流槽，所述内回流槽与所述轨道槽形成多个内回流通道，所述回流组件分别具有一回流槽且两端分别具有一回流弯槽，各所述回流组件的所述回流槽与各所述外回流槽形成一外回流通道，所述端盖分别设置于所述端面，且所述端盖分别具有多个与所述内回流通道及所述外回流通道对应接合的回流导引槽，所述滚珠循环运动于所述内回流通道、所述回流导引槽、所述外回流通道及所述回流导引槽之间，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

于所述端面分别形成至少两个第一固定部，各所述第一固定部包括相接的一半圆形大凹槽与一四分之三圆小凹槽；以及

射出成型所述回流组件，使所述回流组件一体成型在所述滑座本体外侧，且所述回流组件分别具有至少一个第二固定部，各所述第二固定部包括一短柱体以及一半圆形壁，所述第二固定部的所述短柱体及所述半圆形壁分别对应卡合于所述第一固定部，使所述回流弯槽成型在所述端面上并连接于所述内回流槽的所述四分之三圆小凹槽及所述半圆形大凹槽。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述射出成型为将所述滑座本体置入一模具而包射射出。