TW495589B - Guide device for relative movement between ram and column formed of splittable members - Google Patents

Description

A7 495589 五、發明說明（ [發明背景] 本發明是關於導件（guide device)，特別是用以支撐軸 向延伸之軸組件（shaft member)和可在軸組件上滑動之支 柱（column)的導件或線性軸承件（Unear beanng device)。 線性導件通常是在工薇或製造廠内被用來運輸產品或 物件，如第11圖顯示的。先前技術之線性導件丨〇〇包含垂 直地延伸到頁面的線性執道1 〇丨、設置於執道丨〇丨上面的 滑動基座102和一對圍繞裝設在滑動基座1〇2之底面之軸 103處所可旋轉地支撐的每一個追蹤滑輪（tracking 104 〇執這101之線性延伸突出物1〇u與圍繞每一個追蹤 滑輪104之外部周圍表面而形成之溝槽ι〇4&嚅合。 在操作上，當滑動基座102沿著執道1〇1之延伸方向 滑動時，每一個追蹤滑輪104繞軸1〇3旋轉且沿著執道ι〇ι 之突出物101a和與執道101之突出物1〇u嚅合之追蹤滑 輪104的溝槽l〇4a滾動。 如第12圖顯示之此類習用線性導件，在追蹤滑輪1〇4 之溝槽104a和執道101之突出物1〇la間的接觸面是建立 在距追蹤滑輪104之中心線一距離或不同的追蹤滑輪ι〇4 之半徑。 因此，追蹤滑輪104在具有半徑Γι之接觸點處的圓周 速度不同於追蹤滑輪104之其他具有半徑Γ2(>Γι)之接觸 點。因此，當追蹤滑輪104沿執道101之突出物i〇ia滾動 且沿軌道101滑動將會在圓周速度不同的位置發生滑 動。導致在追縱^ 104之溝槽104a和執道101之突出物 Μ氏張尺度適用中@ @家標準格（2】0 χ 297_^γ 313215 裝 訂---------線 ftt先閱讀背面之i意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 495589 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2 ) 1 01 a間的接觸面磨損。 ，本發明之另一個目的是不但防止導件接觸面的磨損並 且製造儘可能正確之輕异具声的 、 心叙長長度的π動基座（slide base)。 [發明概述] 導件设置以支撐支柱（eolumn)或具有軸向延神之轴組 件的滑動基座’以容許在支柱和轴組件間之相對的轴向移 動’支柱有轴向延伸之貫穿孔或貫穿溝槽（groove)，軸組 牛：：支柱之貝牙孔或貫穿溝槽。多數個凹孔設置於圓柱 之貝牙孔或貫穿溝槽之内部表面這些凹孔對準多 數個垂直於轴向之橫斷面的每一個之上。每一個凹孔，設 置在軸組件外表面軸向滾動的滾柱型滾件和可用以旋轉: 支撐滾件之支撐軸。這個支柱是由多個可分割的及在垂直 於軸向且通過支撐轴中心線之橫斷面上分離之盤形組件所 形成。 在此情況下，在軸組件外表面軸向滾動之滾件有滾柱 (roller)的形狀或圓柱的（cylindrical)形狀，而這個圓柱的表 面形成滾動的表面，因&，在滾件和軸組件之外表面間的 接觸面形成在接觸半徑或距滾件中心線之距離為穩固常數 的位置，因此，差動滑動（cHfferermal sllppage)不會在滾件 和軸組件之外表面間的接觸面發生，因而防止在滾件和轴 組件之外表面間的接觸面磨損。 同樣，在此情況下，整個支柱是由多個可分割的及在 垂直於轴向且通過支撐軸中心線之橫斷面上分離之盤形組 件所形成，因而使其易於製造較長長度的支柱。 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格 (21〇χ 297 ) 313215 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 訂 線· A7 B7 五、發明說明（ 、通常，支柱需要鑽孔或開槽製程來形成貫穿孔或貫穿 2 '、、:而w木成或整體支柱之長度超過鑽孔或開槽之 疋的的長度時’由於其長度而使實際的鑽孔或開槽製程 2得困難。同樣地，它增加製造成本來提升此類支柱預先 鑽孔或開槽的正確性。在另 . 罐庇在另一方面，根據本發明，因為支 2是由多個可分割的且在軸向堆疊之盤形組件所組成的， 藉由使每一塊可分割組件之長度有可容許鑽孔或開槽製程 之正確的長度，則可對每一彳 個了分割組件正確地完成鑽孔 或開槽。同樣地，適當地έ士入 柱延長到所要的長度。、〜廷些可分割組件能使整個友 ::軸組件可有圓形外部圓周表面且滚件可有凹面彎 曲圓柱表面，較佳地，滾件 之®柱表面的曲率半徑“r”滿足 =D-其…輛組件之外部圓周表 線 上面所提到的關係增加滾件和轴組件之 ;卜：表：的接觸面積，因而減少滾動表面之表面塵 :。因此，磨損阻力可提升且容許負载可增 件之平滑的轉動可確保且防止滚件的變形。 滚 此外，在滚件之支柱表面的曲率 情況下，將阻礙滾件之平、、# 、： 0.52D的 .卡而^ 仵之的轉動且差動滑動將會發生。 另一方面，在滾件之支柱表 生 楂7下，拉雜工士 午千^工Γ大於0.58D的 接觸面積變得較小且容許負载將會減少。 另一替代方法是軸組件 表面且滾件可有圓柱表 σ延伸之平坦的外部 _ 柱表面之凸面彎曲的七古& 線延伸的產生 313215 A7

經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 線/此，可確保滾件之平滑轉動和防止滾件之變形。特 別疋在直線圓柱表面的情況下，滾件的運作變得更容易。 '、。支柱之每：個相鄰接的可分割組件透過支撐轴來定中 〜。從而，不需要額外的零件來 干采對母一個可分割組件定中 心’因此減少級件的數目且簡化這個導件的結構。 ⑽=:Γ支撐軸之每—個支撐孔均是盲孔沒有軸 向地和圓周地貫穿每一個可分割組件。因此，每-個可分 割組件的剛性可提升。 為了支撐發生在軸組件和支杈 管狀㈣支柱間之超額徑向負載，- 穿溝槽的内部表面。 们了刀剔組件之貫穿孔或貫 [圖面的簡單說明] 為了更完整的了解本發明， 證，參考所附之圖式做更詳細的==施形態做引 說明^下，下面這些圖面未標^寸兄以錯由本發明之範例 第1圖係根據本發明之其中一個每 正禎圏斜處从始 、 口貝、施例所製之導件的 正視圖，對應於第2圖中沿 丄所取之線的剖面圖； :圖…圖沿π-η所取之線的剖面圖； 圖係弟2圖之部份放大圖，· 第4圖係第3圖之部份更進-步的放大圖； 第5圖係導件之支柱 J組件之透視圖； “圖係第2圖沿VI_VI、線所 柱之可分割組件； 口僵顯不圓 第7圖係和導件一起使 圓柱組件之透視圖； 313215 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) «--------訂---------線 —tt 495589 五、發明說明（5 ) 第8圖係一導件之側面簡要圖 化 ，用以說明本發明之變 第9圖係根據本發明之一 視圖 ； 例所製之導件的透 第1 〇圖係根據本發明之又一個每 透視圖； 貝&例所製之導件的 第11圖係說明先前技術之導件或線性. 第U圖係第11圖之部份放大圖； ， [元件符號說明] 卜11 ' 12導件 2 轴組件 2a 外部圓周表面 3 支柱 3a 貫穿孔 4 凹洞 5 滾針軸承 6 支撐軸 7 圓柱組件 8 防塵圈 9 貫穿螺柱 21、 103軸 22 執道 30 支撐孔 31、32 Λ 33 ' 35、36可分割組件3 2a 螺栓孔 50 外座圈 50a 圓柱表面 51 滾針 70 開口 100 線性導件 101 線性執道 101a 線性延伸突出物 102 滑動基座 104 追蹤滑輪 [較佳實施例的說明] 104a 溝槽 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑵〇x 297公餐） 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 t 合 作 社 印 製 5 313215 495589 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 ) ^ ^__ 例。如第1圖和第2圖顯示的，導件 ▲ 心的圓柱狀軸2和爵繞軲2 包含軸向延伸之實 筒狀支柱3。 ^向可相對於軸2滑動之圓 執2有圓的橫斷面形狀之外部 繞著軸2之外部圓周表面°面2a。支柱3圍 面形狀之貫穿孔3a。多數偏叹且有軸向延伸之圓的橫斷 部圓周表面。這些凹洞4在圓周方向互：:；孔，之内 地對準的凹洞4之多數個列 ·準且k些圆周 在每一個凹洞4,以對應於^置^輪向。滾針轴承5放 3。 在輛向可滑動地支撐支柱 這裡，六個凹洞4配置在圓周6〇 洞則設置在120。的間隔。 而—個凹 了替代的方法是四個凹 洞言又置在9(Γ的間隔。根據. 咕 ^ 像釉之直徑、導件之容許負載等 等，可適當地決定凹洞的數目。 、 如第3圖所示，滾針軸承5包含在軸2之外部圓周表 面h以軸向地或垂直於頁面方向滾動之滾柱形狀或圓筒 形狀的外座圈（她”aee)(或滾件）5G和多數個支撐在外座 圈50内部表面之可旋轉的滾針（needier〇u^5i。支撐轴6 插入滾針軸承5,且圍繞支擇轴6之外座圈50透過滾^51 而可旋轉的支撐。每-個支撐轴6裝入於形成在圓柱3内 之每一個凹洞4處的支撐孔3〇内。 如第4圖所不，外座圈5〇較佳地是有内凹彎曲的圓柱 表面50a。即，圓柱表面50a之產生線是内凹彎曲的。外 座圈50之圓柱表面5〇a的曲率半徑是略大於軸2之其他外 313215 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 零.. ---訂---------線— 0 495589 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（1 ) 部圓周表面2a的。這裡有一個不等式〇 52DQ^58D， 其中r疋外座圈50之圓柱表面5〇a的曲率半徑，而d是接 觸圓柱表面50a之軸2的外部圓周表面^的直徑。在第4 圖，Or是圓柱表面50a之曲率中心· n日AL如η 〜w午〒、，0r是外部圓周表面2a 之曲率中心’·而R是外部圓周表面“之半徑且等於Μ。 因此，外座圈50與軸2之外邱mm支：， 心外4圓周表面2a的接觸面 積增加’因而，外座圈5G與軸2間之滾動表面的表面壓力 可減少、磨損阻力可被改善且容許負載可提升，而且，可 確保外座圈50之平滑轉動及防止外座圈5G的變形。同樣， 在此情況下’在外座目心圓柱表面5〇a與軸2之外部圓 周表面2a間之接觸表面c形成在圓柱表面他的中心部 份。因此’接觸半徑或外座圈5〇中心線到接觸表面C之 距離’在接觸表面C的每一個部分是實質上相等的。因而， 由於外座圈50之轉動造志夕兰&、庇& 勒化成之差動滑動可防止發生在接觸 表面C。這樣的結果，使接觸丰 优接觸表面C之磨損可確切地減少。 此外，在圓柱表面5Ga之曲率半徑‘v，小於G52D的情 況下，阻礙了外座圈50之平滑隸翻曰兰I立 轉動且差動滑動將傾向於發 生在表面2 a和5 0 a間，而太a安、丄^一， 门而在曲率丰徑‘V，大於〇.58D的情 況下，接觸面積變得較小且容許負載將減少。 如第1圖所示，支； 柱疋由多數個堆疊在軸向之盤形 可为丄组件3卜32和33所組成。這些可分割組件η、η 和…每-個可分割組件是在橫過支撐抽6之令心線且垂 直於軸向之橫斷面上分開。這4t 一、杰& 一 J刀組件是以螺栓（未圖 不）來使它們互相地連接和鎖緊。 ----乐z圖所不，每一個可 表紙張尺度適用中關緖準~—----- 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 313215 Α7 Β7

495589 五、發明說明（8 ) 分割組件有多數個軸向延伸之貫穿孔3 8供貫穿螺检插入 之用。 如第5圖所示，每一個形成在可分割組件之凹洞*和 支撐孔30都是盲孔，沒有軸向地和圓周地貫通每一個可分 割組件。因此，可確保可分割組件的剛性。 如第6圖所示，每一個相鄰的可分割組件形成在距軸 令心線m之距離等於L的位置之半圓形橫斷面的溝槽。每 一個相鄰溝槽形成支撐孔3〇。在此情況下，藉由插入胃支撐 軸6到每一個溝槽且使每一個相鄰可分割組件互相接觸， 支撐軸6做為敲擊銷（knock pin)，而每一個相鄰的可分割 組件定中心。在此情況下，不需要額外的零件來對每—個 可分割組件定中心，因此減少組件數目和簡化導件的結 構。 防塵圈（dust seal)8裝設在可分割組件31之配置於支 柱3之貫穿孔3a兩端開孔部分來封鎖灰塵進入貫穿孔“ 中丄同樣，可分割組件32有法蘭部份形成在此，透過置二 法闌部分之螺栓孔32a的螺栓來鎖緊基底組 在轴2之外部圓周表面^和支柱3之貫穿m内 部0周表面之間插入薄壁的圓柱組件7,如第7圖所示， =二=!多數個開口 7°形成在此’每-個開口7。相 心、支柱3之每一個凹洞4，設置圓柱組件7來支撐發 ^軸2和支柱3之間的徑向負載，當施加引發軸6之, 的超額徑向負載時，此類的㈣負载將由圓柱組件 _^_因1 组件7由軸承材料像是含油金屬或塑膠在 本纸張尺度適用中aii^7CNS)A4規“心撕^ " 313215 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂---------線~ 8 A7 五、發明說明（9 輕微的潤滑能力和磨損阻力下來形成較人―，姓曰 鐵鉱龍金屬不需要濁滑是更佳的材料。°且，別是乾式 在導件的操作上’當支柱3沿軸2轴 -個滾針軸承5之外座圈5。圍繞著 ：：’母 在軸2之外部圓周表面23軸向地滾動。牙軸6轉動且 外座=情:圓下柱/面上:所說明的，因差動滑動不會造成 接觸而接欢 ㈣2 周表面h間之 接觸面積發生，故可避免磨損接觸表面。同樣 下，因整個支柱3是由多個具有相對較短長度情況 =所組成，相對較長長度之支柱可藉:軸向=多可 I:保持全部貫穿孔之鑽孔正確性的可分割組件來“ 所有要互相接合的可分割組件不需要短的，如第" :’具有相對較長長度之可分割組件Μ，可使用 =接的組件33。可分割組件33,的 ： 件有高正確鑽孔的可处又牡正體組 具有較長長度之:柱 輕易地製造。 卩整個貝牙孔之鑽孔正確性下 株接者’第9圖為根據本發明之另-個實施例來說明導 ==U有由多數個沿軸21滑動之可分割二 消 形掃斷面步狀^21有一矩形橫斷面形狀，而支柱有一矩 2?! 貫穿孔來容納轴21，每-個可分割組件” 夕”牙螺栓9而互相地鎖緊。相似於前面所提及 個可分割組件35

本.我張尺^用中關家·T^Ji^T^TiT 9 313215 495589 A7

經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 導件11之母一個滾針轴承5的外座圈有線性延伸 柱表面，換言…卜座圈之圓柱表面的產生線 之圓 非曲線的。在此情況下，可確保外座圈之平滑轉動且’而 免外座圈的變形，除此之外，外座圈的運轉可更為容可避 第1〇圖顯示根據本發明之又一個實施例所做：易。 件，該導件12係有由多數個沿轨道U滑動之可 36和37所形成的支柱或滑動基座，執道22有通常為：件 的橫斷面，而支柱有貫穿溝槽來容納執道22。每一個可2 割組件透過多數個貫穿蟫崧Q^ α , 分 双1U貝牙螺才王9來互相地鎖緊。滾針軸 設置在每一個可分割組件。 τ 導件12之每一個滾針轴承5的外座圈有凸面青曲之圓 柱表面外座圈之圓柱表面的產生線是凸面f曲的、 因此’外座圈之平滑轉動可確保且可避免外座圈的變形_ 那些熟悉該項技術者可運用本發明之原則來做的修改 和其他的實施例，但並沒有脱離本發明的精神或基本的特 徵’特別是關於考岸到箭被 # 亏應引則述之技蟄，這裡所描述的實施例 和範例在各方面僅做為說明之用的，而非用以限定的，因 而’本發明之範圍#由斤 祀固你由所附之專利請求範園來指出，而不 是精由前述之說m 本發明參考特定的實施例 和範例來說明，但對熟悉該項技術者而言可輕易實施之結 構、次序、材料等等的修改仍歸於本發明之範圍内。 --------------_--------訂---------線丨, (靖先閱tf背面之注*事項再填寫本頁) •I n - n n . 本纸[尺度(CNS)A4規格⑵。 10 313215

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495589 六、申請專利範圍 1.種導件’係用以支撐具有軸向延伸的軸組件插入其内 4之支柱’以容許上述支柱和上述軸組件間之相對的軸 向移動； 上述之支柱係有貫穿孔或貫穿溝槽在軸向延伸，上 述貫穿孔或貫穿溝槽用以容納上述軸組件； 多個凹洞，形成在上述支柱的上述貫穿孔或貫穿溝 槽之内部表面，上述凹洞係設置在多數個垂直於上述軸 向的橫斷面上； 滾柱形狀的滾件係置入每一個上述凹洞中，上述滾 件軸向地滾動在上述軸組件之外部周圍表面； 供以可旋轉的支撐上述滾件的支撐軸設置在每一 個上述凹洞内； 上述支柱由夕數個盤形且在每一個通過上述支撐 軸之中心線的上述橫斷面上分開之可分割組件所形 成。 2. 如申請專利範圍第！項所述之導件，其中，上述轴組件 有圓形截面之外部圓周表面，而上述滚件有凹面彎曲圓 柱表面’上述圓柱表面之曲率半徑r滿足不等式〇52d< K0.58D’其中D是上述軸組件之上述外部圓周表面的 直徑。 3. 如申請專利範圍第！項所述之導件，其中，上述轴组件 有袖向延伸之平坦的外部表面，而上述滾件有凸面彎曲 圓柱表面或直線圓柱表面。 ^--------t--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4·如申請專利範圍第1項所述之導件，其中，上述支柱之

   ~t請專利範圍 每一個上述相鄰的可八 Φ、、 刀W組件是透過上述支撐軸來定 ί ° US利範圍第1項所述之導件，其中，用以容納上 攻支#軸之支撐孔係形 分割組件上，上述^ 述支柱之上述相鄰的可 個上述可分割組件。牙孔為盲孔，沒有圓周地貫穿每一 &如申料利範圍W項所述之導件，其中 :洞皆為盲孔’沒有-向地貫穿每-個上述可分割組 7.如申請專利範圍第i 組件設置在上述貫穿孔之u其中，薄壁的管狀 ο、 牙孔之上述内部表面或上述支柱之 貝牙溝槽來支樓徑向負載。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）