TWI513919B - 直線運動模組的潤滑方法 - Google Patents

Description

直線運動模組的潤滑方法

本發明係關於一種直線運動模組的潤滑方法。

直線運動模組係由一線性軌道體、一滑座以及複數滾珠所構成，藉由滾珠於循環通道中持續滾動，使滑座及其上機構元件沿線性軌道體移動，因此直線運動模組可執行所需作業或表現其功能。

然而，於相對運動時，滾珠與線性軌道體、滑座的接觸面都存在摩擦力，而三者相互摩擦產生的熱能更可能為直線運動模組帶來過熱及耗損的潛在危險。針對上述問題，業界已藉由許多潤滑技術試圖解決，其能透過提供油料降低摩擦係數，提升直線運動模組作動時的能量利用率，使輸入的能量得以完整地用於驅動機構運作，同時降低不穩定性。

但是，因應目前各產業設備及機械裝置的類型不同，滑座會有不同的設置方式，例如為側組裝或者是斜組裝，而若當滑座是為側組裝或者是斜組裝時，潤滑油料會因重力影響而只有潤滑到下方的滾珠，上方滾珠因而得不到潤滑油料的冷卻以及潤滑，使得直線運動模組有可能因為過熱或是因為潤滑不足導致機件產生高熱、噪音，甚至是因而毀損。

因此，如何提供一種直線運動模組的潤滑方法，使得滑座進行非一般組裝方式，例如側組裝或者是斜組裝時，可以將潤滑油料完整地提供給各循環通道及其內之滾珠，以確保運作時整體裝置能進行精密及穩定的作動，已成為重要課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種直線運動模組的潤滑方法，使得滑座進行非一般組裝方式，例如側組裝或者是斜組裝時，可以將潤滑油料完整地提供給各循環通道及其內之滾珠，以確保運作時整 體裝置能進行精密及穩定的作動。

為達上述目的，依據本發明之一種直線運動模組的潤滑方法，其包括至少一端蓋，端蓋具有一潤滑孔、二主潤滑通路以及一旁潤滑通路，旁潤滑通路連通二主潤滑通路，且二主潤滑通路至少其中之一具有一可移除之壁結構，潤滑方法包括以下步驟：移除壁結構以形成一穿孔；設置一阻斷元件於穿孔，以阻斷具有可移除之壁結構的主潤滑通路；由潤滑孔注入一潤滑劑；使潤滑劑通入未設置阻斷元件之主潤滑通路；以及使潤滑劑經由旁潤滑通路通入設置有阻斷元件之主潤滑通路。

在本發明一較佳實施例中，壁結構包括一薄膜。

在本發明一較佳實施例中，壁結構包括一具有一凹槽之柱體，其與薄膜於相對於主潤滑通路之另一側連接。

在本發明一較佳實施例中，凹槽定義出一螺鎖空間，且移除壁結構時，係以鎖固一螺絲於柱體，以移除壁結構。

在本發明一較佳實施例中，二主潤滑通路之深度高於旁潤滑通路之深度。

在本發明一較佳實施例中，潤滑劑係先通入未設置阻斷元件之主潤滑通路，其後再經由旁潤滑通路通入設置有阻斷元件之主潤滑通路。

在本發明一較佳實施例中，端蓋具有一上潤滑孔以及一上容槽，且上潤滑孔透過上容槽連通潤滑孔，上容槽容置有一阻擋板。

在本發明一較佳實施例中，潤滑方法更包括以下步驟：移除阻擋板；以及由上潤滑孔注入潤滑劑。

在本發明一較佳實施例中，由上潤滑孔注入潤滑劑之步驟之前，更包括以下步驟：設置一潤滑劑封環於上潤滑孔內。

在本發明一較佳實施例中，由上潤滑孔注入潤滑劑之步驟之前，更包括以下步驟：於二主潤滑通道之相對側，以一封閉元件封閉潤滑孔。

綜上所述，依據本發明之直線運動模組的潤滑方法，透過旁潤滑通路連通二條主潤滑通路，使直線運動模組於非一般組裝方式時，潤滑油料可以藉由結構的限制，克服重力影響，達到對各循環通道潤滑的 目的。具體來說，本發明先藉由移除壁結構以形成穿孔，再設置阻斷元件於穿孔，迫使潤滑劑先填滿未設置阻斷元件的主潤滑通路，填滿主潤滑通路後再藉由連通二主潤滑通路的旁潤滑通路，使得潤滑劑也可以通入設置阻斷元件的主潤滑通路。如此，只要參考直線運動模組的組裝方向安排穿孔及阻斷元件位置，即可達到克服重力影響導致潤滑不足之問題。

另外，本發明更可以進一步結合上潤滑孔，藉由上潤滑孔注入潤滑劑，達到多方潤滑的效果，提供滑座組裝方向及潤滑方向上更大的自由度，如此即可增加直線運動模組的應用範圍，也不用為了潤滑無法潤滑到的滾珠而拆卸滑座，減少拆裝滑座時的風險，提升直線運動模組整體的穩定性，並更能一定程度地縮短生產時程。

1‧‧‧直線運動模組

11‧‧‧線性軌道

111‧‧‧軌道槽

12‧‧‧滑座

13‧‧‧滾珠

14‧‧‧滑座本體

141‧‧‧內迴流槽

142‧‧‧迴流孔道

15‧‧‧端蓋

151‧‧‧迴流彎槽

152‧‧‧潤滑孔

153‧‧‧主潤滑通路

153a‧‧‧下方主潤滑通路

153b‧‧‧上方主潤滑通路

154‧‧‧旁潤滑通路

155‧‧‧上潤滑孔

156‧‧‧上容槽

157‧‧‧阻擋板

158‧‧‧潤滑劑封環

159‧‧‧定位凹槽

16‧‧‧防塵組件

17‧‧‧壁結構

171‧‧‧薄膜

172‧‧‧柱體

173‧‧‧凹槽

174‧‧‧阻斷元件

18‧‧‧迴流元件

181‧‧‧長管形結構

A-A、B-B‧‧‧剖面線

BH‧‧‧滾珠保持部

DP₁ 、DP₂ ‧‧‧防塵件

ES‧‧‧端面

H1、H2‧‧‧深度

P‧‧‧穿孔

S01~S05、S81~S84‧‧‧步驟

SC‧‧‧螺絲

圖1為依據本發明一實施例之一種直線運動模組的潤滑方法的步驟流程圖。

圖2為依據本發明一實施例之一種直線運動模組的示意圖。

圖3為圖2所示之直線運動模組的分解示意圖。

圖4為圖2所示之端蓋的後側放大示意圖。

圖5a為圖4所示之端蓋於剖面線A-A的剖面示意圖。

圖5b為圖5a所示之端蓋鎖入一螺絲示意圖。

圖5c為圖5b所示之端蓋形成穿孔示意圖。

圖5d為圖5c所示之端蓋設置阻斷元件示意圖。

圖6a為圖5d所示之潤滑劑注滿上方主潤滑通路示意圖。

圖6b為圖6a所示之潤滑劑注滿主潤滑通路示意圖。

圖7為圖4所示之端蓋的另一態樣的示意圖。

圖8為本發明另一實施例之一種直線運動模組的潤滑方法的步驟流程圖。

圖9為圖4所示之端蓋的又一態樣的示意圖。

圖10為圖9所示之端蓋於剖面線B-B的剖面示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種直線運動模組的潤滑方法，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1為依據本發明一實施例之一種直線運動模組的潤滑方法的步驟流程圖，圖2為依據本發明一實施例之一種直線運動模組的示意圖，圖3為圖2所示之直線運動模組的分解示意圖，圖4為圖2所示之端蓋的後側放大示意圖，圖5a為圖4所示之端蓋於剖面線A-A的剖面示意圖，圖5b為圖5a所示之端蓋鎖入一螺絲示意圖，圖5c為圖5b所示之端蓋形成穿孔示意圖，圖5d為圖5c所示之端蓋設置阻斷元件示意圖。

首先，請先參考圖2及圖3，說明直線運動模組1之主要結構。直線運動模組1包含一線性軌道11、一滑座12以及複數滾珠13。滑座12滑設於線性軌道11，可沿線性軌道11前後往復運動。滑座12包含一滑座本體14、至少一個如本發明所揭露之端蓋15以及至少一防塵組件16，而在本實施例中，係以滑座12具有一滑座本體14、二個本發明之端蓋15以及二個防塵組件16為例進行說明。其中，各端蓋15與防塵組件16可視為一個組合而裝設於滑座本體14的一側。線性軌道11具有複數軌道槽111，而滑座本體14內側具有對應軌道槽111之複數內迴流槽141，內迴流槽141與軌道槽111共同構成複數內迴流通道。滑座本體14之兩側另外對應內迴流通道具有複數迴流孔道142，內迴流通道與迴流孔道142透過端蓋15上的迴流彎槽151，可組成直線運動模組1持續作動所需的滾珠循環通道。

滑座12可包括複數迴流元件18及四條防塵件DP₁ 、DP₂ 。其中，迴流元件18可以塑料成型，具有長管形結構181，且長管形結構181之管徑接近但略小於迴流孔道142之孔徑，是以能緊密地容置於迴流孔道142中，取代迴流孔道142直接與滾珠13接觸，形成較平順且斷差較少的循環通道，減少鑽孔造成迴流孔道142之孔道面粗糙及/或熱處理變形的問題。

四條防塵件DP₁ 、DP₂ 中，兩條防塵件DP₂ 組裝於滑座本體14的底側與端蓋15底側的卡槽之間，而另兩條防塵件DP₁ 則組裝於線性軌道11上側及端蓋15之滾珠保持部BH的卡槽之間。防塵件DP₁ 及DP₂ 共同用於阻擋塵埃或異物由線性軌道11及滑座本體14上下兩空隙進入直線運 動模組1內部。

端蓋15設置於滑座本體14之一端面ES，且可例如連結有維持滾珠13位置的滾珠保持部BH。端蓋15透過設計於其內側，且數目上對應內迴流通道及迴流孔道142的迴流彎槽151，以限制並導引滾珠13於內迴流通道與迴流孔道142間循環移動。防塵組件16則裝設於端蓋15相對於滑座本體14之端面ES的一側。

滾珠13則容置於內迴流通道及迴流孔道142，且於直線運動模組1各元件所組成的循環通道中持續滾動，帶動滑座12相對線性軌道11移動。

請參照圖4所示，端蓋15具有一迴流彎槽151、一潤滑孔152、二主潤滑通路153以及一旁潤滑通路154，旁潤滑通路154連通二主潤滑通路153，且二主潤滑通路153至少其中之一具有一可移除之壁結構17。在本實施例中，係以直線運動模組1在組裝至其他機械設備時，必須旋轉90度(相對於圖2而言)為例說明，故預先於旋轉後會位於下方之主潤滑通路153(以下以下方主潤滑通路153a稱之)設置有可移除之壁結構17。當然，在其他實施例中，對應組裝時旋轉或傾斜方向不同，亦可以於另一主潤滑通道153設置之。

請參考圖1所示，本實施例之一種直線運動模組的潤滑方法，包括以下步驟：移除壁結構以形成一穿孔(S01)；設置一阻斷元件於穿孔，以阻斷具有可移除之壁結構的主潤滑通路(S02)；由潤滑孔注入一潤滑劑(S03)；使潤滑劑通入未設置阻斷元件之主潤滑通路(S04)；以及使潤滑劑經由旁潤滑通路通入設置有阻斷元件之主潤滑通路(S05)。

於步驟S01中，移除壁結構17以形成一穿孔。請參考圖5a所示，在本實施例中，壁結構17可包括一薄膜171以及一柱體172，且該柱體172具有一對外開口之凹槽173。進一步來說，柱體172呈圓環柱狀，底部連接薄膜171，而薄膜171則與周圍其他的端蓋結構在邊緣處相連接。若以製程來說，柱體172、薄膜171可以與周圍其他的端蓋結構一體成型而彼此連接，惟保留開口，而可於防塵組件16外側，直接將工具伸入凹槽173。薄膜171的厚度大約介於0.05公厘至0.3公厘，但不以此為限，而柱體172係連接薄膜171相對於主潤滑通路153之另一側，換言之，薄膜171一側 為主潤滑通路153，而另一側連接柱體172。步驟S01於實際操作上，係先利用柱體172之內緣的螺紋(圖未示)，而將一螺絲SC由防塵組件16外伸入凹槽173並鎖固於柱體172(如圖5b所示)。當然，亦可以直接使用自攻螺絲，以敲擊的手段直接固定於不具螺紋之柱體172。鎖固柱體172後，便施力於螺絲，將之向外移出，由於薄膜171厚度薄，承受力量有限，因此，移出螺絲的同時也會將壁結構17也一併移出，以形成一穿孔P(如圖5c所示)。

在上述移除的過程中，因為結構的特殊性，故實現了利用拔除方式即可移除壁結構17的特性，可以說是一種類似易開罐的手段，在不用時，因為結構封閉，不會造成異物侵入直線運動模組1內部的問題；而當要使用時，移除壁結構17無須拆解任何組件，亦不會產生加工碎屑。

請參考圖5d所示，於步驟S02中，將一阻斷元件174設置於穿孔P(如圖5c所示)，以阻斷具有下方主潤滑通路153a。阻斷元件174例如可以是一彈性材料，實作上，阻斷元件174先受到外力擠壓，縮小體積後設置於穿孔P，之後，藉由釋放阻斷元件174自身具有的彈力或形變能力，使阻斷元件174可以擴張並充滿穿孔P，以達到阻斷主潤滑通路153之目的，並防止潤滑劑由穿孔P洩漏或是異物由穿孔P侵入滑座本體14內部。

於步驟S03、步驟S04以及步驟S05中，可以人工操作潤滑裝置的方式，由外部透過潤滑孔152注入一潤滑劑，然後使得潤滑劑通入未設置阻斷元件174之主潤滑通路153，即上方的主潤滑通路153(以下以上方主潤滑通道153b稱之)。潤滑劑注入後，由於直線運動模組1整體係為側組裝，潤滑劑會因重力的關係，往有下方主潤滑通路153a流動，但是因為阻斷元件174之阻斷，因此潤滑劑會再被迫往上方主潤滑通路153b流動，由迴流彎槽151處開始對上方的循環通道進行潤滑(如圖6a所示)。

上方主潤滑通路153b與下方主潤滑通道153a係透過旁潤滑通路154連通，是以，潤滑劑接著可經由旁潤滑通路154通入下方主潤滑通路153a。然而，本實施例設計使主潤滑通路153之深度H1(如圖5a所示)高於旁潤滑通路154之深度H2(如圖5a所示)，因此，潤滑劑會先將上方主潤滑通路153b注滿之後，再經由旁潤滑通路154通入有下方主潤 滑通路153a，進而對下方循環通道進行潤滑(如圖6b所示)，而不會直接由旁潤滑通路154流至下方，造成上方循環通道潤滑不足的問題。然而，深度的差異非為限制性者，其係可以更加強本發明之優勢。

請參照圖7所示，圖7為本發明之端蓋15的另一態樣的示意圖，與上述不同的是，二主潤滑通路153均具有一可移除之壁結構17，因此直線運動模組1無論是向左側或是向右側旋轉或傾斜而組裝，均可運用上述之潤滑方法，使得內部整體獲得充分的潤滑，惟潤滑方法於上述已有詳述，於此不再贅述。

圖8為本發明另一實施例之一種直線運動模組的潤滑方法的步驟流程圖，圖9為本發明之端蓋的又一態樣的示意圖，圖10為圖9所示之端蓋於剖面線B-B的剖面示意圖。請參照圖8至圖10所示，端蓋15更具有一上潤滑孔155以及一上容槽156，而上潤滑孔155透過上容槽156連通潤滑孔152。於不使用時，上容槽156容置有一阻擋板157，且該阻擋板157較佳為金屬鋼性材質製成。由於上潤滑孔155連通潤滑孔152，避免由潤滑孔152注入潤滑劑時，會由上潤滑孔155洩漏出去，因此不使用上潤滑孔155潤滑時，以阻擋板157緊密卡合於上容槽156中，阻擋潤滑劑由上潤滑孔155洩漏出去。當然，也可以改以設置一外徑與上潤滑孔155內徑約略相等之孔塞，而達到相同功效。

由於上潤滑孔155提供了另一潤滑方向，故使得本發明具有多潤滑方向的特性。於實施本實施例時，可接續前述實施例之步驟，而更包括以下步驟：移除阻擋板(S81)；設置一潤滑劑封環於上潤滑孔內(S82)；於二主潤滑通道之相對側，以一封閉元件封閉潤滑孔(S83)；以及由上潤滑孔注入潤滑劑(S84)。

於步驟S81，步驟S82以及步驟S83中，移除阻擋板157，設置一潤滑劑封環158於上潤滑孔155內，以及於二主潤滑通道152之相對側，以一封閉元件封閉潤滑孔152，此三步驟並無先後順序的關係，例如可以是先以封閉元件封閉潤滑孔152，接著移除阻擋板157，再設置潤滑劑封環158於上潤滑孔155內，或者例如是移除阻擋板157，接著以封閉元件封閉潤滑孔152，再設置潤滑劑封環158於上潤滑孔155內。上述所述均為舉例，而非限制。移除阻擋板157，可使得上潤滑孔155與潤滑孔152連通， 接著，由上潤滑孔155注入潤滑劑，使潤滑劑流過潤滑孔152，而依據相似的機制，在阻斷元件及旁潤滑通路的輔助下，將潤滑劑適當地導入二主潤滑通道152。補充說明的是，封閉元件可以為止附螺絲，然此非限制性者。

上潤滑孔155更具有一定位凹槽159，使得潤滑劑封環158穩定地接合並定位於上潤滑孔155。具體來說，潤滑劑封環158可以為O型環，本身具有彈性，在上潤滑孔155定位設置潤滑劑封環158後，外在的潤滑裝置可以對潤滑劑封環158施以一定的壓力，保持兩者之間的緊密接合，避免潤滑劑外漏的情形發生。當上潤滑孔155開通且潤滑劑封環158妥善設置後，於步驟S84中，可以由上潤滑孔155注入潤滑劑，實現由另一方向對直線運動模組潤滑的功效。

承上所述，依據本發明之直線運動模組的潤滑方法，透過旁潤滑通路連通二條主潤滑通路，使直線運動模組於非一般組裝方式時，潤滑油料可以藉由結構的限制，克服重力影響，達到對各循環通道潤滑的目的。具體來說，本發明先藉由移除壁結構以形成穿孔，再設置阻斷元件於穿孔，迫使潤滑劑先填滿未設置阻斷元件的主潤滑通路，填滿主潤滑通路後再藉由連通二主潤滑通路的旁潤滑通路，使得潤滑劑也可以通入設置阻斷元件的主潤滑通路。如此，只要參考直線運動模組的組裝方向安排穿孔及阻斷元件位置，即可達到克服重力影響導致潤滑不足之問題。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

S01~S05‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種直線運動模組的潤滑方法，該直線運動模組包括至少一端蓋，該端蓋具有一潤滑孔、二主潤滑通路以及一旁潤滑通路，該旁潤滑通路連通該些主潤滑通路，且該些主潤滑通路至少其中之一具有一可移除之壁結構，該潤滑方法包括以下步驟：移除該壁結構以形成一穿孔；設置一阻斷元件於該穿孔，以阻斷具有該可移除之壁結構的該主潤滑通路；由該潤滑孔注入一潤滑劑；使該潤滑劑通入未設置該阻斷元件之該主潤滑通路；以及使該潤滑劑經由該旁潤滑通路通入設置有該阻斷元件之該主潤滑通路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之潤滑方法，其中該壁結構包括一薄膜。
3. 如申請專利範圍第2項所述之潤滑方法，其中該壁結構包括一具有一凹槽之柱體，其與該薄膜於相對於該主潤滑通路之另一側連接。
4. 如申請專利範圍第3項所述之潤滑方法，其中該凹槽定義出一螺鎖空間且移除該壁結構時，係以鎖固一螺絲於該柱體，以移除該壁結構。
5. 如申請專利範圍第1項所述之潤滑方法，其中該些主潤滑通路之深度高於該旁潤滑通路之深度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之潤滑方法，其中該潤滑劑係先通入未設置該阻斷元件之該主潤滑通路，其後再經由該旁潤滑通路通入設置有該阻斷元件之該主潤滑通路。
7. 如申請專利範圍第1項所述之潤滑方法，其中該端蓋具有一上潤滑孔以及一上容槽，且該上潤滑孔透過該上容槽連通該潤滑孔，該上容槽容置有一阻擋板。
8. 如申請專利範圍第7項所述之潤滑方法，更包括以下步驟：移除該阻擋板；以及由該上潤滑孔注入該潤滑劑。
9. 如申請專利範圍第8項所述之潤滑方法，其中由該上潤滑孔注入該潤滑劑之步驟之前，更包括以下步驟：設置一潤滑劑封環於該上潤滑孔內。
10. 如申請專利範圍第8項所述之潤滑方法，其中由該上潤滑孔注入該潤滑劑之步驟之前，更包括以下步驟：於該些主潤滑通道之相對側，以一封閉元件封閉該潤滑孔。