TWI535954B

TWI535954B - Linearized self-lubricating slide means

Info

Publication number: TWI535954B
Application number: TW103113349A
Authority: TW
Inventors: wan-zhen Zhang; zi-sheng Yang; Meng-Yi Chen
Original assignee: Prec Motion Ind Inc
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2016-06-01
Also published as: TW201538871A

Description

具自潤裝置的線性滑軌

本發明涉及一種提供精密控制的線性傳動的線性滑軌，尤指一種利用傳油滾件與滑軌接觸的自潤裝置的線性滑軌。

線性滑軌為一種廣泛使用於機械手臂、產業機械、機械業、自動化設備、量測機器及電子設備等機具設備的直線導引機構，為提高線性滑軌的精密性及順暢性，必須提供充分的潤滑油來潤滑線性滑軌的滾動元件，方能運行正常且不折損使用壽命。

為解決線性滑軌的潤滑問題，相關業者陸續提出如TW公告第404463號「線性滑軌之結構」(專利文獻1)及TWI234617號「具自潤單元線性滑軌」(專利文獻2)等專利文獻所公開的線性滑軌的潤滑構造。

在專利文獻1中公開的潤滑構造是在滑塊兩端的循環器的外側端設置包含有吸油性海棉的儲油空間，能夠利用吸油性海棉與滑軌的相互接觸，將潤滑油塗佈滑軌，讓滾動元件(通常為滾珠或滾柱)得到潤滑，免除經常加油的問題。不過專利文獻1採用的吸油性海棉不能控制潤滑油塗設於滑軌的量，導致塵埃或廢料等雜物容易附著於滑軌，造成容易污染周邊環境、油量損耗快及潤滑構造使用壽命降低等問題。

在專利文獻2中公開的具自潤單元線性滑軌，其在滑塊外端加裝一個自潤單元對滑軌潤滑以間接潤滑滾動元件，該自潤單元包含油箱、封閉油箱開口的油箱蓋、傳送潤滑油的傳油元件及塗佈潤滑油的含油元件等，於傳油元件設有延伸部與固定於油箱上的含油元件相接觸，藉由毛細原理將儲油空間的潤滑油傳送至含油元件，以含油元件將潤滑油塗佈於滑軌的滾動溝表面，讓滾動元件得到潤滑。不過專利文獻2雖然改成以羊毛氈或泡棉等多孔性材質構成的含油元件與滑軌相互接觸，但是在含油元件長期與滑軌接觸磨耗的情形下，容易造成含油元件磨耗變形，導致自潤裝置的使用壽命降低，並且因為含油元件無法保持與滑軌均勻接觸而產生塗設的潤滑油不平均的問題，造成滾動元件無法得到妥善的潤滑、塵埃或廢料容易附著於滑軌，以及容易污染周邊環境的問題。

為解決現有線性滑軌的自潤裝置，存在有使用壽命較差、潤滑油塗佈不平均及容易污染周邊環境的不足及限制，本發明的主要目的在於提出一種具自潤裝置的線性滑軌，其主要是讓自潤裝置以一組以上的傳油滾件抵靠接觸滑軌的滑動面，配合傳油隔板的彈性推抵作用，能夠將傳油元件傳遞過來的潤滑油，以滾動方式均勻地塗佈於滑軌的滑動面而達到自潤的效果，本發明的傳油滾件以滾動抵靠方式接觸滑軌，能夠避免傳油滾件產生磨耗，大幅提高自潤裝置的使用壽命，並且可以穩定均勻適量地塗佈潤滑油，有效解決現有線性滑軌的自潤裝置所存在的各項問題。

本發明解決技術問題所提出的具自潤裝置的線性滑軌，包括：一滑軌，其為長條狀構件且兩側沿長軸方向設有滑動面；一滑塊，其以可滑移形態結合設置於該滑軌，該滑塊於兩內側部位設有滾動元件滾動接觸於相對應的滑動面；二端蓋，其分別結合設置於該滑塊的兩端，使設置於該滑塊內的滾動元件可以轉向而循環滾動；以及至少一個自潤裝置，其安裝結合於相對應端蓋的外側端，所述的自潤裝置具有一油箱及一密合封閉該油箱的油箱蓋，該油箱的內部形成一儲油空間及一對以上位於該儲油空間兩內側部位的滾件槽，並於該油箱的兩內側壁對應各滾件槽的位置各貫穿設有一個連通相對應滾件槽的透孔；於該儲油空間設有一傳油元件，各滾件槽連通該儲油空間且各結合設有一傳油滾件，各傳油滾件嵌置於相對應的透孔及抵靠於該滑軌的滑動面，並於各滾件槽連通該儲油空間的位置各設有一傳油隔板，各傳油隔板設有多數個透油通道且以彈性力推抵相對應的傳油滾件。

較佳的，其中於所述的自潤裝置設有兩對呈上下間隔設置的所述滾件槽。

較佳的，其中位於同一側的所述傳油隔板以一連結部相連結而形成V字型。

較佳的，其中於所述油箱設有一呈管狀的油嘴孔，於該油嘴孔的管身側設有一個以上連通所述儲油空間的補油孔。

較佳的，其中所述的傳油滾件為滾珠，所述的滾件槽為珠槽形態。

較佳的，其中於所述透孔的孔緣設有一個以上呈細縫狀的傳油孔。

較佳的，其中於各滾件槽與所述儲油空間的銜接的位置各設有一卡槽，各傳油隔板係以可拆卸方式卡制結合於相對應的卡槽。

較佳的，其中的傳油隔板係一體結合設置於所述的儲油空間與相對應的滾件槽之間。

較佳的，其中所述的傳油隔板為橡膠、金屬片或塑膠等具有彈性的板材。

較佳的，其中所述的傳油滾件為以工程塑膠、金屬或陶瓷材料製成的固體潤滑元件。

本發明的技術手段可獲得的功效增進包括：

1.本發明利用傳油滾件以滾動抵靠方式接觸滑軌，可以大幅減低傳油滾件與滑軌之間的磨擦效應，避免傳油滾件產生磨耗，提高自潤裝置的使用壽命。

2.本發明的傳油滾件係設置在相同於各列滾動元件的位置，配合傳油隔板的彈性推抵作用，能夠依據滑軌的滑動面的潤滑狀態，自動以滾動方式均勻且適量地將潤滑油塗佈於滑軌的滑動面，讓滑塊的滾動元件獲得最妥善的潤滑效果。

3.本發明受彈性力作用的傳油滾件，能夠保持均勻穩定的出油量，避免因為油量不足而未能提供足夠的潤滑效果，以及避免因為油量過大而產生漏油污染周邊環境的問題，有效確保線性滑軌運轉的順暢性及精密性。

10‧‧‧滑軌

11‧‧‧滑動面

20‧‧‧滑塊

21‧‧‧固定螺栓

30‧‧‧端蓋

31‧‧‧注油孔

40‧‧‧自潤裝置

41‧‧‧油箱

411‧‧‧儲油空間

412‧‧‧固定孔

413‧‧‧油嘴孔

414‧‧‧補油孔

415‧‧‧滾件槽

416‧‧‧透孔

417‧‧‧傳油孔

418‧‧‧卡槽

42‧‧‧傳油元件

43‧‧‧油箱蓋

431‧‧‧固定孔

44‧‧‧油孔塞

45、45A‧‧‧傳油隔板

451‧‧‧透油通道

452‧‧‧連結部

46‧‧‧傳油滾件

50‧‧‧防塵構件

51‧‧‧固定孔

52‧‧‧窗孔

53‧‧‧金屬片材

圖1是本發明較佳實施例的立體外觀圖。

圖2是本發明較佳實施例的部分組成元件分解圖。

圖3是本發明的自潤裝置第一較佳實施例的組成元件分解圖。

圖4是本發明的自潤裝置第一較佳實施例的側視平面配置示意圖。

圖5是本發明的自潤裝置第一較佳實施例的局部放大剖面示意圖。

圖6是本發明的自潤裝置第二較佳實施例的組成元件分解圖。

圖7是本發明的自潤裝置第二較佳實施例的側視平面配置示意圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照發明內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：

本發明所提出的具自潤裝置的線性滑軌的較佳實施例如圖1至圖3所示，該線性滑軌主要包括有一沿直線方向延伸設置的滑軌10、一以可滑移形態結合設置於該滑軌10的滑塊20、二個分別結合設置於該滑塊20兩端的端蓋30、二個分別安裝結合於兩該端蓋30外側端的自潤裝置40，以及二個分別安裝結合於兩該自潤裝置40外側端的防塵構件50。本發明也可以僅在其中一端的該端蓋30的外側端安裝設置一個自潤裝置40，本發明對於所裝設自潤裝置40的數量不作限制，在本實施例中，在該滑塊20兩端的該端蓋30各安裝一個自潤裝置40的實施形態。

如圖1及圖2所示，該滑軌10為兩側邊沿長軸方向設有呈傾斜狀的滑動面11的長條狀構件。該滑塊20以可滑動形態結合設置於該滑軌10上，該滑塊20的內側部位設有多數個滾動元件(圖式未繪出，通常為滾珠或滾柱)以滾動方式抵靠於該滑軌10的滑動面111，讓該滑塊20能夠沿著該滑軌10順暢地相對移動。兩該端蓋30是安裝結合於該滑塊20的兩端，使設置於該滑塊20內的滾動元件可以轉向而完成循環滾動，並於該端蓋30的側邊上端位置設有一注油孔31。

如圖2、圖3及圖4所示，該自潤裝置40安裝設置於相對應端蓋30的外側，其包括一油箱41、一設置於該油箱41內的傳油元件42、一用以封閉該油箱41的油箱蓋43、一油孔塞44、一對以上抵靠於該傳油元件42內側部位的傳油隔板45，以及一對以上設置於該油箱41內側部位的傳油滾件46等組成元件；其中，該油箱41為規格形狀與該端蓋30相同且開口側朝向相對應端蓋30的中空盒體，於該油箱41的內部形成一儲油空間411及數個間隔設置的固定孔412，於該油箱41上端的中間位置設有一概呈管狀的油嘴孔413，透過該油嘴孔413能夠由外部直接將潤滑油注入相對應的端蓋30內進行潤滑；於該油嘴孔413的管身兩側各設有一連通該儲油空間411的補油孔414，透過該補油孔414能夠由外部將潤滑油注入該儲油空間411；前述的油箱41於該儲油空間411的兩內側部位相對應地區隔形成一對以上的滾件槽415，該等滾件槽415的設置數量及位置係匹配於該滑軌10所設置的滑動面11的數量及位置，並且各滾件槽415的規格形狀係匹配相對應的傳油滾件46，在本實施例中，該油箱41係設有兩對呈上、下間隔配置的滾件槽415，並且對應於滾珠狀的傳油滾件46而形成珠槽形態；該油箱41於兩內側壁對應各滾件槽415的位置各貫穿設有一個連通相對應滾件槽415的透孔416，並於各透孔416的孔緣各設有一個以上呈細縫狀的傳油孔417；該油箱41於各滾件槽415與該儲油空間411銜接的位置各設有一卡槽418。此外，本發明可以進一步在該油箱41的側邊設置一個油嘴孔(圖式未繪出)，該油嘴孔可以利用橡膠封口，在需要補充潤滑油時以針頭注射進行補油，也可以直接在該油嘴孔413加裝油嘴進行補油。

前述的傳油元件42係匹配嵌置結合於該儲油空間411，該傳油元件42通常是以羊毛氈、泡棉、海綿或棉花等多孔性材料所構成，具備吸收儲存潤滑油的功能；前述的油箱蓋43是透過超音波接合、摩擦接合、熱熔、封膠等結合手段密合於該油箱41的開口處，藉以將該儲油空間予以封閉，該油箱蓋43於對應該油箱41的各固定孔412的位置，同樣設有數個固定孔431；前述的油孔塞44係以螺紋結合於該油箱41的油嘴孔413，能夠在平時將該油嘴孔413予以封閉，避免灰塵異物進入該油箱41或防止潤滑油漏出來；如圖3、圖4及圖5所示，前述的傳油隔板45係卡制結合於各卡槽418的位置而位於相對應的滾件槽415與該儲油空間411之間，各傳油隔板45為具有彈性且板面分佈設有多數個透油通道451的板材，該傳油隔板45可以為橡膠、金屬片或塑膠等具有彈性的板材，各傳油隔板45可以利用可拆卸方式結合於相對應的卡槽418，也可以利用二次埋入射出成型的方式，在該油箱41成型時，直接一體結合於該油箱41，本發明對於該傳油隔板45的材質及固定方式不作特定的限制；在本實施例中，分別對應兩該滾件槽415的傳油隔板45是以一位於中間的連結部452相連結而形成V字型；各傳油滾件46是以POM(Polyoxymethylene，多聚甲醛)或PTFE(Polytetrafluoroethene，聚四氟乙烯，俗稱鐵氟龍)等工程塑膠、金屬或陶瓷材料所製成的固體潤滑元件，各傳油滾件46的形狀可以為滾珠或滾柱等實施形態，各傳油滾件46的外徑大於相對應透孔416的孔徑，讓各傳油滾件46分別以可滾轉形態嵌置結合於相對應的滾件槽415及透孔416，並且各傳油滾件46係頂抵於相對應的傳油隔板45，利用各傳油隔板45及該傳油元件42的回復彈性力，讓各傳油滾件46彈性地嵌置抵靠於相對應的透孔416，在本實施例中，該傳油滾件46係設為滾珠形態。

如圖1及圖2所示，兩該防塵構件50是結合設置於整個滑動組合的外側，能夠刮除該滑軌10上的灰塵、油污及雜物而避免進入該滑塊20內。在本實施例中，兩該防塵構件50是結合設置於兩該自潤裝置40的外側，各防塵構件50對應設有數個固定孔51，並於對應該自潤裝置40的油嘴孔413的位置設有一窗孔52，較佳的，本實施例中的防塵構件50係由一金屬片材53外部包覆橡膠材料所構成。

請參閱圖2及圖3所示，本發明利用數支固定螺栓21分別穿經該防塵構件50、該自潤裝置40及該端蓋30數個相對正的固定孔51、412、431且以螺紋結合於該滑軌10的端部，將整個滑動組合予以鎖固結合成如圖1所示具自潤裝置40的線性滑軌。

請參閱圖3、圖4及圖5所示，本發明利用該補油孔414可以將潤滑油注入該儲油空間411且以該傳油元件42吸收儲存潤滑油，並且儲存於該傳油元件42的潤滑油可以通過各傳油隔板45的透油通道451而傳遞到各傳油滾件46的接觸面，各傳油滾件46係抵靠於該滑軌10的滑動面11而於傳油滾件46與透孔416之間形成間隙。在該滑塊20於該滑軌10移動時，各自潤裝置40會隨著該滑塊20一起移動，若塗佈於各滑動面11的潤滑油不夠充分時，抵靠於該滑動面11的傳油滾件46便會相對應地產生滾動，同時將該傳油滾件46表面的潤滑油塗佈於該滑動面11，讓該滑軌10的滑動面11隨時保持最適量的潤滑油量。

如圖6及圖7所示的自潤裝置40的第二較佳實施例，該實施例與前述第一較佳實施例的差別在於傳油隔板45A及相對應卡槽418的設置形態，在本實施例中，各傳油隔板45A係為獨立設置，並且分別結合設置於各相對應的卡槽 418中。至於本發明第二較佳實施例的功能及原理係與第一較佳實施例相同，不再重複說明。

請參閱圖1、圖4及圖7所示，本發明的自潤裝置40是以可以滾動的傳油滾件46抵靠接觸該滑軌10的滑動面11，配合該傳油隔板45施加的彈性推抵力量，不僅可以大幅減低傳油滾件46與滑軌10之間的磨擦效應而避免傳油滾件46產生磨耗變形，並且能夠依據滑動面11的潤滑狀態，自動地對應滾動而將適量的潤滑油塗佈於滑動面11，保持均勻穩定的出油量，讓設置於滑塊20的滾動元件獲得妥善的潤滑效果，有效確保線性滑軌運轉的順暢性及精密性。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。