TWI605202B

TWI605202B - Linear slide

Info

Publication number: TWI605202B
Application number: TW101125315A
Authority: TW
Inventors: feng-tian Chen
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2017-11-11
Also published as: TW201402967A

Description

線性滑軌

本發明是有關於一種線性滑軌，特別是指一種可提高使用壽命的線性滑軌。

參閱圖1，一種習知線性滑軌20具有一導軌21、一滑塊22及多數個滾珠23，該滑塊22下方處凹設有一供導軌21套合的凹槽221，該導軌21在頂面及兩側邊處分別凹設有數個滾動槽211，滑塊22內部在對應每一滾動槽211相鄰位置處各凹設有一循環孔222，使多數顆滾珠23置入滾動槽211內，再進入相對應的循環孔222內以構成循環，如此該滑塊22便可在導軌21上自由移動。此種線性滑軌20的優點是在導軌21頂面處裝設有滾珠23做為支撐元件，能有效承受來自滑塊22上方的壓力，然而其缺點是採用滾珠23做點接觸的關係，滾珠23與滾動槽211的接觸面容易因受力而造成磨損，使用壽命並不長久。

參閱圖2，另一種習知線性滑軌30具有一導軌31、一滑塊32及多數個滾柱33，滑塊32滑設在導軌31上可做線性移動，滑塊32兩側邊處各設有二滾動槽321，滑塊32內部在對應二滾動槽321側邊處凹設有二循環孔322，滾柱33置入滾動槽321後，再進入相對應的循環孔322內形成循環，藉此可讓滑塊32達到順暢移動的效果。此種線性滑軌30的優點在於利用滾柱33做為滾動元件，滾柱33的承載能力較滾珠強，能有效承受機台的大重量，使用壽命也較長。惟，其使用上仍有不足之處，一般線性滑軌30在經過長時間使用，或是機台有撞車或遭遇其他大力撞擊事故，就會讓滾柱33與滾動槽321的接觸線P產生磨耗，一旦滾動槽321槽面有磨損現象發生時，整部機台的精度就會產生嚴重誤差，使用者只有將整個線性滑軌30拆除更換，並重新校正精度，相當耗費時間及成本，更嚴重者整部機台就從此報廢，因此如何能延長線性滑軌30的使用壽命，一直是業者想要解決的課題。

因此，本發明目的在於提供一種能加倍延長使用壽命效果的線性滑軌。

於是，本發明提供一種線性滑軌，包含有一導軌、一滑塊、一凸型滾柱單元及一凹型滾柱單元，其中：該導軌兩側邊處各設有一作用邊，每個作用邊至少凹設有一個滾柱凹槽，該滾柱凹槽內壁界定出有一第一接觸軌跡面、及二個位於第一接觸軌跡面上下兩處的第二接觸軌跡面；該滑塊滑動設置在導軌上，其下方處凹設有一供導軌套入的滑槽，該滑槽兩側內壁各具有一相對於導軌作用邊的內側作用邊，每個內側作用邊上下凹設有二個與導軌滾柱凹槽相對應的滾柱凹槽，每個滾柱凹槽同樣界定出有一第一接觸軌跡面、及二個位於第一接觸軌跡面上下兩處的第二接觸軌跡面，滑塊側邊內部對應滾柱凹槽的鄰近位置處凹設有一循環孔；凸型滾柱單元包括多數個置入於滾柱凹槽及循環孔內構成循環的凸型滾柱，凸型滾柱外周界定出一個中間接觸部位、以及二個位於中間接觸部位兩側處的非接觸部位，中間接觸部位的圓徑大於非接觸部位的圓徑，該中間接觸部位與上述滾柱凹槽的第一接觸軌跡面相接觸，非接觸部位與上述滾柱凹槽的第二接觸軌跡面相離形成有一微小間隙；凹型滾柱單元包括多數個置入於滾柱凹槽及循環孔內構成循環的凹型滾柱，凹型滾柱外周界定出有一個中間非接觸部位、以及二個位於中間非接觸部位兩側處的接觸部位，中間非接觸部位的圓徑小於接觸部位的圓徑，中間非接觸部位與上述滾柱凹槽的第一接觸軌跡面相離形成有一微小間隙，該接觸部位與上述滾柱凹槽的第二接觸軌跡面相接觸；藉由上述導軌與滑塊的組合，導軌第一次配置滑塊時，使用者可選擇上述凸型滾柱或凹型滾柱其中一組置入滑塊內，與導軌其中一接觸軌跡面作接觸，當導軌使用中的接觸軌跡面產生磨損時，該導軌可做第二次配置滑塊，選擇與前次配置相反型式的滾柱置入滑塊內，使更換後的滾柱與導軌未受磨損的接觸軌跡面作接觸，藉此達到提高兩倍壽命的使用效果。

本發明的有益效果在於：該導軌可前後二次配置使用滑塊，滑塊第一次選擇凸型滾柱或凹型滾柱置入，使導軌可正常使用到一定壽命，當導軌一旦發生磨損時，導軌可第二次配置滑塊，讓滑塊置入與前次相反型式的滾柱與導軌未磨損的接觸軌跡面作接觸，該導軌便可繼續正常使用，藉此達到加倍延長使用壽命的效果。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖3、圖4所示，本發明線性滑軌，主要包含有一導軌40、一滑塊50、一凸型滾柱單元60及一凹型滾柱單元70，接著，再將上述各構件的形狀構造及組合空間型態詳述於后。

該導軌40兩側邊處各設有一作用邊41，每個作用邊41上凹設有一個滾柱凹槽42，該滾柱凹槽42內壁包括二個供凸型滾柱單元60或凹型滾柱單元70滾壓接觸並分別位於上下兩側的斜面，每個斜面各界定出有一第一接觸軌跡面421、及二個相鄰在第一接觸軌跡面421上下兩處的第二接觸軌跡面422，而且在第一接觸軌跡面421與第二接觸軌跡面422兩者中間位置上凹設有二條分斷溝423，二分斷溝423的作用是當其中一接觸軌跡面421(422)在受到凸型滾柱單元60或凹型滾柱單元70滾壓下產生毛邊時，藉由分斷溝423的設置可分隔阻斷毛邊影響到另一個接觸軌跡面422(421)。

同時參閱圖9，該滑塊50滑動設置在導軌40上，其下方處凹設有一供導軌40套入的滑槽51，該滑槽51兩側內壁各具有一相對於導軌40作用邊41的內側作用邊52，每個內側作用邊52上凹設有二個滾柱凹槽53，每個滾柱凹槽53同等於該導軌40斜面的形狀設計，在滾柱凹槽53內壁面上同樣界定出有一第一接觸軌跡面531、二個第二接觸軌跡面532且設有二條分斷溝533，導軌40與滑塊50的滾柱凹槽42、53彼此相對，該滑塊50側邊內部鄰近對應每個滾柱凹槽53的斜對角位置處各凹設有一循環孔54。

同時參閱圖4、圖5及圖7，凸型滾柱單元60包括多數個置入於滾柱凹槽42、53及循環孔54內構成循環的凸型滾柱61，凸型滾柱61的外周界定出一個中間接觸部位611、以及二個位於中間接觸部位611兩側處的非接觸部位612，中間接觸部位611的圓徑大於非接觸部位612的圓徑，在本實施例中，中間接觸部位611與滾柱凹槽42、53的第一接觸軌跡面421、531相接觸，非接觸部位612是呈圓錐柱面形狀，與滾柱凹槽42、53的第二接觸軌跡面422、532相離形成有一微小間隙(Ⅱ)(見於圖9)，藉此讓第二接觸軌跡面422、532保持在未接觸狀態。

同時參閱圖4、圖6及圖8，凹型滾柱單元70包括多數個置入於滾柱凹槽42、53及循環孔54內構成循環的凹型滾柱71，凹型滾柱71的外周界定出有一個中間非接觸部位711、以及二個位於中間非接觸部位711兩側處的接觸部位712，中間非接觸部位711的圓徑小於接觸部位712的圓徑，中間非接觸部位711與滾柱凹槽42、53的第一接觸軌跡面421、531相離形成有一微小間隙(Ⅲ)(見於圖9)，藉此讓第一接觸軌跡面421、531保持在未接觸狀態，而二側邊的接觸部位712則與滾柱凹槽42、53的第二接觸軌跡面422、532相接觸。

以上即為本發明線性滑軌構件形狀的概述；接著，再將本發明的動作及功效詳述如后：參閱圖9，當導軌40在第一次配置滑塊50時，凸型滾柱單元60的凸型滾柱61置入於上方滾柱凹槽42、53內，凹型滾柱單元70的凹型滾柱71置入於下方滾柱凹槽42、53內，此時凸型滾柱61的中間接觸部位611與上方滾柱凹槽42、53的第一接觸軌跡面421、531相接觸，並且保持第二接觸軌跡面422、532在未接觸狀態，而凹型滾柱71的接觸部位712與下方滾柱凹槽42、53的第二接觸軌跡面422、532相接觸，並且保持第一接觸軌跡面421、531在未接觸狀態，如此該滑塊50借助凸型滾柱61、凹型滾柱71的滾動循環下，可正常順利地沿著導軌40進行線性移動。

參閱圖10，當線性滑軌使用一段時間後，滾柱凹槽42、53與凸型滾柱61、凹型滾柱71接觸的壁面會有磨損情形發生，此時使用者可對導軌40進行第二次配置滑塊50的動作，將上方滾柱凹槽42、53所有的凸型滾柱61全數換新並改成凹型滾柱71置入，而下方滾柱凹槽42、53所有的凹型滾柱71則全數換新改成凸型滾柱61置入，如此換新後的凹型滾柱71可在未受磨損的第二接觸軌跡面422、532接觸，換新後的凸型滾柱61可在未受磨損的第一接觸軌跡面421、531接觸，使滑塊50與導軌40可繼續正常使用，藉此達到提高兩倍使用壽命的效果。

當然，業者也可反其道而行，當導軌40第一次配置滑塊50時，可將凹型滾柱71裝設在上方滾柱凹槽42、53內，凸型滾柱61裝設在下方滾柱凹槽42、53內，如圖10所示，等到導軌40要進行第二次配置滑塊50時，原先的凸型滾柱61及凹型滾柱71全數換新，讓換新後的凸型滾柱61裝設在上方滾柱凹槽42、53內，換新後的凹型滾柱71裝設在下方滾柱凹槽42、53內，如圖9所示，同樣可達到延長使用壽命的效果。

參閱圖11，本發明在第一次配置滑塊50時，導軌40及滑塊50的上下二個滾柱凹槽42、53可同時選擇裝設相同型式的凸型滾柱61，等到要進行第二次配置滑塊50作業時，上下二個滾柱凹槽42、53內可同時改採用凹型滾柱71置入，如圖12所示，當然業者也可採用與上述相反的更換手段，同樣也可達到提高兩倍使用壽命的效果。

值得一提的是，如果業者覺得凸型滾柱61、凹型滾柱71要從滑塊50內部移除的拆換作業麻煩，業者也可以選擇將整個滑塊50連同所有凸型滾柱61、凹型滾柱71整組全部換新。

綜上所述，本發明線性滑軌主要是為了改良習知線性滑軌使用壽命較短的缺失，本發明主要的技術手段是使用兩種不同型式規格的凸型滾柱61及凹型滾柱71，凸型滾柱61外周設有圓徑大小不同的中間接觸部位611及非接觸部位612，凹型滾柱71外周設有與凸型滾柱61相反設置的中間非接觸部位711及接觸部位712，該導軌40與滑塊50的滾柱凹槽42、53壁面界定有第一接觸軌跡面421、531及第二接觸軌跡面422、532，當選擇以凸型滾柱61置入滾柱凹槽42、53時，凸型滾柱61會與第一接觸軌跡面421、 531接觸並保持第二接觸軌跡面422、532在未接觸狀態，當選擇以凹型滾柱71置入滾柱凹槽42、53時，凹型滾柱71會與第二接觸軌跡面422、532接觸並保持第一接觸軌跡面421、531在未接觸狀態，利用上述滾柱61、71的結構特性，首次使用其中一組滾柱單元60(70)與其中一接觸軌跡面421、531(422、532)作接觸，如此該滑塊50可順利地在導軌40上正常移動，當該接觸軌跡面421、531(422、532)產生磨損後，只要改採用另一組滾柱單元70(60)對另一接觸軌跡面422、532(421、531)作接觸，另一組滾柱單元70(60)會避開已受損的接觸軌跡面，而在全新完整的接觸軌跡面上進行滾動，藉此達到加倍延長使用壽命的效果。藉由上述的技術手段，本發明線性滑軌與習知線性滑軌做一比較，本發明讓線性滑軌可提高兩倍的使用壽命，尤其線性滑軌被廣泛應用在航太工業、汽車工業、金屬加工機及其他產業機械上，本發明讓該等機械的使用年限更為長久，對於機械工業界有極重大的幫助，且本發明導軌40在有磨損的狀態下，只需改換置入不同型式的滾柱61(71)即可，不需如習知線性滑軌需要整支拆除更換並重新校正，因此本發明的更換作業更為快速簡單且方便，並且能有效節省導軌鋼材的成本。

惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

40‧‧‧導軌

41‧‧‧作用邊

42‧‧‧滾柱凹槽

421‧‧‧第一接觸軌跡面

422‧‧‧第二接觸軌跡面

423‧‧‧分斷溝

50‧‧‧滑塊

51‧‧‧滑槽

52‧‧‧內側作用邊

53‧‧‧滾柱凹槽

531‧‧‧第一接觸軌跡面

532‧‧‧第二接觸軌跡面

533‧‧‧分斷溝

54‧‧‧循環孔

60‧‧‧凸型滾柱單元

61‧‧‧凸型滾柱

611‧‧‧中間接觸部位

612‧‧‧非接觸部位

70‧‧‧凹型滾柱單元

71‧‧‧凹型滾柱

711‧‧‧中間非接觸部位

712‧‧‧接觸部位

圖1是一種習知線性滑軌的組合剖視圖；圖2是另一種習知線性滑軌的組合剖視圖；圖3是本發明線性滑軌第一較佳實施例的立體剖視圖，說明本發明包含有一導軌、一滑塊、一凸型滾柱單元及一凹型滾柱單元；圖4是上述較佳實施例的組合剖視圖，說明該導軌與滑塊之間設有滾柱凹槽，以供凸型滾柱單元及凹型滾柱單元置入的情形；圖5是上述較佳實施例的立體放大圖，說明該導軌滾柱凹槽與凸型滾柱單元配合的情形；圖6是上述較佳實施例的立體放大圖，說明該導軌滾柱凹槽與凹型滾柱單元配合的情形；圖7是上述較佳實施例的放大示意圖，說明凸型滾柱單元的凸型滾柱的形狀；圖8是上述較佳實施例的放大示意圖，說明凹型滾柱單元的凹型滾柱的形狀；圖9是上述較佳實施例的放大示意圖，說明凸型滾柱單元、凹型滾柱單元在滾柱凹槽內接觸的情形；圖10是上述較佳實施例的動作示意圖，說明滾柱凹槽壁面磨損後，可更換置入不同滾柱單元的情形；圖11是上述較佳實施例的組合示意圖，說明滾柱凹槽內可同時置入兩組凸型滾柱單元的情形；及圖12是上述較佳實施例的動作示意圖，說明該滾柱凹槽內可更換置入兩組凹型滾柱單元的情形。