TWI615557B - 線性導引裝置 - Google Patents

Abstract

一種線性導引裝置係包含有一軸桿、一套設於該軸桿上並相對於該軸桿作往復滑移之保持器、一套設於該保持器上之花鍵帽以及系列裝設於該軸桿、該保持器與該花鍵帽間之滾動元件，其中該保持器係無法相對於該軸桿轉動，且當該保持器相對於該軸桿往復滑移時，該系列滾動元件於該軸桿、該保持器與該花鍵帽間自由循環轉動。

Description

線性導引裝置

本發明係涉及一種線性導引裝置；特別是指一種具有結構強化功能之花鍵結構之創新結構設計者。

按，請參閱如第8圖所示，現有花鍵結構通常包含有一軸桿85和一套於軸桿85上之套件83，且該套件83與該軸桿85之間設有至少一循環溝槽81之保持器80，該循環溝槽81中供裝設系列滾珠82，當該套件83抽出該軸桿85後，可避免該系列滾珠82自套件83上掉落。在保持器80與套件83薄型化的要求下，為了將保持器80設於套件83內，該保持器80兩端對應於該至少一循環溝槽81處則分別形成有一缺口84。

惟查，該習知結構於實際應用經驗中發現仍存在下述問題與缺弊：為安裝保持器80於套件83內，所設置之缺口84會弱化保持器80端部之結構強度，而靠近保持器80端部處剛好是循環溝槽81的轉彎處，該循環溝槽81轉彎處的槽壁在該系列滾珠82的不斷作用下非常容易產生變形，嚴重影響該系列滾珠82於循環溝槽81中運轉的順暢度，甚至導致塞珠現象，令整個花鍵結構無法正常運作。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發 與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明解決問題之技術特點，主要在於該線性導引裝置包括一軸桿，該軸桿之表面係軸向形有成至少一第一溝槽；一套設於該軸桿上並相對於該軸桿往復滑移之保持器，該保持器無法相對於該軸桿轉動；該保持器之第一端與第二端係分別形成有至少一缺槽，且該保持器兩端之該至少一缺槽係兩兩互相配對設置；每一缺槽中係以互補方式裝設有一支撐件，藉以強化該保持器相異兩端部之結構強度，該至少一組互相配對設置之支撐件之內緣係分別形成有一導引面；該保持器之表面係軸向形成有至少一穿槽以及至少一與該至少一穿槽平行對應之非負荷溝槽；該至少一穿槽槽係與該至少一第一溝槽互相平行連通，該至少一組配對設置之導引面係分別與該至少一組互相對應之穿槽與非負荷溝槽互相連接；一套設於該保持器上之花鍵帽，該花鍵帽之內表面係軸向設置有至少一凸部，該少一凸部上係軸向形成有一第二溝槽，該至少一第二溝槽係與該至少一穿槽互相平行連通；該至少一互相平行連通之第一溝槽、穿槽與第二溝槽係形成至少一負荷流道，該至少一負荷流道係與該至少一非負荷溝槽互相首尾相接而形成至少一循環流道；系列容置於該至少一循環流道中之滾動元件，該系列滾動元件係依序於該至少一循環流道中自由循環轉動。

本發明之主要效果與優點，係利用該支撐件來填補保持器端部所形成之缺槽，而提供強化保持器端部的結構強度確保滾動元件運轉順暢之功效。

請參閱第1、2、3、4圖所示，係本發明線性導引裝置之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制。所述線性導引裝置包含有一軸桿10、一套設於該軸桿10上並相對於該軸桿10作往復滑移之保持器20、一套設於該保持器20上之花鍵帽30以及系列裝設於該軸桿10、保持器20與花鍵帽30間之滾動元件40，其中該保持器20無法相對於該軸桿10轉動，且當該保持器20相對於軸桿10往復滑移時，該系列滾動元件40於該軸桿10、保持器20與花鍵帽30間自由循環轉動。

該軸桿10之表面係軸向形成有至少一第一溝槽11，且 本發明亦可應用於滾珠螺桿花鍵，該螺桿10表面另外具有螺旋溝槽與螺帽互相配合(圖未示)。

該保持器20之第一端與第二端係分別形成有至少一缺槽21，且該保持器20兩端之該至少一缺槽21係兩兩互相配對設置；每一缺槽21中係以互補方式裝設有一支撐件22，藉以強化該保持器20相異兩端部之結構強度，該至少一組互相配對設置之支撐件22內緣係分別形成有一導引面221；該保持器20之表面係軸向形成有至少一穿槽23以及至少一與該至少一穿槽23平行對應之非負荷溝槽24；該至少一穿槽23係與該至少一第一溝槽11互相平行連通，該至少一組配對設置之導引面221係分別與該至少一組互相對應之穿槽23與非負荷溝槽24互相連接。

該花鍵帽30之內表面係軸向設置有至少一凸部31，該至少一凸部31上係軸向形成有一第二溝槽32，該至少一第二溝槽32與該至少一穿槽23互相平行連通；該至少一互相平行連通之第一溝槽11、穿槽23與第二溝槽32係形成至少一負荷流道，該至少一負荷流道係與該至少一非負荷溝槽24互相首尾相接而形成至少一循環流道(未標號)。

該系列滾動元件40於該至少一循環流道中自由循環轉(滾)動。本發明之較佳實施例中，該系列滾動元件40係為複數鋼珠。而每一滾動元件40在導引面221上之移動軌跡係以拋物線的軌跡由該導引面221的底邊向側邊延伸而圍成一類似三角形之區域。

請參閱如第5圖所示，係為本發明之第二較佳實施例，於本較佳實施例中，該保持器20第一端所裝設之支撐件22係與該保持器20一體成型設置，該保持器20第二端之支撐件22則以可拆卸的方式設置並藉由一環狀結構25一體連結。其中，該環狀結構25之外徑係大於該保持器20的外徑並與該花鍵帽30之內壁以緊配合的方式互相干涉接觸，藉以於該花鍵帽30之內部提供該保持器20圓周方向與徑向的限位效果。

該保持器20表面係形成有至少一油槽27，該至少一油 槽27係與該至少一非負荷溝槽24連通；該至少一油槽27中係容置有一吸液構件28，該至少一吸液構件28係延伸入該至少一非負荷溝槽24中，進而提供行經該至少一非負荷溝槽24中之系列滾動元件40潤滑作用。該吸液構件28在實際執行上可為泡棉、海綿、羊毛氈或其他具相同性質之材料。

請參閱如第6圖所示，係為本發明之第三較佳實施例，於本較佳實施例中，其結構大致與前述第二實施例相同，惟，該保持器20第一端與第二端之至少一缺槽21之任一端係分別沿該保持器20弧形之外壁設置有一延伸部211，該至少一延伸部211係設置有一擋面212；每一支撐件22係局部容置於一相對應之延伸部211中，令每一支撐件22承靠於一相對應之擋面212。該花鍵帽30兩側之內壁上係分別裝設有一C型扣環33，藉以提供該保持器20和支撐件22相對於花鍵帽30軸向定位之功效。

請參閱如第7和7A圖所示，係為本發明之第四較佳實施例，為避免相同的結構重覆贅述，以下說明僅針對本較佳實施例與前述各較佳實施例之不同處，或具體的實施態樣進一步加以描述。於本(第四)較佳實施例中，該保持器20之第一端與第二端係分別形成有複數缺槽21，該保持器20兩端之複數缺槽21係兩兩互相配對設置，且每一缺槽21中係以互補方式裝設有一支撐件22，該保持器20兩端之複數支撐件22係分別藉由一環狀結構25一體連結。該保持器20兩端之外側係分別設置有一套設於該軸桿10之刮刷環26，該刮刷環26可於該保持器20射出成型的過程中射包結合，或是於該保持器20單獨成型後再裝設固定。每一刮刷環26係包含有一環體260，該環體260之內緣係分別朝軸心的方向凸設有至少一唇部261。於本較佳實施例中，該保持器20之二端面分別環狀等距形成有複數倒鉤凹槽29，且刮刷環26之環體260外緣相對應該複數倒鉤凹槽29伸設有複數卡掣件262，每一卡掣件262係以互補的方式容置於一相對應之倒鉤凹槽29中，以將刮刷環26定位於該保持器20相對應之端面上，限制刮刷環26圓周方向之位移。本較佳實施例中，為使該刮刷環26有較佳的定位效果，每一環狀結構25係貼抵於該保持器20一相對應之端面上並抵壓限位該等相對應之卡掣件262，以限制刮刷環26之軸向位置；此外每一刮刷環26之環體260係容設於一相對應之環狀結構25中。當該刮刷環26之卡掣件262裝設於保持器20之倒鉤凹槽29時，該刮刷環26之至少一唇部261係以互補方式容置於該軸桿10之該至少一第一溝槽11中。此外，該花鍵帽30兩側之內壁上係進一步裝設有一C型扣環33，該兩C型扣環33提供該保持器20、支撐件22相對於花鍵帽30軸向定位之功效，使保持器20可穩固地結合於花鍵帽30內部。

本發明之優點： 本發明所揭「線性導引裝置」主要藉由所述支撐件創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照[先前技術]所提習知結構而言，能夠利用該支撐件來填補保持器端部所形成之缺槽，並利用該支撐件上所形成之導引面，將循環滾動的複數滾動元件由該至少一負荷溝槽導引進入該非負荷溝槽中，進而達到強化保持器端部的結構強度，且增加保持器在負荷流道至非負荷溝槽之間包覆鋼珠的面積，以確保滾動元件運轉順暢之實用進步性，且將刮刷環之卡掣件設於保持器之倒鉤凹槽後，刮刷環之唇部可自動對準軸桿之第一溝槽，達到提高組裝效率和簡便性。

80‧‧‧保持器

81‧‧‧循環溝槽

82‧‧‧系列滾珠

83‧‧‧套件

84‧‧‧缺口

85‧‧‧軸桿

10‧‧‧軸桿

11‧‧‧第一溝槽

20‧‧‧保持器

21‧‧‧缺槽

211‧‧‧延伸部

212‧‧‧擋面

22‧‧‧支撐件

221‧‧‧導引面

23‧‧‧穿槽

24‧‧‧非負荷溝槽

25‧‧‧環狀結構

26‧‧‧刮刷環

260‧‧‧環體

261‧‧‧唇部

262‧‧‧卡掣件

27‧‧‧油槽

28‧‧‧吸液構件

29‧‧‧倒鉤凹槽

30‧‧‧花鍵帽

31‧‧‧凸部

32‧‧‧第二溝槽

33‧‧‧C型扣環

40‧‧‧滾動元件

第1圖係本發明之立體外觀圖。 第2圖係本發明之局部立體分解圖。 第3圖係本發明之剖視圖。 第4圖係本發明另一視角之剖視圖。 第5圖係本發明第二較佳實施例之局部立體分解圖。 第6圖係本發明第三較佳實施例之局部立體分解圖。 第7圖係本發明第四較佳實施例之立體分解圖。 第7A圖係本發明第四較佳實施例之局部立體分解圖。 第8圖係習用花鍵結構之局部立體分解圖。

10‧‧‧軸桿

11‧‧‧第一溝槽

20‧‧‧保持器

21‧‧‧缺槽

22‧‧‧支撐件

221‧‧‧導引面

23‧‧‧穿槽

24‧‧‧非負荷溝槽

30‧‧‧花鍵帽

31‧‧‧凸部

32‧‧‧第二溝槽

40‧‧‧滾動元件

Claims (10)

1. 一種線性導引裝置，包括：一軸桿，該軸桿之表面係軸向形有成至少一第一溝槽；一套設於該軸桿上並相對於該軸桿往復滑移之保持器，該保持器無法相對於該軸桿轉動；該保持器之第一端與第二端係分別形成有至少一缺槽，且該保持器兩端之該至少一缺槽係兩兩互相配對設置；每一缺槽中係以互補方式裝設有一支撐件，藉以強化該保持器相異兩端部之結構強度，該至少一組互相配對設置之支撐件之內緣係分別形成有一導引面；該保持器之表面係軸向形成有至少一穿槽以及至少一與該至少一穿槽平行對應之非負荷溝槽；該至少一穿槽係與該至少一第一溝槽互相平行連通，該至少一組配對設置之導引面係分別與該至少一組互相對應之穿槽與非負荷溝槽互相連接；一套設於該保持器上之花鍵帽，該花鍵帽之內表面係軸向設置有至少一凸部，該少一凸部上係軸向形成有一第二溝槽，該至少一第二溝槽係與該至少一穿槽互相平行連通；該至少一互相平行連通之第一溝槽、穿槽與第二溝槽係形成至少一負荷流道，該至少一負荷流道係與該至少一非負荷溝槽互相首尾相接而形成至少一循環流道；以及系列容置於該至少一循環流道中之滾動元件，該系列滾動元件係依序於該至少一循環流道中自由循環轉動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之線性導引裝置，其中該保持器第一端與第二端之至少一缺槽之任一端係分別沿該保持器弧形之外壁設置有一延伸部，該至少一延伸部係設置有一擋面；每一支撐件局部容置於一相對應之延伸部中，令每一支撐件承靠於一相對應之擋面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之線性導引裝置，其中該保持器第一端所裝設支撐件係與該保持器一體成型設置，而該保持器第二端之支撐件則以可拆卸的方式設置，並藉由一環狀結構一體連結。
4. 如申請專利範圍第3項所述之線性導引裝置，其中該保持器第一端與第二端之至少一缺槽之任一端係分別沿該保持器弧形之外壁設置有一延伸部，且該至少一延伸部係設置有一擋面；每一支撐件係局部容置於一相對應之延伸部中，令每一支撐件承靠於一相對應之擋面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之線性導引裝置，其中該保持器之第一端與第二端係分別形成有複數缺槽，且該保持器兩端之複數缺槽係兩兩互相配對設置，且每一缺槽中係以互補方式裝設有一支撐件，該保持器兩端之複數支撐件係分別藉由一環狀結構一體連結；該保持器兩端之外側係分別設置有一套設於該軸桿之刮刷環；每一刮刷環之內緣係分別朝軸心的方向凸設有至少一唇部。
6. 如申請專利範圍第5項所述之線性導引裝置，其中該保持器之二端面分別環狀等距形成有複數倒鉤凹槽，且刮刷環之外緣相對應複數該倒鉤凹槽伸設有複數卡掣件，又每一卡掣件係以互補的方式容置於一相對應之倒鉤凹槽中，以將刮刷環定位於該保持器相對應之端面上，以限制圓周方向之位移；每一環狀結構係貼抵於該保持器一相對應之端面上，並抵壓該等相對應之卡掣件，以限制刮刷環之軸向位置；此外每一刮刷環之環體係容設於一相對應之環狀結構中。
7. 如申請專利範圍第4、5或6項所述之線性導引裝置，其中該環狀結構之外徑係大於該保持器的外徑，並與該花鍵帽之內壁以緊配合的方式互相干涉接觸，藉以於該花鍵帽之內部提供該保持器圓周方向與徑向的限位效果。
8. 如申請專利範圍第2、5或6項所述之線性導引裝置，其中該花鍵帽兩側之內壁上係進一步裝設有一C型扣環，藉以提供該保持器相對於花鍵帽軸向定位之功效。
9. 如申請專利範圍第1、2、3、4、5或6項所述之線性導引裝置，其中該保持器之表面係形成有至少一油槽，該至少一油槽係與該至少一非負荷溝槽連通；該至少一油槽中係容置有一吸液構件，該至少一吸液構件係延伸進入該至少一非負荷溝槽中，提供行經該至少一非負荷溝槽之該系列滾動元件潤滑作用。
10. 如申請專利範圍第8項所述之線性導引裝置，其中該保持器之表面係形成有至少一油槽，該至少一油槽係與該至少一非負荷溝槽連通；該至少一油槽中係容置有一吸液構件，該至少一吸液構件係延伸進入該至少一非負荷溝槽中，提供行經該至少一非負荷溝槽之該系列滾動元件潤滑作用。