TWI704308B

TWI704308B - 可模組化的線性滑軌結構

Info

Publication number: TWI704308B
Application number: TW108130285A
Authority: TW
Inventors: 龐少甫
Original assignee: 鋐通企業股份有限公司
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2020-09-11
Also published as: TW202108914A

Abstract

一種可模組化的線性滑軌結構，包含一滑軌單元，具有沿一長軸方向延伸的一滑軌底座及二滑道座，所述滑道座是組裝在該滑軌底座的兩側，並與該滑軌底座建立出一滑槽。一滑塊單元，滑合於所述滑槽上，並具有一滑塊座、二設置在該滑塊座兩側的迴流組件，及一設置於該滑塊座內部的螺帽。一驅動單元，具有一可受外部動力驅轉的螺桿，該螺桿沿著長軸方向延伸貫穿該滑塊單元，並和該螺帽相結合。透過組合式的滑道座、該滑塊單元之滾珠的組配結構，以及隱設在該滑塊座中間的螺帽的設置方式，使得該線性滑軌在剛性、精度和空間運用上皆同達到時兼備的使用目的。

Description

可模組化的線性滑軌結構

本創作是有關於一種線性滑軌，特別是有關於一種組裝簡便、高剛性及省空間之可模組化的線性滑軌結構。

現有線性滑軌的構造，包含有一沿一軸向延伸的滑軌主體、一與該滑軌主體結合的滑塊主體、一沿著該軸向延伸並且穿設在該滑塊主體中央的螺桿，以及一和螺桿結合的螺帽，透過螺帽和螺桿的結合關係，用以載重的滑塊主體便能受動於螺桿，而沿著該軸向平穩地來回位移。

然而，現有第一種的線性滑軌，為了達到一定的剛性，是將該線性滑軌的滑軌主體和該螺帽組立為一起，只是，這種組合方式較佔空間，這也是導致整個線性滑軌體積龐大的原因之一。

其次，現有第二種的線性滑軌，其滑軌主體採以U形軌道結構，整體是以高剛性為訴求，且滑塊主體和螺帽是一體式設計，也具有節省空間的作用，但是，此種線性滑軌固然能承受高荷重的負載，卻是導致整體重量較重。

另外，現有第三種線性滑軌，為了改善既有鋁合金滑塊剛性不足的問題，則在U形鋁合金軌道主體內裝設鋼條，以期達到輕量化的訴求，只是，此種輕量化的線性滑軌，是一種低負荷型式的微小型線性滑軌，並無法廣用於重負荷型的各式線性滑軌。

因此，上述現有各類型的線性滑軌中，要不是只能適用於輕量低負荷的線性滑軌上，以及整體重量較重，就是在剛性、精度和空間運用上皆無法同時兼備，所以，高剛性、高精度和空間運用性佳的線性滑軌，一直都是線性滑軌業者所不斷追求的目標之一，故有必要再尋求解決之道。

本創作可模組化的線性滑軌結構，透過組合式的滑道座、該滑塊單元之滾珠的組配結構，以及隱設在該滑塊座中間的螺帽的設置方式，使得該線性滑軌在剛性、精度和空間運用上皆達到同時兼備的使用目的。

本創作可模組化的線性滑軌結構，利用該滑塊座的第一導槽和該滑道座的第二導槽相互對應，提供滾珠導引接觸，以利於循環迴流。

因此，本創作所提出之一種可模組化的線性滑軌結構，包含有一滑軌單元、一滑塊單元及一驅動單元。該滑軌單元，具有沿一長軸方向延伸的一滑軌底座及二滑道座，所述滑道座是組裝在該滑軌底座的兩側，並與該滑軌底座建立出一滑槽。該滑塊單元，係滑合於該滑軌單元的滑槽上，並有一滑塊座、二設置在該滑塊座兩側的迴流組件，及一設置於該滑塊座內部的螺帽。該驅動單元，具有一可受外部動力驅轉的螺桿，該螺桿沿著該長軸方向延伸貫穿該滑塊單元，並且和該螺帽相結合。

依照本創作上述之可模組化的線性滑軌結構，其中，該滑軌底座的長軸方向兩側分別設有一限制部，得讓所述滑道座準確嵌設於該限制部上。

依照本創作上述之可模組化的線性滑軌結構，其中，該滑軌單元的滑軌底座具有多數個位於長軸方向兩側的鎖孔，該滑道座具有多數個鎖孔，該滑道座的鎖孔分別對應於該滑軌底座的鎖孔，並配合等數鎖接件予以鎖固定位。

依照本創作上述之可模組化的線性滑軌結構，其中，該滑塊單元更具有一定位件，該滑塊座具有一沿長軸方向延伸的軸孔及一自該滑塊座頂面垂直延伸至該軸孔的第一定位孔，該螺帽具有一對應於該第一定位孔的第二定位孔，該螺帽穿套在該滑塊座的軸孔中，該定位件則依序穿入該第一定位孔及第二定位孔，而將該螺帽固定在該滑塊座上。

依照本創作上述之可模組化的線性滑軌結構，其中，該迴流組件包含二迴流元件、多數個滾珠、二端蓋及二密封墊，該滑塊單元的滑塊座具有位於兩側提供給所述滾珠活動的多數個循環通道及多數個第一導槽，該滑軌單元的滑道座具有多數個沿長軸方向位於左右兩側的第二導槽，該第一導槽和該第二導槽相互對應並提供滾珠通過，以利於循環迴流。

依照本創作上述之可模組化的線性滑軌結構，其中，該迴流組件的迴流元件具有多數沿長軸方向延伸的迴流主體部和多數位於迴流主體部兩端的迴流導引部，各該滾珠受限於該迴流主體部而不掉出。

據上，相較於現有線性滑軌在剛性、精度和空間運用上無法同時兼備的使用問題；本創作可模組化的線性滑軌結構，利用位於該滑軌底座兩側的兩個滑道座對應於該滑塊單元的滑塊座，並藉該滑塊座的第一導槽和該滑道座的第二導槽相互對應，提供滾珠導引接觸以利於迴流，除能達到穩定且順暢滾動及無限循環迴流的使用效果，更能確保整體組裝精度的使用要求。其次，兩個滑道座組裝在該滑軌底座兩側，能夠建構出剛性極佳的滑軌單元，而該滑軌底座的限制部讓該滑道座直接嵌固即可定位，組裝更簡易又方便。另外，組合式的滑道座具有拆裝與卸除時皆方便快速的好處，而且，卸除滑道座時，滾珠仍受到迴流元件的限制而不會掉落，以利於組件之維修與更換。而由於該滑塊單元內部的螺帽為組合式，裝卸方便之外，還可依據不同導程進行替換，相當方便。最後，透過兩個組合式的滑道座、該滑塊單元之滾珠的組配結構，以及隱設在該滑塊座中間的螺帽的設置方式，以使得該線性滑軌結構在剛性、精度和空間運用上皆達到同時兼備的使用效果。

10‧‧‧滑軌底座

11‧‧‧滑槽

12‧‧‧限制部

13‧‧‧鎖孔

20‧‧‧滑道座

21‧‧‧鎖孔

22‧‧‧鎖接件

23‧‧‧第二導槽

30‧‧‧滑塊座

31‧‧‧軸孔

32‧‧‧第一定位孔

33‧‧‧循環通道

34‧‧‧第一導槽

40‧‧‧迴流組件

41‧‧‧迴流元件

411‧‧‧迴流主體部

412‧‧‧迴流道引部

42‧‧‧滾珠

43‧‧‧端蓋

44‧‧‧密封墊

50‧‧‧螺帽

51‧‧‧第二定位孔

52‧‧‧定位件

60‧‧‧動力組

61‧‧‧馬達座

62‧‧‧馬達

63‧‧‧軸承

70‧‧‧螺桿

80‧‧‧支撐座

90‧‧‧頂座

91‧‧‧頂蓋

92‧‧‧防塵側板

93‧‧‧防塵頂板

94‧‧‧壓板

100‧‧‧滑道單元

200‧‧‧滑塊單元

300‧‧‧驅動單元

L‧‧‧長軸方向

第1圖為本創作可模組化的線性滑軌結構一較佳實施例的組合立體圖。

第2圖為該線性滑軌結構的分解立體圖。

第3圖為該滑塊單元、該螺帽、該螺桿和該滑道座的局部分解示意圖。

第4圖為該線性滑軌結構的剖面圖。

第5圖為第4圖中的部分放大圖，是說明滾珠和迴流元件的結合關係。

第6圖為第3圖中的部分放大圖，是說明該迴流元件和滾珠的組合圖。

參照第1及2圖，本創作可模組化的線性滑軌結構的一較佳實施例，包含一滑軌單元100、一滑塊單元200及一驅動單元300。

參照第2、4圖，該滑軌單元100，具有沿一長軸方向L延伸的一滑軌底座10及二滑道座20，所述滑道座20是組裝在該滑軌底座10的兩側，並與該滑軌底座10建立出一滑槽11。

該滑軌底座10的長軸方向L兩側分別設有一限制部12，該限制部12為朝下凹陷的階級槽道，讓所述滑道座20得以下緣抵靠並準確嵌設於該限制部12上，以確保所述滑道座20能在滑軌底座10上相互保持平行以及組裝上的精準度。本實施例中，該滑軌底座10更具有呈兩兩平行排列且垂直於長軸方向L所開設的多數個鎖孔13，而所述滑道座20亦各具有多數個分別對應於該滑軌底座10的鎖孔13的鎖孔21，使所述滑道座20得以配合等數的鎖接件22予以鎖固定位在該滑軌底座10上。在第1、4圖中，在該滑軌底座10和該滑道座20之間，雖然是利用相對應的螺鎖元件來施以結合固定，當然，只要能夠達到兩者組裝定位的使用目的，以其它鎖接組件或是施以嵌固、鉚固或是焊固作結合定位，皆涵概在本創作的實施範圍內。

參照第3、4圖所示，該滑塊單元200，係滑合於該滑軌單元100的滑槽11上，並有一滑塊座30、二設置在該滑塊座30兩側的迴流組件40、一設置於該滑塊座30內部的螺帽50，及一定位件52。

該滑塊座30具有一沿長軸方向L延伸的軸孔31及一自該滑塊座30頂面垂直延伸至該軸孔31的第一定位孔32。

所述迴流組件40，包含有一迴流元件41、多數個滾珠42、二端蓋43及二密封墊44。該滑塊座30更具有位於兩側提供給所述滾珠42活動的多數個循環通道33及多數個第一導槽34，該滑道座20具有多數個沿長軸方向L位於左右兩側的第二導槽23，該第一導槽34和該第二導槽23相互對應並提供滾珠42通過，以利於循環迴流。如第5、6圖所示，此外，該迴流組件40的迴流元件41具有多數沿長軸方向L延伸的迴流主體部411和多數位於迴流主體部411兩端的迴流導引部412，所以，當該迴流組件40組合於該滑塊座30上，各該滾珠42是受到該迴流元件41的限位，致使部分的滾珠42在循環通道33內運行(見第4圖)，部分的滾珠42沿著該迴流主體部411及迴流導引部412順利且順暢地運行，且滾珠42不會自該迴流元件41內掉出之虞。

該螺帽50具有一對應於該第一定位孔32的第二定位孔51，該螺帽50穿套在該滑塊座30的軸孔31中，將該定位件52依序穿入該第一定位孔32及第二定位孔51，以使得該螺帽50與該滑塊座30相結合。

參照第1、2圖，該驅動單元300，具有一設置在該滑軌單元100一端的動力組60，及一受動於該動力組60的螺桿70，該螺桿70沿著該長軸方向L延伸貫穿該滑塊單元200，並且和該螺帽50相囓合。此外，更包含一支撐座80，該支撐座80組裝在該滑軌底座10的另一端，該驅動單元300的螺桿70末端是固定在該支撐座80上，經由支撐座80的架撐以維持該螺桿70的平衡。本實施例中，該動力組60包含一裝設在滑軌單元100一端的馬達座61，以及設置在該馬達座61上的一馬達62及一軸承63，該軸承63連接在該馬達62的心軸和該螺桿70之間，受到該馬達62的驅動，同時帶動該螺桿70旋轉，以驅使結合為一體的螺帽50、滑塊座30能沿著長軸方向L在該螺桿70上來回位移。

本創作更包含一頂座90、一頂蓋91、二防塵側板92、一防塵頂板93及二壓板94，該頂蓋90是蓋設在該頂座91的上方，該頂座91安裝在該滑塊座30的上方，所述防塵側板92分別組裝在該滑軌底座10的長軸方向L兩側，而該防塵頂板93則穿設在該頂蓋91和該頂座90中間，並且位於兩個防塵側板92之間，以覆蓋該滑軌單元200的滑槽11。而所述壓板94分別對應位於該馬達座61及該支撐座80上方，配合螺栓將該防塵頂板93的前端兩端鎖固該馬達座61及該支撐座80頂部。本實施例中，所述頂座90、頂蓋91、防塵側板92、防塵頂板93和滑軌底座10之間的組裝方式，均是藉由螺帽配合螺孔予以鎖固結合。使用時是將一載體(圖未揭示)載設於該頂座90上方，當該螺帽50、該滑塊座30在該螺桿70上來回位移時，即同時帶動載體進行位移，以進行預期的加工作業。

上述為本創作較佳實施例各組件之間的詳細說明，至於整體的組裝方式，請參閱第2、3圖所示，首先，該滑塊單元200預先組配完成後，再將該螺帽50套穿於該螺桿70外側，並穿置於該滑塊座30的軸孔 31中，利用該定位件52將螺帽50固定於該滑塊座30上，並將螺桿70兩端分別組配於該馬達座61及該支撐座80之間，再將該滑塊單元200及該螺桿70一併對應於該滑軌底座10上方，並將所述滑道座20分別鎖固該滑軌底座10的兩側，將該馬達座61及該支撐座80鎖固於該滑軌底座10兩端，且利用該滑軌底座10的限制部12讓兩個滑道座20準確的嵌固於該滑軌底座10的兩側(見第4圖)，這時兩個滑道座20已和該滑塊單元200夾置定位，致使該滑道座20的第二導槽23對應於所述迴流組件40兩外側的滾珠42，所述滾珠42同時受到該第一導槽34、第二導槽23及迴流元件41的導引及防護(見第4、5圖)，以確保滾珠42滑動順暢的循環迴流，且不掉落。最後，再將所述防塵側板92組裝在該滑軌底座10兩側，將該頂座90、該防塵頂板93及該頂蓋依序組裝在該滑塊座30頂部，並將兩壓板94鎖抵在該防塵頂板92兩端，即方便且快速地完成組裝。

歸納上述，相較於現有線性滑軌在剛性、精度和空間運用上無法同時兼備的使用問題；本創作可模組化的線性滑軌結構，確實具有以下諸多功效優點，茲條列整理如下：

一、本創作利用位於該滑軌底座10兩側的兩個滑道座20對應於該滑塊單元200的滑塊座30，並藉該滑塊座30的第一導槽34和該滑道座20的第二導槽23相互對應，提供滾珠42導引接觸以利於循環迴流，除能達到穩定且順暢滾動及無限循環迴流的使用效果，更能確保整體組裝精度的使用要求。

二、而且，兩個滑道座20組裝在該滑軌底座10兩側，能建構出剛性極佳的滑軌單元100，而該滑軌底座10的限制部12讓該滑道座20直接嵌固即可定位，組裝更簡易又方便。

三、組合式的滑道座20除具有拆裝與卸除時皆方便快速的好處，而且，卸除滑道座20時，滾珠42仍受到迴流元件41的限制而不會掉落，以利於組件之維修與更換。

四、由於本創作該滑塊單元200內部的螺帽50為組合式，裝卸方便之外，還可依據不同導程進行替換，相當方便。

五、本創作經由兩個組合式的滑道座20、該滑塊單元200之滾珠42的組配結構，以及隱設在該滑塊座30中間的螺帽50的設置方式，以使得該線性滑軌結構在剛性、精度和空間運用上皆達到同時兼備的使用效果。

值得一提的是，在本創作第2至4圖中，該驅動單元是以螺桿來驅動設置於該滑塊單元中間的螺帽，藉由螺桿、螺帽此連結組件來驅動該滑塊單元作位移運動，另外，也可使用皮帶、氣缸、油壓缸等，同樣可達到相同的使用效果。

以上所述，僅為本創作之一個較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作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，皆應仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。