专利名称：直线运动模块的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种直线运动模块，特别系关于一种适用在自动化装填滚珠的直 线运动模块。
背景技术：
直线运动模块通过滚珠在循环通道中持续滚动，带动承载在滑座上的装置或机构 移动，再由装置或机构执行所需作业。其中，装填在循环通道的滚珠一方面降低滑轨与滑座 间的摩擦阻力，使两个构件不直接以整个面进行接触，相对使得移动更加顺畅及省力，达到 节约能源的目的。另外，又由于摩擦现象减少，模块内磨损及温度过高的情形也大幅改善， 有助于提升机构的精度及使用寿命，同时增加移动或运转速度。大体来说，直线运动模块一般除了滚珠外，还包括滑轨及滑座两大部分。其中，滑 座又可区分成滑座本体、端盖以及回流组件。图1是一种公知的滑座本体及其它组件在装 填滚珠时的结构示意图。请参考图1所示，为了将滚珠B装填在循环通道，公知的组装制程 是先将滑座本体11与回流组件12结合，然后在一侧固定端盖13，插入滚珠保持件14。完 成后，将整体结构直立，使未固定端盖的另一侧朝上，再逐一填入滚珠B。为了使滚珠B能确 实充满循环通道，回流组件12的回流弯槽121也必须摆放滚珠B，如图中左侧所示。然而，由于回流弯槽121本身即非平面，而是呈凸面构型，滚珠B置放其上，必然会 容易受到重力及惯性的影响而滑落，甚至轻微的震动也可能会造成滚珠B失位，使得另一 端盖(图未示)在最后组装时受到妨碍，轻则产生误差，重则衍生成为不良品。基于上述限制因素，公知的组装制程仅能由作业人员以人工的方式逐一装填滚珠 B，作业上相当耗费人力，并且效率不佳，就生产成本的角度来说，十分不经济。虽然先前发 现，若在回流弯槽121上预先涂布牛油，可以增加滚珠B间的黏度，减少滑落的发生率。但 是，使用牛油不仅是变相增加成本支出，且重要的是，难以解决产品在出货时外观油腻黏滑 的问题，另外，也没有解决人工操作的问题，难说是良好的解决之道。除了上述缺点外，在公知直线运动模块中，端盖13在对应回流弯槽121之处是滚 珠B循环滚动时，产生冲击最严重的位置之一，加上端盖13多是塑料或塑钢制成，刚性有 限，故往往因此发生磨损或破裂，影响直线运动模块的使用寿命。因此，如何改良并提供一种直线运动模块，其具有适用在自动化装填滚珠的结构， 同时能避免端盖在组装时可能受到滚珠偏移妨碍的问题，提高制程效率，减少不良品的产 生，使整体生产成本降低，已成为重要课题。
实用新型内容有鉴于上述课题，本实用新型的目的是提供一种直线运动模块，其具有适用在自 动化装填滚珠的结构，同时能避免端盖在固定时可能受到滚珠偏移妨碍的问题，提高制程 效率，减少不良品的产生，使整体生产成本降低。本实用新型的另一目的是提供一种直线运动模块，其透过组合的方式，以刚性较
3佳的材质制成的组件取代端盖原有的部分结构，增加抗磨损的能力，避免受到滚珠循环运 动所带来的冲击，延长使用寿命并维持精度。本实用新型可采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型的一种直线运动模块包括一线性轨道体、一滑座以及多数滚珠。 线性轨道体具有多数轨道槽。滑座滑设在线性轨道体，且滑座包括一滑座本体、一第一端盖 以及一第二端盖。滑座本体内侧具有对应轨道槽的多数内回流槽。所述多数内回流槽与所 述多数轨道槽共同构成多数内回流通道。滑座本体的两侧对应所述多数内回流通道具有多 数回流孔道。第一端盖设置在滑座本体的一端面，且第一端盖包括一端盖本体以及多数端 盖组件。端盖本体具有多数装填通孔，且各所述多数装填通孔是分别与对应的回流孔道相 连通。所述多数端盖组件装设在所述多数装填通孔。第二端盖设置在滑座本体的另一端面。 所述多数滚珠容置在所述多数内回流通道及所述多数回流孔道。在本实用新型部分实施例中，所述多数装填通孔的孔径是大于或等于所述多数滚 珠的直径。其中，所述多数装填通孔是由端盖本体相对于滑座本体的端面的一侧贯通至相 对的另一侧。在本实用新型一实施例中，所述多数装填通孔的孔径是朝向滑座本体的方向维持 一致。在本实用新型又一实施例中，所述多数装填通孔的孔径是朝向滑座本体的方向逐渐 缩小。在本实用新型部分实施例中，端盖本体具有多数内侧导引部，各所述多数端盖组 件分别具有一外侧导引部，且所述多数内侧导引部及所述多数外侧导引部共同形成多数导 引弯道，对应连接所述多数内回流通道及所述多数回流孔道。在本实用新型部分实施例中，第一端盖还包括多数连接件，分别连接两个端盖组 件。在本实用新型一实施例中，所述多数连接件是分别连接相对于线性轨道体而位在同一 侧的两个端盖组件。其中，端盖本体还包括多数容置凹槽，分别容置所述多数连接件。在本 实用新型的一实施例中，所述多数连接件是分别与连接的两个端盖组件一体成形。在本实 用新型一实施例中，所述多数连接件分别具有一螺孔。在本实用新型部分实施例中，所述多数端盖组件的材料包括金属或塑料。承上所述，依据本实用新型的直线运动模块，其滑座一侧的端盖具有装填通孔，且 此装填通孔一端对外开口，另一端则与回流孔道相连通，形成一种适用在充填滚珠的结构， 提供滚珠确实进入回流孔道，再逐步向前推挤而充满循环通道。重要的是，由于装填通孔是 形成在端盖上，故在装填前就可以先将两侧端盖固定。如此，使得整条循环通道能包覆在滑 座内，尤其是回流弯槽的凸面部分，当装入滚珠时，就不会有滚珠无所凭借，而受重力或惯 性影响滑落的情况发生，减少滚珠设置位置偏差，影响作业顺畅程度及成品良率的问题。与公知技术相较，本实用新型的结构在装填滚珠时，因不会有滚珠在回流弯槽上 滑落的问题，且循环通道除滚珠装填口外已成密闭空间，装填口又较为平整，故适用在与对 应机构配合，直接以外力实施自动化装填作业，显著提升整体作业效率。并且，因为两个端 盖在装填前均已组装在滑座本体，当然可以免除「后组装」可能受到滚珠失位或手工装填误 差的影响，不仅加快组装流程，同时更能消除瑕疵产生因素，降低生产成本。另外，无需使用 牛油也可以避免产品外表油腻黏滑，妨碍配送及包装。
图1是一种公知滑座本体及其它组件在装填滚珠时的结构示意图；图2是依据本实用新型第一实施例的一种直线运动模块的示意图；图3是图2所示的直线运动模块的分解图；图4是图3所示的滑座部分组装后的外观示意图；图5是图4所示的结构装填滚珠后但未与端盖组件组装前的示意图；图6是本实用新型第二实施例的滑座部分结构装填滚珠后但未与端盖组件组装 前的示意图；图7A是图3所示的端盖本体与端盖组件结合时的示意图；以及图7B是图7A所示结构的另一视角的示意图。主要元件符号说明11、24:滑座本体12、27:回流组件121、274:回流弯槽13:端盖14 滚珠保持件2 直线运动模块21 线性轨道体211 轨道槽22 滑座23、B:滚珠Ml:内回流槽M2:回流孔道25 第一端盖251 端盖本体252、252，端盖组件253 装填通孔254 连接件255 容置凹槽256 螺孔257:内侧导引部258:外侧导引部259:导引弯道26 第二端盖271 长管形结构272 锥形273 倒锥形BH 滚珠保持部DPpDP2:防尘件[0056]DP3 第一端盖防尘件DP4 第二端盖防尘件ESpE^:端面
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本实用新型较佳实施例的一种直线运动模块，其中 相同组件以相同符号表示。图2是依据本实用新型第一实施例的一种直线运动模块的示意图，而图3是图2 所示的直线运动模块的分解图。请同时参考图2及图3所示，依据本实用新型的直线运动 模块2包括一线性轨道体21、一滑座22以及多数滚珠23。线性轨道体21具有多数轨道槽 211。滑座22滑设在线性轨道体21，且滑座22包括一滑座本体对、一第一端盖25、一第二 端盖26以及四个回流组件27。滑座本体对内侧具有对应轨道槽211的多数内回流槽M1， 且多数内回流槽241与多数轨道槽211共同构成多数内回流通道。滑座本体M的两侧对 应多数内回流通道具有多数回流孔道对2。 第一端盖25设置在滑座本体M的一端面ES1，且第一端盖25包括一端盖本体251 以及多数端盖组件252。端盖本体251具有多数装填通孔253，且各装填通孔253是分别与 对应的回流孔道242相连通。端盖组件252装设在装填通孔253。第二端盖沈设置在滑座 本体M的另一端面ES2。值得一提的是，在本实施例中，第一端盖25及第二端盖沈均连接 有滚珠保持部BH，其可以透过与相对应的另一方结合，而组成完整的滚珠保持件，而与轨道 槽211、内回流槽241及滑座本体M的结构共同形成一开口宽度小于滚珠23直径的长形空 间，稳固滚珠23在其中。滚珠23容置在内回流通道及回流孔道对2，且在直线运动模块2各组件所组成的 循环通道中持续滚动，带动滑座22相对线性轨道体21移动。以下，将再详加说明上述结构。依据本实施例的直线运动模块2，其线性轨道体21 的多数轨道槽211可分设在两侧。在本实施例中，是以线性轨道体21两侧分设两条轨道槽 211为例。当然，在其它实施例中，线性轨道体21两侧也可以分别设置其它数目的轨道槽 211，如两侧各一条，应用上并无特别限制，以有利于滑座22滑动及/或足以负担承载荷重 为原则。滑座本体对内侧具有分别对应四条轨道槽211的四条内回流槽Ml。其中，各内 回流槽241与对应的轨道槽211共同构成一内回流通道。为了使滚珠23能循环作动，滑座 本体M的两侧分别对应内回流通道设置由滑座本体M的一端面ES1贯通至另一端面ES2 的回流孔道M2。在本实施例中，滑座本体M的左右两个脚部，也就是滑座本体M π字形 结构中左右向下突出的部分，分别对应设置两条贯通的回流孔道对2。滑座本体M的材料较佳包括铁、钢、或其它刚性近似的金属或合金。以制程方法 而言，在本实施例中，内回流槽241可以由研磨加工法制作，以减少槽面断差及热变形量。 回流孔道242则可以滑座本体24的两个端面ESp ES2交互作为基准面，并在另一面的左右 两个脚部实施钻孔，最后沿滑座本体M长轴方向贯通钻孔，以形成回流孔道Μ2。请参考图3所示，在本实施例中，滑座22还可以包括多数回流组件27，其具有长管 形结构271，且长管形结构271的管径接近但略小于回流孔道242的孔径，是以能紧密地容
6置在回流孔道M2中，以取代回流孔道242直接与滚珠23接触，形成较平顺且断差较少的 循环通道，减少钻孔造成回流孔道M2的孔道面粗糙及/或热处理变形的问题。本实施例的回流组件27可以独立制成，再沿滑座本体M的长轴方向在回流孔道 242中结合。各回流组件27可以通过扣合、卡合、黏合、锁合、嵌合、或其组合的方式分别组 装在滑座本体M的两个端面ESpEii2的两个脚部。当然，在其它实施例中，也可以将滑座本 体M插入模具中，直接射出成型回流组件27，以使滑座本体M与回流组件27 —体成形。在本实施例中，沿滑座本体M的长轴方向相对的两个回流组件27可以在结合处 具有彼此对应的结构，以进一步强化接合，且减少循环通道壁面的断差。请参考图3所示， 上述结构可以例如是锥形272与倒锥形273。另外，在其它实施例中，上述结构也可以是凹 部与凸部，或其它可达成相同功效者。并且，结合处也可以施以额外加工，例如胶合或黏合， 以稳固结合强度，本实用新型在此不限。需特别说明的是，如本领域的技术人员所知，直线运动模块2当然可以在不使用 回流组件27的情况下，而直接以回流孔道M2，配合第一端盖25及第二端盖沈的导引结 构，以形成循环通道。除此之外，在其它实施例中，也可以单纯在两端面ESpE^上设置其它 的导引构件，辅助滚珠23平顺地由内回流通道向回流孔道242移动。请参考图3所示，在本实施例中，滑座22还可以包括四条防尘件DPi、DP2。两条防 尘件DP2连结滑座本体M的底侧，而另两条防尘件DP1则夹设在线性轨道体21上侧及第一 端盖25的滚珠保持部BH与第二端盖沈的滚珠保持部BH之间。防尘件DP1及DP2共同用 在阻挡尘埃或异物由线性轨道体21及滑座本体M上下空隙进入直线运动模块2内部。除 此之外，同样参考图3所示，在本实施例中，滑座22还可以包括一组第一端盖防尘件DP3以 及一组第二端盖防尘件DP4,分别设置在第一端盖25及第二端盖沈相对于端面ESp ES2的 另一侧，其功能也是用在防止异物由滑座22前端或后端侵入内部。请同时参考图2及图3所示，在本实施例中，第一端盖25包括端盖本体251以及 多数端盖组件252。端盖本体251是第一端盖25的主体结构，负有端盖应有的回流导引及 防止冲击的功能。端盖本体251在左右两侧分别具有两个装填通孔253。由于装填通孔253 是由端盖本体251相对于滑座本体M的端面ES1的一侧贯通至相对的另一侧，且各装填通 孔253是分别与对应的回流孔道242相连通。因此，当端盖本体251与滑座本体M结合后， 将滚珠23由装填通孔253朝外侧的开口装入，便能顺利进入回流孔道对2。持续地装入滚 珠23，则会逐一向前推挤，最终使滚珠23能充满由内回流通道、回流孔道242以及其它构件 所组成的循环通道。然而，装填通孔253的数目及设置位置原则上并无特别限制，以能与回流孔道242 配合为原则。也就是说，例如当回流孔道242是滑座本体M左右各一条时，则端盖本体251 的装填通孔253也对应是左右各一。详细说明装填通孔253及其邻近结构。首先，为了使滚珠23能顺利通过装填通孔 253进入回流孔道M2，装填通孔253的孔径应大于或等于滚珠23的直径。在此，所称的滚 珠23的直径是滚珠球体结构中表面任意两点相距最长的距离者。另外，装填通孔253的孔 径等于滚珠23的直径是指两者几近相同，但以仍能使滚珠23通过为原则。装填通孔253的 孔径变化并无特别限制，在本实施例中，是以朝向滑座本体M的方向维持一致者为例。但 在其它实施例中，为了使滚珠23更容易装填，装填通孔253向外的一侧可以具有较大的开口，而孔径朝向滑座本体M的方向逐渐缩小。当然，本实用新型对装填通孔253的形状及 尺寸也没有特别限制，例如装填通孔253可以是圆柱形、平头圆锥形或其它适合者。图4是图3所示的滑座部分组装后的外观示意图。请参考图4所示，依据上述结 构，当滑座本体M依序与回流组件27、第二端盖沈以及第一端盖25的端盖本体251结合 后，可以使得整条循环通道能包覆在滑座22内，尤其是回流组件27的回流弯槽274部分。 因此，滚珠23填入后会被限制其位置，不会如公知般受重力或惯性发生滑落，因而在此结 构直立后，可以利用例如装填机构直接由装填通孔253利用动力装填滚珠23，而不需人力 逐颗摆放。另外，又由于第一端盖25的端盖本体251以及第二端盖沈在充填滚珠23前即 组装固定完成，不会发生受到滚珠23偏移或失位的影响，导致装配困难。图5是图4所示的结构装填滚珠后但未与端盖组件组装前的示意图。请参考图5 所示，滚珠23装填完成后，则需进行端盖组件252的结合，以封闭循环通道。端盖组件252 是装设在装填通孔253，因此具有与装填通孔253对应的形状及数量，在本实施例中，是以 四个端盖组件252为例，且各端盖组件252的外观形状均为近圆柱形。是以，当端盖组件 252装设在同样为圆柱形的装填通孔253时，因两者形状相同且尺寸接近的原因，可以协助 端盖组件252定位，有利于组装，同时避免在装填通孔253中晃动或不稳。端盖组件252的 一侧是平整结构，故在封闭装填通孔253后，可使第一端盖25对外的表面维持平滑，便于进 一步与其它构件结合，例如第一端盖防尘件DP3。另外，端盖组件252的材料可以包括金属 或塑料，但以金属为佳，特别是以铁或钢为更佳。以上述金属材质制成的端盖组件252，其刚 性较高，当组装后可取代原有端盖本体251的部分循环通道结构，提高此位置的刚性，也较 能抵抗滚珠23滚动时所带来的冲击，延长直线运动模块2的使用寿命并维持应有的精度。另外，在本实施例中，第一端盖25还包括多数连接件254，且各连接件2M分别用 以连接两个端盖组件252。其中，各连接件2M是分别连接相对于线性轨道体21而位在同 一侧的两个端盖组件252。也就是说，连接件2M所连接的端盖组件252是同样装设在端 盖本体251的左侧或右侧的装填通孔253者。为了与连接件2M配合，端盖本体251还包 括多数容置凹槽255，分别容置连接件254。通过连接件2M将端盖组件252衔接，一方面 增加端盖组件252的体积，便于制作及装配，另一方面，各连接件2M可以分别具有一螺孔 256，以锁合在容置凹槽255中的螺孔，强化端盖组件252的固定。另外，在本实施例中，端 盖组件252及连接件2M可以透过射出制程而成为一体成形的结构。当然，在本实用新型其它实施例中，端盖组件252间也可以不设置连接件254，而 独立装设在装填通孔253，本实用新型在此不限。图6是本实用新型第二实施例的滑座部 分结构装填滚珠后但未与端盖组件组装前的示意图。请参考图6所示，在此实施例中，滑座 部分结构及其组件大致上与上述各图所示的第一实施例相同，但各端盖组件252’是彼此独 立，可以分别与填充滚珠23后的滑座部分结构进行组装。图7A是图3所示的端盖本体与端盖组件结合时的示意图，而图7B是图7A所示结 构的另一视角的示意图。以下将配合图7A及图7B，进一步说明端盖组件与循环通道间的关 系。请同时参考图7A及图7B所示，为使装填通孔253能连通回流孔道，却又不影响循环通 道的完整性，在本实施例中，端盖本体251具有多数内侧导引部257，而各端盖组件252分别 具有一外侧导引部258，且内侧导引部257及外侧导引部258共同形成多数导引弯道259。 导引弯道259与回流组件上对应的回流弯槽共同组成回流弯道，对应连接内回流通道及回流孔道(含所装设在内的回流组件的长管形结构)，使滚珠能容置在此由回流弯道、内回流 通道、回流孔道及第二端盖的回流弯道所组成的循环通道，并且不间断地循环运动。在上述结构中，端盖组件252的外侧导引部258占导引弯道259的比例并没有特 别限制，以装填通孔253的大小及端盖本体251的内侧导引部257的结构，而以不产生断差 或间隙影响滚珠运动为原则。虽然本实施例是以外侧导引部258占约导引弯道259的三分 之一为例，但在其它实施例中，外侧导引部258也可以占约导引弯道259的例如二分之一。综上所述，依据本实用新型的直线运动模块，其滑座一侧的端盖具有装填通孔，且 此装填通孔一端对外开口，另一端则与回流孔道相连通，形成一种适用在充填滚珠的结构， 提供滚珠确实进入回流孔道，再逐步向前推挤而充满循环通道。重要的是，由于装填通孔是 形成在端盖上，故在装填前就可以先将两侧端盖固定。如此，使得整条循环通道能包覆在滑 座内，尤其是回流弯槽的凸面部分，当装入滚珠时，就不会有滚珠无所凭借，而受重力或惯 性影响滑落的情况发生，减少滚珠设置位置偏差，影响作业顺畅程度及成品良率的问题。与公知技术相较，本实用新型的结构在装填滚珠时，因不会有滚珠在回流弯槽上 滑落的问题，且循环通道除滚珠装填口外已成密闭空间，装填口又较为平整，故适用在与对 应机构配合，直接以外力实施自动化装填作业，显著提升整体作业效率。并且，因为两个端 盖在装填前均已组装在滑座本体，当然可以免除「后组装」可能受到滚珠失位或手工装填误 差的影响，不仅加快组装流程，同时更能消除瑕疵产生因素，降低生产成本。另外，无需使用 牛油也可以避免产品外表油腻黏滑，妨碍配送及包装。以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本实用新型的精神与范畴，而对其 进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。
权利要求1.一种直线运动模块，其特征在于，包括一线性轨道体，具有多数轨道槽；一滑座，滑设在所述线性轨道体，所述滑座包括一滑座本体，内侧具有对应该些轨道槽的多数内回流槽，所述多数内回流槽与所述多 数轨道槽共同构成多数内回流通道，且所述滑座本体的两侧对应所述多数内回流通道具有 多数回流孔道；一第一端盖，设置在所述滑座本体的一端面，包括一端盖本体，具有多数装填通孔，且各所述多数装填通孔是分别与对应的所述回流孔 道相连通；及多数端盖组件，装设在所述多数装填通孔；及一第二端盖，设置在该滑座本体的另一端面；以及多数滚珠，容置在所述多数内回流通道及所述多数回流孔道。
2.根据权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，所述多数装填通孔的孔径大于 或等于所述多数滚珠的直径。
3.根据权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，所述多数装填通孔的孔径朝向 所述滑座本体的方向维持一致或逐渐缩小。
4.根据权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，所述多数装填通孔是由所述端 盖本体相对于所述滑座本体的所述端面的一侧贯通至相对的另一侧。
5.根据权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，所述端盖本体具有多数内侧导 引部，各所述多数端盖组件分别具有一外侧导引部，且所述多数内侧导引部及所述多数外 侧导引部共同形成多数导引弯道，对应连接所述多数内回流通道及所述多数回流孔道。
6.根据权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，所述第一端盖还包括多数连接 件，分别连接两个所述多数端盖组件。
7.根据权利要求6所述的直线运动模块，其特征在于，所述多数连接件分别连接相对 于所述线性轨道体而位在同一侧的两个所述多数端盖组件。
8.根据权利要求6所述的直线运动模块，其特征在于，所述多数连接件分别与连接的 两个所述多数端盖组件一体成形。
9.根据权利要求6所述的直线运动模块，其特征在于，所述多数连接件分别具有一螺孔。
10.根据权利要求6所述的直线运动模块，其特征在于，所述端盖本体还包括多数容置 凹槽，分别容置所述多数连接件。
11.根据权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，所述多数端盖组件的材料包括 金属或塑料。
专利摘要一种直线运动模块包括一线性轨道体、一滑座以及多数滚珠。线性轨道体具有多数轨道槽。滑座滑设在线性轨道体，且包括一滑座本体、一第一端盖以及一第二端盖。滑座本体内侧具有对应轨道槽的多数内回流槽。所述多数内回流槽与所述多数轨道槽共同构成多数内回流通道。滑座本体的两侧对应所述多数内回流通道具有多数回流孔道。第一端盖设置在滑座本体的一端面，且包括一端盖本体以及多数端盖组件。端盖本体具有多数装填通孔，且各所述多数装填通孔是分别与对应的回流孔道相连通。所述多数端盖组件装设在所述多数装填通孔。第二端盖设置在滑座本体的另一端面。所述多数滚珠容置在所述多数内回流通道及所述多数回流孔道，透过组合方式增加抗磨损的能力。
文档编号F16C33/30GK201902446SQ20102066690
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者李进胜, 杨进财 申请人:全球传动科技股份有限公司