TWM470898U - 直線運動模組 - Google Patents

Description

直線運動模組

本創作係關於一種直線運動模組，特別係關於一種具有自潤功能之直線運動模組。

直線運動模組係由一線性軌道、一滑座以及複數滾珠所構成，藉由滾珠於循環通道中持續滾動，帶動滑座及其上機構沿線性軌道移動，使得該機構得以執行所需作業或表現功能。其中，不論滾珠與線性軌道或與滑座間在相對移動時，接觸面上都存在有摩擦力。一如一般物理理論所熟知，摩擦力往往是動能消耗的最大來源，且在使動能轉化為熱能的過程中，不僅虛耗大量能量，更為設備帶來過熱的潛藏危險。

針對上述問題，業界已藉由提出多種潤滑技術試圖解決，期能透過提供油料降低摩擦係數，提昇直線運動模組作動時的能量利用率，使動能得以完整地用於驅動機構運作。目前已知的主要作法係包括以油槍手動定時對直線運動模組補充油料，或者藉由外接式管路供應。但顯而易見地，前述兩種方式均止於由外部進行油料供給，因而實務上常發生作業不當使得潤滑油料濺灑或滴落的問題。另外，油料添加的多寡亦不易估算，導致時有供油過多造成油料外溢，或是供油不足潤滑效力不彰的困擾。

雖然陸續有業者開發出掛載自潤元件的直線運動模組，然而，掛載式的自潤元件卻有暴露於外部環境，進而因毛細作用，導致吸附大量的水氣、塵埃或異物等缺點，不僅直接影響本身的油料傳遞與再吸收的能力，更因為暴露於外，而常有油料外滲的問題，總結而言，難說是一種良好的潤滑手段。

因此，如何提供一種直線運動模組，其藉由自潤組件的設置，因而不需由外部供給潤滑油料，即可自動實施潤滑，且更能提供自潤 組件適當的防護，以隔絕水氣及塵埃，提高潤滑效率及使用壽命，已成為重要課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供直線運動模組，其藉由自潤組件的設置，因而不需由外部供給潤滑油料，即可自動實施潤滑，且更能提供自潤組件適當的防護，以隔絕水氣及塵埃，提高潤滑效率及使用壽命。

為達上述目的，本創作提供一種直線運動模組，包括一線性軌道、一滑座以及複數滾珠。線性軌道具有複數軌道槽。滑座滑設於線性軌道，滑座包括一滑座本體、一端蓋、一自潤組件及一防塵組件。滑座本體的內側具有對應於該些軌道槽之複數內迴流槽，該些內迴流槽與該些軌道槽共同構成複數內迴流通道，且滑座本體兩側對應該些內迴流通道具有複數外迴流通道。端蓋設置於滑座本體的一端面。自潤組件設置於端蓋相對於滑座本體的一側，自潤組件具有至少一自潤單元及一固定單元，固定單元於相反於滑座本體的一側設置有一容置空間，自潤單元容置於容置空間中，自潤單元具有至少一突出部對應並接觸於該些軌道槽的其中之一。防塵組件具有複數個防塵單元，並設置於自潤組件相對於端蓋的一側，該些防塵單元的其中之一蓋設自潤組件。滾珠容置於該些內迴流通道及該些外迴流通道中。

在一實施例中，防塵組件更包括一間隔件，其設置於二防塵單元之間。

在一實施例中，自潤單元為一體成型且同時接觸對應線性軌道的相對二側。

在一實施例中，固定單元對應該些軌道槽具有至少一開口，突出部穿過開口接觸該些軌道槽的其中之一。

在一實施例中，自潤單元的突出部與該些軌道槽的接觸干涉量介於0.05mm至0.3mm之間。

在一實施例中，自潤單元容置於固定單元對應線性軌道的一 側。

在一實施例中，固定單元具有第一連接部，自潤單元具有一第二連接部，第一連接部與第二連接部相互配合。

在一實施例中，第一連接部為一凸部，第二連接部為一凹部，第一連接部與第二連接部相互卡合。

在一實施例中，自潤單元為多孔隙含油材料或高分子含油材料。

在一實施例中，防塵組件與該些軌道槽相互接觸。

承上所述，依據本創作之直線運動模組，其具有能裝設於端蓋上的自潤組件，故可以在作動過程中，自潤組件的自潤單元可直接提供線性軌道潤滑油料，以降低滾珠與線性軌道及與滑座間的摩擦力，減少對於外部輸入油料的依賴，且可延長原本固定對線性軌道進行潤滑養護之間隔，減少添加過程的不便以及估量誤差所帶來的影響。此外，本創作之自潤組件，其具有固定單元以供自潤單元容置，且防塵單元其中之一蓋設於自潤組件，使自潤單元約束於固定單元內，能主動隔絕環境中的水氣、塵埃及異物，以避免此些雜質成分干擾油料的毛細作用，妨礙潤滑作業。另外，亦由於自潤單元包覆於固定單元內，故油料不易外滲，而免除無謂的消耗，更使得塗佈油料具有針對性。

另外，本創作之防塵組件的整體設置於滑座的最外側，且具有複數個防塵單元之多道的防塵結構，更可提高避免灰塵或異物進入滑座本體，以增進直線運動模組的防塵功效。

〔習知〕

無

〔本創作〕

1、1a‧‧‧線性軌道

11、11a‧‧‧軌道槽

2‧‧‧滑座

21‧‧‧滑座本體

211‧‧‧內迴流槽

212‧‧‧外迴流通道

22‧‧‧端蓋

221‧‧‧迴流彎槽

23、23a‧‧‧自潤組件

231、231a‧‧‧自潤單元

232、232a‧‧‧固定單元

24‧‧‧防塵組件

241‧‧‧防塵單元

241a‧‧‧外防塵單元

241b‧‧‧內防塵單元

242‧‧‧間隔件

25‧‧‧迴流元件

3‧‧‧滾珠

A-A‧‧‧剖面線

B‧‧‧區域

BH‧‧‧滾珠保持部

C11、C12‧‧‧第一連接部

C21、C22‧‧‧第二連接部

DP‧‧‧防塵件

ES‧‧‧端面

L‧‧‧直線運動模組

O‧‧‧開口

P‧‧‧突出部

R‧‧‧內迴流通道

S‧‧‧容置空間

T1‧‧‧接觸干涉量

圖1為依據本創作一實施例之一種直線運動模組的示意圖。

圖2為圖1所示之直線運動模組的分解圖。

圖3為圖1所示之直線運動模組的A-A線剖面示意圖。

圖4為圖2所示之自潤組件的放大示意圖。

圖5A為圖2所示之自潤組件裝設於線性軌道的示意圖。

圖5B為本創作另一實施例之自潤單元裝設於線性軌道的示意圖。

圖5C為圖5A所示之B區域的放大示意圖。

圖6為圖2所示之內防塵單元裝設於線性軌道的示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本創作較佳實施例之一種直線運動模組，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1為依據本創作一實施例之一種直線運動模組的示意圖，圖2為圖1所示之直線運動模組的分解圖，請同時參考圖1及圖2所示。直線運動模組L包括一線性軌道1、一滑座2以及複數滾珠3。線性軌道1具有複數軌道槽11，本實施例係以四軌的線性軌道1為例，即線性軌道1具有四條軌道槽11。而滑座2滑設於線性軌道1，滑座2包括一滑座本體21、一端蓋22、一自潤組件23及一防塵組件24。圖3為圖1所示之直線運動模組L的A-A線剖面示意圖，請同時參考圖2及圖3所示。滑座本體21的內側具有對應於軌道槽11之複數內迴流槽211，內迴流槽211與軌道槽11共同構成複數內迴流通道R，且滑座本體21兩側對應內迴流通道R具有複數外迴流通道212。滾珠3容置於內迴流通道R及外迴流通道212中。需特別註明的是，為求圖面簡潔，圖3所示之直線運動模組L，僅單側的內迴流通道R及外迴流通道212顯示滾珠3。

如圖1及圖2所示，端蓋22設置於滑座本體21之一端面ES，端蓋22透過其內側設計的迴流彎槽221，以限制並導引滾珠3於內迴流通道R與外迴流通道212間循環移動，且帶動滑座2相對線性軌道1移動。自潤組件23設置於端蓋22相對於滑座本體21的一側，其中，自潤組件23具有至少一自潤單元231及一固定單元232。圖4為圖2所示之自潤組件23的放大示意圖，請同時參考圖2及圖4所示。固定單元232於相反於滑座本體21的一側設置有一容置空間S，自潤單元231容置於容置空間S中(請先參考圖5A所示)。於本實施例中，係以二個自潤單元231容置於容置空間S為例說明之。而防塵組件24設置於自潤組件23相對於端蓋22的一側，具體而言，若以滑座2的長軸方向來看，則四者由外而內的排 列順序依序是防塵組件24、自潤組件23、端蓋22與滑座本體21(可參考圖1所示)。

於本實施例中，係以二端蓋22、二防塵組件24及二自潤組件23為例進行說明，其中各自潤組件23係由二自潤單元231容置於一固定單元232所組成，而各端蓋22、自潤組件23及防塵組件24可視為一組組件而裝設於滑座本體21的一側。然而，為本領域具通常知識者所知，在本創作其他實施例中，滑座2亦可例如於滑座本體21之一端具有單一一組的端蓋22、自潤組件23以及防塵組件24的組件，而於滑座本體21的另一端直接形成可供滾珠3迴流的結構；抑或是，另一端僅單純具有端蓋22即可，本創作不以此為限。另外，為使技術特徵清楚顯示，以下說明內容將以滑座本體21之一端的端蓋22、自潤組件23以及防塵組件24代表進行，至於另一組組件及其結構則可以對應參考。

圖5A為圖2所示之自潤組件23裝設於線性軌道1的示意圖，請同時參考圖4及圖5A所示。自潤單元231具有至少一突出部P對應並接觸於軌道槽11的其中之一，為自潤單元231將潤滑油料傳遞且塗佈於線性軌道1的軌道槽11上的結構。較佳的，固定單元232對應軌道槽11具有至少一開口O，而突出部P可藉由穿過開口O接觸軌道槽11的其中之一。突出部P的總數量較佳係對應於線性軌道1的軌道槽11數量，而開口O的數量係對應於突出部P的數量。如前所述，本實施例之線性軌道1具有四條軌道槽11，而二個自潤單元231同時接觸線性軌道1，並容置於固定單元232對應於線性軌道1的一側，且本創作不限定固定單元232係對應於線性軌道1的上側、左側、右側、或其組合。於本實施例中，各自潤單元231分別具有二個突出部P，且各突出部P均係穿過開口O進而與軌道槽11相接觸。因此，二個自潤單元231共有四個突出部P，分別對應接觸四條軌道槽11。

於其他實施例中，如圖5B所示，圖5B為本創作另一實施例之自潤組件23a裝設於線性軌道1a的示意圖。自潤單元231a亦可為一體成型的結構，且自潤單元231a同時接觸對應線性軌道1a的相對二側，並設置於固定單元232a的容置空間S(請搭配圖4所示)。換言之，固定單元 232a的容置空間S的構型與自潤單元231a須相互對應。而自潤單元231a則具有四個突出部P，對應接觸於各個軌道槽11a，但本創作不以突出部P的數量為限。

於本領域具通常知識者所知，在本創作其他實施例中，滑座2亦可僅具有一個自潤組件23對應線性軌道1的其中一側，且自潤組件23可僅具一自潤單元231，本創作不限制自潤單元231及其突出部P的數量及構型，僅需一個自潤單元231具有一突出部P，並對應其中之一的軌道槽11，即可達到傳遞潤滑油料且塗佈於軌道槽11之功效，本創作不以此為限。

較佳的，如圖4所示，固定單元232具有第一連接部C11、C12，自潤單元231具有第二連接部C21、C22。其中，第一連接部C11與第二連接部C21相互配合，而第一連接部C12與第二連接部C22相互配合。當然，於其他實施例中，可僅以一組第一連接部C12與第二連接部C22相互配合，以固定自潤單元231。於本實施例中，第一連接部C11、C12為一凸部，第二連接部C21、C22為一凹部。第一連接部C11、C12與第二連接部C21、C22相互卡合，使自潤單元231可穩固的設置於固定單元232，以避免滑座2於線性軌道1上滑動而帶動自潤組件23移動時，自潤單元231因摩擦力而自固定單元232脫落的情形。當然，本創作亦不限制第一連接部C11、C12與第二連接部C21、C22的構型，僅需可相互配合，當然亦可增設其他相互配合的結構，使自潤單元231穩固的設置於固定單元232。

此外，自潤單元231可為多孔隙含油材料或高分子含油材料，例如羊毛氈或泡棉，透過高效率之毛細現象吸含潤滑油料，再傳遞至線性軌道1。由於自潤單元231係容置於固定單元232內，故可以一定程度地阻絕環境中的水氣、塵埃及異物，從而避免自潤單元231吸收過多水氣，而由傳遞油料變成傳遞水分，折損潤滑效果。另外，防塵組件24具有複數防塵單元241，而該些防塵單元241的其中之一蓋設於自潤組件23(如圖1所示)，以達到更佳的隔絕效果。

綜合上述結構，當滑座2於線性軌道1上滑動時，將帶動自潤組件23移動，且由於自潤單元231的突出部P接觸軌道槽11，因此能同時供應油料進行軌道槽面的潤滑作業，故具有自潤功能，且可延長原本固 定對線性軌道1上油進行潤滑養護之間隔。更重要的是，固定單元232於相反於滑座本體21的一側有容置空間S，而自潤單元231容置於容置空間S而受到固定單元232的固持，以及同時受到防塵組件24及固定單元232的防護，即自潤組件23的外側設置防塵組件24，故不易接觸到外在環境的水氣、塵埃及異物，能夠長時間地維持高作業效率。

圖5C為圖5A所示之B區域的放大示意圖，請同時參考圖5A及圖5C所示。在本實施例中，自潤單元231之突出部P具有與線性軌道1之軌道槽11對應的形狀，因此，當直線運動模組L組裝完成後，自潤單元231之突出部P得以與軌道槽11緊密貼合，故當滑座2於線性軌道1滑動而同時帶動自潤組件23，由於摩擦力及自潤單元231為多孔隙含油材料或高分子含油材料的材質，使得突出部P受到軌道槽11擠壓的同時，進而釋出潤滑油料於軌道槽11，維持較佳的潤滑功效。其中，突出部P之截面形狀可例如圖中所示之圓弧形，且較佳的，自潤單元231的突出部P與軌道槽11接觸且相互干涉(如圖5C的虛線部分)，而該接觸干涉量T1介於0.05mm至0.3mm之間，其中包括0.05mm至0.3mm之間任意數值的組合。而於其他實施態樣中，突出部P之截面形狀亦可為歌德弧形，以與同樣為歌德弧形的軌道槽面配合，本創作在此無特別限制，而以能全面性地觸及滾珠的滾動位置為佳，以於一次作動中達成所需的潤滑作業。當然在此條件下，突出部P之大小及接觸干涉量則非限制重點。

進而言之，如圖1及圖2所示，防塵組件24設置於自潤組件23相對於端蓋22的一側。防塵組件24可以具有與滑座本體21之端面ES對應的構型，以橫跨線性軌道1之兩側，至於尺寸則無限制，但以契合端面ES大小者為佳。防塵組件24的材料例如包括塑膠或塑鋼，且可透過例如射出成形或由組件組裝形成。較佳的，防塵組件24包括一間隔件242，其夾設於二防塵單元241之間。為求清楚說明，以下將設置於外側的防塵單元241稱為外防塵單元241a，而設置於內側的防塵單元241稱為內防塵單元241b。其中，外防塵單元241a、間隔件242及內防塵單元241b係以由外部朝向端蓋22之方向依序設置，使間隔件242設置於外防塵單元241a及內防塵單元241b之間。若以滑座本體21的長軸方向來看，內防塵單元 241b、間隔件242及外防塵單元241a係以遠離端蓋22的方向依序設置。於本實施例中，外防塵單元241a及內防塵單元241b皆為二防塵片所共同組成的防塵件，而於其他實施例中，外防塵單元241a及內防塵單元241b亦可以為單一構件，本創作不以此為限。於本實施例中，內防塵單元241b蓋設於自潤組件23，故自潤單元231設於固定單元232與內防塵單元241b之間，可有效的隔絕水氣或灰塵。且因內防塵單元241b蓋設於固定單元232外側，使自潤單元231同時受到固定單元232及內防塵單元241b的防護，故無須在自潤組件23中另設外套件蓋住自潤單元231，而此種設計可提升組裝的效率。

圖6為圖2所示之內防塵單元241b裝設於線性軌道的示意圖，需特別註明的是，圖6為由內防塵單元241b向滑座本體21觀察的示意圖，故外防塵單元241a的部分可搭配圖1及圖2所示。如圖6所示，防塵組件24與軌道槽11相互接觸。較佳的，外防塵單元241a及內防塵單元241b均與軌道槽11相互干涉(即圖6所示之虛線)。抑或是，外防塵單元241a、內防塵單元241b的其中之一與軌道槽11相互干涉；若以內防塵單元241b與軌道槽11相互干涉，則可使設置於滑座2之最外側的外防塵單元241a先阻擋較大的異物，再由內防塵單元241b刮除軌道槽11上的灰塵或異物後，自潤單元231的突出部P再將潤滑油料塗覆於軌道槽11。換言之，可避免潤滑油料沾染於具有灰塵或異物的軌道槽11，使得灰塵或異物更難清除進而進入滑座本體21，進而損壞直線運動模組L。而防塵組件24整體的設置於滑座2的最外側，且具有外防塵單元241a及內防塵單元241b兩道的防塵結構，更可提高避免灰塵或異物進入滑座本體21之功效。

另外，於本實施例中，如圖2所示，滑座2可更包括四條防塵件DP，分別連結滑座本體21的底側，及夾設於線性軌道1上側及端蓋22之滾珠保持部BH之間。防塵件DP共同用於阻擋塵埃或異物由線性軌道1及滑座本體21上下兩空隙進入直線運動模組L內部。

另外，在本實施例中，滑座2可更包含複數迴流元件25，其具有長管形結構，且長管形結構緊密地容置於外迴流通道212中，取代外迴流通道212直接與滾珠3接觸，形成較平順且斷差較少的循環通道， 減少鑽孔造成外迴流通道212之孔道面粗糙及/或熱處理變形的問題。本實施例之迴流元件25可獨立製成，再沿滑座本體21之長軸方向於外迴流通道212中結合。各迴流元件25可藉由扣合、卡合、黏合、鎖合、嵌合、或其組合的方式分別組裝於滑座本體21之兩端面ES。當然，在其他實施例中，亦可將滑座本體21插入模具中，直接於外迴流通道212內部射出成型迴流元件25，以使滑座本體21與迴流元件25一體成形。而如本領域具通常知識者所知，直線運動模組L當然可以在不使用迴流元件25的情況下，而直接以外迴流通道212，配合端蓋22的迴流彎槽221，以形成供滾珠作動的循環通道，本創作不以此為限。

綜上所述，依據本創作之直線運動模組，其具有能裝設於端蓋上的自潤組件，故可以在作動過程中，自潤組件的自潤單元可直接提供線性軌道潤滑油料，以降低滾珠與線性軌道及與滑座間的摩擦力，減少對於外部輸入油料的依賴，且可延長原本固定對線性軌道進行潤滑養護之間隔，減少添加過程的不便以及估量誤差所帶來的影響。此外，本創作之自潤組件，其具有固定單元以供自潤單元容置，且防塵單元其中之一蓋設於自潤組件，使自潤單元約束於固定單元內，能主動隔絕環境中的水氣、塵埃及異物，以避免此些雜質成分干擾油料的毛細作用，妨礙潤滑作業。另外，亦由於自潤單元包覆於固定單元內，故油料不易外滲，而免除無謂的消耗，更使得塗佈油料具有針對性。

另外，本創作之防塵組件的整體設置於滑座的最外側，且具有複數個防塵單元之多道防塵結構，更可提高避免灰塵或異物進入滑座本體，以增進直線運動模組的防塵功效。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧線性軌道

11‧‧‧軌道槽

2‧‧‧滑座

21‧‧‧滑座本體

211‧‧‧內迴流槽

212‧‧‧外迴流通道

22‧‧‧端蓋

221‧‧‧迴流彎槽

23‧‧‧自潤組件

231‧‧‧自潤單元

232‧‧‧固定單元

24‧‧‧防塵組件

241‧‧‧防塵單元

241a‧‧‧外防塵單元

241b‧‧‧內防塵單元

242‧‧‧間隔件

25‧‧‧迴流元件

3‧‧‧滾珠

BH‧‧‧滾珠保持部

DP‧‧‧防塵件

ES‧‧‧端面

L‧‧‧直線運動模組

P‧‧‧突出部

S‧‧‧容置空間

Claims (10)

1. 一種直線運動模組，包括：一線性軌道，具有複數軌道槽；一滑座，滑設於該線性軌道，該滑座包括：一滑座本體，其內側具有對應於該些軌道槽之複數內迴流槽，該些內迴流槽與該些軌道槽共同構成複數內迴流通道，且該滑座本體兩側對應該些內迴流通道具有複數外迴流通道；一端蓋，設置於該滑座本體的一端面；一自潤組件，設置於該端蓋相對於該滑座本體的一側，該自潤組件具有至少一自潤單元及一固定單元，該固定單元於相反於該滑座本體的一側設置有一容置空間，該自潤單元容置於該容置空間中，該自潤單元具有至少一突出部對應並接觸於該些軌道槽的其中之一；及一防塵組件，具有複數個防塵單元，並設置於該自潤組件相對於該端蓋的一側，該些防塵單元的其中之一蓋設於該自潤組件；以及複數滾珠，容置於該些內迴流通道及該些外迴流通道中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之直線運動模組，其中該防塵組件更包括一間隔件，其設置於二該防塵單元之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之直線運動模組，其中該自潤單元為一體成型且同時接觸對應該線性軌道的相對二側。
4. 如申請專利範圍第1項所述之直線運動模組，其中該固定單元對應該些軌道槽具有至少一開口，該突出部穿過該開口接觸該些軌道槽的其中之一。
5. 如申請專利範圍第1項所述之直線運動模組，其中該自潤單元的該突出部與該些軌道槽的接觸干涉量介於0.05mm至0.3mm之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之直線運動模組，其中該自潤單元容置於該固定單元對應該線性軌道的一側。
7. 如申請專利範圍第1項所述之直線運動模組，其中該固定單元具有第一連接部，該自潤單元具有一第二連接部，該第一連接部與該第二連接部相互配合。
8. 如申請專利範圍第7項所述之直線運動模組，其中該第一連接部為一凸部，該第二連接部為一凹部，該第一連接部與該第二連接部相互卡合。
9. 如申請專利範圍第1項所述之直線運動模組，其中該自潤單元為多孔隙含油材料或高分子含油材料。
10. 如申請專利範圍第1項所述之直線運動模組，其中該防塵組件與該些軌道槽相互接觸。