专利名称：滚珠链条的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种滚珠链条，尤指一种运用于线性滑轨中，且链条首尾两端作径向对合而能抑制链条径向扭转，进而提升链条运行顺畅度的滚珠链条。
背景技术：
请参阅图1，其是一种使用于线性滑轨中用来连结多数滚珠成一列的链条8结构，其主要具有多数用来隔开两个相邻滚珠7的间隔件81，以及径向相对设置用来连结多数间隔件81成一列的两条挠性的连结件82，并且各个间隔件分别对应相邻的滚珠7具有球面状的凹部811，使滚珠7可以被保持在两个间隔件81之间。
请参阅图2、图3，线性滑轨9是由一滑轨91与一滑块92，以及组设在该滑块92两端的端盖93所组成。该滑轨91上设有供滚珠行走的轨道911，而滑块92则对应轨道911设置珠槽921，以及供滚珠7回流的回流孔922，且于端盖93上设置衔接回流孔922与珠槽921的回流弯道931，使的形成可供滚珠7无尽循环滚动的路径。
由于连结件82是凸出于滚珠7外侧，因此需在滑块92上设置用以容置连结件82的容置槽，而为了便于制造，通常会在滑块92上钻设一通孔923，再于通孔923中套设一个塑料射出成型的套管94，而将回流孔922以及容置连结件82的容置槽941成型于套管94中。再者，回流弯道931亦同样设有供容置连结件82的凹槽932(参阅图4)，使滚珠7及链条8运行时，可由容置槽941以及凹槽932来容置连结件82。
理想中的链条应该是一条长度与珠槽921、回流孔922以及回流弯道931组成的路径长度相同的圈状形态，但是在实务上难以制造出圈状无缝隙的链条，因此在实务上通常是将链条制成长条状，再予以首尾相接合组成圈状形态，如日本特开平05-52215号与特开平05-52216号等，即是将链条制成长条状，并且在首尾两端分别设置对应的接头，而将链条的首尾两端扣接结合。
但是，为了提升滑轨与滑块间相对往复运动的精确度与刚性，需要调整变换所使用的滚珠直径以产生预压来达到提升精确度与刚性的目的。
以前述首尾相扣接的链条组装于滑块中时，如果第一次装入的滚珠直径过大或过小不能产生所需的预压时，便需要将首尾两端已接合的接头切开，才能取出链条来卸下所有滚珠，并更换不同尺寸的滚珠，再重新将链条以及新滚珠重新装入进行测试，直到装入的滚珠尺寸能产生所需的预压力为止。如此的过程可谓十分不便。
为了克服这样的问题，便有业者将首尾两端的间隔件的外侧端分别设置配合滚珠形状的凹部，并且在组装时于链条的首尾两端之间增加一颗缓冲滚珠(如日本特开平05-52217号申请以及特公平06-72612号申请均是)，使滚珠被容置于链条首尾两端的间隔件的凹部之间，以期使链条便于拆装。
另外，亦有业者设计出链条两端无接头的结构，以克服首尾相扣接的链条在组装上的问题。如日本特开平10-9264号专利申请即是，其是使链条的首尾两端不具有接头等结构，而使得链条组装于滑块后在首尾两端之间留有一定的间距。
但是，在链条首尾两端之间留有一定间距的结构，会使首尾两端形成自由端，而可能产生首尾两端凸出的间隔件碰撞回流弯道壁面的问题。日本特开平10-9264号申请之后续改良案件特开平10-318257号申请以及特开平11-2241号申请即指出此一问题，并且为了改善此一问题，而在链条的首尾两端分别设计成轴向凹凸配合的形态，使链条首尾两端之间作轴向的对合，来解决前述特开平10-9264号专利申请的问题。
由于滑块92是金属材料制成，而端盖93是由塑料材料射出成型制成，因此滑块92与端盖93之间在组合时会有公差存在，而此一公差的大小通常是以滚珠是否能顺利通过回流孔922及回流弯道931衔接处来考量，但是容置槽941与凹槽932的尺寸远比回流孔922及回流弯道931小的多，回流孔922及回流弯道931所容许的误差相对于容置槽941与凹槽932而言，可能是相当大的误差，换言之，此一误差会在容置槽941与凹槽932衔接处，形成一个比例较大的段差，如图4所示，此一段差便会干扰连结件82的通过。
前述的日本特开平05-52217、10-9264、10-318257、11-2241号申请以及特公平06-72612号申请等，所使用的链条都是制成长条状，因此不论链条8是否首尾相接，连结件82的首尾两端都是分离的。而且链条在带动各滚珠运行时，会不断地被推、拉、挠曲等，因此链条会发生径向扭曲的问题，链条一旦发生扭曲问题，两侧连结件82在两容置槽941中便会发生一高一低的偏斜现象，而前述的各种链条结构中首尾相接的结合方式都是作轴向的结合，并无法抑制径向扭曲的问题，如此一来，链条的扭曲便会形成一股作用力压抵其中一个连结件82去撞击容置槽941与凹槽932衔接处的段差，如图4所示，造成链条与滚珠运行时的不顺畅，为使链条能更顺畅地运行，此一问题显然是必须解决的。
再者，日本特开平05-52217、10-9264、10-318257、11-2241号申请以及特公平06-72612号申请等，其链条之于制造时是将涂有油脂的滚珠置于射出成型模内，再进行链条的射出成型，因此所制成的链条的各间隔件81会形成对应相邻滚珠7的球面状的凹部811，换言之，滚珠7与相邻的两间隔件81的凹部811会呈面接触的形态，这会使得滚珠滚动的摩擦阻力增大，而形成不必要的动力耗损，因此有再加以改善的必要。
发明内容
本发明的第一目的是在于解决前述问题，而提供一种链条首、尾两端的衔接块是以平行于链条弯曲时的曲率中心的径向作对合的形态衔接，以抑制链条的径向扭曲来达到提升链条运行顺畅度的滚珠链条。
本发明的第二目的，是在于链条首尾两端的衔接块并无轴向的固定，且衔接块具有一定的长度，使链条长度可因应加工误差或环境因素作适量的变化。
本发明的第三目的，是在于各间隔环是呈平板状，使间隔环与滚珠的接触面积缩减，而能减少动力的损耗。
为达成前述目的，所采用的技术方案如下一种滚珠链条，其包括有多数个间隔环，各间隔环是呈中空环状结构，各间隔环的直径是小于滚珠的直径，且各间隔环两侧分别与一长条状的连结件连接构成一长条状的链条状结构，使相邻的间隔环之间可供容置滚珠，而且该链条首尾两端的间隔环各相对凸出有一衔接块，两衔接块之间相对具有一靠抵面，且各靠抵面是平行于链条弯曲的曲率中心的径向方向，使该链条首尾两端的间隔环能通过各衔接块相互对合的靠抵面来相对限制径向转动的发生。
各衔接块是呈横断面为半圆环形的形态，使两衔接块可相互对合成一个圆环。
链条两端的间隔环分别具有二个径向相对且横断面为四分之一圆环状的衔接块，并且每个衔接块都有一个平行于链条弯曲的曲率中心的径向方向的靠抵面，使两端的衔接块可相互对合。
链条两端的间隔环各具有二个径向相对的衔接块，并且每个衔接块都有二个平行于链条弯曲的曲率中心的径向方向的靠抵面。
各衔接块于靠链条弯曲的曲率中心的一侧，分别设计有导角，以形成链条两端的衔接块相互错位的空间，使链条在弯曲时，能让各靠抵面保持接触状态。链条两端的间隔环分别具有一个横断面为半圆环形的衔接块，使两衔接块可相互对合成一个圆环，而各衔接块分别具有二个平行于链条弯曲的曲率中心径向方向的靠抵面，并且各间隔环于靠链条弯曲的曲率中心的一侧分别对应衔接块设有导角，以形成链条两端的衔接块相互错位的空间，使链条在弯曲时，能让各靠抵面保持接触状态。
各间隔环是呈平板环状，使滚珠与间隔环之间是呈线接触的形态。
本发明的链条首尾两端相对凸出有衔接块，两衔接块之间相对具有靠抵面，而且靠抵面是被设计成平行于链条弯曲的曲率中心(即线性滑轨的回流弯道的曲率中心)的径向方向，使链条在回流弯道中挠曲时，两衔接块的靠抵面能保持平行接触的形态。由于链条已进入回流弯道内的一端的两连结件是凸出且嵌置于凹槽中，因此链条位于回流弯道中的一端会通过靠抵面来限制未进入回流弯道那一端，并且导引未进入回流弯道的那一端的连结件顺利地越过段差进入回流弯道的凹槽中，以提升链条运行时的顺畅度。
而链条两端间衔接的形态可以有多种形态的设计。可以设计成链条首尾两端各具有一个横断面为半圆环形的衔接块相互对合的形态，且两衔接块的靠抵面是平行于回流弯道曲率中心的径向方向；或者设计成链条首尾两端各具有二个径向相对且横断面为四分之一圆的衔接块，并且每个衔接块都有一个平行于回流弯道曲率中心(即链条弯曲的曲率中心)的径向方向的靠抵面，使两端的各衔接块可相互对合；或者设计成链条首尾两端分别具有二个衔接块，且各衔接块分别具有二个平行于回流弯道曲率中心的径向方向的靠抵面，使两端的各衔接块可相互对合。
再者，为了使链条首尾两端的衔接块在回流弯道中能保持衔接，因此至少需在衔接块或间隔件靠回流弯道曲率中心之一侧设计导角以形成链条两端的衔接块相互错位的空间。
而链条首尾两端的衔接块对合的结构形态，并无轴向的固定，且衔接块具有一定的长度，因此链条的总长度可以有一定程度的变化空间，以因应工作环境的变化(如温度造成的热胀冷缩)或者滑块、端盖的加工误差，使链条两端的衔接块能保持相互接触。
此外，本发明的间隔环是呈平板状，因此滚珠与间隔环之间是呈线接触的形态，如此可以使间隔环与滚珠的接触面积缩减至最小，以避免增加动力的损耗。
本发明的有益效果在于1.本发明提供的一种链条，该链条首、尾两端的衔接块是以平行于链条弯曲时的曲率中心的径向作对合的形态衔接，以抑制链条的径向扭曲来达到提升链条运行顺畅度的滚珠链条；2.本发明提供的一种链条，该链条首尾两端的衔接块并无轴向的固定，且衔接块具有一定的长度，使链条长度可因应加工误差或环境因素作适量的变化；3.各间隔环是呈平板状，使间隔环与滚珠的接触面积缩减，而能减少动力的损耗。
图1是现有技术使用于线性滑轨的链条结构示意2是现有技术的滑块与滑轨的结构组合示意3是现有技术线性滑轨的局部组合剖视4是现有技术线性滑轨中链条运行发生干扰状态的示意5是本发明的链条的外观6是本发明的链条使用线性滑轨的局部组合剖视7A是本发明的链条首尾两端的侧视7B是本发明的链条首尾两端的正视7C是本发明的链条首尾两端的俯视8是本发明的链条顺利进入回流弯道的状态示意9是本发明的链条首尾两端配合的侧视10A是本发明第二实施例的链条首尾两端的侧视10B是本发明第二实施例的链条首尾两端的正视10C是本发明第二实施例的链条首尾两端的俯视11A是本发明第三实施例的链条首尾两端的侧视11B是本发明第三实施例的链条首尾两端的正视11C是本发明第三实施例的链条首尾两端的俯视12A是本发明第四实施例的链条首尾两端的侧视12B是本发明第四实施例的链条首尾两端的正视12C是本发明第四实施例的链条首尾两端的俯视图主要组件符号说明链条1 间隔环11连结件12 衔接块13A、13B导角131A、131B 靠抵面14A、14B滚珠2链条3 间隔环31A、31B衔接块32A、33A、32B、33B靠抵面34A、34B、35A、35B链条4 间隔环41A、41B衔接块42A、43A、42B、43B靠抵面42A1、42A2、43A1、43A2、42B1、42B2、43B1、43B2链条5 间隔环51A、51B衔接块52A、52B靠抵面53A、53B、54A、54B线性滑轨6滑轨61 轨道611滑块62 珠槽621回流孔622 容置槽623端盖63 回流弯道631凹弧槽632段差G 长度L导角R 导角R1、R2滚珠7 链条8
间隔件81 凹部811连结件82 线性滑轨9滑轨91 轨道911滑块92 珠槽921回流孔922通孔923端盖93 回流弯道931凹槽932 套管94容置槽9具体实施方式
请参阅图5及图6，本发明的滚珠链条1是被运用在一线性滑轨6中，线性滑轨6是由一滑轨61与一滑块62，以及组设在该滑块62两端的端盖63所组成。该滑轨61上设有供滚珠2行走的轨道611，而滑块62则对应轨道611设置珠槽621，以及供滚珠2回流的回流孔622，且于端盖63上设置衔接回流孔622与珠槽621的回流弯道631，使之形成可供滚珠2无尽循环滚动的路径。
而本发明的滚珠链条1的结构包括有多数个间隔环11，各间隔环11是呈中空环状结构，各间隔环11的直径是小于滚珠2的直径，且各间隔环11两侧分别与一长条状的连结件12连接构成一长条状的链条状结构，使相邻的间隔环11之间可供容置滚珠2，而且该链条1首尾两端的间隔环11相对凸出有衔接块13A、13B，两衔接块13A、13B之间相对具有靠抵面14A、14B，且各靠抵面14A、14B(请参阅图7C)是被设计成平行于链条弯曲的曲率中心(即回流弯道曲率中心)的径向的方向。
请参阅图7A至图7C，于本实施例中，各衔接块13A、13B是设计成横断面为半圆环形的形态，使两衔接块13A、13B可相互对合成一个圆环，并且为了使链条1两端的衔接块13A、13B在回流弯道中能保持衔接，因此将衔接块13A、13B靠回流弯道曲率中心的一侧设计有导角131A、131B以形成链条1两端的衔接块13A、13B相互错位的空间，如此一来，当链条1在回流弯道61中行进时，能使链条1首尾两个间隔环11间在一定的夹角范围内仍能令两靠抵面14A、14B保持在接触的状态，如图6所示。
请参阅图8，由于连结件12是凸出于滚珠2外的，因此需在滑块62与端盖63上分别设置可供连结件12容置的容置槽623及凹弧槽632，而可于链条1及滚珠2运行时，让两连结件12容置于容置槽623及凹弧槽632中。
请参阅图6、图8，由于本发明的链条1的首尾两端是由两个衔接块13A、13B相互对合而衔接，且两个衔接块13A、13B上平行于回流弯道曲率中心的径向的靠抵面14A、14B是可相互靠合，因此当衔接块13B所在的一端进入回流弯道631后，此端的两连结件12A会嵌置于两个凹弧槽632中，让靠抵面14B成为一个能够限制衔接块13A径向扭曲的限制面，确保衔接块13A所在的一端不会发生先前技术中的径向扭曲现象，进而使得衔接块13A所在一端的连结件12B能平顺地越过滑块62与端盖63间因制造误差而产生的段差G，而能避免段差干扰连结件运行的问题。
再者，本发明链条1两端的衔接块13A、13B对合的结构形态，并无轴向的固定，而且衔接块13A、13B具有一定的长度L，如图9所示，因此链条的总长度可以有一定程度的变化空间，以因应工作环境的变化(如温度造成的热胀冷缩)或者滑块、端盖的加工误差，使链条两端的衔接块能保持相互接触的状态。
此外，本发明的间隔环11是呈平板状，因此滚珠2与间隔环11之间是呈线接触的形态，如图9所示，相较于先前技术滚珠与间隔件是呈接近面接触的形态而言，本发明的前述结构可以使间隔环11与滚珠2的接触面积缩减至最小，以避免增加动力的损耗。
整体而言，由于本发明将链条两端的衔接块设计成以平行于回流弯道曲率中心的径向作对合的形态衔接，而能抑制链条的径向扭曲，进而达到提升链条运行顺畅度的功效。
当然，链条的首尾两端衔接块相互对合的结构，并不只限于前述第一实施例所揭示的构造，请参阅图10A、图10B、图10C，其是本发明的第二实施例，其中，链条3两端的间隔环31A、31B各具有二个径向相对且横断面为四分之一圆环状的衔接块32A、33A、32B、33B，并且每个衔接块都有一个平行于回流弯道曲率中心的径向方向的靠抵面31A、34B、35A、35B，使两端的衔接块31A、31B可相互对合，并且衔接块33A、33B于靠回流弯道曲率中心的一侧，以及靠衔接块32A、32B的一侧分别设计有导角R1、R2，使链条在回流弯道中行进时，至少能让靠抵面34A、34B保持在接触的状态，如此，亦可达到与前述第一实施例相同的功效。
请参阅图11A、图11B、图11C，其是本发明的第三实施例，其中链条4两端的间隔环41A、41B各具有二个径向相对的衔接块42A、43A、42B、43B，并且每个衔接块都有二个平行于回流弯道曲率中心的径向方向的靠抵面42A1、42A2、43A1、43A2、42B1、42B2、43B1、43B2，并且衔接块42A、43A、43B于靠回流弯道曲率中心的一侧分别设计有导角R，使链条在回流弯道中行进时，至少能让靠抵面42A1、42B1、43A1、42B2保持接触状态，如此，同样可以达到与前述第一实施例相同的功效。
再请参阅图12A、图12B、图12C，其是本发明第四实施例的结构示意图。于本实施例的结构中，链条5两端的间隔环51A、51B分别具有一个横断面为半圆环形的衔接块52A、52B，使两衔接块52A、52B可相互对合成一个圆环，而各衔接块52A、52B分别具有二个平行于回流弯道曲率中心的径向方向的靠抵面53A、53B、54A、54B，并且各间隔环51A、51B于靠回流弯道曲率中心的一侧分别对应衔接块52B、52A设有导角R，以形成链条两端的衔接块相互错位的空间，使链条在回流弯道中行进时，能让各靠抵面53A、53B、54A、54B保持接触状态，如此亦可达到与前述第一实施例相同的功效。由于第四实施例的导角R是设置于间隔环51A、51B上，使衔接块52A、52B可保持一完整的半圆环形，使链条的总长度变化空间最大，以具有最佳的因应工作环境变化的能力。
综上所述，本发明主要是改变链条首尾两端的衔接形态，通过设置平行于回流弯道曲率中心的径向方向的靠抵面，使链条在回流弯道中挠曲时，首尾两衔接块的靠抵面能保持接触的状态，而可抑制链条发生径向扭转的问题，并且能导引未进入回流弯道的那一端的连结件顺利地进入回流弯道中，以提升链条运行时的顺畅度。
权利要求
1.一种滚珠链条，其特征在于其包括有多数个间隔环，各间隔环是呈中空环状结构，各间隔环的直径是小于滚珠的直径，且各间隔环两侧分别与一长条状的连结件连接构成一长条状的链条状结构，使相邻的间隔环之间可供容置滚珠，而且该链条首尾两端的间隔环各相对凸出有一衔接块，两衔接块之间相对具有一靠抵面，且各靠抵面是平行于链条弯曲的曲率中心的径向方向，使该链条首尾两端的间隔环能通过各衔接块相互对合的靠抵面来相对限制径向转动的发生。
2.根据权利要求1所述的滚珠链条，其特征在于各衔接块是呈横断面为半圆环形的形态，使两衔接块可相互对合成一个圆环。
3.根据权利要求1所述的滚珠链条，其特征在于链条两端的间隔环分别具有二个径向相对且横断面为四分之一圆环状的衔接块，并且每个衔接块都有一个平行于链条弯曲的曲率中心的径向方向的靠抵面，使两端的衔接块可相互对合。
4.根据权利要求1所述的滚珠链条，其特征在于链条两端的间隔环各具有二个径向相对的衔接块，并且每个衔接块都有二个平行于链条弯曲的曲率中心的径向方向的靠抵面。
5.根据权利要求2、3或4所述的滚珠链条，其特征在于各衔接块于靠链条弯曲的曲率中心的一侧，分别设计有导角，以形成链条两端的衔接块相互错位的空间，使链条在弯曲时，能让各靠抵面保持接触状态。
6.根据权利要求1所述的滚珠链条，其特征在于链条两端的间隔环分别具有一个横断面为半圆环形的衔接块，使两衔接块可相互对合成一个圆环，而各衔接块分别具有二个平行于链条弯曲的曲率中心径向方向的靠抵面，并且各间隔环于靠链条弯曲的曲率中心的一侧分别对应衔接块设有导角，以形成链条两端的衔接块相互错位的空间，使链条在弯曲时，能让各靠抵面保持接触状态。
7.根据权利要求1所述的滚珠链条，其特征在于各间隔环是呈平板环状，使滚珠与间隔环之间是呈线接触的形态。
全文摘要
一种滚珠链条，其是被运用于线性滑轨之中，链条首尾两端相对凸出有衔接块，两衔接块之间相对具有靠抵面，而且靠抵面是被设计成平行于链条弯曲的曲率中心的径向方向，使链条在回流弯道中挠曲时，两衔接块的靠抵面能保持接触。由于链条已进入回流弯道内的一端的两连结件是嵌置于凹槽中，因此链条位于回流弯道中的一端会通过靠抵面而限制了未进入回流弯道那一端的径向扭转，并且导引未进入回流弯道的那一端的连结件顺利地越过段差进入回流弯道的凹槽中，以提升链条运行时的顺畅度。
文档编号F16C29/06GK1982734SQ20051013215
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月16日 优先权日2005年12月16日
发明者郭长信, 赖建坤 申请人:上银科技股份有限公司