直线运动模块的制造方法
【专利摘要】本发明的题目为一种直线运动模块的制造方法，包括以下步骤：提供线性轨道，在其两侧分别形成至少一个轨道槽；提供滑座本体，对应于轨道槽形成至少两个内回流槽，在滑座本体的两侧形成至少一个外回流通道；将滑座本体装设于线性轨道，使内回流槽与轨道槽共同构成内回流通道；将多个滚珠装设于内回流通道及外回流通道之中；形成两个端盖，各端盖具有端盖本体、油封结构及至少两个回流导引槽，油封结构以朝向滑座本体方式凸设于端盖本体的周缘；以及将两个端盖装设于滑座本体的相对两个端面，使各端盖的油封结构接合滑座本体。本发明可避免油料自端盖与滑座的连接处漏出，进而维持直线运动模块在高速运转时的稳定性及安全性。
【专利说明】直线运动模块的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直线运动模块的制造方法。
【背景技术】
[0002]直线运动模块由线性轨道、滑座以及多个滚珠所构成，通过滚珠在循环通道中持续滚动，使滑座及其上机构元件沿线性轨道移动，因此直线运动模块可执行所需作业或表现其功能。
[0003]然而，在相对运动时，滚珠与线性轨道、滑座的接触面都存在摩擦力，而高速运动下的滚珠与线性轨道、滑座相互摩擦产生的热能还可能为直线运动模块带来过热及耗损的潜在危险。针对上述问题，业界已通过许多润滑技术试图解决，其能通过提供油料降低摩擦系数，提升直线运动模块动作时的能量利用率，使输入的能量得以完整地用于驱动机构运作。
[0004]一般而言，已知供油的主要作法先于端盖设置开放的润滑通道，当端盖与滑座组装后，润滑通道原先开放的一侧便被滑座遮蔽，形成封闭的润滑通道。接着，直接将直线运动模块的端盖侧面钻孔，再以油枪手动对直线运动模块补充油料。抑或是，设置开放式的侧注油孔，以直接供油。然而，由于润滑通道仅通过组装于滑座的一端面以形成封闭的形态，故即便端盖与滑座的连接面仅有细微的公差，也会导致端盖与滑座密合不全，进而使油料在润滑通道与滑座连接地方流出，并将直接影响直线运动模块在高速运动下的稳定性，甚至会造成元件碎裂。
[0005]因此，如何提供一种直线运动模块的制造方法，可简易的形成新颖结构的端盖，且该端盖可与滑座紧密的相互连接，以避免油料自端盖与滑座的连接处漏出，进而维持直线运动模块在高速运转时的稳定性及安全性，已成为重要课题之一。
【发明内容】
[0006]有鉴于上述课题，本发明的目的是提供一种直线运动模块的制造方法，包括以下步骤:提供线性轨道，在其两侧分别形成至少一个轨道槽；提供滑座本体，在其内侧对应于轨道槽形成至少两个内回流槽，在滑座本体的两侧分别对应内回流槽形成至少一个贯通滑座本体的外回流通道；将滑座本体装设于线性轨道，使内回流槽与轨道槽共同构成一内回流通道；将多个滚珠装设于内回流通道及外回流通道之中；形成两个端盖，各端盖具有端盖本体、油封结构及至少两个回流导引槽，油封结构以朝向滑座本体方式凸设于端盖本体的周缘；以及将两个端盖装设于滑座本体的相对两个端面，使各端盖的油封结构接合滑座本体以及使各端盖的两个回流导引槽对应接合内回流通道及外回流通道。
[0007]在一个实施例中，各端盖的周缘还具有注油信道，油封结构形成于注油通道的周缘。
[0008]在一个实施例中，注油通道将端盖分为第一表面及第二表面，第二表面比第一表面凸出0.05mm以上。
[0009]在一个实施例中,第二表面为油封结构的表面。
[0010]在一个实施例中，油封结构的材质与端盖本体的材质相同。
[0011 ] 在一个实施例中，油封结构的材质与端盖本体的材质不相同。
[0012]在一个实施例中，形成两个端盖的步骤是将油封结构与端盖本体以双料射出的方式一体成型端盖。
[0013]在一个实施例中，形成该两个端盖的步骤是将油封结构与端盖本体以射包成型方式形成端盖。
[0014]在一个实施例中，各端盖装设于滑座本体相对两个端面时，端盖与滑座本体的干涉量介于0.05mm至2_。
[0015]在一个实施例中，各端盖具有至少两个滚珠保持结构，容置于内回流通道内。
[0016]在一个实施例中，其中制造方法还包括以下步骤:提供至少两个回流元件，装设于滑座本体中，各回流元件与各端盖的回流导引槽对应接合而连通内回流通道及外回流通道。
[0017]在一个实施例中，其中制造方法还包括以下步骤:提供至少两个防尘件，分别设置于端盖相对于滑座本体的一侧。
[0018]承上所述，本发明的直线运动模块的制造方法，其通过形成端盖时，同时在端盖本体形成油封结构，且油封结构以朝向滑座本体方式凸设于端盖本体的周缘，使端盖装设于滑座本体的相对两端面时，便可使各端盖的油封结构接合滑座本体，使端盖与滑座本体的连接关系更为紧密，还可进一步吸收制备端盖与滑座本体时所产生的公差，避免因公差所造成端盖与滑座本体密合不全的情形，以避免润滑油类、润滑剂或其它润滑物质在端盖与滑座本体的连接处漏出，进而影响到直线运动模块在高速运转时的稳定及安全。
[0019]另外，油封结构可以射出成型或射包成型的方式形成于端盖本体，可以较低的成本解决端盖与滑座因公差而密合不全的情形，以解决已知技术必须仰赖高成本的研磨方式，以避免端盖与滑座本体产生公差。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为根据本发明一实施例的一种直线运动模块的制造方法的步骤流程图。
[0021]图2为根据图1所示的步骤加工完成所得的直线运动模块的示意图。
[0022]图3为图2所示的直线运动模块的分解示意图。
[0023]图4为图2所示的直线运动模块的剖面示意图。
[0024]图5为图2所示的端盖的放大示意图。
[0025]图6为图5所示的端盖的A-A线剖面示意图。
[0026]图7为根据本发明另一实施例的一种直线运动模块的制造方法的步骤流程图。
[0027][符号说明]
[0028]1:直线运动模块
[0029]11:线性轨道
[0030]111:轨道槽
[0031]12:滑座本体
[0032]121:内回流槽
[0033]122:外回流通道
[0034]13:滚珠
[0035]14:端盖
[0036]141:端盖本体
[0037]142:油封结构
[0038]143:回流导引槽
[0039]144:注油通道
[0040]145:第一表面
[0041]146:第二表面
[0042]147:滚珠保持结构
[0043]15:回流元件
[0044]151:回流管部
[0045]152:回流弯槽
[0046]16:防尘件
[0047]A-A:剖面线
[0048]D:距离
[0049]ES:端面
[0050]R:内回流通道
[0051]SlO ?S60:步骤
【具体实施方式】
[0052]以下将参照相关附图，说明根据本发明优选实施例的一种直线运动模块的制造方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
[0053]图1为根据本发明一实施例的一种直线运动模块的制造方法的步骤流程图，如图1所示，本实施例的一种直线运动模块的制造方法，包括以下步骤:步骤SlO:提供线性轨道，在其两侧分别形成至少一个轨道槽；步骤S20:提供滑座本体，在其内侧对应于轨道槽形成至少两个内回流槽，在滑座本体的两侧分别对应内回流通道形成至少一个贯通滑座本体的外回流通道；步骤S30:将滑座本体装设于线性轨道，使内回流槽与轨道槽共同构成内回流通道；步骤S40:将多个滚珠装设于内回流通道及外回流通道之中；步骤S50:形成两个端盖，各端盖具有端盖本体、油封结构及至少两个回流导引槽，油封结构以朝向滑座本体方式凸设于端盖本体的周缘；步骤S60:将两个端盖装设于滑座本体的相对两端面，使各端盖的油封结构接合滑座本体以及使各端盖的两个回流导引槽对应接合内回流通道及外回流通道。
[0054]图2为根据图1所示的步骤加工完成所得的直线运动模块的示意图，图3为图2所示的直线运动模块的分解示意图，以下搭配图2及图3进一步说明本实施例的直线运动模块I的制造方法，在步骤SlO中，提供线性轨道11，在其两侧分别形成至少一个轨道槽111。在本实施例中，以线性轨道11两侧分别设置两条轨道槽111的直线运动模块I为例，说明本发明的技术特征。当然，线性轨道11两侧也可分别设置其它数目的轨道槽111，应用上并无特别限制。另外，线性轨道11优选为金属材质，以提高其刚性，并且由研磨加工的方式形成轨道槽111。
[0055]在步骤S20中，提供滑座本体12，在其内侧对应于轨道槽111形成至少两个内回流槽121，以及在滑座本体12的两侧分别对应内回流槽121形成至少一个贯通滑座本体12的外回流通道122。在本实施例中，滑座本体12的内侧对应四条轨道槽111，故分别在滑座本体12的内侧左右各设置两条内回流槽121。另外，滑座本体12的左右两侧分别设置两条贯通滑座本体12的外回流通道122，以对应四条内回流通道。在本实施例中，滑座本体12优选为铁件、钢件或金属件，而其内回流槽121同样是由研磨加工的方式制作，以减少槽面断差及热变形量。至于外回流通道122则是以滑座本体12的前后端面ES交互为基准面，在滑座本体12另一端面ES的左右两侧实施钻孔，最后沿滑座本体12长轴方向贯通钻孔，以形成外回流通道122。
[0056]而需特别注明的是，步骤SlO与步骤S20的先后顺序并无特别限制，亦可同时进行，进而于步骤S30中，将滑座本体12装设于线性轨道11，使内回流槽121与轨道槽111共同构成内回流通道R，如图4所示，图4为图2所示的直线运动模块的剖面示意图。进一步说明，前述的四条内回流槽121与四条轨道槽111共同构成四条内回流通道R。
[0057]请同时参考图3及图4所示，在步骤S40中，将多个滚珠13装设于内回流通道R及外回流通道122之中，使滑座本体12得以滑设于线性轨道11上形成完整的通路，需注明的是，为求图面简洁，图4的直线运动模块1，仅其中一侧的内回流通道R及外回流通道122显示滚珠13。接着，在步骤S50中，形成两个端盖14，并在步骤S60中，将两个端盖14装设于滑座本体12的相对两个端面ES。而本发明亦不限定步骤S30至步骤S60的顺序，一般而言，可将线性轨道11、滑座本体12及端盖14分别制备完成后，将其中之一的端盖14装设于滑座本体12的一端面ES，并将该组合(滑座本体12与一端盖14)装设于线性轨道11。接着，由滑座本体12的另一端面ES，即尚未设置端盖14的该端，将滚珠13装设于内回流通道R及外回流通道122之中。最后，再将另一端盖14装设于滑座本体12的另一端面ES，以形成完整的直线运动模块I。
[0058]图5为图2所示的端盖的放大示意图,请同时参考图3及图5所示,各端盖14具有端盖本体141、油封结构142及至少两个回流导引槽143。如图2所示，油封结构142以朝向滑座本体12方式凸设于端盖本体141的周缘，换言之，油封结构142为自端盖本体141延伸而凸出的结构，且设置于端盖本体141朝向滑座本体12该侧的周缘。回流导引槽143为自端盖本体141凹陷的结构，并与油封结构142设置于端盖本体141的同一侧，且回流导引槽143的设置位置必须对应于内回流通道R与外回流通道122 (可参考图4)。故在步骤S60，将端盖14装设于滑座本体12的相对两端面ES时，便可使各端盖14的油封结构142接合滑座本体12，使端盖14与滑座本体12的连接关系更为紧密，以及使各端盖14的回流导引槽143对应接合内回流通道R及外回流通道122，以形成完整的通路供滚珠13循环运动。
[0059]其中，油封结构142的材质与端盖本体141的材质可为相同或不相同，当然，本发明不对此限制。进一步说明，在形成两个端盖14的步骤S50中，可通过模具的设计，除了端盖本体141本身与回流导引槽143的构型外，更在端盖本体141的周缘增设油封结构142的构型，并将物料注入模具中，待冷却后一体成型端盖14，且其具有相同材质的油封结构142与端盖本体141，在本实施例中，材质以塑料或树脂为佳。抑或是，同样通过模具的设计，将油封结构142与端盖本体141以双料射出的方式一体成型端盖14。其中，油封结构142可使用具有弹性的物料，例如但不限于弹性较佳的橡胶或硅胶等，而端盖本体141同样以塑料或树脂为佳，以形成由不同材质的油封结构142与端盖本体141所组成的端盖14。另外，也可以先形成弹性材质的油封结构142，并将油封结构142置入模具后，再注入塑料或树脂以形成端盖本体141的部分,换言之,将油封结构142与端盖本体141以射包成型方式形成不同材质的端盖14。需注明的是，以上所列举的各种材质仅为举例，并非可用以限制本发明。
[0060]优选的，在步骤S60的各端盖14装设于滑座本体12相对两端面ES时，端盖14与滑座本体12的干涉量介于0.05mm至2_，换言之，端盖14与滑座本体12组装后，油封结构142的厚度被压缩0.05mm至2mm，使端盖14与滑座本体12通过油封结构142紧密连接，还可进一步吸收制备端盖14与滑座本体12时所产生的公差，避免因公差所造成端盖14与滑座本体12密合不全的情形。
[0061]如图5所示，各端盖14的周缘还具有注油通道144，其与回流导引槽143相连通，以供油料，例如润滑油类、润滑剂或其它润滑等物质，流通至回流导引槽143，进而润滑高速循环运动的滚珠13 (可参考图3)，以保持直线运动模块I在运行上的稳定性。一般提供油料的方式，可在端盖14的侧面钻孔，再以油枪手动对直线运动模块补充油料。抑或是，设置开放式的侧注油孔，以直接供油。其中，油封结构142形成于注油通道144的周缘，并将端盖14分为第一表面145及第二表面146,而第二表面146即为油封结构142的表面。
[0062]图6为图5所示的端盖的A-A线剖面示意图，请同时参考图3及图6所示,优选的，本实施例的端盖14，其第二表面146比第一表面145凸出0.05mm以上。换言之，第二表面146朝向滑座本体12的方向以距离D凸出于第一表面145,且距离D为0.05mm以上。因此，当端盖14装设于滑座本体12相对两端面ES时，端盖14与滑座本体12可通过油封结构142 (即第二表面146的部分)紧密连接，以避免润滑油类、润滑剂或其它润滑物质在端盖14与滑座本体12的连接处漏出，进而影响到直线运动模块I在高速运转时的稳定及安全。另需特别说明的是，图6所示的第一表面145与第二表面146的比例关系仅为示意，并非可用以限制本发明。
[0063]请同时参考图3至图5所示，优选的，各端盖14具有至少两个滚珠保持结构147，在本实施例中，各端盖14具有四个滚珠保持结构147，以容置于四条内回流通道R内(如图4所示)，以保持滚珠13在滑座本体12与线性轨道11分离时不致脱落。其中，油封结构142与滚珠保持结构147皆可通过模具的设计在形成端盖14的步骤中一并成型。
[0064]图7为根据本发明另一实施例的一种直线运动模块的制造方法的步骤流程图，请同时参考图3及图7所示，优选的，直线运动模块I的制造方法还包括步骤S32，提供至少两个回流元件15，装设于滑座本体12中，在本实施例中，具有四个回流元件15，其可通过扣合、卡合、黏合、锁合、嵌合、或其组合的方式分别设置于滑座本体12的前后两个端面ES的左右两侧，本实施例是通过卡合的方式达成，且各回流元件15与各端盖14的回流导引槽143对应接合而连通内回流通道R及外回流通道122 (请参考图4所示)。
[0065]详细而言，本实施例的各回流元件15还分别具有两个回流管部151，其沿滑座本体12长轴方向分别以对接的方式容置于外回流通道122。回流管部151也可例如胶合或黏合于外回流通道122，以进一步强化回流元件15与滑座本体12间的连结，减少滚珠13运动时所造成整体结构的不安定性。另外，各回流元件15分别还具有回流弯槽152，其一端连接回流管部151，且当端盖14结合于滑座本体12的端面ES上后，回流弯槽152与回流导引槽143共同构成实质呈U型或马蹄型的弯管状结构，其两端分别对应接合内回流通道R及外回流通道122，以导引滚珠13平顺地改变运行的方向。其中，回流管部151及回流弯槽152优选为利用射出成型制成的一体成型的单一构件，且其材质以塑料或树脂为佳，也可以为独立制成的构件。当然，也不限制其它可达到相同功效的材质及工艺方式，例如金属元件与研磨加工。
[0066]另外，优选的，如图3及图7所示，直线运动模块I的制造方法还包括步骤S52，提供至少两个防尘件16，分别设置于端盖14相对于滑座本体12的一侧，其功能是用于防止异物由端盖14的外侧侵入滑座本体12的内部。在本实施例中，防尘件16为两片一组，并具有两组防尘件16分别设置于各端盖14的外侧。
[0067]综上所述，本发明的直线运动模块的制造方法，其通过形成端盖时，同时在端盖本体形成油封结构，且油封结构以朝向滑座本体方式凸设于端盖本体的周缘，使端盖装设于滑座本体的相对两端面时，便可使各端盖的油封结构接合滑座本体，使端盖与滑座本体的连接关系更为紧密，还可进一步吸收制备端盖与滑座本体时所产生的公差，避免因公差所造成端盖与滑座本体密合不全的情形，以避免润滑油类、润滑剂或其它润滑物质在端盖与滑座本体的连接处漏出，进而影响到直线运动模块在高速运转时的稳定及安全。
[0068]另外，油封结构可以射出成型或射包成型的方式形成于端盖本体，可以较低的成本解决端盖与滑座因公差而密合不全的情形，以解决已知技术必须仰赖高成本的研磨方式，以避免端盖与滑座本体产生公差。
[0069]以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求书中。
【权利要求】
1.一种直线运动模块的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 提供线性轨道，在其两侧分别形成至少一个轨道槽； 提供滑座本体，在其内侧对应于所述轨道槽形成至少两个内回流槽，在所述滑座本体的两侧分别对应所述内回流槽形成至少一个贯通所述滑座本体的外回流通道； 将所述滑座本体装设于所述线性轨道，使所述内回流槽与所述轨道槽共同构成内回流通道； 将多个滚珠装设于所述内回流通道及所述外回流通道之中； 形成两个端盖，各所述端盖具有端盖本体、油封结构及至少两个回流导引槽，所述油封结构以朝向所述滑座本体方式凸设于所述端盖本体的周缘；以及 将所述两个端盖装设于所述滑座本体的相对两端面，使各所述端盖的所述油封结构接合所述滑座本体以及使各所述端盖的所述两个回流导引槽对应接合所述内回流通道及所述外回流通道。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，各所述端盖的周缘还具有注油通道，所述油封结构形成于所述注油通道的周缘。
3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述注油通道将所述端盖分为第一表面及第二表面，所述第二表面比所述第一表面凸出0.05mm以上。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述第二表面为所述油封结构的表面。
5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述油封结构的材质与所述端盖本体的材质相同。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述油封结构的材质与所述端盖本体的材质不相同。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，形成所述两个端盖的步骤是将所述油封结构与所述端盖本体以双料射出的方式一体成型所述端盖。
8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，形成所述两个端盖的步骤是将所述油封结构与所述端盖本体以射包成型方式形成所述端盖。
9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，将各所述端盖装设于所述滑座本体相对两个端面时，所述端盖与所述滑座本体的干涉量介于0.05mm至2_。
10.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，各所述端盖具有至少两个滚珠保持结构，容置于所述内回流通道内。
11.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤: 提供至少两个回流元件，装设于所述滑座本体中，各回流元件与各所述端盖的所述回流导引槽对应接合而连通所述内回流通道及所述外回流通道。
12.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，还包括以下步骤: 提供至少两个防尘件，分别设置于所述端盖相对于所述滑座本体的一侧。
【文档编号】F16C29/04GK104421333SQ201310376287
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26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