直线运动模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型题目为一种直线运动模块，包括线性轨道、滑座以及多个滚珠。线性轨道具有多个轨道槽。滑座滑设于线性轨道。滑座包括滑座本体、两个端盖及至少两个防尘组件。滑座本体内侧具有对应轨道槽的多个内回流槽。内回流槽与轨道槽共同构成多个内回流通道，且滑座本体的两侧对应内回流通道具有多个回流孔道。两个端盖组设于滑座本体的两个端面。各防尘组件包括防尘件及强化件。强化件设置于防尘件。
【专利说明】直线运动模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种直线运动模块，特别涉及一种具有特殊防尘件结构的直线运动模块。
【背景技术】
[0002]为了使各种工作机台能够正常地运作，直线运动模块扮演相当重要的角色。公知的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，装填于循环通道的滚珠一方面降低滑轨与滑座间的摩擦阻力，使两构件不直接以整个面进行接触，相对使得移动更为顺畅及省力，更进而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为改善，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。
[0003]由于直线运动模块多应用于高精度的加工工艺中，而能否维持作业的稳定与顺畅，是检视直线运动模块质量的基本要求。为了防止直线运动模块动作时有异物或液体侵入内回流通道内部，而造成直线运动模块作动时产生噪音、停顿或失去稳定，甚至造成元件损坏，必须在直线运动模块的滑座本体的两端设置防尘结构，以防止异物或液体侵入滑座内部，特别是防止异物或液体在滑座运动的轴向上顺势被带入内部。然而，传统的防尘结构多选用软质材料，以利组装于螺帽本体时，可加强防尘结构与螺帽本体的紧密度，确保防尘效果的发挥。
[0004]然而，软性材质的防尘结构刚性较为不足，无法承受过大的工作量，而使直线运动模块虽有组装容易且可防尘的优势，却同时限制了其可应用的范围。再者，当防尘结构通过射出成形的工艺产出后，在硬化的过程中极易因内应力的问题产生弯曲而导致变形，进而在组装时受到妨碍，轻则产生误差，重则衍生成为不良品。
[0005]因此，如何提供一种直线运动模块，以利用其新颖的设计，补偿软性材质的防尘结构强度不足的问题，进而防止其变形，已成为重要课题之一。
实用新型内容
[0006]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，以利用其新颖的设计，补偿软性材质的防尘结构强度不足的问题，进而防止其变形。
[0007]为达上述目的，依据本实用新型的一种直线运动模块包括线性轨道、滑座以及多个滚珠。线性轨道具有多个轨道槽。滑座滑设于线性轨道。滑座包括滑座本体、两个端盖及至少两个防尘组件。滑座本体内侧具有对应轨道槽的多个内回流槽。内回流槽与轨道槽共同构成多个内回流通道，且滑座本体的两侧对应内回流通道具有多个回流孔道。端盖组设于滑座本体的两个端面。端盖分别具有相对设置的滚珠保持部。防尘组件其中之一连结滑座本体，且另一防尘组件装设于线性轨道及滚珠保持部之间。各防尘组件分别包括防尘件及强化件。强化件设置于防尘件。多个滚珠容置于内回流通道及回流孔道。
[0008]在一个实施例中，防尘件与强化件的体积百分比的范围介于9:1?3:7。[0009]在一个实施例中，防尘件与强化件的连接处为平面。
[0010]在一个实施例中，防尘件与强化件的连接处具有至少一个弯折部。
[0011]在一个实施例中，强化件设置于防尘件的缺口，其中缺口由防尘件的一侧面与一顶面所形成。
[0012]在一个实施例中，强化件设置于防尘件的缺口，其中缺口凹陷于防尘件的一侧面。
[0013]在一个实施例中，防尘件为软性材料，且该强化件为刚性材料。
[0014]在一个实施例中，防尘件可为聚苯乙烯(Polystyrene, PS)、聚丙烯(Polypropylene, PP)、低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene, LDPE)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride, PVC)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(Thermoplastic Polyurethane, TPU)、耐油橡胶或其组合。
[0015]在一个实施例中，强化件为金属强化件。
[0016]在一个实施例中，强化件可为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(AcrylonitrileButadiene Styrene, ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate, PET)、高密度聚乙烯(High-density polyethylene, HDPE)或其组合。
[0017]在一个实施例中，防尘件具有多个凸部，且强化件对应凸部而具有多个凹部。
[0018]承上所述，依据本实用新型的直线运动模块，设置强化件于防尘件，由于强化件所具有的材料的刚性大于防尘件所具有的材料，故能补偿软性材质的防尘结构强度不足的问题。更优选的是，当防尘结构通过射出成形的工艺产出后，在硬化的过程中极易因内应力的问题产生弯曲而导致变形的问题也可通过本实用新型的结构克服，同时，还能提供避免长时间使用后防尘件因变形而产生位移，导致组装精度下降的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为依据本实用新型一个实施例的直线运动模块的外观示意图。
[0020]图2为图1所示的直线运动模块的分解示意图。
[0021]图3为图2所示的直线运动模块的防尘组件的外观示意图。
[0022]图4为依据本实用新型另一个实施例的直线运动模块的防尘组件的外观示意图。
[0023]图5为依据本实用新型另一个实施例的直线运动模块的防尘组件的外观示意图。
[0024]图6为依据本实用新型另一个实施例的直线运动模块的防尘组件的外观示意图。
[0025]图7为依据本实用新型另一个实施例的直线运动模块的防尘组件的外观示意图。
[0026][符号说明]
[0027]1:线性轨道
[0028]11:轨道槽
[0029]2:滑座
[0030]21:滑座本体
[0031]211:内回流槽
[0032]212:回流孔道
[0033]22:端盖
[0034]221:端盖本体[0035]23:回流元件
[0036]231:长管形结构
[0037]24、25、25a、25b、25c、25d:防尘组件
[0038]251、251a、251b、251c、251d:防尘件
[0039]252、252a、252b、252c、252d:强化件
[0040]253,253c:连接处
[0041]254a、254b:侧面
[0042]255b:顶面
[0043]256d:凸部
[0044]257d:凹部
[0045]26:第一端盖防尘件
[0046]27:第二端盖防尘件
[0047]3:滚珠
[0048]BH:滚珠保持部
[0049]C1、C2:弯折部
[0050]ES1、ES2:端面
[0051]L:直线运动模块
[0052]01、02:缺口
【具体实施方式】
[0053]以下将参照相关附图，说明依据本实用新型优选实施例的一种直线运动模块，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。
[0054]图1为依据本实用新型一个实施例的直线运动模块的外观示意图，图2为图1所示的直线运动模块的分解示意图。请同时参考图1及图2所示，依据本实用新型的直线运动模块L包含线性轨道1、滑座2以及多个滚珠3。线性轨道I具有多个轨道槽11。滑座2滑设于线性轨道I且包含滑座本体21、两个端盖22以及四个回流元件23。滑座本体21内侧具有对应轨道槽11的多个内回流槽211，且内回流槽211与轨道槽11共同构成多个内回流通道。滑座本体21的两侧对应内回流通道具有多个回流孔道212。
[0055]两个端盖22分别设置于滑座本体21的两个端面ES1、ES2，且分别包含一个端盖本体221。值得一提的是，在本实施例中，两个端盖22均连接有滚珠保持部BH，两个滚珠保持部BH相对设置，其可以通过与相对应的另一方结合，而组成完整的滚珠保持件，从而与轨道槽11、内回流槽221及滑座本体21的结构共同形成开口宽度小于滚珠3直径的长形空间，在滚珠3稳固在其中。
[0056]滚珠3容置于内回流通道及回流孔道212，且于直线运动模块L各元件所组成的循环通道中持续滚动，带动滑座2相对线性轨道I移动。
[0057]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L，其线性轨道I的多个轨道槽11可分设于两侧。在本实施例中，是以线性轨道I两侧分设两条轨道槽11为例。当然，在其它实施例中，线性轨道I两侧也可分别设置其它数目的轨道槽11，如两侧各一条，应用上并无特别限制，仅视利于滑座2滑动及/或足以负担承载荷重为原则。[0058]滑座本体21内侧具有分别对应四条轨道槽11的四条内回流槽211。其中，各内回流槽211与对应的轨道槽11共同构成一个内回流通道。为使滚珠3能循环动作，滑座本体21的两侧分别对应内回流通道设置由滑座本体21的一端面ESl贯通至另一端面ES2的回流孔道212。在本实施例中，滑座本体21的左右两脚部，即滑座本体21 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212。
[0059]滑座本体21的材料优选包含铁、钢或其它刚性近似的金属或合金。以工艺方法而言，在本实施例中，内回流槽211可由研磨加工法制作，以减少槽面断差及热变形量。回流孔道212则可以滑座本体21的两端面ES1、ES2交互为基准面，并在另一面的左右两脚部实施钻孔，最后沿滑座本体21长轴方向贯通钻孔，以形成回流孔道212。
[0060]请参考图2所示，在本实施例中，滑座2可进一步包含多个回流元件23，其具有长管形结构231，且长管形结构231的管径接近但略小于回流孔道212的孔径，是以能紧密地容置于回流孔道212中，以取代回流孔道212直接与滚珠3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212的孔道面粗糙及/或热处理变形的问题。
[0061]本实施例的回流元件23可独立制成，再沿滑座本体21的长轴方向在回流孔道212中结合。各回流元件23可经由扣合、卡合、黏合、锁合、嵌合或其组合的方式分别组装于滑座本体21的两端面ES1、ES2的两脚部。当然，在其它实施例中，也可将滑座本体21插入模具中，直接射出成型回流元件23，以使滑座本体21与回流元件23 —体成形。
[0062]需特别说明的是，如本领域具有通常知识者所知，直线运动模块L当然可以在不使用回流元件23的情况下，而直接以回流孔道212，配合端盖25的导引结构，以形成循环通道。除此之外，在其它实施例中，也可单纯在两端面ES1、ES2上设置其它的导引构件，辅助滚珠3平顺地由内回流通道向回流孔道212移动。
[0063]而为了防止直线运动模块L动作时有异物或液体侵入滑座本体21内部，本实用新型的直线运动模块进一步包括多个防尘结构。同样请参考图2所示，滑座2可进一步包括至少两个防尘组件，本实施例以四个防尘组件为例说明。详细而言，两个防尘组件25连结滑座本体21的底侧，而另外两个防尘组件24则夹设于线性轨道I上侧及两个端盖22各自的滚珠保持部BH之间。防尘组件24、25共同用于阻挡尘埃或异物由线性轨道I及滑座本体21上下两空隙进入直线运动模块L内部。除此之外，同样参考图2所示，在本实施例中，滑座2可进一步包括一组第一端盖防尘件26以及一组第二端盖防尘件27，分别设置于两个端盖22相对于滑座本体21的另一侧，其功能也是用于防止异物由滑座2前端或后端侵入内部。
[0064]进一步说明防尘组件24、25的细节。图3为图2所示的直线运动模块的防尘组件的外观示意图，请同时参考图2及图3所示,在本实施例中，防尘组件24、25具有实质上相同的结构，故此处仅以防尘组件25为例说明。防尘组件25具有防尘件251及强化件252，强化件252设置于防尘件251，且本实施例的防尘件251与强化件252的连接处253具有至少一个弯折部，本实施例以两个弯折部C1、C2为例。
[0065]本实施例的防尘组件25的防尘件251及强化件252可共同以包覆射出的方式制成，以使防尘件251与强化件252 —体成形。防尘组件25可经由扣合、卡合、黏合、锁合、嵌合或其组合的方式分别组装于滑座本体21。
[0066]由于防尘组件25的各部件以包覆成形的方式制成，以优选地在工艺中形成不易脱落的结构，还能提供避免长时间使用后各元件之间产生位移而导致组装精度下降的效果，并避免长时间使用后防尘件251因变形而产生位移，导致组装精度下降的问题，进而提升防尘组件25的防尘效果。
[0067]此外，本实施例的防尘件251可为软性材料，例如但不限于为具备低弹性模数、高延展性或高可挠性的物质，换言之，本实施例的防尘件251的材质可例如但不限于聚苯乙烯、聚丙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、耐油橡胶或其组合。而强化件252的材质则可为高强度或刚性材料，且防尘件251的强度小于强化件252 ;换言之，强化件252的材质可例如但不限于为耐冲击性较高且较不具有延展性的物质。亦即，本实施例的强化件252的材质可例如但不限于选自金属、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯或其组合所组成之群组等材料。此处所称的强度指屈服强度(Yield Strength)，可定义为要使特定材料的工件产生塑形形变的最小应力的应力值，单位可为帕(Pa)。
[0068]此外，如前所述，由于防尘组件25可以包覆成形的方式制成，以优选地在工艺中形成不易脱落的结构，还能提供避免长时间使用后各元件之间产生位移而导致组装精度下降的效果，并避免长时间使用后防尘组件25因变形而产生位移，导致组装精度下降的问题。此外，由于防尘件251可为由聚苯乙烯、聚丙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物或其组合等塑料经由射出成形方式所制成，在冷却的过程中往往会因内应力而发生些许形变，进而导致组装的误差。此时，可以针对防尘件251将因内应力而产生的形变量，利用热处理等方式在强化件252上预备好对应的负向预形变量。如此一来，在后续进行包覆射出之后，原本防尘件251会因内应力而产生的形变量，会由强化件252上的对应负向预形变量所吸收或补偿。因此，这样做出来的防尘组件25，可降低甚或避免因工艺中所发生的变形而导致的组装误差。另一方面，通过防尘件251本身软性材质的特性，可吸收组装时的公差，同时提供防尘及/或油封效果。因此，强化件252的设置，其可补偿软性材质的防尘件251强度不足的问题，进而防止其在制造或使用过程中产生变形。
[0069]在本实施例中，防尘件251与强化件252的体积百分比为7:3。然而这并非限制性，在实际应用时，防尘件251与强化件252的体积百分比的范围以介于9:1?3:7为原则进行设置，优选介于7:3?5:5，以使强化件发挥优选的强化效果。且上述关于防尘件251与强化件252的体积百分比的实施范围及优选实施范围都分别包含上述范围内任两个数值的组合。
[0070]接下来再进一步叙述关于本实用新型所提供的不同实施例的防尘组件的形式，但须说明的是，后方实施例的直线运动模块可具有不同数目的防尘组件，且各防尘组件可具有实质上相同或不同的结构。
[0071]在其它实施例中，防尘件与强化件之间也可应用其它的组设方式。图4为依据本实用新型另一个实施例的直线运动模块的防尘组件的外观示意图，请参考图4所示，在本实施例中，防尘组件25a与前述实施例相同具有防尘件251a与强化件252a，其中，强化件252a设置于防尘件251a的缺口 01，其中该缺口 01凹陷于防尘件251a的一侧面254a。详细而言，缺口 01仅凹陷于防尘件251a各侧面中的其中一个侧面254a，而呈现Cl字形或C字形。同样地，防尘组件25a的各组件以包覆成型的方式进行产出，且其所使用的材料及特性皆与前述实施例相同，在此不再赘述。[0072]图5为依据本实用新型另一个实施例的直线运动模块的防尘组件的外观示意图，请参考图5所示，防尘组件25b与前述实施例相同具有防尘件251b与强化件252b，在本实施例中，强化件252b设置于防尘件251b的缺口 02，且缺口 02由防尘件252b的侧面254b与顶面255b凹陷所形成。同样地，防尘组件25b的各组件以包覆成型的方式进行产出，且其所使用的材料及特性都与前述实施例相同，在此不再赘述。
[0073]防尘件与强化件之间的连接处也可为平面的形式。请参考图6所示，图6为依据本实用新型另一个实施例的直线运动模块的防尘组件的外观示意图，防尘组件25c与前述实施例相同具有防尘件251c与强化件252c，在本实施例中，防尘件251c与强化件252c的连接处253c为平面。
[0074]进一步而言，本实用新型的防尘件与强化件之间可通过其它结构进行卡合。图7为依据本实用新型另一个实施例的直线运动模块的防尘组件的外观示意图，请参考图7所示，在本实施例的防尘组件25d的结构中，强化件252d具有多个凹部257d，防尘件251d对应凹部257d具有多个凸部256d。其中，凸部256d卡合于凹部257d。此种设置，可进一步加强强化件252d与防尘件251d之间的紧密度。当然，本实用新型针对凸部256d及凹部257d的形状也不限制，例如在本实施例中，凸部256d为方形，在实际应用时，其它形状的凸部256d，例如为圆弧状或锥状都可应用于本实用新型的滚珠螺杆内，凸部256d以可与凹部257d相互配合为主，这并非对本实用新型进行限制。
[0075]综上所述，依据本实用新型的直线运动模块，设置强化件于防尘件，由于强化件所具有的材料的刚性大于防尘件所具有的材料，故能补偿软性材质的防尘结构强度不足的问题。更优选的是，当防尘结构通过射出成形的工艺产出后，在冷却硬化的过程中极易因内应力的问题产生弯曲而导致变形的问题也可通过本实用新型的结构克服，同时，还能提供避免长时间使用后防尘件因变形而产生位移，导致组装精度下降的效果。
[0076]以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本实用新型的精神与范围，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求中。
【权利要求】
1.一种直线运动模块，其特征在于，包括: 线性轨道，具有多个轨道槽； 滑座，滑设于所述线性轨道，所述滑座包括: 滑座本体，内侧具有对应所述轨道槽的多个内回流槽，所述内回流槽与所述轨道槽共同构成多个内回流通道，且所述滑座本体的两侧对应所述内回流通道具有多个回流孔道； 两个端盖，组设于所述滑座本体的两个端面，所述端盖分别具有相对设置的滚珠保持部；及 至少两个防尘组件，所述防尘组件其中之一连结所述滑座本体，且另一防尘组件装设于所述线性轨道及所述滚珠保持部之间，各所述防尘组件分别包括: 防尘件及强化件，所述强化件设置于所述防尘件；以及多个滚珠，容置于所述内回流通道及所述回流孔道。
2.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述防尘件与所述强化件的体积百分比的范围介于9:1?3:7。
3.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述防尘件与所述强化件的连接处为平面。
4.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述防尘件与所述强化件的连接处具有至少一个弯折部。
5.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述强化件设置于所述防尘件的缺口，其中所述缺口由所述防尘件的一端面以及一顶面所形成。
6.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述强化件设置于所述防尘件的缺口，其中所述缺口凹陷于所述防尘件的一侧面。
7.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述防尘件为软性材料，且所述强化件为刚性材料。
8.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述防尘件选自由聚苯乙烯、聚丙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、耐油橡胶或其组合所组成的群组。
9.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述强化件为金属强化件。
10.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述强化件选自由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯或其组合所组成的群组。
11.如权利要求1所述的直线运动模块，其特征在于，其中所述防尘件具有多个凸部，且所述强化件对应所述凸部而具有多个凹部。
【文档编号】F16C29/04GK203685856SQ201320807456
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10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