CN2425735Y - 一种线性滑轨 - Google Patents

Abstract

传统的线性滑轨,尺寸较小时制作困难,而如以塑胶射出成型的方式制作,则又有金属与塑胶间发生剥离及材料回火变形等问题。本实用新型的线性滑轨,使用弹簧片将滑块本体和端盖结合,由于弹簧片的弹力和变形量有关,且变形量些微改变时弹力不会产生剧烈改变,因此本实用新型线性滑轨的滑块在使用过程中,在端盖和滑块本体间持续保有一弹力,避免滑块本体和端盖间有间隙,及避免塑胶材料剥离等问题;且以弹簧片结合组装容易,而制造成本低。

Description

一种线性滑轨

本实用新型是关于一种线性滑轨的结构设计，特别是一种不使用螺丝锁固的滑块设计，本实用新型对尺寸较小的线性滑轨，具有相当好的改善效果。

传统的线性滑轨，如图6所示，线性滑轨中包含轨条1、滑块本体2、端盖3、盖板4及刮油片5，并以螺丝6，将端盖3、盖板4及刮油片5锁在滑块本体2上，轨条1及滑块本体2上分别设有固定孔12及螺孔22，固定孔12用以将轨条1固定在机构上，而螺孔22则用以将滑块本体2和机构连结；当滑块本体2的体积较小时，螺丝6的尺寸设计得较小，而螺丝6的尺寸小到某一阶段后，尺寸愈小加工难度愈高；因此使用图6的设计，并不适合制造微小的线性滑轨。

图7是一种最近公开的技术(美国实用新型专利6042269号)的示意图，其设计将盖板4和滑块本体2以塑胶射出成型的方式固定式地结合在一起，端盖3上设有卡销31，而盖板4上设有卡销孔41，组合端盖3和盖板4时，卡销31插入卡销孔41中而固定；欲分离端盖3和盖板4时则由盖板4上的卡销槽42中先将卡销31的卡销头311压小之后，再将端盖3和盖板4分离。此设计虽然克服了螺丝及螺孔的加工问题及降低了制造成本，但其产生了以下四点问题：其一是在螺帽本体2完成最终研磨工程后，尚需将螺帽本体2再做一次塑胶射出成型工程，由于塑胶射出成型的工作温度达150～200℃，此温度已达到钢铁材料的回火温度，钢铁材料在此温度下会产生金相变化及材料变形而影响最终研磨后的精度；其二，盖板4和螺帽本体2以塑胶射出成型的方式固接在一起，由于塑胶的热膨胀系数约在7～10×10-5℃-1范围，而合金钢的热膨胀系数则约为1×10-5℃-1，两种材料的热膨胀系数相差有7～10倍之多，故经过一段使用期间后，塑胶和钢铁间会因为反复热应力的作用而相互剥离，造成线性滑轨功能上的故障，且由于盖板4和螺帽本体2间是以塑胶射出成型的方式固接，所以故障后并无法维修；其三，端盖3和盖板4间以卡销结合，由于制造上的公差，且卡销结合的特性为两者间必会存在些间隙，故当滑块快移动时，滚珠快速撞击端盖3，会加速端盖3和盖板4间的松动；其四，虽然在盖板4上设有分离卡销31的卡销槽42，然而除非有特殊工具，否则将两者分离是相当困难的。

本实用新型的目的是为了解决习知技术中，当滑块本体体积小，则螺丝设定困难，及金属与塑胶射出结合时，容易产生剥离及材料回火变形的问题，并避免习知技术中使用卡销所导致的间隙及分离上的困难，提供一种可克服上述缺点的线性滑轨。

本实用新型至少包含一轨条，为一有限长度的长条，轨条的两侧表面具有和轨条平行的长条状珠槽；一滑块本体，具有和前述轨条的珠槽平行珠槽；滚珠保存于轨条及滑块本体的珠槽间；两端盖，附于前述滑块本体沿珠槽方向的两端，和前述滑块本体的接合面上具有宽度略大于前述滚珠直径的沟槽；弹簧片的两端折曲，中间部份和前述的轨条平行，两折曲部分置于前述两端盖的两侧，并以弹簧片将两端盖及滑块本体结合。

本实用新型的线性滑轨，为避免现有技术中，当滑块本体体积小则螺丝设定困难问题，本实用新型的线性滑轨不使用螺丝作为结合的元件，而改用弹簧片将滑块本体和端盖结合。习知线性滑轨端盖上的螺丝功用为将端盖与滑块本体结合，但螺丝承受的力量其实并不是很大，因为端盖的功用为承受滚珠回流转向的冲击力，故端盖的受力和线性滑轨的负载并没有直接关连，端盖的受力大小主要和线性滑轨的移动速度有关，但其力量相对于线性滑轨的承受负载是相对很小的，故以弹簧片的弹力将端盖和滑轨本体结合，其力量是足够的。使用弹簧片作为端盖和滑块本体的结合元件，可避免螺丝及螺孔加工困难的问题。

由于弹簧的弹力和变形量有关，且变形量些微改变时弹力不会产生剧烈的改变，因此本实用新型线性滑轨的滑块在使用过程中，虽然弹簧片在使用期间有弹性疲劳问题，但小量的变形及弹性疲劳并不会造成弹力上的剧烈变化，故在端盖和滑块本体间在使用一段期间后，仍持续保有一弹力，可避免滑块本体和端盖间产生间隙。

本实用新型的线性滑轨使用弹簧片作为端盖和滑块本体间的结合元件，因为不使用塑胶射出成型的方法将端盖和金属连接，故在滑块本体完成最终研磨后，不需再经过一个塑胶射出成型的制程，所以避免了习知技术中材料回火变形的问题；而由于塑胶和金属间是以弹簧片夹持，在塑胶和金属间常保有一压力，而且塑胶和金属间并非黏着的方式，故无习知技术中的金属和塑胶剥离问题。

本实用新型的线性滑轨为方便弹簧片的组装，在弹簧片上设有导入角及夹持角，而端盖上设有夹持槽，以方便将弹簧片压入端盖的夹持槽中而将端盖及滑块本体结合。由于本实用新型的线性滑轨，其端盖和滑块本体间以弹簧片夹持，而弹簧片持续提供端盖和滑块本体间一个结合力，故本实用新型的线性滑轨避免习知技术中，使用卡销结合所导致的间隙及分离困难的问题；当欲将弹簧拆下时则只需使用一字起子即可将弹簧片撬开。故本实用新型的线性滑轨，将端盖和滑块本体结合及分解的方式相当简单，克服了习知技术中使用卡销所导致的分离困难问题。

塑胶材料在使用过程中，由于环境的温度、湿度等变化，及材料的氧化，材料会发生变形及弯曲。材料的变形及弯曲的原因主要由于材料内部应力的释放，及材料因材质发生变化所致的体积改变，当结构较细长时，则塑胶经过一段时间使材料的内部应力释放后，结构容易发生弯曲变形。本实用新型的线性滑轨，在弹簧片的设置位置上做了最佳的安排，将强度远较佳塑胶为佳的两片弹簧片设置于容易发生弯曲变形的部份外侧，此可避免塑胶结构变形而使线性滑轨功能故障的问题。

为方便进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请详细参阅以下有关本创作的较佳实施例，然而此实施例及图式仅供说明及参考用，而非用以对本实用新型做任何限制。

附图说明：

图1为本实用新型的线性滑轨组合图；

图2为本实用新型的线性滑轨正视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为本实用新型的线性滑轨的弹簧片正视图；

图6为一种传统的线性滑轨；

图7为一种最近公开的线性滑轨。

图中的1为轨条，2为滑块本体，3为端盖，4为盖板，5为刮油片，6为螺丝，7为保持器，8为弹簧片，9为滚珠，11为珠槽，12为固定孔，13为保持器槽，21为珠槽，22为螺孔，23为凸缘，24、25为定位凸缘，26为滚珠回流槽，30为保持器固定槽，31为卡销，32为回流沟槽，33为油嘴固定螺孔，34为油路，35、36为卡榫，37为定位凸缘，38为延伸臂，39为夹持槽，41为卡销孔，42为卡销槽，51为圆孔，52、53为卡槽，311为卡销头，381为结合销，382为结合孔，α为夹持角，β为导入角。

本实用新型的较佳实施方式：

图1为本实用新型的线性滑轨组合图，线性滑轨包含一轨条1及一滑块组合，滑块组合由一滑块本体2，两端盖3、两盖板4、两刮油片5、两保持器7，并以两弹簧片8由滑块本体2的两侧将各元件结合在一起。在轨条1及滑块本体2上分别设有固定孔12及螺孔22，固定孔12用以将轨条1固定在机构上，而螺孔22则用以将滑块本体2固定在机构上。在轨条1的两侧各设有珠槽11，而滑块本体2的内侧相当位置上则设有珠槽21，珠槽11和珠槽21间设有多数的滚珠9，滚珠9使滑块本体2和轨条1间相互移动的磨擦阻力降低。盖板4贴合在滑块本体2的两端，以提供滚珠循环时较为平顺的回路，另有两端盖3贴在滑块本体2的两端，并包覆盖板4；端盖3上设有回流珠槽32，而回流珠槽32和盖板4共同形成一使滚珠平顺地回转通路；端盖3上同时设有油嘴固定螺孔33及油路34，油嘴固定螺孔33被设计以方便将油嘴固定在滑块上，而油路34则方便将润滑油有效地分配至滑块的适当位置；为使刮油片5的组装不影响油嘴的组装，在刮油片5上有一圆孔51，使油嘴可穿过圆孔51而销在油嘴固定螺孔33上；为避免使用螺丝，且方便端盖3和刮油片5间的结合，在端盖3上设有定位凸缘37以使结合时的相对位置准确，并在端盖3的外侧上设置卡榫35及36，而在刮油片5的上设有和卡榫35及36相对应的卡槽52及53，在刮油片5和端盖3组合后，卡榫35及36卡在刮油片5的卡槽52及53上，刮油片5和端盖3间的连接为以卡榫和卡槽连结，由于刮油片5的功能为刮除轨条1表面的油及碎屑，其承受力量并不大，故卡榫35及36的夹持力已足以将刮油片5固定。本实用新型的端盖3设有一延伸臂38，延伸臂38贴合于前述的滑块本体2外侧，延伸臂38的尾端有一结合销381，于组合时，两端盖3相互对接，而结合销381和另一端盖的结合孔382套合。

图2为本实用新型的线性滑轨组合后正视图，为较清楚了解本实用新型的线性滑轨结构，滑块组合的右侧以剖视图表示，由剖视图中可看到盖板4被滑块本体2及端盖3所包围，端盖3和滑块本体2间设有一盖板4，而端盖3上的回流珠槽32和盖板4共同形成一U型滚珠回转通路；端盖3外侧设有一刮油片5，刮油片5和端盖3间的结合，以定位凸缘37定位，而端盖3上的卡榫35卡合在刮油片5的卡槽52上，将刮油片5固定；另外，在滑块本体2上在和端盖3的结合面上亦设有两个定位凸缘(24及25)，用以使滑块本体2和端盖3及盖板4间结合时的位置准确。滑块本体2和延伸臂38的接合面上设有一凸缘，以避免延伸臂于使用过程中变形。

图3为图2的A-A剖视图，在轨条1的两侧各设有珠槽11，而滑块本体2的内侧相对应位置上则设有珠槽21，珠槽11和珠槽21间设有多数滚珠9；而轨条1的珠槽11底部设有一保持器槽13，一保持器7设置于其间，保持器的两端固定在端盖3上，当滑块组合和轨条1分离时，滚珠9和珠槽11分离，但滚珠9因受到珠槽21及保持器7的包围，使滚珠9不会从滑块组合中掉落。滑块本体2的外侧设有滚珠回流槽26，滚珠回流槽26和端盖3的延伸臂38共同组合一供滚珠回流的通道，而延伸臂38的外侧则各有一弹簧片8，弹簧片8和延伸臂38于邻接，以避免前述的延伸臂于使用过程中变形；前述的弹簧片8接近前述的延伸臂的珠槽，以增加珠槽强度。由于弹簧片8具有弹力及远较塑胶强度高的特性，可将延伸臂38贴合在滑块本体2上，以避免延伸臂38沿图3的水平方向弯曲，而延伸臂38在图3的垂直方向，由于截面较宽，弯曲较不易发生，但为使延伸臂38在此方向更不易弯曲，滑块本体2上可设计一凸缘23，以强化防止延伸臂弯曲的能力。对于小尺寸的规格，由于延伸臂38相对较短，较不可能弯曲，且空间太小，在滑块本体2上设置凸缘23的难度相对增加，此时则可省弃凸缘23的设置，以达到缩小空间的需求。

图4为图3的B-B剖视图，图中端盖3的回流珠槽32和盖板4共同形成一个圆孤状的通道，以使滚珠9容易改变运转方向；但当线性滑轨的尺寸很小时，由于加工后的倒角即具有类似盖板4的功能，故通常将盖板4予省略以节省空间，并方便制作。在端盖3上设有夹持槽39，本实用新型的弹簧片8两端折曲，折曲的两端卡入在端盖3的端面上夹持槽39中，由于端盖3的端面上设有夹持槽39，当弹簧片8结合后，滑块本体2、端盖3及盖板4间即稳定地结合。弹簧片8的数量为两片，且两弹簧片相互平行，而分置于滑块本体2的两侧。图4中，端盖3上设有保持器固定槽30，保持器7的两端卡于保持器固定槽30中而固定，保持器7可避免滑块组合和轨条1分离时滚珠9掉落。

图5为弹簧片8的正视图，弹簧片8的两端折曲处设有夹持角α及导入角β，图中的夹持角α的作用为提供一弹力，以将端盖3及滑块本体2结合在一起，并避免端盖3及滑块本体2间存有间隙；而导入角β的作用，则为方便将弹簧片8压入两端盖的夹持槽39中，以固定两端盖3；当欲将端盖3和滑块本体2分离时，夹持角α同时具有将弹簧片8导出的效果，只需使用一字起子插入弹簧片8和滑块本体2之间，即可将弹簧片8撬开。弹簧片8组合及分解都十分容易。

Claims (10)

1．一种线性滑轨，其特征在于它至少包含：

一轨条(1)，为一有限长度的长条，轨条的两侧表面具有和轨条平行的长条状珠槽(11)；一滑块本体(2)，具有和前述轨条(1)的珠槽平行珠槽(21)；滚珠保存于轨条及滑块本体的珠槽间；两端盖(3)，附于前述滑块本体(2)沿珠槽方向的两端，和前述滑块本体的接合面上具有宽度略大于前述滚珠直径的沟槽；弹簧片(8)，两端折曲，中间部份和前述的轨条(1)平行，两折曲部分置于前述两端盖的两侧，并以弹簧片(8)将两端盖及滑块本体结合。

2．按照权利要求1所述的线性滑轨，其特征在于弹簧片(8)的数量为两片，且两弹簧片相互平行，而分置于滑块本体(2)的两侧。

3．按照权利要求1所述的线性滑轨，其特征在于在端盖(3)和滑块本体(2)间设有一盖板(4)，前述的盖板和前述端盖的回流珠槽共同合成一U型滚珠通路。

4．按照权利要求1所述的线性滑轨，其特征在于轨条(1)设有一保持器槽(13)。

5．按照权利要求4所述的线性滑轨，其特征在于在保持器槽(13)中具有一保持器(7)，前述保持器的两端固定在前述的端盖(3)上。

6．按照权利要求1所述的线性滑轨，其特征在于在端盖(3)的外侧设有一刮油片。

7．按照权利要求6所述的线性滑轨，其特征在于在端盖(3)的外侧上设有卡榫(35、36)，而刮油片(5)设有卡槽，前述的刮油片和端盖间的连结为以卡榫和卡槽连结。

8．按照权利要求1所述的线性滑轨，其特征在于端盖(3)设有延伸臂，前述的延伸臂(38)贴合于前述的滑块本体(2)外侧；延伸臂的尾端设有结合销。

9．按照权利要求1、8所述的线性滑轨，其特征在于滑块本体(2)和延伸臂(38)的接合面上设有一凸缘；弹簧片(8)和延伸臂(38)于邻接；前述的弹簧片(8)接近前述的延伸臂的珠槽。

10．按照权利要求1所述的线性滑轨，其特征在于前述滑块本体(2)在和前述端盖(3)的结合面上设有定位凸缘。

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