滾珠運動模塊的運動本體及其加工方法
【專利摘要】一種滾珠運動模塊的運動本體，其具有至少一個滾珠溝槽，滾珠溝槽與一回流組件連接，且鄰接回流組件處具有以計算機數(shù)控方式加工形成的導引部，導引部的長度小于或等于滾珠的直徑的2倍，導引部的深度小于或等于滾珠的直徑的0.2倍。本發(fā)明通過運動本體的滾珠溝槽設計，使?jié)L珠保持于滾珠溝槽中運動，不會因為偏離問題而損害回流組件，以提高滾珠運動模塊運作的順暢度與穩(wěn)定性。
【專利說明】滾珠運動模塊的運動本體及其加工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明關于一種滾珠運動模塊，特別關于一種滾珠運動模塊的運動本體。
【背景技術】
[0002]滾珠運動模塊由運動本體滑設于軌道體或螺桿所組成，為能透過有限數(shù)目的滾珠使運動本體持續(xù)于軌道體或螺桿上前進，一般是通過設置滾珠回流組件的方式來達成。利用滾珠回流組件，使?jié)L珠可在運動本體及軌道體或螺桿之間循環(huán)運動，以續(xù)行其功能。
[0003]常見的滾珠運動模塊有滾珠直線運動模塊及滾珠螺桿，其中，滾珠直線運動模塊的運動本體為滑座本體，滑設于線性滑軌；滾珠螺桿的運動本體為滾珠螺帽，滑設于螺桿。
[0004]然而，不論何種類型的滾珠運動模塊皆常于高速下運行，或其運動本體常擔負承載其它重物的工作，因此，在重力加速度或高負載的情形下，滾珠在脫離運動本體要進入回流組件時，常會發(fā)生滾珠偏移現(xiàn)象，即偏離原本的滾珠溝槽的情形，而這種情形會對回流組件造成額外的受力，再加上回流組件通常是以塑料制成，本身自有的剛性并不高，故常有回流組件毀損的情形發(fā)生，不僅嚴重影響滾珠運動模塊整體運作的穩(wěn)定度及使用壽命，還限制了滾珠運動模塊的作業(yè)效能。
[0005]因此，如何提供一種滾珠運動模塊的運動本體，能使?jié)L珠于高速循環(huán)運動或高負載時，不會因為偏離問題對回流組件造成損害，使?jié)L珠運動模塊整體的順暢度與穩(wěn)定性得以提高，已成為重要課題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的為提供一種滾珠運動模塊的運動本體及其加工方法，通過運動本體的滾珠溝槽設計，使?jié)L珠保持于滾珠溝槽中運動，不會因為偏離問題而損害回流組件，以提高滾珠運動模塊運作的順暢度與穩(wěn)定性。
[0007]本發(fā)明的一種滾珠運動模塊的運動本體，具有至少一個滾珠溝槽，滾珠溝槽與一回流組件連接，且鄰接回流組件處具有以計算機數(shù)控方式加工形成的導引部，導引部的長度小于或等于滾珠的直徑的2倍，導引部的深度小于或等于滾珠的直徑的0.2倍。
[0008]本發(fā)明還揭露一種滾珠運動模塊的運動本體的加工方法，包括以下步驟:提供一運動本體，運動本體包括至少一個滾珠溝槽，與一回流組件連接；以及于滾珠溝槽鄰接回流組件處，以計算機數(shù)控方式加工形成一導引部，導引部的長度小于或等于滾珠的直徑的2倍，導引部的深度小于或等于滾珠的直徑的0.2倍。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，導引部為導引斜角。
[0010]在本發(fā)明的一實施例中，運動本體為一滑座本體，且滾珠運動模塊為滾珠直線運動模塊。
[0011 ] 在本發(fā)明的一實施例中，運動本體為一滾珠螺帽本體，且滾珠運動模塊為滾珠螺桿。
[0012]在本發(fā)明的一實施例中，導引部為半喇叭形。[0013]承上所述，依據(jù)本發(fā)明的一種滾珠運動模塊的運動本體及其加工方法，其滾珠溝槽與回流組件相連接處，具有特定尺寸的導引部。由于已知滾珠運動模塊于高速運動或運動本體在高負載的情況下，滾珠通過滾珠溝槽與回流組件相接的位置，滾珠常會因為偏移問題沖擊塑料的回流組件，導致回流組件損毀；本發(fā)明透過特定尺寸的導引部設計，可提供導引功能，將滾珠順暢的導引至回流組件，而非直接擠入回流組件，降低回流組件因滾珠的直接沖擊而產(chǎn)生毀損的問題。另外，導引部的設計還提供了一個與滾珠配合的緩沖空間，有效的緩解上述問題。
[0014]又，本發(fā)明運動本體的導引部以計算機數(shù)控方式加工所形成，可使導引部的尺寸保持一致，避免人為誤差，更因加工精確，而不受限于例如滾珠螺帽內部等位置不易加工的不利因素。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為依據(jù)本發(fā)明第一實施例的一種滾珠直線運動模塊的組合示意圖；
[0016]圖2為圖1所示的滾珠直線運動模塊的分解示意圖；
[0017]圖3A為圖2所示的一種滑座本體的另一角度的示意圖；
[0018]圖3B為圖3A所示的滑座本體的部分放大圖；
[0019]圖4A為圖3A所示的滑座本體的正面視圖；
[0020]圖4B為圖4A的部分放大圖；
[0021]圖5為依據(jù)本發(fā)明第二實施例的一種滾珠螺桿的分解示意圖；
[0022]圖6為圖5所示的螺帽本體的另一角度示意圖；
[0023]圖7為在本發(fā)明第二實施例中的另一種螺帽本體的態(tài)樣的示意圖；
[0024]圖8為依據(jù)本發(fā)明第三實施例的一種微型滾珠螺桿的分解示意圖；以及
[0025]圖9為圖8所示的螺帽與回流組件的組合放大示意圖。
[0026]主要元件符號說明:
[0027]1:滑座
[0028]11:滑座本體
[0029]lll、411、411a、411b:滾珠溝槽
[0030]112:外滾珠通道
[0031]113、412a:端面
[0032]114:凹部
[0033]115、413、413a、413b:導引部
[0034]12、42、42b:回流組件
[0035]121:凸部
[0036]122:延伸部
[0037]13:端蓋
[0038]131:滾珠保持件
[0039]2:線性滑軌
[0040]21:軌道槽
[0041]3、6、6b:滾珠[0042]4、4b:螺帽
[0043]41、41a、41b:螺帽本體
[0044]412:循環(huán)孔
[0045]412b:凹槽
[0046]5,5b:螺桿
[0047]51、51b:螺紋槽
[0048]D:深度
[0049]L:長度
[0050]M:滾珠直線運動模塊
[0051]MS:微型滾珠螺桿
[0052]S:滾珠螺桿
【具體實施方式】
[0053]以下將參照相關附圖，說明依本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種滾珠運動模塊的運動本體及其加工方法，其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。
[0054]一般而言，滾珠運動模塊可指任何透過滾珠循環(huán)滾動而提供運動效果的裝置，其包括有滾珠直線運動模塊及滾珠螺桿，本發(fā)明優(yōu)選實施例以所述兩種滾珠運動模塊的運動本體說明，但實際范圍并不受限于此。
[0055]本發(fā)明第一實施例中，滾珠運動模塊為滾珠直線運動模塊，而運動本體為滑座本體。圖1為依據(jù)本發(fā)明第一實施例的一種滾珠直線運動模塊的組合示意圖；圖2為圖1所示的滾珠直線運動模塊的分解示意圖，請同時參照圖1及圖2所示。在本實施例中，滾珠直線運動模塊M包括有一滑座1、線性滑軌2及多個滾珠3。線性滑軌2兩側分別設置有兩個軌道槽21，滑座I滑設于線性滑軌2。
[0056]細部來說，滑座I包括一滑座本體11、四個回流組件12及兩個端蓋13?；倔w11的內側對應于線性滑軌2的軌道槽21而具有四個滾珠溝槽111，且一個軌道槽21與一個滾珠溝槽111共同形成內滾珠通道，而滑座本體11另外對應設置有四個外滾珠通道112。當然，要說明的是，軌道槽21、滾珠溝槽111及外滾珠通道112的數(shù)目彼此對應，但不限制為上述數(shù)目，而可依據(jù)需求不同而改變。
[0057]請參考圖2所示，回流組件12對應設置于滑座本體11并連接滾珠溝槽111與外滾珠通道112。本實施例的回流組件12的數(shù)量為四，且具有凸部121與延伸部122 ;另外，各滾珠溝槽111靠近端面113具有一凹部114，回流組件12的凸部121與凹部114對應設置。當回流組件12與滑座本體11結合時，凸部121與凹部114對應組接，而延伸部122則對應容置于外滾珠通道112內。
[0058]端蓋13分別設置于滑座本體11的兩個端面113，且與滑座本體11共同夾置回流組件12于其中，以形成一完整的回流通道。多個滾珠3于內滾珠通道、回流通道及外滾珠通道112問循環(huán)運動。另外，端蓋13還具有多個滾珠保持件131，借以保持滾珠3的位置，不致在滑座I與線性滑軌2分離時掉落。
[0059]圖3A為圖2所示的滑座本體的另一角度的示意圖，請參考圖3A所示?；倔w11的滾珠溝槽111在與回流組件12相連接的位置旁，即鄰接回流組件12處具有以計算機數(shù)控(Computer Numerical Control,CNC)方式加工形成的導引部115。抑或可以說，滾珠溝槽111在靠近凹部114的位置具有導引部115。于實際應用上，可于計算機數(shù)控工具機中輸入研磨尺寸，再透過工具機加工來形成導引部115。例如，可設定導引部115的長度L小于或等于滾珠3的直徑的2倍，且深度D (參考圖4B標示)小于或等于滾珠3的直徑的
0.2倍。于滾珠溝槽111靠近凹部114處研磨加工的導引部115，會形成較滾珠溝槽111兩側稍微擴張的導引斜角，更具體描述，導引部115可形成向外擴張的半喇叭形。以計算機數(shù)控的方式研磨加工形成導引部115，可使導引部115的尺寸保持一致，避免人為施作時的誤差。
[0060]圖3B為圖3A所示的滑座本體的部分放大圖；圖4A為圖3A所示的滑座本體的正面視圖；圖4B為圖4A的部分放大圖,請同時參考圖3A至圖4B所不。導引部115的長度L指滾珠溝槽111開始向外側擴張的起始位置至凹部114的距離(可參考圖3A);深度D則表示導引部115相較于滾珠溝槽111向外延伸的程度(圖4B)。其中，導引部115的長度小于或等于滾珠3的直徑的2倍，導引部115的深度小于或等于滾珠3的直徑的0.2倍。
[0061]導引部115形成向外擴張的半喇叭形，于本實施例中，導引部115自滾珠溝槽111向外側擴張15度，請參考圖3B所示，其中，導引部115為實線部分，虛線為滾珠溝槽111延伸的部分，導引部115與滾珠溝槽111延伸部分的夾角為15度，故相對兩側的夾角總合為30度。需注意的是，因視角的關系，圖3B所標示可能不足15度，此乃因平面圖無法完整呈現(xiàn)其角度關系。另外，于其它實施例中，導引部115單側最大可向外擴張至22.5度(同樣指導引部115與滾珠溝槽111延伸部分的夾角)，故相對兩側最大可向外擴張至45度。
[0062]一般而言，回流組件12為塑料材質，而滑座本體11及滾珠3皆為剛性較強的金屬材質，故滾珠直線運動模塊M于高速運動或高負載下，金屬的滾珠3通過滾珠溝槽111而將進入回流組件12時，常會因為偏移問題沖擊塑料的回流組件12，而在滾珠溝槽111末端即將進入回流組件2前加工形成導引部115向外擴張的設計，可提供些微偏移的緩沖路徑，并導引滾珠3順利移入回流組件12，而非直接沖擊回流組件12，降低回流組件12因滾珠3的直接沖擊而造成毀損的情形。
[0063]本發(fā)明第二實施例中，滾珠運動模塊為滾珠螺桿，而運動本體為螺帽本體。圖5為依據(jù)本發(fā)明第二實施例的一種滾珠螺桿的分解示意圖，請參照圖5所示。滾珠螺桿S包括一螺帽4、螺桿5以及循環(huán)運動于所述組件之間的滾珠6。螺桿5具有一螺紋槽51，螺帽4套設并滑設于螺桿5。螺帽4還包括螺帽本體41及回流組件42。螺帽本體41具有與螺紋槽51對應的滾珠溝槽411，及兩個循環(huán)孔412，透過螺紋槽51、滾珠溝槽411、循環(huán)孔412與回流組件42相連接，共同形成完整的循環(huán)通路，以供滾珠6連續(xù)循環(huán)運動。
[0064]圖6為圖5所示的螺帽本體的另一角度示意圖，請參考圖6所示。螺帽本體41的滾珠溝槽411于靠近循環(huán)孔412處與回流組件42相連接，并于滾珠溝槽411鄰接回流組件42處以計算機數(shù)控方式，加工形成的導引部413。
[0065]同樣的，可于計算機數(shù)控工具機中輸入研磨尺寸，再透過工具機加工來形成導引部413。例如，可設定導引部413的長度L小于或等于滾珠6的直徑的2倍，且深度小于或等于滾珠6的直徑的0.2倍。
[0066]實作上，由于利用計算機數(shù)控的加工方法，故穩(wěn)定性高，作業(yè)空間需求低，可由螺帽本體41的內側，即與螺桿5組接的一側，對滾珠溝槽411靠近循環(huán)孔412處開始進行研磨加工，從而于滾珠溝槽411上形成稍微向外側擴張的半喇叭形的導引斜角。
[0067]導引部413的長度指滾珠溝槽411開始向外側擴張的起始位置至循環(huán)孔412的距離；而導引部413的深度同樣為相較于滾珠溝槽411向外側擴張的距離。同樣的，以計算機數(shù)控的方式研磨加工，可使導引部413的尺寸更為一致，降低人工研磨不易操作，以及容易造成誤差的問題。至于導引部413的其它尺寸、形狀特征，可參考前述實施例，兩者大致相同，于此不再贅述。
[0068]另需說明的是，螺帽本體41具有兩個循環(huán)孔412，且回流組件42的數(shù)量為二，滾珠溝槽411有兩處與回流組件42相連接，故具有兩個導引部413,但因視角關系，圖6僅顯不
其中之一。
[0069]螺帽4的回流組件42同樣為塑料材質，而螺帽本體41及滾珠6皆為剛性較強的金屬材質，因此，回流組件42同樣會有受滾珠6高速或高負載下循環(huán)運動所產(chǎn)生的沖擊，進而造成毀損的情形。然而，導引部413向外擴張的設計，同樣可提供緩沖偏移的功能，減緩回流組件42受損的情形。
[0070]于其它實施例中，如圖7所示，圖7為在本發(fā)明第二實施例中的另一種螺帽本體的態(tài)樣的示意圖。螺帽本體41a的滾珠溝槽411a與回流組件相接處靠近螺帽本體41a的端面412a，此亦為導引部413a的加工形成位置。至于導引部413a的其它尺寸、形狀特征，則與前述實施例大致相同，于此不再贅述。
[0071]本發(fā)明第三實施例中，其滾珠運動模塊為微型滾珠螺桿，而運動本體為螺帽本體。圖8為依據(jù)本發(fā)明第三實施例的一種微型滾珠螺桿的分解示意圖，請參考圖8所示。微型滾珠螺桿MS的整體結構大致與滾珠螺桿S相同，但微型滾珠螺桿MS的螺帽本體41b不具有循環(huán)孔，而是具有凹槽412b，回流組件42b沿軸向設置于螺帽本體41b的凹槽412b，且回流組件42b對應于滾珠溝槽411b形成循環(huán)路徑，以供滾珠6b連續(xù)循環(huán)運動。
[0072]圖9為圖8所示的螺帽與回流組件的組合放大示意圖,請參考圖9所示。于圖9中，滾珠溝槽411b與回流組件42b相接處并在滾珠溝槽411b上，具有以計算機數(shù)控方式加工形成，較滾珠溝槽411b向外側稍微擴張的半喇叭形的導引部413b，可視為導引斜角。同樣的，導引部413b的長度L小于或等于滾珠6b的直徑的2倍；而導引部413b的深度小于或等于滾珠6b的直徑的0.2倍，導引部413b的設計可減緩回流組件42b的損壞。至于導引部413b的其它尺寸、形狀特征，則與前述實施例大致相同，于此不再贅述。
[0073]實施上，本發(fā)明可應用于各式滑軌組或螺桿組，尤其是V型、S型與微型螺桿組，但并不適用于滾珠花鍵。
[0074]本發(fā)明另提供一種滾珠運動模塊的運動本體的加工方法，包括以下步驟:提供一運動本體，運動本體分別包括至少一個滾珠溝槽，與一回流組件連接；以及于滾珠溝槽鄰接回流組件處，以計算機數(shù)控方式加工形成一導引部，導引部的長度小于或等于滾珠的直徑的2倍，導引部的深度小于或等于滾珠的直徑的0.2倍。運動本體可為滑座本體或螺帽本體，其具有與前述滑座本體或螺帽本體相同的組件組成與特征，可參考前述，于此不再贅述。
[0075]綜上所述，依據(jù)本發(fā)明的一種滾珠運動模塊的運動本體，其滾珠溝槽與回流組件相連接處，具有特定尺寸的導引部。由于已知滾珠運動模塊于高速運動或運動本體在高負載的情況下，滾珠通過滾珠溝槽與回流組件相接的位置，滾珠常會因為偏移問題沖擊塑料的回流組件，導致回流組件毀損；而本發(fā)明透過特定尺寸的導引部設計，可提供導引功能，將滾珠順暢的導引至回流組件，而非直接擠入回流組件，降低回流組件因滾珠的直接沖擊而產(chǎn)生毀損的問題。另外，導引部的設計還提供了一個與滾珠配合的緩沖空間，有效的緩解上述問題。
[0076]又，本發(fā)明運動本體的導引部以計算機數(shù)控方式加工所形成，可使導引部的尺寸保持一致，避免人為誤差，更因加工精確，而不受限于例如滾珠螺帽內部等位置不易加工的不利因素。
[0077]以上所述僅是舉例性，而非限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包括在權利要求所限定的范圍內。
【權利要求】
1.一種滾珠運動模塊的運動本體，其特征在于，具有至少一個滾珠溝槽，所述滾珠溝槽與一回流組件連接，且鄰接所述回流組件處具有以計算機數(shù)控方式加工形成的導引部，所述導引部的長度小于或等于滾珠的直徑的2倍，所述導引部的深度小于或等于滾珠的直徑的0.2倍。
2.根據(jù)權利要求1所述的運動本體，其特征在于，所述導引部為導引斜角。
3.根據(jù)權利要求1所述的運動本體,其特征在于,所述運動本體為一滑座本體,且所述滾珠運動模塊為滾珠直線運動模塊。
4.根據(jù)權利要求1所述的運動本體，其特征在于，所述運動本體為一滾珠螺帽本體，且所述滾珠運動模塊為滾珠螺桿。
5.根據(jù)權利要求1所述的運動本體，其特征在于，所述導引部為半喇叭形。
6.一種滾珠運動模塊的運動本體的加工方法，其特征在于，包括以下步驟: 提供一運動本體，所述運動本體包括至少一個滾珠溝槽，與一回流組件連接；以及 于所述滾珠溝槽鄰接所述回流組件處，以計算機數(shù)控方式加工形成一導引部，所述導引部的長度小于或等于滾珠的直徑的2倍，所述導引部的深度小于或等于滾珠的直徑的0.2 倍。
7.根據(jù)權利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述導引部為導引斜角。
8.根據(jù)權利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述運動本體為一滑座本體，且所述滾珠運動模塊為滾珠直線運動模塊。
9.根據(jù)權利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述運動本體為一滾珠螺帽本體，且所述滾珠運動模塊為滾珠螺桿。
10.根據(jù)權利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述導引部為半喇叭形。
【文檔編號】F16H25/22GK103851078SQ201210495089
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權日:2012年11月28日
【發(fā)明者】李進勝, 楊進財, 林文雄, 陳俊生 申請人:全球傳動科技股份有限公司