六列滚珠式线性滑轨制造技术

本发明专利技术公开了一种六列滚珠式线性滑轨，其主要是透过于滑轨与滑块之间设置六列滚珠以提高整体的静额定负荷，六列滚珠分别对称位于滑轨头部的两侧，同时，再配置位于上、中滚动沟的滚珠都能承受下压负荷，使下压方向的静额定负荷增加，而位于下滚动沟的滚珠则能承受上拉负荷，且各该下滚动沟的牙型系数分别小于各该上滚动沟的牙型系数，使上拉方向的静额定负荷也增加，并且由于上、中、下滚动沟的滚珠都可承载侧向的负荷，而提高侧向的静额定负荷，据此使得本发明专利技术成为兼具良好的下压方向、上拉方向及侧向静额定负荷的配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及六列滚珠式线性滑轨，其是与线性传动装置有关，特别是和兼具高下压方向、上拉方向及侧向静额定负荷的线性传动装置相关。
技术介绍
线性滚珠滑轨为一种重要的线性传动装置，具备高效率及高精密度的传动特性使其被广泛地运用于各种运载机械上，在选用线性滚珠滑轨的考量重点之一为其所能承受的静额定负荷，包含下压方向、上拉方向及侧向的静额定负荷，而一般线性滚珠滑轨所能承受的静额定负荷与滚珠列数及滚珠直径的平方成正相关关系，因此业界多以增加滚珠直径或增加滚珠列数的手段提高静额定负荷能力；然而，机械对于静额定负荷的需求不断提高，一般的线性滚珠滑轨的静额定负荷目前仍有不足，而需要再予提升。如图1所示为日本特开平07-035136号专利的线性滑轨10，其主要包含一滑块11可滑移地套覆于一滑轨12，且该滑轨12与该滑块11之间设置四列滚珠13，该线性滑轨10主要是将列数由一般的两列增加为四列滚珠13，该四列滚珠13对称位于该滑轨12的两侧，透过增加滚珠13列数以提高线性滑轨10所能承受的静额定负荷；然而，从该线性滑轨10的四列滚珠13的配置方式来看，该线性滑轨10的四列滚珠13均是圆弧式两点45°-45°的接触方式，即所有的滚珠与所接触的滚动沟的接触角为45°，在此接触角的配置方式下能均匀提供下压方向、上拉方向及侧向的负荷能力；且该线性滑轨10的牙形系数亦配置为完全相同的牙形系数，使得整体线性滑轨10的结构能完全均匀地提供下压方向、上拉方向及侧向的负荷能力，但是，对于特别需要更高的下压方向、上拉方向及侧向负荷的机械结构，此设计的静额定负荷仍无法符合要求。如图2所示为美国US6132093号专利的线性滑轨20，此为一种加强其下压方向及上拉方向的静额定负荷的公知技术，其主要包含一滑块21可滑移地套覆于一滑轨22，且该滑轨22与该滑块21之间设置四列滚珠23，该线性滑轨20主要是将两列滚珠23设置于滑轨22的顶面，以特别加强下压方向的静额定负荷，而另外两列则分别位于滑轨22的两侧并经由接触点的改变来加强上拉方向的静额定负荷；然而，以该线性滑轨20的四列滚珠23的配置方式来看，位于滑轨22顶面的两列滚珠23主要是承受下压的负荷，于承受侧向负荷的能力很差，而位于两侧的两列滚珠则又强调其上拉方向的负荷能力，其承受侧向负荷的能力也不佳，总体来说并无法全面显著提高其下压方向、上拉方向及侧向的负荷能力，其虽能局部提升下压方向及上拉方向的负荷能力，但是侧向的负荷能力并不佳，因此负荷能力仍不足以适用多数机构，且更由于该滑轨22顶面及侧面均设置有供滚珠23容置的滚动沟，因此该滑轨22于加工生产时必须经过至少一次上方研磨及一次侧向研磨才能完成，两次的加工工序将大幅提高加工成本并同时降低生产效率，而有经济效益不佳的缺失；而且更严重地，由于两次的加工工序的加工基准不同，使顶面及侧面的滚动沟相对位置具有误差，而降低滚珠滑轨的精准度。另外，加大线性滑轨的尺寸虽能同时增加下压方向、上拉方向及侧向的负荷能力，但使整体的机构空间增加，而无法使用于大多数的应用实例之中。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种六列滚珠式线性滑轨，其主要目的是提高整体的静额定负荷，并且兼具下压方向、上拉方向及侧向的静额定负荷；并改善一般滚珠滑轨为提高负荷能力的结构形态配置会增加加工工序降低生产效率的缺失，及避免两次加工工序的加工基准不同所导致的滚动沟相对位置误差而降低滚珠滑轨的精准度的问题；此外，能不增加尺寸，以符合一般的使用需求。为解决上述问题，本专利技术提供一种六列滚珠式线性滑轨，包含：一滑轨，沿一X方向延伸长度的长条块体结构，而垂直该X方向则定义一Y方向及一Z方向，且该Y方向与该Z方向垂直，且该滑轨由该X方向上的两端端面来看，该滑轨整体系相对于一对称轴对称设置的结构体；且该滑轨上于对称轴两侧分别设置三个滚动沟；一滑块，具有一套槽，该滑块以该套槽可滑移地穿套于该滑轨上，且该套槽上对应各该滚动沟的位置设置六个滚动槽；多个滚珠，可滚动地容置于各该滚动沟与该滚动槽之间；其特征在于：所述滑轨于对称轴两侧分别设置一上滚动沟、一中滚动沟以及一下滚动沟，且各该上滚动沟于该滑轨的该Z方向位置高于各该中滚动沟于该滑轨的该Z方向位置；且各该中滚动沟于该滑轨的该Z方向位置高于各该下滚动沟于该滑轨的该Z方向位置；以及定义各该滚动沟的牙型系数为两倍该滚动沟的圆弧半径减去该滚珠直径后的值再除以该滚珠直径的比值，各该下滚动沟的牙型系数小于各该上滚动沟的牙型系数；而以小于各该上滚动沟的牙型系数的0.8倍为更佳。本专利技术透过于滑轨及滑块之间设置六列滚珠以提高整体的静额定负荷，六列滚珠分别对称位于滑轨头部的两侧，同时，再配置位于上、中滚动沟的滚珠都承受下压负荷，使下压方向的静额定负荷增加，而位于下滚动沟的滚珠则承受上拉负荷，且各该下滚动沟的牙型系数分别小于各该上滚动沟的牙型系数，使上拉方向的静额定负荷也增加，并且由于上、中、下滚动沟的滚珠都可承载侧向的负荷，而提高侧向的静额定负荷，据此使得本专利技术成为兼具下压方向、上拉方向及侧向静额定负荷的配置；且本专利技术容置滚珠的滚动沟是对称设置于滑轨的头部两侧，而能透过侧向加工一次研磨加工完成，简化加工工序、提高生产效率及经济效益，并且避免两次加工工序的加工基准不同所导致的顶面及侧面的滚动沟相对具有误差而降低滚珠滑轨的精准度的问题。此外，由于空间的设计及最佳化设计，使尺寸不需增加而能符合一般的使用需求。附图说明图1为一种普通的滚珠滑轨示意图。图2为另一种普通的滚珠滑轨示意图。图3为本专利技术六列滚珠式线性滑轨的外观示意图。图4为本专利技术六列滚珠式线性滑轨的端视平面图。图5为本专利技术六列滚珠式线性滑轨的滑轨平面示意图。图6为本专利技术六列滚珠式线性滑轨改变接触角对于下压及侧向静额定负荷关系图。图7为本专利技术的六列滚珠式线性滑轨的下滚动沟的牙型系数改变和上拉方向静额定负荷的关系图。图8为本专利技术六列滚珠式线性滑轨与常规产品的下压方向及侧向静额定负荷数负荷能力的比较图。附图标记说明线性滑轨10滑块11滑轨12滚珠13线性滑轨20滑块21滑轨22滚珠23滑轨30头部31上滚动沟311中滚动沟312下滚动沟313颈部32底部33滑块40套槽41滚动槽411滚珠50X方向Y方向Z方向头部宽度W1颈部宽度W2底部宽度W3对称轴L接触点T接触角α垂直线V...

【技术保护点】
一种六列滚珠式线性滑轨，包含：一滑轨，沿一X方向延伸长度的长条块体结构，而垂直该X方向则定义一Y方向及一Z方向，且该Y方向与该Z方向垂直，且该滑轨由该X方向上的两端端面来看，该滑轨整体系相对于一对称轴对称设置的结构体；且该滑轨上于对称轴两侧分别设置三个滚动沟；一滑块，具有一套槽，该滑块以该套槽可滑移地穿套于该滑轨上，且该套槽上对应各该滚动沟的位置设置六个滚动槽；多个滚珠，可滚动地容置于各该滚动沟与该滚动槽之间；其特征在于：所述滑轨于对称轴两侧分别设置一上滚动沟、一中滚动沟以及一下滚动沟，且各该上滚动沟于该滑轨的该Z方向位置高于各该中滚动沟于该滑轨的该Z方向位置；且各该中滚动沟于该滑轨的该Z方向位置高于各该下滚动沟于该滑轨的该Z方向位置；以及定义各所述滚动沟的牙型系数为两倍各该滚动沟的圆弧半径减去该滚珠直径后的值再除以该滚珠直径的比值，各该下滚动沟的牙型系数小于各该上滚动沟的牙型系数。

【技术特征摘要】
1.一种六列滚珠式线性滑轨，包含：一滑轨，沿一X方向延伸长度的长条块体结构，
而垂直该X方向则定义一Y方向及一Z方向，且该Y方向与该Z方向垂直，且该滑轨由
该X方向上的两端端面来看，该滑轨整体系相对于一对称轴对称设置的结构体；且该滑
轨上于对称轴两侧分别设置三个滚动沟；
一滑块，具有一套槽，该滑块以该套槽可滑移地穿套于该滑轨上，且该套槽上对应
各该滚动沟的位置设置六个滚动槽；
多个滚珠，可滚动地容置于各该滚动沟与该滚动槽之间；
其特征在于：
所述滑轨于对称轴两侧分别设置一上滚动沟、一中滚动沟以及一下滚动沟，且各该
上滚动沟于该滑轨的该Z方向位置高于各该中滚动沟于该滑轨的该Z方向位置；且各该
中滚动沟于该滑轨的该Z方向位置高于各该下滚动沟于该滑轨的该Z方向位置；以及
定义各所述滚动沟的牙型系数为两倍各该滚动沟的圆弧半径减去该滚珠直径后的
值再除以该滚珠直径的比值，各该下滚动沟的牙型系数小于各该上滚动沟的牙型系数。
2.如权利要求1所述的六列滚珠式线性滑轨，其特征在于：所述各下滚动沟的牙
型系数小于各上滚动沟的牙型系数的0.8倍。
3.如权利要求2所述的六列滚珠式线性滑轨，其特征在于：所述各下滚动沟的牙
型系数小于各上滚动沟的牙型系数的0.5倍。
4.如权利要求1所述的六列滚珠式线性滑轨，其特征在于：所述各中滚动沟的牙
型系数等于各...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭长信，黄圣翔，
申请(专利权)人：上银科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71