线性滑块及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种线性滑块及其制造方法，其线性滑块设有滚动沟及回流孔，而且回流孔的剖面可以为方形。为了方便线性滑块的制造，本发明专利技术使用脱蜡铸造的制造方法制造滑块，并配合锥度段及阶级段的设计，使回流孔的制造变成更为容易，而且稳定性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，即用以导引运动机构移动方向的线性滑轨的滑块，其中的线性滑轨包含线性滚珠滑轨及线性滚柱滑轨。
技术介绍
线性滑轨是重要的机械元件，目前已被广泛的使用到精密机械、自动化产业、半导体产业、医疗设备及航太工业等领域中。其主要功用在于应用滚珠(ball)或是滚柱(roller)的滚动来降低机构移动时的磨擦阻力，使机构移动时更为省力，而且节约能源，同时由于磨擦减少，接触面的磨损及升温减少，使得机构的精度及寿命双双提升，并且机构的移动速度极限也大幅向前提升，因此线性滑轨可称得上是近年来十分重要的机械传动元件。通常线性滑轨可分为两类，其一是使用滚珠传动，称为线性滚珠滑轨；另一类是使用滚柱传动，称为线性滚柱滑轨；然而不管是滚珠或滚柱滑轨，由于其滑块(slider)上需要具有提供滚动元件(滚珠或滚柱)承载及循环回流等机能，因此结构上相对复杂，而加工的道次及成本高。线性滚珠滑轨的滑块(参考图10)，由于其滑块8上需要设置提供滚动元件(滚珠)承载的机能，在滑块8上需设置滚动沟81，滚动沟81是滚动元件流动的轨道，用以承载机构的负荷，因此滚动沟81表面需要具有很高的硬度(通常在HRC 58以上)以达到材料的耐磨性的需求，同时滚动沟81附近的材质也需要具有相当的降伏强度(YieldingStrength)以避免材料疲劳破坏。另外，为了使滚动元件可以反向移动以达到无限循环滚动的目的，在滑块8上另需设置回流孔82，回流孔82为一通孔，一般的回流孔是以机械加工(钻孔)的方式加工出一个圆形截面的孔，由滑块的一端面贯穿到另一端面，以使滚动元件可以通过，因此回流孔82的尺寸必需比滚动元件大，以容许滚动元件可以通过，并且也不能太大以避免滚动元件在回流孔82中挤塞而导致运动不顺畅；因为滑块8的长度必需够长以提供足够的承载负荷，故回流孔82的深度也会较大，通常孔的深度在孔径的十倍左右，加工上具有相当的难度，且钻孔的钻头只要略有变化，即会导致钻孔偏移，使回流孔82在滑块8两端面上的出口位置不同；近来有一种加装保持链条(retainer)的线性滚珠滑轨设计(例如美国专利6042269或6085420号专利)，由于其回流孔必需同时容许滚动元件及保持链条通过，因此其回流孔在圆形截面的两侧需要另外设置一翼形沟821，该翼形沟821用以容许保持链条(未显示)通过；由于翼形沟821的加工非常困难(传统上需要使用成形的拉刀拉制)，因此目前制造方法为在滑块8上方先加工出一个大通孔84，在热处理硬化后，先经过研磨，再用精密射出成形的专利制造方法在大通孔84中成形一个塑胶材质的塑胶填充块85，这种制造方式复杂且难度高，并且在滑块8的有限空间中钻设的孔越大则滑块的结构越差，因此在滑块8中钻设大通孔84必将降低滑块8的结构强度。此外在滑块8的两端上也需要以加工的方式加工出螺孔83，螺孔83用以固定装设在滑块8两端面上的端盖(未显示)，加工螺孔虽然并不困难，但是每一个螺孔83和回流孔82都有严格的相对位置要求，因此加工的困难度也因而增加，且因为机器的精度或刀具的因素，也常常会导致加工出来的相对位置错误，而造成滑块品质不合格情形发生。另一方面，对于线性滚柱滑轨来说(参考图11)，由于其滑块9上需要设置提供滚动元件(滚柱)承载的机能，在滑块9上同样需设置滚动沟91，该滚动沟91是滚动元件滚动的轨道，用以承载机构的负荷，因此滚动沟91表面及附近的材质也需要具有相当的硬度及降伏强度，以避免材料磨耗及疲劳破坏。另外，为了使滚动元件可以反向移动以达到无限循环滚动的目的，在滑块9上也需设置回流孔92，回流孔92为一通孔，但是由于需要配合滚柱的侧面轮廓，因此回流孔92的截面必需设计成方形，圆形截面的孔较容易加工，而方形截面的孔则加工的困难度及成本很高；目前使用的做法是先在滑块9上面钻设一个圆形的大通孔94，再以一塑胶填充块95塞于其中(例如USP6109798号)，故和线性滚珠滑轨的情形一样有结构强度降低的情形；此外，当线性滚柱滑轨使用保持链条时，由于其回流孔必需同时容许滚动元件及保持链条通过，因此其回流孔92靠近滚动沟91的一侧需另外设置一翼形沟921，翼形沟921用以容许保持链条通过，另外，在滑块的滚动沟91上面也需要对应地设置一逃沟911以容许保持链条通过；习知的制造方式也是先在滑块9上钻出一个大通孔94，再以预先成形的塑胶填充块95填充其中(例如USP6390678号)，该制造方法不只制程复杂，且塑胶的强度远低于钢铁材料，故滑块的结构强度也将降低。此外，在滑块9的两端面上也需要以加工的方式加工出螺孔93，螺孔93同样有相对位置的问题，因此加工的困难度高。因此，习知的线性滑块及其制作方式实仍有需要再改进的地方。为了使制造成本下降，铸造、热锻及热挤都是可以考虑的制程方式，但是传统的铸造、热锻及热挤等方式，对于回流孔的成型都有困难，而使成形后的成品仍需经过多道次的加工，因此制造成本难以下降。脱腊铸造是一种精度较高的铸造方法，其尺寸精度较高，因此脱腊铸造可能是一个解决线性滑块制造问题的方法。但是脱腊铸造对于孔的制造能力不佳，对于通孔(前后贯穿的孔)其孔深(因为是通孔，孔深即孔的全长)和孔径比只能做到四倍以内，但是不幸地，通常线性滑块回流孔的孔深孔径比在十倍左右，最少也不会小于五倍，此造成脱腊铸造并无法做为含有回流孔的线性滑块的制造方法。
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制造容易、成本低，容易生产制造的线性滑块，其可避免回流孔因为钻孔不良而偏离的情形。本专利技术另一要解决的技术问题在于提供一种制造线性滑块的方法，以避免在回流孔中填充大量塑胶件而降低滑块的结构强度。为解决上述技术问题，本专利技术的技术解决方案是一种线性滑块，其上设有提供滚动元件循环回流用的回流孔，该回流孔为一通孔，且其中间部分的孔径小于两端出口处的孔径。该回流孔的剖面为方形。该回流孔上，平行于该回流孔设有翼形沟。所述滑块的滚动沟上设有逃沟。该回流孔包含有一锥度段；且该锥度段的全锥角在1度以上。该回流孔包含阶级段；而其中间还可包含锥度段。该滑块两端面上设有螺孔。一种线性滑块的制造方法，所述线性滑块设有提供滚动元件循环回流用的回流孔，该回流孔中间部分的孔径小于两端出口处的孔径，且以脱腊铸造的方法制造，其中脱腊铸造中所使用的腊模包含右模及左模，而右模及左模的合模线设置在回流孔的中间位置。该回流孔的中间部分在脱腊铸造后再经钻孔加工。采用上述方案后，由于本专利技术将滑块的回流孔设置成中间部分的孔径小于两端出口处的孔径，其可方便腊模脱模。经过研究发现，脱腊铸造在通孔制造上的主要问题在于腊模的脱模过程，由于腊是相对较软的材料，在腊模脱模时容易伤及腊的表面。为了使用脱腊铸造来制造线性滑块，本专利技术将回流孔中间部分的孔径设计成较小，即只要可以容许线性滑块的滚动元件通过即可；而在两端出口处的孔径较大，如此可以方便腊模的脱模。对于本专利技术回流孔的设计，主要采用的手段为在回流孔中设置锥度段或阶级段设置锥度段时，回流孔的锥度可以方便脱腊铸造过程中腊模的脱模；而设置阶级段可将一个回流孔分成几段不同的孔径，使得单独一段阶级段的长度并不大于孔径的四倍，因此方便腊模的脱模。因此，具有锥度段的回流孔或(及)具有阶级段设计的回流孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性滑块，其上设有提供滚动元件循环回流用的回流孔，该回流孔为一通孔，其特征在于：　所述回流孔中间部分的孔径小于两端出口处的孔径。

【技术特征摘要】

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