滚动体保持链单元制造技术

本发明专利技术滚动体保持链单元，一滚动体保持链提供成列滚动体平顺地运行于循环信道内，并在相邻的两滚动体之间相互保持固定的间隔不会相互碰撞。滚动体保持链由至少一片具可挠性的金属薄片以及多数间隔块组成，其中金属片有轴向排列孔洞，孔洞之间形成横条分隔两孔洞，间隔块结合于横条上；由于具可挠性的金属薄片强度远高于一般现有使用的塑料材质，可以承受更高的拉力而不会断裂，因此更能保证滚动体保持链的耐久性；另外金属片的厚度薄，金属片的两端部可重叠固定，不会产生干涉，并形成封闭式滚动体保持链。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为应用于线性运动机构中的滚动体保持链单元， 一轴向延 伸具弹性的滚动体保持链将轴向延伸成列的多个滚动体保持于其中， 并于两相邻滚动体之间保持一定间隔距离，则滚动体保持链与滚动体 可于线性运动机构如线性滑轨或滚珠螺杆等所提供的循环信道内顺畅 》也循环运4亍。
技术介绍
现行线性运动机构中有运动件及一可轴向延伸的导引件；运动件与导引件各提供至少一列相互对应的轨道以形成一运行信道；运动件 并对每一列相互对应的轨道提供一回流通道及两回转道，回转道连接回流通道及轨道的端面出入口，形成一循环信道，使得滚动体可以从 轨道区经由回转道进入回流通道，从回流通道再经由回转道进入轨道 区，因此滚动体可以在循环信道内循环运行；藉由滚动体的无限制地 滚动，运动件得以在导引件上沿着轨道无限行程地运行。为避免滚动体两两之间互相碰撞，运动件提供滚动体保持链的设 计；有一列多数的间隔块位于滚动体之间并由一连接条串连而成，滚 动体之间因此保持一定的距离循环运行，且运动件得以更平顺地运行。现行一4殳的i殳计，如日本专利JP 05-052217 (Japanese unexamined patent publication)所揭露的滚珠链条是直接以树脂射出成型制成。但 是当线性运动机构愈来愈小或愈来愈精密时，愈不容易射出成型，容 易产生无法射饱的情况；另外由于树脂的抗拉强度小，不能保证在循 环运行当中不会断裂，因而常常会造成因断裂突然运行不顺。为克服上述的问题，如美国专利US6，142,671所揭露的滚动体保 持链的设计，其中保持块及连接条是由一具可挠性的金属带制成，由 于金属的抗拉强度远高于树脂， 一方面该具可挠性的金属带可以增加滚动体保持链的抗拉性，更不容易断裂，另一方面可以减少连接条的厚度但仍保持更高的抗拉性。在金属带厚度不小于0.1mm时，可以容易 地以沖压弯折的方式完成尺寸更小设计的制造。假设金属材料的弹性 模数为E,厚度为h的金属带，做弯曲半径为p的圆弧弯曲时，其所 产生的最大应力为oR2卞例如钢制金属带厚度h=0.03mm， E=210，000 N/mm2, p=10mm, 则aR=315N/mm2,由于金属材料的弹性模数远高于树脂，所以在同 一弯曲半径下金属带的厚度将远小于树脂材料制造的滚动体连接条厚 度，以避免产生过大的应力以及保持其弯曲阻力。但是当金属带厚度 小于0.06 mm时，精密沖压成型以及弯折的制作愈来愈困难，因此不 易在金属片加工成型包覆片，以作为间隔滚动体及保持滚动体于滚动 体连接条内功用的保持块；若为使制作容易而增加金属片厚度，将增 加金属片弯曲时的阻力，造成滚动体连接条两端在通过回转道时，造 成弯曲不完全而回转不顺畅，并且在循环运行时，容易材料疲乏而断 裂。为克服上述的问题，如美国专利US7，329，047所揭露的滚动体连接 带的设计由一呈铍折状的金属带制成，利用折状以增加可弯曲部份， 以分摊所需弯曲的幅度，例如图34,图35，图36所示，其中金属带在90 °度弯曲范围内有N个铍折，弯曲半径为p，皱折深度为T，为简化 计算，假设皱折尖端为尖点，可得到皱折宽度2W,皱折长度L，其 几何关系如下F = pl-cosV9(VV『=p. sin,90。、V2AT乂5一 丄2-sin -如图36所示，S代表为直线未弯曲时的金属带，S，代表在弯曲半 径为p且弯曲角度为90。时的金属带，S与S，的角度相差90° /4N 度，为简化计算，假设皱折长度L做等半径的圆弧弯曲，圆弧半径为r。 因此金属带的厚度为h时，形成弯曲半径为r的圆弧弯曲时所产生的最大 应力为crR五.力 =^一般设计上，循环信道所提供循环导引凹槽的宽度约为滚动体直径的0.1 0,2倍，而皱折深度小于凹槽的宽度，回转半径约为滚动体直 径的1.5 3.0倍。例如滚动体直径(J)D = 5mm，钢制金属片弹性模数E-210,000 N/mm2,回转半径p-10mm,则可计算出在不同情形下作用在该呈皱 折状的金属带上的最大应力为T=0.8mm， h=0.0685mm， N=20， 2W=0.8mm, crR= 315 N/mm2, T=1.0mm, h=0.823mm, N=20, 2W=0.8mm, aR=314N/mm2， T=0.8mm， h=0.126mm， N=60, 2W=0.4mm, crR=315N/mm2; 由上述计算可得知，在相同的应力下，皱折数目N愈多或皱折深 度T愈深愈能增加厚度；而依一般设计尺寸，如上例所示，在相同应 力下具皱折的金属带厚度约可达到没有皱折的金属带的两到四倍左 右，而可以解决没有皱折金属带的问题。但此设计将使得由金属带构 成的轴向延伸连接条两侧面成为皱折状而不是平滑面，由于该呈皱折 状的金属带将在线性运动机构的循环信道所提供的封闭式循环导引凹 槽内运行，以导引滚动体保持链方向正确地在循环信道平稳顺畅地运行。每个皱折约垂直于该导引凹槽，因此每个皱折的端点会不利于该 呈皱折状的金属带于导引凹槽内顺畅运行。且循环信道封闭式循环导 引凹槽总是由两件以上的部件结合，因此当每个皱折端点经过结合处 将造成不稳定的跳动，运行也因此无法平稳顺畅。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一具可挠性金属片的滚动体保持链单元， 可以解决上述使用金属片设计所产生不易弯折冲压，及避免因皱折所 产生的运行不顺畅，甚至可以如皱折设计方式增加滚动体连接条的拉 伸强度。根据上述的目的，本专利技术的滚动体保持链单元由至少一具可挠性 的金属片以及间隔块组成，其中至少 一条具可挠性的金属片有轴向排 列复数孔洞，且该复数孔洞，任两孔洞藉由相间隔的横条予以分隔，间隔块结合于其上；孔洞上下两侧各形成一连接条，所有横条连接于 其上；轴向排列的成列滚动体被保持于孔洞内并被间隔块两两相隔， 滚动体之间保持一定的距离，而滚动体保持链的连接条在循环信道提 供沿运行方向延伸的凹槽内运行，以导引滚动体保持链方向正确地在 循环信道平稳顺畅地运行。滚动体保持链在轨道区及回流通道约成直 线运行，而在回转道区则依回转的弧度弯曲，因此滚动体保持条循环 运行时亦做反复弯曲伸直的动作，为使其反复应力不会产生塑性变形， 金属薄片的厚度h而且h〈h。， h。 = 2'Rp0.2'p/E，其中E:为金属片材料 的弹性模数，Rpo.2:为金属片材料的0.2%塑性变形的降伏强度，p:为 回转道导引凹槽最小回转半径。因此在回转道区回转时，皆不会产生 塑性变形，而可以达到反复弯曲的能力。为达到预定的寿命或反复次数而不会因材料疲乏而断裂，可依据 各种金属材料的特性而选择适当的数f，使得金属薄片的厚度h《f七m， hm=2*Rm-p/E,其中Rm:为金属片材料的断裂强度；例如金属片材料 为钢制品时且反复次数要求为一百万次以上时，f=0.6~0.7。循环信 道提供沿运行方向延伸的循环导引凹槽为封闭式，通常是由两个以上 的部件结合而成，结合处会有因不对正而产生的不连续面，由于金属薄片形成的连接条两侧面没有皱折而保持为平滑面；因此在循环导引 凹槽结合处不会产生阻碍造成运行不顺。为结合间隔块与金属片孔洞之间的横条，横条上提供可防止沿横 条轴向移动的凸出，凹入或于横条上制作小孔，以为间隔块嵌入之用。间隔块相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一滚动体保持链单元，包括至少一具可挠性的金属片以及复数间隔块，且该金属片设有轴向排列的复数孔洞，且该复数孔洞，任两孔洞藉由相间隔的横条予以分隔，该间隔块结合于该横条上，藉以提供整列滚动体的各个滚动体保持于各孔洞内，并于循环信道内相互保持固定的间隔不会相互碰撞地运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许明哲，陈丽芬，
申请(专利权)人：直得科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]