專利名稱：滾珠連結器的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種滾動元件，特別是一種滾動元件的滾珠連結器。
傳統的線性滑軌及滾珠螺桿等，使用滾動子(滾珠或滾柱)做為力量傳遞的媒介，其中尤以滾珠的應用最為廣泛。當滾珠轉動過程中，滾珠和滾珠之間相互碰撞摩擦，容易導致噪音及運轉不順暢。為改善此問題，先前的技術模仿自旋轉滾珠軸承的做法，使用塑料(橡膠)材料制造成一個帶狀的滾珠連結器將兩相鄰的滾珠隔開，使相鄰的滾珠間不會相互接觸。然而不管是使用于旋轉滾珠軸承、線性滑軌或滾珠螺桿，由于其滾珠連結器設計成帶狀結構時，帶狀的滾珠連結器并不能在三維路徑上的任意方向彎曲，故其設計的滾珠循環系統大多只能沿著二維平面運動，而不能有三維運動方向的變化，例如美國專利5951168號及5988883號等。但由于結構空間的限制，線性滑軌及滾珠螺桿在設計上，其循環系統有三維空間運動的需求，例如美國專利5429439號、5562346號及5758975號等，此造成線性滑軌及滾珠螺桿的循環設計上有很大的限制。另外有些設計者雖利用帶狀滾珠連結器具有彈性的特性，勉強將習知的帶狀滾珠連結器彎曲，例如美國專利5993064號，但是由于帶狀滾珠連結器彎曲困難，回轉半徑會明顯變大而增加回轉路徑的空間，故習知的滾珠連結器確實無法完全滿足產業上的需求。
本發明的目的是在于提供一種滾珠連結器，以避免滾動元件中滾珠和滾珠間相互碰撞及摩擦的問題，并避免習知技術中，滾珠只能被限制在二維平面回轉，使滾動元件的滾珠系統的設計限制減少，而滾珠間也不會相互碰撞。
為了達到上述目的，本發明提供一種滾珠連結器，其特征在于其包含多數個間隔體、多數個導引鍵結體及至少一個連接體；該間隔體，是對應設于滾珠的兩側，該間隔體與滾珠相鄰處設一滾珠保持面；該導引鍵結體，是對應位于滾珠兩側，并將前述的滾珠兩側的二間隔體相鍵結；使滾珠保持位于前述導引鍵結體及間隔體圍成的空間內；該連接體，是連結相鄰滾珠間的兩相鄰間隔體，且該連接體在前述二導引鍵結體連線方向的總寬度小于和前述二導引鍵結體連線垂直方向的總高度。
所述的滾珠連結器，其特征在于該間隔體可呈中空環狀。
所述的滾珠連結器，其特征在于該連接體的截面可為長方形，且在前述二導引鍵結體連線方向的截面寬度小于在前述二導引鍵結體連線垂直方向的高度。
所述的滾珠連結器，其特征在于該連接體可以由二連接條所組成，且該二連接條構成的平面和前述二導引鍵結體構成的平面垂直。
所述的滾珠連結器，其特征在于該連接體設有切邊。
本發明的滾珠連結器，為避免習知技術中帶狀結構在某些方向彎曲困難的問題，本發明的滾珠連結器對每一個滾珠各使用兩個間隔體來加以保持，使滾珠和相鄰滾珠之間不會相互碰撞；而保持每一個滾珠的兩個間隔體間使用兩條條狀的導引鍵結體鍵結，兩條導引鍵結體分別設計于滾珠的兩側，將保持同一個滾珠的兩個間隔體相鍵結；而相鄰的兩個滾珠間的相鄰兩個間隔體間設置有連接體，連接體將該相鄰的兩個滾珠間的相鄰間隔體連接，本發明的滾珠連結器的連接體可為單一條長條狀體，或由數條連接條組合而成，而連接體在前述兩條條狀的導引鍵結體的連線方向的總寬度小于和前述兩條條狀的導引鍵結體連線的垂直方向的總高度，使連接體具有和導引鍵結體相交方向的彎曲能力。由于連接體具有和導引鍵結體相垂直方向的彎曲能力，而使本發明的滾珠連結器因而具有多方向的彎曲能力，而滾動元件的滾珠循環路徑因而也不必被限制只能在一個二維路徑上回轉，且滾珠和滾珠間也達到避免碰撞的效果。
為避免本發明的滾珠連接器在連接體彎曲時，連接體兩側的間隔體相互碰撞，而減少連接體的可彎曲角度，本發明的滾珠連接器在間隔體靠近連接體處可設置切邊，以避免間隔體相互碰撞，增加連接體的可彎曲角度。
為方便進一步了解本發明的特征及技術內容，茲以較佳實施例配合圖式詳細說明如下圖式簡要說明
圖1為本發明的滾珠連結器的一實施例的主視圖。
圖2為本發明的滾珠連結器的一實施例的俯視圖。
圖3為本發明的滾珠連結器和滾珠相組合的主視圖。
圖4為圖3的A-A’剖視圖。
圖5為本發明的滾珠連結器沿圖4的上下方向彎曲的示意圖。
圖6為本發明的滾珠連結器沿圖4的左右方向彎曲的示意圖。
圖7為本發明的滾珠連結器的第二實施例的主視圖。
圖8為本發明的滾珠連結器的第二實施例的俯視圖。
圖9為本發明的滾珠連結器的第三實施例的主視圖。
圖10為圖9的B-B’剖視圖。
圖11為本發明的滾珠連結器的第四實施例的彎曲示意圖。
請參閱圖1所示，為本發明的滾珠連結器的一實施例的主視圖，圖2則為圖1的俯視圖，本發明的滾珠連結器包含間隔體、導引鍵結體及連接體。間隔體11及間隔體12相互交錯設置，用以隔離任兩相鄰的滾珠，使其不相互接觸，并使滾珠連結器跟隨滾珠一起移動；導引鍵結體21及22用以鍵結間隔體11及其右側相鄰之間隔體12，使兩者相互連結，并且由于導引鍵結體沿著特定的路徑移動，而避免間隔體11及間隔體12在移動的過程中任意轉動，避免摩擦阻力的增加；連接體31主要為連接間隔體11及其左側相鄰的間隔體12，由于連接體31在特殊方向有很好的彎曲特性，而使滾珠連結器具多方向的彎曲特性。
圖1的間隔體11的右側設有一滾珠保持面111，而間隔體12的左側則設有一個滾珠保持面121，滾珠保持面111和滾珠保持面121都大約呈一球面狀，而滾珠保持面111和其右側相鄰的滾珠保持面121共同形成一球表面的左右兩側；圖2為圖1的俯視圖，由圖2顯示間隔體11及其右側相鄰的間隔體12間設置有二導引鍵結體21及22，導引鍵結體21及22大約呈線條狀，線條可為曲線、直線及折線等各種型式，從圖2的視角顯示導引鍵結體21及22的內側及滾珠保持面111及121共同圍繞著一個圓形的空間，此空間用以保持滾珠，以隔離任意兩相鄰的滾珠，使其不相互接觸，并使滾珠連結器跟隨滾珠一起移動。位于滾珠連結器的尾部的間隔體13也具有滾珠保持面131，功能和間隔體11及滾珠保持面111相同，而間隔體13的厚度通常會設計較大一些，以避免間隔體13鄰接的滾珠和另一個滾珠連結器中的滾珠發生接觸。
圖3顯示圖1的滾珠連結器和滾珠相組合時的情形，滾珠保持面111和其右側相鄰的滾珠保持面121間共同包圍著滾珠4的外側，滾珠4被保持于前述的導引鍵結體21及22的內側及滾珠保持面111及121圍繞成的空間中，且可相對于上述的導引鍵結體21及22的內側及滾珠保持面111及121轉動。滾珠4在滾動元件中滾動時，滾珠連結器可隨同滾珠4一起移動。
間隔體11及其左側相鄰之間隔體12間設有一連接體31將兩者連接，連接體的長度L即為前述兩間隔體間的距離；圖1中的連接體31附近的局部剖面顯示實心的連接體31連接兩內凹的間隔體11及12。為了解連接體31的構造，請參見圖4。圖4為圖3的A-A’剖視圖，圖4中顯示間隔體12在此方向看來大約呈圓形，而圓形的直徑略小于滾珠4的直徑；導引鍵結體22及21連接在間隔體12的左右兩側；連接體31的截面高度H明顯大于其左右方向的寬度W，如此設計的原因在于使連接體31容易沿著圖4的左右方向彎曲，而且具有良好的強度，不容易斷裂。由圖4中可明顯發現連接體31的截面皆座落在滾珠4的范圍內，并不超出滾珠4的范圍而和滾珠4的運動路徑發生干涉，為使連接體31容易彎曲而盡可能將寬度W設計成較小一些；而為使連接體31的強度較佳，高度H設計得較大，而使高度H明顯大于寬度W的值。圖4中，導引鍵結體21及22有一部分范圍超出滾珠4的直徑；其中導引鍵結體21及22超出滾珠4的直徑部分的厚度小于滾動元件的兩相對運動件(例如線性滾珠滑軌的滑塊及軌條，或者滾珠螺桿的螺帽及桿軸)的間隙，當滾珠連結器使用于滾動元件時，導引鍵結體21及22超出滾珠4的直徑部分可卡于前述的間隙，而限制滾珠連結器的運動方向，使其不任意旋轉，避免滾珠保持面111及121和滾珠4間的摩擦力增加。
圖5顯示本發明的滾珠連結器沿著圖4的上下方向彎曲時的情形，此時由于導引鍵結體22及21在此視角上厚度相對較薄，故相當容易彎曲；而圖6則顯示本發明的滾珠連接器沿著圖4的左右方向彎曲時的情形，此時由于連接體31的寬度W相對較小，而很容易彎曲。由圖5及圖6兩圖可知本發明的滾珠連結器不只象習知的設計一樣具有沿著圖4的上下方向彎曲的能力，并且由于連接體31的獨特設計而可因應滾珠連結器沿著圖4的左右方向彎曲的需求。由于滾珠連結器可沿著圖4的左右方向及上下方向彎曲，使本發明的滾珠連結器具有優良的多方向彎曲能力，而滾動元件的設計也可更為多樣化，滾動元件的滾動子循環路徑不需被限制在一個二維平面上。
為了更清楚了解本發明的技術內容，請參見本發明的另一實施例，圖7為本發明的另一實施例的主視圖，圖8則為圖7的俯視圖。此實施例的間隔體51、52及53皆設計呈一中空的圓環狀，間隔體51、52及53分別具有供滾珠承靠的滾珠保持面511、521及531。由于圓環狀的中空設計，使潤滑油脂的流動性較佳，而滾珠4可受到較好的潤滑及傳熱效果。圖7的局部剖視圖顯示連接體31和第一實施例相同，為一實心的長方體。
圖9為本發明的滾珠連結器的第三實施例，圖10則為圖9的B-B’剖視圖，由于圖7中的長條狀剖面的連接體31正好跨越間隔體51及52的心部中空部分，對潤滑油脂的流動性也有阻隔的效果，為使潤滑油脂的流動性更佳，圖9的連接體31改由兩條條狀的連接條311及312所組成，由圖的局部剖視部分可顯示出兩連接條311及312間為中空。連接條311及312的功能為連接間隔體51及其左側相鄰之間隔體52，故連接條311及312的截面形狀并不需特別限制，可為圓形、方形等各種形狀。為達到連接體31容易彎曲并且強度佳而不易斷裂的目的，在圖10中，連接條311的最高點及連接條312的最低點的距離(總高度)H應大于連接條311及312在圖10水平方向的寬度W。
為減少兩相鄰滾珠間的距離，以增加有效的滾珠數，減少連接體的長度L是一個有效的方法，但連接體的長度L較小可能導致連接體彎曲時，連接體兩側的間隔體相互碰撞，圖11為本發明的滾珠連結器的第四實施例的彎曲示意圖，圖中在間隔體51、52及53上，靠近連接體31處設置切邊512、522，以避免間隔體相互碰撞，而增加連接體的可彎曲角度。
本發明由于連接體的幾何結構具有良好的彎曲能力，而且配合導引鍵結體的另一方向的彎曲能力，使本發明的滾珠連結器具有多方向的彎曲功能，且具有良好的強度，而不易斷裂，使滾珠螺桿及線性滑軌的循環方式可更加多樣化，以因應機構縮小化設計的需求；另外，將間隔體設計成中空的設計，在潤滑及散熱方向也具有相當好的效果。另外，間隔體靠近連接體處的切邊設計，對增加連接體的可彎曲角度很有幫助。故明顯地本發明可克服習知技術的缺點，使滾珠螺桿及線性滑軌等滾動元件具有更好的產品品質，且亦無回轉半徑上明顯變大等問題。
權利要求
1.一種滾珠連結器，其特征在于其包含多數個間隔體、多數個導引鍵結體及至少一個連接體；該間隔體，是對應設于滾珠的兩側，該間隔體與滾珠相鄰處設一滾珠保持面；該導引鍵結體，是對應位于滾珠兩側，并將前述的滾珠兩側的二間隔體相鍵結；使滾珠保持位于前述導引鍵結體及間隔體圍成的空間內；該連接體，是連結相鄰滾珠間的兩相鄰間隔體，且該連接體在前述二導引鍵結體連線方向的總寬度小于和前述二導引鍵結體連線垂直方向的總高度。
2.如權利要求1所述的滾珠連結器，其特征在于該間隔體呈中空環狀。
3.如權利要求1所述的滾珠連結器，其特征在于該連接體的截面為長方形，且在前述二導引鍵結體連線方向的截面寬度小于在前述二導引鍵結體連線垂直方向的高度。
4.如權利要求1所述的滾珠連結器，其特征在于該連接體由二連接條所組成，且該二連接條構成的平面和前述二導引鍵結體構成的平面垂直。
5.如權利要求1所述的滾珠連結器，其特征在于該連接體設有切邊。
全文摘要
一種滾珠連結器，包含多數個間隔體、多數個導引鍵結體及至少一個連接體；其中該間隔體，是對應設于滾珠的兩側，該間隔體與滾珠相鄰處設置一滾珠保持面；該導引鍵結體，是對應位于滾珠兩側，并將滾珠兩側的二間隔體相鍵結；該連接體，是連結相鄰滾珠間的兩相鄰間隔體。本發明可避免滾動元件中滾珠和滾珠間相互碰撞及摩擦的問題。
文檔編號F16C29/06GK1392349SQ0112926
公開日2003年1月22日 申請日期2001年6月19日 優先權日2001年6月19日
發明者郭長信 申請人:上銀科技股份有限公司