CN100378355C - 线性导向轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种线性导向轴承装置(1)，其包括导轨(2)和架在该导轨(2)上相对于该导轨可移动的滑动件(4)，该滑动件(4)包括滑动件主体(8)和分别结合到该滑动件主体(8)轴向的两端面上的端盖(10)，并且该端盖(10)包括：端盖主体(44)，该端盖主体(44)形成有内侧变向路径(50)的中间导向面(54)和外周边导向面(56)以及外侧变向路径(60)的内周边导向面(62)和中间导向面(64)；形成有内侧变向路径(50)的内周边导向面(52)的返回导向件(46)；和形成有外侧变向路径(60)的外周边导向面(66)的盖件(48)。

Description

线性导向轴承装置
技术领域
本发明涉及一种用在机床、半导体制造装置或类似的机械元件部分中用来引导线性移动主体的线性导向轴承装置。
背景技术
[专利参考文献1]
JP-A-平4-366016
在例如专利参考文献1中，描述有常用的线性导向轴承装置。如图14所示，线性导向轴承装置1设置有导轨2和架在该导轨2上且相对于该导轨可移动的滑动件4。
导轨2的两个滑动面中的每个滑动面形成有两排轴向延伸的滚动件滚动槽6。
滑动件4包括滑动件主体8和分别结合到滑动件主体8轴向两端面的端盖10。如图15所示，滑动件主体8的两套筒部的内侧面分别形成有与导轨2的滚动件滚动槽6对置的滚动件滚动槽16，并且负载滚动路径14由两个滚动件滚动槽6，16之间的间隔构成。此外，两套筒部的厚壁部分别形成有两排滚动件返回路径24。
负载滚动路径可滚动地装载有作为滚动件的多个圆筒形滚柱18，滑动件4制成为借助圆筒形滚柱18的滚动而在导轨2上相对于该导轨沿轴向可移动。
当滑动件4移动时，装载到负载滚动路径14上的多个圆筒形滚柱18移动到滑动件4轴向上的端部，同时该圆筒形滚柱18是滚动着的。因此，为了连续地在轴向上移动滑动件4，必需无限地循环多个圆筒形滚柱18。
因此，通过形成连通负载滚动路径14和滚动件返回路径24的变向路径，而形成用来无限地循环多个圆筒形滚柱18的滚动件滚动路径。
如图16所示，端盖10由端盖主体44和安装插入件(fit-to-insertmember)90构成。此外，通过在端盖主体44的面上提供用来与滑动件主体8结合的开口部并且将安装插入件90安装到该开口部，形成内侧变向路径50和外侧变向路径60。
如图17所示，内侧变向路径50由相对于圆筒形滚柱18滚动面的内周边导向面52和外周边导向面56以及相对于圆筒形滚柱18端面的中间导向面54构成。外侧变向路径60也同样由相对于圆筒形滚柱18滚动面的内周边导向面62和外周边导向面66以及相对于圆筒形滚柱18端面的中间导向面64构成。内侧变向路径50和外侧变向路径60相互交叉成十字形，并且连通着彼此不同的负载滚动路径14和滚动件返回路径24。
然而，根据具有上述构造的线性导向轴承装置1，用于连接端盖主体44和安装插入件90的连接部92在内侧变向路径50的中间导向面54和外周边导向面56处形成。此外，当由于在模制端盖主体44和安装插入件90中的错误等而在连接部92产生阶梯状差异时，妨碍了圆筒形滚柱18的平滑循环，因此恶化了线性导向轴承装置1的操作性能。特别地，当在中间导向面54处形成的连接部92处产生阶梯状差异时，引起了由于阶梯状差异等产生的卡住圆筒形滚柱18的端面的问题，因此进一步恶化了线性导向轴承装置1的操作性能。
通过高精度地模制端盖主体44和安装插入件90或提高安装插入件90到端盖主体44的连接精度可以防止此问题。然而，端盖主体44和安装插入件90是通过注模法制成的，因此由于模制中的缩痕或类似的事物因而频繁地产生变形，并且难以高精度地模制端盖主体44和安装插入件90。此外，对于提高安装插入件90到端盖主体44的连接精度也存在限制，并且难于严格地阻止阶梯状差异产生于连接部92。
发明内容
本发明通过关注上述问题而实现，并且其要解决的问题在于提供这样一种线性导向轴承装置，通过连接构成端盖的部件的部分不在内侧变向路径和外侧变向路径的中间导向面处形成的结构，来构成所述构成端盖的部件的结构，能够平滑循环滚动件。
为了解决上述问题，根据本发明，权利要求1所述的本发明的特征在于一种线性导向轴承装置，包括：导轨，具有在其两侧面处在轴向延伸的多排滚动件滚动槽；滑动件主体，具有与该导轨的滚动件滚动槽对置的滚动件滚动槽，该滑动件主体架在导轨上相对于该导轨可移动并且具有多排滚动件返回路径；端盖，分别结合到该滑动件主体轴向的两端面上，并且该端盖形成有用以连通负载滚动路径和该滚动件返回路径之间的间隔的多排变向路径，该负载滚动路径形成有在两个滚动件滚动槽之间的间隔，该滚动件包括可滚动地装载到形成有负载滚动路径、滚动件返回路径和变向路径的滚动件滚动路径中的多个滚柱，其中多排变向路径形成有分别相对于滚柱滚动面的内周边导向面和外周边导向面以及相对于该滚柱端面的中间导向面，在多排变向路径中的一组两排变向路径形成有内侧变向路径和外侧变向路径，各个变向路径连通彼此不同的负载滚动路径和滚动件返回路径之间的间隔，而且端盖包括：端盖主体，其形成有内侧变向路径的中间导向面和外周边导向面，以及外侧变向路径的内周边导向面和中间导向面；返回导向件，其形成有内侧变向路径的内周边导向面；和盖件，其形成有外侧变向路径的外周边导向面。
此外，根据本发明，权利要求2所述的本发明的特征在于根据权利要求1的线性导向轴承装置，其中在多排变向路径中的所述的一组两排变向路径形成有相互交叉成十字形的内侧变向路径和外侧变向路径。
根据本发明，内侧变向路径的中间导向面不形成有用于连接端盖主体和返回导向件的连接部，此外，外侧变向路径的中间导向面不形成有用于连接端盖主体和盖件的连接部，因此防止了在内侧变向路径和外侧变向路径的中间导向面处产生阶梯状差异。
根据本发明，用于连接构成端盖的部件的连接部不在内侧变向路径和外侧变向路径的中间导向面处形成，因此，由于能够平滑地循环滚动件，可以提高线性导向轴承装置的操作性能。
附图说明
图1是示出了根据基于本发明的实施例的线性导向轴承装置的透视图。
图2是沿图1的线A-A截开的剖视图。
图3是沿图2的线B-B截开的剖视图。
图4A是从轴向观看支架的视图。图4B是从图4A的左侧观看的视图。图4C是沿图4A的线C-C截开的剖视图的一部分。
图5是从支承件的端面观看该支承件的视图。
图6是展示把支承件置于相互邻近的圆筒形滚柱之间的状态的视图。
图7是与滑动件主体结合的端盖的面的正视图。
图8是沿图7的线D-D截开的剖视图。
图9A是一种返回导向件(return guide)的顶视图。图9B是从图9A的右侧观看的视图。图9C是从图9A的下侧观看的视图。
图10是端盖的外侧面的正视图。
图11A是盖件的侧视图。图11B是从图11A的下侧观看的视图。
图12是沿图7的线E-E截开的剖视图。
图13是沿图12的线F-F截开的剖视图。
图14是示出背景技术中的线性导向轴承装置的侧视图。
图15是从图14的左侧观看的端盖的局部断开的视图。
图16是从滑动件主体的侧面观看背景技术中的端盖的一部分的视图。
图17是沿图16的线G-G截开的剖视图。
具体实施方式
接下来，将参照附图说明本发明的实施例。此外，将通过给与背景技术中构成元件类似的构成元件附上相同的标记来进行说明。此外，虽然根据本实施例，将通过这样一种线性导向轴承装置的例子来说明，即，该线性导向轴承装置利用圆筒形滚柱作为滚动件并在左边和右边形成有两排滚动件滚动路径，但本实施例不限于此。
首先，将参照图1到图12说明本发明实施例的构成。此外，在图4的各个分图中及在其后，省略说明圆筒形滚柱。
如图1所示，本发明的线性导向轴承装置1由导轨2和架在该导轨2上相对于该导轨可移动的滑动件4构成。导轨2的两侧面中的每一个侧面形成有沿轴向延伸的两排滚动件滚动槽6。
滑动件4由滑动件主体8和分别结合到滑动件主体8轴向两端面的端盖10构成。
如图2所示，滑动件主体8分别在两套筒部内侧面上形成有与导轨2的滚动件滚动槽6对置的滚动件滚动槽16，并且在两滚动件滚动槽6，16之间的间隔处形成有负载滚动路径14。负载滚动路径14可滚动地装载有作为滚动件的多个圆筒形滚柱18，并且借助圆筒形滚柱18的滚动，滑动件4制成为在导轨2上沿轴向相对于彼此是可移动的。此外，端盖10的定位基准面12自上侧的滚动件滚动槽10向上和自下侧的滚动件滚动槽16向下而形成。
在两套筒部的厚壁部处，分别在其两上部和下部钻出与负载滚动路径14平行的孔20，并且由树脂或类似物形成的管22插入孔20中。管22的内部形成有圆筒形滚柱18可穿过的具有矩形截面的孔，并且由具有矩形截面的孔形成滚动件返回路径24。此外，管22的内部形成有凹部32，并且在凹部32的内部，支承件26的臂部28(稍后提及)制成为可移动的。此外，虽然在附图中为了说明使圆筒形滚柱18没有装载到在右侧的负载滚动路径14上和滚动件返回路径24上，但是在实际使用中，圆筒形滚柱18装载到全部负载滚动路径14和滚动件返回路径24上。
支架30布置在导轨2和滑动件主体8之间，凹部36形成在滑动件主体8和支架30之间。如图3和图4所示，支架30为具有基本上L状截面的盘形件，并且窗口部34在沿支架30纵向基本构成直角的该支架的各个面上形成。与支架30纵向成直角的窗口部34的宽度W1形成为比圆筒形滚柱18的实际长度更长。支架30纵向上的两端部设置有凸起部38和凹勺部40。此外，在凹部36的内部，支承件26的臂部28(稍后提及)被制成为可移动的。
支承件26置于多个圆筒形滚柱18之中。如图5和图6所示，支承件26包括间隔部42和臂部28，其中间隔部42与相互邻近的圆筒形滚柱18的滚动面发生滑动接触，臂部28分别设置在间隔部42的上侧和下侧用以从上侧和下侧支撑相互邻近的圆筒形滚柱部18的端面。支承件26在上下方向上的高度T1形成为比窗口部34的宽度W1更长。
端盖10形成有内侧变向路径和外侧变向路径，并且内侧变向路径和外侧变向路径分别连通彼此不同的负载滚动路径14和滚动件返回路径24之间的间隔。
内侧方向滚动路径和外侧方向滚动路径都由相对于圆筒形滚柱18的滚动面的内周边导向面和外周边导向面以及相对于圆筒形滚柱18端面的中间导向面构成。
此外，滚动件滚动路径由上述提及的内侧变向路径和外侧变向路径和负载滚动路径14和滚动件返回路径24而形成，根据滑动件4的相对运动，该圆筒形滚柱18无限地循环同时在滚动件滚动路径中滚动。
如图7到图12所示，端盖10由端盖主体44和返回导向件(returnguide)46以及连接到端盖主体44的盖件48构成。
如图7所示，与端盖主体44的滑动件主体8结合的结合面70一侧设置有内侧变向路径的中间导向面54和外周边导向面56、外侧变向路径的端部68、定位凸起72和凹部74。此外，虽然在附图中为了说明而使返回导向件46和支架30仅仅连接到端盖主体44的左侧，但在实际使用中，返回导向件46和支架30连接到端盖主体44的左和右两侧。内侧变向路径的外侧周边导向面56在其两侧面设置有定位凹部58，并且定位凹部58制成为到内侧变向路径的中间导向面54是连续的。外侧变向路径的端部68的内部形成有外侧变向路径的内侧导向面62和中间导向面64。凹部74构造成被安装于支架30的凸起部38的形状。
如图8所示，定位凸起72构造成从端盖主体44的结合面70凸起的形状并且安装到滑动件主体8的定位基准面12。此外，锁定凹部76和定位凹部78设置在内侧变向路径的外周边导向面56和端盖主体44的外侧面80之间。
如图9所示，返回导向件46形成有内侧变向路径的内周边导向面52。返回导向件46的两侧面分别设置有定位凸起部82，并且该定位凸起部82构造成被安装于端盖主体44的定位凹部58的形状。
如图10所示，端盖主体44的外侧面80一侧形成有外侧变向路径的内周边导向面62和中间导向面64。此外，虽然在附图中为了说明而使盖件48和支架30仅仅连接到端盖主体44的左侧，但在实际使用中，盖件48和支架30连接到端盖主体44的左右两侧。外侧变向路径的内周边导向面62和中间导向面64制成为到滑动件主体8的结合面70是连续的。
如图11所示，盖件48形成有外侧变向路径的外周边导向面66。盖件48的两侧面分别形成有锁定凸起部84和定位凸起部86。锁定凸起部84构成为被安装于端盖主体44的锁定凹部76的形状，并且定位凸起部86构成为被安装于端盖主体44的定位凹部78的形状。
将给出端盖10的集成的说明如下。
端盖10通过将返回导向件46和盖件48连接到端盖主体44而集成。当返回导向件46连接到端盖主体44时，返回导向件46的定位凸起部82安装于端盖主体44的定位凹部58。当盖件48连接到端盖主体44时，首先盖件48的锁定凸起部84安装于端盖主体44的锁定凹部76。此外，盖件48的定位凸起部86安装于端盖主体44的定位凹部78。这样，通过将返回导向件46和盖件48连接到端盖主体44，返回导向件46和盖件48以相关状态连接到端盖主体44。
当返回导向件46和盖件48连接到端盖主体44时，如图12所示，端盖10形成有内侧变向路径50和外侧变向路径60。内侧变向路径50和外侧变向路径60相互交叉成十字形。
接下来，将给出具有上述构成的线性导向轴承装置1的操作、效果等的说明。
当滑动件4沿导轨2相对于该导轨移动时，在负载滚动路径14中滚动的圆筒形滚柱18移动到在端盖10处形成的内侧变向路径50和外侧变向路径60。
移动到内侧变向路径50的圆筒形滚柱18经过内侧变向路径50并且移动到滚动件返回路径24。当圆筒形滚柱18经过内侧变向路径50时，圆筒形滚柱18的端面由内侧变向路径50的中间导向面54引导。此外，移动到外侧变向路径60的圆筒形滚柱18经过外侧变向路径60并且移动到滚动件返回路径24。当圆筒形滚柱18经过外侧变向路径60时，圆筒形滚柱18的端面由外侧变向路径60的中间导向面64引导。
在此情形中，内侧变向路径40的中间导向面54仅由端盖主体44形成，并且中间导向面54未形成有连接端盖主体44和返回导向件46的部分。此外，外侧变向路径60的中间导向面64也仅由端盖主体44形成，并且中间导向面64未形成有连接端盖主体44和盖件48的部分。因此，没有在中间导向面54和中间导向面64处产生阶梯状部分，圆筒形滚柱18在内侧变向路径50和外侧变向路径60处平滑地循环，因此提高了线性导向轴承装置1的操作性能。
此外，虽然根据本实施例已经给出了具有采用支架30和支承件26的结构的线性导向装置1的说明，但本实施例也适用于具有不使用至少支架30和支承件26之一的结构的线性导向轴承装置1。
此外，如图13所示，盖件48可以形成为在盖件48处形成的中间导向面64a之间的间隔R1变得比在端盖主体44处形成的中间导向面64b之间的间隔R2更宽。此时，中间导向面64b之间的间隔R2制成为等于或大于圆柱形滚柱18的实际长度。当盖件48这样构成时，中间导向面64a作为圆筒形滚柱18端面的导向面没有对本实施例起作用，并且仅有中间导向面64b作为圆筒形滚柱18端面的导向面对本实施例起作用。因此，在外侧变向路径60中移动的圆筒形滚柱18的端面不会由连接端盖主体44和盖件48的部分卡住，并且不会由连接盖件48和支架30的部分卡住，因此，通过平滑地循环圆筒形滚柱18提高了线性导向轴承装置1的操作性能。此外，在附图中为了说明省略了圆筒形滚柱18。
本申请要求2004年6月17日提交的申请号为2004-179791的日本专利申请的优先权，该申请的全部公开内容在此引用作为参考。

Claims (2)

1.一种线性导向轴承装置，包括：
导轨，具有在其两侧面处轴向延伸的多排滚动件滚动槽，
滑动件主体，所述滑动件主体的滚动件滚动槽与该导轨的滚动件滚动槽对置，该滑动件主体架在该导轨上相对于该导轨可移动并且具有多排滚动件返回路径，
端盖，分别结合到该滑动件主体轴向的两端面上，并且该端盖形成有多排变向路径，各个该变向路径连通负载滚动路径和该滚动件返回路径之间的间隔，在所述滑动件主体的滚动件滚动槽与该导轨的滚动件滚动槽之间的间隔处形成所述负载滚动路径，
滚动件，形成有该负载滚动路径、该滚动件返回路径和该变向路径的滚动件滚动路径中可滚动地装载有作为滚动件的多个滚柱，其中
该多排变向路径形成有分别相对于该滚柱滚动面的内周边导向面和外周边导向面以及相对于该滚柱端面的中间导向面，
在该多排变向路径中的一组两排变向路径形成有内侧变向路径和外侧变向路径，
其特征在于，该端盖包括：
端盖主体，其形成有该内侧变向路径的中间导向面和外周边导向面，以及该外侧变向路径的内周边导向面和中间导向面，
返回导向件，其形成有该内侧变向路径的内周边导向面，和
盖件，其形成有该外侧变向路径的外周边导向面。
2.根据权利要求1所述的该线性导向轴承装置，其中
在该多排变向路径中的所述的一组两排变向路径形成有相互交叉成十字形的内侧变向路径和外侧变向路径。
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