CN101629600A - 线性单元 - Google Patents

Abstract

推荐一种线性单元(1)，具有一个能够在基座元件(2)上沿着主轴线移动的滑块(4)。基座元件(2)上布置有多个导轨(12)，支承滚子(22)上与滑块体(14)运动耦合的滚动面(23)贴靠在这些导轨上。支承滚子(22)支撑于滑块(4)上，使其能够相互独立地围绕与主轴线同向的校正轴线(35)摆动，并且因此能够自动校正，以便平贴在相应的导轨(12)上。以这种方式将支承滚子(22)的磨损减小到最低程度。

Description

线性单元

技术领域

本发明涉及一种线性单元，包括一个基座元件，上面安装有能够在主轴线的轴向上直线运动的滑块；所述基座元件具有多个沿着主轴线延伸的平导轨，至少一个与滑块体运动耦合的支承滚子的圆周侧圆柱形滚动面贴靠在平导轨上，当滑块作直线运动时，支承滚子就会在对应的导轨上滚动，并且围绕垂直于主轴线的旋转轴线转动。

背景技术

DE 19514846 A1就公开了这种线性单元，其滑块通过滑块体所支承的支承滚子在主轴线方向以能够运动的方式支撑于长形的基座元件上。当滑块作直线运动时，支承滚子的圆柱形滚动面就会在基座元件的平导轨上滚动，同时围绕垂直于主轴线的旋转轴线转动。支承滚子各自偏心安装于可旋转的支座之中，可以通过转动支座的方式调整支承滚子，使之垂直于相应的导轨平面，从而保证贴靠在导轨上。由于存在制造和装配误差，如果不重视这种调整能力，将无法保证所有支承滚子的圆柱形滚动面均能贴靠在相应的导轨上。即使略微有些倾斜，通常也会使得滚动面在宽度方向只有一部分贴靠在导轨上，从而增大单位面积压力，因此而发生提前磨损。只要选择较窄的公差范围，就能在一定程度上解决这一问题，当然这会增大制造成本。可想而知，为了避免出现歪斜，也可使用具有球形滚动面的支承滚子。不过这样会减小支承面，且单位面积压力也会相应增大。

发明内容

本发明的任务在于提供一种线性单元，即使在制造与装配误差较大的情况下，滑块的支承构件也具有较高的承载力，且仍然具有很高的使用寿命。

为了解决这一任务，按照本发明所述，将多个支承滚子安装在滑块上，使其能够相互独立围绕各自与主轴线同向的校正轴线相对于滑块体摆动，使得滚动面由此能够通过自动校正作用平坦地贴靠在相对应的导轨上。

因此将多个和优选全部的支承滚子布置在滑块体上，使其能够相对于滑块体围绕称之为校正轴线的轴线摆动，校正轴线与主轴线的轴向同向，因此也与滑块的运动方向相同。这种可摆动性使得支承滚子能够通过滚动面和导轨之间的接触自动调整其相对于滑块体的倾斜度，从而在滚动面和对应导轨之间形成平坦接触。结果就能以尽可能小的边缘压力，并且越过尽可能宽的接触区，在支承滚子和导轨之间均匀传力。因此所产生的磨损很小，即使在滑块负荷作用下以较大的力将支承滚子压紧在导轨上，也能有很长的使用寿命。

原则上可以对滑块进行设计，使得支承滚子仅在装配线性单元的过程中可以摆动，而在支承滚子对正导轨之后，则相对于滑块的摆动位置将被固定或被固定。当然更为有益的结构形式为：在装配好线性单元之后，也能相对于滑块体摆动，从而使得支承滚子能够在滑块每次作直线运动的过程中针对导轨的走向和位置进行连续调整。

从属权利要求所述均为本发明的有益的改进实施型式。

支承滚子有利地这样安装于滑块体上，使得支承滚子的旋转轴线与对应于该支承滚子的校正轴线相交。此外有利的是使得校正轴线与垂直于旋转轴线的支承滚子中心面重合。

视线性单元的实施型式而定，可以仅有一个或者多个沿着主轴线的轴向依次排列的支承滚子贴靠在一个或者多个导轨上。支承滚子的数量越多，则可以承受的作用力越大，不会引起滑块相对于基座元件歪斜。

有利地，在横截面上看，至少两个导轨的相互倾斜地布置。以这种方式可以实现一定的定心效果，并且使得滑块在主轴线的轴向的横向上相对于基座元件保持稳定。就此而言，如果至少两个导轨在某一中心平面两侧呈镜像布置，且要么背向中心面，要么朝向中心面，则特别有益。

线性单元可以具有至少一组轴向依次排列的支承滚子，且支承滚子的旋转轴线这样地横向相互排列，从而在主轴线的轴向上看它们相互交叉，这些交叉排列的支承滚子贴靠在各自的导轨上，且这些导轨相互间呈角度地排列。以这种方式就能特别简单地使得滑块不仅能够从上方、而且也能够在反向上支撑于基座元件上，从而不会从基座元件上抬起。

优选这样地将支承滚子稳定支撑于滑块体上，使其垂直于旋转轴线的中心面始终平行于主轴线，并且不会围绕垂直于相应导轨的平面的轴线摆动。这样就使得支承滚子在滑块作直线运动时始终精确保持直线轨迹。

可相互独立摆动的支承滚子适宜是各单个支承滚子单元的组成部分，分别以能够旋转、不可摆动的方式支撑在一个支承滚子支架上，并且支承滚子支架以可以摆动的方式支撑在滑块体上，以保证希望的对准。以这种方式能够提供实现摆动支承的多种可能性。

特别有助于实现支承滚子单元摆动支承的方式为：支承滚子支架以背向导轨的导向轮廓以能够滑移的方式贴靠在设置在滑块体上的配合导向轮廓上，这些所述轮廓这样地相互匹配，当支承滚子支架的导向轮廓在配合导向轮廓上滑动时，支承滚子支架就能围绕一条虚拟的校正轴线摆动。这条虚拟的校正轴线适宜在朝向相应的导轨的方向上布置在配合导向轮廓前面，且尤其在配合导向轮廓和导轨之间。

适宜地，导向轮廓实现成支承滚子支架的至少一个背面的导向凸起的形状，且配合导向轮廓由滑块体的称之为配合导向凹槽的凹槽实现，该凹槽中伸入该至少一个导向凸起。不仅至少一个导向凸起、而且相应的配合导向凹槽均适宜具有平行于主轴线的纵向延伸部。

支承滚子支架适宜为具有箱形轮廓的罩形结构。支承滚子尤其大部分安装于支承滚子支架的侧壁之间，仅仅在导轨侧上从支承滚子支架向外伸出一段。

支承滚子单元能用来实现如下摆动支承：支承滚子支架仅仅松弛地靠在滑块体上，并且仅仅通过支承滚子和导轨之间的相互作用将其压紧在滑块体上。以这种方式将支承滚子单元分别夹紧在滑块体和对应的导轨之间，使其可以摆动，并且能够适应导轨的走向。

当线性单元高速动态运动时，存在因为部件变形而出现一个或多个支承滚子从相应导轨上短时间抬起的危险。因为相关的支承滚子之后将减小其旋转速度，当再次与导轨接触时，将在转动惯量作用下暂时出现非常大的摩擦，从而加大磨损，某些情况下可能会压平支承滚子的滚动面；为了解决这一问题，最好在支承滚子支架和滑块体之间有起到弹性作用的预紧构件，所述预紧构件将滑块体以及相应的支承滚子始终朝向导轨方向预紧，使得支承滚子不可能从导轨上抬起。当因为以上所述的变形现象而使得滑块体和导轨之间的距离变大时，只会改变支承滚子支架和滑块体之间的距离，但并不会将支承滚子从导轨上抬起。

尤其可适当设计弹性预紧构件，使其始终处在预紧状态，但在线性单元正常工作过程中，支承滚子仍然贴靠在导轨上，且支承滚子支架仍然贴靠在滑块体上。

预紧构件尤其可以包括至少一个由具有橡胶弹性特性的材料制成的预紧构件，且预紧构件适宜安装在支承滚子支架的凹槽之中。

特别是支承滚子支架的外形与滑块体的外形相配，使其仅仅在背面与滑块体接触，尤其是仅仅与可能存在的导向轮廓接触。此外，支承滚子支架周围完全自由，因此能够在与导轨位置对准时作做最佳的摆动运动。

线性单元适宜配有调整构件，可将其用来调整在多个贴靠在不同导轨上的支承滚子之间的在主轴线的横向存在的距离，从而可以根据需要设定支承滚子和导轨之间的预紧力。  调整构件尤其包括便于进行调整的偏心构件。

基座元件适宜是挤压的空心型材形式的基座体与多个条形导向元件构成的复合元件，所述导向元件以独立部件型式固定在基座体上。因此可以将一种成本低廉的材料用于基座体，且仅仅导轨采用特别耐磨的昂贵高级材料。

可以使用线性单元作为自身没有驱动机构的被动式单元。当然特别有益的线性单元实施型式为：配置一些作用于滑块和基座元件之间的驱动构件来主动驱使滑块作直线运动。可以采用电动、液压或者电液组合型式的驱动构件。

附图说明

以下将根据附图对本发明进行详细解释。附图如下：

附图1本发明所述线性单元第一种优选实施型式的透视图，

附图2附图1所示线性单元的正视图，按照箭头II所指方向观察，滑块的端盖已经移去，

附图3滑块的细节透视图，

附图4支承滚子区域的滑块局部放大剖面图，包括对应于该支承滚子的导轨，图中可见能够进行摆动定位，并且还单独放大了摆动支承构件，

附图5多个支承滚子单元组成的两个导向单元的分解图，

附图6滑块体的局部透视图，表示可用来调整支承滚子预紧力的调整构件，

附图7按照附图6所示调整构件区域的剖切线VII-VII剖开的局部放大剖面图，

附图8支承滚子单元的详细视图，包括安装于该单元上的预紧构件。

附图9附图8所示支承滚子单元的分解图。

具体实施方式

整体上以附图标记1表示的线性单元包括一个具有纵向延伸部的基座元件2，其虚线表示的基座元件纵轴线表示主轴线3，滑块4这样地安装于基座元件上，使其能够沿着主轴线3的轴向相对于基座元件2执行双箭头所示的往复直线运动5。

适宜将线性单元1设计配有图中仅仅虚线所示的驱动构件6的直线驱动装置型式，所述驱动构件作用于基座元件2和滑块4之间，以便产生引起直线运动5的驱动力。举例而言，其可以是电驱动构件6，其尤其是形成电动线性直接驱动系统的类型的电驱动构件。虚线表示的第一驱动单元6a固定安装在基座元件2上，以非接触方式与其共同作用的第二驱动元件6b位于滑块4上。也可以不同于图中所示的驱动方案，将驱动构件6设计成用来生成液压驱动力，或者组合电动和液压驱动力，以便产生直线运动5。

基座元件2最好包括一个沿着主轴线3延伸的基座体7，基座体适宜用挤压空心型材制成，空心型材的重量很轻，但具有较高的刚度，且能够以成本低廉的方式制成任意长度的空心型材。在基座体7上固定有多个沿着主轴线3的轴向延伸的条形导向元件8，这些导向元件各限定一个平导轨12，滑块4同时各自垂直于主轴线3支撑在平导轨上，并且确定滑块4的运动方向。每一个导轨12均在可作为导向面13的平面中延伸，通过主轴线3以及与其垂直的横轴线构成该平面。导轨12的长度适宜等于基座体7的长度。

本实施例所述滑块4包括一个多部分的滑块体14，该滑块体具有基本上呈U形的横断面，且其U形开口被放在基座元件12上构成导轨15的这一部分上，使得滑块类似骑跨地作用在该导轨15上。导轨15两侧由滑块体14的两个侧边部分16a、16b从侧面包围并且由一个连接滑块体14的两个侧边部分16a、16b的板形连接段17搭接。  固定构件18尤其安装在连接段17上，但需要时也可安装在滑块体14的其它部位上，这些固定构件可用来与一个外部构件相连，通过滑块4引导外部构件运动，也可驱动外部构件直线运动。

导向元件8最好是导轨15的组成部分，尤其可安装在导轨两侧。可以将其推入到基座体7上预先准备好具有一定外形的固定段之中。导向元件适宜用一种高级耐磨钢材制成。而基座体7则可以用成本低廉的铝材料制成。

若干与滑块4运动耦合的支承滚子22沿着主轴线3的轴向位置固定地固定在滑块体14上。所有支承滚子22由此使得滑块4作直线运动5。每一个支承滚子22均在其径向向外指向的外圆周上具有一个圆柱形滚动面23，支承滚子利用其滚动面贴靠在导轨12上，并且应当尽可能平坦地贴靠在导轨上。

当滑块4直线运动时，支承滚子22的滚动面23在相应的导轨12上滚动，并且围绕其以下称为旋转轴线24的且垂直于主轴线3的纵轴线旋转。

基座元件2具有垂直于其主轴线3的横轴线25以及垂直于横轴线25和主轴线3的竖轴线26。滑块体14的U形开口定位在竖轴线26的轴向。导轨15的两个侧边在横轴线25方向相互背离指向。

导轨15在侧面也就是在其指向横轴线25方向的侧面上有多个支承滚子22，这些支承滚子22均布置在导轨15与滑块体14的两个侧边部分16a、16b其中某一个侧边部分之间，在这里形成足够大的自由空间。

支承滚子22能够按照以下将要详细描述的方式垂直于其旋转轴线24相对于滑块体14支撑上。以这种方式使得滑块体14通过支承滚子22的中间连接相对于基座元件2支撑。最好相对于主轴线3在任何径向方向将滑块体14支撑于基座元件2对面。

主要措施就是导轨12和支承滚子22的数量、排列和方位。

本实施例中的基座元件2总共具有四个导轨12。其中两个第一导轨12a在主轴线3和竖轴线26共同构成的第一中心面27a两侧呈镜像排列。从主轴线3的轴向观察，第一导轨12a相互间这样地倾斜，从而使其倾斜地远离第一中心面27a，且其导向面13与第一中心面27a相交成相同的锐角，两个导向面13与第一中心面27a相交于同一点。从主轴线3的轴向观察，两个导向面13构成尖端向上的V形，第一导轨12a布置在V形边的外侧上。

两个第二导轨12b与第一导轨12a一样相对于第一中心面27a呈镜像对称排列，但与第一导轨12a的不同之处在于，并非倾斜向上、而是倾斜向下指向滑块体14。因此其导向面13和第一中心面27a的交线与连接段17之间向下的距离远大于在第一导轨12a的情况。从主轴线3的轴向观察，此处两个导向面13也构成V形，其中第二导轨12b布置在V形边的外侧上，但是其端指向下方。

两个导轨副的导轨12a、12b有利地以相同间距布置在第一中心面27a两侧。有利地，所有导轨12a、12b的导向面13相对于第一中心面27a的倾角也同样大，且尤其为45°。

两副第一和第二导轨12a、12b这样地布置，使得各一个第一导轨12a和第二导轨12b相对于由主轴线3与横轴线25构成的第二中心面27b在竖轴线26方向呈镜像对置。这样就在导轨15的两个侧边范围内分别形成由第一导轨12a以及在竖轴线方向位于该导轨对面的第二导轨12b所构成的导轨副，导轨12a、12b朝向对应的侧边部分16a、16b。每一个导轨副12a、12b的导向面13共同构成一种V形结构，且V形开口位于侧面，并且朝向相应的侧边部分16a、16b。

至少一个支承滚子22的滚动面23贴靠在每一个导轨12a、12b上。最好使得两个轴向相隔一定距离的支承滚子22在每一个导轨12a、12b上滚动。这样就能保证相对于基座元件2准确校正滑块4。

在导轨15的两个纵向侧各有一个导向单元28，该导向单元包含多个(在本实施例中包括两个)支承滚子组29，分别包括两个在主轴线3的轴向依次排列的支承滚子22，这些支承滚子被这样相对旋转地布置，从而使其旋转轴线24相互交叉(从主轴线3的轴向观察)。交叉角度在本实施例中为90°，使得每一个支承滚子组29均包含两个依次排列的支承滚子22，其中一个支承滚子贴靠在第一导轨12a上，另一个则贴靠在第二导轨12b上。采用这种交叉滚子布置型式，就能按照以上所述相对于基座元件2全面横向支撑滑块14。

从附图5尤其可以看出，必要时可在布置于导轨15同一侧的支承滚子组29之间安装一个间隔元件32，使得支承滚子组29相互保持规定的间距。通过端面的固定元件33防止支承滚子22从滑块体14上滑脱，这些固定元件在导向单元28前端伸出，并且固定在滑块体14上。在附图1中看不出固定元件33，因为被滑块体14的端盖34所遮盖。

线性单元1的一个特别优点在于：所有支承滚子22均适当支撑于滑块4上，使其能够相互独立地围绕校正轴线35相对于滑块体14摆动。每一个校正轴线35均平行于主轴线3。属于同一个导向单元28的校正轴线35适宜相互重合。

这种摆动运动能力使得支承滚子22能够按照附图4所示进行校正，从而使其滚动面23能够贴靠在相应的导轨12上。

附图4中的虚线36表示支承滚子22垂直于旋转轴线24的中心面，且该中心面36与圆柱形滚动面23在宽度方向的中心相交。图中所示为装配线性单元1的过程中可能会出现的临时状态，但在装配好的状态下，由于能够摆动运动，因此可以避免这种状态。可看出支承滚子22相对于相应的导轨12倾斜，使得支承滚子22仅仅在滚动面23的边缘区域内贴靠在导轨12上，朝向对面滚子边缘的是一个呈楔形扩大的间隙37。如果在这种状态下驱动线性单元1，由于接触区很小，这里将会出现很大的单位面积压力，因此磨损将会增大。但是现在可以相对于校正轴线35作摆动运动，从而能够使支承滚子22能够围绕校正轴线35转动，从而使得中心面36与导向面13垂直，最终使得滚动面23准确平贴在导轨12上。

在附图中通过双箭头37表示能够围绕校正轴线35作摆动运动进行校正。

当装配线性单元1时，将滚动面23压紧在相应的导轨12上，就会自动校正支承滚子22。

最好在装配线性单元1之后也能保持支承滚子22的摆动运动能力，这样即使在线性单元1持续工作的过程中，也能持续相互独立地校正支承滚子22，从而不必担心公差所引起的位置偏差。

适宜将支承滚子22设计成没有相互作用的独立支承滚子。因此本实施例中的支承滚子22均相互独立地支撑于滑块体14上。最好通过支承滚子支架38实现这一点，支承滚子22与其组合成一个独立的支承滚子单元42。

支承滚子支架38具有U形横断面形状，包括两个相隔一定距离的支承边43，支承边的一端通过支承板44相互连接。支承滚子22下沉在两个支承边43之间，且一个安装于两个支承边43之中的支承轴45贯穿支承滚子，支承轴45的纵轴线即为旋转轴线24。

附图8和9所示的支承滚子支架38的罩形结构已证明特别适宜，特别是具有箱形结构。罩形支承滚子支架38的侧壁46构成支承边43，其底部则构成支承板44。支承滚子22贴靠在导轨12上的圆周部分在支承滚子支架38的开口前端上向我伸出。

支承滚子单元42适当布置在滑块体14的侧边部分16a、16b和导轨12之间，使得每一个支承滚子单元42的开口前端均朝向导轨12，且使得构成支承滚子支架38背面底部的支承板44的外侧面贴靠在滑块体14上。

适宜单纯通过支承板44与滑块体14之间的滑动接触限定支承滚子单元42的摆动支承，也就是使其能够围绕校正轴线35摆动37。支承板44在其与支承滚子22相对的背面外侧上具有一个导向轮廓47，该导向轮廓以能够滑动的方式贴靠在与其相配的配合导向轮廓48上，在滑块体14的内侧尤其在侧边部分16a、16b的内侧上构成配合导向轮廓。

导向轮廓47尤其包含一个平行于所需校正轴线35纵向延伸的肋状导向凸起52，该导向凸起中间平坦，通过倒圆的导向部分54限定侧面边界。配合导向轮廓48最好由滑块体14内表面中也是平行于所需校正轴线35纵向延伸的配合导向凹槽53构成，  该导向凹槽适宜弯曲成圆弧形，其曲率轴与校正轴线35相互重合，或者至少与其平行。

导向凸起52的两个横向相隔一定距离的导向部分54贴靠在配合导向轮廓53的凹面上，并且能够与这些导向部分54一起在配合导向凹槽53上滑动，从而使得支承滚子支架38围绕配合导向凹槽53的曲率中心摆动，如前所述，该曲率中心确定(这里为虚拟的)校正轴线35。

校正轴线35的位置主要取决于配合导向凹槽53的曲率半径以及两个导向部分54之间的相对距离。适宜使得校正轴线35与相应支承滚子22的旋转轴线24相交。此外最好使得校正轴线35与支承滚子22的垂直于旋转轴线24的中心面36相互重合。

已证明适宜的方式为：适当安置校正轴线35，使其在与支承滚子单元42想对应的导轨12和相应的配合导向凹槽53之间形成间距。校正轴线35越靠近导轨12，则支承作用越好。

支承滚子单元42被夹紧在导轨12和配合导向轮廓48之间，尤其是仅仅以松弛形式贴靠在配合导向轮廓48上。不需要相对于校正轴线35进行额外固定，因此可节约费用不菲的固定构件。

当支承滚子单元42执行摆动运动47时，导向轮廓47就会按照双箭头55所示方向在配合导向轮廓48上滑动。

由于导向轮廓47和配合导向轮廓48分别平行于主轴线3纵向延伸，因此支承滚子单元42不会围绕垂直于主轴线3和旋转轴线24的轴线转动。因此中心面36将保持平行于主轴线3，无论支承滚子单元42的摆动位置如何。这就能保证支承滚子22在导轨12上精确滚动，不会发生摆动运动。校正轴线35始终保持其位置不变。

在每一个侧边部分16a、16b上适宜布置两个相对于校正轴线35相互旋转90°定位的配合导向轮廓48，且这些导向轮廓各自处在导轨12a或12b的对面。  其旋转轴线24相交的这些支承滚子22的支承滚子支架38均支撑于不同的配合导向轮廓上48上。

适宜由槽形凹部的内表面构成相互成对的相应的配合导向轮廓48，滑块体14在其两个侧边部分16a、16b的相向内表面上均有这种凹槽。每一个这种槽形凹部均在横轴线25方向上位于导轨副12a、12b的V形开口对面，并且与导轨副12a、12b一起限定一个用来容纳导向单元28的沟槽形间隙。

利用该预紧力将支承滚子单元42夹紧在滑块体14和导轨12之间的预紧力适宜通过调整构件57以可变方式设定。调整构件57可用来改变、设定在布置在导轨15两侧的配合导向轮廓48之间的在横轴线25方向存在的距离和由此在横轴线25方向位于对面的支承滚子22的相应适当的相对距离。

为了构成调整构件57，在平行于主轴线3延伸的调整板58上构造对应于导轨副12a、12b的配合导向轮廓48，所述调整板构成附图中所示位于右侧的滑块体14的第一侧边部分16a，该侧边部分利用附图6中虚线表示的多个夹紧螺丝62与连接段17可松开地夹紧在一起。略微松开夹紧螺丝62之后，就可以沿着横轴线25方向相对于连接段17移动调整板58，从而改变上述距离。达到所需的距离之后，重新拧紧夹紧螺丝62。

如果调整板58仅仅构成第一侧边部分16a的末段，则也可以实现类似的固定方式。

为了改变横向间距，调整构件57适宜配备偏心构件63，且适宜配备两个在主轴线3的轴向有一定间距的两个偏心构件。

偏心构件63适宜包括一个偏心销64，该偏心销在垂直方向贯穿连接段17，并且利用圆柱形支承段67围绕其纵轴线66支撑于连接段之中，并且可按照双箭头65所示方向旋转。紧接在支承段67之后是偏心的圆柱形作用段68，该作用段伸入到调整板58的容纳孔69之中。利用一个可放在支承段67端面上的操作工具来转动支承段，就可改变作用段68与主轴线3之间的距离和由此且将按照双箭头73所示方向相对于主轴线3横向移动调整板58以及其上布置的配合导向轮廓48。

显而易见，调整构件57也可以具有其它构造，以便能够改变支承滚子单元42的预紧力。

线性单元也适宜包括弹性预紧构件74，所述弹性预紧构件分别放置在某一个支承滚子支架38和滑块体14之间，利用弹簧力p(附图4)始终朝向相应的导轨12预紧支承滚子支架38以及与其对应的支承滚子22。

所述弹性预紧构件74适宜是橡胶弹性材料制成的一个或多个预紧构件，这些预紧构件均安装于支承板44上朝向支承滚子支架38背面开口的凹槽75之中，只要尚未装配支承滚子单元42，则预紧构件就以所需的初始尺寸越过该凹槽向外突出。

在装配过程中，弹性预紧构件74朝向滑块体14施压，并且沿轴向被压缩在一起，从而形成弹簧力F。凹槽75尤其位于导向轮廓47之中，且其开口指向配合导向轮廓48。

预紧构件74的弹簧力F小于通过其它措施尤其是通过调整构件57所实现的预紧力。这就意味着，在最终装配好线性单元1之后，预紧构件74就会适当压缩，从而在导向轮廓47和配合导向轮廓48之间存在所需的支承接触，即支承滚子支架38贴靠在滑块体14上。

但在线性单元1的工作过程中，如果由于例如振动或者其它异常现象而短时间出现导致配合导向轮廓48与其对面的导轨12之间的距离变大的状况时，弹性预紧构件74就会使得支承滚子单元42持续跟踪相应的导轨12。弹性预紧元件74可使得距离变大不会导致支承滚子22从导轨12上抬起，而是仅仅使得支承滚子支架38在受控情况下从配合导向轮廓48上抬起。

这样就可在支承滚子22和导轨12之间始终保持接触，从而形成均匀滚动，且不会产生并非所愿的摩擦。如果支承滚子22暂时从导轨12上抬起，且随后重新与导轨12接触时旋转速度减小，就会因为速度差而产生并非所愿的摩擦。

如果因为线性单元1的结构能够排除某些支承滚子22从导轨12上抬起的现象，当然就不必给相应的支承滚子支架42配置弹性预紧构件74。尤其当工作过程中出现的拉紧力能够以足够大的力量将滑块4拉紧在基座元件2上时，就不必配置弹性预紧构件。

附图4中的虚线76表示可以替代或者补充上述弹性预紧构件74的其它预紧构件76。所述其它预紧构件76例如可以由碟形弹簧或者其它弹簧组成的、可以通过调整螺丝77来改变其预紧力的弹簧组构成。所述预紧构件74当然也可以配置一些能够以可变方式调整预紧力或者弹簧力F的调整构件。

Claims (20)

1.一种线性单元，包括一个基座元件(2)，上面安装有能够在主轴线(3)的轴向直线运动的滑块(4)；所述基座元件(2)具有多个沿着主轴线(3)延伸的平导轨(12，12a，12b)，至少一个与滑块(14)的滑块体(14)运动耦合的支承滚子(22)的圆周侧圆柱形滚动面(23)贴靠在平导轨上，当滑块(4)作直线运动时，支承滚子就会在对应的导轨(12，12a，12b)上滚动，并且围绕垂直于主轴线(3)的旋转轴线(24)转动，其特征在于，多个支承滚子(22)支撑于滑块(4)上，使其能够相互独立地各围绕一个与主轴线(35)同向的校正轴线(35)相对于滑块体(14)摆动，从而使得滚动面(23)能够通过自动校正作用平贴在相应的导轨(12)上。

2.根据权利要求1所述的线性单元，其特征在在于，所有支承滚子(22)均能相互独立地围绕与主轴线(30)同向的校正轴线(35)摆动地安装。

3.根据权利要求1或2所述的线性单元，其特征在于，安装支承滚子(22)，使其旋转轴线(24)与相应的校正轴线(35)相交。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的线性单元，其特征在于，校正轴线(35)与垂直于旋转轴线(24)的支承滚子(22)的中心面(24)相互重合。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的线性单元，其特征在于，多个在主轴线(3)的轴向依次排列的支承滚子(22)贴靠在至少一个导轨(12，12a，12b)上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的线性单元，其特征在于，从横断面看，至少两个导轨(12，12a，12b)相互倾斜地布置。

7.根据权利要求6所述的线性单元，其特征在于，至少两个导轨(12，12a，12b)在中心面(27a，27b)两侧呈镜像布置，并且背向中心面(27a，27b)或者朝向中心面(27a，27b)。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的线性单元，其特征在于，设有至少一组在主轴线(3)的轴向依次排列的支承滚子(22)，从主轴线(3)的轴向观察，多个属于同一组的支承滚子(22)具有交叉的旋转轴线(24)，并且贴靠在相互倾斜的不同导轨(12，12a，12)上。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的线性单元，其特征在于，支承滚子(22)支撑于滑块体(14)上，从而不管相对于校正轴线(35)的摆动位置如何，均使其垂直于旋转轴线(24)的中心面(36)平行于主轴线(3)。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的线性单元，其特征在于，可以相互独立摆动的支承滚子(22)属于包含支承滚子支架(38)的独立支承滚子单元(42)，相应的支承滚子(22)以可以旋转且不可摆动的方式支撑在支承滚子支架上，并且支承滚子支架支撑于滑块体(14)上，使其能够围绕相应的校正轴线(35)摆动。

11.根据权利要求10所述的线性单元，其特征在于，支承滚子支架(38)上背向相应导轨(12，12a，12b)的导向轮廓(47)以滑动方式贴靠在设置在滑块体(14)上的配合导向轮廓(48)上以形成支承滚子支架的摆动支承，导向轮廓(47)与配合导向轮廓(48)相互匹配，使得支承滚子支架(38)在配合导向轮廓上滑动时能够围绕相对于滑块体(14)固定的虚拟校正轴线(35)摆动，校正轴线适宜朝向相应的导轨(12)以一定的距离位于配合导向轮廓(48)前面。

12.根据权利要求11所述的线性单元，其特征在于，导向轮廓(47)由支承滚子支架(48)的至少一个背面导向凸起(52)构成，配合导向轮廓(48)则由滑块体(14)的配合导向凹槽(53)构成，所述至少一个导向凸起(52)啮合到所述配合导向凹槽中，不仅所述至少一个导向凸起(52)而且配合导向凹槽(53)均适宜具有平行于主轴线(3)的纵向延伸部。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的线性单元，其特征在于，支承滚子支架(38)呈罩形，在其侧壁(46)之间部分地容纳支承滚子(22)，且支承滚子在支承滚子支架(38)的开口前端上向外伸出，支承滚子支架的一部分贴靠在导轨(12)上；支承滚子支架(38)的背面支撑于滑块体(14)上，使其可以执行摆动运动。

14.根据权利要求10～13中任一项所述的线性单元，其特征在于，支承滚子支架(38)仅仅松弛地贴靠在滑块体(14)上形成摆动支承，并且通过支承滚子(22)和导轨(12)的相互作用将其压紧在滑块体(14)上，从而将支承滚子单元(42)夹紧在导轨(12)和滑块体(14)之间。

15.根据权利要求14所述的线性单元，其特征在于，设置有作用于至少一个支承滚子支架(38)和滑块体(14)之间的弹性预紧构件(74)，其始终朝向导轨(12)预紧支承滚子支架(38)以及相应的支承滚子(22)。

16.根据权利要求15所述的线性单元，其特征在于，弹性预紧元件(74)包含至少一个尤其是由具有橡胶弹性特性的材料制成的、固定在支承滚子支架(38)的凹槽(75)中的预紧元件。

17.根据权利要求10～16中任一项所述的线性单元，其特征在于，支承滚子支架(38)仅仅在其与导轨(12)相反的背面上与滑块体(14)接触。

18.根据权利要求1～17中任一项所述的线性单元，其特征在于，滑块(4)具有尤其是配置有偏心构件(63)的调整构件(57)，其可以对多个贴靠在不同导轨(12)上的支承滚子(22)之间的相对于主轴线(3)的横向距离进行调整，以便能够以可变方式设定支承滚子(22)和导轨(12)之间的预紧力。

19.根据权利要求1～18中任一项所述的线性单元，其特征在于，基座元件(2)具有尤其是挤压空心型材形式的基座体(7)，导轨(12，12a，12b)由固定在基座体(7)上的条形导向元件(8)构成。

20.根据权利要求1～19中任一项所述的线性单元，其特征在于，作用于滑块(4)和基座元件(2)之间的驱动构件(6)用来主动驱使滑块(4)作直线运动。

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