CN102562798B - 滑动装置 - Google Patents

Abstract

本发明将用于保持安装于直动型滑动体上的轴承的内环的轴与滑动体形成为一体，在中央设置有通孔。抓住插通到通孔中的另一轴能够进行轴的修正，因而轴不会受损伤。另外，在压入轴承后，无需抓住轴承，也能够修正姿势。

Description

滑动装置

本申请是2011年5月30日提交的申请号为201180001562.2(国际申请号为PCT/JP2011/062386)，发明名称为“滑动装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种能够以低负荷且高精度地进行直线运动且使用了滚珠轴承的滑动装置，更具体涉及一种滑动装置的滑动体。

背景技术

以往，该种滑动装置为人熟知有滚动体使用了滚珠的所谓直线导引体等。另外，为了支承更大的载荷，已知有滚动体使用了辊的所谓交叉辊子导引体。另外，在专利文献1中公开了：通过将动力传递部配置在使用了配设有多个滚珠轴承的滑动体的直线导引体上的相同框体内而能够实现小型化；在框体内，以三个滚珠轴承为一套来使用，由此在铝制框的精度上不进行调整也能够进行四个方向的导向。

另外，在专利文献2中公开了：在滚珠轴承的周围设置有树脂等制成的辊子，在所对应的滑动体之间将辊子配置为，其致大半数辊子可沿着轨的长度方向与轨的左右轨道面接触，由此能够提供一种不损害精度且廉价的直线导引体装置。

专利文献1：日本特开平11-37154号公报(第三页、第[0010]段、图1主图3)

专利文献2：日本特开平8-232952号公报(第三页、第[0007]段、图2和图3)

发明所需解决的问题

但是，在这些导引体装置中，需要使轴承的外环高精度地与轨的移行面相适应，需要对用于保持轴承内环的轴和滑动体进行高精度加工，并且需要充分提高轴在滑动体上的安装精度。为此，难以抑制部件加工中的成本上升、装配的繁琐以及检查工时等的增加。

进而，在轴固定到滑动体上之后进行修正的情况下，需要保持轴的外径部分，为了使其外径部与轴承的内环相对应，需要充分考虑受损伤等的情况下。当轴外径带有伤时，将其压入到轴承的内环时难以进行压入，这也成为发生内环变形的主要原因。另外，轴受损伤在轴和轴承的中间嵌合、间隙嵌合方面也同样属于重大问题。在轴受损伤方面，大多问题在于从凹陷部分，向该周围凸出隆起而造成影响。为此，在轴的外径带有伤的情况下，不得不更换轴或废弃每个滑动体，这成为成本上升的主要原因。另外，在将轴承压入到轴上或通过滚隙嵌合进行安装后，修正轴的倾斜、即，结果需要修正轴承的倾斜的情况下，除非从轴的轴承延伸出的长度较长的情形下，都需要直接抓住轴承。轴的伸出部分较长的情况，成为阻碍滑动装置小型化的主要原因。在直接抓住轴承的情况下，有可能对轴承施加应力，并对轨道槽产生布氏压痕等，而使负荷变动、产生噪声等导致品质的降低。

另一个面，在专利文献2所公开的导引体装置中，公开了如下的结构，即，以带着有突缘的台阶的轴，通过铆接将轴承固定在滑动体的板件上。另外，也公开了如下的结构：为了避让轴的铆接残余部分，使板件的铆接部分凹进。为了在铆接后修正轴的倾斜等，需要对轴承周围进行粘接或压入，或抓住镶嵌成形的树指、橡胶，由于这些材质较软而容易发生弹性变形，因此难以修正轴的倾斜等，这样出现了也易于发生使外周部分的树脂或橡胶受损伤等的问题。

另外，在这些导引体装置中，将设置于滑动体上的轴和轴承内环通过压入等来固定，轴使用了直线形状的构件。轴与内环之间的尺寸关系为紧密嵌合的关系，对于干涉，要考虑拔出力、轴承的直径方向间隙等来设定。在滑动体装配中，轴轴承压入，轴承的内环内径增加，径向间隙减少。另外，在使轴与内环嵌合后，将轴铆接，由此使轴直径稍微增大，这样的所谓轴变粗也会减少或消除径向间隙，轴承的旋转变得滞重而无法顺畅地进行，而且还导致寿命变短。

为此，充分注意干涉以及径向间隙的管理很重要。例如，要考虑将直线的轴压入到内环的情况。内环的有轨道槽的部分的刚性低于无轨道槽的部分。这是因为，对，在有轨道槽的部分与无轨道槽的部分中，内环的外径相对于内环的内径各不相同。这也相当于对于部分外径不同的环，考虑了用于压入直线轴的圆环的压入的情况。内环的刚性隔着轨道槽的形状、内环的壁厚而变化，因此，当压入直线轴时，结果导致轨道槽变形的发生。考虑到轨道槽的变形降低轴承的精度，会发生旋转转矩的变动以及径向间隙的变动等，其结果成为降低滑动装置的精度以及降低可靠性的主要原因。

发明内容

本发明是为解决上述以往的课题而提出，第一目的在于提供一种滑动装置，其防止对安装有轴承的轴外径造成影响，容易修正轴的倾斜，且廉价而高精度地进行制造。另外，第二目的在于提供高精度和高可靠性的滑动装置，其容易对以往的干涉进行管理，并且能够降低通过压入而减少的径向间隙以及轨道槽的变化，由此可防止轴承的负荷的增大。

用于解决问题的手段

第一技术方案是，为了达到上述第一目的，滑动装置具有：轨，其具有大致呈C字型的截面；和轴承，其与轨的内壁平面相对应地配置，且使外环旋转；用于保持该轴承的内环的滑动体受所述轨引导而进行直线运动，其特征在于，所述滑动体的用于保持所述轴承的内环的轴与所述滑动体形成为一体，且在中央具有通孔。根据该构成，使另一轴插通到通孔中，利用该轴，即使未抓住滑动体的轴的外径，实质上也能够保持轴。

另外，其特征在于，所述轴的靠近滑动体的根部部分容易进行塑性变形。根据该构成，在对轴施加外力来修正轴的倾斜时，根部部分容易进行塑性变形，因而能够降低轴压入到轴承内环的部分发生变形或应变。进而容易能够修正其倾斜，因此，也能够降低对滑动体的其他部分的影响，还能够降低作业和处理产生的影响。

另外，其特征在于，所述轴的半径方向的刚性低于所述轴承的内环的刚性，可防止所压入的轴承的内环的轨道槽发生变形。根据该构成，在轴承内环压入到轴上的情况下，即使轴的外径精度低于轴承的内环内径精度时，轴也比轴承内环更容易变形，因而能够可靠地减少轴承内环的变形。由此，能够减少轴承内环轨道槽的变形，容易进行干涉的管理，并且可降低通过压入而减小的径向间隙的变化。因此，防止能够轴承的负荷以及旋转精度的降低，从而能够实现高精度的滑动装置。

另外，其特征在于，所述轴通过将滑动体挤压出而制成。根据该构成，不需要另外制作轴，并且可以无需实施用于将轴安装到滑动体上的铆接、压入等固定作业。另外，能够削减部件件数，因此，还能够提高可靠性，削减管理工时等。此外，由此还能够通过冲压来制作滑动体。

第二技术方案是，为了达到上述第二目的，滑动装置具有：轨，其具有大致呈C字型的截面；和轴承，其与轨的内壁平面相对应地配置，且使外环旋转；用于保持该轴承的内环的滑动体被所述轨的内壁平面引导而进行直线运动，其特征在于，所述滑动体的用于保持所述轴承的内环的轴降低了与所述轴承的内环的轨道槽相对应的部分的刚性。根据该构成，利用用于保持轴承的内环的轴，能够减少轴承的内环的轨道槽发生变形。由此，能够提供可防止轴承负荷的增大，且可靠性高的滑动装置。

另外，其特征在于，将所述轴的与内环的轨道槽相对应的部分切薄。根据该构成，利用用于保持轴承的内环的轴，能够降低轴承的内环的轨道槽发生变形。由此，能够提供可防止轴承负荷的增大，且可靠性高的滑动装置。

另外，其特征在于，所述轴设置有避让部，该避让部不抵接与所述轴承的内环的轨道槽相对应的部分。根据该构成，可提供能够靠地防止轴承的内环的轨道槽发生变形，可防止轴承负荷的增大，且可靠性高的滑动装置。

另外，其特征在于，所述避让部或切薄的宽度与所述轴承的内环的轨道槽的宽度相同或大于其宽度。根据该构成，能够提供轴承的内环的轨道槽的变形可靠地能够防止，可防止轴承负荷的增大，且可靠性高的滑动装置。

发明效果

根据如上所述的第一技术方案，通过在安装有轴承的滑动体的轴上设置有通孔，在修正轴的倾斜等时，使另一轴插通到通孔中，利用该轴，无需抓紧滑动体的轴的外径，实质上也能够保持轴。由此，能够对轴外径进行修正而不使其受损伤地，安价可靠性高的滑动装置实现能够。

另外，即使在将轴承装配到轴上后，无需抓紧轴承也能够进行轴的倾斜等的修正。

另外，根据第二发明，通过将安装有轴承内环的滑动体的轴的、与轴承的内环的轨道槽相对应的部分的刚性降低，可实施能够降低轴承的内环的轨道槽的变形，容易进行干涉的管理，并且能够防止负荷的增大，可靠性高的滑动装置。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的滑动装置的轨的立体图。

图2是本发明的第一实施方式的轨的侧视图。

图3是本发明的第一实施方式的滑动体的俯视图。

图4是沿着图3中的滑动体的X-X线的剖视图。

图5是滑动体的轴部分的剖视图。

图6是图5中的C部的放大图。

图7是用于说明轴的倾斜修正的概念图。

图8是本发明的第二实施方式的滑动体的剖视图。

图9A是本发明的第三实施方式的滑动体的轴的主要部分的剖视图。

图9B是本发明的第四实施方式的滑动体的轴的主要部分的剖视图。

图9C是本发明的第五实施方式的滑动体的轴的主要部分的剖视图。

图10是表示本发明的第二实施方式的滑动装置的滑动负荷的特性图。

附图标记说明

1轨

2、2a、2b第一移行面

3、3a、3b第二移行面

4固定孔

10滑动体

11a、11b轴承

12a、12b轴承

15基座

16固定孔

17内环

17a轨道槽

18外环

19滚珠

20轴

21通孔

22根部部分

22a应力集中部

23切薄部

23a槽

23b切薄部

23c避让部

24修正工具

25把手

26轴

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式的滑动装置的轨的立体图，图2是本发明的第一实施方式的轨的侧视图，图3是本发明的第一实施方式的滑动体的俯视图，图4是沿着图3中的滑动体的X-X的剖视图，图5是滑动体的轴部分的剖视图，图6是图5中的C部的放大图，图7是用于说明轴的倾斜修正的概念图。首先，对滑动装置的概要进行说明。

在图1至图4中，轨1形成为大致呈C字型的截面形状，其具有：供轴承的外环18一边旋转一边移行的作为内壁平面的底部的第一移行面2；以及设置于该移行面2的上方的第二移行面3。另外，在轨1上，沿长度方向大致等间隔地配置有用于以螺丝等将轨1固定到未图示的基台上的固定孔4。本实施例的轨1使用了强度、硬度以及加工性的平衡良好的铁素体系不锈钢(SUS430)，按1.5mm的板厚使用了光泽表面的BA材或准光泽面的2B材。为了做成所需的形状，通过冲压且利用冷温加工来制作。

也可将SUS的薄板辊轧成形后再进行冲压加工。轨外形的尺寸是，宽度约20mm，高度约10mm，长度约250mm。长度方向是后述的滑动体的移行方向，在附图中，以箭头表示移行方向。在轨1的内表面侧的底部，在左右设置有第一移行面2a、2b。另外，接续与第一移行面2a、2b垂直的壁，在与移行方向平行的第一移行面2a、2b的上方，具有左右一对第二移行面3a、3b，其与第一移行面2a、2b形成一定的角度而设置。以图中的点线表示的部分是与轴承的外环18接触的部分的面，该部分通过冷温加工来加工硬化，随着靠近表面而硬度变高。在用冲压制成所需的形状时，以模具进行充分按压，或进行弯曲的R型削截加工，由此进行加工硬化。

另外，通过进行滚压加工等，也能够同时实现表面的表面粗糙度的提高和硬度的增大。可倾斜地进行加工以使表面的硬度相对于母材(底材)而提高，且其硬度从移行面表面在板厚方向上逐步降低。

接着，对被轨1直线引导的滑动体进行说明。图3是滑动体10的俯视图。在滑动体10中，在将金属制的薄板制成所需形状的基座15上，安装有六个轴承11a、11b、11b、12a、12a、12b。另外，适当设置有用于以螺栓将滑动体10固定到未图示的移动体的基台上的固定孔16。本实施例中的基座15使用了由冷温轧制钢板(SPCC)制成板厚为1.6mm的板件，其表面实施了无电解镍的电镀。另外，轴承是内径(d)外径(D)宽度(B)2mm的深槽的滚珠轴承。在本实施方式中，内环17、外环18以及滚动体的滚珠19将马氏体系的不锈钢(SUS440C相当品)淬火、退火而形成所需的硬度。关于滚珠，也能够适当使用高碳铬钢(SUJ2)或密度低的陶瓷来制成。

三个轴承11a、11b、11b与轨1的底部的移行面2a、2b相对应，其他三个轴承12a、12a、12b与第二移行面3a、3b相对应。据此，受轨1的内壁内表面的引导，能够使滑动体10的各个轴承稳定地移行在所对应的移行面上。

在图4～图6中，在基座15上，通过将向轴承11b的内环17压入的轴20进行挤压出加工(絞り加工)形成一体而将其设为所需的尺寸和方向。轴20形成为圆筒状，其外径为在其中央设置有大约的通孔21，轴20的直线部分的长度约为2.3mm，通过减小(切薄)比前端部分更靠近基座15的根部部分22的壁厚，容易使其产生塑性变形。根据需要，为了使其易于产生应力集中，也可在根部部分22追加具有切槽形状或楔形的形状等应力集中部22a。另外，通过使轴20的壁厚薄于轴承11b的内环17的壁厚，使半径方向的刚性降低，因此，即使将轴20压入到轴承11b的内环17中，也能够防止设置于轴承11b的内环17上的轨道槽17a发生变形。由此，将轴承11b的内环17的轨道槽17a以维持高精度的状态进行装配，因此，能够使其变稳定且以低负荷(转矩)进行旋转。由此，能够实现可靠性高的滑动装置。滑动体10的其他轴承和轴也具有同样的构成。

接着，根据图7对轴的倾斜修正进行说明。通过挤压出加工而设置于滑动体10上的轴20，借助轴承使滑动体10能够以相对于轨1所需的精度进行滑动的方式保持在轨1上，因此，相对于轨1的角度精度特别重要。使用了形状类似于螺丝刀的修正工具24，在该修正工具24的一端设置有能够插通到设置于基座15上的轴20的通孔21中的轴26，在该修正工具24的另一端具有把手25，使可插通的轴26插通到轴20的通孔21中。通过使修正工具24的把手25倒向如图所示的B方向(图中的左右方向)，能够对轴20的根部部分22施加可塑性变形的应力。如上所述，通过减小轴20的根部部分22的壁厚，使其比前端部分更容易产生塑性变形。进而，由于形成为悬臂梁的结构，因此在根部部分22产生大的应力，赋予其进行塑性变形，因此，能够容易修正轴20的倾斜。另外，由此使轴20容易进行塑性变形，因此，能够减少作用于滑动体10的其他部分上的歪斜或残留应力。另外，关于修正的方向，也能够容易理解为并不局限于B方向，而可以是在B方向直行的方向，还可以向想进行修正的任意方向进行修正。在该倾斜修正中，无需抓住压入至轴承的内环17中的轴20的外径部分也能够进行倾斜修正，因而不会使轴外径受损伤。由此，也能够防止对轴承的压入造成影响。另外，可以容易理解也能够使修正工具24从与图7反向的基座15侧插通。

以上，这样对滑动体单体的轴20的倾斜修正进行了说明，但也可以容易理解在将轴承装配到滑动体上之后，也同样能够进行轴20的倾斜修正。更优选的是，即使在轴承的外周附加了树脂或橡胶的形态下，也能够可靠地进行轴的倾斜修正，并且不会使与轨接触的辊子等的外周面受损伤。在单个滑动体中，也能够在装配后进行轴的倾斜修正，因此，能够提高工序中的成品率，能够防止废弃部件，从而能够使生产成本降低。

另外，也能够从本实施方式来理解，轴通过挤压出加工来一体地制成，因此，能够削减部件件数，可靠性获得了提高。

此外，关于轨或滑动体的偏移，通过应用本实施方式，也能够利用轨和滑动体的组合和倾斜补偿来实现对所需的精度的要求，并能够提高成品率。

以上进行了说明，但关于轴与轴承的关系，可明确也能够应用到以微小的间隙使外环旋转的方式、将内环与轴粘接固定的方式。在该情况下，不涉及到内环轨道槽的变形，也能够防止粘接脱落。另外，为了防止轴承向推力方向脱落，也能够通过将别的构件压入或粘接到通孔中等而固定来进行实施处理。进而还可明确能够进行如下的应用，通过使通孔的前端部分凹陷，或使其压扁，也能够防止轴承向推力方向脱离。

(第二实施方式)

接着，参照图8，对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，仅仅轴20的结构与第一实施方式不同，因而对轴20的结构进行了详细说明，对与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记，并省略了其说明。

在本实施方式中，在轴20的直线部分，通过将与轴承11b的内环17的轨道槽17a相对应的部分的外径部分切薄，来形成切薄部23。与轴承11b的内环17相比，降低了轴20的半径方向的刚性，因此，即使将轴20压入到轴承11b的内环17中，也能够防止设置于轴承11b的内环上的轨道槽17a发生变形。由此，能够减少轴承11b的轨道槽17a发生变形，因此，能够稳定地以低负荷(转矩)进行旋转。由此，能够实现高可靠性的滑动装置。另外，可明确即使轴20的刚性不低于轴承11b的内环17的刚性，但只要能够降低与轨道槽17a相对应的部分的刚性即可。关于滑动体10的其他轴承以及轴也具有同样的构成。

根据本实施方式，关于轴20的半径方向的刚性，与轨道槽17a相对应的部分的刚性低于其他部分的刚性，因此，在将轴压入到轴承的内环17中时，能够降低轴相对于内环17的轨道槽17a的变形。进而，在轴20与内环17之间的干涉的管理上，也能够降低变形对内环17的轨道槽17a的影响，因此，能够更容易进行管理，这样能够实现低负荷且高可靠性的滑动装置。

图10是表示本实施方式中的滑动装置的各温度下的滑动负荷的特性的特性图。与以往的滑动装置的特性相比，能够实现在各温度下滑动负荷的降低。另外，能够理解也减小了基于温度的滑动负荷的变化大小。可考虑到这是因为，通过降低轴20的半径方向的刚性，轴20与轴承内环17的温度膨胀系数之差所产生的变化与以往的滑动装置相比，能够更可靠地减轻轨道槽17a发生变形。

另外，在该种的滑动装置中，通过寿命试验，可确认滑动负荷小其寿命更长；还可认为通过减少轨道槽17a的变形，而减少了轴承内部间隙的减小，且减小了转矩的增加。进而，还可认为通过减小轨道槽17a的变形，能够抑制在同样的使用条件下产生的发热，还能够防止润滑剂因热而劣化。

(第三实施方式)

接着，参照图9A，对本发明的第三实施方式进行说明。在本实施方式中，仅仅轴20的结构与第一实施方式不同，因此，对轴20的结构进行详细说明，对与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记，并省略了其说明。

在本实施方式中，在轴20的直线部分的与轴承的内环17的轨道槽17a相对应的部分，在轴的外周侧设置有多条环状的槽23a，以降低轴20的半径方向的刚性，其起到与第二实施方式的切薄部同样的作用。关于环状的槽23a，也能够一条或多条呈螺旋状构成。其作用与第二实施方式同样，因而省略了其说明，但在该第三实施方式中，通过改变槽23a的间隔或宽度，进而改变其深度，能够简便地部分地适当变更切薄的效果。也就是说，还能够容易地沿着轴20的长度方向来使刚性适当地变化。

另外，根据第二、第三实施方式，通过对轴20的切薄部分或槽部分涂敷粘接剂，也能够使轴20与轴承的内环17之间的固定更加强固。

(第四实施方式)

接着，参照图9B，对本发明的第四实施方式进行说明。在本实施方式中，仅仅轴20的结构与第一实施方式不同，因而对轴20的结构进行了详细说明，对与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记，并省略了其说明。

在本实施方式中，通过在轴20的直线部分将轴20的内径部分切薄来形成切薄部23b。根据该实施方式，具有与所述第二、第三实施方式同样的效果。进而，在本实施方式中，将轴20的外径制成均匀的形状，因此，从后方来精加工外径的情况下等的处理是作为普通的轴进行处理，因而更为便利。

(第五实施方式)

接着，参照图9C，对本发明的第五实施方式进行说明。在本实施方式中，仅仅轴20的结构与第一实施方式不同，因而对轴20的结构进行了详细说明，对与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记，并省略了其说明。

在本实施方式中，在轴20的直线部分，相对于与轴承11b的内环17的轨道槽17a的宽度尺寸Wb，在轴20的外径部分设置有与内环17不抵接的宽度为Ws的避让部23c。该轨道槽17a的宽度尺寸Wb和具有未与内环17抵接的宽度的避让部23c的宽度尺寸Ws之间关系被设为Wb≤Ws，这样能够可靠地防止轨道槽17a发生变形。另外，也能够如第三实施方式那样地构成与内环17不抵接的避让部23c。虽然对用于降低刚性的避让部23c进行说明，但可明确的是，通过作为切薄的宽度而赋予了同样的关系，也能够防止轨道槽17a发生变形。

可明确的是，能够以单独或组合的方式实施如上所述的切薄部、槽和避让部等。另外，可明确本发明并不局限于这些实施方式，还能够适当变化。

产业上的可利用性

第一发明的滑动装置通过在安装有轴承的滑动体的轴上设置有通孔，无需抓住轴外径也能够进行轴的倾斜修正，因此，可提供一种能够提高成品率、可廉价地生产且可靠性高的滑动装置，其也有利于对高价直线导引体等的应用。另外，第二发明的滑动装置通过降低安装有轴承的滑动体的轴与轴承的内环轨道槽相对应的部分的刚性，能够减轻内环轨道槽发生变形，因此，可提供一种低滑动负荷且高可靠性的滑动装置。

此外，本申请是基于2010年6月1日申请的日本专利申请(特愿2010-126012)而提出的，并在此作为参照而引用了其内容。

Claims (2)

1.一种滑动装置，其具有：导轨，其具有大致呈C字型的截面；和轴承，其与导轨的内壁平面相对应地配置且使外环旋转，用于保持该轴承的内环的滑动体被所述导轨的内壁平面引导而进行直线运动，其特征在于，

所述导轨具有：作为内壁平面的底部的第一移行面；以及设置于所述第一移行面的上方的第二移行面，各轴承分别与第一移行面、左右一对第二移行面相对应，保持所述轴承的内环的轴与所述滑动体形成为一体，通过在所述轴设置有通孔，能够修正轴的倾斜，

所述轴在接近所述滑动体的根部部分设有切槽，使得所述轴的根部部分被配置为进行塑性变形。

2.根据权利要求1所述的滑动装置，其特征在于，

左右一对所述第二移行面接续与所述第一移行面垂直的壁，在与移行方向平行的所述第一移行面的上方与所述第一移行面形成一定的角度而设置。