CN103097752A - 直线运动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供即使为廉价的结构也能够使调心性(安装误差吸收)和高负荷容量兼顾的直线运动装置。在该直线运动装置(1)中,滑块(3)的两脚部(4s)的刚度比滚动体即滚子(12)与滑块(3)的滚动槽(4a)的接触部刚度小。

Description

直线运动装置
技术领域
本发明涉及具备跨设于导轨上并且可通过滚动体沿着导轨进行滑动的滑块的直线运动装置。尤其涉及能适用于车站月台门用的引导轴或一般输送装置的进给机构等用途中的直线运动装置。
背景技术
在使用这种直线运动装置的领域中,工业设备等装置的小型化取得了进步。另一方面,对直线运动装置要求与较宽的载荷条件对应,并且进一步要求高负荷容量。因此近年来,不仅仅是机床,即使在一般的输送装置中,组装将滚动体作成“滚子”的直线运动装置的例子也增加。其原因是如果将滚动体作成“滚子”,则与将滚动体作成滚珠的情况相比,能够进一步达到高负荷容量/高刚度。
但是,当在滚动体中采用“滚子”时,与将滚动体作成滚珠的情况相比,直线运动装置对安装误差较敏感。因此一般情况下,在组装现有“滚子”的直线运动装置中,为了避免耐久性等功能降低,需要比将滚动体作成滚珠的情况更高精度的安装面精度。
另一方面,在一般输送装置中,由于成本的制约等而在无法充分确保直线运动装置用的安装面精度及组装精度的状态下使用直线运动装置,由此,具有出现噪音产生或提前损坏等情况。因此,例如在专利文献1中,将构成直线运动装置的导轨作成保持弹性变形的形状的柔性构造(变形吸收构造)。根据该文献,可利用该柔性构造来吸收直线运动装置的安装误差,并能够使直线运动装置高负荷容量化。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本特开2004-44770号公报
【专利文献2】日本特开昭61-274118号公报
【专利文献3】日本特开2000-161354号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献1所述的技术中,没有考虑作成柔性构造的导轨的强度确保。因此,如果应力集中于作成柔性构造的导轨,则在大载荷作用时或反复载荷作用时,有可能由于强度不足而在比“滚子”的额定载荷小的负荷下提前损坏,从而使用“滚子”无法充分获得高负荷容量的效果。
此外,在专利文献1所述的技术中,因为长的导轨为柔性构造,所以拉制等的生产率恶化,制造成本增大。另外,当导轨为柔性构造时需要多个安装螺栓。因此,成本上升,并且导轨的安装性降低。另外,难以笔直地安装柔性构造的导轨。从而,安装误差有可能变大。
另一方面,目前还提出了吸收滑块主体与端盖的尺寸差以及组装误差的方法。在专利文献2中记载了为了吸收组装时的误差而在形成回流通道的部件(滑块主体)与形成转向道的部件(侧盖)的边界面上形成倒角凹部,并且将与倒角凹部嵌合的侧盖定位用的周缘突条部设置在侧盖上。
在此例中,利用在回流通道以及转向道的滑块宽度方向外侧引导滚动体的外侧引导部,在形成转向道的部件(侧盖)与形成上述回流通道的部件(滑块主体)的边界面上形成有具有斜面的突起(周缘突条部),在形成上述回流通道的部件上形成有承接上述突起的斜面的斜面状切口面(倒角凹部)。
在专利文献3中记载了在形成转向道的部件(端盖)与滑块主体(形成回流通道的部件)的边界面上设置大致圆筒状的凸部,凸部被分割而容易变形,在形成回流通道的部件(滑块主体)与形成转向道的部件(端盖)的边界面上设置供上述凸部嵌入的大致圆筒状的凹部,由此在组装时吸收位置尺寸所产生的误差。
但是,专利文献2以及3都只能吸收滚动体间隙量的误差或偏移。此外,未达到具有端盖与滑块的脚部变形随动这样的嵌合部的规格。因此,在滑块的脚部较大变形的情况下,两部件(端盖与滑块主体)的接合部产生阶差,对滚动体的平滑循环造成阻碍。此外,在两个文献中都没有假定滑块的脚部较大变形(滑块的两脚部的部件刚度小于滚动体与滚动槽的接触部刚度)的情况。
因此,本发明是着眼于这样的问题点而作出的,其目的是利用与使导轨为柔性构造的专利文献1的技术不同的技术,来提供结构廉价并且能够兼顾调心性(安装误差的吸收)和高负荷容量的直线运动装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,在本发明中,第一方式的直线运动装置具备:在左右外侧面具有滚动槽的导轨;以及滑块,其在左右脚部的内侧面具有与该导轨的滚动槽相面对的滚动槽,并且通过夹在所述导轨的滚动槽与自身的滚动槽之间的滚动体以可滑动的方式跨设于所述导轨上,该直线运动装置的特征在于,关于所述滑块,跨设于所述导轨上的滑块的两脚部的刚度比所述滚动体与所述滚动槽的接触部的刚度小。
根据本发明第一方式的直线运动装置,使滑块的两脚部成为柔性构造部。即,该滑块中,因为滑块的两脚部的刚度小于滚动体与滚动槽的接触部的刚度,所以可利用作成该低刚度的滑块两脚部的弹性变形来吸收大部分安装误差,从而确保调心性。并且,因为滑块的两脚部为柔性构造部,所以与在长的导轨上设置柔性构造部的情况相比,能够抑制成本上升成为廉价的部件。
另外,本发明的第二方式的特征是在本发明第一方式的直线运动装置中,关于上述滑块的滚动槽,在与所述脚部受到负荷而变形扩开时产生的该滚动槽的倾斜方向相反的方向上预先倾斜地设置了该滚动槽和所述滚动体接触的面,而且在所述滑块与所述导轨的滚动槽的截面方向两端部设有凸面。根据这样的结构,可缓和滚动体的一端接触(凸缘接触)。另外,可通过在导轨以及滑块的滚动槽截面方向两端设置凸面来防止在高载荷作用时产生边缘载荷,因此在提高耐久性上是适合的。
在本发明一方式的直线运动装置中,滑块的两脚部为了作成柔性构造而构成薄壁部。因此,如果成为能够旨在防止在大载荷作用时突发破坏或反复疲劳所引起的损耗的截面形状,则在没有部件强度的问题而构成直线运动装置上是适合的。
另外,本发明的第三方式的特征是在第一或第二方式的直线运动装置中,所述滑块的两脚部的刚度为所述滚动体与所述滚动槽接触部刚度的1/12~1/1.5。根据这样的结构,如后所述优选在实用范围中应该瞄准的数值范围。
另外,本发明第四方式的特征是在第一~第三方式中任意一个所涉及的直线运动装置中,上述滑块的两脚部的外侧面形成使上述滚动体无限循环的滚动体回流通道的一部分。根据这样的结构,不需要用于现有设置的滚动体回流通道的孔加工。因此,在低成本方面更加适合。
另外,本发明第五方式的特征是在第一~第四方式中任意一个所涉及的直线运动装置中,关于所述导轨,通过压轧成形加工制作该滚动槽,所述滑块的滚动槽的槽宽为所述导轨的滚动槽的槽宽最小值加上由该导轨的压轧成形加工产生的滚动槽的槽宽变动量或者加上略大于该导轨的滚动槽的槽宽变动量后的宽度,并将所述导轨与在所述滑块间承受负荷的滚动体之间的间隙设为零。
根据这样的结构,即使(导轨的滚动槽的槽宽)-(滑块的滚动槽的槽宽)的最大值变大,也能够避免滑块的两脚部变形而成为过大预压。因此,能够使上述间隙为零,而不用与所加工的滑块和导轨的滚动槽相应地改变滚动体直径(例如“滚子”直径)的测量(gauge)尺寸。因此,不需要准备多个测量尺寸。从而,能够制作更加廉价且生产率良好的直线运动装置。此外,还能够防止或抑制导轨与夹在滑块间的负荷滚动体的间隙变大而引起的异音、噪音或振动的产生。
另外,本发明第六方式的特征是在第一方式或第三~第五方式中任意一个所涉及的直线运动装置中,上述滚动体是“滚子”。根据这样的结构,在增加负荷容量上是适合的。尤其,根据第六方式的直线运动装置,可缓和滚动槽中的“滚子”的一端接触来尽可能地降低对耐久性等带来的恶劣影响。因此,在使调心性与高负荷容量兼顾上是更加适合的。
另外,本发明第七方式的特征是在第二或第六方式所涉及的直线运动装置中,利用DB接触构造(在各脚部的二列滚道上滚动的滚子列的载荷作用线的交点在宽度方向上存在于滚道的外侧的构造)来组装上述滚子。根据这样的结构,负荷侧以及回流通道侧都能够分别利用一个盖部件来构成两槽的循环路径。因此,与成为DF接触构造(在各脚部的二列滚道上滚动的滚子列的载荷作用线的交点在宽度方向上存在于滚道的内侧的构造)的情况相比部件个数减少,所以在提高生产率上是更加有利的。
此外,根据这样的结构,当由盖部件构成滚动体的回流通道的一部分时,可在组装滚动体之后安装该盖部件。由此,能够从循环路径侧组装滚动体。从而,安装变得容易,在生产率方面是有利的。
此外,除了解决上述课题之外,还希望能够通过实施上述发明来抑制所担心的直线运动装置的性能降低。
即,在本发明中,第八方式的直线运动装置的特征是具有下述的结构(A)~(D)。
(A)在直线运动装置中具备导轨、滑块和多个滚动体,导轨以及滑块具有相互面对配置而形成滚动体的滚动通路的滚道,滑块还具有滚动体的回流通道、和使所述回流通道与所述滚道连通的转向道,由所述滚道、回流通道以及转向道来构成滚动体的循环路径,通过滚动体在该循环路径内循环,使导轨以及滑块中的一方相对于另一方作直线运动。
(B)上述滑块具备:(1)主体,其由在导轨的宽度方向两侧配置的脚部和连结两脚部的中间部构成,在所述脚部的内侧形成有滚道;(2)端盖,其固定在所述主体的直线运动方向的两端,并具有形成所述转向道的外侧引导面;以及(3)回流引导件,其具有形成所述转向道的内侧引导面。
(C)关于所述滑块的主体,所述脚部的刚度(部件刚度)比所述滚动体与所述滚道的接触部的刚度(接触部刚度)小。
(D)所述滑块还具有以下结构中的任意一个:
(4)在所述回流通道以及转向道的滑块宽度方向外侧对滚动体进行引导的外侧引导部中,在形成所述回流通道的部件与形成所述转向道的部件(端盖或回流引导件)的边界面的外侧引导面的周边缘部上形成有截面是三角形、滑块宽度方向外侧是斜面的突起,在形成所述转向道的部件上形成有承接所述突起的斜面的斜面状的切口面;以及
(5)在所述回流通道以及转向道的滑块宽度方向内侧对滚动体进行引导的内侧引导部中,在形成所述转向道的部件与形成所述回流通道的部件的边界面的内侧引导面的周边缘部上形成有截面是三角形、滑块宽度方向内侧是斜面的突起,在形成所述回流通道的部件上形成有承接所述突起的斜面的斜面状的切口面。
第八方式的直线运动装置通过具有上述结构(C),来使滑块主体的两脚部成为柔性构造。并且,通过构成低刚度的滑块主体的两脚部弹性变形,来吸收大部分安装误差,所以能够确保调心性。另外,因为滑块主体的两脚部为柔性构造部,所以与长导轨为柔性构造的情况相比能够廉价地进行制造。
另外,通过具有上述结构(C),在高负荷作用时滑块主体的脚部较大地变形。在此情况下,担心当形成转向道的部件(端盖以及回流引导件)无法与该变形随动时,在该部件与滑块主体之间产生阶差来阻碍滚动体的平滑循环,从而有可能引起动作性恶化、噪音产生或提前损坏。对此,通过具有上述结构(D)使上述突起弯曲变形,上述切口面承接上述突起,由此形成转向道的部件可与在高负荷作用时产生的滑块主体的脚部变形随动。
在专利文献2以及3所述的方法中,因为误差的吸收量很少在滚动体的间隙量以内,所以无法与滑块主体的脚部较大变形的情况相对应。
在本发明的直线运动装置中,可通过减小滑块主体的脚部的滑块宽度方向尺寸(使脚部为薄壁),来使上述脚部的刚度小于上述滚动体与上述滚道的接触部刚度。在此情况下,例如可采用下述结构(E)。
(E)上述主体为金属制造,在上述脚部的侧面具有回流通道的内侧引导面,上述滑块的宽度方向外侧部分由回流通道形成部件构成,该回流通道形成部件与上述主体分开、至少一部分为合成树脂制造、且具有回流通道的外侧引导面。
由此,因为不需要用于回流通道形成的孔加工,所以生产率提高,即使在成本方面也是有利的。另外,与上述突起为金属制的相比,上述突起由合成树脂制造而更容易弯曲变形,所以在上述结构(4)的情况下,优选采用上述结构(E),并利用合成树脂将上述突起一体地形成在上述回流通道形成部件上。
发明效果
根据本发明,利用与导轨为柔性构造的专利文献1的技术不同的技术,来提供结构廉价并且能够兼顾调心性(安装误差的吸收)与高负荷容量的直线运动装置。
附图说明
图1是说明本发明一方式的直线运动装置的第一实施方式(DB接触构造)的立体图,该图示出一部分剖切后的状态。此外在该图中,附加符号M的箭头表示滑块的“滑动方向”。
图2是图1的Z-Z剖视图。
图3是说明第一实施方式的直线运动装置的各个部尺寸(壁厚)的关系与动作的图,该图表示图2的滑块主体的横截面形状。此外,在该图中,附加符号H的箭头表示“滑块(滑块主体)的滚动槽的槽宽”。
图4是说明第一实施方式的滑块的滚动槽的一实施方式的图,该图示出图3的A部放大图。此外,在该图中,符号C表示“凸面部分”、符号St表示“直线部分”、符号θ表示“滚动体的接触角方向(在此例中为θ=45°)”、符号Fn表示“没有倾斜校正时的滚动槽的位置”、符号Fs表示“具有倾斜校正时的滑块侧的下侧滚动槽的位置”、符号Fu表示“具有倾斜校正时的滑块侧的上侧滚动槽的位置”。
图5是表示20%C50km负荷作用时的部件变形量与接触部变形量之比、与滑块的滚动槽的倾角和接触部最大面压的关系的曲线图。
图6是表示部件变形量与接触部变形量之比与安装误差容许值(2轴的平行度)的关系的曲线图。
图7是说明本发明一方式的直线运动装置的一实施方式的变形例(DB接触构造的其它例)的图。
图8是说明本发明一方式的直线运动装置的其它实施方式(DF接触构造)的图,该图示出与上述图2对应的图。
图9是示出第二实施方式的直线运动装置的部分剖切立体图。
图10是示出从第二实施方式的直线运动装置中去掉端盖后的状态的一部分截面正视图。
图11是表示滑块主体的尺寸并说明作用的图。
图12是示出第二实施方式的直线运动装置的端盖的图。
图13是示出第二实施方式的直线运动装置的形成回流通道的部件与形成转向道的部件的边界部分的图。
图14是说明第二实施方式的直线运动装置的作用的图。
图15是示出第三实施方式的直线运动装置的形成回流通道的部件与形成转向道的部件的边界部分的图。
图16是示出第四实施方式的直线运动装置的部分剖切立体图。
图17是示出从第四实施方式的直线运动装置中去掉端盖后的状态的一部分截面正视图。
图18是示出第四实施方式的直线运动装置的端盖的图。
图19是示出第四实施方式的直线运动装置的形成回流通道的部件与形成转向道的部件的边界部分的图。
具体实施方式
以下,适当参照附图来说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
如图1所示,第一实施方式的直线运动装置1具备横截面为大致I字形状的导轨2和以可滑动的方式跨设于该导轨2的滑块3。
以压轧成形加工的方式制作该导轨2,沿着导轨2的长边方向在左右两侧面分别形成有2条滚动槽2a。在导轨2的上表面沿着该长边方向以规定间隔相离地形成有多个安装孔2h。
滑块3具有滑块主体4和在该滑块主体4的两端面(滑动方向的两侧)上附设的一对端盖5。滑块3的横截面构成大致倒U字状,大致倒U字状的左右为脚部4s。此外,在端盖5的两端面上分别安装有防止尘埃等异物浸入滑块3的内部的侧密封件6。
并且,在滑块主体4中其两脚部4s的内侧面具有与导轨2侧的2条滚动槽2a相对的2条滚动槽4a。并且,由这些滚动槽2a、4a构成负荷滚动路径9。
这里,如图2所示,在两脚部4s的外侧面形成有沿着导轨2的长边方向(也可以是滑块3的滑动方向)形成的滚动体回流通道8的一部分。并且,在端盖5之间安装有形成滚动体回流通道8的一部分的滚动体引导挡块13,并可以利用循环路径盖固定螺栓14将循环路径盖7后接到该滚动体引导挡块13的外侧,以使能够从滚动体回流通道8侧组装滚动体。此外,在本实施方式的例子中,仅仅对滚子12的端面实施倒角而未设置凸面,在滑块3的滚动槽4a以及导轨2的滚动槽2a各自的两端部上设置有凸面(参照图4)。此外,为了在增加调心性的同时抑制在接触部产生边缘载荷,而在本实施方式的例子中,在滚子12的轴方向长度的约60%的直线部分的两侧以R100(滚子直径的约30倍)的大小来形成滚动槽2a、4a的凸面大小。由此,构成即使静额定载荷的1/2负荷作用也不产生边缘载荷的形状。
另外,返回图1,一对端盖5分别具有U字状的转向道(未图示),该转向道的两端部与上述滚动体回流通道8以及负荷滚动路径9连通。并且,由这些滚动体回流通道8、负荷滚动路径9以及转向道形成大致椭圆环状的无限循环路径10,在该无限循环路径10内填装有滚子(辊)12作为多个滚动体。
这里,在本实施方式的例子中如图2所示将滚子12作成DB接触构造(在各脚部4s的二列负荷滚动路径9上滚动的滚子列的载荷作用线的交点在宽度方向上存在于负荷滚动路径9的外侧的构造)。因此,如图2所示,在负荷侧可利用一个保持器15、16来构成两槽的无限循环路径10。另外,即使针对形成滚动体回流通道8一部分的上述循环路径盖7以及滚动体引导挡块13,也能够由一个循环路径盖7(以及滚动体引导挡块13)形成两槽的滚动体回流通道8的一部分。与此相对,如图7所例示的那样,当采用通过DF接触构造(在各脚部的二列滚道滚动的滚子列的载荷作用线的交点在宽度方向上存在于滚道的内侧的构造)来组装滚子12的结构时,针对各个无限循环路径10需要保持器15、16以及循环路径盖7。
由此,在该直线运动装置1中,所填充的多个滚子12进行如下这样的循环,伴随着滑块3相对于导轨2的相对移动在各无限循环路径10内进行滚动,通过一个端盖5内的转向道进行方向转换,然后导入滚动体回流通道8从相反侧的转向道再次回流至负荷滚动路径9,并且滑块3隔着多个滚子12沿着导轨2的长边方向平滑地滑动。
接着,更详细地说明该直线运动装置1的滑块3的两脚部4s。
在图2中示出横截面形状,该滑块3的两脚部4s通过切削外侧面的侧壁来使该壁厚变薄,使两脚部4s的部件刚度小于滚子12与滚动槽4a的接触部刚度。
在本实施方式中,在图3所示的滑块主体4的横截面形状中,滑块3(滑块主体4)在组装时的左右脚部4s整体的弹性变形量Ds(在该图中用单点划线的符号示出)为滚动体即滚子12与滚动槽4a在接触部的弹性变形量Dt(在该图中用虚线的符号示出)的大约2倍(基于FEM分析的结果)。此时,最薄壁部S相对于脚部4s的基端部壁厚K保持1/2以上的厚度,以使滑块3的脚部4s的最薄壁部S相对于脚部4s的基端部壁厚K并非极小。此外,在该图中符号T是滑块主体4的上表面部的壁厚。
这里,作为该滑块3的薄壁部的两脚部4s优选成为在旨在防止当大载荷作用时的突发性破坏或由于反复疲劳而引起的损耗的截面形状。即,滑块3的脚部4s的壁厚越薄,滑块3的部件刚度越低,安装误差吸收等调心性越增加。但是另一方面,载荷负荷时的应力增加,部件的强度降低。当该强度降低明显时,由于脚部4s强度的制约,即便使用滚子作为滚动体并利用滚动体部来增大负荷容量,也无法产生高负荷容量。因此在本实施方式中,滑块3的脚部4s的基端部壁厚K约为作为滚动体的滚子12的直径的2倍,由此实现调心性与高负荷容量的兼顾。
另外,在本实施方式中如图3所示,使滚动体12的负荷侧间距Pf与回流侧间距Pm不等,成为负荷侧间距Pf>回流侧间距Pm。由此,使滑块3的脚部4s的最薄壁部S的壁厚尽可能大来缓和应力集中,确保了滑块3的部件强度。此外在本实施方式中,在图3所示的横截面的左右方向上使负荷侧间距Pf与回流侧间距Pm不等(负荷侧间距Pf>回流侧间距Pm),但在截面的上下方向上使负荷侧与回流侧的滚子位置成为上下对称。
此外在本实施方式中,图4对要部进行了放大图示,关于滑块3的滚动槽4a,在与脚部4s受到负荷而变形扩开时产生的该滚动槽4a的倾斜方向相反的方向上预先倾斜地设置有该滚动槽4a与滚子12相互接触的面。
详细地说,导轨2侧的滚动槽2a相对于与滚动体即滚子12的接触角方向(在本实施方式中,该图的上下滚动槽都为45°)正交,而且在与脚部4s受到负荷而变形扩开时产生的该滚动槽4a的倾斜方向相反的方向上预先倾斜地设置有滑块3侧的滚动槽4a。此外,关于滑块3侧的滚动槽4a,相对于滚子12的接触角方向,上侧的滚动槽4a为小于90°的角度α°,另外,下侧的滚动槽4a为大于90°的角度β°。
在本实施方式的例子中,当动态额定载荷20%的负荷作用时,为了使滚子12的一端接触最缓和,在上侧的滚动槽4a中,角度α°为89.2°,另外,在下侧的滚动槽4a中,角度β°为90.2°。因为市场中的工作时负荷的上限大概是动态额定载荷的20%,所以在实用范围中为最有利于耐久性(滚子12的一端接触小=寿命降低少)的形状。
这里,本发明的特征是使滑块主体的两脚部的部件刚度小于滚动体与滚动槽的接触部的刚度。但是,当滑块主体的两脚部的部件刚度过小时,滑块主体的两脚部相对于负荷载荷的变形扩开程度过大。因此,即使预先在脚部变形扩开时所产生倾斜方向的反方向上对滚动槽设置倾斜也不能吸收负荷载荷,在“滚子”上产生明显的偏载荷(此外,与用户使用条件相应地分别设定滚动槽倾斜角的情况因为明显阻碍了生产率所以具有实用上的问题。)。另一方面,当滑块主体的两脚部的部件刚度相对于滚动体与滚动槽的接触部的刚度不充分小时,调心性不足。
图5示出在动态额定载荷20%的载荷作用时(一般情况下为运动时的实用上限的负荷载荷)的滑块主体的两脚部的部件变形量相对于滚动体与滚动槽的接触部变形量之比、与滑块主体的滚动槽的倾角以及滚动体与滚动槽的接触部最大面压之间的关系。
如该图所示,随着滑块主体的两脚部的部件刚度小于小滚动体与滚动槽的接触部刚度,“部件变形量/接触部变形量”成为大的值。另一方面,该值越变大,受到相同的负荷载荷,滑块主体两脚部的部件越容易变形(即,滑块主体的滚动槽的倾斜变大)。因此,在“滚子”上产生偏载荷,滚动体与滚动槽的接触部的面压变大。
这里,为了缓和在“滚子”上产生的偏载荷,在脚部变形扩开时所产生倾斜方向的反方向上预先对滚动槽设置倾斜(=倾斜校正)是有效的。但是,当实用范围(动态额定载荷的0~20%)中的滑块主体的滚动槽的倾角变化量大时,利用1种倾斜校正无法缓和偏载荷的产生。因此,需要与用户使用条件相应地设置多种倾斜校正,给生产率及成本带来恶劣影响。
因此,在实用范围中,接触部的最大面压不会大幅超过上限的基准(一般情况下为2000MPa),作为能够进行1种倾斜校正的滑块主体的滚动槽倾角0.004rad以下的“部件变形量/接触部变形量”,由该图可得“12以下”。
图6示出滑块主体的两脚部的部件变形量相对于滚动体和滚动槽的接触部变形量之比、与相对于现成品(是滚动体为滚珠的引导、部件变形小的情况)的2轴平行度的安装误差容许值大小之间的关系。根据该图,随着“部件变形量/接触部变形量”的值变小,在安装误差容许值中与现成品的差逐渐消失(接近于“1”),作为安装误差容许值比现成品大的“部件变形量/接触部变形量”获得“1.5以上”。
以上,可以说本发明中的“部件变形量/接触部变形量”的适当值在1.5~12的范围内。这里,因为“刚度=载荷/移位量”,所以在本发明中,当滑块主体的两脚部的部件刚度小于滚动体与滚动槽的接触部刚度时应该瞄准的数值范围是1/12~1/1.5。
接着,对第一实施方式的直线运动装置1的作用及效果进行说明。
根据直线运动装置1,图3示出滑块3(滑块主体4)的横截面形状,滑块3的脚部4s成为薄壁的柔性构造部,以使其能够比滚子12和滚动槽4a的接触部更大地变形来吸收误差(在此例中,滑块3的脚部4s的弹性变形量大约是滚动槽4a部分的弹性变形量的2倍(根据FEM分析的结果)),所以即使在不能充分确保安装面及组装面的精度时,也能够吸收该组装误差。
另外,根据直线运动装置1,最薄壁部S相对于脚部4s的基端部壁厚K保持1/2以上的厚度,以使滑块3的脚部4s的最薄壁部S相对于脚部4s的基端部壁厚K不会极小,所以能够防止应力极端地集中到滑块3的脚部4s的最薄壁部S。因此,能够利用滑块3的脚部4s整体来承受极大的负荷。从而,可利用低刚度的作为柔性构造部的滑块3的脚部4s的弹性变形来吸收安装误差。因此,即使在大载荷作用时,也能够承受负荷,而不会产生应力极端地集中在滑块3的脚部4s的最薄壁部S处的情况。因此,对突发破坏及反复疲劳所带来的损耗是有利的。
这样,根据直线运动装置1,滑块3的两脚部4s作成柔性构造部,所以既可以成为廉价的结构,也能够兼顾调心性(安装误差吸收)与高负荷容量。
这里,因为随着滑块3的脚部4s的壁厚变薄,滑块3的部件刚度降低,所以虽然安装误差吸收等调心性增加,但载荷负荷时的应力增加,部件的强度降低。当该强度降低明显时,即便使用滚子12作为滚动体来增大负荷容量,也由于受到脚部4s强度的制约而无法产生高负荷容量。因此,在本实施方式中,通过使滑块3的脚部4s的基端部壁厚K成为滚子12直径的大约2倍,来实现调心性与高负荷容量的兼顾。
另外,在直线运动装置1中,在作为薄壁的滑块3的两脚部4s的外侧面形成有滚动体回流通道8的一部分。由此,不需要对现有设置的滑块3加工回流孔,所以成本低。
另一方面,在本实施方式中,在滚动体12上采用“滚子”。因此如图3所示,可看到在滑块3的脚部4s上产生壁厚的不均匀并且应力集中于最薄壁部S边缘的倾向。但是在本实施方式中,因为滚动体12的负荷侧间距Pf与回流侧间距Pm不等,成为负荷侧间距Pf>回流侧间距Pm,所以能够使滑块3的脚部4s的最薄壁部S的壁厚尽可能大来缓和应力集中。从而,可以确保滑块3的部件强度。
这里在本实施方式中,在横截面的左右方向上使负荷侧间距Pf与回流侧间距Pm不等,成为负荷侧间距Pf>回流侧间距Pm,但在横截面的上下方向上使负荷侧与回流侧的滚子位置上下对称。由此,根据本实施方式,能够共同使用在滑块3的两端安装的端盖5(或者回流引导件)。另外,因为上下无限循环路径10的路径长度也相同,所以在生产率上是有利的,另外设计也变得容易。
另外,关于该直线运动装置1,图4对滑块3(滑块主体4)的横截面形状的要部进行了放大图示,在滑块3的滚动槽4a中,在脚部4s受到负荷而变形扩开时产生的该滚动槽4a的倾斜方向的反方向上预先倾斜地设置有该滚动槽4a与滚子12接触的面(滚动槽4a的倾斜校正),所以在缓和滚子12的一端接触并且提高耐久性上是适合的。
此外,该直线运动装置1可后接形成滚动体回流通道8的一部分(外周侧)的循环路径盖7,所以如果滑块3为横置(壁挂姿势)的,则根据重力在滑块3侧构成的滚动体回流通道8上可保持滚动体的滚子12。因此,能够从滚动体回流通道8侧组装滚动体12。从而,在组装变得容易并且提高生产率上是适合的。
另外,在本实施方式中,因为利用DB接触构造来组装滚子12,所以负荷侧以及回流侧都可以利用一个保持器15、16来构成两槽的无限循环路径10。因此,与成为DF接触构造(在各脚部4s的二列无限循环路径10滚动的滚子列的载荷作用线的交点在宽度方向上存在于负荷滚动路径9的内侧的构造)的情况相比部件个数减少。因此,在提高生产率上更加有利。
尤其,在本实施方式中,利用上述滑块3的滚动槽4a的倾斜校正来缓和滚子12的一端接触以抑制高面压化,此外,通过在滚动槽2a、4a的截面方向两端设置的凸面来防止产生边缘载荷。因此,能够明显降低给耐久性等带来的恶劣影响。由此,即使在安装误差大且受到高负荷的条件下进行使用,也没有导致耐久性的大副降低。因此,根据该直线运动装置1,在调心性(安装误差吸收)与高负荷容量的兼顾上特别适合。
另外,本实施方式的导轨2的滚动槽2a可通过能够抑制生产成本的压轧成形加工来制作,而且该压轧成形加工的滚动槽2a的槽宽变动也可以利用滑块3的作为低刚度的脚部4s的弹性变形来进行吸收,所以在导轨2的槽宽为最小值时,滚动槽与夹在导轨2与滑块3之间的负荷滚动体12的间隙为零,即使在导轨2的槽宽变为最大值时也能够避免滑块3的脚部4s弹性变形而造成过大预压。
此时,通过对导轨2的滚动槽2a的槽宽(最小值)加上该槽宽的变动量或者加上略大于该槽宽的变动量而构成滑块3的滚动槽4a的槽宽,不用改变作为滚动体的滚子直径的测量尺寸就能够使间隙为零。因此,不需要准备多个测量尺寸。因此,能够制作更加廉价且生产率良好的直线运动装置1。此外,还能够防止或抑制与夹在导轨2与滑块3之间的负荷滚动体12的间隙变大所导致的异音、噪音及振动的产生。
如以上所说明的那样,根据该直线运动装置1,既可以成为廉价的结构,也能够兼顾调心性(安装误差吸收)与高负荷容量。此外,本发明的直线运动装置不仅限于上述实施方式,只要不脱离本发明的主旨就能够进行各种变形。
例如,在上述实施方式中,以滚动体12是“滚子”为例进行了说明,但不仅限于此,还可以将滚动体12构成为滚珠。但是,如果滚动体是“滚子”,则在增大负荷容量上是适合的。尤其根据上述实施方式,能够缓和滚动槽中“滚子”的一端接触来尽可能地降低给耐久性等带来的恶劣影响。因此,在调心性与高负荷容量的兼顾上是适合的。
另外,例如在上述实施方式中,当滑块3的两脚部4s为薄壁时,以滑块3的两脚部4s的外侧面形成用于使滚动体12无限循环的滚动体回流通道8的一部分为例进行了说明,但不仅限于此,例如可以构成为与图1不同的截面形状。重要的是在确保滑块3的脚部4s的部件强度的同时减小滑块3的脚部4s的刚度。但是,在不需要对现有设置的滑块3进行回流孔加工而实现低成本的方面,如上述实施方式那样,优选在滑块3的两脚部4s的外侧面形成用于使滚动体12无限循环的滚动体回流通道8的一部分。
另外,例如在上述实施方式中,以在横截面的左右方向上使负荷侧间距Pf与回流侧间距Pm不等、成为负荷侧间距Pf>回流侧间距Pm为例进行了说明,但不仅限于此,如图7所示的DB接触构造那样,还可以成为负荷侧间距Pf<回流侧间距Pm。但是,在使滑块3的脚部4s的最薄壁部的壁厚尽可能大来缓和应力集中并确保滑块3的部件强度的方面,优选设定为在横截面的左右方向上使负荷侧间距Pf与回流侧间距Pm成为负荷侧间距Pf>回流侧间距Pm。
另外,例如在上述实施方式中,以利用DB接触构造来组装“滚子”为例进行了说明,但不仅限于此,如图8所例示的那样,可成为DF接触构造(在各脚部的二列滚道上滚动的滚子列的载荷作用线的交点在宽度方向上存在于滚道的内侧的构造)。但是,因为部件个数减少,所以在提高生产率方面优选采用DB接触构造。
[第二实施方式]
采用图9~14来说明第二实施方式的直线运动装置。
如图9以及10所示,该直线运动装置具备导轨2、滑块3和多个圆筒滚子(滚动体)12。导轨2以及滑块3具有相互面对配置来形成圆筒滚子12的滚动通路的滚道11、21。滑块3还具有圆筒滚子12的回流通道22和使回流通道22与滚道连通的转向道24(参照图12以及图13)。
并且,利用由导轨2的滚道11和滑块3的滚道21构成的滚道、回流通道22以及转向道24来构成圆筒滚子12的循环路径。通过圆筒滚子12在该循环路径内循环,使导轨2以及滑块3的一方相对于另一方进行相对直线运动。
另外,滑块3具备:金属制的主体210、在主体210的直线运动方向两端上固定的合成树脂制的端盖220、合成树脂制的第1以及第2回流引导件231、232(参照图12)、合成树脂制的保持器235和合成树脂制的回流通道形成部件250。如图9以及10所示,保持器235是支撑上下圆筒滚子12的端面的部件,在沿直线运动方向延伸的大致三角柱部件的两端面上形成突起235a。
如图11所示,主体210由在导轨2的宽度方向两侧配置的脚部211和连结两脚部211的中间部212构成,在脚部211的内侧形成滚道21。在主体210的两脚部211中,两侧面间的尺寸L小于中间部212的宽度W,当与通常的脚部211进行比较时,从中间部212的侧面到回流通道22中心附近的位置的部分是切开的形状。并且,在两脚部211的侧面形成有回流通道22的内侧引导面22a。
另外,主体210的组装时的左右脚部211的弹性变形量Ds(在图11中用两点划线的符号表示)大约为圆筒滚子12与滚道21的接触部的弹性变形量Dt(在图11中用虚线的符号表示)的2倍(根据FEM分析的结果)。另外,脚部211的最薄壁部的尺寸S为基端部壁厚(与中间部220的边界的厚度)K的1/2以上。此外,基端部壁厚K约为圆筒滚子12的直径的2倍。
另一方面,在主体210的两脚部211的直线运动方向(导轨的长度方向)两端面如图9以及10所示,在包含回流通道22的内侧引导面22a的范围内形成大致长方体状的凹部211a。在两脚部211的上下内侧引导面22a之间,在沿直线运动方向分离的2处形成雌螺纹211c。
回流通道形成部件250由在主体210的两脚部211的宽度方向外侧配置的侧部件251和嵌于两脚部211的凹部211a内的端部件252构成。在侧部件251上形成有与脚部211的上下内侧引导面22a相面对地形成回流通道22的上下外侧引导面22b。在侧部件251的上下外侧引导面22b之间形成有与雌螺纹211c对应的螺栓插入孔251c。
在将侧部件251配置于两脚部211的宽度方向外侧、将两端部件252嵌于两脚部211的凹部211a内的状态下,从螺栓插入孔251c插入螺栓14,并使螺栓14的末端雄螺纹与主体210的雌螺纹211c螺合,由此将回流通道形成部件250固定到主体210上。
在端部件252上形成有构成回流通道22的端部的孔252a。端部件252的孔252a由从侧部件251的外侧引导面22b连续的部分和与脚部211的内侧引导面22a连接的部分构成。在从孔252a的外侧引导面22b连续的部分的周边缘部上形成有截面是三角形、滑块宽度方向外侧是斜面的突起26。在与孔252a的内侧引导面22a连接的部分的周边缘部上形成有斜面状的切口面27。
如图12所示,端盖220由在导轨2的宽度方向两侧配置的脚部221和在与两脚部221正交的方向上延伸而连结两脚部221的中间部222构成。
在两脚部221的主体210侧的表面形成有第1~第3凹部221a~221c。第3凹部221c的最深部分比第1以及第2凹部221a、221b深。在脚部211的主体210侧的表面,在宽度方向内侧部的第1凹部221a与第3凹部221c之间,形成有供保持器235的突起235a嵌入的凹部221d。
另外,在端盖220的中间部222的中央部形成有给油口222a。此外,在端盖220的主体210侧的表面形成有从给油口222a朝向凹部221a、221c的给油槽223。
图12的右侧的脚部221示出安装第1以及第2回流引导件231、232之后的状态,左侧的脚部221示出安装第1以及第2回流引导件231、232之前的状态。
如图12以及11所示,利用端盖220的第1~第3凹部221a~221c和第1以及第2回流引导件231、232在端盖220的两脚部221形成有上下二段的转向道24。即,第1~第3凹部221a~221c的底面为转向道24的外侧引导面。
另外,第1回流引导件231具有与第3凹部221c的底面(外侧引导面)相面对地形成下侧的转向道24的内侧引导面231b。第2回流引导件232具有与第1以及第2凹部221a、221b的底面(外侧引导面)相面对地形成上侧的转向道24的内侧引导面232b。
此外,在端盖220的脚部221以及回流引导件231、232的主体210侧的表面,在端盖220的宽度方向外侧形成有承接回流通道形成部件250的突起26的斜面的斜面状的切口面28。在端盖220的宽度方向内侧形成有截面是三角形且滑块宽度方向内侧是斜面的突起29。回流通道形成部件250的斜面状的切口面27承接该突起29的斜面。
图13是示出在已安装回流通道形成部件250的主体210上固定有已安装回流引导件231、232的端盖220的状态的、转向道24与回流通道22的边界部分的剖视图。在图13中,通路形成部件250以及主体210相当于图10的A-A剖视图以及B-B剖视图,回流引导件232,231以及端盖220相当于图12的A-A剖视图或B-B剖视图。
如图13所示,关于在回流通道22以及转向道24的滑块宽度方向外侧引导圆筒滚子12的外侧引导部(回流通道22的外侧引导面22b与端盖220的凹部221b、221c),在回流通道形成部件250(形成回流通道22的部件)与端盖220以及回流引导件231、232(形成转向道24的部件)的边界面上形成具有斜面的突起26,在端盖220上形成承接突起26的斜面状的切口面28。另外,在突起26与切口面28之间设置有间隙30a。
关于在回流通道22以及转向道24的滑块宽度方向内侧引导圆筒滚子12的内侧引导部(回流通道22的内侧引导面22a与回流引导件232的内侧引导面231b、232b),在回流引导件231、232(形成转向道的部件)与回流通道形成部件250(形成回流通道22的部件)的边界面上形成具有斜面的突起29,在回流通道形成部件250(形成回流通道22的部件)上形成承接突起29的斜面状的切口面27。另外,在突起29与切口面27之间设有间隙30b。
根据该实施方式的直线运动装置,如上所述通过使图11所示的Ds为Dt的大约2倍,即使在无法充分确保安装面及组装面的精度时,也能够使脚部211比圆筒滚子12与滚道21的接触部变形更大来吸收误差。另外,最薄壁部的尺寸S为基端部壁厚K的1/2以上,由此可防止在脚部211的最薄壁部产生极端的应力集中的情况,并能够利用整个脚部211来尽量承受负荷。
因此,根据该实施方式的直线运动装置,可利用作为低刚度的脚部211的变形来吸收安装误差,并且即使在大载荷作用时也能够承受负荷,而没有在脚部211的最薄壁部产生极端的应力集中,所以可防止突发破坏或反复疲劳所引起的损耗。
另外,滑块3的主体210的脚部211的厚度越薄,脚部211的刚度越低,安装误差吸收等调心性越增加,这一点是有利的,但不利的点是载荷负荷时的应力增加而脚部211的强度降低。当该强度降低明显时,即便使用圆筒滚子12作为滚动体来增大滚动体部的负荷容量,也无法实现高负荷容量。即,直线运动装置的高负荷容量化被作成低刚度的脚部211的强度确保所制约。
与此相对,在该实施方式的直线运动装置中,通过使脚部211的基端部壁厚K成为圆筒滚子12直径的大约2倍,来抑制主体210的强度降低,并实现调心性与高负荷容量的兼顾。
因此,根据该实施方式的直线运动装置,具有安装误差吸收等调心性,并且不会因为确保作成低刚度的脚部211的强度而使负荷容量受到制约,从而能够实现高负荷容量。另外,使滑块主体210的两脚部211成为柔性构造部,所以与在长的导轨2上设置柔性构造部的情况相比能够廉价地进行制造。
此外,根据该实施方式的直线运动装置,在高负荷作用时,滑块主体210的脚部211从图13的状态起较大地进行变形,如图14所示,当脚部211的变形扩开量(移动量d)为超过通常滚动体的间隙量(0.1~0.2mm)2倍的大小时,在回流通道形成部件250上形成的突起26弯曲变形,在端盖220上形成的切口面28承接该突起26。同时,回流引导件231、232的突起29与回流通道形成部件250的切口面27接触,突起29弯曲变形。在图14中两点划线表示图13的状态。
这样,端盖220和回流引导件231、232(形成转向道的部件)与在高负荷作用时产生的滑块主体的脚部211变形随动,由此可以在转向道24内不产生阶差。从而,在端盖220以及回流引导件231、232与回流通道形成部件250之间,圆筒滚子12平滑地进行移动,所以不产生动作性恶化、噪音以及提前损坏。
另外,由于间隙30b、31a的存在,能够使突起29、26弹性变形而不在切口面27、28上产生过大的负荷,所以与没有间隙30b、31a的情况相比突起29、26的耐久性提高。
因此,根据该实施方式的直线运动装置,使调心性与高负荷容量兼顾,并且可获得良好的动作性以及耐久性。
[第三实施方式]
采用图15来说明第三实施方式的直线运动装置。
如图15所示,该实施方式的直线运动装置在端盖220的脚部211的侧面形成有缝隙224。另外,通道形成部件250的突起26与端盖220的切口面28接触,在两者之间没有间隙。其以外的点都与第二实施方式的直线运动装置相同。
由此,在高负荷作用时,滑块主体210的脚部211从图15的状态起较大地进行变形,如图14所示,在脚部211的变形扩开量(移动量d)为超过通常滚动体的间隙量(0.1~0.2mm)2倍的大小时,在回流通道形成部件250上形成的突起26弯曲变形。
端盖220的切口面28与该突起26的弯曲变形随动,并且端盖220在缝隙224的位置处进行弹性变形。同时,回流引导件231、232的突起29与回流通道形成部件250的切口面27接触,突起29弯曲变形。
因此,根据该实施方式的直线运动装置,可获得与第二实施方式的直线运动装置同样的效果,并且与第二实施方式的直线运动装置相比,合成树脂制的突起26的耐久性高。
[第四实施方式]
采用图16~19来说明第四实施方式的直线运动装置。
该实施方式的直线运动装置除了滑块的结构(尤其是通道形成部件)之外都与第二实施方式的直线运动装置相同。
如图16以及17所示,在该实施方式的直线运动装置中,滑块3A具备金属制的主体210A、在主体210A的直线运动方向两端固定的合成树脂制的端盖220A、第1以及第2回流引导件231A、232A(参照图18)和合成树脂制的回流通道形成部件250A。
主体210A在直线运动方向端面不具有凹部211a,对形成回流通道22的内侧引导面22a的开口端进行倒角。此外都与第二实施方式的主体210相同。
回流通道形成部件250A是在主体210A的两脚部211的宽度方向外侧配置的部件,形成有与脚部211的上下内侧引导面22a相面对地形成回流通道22的上下外侧引导面22b。在回流通道形成部件250A的上下外侧引导面22b之间形成有与雌螺纹211c对应的螺栓插入孔250c。在回流通道形成部件250A的端面253的外侧引导面22b的周边缘部形成有具有斜面的突起26。
回流通道形成部件250A配置在两脚部211的宽度方向外侧并从螺栓插入孔250c插入螺栓,使螺栓末端与主体210的雌螺纹211c螺合,由此将回流通道形成部件250A固定到主体210A。
如图18所示,该实施方式的端盖220A,除了不具有突起29这一点、和形成有嵌入回流通道形成部件250A的端部的切口部221e这一点之外,与第二实施方式的端盖220相同。另外,第1以及第2回流引导件231A、232A除了不具有突起29这一点之外,都与第二实施方式的回流引导件231、232相同。
图19是示出在安装有通道形成部件250A的主体210A上固定有已安装回流引导件231A、232A的端盖220A的状态下的转向道24与回流通道22的边界部分的剖视图。在图19中,通道形成部件250A以及主体210A相当于图17的A-A剖视图以及B-B剖视图,回流引导件232A、231A以及端盖220A相当于图18的A-A剖视图或B-B剖视图。
如图19所示,关于在回流通道22以及转向道24的滑块宽度方向外侧引导圆筒滚子12的外侧引导部(回流通道22的外侧引导面22b与端盖220A的凹部221b、221c),在回流通道形成部件250A(形成回流通道22的部件)与端盖220A(形成转向道24的部件)的边界面上形成具有斜面的突起26,在端盖220A上形成承接突起26的斜面状的切口面28。另外,在突起26与切口面28之间设置有间隙30a。
另外,关于在回流通道22以及转向道24的滑块宽度方向内侧引导圆筒滚子12的内侧引导部(回流通道22的内侧引导面22a与回流引导件232A的内侧引导面231b、232b),在主体210A与回流引导件231A、232A之间,存在形成于主体210A的内侧引导面22a的倒角部27A。主体210A的倒角部27A的位置与通道形成部件250A的突起26的末端位置离开相当于圆筒滚子12的直径的尺寸以上。
由此,在高负荷作用时,滑块主体210A的脚部211A从图19的状态起较大地进行变形,与图14同样当脚部211A的变形扩开量(移动量d)为超过通常滚动体的间隙量(0.1~0.2mm)2倍的大小时,在外侧引导部中与第二实施方式同样,在回流通道形成部件250A上形成的突起26弯曲变形,在端盖220A上形成的切口面28承接该突起26。在内侧引导部中,倒角部27A的斜面连接回流引导件231A、232A与主体210A的脚部211A之间。
这样,端盖220A和回流引导件231A、232A(形成转向道的部件)与在高负荷作用时产生的滑块主体的脚部211的变形随动,由此能够在转向道24内不产生阶差。从而,在端盖220以及回流引导件231、232与回流通道形成部件250A之间,圆筒滚子12平滑地进行移动,所以不产生动作性恶化、噪音以及提前损坏。
在该实施方式的直线运动装置中,使用构造比第二实施方式的回流通道形成部件250简单的回流通道形成部件250A,不需要在金属制的主体210A的端面上形成凹部212d。由此,该实施方式的直线运动装置可获得与第二实施方式的直线运动装置同样的效果,并且与第二实施方式的直线运动装置相比能够廉价地进行制造。
工业上的可利用性
如上所述,根据本发明,可利用与使导轨成为柔性构造的专利文献1的技术不同的技术来提供结构廉价并且能够兼顾调心性(安装误差的吸收)与高负荷容量的直线运动装置。
符号说明
1  直线运动装置
2  导轨
3  滑块
4  滑块主体
4s  脚部
5  端盖
6  侧密封件
7  循环路径盖
8  滚动体回流通道
9  负荷滚动路径
10  无限循环路径
12  滚子、圆筒滚子(滚动体)
13  滚动体引导挡块
14  循环路径盖固定螺栓
15、16  保持器
22  回流通道
22a  回流通道的内侧引导面
22b  回流通道的外侧引导面
24  转向道
210  主体
210A  主体
211  主体的脚部
211a  凹部
211c  雌螺纹
212  中间部
220  端盖
220A  端盖
221  端盖的脚部
222  端盖的中间部
221a~221c  第1~第3凹部
221e  切口部
222a  给油口
223  给油槽
231b、232b  内侧引导面
231  第1回流引导件
231A  第1回流引导件
232  第2回流引导件
232A  第2回流引导件
250  回流通道形成部件
250A  回流通道形成部件
251  侧部件
251c  螺栓插入孔
252  端部件
252a  构成回流通道的端部的孔
26  具有斜面的突起
27  斜面状的切口面
27A  倒角部
28  斜面状的切口面
29  具有斜面的突起

Claims (10)

1.一种直线运动装置,其具备:
在左右外侧面具有滚动槽的导轨;以及
滑块,其在左右脚部的内侧面具有与该导轨的滚动槽相面对的滚动槽,并且通过夹在所述导轨的滚动槽与自身的滚动槽之间的滚动体以可滑动的方式跨设于所述导轨上,
该直线运动装置的特征在于,
关于所述滑块,跨设于所述导轨上的滑块的两脚部的刚度比所述滚动体与所述滚动槽的接触部的刚度小。
2.根据权利要求1所述的直线运动装置,其特征在于,
所述滚动体是滚子,关于所述滑块的滚动槽,在与所述脚部受到负荷而变形扩开时产生的该滚动槽的倾斜方向相反的方向上预先倾斜地设置了该滚动槽和所述滚动体接触的面,而且在所述滑块与所述导轨的滚动槽的截面方向两端部设有凸面。
3.根据权利要求1或2所述的直线运动装置,其特征在于,
所述滑块的两脚部的刚度为所述滚动体与所述滚动槽接触部刚度的1/12~1/1.5。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的直线运动装置,其特征在于,
所述滑块的两脚部的外侧面形成有使所述滚动体无限循环的回流通道的一部分。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的直线运动装置,其特征在于,
关于所述导轨,通过压轧成形加工制作该滚动槽,所述滑块的滚动槽的槽宽为所述导轨的滚动槽的槽宽最小值加上该导轨的滚动槽的槽宽变动量或者加上略大于该导轨的滚动槽的槽宽变动量后的宽度,并将所述导轨与在所述滑块间承受负荷的滚动体之间的间隙设为零。
6.根据权利要求1或权利要求3~5中任意一项所述的直线运动装置,其特征在于,
所述滚动体是滚子。
7.根据权利要求2或6所述的直线运动装置,其特征在于,
所述滚子采用DB接触的构造来组装。
8.一种直线运动装置,其具备导轨、滑块和多个滚动体,
导轨以及滑块具有相互面对配置而形成滚动体的滚动通路的滚道,
滑块还具有滚动体的回流通道、和使所述回流通道与所述滚道连通的转向道,由所述滚道、回流通道以及转向道来构成滚动体的循环路径,通过滚动体在该循环路径内循环,使导轨以及滑块中的一方相对于另一方作直线运动,
该直线运动装置的特征在于,
所述滑块具备:
1)主体,其由在导轨的宽度方向两侧配置的脚部和连结两脚部的中间部构成,在所述脚部的内侧形成有滚道;
2)端盖,其固定在所述主体的直线运动方向的两端,并具有形成所述转向道的外侧引导面;以及
3)回流引导件,其具有形成所述转向道的内侧引导面,
关于所述滑块的主体,所述脚部的刚度比所述滚动体与所述滚道的接触部的刚度小,
所述滑块还具有以下结构中的任意一个:
4)在所述回流通道以及转向道的滑块宽度方向外侧对滚动体进行引导的外侧引导部中,在形成所述回流通道的部件与形成所述转向道的部件的边界面的外侧引导面的周边缘部上形成有截面是三角形、滑块宽度方向外侧是斜面的突起,在形成所述转向道的部件上形成有承接所述突起的斜面的斜面状的切口面;以及
5)在所述回流通道以及转向道的滑块宽度方向内侧对滚动体进行引导的内侧引导部中,在形成所述转向道的部件与形成所述回流通道的部件的边界面的内侧引导面的周边缘部上形成有截面是三角形、滑块宽度方向内侧是斜面的突起,在形成所述回流通道的部件上形成有承接所述突起的斜面的斜面状的切口面。
9.根据权利要求8所述的直线运动装置,其特征在于,
所述主体为金属制造,在所述脚部的侧面具有回流通道的内侧引导面,所述滑块的宽度方向外侧部分由回流通道形成部件构成,该回流通道形成部件与所述主体分开、至少一部分为合成树脂制造、且具有回流通道的外侧引导面。
10.根据权利要求9所述的直线运动装置,其特征在于,
在所述回流通道形成部件上用合成树脂一体地形成有所述结构4)的所述突起。
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