CN105431646A - 带凸缘直线运动轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制作容易的带凸缘直线运动轴承。所述带凸缘直线运动轴承在直线运动轴承的外筒的周围环状地具备凸缘，前述直线运动轴承包括由金属材料构成的外筒、被嵌合于外筒的内侧的筒状滚动体保持器、及被保持于筒状滚动体保持器的多个滚动体，其特征在于，该凸缘为通过在直线运动轴承的外筒的周围配备模具、将流动性树脂材料注入该模具、然后使注入的流动性树脂材料固化而形成的凸缘。

Description

带凸缘直线运动轴承
技术领域
本发明涉及一种在直线运动轴承的外筒的周围配置有环状的凸缘的带凸缘直线运动轴承。
背景技术
直线运动轴承（线性轴承）为支承被插入该轴承的轴体、并使伴随着被沿该轴体的轴向施加的驱动力而产生的轴体在直线方向（即轴向）上的顺畅滑动成为可能的机械零件，被组装至各种机械装置来使用。
直线运动轴承通常由金属材料制的外筒、被嵌合于外筒的内侧的筒状的滚动体保持器（球状轴承保持器）、以及被保持于筒状滚动体保持器的多个滚动体（球状轴承）构成。轴体被插入至该筒状滚动体保持器的内侧，被部分地突出到筒状滚动体保持器的内周侧的多个滚动体支承。因此，若在轴体上施加轴向的驱动力，则伴随该驱动力，顺畅的在直线方向上的移动变得可能。
为了使直线运动轴承向各种机械装置的组装变得容易，也普遍使用在直线运动轴承的外筒的周围设置有金属材料制的凸缘的带凸缘直线运动轴承。该带凸缘直线运动轴承通常通过下述方法制造：制成预先一体地设置有凸缘的外筒，将保持着多个滚动体的筒状滚动体保持器嵌入该带凸缘外筒。此外，在进行该筒状滚动体保持器的嵌入时，利用将预先保持有多个滚动体的筒状滚动体保持器嵌入至带凸缘外筒的方法，或者先将筒状滚动体保持器部分地嵌入带凸缘外筒、然后将滚动体嵌入至该筒状滚动体保持器的方法。
以往被普遍利用的带凸缘直线运动轴承如上所述，使用预先一体成型的金属材料制的带凸缘外筒。但是，将带凸缘外筒用金属材料一体成型的方法成本较高，因此作为工业制法不能说是有利的。特别地，有下述问题：在制造大量外筒为相同形状而凸缘的形状或附设位置不同的带凸缘外筒的情况下，需要有对应每个凸缘形状或附设位置的模具。
在专利文献1中，记载有在带凸缘线性滚珠轴承（即带凸缘直线运动轴承）的制造中可以利用的以下方法的发明：准备外筒、与外筒另外独立地制成的树脂材料制的凸缘，将该树脂材料制凸缘固定于外筒的周围，来得到带凸缘线性滚珠轴承。而且，在该文献记载的发明中，有下述方法的记载：在树脂材料制凸缘上形成用于与外筒卡合的爪，利用该爪将前述树脂材料制凸缘固定于设置有爪插入孔的外筒。此外，在该文献中，在将预先分体地制成的凸缘固定于外筒时，作为对比技术，与附图一起记载有利用旋入或钎焊的固定方法的说明。
专利文献1：日本特开平9-291936号公报。
专利文献1记载的带凸缘直线运动轴承在可以利用下述方法来制造这一点上是有用的：将预先分体地制成的树脂材料制凸缘嵌入外筒来制作带凸缘外筒。但是，为了实现凸缘向外筒的切实的固定，需要预先在凸缘和外筒上形成爪和爪插入孔，因此，作为带凸缘外筒的工业制法，不能说一定是有利的方法。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种使用能够工业化地有利地制作的带凸缘外筒的直线运动轴承。
本发明提供一种带凸缘直线运动轴承，该带凸缘直线运动轴承在直线运动轴承的外筒的周围环状地具备凸缘，前述直线运动轴承包括由金属材料构成的外筒、被嵌合于外筒的内侧的筒状滚动体保持器、及被保持于筒状滚动体保持器的多个滚动体，其特征在于，该凸缘为通过在直线运动轴承的外筒的周围配备模具、将流动性树脂材料注入该模具、然后使注入的流动性树脂材料固化而形成的凸缘。
优选地，本发明的带凸缘直线运动轴承的外筒的形成凸缘的表面区域被表面粗糙化处理，或者在该表面区域施加了粘接性材料。
另外，优选地，本发明的带凸缘直线运动轴承在其外筒的形成凸缘的表面区域形成有在圆周方向上延伸的一个或两个以上数量的槽。
另外，本发明还提供一种带凸缘直线运动轴承的制造方法，其包括：在直线运动轴承的由金属材料构成的外筒的周围配置模具的工序、将流动性树脂材料注入该模具的工序、通过使被注入模具的流动性树脂材料固化来在该外筒的周围形成树脂材料制凸缘的工序、及将保持多个滚动体的筒状滚动体保持器嵌入至形成有凸缘的外筒的内部的工序，通过利用该方法，能够工业化地以简便的方法制造前述本发明的带凸缘直线运动轴承。这里，“将保持多个滚动体的筒状滚动体保持器嵌入至形成了凸缘的外筒的内部的工序”可以是下述工序的任一个：将预先保持有多个滚动体的筒状滚动体保持器嵌入至形成了凸缘的外筒的工序、或者先将筒状滚动体保持器部分地嵌入带凸缘外筒、然后将滚动体嵌入至该筒状滚动体保持器的工序。
本发明的带凸缘直线运动轴承为通过在直线运动轴承的外筒的表面施加流动性树脂材料并使其固化而制成的带凸缘直线运动轴承，因此外筒的表面和凸缘的内周面的紧贴性高，即使不使用爪和爪插入孔等其它固定机构（接合机构），外筒和凸缘的接合强度也为在通常的使用目的中不会产生特别的问题的充分的水平。此外，特别地，若外筒的形成凸缘的表面区域被表面粗糙化处理，或者在该表面区域施加了粘接性材料，则接合强度变高。另外，在外筒的形成凸缘的表面区域形成有在圆周方向上延伸的一个或两个以上的数量的槽的情况下，能够期待进一步提高的接合强度。
附图说明
图1表示本发明的带凸缘直线运动轴承的结构例的立体图、仰视图、及侧视图。
图2表示图1所示的带凸缘直线运动轴承的侧剖视图。
图3表示本发明的带凸缘直线运动轴承的其它结构例的立体图、仰视图、及侧视图。
图4表示本发明的带凸缘直线运动轴承的其它结构例的立体图、仰视图、及侧视图。
具体实施方式
首先，参照附图对本发明的带凸缘直线运动轴承的代表性的实施方式进行说明。
在图1中，示出了本发明的带凸缘直线运动轴承10的结构例的立体图（a）、仰视图（b）、及侧视图（c）。在图1所示的带凸缘直线运动轴承10中，在直线运动轴承11的一侧的端部上形成有带加强筋凸缘12。直线运动轴承11可以使用具有直线运动轴承的一般结构的直线运动轴承，即，包括外筒、嵌合于外筒的内侧的筒状滚动体保持器、以及被保持于筒状滚动体保持器的多个滚动体。作为直线运动轴承，已知有无限循环型的直线运动轴承及非无限循环型的直线运动轴承，使用任意一种都可以。此外，在凸缘形成为接近直线运动轴承的外筒的一侧的端面的情况下，如图1所示，希望外筒端面与凸缘的端面在同一平面上。另外，还希望外筒端面比凸缘端面突出，即，凸缘不与外筒端面相接，而是稍靠近外筒的中央侧来形成。借助这样的结构，有各种机械装置和直线运动轴承的安装（组装）的对位变得容易的优点。
在无限循环型的直线运动轴承中，在筒状滚动体保持器上形成滚动体循环槽，在该滚动体循环槽中收纳多个滚动体。由此，支承轴体的多个滚动体的循环移动变得可能。因此，对支承的轴体的移动距离没有限制。
在非无限循环型的直线运动轴承中，在筒状滚动体保持器的壁体上形成分别将滚动体能够旋转地收纳并保持的多个通孔，各通孔中分别收纳滚动体。由此，支承轴体的多个滚动体便能够与筒状滚动体保持器一起在轴向上移动。轴体的移动距离通常被限制为在轴体移动时筒状滚动体保持器不从外筒的端部开口突出的距离。
作为直线运动轴承支承的轴体的例子，举例有截面为圆形的轴体、或者在周面上具备沿周向彼此隔开间隔地配置的多条直线槽的轴体（也可以称为花键轴）。作为轴体，也可以使用中空的轴体。
外筒例如由以钢（例如不锈钢）为代表的金属材料形成。此外，例如，在带凸缘直线运动轴承在水中或者高温的环境下被使用的情况下，也可以由陶瓷材料形成外筒。
筒状滚动体保持器例如由金属材料或树脂材料形成。作为树脂材料的例子，举例有聚缩醛树脂、聚苯硫醚（PPS）树脂、聚酰胺树脂、及聚醚醚酮（PEEK）树脂。
筒状滚动体保持器例如能够借助各种成形法（例如注射成形法、压缩成形法、或者注型法等）成形前述的树脂材料来制作。
滚动体例如由以钢（例如不锈钢）为代表的金属材料形成。另外，例如，在带凸缘直线运动轴承在水中或者高温的环境下被使用的情况下，也可以由陶瓷材料形成滚动体。
作为滚动体的例子，举例有球体（球）、及辊（垂直于中心轴的截面为圆形的圆柱体）。
在直线运动轴承上，例如，为了防止筒状滚动体保持器从外筒脱出（脱落），也可以具备卡环（扣环）。另外，作为防止筒状滚动体保持器从外筒脱出（脱落）的方法，代替上述的配置卡环的方法，可以使用其它方法。
带加强筋凸缘可以由公知的树脂材料形成。作为树脂材料，优选地使用热塑性树脂材料、或者各种硬化性树脂材料，特别优选地使用热塑性树脂材料。
作为热塑性树脂的例子，举例有聚缩醛树脂、聚苯硫醚（PPS）树脂、聚酰胺树脂、及聚醚醚酮（PEEK）树脂。
图1所示的本发明的带凸缘直线运动轴承例如可以利用包括下述工序的方法来制造：在直线运动轴承的由金属材料构成的外筒的周围配置模具的工序、将流动性树脂材料注入该模具的工序、通过使被注入模具的流动性树脂材料固化来在该外筒的周围形成树脂材料制凸缘的工序、及将保持多个滚动体的筒状滚动体保持器嵌入至形成有凸缘的外筒的内部的工序。这里，“将保持多个滚动体的筒状滚动体保持器嵌入至形成有凸缘的外筒的内部的工序”可以是下述工序的任一个：将预先保持有多个滚动体的筒状滚动体保持器嵌入至形成了凸缘的外筒的工序、或者先将筒状滚动体保持器部分地嵌入带凸缘外筒、然后将滚动体嵌入至该筒状滚动体保持器的工序。另外，作为在这里使用的流动性树脂材料，一般使用其自身为液体的热硬化性树脂原料（单体组成物）、处于熔融状态的热塑性树脂材料。
在图2中示出了图1的带凸缘直线运动轴承10的侧剖视图。图2的带凸缘直线运动轴承10的直线运动轴承11包括外筒13、被嵌合于外筒的内侧的筒状滚动体保持器14、及被保持于筒状滚动体保持器的多个滚动体15，进而具备用于防止筒状滚动体保持器14从外筒13脱出（脱落）的卡环（扣环）16。另外，在直线运动轴承11的外筒13的表面（外周表面）的设置有凸缘的区域17中，形成有多个在圆周方向上延伸的槽。该槽对于在该区域周围原位（insitu）设置的树脂材料制凸缘12的高接合强度的固定是有效的。此外，也可以是，在设置该凸缘的区域，代替槽而实施表面粗糙化处理，或者也可以是，在该区域以涂覆等方法施加粘接性材料。在凸缘12上设置有用于将带凸缘直线运动轴承组装至各种机械装置时的安装的安装孔（通孔）18。
图3是图1所示的设置有带加强筋的凸缘的直线运动轴承的变形，除了在直线运动轴承的外筒上作为凸缘设置有不带加强筋的凸缘这点以外，具有相同的构造。图3的（a）、（b）、（c）与图1一样，表示带凸缘直线运动轴承10的结构例的立体图（a）、仰视图（b）、及侧视图（c）。
图4是图1所示的设置有带加强筋的凸缘的直线运动轴承的变形，表示带加强筋凸缘的附设位置位于外筒的中央部的类型的带凸缘直线运动轴承。图4的（a）、（b）、（c）也与图1一样，表示带凸缘直线运动轴承10的结构例的立体图（a）、仰视图（b）、及侧视图（c）。
附图标记说明
10带凸缘直线运动轴承；11直线运动轴承；12凸缘；13外筒；14筒状滚动体保持器；15滚动体（滚珠）；16卡环；17凸缘形成区域；18安装孔。

Claims (8)

1.一种带凸缘直线运动轴承，在直线运动轴承的外筒的周围环状地具备凸缘，前述直线运动轴承包括由金属材料构成的外筒、被嵌合于外筒的内侧的筒状滚动体保持器、及被保持于筒状滚动体保持器的多个滚动体，其特征在于，
该凸缘为通过以下方式形成的凸缘：在直线运动轴承的外筒的周围配备模具，将流动性树脂材料注入该模具，然后使注入的流动性树脂材料固化而形成凸缘。
2.如权利要求1所述的带凸缘直线运动轴承，其特征在于，直线运动轴承的外筒的形成凸缘的表面区域被表面粗糙化处理，或者在该表面区域施加有粘接性材料。
3.如权利要求1所述的带凸缘直线运动轴承，其特征在于，在直线运动轴承的外筒的形成凸缘的表面区域形成有在圆周方向上延伸的一个或两个以上的数量的槽。
4.如权利要求1至3中任一项所述的带凸缘直线运动轴承，其特征在于，凸缘为带加强筋凸缘。
5.如权利要求1至4中任一项所述的带凸缘直线运动轴承，其特征在于，凸缘接近直线运动轴承的外筒的一侧的端面形成，并且该外筒端面与凸缘的端面在同一平面上，或者外筒端面比凸缘端面突出。
6.一种带凸缘直线轴承的制造方法，其特征在于，
包括：在直线运动轴承的由金属材料构成的外筒的周围配置模具的工序、将流动性树脂材料注入该模具的工序、通过使被注入模具的流动性树脂材料固化来在该外筒的周围形成树脂材料制凸缘的工序、及将保持多个滚动体的筒状滚动体保持器嵌入至形成了凸缘的外筒的内部的工序。
7.如权利要求6所述的带凸缘直线运动轴承的制造方法，其特征在于，直线运动轴承的外筒的形成凸缘的表面区域被表面粗糙化处理，或者在该表面区域施加了粘接性材料。
8.如权利要求6所述的带凸缘直线运动轴承的制造方法，其特征在于，在直线运动轴承的外筒的形成凸缘的表面区域形成有在圆周方向上延伸的一个或两个以上的数量的槽。
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