CN106151268A - 一种直线导轨滑块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线导轨滑块，包括滑块本体，滑块本体的滑动方向的两端，各固定有一个外循环器，滑块本体和外循环器上分别设有与导轨的横截面形状适配的滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔，所述滑块导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上，沿导轨轴向设有一对下防尘条，下防尘条的位置位于外循环器的循环滑道下方。本发明的有益效果是：具有良好的防尘效果和稳定的滑动效果。

Description

一种直线导轨滑块

技术领域

本发明属于工业自动化设备领域，具体是一种直线导轨滑块。

背景技术

工业自动化领域里，广泛使用直线导轨副。一般的直线导轨副包括直线导轨，滑块在导轨上受控滑动，带动安装在滑块上的工件或者工具运动。中国专利文献CN104006081A，于2014年8月27日公开了“一种直线导轨副的高防尘性能结构”， 它包括导轨、安装在导轨上并可以在导轨上滑动的滑块、设置在导轨与滑块之间的滚动体和滚动体保持架；其特征在于：该滑块运动方向的前后两侧均安装有弹性耐磨材料制成的端面双吻唇刮屑板，该端面双吻唇刮屑板上具有对应于导轨外形的双吻唇刮屑孔，该双吻唇刮屑孔的孔口为双吻唇，双吻唇均为舌尖向外的斜舌结构。该方案中的刮屑板即为防尘片。在类似该技术方案中，为了防尘，仅在滑块的滑动方向的两端各设置一个防尘片，该两个防尘片能帮助阻挡来自导轨滑动方向的灰尘进入导轨，但是难以阻挡来自导轨径向的灰尘进入导轨，尤其是难以阻挡来自导轨径向的灰尘进入钢珠循环通道内。另一方面，在该类传统方案中，滚动体通常采用滚珠，滚动体保持架上设置有滑道，以供滚珠在滑道内滚动。现有方案中，滑道的直径比滚珠的直径大的多，导致滚珠在滑道内滚动时，容易出现侧向偏离，导致滑块的滑动不平衡，稳定性差，容易抖动，滑轨和滚珠的磨损比较严重。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，现有滑块设计不合理，防尘效果不佳，滑动不稳定，从而提供一种直线导轨滑块，具有良好的防尘效果和稳定的滑动效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种直线导轨滑块，包括滑块本体，滑块本体的滑动方向的两端，各固定有一个外循环器，滑块本体和外循环器上分别设有与导轨的横截面形状适配的滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔，所述滑块导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上，沿导轨轴向设有一对下防尘条，下防尘条的位置位于外循环器的循环滑道下方。

通常设计中，在横截面视图上看，滑块是以开口向下的C形包围在导轨外的，灰尘会由径向进入滑块和导轨之间的间隙，对滑块和导轨的滑动面之间造成影响。本设计方案在滑块本体和固定在滑块本体两端的外循环器上沿着导轨的轴向设置了一对下防尘条，该对下防尘条位于滑块及外循环器横截面的C形的两侧下方，将C形间隙封闭起来，避免了灰尘由C形间隙的下方进入，有效保护了滑块和导轨的滑动面，更重要的是保护了灰尘不会进入部分开放的外循环器的循环滑道中。

作为优选，所述滑块导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上，沿导轨轴向还设有一对上防尘条，上防尘条的位置位于导轨上端面的螺栓孔与外循环器的循环滑道之间。导轨上端面上间隔的设置有若干螺栓固定孔。这些螺栓固定孔开口向上，呈内凹状态，有可能堆积灰尘。本方案在螺栓固定孔与外循环器的循环滑道之间设置了一对上防尘条，将螺栓固定孔所在区间隔离在上防尘条之间，避免此处的灰尘进入外循环器的循环滑道。

作为优选，所述下防尘条和上防尘条包括与滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁固定的基部，和凸起于基部的端部，且所述端部与导轨的轨面搭接。上下防尘条的结构包括基部与端部，基部用来固定，端部具有合适的弹性形变能力，可以通过形变紧贴在导轨的轨面上并随滑块滑动，随时保持密封隔离。

作为优选，所述滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上设有沿导轨轴向延伸的防尘条定位凹槽，防尘条定位凹槽的横截面形状为内腔大开口小；所述下防尘条和上防尘条的基部的横截面形状与防尘条定位凹槽的形状适配。通过定位凹槽，可以将上下防尘条的基部很好的固定，固定的方式相对简单，装配更便捷。

作为优选，所述下防尘条和上防尘条的端部的横截面的形状为燕尾状。燕尾状的端部在受到压力发生形变时，可以形成外八字，直至燕尾两端部完全向侧向变形，形成完全贴合轨面的形状，拥有更好的接触效果，构成对灰尘更好的隔离效果。

作为优选，还包括固定在外循环器外侧端的防尘片；所述防尘片通过橡胶加注工艺在钢片上覆盖高弹橡胶制成；所述防尘片上设有与直线导轨的横截面形状适配的防尘片导轨孔，沿防尘片导轨孔边缘设有唇部；所述唇部包括靠近防尘片内侧的内侧唇与靠近防尘片外侧的外侧唇，且内侧唇向内侧方倾斜，外侧唇向外侧方倾斜。防尘片是固定在滑块两端部的，以其靠近滑块的一侧为内侧，远离滑块的一侧为外侧。本技术方案采用了双唇复合设计，沿着防尘片导轨孔，在防尘片的内侧设计了一圈内侧唇，在外侧设计了一圈外侧唇，内侧唇向防尘片的内侧方向倾斜，外侧唇向防尘片的外侧方向倾斜，内侧唇与外侧唇构成复合的唇部，唇部的横截面形成燕尾形状，两个尾尖即为唇尖。这样的设计，使得防尘片在随着滑块在导轨上移动时，无论朝向哪个方向，两唇之中仅有一个是迎向运动方向的，而另一个是背向运动方向的，迎向运动方向的唇对导轨上的灰尘起到正向铲的作用，背向运动方向的唇对导轨上的灰尘起到反向刮的作用。通过铲和刮的共同作用，除尘效果更好；运动时其中一个唇是背向运动方向的，受力比较小，有助于延缓材质受力老化，提升唇部与轨面之间接触的紧密程度。

作为优选，所述防尘片的外侧面和/或内侧面上沿唇部的根部设有内凹的应力释放槽。通过沿着唇部的根部设计一圈应力释放槽，使唇部的整体具备了在滑动方向上更大的自由摆动范围。当防尘片与轨面产生相对运动时，积聚在防尘片上的应力会导致唇部在反向滑动时在轨面上不停的跳动。本方案为唇部设计了更大的自由摆动范围，通过唇部沿着应力释放槽产生一定程度的弯曲变形，形成摆动动作，有助于将积聚在防尘片上的应力释放出来，消除唇部在轨面上跳动的现象。

作为优选，所述应力释放槽的深度之和不大于防尘片厚度的1/3。为了在强度与摆动效果之间求得平衡，本方案选取了不超过防尘片厚度1/3作为应力释放槽的深度限度值。过深则容易导致唇部沿应力释放槽撕裂，过浅则应力释放不充分，效果不明显。推荐应力释放槽的深度值取值范围在防尘片厚度的1/4-1/3之间。

作为优选，所述外循环器设有配合滚珠使用的滑道，所述滑道为偶数条，在外循环器上以导轨的轴线为轴对称设置。滚珠是用来在滑块和导轨之间形成滚动效果的，而外循环器内设置的滑道，是供滚珠由滑块的滑动方向的前侧回转至后侧的。因此，当滚珠处于外循环器内的滑道时，前方的滚珠仅由后方的滚珠推动而在滑道内滚动。滑道的直径必然大于滚珠的直径，因此在运动时，滚珠在滑道中必然会出现晃动，这种晃动会导致滑块的滑动不平衡，稳定性差，容易抖动，滑轨和滚珠的磨损也会比较严重。本方案将滑道的数量设置为偶数条，在外循环器上以导轨的轴线为轴对称设置。这样的设计，一方面通过力矩平衡大幅度减少了单侧滑道内滚珠晃动的幅度，优化了滑块的平衡效果，另一方面减轻了单侧滑道内的受力，减少了滚珠与导轨磨损，延长了滚珠与导轨的使用寿命。

作为优选，所述滑道的截面形状由对称的两道圆弧A和B连接而成；以圆弧A的半径为a，以圆弧B的半径为b，以滚珠的半径为r，有a=b，且a＞r＞0.9a。本方案将传统滑道截面形状由单个圆弧改进为对称的两个圆弧，且圆弧所在圆的半径大于滚珠的半径。这样的设计，使得滚珠在一定程度上被夹在两个圆弧之间，滚珠与滑道的接触点由原来的底部一个点改进为靠近底部的两侧壁上的各一个点。接触点增加到2个，即可彻底消除滚珠在滚动时的摆动。将滚珠的半径设置在一倍圆弧半径和0.9倍圆弧半径之间，使滚珠与圆弧的尺寸匹配更加合理，稳定程度更高。

综上所述，本发明的有益效果是：具有良好的防尘效果和稳定的滑动效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是去掉防尘片和滑块本体后的结构示意图，

图3是外循环器、导轨与上防尘条、下防尘条之间的配合示意图，

图4是图2的侧视图，

图5是上防尘条的放大结构示意图，

图6是本发明中防尘片的结构示意图，

图7是本发明中外循环器的结构示意图，

图8是图7的正视图，

图9是滑道与滚珠匹配关系的示意图。

其中：1防尘片，2滑块本体，3外循环器，4导轨，5滚珠，11导轨孔，12唇部，13应力释放槽，22下防尘条，23上防尘条，31外循环器导轨孔，32防尘条定位凹槽，41螺栓孔，221基部，222端部， 34滑道， 121内侧唇，122外侧唇。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例，为一种直线导轨滑块，其主体结构包括位于中间的滑块本体2，滑块本体的滑动方向的两侧分别固定有外循环器3，外循环器的外侧端各固定有一个防尘板1。

如图2、图3、图4所示，滑块本体和外循环器上分别设有与导轨4的横截面形状适配的滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔31。滑块导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上，沿导轨轴向设有一对下防尘条22，下防尘条的位置位于外循环器的循环滑道下方；滑块导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上，沿导轨轴向还设有一对上防尘条23，上防尘条的位置位于导轨上端面的螺栓孔41与外循环器的循环滑道之间。下防尘条和上防尘条均以高弹橡胶制成，结构上包括与滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁固定的基部221，和凸起于基部的端部222，且端部与导轨的轨面搭接。滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上设有沿导轨轴向延伸的防尘条定位凹槽32，防尘条定位凹槽的横截面形状为内腔大开口小。如图5所示，下防尘条和上防尘条的基部的横截面形状与防尘条定位凹槽的形状适配，下防尘条和上防尘条的端部的横截面的形状为燕尾状。

如图6所示，本例的一种直线导轨滑块的防尘片，内部以钢片作为强化层，外部通过橡胶加注工艺在钢片上覆盖高弹橡胶制成。本例的直线导轨滑块防尘片，包括片体，片体上设有导轨孔11，导轨孔的形状和尺寸与直线导轨的横截面形状适配。沿导轨孔边缘一圈设有唇部12，本例中的唇部包括靠近片体内侧的内侧唇121与靠近片体外侧的外侧唇122，且内侧唇向内侧方倾斜，外侧唇向外侧方倾斜，内侧唇与外侧唇构成复合的唇部，唇部的横截面形成燕尾形状，两个尾尖即为唇尖。在片体的外侧面和内侧面上，沿着唇部的根部还设有一圈内凹的应力释放槽13，两侧应力释放槽的深度之和为片体厚度的1/3。

如图7、图8所示，本例的一种直线导轨滑块的外循环器，在直线导轨滑块的滑块本体两端成对设置，滑块本体与导轨之间以滚珠5形成滚动接触，滚珠在滑块运动方向的前端进入外循环器的滑道34，再由后方滚珠的推动，回转至后端，如此往复循环。本例中，滑道的数量为4条，分设在外循环器的上左、上右、下左、下右方，匹配4组滚珠，构建4条滑块与导轨间的滚动关系，形成稳定的滑块滑动效果。如图9所示，滑道的横截面形状由对称的两道圆弧A和B连接而成；以圆弧A的半径为a，以圆弧B的半径为b，以滚珠的半径为r，有a=b，且a＞r＞0.9a。滚珠在滑道内滑动，同时触及圆弧A和圆弧B上的一个点，限制了滚珠的无序晃动，消除了滑块的不稳定因素。

本例的一种直线导轨滑块，滑块本体内部设有2对直线滑道，直线滑道靠近导轨的滑动面的一侧为部分暴露的，滚珠在直线滑道内整齐排列，通过暴露的部分与导轨的滑动面实现滚动接触，并随着滑块在导轨上的位移而滚动。当滚动至滚动方向前端的外循环器时，由外循环器的滑道回转，通过滑块本体内设置的回转滑道回到后端，如此循环。在滑块的滑动过程中，防尘片负责刮除导轨的滑动面上的灰尘，防尘条负责阻挡由导轨径向进入的灰尘和隔离导轨上表面的螺栓孔内的灰尘，确保滚珠与导轨接触的滑动面上始终清洁无尘。4条滑道保证了滑块的滑动平衡，使整个滑块的滑动效果达到了令人满意的程度。

Claims (10)

1.一种直线导轨滑块，包括滑块本体（2），滑块本体的滑动方向的两端，各固定有一个外循环器（3），滑块本体和外循环器上分别设有与导轨（4）的横截面形状适配的滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔（31），其特征是，所述滑块导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上，沿导轨轴向设有一对下防尘条（22），下防尘条的位置位于外循环器的循环滑道下方。

2.根据权利要求1所述的一种直线导轨滑块，其特征是，所述滑块导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上，沿导轨轴向还设有一对上防尘条（23），上防尘条的位置位于导轨上端面的螺栓孔（41）与外循环器的循环滑道之间。

3.根据权利要求2所述的一种直线导轨滑块，其特征是，所述下防尘条和上防尘条包括与滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁固定的基部（221），和凸起于基部的端部（222），且所述端部与导轨的轨面搭接。

4.根据权利要求3所述的一种直线导轨滑块，其特征是，所述滑块本体导轨孔和外循环器导轨孔的孔壁上设有沿导轨轴向延伸的防尘条定位凹槽（32），防尘条定位凹槽的横截面形状为内腔大开口小；所述下防尘条和上防尘条的基部的横截面形状与防尘条定位凹槽的形状适配。

5.根据权利要求3或4所述的一种直线导轨滑块，其特征是，所述下防尘条和上防尘条的端部的横截面的形状为燕尾状。

6.根据权利要求1至4所述的任一一种直线导轨滑块，其特征是，还包括固定在外循环器外侧端的防尘片（1）；所述防尘片通过橡胶加注工艺在钢片上覆盖高弹橡胶制成；所述防尘片上设有与直线导轨的横截面形状适配的防尘片导轨孔（11），沿防尘片导轨孔边缘设有唇部（12）；所述唇部包括靠近防尘片内侧的内侧唇（121）与靠近防尘片外侧的外侧唇（122），且内侧唇向内侧方倾斜，外侧唇向外侧方倾斜。

7.根据权利要求6所述的一种直线导轨滑块，其特征是，所述防尘片的外侧面和/或内侧面上沿唇部的根部设有内凹的应力释放槽（13）。

8.根据权利要求7所述的一种直线导轨滑块，其特征是，所述应力释放槽的深度之和不大于防尘片厚度的1/3。

9.根据权利要求1至4所述的任一一种直线导轨滑块，其特征是，所述外循环器设有配合滚珠使用的滑道（34），所述滑道为偶数条，在外循环器上以导轨的轴线为轴对称设置。

10.根据权利要求1所述的一种直线导轨滑块，其特征是，所述滑道的截面形状由对称的两道圆弧A和B连接而成；以圆弧A的半径为a，以圆弧B的半径为b，以滚珠的半径为r，有a=b，且a＞r＞0.9a。