CN107191479B - 直线运动导向机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械领域，尤其涉及一种直线运动导向机构。它解决了现有技术噪音大、润滑性差等技术问题。本直线运动导向机构，包括导轨和套在导轨上且能够沿着导轨轴向滑动的滑座，其特征在于，在导轨的周向设有至少两个沿着导轨轴向设置的导向槽且导向槽两两对称设置，在滑座内设有若干沿着导轨周向分布且与所述的导向槽槽壁一一滑动连接的自滑动件。本发明的优点在于：设计更加合理、噪音小、润滑效果好且运行平稳、顺畅且运动精度高，承载能力强，更能适应各种使用环境。

Description

直线运动导向机构

技术领域

本发明属于机械领域，尤其涉及一种直线运动导向机构。

背景技术

直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，是用于直线往复运动场合并承担一定的扭矩、在高负载的情况下实现高精度的精密装置。直线导轨一般分为：滚轮直线导轨，圆柱直线导轨，滚珠直线导轨。就目前而言，现有的滚珠直线导轨，滚珠采用润滑油的方式与导轨接触，其润滑效果差，滚珠易磨损，不仅缩短了直线导轨的使用寿命且滚珠磨损后运动精度也降低；其次，由于滚珠直接与滑块和导轨接触摩擦，导轨运行时噪音非常大。

为解决上述的技术问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了,滚动直线导轨副， [申请号:201120569357.3]，包括导轨和滑块，滑块上设置有与导轨的截面形状相适配的凹槽，滑块通过凹槽连接于导轨上并可沿导轨轴向移动，所述滑块的凹槽内与导轨连接处设有滚道，滚道内设置有滚珠，所述滑块两端分别固定连接有返向器和返向块，导轨的顶部和滑块的连接处固定连接有顶保持架，导轨的两侧和滑块的连接处固定连接有侧保持架，所述滚珠间设置有滚珠保持链，所述返向块上设置有油杯。该方案解决了传统的滑动直线导轨副组装不容易并必须对导轨面进行刮研，既费事又费时，且摩擦阻力大，能耗高，滚动直线导轨副，滚珠直接与滑块和导轨摩擦，使滚珠易磨损，使用寿命低的问题。

上述的方案虽然具有以上的诸多优点，但是，该方案并未解决上述的技术问题，该方案还是存在设计不合理、润滑效果差、导轨运行时噪音很大、承载能力差等技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种润滑效果好且噪音小的直线运动导向机构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本直线运动导向机构，包括导轨和套在导轨上且能够沿着导轨轴向滑动的滑座，在导轨的周向设有至少两个沿着导轨轴向设置的导向槽且导向槽两两对称设置，在滑座内设有若干沿着导轨周向分布且与所述的导向槽槽壁一一滑动连接的自滑动件。

在本申请中，通过在导轨的周向设有至少两个沿着导轨轴向设置的导向槽，保证了滑座在导轨上滑动时运动的平稳性，无形中降低了运动的噪音；其次，由于设有的自滑动件，使得导轨与滑座之间能够充分润滑，不仅能够有效地降低导轨与滑座之间的摩擦，且进一步地降低了运动的噪音，设计非常合理；另外，以滑动代替了现有滚珠式的直线导轨，其承载能够更好，更能适应各种使用环境。

在上述的直线运动导向机构中，所述的导向槽具有2-6个且圆周均匀分布，所述的自滑动件与导向槽一一对应。设置多个导向槽，使得本直线运动导向机构能够多方位承载，提高其承载能力。

在上述的直线运动导向机构中，所述的自滑动件包括两块对称设置的自润滑膜，两块自润滑膜中的其中一块自润滑膜与导向槽一侧槽壁滑动连接，另一块自润滑膜与导向槽另一侧槽壁滑动连接。

自润滑膜与槽壁接触方式为面和面的接触，其可以确保接触的有效性，同时，还能够有效提高运动过程中的平顺性。

在上述的直线运动导向机构中，所述的自润滑膜由塑料制成；或者由塑料与合金材料复合制成。

塑料材料为:EP。

在上述的直线运动导向机构中，所述的自滑动件还包括限位块，在限位块靠近导向槽的一侧设有上述两块对称设置的自润滑膜。

对称设置其提高了运动过程中的稳定性。

在上述的直线运动导向机构中，在限位块靠近导向槽的一侧设有两个对称设置的倾斜定位面，上述的两块自润滑膜一一固定在倾斜定位面上且两个倾斜定位面与导向槽的两槽壁一一平行设置。

设置的倾斜定位面其扩大了与自润滑膜的接触面积，进一步提高了自润滑膜固定的稳定性。

在上述的直线运动导向机构中，相邻的两个导向槽之间形成沿着导轨轴向设置的导向凸部，分别设置在导向凸部两表面上的自润滑膜对称设置。

分别设置在导向凸部两表面上的自润滑膜相互平行。

在上述的直线运动导向机构中，所述的限位块靠近导向槽的一表面与导向槽槽底之间留有间隙，在滑座和限位块之间设有能够驱动该限位块径向向导轨轴心线移动从而使自润滑膜与导向槽槽壁接触的径向间隙调节驱动机构。

在本申请中，由于设有的径向间隙调节驱动机构，当自润滑膜与导向槽槽底之间间隙过大时，通过径向间隙调节驱动机构调节限位块，使得自润滑膜与导向槽槽底之间的间隙始终保持在自润滑的条件下，避免出现由于间隙过大从而影响导轨的运动精度、噪音大、以及没有润滑条件而损坏导轨等一系列问题，即，确保了零间隙。

在上述的直线运动导向机构中，所述的径向间隙调节驱动机构包括设置在滑座内且位于限位块一端外侧的调节块，在调节块和限位块之间设有当调节块外端在轴向外力作用下向限位块的另一端移动时能够驱动所述的限位块径向向导轨轴心线移动的传动结构，且调节块远离限位块的一表面与滑座内壁滑动连接。调节块与滑座为面和面的滑动连接。

设置的调节块结合传动结构，其可以实现径向的驱动，调节简单且方便，便于实际的调整作业。

在上述的直线运动导向机构中，所述的滑座一端穿设有与滑座螺纹连接的调整螺钉且调整螺钉的内端伸入至滑座内，在调整螺钉的内端与调节块的外端之间设有弹簧，在调整螺钉的外端套设有能够避免该调整螺钉自由转动的锁止结构。

在弹簧的弹力和调整螺钉的轴向力结合作用下，能够驱动调节块的轴向平移，其不仅可以简化驱动结构，而且还起到驱动过程中的弹性缓冲，避免了硬性接触导致调节的不易控制，其次，弹簧能够使自润滑膜始终具有向导轨轴心线运动的趋势，即，可以确保润滑的有效性。

在本申请中，锁止结构的设置，避免了调整螺钉自由转动，从而影响导轨与滑座之间的运动间隙，降低运动精度。

在上述的直线运动导向机构中，所述的调整螺钉内端设有调整片，在调节块的外端设有定位柱，所述的弹簧外端套在调整螺钉内端且外端端部抵靠在调整片上，弹簧的内端套在定位柱上且内端端部抵靠在调节块的外端端面上。

在本申请中，调整螺钉与调整片之间螺纹连接，调节调整螺钉，调整片用于压缩弹簧，使得调节更加方便且可靠。

在上述的直线运动导向机构中，所述的传动结构包括设置在限位块一端的第一倾斜坡面，在调节块靠近限位块的一面具有与所述的第一倾斜坡面相吻合的第二倾斜坡面，且所述的第一倾斜坡面与第二倾斜坡面滑动连接。

两个倾斜坡面相互吻合，其提高了传动过程中的稳定性和平顺性，可以避免运动时的相互脱离等现象。

与现有的技术相比，本直线运动导向机构的优点在于：

1、通过在导轨的周向设有至少两个沿着导轨轴向设置的导向槽结合自润滑件，保证了滑座在导轨上滑动时运动的平稳性，无形中降低了运动的噪音。

2、由于设有的自滑动件，使得导轨与滑座之间能够充分润滑，不仅能够有效地降低导轨与滑座之间的摩擦，且进一步地降低了运动的噪音，设计非常合理。

3、以滑动连接替代了现有滚珠式的直线导轨，其承载能够更强，更能适应各种使用环境。

4、结构简单、易于加工和制造。

附图说明

图1是本发明提供的实施例一结构示意图。

图2是本发明提供的实施例一省略滑座结构示意图。

图3是本发明提供的图2中A-A处剖视图。

图4是本发明提供的图1侧视图。

图5是本发明提供的图4中B-B处的剖视图。

图6是本发明提供的实施例一径向间隙调节驱动机构结构示意图。

图7是本发明提供的实施例一径向间隙调节驱动机构俯视图。

图8是本发明提供的图7中C-C处剖视图。

图9是本发明提供的实施例一梯形凸部结构示意图。

图10是本发明提供的实施例二结构示意图。

图中，导轨1、导向槽11、导向凸部11a、滑座2、筒状体 21、环形盖板22、梯形凸部22a、螺栓23、自滑动件3、自润滑膜31、限位块32、倾斜定位面32a、间隙32b、第一倾斜坡面32c、径向间隙调节驱动机构4、调节块41、第二倾斜坡面41a、调整螺钉42、弹簧43、调整片44、定位柱45、锁止结构5、锁止帽 51。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例一

如图1、图2和图3所示，本发明提供一种直线运动导向机构，该导向机构包括导轨1和套在导轨1上且能够沿着导轨1轴向滑动的滑座2。在导轨1的周向设有至少两个沿着导轨1轴向设置的导向槽11且导向槽11两两对称设置，在滑座2内设有若干沿着导轨1周向分布且与所述的导向槽11槽壁一一滑动连接的自滑动件3。优选地，导向槽11具有2-6个且圆周均匀分布在导轨1的周向，而自滑动件3与导向槽11一一对应设置。当然，作为本实施例的最优方案是设置4个导向槽。滑座2套设在4个导向槽上且分别限制了导轨1周向四个方向的自由度，滑座2只能沿着导轨1直线运动，保证了滑座在导轨上滑动时运动的平稳性，有效地避免出现滑座2相对导轨1周向运动，从而导致本直线运动导向机构运动精度降低、噪声大等问题，且与现有的滚珠式直线导轨相比，以滑动连接代替了滚动连接，其承载能够更强，更能适应各种使用环境。

在本实施例中，如图3所示，自滑动件3包括两块对称设置的自润滑膜31，两块自润滑膜31中的其中一块自润滑膜31与导向槽11一侧槽壁滑动连接，另一块自润滑膜31与导向槽11另一侧槽壁滑动连接；自滑动件3还包括限位块32，在限位块32靠近导向槽11的一侧设有两个对称设置的倾斜定位面32a。

每个倾斜定位面32a的设有若干固定孔，在自润滑膜31靠近倾斜定位面32a的一面设有与固定孔一一适配的固定柱。安装时，固定柱插入固定孔内从而把两块自润滑膜31分别被固定在倾斜定位面32a上。

其次，自润滑膜31由塑料制成或者由塑料与合金材料复合制成。在这里，塑料为：EP。在相邻的两个导向槽11之间形成沿着导轨轴向设置的导向凸部11a，在导向凸部11a的两侧设有摩擦面，自润滑膜31远离倾斜定位面32a的一表面与摩擦面滑动连接且分别设置在摩擦面上两个自润滑膜31对称设置。在本实施例中，自润滑膜31用于导轨与滑座之间的润滑，其不仅能够有效地降低导轨与滑座之间的摩擦，且进一步地降低了导轨运动的噪音。

在本实施例中，如图1和图9所示，导轨1上的导向槽为开口不小于90°的槽体。被固定在倾斜定位面32a上的两块自润滑膜31之间形成不小于90°的夹角。滑座2包括横向截面呈方形的筒状体21，在筒状体21的两端分别设有环形盖板22，在环形盖板22的内侧具有若干能够一一伸入至导向槽中的梯形凸部 22a。梯形凸部22a能够防止灰尘、粉尘等进入滑座2中，无形中提高了本实施例的运动平顺性；同时，梯形凸部22a还具有提高环形盖板的结构强度的作用。另外，筒状体21和环形盖板22之间可拆卸连接。具体地，在环形盖板22上设有若干沿导轨1周向设置的安装孔，在筒状体上设有一一与安装孔对应设置的定位孔，安装孔与定位孔之间通过螺栓23或者螺钉实现可拆卸连接。

在本实施例中，如图4和图5所示，限位块32靠近导向槽 11的一表面与导向槽11槽底之间留有间隙32b，在滑座2和限位块32之间设有能够驱动该限位块32径向向导轨1轴心线移动从而使自润滑膜31与导向槽11槽壁接触的径向间隙调节驱动机构 4。

具体地，如图6所示，径向间隙调节驱动机构4包括设置在滑座2内且位于限位块32一端外侧的调节块41，在调节块41和限位块32之间设有当调节块41外端在轴向外力作用下向限位块 32的另一端移动时能够驱动所述的限位块32径向向导轨1轴心线移动的传动结构。优选地，传动结构包括设置在限位块32一端的第一倾斜坡面32c，在调节块41靠近限位块32的一面具有与所述的第一倾斜坡面32c相吻合的第二倾斜坡面41a，且所述的第一倾斜坡面32c与第二倾斜坡面41a滑动连接。

如图7和图8所示，在调节块41远离限位块32的一表面与滑座2内壁滑动连接。优选地，调节块41与滑座2为面和面的滑动练连接。在滑座2一端穿设有与滑座2螺纹连接的调整螺钉42 且调整螺钉42的内端伸入至滑座2内，在调整螺钉42的内端与调节块41的外端之间设有弹簧43，在调整螺钉42的外端套设有能够避免该调整螺钉42自由转动的锁止结构5。具体地，锁止结构5包括锁止帽51，锁止帽51与调整螺钉42外端螺纹连接且锁止帽51的内端抵靠在滑座的一端。通过设有的锁止帽51，避免了因调整螺钉的自由转动，从而影响导轨与滑座之间的运动间隙。

进一步地，在调整螺钉42内端设有调整片44，调整螺钉42 与调整片44之间螺纹连接。在调节块41的外端设有定位柱45，所述的弹簧43外端套在调整螺钉42内端且外端端部抵靠在调整片44上，弹簧43的内端套在定位柱45上且内端端部抵靠在调节块41的外端端面上。

在第一倾斜坡面32c上设有限位缺口，限位缺口的宽度大于调整片44的宽度，且限位缺口能够避免当调整片44进入限位缺口中后过度向限位块32另一端移动。调整片44与调整螺钉42 之间螺纹连接，调整片44用于压缩弹簧，以便于更加方便、可靠的调节。

在本实施例中，当限位块32与导向槽11槽底之间由于磨损等原因间隙32b变大。此时，调节调整螺钉42，在调整螺钉42 的调节下，调整片44压缩弹簧43，在弹簧43的弹力下驱动调节块41下第一倾斜坡面32c滑动；与此同时，调节块41对限位块 32具有径向外力迫使限位块32径向向导向槽11靠拢，从而补偿因限位块32与导向槽11槽底之间由于磨损等原因变大的间隙，使得滑座2与导向槽11之间始终保持在自润滑膜31的润滑范围内，从而不会出现因干摩擦、过渡磨损等发出噪声等问题。

实施例二

如图10所示，作为本发明的第二实施例，基本方案与实施例一一致，在此就不在赘述，其不同之处在于：导向槽的数量 3条。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了导轨1、导向槽11、导向凸部11a、滑座2、筒状体21、环形盖板22、梯形凸部22a、螺栓23、自滑动件3、自润滑膜31、限位块32、倾斜定位面32a、间隙32b、第一倾斜坡面32c、径向间隙调节驱动机构4、调节块41、第二倾斜坡面41a、调整螺钉42、弹簧43、调整片44、定位柱45、锁止结构5、锁止帽51等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种直线运动导向机构，包括导轨(1)和套在导轨(1)上且能够沿着导轨(1)轴向滑动的滑座(2)，其特征在于，在导轨(1)的周向设有至少两个沿着导轨(1)轴向设置的导向槽(11)且导向槽(11)两两对称设置，在滑座(2)内设有若干沿着导轨(1)周向分布且与所述的导向槽(11)槽壁一一滑动连接的自滑动件(3)，所述的自滑动件(3)包括两块对称设置的自润滑膜(31)，两块自润滑膜(31)中的其中一块自润滑膜(31)与导向槽(11)一侧槽壁滑动连接，另一块自润滑膜(31)与导向槽(11)另一侧槽壁滑动连接，所述自滑动件(3)还包括限位块(32)，在所述限位块(32)靠近导向槽(11)的一侧设有两个对称设置的倾斜定位面(32a)。

2.根据权利要求1所述的直线运动导向机构，其特征在于，所述的导向槽(11)具有2-6个且圆周均匀分布，所述的自滑动件(3)与导向槽(11)一一对应。

3.根据权利要求1所述的直线运动导向机构，其特征在于，所述的自润滑膜(31)由塑料制成或者由塑料与合金材料复合制成。

4.根据权利要求3所述的直线运动导向机构，其特征在于，所述的限位块(32)靠近导向槽(11)的一表面与导向槽(11)槽底之间留有间隙(32b)，在滑座(2)和限位块(32)之间设有能够驱动该限位块(32)径向向导轨(1)轴心线移动从而使自润滑膜(31)与导向槽(11)槽壁接触的径向间隙调节驱动机构(4)。

5.根据权利要求4所述的直线运动导向机构，其特征在于，所述的径向间隙调节驱动机构(4)包括设置在滑座(2)内且位于限位块(32)一端外侧的调节块(41)，在调节块(41)和限位块(32)之间设有当调节块(41)外端在轴向外力作用下向限位块(32)的另一端移动时能够驱动所述的限位块(32)径向向导轨(1)轴心线移动的传动结构，且调节块(41)远离限位块(32)的一表面与滑座(2)内壁滑动连接。

6.根据权利要求4所述的直线运动导向机构，其特征在于，所述的滑座(2)一端穿设有与滑座(2)螺纹连接的调整螺钉(42)且调整螺钉(42)的内端伸入至滑座(2)内，在调整螺钉(42)的内端与调节块(41)的外端之间设有弹簧(43)，在调整螺钉(42)的外端套设有能够避免该调整螺钉(42)自由转动的锁止结构(5)。

7.根据权利要求6所述的直线运动导向机构，其特征在于，所述的调整螺钉(42)内端设有调整片(44)，在调节块(41)的外端设有定位柱(45)，所述的弹簧(43)外端套在调整螺钉(42)内端且外端端部抵靠在调整片(44)上，弹簧(43)的内端套在定位柱(45)上且内端端部抵靠在调节块(41)的外端端面上。

8.根据权利要求5所述的直线运动导向机构，其特征在于，所述的传动结构包括设置在限位块(32)一端的第一倾斜坡面(32c)，在调节块(41)靠近限位块(32)的一面具有与所述的第一倾斜坡面(32c)相吻合的第二倾斜坡面(41a)，且所述的第一倾斜坡面(32c)与第二倾斜坡面(41a)滑动连接。

Images