CN107448473A - 滚动引导装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种滚动引导装置，该滚动引导装置即使在无负载通路内无间隙地排列有滚动体的情况下，也不会使滚动体受到较大的摩擦阻力而发生该通路内的堵塞现象，能够确保滚动体的顺畅的循环，进而实现移动构件相对于轨道构件的顺畅的运动。滚动引导装置具备轨道构件和移动构件，该移动构件经由多个滚动体安装于所述轨道构件，并且具有包括所述滚动体的返回通路以及方向转换路的无限循环路，所述移动构件包括具有所述返回通路以及所述方向转换路的无负载通路构件，在所述无负载通路构件的内部，因来自所述滚动体的按压而变形的弹性变形区域以形成所述返回通路以及/或者所述方向转换路的内壁的一部分且沿着其长度方向的方式设置。

Description

滚动引导装置
技术领域
本发明涉及一种滚动引导装置，该滚动引导装置在机床的工作台、各种搬运装置的直线引导部或者曲线引导部中，将工作台等可动体引导为往复运动自如。
背景技术
以往，这种滚动引导装置具备：轨道构件，其沿着长度方向形成有滚动体的滚行面；移动构件，其经由在所述滚行面滚行的多个滚动体而安装于所述轨道构件，并且沿着该轨道构件往复运动自如。所述移动构件具备滚动体的无限循环路，由此，移动构件能够沿着所述轨道构件不限制行程地移动。
在专利文献1所公开的滚动引导装置中，所述移动构件包括：金属制的主体构件、安装于该主体构件的多个循环路组装体、以及以覆盖这些循环路组装体的方式安装于所述主体构件的一对盖体。在所述主体构件形成有与所述轨道构件的滚行面对置的负载滚行面，滚动体在由相互对置的滚行面与负载滚行面形成的负载通路内滚行。另外，安装于主体构件的各循环路组装体具有：插入到形成于所述主体构件的贯通孔的管部、以及设置于该管部的一端并且配置于所述主体构件的移动方向的端面的方向转换部。
在所述管部形成有与所述负载通路平行的滚动体的返回通路，另外，在所述方向转换部中内置有将所述返回通路与所述负载通路连接的方向转换路。所述盖体构成为覆盖所述循环路组装体的方向转换部，通过将该盖体安装于主体构件，从而所述循环路组装体在使所述管部插入所述主体构件的贯通孔的状态下被该主体构件约束，由此形成滚动体的无限循环路。
所述滚动体的无限循环路包括：负载通路，其供所述滚动体在轨道构件与移动构件之间一边负载载荷一边滚行；滚动体的返回通路，其与该负载通路平行地设置；以及一对方向转换路，其将所述负载通路与所述返回通路的端部彼此连结，为了将滚动体的滚行方向变更180°，各方向转换路形成为大致半圆状。另外，所述返回通路以及所述方向转换路构成为供滚动体在未负载有载荷的状态下滚行的无负载通路，这些通路的宽度形成为比滚动体的直径大。
因此，当移动构件沿着轨道构件移动时，所述负载通路内的滚动体在该负载通路内一边自转一边移动，当滚动体从负载通路向方向转换路排出时，不会自主地自转并移动，而是在被从负载通路之后排出的后续的滚动体按压的情况下在方向转换路以及返回通路的内部行进。即，在由所述返回通路与位于其两端的一对方向转换路构成的无负载通路内，滚动体处于沿着循环方向无间隙地排列的状态。
此时，滚动体从负载通路向无负载通路的排出与滚动体从无负载通路向负载通路的进入不完全同步，因此无负载通路内的滚动体列的长度周期性地反复发生微小变化。在滚动体之间排列有所述分隔件的情况下，该分隔件弹性变形，从而能够吸收该周期性的长度变化，但在不使用分隔件，而是在无负载通路内无间隙地排列滚动体的情况下，存在滚动体受到较大的摩擦阻力而发生该通路内的堵塞现象，从而阻碍滚动体的顺畅的循环的可能性。另外，这种堵塞现象在使用滚子作为所述滚动体的情况下显著。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-190021号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于这种课题而完成的，其目的在于提供一种滚动引导装置，该滚动引导装置即使在无负载通路内无间隙地排列有滚动体的情况下，也不会使滚动体受到较大的摩擦阻力而发生该通路内的堵塞现象，能够确保滚动体的顺畅的循环，从而实现移动构件相对于轨道构件的顺畅的运动。
用于解决课题的手段
即，本发明具备：轨道构件，其沿着长度方向设置有滚动体的滚行面；以及移动构件，其经由多个滚动体安装于所述轨道构件，并且具有包括所述滚动体的返回通路以及方向转换路的无限循环路，所述移动构件包括：主体构件；安装于该主体构件的多个循环路形成构件；以及以覆盖这些循环路形成构件的方式安装于所述主体构件的一对盖体。另外，所述循环路形成构件由第一循环半体以及第二循环半体的组合构成，且包括：管部，其具有所述返回通路，并且插入到所述主体构件的贯通孔中；以及方向转换部，其具有所述方向转换路，并且设置于所述管部的一端且配置于所述主体构件的移动方向的端面。而且，在所述循环路形成构件的管部的长度方向的中央设置有被所述返回通路内的滚动体按压而适当变形的弹性变形部，另外，在所述管部的长度方向两端隔着所述弹性变形部而形成有圆筒形状的一对固定部，所述方向转换部以及所述一对固定部由包含所述方向转换路的中心线的平面分割为所述第一循环半体以及所述第二循环半体，另外，所述弹性变形部由与包括所述方向转换路的中心线的平面正交的平面分割为所述第一循环半体以及所述第二循环半体。
发明效果
根据上述的本发明，具有滚动体的返回通路以及方向转换路的循环路形成构件被分割为所述第一循环半体以及所述第二循环半体这两部分，能够将构成该循环路形成构件的部件的数量限制为最小程度，并且确保滚动体的顺畅的循环。另外，即便因无限循环路内的滚动体列的长度的微小变化，而使排列于该无限循环路中的滚动体受到较大的摩擦阻力，也由于所述弹性变形部被所述返回通路内的滚动体按压而变形，而使该返回通路的通路宽度扩张，因此能够防止无限循环路内的堵塞现象的发生，能够确保滚动体的顺畅的循环，进而实现移动构件相对于轨道构件的顺畅的运动。
为了使相对于所述循环路形成构件的方向转换路的形成容易，且有效地防止返回通路内的滚动体的堵塞现象的发生，所述方向转换部以及所述一对固定部由包含所述方向转换路的中心线的平面分割为所述第一循环半体以及所述第二循环半体，所述弹性变形部由与包括所述方向转换路的中心线的平面正交的平面分割为所述第一循环半体以及所述第二循环半体，仅通过所述第一循环半体以及所述第二循环半体的组合，便能够使所述循环路形成构件具备所述弹性变形部。
附图说明
图1是示出应用本发明的滚动引导装置的实施方式的一例的立体图。
图2是图1的II-II线剖视图。
图3是示出实施方式所涉及的滚动引导装置的主体构件的立体图。
图4是示出实施方式所涉及的滚动引导装置的循环路形成构件的立体图。
图5是示出相对于主体构件安装循环路形成构件后的状态的立体图。
图6是从第一半体侧观察图4所示的循环路形成构件时的分解立体图。
图7是从第二半体侧观察图4所示的循环路形成构件时的分解立体图。
图8是示出管部内的滚动体的排列状态的剖视图。
图9是对管部内的弹性变形区域的作用进行说明的概要图。
附图标记说明：
1...滚子(滚动体)；2...轨道构件；3...移动构件；4...主体构件；5...盖体；6...循环路形成构件；6A...第一循环半体；6B...第二循环半体；7...管部；8...方向转换部；7c...弹性变形部；71...支承梁部；72...板部。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的滚动引导装置进行详细说明。
图1以及图2示出应用本发明的滚动引导装置的实施方式的一例。该滚动引导装置包括：轨道构件2，其沿着长度方向形成有作为滚动体的滚子1的滚行面20；以及移动构件3，其经由多个滚子1而安装于所述轨道构件2，并且内置有所述滚子1的无限循环路。所述滚子1一边在所述无限循环路内循环一边在轨道构件2的滚行面20滚行，从而所述移动构件3能够沿着该轨道构件2的长度方向自如地移动。需要说明的是，在本发明的滚动引导装置中，也能够使用滚珠作为所述滚动体。
所述轨道构件2形成为剖面长方形，在其两侧面各形成有两条所述滚子1的滚行面20，轨道构件2整体形成有四条滚行面20。另外，在该轨道构件2沿着长度方向以规定的间隔形成有固定螺栓的安装孔22，在将该轨道构件2敷设于机械装置等时利用该安装孔22。需要说明的是，滚行面20相对于所述轨道构件2的配置、倾斜角度及其条数可以根据所述移动构件3所需的负载能力而适当变更。
另一方面，所述移动构件3具备：主体构件4，其具有收容所述轨道构件2的一部分的引导槽；一对盖体5，其安装于该主体构件4的移动方向的前后；以及循环路形成构件6，其安装于所述主体构件4并且通过所述盖体5从外部覆盖。需要说明的是，对于所述循环路形成构件6的详细情况在后叙述。
所述主体构件4具备形成有机械装置等的安装面41的水平部4a、以及与该水平部4a正交的一对脚部4b，该主体构件4相对于轨道构件2以横跨该轨道构件2的方式配置。在所述水平部4a形成有所述安装面41，另一方面，在各脚部4b的内侧各形成有两条供所述滚子1滚行的负载滚行面42。所述轨道构件2的滚行面20与所述主体构件4的负载滚行面42相互对置，构成供滚子1在主体构件4与轨道构件2之间一边负载载荷一边滚行的负载通路43。在各脚部4b与所述负载通路43平行地形成有与各负载滚行面42对应的滚子1的返回通路44。该返回通路44配备于所述循环路形成构件6，通过将所述循环路形成构件6的一部分插入到形成于所述主体构件4的贯通孔45，从而相对于该主体构件4配备有返回通路44。
另外，所述循环路形成构件6与所述盖体5配合而构成将所述负载通路43与返回通路44连接的方向转换路60。一对方向转换路60将前述的各负载通路43的两端和与其对应的返回通路44的两端连接，从而在所述移动构件3的内部构筑有滚子1的无限循环路。如图2中虚线所示，各负载通路43通过所述方向转换路60而与位于斜下方或者斜上方的返回通路44连接，在构筑于所述主体构件4的各脚部4b的两个回路的无限循环路中，所述方向转换路60相互交叉。
图3是示出从所述主体构件4取下所述盖体5以及所述循环路形成构件6后的状态的图，将所述主体构件4在所述水平部4a处对半地切断，仅示出一方的脚部4b。由该图可知，在所述主体构件4的脚部4b的内侧面形成有上侧负载滚行面42a以及下侧负载滚行面42b。另外，在所述脚部4b形成有与所述上侧负载滚行面42a对应的下侧贯通孔45b、以及与所述下侧负载滚行面42b对应的上侧贯通孔45a，所述循环路形成构件6的一部分插入到这些上侧贯通孔45a以及下侧贯通孔45b中，从而构筑出所述返回通路44。
另外，在供所述盖体5安装的所述主体构件4的端面，形成有用于将贯通所述盖体5的固定螺栓紧固的内螺纹孔46。另外，在所述脚部4b的内侧面的所述上侧负载滚行面42a与下侧负载滚行面42b的中间的位置设置有剖面V字状的卡止槽48，在所述负载通路43中引导所述滚动体1的中央保持构件9(参照图2)利用所述卡止槽48相对于所述上侧负载滚行面42a以及下侧负载滚行面42b而被定位。
图4是示出所述循环路形成构件6的立体图。该循环路形成构件6包括：返回通路管7，其插入到所述主体构件4的贯通孔45a或者45b中，并且在内部形成有所述返回通路44；以及方向转换部8，其构筑出所述方向转换路60，这些返回通路管7以及方向转换部8通过合成树脂的注射成形而被一体化。所述返回通路管7的全长形成为比形成于所述主体构件4的贯通孔45a、45b的长度略长。需要说明的是，所述返回通路管7以及方向转换部8未必一体，也可以在单独形成后，在向所述主体构件4安装时组装。
所述方向转换部8在其内部内置有呈大致U字状弯曲的内侧方向转换路，该内侧方向转换路与形成于所述返回通路管7的返回通路44连续。另外，如图4所示，在所述方向转换部8的外侧面，外侧方向转换路的内周侧引导面60a形成为尖拱状。该外侧方向转换路设置为将滚子1向与所述内侧方向转换路交叉的方向引导，所述内周侧引导面60a以横跨所述方向转换部8的外壁部的方式与该内侧方向转换路交叉。另外，为了相对于所述主体构件4而对所述循环路形成构件6进行定位，在该循环路形成构件6设置有定位突起，该定位突起66与形成于所述主体构件4的脚部4b的位置基准孔47(参照图3)嵌合。
图5是示出将所述循环路形成构件6安装于所述主体构件4的脚部4b后的情形的立体图，示出将所述循环路形成构件6的返回通路管7插入到所述脚部4b的上侧贯通孔45a中的状态。所述返回通路管7形成为比所述主体构件4的移动方向(所述轨道构件的长度方向)上的长度略长，当将所述返回通路管7插入所述贯通孔45a直至所述方向转换部8与脚部4b接触时，虽然在图5中未示出，但该返回通路管7的前端从脚部4b的相反侧的面略微突出。在该状态下，内置于所述方向转换部8的内侧方向转换路与形成于所述主体构件4的下侧负载滚行面42b连接，形成于方向转换部8的外侧方向转换路的内周侧引导面60a与所述主体构件4的上侧负载滚行面42a连接。图5示出安装有所述循环路形成构件6的所述脚部4b的一方的端面，在该脚部4b的相反侧的端面，所述循环路形成构件6的返回通路管7插入到所述脚部的下侧贯通孔45b中。由此，隔着所述脚部4b组合一对循环路形成构件6，另外，所述主体构件4具备一对脚部，因此将四个循环路形成构件6安装于该主体构件4。
另一方面，所述盖体5(参照图1)通过合成树脂的注射成形而制成，以覆盖所述循环路形成构件6的方向转换部8的方式通过固定螺栓紧固于所述主体构件4。在该盖体5的内侧面、即与主体构件4对置的面，与所述循环路形成构件6的内周侧引导面60a对应的外周侧引导面形成为凹曲面状，当将所述盖体安装于所述主体构件时，该盖体5的外周侧引导面与所述方向转换部8的内周侧引导面60a相互对置，从而形成所述外侧方向转换路。
而且，像这样通过将相同形状的四个循环路形成构件6以及相同形状的两个盖体5组合于所述主体构件4，从而形成所述移动构件3，对于所述主体构件4的各脚部4b，滚子1的无限循环路各形成有两个回路。
如图4所示，在所述循环路形成构件6的管部7中，插入到所述主体构件4的贯通孔45中的前端固定部7a形成为圆筒形状，其外径相对于所述贯通孔45的内径具有规定的公差。另外，所述管部7的与所述方向转换部8连接的基端固定部7b也形成为同样的圆筒形状。由此，所述管部7被所述主体构件4的贯通孔45保持。
另一方面，在所述前端固定部7a与所述基端固定部7b之间设置有弹性变形部7c。如图6所示，所述弹性变形部7c包括：具有以无负载状态滚行的滚子1的通路槽70的支承梁部71、以及堵塞该支承梁部71的通路槽70的板状的板部72。通过所述板部72覆盖设置于所述支承梁部71的所述通路槽70，从而相对于所述弹性变形部7c构筑出滚子1的返回通路44。所述支承梁部71的长度方向的两端被所述前端固定部7a以及基端固定部7b保持，形成于所述支承梁部71的通路槽70的深度设定为比所述滚子1的直径大，在所述板部72覆盖该通路槽70时，所述滚子1在所述返回通路44内以无负载状态滚行。所述板部72不与所述支承梁部71接合，仅长度方向的两端被所述管部7的前端固定部7a以及基端固定部7b保持。因此，当从所述通路槽70的内部朝向外侧按压所述板部72时，该板部72沿着所述管构件7的长度方向挠曲，所述返回通路44与之相应地扩张。
图6以及图7示出所述循环路形成构件6的分解立体图。该循环路形成构件6被分割为第一循环半体6A以及第二循环半体6B，通过将这些第一循环半体6A以及第二循环半体6B组合，从而在所述循环路形成构件6的所述管部6的内部设置有所述返回通路44，在所述方向转换部8的内部设置有内侧方向转换路61。所述循环路形成构件6在所述方向转换部8、所述管部7的前端固定部7a以及基端固定部7b处由包含所述内侧方向转换路61的中心线的平面分割为所述第一循环半体6A以及所述第二循环半体6B，在这些的部位处所述第一循环半体6A以及所述第二循环半体6B形成为大致面对称的形状。
另一方面，所述管部7的弹性变形部7c由与包括所述内侧方向转换路61的中心线的平面正交的平面、即与所述方向转换部8的分割面正交的平面分割为所述第一循环半体6A以及所述第二循环半体6B。而且，所述板部72形成于所述第一循环半体6A，所述支承梁部71形成于所述第二循环半体6B。因此，在所述第一循环半体6A中所述前端固定部7a以及所述基端固定部7b由所述板部72连结，在所述第二循环半体6B中所述前端固定部7a以及所述基端固定部7b由所述支承梁部71连结。
图8示出所述主体构件4的贯通孔45的内部的所述弹性变形部7c。在滚子1在所述无限循环路内循环时，在由所述方向转换路60以及一对返回通路44构成的滚子1的无负载通路中，滚子1不会主动自转并移动，而是一边被从负载通路43之后排出的后续的滚子1按压一边滚行。因此，在滚子1在无限循环路内相连地排列的情况下，在无负载通路内，滚子1成为彼此按压而呈锯齿状排列的状态，存在发生滚子1的堵塞现象的可能性。
关于这一点，所述板部72仅其长度方向的两端被所述管部7的前端固定部7a以及基端固定部7b保持，在该板部72与所述主体构件4的贯通孔45的内周面之间存在间隙，因此所述板部72在其长度方向的中央部附近容易变形，在变形时所述返回通路44的通路宽度与该变形量相应地扩张。因此，如图9所示，当在所述返回通路44内滚行的滚子1彼此相互强力按压，这些滚子1在返回通路44内处于呈锯齿状排列的状态时，该滚子1对所述板部72施加按压力，其结果是，所述板部72发生弹性变形。由此，所述返回通路44的通路宽度被扩张，从而能够缓和滚子1彼此的摩擦阻力，防止所述返回通路44内的滚子1的堵塞现象的发生。
如以上说明那样，在应用了本发明的滚动引导装置中，在无限循环路内无间隙地排列有滚子1的情况下，不会因该滚子1相对于负载通路43的出入，而使该滚子受到较大的摩擦阻力而在返回通路44内发生堵塞现象，能够确保滚子1的顺畅的循环，进而实现移动构件3相对于轨道导轨2的顺畅的运动。
另外，所述循环路形成构件6在所述管部7的弹性变形部7c和除此以外的部位处，所述第一循环半体6A以及所述第二循环半体6B的分割面的朝向相差90度，因此容易形成对于所述循环路形成构件的方向转换路，能够有效地防止返回通路内的滚动体的堵塞现象的发生。
需要说明的是，在前述的实施方式中，将本发明应用于使用滚子作为滚动体的滚动引导装置，但本发明也能够应用于使用滚珠作为滚动体的滚动引导装置。

Claims (2)

1.一种滚动引导装置，其特征在于，
所述滚动引导装置具备：轨道构件，其沿着长度方向设置有滚动体的滚行面；以及移动构件，其经由多个滚动体安装于所述轨道构件，并且具有无限循环路，所述无限循环路包括所述滚动体的返回通路以及方向转换路，
所述移动构件包括：主体构件；安装于该主体构件的多个循环路形成构件；以及以覆盖这些循环路形成构件的方式安装于所述主体构件的一对盖体，
所述循环路形成构件由第一循环半体以及第二循环半体的组合构成，且包括：管部，其具有所述返回通路，并且插入到所述主体构件的贯通孔中；以及方向转换部，其具有所述方向转换路，并且设置于所述管部的一端且配置于所述主体构件的移动方向的端面，
在所述循环路形成构件的管部的长度方向的中央设置有被所述返回通路内的滚动体按压而适当变形的弹性变形部，另外，在所述管部的长度方向两端隔着所述弹性变形部而形成有圆筒形状的一对固定部，
所述方向转换部以及所述一对固定部由包含所述方向转换路的中心线的平面分割为所述第一循环半体以及所述第二循环半体，另外，所述弹性变形部由与包括所述方向转换路的中心线的平面正交的平面分割为所述第一循环半体以及所述第二循环半体。
2.根据权利要求1所述的滚动引导装置，其特征在于，
所述弹性变形部具备：支承梁部，其形成有比所述滚动体的直径深的通路槽，且设置于所述第二循环半体；以及挠性的板部，其覆盖所述支承梁部的通路槽并且相对于该支承梁部分离接触自如，且设置于所述第一循环半体，
在所述板部与所述主体构件的贯通孔的内周面之间设置有允许该板部的弹性变形的间隙。
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