CN108431435A - 具有自调节的间隙减小装置的线性导向装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种构造简单和容易安装的线性导向装置(1)，其具有自调节的间隙减小装置。所述线性导向装置包括带有滑动面(31)的滑块(3)和带有导向面(31)的轨(2)，其中，所述滑块(3)以其与所述导向滑动面(21)适配的滑动面(31)在所述滑轨(2)的导向面(21)上在移动方向(v)上可来回滑动移动地被导向。所述线性导向装置(1)的自调节的间隙减小装置(4)具有至少一个调节元件(41)，所述调节元件(41)根据本发明具有滑动面(42)，所述滑动面构成所述滑块(3)的所述滑动面(31)中的一个的区段。

Description

具有自调节的间隙减小装置的线性导向装置

技术领域

本发明涉及一种线性导向装置，其具有带有滑动面的滑块、带有导向滑动面的轨和带有至少一个调节元件的、所述线性导向装置的自调节的间隙减小装置，其中，滑块以其与导向滑动面适配的滑动面在滑轨的导向面上在移动方向上可来回滑动移动地被导向。

背景技术

例如从专利文献CH 663 373 A5、DE 10 2013 211 869 A1或者US2014/332654 A1已知用于众多应用的、具有自调节的间隙减小装置的线性导向装置。

DE 201 06 914 U1说明了一种一般的线性导向装置，在所述线性导向装置中，调节元件通过具有梯级状的轮廓的倾斜的面贴靠到滑动元件的具有适配的梯级状的轮廓的倾斜的面上，并且滑块通过滑动元件的滑动面在轨上滑动。为了进行自调节地间隙减小，在轨的纵向方向上给调节元件加弹簧负荷，并且在间隙减小的情况下，所述调节元件通过其倾斜的面逐级地在滑动元件的倾斜的面上滑动。在这里，线性导向装置的复杂的构造和复杂的装配是不利的。

发明内容

本发明的任务是，提供一种构造简单和能够简单装配的线性导向装置。

根据本发明，所提出的任务通过权利要求1的特征解决。在从属权利要求中说明有利的拓展方案。所提出的任务已经通过如下方式解决：调节元件具有另外的滑动面，所述另外的滑动面构成滑块的滑动面中的一个的区段，并且调节元件可相对于该滑动面相对运动地布置在滑块中或者滑块上。

调节元件的另外的滑动面可以集成到滑块的所配属的滑动面中。所述调节元件的另外的滑动面可以是所配属的滑动面的部分。

通过如下方式：支撑元件已经构成滑块的滑动面的区段，简化了线性导向装置的构造。因为调节元件的另外的滑动面为滑块的所配属的滑动面的部分，调节元件以该滑动面贴靠在轨的配属于该滑动面的导向面上并且由于其相对于该滑动面的可相对运动性可以抵着导向面被导向。可以省去附加的滑动元件，这简化构造和装配。因为调节元件的另外的滑动面同时构成滑块的所属的滑动面的部分，结构此外可以更紧凑地构型。

间隙减小可以这样进行，使得减小滑块在轨中的间隙并且在这里尤其使该间隙最小，但是也可以使其达到确定的值，所述确定的值位于在没有间隙减小的情况下滑块在轨中的间隙和滑块在轨中无间隙布置之间。

为了进行自调节地间隙减小，调节元件可以在垂直于移动方向的调节方向上运动，在所述移动方向上，轨和滑块可相对彼此移动。调节元件的另外的滑动面可以相应于间隙调节地在调节方向上相对于滑块的所配属的滑动面运动、尤其移动。为了调节间隙，调节元件的另外的滑动面可以平行于滑块的所配属的滑动面移动。同时，通过调节元件的另外的滑动面相对于滑块的相对运动可以使调节元件移动。自调节地间隙减小意味着，间隙减小自行地、即没有从外部(例如借助于工具)干预而仅仅由滑块和轨的相互作用进行。

为了使调节元件和滑块相对运动，可以以优选可调节或者可控制的力加载调节元件。该力可以例如以磁性的或者液压的方式产生。该力尤其可以是恒定的或者几乎恒定的。

有利地，该力可以简单地借助于弹簧装置、尤其借助于螺旋弹簧或者碟形弹簧产生。调节元件尤其可以在优选恒定的弹簧预加载下支承在滑块中。在这里，弹簧可以以一侧沿着调节方向支撑在调节元件上并且逆着调节方向支撑在滑块上。有利地，由于在塑料弹簧的情况下存在蠕变的危险，提出，弹簧由金属、优选由钢制成，并且在这里为了避免腐蚀尤其由不锈钢制成。

鉴于滑块在轨中较简单地运动，调节元件可以布置为集成在滑块中。调节元件可以是滑块的部分。调节元件可以布置在滑块的外轮廓之内。调节元件尤其在工作位置中可以伸出超过滑块的外轮廓一量、优选仅仅超过间隙减小的量。对于在工作位置中不需要间隙减小的情况，调节元件可以布置在具有滑块的配属于其的滑动面的平面中，其中，随着运行时间的推移，可能出现的磨损会导致间隙增大，所述自调节的间隙减小将缩小该间隙。除了用于间隙减小的超出之外，调节元件尤其可以布置为完全被接收在由滑块的外轮廓包围的空间中。

间隙减小的调节通过调节元件的另外的滑动面在轨的配属于其的导向面上的滑动来进行。由此，间隙减小有利地可以无级地进行。间隙减小可以通过调节元件的另外的滑动面相对于配属于其的导向面的平行移动来进行。

在结构简化的情况下，具有间隙减小的滑动面、尤其所有的导向面和滑动面可以是棱柱形的面。这些棱柱形的面可以平行于移动方向延伸。线性导向装置尤其可以构造为棱柱导向装置。

在线性导向装置的另一构造方式中，调节元件可以在垂直于滑块的移动方向的调节方向上优选可滑动移动地支承在滑块中。由此，调节元件的另外的滑动面相对于滑块的所配属的滑动面的平行移动可以在调节方向上进行。

为了使滑块稳定地滑动支承在轨中，滑块可以具有带有两个滑动面的滑动面副。在所述两个滑动面中，至少一个可以是配属于调节元件的滑动面。滑动面副的两个滑动面可以垂直地并且相对于滑块在轨中的移动方向径向向外成楔角地楔形会聚地布置。为了最优地滑动，轨的导向面与滑块的分别所配属的滑动面可以这样适配和布置，使得相互配属的滑动面在工作位置中在很大程度上、尤其全面地相互贴靠地布置。

在线性导向装置的一种拓展方案中，滑块具有用于调节元件的接收部。在接收部中，调节元件可以布置为在调节方向上可滑动移动地被导向。

在线性导向装置的一种拓展方案中，接收部可以具有位于径向轴向平面内的、用于调节元件可滑动移动地贴靠的侧面。为了插入调节元件，接收部可以构造为垂直于径向轴向平面打开。在这里，弹簧可以支撑在接收部上并且可以支撑在调节元件上。

在两个滑轨的上述的楔形的布置中，径向轴向平面尤其可以是楔角的角平分线。为此，调节元件可以关于指明移动方向和调节方向的纵截面平面具有呈在调节方向上被平分的、带有或者没有取下的箭头尖端的箭头形式的轮廓。

由于装配也有利地，调节元件可以布置为以通过止挡部限界的调节距离在接收部中被导向。

通过楔角、导入到调节元件中的力和/或滑块/轨或者滑轨/导向面的材料配对的选择可以调节线性导向装置的活动性。为了获得例如一种平稳运行的(或者灵活的)线性导向装置，楔角可以比如下楔角大得多：在该楔角的情况下，由于在移动时升高的摩擦力而开始自锁。如果例如在饮料自动售货机中或者通常在测量台的情况下想要约束，则楔角在其大小上可以设计为接近于自锁楔角的大小。类似地，可以这样选择滑轨的材料，使得其为了平稳运行将滑动时出现的摩擦力减到最小或者为了约束将滑动时出现的摩擦力增大。最后，作用到调节元件上的力也影响滑动面之间的摩擦力。

滑块进而轨也可以分别具有两个滑动面副，其中，滑块的滑动面副中的一个具有配属于调节元件的滑动面。尤其由于滑动面的楔形的布置，尤其可以毫无困难地调节滑块的约束，其方式是，滑块随着调节元件在进行间隙减小时的移动以其剩余的滑动面抵着轨的导向面运动、尤其被压抵轨的导向面。

在力机械学上有利地，两个滑动面副可关于垂直于调节方向的镜像对称面相对彼此镜像对称地布置。

滑块的两个滑动面副也可以分别具有带有所配属的调节元件的滑动面。

从摩擦学角度有利的是，滑块和至少一个调节元件由塑料、优选摩擦学特殊塑料制成，所述塑料与滑轨无润滑地相互作用。由于机械原因，滑轨可以由金属、尤其由铝制成。滑块和调节元件优选由相同的摩擦聚合物、尤其用注射成型法制造。

如果在线性导向装置的构造中设置仅仅一个调节元件，则该调节元件可以关于移动方向在力机械方面有利地在中间地布置在滑块上。

如果设置例如两个调节元件，则所述两个调节元件可以在力机械方面有利地关于移动方向分别布置在滑块的轴向的端部区域中。为了避免翻转力矩，两个调节元件的滑动面可以布置在滑块的相同的滑动面中。

调节元件可以板状地具有小的宽度地构造。调节元件可以在调节方向上比在移动方向上更长地构造。因此，调节元件在调节方向上的长度与其在移动方向上的宽度的比例关系可以是>1的直到甚至远大于1。调节元件的宽度可以小于/等于例如滑块在移动方向上的长度的50％或者小于/等于30％、优选小于/等于10％。调节元件的小的宽度具有这样的优点：滑块的所配属的接收部必须仅仅相应狭长地构造，进而滑块的强度相应小地并且因此不实质性地降低。此外，由于小的宽度，调节元件和接收部之间的接触面和因此在间隙减小时出现的摩擦力是相应小的，从而用于间隙减小所需的力和因此在结构方面用于产生该力的弹簧可以相应地小地设计。因此，能够实现对间隙减小的精细地调节。这又具有如下优点：弹簧和调节元件在调节方向上所需的结构长度可以保持很小。这又要求在调节方向上相应地减小的滑块宽度。因此，本发明的自调节的间隙减小装置和因此线性导向装置与现有技术相比可以显著地缩小。

附图说明

下面在没有限制保护范围的情况下通过参照附图对优选的实施方式的说明使本发明的另外的细节和优点变得显而易见。在这里示出：

图1：具有轨和在轨中被线性地导向的滑块的线性导向装置的构造的俯视图，

图2：根据图1的线性导向装置的端侧的视图，

图2a：根据图2中的部分B的部分放大图，

图3：线性导向装置的根据图1中的截面走向c-c的截面视图，

图3a：根据图3中的部分C的部分放大图，

图4：根据图1的滑块的下视图，

图5：根据图4的滑块的立体的下视图，和

图6a和6b：分别示出根据图4的滑块的立体的分解图。

具体实施方式

在图1-3中分别示出具有轨2、在轨2中被导向的滑块3和带有调节元件41的、线性导向装置1的自调节的间隙减小装置4的线性导向装置1的优选的实施方式。图4-6以不同的示图描绘具有间隙减小装置4的滑块3。

在这里，轨2具有四个导向面21，滑块3以在这里相应的四个滑动面31在所述四个导向面上可在移动方向v上滑动移动地支承和导向。如尤其由图4可看出地，调节元件41具有另外的滑动面42，所述另外的滑动面构成图4中右边的滑动面31的区段a。在滑块1的这种实施方式中，所有的导向面21和滑动面31，42构造为在移动方向v上延伸的棱柱形的面。导向面21和滑动面31，42这样相互适配，使得在具有调节元件41的滑块3和轨2的安装位置中，配属于彼此的导向面21和滑动面31，42彼此平行地延伸。因此，线性导向装置1构造为棱柱导向装置。

为了在垂直于移动方向v的调节方向e上进行间隙减小，调节元件41在设置在滑块3上的接收部32(图3a)中可移动地布置在所述接收部中。调节元件41集成在滑块3中。

如尤其在图2a和3a中可看出，为进行间隙减小，在工作位置中、即在滑块3在轨2上的安装位置中，调节元件41在端侧在调节方向e上以其滑动面42伸出超过滑块3的外轮廓仅仅小的量b，以便(以跨接和因此减小间隙的方式)以其另外的滑动面42面式地贴靠在轨2的与其对置的导向面21上。这种超出也在调节元件41的另外的滑动面42超过滑块3的配属于调节元件的滑动面31方面观察到。该量b可以等于或者大致等于间隙减小的量或者规定为与之相等。然而，本发明不限于在图2a和3a中所示出的量b，并且可能明显地与之不同。

在调节方向e上关于纵轴线l径向向外以力加载调节元件41，所述力在图3a中画入的调节距离w上将调节元件41压抵轨2的所配属的导向面21并且必要时使调节元件在所述导向面上滑动。由此可以实现滑块3在轨2中实际上无间隙的支承。由于滑动面21，31，42彼此滑动，间隙的调节无级地进行。

如尤其可从图3和3a得知，调节元件41具有弹簧接收部43，所述弹簧接收部具有在这里构造为螺旋弹簧并且在套筒44中被导向以防纵向弯曲的弹簧45，其中，弹簧45在两侧从套筒伸出。弹簧45预加载地布置在弹簧接收部43中。弹簧在驱动侧支撑在滑块3上并且在从动侧支撑在调节元件41上，由此，将调节元件41朝向轨2的配属于调节元件的导向面21挤压。由于在线性导向装置运行中在进行自调节的间隙减小时弹簧行程自身小的改变，弹簧力可以被假定为恒定的。为了避免如在塑料的情况下改变弹簧力的蠕变过程，在这里弹簧由钢制成。

反之，优选滑块3和调节元件41的其它的组成部分由摩擦学优化的塑料制造，所述塑料与轨2无润滑地相互作用。轨2可以由金属、尤其由铝、优选阳极化处理的铝制成，例如制造为挤压型材。这此外能够实现低磨损的金属塑料滑动摩擦。

轨2和滑块3分别具有两个滑动面副5，其中，轨2的两个滑动面副5分别具有两个导向面21，并且滑块3的两个滑动面副5分别具有两个滑动面31(图2)。滑动面副5中每个滑动面副的导向面21或者滑动面31关于移动方向v垂直并且径向向外成楔角β地楔形会聚地布置。为了避免自锁，楔角β大于如下的楔角：在所述楔角的情况下，出现自锁。也由于楔式地布置的导向面21或者滑动面31，所示出的实施方式适合用于调节确定的约束。

轨2的两个滑动面副5和滑块3的两个滑动面副5分别关于垂直于调节方向e的在中间的镜像对称面S(见图2，垂直于图像平面)彼此镜像对称地布置。因此，轨2的用于接收滑块3的内轮廓和滑块3的用于配合到轨2的内轮廓中的外轮廓在调节方向e上楔形地会聚，由此，滑块3布置为相对于移动方向v抗扭转地支承在轨2中。

在这里，如在线性导向装置1的附图中示出的实施方式中所设置的那样，仅仅在滑动面31中的一个上设置两个调节元件41，但是所述调节元件足够用于调节另外的导向面21和滑轨31之间的间隙。通过调节元件41首先仅仅朝向轨2的导向面21调节或者减小间隙。在弹簧力的作用下，通过滑块3在轨2的内轮廓中朝向轨2的剩余的导向面21的移动进一步地实施间隙的这种减小。在这里，面21，31的楔形的布置有助于在很大程度上减小间隙直至达到约束，因为通过配属的面21，31，42相互贴靠地滑动将滑块3在轨2中楔紧。此外在这里，两个调节元件41在纵向方向1上相互间隔开地、在端侧分别可滑动移动地支承在接收部32中。

用于调节元件41的接收部32具有位于径向轴向平面中的侧面33，在所述侧面上，调节元件41通过在调节方向e上、即在这里正好垂直于移动方向v可滑动移动地贴靠被导向，所述径向轴向平面同时为楔角β的角平分线。

如可从图3和3a得知，调节元件41在接收部32中的调节距离w由止挡部46限界。为此，调节元件41逆着调节方向e在底侧撞在接收部32上。为了限界在调节方向e上的调节距离w，调节元件41和接收部32分别具有作为止挡部46的回弹部47，所述调节元件和接收部在所述回弹部上彼此相对地被导向。

调节元件41基本上板状并且狭长地构造。调节元件在移动方向v上的延伸比其在调节方向e上的延伸小得多。因此，在滑块3的宽度给定的情况下，调节元件的侧面相对小，在所述侧面中，调节元件可滑动移动地贴靠在接收部32的侧面45上。因此，关于几何结构，调节元件41在轨2中移动时的摩擦力很小，从而弹簧45的弹簧力在构造和装配简化的情况下同样必须仅仅相应小地设计。因此，能够实现间隙的较精细地调节。

如在图1或2中可以看出，轨2和滑块3分别具有两个通常的开口6例如用于将轨2固定在基座上或者用于将结构固定在滑块3上。

本发明的另外的值得重视的优点是：

-无润滑运行(没有润滑剂)；

-滑块的无级地、平缓地滑动；

-滑块的良好地保持(位置稳定性)；和

-恒定的移动力；

-安静和无嘎嘎声地运行；和

-紧凑的构造型式。

由此，根据本发明的线性导向装置1适合于多种目的，尤其用于家具制造、例如在机动车领域中的头枕和背靠的调整、厨具中的高度调整或者3D打印机的机械装置。

附图标记列表

1 线性导向装置

2 轨

21 导向面

3 滑块

31 滑动面

32 接收部

33 侧面

4 间隙减小装置

41 调节元件

42 另外的滑动面

43 弹簧接收部

44 套筒

45 弹簧

46 止挡位移

47 回弹部

5 滑动面副

6 开口

β 楔角

b 量

e 调节方向

l 纵向方向

v 移动方向

w 调节距离

S 镜像对称面

Claims (17)

1.一种线性导向装置，其具有带有滑动面(31)的滑块(3)、带有导向面(21)的轨(2)和带有至少一个调节元件(41)的、所述线性导向装置(1)的自调节的间隙减小装置(4)，其中，所述滑块(3)以其与所述导向面(21)适配的滑动面(31)在所述滑轨(2)的导向面(21)上在移动方向(v)上可来回滑动移动地被导向，

其特征在于，所述调节元件(41)具有另外的滑动面(42)，所述另外的滑动面构成所述滑块(3)的滑动面(31)中的一个的区段。

2.根据权利要求1所述的线性导向装置，

其特征在于，所述调节元件(41)在垂直于所述滑块(3)的移动方向(v)的调节方向(e)上优选可滑动移动地支承在所述滑块(3)中。

3.根据权利要求2所述的线性导向装置，

其特征在于，在调节方向(e)上以优选恒定或者几乎恒定的力加载所述调节元件(41)来实现间隙减小。

4.根据权利要求3所述的线性导向装置，

其特征在于，所述力为弹簧力。

5.根据以上权利要求中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，所述调节元件(41)布置为集成在所述滑块(3)中，其中，所述调节元件在工作位置中伸出超过所述滑块(3)的外轮廓至少或者正好所述间隙减小的量(b)。

6.根据以上权利要求中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，所述自调节的间隙减小(4)无级地进行。

7.根据以上权利要求中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，所述导向面(21)和所述滑动面(31，42)为棱柱形的面。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，所述滑块(3)具有带有两个滑动面(31)的滑动面副(5)，在所述两个滑动面中，一个滑动面为配属于所述调节元件(41)的滑动面(21)，其中，所述滑动面副(5)的两个滑动面(31)关于所述滑块(3)在所述轨(2)中的移动方向(v)垂直并且径向向外成楔角(β)地楔形会聚地布置。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，所述滑块(3)具有接收部(32)，在所述接收部中，所述调节元件(41)在调节方向(e)上可滑动移动地被导向。

10.根据权利要求9所述的线性导向装置，

其特征在于，所述接收部(32)具有位于径向轴向平面内的、用于所述调节元件(41)可滑动移动地贴靠的侧面(33)，其中，优选该平面为所述楔角(β)的角平分线。

11.根据权利要求1至10中任一项、尤其根据权利要求10所述的线性导向装置，

其特征在于，所述调节元件(41)布置为以限定的调节距离(w)在所述接收部(32)中被导向，其中，所述调节距离(w)优选通过至少一个止挡部(46)限界。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，所述楔角(β)大于自锁楔角。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，所述滑块(3)具有两个滑动面副(5)，其中，所述滑动面副(5)中的一个具有配属于所述调节元件(41)的滑动面(21)，并且所述两个滑动面副(5)优选关于垂直于所述调节方向(e)的镜像对称面(S)相对彼此镜像对称地布置。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，所述滑块(3)和所述至少一个调节元件(41)由相同的塑料制造并且与所述滑轨(2)无润滑地相互作用，其中，优选所述滑轨(2)由金属制造。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，设置唯一的调节元件(41)，并且该调节元件(41)关于所述移动方向(v)在中间地布置在所述滑块(3)上。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的线性导向装置，

其特征在于，设置两个调节元件(41)，并且所述两个调节元件分别布置在所述滑块(3)的轴向的端部区域中并且配置给所述轨(2)的共同的导向面(21)。

17.用于根据权利要求1至16中任一项所述的线性导向装置的滑块，所述线性导向装置具有带有导向面(21)的轨(2)，其中，所述滑块(3)具有与所述轨(2)的导向面(21)适配的滑动面(31)用于使其在移动方向(v)上可来回滑动移动地被导向并且具有至少一个调节元件(41)用于自调节地进行所述线性导向装置(1)的间隙减小(4)，

其特征在于，所述调节元件(41)具有另外的滑动面(42)，所述另外的滑动面构成所述滑块(3)的滑动面(21)中的一个的区段。