CN109642609A - 直线运动装置 - Google Patents

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Abstract

提供更高刚性/更高承重的、引导精度优秀的直线运动装置。直线运动装置设置有相对于轨道体(1)进行直线运动的直线运动体(2)，在轨道体(1)与直线运动体(2)之间设置有供滚动体(3)移动的负荷路(4)，从而形成有负荷路(4)通过返回路(5)与无负荷路(6)连通而成的滚动体无限循环路，其中，滚动体(3)是长度为直径的3倍以上的圆柱体，滚动体(3)构成为以被滚动体保持件(10)保持为能够自转的状态在滚动体无限循环路中循环，该滚动体保持件(10)由分别设置在相邻的滚动体(3)彼此之间的间隔部(8)和将该间隔部(8)的两个端部分别连结起来的带状的连结体(9)构成，无负荷路(6)是通过在贯穿设置于直线运动体(2)的直线孔(11)中配设无负荷路构成部件(12)而形成的，无负荷路(6)构成为，通过无负荷路构成部件(12)，使得滚动体(3)的端面外侧开放，且滚动体保持件(10)的连结体(9)露出。

Description

直线运动装置
技术领域
本发明涉及直线运动装置。
背景技术
以往，存在像专利文献1所公开的那样的直线运动装置，该直线运动装置由轨道体和直线运动体构成，且具有滚动体无限循环路，从而使轨道体和直线运动体相对地进行往复直线移动，其中，该滚动体无限循环路由下述部分构成：设置在该轨道体与直线运动体之间的负荷路；设置在直线运动体上的无负荷路；以及将负荷路与无负荷路连结起来的返回路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-200036号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明对现有的构成滚动体和滚动体无限循环路的各部件进行了改良，提供更高刚性/更高承重的、引导精度优秀的直线运动装置。
用于解决课题的手段
参照附图对本发明的主旨进行说明。
本发明的第一方式是直线运动装置，该直线运动装置设置有相对于轨道体1进行直线运动的直线运动体2，在所述轨道体1与所述直线运动体2之间设置有供滚动体3移动的负荷路4，该负荷路4通过返回路5而与设置在所述直线运动体2上的无负荷路6连通，由该负荷路4、返回路5以及无负荷路6构成的滚动体无限循环路至少形成有左右一对，该直线运动装置的特征在于，所述滚动体3是长度为直径的3倍以上的圆柱体，所述滚动体3构成为以被滚动体保持件10保持成能够自转的状态在所述滚动体无限循环路中循环，其中，该滚动体保持件10由分别设置在相邻的滚动体3彼此之间的间隔部8、和将该间隔部8的两个端部分别连结起来的带状的连结体9构成，所述无负荷路6是通过在贯穿设置于所述直线运动体2的直线孔11中配设无负荷路构成部件12而形成的，所述无负荷路构成为：通过该无负荷路构成部件12，使得所述滚动体3的端面外侧开放，且所述滚动体保持件10的所述连结体9露出。
另外，本发明的第二方式为直线运动装置，其特征在于，在第一方式中，在所述无负荷路构成部件12中，沿着该无负荷路构成部件12的长度方向设置有配设所述滚动体保持件10的所述连结体9的间隙7。
另外，本发明的第三方式为直线运动装置，其特征在于，在第一和第二方式的任意一方中，所述无负荷路构成部件12将第一半体13和第二半体14组合在一起而构成的，在所述第一半体13和所述第二半体14的长度方向两端部设置有连结所述第一半体13和所述第二半体14的连结部，所述第一半体13和所述第二半体14在配设于所述直线孔11内的部位处不相互抵接而分离，从而构成所述无负荷路6和所述间隙7。
另外，本发明的第四方式为直线运动装置，其特征在于，在第一至第三方式的任意一方中，在所述直线运动体2与所述轨道体1之间设置有对所述滚动体保持件10进行引导的引导部件16，在该引导部件16的两端部分别设置有构成所述返回路5的返回路构成部件17a、17b。
另外，本发明的第五方式为直线运动装置，其特征在于，在第四方式中，左右一对的所述滚动体无限循环路设置有上下一组，上下的所述滚动体无限循环路被配置成彼此交叉，分别配置在上下的所述滚动体无限循环路中的所述引导部件16通过对该引导部件16进行加强的加强部件18而彼此连结。
另外，本发明的第六方式为直线运动装置，其特征在于，在第四和第五方式的任意一方中，所述引导部件16的两端的所述返回路构成部件17a、17b和所述无负荷路构成部件12在所述返回路5与所述无负荷路6连通的状态下连结在一起。
发明效果
由于本发明具有如上结构，因此成为更高刚性/更高承重的、引导精度优秀的直线运动装置。
附图说明
图1是本实施例的概略说明立体图。
图2是本实施例的局部剖切的主视图。
图3是本实施例的滚动体保持件的放大概略说明立体图。
图4是本实施例的无负荷路构成部件的分解说明立体图。
图5是本实施例的引导部件的分解说明立体图。
图6是本实施例的引导部件和加强部件的概略说明立体图。
图7是示出本实施例的引导部件的安装状态的概略说明立体图。
图8是本实施例的直线运动体的分解说明立体图。
具体实施方式
根据附图示出本发明的作用，并对考虑为优选的本发明的实施方式进行简单说明。
通过使滚动体3形成为长度是直径的3倍以上的细长的形状，能够高密度地配置接触长度较长的滚动体3，因此，相应地提高了刚性和承重性。而且，通过利用高密度地配置的滚动体3来支承载荷，由此，因滚动运动所引起的振动(通过振动和波动)变小，从而也提高了引导精度。
另外，在使滚动体3为细长的情况下，为了设置无负荷路6，需要使设置于直线运动体2上的直线孔11相应地增大直径，但如果直径过大则会导致直线运动体2的刚性降低。而且，需要使直线运动体2大型化来确保刚性。
针对这一点，本发明构成为：通过无负荷路构成部件12使滚动体3的端面外侧开放从而使滚动体保持件10的带状的连结体9从无负荷路构成部件12露出，由此，能够使带状的连结体9尽可能地接近直线运动体2的直线孔11的壁面，因此，相比于无负荷路的整周被无负荷路构成部件覆盖的结构，能够相应地确保用于配设滚动体3的区域较大，从而能够使滚动体3的长度相对于直线孔11的直径的比例尽可能地大。
因此，即使在使用细长的滚动体3的情况下，也能够抑制与之相伴的直线孔11的大径化，从而能够防止直线运动体2的刚性降低。另外，也无需为了确保刚性而使直线运动体2大型化。
【实施例】
参照附图，对本发明的具体的实施例进行说明。
本实施例是直线运动装置，该直线运动装置设置有相对于轨道体1进行直线运动的直线运动体2，在所述轨道体1与所述直线运动体2之间设置有供滚动体3移动的负荷路4，该负荷路4通过返回路5而与设置在所述直线运动体2上的无负荷路6连通，由该负荷路4、返回路5以及无负荷路6构成的滚动体无限循环路至少形成有左右一对，该直线运动装置的特征在于，所述滚动体3是长度为直径的3倍以上的圆柱体，所述滚动体3构成为以被滚动体保持件10保持成能够自转的状态在所述滚动体无限循环路中循环，其中，该滚动体保持件10由分别设置在相邻的滚动体3彼此之间的间隔部8、和将该间隔部8的两个端部分别连结起来的带状的连结体9构成，所述无负荷路6是通过在贯穿设置于所述直线运动体2的直线孔11中配设无负荷路构成部件12而形成的，所述无负荷路构成为：通过该无负荷路构成部件12，使得所述滚动体3的端面外侧开放，且所述滚动体保持件10的所述连结体9露出。
具体而言，如图1、2所示，直线运动体2是袖部21、22在基部20的左右下垂的、截面为向下的“コ”字状的金属制块体，在左右的袖部21、22的内表面上分别突出地设置有凸条部24，该凸条部24被配设成与截面为“V”字状的凹条部23嵌合，该凹条部23在金属制轨道体1的左右侧面上沿着该轨道体1的长度方向延伸设置。
凸条部24构成为：上侧斜面25和下侧斜面26与所述凹条部23相对应地配置成V字状，轨道体1的凹条部23的上侧内表面27和与其对置的凸条部24的上侧斜面25构成上侧的负荷路4，凹条部23的下侧内表面28和与其对置的凸条部24的下侧斜面26构成下侧的负荷路4。即，本实施例是左右一对的滚动体无限循环路设置为上下一组的结构。图中，标号29是将上侧内表面27与下侧内表面28连结起来的连结面。
在直线运动体2中，供无负荷路构成部件12配设的截面为圆形的直线孔11与负荷路4相对应地在左右的袖部21、22中贯穿设置有上下一组。
具体而言，与上侧的负荷路4对应的无负荷路6设置于下侧的直线孔11中(上侧的滚动体无限循环路)，与下侧的负荷路4对应的无负荷路6设置于上侧的直线孔11中(下侧的滚动体无限循环路)。即，上下的滚动体无限循环路在从端面观察时被配置为分别交叉。
另外，关于本实施例的滚动体3，设长度/直径为3以上，具体而言为3.8～4.2。现有的滚动体的长度/直径为2.0左右，但如果是长度/直径为3.8～4.2的滚动体3的话，通过以下所说明的本实施例的结构，能够在不使直线运动体2大型化的情况下使用，从而能够利用接触长度较长的多个(针状的)滚子支承载荷。
另外，滚动体3被滚动体保持件10保持为能够进行自转，该滚动体保持件10由分别设置在相邻的滚动体3彼此之间的间隔部8、和分别将该间隔部8的两端部连结起来的带状的连结体9构成。
具体而言，如图3所示，使用了利用连结体9将间隔部8的两端连结起来而成的、合成树脂制的、具有柔软性的、带状且梯子状的滚动体保持件10。即，滚动体保持件10是如下的结构：为带状，且以规定间隔设置有窗孔的结构，该窗孔将滚动体3配设成能够自转。标号30是设置于间隔部8上的、用于防止滚动体3脱落的爪部，标号31是分别设置在窗孔的四角的、具有沿着滚动体3的周面弯曲的弯曲面的滚动体支承用的突片。图3中的正面侧与轨道体1的凹条部23侧接触，图3中的背面侧与直线运动体2的凸条部24侧接触。
对各部进行具体说明。
如图4所示，无负荷路构成部件12是将第一半体13和第二半体14组合起来而构成的，在第一半体13和第二半体14的长度方向两端部设置有将两者连结起来的连结部，该第一半体13和该第二半体14被插入在直线运动体2上贯穿设置的直线孔11中。
该第一半体13和该第二半体14构成为：在除了长度方向两端部之外的、配设在直线孔11内的部位(长度方向中央部)处，该第一半体13和该第二半体14互相不接触而分离，从而在第一半体13和第二半体14的长度方向中央部彼此之间的空间中形成无负荷路6。
具体而言，第一半体13和第二半体14的配设在直线孔11内的长度方向中央部由板材19a、19b形成。利用该板材19a、19b的对置的内表面彼此夹持滚动体3。另外，在板材19a、19b的内表面中央部形成有作为储油部的凹槽57。另外，在第一半体13的板材19a上，以与所述储油用的凹槽57重叠的方式设置有比该凹槽57更宽且更浅的台阶部58，该台阶部58的两端的垂直端面被设定为分别与所述滚动体3的端面抵接的抵接保持面。即，在板材19a、19b彼此之间的空间部之中，台阶部58的垂直端面间的空间是供滚动体3滚动的无负荷路6，比台阶部58的垂直端面靠外侧处成为供滚动体保持件10的连结体9配设的间隙7。
另外，第一半体13在板材19a的一端侧设置有与第二半体14的凹部33b嵌合的凸部32a，在另一端侧设置有与第二半体14的凸部32b嵌合的凹部33a。第二半体14在板材19b的一端侧设置有与第一半体13的凸部32a嵌合的凹部33b，在另一端侧设置有与第一半体13的凹部32a嵌合的凸部32b。图中，标号34a、34b是加强肋。
第一半体13和第二半体14的凸部32a、32b朝向外侧水平地突出设置在板材19a、19b的端部，第一半体13和第二半体14的凹部33a、33b是设置在立设板部35a、35b上的长孔，该立设板部35a、35b与板材19a、19b的端面连结，且沿着与该板材19a、19b的延伸设置方向垂直的方向延伸设置。长孔设置在从板材19a、19b的内表面沿垂直方向离开规定距离(大约为滚动体3的直径)的位置处。
因此，通过分别使第一半体13和第二半体14的凸部32a、32b与凹部33a、33b嵌合，由此，两者以它们的长度方向中央部(板材19a、19b的内表面)分离的状态被连结在一起。该长度方向中央部(板材19a、19b)彼此之间的空间是供滚动体3和滚动体保持件10通过的区域、即无负荷路6和间隙7。
并且，第一半体13和第二半体14的宽度方向两端(滚动体3的端面外侧)是开放的状态，成为滚动体保持件10的连结体9从无负荷路构成部件12露出的结构。由此，在直线孔11的壁面与滚动体保持件10的连结体9之间不存在其他的部件，能够实现使连结体9更接近直线孔11的壁面的设计，从而能够相应地获取广大的滚动体配设区域。
另外，在立设板部35a的长孔的上方位置和立设板部35b的长孔的下方位置分别设置有与无负荷路6和间隙7连通的通过孔部36a、36b。通过孔部36a、36b是至少具有将无负荷路6与无负荷路6的两侧的间隙7合起来的宽度以上的宽度的结构。另外，立设板部35a、35b构成为以如下的状态被安装：与直线孔11的孔缘部卡定且以与直线运动体2的两端接触。
如图5～7所示，在直线运动体2与轨道体1之间，设置有对在负荷路4中移动的滚动体保持件10进行引导的引导部件16，在该引导部件16的两端部分别一体地设置有构成返回路5的返回路构成部件17a、17b。
因此，相比于分开设置引导部件16与返回路构成部件17a、17b的情况，能够使负荷路4与返回路5的边界尽可能地平滑，从而能够相应地使滚动体的动作平滑，滚动体保持件10的可靠性也得到了提高。另外，也相应地使安装作业变得容易。
另外，在本实施例中，构成为：通过使返回路构成部件17a、17b与下侧或者上侧的直线孔11的无负荷路构成部件12(的立设板部35a、35b)连结，由此将引导部件16设置于凸条部24的上侧斜面25或者下侧斜面26。另外，通过将引导部件16安装于直线运动体2，由此，引导部件16的两端的返回路构成部件17a、17b与无负荷路构成部件12以返回路5与无负荷路6连通的状态被连结在一起。
在返回路构成部件17a、17b上，分别设置有将负荷路4与无负荷路6相连的、成为“U”字状的返回路5的、供滚动体保持件10通过的通过槽部37a、37b(参照图5)。
引导部件16是两端与返回路构成部件17a、17b连结为一体的上下一对的横条部件38，引导部件16分别设置在直线运动体2的凸条部24的上侧斜面25和下侧斜面26的上端位置及下端位置。在该横条部件38上设置有对滚动体3的端面进行引导的端面引导部。
具体而言，一个横条部件38是如下的结构：在两端设置有形成通过槽部37a的上侧部的一端侧半体39a、和形成通过槽部37b的上侧部的另一端侧半体39b，另一个横条部件38是如下的结构：在两端设置有形成通过槽部37a的下侧部的一端侧半体40a、和形成通过槽部37b的下侧部的另一端侧半体40b，通过以形成通过槽部37a、37b的方式将两个横条部件38连结并一体化，从而形成引导部件16。
在该上下一对的横条部件38上分别设置有立设壁部42，该立设壁部42以从直线运动体2的上侧斜面25或者下侧斜面26分离开与配设滚动体保持件10的连结体9相对应的量的方式立起设置，该立设壁部42的末端面被设定为所述端面引导部(参照图2)。另外，滚动体保持件10的连结体9构成为通过所述立设壁部42与上侧斜面25或下侧斜面26之间的空间部。立设壁部42的滚动体保持件10的连结体9侧的面与返回路构成部件17a、17b的通过槽部37a、37b的外周侧面平滑地连续。另外，返回路构成部件17a、17b的通过槽部37a、37b的内周侧面构成为与上侧斜面25或者下侧斜面26平滑地相连。
另外，如果使滚动体3的长度/直径增大(确保滚动体配设区域较大)，则需要相应地使横条部件38变细，有时会担忧横条部件38的强度。
因此，在本实施例中，分别配置在上下的滚动体无限循环路(负荷路4)中的引导部件16彼此通过对该引导部件16进行加强的加强部件18而连结起来。
加强部件18是由垂直板部和与垂直板部垂直的水平板部构成的截面为“T”字状的部件。在本实施例中，通过将2个截面为“L”字状的板材43的背靠背地贴合而构成。该板材43构成为水平板部比垂直板部长。图中，标号44是加强部件配设用的槽。
另外，如图6所示，在引导部件16的一端侧的返回路构成部件17a上，设置有供另一端侧的返回路构成部件17b的外周的被嵌合部46嵌合的嵌合凹部45。嵌合凹部45和被嵌合部46被设置为如下的位置关系：在将嵌合凹部45和被嵌合部46嵌合时，由彼此的引导部件构成的负荷路4和返回路5交叉。
因此，通过以利用上下的引导部件16夹住加强部件18的方式使嵌合凹部45与被嵌合凹部46相互嵌合，由此能够像图7所示的那样实现一体化，在该状态下，通过将返回路构成部件17a、17b的开口侧端面与无负荷路构成部件12的端面卡定，由此能够简单地安装到直线运动体2上。在本实施例中，通过使返回路构成部件17a、17b的卡定爪56与无负荷路构成部件12的立设板部35a、35b的被卡定部卡定来进行安装。
另外，返回路构成部件17a的一部分(A部分)被切掉，成为不存在返回路5的外周侧面的结构。这是因为：返回路5的外周侧面的一部分被设置于端盖47的内表面，该端盖47以包嵌(被嵌)返回路构成部件17a、17b的外侧的方式设置于该返回路构成部件17a、17b的外侧。即，返回路5由返回路构成部件17a、17b和端盖47形成。在端盖47上设置有用于供给润滑脂等的供油孔48，构成为能够通过端盖47内的供油路而向返回路5供油。在端盖47的外侧设置有合成树脂制的端面密封部件49，该端面密封部件49具有使供油孔48露出的开口部53。
图中，标号50是用于将端盖47和端面密封部件49安装于直线运动体2的安装螺钉，51是上侧密封部件，52是下侧密封部件，54是用于固定安装对象物的固定用孔，55是用于根据需要而通过后续加工形成供油孔的供油孔形成用孔。
由于本实施例如上述那样构成，因此，通过使滚动体3形成为长度是直径的3倍以上的细长的形状，能够高密度地配置接触长度较长的滚动体3，相应地提高了刚性和承重性。此外，通过利用高密度地配置的滚动体3来支承载荷，由此，因滚动运动而导致的振动(通过振动或波动)变小，也提高了引导精度。
另外，构成为：无负荷路6的宽度方向两端部开放而使滚动体保持件10的带状的连结体9从无负荷路构成部件12露出，由此，能够使带状的连结体9尽可能地接近直线运动体2的直线孔11的壁面，因此，相比于无负荷路的整周被无负荷路构成部件覆盖的结构，能够相应地确保用于配设滚动体3的区域较大，从而能够使滚动体3的长度相对于直线孔11的直径的比例尽可能地大。
因此，即使在使用细长的滚动体3的情况下，也能够抑制与之相伴的直线孔11的大径化，从而能够防止直线运动体2的刚性降低。另外，也不需要为了确保刚性而使直线运动体2大型化。
由此，在本实施例中，成为更高刚性/更高承重的、引导精度优秀的直线运动装置。

Claims (8)

1.一种直线运动装置，该直线运动装置设置有相对于轨道体进行直线运动的直线运动体，
在所述轨道体与所述直线运动体之间设置有供滚动体移动的负荷路，
该负荷路通过返回路而与设置在所述直线运动体上的无负荷路连通，
由该负荷路、返回路以及无负荷路构成的滚动体无限循环路至少形成有左右一对，
其特征在于，
所述滚动体是长度为直径的3倍以上的圆柱体，
所述滚动体构成为以被滚动体保持件保持成能够自转的状态在所述滚动体无限循环路中循环，其中，该滚动体保持件由分别设置在相邻的滚动体彼此之间的间隔部、和将该间隔部的两个端部分别连结起来的带状的连结体构成，
所述无负荷路是通过在贯穿设置于所述直线运动体的直线孔中配设无负荷路构成部件而形成的，
所述无负荷路构成为：通过该无负荷路构成部件，使得所述滚动体的端面外侧开放，且所述滚动体保持件的所述连结体露出。
2.根据权利要求1所述的直线运动装置，其特征在于，
在所述无负荷路构成部件中，沿着该无负荷路构成部件的长度方向设置有配设所述滚动体保持件的所述连结体的间隙。
3.根据权利要求1所述的直线运动装置，其特征在于，
所述无负荷路构成部件是将第一半体和第二半体组合在一起而构成的，在所述第一半体的长度方向两端部和所述第二半体的长度方向两端部设置有连结所述第一半体和所述第二半体的连结部，所述第一半体和所述第二半体在配设于所述直线孔内的部位处不相互抵接而分离，从而构成所述无负荷路和所述间隙。
4.根据权利要求2所述的直线运动装置，其特征在于，
所述无负荷路构成部件是将第一半体和第二半体组合在一起而构成的，在所述第一半体的长度方向两端部和所述第二半体的长度方向两端部设置有连结所述第一半体和所述第二半体的连结部，所述第一半体和所述第二半体在配设于所述直线孔内的部位处不相互抵接而分离，从而构成所述无负荷路和所述间隙。
5.根据权利要求1～4中的任意1项所述的直线运动装置，其特征在于，
在所述直线运动体与所述轨道体之间设置有对所述滚动体保持件进行引导的引导部件，在该引导部件的两端部分别设置有构成所述返回路的返回路构成部件。
6.根据权利要求5所述的直线运动装置，其特征在于，
左右一对的所述滚动体无限循环路设置有上下一组，上下的所述滚动体无限循环路被配置成彼此交叉，分别配置在上下的所述滚动体无限循环路中的所述引导部件通过对该引导部件进行加强的加强部件而彼此连结。
7.根据权利要求5所述的直线运动装置，其特征在于，
所述引导部件的两端的所述返回路构成部件和所述无负荷路构成部件在所述返回路与所述无负荷路连通的状态下连结在一起。
8.根据权利要求6所述的直线运动装置，其特征在于，
所述引导部件的两端的所述返回路构成部件和所述无负荷路构成部件在所述返回路与所述无负荷路连通的状态下连结在一起。
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