CN1482372A - 直线滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

一种直线滚动轴承具有一个在导轨(2)上通过滚动体(5)滚动支承的导向拖板(1)，它设有至少一个用于滚动体(5)的连续的滚动体轨道(3)。滚动体(5)容纳在具有至少两个自由端(13，14)的保持架(9)的兜孔(8)中。从运行方向上看去，保持架(9)具有设置在两个前后衔接的滚动体(5)之间的、界定保持架兜孔(8)的间隔块(10)和设置在滚动体序列两侧的、使间隔块(10)相互连接的保持架连接带(11)。保持架连接带(11)容纳在滚动体轨道(3)的导向通道(12)中，使保持架(9)在滚动体轨道(3)中导引。保持架(9)的相邻自由端(13，14)分别设有基本上垂直于保持架(9)设置且可活动的侧腿(15，16，22，23，27，31)，其中该侧腿在其相互面对的侧面分别具有相互的接触面(17，18，24，25，28)。

Description

直线滚动轴承
技术领域
本发明涉及一种直线滚动轴承，它具有一个在导轨上可通过滚动体滚动支承的导向拖板。这种直线滚动轴承例如用于机床制造业，其中例如将刀具或工件固定在导向拖板上并且可以沿着导轨移动。
背景技术
例如由EP 0 846 880 A1已知一种直线滚动轴承，其导轨设有至少一个用于滚动体的连续的滚动体轨道。这种滚动体轨道包括一个用于支承滚动体的支承轨道、一个用于返回滚动体的返回轨道和分别连续地相互连接支承轨道和返回轨道两个端部的转向轨道，在转向轨道中滚动体从返回轨道转向支承轨道或者反过来从支承轨道转向返回轨道。滚动体容纳在具有至少两个自由端的保持架(Kaefigband)的兜孔(Taschen)里面，从运行方向上看去，保持架具有设置在两个前后衔接的滚动体之间的、界定保持架兜孔的间隔块和设置在滚动体序列两侧的、使间隔块相互连接的保持架连接带，其中保持架连接带容纳在滚动体轨道的导向通道里面，使保持架在滚动体轨道里面导引。导向通道由敞开的槽构成。在直线滚动轴承工作期间滚珠链连续地在滚动体轨道中回转，其中滚珠在轨道和导向拖板的滚道上滚动。当保持架离开支承轨道或返回轨道并进入转向轨道时，保持架从其纵向延伸位置偏转到曲线轨道。当保持架的自由端由纵向转向弯曲轨道时可能会倾斜，为了防止这一点将保持架连接带倒成圆角，其中假想的中心轴线垂直于纵向延伸的保持架连接带地位于倒圆体上。这些倒圆的保持架连接带连接共同的间隔块。因此保持架的自由端圆锥形地形成尖角。
经过一段运行时间，保持架由于机械应力、温度影响、磨损等将产生变形。这种变形可能使保持架变长。这意味着，保持架相邻的自由端将陷入相互接触。尤其是当两个保持架自由端中的一个已经进入转向轨道，而另一自由端还位于支承轨道或返回轨道时，这两个相邻的保持架自由端相互间定位成倾斜角。这样在两个保持架自由端相互接触的情况下可能会产生钩卡，因为成尖角的自由端与侧向连接的保持架连接带一起外切一个角形轮廓，这种轮廓促使产生钩卡。保持架自由端的相互钩卡可能会导致直线滚动轴承的闭锁并由此导致故障和损坏。
发明内容
因此本发明的目的是，提出如权利要求1前序特征所述的直线滚动轴承，其中保持架的自由端准确无误地导引，相邻保持架自由端的相互接触不会对保持架准确无误地回转产生干扰。
按照本发明这个目的这样实现，即，保持架相邻自由端分别设有一个基本上垂直于保持架设置且活动的侧腿，其中侧腿在其相互面对的侧面上分别具有相互的接触面。在上面所探讨的情况下，当保持架自由端已经进入转向轨道，而相邻的保持架自由端还位于支承轨道或返回轨道里面时，则在两个自由端的两个侧腿之间可能产生接触。因为侧腿垂直于保持架设置，在这种位置它们界定了一个楔形缝隙。两个侧腿的相互接触发生在保持架连接带的下部，或者换句话说发生在被滚动体轨道所绕驶的表面中。在这种接触条件下两个侧腿偏转，即其相互对齐。两个侧腿的接触点移动到保持架连接带的方向上，因此一旦压力起作用的话，压力在相互顶靠的接触面之间在保持架连接带高度上传递。换句话说：可能产生的压力在保持架连接带的中性状态传递，因此不会引入所不期望的垂直于保持架连接带的压力。同时接触面最好光滑且平面的构成。但是接触面也可以光滑但具有稍微弯曲的轮廓，其中这个弯曲轮廓的假想中心点轴线垂直于滚动体的运行方向且垂直于滚动体绕行的平面设置。保持架连接带的端部倒圆也可以促进保持架准确无误地回转，其中这个倒圆的假想中心点轴线垂直于滚动体的运行方向且垂直于滚动体绕行的平面设置。例如由JP 63-123824 U1已知这种对间隔块本身的倒圆。
侧腿最好设置在由滚动体轨道限定的横截面开孔里面并且设置在上面所提到的导向通道外面。当使用滚柱作为滚动体时，如果侧腿基本上充满滚动体轨道的横截面开孔是特别有利的；即从滚动体方向看去侧腿基本上外切一个矩形或四角形的轮廓。在各种情况下侧腿都在滚动体轨道中包括一个足够大的面积，这样计算这个面积，使得排除相邻侧腿的相互钩卡和侧腿偏转。当侧腿自由伸出时，侧腿由可弯曲塑料薄壁地制成以实现所需的活动性，使得侧腿可以通过其自由的侧腿端部无需多大的力地偏转。侧腿最好设计成平板状，其中背离保持架连接带自由端的侧腿前端面为平面。当相邻的平板状侧腿相互处于接触时，在处于相互接触的侧腿接触面之间产生滑动，而不会产生倾斜或钩卡。
侧腿最好基本在保持架连接带的高度上一体地成形在间隔块上和/或保持架连接带上并从那里在垂直于保持架连接带底面设置的空间轴线方向上延伸。仍然如同上面所提到的那样，当侧腿活动并相互对齐时，可能产生的接触面之间的压力仅仅在连接带的高度上、即在中性状态里传递，而力不会作用于垂直于保持架的运行方向上。因此保证保持架准确无误地导向。
如果侧腿还在设置在垂直于保持架连接带顶面的空间轴线方向上延伸，即设计成T形，则对于某些应用是合乎目的的。这个按照本发明的进一步构成具有这样的优点，即保持架可以无需考虑保持架底面或保持架顶面地导入直线滚动轴承。
按照本发明所规定的侧腿活动性可以通过铰链(Gelenk)实现，使侧腿与间隔块和/或两个保持架连接带连接。在这种情况下侧腿本身由刚性材料制成。这种铰链例如可以由薄膜铰链(Filmgelenk)制成。这种薄膜铰链已经可以在注塑机中加工，因为其构成的工艺简便性和经济性是令人感兴趣的。
与薄膜铰链类似也可以采用可弹性偏转的短臂，它一端连接侧腿而另一端连接间隔块和/或两个保持架连接带。这种按照本发明的进一步构成尤其适合于在注塑工艺中加工保持架。
侧腿和铰链可以与间隔块或两个保持架连接带连接成一体。这种变型尤其适合于注塑工艺，其中保持架由塑料制成。
但是取代铰链，侧腿本身也可以弯曲柔软地构成。这一点可以通过由薄壁可弯曲塑料制成的侧腿来实现。
连接侧腿的部件可以是间隔块，但是也可以设计成其它的部件。
为了保证可能在两个相互接触的保持架端部之间出现的压力在保持架连接带的高度上传递，侧腿可以在保持架连接带的高度上具有作为接触面的一部分的凸起。当相互对齐的保持架自由端首先在保持架连接带下部接触时，然后在这个凸起的位置上继续接触，由此保证压力传递在保持架连接带的高度上进行。
附图说明
下面借助在9幅附图中示出的4个实施例详细描述本发明。附图中：
图1为按照本发明的直线滚动轴承的横截面图；
图2为图1中的细节的放大视图；
图3为按照本发明的直线滚动轴承的导向拖板的透视图；
图4为直线滚动轴承的纵向剖面图；
图5为保持架的透视图；
图6为改变的保持架的透视图；
图7为改变的按照本发明的保持架的侧视图；
图8为改变的保持架的自由端；
图9为另一种改变的保持架的自由端。
具体实施方式
图1至4示出按照本发明的直线滚动轴承结构。导向拖板1滚动支承在导轨2上。导向拖板1设有构成两对的四个连续的滚动体轨道3。成对的两个连续滚动体轨道3相互垂直。两对滚动体轨道3相对于导轨2的中心纵轴线成镜像对称地设置。滚动体轨道3包括一个用于支承滚柱5的支承轨道4、一个用于返回滚柱5的返回轨道6和分别连续地相互连接支承轨道4和返回轨道6的两个端部的转向轨道7，在该转向轨道中滚柱5从返回轨道6转向支承轨道4或者反过来从支承轨道转向返回轨道。在支承轨道4中滚柱5在相互平行的滚道4a、4b上滚动，其中一个滚道4a设计在导轨2上而另一滚道4b设计在导向拖板1上。滚柱5容纳在保持架9的兜孔8里面，从运行方向上看去保持架9具有设置在前后衔接的滚柱5之间的、界定保持架兜孔8的间隔块10。位于滚柱5两侧的保持架连接带11与间隔块10连接成一体，其中保持架连接带11在滚动体轨道3的导向通道12中导引。如图4所示，保持架9具有两个自由端13、14。
下面借助于图5至9详细描述自由端13、14的特殊构造。
图5示出按照本发明的保持架9具有相互对置的、相邻设置的自由端13、14。自由端13、14分别设有一基本上垂直于保持架9设置且可活动的侧腿15、16，其中侧腿15、16在其相互面对的一侧分别具有相互的接触面17、18。
侧腿15、16设计成板状，其中背离保持架9自由端的侧腿15、16的前端面为一个平面。换句话说，相互面对的接触面17、18设计成平面。侧腿15、16基本在保持架连接带11的高度上一体地成形在最后一个间隔块10上。从保持架连接带11看去侧腿在垂直于保持架连接带底面的方向上且在设置在保持架连接带顶面的空间轴线方向上延伸。
侧腿15、16通过铰链19一体地分别成形在最后一个间隔块10上。在此铰链19通过可弹性偏转的短臂20构成，它一端一体地成形在侧腿15、16上而另一端一体地成形在间隔块10上。短臂20可以设计成薄壁件，因此可以构成薄膜铰链21。在各种情况下铰链19都可以使侧腿15、16围绕一个轴线转动，这个轴线垂直于运行方向且平行于滚道地设置，滚柱5在该滚道上滚动。
图6示出相对于图5改变的保持架。与图5所示保持架的主要区别在于，在保持架9的自由端13、14上连接平板状侧腿22、23，它们由薄壁塑料制成并且本身是弯曲柔软的。由图中可以看出，两个侧腿22、23的接触面24、25相互顶靠。接触面24、25首先在保持架连接带11下部接触。这一点归因于在所示图形中保持架的两个自由端13、14设置在未示出的转向轨道7范围里面。通过侧腿22、23的弯曲柔软结构使它们在与另一个侧腿22、23接触时变形，使接触点向上移动到保持架连接带11的高度上。在图6中示出这种位置。可以看出侧腿22、23在保持架连接带11下部偏转。在此侧腿22、23一体地成形在间隔块10上，因此当接触点在保持架连接带11的高度上时实际作用于运行方向的压力导入保持架连接带11的中性状态。因此不产生垂直于保持架连接带11的所不期望的力，这种力将在导向通道中产生所不期望的摩擦。
图7示出保持架9，其中只简化地示出自由端中的一个。在这个自由端13上侧腿26基本在保持架连接带11的高度上一体地成形在间隔块10上并且从那里在垂直于保持架连接带底面设置的空间轴线方向上延伸。这个侧腿26本身同样是弯曲柔软的，因此在这里起到与上面对于图6所述相同的效果。
图8示出在这里未详细示出的保持架的自由端14，其中这个自由端14具有侧腿27，它基本在保持架连接带11的高度上一体地成形在两个保持架连接带11上。在这种情况下当在这里未详细示出的滚动体设置在兜孔里面时，侧腿27同时构成间隔块，该兜孔通过侧腿27来界定。侧腿27围绕转轴D可转动地设置，其中转轴D垂直于运行方向且平行滚柱5的滚道地设置在连接带的中心点上。在其面对在此未示出的相邻侧腿的前端面上同样形成接触面28，但是其中接触面28的一部分形成在凸起29构成的凸起上。当按照本发明这样构成的保持架在直线滚动轴承中转动并且在两个自由端进入转向轨道时，两个侧腿27首先以其在图8中保持架连接带11下部所形成的侧腿部分接触。当两个侧腿27在这种接触条件下围绕转轴D转动时，接触面28在凸起29处相互接触。因此通过这些凸起29保证，可能在运行方向上产生的力在保持架连接带的高度上的中性状态中传递。通过这种方法保证不产生垂直于保持架连接带11的所不期望的力。
图9示出未详细示出的保持架的自由端13，其中界定保持架兜孔的短臂30一体地成形在两个保持架连接带11上。短臂30从保持架连接带11开始不仅在垂直于保持架连接带底面的方向上延伸而且在垂直于保持架连接带顶面设置的空间轴线方向上延伸。在短臂30的上自由端上一体地形成侧腿31，它通过铰链32与短臂30连接成一体，并且它一直延伸到超过连接带底面。在此铰链32由弯曲柔软的薄壁连接部件制成。此外在短臂30上在其面对侧腿31的一侧形成凸起33。仍然如上所述那样，在直线滚动轴承中两个相邻的侧腿31首先在侧腿自由端34处接触。在这种接触条件下侧腿31偏转，其中接触点在背离侧腿自由端34的端部方向上移动，并且一直到侧腿31顶靠到凸起33上。因此在这种情况下也保证，可能作用于运行方向上的压力在保持架连接带11的高度上传递。
在此，在全部所示的实施例中侧腿都这样可活动地构成，使得在相互顶靠的接触面之间的压力在保持架连接带的高度上传递。此外在所有实施例中侧腿都设置在由滚动体轨道所限定横截面开孔里面并设置在导向通道外面。此外在所有实施例中侧腿都自由地伸出来。
在所有实施例中保持架都可以由多段构成，它们分别具有两个自由端。
附图标记清单
1     导向拖板            17    接触面
2     导轨                18    接触面
3     滚动体轨道          19    铰链(Gelenk)
4     支承轨道            20    短臂
4a    滚道                21    薄膜铰链(Filmgelenk)
4b    滚道                22    侧腿
5     滚柱                23    侧腿
6     返回轨道            24    接触面
7     转向轨道            25    接触面
8     兜孔                26    侧腿
9     支持架(Kaefigband)  27    侧腿
10    间隔块              28    接触面
11    支持架连结带        29    凸起
12    导向通道            30    短臂
13    自由端              31    侧腿
14    自由端              32    铰链(Gelenk)
15    侧腿                33    凸起
16    侧腿                34    侧腿自由端

Claims (17)

1.一种直线滚动轴承，它具有一个在导轨(2)上通过滚动体(5)滚动支承的导向拖板(1)，该导向拖板设有至少一个用于滚动体(5)的连续的滚动体轨道(3)，滚动体轨道(3)包括一个用于支承滚动体(5)的支承轨道(4)、一个用于返回滚动体(5)的返回轨道(6)和分别连续地相互连接支承轨道(4)和返回轨道(6)的两个端部的转向轨道(7)，在该转向轨道中滚动体(5)从返回轨道(6)转向支承轨道(4)或者反过来从支承轨道转向返回轨道，其中滚动体(5)容纳在具有至少两个自由端(13，14)的保持架(9)的兜孔(8)中，从运行方向上看去，保持架(9)具有设置在两个前后衔接的滚动体(5)之间的、界定保持架兜孔(8)的间隔块(10)和设置在滚动体序列两侧的、使间隔块(10)相互连接的保持架连接带(11)，其中保持架连接带(11)容纳在滚动体轨道(3)的导向通道(12)中，使保持架(9)在滚动体轨道(3)里面导引，其特征在于，所述保持架(9)的相邻自由端(13，14)分别设有基本上垂直于保持架(9)设置并可活动的侧腿(15，16，22，23，27，31)，其中侧腿(15，16，22，23，27，31)在其相互面对的侧面分别具有相互的接触面(17，18，24，25，28)。
2.如权利要求1所述的直线滚动轴承，其特征在于，所述侧腿(15，16，22，23，27，31)这样可活动地构成，使相互顶靠的接触面(17，18，24，25，28)之间的压力在保持架连接带(11)的高度上传递。
3.如权利要求1所述的直线滚动轴承，其特征在于，所述侧腿(15，16，22，23，27，31)设置在由滚动体轨道(3)所限定的横截面开孔里面，并且设置在导向通道(12)外面。
4.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(15，16，22，23，27，31)基本上充满滚动体轨道(3)的横截面开孔。
5.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(15，16，22，23，27，31)从保持架纵向看去包括一个平面，该平面设置在滚动体(5)的投影面中。
6.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(15，16，22，23，27，31)自由地伸出来。
7.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(15，16，22，23，27，31)设计成平板状，其中背离保持架(9)自由端的侧腿(15，16，22，23，27，31)前端面(17，18，24，25，28)为平面。
8.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(15，16，22，23，27，31)基本在保持架连接带(11)的高度上一体地成形在间隔块(10)上和/或保持架连接带(11)上，并从那里在垂直于保持架连接带底面设置的空间轴线方向上延伸。
9.如权利要求8所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(15，16，22，23，27，31)还在垂直于保持架顶面设置的空间轴线方向上延伸。
10.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(15，16，22，23，27，31)通过铰链(19，32)与间隔块(10)和/或两个保持架连接带(11)连接。
11.如权利要求10所述的保持架，其特征在于，所述铰链由薄膜铰链(21)构成。
12.如权利要求10所述的保持架，其特征在于，所述铰链包括一个可弹性偏转的短臂(20)，该短臂一端连接在侧腿(15，16)上而另一端连接在间隔块(10)和/或两个保持架连接带(11)上。
13.如权利要求10所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(17，18，31)和铰链(19，32)相互连接成一体。
14.如权利要求10所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(17，18，31)和铰链(19，32)与间隔块(10)和/或两个保持架连接带(11)相互连接成一体。
15.如权利要求10所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(17，18，26)本身可弯曲柔软地构成。
16.如权利要求15所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(17，18，26)由塑料薄壁地制成。
17.如权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述侧腿(27)在保持架连接带(11)的高度上具有凸起(29)作为接触面(28)的一部分。
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