TW201331487A

TW201331487A - 具一潤滑劑裝置之線性導引

Info

Publication number: TW201331487A
Application number: TW101148205A
Authority: TW
Inventors: Ernst Mischler
Original assignee: Schneeberger Holding Ag
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2013-08-01
Also published as: WO2013091122A1; KR101602087B1; CN104024669B; JP6072823B2; JP2015502508A; EP2607732A1; EP2795145A1; EP2795145B1; CN104024669A; KR20140114842A; TWI616600B

Abstract

本發明係關於一種線性導引，具有一滑軌及一滑車(14)，滑車以可滑動之方式被承載於滑軌上。滑車(14)包含至少二滾體通道(16、18)及許多滾體，二滾體通道各由一負載通道(16’、18’)、一與之平行之回流通道(16”、18”)及二端側連接通道之換向通道構成，而許多滾體在二滾體通道(16、18)中無盡止循環滾動。該至少二滾體通道(16、18)對立設於滑車(14)上，當滑車(14)沿滑軌行走時，在負載通道(16’、18’)中被導引之滾體在二沿滑軌(12)縱向延伸之滑軌之負載道中滾動。線性導引另外包括一潤滑劑裝置，具有至少一潤滑劑吸收元件(20)。潤滑劑吸收元件(20)以可取出之方式安裝於滑車(14)上，其全部或局部直接與在負載通道(16’、18’)中被導引之滾體接觸。(第2b圖)

Description

具一潤滑劑裝置之線性導引

本發明係關於一種具一潤滑劑裝置之線性導引。

習知之線性導引包含一滑軌及一滑車，滑車以可滑動之方式被承載於滑軌上。滑車包含至少二相對且對準滑軌縱向之滾體通道，滾體通道由一負載通道、一與之平行之回流通道及二端側設有滾體通道之換向通道(Umlenkkanal)構成。在各滾體通道中置有許多滾體，其在滾體通道中無盡止循環滾動。此處該至少二滾體通道互相對立設於滑車上，在負載通道中被導引之滾體在滑車沿滑軌行走時雙側在縱向沿滑軌開設之負載道(Lastspur)滾動。

為降低滾體本身磨耗及負載道之磨耗，且另外在最小摩擦下保持一極精確之滑車運動，必須將一潤滑劑，例如一潤滑脂或潤滑油，持續供應至滾體上。

為此在US 5,615,955中提出，滾體經由插入其間之、且自潤之間隔滾體潤滑，該間隔滾體含有潤滑劑，且將潤滑劑傳至滾體。其中問題在於，潤滑劑在短時間內耗盡。更換或補充並無可能，或極為耗時，導致甚高之維護成本。另一問題在於，該設計上不承擔力量且不自潤之間隔滾體佔據空間，使其他承擔力量之滾體無法使用該空間，無法提供可能之最大滾體數目。與通常之線性導引相比，滾體數目減少僅能承擔減少之承載力。因而線性導引之承載能力及壽命減少。

在US 2006/0215943中提出一種低維護之作法。在該文件中提出一線性導引，其滾體經由回流通道運行，該回流通道由管狀元件構成，其中吸入潤滑劑。為此管狀元件之材料為一蜂巢式(zellular)或疏鬆多孔式構造。在此回流通道中滾體被釋放之潤滑劑連續潤滑。設有潤滑劑貯存，對管狀元件提供潤滑劑。然而存在一問題，即，對管狀元件之潤滑劑供應並不均勻。另外還有管狀元件磨耗問題。一旦其磨耗，即不再釋放潤滑劑，無法保障在線性導引中有可靠潤滑。更換磨損之管狀元件僅能在高成本下為之。另一問題在於，潤滑僅在回流通道中進行。缺點是，在整體負載通道中之潤滑劑存在量減少。此特別不利，這是由於承載力特別在負載通道中作用於滾體上，且因而可靠之潤滑特別重要。由於在負載通道中潤滑不足，在負載通道本身中磨耗及在滑軌上磨耗皆高。

在DE 198 28 587中提出，讓滾體在各凸緣元件中潤滑，該凸緣元件在滑車回流通道與負載通道之間各提供一換向通道。為此各凸緣元件另外包含一毛氈材料，具有一凸起，凸入各換向通道之運轉區。毛氈材料沾濡潤滑劑，經由凸起連續供應至循環滾動之之滾體。經由抵近負載通道之潤滑劑釋放，此方法之潤滑雖比前述方法更加可靠，然而以負載通道全長而言，潤滑劑之存在仍屬不足。另一問題在於，受限於設於端面之凸緣元件，滑車在縱向尺寸提高，有所不利。

本發明之目的在於提出一種線性導引，解決上述問題。本發明之目的特別在於提出一種線性導引，能確保滾體有可靠潤滑。本發明之目的另外在於提出一種線性導引，其維護時間與成本皆降低。

本發明之此目的藉由一種具有申請專利範圍第一項之特徵之線性導引而達到。

此線性導引包括一滑軌及一滑車，滑車以可滑動之方式被承載於滑軌上，滑車至少包含二滾體通道及在二滾體通道各置入之許多滾體。二滾體通道各由一負載通道、一與此平行之回流通道及二換向通道構成，該換向通道各將一負載通道端部與回流通道端部連接起來，使滾體在一滾體通道中無限循環滾動，該至少二滾體通道互相對立設於滑車上，使在負載通道中被導引之滾體在滑車沿滑軌行走時在二朝滑軌縱向延伸之滑軌之負載軌通道中滾動。此外線性導引包括一潤滑劑裝置，其具有至少一潤滑劑吸收元件。

依照本發明，該潤滑劑吸收元件設計成U-形，由一基底及二由基底突出之支臂構成，且以可卸除之方式裝設於滑車上，使潤滑劑吸收元件，若被置於滑車上，直接與在負載通道中被導引之滾體接觸，支臂端部段與在負載通道中被導引之滾體接觸，潤滑劑吸收元件之一平面(例如潤滑劑吸收元件在支臂對面之基底平面，及/或潤滑劑吸收元件至少一支臂之一平面)經由一力量作用至少局部壓迫滑車之一平面，且潤滑劑吸收元件在滾體及滑車面之間被固定保持。

本發明之線性導引之特別優點在於，滾體在滑車之負載通道中具有可靠之潤滑。經由此，滑車在滑軌上之磨耗及摩擦減少。此特別對滑動安靜性、運動均衡性及降低摩擦上成立。此優點出自滾體直接在負載通道中潤滑。承載力僅出現於各滾體通道之此區域中，在潤滑不足時導致負載通道運行面及滑軌負載道之磨耗及鈍化。經由驚人之簡單解決方案，先前技術中之問題被消除。滾體可為鋼、陶瓷等之滾珠或滾柱，或其他滾動元件。

潤滑劑吸收元件係U-形由一基體及二由基體突出之支臂構成，且支臂端部段與在負載通道中被導引之滾體接觸，經由此，創造一先決條件，即使潤滑劑經由毛細管作用由潤滑劑吸收元件被均勻導引至在負載通道中之滾體。經由此特別構造，可選擇一一件式潤滑劑裝置及潤滑劑吸收元件，同時潤滑在二滾體通道中之滾體。因而更換或填充潤滑劑裝置及潤滑劑吸收元件之維護工作減少。經由一件式構造潤滑劑裝置之總體成本被壓低。

有利者是，潤滑劑吸收元件之形狀為，一旦其被裝至滑車上，基體與支臂相反之面被一力量作用，至少局部壓迫在滑車之一平面上，經由該力量作用潤滑劑裝置固定被保持在滾體與滑車平面之間。此作法之優點在於，潤滑劑吸收元件，例如由滑車一縱向端部之外可被快速且簡單推入中間空室，該中間空室產生於滑車與滑軌之間。其間U-形潤滑劑裝置之兩支臂之端部段在負載通道中之各滾體上滑動。同時與支臂相反方向之基底之平面與滑車朝向滑軌方向之平面接觸。因而潤滑劑吸收元件可例如在滑車縱向被推入滾體與上述之滑車平面之間。

較佳者是，力量作用產生一夾緊力，經由潤滑劑吸收元件之支臂及/或基底彎曲產生，該夾緊力朝向彎曲方向之反方向。為將潤滑吸收元件固定夾緊於滑車中使用一夾緊力，其產生方式為，潤滑劑吸收元件之支臂及/或基底在置入滑車時彎曲。其所產生之夾緊力作用於相反方向且將支臂及基底固定夾緊於滾體及上述之平面之間。為將潤滑劑吸收元件置入滑車中僅需克服夾緊力，該夾緊力將潤滑劑吸收元件夾緊於滾體及上述滑車平面之間。因而潤滑劑吸收裝置可無需額外手段即能被可靠承載。

潤滑劑吸收元件之基底最好具有一向上之隆起，而力量作用係一彈簧力，抗拒一施加於基底隆起、將基底轉變成一平面之力。為將潤滑劑吸收元件固定夾緊在滑車中，潤滑劑吸收元件被一彈簧力固定，而該潤滑劑吸收元件為此實施為具有彈性。潤滑劑吸收元件之基底具有一向上隆起形狀，其僅能被一施加於基底上側、與隆起方向相反之力量作用壓成平面形狀。潤滑劑吸收元件以此實施方式被推入滑車內。在推入狀態在相反方向作用之彈簧力將支臂固定夾緊於滾體及平面之間。因而在此實施例中潤滑劑吸收元件亦無需額外手段被可靠承載。

較佳者是，力量作用經由一彈簧元件產生，該彈簧元件位於潤滑劑吸收元件之基底與滑車平面之間，且在基底與滑車平面之間施加一彈簧力。在將潤滑劑吸收元件置入滑車時，位於中間之彈簧元件被壓縮，且施加一彈簧力，作為反作用力。彈簧元件可例如為一平面彈簧。因而潤滑劑吸收元件能被可靠承載。

同時潤滑劑吸收元件在所有其他方向被固定承載。潤滑劑吸收元件整體被推入滑車之容納空間，使支臂端部段全長與滾體接觸。其間潤滑劑吸收元件無需使其支臂端部段與全部在負載通道中之滾體接觸。當潤滑劑吸收元件以此方式置入滑車後，潤滑劑吸收元件經由力量作用(夾緊力及/或彈簧力)固定夾緊，使潤滑劑吸收元件即使在操作中亦無在滑車縱向之縱向滑移。因而有利者是，無需提供固定手段，即可將潤滑劑吸收元件固定在滑車上。另一優點在於，滑車無需拆解進行維護工作。總體維護時間與成本降低。

較佳者是，線性導引包含二遮板，其各可安裝於滑車縱向端部，而遮板設計成防止潤滑劑吸收元件超過滑車縱向端部向外產生縱向滑移。如前所述，將潤滑劑吸收元件夾緊於滑車之夾緊力大小之拿捏在於，使潤滑劑吸收元件即使在線性導引操作中亦無縱向滑移。依此實施例，設有二遮板，其不受夾緊力大小影響，防止潤滑劑吸收元件由滑車脫出。若在線性導引操作中一縱向力作用於潤滑劑吸收元件上，其克服夾緊力，則潤滑劑吸收元件在縱向僅能被少許推出，至其抵觸遮板之一為止。藉此，潤滑劑吸收元件無法由滑車脫出。

遮板以具有彈性密封唇為佳，密封包圍在滑軌上之運行區域。經由遮板之密封作用，防止污染、灰塵或其他粒子侵入滑車與滑軌間之區域。因而特別有力地防止粒子侵入滾體與滑軌間之滾動區域，造成破壞或至少造成嚴重磨耗。

在一實施例中，最好該至少一潤滑劑吸收元件可置入一由滑車上方可接觸之滑車容納區域。在此變化例中，潤滑劑吸收元件由滑車上方插入開設之容納區域。容納區域設計成，潤滑劑吸收元件之支臂與負載通道之滾體接觸。

較佳者是，容納區在潤滑劑吸收元件置入狀態由滑車上方可經由一關閉板關閉。因而任何異物皆無法侵入容納區。

較佳者是，潤滑劑吸收元件被關閉板壓緊滾體。關閉板除防止異物入侵之功能外，尚有夾緊潤滑劑吸收元件之功能，使支臂可靠壓緊滾體。經由此，包含在潤滑劑吸收元件中之潤滑劑可靠傳遞至在負載通道中之滾體。一旦潤滑劑耗盡，可取下關閉板，將潤滑劑吸收元件由容納區取出。接著可置入一充滿潤滑劑之新潤滑劑吸收元件。替代作法是，取出之潤滑劑吸收元件在滑車外以潤滑劑填充，然後再度置入容納區。另一替代作法是，空潤滑劑吸收元件可留在滑車之容納區，並由上方填充潤滑劑。整體維護時間縮短。

在另一實施例中滑車最好包含至少一凹空，開設於滑車一縱向端部，可由縱向端部外將潤滑劑吸收元件置入並保持於其中。在此變化例中一潤滑劑吸收元件，由縱向觀之，由一外側推入滑車之凹空中。亦可將凹空開設於滑車兩縱向端部，其中各置入一潤滑劑吸收元件。此處各潤滑劑吸收元件之支臂亦與滾體接觸，並對其可靠潤滑。

在又一實施例中，最好該至少一潤滑劑吸收元件可置入一由滑車底部可接觸之滑車容納區。此處潤滑劑吸收元件由自滑軌取下之滑車底部置入。在置入狀態潤滑吸收元件之支臂與在負載通道中之滾體接觸。此處潤滑劑吸收元件可由一彈性材料構成。

較佳者是，容納區在潤滑劑吸收元件置入狀態由滑車底部經由一關閉板關閉。經由此防止異物侵入容納區。關閉板之作用另外在於將潤滑劑吸收元件固定夾緊於容納區中。

較佳者是，潤滑劑吸收元件由一潤滑劑吸收材料，或由潤滑劑吸收材料之結合，以一件式方式製成。各該潤滑劑吸收材料可例如包含一織物、一發泡物質、一疏鬆多孔材料或其他具有吸收特性之材料。

較佳者是，潤滑劑吸收元件由一耐磨材料或一耐磨材料之結合製成。經由此可確保與滾體一持久且可靠之接觸。

10‧‧‧線性導引

12‧‧‧滑軌

12’‧‧‧滑軌之負載道

12”‧‧‧滑軌之負載道

14‧‧‧滑車

16‧‧‧滑車之滾體通道

16’‧‧‧滑車之負載通道

16”‧‧‧滑車之回流通道

18‧‧‧滑車之滾體通道

18’‧‧‧滑車之負載通道

18”‧‧‧滑車之回流通道

20‧‧‧潤滑劑吸收元件

22‧‧‧基底

24‧‧‧支臂

24’‧‧‧支臂

25‧‧‧彈簧元件

26‧‧‧容納區

28‧‧‧遮蓋板/關閉板

30’‧‧‧凹空

30”‧‧‧容納區

34‧‧‧關閉板

第1圖一線性導引之立體圖；第2a,b圖在一第一實施例中一線性導引之滑車；第3a,b圖在一第二實施例中一線性導引之滑車；第4a,b圖在一第三實施例中一線性導引之滑車；第5a,b圖在一第四實施例中一線性導引之滑車；第6a-c圖在一第五實施例中一線性導引之滑車；第7a,b圖在一第六實施例中一線性導引之滑車；

在第1圖中顯示一線性導引10之舉例，其包含一滑車14，以可移動之方式安裝於一滑軌12上。滑車14包含例如二對立之、循環之滾體通道(未圖示)，滾體被導引於其中，滾體在各一滾體通道及一滑軌12之二負載道12’、12”之一之間滾動。

在第2a圖與第2b圖中顯示第1圖中之一線性導引之一滑車 14。第2a圖顯示滑車14之一上視圖，第2b圖顯示沿途第2a圖之線H-H所切出之一截面圖。滑車14包含二滾體通道16、18。各滾體通道16、18包含各一負載通道16’、18’、一回流通道16”、18”，及二換向通道(未圖式)，換向通道在其兩端部連接負載通道16’、18’及回流通道16”、18”。在滾體通道16、18內部有滾體(在第2b圖中以圓圈代表，各圓圈代表一構造為滾珠之滾體)被導引，而各通行於負載通道16’、18’之滾體，由截面方向觀之，其以約半個周緣被承載於負載通道16’、18’內。另外半個周緣以無餘隙方式被承載於滑軌12之負載道12’及12”(兩者皆見於第1圖，卻不見於第2b圖)之一之內。因而確保在滑軌12及滑車14間有一無餘隙之連接，而滑車14經由滾體以可運動之方式被承載於滑軌12之縱向。

正如所有滾動軸承，在此線性導引中也需要充分潤滑。為此設置一潤滑劑裝置，具有至少一潤滑劑吸收元件20，其被置於滑車14與滑軌中間之一容納區，並被保持在滑車14上。潤滑劑吸收元件20係U-形，由一基底22及二由基底22突起之支臂24’、24”構成。容納區及潤滑劑吸收元件20之實施方式為，支臂24’、24”之外表面固定接著於容納區之側壁上。此外基底22之上表面接著於容納區之遮蓋面上。最終支臂24’、24”之端部段與被導引於負載通道16’、18’中之滾體接觸。經由此布置潤滑劑吸收元件20在所有方向上被固定承載，除對滑軌之平行方向外。

潤滑劑吸收元件20被一力由滑車14一縱向端部外推入容納區，該力克服一夾緊力及/或彈簧力。夾緊力確保在滾體與潤滑劑吸收元件20之間有可靠接觸，且也防止潤滑劑吸收元件20在線性導引10操作中(在滑軌12上導引滑車14)被推出。因而可有利地捨棄使用潤滑劑吸收元件20固定之方式。

替代作法是，可設置一種固定。為此可例如設二遮蓋板(未圖式)，蓋在滑車14之縱向端部上。此遮蓋板設計成，置入之潤滑劑吸收元件20可在縱向抵緊內部區域，有效防止脫離容納區之運動。取出潤滑劑吸收元件20時可先移除一遮蓋板，便於接觸容納區。接著可簡單克服夾緊力及/或彈簧力，將潤滑劑吸收元件20由容納區取出。

本發明一根本優點在於，對滾體之潤滑實施於負載通道16’、18’中。因而在線性導引中提供潤滑之區域正是由於高負載及承載力特別需要可靠潤滑之處。基於有效潤滑減低磨耗，滑動力經由摩擦降低顯著改善，且潤滑劑整體消耗量減少。換言之，維護間隔可拉長，此又能節約成本。

另一優點在於，將潤滑劑吸收元件20由滑車取出及置入之維護工作可直接執行，無需將滑車由滑軌取下。總體而言維護工作可快速且簡單執行。

在第3a圖及第3b圖中顯示一根據第1圖之線性導引之滑車14之第二實施例。第3a圖顯示滑車14之上視圖，且第3b圖顯示一沿第3a圖中線條H-H所切出之一截面圖。如第3a圖及第3b圖所示，第3a圖中之滑車14與第2a圖中之滑車14完全相同。

在第3b圖所示之實施例中潤滑劑裝置具有至少一潤滑劑吸收元件20，該元件被置入滑車14與滑軌之間之容納區，且被保持在滑車14上。潤滑劑吸收元件20係U-形，由一基底22及二由基底22突起之支臂24’、24”構成。容納區及潤滑劑吸收元件20之實施方式為，支臂24’、24”之外表面固定接著於容納區之側壁上。支臂24’、24”之端部段與被導引於負載通道16’、18’中之滾體接觸。此外設一彈簧元件25，置於潤滑劑吸收元件20之基底22與滑車14之一平面之間，並在基底22與滑車14之平面之間施加一彈簧力。潤滑劑吸收元件20之基底22及支臂24’、24”設計成，潤滑劑吸收元件20由於彈簧元件25之力量作用被壓抵在滑車14之一平面及/或壓抵在位於負載通道16’、18’中之滾體上。經由此布置潤滑劑吸收元件20在所有方向上被固定承載，除對滑軌之平行方向外。

在第4a圖及第4b圖中顯示一根據第1圖之線性導引之滑車14之第三實施例。第4a圖顯示滑車14之上視圖，且第4b圖顯示一沿第4a圖中線條H-H所切出之一截面圖。如第4a圖及第4b圖所示，第4a圖中之滑車14與第2a圖中之滑車14完全相同。

在第4b圖所示之實施例中潤滑劑裝置具有至少一潤滑劑吸收元件20，該元件被置入滑車14與滑軌之間之容納區，且被保持在滑車14上。潤滑劑吸收元件20係U-形，由一基底22及二由基底22突起之支臂24’、24”構成。容納區及潤滑劑吸收元件20之實施方式為，支臂24’、24”之外表面固定接著於容納區之側壁上。支臂24’、24”之端部段與被導引於負載通道16’、18’中之滾體接觸。此外潤滑劑吸收元件20之基底22具有一向上之隆起。此潤滑劑吸收元件20之基底22之隆起之設計方式為，使一遠離支臂24’、24”之基底22之平面在兩支臂24’、24”之大約中間被壓在滑車14之一平面上，且當潤滑劑吸收元件20被置入滑車14與滑軌間之容納空間，使支臂24’、24”之端部段與被導引於負載通道16’、18’中之滾體接觸時，該隆起對滑車14平面產生一力量作用。

在此例中，潤滑劑吸收元件20在滑車14一平面上所產生之力量作用為一彈簧力，該彈簧力之方向與施加在基底22之隆起上、將基底22轉變成一平面之一力方向相反。經由此布置，潤滑劑吸收元件20在所有方向上被固定承載，除對滑軌之平行方向外。

在第5a圖及第5b圖中顯示一根據第1圖之線性導引10之滑車14之第四實施例。第5a圖顯示滑車14上方之上視圖。滑車14具有一容納區26，開設於滑車14之上方。容納區26係設計成由滑車14上方容納一具一潤滑劑吸收元件20之潤滑劑裝置(第5b圖)。根據第5b圖之潤滑劑吸收元件20係(如同根據第2b圖之潤滑劑吸收元件20)U-形，由一基底22及二由基底22突起之支臂24’、24”構成。此外為在容納區26與在負載通道16’、18’之間循環之滾體提供一接觸口。因而置入於容納區26之潤滑劑吸收元件20之支臂24’、24”之端部段可與滾體之表面部分接觸。

容納區26之亦可在潤滑劑吸收元件20置入後經由一遮蓋板28遮蓋並關閉。遮蓋板28可在滾體方向壓迫潤滑劑吸收元件20，確保支臂24’、24”之端部段與滾體間持久接觸。在此實施例中同樣無需將滑車14由滑軌取下即可更換潤滑劑吸收元件20。

在第6a圖至第6c圖中顯示一根據第1圖之線性導引之滑車14之第五實施例。第6a圖顯示滑車14上方之上視圖。經由虛線顯示二凹空30’、30”，其各開設於滑車14之二縱向端部。此凹空30’、30”與潤滑劑裝置(在第6c圖中未顯示)之潤滑劑吸收元件之外形互補。特別由第6c圖可良好看出，凹空30’、30”向滑車14之下方打開。經由此，潤滑劑吸收元件能以最大容積置入。此外凹空30’、30”之造形方式使一潤滑劑吸收元件20之支臂之端部段能接觸滾體(第6b圖)。第6b圖顯示顯示滑車14之一端部之上視圖(在導引軌12之縱向)，具有凹空30’、30”，而在各凹空30’、30”中各置入一具有一潤滑劑吸收元件20之潤滑劑裝置。根據第6b圖之潤滑劑吸收元件20係(如同根據第2b圖之潤滑劑吸收元件20)U-形，由一基底22及二由基底22突起之支臂24’、24”構成。

在第7a圖及第7b圖中顯示一根據第1圖之線性導引之滑車 14之第六實施例。第7a圖顯示滑車14上方之上視圖。如虛線顯示，在滑車14底側設一容納區32。此容納區32之形狀與一潤滑劑裝置之潤滑劑吸收元件20之外形互補。第7b圖顯示沿第7a圖中一線H-H所切出之截面圖，如其所示，潤滑劑吸收元件20可由滑車14底側置入容納區32。根據第7b圖之潤滑劑吸收元件20係(如同根據第2b圖之潤滑劑吸收元件20)U-形，由一基底22及二由基底22突起之支臂24’、24”構成。當潤滑劑吸收元件20置入容納區32後，潤滑劑吸收元件20之支臂24’、24”與在負載通道16’、18’中循環之滾體接觸。另外潤滑劑吸收元件20固定被保持在容納區32中。為潤滑劑吸收元件20能快速且簡單置入容納區32，潤滑劑吸收元件20可由一撓區性、彈性材料構成，例如一發泡材料或織物。為防止異物侵入潤滑劑裝置20，可設關閉34，將潤滑劑裝置20底側密封起來(如第7b圖所示)。