TW202417758A - 直線運動平面導引裝置之直線運動體 - Google Patents

Abstract

本發明之直線運動平面導引裝置之直線運動體包含：軌道面(3)，其與導軌側之軌道面對向而構成滾子之負載滾動路(5)；直線運動體本體(1)，其形成用於使滾動於負載滾動路之滾子(13)循環之返回路(7)；及一對端蓋(9)，其等形成連通負載滾動路與返回路之方向轉換路(11)，並配置於上述直線運動體本體之前後兩端；且滾子(13)於兩端面之至少一者設置滾子保持用之倒角(17)；於將滾子徑設為Da，將滾子長度設為L時，滿足1≦L/Da≦1.5之式。

Description

直線運動平面導引裝置之直線運動體

本發明關於一種使用滾子作為滾動體之直線運動平面導引裝置之直線運動體。本發明例如關於一種設置於工作機械等之導引部，且用於使移動對象直線性滑動移動之直線運動平面導引裝置之直線運動體。

例如，作為工作機械之工作台導引之一例，使用了使滑行導引、與直線運動體滾動平面導引即滾軸元件組合之混合導引。 該等係於剛性、工作台運動反轉時狀態、阻尼之功能上優異者，但近年，滾動體通過振動引起之加工面精度有時成為問題，謀求提高滾軸元件等之直線運動體之運動精度。為了解決此種課題，提案有專利文獻1所揭示之直線運動平面導引裝置，但尚未解決課題。

又，直線運動體由直線運動體本體、與配設於其兩端並使作為滾動體之滾子無限循環之端蓋構成。於直線運動體本體之長度方向之兩端區域，於直線運動體本體之軌道面之凸緣面、與端蓋之凸緣面之間存在接縫，於滾子通過該接縫時，滾子抵接於凸緣面之角而可能產生滾動體通過振動。如專利文獻2之先前技術欄所記載，已知為了抑制該種滾動體通過振動之產生，以呈平緩之傾斜之方式設置倒角。 但，於有傾斜之部分，凸緣面與滾子之側面之距離增大，滾子於軸向上之遊隙變大，滾子可向擺動(yawing)方向傾斜之量(θA)變大，容易產生偏斜。因產生偏斜，故滾子之摩擦力增大，直線運動體之動摩擦力變大，有導致運動精度降低之虞。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2009-197871號公報 專利文獻2：日本專利特開2003-035314號公報

[發明所欲解決之問題]

本發明係為了解決先前技術具有之此種問題點而完成者，其課題在於，提供一種使滾動體通過振動或動摩擦力減少且提高運動精度之高精度之直線運動平面導引裝置之直線運動體。 [解決問題之技術手段]

為了達成該目的，本發明例如如下構成。 (1)一種直線運動平面導引裝置之直線運動體，其特徵在於，包含： 軌道面，其與導軌側之軌道面對向而構成滾子之負載滾動路； 直線運動體本體，其形成用於使滾動於負載滾動路之滾子循環之返回路；及 一對端蓋，其形成連通上述負載滾動路與上述返回路之方向轉換路，並配置於上述直線運動體本體之前後兩端；且 上述滾子於兩端面之至少一者設置滾子保持用之倒角； 於將滾子徑設為Da，將滾子長度設為L時，滿足1≦L/Da≦1.5之式。 (2)如(1)所記載之直線運動平面導引裝置之直線運動體，其中 設置於直線運動體本體之軌道面之長度Lr，設定為滾子徑Da之10倍～50倍。 (3)如(2)所記載之直線運動平面導引裝置之直線運動體，其具有： 2行以上軌道面。 (4)如(3)所記載之直線運動平面導引裝置之直線運動體，其中 於上述軌道面組入不同徑之滾子。 (5)如(1)～(4)中任一項所記載之直線運動平面導引裝置之直線運動體，其中 於將設置於直線運動體本體之軌道面端部之倒角之長度設為C，將軌道面端部之凸起長度設為Lc時，滿足1≦(Lc-C)/Da≦3之式。 (6)一種直線運動平面導引裝置之直線運動體，其特徵在於，包含： 軌道面，其與導軌側之軌道面對向而構成滾子之負載滾動路； 直線運動體本體，其形成用於使滾動於負載滾動路之滾子循環之返回路；及 一對端蓋，其形成連通上述負載滾動路與上述返回路之方向轉換路，配置於上述直線運動體本體之前後兩端；且 於上述滾子之端面相接之凸緣面，將上述直線運動體本體之長度方向之兩端之倒角，設為較上述直線運動體本體與上述端蓋之接縫之階差更大之C倒角。 [發明之效果]

根據本發明，可提供一種使滾動體通過振動或動摩擦力減少且提高運動精度之高精度之直線運動平面導引裝置之直線運動體。

以下，對本發明之一實施形態進行說明。 另，本實施形態僅為本發明之一實施形態，而並非限定解釋者，可於本發明之範圍內適當設計變更。 「第一實施形態」

圖1(a)及(b)顯示作為本發明之第一實施形態即直線運動平面導引裝置之直線運動體之一實施形態之滾軸元件。圖2係圖1(a)之B部放大圖。本實施形態之直線運動體例如具有：軌道面3，其與導軌側之滾動槽(未圖示)對向而構成滾子(滾軸)13之負載滾動路5；直線運動體本體1，其形成用於使滾動於負載滾動路5之滾子13循環之返回路(無負載滾動路)7；及一對端蓋9，其等形成連通負載滾動路5與返回路7之方向轉換路11，並配置於直線運動體本體1之前後兩端(參照圖1(a)。)。又，於本實施形態中，將滾子行設為2行(參照圖1(b)。)。

滾子13於其端面15之一側具有滾子保持用之倒角部17。

又，於將滾子13之徑設為Da，將滾子13之長度設為L時，以滿足下式之方式構成。

滿足上述式且進而將直線運動體本體1之軌道面3之前後方向之長度(直線運動體本體1之長度)Lr設為滾子13之徑Da之10倍～50倍之情況，亦於本發明之範圍內。於本實施形態中，假設為10.8倍。

圖中符號19係安裝於直線運動體本體1之底板，於滾子13之與倒角部17相接之面設置倒角部21。即，於直線運動體本體1之軌道面3之長度方向之兩端部設置有倒角部21。又，於直線運動體本體1之軌道面3之長度方向之兩端部，如圖2所示設置有凸起4。倒角部21設置於凸起4之長度方向之端部。即，倒角部21為凸起4之一部分。且，於直線運動體本體1之長度方向上，於將倒角部21之長度(倒角部21之距直線運動體本體1之端面之前後方向長度)設為C，將凸起4之長度設為Lc時，以滿足下式之方式構成之情況，亦於本發明之範圍內。

藉由設為1≦(Lc-C)/Da≦3，可適當維持軌道面3之有效長度。

圖4係由圖3(a)及(b)所示之滾動體通過振動計算模型，顯示因直線運動體本體長度(軌道面3之長度)Lr之不同而引起之滾動體通過振動計算值之圖。於圖中，顯示將直線運動體本體1之長度Lr設為滾子13之徑Da之6.4倍、10.8倍、16.2倍時之各滾動體通過振動計算值之資料。藉此，可知於將直線運動體本體1之長度Lr設為滾子13之徑Da之10倍以上時，較佳為於將直線運動體本體1之長度Lr設為滾子13之徑Da之10.8倍以上時，進而較佳為於將直線運動體本體1之長度Lr設為滾子13之徑Da之16.2倍以上時，可抑制滾動體通過振動。

另，為了可維持滾子13之順利循環，直線運動體本體1之長度Lr較佳為滾子13之徑Da之50倍以下。 「第二實施形態」

圖5(a)及(b)顯示本發明之第二實施形態，即，將滾子行數設為4行之直線運動體(滾軸元件)之一實施形態。藉由將滾子行數設為4行，可減小滾子13之滾動體荷重，又，藉由各行之平均化效果，可抑制滾動體通過振動。因其他構成及作用效果與第一實施形態相同，故對同一部位附設同一符號並省略其說明。 「第三實施形態」

圖6(a)及(b)顯示本發明之第三實施形態，即，雖於將滾子行數設為4行之點上與第二實施形態相同，但於相鄰之滾子13、13之滾子徑Da不同，且具有分別組入相鄰之滾子13、13之軌道面3、3之點上，與第二實施形態不同之直線運動體(滾軸元件)之一實施形態。因具有滾子13之徑Da不同之軌道面3，故該等之滾動體相位不一致，藉由各行之平均化效果，可抑制滾動體通過振動。因其他構成及作用效果與第一實施形態相同，故對同一部位附設同一符號並省略其說明。 「第四實施形態」

圖7(a)及(b)以及圖8(a)及(b)顯示本發明之第四實施形態，即，將滾子行設為2行之實施之一形態。於本實施形態中，於滾子13之端面相接之凸緣面，將本體長度方向之兩端之倒角部23，以滾子13不抵接於接縫S且滾子13之遊隙不變大之方式，設為較直線運動體本體1與端蓋9之接縫S之階差稍大之C倒角。藉此，因滾子13之可傾斜量θB(參照圖8(b)。)與設為平緩之倒角部25時之滾子13之可傾斜量θA(參照圖8(a)。)相比變小(θA＞θB)，抑制偏斜之產生，故滾子之摩擦力不易增大，直線運動體之動摩擦力不變大。

圖9係顯示採用設置了對凸緣面之兩端實施C倒角之倒角部23之本實施形態之直線運動體的直線運動平面導引裝置、與採用以朝向接縫S呈平緩之傾斜之方式設置了倒角部25之直線運動體的先前直線運動平面導引裝置之動摩擦力之測定結果之圖。藉此，可知採用本實施形態之直線運動體之直動平面引導裝置者之動摩擦力，低於採用先前直線運動體之直動平面引導裝置。

另，於本實施形態中，亦可採用第一實施形態至第三實施形態之構成，可於本發明之範圍內適當設計變更。

另，本申請案係基於2022年6月28日申請之日本專利申請案(專利2022-103202)者，其內容作為參照援用於本申請案中。 [產業上之可利用性]

本發明可用於全體具有作為滾動體之滾子之直線運動平面導引裝置。

1:直線運動體本體 3:軌道面 4:凸起 5:負載滾動路 7:返回路(無負載滾動路) 9:端蓋 11:方向轉換路 13:滾子 15:端面 17:滾子之倒角部 19:底板 21:地板之倒角部 23:倒角部 25:凸緣面之倒角部 C:倒角部長度 Da:滾子徑 L:滾子長度 Lc:凸起長度 Lr:軌道面長度(直線運動體本體長度) S:接縫 θA, θB:可傾斜量

圖1顯示本發明之第一實施形態之直線運動體，(a)係切割一部分顯示之側視圖，(b)係(a)之I-I線剖視圖。 圖2係圖1(a)之B部放大圖。 圖3(a)係顯示滾動體通過振動計算模型之一例之圖，(b)係(a)之A-A剖視圖。 圖4係表示因直線運動體本體長度之不同而引起之滾動體通過振動計算值之圖。 圖5顯示本發明之第二實施形態之直線運動體，(a)係切割一部分顯示之側視圖，(b)係(a)之II-II線剖視圖。 圖6顯示本發明之第三實施形態之直線運動體，(a)係切割一部分顯示之側視圖，(b)係(a)之III-III線剖視圖。 圖7顯示本發明之第四實施形態之直線運動體，(a)係切割一部分顯示之側視圖，(b)係(a)所示之直線運動體之仰視圖。 圖8(a)係表示先前構成，即以於直線運動體本體之軌道面呈平緩之傾斜之方式設置倒角時之滾子之傾斜之概略圖，(b)係表示於圖7(b)所示之第四實施形態中，對滾子端面實施C倒角時之滾子之傾斜之概略圖。 圖9係顯示採用對滾子端面相接之凸緣面實施C倒角之第四實施形態之直線運動體的直線運動平面導引裝置、與採用以朝向接縫呈平緩之傾斜之方式設置倒角之直線運動體的直線運動平面導引裝置之動摩擦力之測定結果之圖。

1:直線運動體本體

3:軌道面

5:負載滾動路

7:返回路(無負載滾動路)

9:端蓋

11:方向轉換路

13:滾子

15:端面

17:滾子之倒角部

19:底板

21:地板之倒角部

Da:滾子徑

L:滾子長度

Lr:軌道面長度(直線運動體本體長度)

Claims (6)

1. 一種直線運動平面導引裝置之直線運動體，其特徵在於，包含： 軌道面，其與導軌側之軌道面對向而構成滾子之負載滾動路； 直線運動體本體，其形成用於使滾動於負載滾動路之滾子循環之返回路；及 一對端蓋，其形成連通上述負載滾動路與上述返回路之方向轉換路，並配置於上述直線運動體本體之前後兩端；且 上述滾子於兩端面之至少一者設置滾子保持用之倒角； 於將滾子徑設為Da，將滾子長度設為L時，滿足1≦L/Da≦1.5之式。
2. 如請求項1之直線運動平面導引裝置之直線運動體，其中 設置於直線運動體本體之軌道面之長度Lr，設定為滾子徑Da之10倍～50倍。
3. 如請求項2之直線運動平面導引裝置之直線運動體，其具有： 2行以上軌道面。
4. 如請求項3之直線運動平面導引裝置之直線運動體，其中 於上述軌道面組入不同徑之滾子。
5. 如請求項1至4中任一項之直線運動平面導引裝置之直線運動體，其中 於將設置於直線運動體本體之軌道面端部之倒角之長度設為C，將軌道面端部之凸起長度為Lc時，滿足1≦(Lc-C)/Da≦3之式。
6. 一種直線運動平面導引裝置之直線運動體，其特徵在於，包含： 軌道面，其與導軌側之軌道面對向而構成滾子之負載滾動路； 直線運動體本體，其形成用於使滾動於負載滾動路之滾子循環之返回路；及 一對端蓋，其形成連通上述負載滾動路與上述返回路之方向轉換路，並配置於上述直線運動體本體之前後兩端；且 於上述滾子之端面相接之凸緣面，將上述直線運動體本體之長度方向之兩端之倒角，設為較上述直線運動體本體與上述端蓋之接縫之階差更大之C倒角。